專利名稱：內(nèi)窺鏡處置工具和內(nèi)窺鏡用處置工具裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡處置工具和具有該內(nèi)窺鏡處置工具的內(nèi)窺鏡用處 置工具裝置，所述內(nèi)窺鏡處置工具通過內(nèi)窺鏡插入在體腔內(nèi)的管腔中， 并可以進(jìn)行適合管腔的走行形狀的插入操作。
背景技術(shù)：
以往，向體腔內(nèi)插入內(nèi)窺鏡來進(jìn)行體腔內(nèi)的觀察，或者，通過設(shè)置 在該內(nèi)窺鏡中的處置工具貫穿管路插入各種處置工具來進(jìn)行各種處置。
例如，在從十二指腸的乳頭將造影劑注射到膽管或胰管， 一邊確認(rèn) 膽管或胰管的復(fù)雜的走行形狀一邊進(jìn)行處置的情況下，使處置工具從插 入十二指腸的內(nèi)窺鏡插入部的前端部側(cè)面突出。此時(shí)，手術(shù)操作者必須 朝向從設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入部的觀察窗仰視乳頭部的方向地進(jìn)行處置工具 的插入操作。
因此，在內(nèi)窺鏡插入部的前端部，使處置工具的導(dǎo)出方向變化，艮P， 設(shè)置頂起臺(tái)，用于使處置工具朝向乳頭部方向?qū)С觥Ｊ中g(shù)操作者通過調(diào) 整頂起臺(tái)的頂起角度，來將處置工具從乳頭插入到膽管或胰管中。
在日本特開平6-63004號(hào)公報(bào)中，公開了這樣的醫(yī)療用管，為了沿 膽管或胰管的走行形狀進(jìn)行插入操作，在處置工具的前端部設(shè)置了彎曲 部。該醫(yī)療用管由以下部分構(gòu)成柔軟的第一多孔管，其形成前端側(cè)的 彎曲部；硬度高的第二多孔管，其接合于第一多孔管的后端；兩根形狀 記憶合金線材，它們沿第一多孔管的軸向?qū)χ玫嘏渲?。根?jù)該結(jié)構(gòu)，通 過加熱形狀記憶合金線材使其長(zhǎng)度收縮，或者，通過冷卻使其伸長(zhǎng)，由 此來使第一多孔管向兩個(gè)方向彎曲。
艮P，在上述醫(yī)療用管中，利用形狀記憶合金線材的收縮和伸長(zhǎng)特性， 使第一多孔管向兩個(gè)方向彎曲，從而將該醫(yī)療用管沿著膽管或胰管的形
狀進(jìn)行插入。
但是，日本特開平6-63004號(hào)公報(bào)中提出的醫(yī)療管，在加熱形狀記 憶合金線材使其變形為某一形狀之后，必須進(jìn)行冷卻使其快速地返回到 原來形狀。因此，在醫(yī)療管中，必須具有冷卻形狀記憶合金線材的機(jī)構(gòu)， 這成為使該醫(yī)療管的外徑變粗的主要原因。
艮口，在沿著膽管或胰管的復(fù)雜走行形狀進(jìn)行插入的處置工具中，期 望使外徑形成為細(xì)直徑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述狀況而完成的，其目的在于提供一種外徑細(xì)的可以 容易地進(jìn)行向復(fù)雜走行形狀的管腔內(nèi)的插入操作的內(nèi)窺鏡處置工具，以 及內(nèi)窺鏡用處置工具裝置。
本發(fā)明的內(nèi)窺鏡處置工具，其具有長(zhǎng)的管體，其具有可插入體腔 內(nèi)的撓性部件；第一彎曲部，其設(shè)置在上述管體的前端部分，使上述管 體相對(duì)于軸向彎曲；第二彎曲部，其連續(xù)設(shè)置在上述第一彎曲部的基端 側(cè)，使上述管體相對(duì)于軸向彎曲；以及彎曲控制單元，其使上述第一彎 曲部和第二彎曲部分別獨(dú)立地進(jìn)行彎曲。


圖1是說明由內(nèi)窺鏡處置工具和內(nèi)窺鏡構(gòu)成的內(nèi)窺鏡用處置工具裝 置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示內(nèi)窺鏡處置工具的前端部的結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
圖3是沿圖2中的A-A線的剖面圖。
圖4是沿圖2中的B-B線的剖面圖。
圖5是表示從箭頭C方向觀察圖2中的內(nèi)窺鏡處置工具時(shí)，其前端 面的結(jié)構(gòu)的正視圖。
圖6是說明插入操作內(nèi)窺鏡用處置工具裝置時(shí)的控制動(dòng)作示例的流 程圖。
圖7是在第一彎曲部與第二彎曲部之間具有45度的相位差，在配置了具有形變傳感器的人工肌肉的結(jié)構(gòu)中，說明第一彎曲部的具有形變傳 感器的人工肌肉的配置位置的剖面圖。
圖8是在第一彎曲部與第二彎曲部之間具有45度的相位差，在配置 了具有形變傳感器的人工肌肉的結(jié)構(gòu)中，說明第二彎曲部的具有形變傳 感器的人工肌肉的配置位置的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。 利用圖1，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡用處置工具裝置IO進(jìn)行說 明。內(nèi)窺鏡用處置工具裝置IO具有內(nèi)窺鏡處置工具11，該內(nèi)窺鏡處置工 具11通過內(nèi)窺鏡裝置1被插入到體腔內(nèi)的目標(biāo)部位。
內(nèi)窺鏡裝置1的結(jié)構(gòu)具有插入部2，其被插入到體腔內(nèi)；操作部3， 其設(shè)置在插入部的基端側(cè)；通用線纜4，其從操作部3延伸出來。外部設(shè) 備5被連接到通用線纜4的端部。插入部2從前端側(cè)起依次具有前端 部2a;彎曲部2b，其例如向上下左右彎曲；以及長(zhǎng)的撓性管部2c，其由 撓性部件形成。操作部3兼用作手術(shù)操作者把持的把持部，其設(shè)置有
彎曲旋鈕3a，其用于對(duì)彎曲部2b進(jìn)行彎曲操作；送水送氣按鈕3b和抽 吸按鈕3c，它們用于從前端部2a進(jìn)行送水、送氣和抽吸。并且，在操作 部3的插入部2側(cè)設(shè)置有處置工具插入部6。
雖然省略了圖示，但在插入部2的前端部2a設(shè)置有攝像光學(xué)系統(tǒng)， 其具有作為攝像元件的CCD和光學(xué)透鏡等；照明光學(xué)系統(tǒng)，其照射照明 光；噴嘴，其用于清洗攝像光學(xué)系統(tǒng)等的光學(xué)透鏡的表面；前方送水孔； 處置工具突出孔；以及處置工具頂起臺(tái)等。并且，圖1所示的內(nèi)窺鏡裝 置1是側(cè)視型內(nèi)窺鏡，在前端部2a的側(cè)面設(shè)置有上述的攝像光學(xué)系統(tǒng)和 照明光學(xué)系統(tǒng)，處置工具突出孔也形成在前端部2a的側(cè)面。并且，處置 工具頂起臺(tái)具有這樣的結(jié)構(gòu)使從前端部2a的處置工具突出孔向外部突 出的處置工具的導(dǎo)出方向，從圖中的側(cè)方向上方變化。
雖然省略了圖示，但在插入部2的撓性管部2c內(nèi)設(shè)置有處置工具貫 穿管路2d，在該處置工具貫穿管路2d中貫穿信號(hào)電纜，其傳送用于上述攝像光學(xué)系統(tǒng)的CCD的驅(qū)動(dòng)的信號(hào)和攝像信號(hào)；導(dǎo)光纜，其將照明光
導(dǎo)光到照明光學(xué)系統(tǒng)；彎曲線，其與彎曲部2b和彎曲旋鈕3a連接；以 及用于送水、送氣和抽吸的各種管等，并且該處置工具貫穿管路2d將處 置工具插入口 6a和設(shè)置在前端部2a上的處置工具突出孔2e連通。
在通用線纜4內(nèi)貫穿有上述信號(hào)電纜、導(dǎo)光纜、各種管、以及從 送水送氣按鈕和抽吸按鈕延伸出來的信號(hào)線等。在通用線纜4的端部設(shè) 置有相對(duì)于外部設(shè)備5可自由裝拆的連接器4a。
連接器4a所連接的外部設(shè)備5是光源裝置5a以及視頻處理器5b。 光源裝置5a產(chǎn)生提供給照明光學(xué)系統(tǒng)的照明光。視頻處理器5b進(jìn)行上 述CCD驅(qū)動(dòng)信號(hào)的供給、以及基于來自CCD的攝像信號(hào)的影像信號(hào)的 生成和記錄。視頻處理器5b連接到作為外部設(shè)備5的監(jiān)視器5c上，利 用由該視頻處理器5b生成的影像信號(hào)，在監(jiān)視器5c的屏幕上顯示內(nèi)窺 鏡圖像等。并且，在光源裝置5a上內(nèi)置或附帶有送水送氣泵和抽吸泵。
通過將通用線纜4的通用連接器4a與各設(shè)備5a、 5b連接起來，上 述信號(hào)線和管則被連接成預(yù)定的功能狀態(tài)。
當(dāng)手術(shù)操作者將內(nèi)窺鏡裝置1的插入部2插入到體腔內(nèi)時(shí)， 一邊觀 察在監(jiān)視器5c上顯示的內(nèi)窺鏡圖像一邊進(jìn)行插入。在插入部2的前端部 2a被插入到體腔內(nèi)的目標(biāo)部位附近后，內(nèi)窺鏡處置工具11從處置工具插 入口 6a經(jīng)過處置工具貫穿管路2d，然后從前端部2a的處置工具突出孔 2e突出。
此處，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡處置工具ll進(jìn)行說明。
內(nèi)窺鏡處置工具11的結(jié)構(gòu)具有管體12、壓力傳感器13、第一彎 曲部14、第二彎曲部15、接頭16、壓力傳感器信號(hào)電纜17、以及控制 組件18。管體12是具有貫通孔12a的長(zhǎng)中空管。貫通孔12a成為使導(dǎo)向 線(未圖示)或探針等處置工具貫穿的貫穿通路、或用于供給X射線造 影劑等流體的流道。壓力傳感器13是壓力測(cè)定單元，其在管體12的前 端部分具體地說是在前端面上設(shè)置有例如四個(gè)。第一彎曲部14在管體12 的前端部分沿軸向以預(yù)定長(zhǎng)度設(shè)置。第二彎曲部15在第一彎曲部14的 后端側(cè)沿軸向以預(yù)定長(zhǎng)度設(shè)置。接頭16設(shè)置在管體12的基端。信號(hào)電纜17通過將從壓力傳感器13、第一彎曲部14、第二彎曲部15延伸出來 的信號(hào)線(未圖示)捆成一束而形成。信號(hào)電纜17的端部連接到控制組 件18。
控制組件18是控制單元，其與操縱桿裝置19以及腳踏開關(guān)20連接。 操縱桿裝置19是彎曲操作單元，其用于獨(dú)立地進(jìn)行第一彎曲部14的彎 曲操作和第二彎曲部15的彎曲操作。腳踏開關(guān)20是使進(jìn)退裝置21動(dòng)作 的進(jìn)退單元，該進(jìn)退裝置21使內(nèi)窺鏡處置工具11的管體12進(jìn)退。
進(jìn)退裝置21設(shè)置在內(nèi)窺鏡裝置1的操作部3的處置工具插入部6中。 進(jìn)退裝置21具有夾持管體12的一對(duì)輥?zhàn)?1a、 21b。輥?zhàn)?1a、 21b中的 任一方通過未圖示的電動(dòng)機(jī)而正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。在由一對(duì)輥?zhàn)?1a、 21b夾持 管體12的狀態(tài)下，通過電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，該管體12進(jìn)行進(jìn)退移動(dòng)。進(jìn)退 裝置21具有電極部21c，該電極部21c與設(shè)置在處置工具插入部6中的 接點(diǎn)部6b電接觸。信號(hào)電纜18a從接點(diǎn)部6b伸出。信號(hào)電纜18a具有 向電動(dòng)機(jī)供給電力的電力線、以及傳送指示旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的控制信號(hào)的信號(hào) 線。信號(hào)電纜18a貫穿在操作部3和通用線纜4內(nèi)并延伸到通用連接器 4a，并且通過該通用連接器4a連接到控制組件18。腳踏開關(guān)20具有開 關(guān)20a、 20b。第一開關(guān)20a指示前進(jìn)動(dòng)作，第二開關(guān)20b指示后退動(dòng)作。 通過由手術(shù)操作者操作開關(guān)20a、 20b，則伴隨該操作對(duì)控制組件18輸出 指示預(yù)定動(dòng)作的信號(hào)。然后，從控制組件18對(duì)進(jìn)退裝置21的電動(dòng)機(jī)輸 出例如使輥?zhàn)?1a旋轉(zhuǎn)的控制信號(hào)，從而使管體12進(jìn)退。
內(nèi)窺鏡處置工具11的管體12，通過設(shè)置在內(nèi)窺鏡裝置1的操作部3 的處置工具插入部6內(nèi)的進(jìn)退裝置21 ，被插入到處置工具貫穿管路2d內(nèi)。 此外，管體12伴隨腳踏開關(guān)20的操作而進(jìn)退移動(dòng)。內(nèi)窺鏡處置工具ll 從前端部2a的處置工具突出孔2e突出，在構(gòu)成該內(nèi)窺鏡處置工具11的 管體12的前端部設(shè)置有第一彎曲部14和第二彎曲部15，該第一彎曲部 14和第二彎曲部15，伴隨操縱桿裝置19的操縱桿19a、 19b的操作進(jìn)行 彎曲動(dòng)作。從操縱桿裝置19輸出的指示彎曲動(dòng)作的指示信號(hào)通過控制組 件18，輸出到對(duì)應(yīng)的彎曲部14、 15。
參照?qǐng)D2至圖6，對(duì)內(nèi)窺鏡處置工具11的壓力傳感器13、第一彎曲
部14和第二彎曲部15進(jìn)行說明。
在管體12的實(shí)部12b的前端面上，如圖2、圖5所示，以大約90 度的間隔配置有例如四個(gè)壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d。壓力傳感器 13a、 13b、 13c、 13d用于在插入到管體12的管腔內(nèi)時(shí)，當(dāng)管體12的前 端與管腔壁抵接時(shí)檢測(cè)該抵接壓力。即，壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d 構(gòu)成為具有當(dāng)管體12的前端面抵接管腔壁等時(shí)檢測(cè)該壓力的形狀和面 積。
在管體12上設(shè)置有第一彎曲部14，其以長(zhǎng)度尺寸L構(gòu)成；第二 彎曲部15，其與第一彎曲部14連續(xù)設(shè)置，以與該第一彎曲部14相同的 尺寸L構(gòu)成長(zhǎng)度尺寸。在各彎曲部14、 15上，分別如圖3、圖4所示以 大約90度的間隔配置四個(gè)彎曲機(jī)構(gòu)部。彎曲機(jī)構(gòu)部是高分子致動(dòng)器，是 所謂的人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d、 15a、 15b、 15c、 15d，第一彎曲 部14具有人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d，第二彎曲部15具有人工肌肉 15a、 15b、 15c、 15d。高分子致動(dòng)器形成為通過施加電壓，使高分子 電介質(zhì)內(nèi)的陽(yáng)離子移動(dòng)到陰極側(cè)，從而由于表面和背面的膨潤(rùn)而產(chǎn)生彎 曲變形。人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d、 15a、 15b、 15c、 15d以預(yù)定的 寬度尺寸h和長(zhǎng)度L形成。并且，從正面觀察時(shí)，壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d，人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d和人工肌肉15a、 15b、 15c、 15d，被配置在相同位置，換言之，在截面方向上以相同相位進(jìn)行配置。
在構(gòu)成第一彎曲部14和第二彎曲部15的人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d、 15a、 15b、 15c、 15d的外表面上，分別設(shè)置有長(zhǎng)度尺寸比L短的形 變傳感器21a、 21b、 21c、 21d、 22a、 22b、 22c、 22d。形變傳感器是彎 曲形狀測(cè)定單元，當(dāng)彎曲部14、 15處于彎曲狀態(tài)時(shí)，測(cè)定其彎曲狀態(tài)。
當(dāng)使第一彎曲部14例如向圖中的向上方向彎曲變形的情況下，將電 壓分別施加到人工肌肉14a、 14c上，使人工肌肉14a、以及與該人工肌 肉14a對(duì)置的人工肌肉14c向彼此相同的方向彎曲。即，并且通過適當(dāng) 地控制施加到第一彎曲部14的各人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d上的電 壓，可以使該第一彎曲部14向上下左右方向彎曲。并且，第二彎曲部15 也同樣地通過適當(dāng)?shù)乜刂剖┘拥礁魅斯ぜ∪?5a、 15b、 15c、 15d上的電
壓，而可以使其向上下左右方向彎曲。
形變傳感器21a、 21b、 21c、 21d對(duì)設(shè)置在第一彎曲部14上的人工 肌肉14a、 14b、 14c、 14d在彎曲動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的形變進(jìn)行檢測(cè)。另一方面， 形變傳感器22a、 22b、 22c、 22d對(duì)設(shè)置在第二彎曲部15上的人工肌肉 15a、 15b、 15c、 15d在彎曲動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的形變進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)這些形變 傳感器21a 21d， 22a 22d檢測(cè)到的形變，通過控制組件18的運(yùn)算部 18a，計(jì)算出各彎曲部14、 15的彎曲率，并基于該計(jì)算結(jié)果記錄到記錄 部18d中。
從管體12的接頭16側(cè)伸出有信號(hào)電纜17。該信號(hào)電纜17的基端 連接到控制組件18。在信號(hào)電纜17內(nèi)包含有電線17a、 17b以及信號(hào)線 13e、 17c、 17d。電線17a與構(gòu)成第一彎曲部14的人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d分別連接。電線17b與構(gòu)成第二彎曲部15的人工肌肉15a、 15b、 15c、 15d分別連接。這些電線17a、 17b提供用于使彎曲部14、 15進(jìn)行
彎曲動(dòng)作的彎曲動(dòng)作電壓。
相對(duì)于此，信號(hào)線13e與壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d分別連接。 信號(hào)線13e傳送由壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d進(jìn)行檢測(cè)而得的壓力 檢測(cè)信號(hào)。信號(hào)線17c與形變傳感器21a、 21b、 21c、 21d分別連接，用 于傳送與彎曲狀態(tài)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值。信號(hào)線17d與形變傳感器22a、 22b、 22c、 22d分別連接，用于傳送與彎曲狀態(tài)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值。
控制組件18、操縱桿裝置19、以及腳踏開關(guān)20，是內(nèi)窺鏡用處置 工具裝置20的操作部。操縱桿裝置19具有第一操縱桿19a，其輸出對(duì) 第一彎曲部14進(jìn)行彎曲操作的指示信號(hào)；和第二操縱桿19b，其輸出對(duì) 第二彎曲部15進(jìn)行彎曲操作的指示信號(hào)。各操縱桿19a、 1%根據(jù)傾倒 操作后的方向與作為其操作量的傾倒角度的差，利用控制組件18生成彎 曲動(dòng)作電壓，該彎曲動(dòng)作電壓用于控制第一彎曲部14或第二彎曲部15 的彎曲方向和彎曲率。然后，將生成的彎曲動(dòng)作電壓通過電線17a、 17b 施加到第一彎曲部14的人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d上，或者施加到 第二彎曲部15的人工肌肉15a、 15b、 15c、 15d上，使彎曲部14、 15進(jìn) 行彎曲動(dòng)作。
腳踏開關(guān)20輸出使進(jìn)退裝置21進(jìn)行正轉(zhuǎn)動(dòng)作的指示信號(hào)，以及使 其進(jìn)行反轉(zhuǎn)動(dòng)作的指示信號(hào)。當(dāng)對(duì)第一開關(guān)20a進(jìn)行接通(ON)操作時(shí)， 控制組件18通過信號(hào)電纜18a對(duì)進(jìn)退裝置21的電動(dòng)機(jī)，輸出使該電動(dòng) 機(jī)正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的控制信號(hào)。并且，當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)20a為斷開(OFF)狀態(tài)時(shí)， 電動(dòng)機(jī)停止驅(qū)動(dòng)。另一方面，當(dāng)對(duì)腳踏開關(guān)20的第二開關(guān)20b進(jìn)行接通 (ON)操作時(shí)，控制組件18通過信號(hào)電纜18a對(duì)進(jìn)退裝置21的電動(dòng)機(jī)， 輸出使該電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的控制信號(hào)。并且，當(dāng)?shù)诙_關(guān)20b為斷開 (OFF)狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止驅(qū)動(dòng)。
控制組件18具有進(jìn)退控制部18b，其是進(jìn)退控制單元；和彎曲控 制部lSc，其是彎曲控制單元。進(jìn)退控制部18b，如上所述生成基于來自 腳踏開關(guān)20的指示信號(hào)的控制信號(hào)，另一方面，其生成基于從上述壓力 傳感器13a、 13b、 13c、 13d輸出的測(cè)定結(jié)果的控制信號(hào)，使進(jìn)退裝置21 動(dòng)作，從而使管體12進(jìn)退。另一方面，進(jìn)退操作控制部18b生成基于從 操縱桿裝置19的操縱桿19a、 19b輸出的指示信號(hào)的彎曲動(dòng)作電壓，另 一方面，其生成彎曲動(dòng)作電壓，以使對(duì)應(yīng)的彎曲部14、 15向預(yù)定的方向 進(jìn)行彎曲動(dòng)作，所述彎曲動(dòng)作電壓與這樣的檢測(cè)值對(duì)應(yīng)，該檢測(cè)值與從 上述形變傳感器21a 21d， 22a 22d輸出的彎曲狀態(tài)對(duì)應(yīng)。
參照?qǐng)D6對(duì)由控制組件18的進(jìn)退控制部18b、以及彎曲控制部18cb 進(jìn)行的控制示例進(jìn)行說明。
首先，將內(nèi)窺鏡處置工具11的管體12，通過安裝在內(nèi)窺鏡裝置1 的處置工具插入口 6中的進(jìn)退裝置21，從操作部3的處置工具插入口 6a， 插入到插入部2的處置工具貫穿管路2d中。然后，使管體12的前端， 從插入部2的前端部2a突出。然后，對(duì)設(shè)置在前端部2a上的處置工具 頂起臺(tái)(未圖示)進(jìn)行頂起操作，將管體12通過乳頭例如插入到膽管內(nèi)。 當(dāng)在屏幕上確認(rèn)到管體12的前端已插入到膽管內(nèi)之后，手術(shù)操作者對(duì)腳 踏開關(guān)20的第一開關(guān)20a進(jìn)行接通(ON)操作。于是，從控制組件18 向進(jìn)退裝置21輸出控制信號(hào)，電動(dòng)機(jī)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，管體12朝向膽管的 深部推進(jìn)。
伴隨進(jìn)退裝置21的驅(qū)動(dòng)，當(dāng)管體12的推進(jìn)開始時(shí)，開始利用控制
組件18進(jìn)行控制。即，如步驟S1所示，控制組件18獲得由設(shè)置在管體 12前端面上的壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d檢測(cè)到的壓力值，并轉(zhuǎn)移 到步驟S2。在步驟S2中，控制組件18通過運(yùn)算部18a判定從各壓力傳 感器13a、 13b、 13c、 13d獲得的壓力值是否小于閾值，即判定各壓力傳 感器的壓力值S閾值是否成立，并且，判定各壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d的壓力值是否大致相同。
并且，這里的閾值是不會(huì)對(duì)管腔壁造成損傷的大小的值。因此，即 使在壓力值達(dá)到了閾值的情況下，膽管壁等不會(huì)由于抵接管腔壁的管體 12的推進(jìn)而受到損傷。
在步驟S2中，當(dāng)管體12順暢地在膽管的直線部分中推進(jìn)的情況下， 各壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d是大致相同的壓力值，并且，其壓力 值為比閾值小的值。與此相對(duì)，當(dāng)管體12在膽管的彎曲部分中推進(jìn)的情 況下，管體12的前端面的至少一部分與彎曲的膽管壁抵接。于是，壓力 傳感器13a、 13b、 13c、 13d中的與膽管壁抵接的例如壓力傳感器13a的 檢測(cè)壓力值，成為比其它壓力傳感器13b、 13c、 13d的檢測(cè)壓力值高的 值。由此，控制組件18判定前端面的具有壓力傳感器13a的一側(cè)已經(jīng)與 管腔壁抵接。
這樣，控制組件18通過分別比較由各壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d檢測(cè)到的壓力值，來判定管體12的前端面是否處于與膽管壁等抵接 的狀態(tài)。
在上述步驟S2中，在各壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d檢測(cè)到的 壓力值小于閾值，并且是相同壓力值的情況下，控制組件18判定為管體 12的前端面并沒有抵接膽管壁，并轉(zhuǎn)移到步驟S4。在步驟S4中，控制 組件18從進(jìn)退控制部18b對(duì)進(jìn)退裝置21輸出使其正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的控制信號(hào)， 并且，獲得設(shè)置在第一彎曲部14上的形變傳感器21a、 21b、 21c、 21d 的檢測(cè)值，利用運(yùn)算部18a計(jì)算出曲率Rn。即，通過輸出正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的控 制信號(hào)，管體12每次推進(jìn)Aln。此外，控制組件18每當(dāng)管體12推進(jìn)距 離Aln時(shí)，獲得設(shè)置在第一彎曲部14上的形變傳感器21a、 21b、 21c、 21d的檢測(cè)值，根據(jù)形變量來計(jì)算出第一彎曲部14的彎曲率Rn。
接著，控制組件18如步驟S5所示，在步驟S4中，將作為管體12 的推進(jìn)量的Aln相加，判定是否與第一彎曲部14的軸向全長(zhǎng)L相同，或 者在該全長(zhǎng)以下。在該步驟S5中，當(dāng)判定相加后的Aln在第一彎曲部14 的全長(zhǎng)L以下時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S1。
另一方面，在上述步驟S2中，在通過控制組件18檢測(cè)到壓力傳感 器13a、 13b、 13c、 13d之中的任一個(gè)，具有與閾值相等的壓力，或者超 過閾值的壓力的情況下，該控制組件18轉(zhuǎn)移到步驟S3。在步驟S3中， 控制組件18將檢測(cè)到了與閾值相等的壓力、或者超過閾值的壓力的例如 壓力傳感器13a的位置顯示在屏幕上，或者，將向與壓力傳感器13a的 位置相反的方向彎曲的彎曲方向顯示在屏幕上，或者敦促進(jìn)行操縱桿裝 置18的操縱桿18a的操作，或者，為了使第一彎曲部14向與壓力傳感 器13a的位置相反的方向彎曲，而對(duì)人工肌肉14a、 14c施加彎曲動(dòng)作電 壓。此時(shí)的第一彎曲部14的彎曲，成為圖2所示的管體12的直徑d的 1/2。
在上述步驟S3中，使第一彎曲部14向與檢測(cè)到了超過閾值壓力的 例如壓力傳感器13a的設(shè)置位置相反的方向進(jìn)行彎曲動(dòng)作后，再次返回 步驟S1。
另一方面，在上述步驟S5中，當(dāng)控制組件18判定出管體12每次Aln 的推進(jìn)加法值等于或超過第一彎曲部L的全長(zhǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)移到步驟S6。在步 驟S6中，控制組件18在從記錄部18d提取出第一彎曲部14的每推進(jìn)Aln 時(shí)的彎曲率Rn的數(shù)據(jù)后，繼續(xù)進(jìn)行管體12的推進(jìn)插入。并且，操縱桿 裝置19的第二操縱桿19b的彎曲操作，基于由控制組件18提取出的上 述第一彎曲部14的每推進(jìn)Aln的彎曲率Rn的數(shù)據(jù)來進(jìn)行。這樣，基于 由控制組件18記錄在記錄部18d中的數(shù)據(jù)，來對(duì)第二彎曲部15進(jìn)行彎 曲控制。于是，由于第二彎曲部15跟蹤第一彎曲部14進(jìn)行推進(jìn)的路， 因此，第二彎曲部15的彎曲動(dòng)作可以高效且順利地進(jìn)行。
如以上說明那樣，本發(fā)明的實(shí)施方式的內(nèi)窺鏡處置工具11，在插入 到管腔內(nèi)的管體12的前端面上設(shè)置多個(gè)壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d， 第一彎曲部14在管體12的軸向上連續(xù)設(shè)置，并且具有人工肌肉14a、14b、 14c、 14d，第2彎曲部15具有人工肌肉15a、 15b、 15c、 15d，在第一彎 曲部14和第二彎曲部15上設(shè)置有檢測(cè)各彎曲部14、 15的彎曲率的形變 傳感器21a 21d， 22a 22d。因此，當(dāng)向復(fù)雜彎曲的管腔內(nèi)進(jìn)行插入操 作時(shí)，不會(huì)因管體12的推進(jìn)而使管腔壁受到損傷，可以快速且順利地進(jìn) 行插入操作。
并且，如圖2至圖4所示，設(shè)置在第一彎曲部14上的人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d、和設(shè)置在它們外表面上的形變傳感器21a、 21b、 21c、 21d，與設(shè)置在第二彎曲部15上的人工肌肉15a、 15b、 15c、 15d、和設(shè) 置在它們外表面上的形變傳感器22a、 22b、 22c、 22d，在截面方向上， 配置在相同相位的位置。通過這樣進(jìn)行配置，例如，當(dāng)向圖中的上方向 進(jìn)行彎曲操作的情況下，進(jìn)行使各彎曲部14、 15的人工肌肉14a、 14c，
人工肌肉15a、 15c同時(shí)收縮的操作。于是，可以極快地進(jìn)行向上方向的 彎曲操作。并且，對(duì)于其它方向，通過同時(shí)操作相同相位的人工肌肉， 可以得到同樣的作用和效果。
另一方面，也可以這樣配置使如圖7所示設(shè)置在第一彎曲部14上 的人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d和設(shè)置在它們外表面上的形變傳感器21a、 21b、 21c、 21d，與如圖8所示設(shè)置在第二彎曲部15上的人工肌肉15a、 15b、 15c、 15d和設(shè)置在它們外表面上的形變傳感器22a、 22b、 22c、 22d， 在截面內(nèi)，錯(cuò)開例如45度，即改變相位地進(jìn)行配置。在這樣地進(jìn)行配置 的情況下，例如，在向圖7的右斜上方進(jìn)行彎曲操作的情況下，使第一 彎曲部14的人工肌肉14a、 14d同時(shí)收縮，并且使第二彎曲部15的人工 肌肉15d收縮，這樣，通過控制3條人工肌肉，就可以實(shí)現(xiàn)向斜方向的 彎曲操作。
在上述圖3、圖4所示的人工肌肉的配置中，在進(jìn)行向相同斜方向 的彎曲操作的情況下，控制第一彎曲部14的人工肌肉14a、 14d，以及第 二彎曲部15的人工肌肉15a、 15d共計(jì)四條人工肌肉。因此，圖7、圖8 中的結(jié)構(gòu)將對(duì)設(shè)置在控制組件18內(nèi)的控制電路的負(fù)載抑制得低。
此外，在上述本發(fā)明的實(shí)施方式中，對(duì)在第一彎曲部14和第二彎曲 部15中分別以90度的間隔設(shè)置四條人工肌肉14a、 14b、 14c、 14d、 15a、
15b、 15c、 15d的結(jié)構(gòu)示例，進(jìn)行了說明。但設(shè)置人工肌肉的間隔，并不 僅限于90度，即，并不僅限于四條人工肌肉。例如，也可以以120度的 間隔設(shè)置三條人工肌肉，或者，以180度的間隔設(shè)置兩條人工肌肉。艮卩， 只要將人工肌肉配置成可使管體12的前端部分向上下方向、或左右方向 彎曲即可。
此外，第一彎曲部14和第二彎曲部15以其彎曲機(jī)構(gòu)部為人工肌肉， 即高分子致動(dòng)器。但是，彎曲機(jī)構(gòu)并不僅限于人工肌肉，也可以是由形 狀記憶合金構(gòu)成的進(jìn)行彎曲動(dòng)作的結(jié)構(gòu)，或通過空氣壓力進(jìn)行彎曲動(dòng)作 的空氣壓力致動(dòng)器，或通過牽引線而進(jìn)行彎曲動(dòng)作的線驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器等不 需要冷卻單元的致動(dòng)器。
此外，也可以使壓力傳感器13a、 13b、 13c、 13d配置在設(shè)置于管體 12的端面的例如45度的圓錐面上。
這樣，根據(jù)管體12的使用目的、以及彎曲方向的頻度等，可以選擇 最適當(dāng)?shù)娜斯ぜ∪獾呐渲谩?br> 并且，本發(fā)明并不僅限于以上所述的實(shí)施方式，在不脫離發(fā)明主旨 的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變形實(shí)施。
本申請(qǐng)以2005年6月14日在日本國(guó)提出申請(qǐng)的特愿2005-174058
號(hào)作為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)進(jìn)行申請(qǐng)，上述公開的內(nèi)容被引用在本申請(qǐng)的 說明書、權(quán)利要求的范圍、以及附圖中。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡處置工具，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡處置工具具有長(zhǎng)的管體，其具有可插入到體腔內(nèi)的撓性部件；第一彎曲部，其設(shè)置在所述管體的前端部分，用于使所述管體相對(duì)于軸向彎曲；第二彎曲部，其連續(xù)設(shè)置在所述第一彎曲部的基端側(cè)，用于使所述管體相對(duì)于軸向彎曲；以及彎曲操作單元，其使所述第一彎曲部和第二彎曲部分別獨(dú)立地進(jìn)行彎曲。
2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡處置工具，其特征在于， 所述第一彎曲部和所述第二彎曲部至少可向上下方向或左右方向中的任一方彎曲。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)窺鏡處置工具，其特征在于，所述第一彎曲部和所述第二彎曲部具有與各彎曲部的彎曲方向?qū)?yīng) 的多個(gè)彎曲機(jī)構(gòu)部，所述多個(gè)彎曲機(jī)構(gòu)部由高分子致動(dòng)器、形狀記憶合 金、流體壓力致動(dòng)器、或者線驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器中的任一種構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的內(nèi)窺鏡處置工具，其特征在于，所述多個(gè)彎曲機(jī)構(gòu)部以所述管體的中心軸為中心，在周向上以相等 間隔的角度進(jìn)行配置。
5. 如權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡處置工具，其特征在于， 所述彎曲機(jī)構(gòu)部以90度間隔、120度間隔、或180度間隔之中的任一種角度等間隔地進(jìn)行配置。
6. 如權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡處置工具，其特征在于，設(shè)置在所述第一彎曲部上的彎曲機(jī)構(gòu)部、以及設(shè)置在所述第二彎曲 部上的彎曲機(jī)構(gòu)部，在截面內(nèi)以相同相位進(jìn)行配置。
7. 如權(quán)利要求5所述的內(nèi)窺鏡處置工具，其特征在于， 設(shè)置在所述第一彎曲部上的彎曲機(jī)構(gòu)部、以及設(shè)置在所述第二彎曲部上的彎曲機(jī)構(gòu)部，在截面內(nèi)以不同相位進(jìn)行配置。
8. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡處置工具，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡 處置工具還具有彎曲形狀測(cè)定單元，其在所述彎曲部的外表面或內(nèi)部，測(cè)定該彎曲 部的彎曲形狀；禾口彎曲控制單元，其根據(jù)所述彎曲形狀測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果，輸出使 所述彎曲機(jī)構(gòu)部彎曲的控制信號(hào)。
9. 如權(quán)利要求8所述的內(nèi)窺鏡處置工具，其特征在于， 所述彎曲部具有設(shè)置在所述管體的前端部分的第一彎曲部、以及連續(xù)設(shè)置在所述第一彎曲部的基端側(cè)的第二彎曲部，在該結(jié)構(gòu)中，在所述 第一彎曲部或者所述第二彎曲部中的至少一方設(shè)置所述彎曲形狀測(cè)定單 元。
10. —種內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡用處置工具裝置具有內(nèi)窺鏡處置工具，其具有壓力測(cè)定單元，該壓力測(cè)定單元設(shè)置在具 有撓性的管體的前端部分，該管體通過內(nèi)窺鏡的處置工具貫穿管路插入 到體腔內(nèi)，該壓力測(cè)定單元用于測(cè)定施加在所述管體的前端面上的壓力；進(jìn)退單元，其進(jìn)行將所述管體通過所述處置工具貫穿管路相對(duì)于體 腔內(nèi)進(jìn)行插拔時(shí)的進(jìn)退動(dòng)作；以及進(jìn)退控制單元，其控制所述進(jìn)退單元的動(dòng)作狀態(tài)。
11. 如權(quán)利要求IO所述的內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于， 所述壓力測(cè)定單元在所述前端面上設(shè)置有多個(gè)。
12. 如權(quán)利要求IO所述的內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于，所述進(jìn)退控制單元根據(jù)所述壓力測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果，對(duì)所述進(jìn)退 單元輸出指示前進(jìn)、后退、或停止中的任一個(gè)動(dòng)作的控制信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求IO所述的內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于， 所述進(jìn)退單元配置于設(shè)置在所述內(nèi)窺鏡的操作部上的處置工具插入部中。
14. 一種內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡用處置工具裝置具有內(nèi)窺鏡處置工具，其具有長(zhǎng)的管體，該管體具有撓性部件，該撓性部件可通過內(nèi)窺鏡的 處置工具貫穿管路插入到體腔內(nèi)，并具有在前端側(cè)部分相對(duì)于軸向可自 由彎曲的第一彎曲部，以及連續(xù)設(shè)置在所述第一彎曲部的基端側(cè)、并相 對(duì)于軸向可自由彎曲的第二彎曲部；以及壓力測(cè)定單元，其設(shè)置在該管體的前端部分，用于測(cè)定施加在 所述管體的前端面上的壓力；彎曲操作單元，其使所述內(nèi)窺鏡處置工具所具有的第一彎曲部和第 二彎曲部分別獨(dú)立地進(jìn)行彎曲；進(jìn)退單元，其進(jìn)行將所述管體通過所述處置工具貫穿管路相對(duì)于體 腔內(nèi)進(jìn)行插拔時(shí)的進(jìn)退動(dòng)作；以及進(jìn)退控制單元，其根據(jù)所述壓力測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果，控制所述進(jìn) 退單元的動(dòng)作狀態(tài)。
15.—種內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡用處置工 具裝置具有內(nèi)窺鏡處置工具，其具有長(zhǎng)的管體，該管體具有撓性部件，該撓性部件可通過內(nèi)窺鏡的 處置工具貫穿管路插入到體腔內(nèi)，并具有在前端側(cè)部分相對(duì)于軸向可自 由彎曲的第一彎曲部，以及連續(xù)設(shè)置在所述第一彎曲部的基端側(cè)、并相 對(duì)于軸向可自由彎曲的第二彎曲部；以及壓力測(cè)定單元，其設(shè)置在該管體的前端部分，用于測(cè)定施加在 所述管體的前端面上的壓力；進(jìn)退單元，其進(jìn)行將所述管體通過所述處置工具貫穿管路相對(duì)于體 腔內(nèi)進(jìn)行插拔時(shí)的進(jìn)退動(dòng)作；進(jìn)退控制單元，其根據(jù)所述壓力測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果，控制所述進(jìn) 退單元的動(dòng)作狀態(tài)；以及彎曲控制單元，其根據(jù)所述彎曲形狀測(cè)定單元的測(cè)定結(jié)果，對(duì)所述 彎曲機(jī)構(gòu)部輸出彎曲動(dòng)作信號(hào)。
16. —種內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡用處置工具裝置具有長(zhǎng)的管體，其由被插入到體腔內(nèi)的撓性部件形成； 多個(gè)壓力測(cè)定單元，它們?cè)O(shè)置在所述管體的前端側(cè)的部分上； 第一彎曲部，其設(shè)置在所述管體的前端部分，用于使所述管體相對(duì) 于軸向彎曲；第二彎曲部，其連續(xù)設(shè)置在所述第一彎曲部的基端側(cè)，用于使所述 管體相對(duì)于軸向彎曲；形變傳感器，其分別設(shè)置在所述第一彎曲部和第二彎曲部上，分別 檢測(cè)所述第一彎曲部的形變和第二彎曲部的形變；以及控制單元，其根據(jù)由所述壓力測(cè)定單元檢測(cè)到的壓力，以及由所述形變傳感器檢測(cè)到的形變，來檢測(cè)出所述管體的前端部分的插入狀態(tài)和 彎曲狀態(tài)，從而對(duì)所述管體的插入、以及所述第一彎曲部或所述第二彎 曲部的彎曲進(jìn)行控制。
17. 如權(quán)利要求16所述的內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于， 所述第一彎曲部和第二彎曲部具有多個(gè)彎曲機(jī)構(gòu)部，所述多個(gè)彎曲機(jī)構(gòu)部由高分子致動(dòng)器、形狀記憶合金、流體壓力致動(dòng)器、或者線驅(qū)動(dòng) 致動(dòng)器中的任一種構(gòu)成。
18. 如權(quán)利要求16或17所述的內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于， 設(shè)置在所述第一彎曲部和第二彎曲部上的彎曲機(jī)構(gòu)部，以所述管體的中心軸為中心，在周向上以卯度間隔、120度間隔、或180度間隔之 中的任一種角度等間隔地進(jìn)行設(shè)置，而且，所述第一彎曲部的基端和第 二彎曲部的前端連續(xù)設(shè)置或隔開預(yù)定的間隔進(jìn)行設(shè)置。
19. 如權(quán)利要求16所述的內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于，所述控制單元具有進(jìn)退控制單元，其控制所述管體的向體腔內(nèi)插入的進(jìn)退動(dòng)作；以及 彎曲操作單元，其進(jìn)行使所述第一彎曲部和第二彎曲部分別獨(dú)立地 進(jìn)行彎曲動(dòng)作的控制。
20. 如權(quán)利要求19所述的內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于， 所述控制單元通過所述進(jìn)退控制單元進(jìn)行所述管體的進(jìn)退控制，并且，通過所述彎曲操作單元，基于由所述壓力測(cè)定單元檢測(cè)到的壓力、以及所述第一彎曲部的彎曲率或者第二彎曲部的彎曲率，來控制所述第一彎曲部的彎曲動(dòng)作或所述第二彎曲部的彎曲動(dòng)作，所述第一彎曲部的 彎曲率是根據(jù)所述形變傳感器檢測(cè)到的所述第一彎曲部的形變而計(jì)算出的，所述第二彎曲部的彎曲率是根據(jù)所述第二彎曲部的形變計(jì)算出的。
21.如權(quán)利要求19或20所述的內(nèi)窺鏡用處置工具裝置，其特征在于， 所述控制單元在所述管體的插入控制操作中，將所述第一彎曲部的基于所述進(jìn)退控制單元的進(jìn)退量以及通過所述彎曲操作單元進(jìn)行的彎曲動(dòng)作的彎曲率，記錄在記錄部中，另一方面，基于記錄在所述記錄部中的第一彎曲部的進(jìn)退量和彎曲率，對(duì)后續(xù)于所述第一彎曲部插入的所述第二彎曲部的進(jìn)退和彎曲進(jìn)行操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)窺鏡處置工具和內(nèi)窺鏡用處置工具裝置。內(nèi)窺鏡處置工具具有長(zhǎng)的管體，其具有可插入到體腔內(nèi)的撓性部件；第一彎曲部，其設(shè)置在管體的前端部分，使管體相對(duì)于軸向彎曲；第二彎曲部，其連續(xù)設(shè)置在第一彎曲部的基端側(cè)，使管體相對(duì)于軸向彎曲；以及彎曲操作部，其使第一彎曲部和第二彎曲部分別獨(dú)立地進(jìn)行彎曲。
文檔編號(hào)A61M25/01GK101198370SQ20068002119
公開日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月14日
發(fā)明者石黑努 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社