曲げ駆動装置及びこれを備えた内視鏡、並びに内視鏡用の曲げ駆動装置
【課題】内視鏡に設けられた処置具のシースような長尺部材を曲げ駆動することができる曲げ駆動装置を提供する。
【解決手段】曲げ駆動装置１０は、流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の長尺部材１１の側面を押圧する押圧部３８を有する駆動要素１３を備えている。駆動要素１３は、長尺部材１１の外周を囲むように複数設けることができ、押圧部３８はバルーンによって構成することができる。
【解決手段】曲げ駆動装置１０は、流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の長尺部材１１の側面を押圧する押圧部３８を有する駆動要素１３を備えている。駆動要素１３は、長尺部材１１の外周を囲むように複数設けることができ、押圧部３８はバルーンによって構成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有する長尺部材を曲げ駆動する曲げ駆動装置及びこれを備えた内視鏡、並びに内視鏡用の曲げ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、体内組織の採取、切除、摘出などの各種処置を行うための処置具を備えた内視鏡が知られている（例えば特許文献１参照）。処置具は、内視鏡の内部に挿通された細長いシースと、このシースの先端に取り付けられた鉗子等の処置部材とを備え、シースの基端部に接続された操作部によって処置部材を手元で操作できるように構成されている。また、処置具は、内視鏡の先端部に設けられたＣＣＤ等の撮像部によって撮像され、その映像をモニタ等を介して視覚的に確認しながら処置を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９００８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の内視鏡は、体腔の形状等に合わせて挿入部をワイヤー駆動により湾曲させることが可能であるが、処置具のシースは内視鏡とともに湾曲するだけで、これを独立して曲げることができない。そのため、撮像部によって撮像される映像（視野）と処置具とは常に一緒に移動し、固定された視野内で処置具のみを移動させて処置を行うことはできなかった。これにより、医師が思うように処置を行うことができない場合があり、より一層の操作性の向上が望まれていた。
また、内視鏡の挿入部と同様に、ワイヤー駆動等によって処置具のシースを単独で湾曲させることも考えられるが、この場合、処置具の構造に大きな変更が必要であり、従来から存在する処置具にそのまま適用することができない。
【０００５】
本発明は、内視鏡に設けられた処置具のシースような長尺部材を曲げることができる曲げ駆動装置及びこれを備えた内視鏡、並びに内視鏡用の曲げ駆動装置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】
本発明の曲げ駆動装置は、可撓性を有する長尺部材を曲げ駆動する曲げ駆動装置であって、流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の長尺部材の側面を押圧する押圧部を有する駆動要素を備えていることを特徴としている。
【０００７】
この曲げ駆動装置によれば、駆動要素の押圧部に流体を供給して圧力を高めることによって押圧部を膨張させ、この押圧部によって長尺部材の側面を押圧することによって、長尺部材を曲げることが可能である。つまり、駆動要素の押圧部は、長尺部材の側面に対して外側から作用することによって長尺部材を曲げるので、長尺部材自身に曲げ駆動のための機構を備える必要はなく、既存の長尺部材を曲げるために好適に適用することができる。
【０００８】
前記駆動要素は、前記長尺部材の周囲に複数配置されていることが好ましい。これによって、長尺部材を複数の方向に曲げることが可能となる。
【０００９】
特に、前記駆動要素は、前記長尺部材の周囲を４方から囲むように４個配置されていることが好ましい。これによって、各駆動要素の押圧部をそれぞれ単独で、又は隣接する２つの押圧部を同時に膨張させることによって、長尺部材を４方又はそれ以上の方向に曲げることができる。
【００１０】
上記曲げ駆動装置は、前記駆動要素が取り付けられる取付部材と、この取付部材に固定されるとともに、前記駆動要素から前記長尺部材の長さ方向に離れた位置で当該長尺部材を保持する保持部材と、を備えていることが好ましい。
この構成によれば、保持部材によって長尺部材を保持した状態で駆動要素の押圧部を膨張させると、保持部材による保持位置を支点として長尺部材を確実に曲げることが可能となる。
【００１１】
上記曲げ駆動装置は、前記長尺部材が挿通される筒形状の取付部材を備え、前記駆動要素が取付部材の筒内に取り付けられていることが好ましい。
これにより、押圧部と長尺部材との相対位置関係を適切に設定し、押圧部によって長尺部材を確実に押圧することができる。
【００１２】
前記押圧部は、その素材の伸張を伴って膨張するバルーンによって構成されていることが好ましい。このように押圧部自身の表面が伸張することによって、押圧部の膨張量（押圧量）を大きくすることができ、長尺部材を大きく曲げることが可能となる。
【００１３】
本発明の内視鏡は、人体に挿入される挿入部と、この挿入部内に挿通されるとともに当該挿入部の先端に形成された開口から突出可能なシースを有する処置具と、前記シースを曲げ駆動する曲げ駆動装置とを備えている内視鏡であって、
前記曲げ駆動装置が、流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の前記シースの側面を押圧する押圧部を有する駆動要素を備えていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、駆動要素の押圧部を膨張させることによって処置具のシースを挿入部とは独立して曲げることができる。したがって、固定された視野内で処置具のみを移動させて処置を行うことが可能となり、処置具の操作性を向上することができる。また、シースの側面に対して外側から押圧部を作用させるため、シース自体の構造を変更する必要なく、既存の処置具に対しても適用することができる。
【００１５】
上記曲げ駆動装置は、前記挿入部の先端部に設けられており、前記駆動要素は、前記挿入部の先端面の外側に配置されていることが好ましい。
このような構成によって、内視鏡の挿入部の内部構造の変更をほとんど伴うことなく曲げ駆動装置を設けることが可能となる。
【００１６】
前記曲げ駆動装置の駆動要素は、前記開口の中心周りに回転可能に設けられていることが好ましい。この場合、駆動要素を回転させることによってシースの曲げ方向を変更することが可能となる。そのため、少ない駆動要素により多方向にシースを曲げることができる。
【００１７】
前記曲げ駆動装置は、前記挿入部内に配置されていてもよい。
このような構成によって曲げ駆動装置が外部に露出せず、体腔の内壁等、周囲と接触することがない。
【００１８】
本発明の内視鏡用の曲げ駆動装置は、内視鏡の挿入部の先端面に形成された開口から突出可能な処置具のシースを曲げ駆動する曲げ駆動装置であって、
前記開口に装着される装着部と、
前記装着部に取り付けられ、かつ流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の前記シースの側面を押圧する押圧部を有する駆動要素と、を備えていることを特徴としている。
このような構成によって、既存の内視鏡における挿入部の開口に曲げ駆動装置を装着し、駆動要素の押圧部によってシースを独立して曲げることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、可撓性を有する長尺部材を曲げ駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る曲げ駆動装置の斜視図である。
【図２】図１に示される曲げ駆動装置の平面図（図１のII矢視図）である。
【図３】図１に示される曲げ駆動装置の分解斜視図である。
【図４】曲げ駆動装置の駆動要素を示す斜視図である。
【図５】曲げ駆動機構の概略的な断面図である。
【図６】曲げ駆動装置の作用を示す模式図である。
【図７】駆動要素の数を変更した場合の曲げ駆動装置の作用を示す模式図である。
【図８】（ａ）は内視鏡の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。
【図９】他の実施形態に係る内視鏡の概略斜視図である。
【図１０】同内視鏡の先端面付近の概略的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔曲げ駆動装置の構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る曲げ駆動装置の斜視図、図２は、曲げ駆動装置の平面図（図１のＡ矢視図）である。この曲げ駆動装置１０は、例えば内視鏡に使用される処置具のシースのような長尺部材を曲げるための装置であり、外骨格１２と、この外骨格１２に取り付けられた駆動要素１３とを備えている。
【００２２】
外骨格１２は、合成樹脂材等により形成され、駆動要素１３を取り付けるための取付部材１４と、この取付部材１４の端部（図１の下端部）に連結され、長尺部材１１を保持するための保持部材１５とから構成されている。取付部材１４は、その外面が略円筒形状であり、内面が略四角筒形状に形成されている。そして、駆動要素１３は、取付部材１４の４つの内面にそれぞれ取り付けられている。
【００２３】
図３は、曲げ駆動装置１０の分解斜視図である。取付部材１４は、周方向に４つの分割体（支持体）１７から構成されており、各分割体１７は、取付部材１４の外面の略１／４の長さの円弧と、この円弧の両端近傍を結ぶ弦とを外形とする切片形状とされている。４つの分割体１７は、弾性を有するヒンジ片１８を介して相互に屈曲可能に連結されている。分割体１７の内面には、駆動要素１３が挿入される凹部１９が形成され、さらにこの凹部１９の内側には、駆動要素１３に接着されたコネクタ部材２０が挿入される開口部２１が形成されている。
【００２４】
開口部２１の下側端縁と分割体１７の下面との間には、駆動要素１３にエアを供給するための供給チューブ２２（図１参照）を通すための第１挿通孔２３が貫通して形成されている。また、各分割体１７の下端面には、保持部材１５との連結に用いられる連結突起２４が設けられている。
【００２５】
保持部材１５は、略円柱形状のブロックであり、その中心位置には保持孔２５が軸方向に貫通して形成されている。保持部材１５は、長尺部材１１を保持孔２５に挿通することによって当該長尺部材１１を保持するように構成されている。また、保持部材１５の外周部の４箇所には供給チューブ２２を通すための第２挿通孔２６が軸方向に貫通して形成されている。また、４つの挿通孔の各間には、連結突起２４が挿入される連結穴２７が形成されている。したがって、取付部材１４における４つの分割体１７を筒形状に曲げ、各分割体１７の連結突起２４を連結孔２７に挿入することによって外骨格１２が形成される。
【００２６】
なお、外骨格１２を構成する取付部材１４は、必ずしも筒形状である必要はなく、複数の分割体１７がそれぞれ分離した状態で設けられていてもよい。また、取付部材１４の分割体（支持体）１７は、例えば、ポリイミドフィルム等の伸縮しにくい薄膜により構成することができ、これにより駆動要素１３を含めた全体を薄肉化することができる。
【００２７】
駆動要素１３は、流体圧力の変化によって膨張・収縮を行うバルーンアクチュエータとされている。図４は、駆動要素１３の斜視図、図５は、曲げ駆動機構の概略的な断面図である。駆動要素１３は、正面視矩形状の板材であり、全体の厚さが１ｍｍ程度の薄く柔軟な構造とされている。具体的に、駆動要素１３は、伸縮自在なシリコーンラバーフィルムからなる２つの層（第１層２９、第２層３０）から構成されている。なお、駆動要素１３の素材であるシリコーンラバー（ＰＤＭＳ）は、人体への親和性（適合性）が高く、後述のように内視鏡に対して駆動要素を使用した場合であっても人体（体内）に対する害や負担を少なくすることができる。
【００２８】
具体的に、第１層２９及び第２層３０は、いずれもシリコーンラバーの一種であるＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）の薄膜であり、特に、第１層２９は第２層３０よりも硬度が低く、より柔軟に形成されている。なお、図５においては、駆動要素１３の構造を理解し易くするために、当該駆動要素１３を特に分厚く図示してある。
【００２９】
また、駆動要素１３の内部（第１層２９と第２層３０との間）には中空部３３が形成されている。この中空部３３は、第１層２９の背面側に凹所を設けることによって形成され、膨張部３４と、エア通路３５と、エア注入部３６とに区画されている。
図４に示すように、膨張部３４とエア注入部３６とはそれぞれ円形状に形成されているが、特に膨張部３４の直径はエア導入部の直径よりも大きく形成され、例えば約３倍〜４倍の直径とされている。また、エア注入部３６は駆動要素１３の背面側で開口している。エア通路３５は、膨張部３４とエア注入部３６とを連通する細長い通路とされている。
【００３０】
エア注入部３６にエアが注入されると、当該エアはエア通路３５を通って膨張部３４へ供給される。そして、このエアの供給によって、図５に２点鎖線で示すように、膨張部３４の範囲に配置された第１層２９の一部が伸びることによって面積を拡げ、表面側に膨張するようになっている。以下において、膨張部３４の範囲に配置された第１層２９の一部を特にバルーン（押圧部）３８と呼称する。
【００３１】
駆動要素１３の背面には、供給チューブ２２との接続に用いられるコネクタ部材２０が設けられている。このコネクタ部材２０は、直方体のブロック形状に形成され、駆動要素１３よりも厚肉で硬度が高くなっている。コネクタ部材２０の内部には、エア中継路４０が形成され、このエア中継路４０は、コネクタ部材２０の表面（駆動要素側）で開口してエア注入部３６に連通するとともに、コネクタ部材２０の下面で開口して供給チューブ２２に接続されている。
【００３２】
長尺部材１１は、保持部材１５に形成された保持孔２５に長さ方向に移動可能に挿入され、さらに取付部材１４の筒内に挿入されている。取付部材１４の筒内に挿入された長尺部材１１は、図２に示すように、取付部材１４の内面に取り付けられた駆動要素１３によって４方から囲まれている。
また、供給チューブ２２の一端部は、保持部材１５に形成された第２挿通孔２６と、取付部材１４の下部に形成された第１挿通孔２３とに挿入され、コネクタ部材２０の下面に接続されている。供給チューブ２２の他端部は、駆動要素１３へのエアの供給量を調節する調節バルブ等を含む調整部４２を介してポンプＰに接続されている。この調整部４２を操作することによって各駆動要素１３へのエアの供給量が調整され、バルーン３８の大きさ（膨張量）を調整することができる。
【００３３】
図６は、曲げ駆動装置１０の作用を示す模式図である。図６（ａ）は、４つのバルーン３８に均等にエアが供給され、４つのバルーン３８が同程度に膨張している状態を示している。この状態では、長尺部材１１は、４つの駆動要素１３の中心位置に配置され、曲げられることなく直線状に支持されている。
【００３４】
図６（ｂ）は、１つのバルーン３８を更に膨張させ、このバルーン３８に対向する他のバルーン３８を収縮させた状態を示している。この状態では、長尺部材１１はバルーン３８で押圧されることによって矢印ａ方向に移動する。この状態を、図５を用いてさらに説明すると、長尺部材１１は、保持孔２５に挿入されることによって保持部材１５により保持されているので、２点鎖線で示すように、保持部材１５の上端位置Ｐを支点として矢印ａ方向に曲げられる。
【００３５】
長尺部材１１の曲げ量（曲げ角度）は、バルーン３８の膨張量に依存しているが、本実施形態では、長尺部材１１の支点位置Ｌと、バルーン３８の位置Ｈとの距離Ｄにも依存している。すなわち、長尺部材１１の支点位置Ｌとバルーン３８の位置Ｈとの距離Ｄを小さく設定すれば、長尺部材１１の曲げ量を大きくすることができ、逆に、長尺部材１１の支点位置Ｌとバルーン３８の位置Ｈとの距離Ｄを大きく設定すれば、長尺部材１１の曲げ量を小さくすることができる。
【００３６】
図６（ｃ）は、隣接する２つのバルーン３８を更に均等に膨張させ、他の２つのバルーン３８を均等に収縮させた状態を示している。この状態では、長尺部材１１は、膨張した２つのバルーン３８に押圧されることによって斜め方向（矢印ｂ方向）に移動する。すなわち、長尺部材１１は、膨張した２つのバルーン３８とは反対側に曲げられることとなる。
【００３７】
以上より、４個の駆動要素１３によって長尺部材１１を４方から囲んだ場合、各バルーン３８を個別に膨張させることによって、図２に示す４つの方向ａ、ｃ、ｅ、ｇに長尺部材１１を曲げることができ、隣接する２つのバルーン３８を均等に膨張させることによって、図２に示す４つの斜め方向ｂ、ｄ、ｆ、ｈに長尺部材１１を曲げることができる。すなわち、合計で８方向ａ〜ｈに長尺部材１１を曲げることが可能となる。
また、図６（ｃ）に示すように２つのバルーン３８を均等に膨張させるのではなく、一方を他方よりも大きく膨張させれば、より細かく曲げ方向を設定することも可能である。
【００３８】
なお、上記実施形態では、４個の駆動要素（バルーン）を用いることによって長尺部材１１を８方向又はそれ以上の方向に曲げることが可能となっているが、必ずしも４個の駆動要素１３を備えていなくてもよい。
図７は、駆動要素１３の数を変更した場合の曲げ駆動装置１０の作用を示す模式図である。図７（ａ）は、１つの駆動要素１３を備えた曲げ駆動装置１０を示しており、この場合、バルーン３８を膨張させることによって長尺部材１１を矢印ａの一方向にのみ曲げることができる。
【００３９】
図７（ｂ）は、２つの駆動要素１３を備えた曲げ駆動装置１０を示しており、この場合には、各バルーン３８を個別に膨張させることによって長尺部材１１を矢印ａ、ｃ方向に曲げることができ、各バルーン３８を同時に均等に膨張させることによって長尺部材１１を矢印ｂ方向に曲げることができる。したがって、この曲げ駆動装置１０は、長尺部材１１を３方向に曲げることができる。なお、この例の場合にも、一方のバルーン３８を他方のバルーン３８よりも大きく膨張させることによって、より細かく曲げ方向を設定することができる。
【００４０】
図７（ｃ）は、３つの駆動要素１３を備えた曲げ駆動装置１０を示しており、この場合、各バルーン３８を個別に膨張させることによって、矢印ａ、ｃ、ｅ方向に長尺部材１１を曲げることができ、３つのバルーン３８のうち、隣接する２つを同時に均等に膨張させることによって、矢印ｂ、ｄ方向に長尺部材１１を曲げることができる。したがって、この曲げ駆動装置１０は、長尺部材１１を５方向に曲げることが可能である。また、隣接する２つのバルーン３８の一方を他方よりも大きく膨張させることによって、より細かく曲げ方向を設定することができる。
【００４１】
図７（ｄ）は、３つの駆動要素１３を備えた曲げ駆動装置１０を示しているが、この３つの駆動要素１３を等間隔（１２０°間隔）で配置した点で図７（ｃ）に示したものと異なっている。この例では、各バルーン３８を個別に膨張させることによって矢印ａ、ｏ、ｐ方向に長尺部材１１を曲げることができる。
また、図７（ｃ）に示したものの場合、長尺部材１１は左及び上下から駆動要素１３によって囲まれているので、右方向への移動の自由度は大きいが、左方向及び上下方向への移動の自由度が小さい。これに対して、図７（ｄ）に示すものは、少なくとも３方向ａ、ｏ、ｐへの移動の自由度が大きくなっている。そのため、長尺部材１１に外力が付与された場合には、長尺部材１１自身が移動することによってその外力を逃がすことが可能となっている。これは、後述のように、曲げ駆動装置１０を内視鏡の処置具を曲げるために適用した場合に非常に有用であり、例えば、体腔に挿入された処置具が体腔の内壁等に当たり、その反力が処置具に加わった場合であっても、処置具自身が移動することによって反力を逃がし、体内に対する負担を軽減することができる。
【００４２】
なお、図６及び図７においては、１〜４個の駆動要素１３を備えた例を示しているが、長尺部材１１の周囲を囲むように５個以上の駆動要素１３を設けてもよい。
【００４３】
〔駆動要素（バルーンアクチュエータ）の製法〕
図５に示すように、駆動要素１３を構成する第１層２９は、中空部（膨張部３４、エア通路３５、エア注入部３６）を形成するための凹部を有しているので、この凹部に対応した凸部を有するモールドを使用して成型される。第１層２９を成形するモールドは、例えば、フォトリソグラフィによってシリコン基板上に形成される。そして、このモールド上に本剤と硬化用触媒との混合比が８：１のＰＤＭＳをスピンコートし、熱硬化させることによって第１層２９を成形する。
ついで、ガラス基板上などに触媒との混合比が１２：１のＰＤＭＳをスピンコートし、熱硬化させることによって第２層３０を成形する。そして、第２層３０上に第１層２９を重ね合わせて接合することにより、駆動要素１３を製作する。
ＰＤＭＳと硬化用触媒との混合比は、触媒の比率が大きいほど硬度が低く、柔軟となる。したがって、本実施形態では第１層２９をより柔軟にすることで、バルーン３８を膨張させ易くしている。
【００４４】
〔曲げ駆動装置の内視鏡への適用〕
次に、以上のような曲げ駆動装置１０を内視鏡に適用した実施形態について説明する。
図８（ａ）は、内視鏡４３の一実施形態を示す概略斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部拡大図である。この内視鏡４３は、人体の内部（体腔）に挿入部４５を挿入することによって観察や治療を行うものであり、操作部４４を操作することによって挿入部４５の湾曲操作等が可能となっている。
【００４５】
図８（ｂ）に示すように、挿入部４５の先端面には、ＣＣＤ等の撮像素子を備えた撮像部４６と、ＬＥＤ等からなる２つの照明４７が設けられている。また、挿入部４５の先端面には、鉗子口（開口）４８が形成されている。
挿入部４５の内部には、可撓性を有するシース４９と、このシース４９の先端部に設けられた鉗子等の処置部材５０とを備えた処置具５１が挿入され、この処置具５１は、鉗子口４８を介して挿入部４５から出退自在とされている。また、処置部材５０は、その基端部に設けられた操作具（図示略）によって操作される。
【００４６】
挿入部４５の先端部付近の内部には、図１に示したものと略同様の曲げ駆動装置１０が内蔵されており、曲げ駆動装置１０の外骨格１２の内側に処置具５１のシース４９が挿通されている。そして、外骨格１２の内面に設けられた駆動要素１３のバルーン３８によってシース４９を曲げることが可能となっている。
したがって、本実施形態の内視鏡４３は、撮像部４６によって撮像される視野を固定した状態で、シース４９を曲げることによって処置部材５０を移動させながら処置を行うことができ、処置の作業性を向上することができる。また、シース４９は、駆動要素１３のバルーン３８の膨張によってある程度の弾力性をもって押圧されるので、例えば処置部材５０が体腔内の壁等に不慮に当たったとしてもバルーン３８が弾性により凹むことで体腔内に与える負担を小さくすることができる。
【００４７】
なお、本実施形態において、曲げ駆動装置１０の駆動要素１３の数量は、図６，図７に示すように、１〜４個としてもよいし、それ以上としてもよい。また、曲げ駆動装置１０は挿入部４５の内部に固定してもよいし、シース４９に固定してもよい。前者の場合、外骨格１２の取付部材１４の一部又は全部を、挿入部４５の管内面で兼用することも可能である。
【００４８】
図９は、内視鏡の他の実施形態を示す概略斜視図、図１０は、同内視鏡の鉗子口付近を拡大して示す概略的な正面図である。
本実施形態では、曲げ駆動装置１０が、内視鏡４３の挿入部４５の鉗子口４８に装着されている。具体的には、曲げ駆動装置１０の外骨格１２（保持部材１５）が鉗子口４８に装着され、駆動要素１３は挿入部４５の先端面の外側に配置されている。したがって、本実施形態では、外骨格１２が鉗子口４８に対する装着部を構成している。そして、曲げ駆動装置１０は、挿入部４５の先端面に設けられているので、内視鏡４３の内部構造を大きく変更する必要はなく、既存の内視鏡４３に後付けにより装着することも可能となる。
【００４９】
また、この実施形態では、駆動要素１３が１つのみ設けられており、取付部材１４は筒形ではなく１つの駆動要素１３の背面のみに設けられている。したがって、この駆動要素１３のバルーン３８を膨張することによって処置具５１のシース４９を一方向（矢印ｍ方向）に曲げることができる。なお、駆動要素１３のバルーン３８にエアを供給するための供給チューブ２２は、内視鏡４３の挿入部４５の外側を通してポンプＰに接続されている。駆動要素１３は、挿入部４５の先端面からの突出量を小さくするためにシース長さ方向に関する長さよりも幅のほうが広く形成され、これによってバルーン３８の面積を十分に確保している。なお、駆動要素１３の挿入部４５の先端面からの突出量は５ｍｍ以内とするのが好ましい。
【００５０】
外骨格１２の保持部材１５は、ベアリング５２を介して鉗子口４８に装着されており、この鉗子口４８の中心回りに回転可能に構成されている。また、保持部材１５に形成された保持孔２５は、一側部が切り欠かれた形状とされており、この保持孔２５に挿入されるシース４９の外周面も、保持孔２５と同様に一側部が切り欠かれた形状とされ、両者は一体回転可能に係合している。
【００５１】
したがって、図示しない操作具を介して処置具５１を矢印ｊのように回転操作すると、保持部材１５も矢印ｋのように回転し、この回転に伴って駆動要素１３も回転する。したがって、処置具５１を回転操作することにより、駆動要素１３によるシース４９の曲げ方向を変更することができる。そのため、本実施形態の曲げ駆動装置１０は、１つの駆動要素１３のみでシース４９を多方向に曲げ駆動することができる。
【００５２】
ただし、本実施形態の曲げ駆動装置１０においても、複数の駆動要素１３、すなわち、シース４９を２方向以上から囲むように２個以上の駆動要素１３を備えていてもよい。また、駆動要素１３を取り付ける取付部材１４として、前述のようにポリイミドフィルム等の薄膜を用いた場合には、挿入部４５の先端面から突出する部分全体（駆動要素１３及び取付部材１４）を薄くすることができ、その分、シース４９の曲げ可能な範囲を拡げることができる。
【００５３】
本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。
例えば、曲げ駆動装置１０は、内視鏡４３の処置具５１に限定されず、種々の長尺部材１１を曲げの対象とすることができる。また、駆動要素１３に供給される流体はエア等の気体に限らず液体であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 曲げ駆動装置
１１ 長尺部材
１３ 駆動要素
１４ 取付部材
１５ 保持部材
３８ バルーン
４３ 内視鏡
４５ 挿入部
４８ 鉗子口（開口）
４９ シース
５０ 処置部材
５１ 処置具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有する長尺部材を曲げ駆動する曲げ駆動装置及びこれを備えた内視鏡、並びに内視鏡用の曲げ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、体内組織の採取、切除、摘出などの各種処置を行うための処置具を備えた内視鏡が知られている（例えば特許文献１参照）。処置具は、内視鏡の内部に挿通された細長いシースと、このシースの先端に取り付けられた鉗子等の処置部材とを備え、シースの基端部に接続された操作部によって処置部材を手元で操作できるように構成されている。また、処置具は、内視鏡の先端部に設けられたＣＣＤ等の撮像部によって撮像され、その映像をモニタ等を介して視覚的に確認しながら処置を行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９００８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の内視鏡は、体腔の形状等に合わせて挿入部をワイヤー駆動により湾曲させることが可能であるが、処置具のシースは内視鏡とともに湾曲するだけで、これを独立して曲げることができない。そのため、撮像部によって撮像される映像（視野）と処置具とは常に一緒に移動し、固定された視野内で処置具のみを移動させて処置を行うことはできなかった。これにより、医師が思うように処置を行うことができない場合があり、より一層の操作性の向上が望まれていた。
また、内視鏡の挿入部と同様に、ワイヤー駆動等によって処置具のシースを単独で湾曲させることも考えられるが、この場合、処置具の構造に大きな変更が必要であり、従来から存在する処置具にそのまま適用することができない。
【０００５】
本発明は、内視鏡に設けられた処置具のシースような長尺部材を曲げることができる曲げ駆動装置及びこれを備えた内視鏡、並びに内視鏡用の曲げ駆動装置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】
本発明の曲げ駆動装置は、可撓性を有する長尺部材を曲げ駆動する曲げ駆動装置であって、流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の長尺部材の側面を押圧する押圧部を有する駆動要素を備えていることを特徴としている。
【０００７】
この曲げ駆動装置によれば、駆動要素の押圧部に流体を供給して圧力を高めることによって押圧部を膨張させ、この押圧部によって長尺部材の側面を押圧することによって、長尺部材を曲げることが可能である。つまり、駆動要素の押圧部は、長尺部材の側面に対して外側から作用することによって長尺部材を曲げるので、長尺部材自身に曲げ駆動のための機構を備える必要はなく、既存の長尺部材を曲げるために好適に適用することができる。
【０００８】
前記駆動要素は、前記長尺部材の周囲に複数配置されていることが好ましい。これによって、長尺部材を複数の方向に曲げることが可能となる。
【０００９】
特に、前記駆動要素は、前記長尺部材の周囲を４方から囲むように４個配置されていることが好ましい。これによって、各駆動要素の押圧部をそれぞれ単独で、又は隣接する２つの押圧部を同時に膨張させることによって、長尺部材を４方又はそれ以上の方向に曲げることができる。
【００１０】
上記曲げ駆動装置は、前記駆動要素が取り付けられる取付部材と、この取付部材に固定されるとともに、前記駆動要素から前記長尺部材の長さ方向に離れた位置で当該長尺部材を保持する保持部材と、を備えていることが好ましい。
この構成によれば、保持部材によって長尺部材を保持した状態で駆動要素の押圧部を膨張させると、保持部材による保持位置を支点として長尺部材を確実に曲げることが可能となる。
【００１１】
上記曲げ駆動装置は、前記長尺部材が挿通される筒形状の取付部材を備え、前記駆動要素が取付部材の筒内に取り付けられていることが好ましい。
これにより、押圧部と長尺部材との相対位置関係を適切に設定し、押圧部によって長尺部材を確実に押圧することができる。
【００１２】
前記押圧部は、その素材の伸張を伴って膨張するバルーンによって構成されていることが好ましい。このように押圧部自身の表面が伸張することによって、押圧部の膨張量（押圧量）を大きくすることができ、長尺部材を大きく曲げることが可能となる。
【００１３】
本発明の内視鏡は、人体に挿入される挿入部と、この挿入部内に挿通されるとともに当該挿入部の先端に形成された開口から突出可能なシースを有する処置具と、前記シースを曲げ駆動する曲げ駆動装置とを備えている内視鏡であって、
前記曲げ駆動装置が、流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の前記シースの側面を押圧する押圧部を有する駆動要素を備えていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、駆動要素の押圧部を膨張させることによって処置具のシースを挿入部とは独立して曲げることができる。したがって、固定された視野内で処置具のみを移動させて処置を行うことが可能となり、処置具の操作性を向上することができる。また、シースの側面に対して外側から押圧部を作用させるため、シース自体の構造を変更する必要なく、既存の処置具に対しても適用することができる。
【００１５】
上記曲げ駆動装置は、前記挿入部の先端部に設けられており、前記駆動要素は、前記挿入部の先端面の外側に配置されていることが好ましい。
このような構成によって、内視鏡の挿入部の内部構造の変更をほとんど伴うことなく曲げ駆動装置を設けることが可能となる。
【００１６】
前記曲げ駆動装置の駆動要素は、前記開口の中心周りに回転可能に設けられていることが好ましい。この場合、駆動要素を回転させることによってシースの曲げ方向を変更することが可能となる。そのため、少ない駆動要素により多方向にシースを曲げることができる。
【００１７】
前記曲げ駆動装置は、前記挿入部内に配置されていてもよい。
このような構成によって曲げ駆動装置が外部に露出せず、体腔の内壁等、周囲と接触することがない。
【００１８】
本発明の内視鏡用の曲げ駆動装置は、内視鏡の挿入部の先端面に形成された開口から突出可能な処置具のシースを曲げ駆動する曲げ駆動装置であって、
前記開口に装着される装着部と、
前記装着部に取り付けられ、かつ流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の前記シースの側面を押圧する押圧部を有する駆動要素と、を備えていることを特徴としている。
このような構成によって、既存の内視鏡における挿入部の開口に曲げ駆動装置を装着し、駆動要素の押圧部によってシースを独立して曲げることが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、可撓性を有する長尺部材を曲げ駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る曲げ駆動装置の斜視図である。
【図２】図１に示される曲げ駆動装置の平面図（図１のII矢視図）である。
【図３】図１に示される曲げ駆動装置の分解斜視図である。
【図４】曲げ駆動装置の駆動要素を示す斜視図である。
【図５】曲げ駆動機構の概略的な断面図である。
【図６】曲げ駆動装置の作用を示す模式図である。
【図７】駆動要素の数を変更した場合の曲げ駆動装置の作用を示す模式図である。
【図８】（ａ）は内視鏡の概略斜視図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図である。
【図９】他の実施形態に係る内視鏡の概略斜視図である。
【図１０】同内視鏡の先端面付近の概略的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔曲げ駆動装置の構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る曲げ駆動装置の斜視図、図２は、曲げ駆動装置の平面図（図１のＡ矢視図）である。この曲げ駆動装置１０は、例えば内視鏡に使用される処置具のシースのような長尺部材を曲げるための装置であり、外骨格１２と、この外骨格１２に取り付けられた駆動要素１３とを備えている。
【００２２】
外骨格１２は、合成樹脂材等により形成され、駆動要素１３を取り付けるための取付部材１４と、この取付部材１４の端部（図１の下端部）に連結され、長尺部材１１を保持するための保持部材１５とから構成されている。取付部材１４は、その外面が略円筒形状であり、内面が略四角筒形状に形成されている。そして、駆動要素１３は、取付部材１４の４つの内面にそれぞれ取り付けられている。
【００２３】
図３は、曲げ駆動装置１０の分解斜視図である。取付部材１４は、周方向に４つの分割体（支持体）１７から構成されており、各分割体１７は、取付部材１４の外面の略１／４の長さの円弧と、この円弧の両端近傍を結ぶ弦とを外形とする切片形状とされている。４つの分割体１７は、弾性を有するヒンジ片１８を介して相互に屈曲可能に連結されている。分割体１７の内面には、駆動要素１３が挿入される凹部１９が形成され、さらにこの凹部１９の内側には、駆動要素１３に接着されたコネクタ部材２０が挿入される開口部２１が形成されている。
【００２４】
開口部２１の下側端縁と分割体１７の下面との間には、駆動要素１３にエアを供給するための供給チューブ２２（図１参照）を通すための第１挿通孔２３が貫通して形成されている。また、各分割体１７の下端面には、保持部材１５との連結に用いられる連結突起２４が設けられている。
【００２５】
保持部材１５は、略円柱形状のブロックであり、その中心位置には保持孔２５が軸方向に貫通して形成されている。保持部材１５は、長尺部材１１を保持孔２５に挿通することによって当該長尺部材１１を保持するように構成されている。また、保持部材１５の外周部の４箇所には供給チューブ２２を通すための第２挿通孔２６が軸方向に貫通して形成されている。また、４つの挿通孔の各間には、連結突起２４が挿入される連結穴２７が形成されている。したがって、取付部材１４における４つの分割体１７を筒形状に曲げ、各分割体１７の連結突起２４を連結孔２７に挿入することによって外骨格１２が形成される。
【００２６】
なお、外骨格１２を構成する取付部材１４は、必ずしも筒形状である必要はなく、複数の分割体１７がそれぞれ分離した状態で設けられていてもよい。また、取付部材１４の分割体（支持体）１７は、例えば、ポリイミドフィルム等の伸縮しにくい薄膜により構成することができ、これにより駆動要素１３を含めた全体を薄肉化することができる。
【００２７】
駆動要素１３は、流体圧力の変化によって膨張・収縮を行うバルーンアクチュエータとされている。図４は、駆動要素１３の斜視図、図５は、曲げ駆動機構の概略的な断面図である。駆動要素１３は、正面視矩形状の板材であり、全体の厚さが１ｍｍ程度の薄く柔軟な構造とされている。具体的に、駆動要素１３は、伸縮自在なシリコーンラバーフィルムからなる２つの層（第１層２９、第２層３０）から構成されている。なお、駆動要素１３の素材であるシリコーンラバー（ＰＤＭＳ）は、人体への親和性（適合性）が高く、後述のように内視鏡に対して駆動要素を使用した場合であっても人体（体内）に対する害や負担を少なくすることができる。
【００２８】
具体的に、第１層２９及び第２層３０は、いずれもシリコーンラバーの一種であるＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）の薄膜であり、特に、第１層２９は第２層３０よりも硬度が低く、より柔軟に形成されている。なお、図５においては、駆動要素１３の構造を理解し易くするために、当該駆動要素１３を特に分厚く図示してある。
【００２９】
また、駆動要素１３の内部（第１層２９と第２層３０との間）には中空部３３が形成されている。この中空部３３は、第１層２９の背面側に凹所を設けることによって形成され、膨張部３４と、エア通路３５と、エア注入部３６とに区画されている。
図４に示すように、膨張部３４とエア注入部３６とはそれぞれ円形状に形成されているが、特に膨張部３４の直径はエア導入部の直径よりも大きく形成され、例えば約３倍〜４倍の直径とされている。また、エア注入部３６は駆動要素１３の背面側で開口している。エア通路３５は、膨張部３４とエア注入部３６とを連通する細長い通路とされている。
【００３０】
エア注入部３６にエアが注入されると、当該エアはエア通路３５を通って膨張部３４へ供給される。そして、このエアの供給によって、図５に２点鎖線で示すように、膨張部３４の範囲に配置された第１層２９の一部が伸びることによって面積を拡げ、表面側に膨張するようになっている。以下において、膨張部３４の範囲に配置された第１層２９の一部を特にバルーン（押圧部）３８と呼称する。
【００３１】
駆動要素１３の背面には、供給チューブ２２との接続に用いられるコネクタ部材２０が設けられている。このコネクタ部材２０は、直方体のブロック形状に形成され、駆動要素１３よりも厚肉で硬度が高くなっている。コネクタ部材２０の内部には、エア中継路４０が形成され、このエア中継路４０は、コネクタ部材２０の表面（駆動要素側）で開口してエア注入部３６に連通するとともに、コネクタ部材２０の下面で開口して供給チューブ２２に接続されている。
【００３２】
長尺部材１１は、保持部材１５に形成された保持孔２５に長さ方向に移動可能に挿入され、さらに取付部材１４の筒内に挿入されている。取付部材１４の筒内に挿入された長尺部材１１は、図２に示すように、取付部材１４の内面に取り付けられた駆動要素１３によって４方から囲まれている。
また、供給チューブ２２の一端部は、保持部材１５に形成された第２挿通孔２６と、取付部材１４の下部に形成された第１挿通孔２３とに挿入され、コネクタ部材２０の下面に接続されている。供給チューブ２２の他端部は、駆動要素１３へのエアの供給量を調節する調節バルブ等を含む調整部４２を介してポンプＰに接続されている。この調整部４２を操作することによって各駆動要素１３へのエアの供給量が調整され、バルーン３８の大きさ（膨張量）を調整することができる。
【００３３】
図６は、曲げ駆動装置１０の作用を示す模式図である。図６（ａ）は、４つのバルーン３８に均等にエアが供給され、４つのバルーン３８が同程度に膨張している状態を示している。この状態では、長尺部材１１は、４つの駆動要素１３の中心位置に配置され、曲げられることなく直線状に支持されている。
【００３４】
図６（ｂ）は、１つのバルーン３８を更に膨張させ、このバルーン３８に対向する他のバルーン３８を収縮させた状態を示している。この状態では、長尺部材１１はバルーン３８で押圧されることによって矢印ａ方向に移動する。この状態を、図５を用いてさらに説明すると、長尺部材１１は、保持孔２５に挿入されることによって保持部材１５により保持されているので、２点鎖線で示すように、保持部材１５の上端位置Ｐを支点として矢印ａ方向に曲げられる。
【００３５】
長尺部材１１の曲げ量（曲げ角度）は、バルーン３８の膨張量に依存しているが、本実施形態では、長尺部材１１の支点位置Ｌと、バルーン３８の位置Ｈとの距離Ｄにも依存している。すなわち、長尺部材１１の支点位置Ｌとバルーン３８の位置Ｈとの距離Ｄを小さく設定すれば、長尺部材１１の曲げ量を大きくすることができ、逆に、長尺部材１１の支点位置Ｌとバルーン３８の位置Ｈとの距離Ｄを大きく設定すれば、長尺部材１１の曲げ量を小さくすることができる。
【００３６】
図６（ｃ）は、隣接する２つのバルーン３８を更に均等に膨張させ、他の２つのバルーン３８を均等に収縮させた状態を示している。この状態では、長尺部材１１は、膨張した２つのバルーン３８に押圧されることによって斜め方向（矢印ｂ方向）に移動する。すなわち、長尺部材１１は、膨張した２つのバルーン３８とは反対側に曲げられることとなる。
【００３７】
以上より、４個の駆動要素１３によって長尺部材１１を４方から囲んだ場合、各バルーン３８を個別に膨張させることによって、図２に示す４つの方向ａ、ｃ、ｅ、ｇに長尺部材１１を曲げることができ、隣接する２つのバルーン３８を均等に膨張させることによって、図２に示す４つの斜め方向ｂ、ｄ、ｆ、ｈに長尺部材１１を曲げることができる。すなわち、合計で８方向ａ〜ｈに長尺部材１１を曲げることが可能となる。
また、図６（ｃ）に示すように２つのバルーン３８を均等に膨張させるのではなく、一方を他方よりも大きく膨張させれば、より細かく曲げ方向を設定することも可能である。
【００３８】
なお、上記実施形態では、４個の駆動要素（バルーン）を用いることによって長尺部材１１を８方向又はそれ以上の方向に曲げることが可能となっているが、必ずしも４個の駆動要素１３を備えていなくてもよい。
図７は、駆動要素１３の数を変更した場合の曲げ駆動装置１０の作用を示す模式図である。図７（ａ）は、１つの駆動要素１３を備えた曲げ駆動装置１０を示しており、この場合、バルーン３８を膨張させることによって長尺部材１１を矢印ａの一方向にのみ曲げることができる。
【００３９】
図７（ｂ）は、２つの駆動要素１３を備えた曲げ駆動装置１０を示しており、この場合には、各バルーン３８を個別に膨張させることによって長尺部材１１を矢印ａ、ｃ方向に曲げることができ、各バルーン３８を同時に均等に膨張させることによって長尺部材１１を矢印ｂ方向に曲げることができる。したがって、この曲げ駆動装置１０は、長尺部材１１を３方向に曲げることができる。なお、この例の場合にも、一方のバルーン３８を他方のバルーン３８よりも大きく膨張させることによって、より細かく曲げ方向を設定することができる。
【００４０】
図７（ｃ）は、３つの駆動要素１３を備えた曲げ駆動装置１０を示しており、この場合、各バルーン３８を個別に膨張させることによって、矢印ａ、ｃ、ｅ方向に長尺部材１１を曲げることができ、３つのバルーン３８のうち、隣接する２つを同時に均等に膨張させることによって、矢印ｂ、ｄ方向に長尺部材１１を曲げることができる。したがって、この曲げ駆動装置１０は、長尺部材１１を５方向に曲げることが可能である。また、隣接する２つのバルーン３８の一方を他方よりも大きく膨張させることによって、より細かく曲げ方向を設定することができる。
【００４１】
図７（ｄ）は、３つの駆動要素１３を備えた曲げ駆動装置１０を示しているが、この３つの駆動要素１３を等間隔（１２０°間隔）で配置した点で図７（ｃ）に示したものと異なっている。この例では、各バルーン３８を個別に膨張させることによって矢印ａ、ｏ、ｐ方向に長尺部材１１を曲げることができる。
また、図７（ｃ）に示したものの場合、長尺部材１１は左及び上下から駆動要素１３によって囲まれているので、右方向への移動の自由度は大きいが、左方向及び上下方向への移動の自由度が小さい。これに対して、図７（ｄ）に示すものは、少なくとも３方向ａ、ｏ、ｐへの移動の自由度が大きくなっている。そのため、長尺部材１１に外力が付与された場合には、長尺部材１１自身が移動することによってその外力を逃がすことが可能となっている。これは、後述のように、曲げ駆動装置１０を内視鏡の処置具を曲げるために適用した場合に非常に有用であり、例えば、体腔に挿入された処置具が体腔の内壁等に当たり、その反力が処置具に加わった場合であっても、処置具自身が移動することによって反力を逃がし、体内に対する負担を軽減することができる。
【００４２】
なお、図６及び図７においては、１〜４個の駆動要素１３を備えた例を示しているが、長尺部材１１の周囲を囲むように５個以上の駆動要素１３を設けてもよい。
【００４３】
〔駆動要素（バルーンアクチュエータ）の製法〕
図５に示すように、駆動要素１３を構成する第１層２９は、中空部（膨張部３４、エア通路３５、エア注入部３６）を形成するための凹部を有しているので、この凹部に対応した凸部を有するモールドを使用して成型される。第１層２９を成形するモールドは、例えば、フォトリソグラフィによってシリコン基板上に形成される。そして、このモールド上に本剤と硬化用触媒との混合比が８：１のＰＤＭＳをスピンコートし、熱硬化させることによって第１層２９を成形する。
ついで、ガラス基板上などに触媒との混合比が１２：１のＰＤＭＳをスピンコートし、熱硬化させることによって第２層３０を成形する。そして、第２層３０上に第１層２９を重ね合わせて接合することにより、駆動要素１３を製作する。
ＰＤＭＳと硬化用触媒との混合比は、触媒の比率が大きいほど硬度が低く、柔軟となる。したがって、本実施形態では第１層２９をより柔軟にすることで、バルーン３８を膨張させ易くしている。
【００４４】
〔曲げ駆動装置の内視鏡への適用〕
次に、以上のような曲げ駆動装置１０を内視鏡に適用した実施形態について説明する。
図８（ａ）は、内視鏡４３の一実施形態を示す概略斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部拡大図である。この内視鏡４３は、人体の内部（体腔）に挿入部４５を挿入することによって観察や治療を行うものであり、操作部４４を操作することによって挿入部４５の湾曲操作等が可能となっている。
【００４５】
図８（ｂ）に示すように、挿入部４５の先端面には、ＣＣＤ等の撮像素子を備えた撮像部４６と、ＬＥＤ等からなる２つの照明４７が設けられている。また、挿入部４５の先端面には、鉗子口（開口）４８が形成されている。
挿入部４５の内部には、可撓性を有するシース４９と、このシース４９の先端部に設けられた鉗子等の処置部材５０とを備えた処置具５１が挿入され、この処置具５１は、鉗子口４８を介して挿入部４５から出退自在とされている。また、処置部材５０は、その基端部に設けられた操作具（図示略）によって操作される。
【００４６】
挿入部４５の先端部付近の内部には、図１に示したものと略同様の曲げ駆動装置１０が内蔵されており、曲げ駆動装置１０の外骨格１２の内側に処置具５１のシース４９が挿通されている。そして、外骨格１２の内面に設けられた駆動要素１３のバルーン３８によってシース４９を曲げることが可能となっている。
したがって、本実施形態の内視鏡４３は、撮像部４６によって撮像される視野を固定した状態で、シース４９を曲げることによって処置部材５０を移動させながら処置を行うことができ、処置の作業性を向上することができる。また、シース４９は、駆動要素１３のバルーン３８の膨張によってある程度の弾力性をもって押圧されるので、例えば処置部材５０が体腔内の壁等に不慮に当たったとしてもバルーン３８が弾性により凹むことで体腔内に与える負担を小さくすることができる。
【００４７】
なお、本実施形態において、曲げ駆動装置１０の駆動要素１３の数量は、図６，図７に示すように、１〜４個としてもよいし、それ以上としてもよい。また、曲げ駆動装置１０は挿入部４５の内部に固定してもよいし、シース４９に固定してもよい。前者の場合、外骨格１２の取付部材１４の一部又は全部を、挿入部４５の管内面で兼用することも可能である。
【００４８】
図９は、内視鏡の他の実施形態を示す概略斜視図、図１０は、同内視鏡の鉗子口付近を拡大して示す概略的な正面図である。
本実施形態では、曲げ駆動装置１０が、内視鏡４３の挿入部４５の鉗子口４８に装着されている。具体的には、曲げ駆動装置１０の外骨格１２（保持部材１５）が鉗子口４８に装着され、駆動要素１３は挿入部４５の先端面の外側に配置されている。したがって、本実施形態では、外骨格１２が鉗子口４８に対する装着部を構成している。そして、曲げ駆動装置１０は、挿入部４５の先端面に設けられているので、内視鏡４３の内部構造を大きく変更する必要はなく、既存の内視鏡４３に後付けにより装着することも可能となる。
【００４９】
また、この実施形態では、駆動要素１３が１つのみ設けられており、取付部材１４は筒形ではなく１つの駆動要素１３の背面のみに設けられている。したがって、この駆動要素１３のバルーン３８を膨張することによって処置具５１のシース４９を一方向（矢印ｍ方向）に曲げることができる。なお、駆動要素１３のバルーン３８にエアを供給するための供給チューブ２２は、内視鏡４３の挿入部４５の外側を通してポンプＰに接続されている。駆動要素１３は、挿入部４５の先端面からの突出量を小さくするためにシース長さ方向に関する長さよりも幅のほうが広く形成され、これによってバルーン３８の面積を十分に確保している。なお、駆動要素１３の挿入部４５の先端面からの突出量は５ｍｍ以内とするのが好ましい。
【００５０】
外骨格１２の保持部材１５は、ベアリング５２を介して鉗子口４８に装着されており、この鉗子口４８の中心回りに回転可能に構成されている。また、保持部材１５に形成された保持孔２５は、一側部が切り欠かれた形状とされており、この保持孔２５に挿入されるシース４９の外周面も、保持孔２５と同様に一側部が切り欠かれた形状とされ、両者は一体回転可能に係合している。
【００５１】
したがって、図示しない操作具を介して処置具５１を矢印ｊのように回転操作すると、保持部材１５も矢印ｋのように回転し、この回転に伴って駆動要素１３も回転する。したがって、処置具５１を回転操作することにより、駆動要素１３によるシース４９の曲げ方向を変更することができる。そのため、本実施形態の曲げ駆動装置１０は、１つの駆動要素１３のみでシース４９を多方向に曲げ駆動することができる。
【００５２】
ただし、本実施形態の曲げ駆動装置１０においても、複数の駆動要素１３、すなわち、シース４９を２方向以上から囲むように２個以上の駆動要素１３を備えていてもよい。また、駆動要素１３を取り付ける取付部材１４として、前述のようにポリイミドフィルム等の薄膜を用いた場合には、挿入部４５の先端面から突出する部分全体（駆動要素１３及び取付部材１４）を薄くすることができ、その分、シース４９の曲げ可能な範囲を拡げることができる。
【００５３】
本発明は、上記実施形態に限定されることなく適宜設計変更可能である。
例えば、曲げ駆動装置１０は、内視鏡４３の処置具５１に限定されず、種々の長尺部材１１を曲げの対象とすることができる。また、駆動要素１３に供給される流体はエア等の気体に限らず液体であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 曲げ駆動装置
１１ 長尺部材
１３ 駆動要素
１４ 取付部材
１５ 保持部材
３８ バルーン
４３ 内視鏡
４５ 挿入部
４８ 鉗子口（開口）
４９ シース
５０ 処置部材
５１ 処置具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する長尺部材を曲げ駆動する曲げ駆動装置であって、
流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の長尺部材の側面を押圧する押圧部を有する駆動要素を備えていることを特徴とする曲げ駆動装置。
【請求項２】
前記駆動要素が、前記長尺部材の周囲に複数配置されている請求項１に記載の曲げ駆動装置。
【請求項３】
前記駆動要素が、前記長尺部材の周囲を４方から囲むように４個配置されている請求項１に記載の曲げ駆動装置。
【請求項４】
前記長尺部材が挿通される筒形状の取付部材を更に備え、前記駆動要素が前記取付部材の筒内面に取り付けられている請求項１〜３のいずれかに記載の曲げ駆動装置。
【請求項５】
前記駆動要素が取り付けられる取付部材と、この取付部材に固定されるとともに、前記駆動要素から前記長尺部材の長さ方向に離れた位置で当該長尺部材を保持する保持部材と、を更に備えている請求項１〜３のいずれかに記載の曲げ駆動装置。
【請求項６】
前記押圧部は、その素材の伸張を伴って膨張するバルーンによって構成されている請求項１〜５のいずれかに記載の曲げ駆動装置。
【請求項７】
人体に挿入される挿入部と、この挿入部内に挿通されるとともに当該挿入部の先端に形成された開口から突出可能なシースを有する処置具と、前記シースを曲げ駆動する曲げ駆動装置とを備えている内視鏡であって、
前記曲げ駆動装置が、流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の前記シースの側面を押圧する押圧部を有する駆動要素を備えていることを特徴とする内視鏡。
【請求項８】
前記曲げ駆動装置が、前記挿入部の先端部に設けられており、前記駆動要素が、前記挿入部の先端面の外側に配置されている請求項７に記載の内視鏡。
【請求項９】
前記駆動要素が、前記開口の中心周りに回転可能に設けられている請求項７又は８に記載の内視鏡。
【請求項１０】
前記曲げ駆動装置が、前記挿入部内に配置されている請求項７に記載の内視鏡。
【請求項１１】
内視鏡の挿入部の先端面に形成された開口から突出可能な処置具のシースを曲げ駆動する、内視鏡用の曲げ駆動装置であって、
前記開口に装着される装着部と、
前記装着部に取り付けられ、かつ流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の前記シースの側面を押圧する押圧部を有する駆動要素と、を備えていることを特徴とする内視鏡用の曲げ駆動装置。
【請求項１】
可撓性を有する長尺部材を曲げ駆動する曲げ駆動装置であって、
流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の長尺部材の側面を押圧する押圧部を有する駆動要素を備えていることを特徴とする曲げ駆動装置。
【請求項２】
前記駆動要素が、前記長尺部材の周囲に複数配置されている請求項１に記載の曲げ駆動装置。
【請求項３】
前記駆動要素が、前記長尺部材の周囲を４方から囲むように４個配置されている請求項１に記載の曲げ駆動装置。
【請求項４】
前記長尺部材が挿通される筒形状の取付部材を更に備え、前記駆動要素が前記取付部材の筒内面に取り付けられている請求項１〜３のいずれかに記載の曲げ駆動装置。
【請求項５】
前記駆動要素が取り付けられる取付部材と、この取付部材に固定されるとともに、前記駆動要素から前記長尺部材の長さ方向に離れた位置で当該長尺部材を保持する保持部材と、を更に備えている請求項１〜３のいずれかに記載の曲げ駆動装置。
【請求項６】
前記押圧部は、その素材の伸張を伴って膨張するバルーンによって構成されている請求項１〜５のいずれかに記載の曲げ駆動装置。
【請求項７】
人体に挿入される挿入部と、この挿入部内に挿通されるとともに当該挿入部の先端に形成された開口から突出可能なシースを有する処置具と、前記シースを曲げ駆動する曲げ駆動装置とを備えている内視鏡であって、
前記曲げ駆動装置が、流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の前記シースの側面を押圧する押圧部を有する駆動要素を備えていることを特徴とする内視鏡。
【請求項８】
前記曲げ駆動装置が、前記挿入部の先端部に設けられており、前記駆動要素が、前記挿入部の先端面の外側に配置されている請求項７に記載の内視鏡。
【請求項９】
前記駆動要素が、前記開口の中心周りに回転可能に設けられている請求項７又は８に記載の内視鏡。
【請求項１０】
前記曲げ駆動装置が、前記挿入部内に配置されている請求項７に記載の内視鏡。
【請求項１１】
内視鏡の挿入部の先端面に形成された開口から突出可能な処置具のシースを曲げ駆動する、内視鏡用の曲げ駆動装置であって、
前記開口に装着される装着部と、
前記装着部に取り付けられ、かつ流体圧力の変化により膨張・収縮するとともに、膨張することによって曲げ方向とは反対側の前記シースの側面を押圧する押圧部を有する駆動要素と、を備えていることを特徴とする内視鏡用の曲げ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−３２６（Ｐ２０１１−３２６Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４６８０５（Ｐ２００９−１４６８０５）
【出願日】平成２１年６月１９日（２００９．６．１９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【出願人】（５０４１７７２８４）国立大学法人滋賀医科大学 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１９日（２００９．６．１９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２０年度、文部科学省、地域科学技術振興事業委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５９３００６６３０）学校法人立命館 (359)
【出願人】（５０４１７７２８４）国立大学法人滋賀医科大学 (41)
【Ｆターム（参考）】
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