JPH05253172A - 多自由度可撓管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】複数の屈曲部を選択的に屈曲させることができ
るとともに、エネルギ伝送路の数を減少して簡素化およ
び可撓管の細径化を図ることができる多自由度可撓管を
提供する。 【構成】少なくとも先端部に複数の屈曲部を有するとと
もに、これら屈曲部を屈曲する複数のアクチュエータ１
１ａ，１１ｂ…を有した可撓管に、前記アクチュエータ
１１ａ，１１ｂ…に対してエネルギを伝送する第１の共
通エネルギ伝送路１２と、この第１の共通エネルギ伝送
路１２と前記各アクチュエータ１１ａ，１１ｂ…との間
に第１の共通エネルギ伝送路１２から前記各アクチュエ
ータ１１ａ，１１ｂ…に供給されるエネルギを制御して
アクチュエータ１１ａ，１１ｂ…をそれぞれ独立して駆
動制御するフォトダイオード１６ａを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばカテ−テル、
内視鏡、レ−ザプロ−ブ等のように生体腔内な管路等に
挿入されて使用される多自由度可撓管に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば医療用のカテ−テルや内視鏡等の
可撓管、ガス配管等の工業用管路の点検・修理を行う工
業用内視鏡の可撓管は、複数の屈曲部を有する多自由度
可撓管によって構成されている。

【０００３】そして、この可撓管の内部には複数の屈曲
部に対応して複数のアクチュエータが設けられている。
これらアクチュエータは温度変化に応じて長さが収縮・
伸長する線状の形状記憶合金からなる湾曲操作ワイヤに
よって形成されていて、可撓管の手元側においてアクチ
ュエータに選択的に通電加熱することによって可撓管の
屈曲部を屈曲または湾曲して可撓管の先端部を目的部位
に導くことができるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述したよ
うに可撓管の内部には複数の屈曲部に対応して複数のア
クチュエータを設け、これらアクチュエータを選択的に
駆動するためには各アクチュエータにそれぞれ専用のエ
ネルギ伝送路を設けている。すなわち、形状記憶合金か
らなるアクチュエータの場合には可撓管の内部に各アク
チュエータに電気的に接続するリード線が配線され、ア
クチュエータに通電加熱するようになっている。

【０００５】したがって、生体腔内の深部に挿入する内
視鏡や長い管路等に挿入する工業用内視鏡は可撓管の長
さが長くなり、長尺化するに伴って屈曲部の数も多くな
ることからアクチュエータも増加する。この結果、エネ
ルギ伝送路の数も増加して煩雑となっているとともに、
可撓管の外径が太くなるという不都合がある。

【０００６】この発明は、前記事情に着目してなされた
もので、その目的とするところは、複数の屈曲部を選択
的に屈曲させることができるとともに、エネルギ伝送路
の数を減少して簡素化および可撓管の細径化を図ること
ができる多自由度可撓管を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
決するために、少なくとも先端部に複数の屈曲部を有す
るとともに、これら屈曲部を屈曲する複数のアクチュエ
ータを有した多自由度可撓管において、前記可撓管に前
記アクチュエータに対してエネルギを伝送する少なくと
も１つの共通エネルギ伝送路と、この共通エネルギ伝送
路と前記各アクチュエータとの間に設けられ前記共通エ
ネルギ伝送路から前記各アクチュエータに供給されるエ
ネルギを制御して前記アクチュエータをそれぞれ独立し
て駆動制御するエネルギ供給選択手段とを具備したこと
にある。

【０００８】

【作用】アクチュエータに対してエネルギを伝送する共
通エネルギ伝送路と各アクチュエータとの間に設けられ
たエネルギ供給選択手段によって屈曲しようとする屈曲
部に対応するアクチュエータに対するエネルギを制御す
ることにより、アクチュエータは独立して駆動する。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１０】図１〜図４は第１の実施例を示す。この実
施例は、図２に示すように、生体の体腔内に挿入される
医療用の内視鏡１であり、この内視鏡１の挿入部２は極
細（直径が１ｍｍ程度）に形成されている。

【００１１】挿入部２の先端部には照明窓３およびＣＣ
Ｄ等の観察装置４が設けられている。挿入部２は複数の
屈曲部５を有する多自由度可撓管６によって構成されて
いる。すなわち、図３および図４に示すように、可撓管
６は円筒状の短管からなる複数個の関節体７ａ，７ｂ…
を交互に上下および左右に配置した関節固定ピン８ａ，
８ｂによって互いに回動自在に連結することにより構成
されている。

【００１２】さらに、前記関節体７ａ，７ｂ…の両端部
には可撓管６を関節固定ピン８ａ，８ｂを中心として屈
曲部９を屈曲したときに関節体７ａ，７ｂ…の両端部が
干渉しないように斜めに切断することにより形成した対
称的な逃げ部１０が設けられている。

【００１３】また、前記各関節体７ａ，７ｂ…の内側で
逃げ部１０側に位置する部分、つまり各屈曲部９に対応
してアクチュエータ１１ａ，１１ｂ…が配設されてい
る。そして、このアクチュエータ１１ａの一端が関節体
７ａに、他端が屈曲部９を通過して隣接する関節体７ｂ
にそれぞれ固定されている。同様に、関節体７ｂに一端
を固定したアクチュエータ１１ｂの他端は屈曲部９を通
過して隣接する関節体７ｃに固定されている。

【００１４】アクチュエータ１１ａ，１１ｂ…は温度変
化に応じて長さが収縮・伸長する線状の形状記憶合金に
よって形成されている。すなわち、低温側から高温側に
加熱する過程において一定の量だけ軸方向の長さが短く
収縮する記憶処理が施されている。

【００１５】図１に示すように、前記可撓管６にはその
軸方向に第１の共通エネルギ伝送路としての導電線１２
が配線されている。この導電線１２の一端は内視鏡１の
手元側に設けた電源１３に接続され、他端は各アクチュ
エータ１１ａ，１１ｂ…の第１の端子１４に接続されて
いる。

【００１６】各アクチュエータ１１ａ，１１ｂ…の第２
の端子１５は、それぞれ吸収領域のバンドギャップを異
なり、検出する光の波長が異なるフォトダイオード１６
ａ，１６ｂ…に電気的に接続されているとともに、フォ
トダイオード１６ａ，１６ｂ…は独立透明導電体ロッド
１７ａ，１７ｂ…を介して第２の共通伝送路としての共
通透明導電体ロッド１８に電気的および光学的に接続さ
れている。

【００１７】さらに、この共通透明導電体ロッド１８と
独立透明導電体ロッド１７ａ，１７ｂ…との接続部には
導電体からなるハーフミラー１９ａ，１９ｂ…が設けら
れている。

【００１８】共通透明導電体ロッド１８は前記導電線１
２とともに可撓管６の軸方向に内装されており、共通透
明導電体ロッド１８の基端側は電気接続部２０を介して
電源１３に電気的に接続されており、前記各アクチュエ
ータ１１ａ，１１ｂ…、フォトダイオード１６ａ，１６
ｂ…および独立透明導電体ロッド１７ａ，１７ｂ…は共
通透明導電体ロッド１８と導電線１２の間に並列に接続
されている。

【００１９】共通透明導電体ロッド１８の基端部には光
源２１が接続され、この光源２１は制御装置２２に接続
されている。図５に示すように、光源２１にはテーパロ
ッド２３が設けられ、この外周面には銀等が蒸着され、
内部光を反射するようになっており、テーパロッド２３
の端面に前記フォトダイオード１６ａ，１６ｂ…の検出
波長にそれぞれ対応する複数の発光ダイオード２４ａ，
２４ｂ…が設けられている。そして、制御装置２２によ
って発光ダイオード２４ａ，２４ｂ…を選択してフォト
ダイオード１６ａ，１６ｂ…の検出波長と同じ波長の光
を発光するようになっており、エネルギ供給選択手段を
構成している。

【００２０】次に、前述のように構成された内視鏡１の
作用について説明する。内視鏡１の挿入部２を体腔内に
挿入した状態で挿入部２を湾曲操作する場合には、可撓
管６を構成する関節体７ａ，７ｂ…に独立して配設され
たアクチュエータ１１ａ，１１ｂ…に選択的に通電加熱
し、アクチュエータ１１ａ，１１ｂの長さを収縮・伸長
することにより湾曲操作する。

【００２１】すなわち、挿入部２の先端側の屈曲部９を
湾曲させるために、制御装置２２によって光源２１の発
光ダイオード２４ａを選択して発光すると、発光ダイオ
ード２４ａはフォトダイオード１６ａの検出波長と同じ
波長の光を発光する。

【００２２】発光された光は共通透明導電体ロッド１８
を光伝送され、ハーフミラー１９ａ，１９ｂ…によって
反射されて独立透明導電体ロッド１７ａ，１７ｂ…を介
して各フォトダイオード１６ａ，１６ｂ…に入射する
が、入射光波長に検出波長が一致するフォトダイオード
１６ａのみがオンとなり、一端が電源１３に接続されて
いるアクチュエータ１１ａに通電されてアクチュエータ
１１ａが加熱される。したがって、アクチュエータ１１
ａが軸方向に収縮し、挿入部２の屈曲部９を屈曲させ、
挿入部２の先端部を目的とする治療対象部位に導くこと
ができる。したがって、エネルギ伝送路が２本で済み、
配線の簡素化を図ることができる。

【００２３】図６は第１の実施例の変形例であり、挿入
部の可撓管を構成する関節体に設けられた３個のアクチ
ュエータの駆動の場合には赤色光信号Ｒ、青色光信号Ｇ
および青色光信号Ｂをハーフミラー２５…によって合成
し、白色レーザを光源として共通透明導電体ロッド１８
に導くようにしたものである。

【００２４】図７および図８は第２の実施例を示し、可
撓管に組み込まれたアクチュエータに供給するエネルギ
信号の周波数を選択して各アクチュエータを駆動するよ
うにしたものである。

【００２５】複数の形状記憶合金からなるアクチュエー
タ２７ａ，２７ｂ…が設けられ、各アクチュエータ２７
ａ，２７ｂ…の第１の端子２８はＬＣ共振回路２９を介
して第１の共通エネルギ伝送路３０に接続され、アクチ
ュエータ２７ａ，２７ｂ…の第２の端子３１は第２の共
通エネルギ伝送路３２に接続され、第１と第２の共通エ
ネルギ伝送路３０，３２は増幅器３３に接続されてい
る。すなわち、アクチュエータ２７ａ，２７ｂ…はＬＣ
共振回路２９とともに増幅器３３に並列に接続され、増
幅器３３は発振器３４を介して制御回路３５に接続され
ている。

【００２６】各アクチュエータ２７ａ，２７ｂ…に接続
されているＬＣ共振回路２９の特性は、図８に示すよう
にそれぞれ共振周波数ａ，ｂ，ｃ，ｄが異なる。したが
って、発振器３４において動作させたいアクチュエータ
２７ａ，２７ｂ…のＬＣ共振回路２９に共振周波数に一
致した信号を発振すると、目的のアクチュエータ２７
ａ，２７ｂ…だけに通電されて動作する。

【００２７】発振器３４で各アクチュエータ２７ａ，２
７ｂ…に対応する周波数の信号を重畳させて発生させれ
ば、それぞれ独立にしかも同時に制御でき、第１の実施
例と同様にエネルギ伝送路が２本で済み、配線の簡素化
を図ることができる。

【００２８】図９および図１０は第３の実施例を示し、
可撓管に組み込まれたアクチュエータに供給するエネル
ギ伝送路に制御信号を流し、選択的に各アクチュエータ
を駆動するようにしたものである。

【００２９】すなわち、３６は第１の共通エネルギ伝送
路で、３７は第２の共通エネルギ伝送路である。両共通
エネルギ伝送路３６，３７は可撓管（図示しない）に軸
方向に沿って平行に配設され、第１の共通エネルギ伝送
路３６は一端側が電源３８に接続され、第２の共通エネ
ルギ伝送路３７の一端側は前記電源３８に接続される制
御信号発生回路３９に接続されている。

【００３０】第１の共通エネルギ伝送路３６と第２の共
通エネルギ伝送路３７との間には可撓管の屈曲部に対応
して複数の導通・制御回路４０…が並列的に接続され、
これら導通・制御回路４０と第２の共通エネルギ伝送路
３７との間には形状記憶合金からなるアクチュエータ４
１…が設けられている。

【００３１】第１の共通エネルギ伝送路３６と第２の共
通エネルギ伝送路３７には電源３８から常に直流電圧が
かかっているとともに、制御信号発生回路３９から制御
信号が重畳されている。また、各アクチュエータ４１…
に接続する導通・制御回路４０は負パルスｐ₁ のリセッ
ト信号で導通ＯＦＦ（リセット）される。次にくる正パ
ルスｐ₂ 列をカウントし、規定数と一致する導通・制御
回路４０のみが導通ＯＮとなり、その導通・制御回路４
０に接続するアクチュエータ４１が通電されることにな
る。したがって、アクチュエータ４１…を選択的に通電
して可撓管の目的の屈曲部を湾曲させることができる。

【００３２】図１２は第５の実施例を示し、基本的には
第４の実施例と同一であるが、可撓管に組み込まれたア
クチュエータに供給するエネルギ伝送路にワイヤレスで
制御信号を流し、選択的に各アクチュエータを駆動する
ようにしたものである。

【００３３】すなわち、第１および第２の共通エネルギ
伝送路３６，３７は一端側が電源３８に接続され、外部
には発信アンテナ４２を有した制御信号発生回路４３が
設けられている。

【００３４】第１の共通エネルギ伝送路３６と第２の共
通エネルギ伝送路３７との間に接続された複数の導通・
制御回路４０…は共通アンテナ線４３を介して受信アン
テナ４４に接続されている。

【００３５】第１の共通エネルギ伝送路３６と第２の共
通エネルギ伝送路３７には電源３８から常に直流電圧が
かかっているとともに、制御信号発生回路４３の発信ア
ンテナ４２から発信された制御信号は受信アンテナ４４
によって受信されて制御信号が重畳されている。また、
各アクチュエータ４１…に接続する導通・制御回路４０
は負パルスのリセット信号で導通ＯＦＦ（リセット）さ
れる。次にくる正パルス列をカウントし、規定数と一致
する導通・制御回路４０のみが導通ＯＮとなり、その導
通・制御回路４０に接続するアクチュエータ４１が通電
されることになる。したがって、アクチュエータ４１…
を選択的に通電して可撓管の目的の屈曲部を湾曲させる
ことができる。

【００３６】図１２〜図１４は、第１〜第５の実施例に
示した可撓管の応用例を示すもので、図１２は、例えば
ガス配管等の工業用管路Ｐ内に挿入される工業用内視鏡
１０１の使用状態を示す。工業用内視鏡１０１の先端面
には１つの照明窓１０２と２つの観察窓１０３が設けら
れている。

【００３７】さらに、工業用内視鏡１０１の先端面には
多自由度可撓管としての配管内作業用の３本の多自由度
マニピュレータ１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃの基端部
がそれぞれ固定されている。これらマニピュレータ１０
４ａ，１０４ｂ，１０４ｃはフレキシブルに湾曲する多
関節構造になっている。

【００３８】第１のマニピュレータ１０４ａの先端部に
は照明装置およびＣＣＤ等の観察装置１０５が設けられ
ており、この第１のマニュピレータ１０４ａによって工
業用管路Ｐ内の補修部Ｑを近接かつ直視して監視する作
業部拡大内視システム部が構成されている。

【００３９】第２のマニピュレータ１０４ｂの先端部に
はマイクログリッパ１０６が設けられている。このマイ
クログリッパ１０６は溶接用材料等の作業ツール１０７
を把持しながら補修部Ｑに近接させるツール搬送部が構
成されている。

【００４０】第３のマニピュレータ１０４ｃの先端部に
はレーザ光等の出射部や、グラインダ等の研削作業部１
０８が設けられている。この第３のマニピュレータ１０
４ｃによって工業用管路Ｐ内の補修部Ｑに接近し、レー
ザ光等による溶接や、グラインダを用いての研削等の補
修作業を行う作業部が構成されている。

【００４１】このように構成された工業用内視鏡１０１
を工業用管路Ｐに挿入し、工業用管路Ｐ内の補修部Ｑの
補修作業を行う場合には、工業用内視鏡１０１の挿入部
を工業用管路Ｐに挿入し、その先端部を補修部Ｑの近傍
まで導く。

【００４２】そして、第１のマニピュレータ１０４ａの
観察装置１０５によって工業用管路Ｐ内の補修部Ｑを監
視しながら第２のマニピュレータ１０４ｂのマイクログ
リッパ１０６に把持した作業ツール１０７を補修部Ｑに
近接させるとともに、第３のマニピュレータ１０４ｃの
研削作業部１０８によって補修部Ｑの補修作業を行う。

【００４３】図１３および図１４は、胸腔経由冠状動脈
手術の状態を示すもので、１３１は手術用のマイクロロ
ボット、１３２はマイクロロボット１３１とは別個に設
けた内視鏡である。

【００４４】マイクロロボット１３１および内視鏡１３
２の挿入部１３１ａ，１３２ａは第１の実施例と基本的
に同一構造の多自由度可撓管によって形成されている。
マイクロロボット１３１の挿入部１３１ａの先端部には
処置部としての挟持部材１３３が設けられ、冠状動脈Ｊ
を挟持できるようになっている。

【００４５】内視鏡１３２の挿入部１３２ａには処置具
挿通チャンネル１３４が設けられ、これは挿入部１３２
ａの先端部において開口しているとともに、挿入部１３
２ａの先端面には照明窓および観察窓（図示しない）が
設けられている。そして、処置具挿通チャンネル１３４
には血管等を切除する切除用処置具１３７が挿通されて
いる。

【００４６】この手術用マイクロロボット１３１は、例
えば心筋梗塞の治療で冠状動脈等が詰まった場合に、こ
の血管の詰まった部分を切除し、残りの部分同志を結合
するバイパス手術で使用される。

【００４７】このような治療時には図１３に示すように
患者Ｈの胸内に経皮的マイクロロボット１３１の挿入部
１３１ａおよぞ内視鏡１３２の挿入部１３２ａがそれぞ
れ別個に挿入される。そして、内視鏡１３２によって体
内を観察しながら目的の治療対象部位までマイクロロボ
ット１３１の挿入部１３１ａの先端部が導かれる。この
場合、マイクロロボット１３１の挿入部１３１ａおよび
内視鏡１３２の挿入部１３２ａはフレキシブルに曲がる
多関節構造になっているので、例えば患者Ｈの心臓Ｉの
裏側にも導くことができる。

【００４８】また、マイクロロボット１３１の先端部が
治療対象部位まで導いた後、挟持部材１３３によって冠
状動脈Ｊを挟持し、内視鏡１３２の処置具挿通チャンネ
ル１３４を経て挿入された切除用処置具１３７によって
冠状動脈Ｊのバイパス手術が行なわれる。

【００４９】図１５は、生体の胆のうＭ内に内視鏡１４
０を挿入した状態を示すもので、内視鏡１４０の挿入部
１４０ａには処置具挿通チャンネル（図示しない）が設
けられ、内視鏡用処置具１４１は処置具挿通チャンネル
を経て体腔内に挿入される。

【００５０】この内視鏡１４０の挿入部１４０ａは、第
１の実施例と基本的に同一構造の多自由度可撓管によっ
て形成され、経口的に体腔内に挿入された内視鏡１４０
の挿入部１４０ａを湾曲操作することにより、体腔内の
目的の治療対象部位まで導かれる。

【００５１】図１５は、経口的に食道、胃、十二指腸Ｌ
を経て胆のうＭ内に挿入された後、この内視鏡１４０の
処置具挿通チャンネルを経て内視鏡用処置具１４１が胆
のうＭ内に導かれる。そして、内視鏡用処置具１４１の
先端部に設けたマイクログリッパ１４２によって胆石Ｎ
を破壊するなどの治療を行うことができる。

【００５２】図１６〜図１９は多関節マニピュレータ４
５の湾曲部４６に形状記憶合金からなる多数のアクチュ
エータ４７…をマトリックス状に配置したものである。
図１５は多関節マニピュレータ４５の外観を示すもの
で、図１６はその一部を拡大したものである。４８はシ
ース本体であり、薄肉円筒状の弾性体（例えばステンレ
ス、超弾性合金、合成樹脂等）に複数の窓４９…がマト
リックス状に設けられている。各窓４９…には形状記憶
合金からなるアクチュエータ４７がシース本体４８の軸
方向に配設されている。

【００５３】アクチュエータ４７は、図１８に示すよう
に、線状体で、通常は（ａ）に示すように直線に近いが
加熱されると、（ｂ）に示すように長手方向の中間部が
円弧状に湾曲して軸方向の長さがΔＬだけ短くなるよう
に記憶されている。さらに、シース本体４８には各アク
チュエータ４７に対応してアクチュエータ駆動用のＩＣ
５０が設けられている。

【００５４】そして、図１９に示すように、各ＩＣ５０
…は共通電源ライン５１に接続されているとともに、共
通制御信号ライン５２に接続されている。各ＩＣ５０…
は駆動周波数が異なる値に設定されている。

【００５５】したがって、多関節マニピュレータ４５の
湾曲部４６にマトリックス状に配置された多数のアクチ
ュエータ４７…のうち、湾曲させたいアクチュエータ４
７に接続されたＩＣ５０に対応する周波数の制御信号を
送信すると、そのＩＣ５０が作動し、対応するアクチュ
エータ４７に駆動電圧が供給される。アクチュエータ４
７に電圧が印加され、通電加熱されると、アクチュエー
タ４７が窓４９を軸方向に収縮させるため多関節マニピ
ュレータ４５の湾曲部４６は部分的に湾曲する。

【００５６】アクチュエータ４７への通電を停止する
と、シース本体４８の弾性復元力によって多関節マニピ
ュレータ４５の湾曲部４６は直線状に戻る。したがっ
て、多関節マニピュレータ４５の湾曲部４６を複雑に湾
曲動作させることができ、また電源ラインおよび信号ラ
インの本数が少なくなり、細径化が図れる。なお、アク
チュエータ４７の記憶形状は、図２０および図２１に示
す形態であってもよい。（ａ）は通電前、（ｂ）は通電
後である。

【００５７】図２２および図２３は、マニピュレータ５
３を構成するシース本体５４を形状記憶合金からなる薄
肉円筒によって構成したものである。シース本体５４は
軸心を中心として対称的に切欠することにより、開口部
５５，５５が設けられ、これら開口部５５，５５間には
梁部５６，５６が設けられている。

【００５８】シース本体５４には梁部５６，５６が対に
なるように残し、軸方向には９０゜ずつ周方向に偏倚し
た位置に設けられている。さらに、対をなす梁部５６，
５６はそれぞれ逆向きに曲がる（矢印ａ方向）形状に形
状記憶処理されており、その内側にはヒータ５７が貼着
され、ヒータ５７はそれぞれ独立して加熱可能である。

【００５９】したがって、マニピュレータ５３の湾曲さ
せたい梁部５６，５６に対応するヒータ５７に通電する
と、梁部５６，５６は通電加熱され、梁部５６，５６は
記憶された形状に湾曲し、マニピュレータ５３の任意の
部分を湾曲することができる。このようにシース本体５
４自体を形状記憶合金によって形成することによって細
径化が図れる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、屈曲部を屈曲する複数のアクチュエータを有した可
撓管にアクチュエータに対してエネルギを伝送する少な
くとも１つの共通エネルギ伝送路と、この共通エネルギ
伝送路と前記各アクチュエータとの間に設けられ前記共
通エネルギ伝送路から前記各アクチュエータに供給され
るエネルギを制御して前記アクチュエータをそれぞれ独
立して駆動制御するエネルギ供給選択手段とを備えたか
ら、複数の屈曲部を選択的に屈曲させることができると
ともに、エネルギ伝送路の数を減少して簡素化および可
撓管の細径化を図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例に係わる多自由度可撓
管のエネルギ伝送路を示す概略的構成図。

【図２】同実施例の内視鏡の側面図および挿入部の先端
構成部の正面図。

【図３】同実施例の多自由度可撓管の斜視図。

【図４】同実施例の多自由度可撓管の横断面図。

【図５】同実施例の光源の斜視図。

【図６】同実施例の変形例を示す概略的構成図。

【図７】この発明の第２の実施例に係わる多自由度可撓
管のエネルギ伝送路を示す概略的構成図。

【図８】同実施例のＬＣ共振回路の特性図。

【図９】この発明の第３の実施例に係わる多自由度可撓
管のエネルギ伝送路を示す概略的構成図。

【図１０】同実施例の制御信号の説明図。

【図１１】この発明の第４の実施例に係わる多自由度可
撓管のエネルギ伝送路を示す概略的構成図。

【図１２】この発明の多自由度可撓管を工業用内視鏡に
応用した場合の斜視図。

【図１３】この発明の多自由度可撓管を手術用のマイク
ロロボットに応用した場合の説明図。

【図１４】図１３のＡ部を拡大して示す説明図。

【図１５】この発明の多自由度可撓管を胆のう内に挿入
する内視鏡に応用した場合の説明図。

【図１６】多関節マニピュレータの斜視図。

【図１７】同多関節マニピュレータのシース本体の一部
を拡大して示す側面図。

【図１８】同多関節マニピュレータのアクチュエータを
示す側面図、

【図１９】同多関節マニピュレータの制御回路図。

【図２０】同多関節マニピュレータのアクチュエータの
変形例を示す側面図。

【図２１】同多関節マニピュレータのアクチュエータの
変形例を示す側面図。

【図２２】マニピュレータのシース本体の斜視図。

【図２３】（ａ）は図２２のａ−ａ線に沿う横断面図、
（ｂ）は図２２のｂ−ｂ線に沿う横断面図。

【符号の説明】

５…屈曲部、６…可撓管、１１ａ，１１ｂ…アクチュエ
ータ、１２…導電線（第１の共通エネルギ伝送路）、１
６ａ，１６ｂ…フォトダイオード、１８…共通透明導電
体ロッド（第２の共通エネルギ伝送路）、２１…光源。

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばカテーテル、
内視鏡、レーザプローブ等のような多自由度可撓管に関
する。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】そして、この可撓管の内部には複数の屈曲
部に対応して複数のアクチュエータが設けられている。
これらアクチュエータは、例えば温度変化に応じて長さ
が収縮・伸長する線状の形状記憶合金からなる湾曲操作
ワイヤによって形成されていて、可撓管の手元側におい
てアクチュエータに選択的に通電加熱することによって
可撓管の屈曲部を屈曲または湾曲して可撓管の先端部を
目的部位に導くことができるようになっている。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
決するために、少なくとも先端部に複数の湾屈曲部を有
するとともに、これら湾屈曲部を湾屈曲する複数のアク
チュエータを有した多自由度可撓管において、前記可撓
管に前記アクチュエータに対してエネルギを伝送する少
なくとも１つの共通エネルギ伝送路と、この共通エネル
ギ伝送路と前記各アクチュエータとの間に設けられ前記
共通エネルギ伝送路から前記各アクチュエータに供給さ
れるエネルギを制御して前記アクチュエータをそれぞれ
独立して駆動制御するエネルギ供給選択手段とを具備し
たことにある。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【作用】アクチュエータに対してエネルギを伝送する共
通エネルギ伝送路と各アクチュエータとの間に設けられ
たエネルギ供給選択手段によって湾屈曲しようとする湾
屈曲部に対応するアクチュエータに対するエネルギを制
御することにより、アクチュエータを独立して駆動す
る。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】図６は第１の実施例の変形例であり、挿入
部の可撓管を構成する関節体に設けられた３個のアクチ
ュエータの駆動の場合には赤色光信号Ｒ、緑色光信号Ｇ
および青色光信号Ｂをハーフミラー２５…によって合成
し、白色レーザを光源として共通透明導電体ロッド１８
に導くようにしたものである。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】図１１は第５の実施例を示し、基本的には
第４の実施例と同一であるが、可撓管に組み込まれたア
クチュエータに供給するエネルギ伝送路にワイヤレスで
制御信号を流し、選択的に各アクチュエータを駆動する
ようにしたものである。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】第１の共通エネルギ伝送路３６と第２の共
通エネルギ伝送路３７との間に接続された複数の導通・
制御回路４０…は共通アンテナ線４３ａを介して受信ア
ンテナ４４に接続されている。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５１】図１５は、経口的に食道、胃、十二指腸Ｌ
を経て胆のうＭ内に挿入された後、この内視鏡１４０の
処置具挿通チャンネルを経て内視鏡用処置具１４１が胆
のうＭ内に導かれる。そして、内視鏡用処置具１４１の
先端部に設けたマイクログリッパ１４２によって胆石Ｎ
を破壊するなどの治療を行うことができる。なお、前記
各実施例は形状記憶合金以外のアクチュエータに対して
も同様に適用できることは勿論である。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】図１６〜図１９は多関節マニピュレータ４
５の湾曲部４６に形状記憶合金からなる多数のアクチュ
エータ４７…をマトリックス状に配置したものである。
図１６は多関節マニピュレータ４５の外観を示すもの
で、図１７はその一部を拡大したものである。４８はシ
ース本体であり、薄肉円筒状の弾性体（例えばステンレ
ス、超弾性合金、合成樹脂等）に複数の窓４９…がマト
リックス状に設けられている。各窓４９…には形状記憶
合金からなるアクチュエータ４７がシース本体４８の軸
方向に配設されている。

【手続補正１１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

【手続補正１２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１４】

【手続補正１３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１５】

フロントページの続き (72)発明者 中田 明雄 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 植田 康弘 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 安達 英之 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 崎山 勝則 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 巽 康一 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 藤尾 浩司 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 林 正明 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも先端部に複数の屈曲部を有す
   るとともに、これら屈曲部を屈曲する複数のアクチュエ
   ータを有した多自由度可撓管において、前記可撓管に前
   記アクチュエータに対してエネルギを伝送する少なくと
   も１つの共通エネルギ伝送路と、この共通エネルギ伝送
   路と前記各アクチュエータとの間に設けられ前記共通エ
   ネルギ伝送路から前記各アクチュエータに供給されるエ
   ネルギを制御して前記アクチュエータをそれぞれ独立し
   て駆動制御するエネルギ供給選択手段とを具備したこと
   を特徴とする多自由度可撓管。