JPS63292934A - Endoscopic apparatus - Google Patents

Endoscopic apparatus

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Publication number
JPS63292934A
JPS63292934A JP62127920A JP12792087A JPS63292934A JP S63292934 A JPS63292934 A JP S63292934A JP 62127920 A JP62127920 A JP 62127920A JP 12792087 A JP12792087 A JP 12792087A JP S63292934 A JPS63292934 A JP S63292934A
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JP
Japan
Prior art keywords
angle
circuit
insert part
curved
endoscope
Prior art date
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Pending
Application number
JP62127920A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Adachi
英之 安達
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Publication of JPS63292934A publication Critical patent/JPS63292934A/en
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  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To certainly and easily obtain the desired shape of an insert part, by providing a means for comparing the first angle signal from the first angle detection means with the second angle signal from the second angle detection means and a means for controlling a current supply heating means and applying curving operation to the corresponding part of the insert part. CONSTITUTION:For example, the state of the insert part 2 of the endoscope inserted in the intestinum crassum to is observed by a Roentogen monitor 41 and, when the insert part 2 is desired to be curved, the corresponding part of the insert part dummy 22 of an operating apparatus 12 is curved by a hand. Whereupon, the rotary pin 27 of said part is rotated and a potentiometer 28 outputs the signal corresponding to the angle of rotation of said pin 27 and an operation circuit 23 operates said angle. At the same time, the mutual angle of rotation of the adjacent nodal rings 13, 13 of the unit parts 81-8N of the insert part 2 is also detected as the electric resistance of the coil 15 made of a shape memory alloy of a resistance detection circuit 18 and an operation circuit 19 calculates an angle of rotation therefrom. A comparing circuit 21 compares both of them and a control circuit 24 controls the output of an output apparatus 17 so as to allow the angles to coincide with each other.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は挿入部を湾曲操作できるようにした内視鏡装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an endoscope device whose insertion portion can be bent.

[従来の技術] 従来の一般的な内視鏡はその操作部に設けた操作ノブを
回転操作することによって挿入部の湾曲部の先端に連結
した操作ワイヤを押し引きすることによりその湾曲部を
湾曲するようにしている。しかし、この一般的な湾曲操
作方式は操作ワイヤを用いて行なうという構造上、挿入
部の複数箇所にそれぞれ湾曲できる湾曲部を設けること
ができにくかった。したがって、この従来の方式では複
雑に湾曲する管路内に内視鏡を挿入することが困難であ
った。
[Prior Art] A conventional general endoscope rotates an operating knob provided on the operating section to push and pull an operating wire connected to the tip of the curved section of the insertion section. It is made to curve. However, since this general bending operation method uses an operation wire, it is difficult to provide bending sections that can bend each of the insertion sections at a plurality of locations. Therefore, with this conventional method, it is difficult to insert an endoscope into a complicatedly curved duct.

そこで、実開昭58−101601号公報に示されるよ
うに挿入部に複数に分割したそれぞれ形状記憶合金から
なる部材を配設し、この各部材を独立的に通電加熱する
という方式が提供されている。
Therefore, as shown in Japanese Utility Model Application Publication No. 58-101601, a method has been proposed in which a plurality of divided members each made of a shape memory alloy are disposed in the insertion portion, and each member is electrically heated independently. There is.

[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、この実開昭58− 101601号公報に示される方式は挿入部を任意の形
状に湾曲するためにはそれぞれの形状記憶合金製部材に
通電する複数の通電加熱用のスイッチを個別的に操作し
なければならない。したがって、の各部材を独立的に通
電加熱するという方式は操作性が悪く、特に、人体に用
いるときには正確でしかも良好な操作性能が求められる
ため、不充分であった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the method shown in Japanese Utility Model Application Publication No. 101601/1983 requires a plurality of electrical currents to be applied to each shape memory alloy member in order to curve the insertion portion into an arbitrary shape. Switches for electrical heating must be operated individually. Therefore, the method of independently heating each member with electricity has poor operability, and is particularly insufficient when used on the human body, since accurate and good operability is required.

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目
的とするところは種々の望む形状を確実にとることがで
き、しかも、その操作を容易に行なうことができる内視
鏡装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to provide an endoscope device that can reliably take various desired shapes and that can be easily operated. It's about doing.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するために本発明は内視鏡の挿入部に
おける複数の部分にそれぞれ温度変化によりその各部分
を湾曲駆動する形状記憶合金からなる部材を設け、この
各部材に通電して加熱することにより上記各部分が湾曲
するそれぞれの角度を検出する第1の角度検出手段を設
け、上記挿入部の各湾曲部分に対応する部分を有し術者
によりこの各部分が湾曲される挿入部ダミーを設け、こ
の挿入部ダミーの各部分の湾曲角を検出する第2の角度
検出手段を設け、さらに、上記第1の角度検出手段から
の第1の角度信号と第2の角度検出手段からの第2の角
度信号とを比較する手段を設け、この比較する手段から
の信号を受け上記第1の角度検出手段からの第1の角度
信号と第2の角度検出手段からの第2の角度信号とを合
致するように上記通電加熱手段を制御し挿入部の対応す
る部分を湾曲操作する手段を設けたものである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present invention includes a member made of a shape memory alloy that bends each part in response to temperature changes in a plurality of parts of the insertion section of an endoscope. a first angle detection means for detecting respective angles at which each of the above-mentioned sections curves by applying electricity to and heating the respective members; An insertion portion dummy whose respective portions are curved is provided, a second angle detection means is provided for detecting the bending angle of each portion of the insertion portion dummy, and the first angle detection means is Means for comparing the angle signal and a second angle signal from the second angle detecting means is provided, and upon receiving the signal from the comparing means, the first angle signal from the first angle detecting means and the second angle signal are detected. The device is provided with means for controlling the energizing heating means so as to match the second angle signal from the angle detecting means and bending the corresponding portion of the insertion portion.

[作用] 術者はその内視鏡の挿入部を湾曲させたい形状に挿入部
ダミーを湾曲すると、この指定した形状に内視鏡の挿入
部が自動的に追従変形する。
[Operation] When the operator curves the insertion portion dummy into a shape in which the insertion portion of the endoscope is desired to be curved, the insertion portion of the endoscope automatically deforms to follow the specified shape.

[実施例コ 第1図ないし第6図は本発明の第1の実施例を示すもの
である。第1図はこの内視鏡装置のシステムを概略的に
示している。内視鏡1は挿入部2、操作部3およびライ
トガイドケーブル4から構成されている。ライトガイド
ケーブル4の延出先端には照明用光源装置5に対して着
脱自在に連結するコネクタ6が設けられている。この内
視鏡1には図示しないイメージガイドとライトガイドが
内挿され、イメージガイドは挿入部2の先端に設けた対
物光学系(図示しない。)と操作部3の接眼部7とを光
学的に連結している。また、ライトガイドは挿入部2、
操作部3およびライトガイドケーブル4にわたり挿通さ
れ、そのライトガイドケーブル4の延出先端のコネクタ
6に連結した光源装置からの照明光を受け、挿入部2の
先端から外部の観察視野に出射するようになっている。
Embodiment FIGS. 1 to 6 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 schematically shows the system of this endoscope device. The endoscope 1 includes an insertion section 2, an operation section 3, and a light guide cable 4. A connector 6 is provided at the extending end of the light guide cable 4 to be detachably connected to the illumination light source device 5. An image guide and a light guide (not shown) are inserted into this endoscope 1. are connected to each other. In addition, the light guide is the insertion part 2,
The light guide cable 4 is inserted through the operating section 3 and the light guide cable 4, receives illumination light from a light source device connected to the connector 6 at the extending end of the light guide cable 4, and is emitted from the end of the insertion section 2 to the external observation field. It has become.

また、内視鏡1の挿入部3はその長手方向にN個のユニ
ット部81〜8Nに分れており、この各ユニット部81
〜8Nの接続部は後述するように回転自在に連結されて
いる。つまり、この挿入部2は全体として任意の向きに
湾曲できるようになっている。さらに、この内視鏡1に
は操作回路10に通じるコード11が連結されている。
Further, the insertion section 3 of the endoscope 1 is divided into N unit parts 81 to 8N in the longitudinal direction, and each unit part 81 to 8N is divided into N unit parts 81 to 8N.
The connecting portions 8N to 8N are rotatably connected as will be described later. In other words, the insertion portion 2 as a whole can be bent in any direction. Furthermore, a cord 11 leading to an operating circuit 10 is connected to the endoscope 1.

また、この操作回路10には操作装置12が接続されて
いる。
Further, an operating device 12 is connected to this operating circuit 10.

ところで、上記内視鏡1の挿入部2は第2図で示すよう
に構成されている。すなわち、各ユニット部81〜8N
はそれぞれ関節軸13を有してなり、この各関節軸13
はリベット軸14により自由度1で回転自在に連結され
ている。リベット軸14の向きは1つ置きに90°ずつ
ずれ、交互に直交するように配置される。したがって、
挿入部1全体で自由度2を持つ。また、隣接する関節軸
13.13にはこの両者にわたりリベット軸14から9
0°各間隔離れたその関節軸13.13の内面部分に沿
って形状記憶合金からなる湾曲駆動用の部材としてのコ
イル15.15を配設してなり、このコイル15.15
の両端はその関節軸13.13の内面部分に固定した固
定部材16゜16に連結されている。すなわち、各コイ
ル15は交互に周方向に90°ずつずれて設けられてい
る。また、各コイル15はその両端にリード線15a、
15aが接続され、この各リード線15a、15aを通
じて各コイル15に個別的に通電するようになっている
。そして、この各対のリード線15a、15aは上記コ
ード11を通じて操作回路10の出力装置17に接続さ
れるようになっている。なお、上記挿入部2の外周は樹
脂製の外皮18により覆われている。
Incidentally, the insertion section 2 of the endoscope 1 is configured as shown in FIG. That is, each unit part 81 to 8N
each has a joint shaft 13, and each joint shaft 13
are rotatably connected by a rivet shaft 14 with one degree of freedom. The orientation of the rivet shafts 14 is shifted by 90° every other time, and they are arranged so as to be alternately perpendicular to each other. therefore,
The entire insertion section 1 has two degrees of freedom. In addition, the adjacent joint shafts 13 and 13 have rivet shafts 14 to 9 extending over both of them.
A coil 15.15 as a bending drive member made of a shape memory alloy is disposed along the inner surface of the joint shaft 13.13 at intervals of 0°, and this coil 15.15
Both ends of the articulation shaft 13.13 are connected to fixing members 16.16 fixed to the inner surface of the articulation shaft 13.13. That is, the coils 15 are alternately provided at intervals of 90° in the circumferential direction. Each coil 15 also has lead wires 15a at both ends thereof.
15a is connected, and each coil 15 is individually energized through these lead wires 15a, 15a. Each pair of lead wires 15a, 15a is connected to the output device 17 of the operating circuit 10 through the cord 11. Note that the outer periphery of the insertion portion 2 is covered with an outer skin 18 made of resin.

さらに、上記コイル15を形成する形状記憶合金は低温
状態でR相(ランボヘドラル相)を形成し、コイル15
としては外力に対して容易に伸びる状態にある。また、
高温状態にあると、母相(オーステナイト相)に相変態
を起こし、コイル15としては収縮した状態にある。し
かして、このコイル15を通電加熱すると、このコイル
15の電気抵抗と温度との関係は第3図で示すようにな
る。つまり、温度A′〜B′間で上記相変態を起こす。
Furthermore, the shape memory alloy forming the coil 15 forms an R phase (lambohedral phase) at low temperatures, and the coil 15
As such, it is in a state where it can easily stretch in response to external forces. Also,
When the temperature is high, phase transformation occurs in the parent phase (austenite phase), and the coil 15 is in a contracted state. When this coil 15 is heated by electricity, the relationship between the electrical resistance and temperature of this coil 15 becomes as shown in FIG. 3. That is, the above phase transformation occurs between temperatures A' and B'.

そして、コイル15はこの温度A′〜B′間で収縮を起
こすのである。また、このときにコイル15の電気抵抗
もA−Bと変わる。一方、このコイル15の収縮作用に
伴い、隣接する関節軸13.13が引かれるため、この
関節軸13゜13はその間のリベット軸14を中心とし
て収縮量に応じて回転し湾曲する。そして、このときの
湾曲角と上記電気抵抗値は第4図で示す関係にな、る。
The coil 15 contracts between these temperatures A' and B'. Further, at this time, the electrical resistance of the coil 15 also changes from A to B. On the other hand, as the coil 15 contracts, the adjacent joint shafts 13.13 are pulled, so the joint shafts 13.13 rotate and curve around the rivet shaft 14 between them in accordance with the amount of contraction. The bending angle at this time and the electrical resistance value have the relationship shown in FIG. 4.

また、コイル15の温度と湾曲角の関係は第5図で示す
ようになる。しかして、上記各コイル15の電気抵抗を
検知すれば、この電気抵抗値により隣接する関節軸13
.13間の湾曲量が知れ、さらに、挿入部2全体の湾曲
状態を知ることができる。
Further, the relationship between the temperature of the coil 15 and the bending angle is as shown in FIG. Therefore, if the electric resistance of each coil 15 is detected, the adjacent joint shaft 13 will be
.. The amount of curvature between the insertion portions 13 and 13 can be known, and furthermore, the curvature state of the entire insertion portion 2 can be known.

各コイル15はこの電気抵抗を知るために各リード線1
5a、15aを利用し、あるいは図示しない専用のリー
ド線を用い、さらに、上記コード11を介して操作回路
10の抵抗値検出回路18に接続されている。この抵抗
値検出回路18は上記各コイル15の抵抗を個別的に検
出し、この各検出出力を第1の演算回路19に伝送する
。第1の演算回路19はその抵抗値にもとづいて湾曲駆
動するユニット部81〜8Nの隣接する関節軸13.1
3相互の回動角をそれぞれ算出する。この算出した各角
度信号は比較回路21に伝送される。一方、この比較回
路21には後述する挿入部ダミー22の湾曲角を算出す
る第2の演算回路23の角度信号が入力される。この比
較回路21は上記2つの角度信号を比較する。そして、
制御回路24はその比較した結果により出力装置17を
制御する。すなわち、上記角度差が零になるように各コ
イル15に通電し発熱量を制御する。
Each coil 15 is connected to each lead wire 1 in order to know this electrical resistance.
5a, 15a, or a dedicated lead wire (not shown), and is further connected to the resistance value detection circuit 18 of the operating circuit 10 via the cord 11. This resistance value detection circuit 18 individually detects the resistance of each coil 15 and transmits each detection output to a first arithmetic circuit 19. The first arithmetic circuit 19 operates on the adjacent joint shafts 13.1 of the unit parts 81 to 8N that bend and drive based on their resistance values.
3. Calculate mutual rotation angles. Each of the calculated angle signals is transmitted to the comparison circuit 21. On the other hand, an angle signal from a second arithmetic circuit 23 that calculates the bending angle of the insertion portion dummy 22, which will be described later, is input to the comparison circuit 21. This comparison circuit 21 compares the two angle signals. and,
The control circuit 24 controls the output device 17 based on the comparison result. That is, each coil 15 is energized to control the amount of heat generated so that the angular difference becomes zero.

一方、操作装置12における挿入部ダミー22は第1図
および第6図で示すように上記内視鏡1の挿入部2にお
けるユニット部81〜8Nにそれぞれ対応する湾曲角2
6を有してなり、この各湾曲角26間はそれぞれ回転ピ
ン27により回転自在に連結されている。この回転ピン
27による回転方向は交互に直交しており、上記内視鏡
1の挿入部2の場合のリベット軸14と対応している。
On the other hand, the insertion section dummy 22 in the operating device 12 has curved angles 2 corresponding to the unit sections 81 to 8N in the insertion section 2 of the endoscope 1, respectively, as shown in FIGS. 1 and 6.
6, and the respective curved angles 26 are rotatably connected by rotating pins 27, respectively. The directions of rotation by the rotation pins 27 are alternately orthogonal and correspond to the rivet shaft 14 of the insertion section 2 of the endoscope 1.

さらに、この各連結部分にはその隣合う湾曲角26.2
6の相互の回転角を検出するポテンショメータ28が設
けられている。この各ポテンショメータ28は一方の回
転ピン27に取着された歯車31に噛み合う歯車32を
有している。そして、この歯車31.32 を介して伝達される回転量を検出するようになっている
。なお、この各ポテンショメータ28は3本のリード線
33が導出され、それぞれ電源34、アース35、上記
操作回路10の第2の演算回路23に接続されている。
Furthermore, each connecting portion has an adjacent curved angle 26.2.
A potentiometer 28 is provided to detect the mutual rotation angle of 6. Each potentiometer 28 has a gear 32 that meshes with a gear 31 attached to one rotating pin 27. The amount of rotation transmitted through these gears 31 and 32 is detected. Note that three lead wires 33 are led out from each potentiometer 28, and are connected to a power source 34, a ground 35, and the second arithmetic circuit 23 of the operation circuit 10, respectively.

次に、上記内視鏡装置の使用方法を説明する。Next, a method of using the above-mentioned endoscope device will be explained.

術者は第1図で示すようにたとえば大腸40内に挿入し
た内視鏡1の挿入部2の状態をレントゲンモニタ41で
観察しながら操作装置12により湾曲操作を行なう。す
なわち、挿入部2を大腸40に押し込んで行きながら湾
曲を与えたいときには操作装置12の挿入部ダミー22
におけるその対応する部分を手で湾曲させる。これによ
り挿入部ダミー22の湾曲部分における回転ピン27が
回転しポテンショメータ28を操作する。ポテンショメ
ータ28はその回転角度に応じた信号を第2の演算回路
23に入力する。第2の演算回路23はその角度を演算
する。
As shown in FIG. 1, the operator performs a bending operation using the operating device 12 while observing the state of the insertion section 2 of the endoscope 1 inserted into the large intestine 40 on the X-ray monitor 41, for example. That is, when it is desired to apply a curvature while pushing the insertion section 2 into the large intestine 40, the insertion section dummy 22 of the operating device 12 is used.
Curve its corresponding part in by hand. As a result, the rotation pin 27 in the curved portion of the insertion portion dummy 22 rotates, and the potentiometer 28 is operated. The potentiometer 28 inputs a signal corresponding to its rotation angle to the second arithmetic circuit 23. The second calculation circuit 23 calculates the angle.

一方、これと同時に内視鏡1における挿入部2のユニッ
ト部81〜8Nの隣接する関節軸13゜13相互の回動
角も検出される。つまり、各コイル15は出力装置17
から通電により収縮し隣接する関節軸13.13を回動
しているが、この回動角は抵抗検出回路18によりその
コイル15の電気抵抗を検出している。第1の演算回路
19はこの検出信号にもとづいてその各部分の回転角を
算出する。そして、第1の演算回路19と第2の演算回
路23でそれぞれ算出した各角度信号は比較回路21に
おいて比較され、この比較信号にもとづいて制御回路2
4はその角度が一致するように出力装置17の出力を制
御する。すなわち、上記角度差が零になるように各コイ
ル15に通電し発熱量を制御する。このため、内視鏡1
の挿入部2は挿入部ダミー22の湾曲状態と同じ湾曲形
状に湾曲する。しかして、内視鏡1の本体側を直接湾曲
操作しなくても、また、複数の操作スイッチを操作して
コントロールするものとは異なり、操作装置12の挿入
部ダミー22を希望する形状に湾曲させるだけでよい。
On the other hand, at the same time, the rotation angles of the adjacent joint axes 13° 13 of the unit parts 81 to 8N of the insertion section 2 in the endoscope 1 are also detected. That is, each coil 15 is connected to the output device 17.
The coil 13 contracts when energized and rotates the adjacent joint shaft 13.13, and this rotation angle is determined by the electrical resistance of the coil 15 by the resistance detection circuit 18. The first arithmetic circuit 19 calculates the rotation angle of each part based on this detection signal. Then, each angle signal calculated by the first calculation circuit 19 and the second calculation circuit 23 is compared in a comparison circuit 21, and based on this comparison signal, the control circuit 2
4 controls the output of the output device 17 so that the angles match. That is, each coil 15 is energized to control the amount of heat generated so that the angular difference becomes zero. For this reason, the endoscope 1
The insertion portion 2 is curved into the same curved shape as the insertion portion dummy 22. Therefore, the insertion portion dummy 22 of the operating device 12 can be bent into the desired shape without having to directly bend the main body side of the endoscope 1, and unlike the case where control is performed by operating multiple operation switches. All you have to do is let it happen.

また、各部分を種々の方向に湾曲させてもこれに追従す
るので、大腸等複雑な形状の管路でもこの形状に容易に
合せることができる。したがって、内視鏡1の挿入部2
を容易に挿入できる。また、各挿入部2のユニット部8
、〜8Nの動きは独立であるので、先端部を挿入しつつ
後部は大腸40に負担をかけない形状にできる。このた
め、患者に与える苦痛を軽減できるとともに安全に挿入
できる。
In addition, since each portion can be curved in various directions, it follows the curve, so even complex-shaped conduits such as the large intestine can be easily adapted to this shape. Therefore, the insertion section 2 of the endoscope 1
can be easily inserted. In addition, the unit part 8 of each insertion part 2
, ~8N are independent, so the tip can be inserted while the rear part can be shaped so as not to put a burden on the large intestine 40. Therefore, the pain caused to the patient can be reduced and insertion can be performed safely.

なお、この第1の実施例ではポテンショメータ28で挿
入部ダミー22の湾曲角度を検出するようにしたが、こ
れに限定されるものではなく、たとえば湾曲駒26間に
ストレンゲージを架設して回動する際にこのストレンゲ
ージに加わる力により湾曲角度を検出するようにしても
よい。また、光学的な手段により検出するようにしても
よい。
In the first embodiment, the bending angle of the insertion portion dummy 22 is detected by the potentiometer 28, but the invention is not limited to this. For example, a strain gauge may be installed between the bending pieces 26 to rotate The bending angle may be detected by the force applied to the strain gauge when the strain gauge is bent. Alternatively, detection may be performed by optical means.

また、操作装置12の構造を第1図で示した内視鏡1の
挿入部2の構造と同じものとしてもよい。
Further, the structure of the operating device 12 may be the same as the structure of the insertion section 2 of the endoscope 1 shown in FIG.

つまり、挿入部ダミー22の各湾曲駒26間に形状記憶
合金からなるたとえばコイル状の部材50を配置し、こ
の部材の電気抵抗値を検出してこれにより湾曲角を知ろ
うとするものである。したがって、この場合は第3図で
の温度A′〜B′間の範囲で1点に形状記憶合金の温度
を固定しなければならない。第7図はこの変形例の構成
の要部を示す。湾曲角26および回転ピン27等−は上
記同様である。そして、形状記憶合金からなるコイル状
の部材50を一定の温度に加熱するための電源51とそ
の部材50の電気抵抗を検出するための抵抗値検出回路
52を設ける。そして、第2の演算回路23はその抵抗
値検出回路52で検出した検出信号を受けてその角度を
算出するようになっている。
That is, for example, a coil-shaped member 50 made of a shape memory alloy is arranged between each bending piece 26 of the insertion portion dummy 22, and the electrical resistance value of this member is detected to determine the bending angle. Therefore, in this case, the temperature of the shape memory alloy must be fixed at one point within the range of temperatures A' to B' in FIG. FIG. 7 shows the main part of the configuration of this modification. The bending angle 26, rotation pin 27, etc. are the same as above. A power source 51 for heating a coil-shaped member 50 made of a shape memory alloy to a constant temperature and a resistance value detection circuit 52 for detecting the electrical resistance of the member 50 are provided. The second arithmetic circuit 23 receives the detection signal detected by the resistance value detection circuit 52 and calculates the angle.

なお、この変形例は形状記憶合金の温度が一定でも抵抗
値変化が起きることについてその原理を説明しておく。
In addition, in this modified example, the principle of resistance value change occurring even if the temperature of the shape memory alloy is constant will be explained.

前述したように形状記憶合金が第3図中で示すように温
度A′〜B′間にあれば、その金属組織は母相(オース
テナイト相)とR相(ランボヘドラル相)の2相になっ
ている。ここで応力を加えることによって母相がM相(
マルテンサイト相)に相変態を起こす。M相は母相より
比抵抗が高いので、現象としては第8図で示すように応
力を加えるほどM相が多くなり電気抵抗は大きくなるの
で、形状と記憶合金の温度を一定にしておけば抵抗値変
化によって湾曲角が検出できる。したがって、上記挿入
部2の構造に電源51、抵抗値検出回路52および第2
の演算回路23を設ければ操作装置として利用できる。
As mentioned above, when the shape memory alloy is at a temperature between A' and B' as shown in Figure 3, its metallographic structure consists of two phases: the parent phase (austenite phase) and the R phase (lambohedral phase). There is. By applying stress here, the parent phase changes to M phase (
phase transformation to martensitic phase). Since the M phase has a higher resistivity than the matrix phase, as shown in Figure 8, the more stress is applied, the more M phase there is and the higher the electrical resistance becomes.If the shape and temperature of the memory alloy are kept constant, The bending angle can be detected by the change in resistance value. Therefore, the structure of the insertion section 2 includes a power supply 51, a resistance value detection circuit 52, and a second
If the arithmetic circuit 23 is provided, it can be used as an operating device.

そして、この抵抗値と挿入部2側の形状記憶合金の電気
抵抗値と比較して挿入部2の湾曲を制御するのである。
Then, this resistance value is compared with the electrical resistance value of the shape memory alloy on the side of the insertion part 2 to control the curvature of the insertion part 2.

したがって、内視鏡1の挿入部2側に使用する形状記憶
合金と操作装置12側に用いる形状記憶合金は同じ性質
のものがよい。
Therefore, it is preferable that the shape memory alloy used on the insertion section 2 side of the endoscope 1 and the shape memory alloy used on the operating device 12 side have the same properties.

第9図は本発明の第2の実施例を示すものである。第1
の実施例は操作装置12におけるポテンショメータ28
の信号をリード線33を用いて操作回路10に伝送して
いたが、この実施例は送信機60を用い、操作回路10
には受信機61を用いて無線により信号を伝送するよう
にしたものである。
FIG. 9 shows a second embodiment of the invention. 1st
An embodiment of the potentiometer 28 in the operating device 12
The signal is transmitted to the operating circuit 10 using the lead wire 33, but in this embodiment, a transmitter 60 is used to transmit the signal to the operating circuit 10.
The receiver 61 is used to transmit signals wirelessly.

[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、大腸のような複雑
な形状でもその望む形状に容易に湾曲させることができ
る。したがって、湾曲操作性がきわめてよくなり、特に
、人体に用いるときには患者の苦痛を軽減できる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, even a complex shape such as a large intestine can be easily curved into a desired shape. Therefore, the bending operability is extremely improved, and the patient's pain can be alleviated especially when used on the human body.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図ないし第6図は本発明の第1の実施例を示し、第
1図はその内視鏡装置のシステム図、第2図は内視鏡挿
入部の側断面図、第3図は形状記憶合金の温度と電気抵
抗との特性図、第4図は形状記憶合金の電気抵抗と湾曲
角との特性図、第5図は形状記憶合金の温度と湾曲角と
の特性図、第6図は挿入部ダミ一部の側断面図、第7図
は本発明の第1の実施例の変形例を示す操作装置部分の
概略的な構成図、第8図は同じくこの変形例に用いる形
状記憶合金の応力と電気抵抗値との特性図、第9図は本
発明の第2の実施例の操作装置と操作回路とのシステム
図である。 1・・・内視鏡、2・・・挿入部、81〜8N・・・ユ
ニット部、10・・・操作回路、12・・・操作装置、
13・・・関節軸、15・・・コイル、17・・・出力
装置、18・・・抵抗値検出回路、19・・・第1の演
算回路、21・・・比較回路、22・・・挿入部ダミー
、23・・・第2の演算回路、24・・・制御回路、2
6・・・湾曲角、28・・・ポテンショメータ。 出願人代理人 弁理士 坪井  淳 第6図 第7図 第8図 第9図
1 to 6 show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a system diagram of the endoscope device, FIG. 2 is a side sectional view of the endoscope insertion section, and FIG. A characteristic diagram of the temperature and electrical resistance of the shape memory alloy, Fig. 4 is a characteristic diagram of the electrical resistance of the shape memory alloy and the bending angle, Fig. 5 is a characteristic diagram of the temperature and bending angle of the shape memory alloy, and Fig. 6 is a characteristic diagram of the temperature and bending angle of the shape memory alloy. The figure is a side sectional view of a part of the insertion part dummy, FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the operating device part showing a modification of the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a shape similar to that used in this modification. A characteristic diagram of the stress and electrical resistance value of the memory alloy, and FIG. 9 is a system diagram of the operating device and operating circuit of the second embodiment of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Endoscope, 2... Insertion part, 81-8N... Unit part, 10... Operating circuit, 12... Operating device,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13... Joint axis, 15... Coil, 17... Output device, 18... Resistance value detection circuit, 19... First arithmetic circuit, 21... Comparison circuit, 22... Insertion portion dummy, 23... second arithmetic circuit, 24... control circuit, 2
6... Curved angle, 28... Potentiometer. Applicant's representative Patent attorney Jun Tsuboi Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 内視鏡の挿入部において複数の部分にそれぞれ設けられ
温度変化によりその各部分を湾曲駆動する形状記憶合金
からなる部材と、この各部材に通電して加熱する手段と
、この形状記憶合金からなる各部材が加熱することによ
り各部分が湾曲するそれぞれの角度を検出する第1の角
度検出手段と、上記挿入部の各湾曲部分に対応する部分
を有し術者によりこの各部分が湾曲される挿入部ダミー
と、この挿入部ダミーの各部分の湾曲角を検出する第2
の角度検出手段と、上記第1の角度検出手段からの第1
の角度信号と第2の角度検出手段からの第2の角度信号
とを比較する手段と、この比較する手段からの信号を受
け上記第1の角度検出手段からの第1の角度信号と第2
の角度検出手段からの第2の角度信号とを合致するよう
に上記通電加熱手段を制御し挿入部の対応する部分を湾
曲操作する手段とを設けたことを特徴とする内視鏡装置
A member made of a shape memory alloy that is provided at each of a plurality of parts in the insertion portion of an endoscope and drives each part to curve in response to temperature changes, a means for heating each member by applying electricity, and a member made of the shape memory alloy. A first angle detection means detects the angle at which each part curves when each member is heated; and a part corresponding to each curved part of the insertion section, and each part is curved by the surgeon. An insertion part dummy and a second part that detects the bending angle of each part of this insertion part dummy.
angle detecting means, and a first angle detecting means from the first angle detecting means.
means for comparing the angle signal from the first angle detecting means with a second angle signal from the second angle detecting means;
and a means for controlling the energizing heating means so as to match the second angle signal from the angle detecting means and bending a corresponding portion of the insertion portion.
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