JP3378298B2

JP3378298B2 - 内視鏡システム

Info

Publication number: JP3378298B2
Application number: JP14745893A
Authority: JP
Inventors: 正関口; 寛藤田; 恵美吉永; 匡本田; 渡辺　　泉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-06-26
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 2003-02-17
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: JPH0670879A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、患者の体腔内にスコ
ープを挿入して病気の診断、治療に用いる内視鏡システ
ム、特にスライディングチューブを用いずにスコープを
体腔内の奥へ挿入することができる内視鏡システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】内視鏡システム、例えば電子内視鏡シス
テムは、内視鏡画像を表示するモニタ、及び操作スイッ
チ等を備えた本体と、患者の体腔内に挿入して用いるス
コープとを有する。

【０００３】これら内視鏡の可撓管２０は、図７９に示
すように金属製の網目状ブレード２１で覆った金属製の
螺旋管２２の外周をゴム製の外皮２３で被覆し、屈曲が
可能な構造になっており、可撓管２０の硬さは、スコー
プの先端部から３０cm〜４０cmまでは軟らかく形成さ
れ、それよりも後側では硬めに形成されている。尚、可
撓管２０の硬さ調整は、螺旋管のフレックスピッチ、外
皮のゴム硬度によって製造時に行われている。

【０００４】かかる内視鏡システムでは、図８０に示す
大腸のＳ状結腸Ｃの屈曲部から奥へスコープ２５を挿入
する際、スコープ可撓管２０の部分硬度を自由に変える
ことができないので、スコープの先端側が撓んで挿入不
能となる場合がある。これを防止するため、図８０に示
すように筒状のガイドチューブ２６を用いてＳ状結腸Ｃ
の屈曲部を直線化した後、これに案内させてスコープ２
５の挿入を試みている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記内
視鏡システムでは、Ｓ状結腸等の屈曲部から奥へスコー
プを挿入する際、ガイドチューブを用いるため、内視鏡
のスコープとガイドチューブとの隙間に腸壁を挟んだり
して、腸壁に傷を付けて出血を来たす等の事故の危険が
ある。このため、ガイドチューブを用いる際、Ｘ線カメ
ラ等による透視画像を確認しながら行う必要があり、検
査に長時間を要するという問題がある。

【０００６】この発明は、これらの問題を解決するため
になされたもので、Ｓ状結腸の屈曲部でもガイドチュー
ブを用いずに容易に内視鏡を挿入できるとともに、横行
結腸へも容易に内視鏡を挿入することができる内視鏡シ
ステムを提供することを目的とする。

【０００７】本発明の他の目的は、内視鏡の可撓管の可
撓性を部分的に変化させる手段を有し、かつ可撓性を変
化させる箇所を、過去の挿入の可撓性パターンを参考に
しながら遠隔操作により操作者が容易に選択できる内視
鏡システムを提供し、内視鏡検査（特に大腸用）の挿入
性を向上させ、操作者・被検者の負担を軽減させること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の本発明によれば、可撓性を変化
することができる一単位であるセグメントを複数有する
可撓管を備えたスコープ部と、前記可撓管のセグメント
毎の可撓性の度合の組み合わせである可撓性制御パター
ンを複数格納したデータベースと、前記データベースに
格納された複数の可撓性制御パターンを画面上に表示さ
せる画面表示制御手段と、前記画面に表示された複数の
可撓性制御パターンから１の可撓性制御パターンを選択
する選択手段と、前記選択された可撓性制御パターンで
前記可撓管の可撓性を前記セグメント毎に制御する可撓
性制御部と、を具備することを特徴とする。

【０００９】

【００１０】

【００１１】本発明の内視鏡システム及び可撓管を用い
ることにより、内視鏡診断中に操作者が可撓管の可撓性
を自在に制御することが可能になり、診断中、最も適し
た可撓管の可撓性を提供することが可能になる。更に、
スコープ挿入不能時にも上記性質を利用することによっ
て、スコープ挿入不能状態を迅速に回避することが可能
となり、患者に苦痛を与えることなく、短時間で診断・
治療が可能になる。

【００１２】また、Ｘ線透視像情報を用いて可撓性を制
御することで、正確な可撓管制御が可能になるし、可撓
性制御データベースを用いることでＸ線被爆を低減、も
しくはなくすことができるものである。

【００１３】更に、大腸検査においてしばし用いられる
スライディングチューブの使用をも軽減させ、患者に与
える不快感を減少させることも可能となる。

【００１４】

【実施例】

第１実施例以下、図面を使用してこの発明の内視鏡システムの実施
例を説明する。

【００１５】図１は、内視鏡システムを示す全体図であ
る。

【００１６】内視鏡システムは、内視鏡画像を表示する
モニタ１、及び操作スイッチ等を備えた本体２と、患者
の体腔内に挿入して用いるスコープ３とを有する。

【００１７】スコープ可撓管４の先端側には、体腔内の
患部にスコープ自体を導くための湾曲部５が設けられ、
この湾曲部５の先端には、ビデオカメラ、鉗子、洗浄用
ノズル等を装備する硬性部６が設けられている。他方、
導中管４の後端側にはスコープ３のアングル操作等を行
う操作部７と、本体２にビデオカメラ信号を伝送するユ
ニバーサルコード８とが設けられている。尚、可撓管４
の内側には、図を省略したが、光ファイバ、送気、送水
チューブ、導線等が組み込まれている。

【００１８】図２は、第１実施例の内視鏡システムに用
いる可撓管４ａの１セグメントの構造を示す図である。

【００１９】このスコープ可撓管４ａは、金属製の螺旋
管９を金属製の網目状ブレード１０で覆い、そのブレー
ド１０の外周をエラストマ製の外皮１１で被覆した構造
になっている。

【００２０】この外皮１０には、スパイラル状の形状記
憶合金線１２が複数のセグメントに分割されて埋設され
ている。ここで、スコープ導中管４ａの長さを例えば１
ｍにした場合ではこれを１０個のセグメントＳ１，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ４・・・Ｓ１０に分割し、各セグメントの
長さを１０cmとする。

【００２１】図３は、各セグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３，
Ｓ４・・・Ｓ１０の形状記憶合金線１２に流す電流を制
御する回路構成を示す図である。

【００２２】各セグメントＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４・・
・Ｓ１０の形状記憶合金線１２は、本体２に内蔵された
制御系１３の定常電流源と並列に接続される。尚、硬く
したいセグメントを操作部７等で選択すると、選択され
たセグメントの形状記憶合金線１２に制御系１３から電
流が流れ、そのセグメントの形状記憶合金線１２が硬く
なる。

【００２３】これは、形状記憶合金線１２がそれ自体に
流れる、電流の発熱によって形状が記憶される高温相
（オーステナイト相）状態では硬くなり、通常の低温相
（マルテンサイト相）状態では超弾性を示して軟らかく
なるという、その硬度の変化性質を利用したものであ
る。尚、形状記憶合金線１２の高温相状態においては、
低温相状態と同一のスパイラル形状を記憶させるように
する。

【００２４】次に内視鏡スコープを大腸内に挿入する方
法について説明する。

【００２５】図５は大腸の状態を示す図であり、図６は
大腸にスコープを挿入した状態を示す図である。

【００２６】先ず、各セグメントの形状記憶合金線１２
に電流を流さず、スコープ導中管４を軟らかくした状態
で肛門から大腸のＳ状結腸Ｃにスコープを挿入する。か
かるスコープ可撓管４がＳ状結腸Ｃの屈曲部を通過する
際、形状記憶合金線１２に電流を流し、スコープ可撓管
４を硬くして直線化させる。これにより、スコープ３は
曲りにくくなり、先端に力が加わるようになるので、Ｓ
状結腸Ｃのような屈曲部においてもスコープ挿入が容易
になる。

【００２７】図４は変形例に係る可撓管４ｂの１セグメ
ントの構造を示す図である。

【００２８】このスコープ可撓管４ｂは、金属製の螺旋
管９を金属製の網目状ブレード１０で覆い、そのブレー
ド１０の外周をエラストマ製の外皮１４で被覆した構造
になっている。この変形例では、複数のセグメントに分
割したスパイラル状の形状記憶合金線１５を螺旋管９の
隙間に絶縁して設けている。尚、形状憶合金線１５に流
す電流を制御する手段等については図３と同じ構成とす
る。

【００２９】第２実施例以下に本発明の第２実施例に係る内視鏡システムの説明
を行う。図７に示した様に本システムは、内視鏡スコー
プから取り込まれた体内映像やＸ線透視像、その他の情
報を映し出すモニタ部２０１とスコープやモニタ部など
の内視鏡に関わる全ての制御を行う本体部２０２、患者
の体腔内に挿入され体内画像を得、診断治療を行うスコ
ープ部２０３に分けられる。また本システムには他の医
用機器診断情報を活用する目的で、Ｘ線透視装置２０４
と接続されＸ線透視画像を本体２０２を介し、内視鏡モ
ニタ部２０１に取り込める様になっている。モニタ部２
０１は従来の体内映像はもちろんのこと、Ｘ線透視画像
や後述する可撓性制御パターン画像を単独または同時に
表示できる。更に、マウス、ライトペン、タッチパネル
等の入力手段２０５を用いて、モニタ部２０１から直接
情報の入力が可能である。ここで、モニタは表示内容に
合わせ、２つ以上を使用しても差し支えない。

【００３０】本体部２０２は、内視鏡診断に必要な情報
や可撓性を制御するための情報を入力するための入力手
段（キーボード、音声入力システム、フットスイッチな
ど）２０６と本体を統括して制御する本体制御部２０
７、モニタ部２０１の画像表示を制御する画像表示制御
部２０８、更に操作者からの情報を得て、可撓管可撓性
パターン・データ・ベース２０９との連絡を行い、可撓
管の可撓性を制御する可撓管可撓性制御部２１０、可撓
管の挿入不具合を回避する目的で可撓性制御データが蓄
積された可撓管可撓性パターン・データ・ベース２０９
に分けられる。

【００３１】このデータ・ベース２０９にはあらゆる状
況に合わせた可撓管の可撓性を制御するパターンが記憶
されているほか、記憶情報外の可撓性制御情報も操作者
自ら入力させることができ、以後の診断に制御情報とし
て活用できる。

【００３２】またスコープ部２０３は、先端部に体内像
を得るための撮像装置を搭載し、体内の診断・治療が可
能なものであり、可撓管部に後述する可撓管制御装置が
組み込まれ、本システムによりその可撓性が診断中に自
在に制御できるものである。スコープ部２０３には図示
しない入力手段が備えられている。Ｘ線透視装置２０４
は、患者体内での可撓管形状を把握するために内視鏡本
体２０２と接続されており、Ｘ線透視画像を内視鏡本体
２０２へ提供できるシステムを持っている。

【００３３】本実施例は上記システムを用い、可撓管の
可撓性を制御し、患者へ苦痛を与えず、スムーズなスコ
ープ挿入と診断時間の短縮を行うものである。

【００３４】本実施例において、スコープ可撓管の可撓
性を制御する方法として、（１）Ｘ線透視像を用いる方
法と、（２）可撓管可撓性パターン・データ・ベースを
用いる方法の２通りが可能である。（１）ではスコープ
の正確な形状を把握し、スコープを制御できる。また、
（２）では可撓性パターン・データ・ベースを用いるこ
とで、Ｘ線透視装置なしで、しかも患者へのＸ線被爆な
しに制御ができるものである。本実施例のシステムでは
（１）及び（２）の両方の手段を実施できるものである
が、操作者の要求に合わせ（１），（２）を各々独立さ
せたシステムとしてもよい。

【００３５】（１）Ｘ線透視装置を用いる方法図７に本発明に基づく内視鏡装置の本体部２０２の詳細
を示す。本体部は、本体制御部２０７、可撓管可撓性制
御部２１０，可撓管可撓性パターンデータベース２０９
・画像表示制御部２０８から成る。

【００３６】Ｘ線透視装置２０４からの体内での可撓管
の形状についての情報は、本体制御部２０７・画像表示
制御部２０８を介してモニタ上に画像として表示される
（図８参照）。この図では大画面が内視鏡像、小画面が
Ｘ線透視画像となっているが、切り換えられるようにな
っている。

【００３７】操作者は、Ｘ線透視画像を大画面に内視鏡
像を小画面に切り換える。このとき、Ｘ線透視画像上に
はセグメントごとに境界線を入れて表示している（図９
参照）。符号２２１，２２２，２２３はセグメントを表
す。操作者はモニタ部にある入力手段（例えばマウス・
ライトペン等）２０５や本体上の入力手段（スコープの
ボタン・キーボード・音声等）２０６を用いて、可撓性
を変えたいセグメントと可撓性の数値を入力する。入力
情報は本体制御部を介して可撓管可撓性制御部２１０に
送られる。この可撓管可撓性制御部２１０は、スコープ
部２０３へ可撓性制御信号を出力して、所定のパターン
で可撓管の可撓性を変化させる。その後の挿入性を内視
鏡像やＸ線透視画像により観察し、不十分な場合は、前
述の操作を繰り返すことにより最適な可撓性パターンを
決定する。挿入性が向上しない場合には、前述の可撓性
を変えるセグメントと可撓性の数値の選択を再び行い、
挿入性の向上を確認するという操作を繰り返す。

【００３８】また、モニタに表示されているＸ線透視画
像と同様な状態での過去の可撓性パターンを可撓管可撓
性パターンデータベース２０９より読み込み、挿入性の
向上を行うこともできる。可撓性パターンは図１０に示
すような状態で表示される。但し、図中のａ〜ｏは可撓
性を定量的に表した数値である。操作者は、Ｘ線透視画
像・可撓管可撓性パターンデータベース２０９からの可
撓性パターンを基に、採るべき可撓管の可撓性パターン
を決定する。可撓性パターンの入力はモニタ上にある入
力手段（例えばマウス・ライトペン等）２０５や本体上
の入力手段（スコープのボタン・キーボード・音声等）
２０６より行う。入力情報は本体制御部２０７を介して
可撓管可撓性制御部２１０に送られる。この可撓管可撓
性制御部２１０は、スコープ部２０３へ可撓性制御信号
を出力して、所定のパターンで可撓管の可撓性を変化さ
せる。可撓性パターン変更後の挿入性を内視鏡像やＸ線
透視画像により観察し、不十分な場合は、前述の操作を
繰り返すことにより最適な可撓性パターンを決定する。
また、可撓管可撓性パターンデータベース２０９からの
パターン全てを試みても挿入性が改善されないと判断し
た場合には、各入力手段を用いて、可撓管各部の可撓性
を数値入力し、操作者自ら可撓性パターンを作ることも
でき、挿入性を改善させる。この時の新しい可撓性パタ
ーンを、可撓管可撓性パターンデータベース２０９に入
力することもでき、その後の検査において利用すること
ができる。

【００３９】上記手段の他に、ＣＴ、ＭＲＩ、超音波等
の診断装置と組み合わせたシステムも可能であり、大腸
の立体像（３次元像）をあらかじめ患者情報としてデー
タベースに記憶しておくか、または、ＣＴ、ＭＲＩ、超
音波等の診断装置から直接データを交換できるように構
成し、スコープ挿入時にこれらのデータを利用できるよ
うにしても良い。

【００４０】（２）可撓管可撓性データベースを用いる
方法この方法はＸ線透視画像などを用いることなく、診断
中、その状況に最も適したスコープ制御情報を持ったデ
ータベースを用い、操作者が自由にスコープ制御を行な
い挿入性を向上させるものである。

【００４１】図１１は、本実施例を用いた場合のフロー
チャートである。診断の途中でスコープの可撓管の一部
に撓みが生じ、挿入が不能となり、患者が苦痛を訴える
現象が起こるとする（Ｓ１）。このとき操作者はスコー
プ２０３やモニタ２０１、本体に取り付けられた入力手
段２０５，２０６により、可撓管制御プログラムの実行
命令を出す（Ｓ２）。このとき、モニタ画面２２５は図
１２のように内視鏡映像を小画面２２６、制御情報イン
プット用メニューを大画面２２７とする構成に切り替わ
る。このメニューに合わせ操作者が診断の状況やスコー
プの状況を本体２０２に設けられた入力手段２０６によ
りデータとしてインプットする（Ｓ３）。ここで言うデ
ータとは、スコープ挿入長、画像より判断される先端位
置、スコープ抜き差し、ひねりに対する先端動作、患者
が圧迫感や痛みを感じる箇所などであり、この他の情報
もデータとして取り扱っても良い。全てのデータインプ
ットが終了すると、全データ可撓管可撓性制御部２１０
を介してデータ・ベース２０９へアクセスされる（Ｓ
４）。データ・ベース２０９ではインプットデータを参
照にして、記憶されているあらゆる制御パターンとの照
らし合わせを行い、状況に適すると思われる可撓管可撓
性制御パターン２２８をいくつかモニタに表示する（図
１３）（Ｓ５）。このときの制御パターン像には制御を
行うセグメントごとに可撓管可撓性の制御度合いや制御
分布の表示がなされている。ここで、操作者は、診断状
況や患者からの情報を元に最も適すると思われるパター
ンを選択する（Ｓ６）。ここで選択されたパターンに従
って、可撓管可撓性制御部２１０によりスコープの制御
が行われる（Ｓ７）。これと同時にモニタが図１４のよ
うに内視鏡像を大画面２２９、可撓管制御状況情報を小
画面２３０に切り替わり制御が終了したことを示す。制
御終了を確認した上（Ｓ８）、操作者はスコープの挿入
を行い、ここで挿入不能が回避された場合は、本体２０
２、あるいはモニタ２０１、スコープ２０３に設けられ
た入力手段２０５，２０６にて可撓管制御プログラム終
了を本体に伝える。このとき、制御データとインプット
データは新しい可撓管可撓性制御情報としてデータ・ベ
ースへ蓄えられる。また、挿入回避が行われなかった場
合は、本体２０２あるいはモニタ２０１、スコープ２０
３に設けられた入力手段２０５，２０６により、挿入不
能の情報を可撓管可撓性制御部２１０へ送ることによ
り、画面が図１３に戻る仕組みである。このとき、挿入
を回避できなかった可撓性制御パターンに関しては、画
面上からは削除された形として表示される。挿入性が確
保された場合、診断をそのまま続行してもよいが（Ｓ
９）、必要に応じて制御を終了させることが望ましい。

【００４２】更に、本システムでは、あらかじめ操作者
の判断により、可撓管をいくつかのセグメントに分け簡
易的可撓管可撓性制御パターンを記憶させることが可能
であり、挿入不能時データをインプットすることなく、
スコープの可撓管を大まかに制御できるものである。図
１５にスコープの一例を示す。（図において符号２３３
は可撓管、２３７は先端部、２８３は湾曲部、２３９は
操作部を示す。）ここでは可撓管２３３を先端側２３
４、中間部２３５、操作部側２３６と３パターンにセグ
メント化し、可撓管可撓性を制御できる構造を設けてあ
る。このシステムを用いた場合、操作者がスコープ挿入
不能と判断したとき、本体に記憶させておいた簡易的制
御プログラムを実行させる入力手段２０５，２０６を用
いることにより、本体制御部２０７を介し画像表示制御
部２０８から画面構成を図１６のように切り替える。こ
の画面内に表示されたスコープのモデル像２４１を使用
し、直接モニタ２４２上からマウス２４３やライトペン
２４４を用い、あるいは画面をパネルスイッチ方式２４
５とし、可撓性を制御したい部分を選択して制御命令を
送る。符号２４６はスコープ画像を示す。ここで制御情
報入力手段はフットスイッチや、本体キーボード、音声
入力などを用いてもよい。このとき、可撓管可撓性制御
部２１０へ情報が伝達され、直接スコープへ制御情報が
送られ、スコープの制御が行われる。制御終了は画面構
成が通常内視鏡画像に戻ったことで判断する。

【００４３】上記実施例では１モニタにて、画面構成を
切り替えることにより、情報インプットを行ったが、複
数のモニタを用い、内視鏡画像用モニタ、情報インプッ
ト及び制御パターン表示選択用モニタなどの複数のモニ
タを用いてもよい。図１７に２モニタ方式の概略図を示
す。この図の内視鏡システムでは、内視鏡像専用モニタ
２５０と可撓性制御情報専用モニタ２５１をもち、入力
手段としてキーボード２５２、音声入力２５３、ライト
ペン２５４、マウス２５５、フットスイッチ２５６、タ
ッチセンサ式パネル２５７，２５８を備えている。尚、
極簡単な入力に関してはスコープ２５９自体に設けても
差し支えない。

【００４４】上記実施例を用いることで、情報をインプ
ットして制御する方法では状況に合わせた正確な制御が
可能となり、また簡易的制御方法では迅速な制御を行う
ことで診断時間短縮を更に効率よく行うことが可能とな
る。

【００４５】以上、本発明の内視鏡システムを用いるこ
とにより、可撓管の挿入不能状態を診断中に自在に回避
することが可能となり、患者に苦痛を与えることなく、
スムーズな診断、治療が可能となり、診断時間の短縮が
可能となる。

【００４６】第３実施例次に可撓管の可撓性の制御に形状記憶合金を用いた実施
例を以下に述べる。図１８は本実施例の内視鏡可撓管の
構造を示す図である。本可撓管３０１は最内側に形状記
憶合金製の螺旋管３０２が内蔵されており、その外側に
金属性の螺旋管３０３が形状記憶合金製の螺旋管３０２
とは逆向きに装着されている。さらにその外側には金属
製で網目状に形成されたブレード３０４がかぶせてあ
り、その外側は外皮エラストマ３０５で覆われている。
いちばん内側の形状記憶合金で構成された螺旋管３０２
の螺旋の向きは、その外側の金属性の螺旋管３０３の向
きと逆向きになるように作られている。形状記憶合金螺
旋管３０２の内側には、熱伝導率のよい金属（たとえば
銅）を用いて形成された中空のバイブ３０７，３０８が
２本螺旋管に密着して装着されている。形状記憶合金で
作られた螺旋管３０２は全体が絶縁性の耐熱樹脂、また
は絶縁性のセラミックで覆われており、金属性の螺旋管
３０３、および内容物と電気的に絶縁されている。

【００４７】図１９は、可撓管の縦断面図を示したもの
である。外皮エラストマ３０５と網目状ブレード３０４
は、互いに接合部で密着し、境界部分で滑りを生じない
ように作られている。金属性の螺旋管３０３の外径はブ
レード３０４の内径と一致するように作られており、ブ
レード３０４との接合面は単に接しているだけで、可撓
管の屈曲に伴って自由にすべることができるようになっ
ている。形状記憶合金製の螺旋管は、通常の低温相（マ
ルテンサイト相）においては、外径は、その外側の金属
性螺旋管３０３の内径に一致するように作られており、
外側螺旋管３０３との接触面は接するだけになってお
り、可撓管の屈曲に伴って自由に滑ることができるよう
になっている。一方、高温相（オーステナイト相）にお
いては、金属製螺旋管３０３の内径より少し大きい外径
を記憶している。

【００４８】形状記憶合金は、形状記憶状態から冷却し
てゆくと、マルテンサイト変態終了温度（Ｍ_f）を境に
マルテンサイト相となる。一方、マルテンサイト相から
温度を上げていくと、逆変態温度（Ａ_f）を境に、オー
ステナイト相へと変化し、形状記憶状態を示す。Ｎ_i−
Ｔ_i合金においてはＮ_iの濃度により、上記変態温度は
変化する。Ｎ_iの濃度を４８〜５０at％にすると、上記
変態温度を５０℃〜６０℃の間に設定することが可能と
なる。

【００４９】形状記憶合金の加熱は、同合金に電流を流
し、発生するジュール熱により行なう。一方、冷却は、
内面に沿って設置された冷却用チューブ３０７，３０８
に水を流すことにより行う。図２０に冷却水の管路の接
続図を示す。螺旋の内側に設置された２本のチューブ３
０７，３０８は可撓管先端部で連結し、往路と還路に用
いられる。冷却に用いる水３１０は、清浄な水、例えば
レンズの洗浄用の水を利用する。冷却水３１０は内視鏡
本体に設置された水ボトル３１１から、送水用チューブ
を通り、ユニバールコードを経由してスコープに取り込
まれる。スコープ内ではレンズ洗浄用の管路と分岐し
て、可撓管３０１の冷却用チューブ３０７，３０８とな
り、冷却に用いられ、還流して再び水ボトル３１１に戻
る。なお、送水用チューブ３１２は送水バルブ３１３を
介して送水ノズルに接続される。符号３１４はエア供給
通路を示す。

【００５０】形状記憶合金製螺旋管３０２に電流を流す
と温度が上昇し、変態温度Ａ_fを越えた時点で、螺旋管
３０２の径が太くなり、外側の金属性螺旋管３０３を強
くブレードに押しつけるようになる。このような状態に
なると、形状記憶合金螺旋管３０２とその外側の金属螺
旋管３０３、金属螺線管３０３とブレード３０４の間の
接触面の間の摩擦力が増大し互いにすべりにくくなる。
さらに形状記憶合金自体が持っている特性のため、形状
記憶合金螺旋管３０２それ自体も硬くなる。すなわち、
フレックスブレード間の接触面の摩擦が大きくなってす
べりにくくなり、いちばん内側の形状記憶合金螺旋管３
０２も硬くなるため可撓管３０１が曲がりにくくなる。
すなわち曲げに関して硬くなる。一方、形状記憶合金の
通電を停止すると、冷却水により冷却されて温度が下が
り、Ｍ_f以下になった時点で、マルテンサイト相に変態
し、金属性螺旋管３０３の内径に等しくなるよう、形状
記憶合金螺旋管３０２の外径が変化し、フレックスブレ
ード間の接触面の摩擦は小さくなり螺旋管、プレードの
境界面が滑りやすくなる。同時に形状記憶合金もマルテ
ンサイト相に変わるため、軟かくなる。以上の理由から
可撓管３０１が曲がりやすくなる。すなわち曲げに関し
て軟くなる。

【００５１】可撓管３０１のある部分を選択的に硬くす
るには、可撓管３０１をセグメントに分割する方法がと
られる。図２１はセグメントに分割する方法の実施例で
ある。各セグメントの間には電気的に絶縁をとるための
絶縁体３２０が内蔵されており、各セグメント毎に独立
して電流を流すことが可能となっている。符号Ｓ_k-1，
Ｓ_k，Ｓ_k+1はセグメントを示す。制御回路のブロック
図を図２２に示す。本体内の可撓管可撓性制御部２１０
の指示により、形状記憶合金制御部３２５は硬くするセ
グメントの形状記憶合金に電流を流す動作を行う。セグ
メントの選択は複数個同時に選択することも可能であ
る。

【００５２】第４実施例次に本発明の第４実施例について説明する。本実施例に
おいては、可撓管の外皮エラストマに体積を変えずに弾
性率を調節することのできる特殊エラストマを使用す
る。可撓管をいくつかのセグメントに分け、各セグメン
トの外皮エラストマの内側と外側に電極を張り付け、電
極間に電圧をかけることで、外皮エラストマの弾性率を
変化させる。検査中、撓む可能性のある部分に電圧をか
け、その部分の外皮エラストマの弾性率を大きくし、可
撓管が撓まないようにする。撓む危険性のある箇所を可
撓管が通過した後は、電圧を解除することで通常の状態
に戻す。

【００５３】図２３は、内視鏡装置のスコープ部２０３
を表す図である。スコープ部２０３には、本手法に係る
可撓管４０１が含まれている。

【００５４】図２４は可撓管４０１の構造を示す。符号
４０２は金属からなる螺旋管、４０３は金属繊維からな
るメッシュ、４０４は弾性部材（この実施例では外皮エ
ラストマとする）である。

【００５５】図２５は、弾性部材４０４をセグメントに
分けた状態を表す図である。この図では便宜上４セグメ
ントとしているが、それ以上のセグメント数でも支障は
ない。各セグメント部を符号４０５，４０６，４０７，
４０８とする。

【００５６】図２６は、図２５に示した各セグメントの
外皮エラストマの構成を示す。各セグメントは３層のエ
ラストマから成る。符号４０９は最外層のエラストマで
あり、４１４は最内層のエラストマである。４１０，４
１１，４１２，４１３は中間層のエラストマであり、そ
の弾性率を変えることのできる特殊エラストマから成っ
ている。

【００５７】図２７は、中間層のエラストマの弾性率を
変える方式を説明するための図である。４１０は弾性率
が変化する特殊エラストマであり、（４１０〜４１３か
ら代表させた）、例えばポリメタクリル酸コバルトをイ
ソプレンゴムで固めたものなどがある。このエラストマ
の上下に電極（ここでは実装上、箔状としている）４１
５，４１６を付ける。この電極間４１５，４１６間に電
圧を生じさせるとにより、エラストマ４１０の弾性率が
電圧に応じて大きくなる。このときエラストマの体積は
変化せず、電流も流れない。

【００５８】図２８は、中間層のエラストマの電極の実
装状態を説明するための図である。図２８の状態をシー
ト状に展開したものが図２７である。エラストマ４１０
の内側と外側には、箔状の電極４１５，４１６が張り付
けてある。また、電極線４１７のためのエリア４１８が
設けられている。

【００５９】図２９に３層のエラストマの構成を示す。
ここでは、中間層のエラストマ４１０，４１１の接続部
を例にとっている。４１５，４１６はエラストマ４１１
に張り付けてある電極であり、４２０，４２１はエラス
トマ４１０に張り付けてある電極である。また、エラス
トマ４１０とエラストマ４１１の接続はチューブ式エラ
ストマの接続方法である熱収縮方式でよい。また、最外
層のエラストマ４０９と最内層のエラストマ４１４は絶
縁性のエラストマを使用する。

【００６０】図３０に、各セグメントに設けられている
電極線の構成を示す。ここでは、便宜上中間層のみを示
す。符号４２２，４２３，４２４，４２５は各セグメン
トの電極線ペアを示している。これらの電極線は可撓管
内では接触することのないように配置されている。例え
ば、可撓管を４セグメントに分けた場合、中間層のエラ
ストマの円周に沿って９０°の間隔に配置する（図３１
参照）。また、可撓管内のスペースを有効に利用するた
めに、グランド側の電極線を共通化してもよい。更に安
全上の対策のために、グランド側の電極線は外側（図２
８において電極４１５に接続されている方）とした方が
望ましい。これらの電極線は電圧を制御する電圧システ
ム４２６に接続される。

【００６１】図７に示すように、内視鏡システムはスコ
ープ部２０３と本体２０２から成る。本体２０２は、本
体制御部２０７、可撓管可撓性制御部２１０、可撓管可
撓性パターンデータベース２０９、画像表示制御部２０
８から成る。ここで、前述の電圧システム４２６は可撓
管可撓性制御部２１０の一部である。Ｘ線透視画像及び
可撓管可撓性パターンデータベース２０９により可撓管
４０１の体内での形状・可撓性パターンを認識・推測
し、操作者が採るべき可撓性パターンを決定する。この
情報は本体制御部２０７を介して、可撓管可撓性制御部
２１０に送られ、可撓管４０１の可撓性が変化する。

【００６２】図３２，図３３，図３４，図３５を用い
て、本実施例に基づく内視鏡装置を大腸検査に用いた場
合の作用を説明する。図３２に大腸の構成を示す。図
中、Ｓ状結腸４３０と横行結腸４３１は腹壁に固定され
ておらず、可動性がある。

【００６３】図３３，図３４に従来の内視鏡装置による
挿入不能状態を示す。Ｓ状結腸４３０と横行結腸４３１
の可動性のために、各部において可撓管４３５が大きく
撓み、可撓管４３５の先端が前進しない。

【００６４】図３５に、本実施例に基づく内視鏡装置を
大腸検査に用いた場合の可撓管４０１と大腸の概形を示
す。図２３から図３１を用いて説明した本発明に基づく
操作を行うことにより、Ｓ状結腸４３０と横行結腸４３
１に相当する可撓管４０１のセグメント（図中、斜線
部）を撓みにくくすることができ、挿入が容易に行え
る。また、撓む可能性がなくなれば、そのセグメントに
かけている電圧を解除して良い。

【００６５】なお、図２６においては可撓管外皮エラス
トマの最外層４０９と最内層４１４は一様としたが、挿
入性を重視して、最外層４０９と最内層４１４もセグメ
ントに分け、その可撓性をセグメントごとに変化させて
も良い。

【００６６】第５実施例本実施例においては、可撓性の制御に水または空気等の
流体を流入して、流体が外皮エラストマに加える圧力に
より可撓管の可撓性を制御する。

【００６７】本実施例においては、図３６に示すよう
に、可撓管５０１の外皮エラストマ５０２に複数の空洞
５０３を設ける。この空洞５０３は複数のセグメントに
分かれており、各セグメントごとに、空気または水等の
流体を流入するパイプ５０４が、外皮５０２に開けられ
た孔５０５とパイプ５０４に開けられた孔５０６とが重
なるように配置されている。孔５０５には流体の流入・
流出を制御するバルブ５０７が設けられており、このバ
ルブ５０７，５０５は絶縁性の物質で被膜された形状記
憶合金の薄膜でできている。図３７に示すように、各セ
グメントに設けられたバルブ５０７には、絶縁性の物質
で被膜された電極５１０と導線５１１が接続されてお
り、電流を流すとバルブ５０７の電極同志を結ぶ直線部
分とその付近が加熱されて折れ曲がり、孔５０５を塞ぐ
ようになっている。形状記憶合金５０７には、熱の伝導
効率を良くするために、図３９に示すように加熱させる
部分に、絶縁性の被膜で覆われたヒータ５１２を巻き付
け、これに電流を流すようにしても良い。図３８は可撓
管の軸方向の断面図で、図３６に示す３８−３８方向の
断面とセグメントの境界の断面を含んでいる。この図に
示すように、空洞５０３には、空洞５０３の内径・外径
方向で外皮エラストマがねじれるのを防ぐために、仕切
５１３が設けられている。仕切５１３には、流体を通す
ために孔５１４が複数開けられている。図４０は本実施
例の回路図で、硬くしたいセグメントを指定すると、流
体がパイプ５０４を通して各セグメントに流入した後、
指定したセグメントだけがＯＮし、バルブ５０４が閉じ
る。その後、流体を排出すると、バルブ５０４を閉じた
セグメントのみに流体が残り、そのセグメントだけが硬
くなる。硬くした部分をわ元の状態に戻す場合には、指
定を解除する。指定を解除されたセグメントは、バルブ
５０４のスイッチがＯＦＦになり、バルブ５０４に電流
か流れなくなると、流体によりバルブ５０４は自然に冷
却され、その形状が元に戻り、バルブ５０４が開いて流
体が流出する。硬くするセグメントを変える時にも同様
の動作を行う。このようにして可撓管５０１の可撓性を
制御する。このような制御は、可撓管可撓性制御部２１
０および流体制御部５２０により行なう。

【００６８】第６実施例本実施例はフレックスの噛み合わせ量を変化させること
により可撓性が制御される可撓管を示す。

【００６９】本実施例では、可撓管にその端部を折り曲
げた構造の螺旋管を使用する。この折り曲げ構造によっ
て生ずる隙間の間隔を調節することにより最小曲率半径
を変化させる。隙間の間隔を調節する手段としては、隙
間にチューブを設けその中に流体を流す方法をとる。

【００７０】図４１は本発明に基づく可撓管６０１の構
造を示す。符号６０２は前述した折り曲げ構造を用いた
螺旋管であり、６０３はその螺旋管６０２を覆っている
エラストマなどの弾性部材である。

【００７１】図４２は螺旋管６０２の折り曲げ構造部分
の拡大図である。符号６０５が折り曲げ部であり、６０
６が隙間を調節するためのチューブ（アクチュエータ）
である。この可撓管６０１は図４６，４７に示す１枚の
帯板から成る。帯板６０２の縁部を折り曲げて折り曲げ
部６０５を形成し、螺旋状に組み立てる際に、図４２に
示したように折り曲げ部６０５を噛み合わせる。

【００７２】図４３，４４，４５を用いて、折り曲げ部
６０５の間の隙間と最小曲率半径の関係を説明する。図
４３において曲率０（曲率半径∞）の状態での隙間をｌ
₁とし、矢印の向きに湾曲させた場合（図４４参照）の
隙間をｌ₂とすれば、ｌ₁＞ｌ₂が成立する。このよう
に、曲率が大きくなるにつれ（曲率半径が小さくなるに
つれ）隙間は減少し、隙間が０（隣合う折り曲げ部６０
５が接触する。図４５参照）の場合に限界となる。この
状態での曲率半径を最小曲率半径とする。

【００７３】図４３，４４，４５で説明した事項から、
曲率０（曲率半径∞）の状態での隙間ｌ₁を小さくとれ
ば最小曲率半径を大きくすることができ、大きくとれば
最小曲率半径を小さくすることができる。本実施例にお
いては、この隙間の調節を遠隔操作するために隙間に弾
性部材からなるチューブ（アクチュエータ）を用いる。
このチューブに流体を流した場合、チューブの体積が増
加し、隙間が小さくなったことと同等の効果を示す。チ
ューブに流体を流さない場合、チューブの体積が減少
し、隙間が大きくなったことと同等効果を示す。従っ
て、チューブに流す流体の量を調節することにより、最
小曲率半径を制御し、検査中の可撓管の可撓性を変える
ことができる。

【００７４】図４８にチューブ６１０の構成を示す。本
実施例においては、可撓管部をいくつかのセグメント分
けている。各セグメントでのチューブ６１０は折り曲げ
部６０５の隙間に沿って配置されるので、図４８に示す
ような螺旋状になる。また、チューブ６１０内には矢印
６１２の向きに沿って流体（例えば水・空気など）を送
り、矢印６１３の向きに沿って流体を吸引する。

【００７５】図４９に可撓管全体でのチューブ６１０の
構成を示す。ここでは、可撓管６０１を図２５と同様に
４セグメントに分けた場合を示す。各セグメントに流し
込む流体の量は独立であるので、流体の流し込み口（６
１５，６１６，６１７，６１８）はセグメント数ある。
また、これらの流し込み口は流体の戻り口も兼ねてい
る。

【００７６】次に、可撓管６０１の実際の検査での使用
方法について述べる。内視鏡システムはスコープ部２０
３と本体部２０２からなる（図７参照）。本体部２０２
は本体制御部２０７，可撓管可撓性制御部２１０，可撓
管可撓性パターンデータベース２０９および画像表示制
御部２０８からなる。流体の送量，送るべきセグメント
についての制御は可撓管可撓性制御部２１０が行う。即
ち、Ｘ線透視画像及び可撓管可撓性パターンデータベー
スに２０９により、可撓管の体内での形状・可撓性パタ
ーンを認識・推測し、操作者が採るべき可撓性パターン
を決定する。この情報は可撓管可撓性制御部２１０に送
られる。可撓性を小さくすべき（撓みにくい）セグメン
トには流体が送られ、チューブが隙間を埋めることで最
小曲率半径を大きくする。可撓性を大きくすべき（撓み
易い）セグメントからは流体が吸引され、隙間が生じる
ことで最小曲率半径を小さくする。この効果により、可
撓管６０１の可撓性が変化し、可撓管６０１の挿入性を
向上させることができる。

【００７７】第７実施例本実施例は可撓管にワイヤを内蔵し、ワイヤの張力を制
御することにより可撓性を制御する内視鏡に関する。図
５０に本実施例の内視鏡可撓管の縦断面図、図５３に横
断面図を示す。可撓管７０１の外側は外皮エラストマ７
０２で覆われ、その内側には金属で網状に形成されたブ
レード７０３および金属性の螺旋管７０４が内蔵されて
いる。螺旋管７０４とブレード７０３は保持リング７０
５によりセグメントに分割されており、保持リング７０
５の所で螺旋管７０４とブレード７０３は固定されてい
る。保持リング７０５にはワイヤ７０７〜７０９が固定
金具７１０〜７１２で固定されている。ワイヤ７０７〜
７０９は張力をかけるセグメント間でのみむき出しにな
っており、次のセグメントの境界の保持リングの所で、
金属ワイヤを螺旋状に巻いて形成されたシース７１４〜
７１６で覆われている。シースの一端は保持リングの所
でシース固定金具７１８〜７２０に固定されている。シ
ース固定金具７１８〜７２０の所ではワイヤ７０７〜７
０９は自由に動けるようになっている。一つのセグメン
トについてワイヤは４本内蔵され、図５３において符号
７０６〜７０９のように、スコープ中心軸を中心として
各々９０°ずつ角度を変えて配置されている。図におい
て可撓管を４個のセグメントに分割した場合の配置図が
示されている。図において７２２〜７２５はアングルワ
イヤである。

【００７８】図５１は内視鏡スコープのグリップ部を示
したもである。各々のセグメントからのワイヤはシース
固定金具７２７〜７３１を通りワイヤ巻き上げ用プーリ
ー７３３に巻かれている。プーリー７３３に巻かれたワ
イヤの断端はプーリーに固定さている。プーリー７３３
は各セグメントに２個７３３ａ，７３３ｂずつついてお
り、各々プーリー内に内蔵された超音波モーターによ
り、互いに逆向きに回転するようになっている。一セグ
メントに４本内蔵されたワイヤのうち、２本が片側のプ
ーリー７３３ａに他の２本がもう一方のプーリー７３３
ｂに巻かれるようになっている。

【００７９】本実施例の可撓管の制御は次のように行な
われる。内視鏡本体２０２の可撓管可撓性制御部２１０
から硬くするセグメントの指示がなされたとき、超音波
モーター制御部７３５は対応するセグメントの超音波モ
ーターを回転させ、プーリー７３３を回転させて、硬く
させるセグメントのワイヤ４本に張力をかける。軟らか
くする場合は逆の操作を行なう。硬くするセグメント、
軟らかくするセグメントの個数は同時に複数個を選択す
ることも可能である。

【００８０】本実施例においては各々のセグメントにつ
いてワイヤを４本使用する実施例を示したが、３本を用
いても良い。また、各セグメント共通にワイヤ３本また
は４本を用いてワイヤ固定端のみを可変にする方法でも
良い。また本実施例において、４個のセグメントに分割
した例を示したが、分割個数は４個に限るものではな
い。

【００８１】第８実施例本実施例は可撓管の可撓性の制御を、可撓管をいくつか
の節に分けて、それらの節をつなぐ関節部の動き易さを
変えることにより行おうとするものである。

【００８２】以下に、図面を参照して本実施例を具体的
に示す。図５４は、内視鏡の可撓管の断面図であり、フ
レックス８０１、ブレード８０２、外皮エラストマ８０
３からなる可撓管８０４が、関節部８０５によりいくつ
かのセグメントに分けられている。

【００８３】この関節部８０５は下記のような構造とな
っている。関節８０５ａ、関節８０５ｂはフレックス８
０１、ブレード８０２と接続される。関節８０５ａの球
面凹部８０７と関節８０５ｂの球面凸部８０８とが係合
し、この球面接触部に沿って各々のセグメントは移動可
能である。これにより、可撓管８０４全体は、曲がって
いる状態となる。このとき、関節８０５ａ，関節８０５
ｂの接触抵抗が変化すると曲がり易さが変わることにな
る。関節８０５ａは、ある程度の強度をもち変形しにく
い。これに対し関節８０５ｂは、図５５のようにくつか
に分かれた構造で、径方向に変形しやすくなっている。
また、関節８０５ａ，８０５ｂの接触抵抗を増やすため
に、接触部の表面にエラストマなどを被覆してもよい。
この関節８０５ｂの球面凸部８０８を変形させ、接触抵
抗を変えることで関節部８０５の曲がりにくさを変える
方法としては、次のようなものがある。

【００８４】１．図５６のようにドーナツ状チューブ８
１０を用いる方法。

【００８５】図５６のように関節内周にドーナツ状チュ
ーブ８１０をいれ、ここにチューブ８１１から空気や水
などの流体を流すことでチューブ８１０が径方向に変化
し、それにより関節８０５ｂの球面凸部８０８も変化す
る。このドーナツ状チューブ８１０は、図５７に示すよ
うに、内周および両側に金属性のリング８１２がはめ込
まれており、流体を流し込んだときの変形が、外方向の
みになるようされている。また、流体の通るチューブ８
１１を通す穴８１３は、図５８のように角度を変えて配
置されている。この方法を使った全体像を、図５９に示
す。可撓性制御部２１０からの指令により流体制御部８
２０が加圧部８２１により加圧された流体を制御し、管
路切替制御部８２３により管路を切り替えて、所望のチ
ューブ８１０に流体を送る。このようにして、本体シス
テムの可撓性制御部により硬さを変えることができる。

【００８６】２．図６０のように、特殊エラストマ８２
５を用いる方法。

【００８７】可撓管外周の外皮エラストマ８０３を関節
部のみ異なったものとする。このエラストマは、図６０
に示すように、エラストマの内周面と外周面に接着され
た電極８２６により電圧を加えると堅さが変化するよう
な特殊エラストマ８２５である。これに、図６１のよう
にして可撓性制御部２１０よりの指令により電圧制御部
８２７が電極８２６間の電圧を制御して関節部の特殊エ
ラストマ８２５の硬さを制御し、関節部の曲がり具合を
制御することができる。

【００８８】３．関節８０５ｂを形状記憶合金製とする
方法。

【００８９】図６２は関節構造を持つ可撓管８０４を示
す図であり、関節８０５ｂの球状凸部８０８を形状記憶
合金製として、これに通電することにより熱を加えて、
径方向に変形させることで、関節部の接触抵抗を変化さ
せることが可能となる。関節８０５ｂには、図６３に示
すようにラバーヒーター８３０をかぶせて、これに電流
を流すことで加熱することができる。このラバーヒータ
ー８３０は、２枚のラバーシートの間に発熱抵抗線を配
したものである。または、図６４のように、関節８０５
ｂの球状凸部８０８それぞれに導線を配置して、電流を
流すことで加熱させてもよい。このとき、球状凸部８０
８は、ベース８０９とは絶縁されており、効率よく加熱
できるようになっている。

【００９０】以上のようにして、可撓管８０４をいくつ
かの関節部８０５より区切られたセグメントに分け、こ
の関節部８０５の動きやすさを制御することで、可撓管
８０４の曲がりやすさを変化させることが可能となる。

【００９１】第９実施例本実施例は可撓管外皮内部に形状記憶合金製ワイヤを挿
入し、一体成形したものである。

【００９２】本実施例は、可撓管最外層である弾性部材
中に形状記憶合金でできたばねを挿入、一体形成する。
この形状記憶合金の形状記憶性を利用し、可撓管の可撓
性を制御するものである。形状記憶合金は外部から熱を
かけたり、直接通電させ合金の電気抵抗で発生する熱に
よりその形状を変化できるものである。また形状記憶合
金には、超弾性と言われるゴムの弾性に似た性質を示す
ものがある。これは、合金にある変形を加えても超弾性
領域内での変形ならば、力を取り除いてやるともとの形
状に戻るという性質である。

【００９３】図６５は、形状記憶合金の形状記憶性を示
す概略図である。ある一定温度以上で形状を元に戻すよ
うに形状記憶処理を行ったものである。この図の場合、
もともとＬと言う長さの形状記憶合金ばね９０３をＬ＋
ΔＬに変化させてある。これに熱を加え、ある一定な変
形温度以上にすると元の長さＬに戻る。またここは形状
記憶合金に直接配線を施し、合金の電気抵抗により直接
熱を発生させる直接通電加熱法を用いている。

【００９４】図６６は、形状記憶合金の超弾性を説明す
る図である。超弾性を示す形状記憶合金ワイヤ９０２を
図のように引っ張って変形させても、その変形が超弾性
領域内であれば、もとの形状に自然に戻ることを示して
いる。

【００９５】また図６７は、可撓管９０１の外皮９０４
内に一旦ワイヤ状に成形し螺旋状に加工したもの（本説
明では以下形状記憶ばねと呼ぶ）９０５を、ある一定温
度以上で元の形状に戻るよう熱処理加工し、可撓管９０
１の外皮９０４材料と一体成形した可撓管９０１の断面
図である。形状記憶ばね９０５には直接通電加熱をする
ための電気配線９０７を施してある。形状記憶ばね９０
５は外皮弾性材内装着時に、元の長さをＬとおくと、元
の長さより任意の変形量ΔＬだけ伸ばして挿入してあ
る。また電気配線９０７は、可撓管内部を通じて内視鏡
本体２０２内の可撓管制御部２１０につながる。ここで
形状記憶ばね９０５に通電を行い加熱すると、バネはΔ
Ｌ分だけ縮まろうとし、外皮９０４も合わせて縮まろう
という力が働く仕組みである。なお、符号９０６はブレ
ードを示し、符号９０８はフレックスを示す。

【００９６】更に、図６８は形状記憶ばね９０５を波状
に成形し熱処理を加えたものを外皮弾性材内に装着した
概略図である。形状変化の効果を上げるため、１セグメ
ントに２本のばねを用い、各々の山と谷を噛み合わせる
ように装着してある。ここで、１セグメントに用いるば
ねは２本以上でも差し支えない。この場合も、図６７同
様装着時に、元のばね長よりΔＬだけ伸ばした状態で挿
入する。参考に図６９に配線の概略図を示す。

【００９７】さらに上記技術で、可撓管がもとの形状に
戻ろうとする力を強めるものとして、可撓管９０１の撓
みに追従できるように、超弾性を示す形状記憶合金や超
弾性合金を用いて編まれたメッシュ状のブレード９１０
を外皮９０４と可撓管フレックス９０８の間に装着し
（図７０）、もしくは可撓管外皮９０４内部に挿入して
も良い（図７１）。

【００９８】ここで、上記形状記憶合金を加熱した際、
冷却する方法として冷媒を利用する。図７２および７３
にその実施例を示す。ここでは形状記憶ばねを形成する
ワイヤをチューブ状にしたものを用い、その内部に水や
油、冷気などの冷媒を通すことができるものである。こ
れにより、加熱された形状記憶合金は冷却することが可
能になる。ここで、各冷媒を流すための経路は、各セグ
メントごとに分かれて配管され、本体に備えられた冷媒
送流送気制御部９１２につながれ各々制御される（図７
４）。また、各セグメント間で形状記憶合金同士の絶縁
が保たれれば配管径路を一本にしても差し支えない（図
７５）。符号９１４は絶縁材チューブを示す。

【００９９】このような外皮９０４を幾つかのセグメン
トに分け成形し、それを各々繋ぎ合わせて１本の可撓管
外皮とする（図７６）。ここで各セグメントの長さは、
臨床の必要に合わせて自由に設定できる。ここで各セグ
メントは各々別の電気配線９０７径路を持たせてあり、
各セグメント単体での制御といくつかのセグメントを同
時に制御することが可能である。これにより、２箇所以
上のスコープの撓みが原因で、挿入力をスコープ全体へ
伝えることができない場合も、その撓みを抑え、スムー
ズな挿入を可能にできる。

【０１００】更に、本発明可撓管に用いる形状記憶合金
の組成を各セグメントごとに変え、通電する事により発
生する熱の違いと、合金の変形開始温度の違いを利用し
て可撓性を制御することも可能である。図７７は組成の
違いによりその変形開始温度の違いを示すグラフであ
る。今電流Ａ₁を組成１を持った形状記憶合金に流すと
Ｔ₁の変形開始温度に等しい熱が発生する。当然組成１
の形状記憶合金は変形を始める。しかしながら組成２の
形状記憶合金は、その変形開始温度であるＴ₂（＞
Ｔ₁）に等しい熱を発生しないため変形は起こらない。
Ａ₂（＞Ａ₁）の電流を流した場合は、組成２の変形温
度であるＴ₂に達するため組成２の形状記憶合金も変形
を開始する。ここで組成１の形状記憶合金の変形開始温
度であるＴ₁にも当然達するため組成１の合金も変形を
開始している。このような効果は、合金の組成を変えず
とも、形状記憶温度を変化させておくことによっても生
じるのでそれを利用しても良い。

【０１０１】実施例は上記性質を利用し、図７２，７３
に示したようなチューブ状形状記憶合金９０５を、可撓
管外皮中に装着するものである（図７８）。セグメント
１は図７７の組成１、セグメント２は組成２で構成され
ているとする。今、図７７で説明したと同様にＡ₁を通
電させるとセグメント１のみが可撓性制御を開始する。
またＡ₂を通電させるとセグメント１及び２がわずかな
時間差を持って制御を開始する。これにより流す電流の
大小で、各セグメントを単独で制御したり、複数組み合
わせた形で制御することが可能となるものである。この
構造を用いることで、冷媒経路や通電配線を単一化で
き、可撓管構造を簡素化でき、可撓管の細径化や製造の
簡単化を行うことが可能となるものである。本実施例で
はセグメントを２つにしたが、セグメントの数や各セグ
メントに用いる形状記憶合金組成は任意に選択できる。

【０１０２】上記実施例により、操作者が、診断中に、
患者に苦痛を与えることなく、可撓管の撓みを各部部分
ごとに制御することで、スコープの見かけの弾性率が増
し、撓むことを押えることができる。これによってスコ
ープを挿入させる力をスコープ全体に伝えることが可能
になり、スコープのスムーズな挿入と、診断時間の短縮
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内視鏡システムの第１実施例を示す全
体図である。

【図２】第１実施例の可撓管の１セグメントの構造を示
す断面図である。

【図３】同実施例の形状記憶合金線に流す電流を制御す
る回路構成を示す図である。

【図４】変形例に係る可撓管の１セグメントの構造を示
す断面図である。

【図５】大腸の形状を示す図である。

【図６】第１実施例の内視鏡のスコープを大腸内に挿入
した状態を示す図である。

【図７】本発明の第２実施例に係る内視鏡システムの構
成を示すブロック図である。

【図８】図７のモニタ部に表示される内視鏡映像と可撓
管形状の画像を示す図である。

【図９】図７のモニタ部に表示される内視鏡映像と可撓
管形状の画像を示す図である。

【図１０】図７のモニタに表示される可撓性パターンを
示す図である。

【図１１】第２実施例の内視鏡システムを使用する場合
のフローチャートである。

【図１２】図７のモニタ部において小画面に内視鏡映像
を表示し、大画面に制御情報のインプット用メニューを
表示した状態を示す図である。

【図１３】図７のモニタ部において小画面に内視鏡映像
を表示し、大画面に可撓性パターンを表示した状態を示
す図である。

【図１４】図７のモニタおいて小画面に可撓管形状を表
示し、大画面に内視鏡映像を表示した状態を示す図であ
る。

【図１５】第２実施例におけるスコープ部の一例を示す
側面図である。

【図１６】第２実施例におけるモニタ部の一例を示す正
面図である。

【図１７】第２実施例における２モニタ方式の内視鏡シ
ステムを示す概観図である。

【図１８】本発明の第３実施例における可撓管の構造を
示す図である。

【図１９】図１８の可撓管の縦断面図である。

【図２０】図１８の可撓管の冷却水の管路系を示す図で
ある。

【図２１】図１８の可撓管において螺旋管をセグメント
に分ける例を示す図である。

【図２２】図２１の螺旋管の各セグメントを制御するた
めの制御回路のブロック図である。

【図２３】本発明の第４実施例におけるスコープ部を示
す側面図である。

【図２４】第４実施例における可撓管の構造を示す図で
ある。

【図２５】図２４の可撓管の外皮エラストマをセグメン
トに分けた状態を示す図である。

【図２６】図２５の外皮エラストマのセグメントの構造
を示す図である。

【図２７】図２６の中間層のエラストマの弾性率を変え
る方式を示す図である。

【図２８】図２６の中間層のエラストマに電極を実装し
た状態を示す図である。

【図２９】図２５の外皮エラストマの３層構造を示す図
である。

【図３０】図２５の外皮エラストマの各セグメントに電
圧を供給するシステムを示す図である。

【図３１】図３０の外皮エラストマの外周の電極線の配
置状態を示す図である。

【図３２】大腸の構成を示す図である。

【図３３】従来の内視鏡によるＳ状結腸における挿入不
能状態を示す図である。

【図３４】従来の内視鏡による横行結腸における挿入不
能状態を示す図である。

【図３５】本発明に係る実施例の内視鏡を大腸内に挿入
した状態を示す図である。

【図３６】本発明の第５実施例における可撓管の構造を
示す断面図である。

【図３７】図３６の可撓管に備えられたバルブ構造を示
す斜視図である。

【図３８】図３６における３８−３８矢視断面図であ
る。

【図３９】図３７のバルブ構造の加熱部分にヒータを巻
き付けた状態を示す図である。

【図４０】図３７のバルブを制御するための回路図であ
る。

【図４１】本発明の第６実施例における可撓管の構造を
示す一部断面図である。

【図４２】図４１の可撓管の螺旋管の折り曲げ構造を示
す拡大図である。

【図４３】図４２の折り曲げ構造を示す拡大図である。

【図４４】図４３の折り曲げ構造の隙間が減少した状態
を示す図である。

【図４５】図４４の折り曲げ構造の隙間がさらに減少し
て０となった状態を示す図である。

【図４６】図４３の折り曲げ構造を有する帯板を示す平
面図である。

【図４７】図４６の帯板を示す断面図である。

【図４８】図４２の折り曲げ部の間に挿入されるチュー
ブの構成を示す図である。

【図４９】図４８のチューブを各セグメント毎に設ける
状態を示す図である。

【図５０】本発明の第７実施例における可撓管の構造を
示す縦断面図である。

【図５１】図５０の可撓管のグリップ部を示す縦断面図
である。

【図５２】図５１のグリップ部を示す横断面図である。

【図５３】図５０の可撓管の構造を示す横断面図であ
る。

【図５４】本発明の第８実施例における可撓管の構造を
示す縦断面図である。

【図５５】図５４の可撓管に備えられた関節を示す正面
図である。

【図５６】図５５の関節に備えられたドーナツ状チュー
ブを示す断面図である。

【図５７】図５６のドーナツ状チューブを示す斜視図で
ある。

【図５８】図５６の関節を示す正面図である。

【図５９】図５４の可撓管の各セグメントに備えられた
ドーナツ状チューブの制御ブロック図ある。

【図６０】図５４の可撓管の関節部に備えられる特殊ゴ
ムを示す斜視図である。

【図６１】図６０の特殊ゴムの制御ブロック図である。

【図６２】図５４の可撓管に形状記憶合金からなる関節
を備えた状態を示す図である。

【図６３】図６２の形状記憶合金にヒータをかぶせた状
態を示す図である。

【図６４】図６２の形状記憶合金の直接電流を流す回路
を示す図である。

【図６５】本発明の第９実施例における可撓管に備えら
れる形状記憶合金の形状記憶性を示す図である。

【図６６】本発明の第９実施例における可撓管に備えら
れる形状記憶合金の超弾性を示す図である。

【図６７】本発明の第９実施例における可撓管を示す断
面図である。

【図６８】第９実施例の可撓管に備えられる形状記憶合
金の変形例を示す図である。

【図６９】図６８の形状記憶合金に接続される回路を示
す図である。

【図７０】第９実施例の可撓管の変形例を示す図であ
る。

【図７１】第９実施例の可撓管の変形例を示す図であ
る。

【図７２】図６９の可撓管を冷却するためのチューブ状
の形状記憶合金を示す図である。

【図７３】図７２のチューブ形状記憶合金を螺旋状にし
た状態を示す図である。

【図７４】図７３の形状記憶合金を可撓管の各セグメン
ト毎に設けた状態を示す図である。

【図７５】図７４の形状記憶合金の変形例を示す図であ
る。

【図７６】図６７の可撓管をセグメント毎に分けた例を
示す。

【図７７】組成の相異により変形開始温度が異なること
を示すグラフである。

【図７８】図７７の形状記憶合金を用いた可撓管をセグ
メントに分けた例を示す。

【図７９】従来の内視鏡に備えられる可撓管を示す断面
図である。

【図８０】従来の内視鏡を体腔内に挿入する様子を示す
図である。

【符号の説明】

１モニタ２本体３スコープ４可撓管５屈曲部６硬性部７操作部８ユニバーサルコード９螺旋管１０ブレード１１外皮１２形状記憶合金線１４外皮１５形状記憶合金線２０１モニタ部２０２本体部２０３スコープ部２０４Ｘ線透視装置２０５入力手段２０６入力手段２０７本体制御部２０８画像表示制御部２０９データベース２１０可撓管可撓性制御部３０１可撓管３０２螺旋管３０３螺旋管３０４ブレード３０５外皮エラストマ３０７，３０８中空パイプ３１１水ボトル３１２送水用チューブ３１３送水バルブ３１４エア供給通路３２０絶縁体３２５形状記憶合金制御部４０１可撓管４０２螺旋管４０３メッシュ４０４弾性部材４０５，４０６，４０７，４０８セグメント部４１０，４１１，４１２，４１３特殊エラストマ４１５，４１６電極５０１可撓管５０２外皮エラストマ５０３空洞５０４パイプ５０５，５０６孔５０７バルブ５１２ヒータ５２０流体制御部６０１可撓管６０２螺旋管６０３弾性部材６０５折り曲げ部６０６チューブ６１０チューブ６１５，６１６，６１７，６１８流し込み口７０１可撓管７０２外皮エラストマ７０３ブレード７０４螺旋管７０５保持リング７０７，７０８，７０９ワイヤ７１０，７１１，７１２固定金具７１４，７１５，７１６シース７１８，７１９，７２０シース固定金具７３３プーリ８０１フレックス８０２ブレード８０３外皮エラストマ８０４可撓管８０５関節部８０７球面凹部８０８球面凸部８１０ドーナツ状チューブ８１１チューブ８１２リング８１３穴８２１加圧部８２３管路切替制御部８２５特殊エラストマ８２６電極８２７電圧制御部８３０ラバーヒータ９０１可撓管９０２形状記憶合金ワイヤ９０３形状記憶合金ばね９０４外皮９０５形状記憶合金ばね９０６ブレード９０７電気配線９０８フレックス９１０ブレード９１２冷媒送流送気制御部９１４絶縁材チューブ

フロントページの続き (72)発明者本田匡栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須工場内 (72)発明者渡辺泉栃木県大田原市下石上1385番の１株式会社東芝那須工場内 (56)参考文献特開昭57−209032（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−156431（ＪＰ，Ａ) 特開平５−56910（ＪＰ，Ａ) 特開平４−71524（ＪＰ，Ａ) 特開平３−86139（ＪＰ，Ａ) 実開昭58−101601（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性を変化することができる一単位で
あるセグメントを複数有する可撓管を備えたスコープ部
と、前記可撓管のセグメント毎の可撓性の度合の組み合わせ
である可撓性制御パターンを複数格納したデータベース
と、前記データベースに格納された複数の可撓性制御パター
ンを画面上に表示させる画面表示制御手段と、前記画面に表示された複数の可撓性制御パターンから１
の可撓性制御パターンを選択する選択手段と、前記選択された可撓性制御パターンで前記可撓管の可撓
性を前記セグメント毎に制御する可撓性制御部と、を具備することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】前記データベースは、診断状況に応じた
新たな可撓性制御パターンを学習可能であることを特徴
とする請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項３】前記可撓性制御パターンは、操作者によ
って作成可能であることを特徴とする請求項１記載の内
視鏡システム。
【請求項４】前記可撓管は前記セグメント毎にそれぞ
れ形状記憶合金を含む部材を有し、前記可撓性制御部は
前記部材にそれぞれ流す電流を制御することを特徴とす
る請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項５】前記部材は、スパイラル形状を有するこ
とを特徴とする請求項４記載の内視鏡システム。
【請求項６】前記部材は、波状の形状を有することを
特徴とする請求項４記載の内視鏡システム。
【請求項７】前記可撓管は、前記形状記憶合金を冷却
する冷却水を送通可能なチューブを有し、前記可撓性制
御部は前記チューブに流す冷却水の量を制御することを
特徴とする請求項４記載の内視鏡システム。
【請求項８】前記可撓管は、前記セグメント毎にそれ
ぞれ弾性率を調整可能な特殊エラストマを有し、前記可
撓性制御部は前記特殊エラストマにそれぞれ印加する電
圧を制御することを特徴とする請求項１記載の内視鏡シ
ステム。
【請求項９】前記可撓管は、前記セグメント毎にそれ
ぞれ流体を充填可能な空洞と前記空洞への流体の出入り
を制御するバルブを有し、前記可撓性制御部は前記バル
ブの開閉を制御することを特徴とする請求項１記載の内
視鏡システム。
【請求項１０】前記バルブは、形状記憶合金を有する
部材からなり、前記可撓性制御部は前記バルブの温度を
制御することを特徴とする請求項９記載の内視鏡システ
ム。
【請求項１１】前記可撓管は、螺旋構造に形成された
帯板と、前記セグメント毎に前記螺旋の中心軸方向に隣
接する前記帯板の間に弾性部材からなるチューブである
アクチュエータを有し、前記可撓性制御部は前記アクチ
ュエータ内の流体圧を制御することを特徴とする請求項
１記載の内視鏡システム。
【請求項１２】前記アクチュエータは螺旋構造に形成
されることを特徴とする請求項１１記載の内視鏡システ
ム。
【請求項１３】前記可撓管は、螺旋構造に形成された
帯板と、前記セグメント毎に設けられた前記帯板を互い
に密着させる方向に張力を備えたワイヤを有し、前記可
撓性制御部は前記ワイヤの張力を制御することにより、
前記帯板の間の距離を制御することを特徴とする請求項
１記載の内視鏡システム。
【請求項１４】前記セグメントは、可撓性が略一定で
所定の長さを有する節部と、前記それぞれの節部の間に
設けられ可撓性が可変である関節部とを有し、前記可撓
性制御部は、前記関節部材の可撓性を制御することを特
徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
【請求項１５】前記関節部は、弾性部材からなるチュ
ーブであるアクチュエータを有し、前記可撓性制御部
は、前記アクチュエータ内の流体圧を制御することを特
徴とする請求項１４記載の内視鏡システム。
【請求項１６】前記関節部は、弾性率を調整可能な特
殊エラストマを有し、前記可撓性制御部は、前記特殊エ
ラストマに電圧を制御することを特徴とする請求項１４
記載の内視鏡システム。
【請求項１７】前記特殊エラストマはポリメタクロル
酸コバルトをイソプレンゴムで固めて形成されたことを
特徴とする請求項８または請求項１６記載の内視鏡シス
テム。
【請求項１８】前記関節部は、形状記憶合金からなる
部材を有し、前記可撓性制御部は、前記形状記憶合金を
有する部材に流れる電流を制御することを特徴とする請
求項１４記載の内視鏡システム。
【請求項１９】前記関節部は、形状記憶合金からなる
部材を有し、前記可撓性制御部は、前記形状記憶合金を
有する部材の温度を制御することを特徴とする請求項１
４記載の内視鏡システム。
【請求項２０】前記可撓管の形状画像を得ることがで
きる診断装置をさらに有し、前記画面表示制御手段は、前記複数の可撓性制御パター
ンと共に前記診断装置で得られた可撓管の形状画像を前
記画面上に表示させることを特徴とする請求項１記載の
内視鏡システム。
【請求項２１】前記診断装置は、Ｘ線装置であること
を特徴とする請求項２０記載の内視鏡システム。