CN1925780A - 内窥镜和内窥镜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供内窥镜和具有该内窥镜的内窥镜系统。该内窥镜的特征在于,具有:插入部,其插入到被检体内;操作部,其设置在前述插入部的后端;控制处理单元,其设置在前述操作部内,控制对被检体像进行摄像的摄像单元和该操作部中的规定功能;信号电路,其从前述控制处理单元起延伸设置;以及连接部,其设置在前述操作部,可拆装自如地连接插通有至少1个管路的管单元。
Description
技术领域
本发明涉及插入到体腔内等进行内窥镜检查等的内窥镜和具有该内窥镜的内窥镜系统。
背景技术
近年,在插入部内置有摄像元件的内窥镜在体腔内的检查、以及使用治疗工具的治疗等中被广泛采用。
在这样内置摄像元件、具有软性插入部的内窥镜中,如下的内窥镜是公知的,该内窥镜具有从设置在插入部的后端侧的操作部传送照明光的光导以及插通有与摄像元件连接的信号线的通用电缆。
并且,在这种内窥镜中,通过在该操作部中设置进行各种控制操作的操作按钮或开关等,可通过该操作部进行各种控制的内窥镜也是公知的。
然而,在上述内窥镜中,虽然可通过在操作部设置多个操作按钮或开关等进行各种控制,但是为此需要在通用电缆内插通较多信号线。这样,通用电缆变粗,担心变粗的通用电缆成为操作障碍。
并且,在内窥镜中设置了多种不同功能的情况下,有必要与这些不同功能对应地在通用电缆内分别插通信号线,产生难以扩展、且制造成本增大的问题。
另一方面,例如如日本特开2002-369789号公报所揭示的那样,采用以下结构的内窥镜是公知的,即:使插通有传送照明光的光导的通用电缆拆装自如,将光缆与该光导一起插通,把摄像元件的摄像信号等发送到内窥镜外部的信号处理装置,然而由于不能实现送气送水等使用管路来传送流体的功能,因而具有观察功能等大幅下降的问题。
并且,一般,具有软性插入部的内窥镜在插入部的前端附近设置有弯曲部,以便能插入到弯曲的体内等,或者可观察期望的方向,并且在近前侧的操作部设置有弯曲操作单元,以便可对弯曲部进行弯曲操作(角度操作)。
这样通过使弯曲部弯曲,容易把插入部插入到弯曲的体腔内。并且,为了进一步提高插入性,若能够检测出弯曲部与内壁等压接的状态,则变得更便利。在该情况下,可以在弯曲部设置电压敏传感器,然而由于在内窥镜中必然需要照明单元,因而如果能使用其照明光的一部分,则会是非常有用的利用方法。
在日本特开平7-124104号公报的电子内窥镜中,采用以下结构:在弯曲部,为了检测压力而设置由应变规形成的压敏传感器,使用该压敏传感器的输出来限制弯曲操作单元的弯曲操作。
上述日本特开平7-124104号公报的例子是进行电压力检测的例子,不能效率良好地利用上述照明光。
并且,特别是医疗领域的内窥镜以检查和治疗为目的而插入到体腔内来使用,因而有必要对内窥镜进行洗涤和消毒。在对内窥镜进行洗涤和消毒的情况下,使用内窥镜洗涤消毒装置。内窥镜被放置在内窥镜洗涤消毒装置的洗涤槽内,进行洗涤、消毒、冲洗以及脱水。
并且,在内窥镜的内部具有送气送水管路、钳子口等多个管路。在这些管路内,也必须使洗涤液和消毒液充分地通过,切实地进行洗涤和消毒等。
作为这种可检测对设置在内窥镜内部的各种管路是否进行了合适的洗涤和消毒的内窥镜洗涤消毒装置,例如有在日本特开2001-299697号公报内所提出的装置。
然而,在上述公报揭示的内窥镜洗涤消毒装置中,对于内窥镜内的管路是否进行了合适的洗涤等,是根据由设置在内窥镜洗涤消毒装置内的流量传感器所检测出的流量值来判断的。因此,由于在内窥镜洗涤消毒装置内设置有这种用于检测污浊的传感器,因而只有在洗涤等时才能检测出内窥镜内的管路污浊。
发明内容
本发明是鉴于上述点而提出的,本发明的目的是提供一种操作性良好的内窥镜,不会降低观察功能,可应对在操作部设置有弯曲操作和送气送水开关等的操作单元的情况。
本发明的特征在于,具有:插入部,其插入被检体内;操作部,其设置在前述插入部的后端;控制处理单元,其设置在前述操作部内,对拍摄被检体像的摄像单元和该操作部中的规定功能进行控制;信号电路,其从前述控制处理单元起延伸设置;以及连接部,其设置在前述操作部,可使插通有至少1个管路的管单元拆装自如地连接。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的内窥镜系统的概略结构的图。
图2是示出前述第1实施方式的内窥镜系统内的数据通信方式的各例的方框图。
图3是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的概略结构的外观立体图。
图4是示出前述第1实施方式的内窥镜系统的更详细结构的外观立体图。
图5是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的AWS单元周边部的具体外观形状的立体图。
图6是示出在前述第1实施方式的内窥镜系统中的AWS单元上安装了拆装自如的AWS适配器的状态和取下了该AWS适配器的状态的立体图。
图7是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的控制装置和AWS单元的内部结构以及内窥镜连接器(scope connector)的连接部的结构的图。
图8是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的AWS适配器的结构的图。
图9是透视示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图。
图10是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜使用的导电性高分子人工肌肉的概略结构的外观立体图以及示出应变量的线图。
图11是示出设置在前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的操作部中的跟踪球及其周边部的正视图。
图12是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的操作部与管单元的连接部分的电结构的电路图。
图13是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电结构的方框图。
图14是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜系统控制装置的主要电结构的方框图。
图15是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的AWS单元的电结构的方框图。
图16是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的观察监视器的监视器显示面的代表显示例和菜单显示的具体例的图。
图17是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的AWS单元的起动处理动作内容的流程图。
图18是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的起动处理动作内容的流程图。
图19是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的摄像控制处理动作内容的流程图。
图20是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的送气送水的控制处理动作内容的流程图。
图21是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的角度操作的控制处理的流程图。
图22是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的针对硬度可变操作的控制操作的流程图。
图23是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的硬度可变设定操作和与该操作对应的UPD图像的动作说明图。
图24是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜侧的人机接口处理的内容的流程图。
图25是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜系统控制装置侧的人机接口处理的内容的流程图。
图26是示出前述第1实施方式的内窥镜系统的变形例的结构的外观立体图。
图27是透视示出本发明的第2实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图。
图28是示出前述第2实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的透明度传感器的要部立体图。
图29是示出前述第2实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电结构的方框图。
图30是透视示出本发明的第3实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图。
图31是透视示出本发明的第4实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图。
图32是示出前述第4实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电池单元和周边部的结构的要部侧视图以及示出电路部和与该电池单元相关的充电部的结构的电路图。
图33是透视示出本发明的第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图。
图34是示出前述第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的插入部前端侧的结构的要部放大剖面图。
图35是示出前述第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的光学按压量检测单元的概略结构的图。
图36是示出前述第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电结构的方框图。
图37是示出前述第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的角度操作的控制处理的流程图。
图38是示出本发明的第6实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的插入部前端侧的结构的要部放大剖面图。
图39是示出前述第6实施方式的内窥镜系统中的内窥镜插入部前端侧的结构的第1变形例的要部放大剖面图。
图40是示出前述第6实施方式的内窥镜系统中的内窥镜插入部前端侧的结构的第2变形例的要部放大立体图。
图41是示出前述第6实施方式的内窥镜系统中的内窥镜插入部前端侧的结构的第2变形例的要部放大剖面图。
图42是示出图41中的D-D’线剖面的要部放大剖面图。
图43是示出本发明的第7实施方式的内窥镜系统的整体结构的图。
图44是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的AWS单元周边部的具体外观形状的立体图。
图45是透视示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图。
图46是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的具体外观形状等的图。
图47是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的透明度传感器的结构和动作的图。
图48是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电结构的方框图。
图49是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的作为AWS适配器的变形例的安装了电磁阀单元的状态和取下了该电磁阀单元的状态的AWS单元的立体图。
图50是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的电磁阀单元的结构的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
在对本发明的第1实施方式的内窥镜系统的具体结构进行说明之前,参照图1至图3对该内窥镜系统的概略结构进行说明。
图1是示出本发明的第1实施方式的内窥镜系统的概略结构的图,图2是示出该第1实施方式的内窥镜系统内的数据通信方式的各例的方框图,图3是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的概略结构的外观立体图。
如图1所示,内窥镜系统1具有:插入躺在检查床2上的未作图示的患者的体腔内进行内窥镜检查的软性内窥镜3;与该内窥镜3连接,具有送气、送水和吸引功能的送气送水吸引单元(以下简称为AWS单元)4;担负针对内置在内窥镜3中的摄像元件的信号处理的一部分、以及针对设置在内窥镜3中的各种操作单元的控制处理的一部分的内窥镜系统控制装置5;以及使用显示由该内窥镜系统控制装置5所生成的影像信号的液晶显示器等的观察监视器6。
并且,该内窥镜系统1具有:图像记录单元7,其对由内窥镜系统控制装置5所生成的例如数字影像信号进行成档等;以及UPD线圈单元8,其与AWS单元4连接,用于在内窥镜3的插入部内内置有形状检测用线圈(以下简称为UPD线圈)的情况下,接收由该UPD线圈所产生的电磁场的信号等,检测各UPD线圈的位置,显示内窥镜3的插入部的形状。
并且,图像记录单元7与设置有该内窥镜系统1的医院内的LAN 9连接,可通过与该LAN 9有线或无线连接的各终端装置来参照由图像记录单元7所成档的图像等。
并且,如图1所示,AWS单元4和内窥镜系统控制装置5无线地进行规定的信息收发。另外,在图1中,内窥镜3通过电缆与AWS单元4连接,然而也可以无线地进行信息收发(双向传送)。并且,内窥镜系统控制装置5也可以直接与内窥镜3无线地进行信息收发。
图2(A)~图2(C)示出内窥镜系统1中的在单元、装置间、或者内窥镜3与单元或装置间进行数据收发的收发单元(通信部)的3种方式。在图2(A)中,作为具体例,以AWS单元4和内窥镜系统控制装置5的情况进行说明。
图2(A)示出无线方式,通过内置在AWS单元4中的数据通信控制部11,经过数据发送部12进行调制,从天线部13无线发送到内窥镜系统控制装置5。
并且,AWS单元4在天线部13接收从内窥镜系统控制装置5侧无线发送的数据,通过数据接收部14进行解调,把该数据发送到数据通信控制部11。在本实施方式中,在以无线方式发送数据的情况下,根据例如IEEE802.11g的标准形成最大的数据通信速度是54Mbps的无线LAN。
图2(B)是有线方式,作为具体例,以通过内窥镜3和AWS单元4进行数据收发的情况进行说明。通过内置在内窥镜3中的数据通信控制部11,经过数据发送部12’从电连接器15有线发送到AWS单元4。并且,从AWS单元4发送的数据经过电连接器15和数据接收部14’,发送到数据通信控制部11。
图2(C)示出光通信方式,作为具体例,以通过AWS单元4和内窥镜系统控制装置5进行数据收发的情况进行说明。内置在AWS单元4中的数据通信控制部11通过进行光通信用的收发的数据发送部12”和数据接收部14”,与设置在该AWS单元4中的光通信耦合器16连接,并通过内窥镜系统控制装置5侧的光通信耦合器进行数据收发。
如图3所示,内窥镜3具有:内窥镜主体18,以及管单元19,该管单元19一端与该内窥镜主体18拆装自如地连接、另一端与前述AWS单元4连接。
前述内窥镜主体18具有:插入体腔内的软性插入部21,以及设置在该插入部21的后端的操作部22。
前述操作部22具有把持部68,并且在该把持部68内设置有控制电路57,其掌管该操作部22中的各种操作等的控制的一部分。另外,从该控制电路57起延伸设置有规定的电源线和信号线。
并且,在操作部22配设有从插入部21起延伸设置的规定的管。
而且,在内窥镜主体18的操作部22配设有与管单元19中的综合连接部52连接的连接部51。
另一方面,前述管单元19的一端配设有与前述连接部51连接的综合连接部52,可与该连接部51在有特征的连接状态下连接。并且,在另一端配设有内窥镜连接器41,可与前述AWS单元4连接。
并且,在管单元19的内部配设内窥镜装置特有的规定的多个管、电线以及信号线。
前述内窥镜主体18和前述管单元19如上所述,具有以下特征:通过前述连接部51和综合连接部52连接,而通过这些连接器之间的连接,使上述管之间相互机械连接,电源线和信号线通过所谓的电磁耦合相连接。
并且,在本实施方式中,作为该管单元19,采用一次性使用型、且与以往的通用电缆相比进行了细径化的管。
另外,该内窥镜3包含可在有特征的连接状态下连接的连接部51和综合连接部52的连接,在后面参照图9进行详述。
并且,在插入部21的前端部24,作为摄像元件,配置有在摄像元件内部使用增益可变的CCD 25的摄像单元。并且,在前端部24设置有检测前端部24与体腔内的内壁等接触(压接)的状态的接触传感器142。
并且,在前端部24的后端设置有能以低力量弯曲的弯曲部27,通过操作设置在操作部22的角度/遥控操作子28,可使弯曲部27弯曲。该角度/遥控操作子28可进行角度操作(弯曲操作)、送气送水、吸引等的操作、针对内窥镜系统控制装置5等的远程控制操作(具体地说,保持(freeze)指示操作、释放指示操作)的遥控操作等。并且,在插入部21形成有硬度可变的部分,可更顺利地进行插入等。
并且,在插入部21内设置有洗净程度检测部29,可检测出管路的洗净程度等。
下面参照图4至图8等,对内窥镜系统1的更具体结构进行说明。
图4是示出前述第1实施方式的内窥镜系统的更详细结构的外观立体图。并且,图5是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的AWS单元周边部的具体外观形状的立体图,图6是示出在前述第1实施方式的内窥镜系统中的AWS单元上安装了拆装自如的AWS适配器的状态和取下了该AWS适配器的状态的立体图,图7是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的控制装置和AWS单元的内部结构以及内窥镜连接器的连接部的结构的图,图8是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的AWS适配器的结构的图。
与检查床2的侧面相邻地配置由液晶监视器等构成的观察监视器6,并且在移动自如地配置于检查床2的长度方向的一个端部附近的小车31上,配置有内窥镜系统控制装置5、AWS单元4、图像文件/LAN/电测量/超声波单元(简化表示了图像文件单元、无线LAN或有线LAN、电测量装置、超声波单元等)32,在最上部配置有带有触摸屏的监视器33。
并且,在检查床2中的患者所躺的上表面部分内嵌入有UPD线圈单元8。该UPD线圈单元8通过UPD电缆34与AWS单元4连接。
在本实施方式中,AWS单元4和内窥镜系统控制装置5,例如如图8所示,通过无线收发单元77、101进行数据收发。并且,如图4所示,观察监视器6通过监视器电缆35与内窥镜系统控制装置5的监视器用连接器连接。
另外,如图4所示,在内窥镜系统控制装置5和观察监视器6上分别安装有收发单元101、36,可以把影像信号从内窥镜系统控制装置5发送到观察监视器6,在其显示面上显示与该影像信号对应的内窥镜图像。
如后所述,使用UPD线圈单元8检测出的内窥镜3的插入部形状(UPD图像)的图像数据,与由CCD 25所拍摄的图像数据一起从AWS单元4侧被发送到内窥镜系统控制装置5,因此,内窥镜系统控制装置5也能把与这些图像数据对应的影像信号发送到观察监视器6,并在其显示面上显示UPD图像和内窥镜图像。
观察监视器6由高分辨率TV(HDTV)的监视器构成,以便可如上述那样在其显示面上同时显示多种图像。
并且,在本实施方式中,在检查床2中的长度方向的一个端部及其下部的位置形成有收纳用凹部,可将托盘搬运用小车38滑动自如地收纳在该收纳用凹部内。在该托盘搬运用小车38的上部放置收纳图9所示的内窥镜3的内窥镜托盘39。
然后,可使用托盘搬运用小车38搬运收纳有进行了灭菌或消毒的内窥镜3的内窥镜托盘39,并可收纳在检查床2的收纳用凹部内。手术医生可从内窥镜托盘39中拉出内窥镜3来供内窥镜检查使用,并在内窥镜检查结束后再次收纳在该内窥镜托盘39内。之后,通过使用托盘搬运用小车38搬运收纳有使用后的内窥镜3的内窥镜托盘39,可顺利地进行灭菌或消毒。
并且,如图4所示,例如在AWS单元4设置内窥镜连接器40。并且,如图8所示,(内窥镜3的)内窥镜连接器41拆装自如地与该内窥镜连接器40连接。
图5和图6示出在该情况下的AWS单元4侧的内窥镜连接器40的更具体的外观形状。
并且,图7示出在AWS单元4的内窥镜连接器40上拆装自如地安装的AWS适配器42的结构,图8示出在连接状态下的AWS单元4侧的内窥镜连接器40和内窥镜3侧的内窥镜连接器41的内部结构。
实际上,如图6(B)所示,在AWS单元4的前表面设置有凹部形状的AWS适配器安装部40a,通过在该AWS适配器安装部40a上安装图7所示的AWS适配器(管路连接适配器)42,形成内窥镜连接器40,内窥镜3的内窥镜连接器41与该内窥镜连接器40连接。
在AWS适配器安装部40a设置有内窥镜连接用的电连接器43和送气连接器44以及夹管阀(pinch valve)45,在该AWS适配器安装部40a上拆装自如地安装AWS适配器42的内侧端面,从其外侧端面侧连接内窥镜3的内窥镜连接器41。
图7示出该AWS适配器42的详情。图7(A)是AWS适配器42的正视图,图7(B)和图7(C)示出左侧视图和右侧视图,图7(D)和图7(E)示出图7(A)的A-A’和B-B’剖面图。
在该AWS适配器42,在其前表面的凹部42a内插入有内窥镜连接器41,在该情况下,在设置于该凹部内的贯通孔42b内插入有内窥镜连接器41中的电连接器部分,该电连接器部分与设置在与该贯通孔42b内部相对的AWS单元4中的内窥镜连接用电连接器43连接。
并且,在该贯通孔42b的下侧设置有送气送水连接器42c和吸引连接器42d,分别连接有内窥镜连接器41中的送气送水管头63和吸引管头64(参照图8和图9)。
另外,在AWS适配器42的基端面侧设置有凹部42f,其收纳从AWS适配器安装部40a突出的夹管阀45。
如图7(E)所示,与设置在AWS适配器42上的送气送水连接器42c连通的内部管路进行分支,成为与AWS单元4的送气连接器44连接的送气管头42e、和朝侧方突出的送水管头46。并且,与吸引连接器42d连通的管路朝侧方弯曲成为朝侧面突出的吸引管头47,并在途中成为例如朝上方分支的释放管路47a,该释放管路47a在途中通过了夹管阀45的内侧之后,其上端开口。
在把形成吸引单元的未作图示的吸引泵设定在一直动作状态的情况下,该释放管路47a通常通过夹管阀45被设定为释放状态,在进行了吸引操作的情况下,夹管阀45被驱动。然后,使用该夹管阀45关闭释放管路47a来停止释放,从而进行吸引动作。
这些送水管头46和吸引管头47,如图5等所示,分别连接供水桶48和(通过吸引管49a在途中插过吸引桶49b)吸引器。供水桶48与AWS单元4的供水桶用连接器50连接。另外,在AWS单元4的前表面的内窥镜连接器40的上部侧设置有操作面板4a。
下面参照图9对本发明的第1实施方式中的内窥镜的具体结构进行说明。
图9是透视示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图。另外,图9是从一侧观察该内窥镜3的图,切去一部分表面而示出内设在该内窥镜中的主要部件。
如在图3中概略说明的那样,本实施方式中的内窥镜3具有:内窥镜主体18,其具有软性插入部21和设置在其后端的操作部22;以及管单元19(在本实施方式中采用一次性使用型),其基端的综合连接部52拆装自如地与设置在该内窥镜主体18中的操作部22的基端(前端)附近的(管单元连接用)连接部51连接。
在前述管单元19的末端设置有拆装自如地与AWS单元4连接的上述内窥镜连接器41。
插入部21具有:设置在该插入部21的前端的硬质前端部24;设置在该前端部24的后端的弯曲自如的弯曲部27;以及从该弯曲部27的后端到操作部22的细长的软性部(蛇管部)53,在该软性部53的途中的多个部位,具体地说两个部位,设置有硬度可变用致动器54A、54B,其由通过施加电压可进行伸缩、并也可改变硬度的导电性高分子人工肌肉(简称为EPAM)构成。
在设置于前述插入部21的前端部24的照明窗内侧,作为照明单元安装有例如发光二极管(简称为LED)56,该LED 56的照明光通过一体安装在该LED 56上的照明透镜射出到前方,给患部等被摄体照明。另外,该LED 56可以是产生白色光的LED,也可以使用产生红(R)、绿(G)、蓝(B)的各波长区域的光的R用LED、G用LED以及B用LED来构成。作为形成照明单元的发光元件,不限于LED 56,也可使用LD(激光二极管)等来形成。
并且,在与该照明窗相邻设置的观察窗上安装有未作图示的物镜,在其成像位置上配置了内置增益可变功能的CCD 25,形成对被摄体进行摄像的摄像单元。本实施方式中的CCD 25将增益可变功能内置在CCD元件自身内,由于利用增益可变功能可使CCD输出信号的增益容易地改变到数百倍左右,因而在LED 56的照明光下也可得到S/N下降少的亮图像。并且,由于LED 56与灯的情况相比发光效率良好,因而可抑制LED56附近的温度上升。
一端分别与LED 56和CCD 25连接、插通在插入部21内的信号线的另一端与设置在例如操作部22内部、进行集中控制处理(集约控制处理)的控制电路57连接。
并且,在插入部21内,沿着其长度方向以规定间隔配置有多个UPD线圈58,与各UPD线圈58连接的信号线通过设置在操作部22内的UPD线圈驱动单元59,与控制电路57连接。
并且,在弯曲部27的外皮内侧的周向的4个部位配置有在其长度方向配置EPAM而形成的角度用致动器27a。并且,该角度用致动器27a和硬度可变用致动器54A、54B也分别通过信号线与控制电路57连接。
在角度用致动器27a和硬度可变用致动器54A、54B中使用的EPAM,如图10(A)所示,在例如板状的两面安装电极,通过施加电压,可如图10(B)所示沿厚度方向收缩,并可沿长度方向伸长。另外,该EPAM如图10(C)所示,可与例如由施加的电压引起的电场强度E的大致平方成比例,来改变应变量。
在作为角度用致动器27a利用的情况下,通过形成为线形状等使一方伸长,并使相反侧收缩,可与通常的线的功能一样,使弯曲部27弯曲。并且,通过该伸长或收缩,可使其硬度改变,对于硬度可变用致动器54A、54B,可利用该功能使其部分的硬度可改变。
另一方面,在插入部21内插通有送气送水管路60a和吸引管路61a。这些送气送水管路60a和吸引管路61a的后端部全都延伸设置至形成于前述连接部51的开口端的管路连接部51a,并分别在该管路连接部51a中开口。
另一方面,在管单元19内也插通有送气送水管路60b和吸引管路61b,这些送气送水管路60b和吸引管路61b的后端部全都延伸设置至形成于前述综合连接部52的开口端的管连接部52a,并分别在该管连接部52a中开口。
另外,前述吸引管路61b在该管连接部52a内进行分支并开口到外部。
在综合连接部52安装于该连接部51上时,前述连接部51中的管路连接部51a和前述综合连接部52中的管连接部52a相互机械连接,此时,送气送水管路60a和吸引管路61a的开口端分别与送气送水管路60b和吸引管路61b的开口端连接。另外,前述吸引管路61a与插通在管单元19内的吸引管路61b连接,而且与在管连接部52a内进行分支并向外部开口的可使钳子等治疗工具插入的治疗工具插入口(简称为钳子口)62连通。该钳子口62在不使用的情况下利用钳子塞62a闭塞。
这些送气送水管路60b和吸引管路61b的近前侧的后端在内窥镜连接器41中成为送气送水管头63和吸引管头64。
送气送水管头63和吸引管头64与图6和图7等所示的AWS适配器42的送气送水连接器42c和吸引连接器42d分别连接。并且,如图7所示,在该AWS适配器42的内部,送气送水连接器42c分支成送气管路和送水管路。如图8所示,送气管路插过电磁阀B1与AWS单元4内部的送气送水用泵65连接,送水管路与供水桶48连接。并且,该供水桶48也在途中通过电磁阀B2与送气送水用泵65连接。送气送水用泵65以及电磁阀B1和B2通过控制线(驱动线)与AWS控制单元66连接,由该AWS控制单元66控制开闭,可进行送气和送水。另外,AWS控制单元66通过夹管阀45的开闭控制,还进行吸引动作控制。
并且,如图9所示,在内窥镜主体18的操作部22设置有由手术医生抓持的抓持部68,在包括该抓持部68在内的其周边,沿着操作部22的长度方向的轴设置有进行释放、保持等的远程控制操作(简称为遥控操作)的例如3个内窥镜开关SW1、SW2、SW3,它们分别与控制电路57连接。
而且,在作为操作部22中的设置有这些内窥镜开关SW1、SW2、SW3的位置的相反侧的上表面而倾斜形成的斜面部Sa上,在抓持了抓持部68的手可操作的位置上设置有进行角度操作(弯曲操作)和切换以进行其他遥控操作的设定等的防水结构的跟踪球69。
图11是示出设置在前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的操作部上的跟踪球及其周边部的正视图,是图9中的C向视。
如图11所示,在该斜面部Sa的跟踪球69的两侧,在成为操作部22的长度方向两侧的左右方向上,在左右对称的位置设置有2个内窥镜开关SW4、SW5。内窥镜开关SW4、SW5通常被分配送气送水开关和吸引开关的功能。
在以从图9中的C向视方向侧观察内窥镜3的操作部22的情况为正视的情况下,跟踪球69相对于操作部22或插入部21的长度方向处于长度方向的中心线上,而且2个内窥镜开关SW4、SW5左右对称地配置,并且沿着该中心线在其背面侧配置有内窥镜开关SW1、SW2、SW3。
这样,由于在操作部22,相对于其长度方向的中心轴左右对称地设置跟踪球69等各种操作单元,因而在手术医生抓持操作部22的抓持部68进行操作的情况下,用左手抓持的情况下与用右手抓持来进行操作的情况都能同样地确保良好的操作性。
该跟踪球69和内窥镜开关SW4、SW5也与控制电路57连接。跟踪球69和内窥镜开关SW1~SW5相当于图3所示的角度/遥控操作子28。
下面,参照图9和图12对该内窥镜3中的可在有特征的连接状态下连接的连接部51和综合连接部52的连接关系进行说明。
图12是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的操作部和管单元的连接部分的电结构的电路图。
电源线71a和信号线71b的一端与前述控制电路57连接。并且,前述电源线71a和信号线71b的另一端分别与连接部51中的电磁耦合连接部72a、72b连接。另一方面,在管单元19内插通有电源线73a和信号线73b,这些电源线73a和信号线73b的一端与在内窥镜连接器41中具有电源和信号触点的电连接器74连接。并且,前述电源线73a和信号线73b的另一端分别与综合连接部52中的电磁耦合连接部72a、72b连接。另外,把连接部51侧的电磁耦合连接部72a、72b称为传送单元51b。
当综合连接部52安装在连接部51上时,前述电磁耦合连接部72a、72b不进行所谓的使用金属电极的接合,从电源线73a向电源线71a供给电力,并且可进行信号线71b和信号线73b的信号收发。
即,在管单元19中的电源线73a的另一端配设有一次侧线圈C1a,在对置的电源线71a的另一端配设有二次侧线圈C1b。并且,通过使这些线圈接近,形成在磁通泄漏少的状态下进行电磁耦合的变压器T1。
同样,在信号线71b的另一端配设有线圈C2a,在对置的信号线73b的另一端配设有线圈C2b。并且,通过使这些线圈接近,形成在磁通泄漏少的状态下进行电磁耦合的变压器T2。另外,详情在后面描述。
用户使前述内窥镜连接器41与AWS单元4连接,这样,如图8所示,电源线73a通过AWS单元4的电连接器43与电源单元75连接,信号线73b(通过电源单元75)与UPD单元76和收发单元77以及AWS控制单元66连接。另外,收发单元77与进行无线的电波收发的天线连接。
从电源单元75通过插通在管单元19内的电源线73a被供给的交流电力在连接部52中被供给到前述一次侧线圈C1a。在连接部51的外装壳体的内侧配置二次侧线圈C1b,前述一次侧线圈C1a和二次侧线圈C1b接近而形成在磁通泄漏少的状态下进行电磁耦合的变压器T1。
然后,通过该电磁耦合,把供给到该线圈C1a的交流电力效率良好地传递到二次侧线圈C1b。该线圈C1b与控制电路57内的电源电路78连接,通过电源电路78生成在控制电路57侧所需要的直流电力。
电源电路78把通过整流用二极管D和平滑用电容器进行了整流后的直流电压,通过例如3端子电源用IC 79和平滑用电容器转换成控制电路57的动作所需要的直流电压,供给给控制电路57。
并且,与控制电路57连接的(形成共同的信号传送单元的)信号线71b如上所述,与线圈C2a连接,与该线圈C2a接近而对置的线圈C2b与插通在管单元19内的信号线73b连接。即,与变压器T1的情况大致一样,形成基于线圈C2a和C2b进行电磁耦合的变压器T2。
信号经过进行电磁耦合的线圈C2a和C2b从信号线71b侧被传递到信号线73b侧,并且在反方向也传递信号。
在本实施方式中,如在图13对其内部结构进行说明的那样,采用通过控制电路57对各种操作单元和摄像单元等进行集中控制或管理的结构,由此可削减插通在管单元19内的电信号线的根数。并且,即使在变更了设置在内窥镜3内的功能的情况下,也能直接不作变更地使用管单元19内的信号线73b。即,信号线73b形成将各种信号进行共同传送的共同的信号传送单元。
另外,如图12所示,例如与变压器T2相邻,把磁铁M1和M2配置成使不同的磁极之间对置,当使综合连接部52与连接部51连接时,线圈C1a和C1b、线圈C2a和C2b在接近并对置的状态下拆装自如地被安装。另外,也可以取代磁铁M1和M2,设置与两连接部51、52相互嵌合来定位的凹凸部。
这样,本实施方式中的内窥镜3,其特征在于,使管单元19相对于内窥镜主体18拆装自如,并且当把管单元19安装在内窥镜主体18上时,通过不使用金属电极之间的连接的连接单元,来进行内窥镜主体18和管单元19之间的电源和信号的收发。
图13是示出前述第1实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电结构的方框图。
在图13中的左侧下部所示的插入部21的前端部24,配置CCD 25和LED 56,在附图中的其上方记载的弯曲部27上配置有角度用致动器(在本实施方式中,具体地说是EPAM)27a和编码器27c。
并且,在软性部53分别配置硬度可变用致动器54和编码器54c(在本实施方式中,具体地说是使用EPAM的硬度可变用致动器54A、54B,然而进行简化而使用1个来代表性地示出)。并且,在该软性部53配置UPD线圈58。
并且,在插入部21的软性部53的上方记载的操作部22的表面上配置跟踪球69、送气送水SW(SW4)、吸引SW(SW5)、以及内窥镜SW(SW1~3)。另外,如后所述,跟踪球69用于角度操作和其他功能的选择设定等。
图13的左侧所示的这些部件通过信号线与设置在该图右侧所示的操作部22中的控制电路57(另外,UPD线圈驱动单元59在操作部22内)连接,控制电路57进行这些部件的功能驱动控制和信号处理等。
控制电路57具有由对控制状态进行管理的CPU等构成的状态管理部81,该状态管理部81与保持(存储)各部的状态的状态保持存储器82连接。该状态保持存储器82具有作为控制信息存储单元的程序存储存储器82a,通过改写作为存储在该程序存储存储器82a内的控制信息的程序数据,即使在变更了图13所示的构成要素的情况下,状态管理部81(构成状态管理部81的CPU)也能够进行与该变更后的结构对应的控制(管理)。
并且,该状态保持存储器82或者至少程序保持存储器82a由例如非易失性且可电改写的快闪存储器或EEPROM(电可擦除只读存储器)等构成,可通过状态管理部81简单地进行程序数据的变更。
通过例如信号线71b,即通过以下的有线的收发单元83,把程序数据的变更指令发送到状态管理部81,通过从AWS单元4侧发送在该指令后改写的程序数据,进行程序数据的变更。并且,版本升级等也能通过信号线71b容易地进行。
并且,在该状态保持存储器82内,按以下所述,可以写入和保持与各内窥镜3固有的机型信息和使用状态对应的个体信息,并可有效利用该信息。具体地说,在状态保持存储器82内保持例如内窥镜3的机型信息(例如,CCD 25的种类、插入部长度等信息),并保持根据内窥镜检查等的使用状况而不同的各内窥镜3的各自的个体信息(例如,使用时间(内窥镜检查的总计或累计使用时间)、洗涤次数、调整值、维护历史等信息),这些信息用于系统动作确定和向用户提供信息等。
并且,这些信息也能从内窥镜系统控制装置5或未作图示的洗涤装置等从外部进行编辑。
这样,通过兼备以往的内窥镜ID的功能来共享利用状态保持存储器82,可有效使用内窥镜ID中具有的信息(数据)。
并且,由于具有该状态保持存储器82,因而没有必要另外设置内窥镜ID,与现有的内窥镜ID相比可实现高功能化,可进行更详细且合适的设定、调整、管理、处理等。
并且,该状态管理部81(在本实施方式中)连接与AWS单元4进行有线通信的有线方式的收发单元83(该收发单元83与图2(B)对应,因而对其构成要素标注图2(B)的符号来表示。然而,电连接器15在操作部22内是电磁耦合连接部72a、72b,在管单元19的端部成为电连接器74)。
并且,该状态管理部81通过控制照明的照明控制部84,控制由该照明控制部84控制的LED驱动部85。该LED驱动部85向LED 56施加使作为照明单元的LED 56发光的LED驱动信号。
通过该LED 56的发光,被照明的患部等被摄体通过安装在观察窗上的未作图示的物镜而成像在配置于其成像位置上的CCD 25的摄像面上,由该CCD 25进行光电转换。
该CCD 25把通过来自状态管理部81控制的CCD驱动部86的CCD驱动信号的施加进行光电转换而蓄积的信号电荷作为摄像信号来输出。该摄像信号由A/D转换器(简称为ADC)87从模拟信号转换成数字信号,之后被输入到状态管理部81,并且数字信号(图像数据)被存储在图像存储器88内。该图像存储器88的图像数据被发送到收发单元83的数据发送部12’。
并且,从电连接器15(在本实施方式中是传送单元51b)经过管单元19内的信号线73b被传送到AWS单元4侧。而且,从AWS单元4被无线传送到内窥镜系统控制装置5。上述ADC 87的输出信号被发送到亮度检测部89,由亮度检测部89所检测出的图像的亮度信息被发送到状态管理部81。状态管理部81根据该信息,通过照明控制部84进行调光控制,以使LED 56的照明光量达到合适亮度。
并且,状态管理部81进行通过角度控制部91控制致动器驱动部92、通过该致动器驱动部92驱动角度用致动器(EPAM)27a的管理。另外,该角度用致动器(EPAM)27a的驱动量由编码器27c检测出,驱动量被控制成与对应于指示值的值一致。
并且,状态管理部81进行通过硬度可变控制部93控制致动器驱动部94、通过该致动器驱动部94驱动硬度可变用致动器54的管理。另外,该硬度可变用致动器54的驱动量由编码器54c检测出,该驱动量被控制成与指示值对应的值。
并且,通过跟踪球位移检测部95向该状态管理部81输入来自设置在操作部22中的跟踪球69等的、与操作量对应的操作信号。
并且,由开关按压检测部96检测送气送水SW、吸引SW、内窥镜SW的接通等的开关按压操作,该检测出的信息被输入到状态管理部81。EPAM具有根据由外力引起的变形而产生电动势的特性,也可以把配置在进行驱动的EPAM的相反侧的EPAM用作编码器。
并且,控制电路57具有电源输送接收部97和电源产生部98。电源输送接收部97,具体地说,在操作部22中是电磁耦合连接部72a。并且,传送到电源产生部98的交流电源在该电源产生部98中被转换成直流电源。该电源产生部98相当于图11的电源电路78。由电源产生部98所生成的直流电源向控制电路57内部的各部供给其工作所需要的电力。
图14示出内窥镜系统控制装置5中的图8的收发单元101和图像处理单元116的内部结构。
该内窥镜系统控制装置5具有例如无线方式的收发单元101。从AWS单元4无线发送的图像信号等数据由天线部13取入,被发送到数据接收部14,进行放大,之后进行解调处理。该数据接收部14的动作由数据通信控制部11控制,所接收的数据被依次存储在缓冲存储器102内。
该缓冲存储器102的图像数据被发送到进行图像数据处理的图像处理部103。除了向该图像处理部103输入来自缓冲存储器102的图像数据之外,还通过键盘104的键输入而输入来自产生文字信息的文字生成部105的文字信息,可把文字信息附加在图像数据上等。
图像处理部103把输入的图像数据等发送到图像存储控制部106,通过该图像存储控制部106把图像数据等临时存储在图像存储器107内,并记录在记录介质158内。
并且,图像存储控制部106读出临时存储在图像存储器107内的图像数据,发送到数字编码器108,数字编码器108把图像数据编码成规定的影像方式,输出到D/A转换器(简称为DAC)109。该DAC 109把数字影像信号转换成模拟影像信号。该模拟影像信号再经过行驱动器110从影像输出端被输出到观察监视器6,在观察监视器6上显示与影像信号对应的图像。
并且,临时存储在图像存储器107内的图像数据被读出,被输入到DV数据生成部111,由该DV数据生成部111生成DV数据,从DV数据输出端输出DV数据。
并且,在该内窥镜系统控制装置5内设置有影像输入端和DV数据输入端,把从影像输入端子所输入的影像信号经过行接收器112和ADC113转换成数字信号而得到的影像信号,被数字解码器114解调,被输入到图像存储控制部106。
并且,输入到DV数据输入端的DV数据被图像数据提取部115提取(解码)出图像数据,该图像数据被输入到图像存储控制部106。
图像存储控制部106把从影像输入端或DV数据输入端输入的影像信号(图像数据)也临时存储在图像存储器107内,或者记录在记录介质158内,或者从影像输出端输出到观察监视器6。
在本实施方式中,由内窥镜3的CCD 25所拍摄的图像数据和由UPD单元76所生成的UPD图像数据从AWS单元4侧被无线输入到内窥镜系统控制装置5,内窥镜系统控制装置5把这些图像数据转换成规定的影像信号,输出到观察监视器6。另外,内窥镜系统控制装置5也可以取代UPD图像数据而接收UPD线圈位置数据,在图像处理部103内生成UPD图像数据。
图15示出AWS单元4的内部结构。
从内窥镜3的控制电路57输入到内窥镜用的电连接器43的图像数据和开关等的操作数据被输出到收发单元77的数据通信控制部11,与来自UPD单元76的UPD图像数据一起,从天线部13发送到内窥镜系统控制装置5的天线部13。
另一方面,设置在内窥镜3的操作部22中的送气送水开关和吸引开关的操作等的AWS关联信息也被发送给送气送水控制部122,该送气送水控制部122根据操作的信息,控制泵65和电磁阀单元124的动作。送气送水管60b、61b通过AWS适配器42与电磁阀单元124连接。并且,供水桶48与电磁阀单元124和AWS适配器42连接,并且吸引桶49b与AWS适配器42连接。
并且,AWS单元4被供给商用电源,该商用电源通过绝缘变压器126被发送到电源输送输出部127。该电源输送输出部127把与商用电源绝缘的交流电源从电连接器43提供给与该电连接器43连接的内窥镜3的电源线73a。
通过与数据通信控制部11连接的电力输送控制部128,控制上述电源输送输出部127的电力输送输出。
在具有本实施方式的内窥镜系统1中,在闭合了电源的情况下,在观察监视器6上,例如如图16(A)所示显示各种图像。在该情况下,除了显示患者信息等的信息显示区域Rj、内窥镜图像的显示区域Ri、UPD图像的显示区域Ru、保持图像的显示区域Rf、以及角度形状的显示区域Ra以外,还设置有菜单显示区域Rm,在菜单显示区域Rm显示菜单。另外,由编码器27c检测角度用致动器27a的角度操作量,角度形状的显示区域Ra显示该情况下的角度形状。
作为显示在菜单显示区域Rm内的菜单,显示图16(B)所示的主菜单。该主菜单不仅显示有内窥镜开关、角度灵敏度、插入部硬度、变焦、图像强调、送气量,而且还显示有进行返回到前一菜单画面的操作指示的返回项目和进行菜单结束操作指示的结束项目。
并且,当用户通过跟踪球69等的操作,移动选择框而选择内窥镜开关的项目时,该内窥镜开关的项目的框的显示变粗,成为表示已被选择的显示,而且通过按下跟踪球69进行确定操作,如图16(C)所示,可选择设定分配给5个内窥镜开关SW1至SW5的功能。
下面,对这种结构的内窥镜系统1的作用进行说明。
作为实施内窥镜检查前的准备,首先使一次性使用型的管单元19侧的综合连接部52与内窥镜主体18的操作部22的连接部51连接。在该情况下,形成电磁耦合连接部72a、72b的变压器T1、T2在相互绝缘且防水状态下电磁连接。通过该连接,内窥镜3的准备完成。
然后,把管单元19的内窥镜连接器41与AWS单元4的连接器43连接。该部分通过一次操作(one touch)连接,通过一次连接动作完成各种管路、电源线、信号线、光连接。没有必要象以往的内窥镜系统那样每次都要分别进行各种管路的连接、电连接器的连接等。
并且,用户把AWS单元4与UPD线圈单元8连接,把内窥镜系统控制装置5与观察监视器6连接。并且,根据需要,使内窥镜系统控制装置5与图像记录单元7等连接,这样,内窥镜系统1的设置完成。
然后,把AWS单元4和内窥镜系统控制装置5的电源接通。这样,AWS单元4内的各部成为工作状态,电源单元75成为可通过电源线73a等把电源供给到内窥镜3侧的状态。
参照图17和图18对该情况下的AWS单元4和内窥镜3的起动时的动作进行说明。
当图15所示的AWS单元4的电源单元75内的电力输送控制部128开始起动处理时,如图17所示,在最初步骤S1,使电源输送输出部127的状态成为停止电力供给的状态,即,断开电力供给。
之后,在步骤S2,使监视定时器接通,之后,如步骤S3所示,使电源输送输出部127的状态成为进行电力供给的状态,即,接通电力供给。电源输送输出部127处于电力供给状态,这样,该电力通过管单元19内的电源线73a,再经过电磁耦合连接部72a,向操作部22的控制电路57内的电源产生部98供给交流电力。
之后,如步骤S4所示,电力输送控制部128成为等待通过管单元19内的信号线73b从内窥镜3侧接收起动消息的状态。并且,电力输送控制部128在未接收到起动消息的情况下,如步骤S5所示进行监视定时器的时间是否用完的判断,在时间未用完的情况下,回到步骤S4,在时间用完的情况下,回到最初步骤S1。
另一方面,在步骤S4,在时间用完前接收到起动消息的情况下,电力输送控制部128如步骤S6所示,关闭监视定时器的时间计量。然后,如步骤S7所示,发布继续消息,结束该起动处理。
另一方面,在内窥镜3的控制电路57,交流电力被供给到电源产生部98,这样,控制电路57内的动作所需要的电力被供给,开始起动处理。然后,图13所示的状态管理部81在最初的步骤S11等待电源产生部98的电源电压变稳定。
然后,在电源电压稳定的情况下,在下一步骤S12,状态管理部81进行控制电路57各部的系统初始化。在该系统初始化后,如步骤S13所示,状态管理部81把起动消息通过收发单元83、再经过管单元19内的信号线73b发送到电力输送控制部128。
在发送该起动消息后,如步骤S14所示,状态管理部81成为等待从电力输送控制部128侧接收继续消息的状态,在接收到继续消息的情况下,结束起动处理。另一方面,在未接收到继续消息的情况下,如步骤S15所示,状态管理部81在未达到重试结束条件(例如预先设定的重试次数的条件)的情况下,回到步骤S13,再次发布起动消息,在达到重试结束条件的情况下,错误结束。
当上述起动处理正常结束时,开始CCD 25的摄像,用户可使用操作部22的操作单元进行送气送水、吸引、角度操作、硬度可变操作等。
根据图19~图22对这些操作相关的代表性处理动作进行说明。图19示出摄像控制处理的动作内容。
如图19所示,当摄像处理开始时,如步骤S21所示,内窥镜3进行摄像数据获取。具体地说,在状态管理部81的管理(控制)下,LED 56进行发光,并且CCD驱动部86开始驱动CCD 25的动作,由CCD 25所拍摄的摄像信号由ADC 87转换成数字信号(摄像数据)。该摄像数据(图像数据)被依次存储在图像存储器88内,进行摄像数据获取。
所取得的图像数据如步骤S22所示被依次发送。从图像存储器88所读出的图像数据从收发单元83被有线发送到AWS单元4,从该AWS单元4的收发单元77被无线发送到内窥镜系统控制装置5侧,在内窥镜系统控制装置5的内部被转换成影像信号,显示在观察监视器6上。
并且,ADC 87的摄像数据被输入到亮度检测部89。如步骤S23所示,该亮度检测部89进行摄像数据的亮度数据在合适的时间内的平均值的计算等,进行摄像数据的亮度检测。
该亮度检测部89的检测数据被输入到例如状态管理部81,进行是否是指定亮度的判断(步骤S24)。然后,在是指定亮度的情况下,结束摄像处理,转移到下一摄像处理。
另一方面,在步骤S24,状态管理部81在判断为不是指定亮度的情况下,如步骤S25所示,把照明光调整指示信号(控制信号)发送到照明控制部84,照明控制部84进行照明光量调整。例如,照明控制部84进行使LED 56发光的驱动电流增大或减少等,来进行照明光量调整。照明控制部84把该调整结果返回到状态管理部81。
因此,状态管理部81根据调整结果信息,判断是否在照明控制部84可进行亮度调整的范围内。然后,在照明控制部84的亮度调整范围内的情况下,不进行步骤S27的处理,结束该摄像处理控制。另一方面,在照明控制部84的亮度调整范围之外的情况下,如步骤S27所示,状态管理部81把CCD增益调整信号输出到CCD驱动部86,通过调整CCD 25的增益来进行摄像数据亮度调整。然后,结束该摄像处理。
下面对图20的送气送水处理进行说明。如图11所示,通常,送气送水开关和吸引开关的功能被分配给操作部22中的跟踪球69的两侧。
当送气送水处理开始时,如图20的步骤S31所示,控制电路57的状态管理部81进行送气送水开关的状态数据获取。
对于送气送水开关的操作,由图13所示的开关按压检测部96检测其操作,通过被输入该检测结果信息,状态管理部81进行送气送水开关的状态数据的获取。
然后,如步骤S32所示,状态管理部81判断送气送水开关的状态变化。在步骤S32,在判断为有送气送水开关的状态变化的情况下,如步骤S33所示,状态管理部81把与用户所操作的送气送水开关的指示对应的送气送水控制数据,通过收发单元83发送到AWS单元4侧。
AWS单元4中的送气送水控制部122根据该送气送水控制数据,进行泵65和电磁阀单元124的控制动作。然后,结束该送气送水处理动作。另一方面,在步骤S32,在判断为没有送气送水开关的状态变化的情况下,不进行步骤S33的处理,结束该送气送水处理动作。另外,由于吸引处理与送气送水处理大致相同,因而省略该处理。
下面,参照图21对角度操作控制处理进行说明。当角度控制处理开始时,如步骤S41所示,状态管理部81进行角度控制是否有效的判断。
在本实施方式中,对于跟踪球69,根据该跟踪球69是否被按压,状态管理部81如步骤S41所示,进行角度控制是否有效的判断。具体地说,状态管理部81可根据跟踪球位移检测部95的输出,检测跟踪球69的位移操作和按压操作。另外,当跟踪球69被按压时,角度控制关闭。
状态管理部81根据跟踪球位移检测部95的输出,进行角度控制是否有效的判断。
然后,在判断为角度控制不是为有效的情况下,转移到步骤S45,保持之前的指令值。另一方面,在判断为角度控制是有效的情况下,进到下一步骤S42,状态管理部81取得基于跟踪球69的操作的状态数据。然后,在下一步骤S43,状态管理部81根据跟踪球位移检测部95的输出,进一步进行是否有状态变化的判断。
在该情况下,状态管理部81在判断为没有状态变化的情况下,转移到步骤S45,反之在判断为有状态变化的情况下,在下一步骤S44,算出与跟踪球69的旋转方向和旋转量对应的指令值。
在步骤S44或S45的处理后,如步骤S46所示,状态管理部81把指令值通过角度控制部91发送到致动器驱动部92,对角度用致动器进行伺服处理。
即,致动器驱动部92根据指令值,驱动角度用致动器,以便成为与该指令值对应的角度状态(弯曲角)。此时,使用编码器检测角度用致动器的角度状态,致动器驱动部92驱动角度用致动器,以使由该编码器检测出的值与指令值一致。这样,结束角度控制处理。
另外,在图21中,还示出了在步骤S46的伺服处理时,设置了在实施方式2中进行过说明的接触传感器的情况下的处理动作(步骤S47和S48)。步骤S47和步骤S48的处理在实施方式2中进行说明。
下面参照图22,对硬度可变操作的控制处理进行说明。该控制处理进行与图21基本相同的控制处理。
当硬度可变操作的控制处理开始时,如步骤S51所示,状态管理部81进行硬度可变控制是否有效的判断。
具体地说,如图16(B)所示,利用主菜单,把插入部硬度分配给内窥镜开关SW1~SW5,状态管理部81判断插入部硬度的内窥镜开关是否被按下而变得有效。然后,状态管理部81在判断为硬度可变控制不是为有效的情况下,移到步骤S55,保持前一指令值。另一方面,在判断为硬度可变控制是有效的情况下,进到下一步骤S52,状态管理部81取得基于跟踪球69的操作的状态数据。
然后,在下一步骤S53,状态管理部81根据跟踪球位移检测部95的输出,进一步进行是否有状态变化的判断。
在该情况下,状态管理部81在判断为没有状态变化的情况下,移到步骤S55,反之在判断为有状态变化的情况下,在下面的步骤S54,算出与跟踪球69的旋转方向和旋转量对应的指令值。
在步骤S54或S55的处理后,如步骤S56所示,状态管理部81把指令值通过硬度可变控制部93发送到致动器驱动部94,对硬度可变用致动器54A或54B进行伺服处理。
即,致动器驱动部94根据指令值驱动硬度可变用致动器54A或54B,以便达到与该指令值对应的目标硬度。此时,使用编码器54c检测硬度可变用致动器54A或54B的硬度可变状态,致动器驱动部94驱动硬度可变用致动器54A或54B,以使由该编码器54c检测出的值达到目标硬度。
在进行这种伺服处理当中的步骤S57,硬度可变控制部93或状态管理部81通过致动器驱动部94进行是否是硬度可变用致动器54A或54B的可变范围内的判断,在脱离了该可变范围的情况下,结束该硬度可变控制处理。
并且,如果在步骤S57是硬度可变用致动器54A或54B的可变范围内的情况下,接下来在下一步骤S58,硬度可变控制部93或状态管理部81进行是否达到了目标硬度的判断,在未达到目标硬度的情况下,回到步骤S56,继续进行伺服处理。这样,在达到了目标硬度的情况下,结束硬度可变的控制处理。
并且,UPD单元76通过UPD线圈单元8,针对配置在内窥镜3的插入部21的内部的UPD线圈58检测位置,算出插入部21的插入形状,在观察监视器6的显示画面上显示插入部形状,即UPD图像。
图23(A)~(D)分别以把右侧的菜单画面和左侧的UPD图像相对应的状态来表示,并显示为如下状态:用户通过菜单画面,使用与所设定的硬度对应的颜色,来显示在选择设定了硬度可变用致动器54A、54B的硬度时、设置在多个部位(在具体例中是2个部位)的硬度可变用致动器54A、54B的硬度部分,从而容易识别该部分的硬度。
图23(A)示出主菜单的显示状态,并示出在该显示状态下用户选择插入部硬度可变。在该情况下,对于UPD图像,由于处于选择插入部硬度可变之前,因而不加区别地显示硬度可变用致动器54A、54B的区间A、B与该区间A、B以外的部分。
如图23(B)所示,当选择了插入部硬度可变时,显示针对2个部位的硬度可变用致动器54A、54B的区间A、B所设定的硬度的区间范围,该区间A、B成为用于把硬度从(柔软)软的状态设定为硬状态中的哪种硬度的硬度设定画面,当前硬度位置分别用圆圈表示。在该情况下,从软到硬分别用不同显示色显示。
因此,针对对应的UPD图像,使用与设定了硬度可变用致动器的硬度对应的显示色,来对硬度可变用致动器的部分进行彩色显示。在图23(B)的状态下,硬度区间被设定为接近软的状态,在该情况下的UPD图像中的硬度可变用致动器54A和54B的区间A、B部分用黄色显示。
图23(C)示出在图23(B)的状态下,把例如硬度可变用致动器54B的区间B的硬度设定为中央附近的硬度的情况,该情况下的UPD图像中的硬度可变用致动器54B的区间B用绿色显示。
并且,图23(D)示出在图23(B)或图23(C)的状态下,把例如硬度可变用致动器54B的区间B的硬度设定为硬(硬值)的硬度的情况,该情况下的UPD图像中的硬度可变用致动器54B的B用蓝色显示。
通过这样来进行显示,用户可自由设定硬度可变用致动器54A、54B的硬度,并且由于使用与所设定的硬度对应的显示色显示所设定的硬度可变用致动器54A、54B的区间A、B部分,因而用户可简单识别硬度可变用致动器54A、54B的硬度。
并且,由于利用UPD线圈58来显示插入部21的形状,因而手术者可容易进行插入部21的插入作业等。
下面,参照图24和图25对实现用户的遥控操作的人机接口的内窥镜3侧和内窥镜系统控制装置5侧的处理内容进行说明。另外,在图24和图25中,把人机接口简称为HMI。
如图24所示,当人机接口处理开始时,状态管理部81等待角度有效开关断开。即,等待跟踪球69被按压而使角度有效开关断开。
然后,当角度有效开关断开时,如下一步骤S62所示,状态管理部81发出GUI(图形用户界面)显示消息。该GUI显示消息从内窥镜3经由AWS单元4被无线发送到内窥镜系统控制装置5的系统控制单元117内的(控制用CPU)。
状态管理部81在发出GUI显示消息后,在下一步骤S63,处于等待从内窥镜系统控制装置5侧接收GUI显示完成消息的状态。然后,状态管理部81在不能接收该GUI显示完成消息的情况下,进到步骤S64,进行是否符合重试结束条件的判断,在不符合重试结束条件的情况下,回到步骤S63,反之在符合重试结束条件的情况下,出错结束。
在步骤S63的处理中,状态管理部81在接收到显示完成消息的情况下,移到步骤S65,进行角度有效开关是否接通的判断。然后,状态管理部81在角度有效开关接通的情况下,如步骤S66所示,发出GUI结束消息。
该GUI结束消息与GUI显示消息的情况一样,从内窥镜3经由AWS单元4被无线发送到内窥镜系统控制装置5。然后,在发出了该GUI结束消息后,状态管理部81在下一步骤S67,处于等待从内窥镜系统控制装置5侧接收GUI显示结束消息的状态。然后,状态管理部81在接收到该GUI显示结束消息的情况下,结束该人机接口处理。
另一方面,状态管理部81在不能接收该GUI显示结束消息的情况下,进到步骤S68,进行是否符合重试结束条件的判断,在不符合重试结束条件的情况下,回到步骤S66,反之在符合重试结束条件的情况下,出错结束。
并且,在步骤S65,角度有效开关未接通的情况下,移到步骤S69侧的菜单画面的处理,在该步骤S69,状态管理部81根据跟踪球位移检测部95的输出判断是否有某阈值以上的变化量,从而判断是否有跟踪球69的状态变化。
然后,如步骤S70所示,状态管理部81在判断为有跟踪球69的状态变化的情况下,取得该跟踪球69的状态数据(变化数据)。
在该情况下,用户在图16(B)的主菜单画面中,可使用与跟踪球69的操作对应地移动的光标,选择指示期望的项目的功能。
然后,如步骤S71所示,状态管理部81发送与用户进行的跟踪球69的操作对应的状态数据。该状态数据从内窥镜3与CCD 25的摄像数据同步地,作为分组数据经由AWS单元4被发送到内窥镜系统控制装置5。在该状态数据发送后,回到步骤S65的处理。
在步骤S69,状态管理部81在判断为没有跟踪球69的状态变化的情况下,如步骤S72所示,根据开关按压检测部96的检测输出判断是否有开关状态(开关SW1~SW5)的变化。
在该步骤S72,在判断为没有开关状态变化的情况下,回到步骤S65,反之在判断为有开关状态变化的情况下,如步骤S73所示,状态管理部81取得开关按压状态数据,然后在下一步骤S74发送所取得的开关按压数据,回到步骤S65的处理。
另一方面,如图25所示,当人机接口处理开始时,内窥镜系统控制装置5的系统控制单元117的CPU在最初步骤S81,处于等待从内窥镜3侧接收GUI显示消息的状态。该CPU等待通过图8或图14的收发单元101无线接收GUI显示消息。
然后,如步骤S82所示,该系统控制单元117的CPU当接收到GUI显示消息时,进行GUI显示的控制处理。即,CPU对图像处理单元116执行GUI显示的控制。
在步骤S82的GUI显示处理后,如步骤S83所示,CPU发出显示完成消息。CPU通过收发单元101发送该显示完成消息。在下一步骤S84,CPU判断是否从内窥镜3侧接收到GUI结束消息。然后,CPU在已接收到该GUI结束消息的情况下,在步骤S85进行结束GUI示的处理,之后,在下一步骤S86发出GUI显示结束消息,之后,结束该人机接口处理。
在步骤S84,CPU在未接收到GUI结束消息的情况下,移到步骤S87,进行跟踪球69的接收数据是否有变化的判断。该跟踪球69的接收数据的有无变化的判断是通过接收内窥镜3侧的跟踪球69的状态变化判断结果来进行的。然后,在接收数据有变化的情况下,如步骤S88所示,进行跟踪球69的状态数据的获取。然后在下一步骤S89,CPU使光标移动与所取得的跟踪球69的状态数据(变化数据)对应的移动量。然后,回到步骤S84的处理。
并且,在步骤S87的处理中,在判断为跟踪球69的接收数据没有变化的情况下,CPU如步骤S90所示,根据在内窥镜3侧上的判断结果的发送数据的已接收的接收数据,进行开关的接收数据是否有变化的判断。
然后,在判断为开关的接收数据有变化的情况下,如步骤S91所示,CPU从来自内窥镜3侧的发送信息中取得开关按压状态数据。然后如步骤S91所示,CPU进行被分配给被进行了开关按压的开关来执行功能的处理,回到步骤S84的处理。并且,在步骤S90,即使在开关的接收数据没有变化的情况下,也回到步骤S84的处理。
根据本实施方式中的形成进行这种动作的内窥镜系统1的内窥镜3,可将该内窥镜3在操作部22中分离成内窥镜主体18和管单元19,通过对管单元19侧采用一次性使用型,可容易进行内窥镜主体18的洗涤、灭菌等。
即,与在管单元19上一体形成有对应的通用电缆的现有例的情况相比,内窥镜主体18中的送气送水管路60a和吸引管路61a可短得多,因此容易进行洗涤和灭菌。
并且,在该情况下,在管单元19上一体形成有对应的通用电缆的现有例的情况下,通用电缆从操作部22起弯曲地连设,而在本实施方式中,在操作部22的连接部51中,成为有若干弯曲的管路连接部51a,其他部分成为呈大致直线状延伸的送气送水管路60a和吸引管路61a,因而可容易且以短时间进行管路内的洗涤和灭菌以及干燥等的处理。因此,可利用很短的时间设定为可进行内窥镜检查的状态。
并且,在本实施方式中,由于具有不通过所谓的金属电极之间的连接的连接单元来使内窥镜主体18和管单元19拆装自如,因而即使对内窥镜主体18重复进行洗涤和灭菌,也不发生触点的导通不良等,可提高可靠性。
并且,在本实施方式中,采用以下构成:在操作部22设置角度操作单元、送气送水操作单元、吸引操作单元、硬度可变单元、保持操作单元、释放操作单元等多个操作单元,并且使用设置在操作部22内的控制电路57对这些操作单元进行集约(集中)控制。并且,该控制电路57对于射出用于进行摄像的照明光的发光单元和进行摄像的摄像单元,也与上述操作单元一起进行集约控制。
这样在本实施方式中,由于采用以下构成:使用设置在操作部22内部的控制电路57对设置在内窥镜主体18内的各种功能进行集约控制,并且对与内窥镜主体18连接的AWS单元4以及进行无线信息收发的内窥镜系统控制装置5的操作单元的各种功能进行集约控制,因而用户(更具体地说是手术者)可使用设置在操作部22内的各种操作单元自由进行各种操作,可大幅提高操作性。
特别是在本实施方式中,由于通过在操作部22内设置进行集约控制的控制电路57,对由CCD 25拍摄所得的图像数据、以及操作单元的各种信号进行分组化等,从该控制电路57通过1对信号线71b共同进行传送,因而可削减电信号线的根数(具体地说,传送信号的信号线可削减为2根,以及输送电力的电源线可削减为2根。并且,如果共用信号线和电源线各自的其中一根,整体就可为3根)。
因此,也能削减需要插通于在操作部22中的连接部内连接的管单元19内的信号线的根数,可使管单元19侧为一次性使用。
并且,通过削减插通在管单元19内的信号线的根数,可使管单元19细径化和容易弯曲,可提高在用户进行操作的情况下的操作性。
另外,作为本发明的第1实施方式的内窥镜系统的变形例,可以采用图26所示结构的内窥镜系统1B。
该内窥镜系统1B采用以下结构:在图4所示的内窥镜系统1中,把AWS单元4收纳在设置于检查床2的上端面的凹部内。
在该AWS单元4中的例如上表面设置有图8所示的无线的收发单元77。并且,在该AWS单元4收纳于凹部内的情况下,在露出到外部的前表面设置有内窥镜连接器40,可使内窥镜3的内窥镜连接器41拆装自如地连接。
其他构成与图4的情况相同。在该构成的情况下,在使用内窥镜3进行内窥镜检查等的情况下,由于在检查床2上安装有AWS单元4,因而即使不将从内窥镜3延伸的管单元19拉得很长,也能与AWS单元4连接,可对手术者提供容易操作的环境。此外还具有与图4的内窥镜系统1的情况相同的效果。
下面对本发明的第2实施方式进行说明。
图27是透视示出本发明的第2实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图,图28是示出前述第2实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的透明度传感器的要部立体图,图29是示出前述第2实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电结构的方框图。
如图27所示,本实施方式中的内窥镜3B不设置与第1实施方式中的内窥镜3的信号线71b相当的单元,使用设置在操作部22内的天线部141,与AWS单元4无线收发CCD 25的摄像数据和各种数据等。即,在第1实施方式中的内窥镜中,由作为共同的信号传送单元的信号线71b承担有线方式的各种信号,而在第2实施方式中,对于无线方式的各种信号,采用形成共同的信号传送单元的天线部141。
因此,本实施方式的内窥镜主体18的操作部22的连接部51采用不具有上述第1实施方式中的与信号线71b连接的电磁耦合连接部72b的构成。管单元19侧也采用未插通有(图9的情况下的管单元19中的)信号线73b的结构。
因此,在管单元19内插通有送气送水管路60b和吸引管路61b以及电源线73a。因此,连接器41中的电连接器74’仅具有电源线73a的连接部。
根据本实施方式,管单元19内的结构由于与第1实施方式相比可简化,因而也能实现低成本化,管单元19可更适合于一次性使用。
并且,在本实施方式中,在前端部24的外周面设置有接触传感器142,该接触传感器142通过信号线与控制电路57连接。并且,在进行了角度操作的情况下,此时,根据接触传感器142的检测结果进行限制弯曲部27弯曲的控制。通过进行该控制,弯曲部27减轻施力,以便不对体腔内的内壁施加不必要的力,例如在体腔内插入插入部21时,减轻使患者受到的痛苦,可进行顺利插入。
并且,在本实施方式中,在插入部21的长度方向的途中的合适部位设置了对送气送水管路60a和吸引管路61a中的内部流体的透明度进行检测的透明度传感器143,该透明度传感器143的检测信号被送到控制电路57。另外,在本第2实施方式中,采用不配置第1实施方式中的UPD线圈58的构成。
图28示出透明度传感器143的洗涤程度检测作用的说明图。
如图28(A)所示,在由透明管形成的送气送水管路60a(吸引管路61a也一样)的外周,将光反射器144和反射板145配置成对置,形成透明度传感器143。
然后,如图28(B)所示,构成光反射器144的发光元件的光射出到反射板145侧,由反射板145所反射的反射光由构成光反射器144的受光元件接收。
在该情况下,实际上,由于在光反射器144和反射板145之间配置有由透明管形成的送气送水管路60a等透射率检测体146,因而在使透明的洗涤液流过送气送水管路60a的内侧来洗涤了送气送水管路60a的内壁侧的情况下,当内壁面处于干净状态时,由光反射器144的受光元件接收的光量增大,可检测出洗涤情况。
因此,可使用该功能定量检测送气送水管路60a的内壁面和吸引管路61a的内壁面的洗涤程度。
另外,在该情况的说明中,以在使用洗涤液进行洗涤的情况下的作用进行了说明,然而在内窥镜检查中等,通过参照透明度传感器143的检测输出,也能知道送气送水管路60a的内壁面和吸引管路61a的内壁面的污浊情况。
图29示出在本实施方式中的内窥镜3B的情况下的电气系统的构成。
在本第2实施方式中,与第1实施方式相比,在前端部24还设置有接触传感器142,通过根据该接触传感器142的检测输出进行接触检测的接触传感器检测部147与状态管理部81连接。
并且,在例如插入部21的软性部内还设置有透明度传感器143,通过根据该透明度传感器143的检测输出来检测透明度的透明度检测部148与状态管理部81连接。
并且,在本实施方式中,采用以无线方式进行收发的收发单元149而取代图13中的使用有线方式的收发单元83。在第1实施方式中,输入到AWS单元4的电连接器43的图像数据和开关等的操作数据,在内窥镜系统控制装置5的数据通信控制部11中,与第1实施方式一样全部接收。
并且,在AWS单元4的数据通信控制部11中,在仅接收了送气送水开关和吸引开关的操作等的AWS关联信息后,送到送气送水控制部122,控制泵65和电磁阀单元124。另外,在本实施方式中,采用不设置UPD线圈58的构成。
在本第2实施方式中,状态管理部81在进行对角度操作的角度操作控制的情况下,如图21所示,在步骤S46的伺服处理开始当中,状态管理部81如步骤S47所示,通过接触传感器检测部147取入接触传感器142的检测结果,从而进行前端部24是否以适度值以上的压力与体腔内的内壁等接触的检测(判断)。
然后,状态管理部81在判断为不是以适度值以上的压力接触的情况下,进到下一步骤S48,根据编码器的检测值判断是否到达与角度指令值对应的目标位置,在未到达目标位置的情况下,回到步骤S46,反之在到达目标位置的情况下,结束对该角度操作的控制处理。
另一方面,在步骤S47,状态管理部81在判断为以适度值以上的压力接触的情况下,不进行下一步骤S48的处理,结束对角度操作的控制处理。
这样,在进行了角度操作的情况下,状态管理部81进行控制处理,以使弯曲部27弯曲到与该角度操作的指令值对应的目标位置,而在前端部24以设定值以上的压力与体腔内的内壁等接触的情况下,抑制进一步弯曲。
因此,在用户把插入部21插入在体腔内的情况下,即使在沿着弯曲的管路内插入而进行了角度操作的情况下,也能避免以设定值以上的压力进行接触,因而可进一步减轻使患者受到的痛苦,并可进行顺利插入。
另外,可以控制成,根据接触传感器142的检测输出,进一步变更硬度可变用致动器的硬度。
本第2实施方式中的其他作用和效果与第1实施方式1大致相同。
下面对本发明的第3实施方式进行说明。
图30是透视示出本发明的第3实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图。
如图30所示,本第3实施方式中的内窥镜3C与上述第2实施方式一样不设置上述信号线71b,取而代之设置天线部141,使用该天线部141进行信号数据收发,并且也不再设置电源线71a,在操作部22内设置电池151、以及与其连接的充电电路152和非接触充电用线圈153。
本第3实施方式中的操作部22的连接部51配备具有送气送水连接器和吸引连接器的管路连接部51a。
因此,本第3实施方式中的与内窥镜主体18拆装自如地连接的管单元19采用以下结构:不像上述第1实施方式那样设置电源线73a和信号线73b,而插通有送气送水管路60b和吸引管路61b。
上述电池151由锂电池等可充电的二次电池构成,该电池151通过充电电路152,与内置在接近操作部22的外表面的部分中的水密结构的非接触充电用线圈153连接。并且,在内置有该非接触充电用线圈153的部分的外表面,将未作图示的非接触供电用线圈对置配置,通过把交流电流供给到该非接触供电用线圈,可给电池151充电。
即,通过把交流电力供给到配置在操作部22的外表面侧的非接触供电用线圈,可把交流电力通过电磁耦合非接触地传递到操作部22内部的非接触充电用线圈153。该交流电力再由充电电路152转换成给电池151充电的直流电压,被供给到电池151,电池151被充电。
在本第3实施方式中,如在第1实施方式中所说明的那样,由于作为照明单元采用LED 56,因而与使用灯的情况相比可大幅降低消耗电力,而且由于作为摄像元件采用(内置增益可变功能的)超高灵敏度的CCD25,因而即使在照明光量小的状态下也能取得充分亮的图像。因此,即使在采用了电池151的情况下,也能进行比现有例长得多的时间的内窥镜检查。并且,电池151与现有例的情况相比也能采用小型、轻量的电池,可使操作部22轻量化,确保良好操作性。
本第3实施方式中的内窥镜3C的内部电气系统的结构为,在图29中,去除了接触传感器142和透明度传感器143等,并且电源输送接收部97置换成电池151以及与其连接的充电电路152和非接触充电用线圈。因此,省略其附图。
根据本第3实施方式,管单元19仅包含管路系统,采用更适合于一次性使用型的构成。并且,在进行再利用的情况下,由于管单元19内没有电线,因而也容易再利用。并且,根据本第3实施方式,在不使用管路系统的情况下,也能将管单元19从内窥镜主体18上取下来使用。即,在该情况下,由于可不需要管单元19,因而可消除管单元19成为操作障碍的情况,可提高操作性。
其他作用和效果与在第1实施方式或第2实施方式中所说明的情况大致相同。
下面对本发明的第4实施方式进行说明。
图31是透视示出本发明的第4实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图,图32是示出前述第4实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电池单元和周边部的结构的主要部侧视图以及示出电路部和该电池单元相关的充电部的结构的电路图。
如图31所示,本第4实施方式中的内窥镜3D配置了电源电路161,取代在第3实施方式中的内窥镜3C中的操作部22内安装的电池151和充电电路152。并且,采用以下结构:使非接触供电用线圈162与该电源电路161连接,在操作部22中的与内置该非接触供电用线圈162的部分对置的位置上形成凹部163,可在该凹部163内拆装自如地安装非接触型的电池单元164。
图32(A)示出电池单元164附近的放大图,图32(B)示出图32(A)中的内部构成,图32(C)示出使充电装置165与电池单元164连接、通过充电装置165给电池166充电的电路构成。
如图32(A)所示,在设置于操作部22内的凹部163内安装的、具有水密结构的外装壳体的电池单元164内,在与电源电路161侧的非接触供电用线圈162对置的部分,配置有非接触供电用线圈167,该非接触供电用线圈167通过电源电路168与电池166连接。
如图32(B)所示,非接触供电用线圈167与构成电源电路168的切换电路169和充电电路170连接,并且,切换电路169和充电电路170与作为对磁性(磁场)作出感应而接通/断开的磁感应开关的导线开关171和172分别连接。该电池单元164被收纳在外装壳体内,采用防水结构。
并且,与另一非接触供电用线圈162连接的电源电路161是与例如图12所示相同的构成。传递到非接触供电用线圈162的交流电力由整流用二极管D整流,经过平滑用电容器去除脉动电流分量来进行平滑化,被输入到3端子电源用IC 79,由该3端子电源用IC 79转换成规定的电压值。
由该电源电路161所生成的规定的电压值的直流电力被供给到控制电路57的各部。
并且,在操作部22内的与导线开关171对置的附近位置配置有磁铁174,如图32(A)所示,当在凹部163内安装有电池单元164时,利用该磁铁174的磁性使导线开关171接通。
另一方面,在另一导线开关172侧也配置有磁铁175,然而由于该磁铁175的磁性不作用于导线开关172,磁通朝向导线开关172的侧方,因而导线开关172断开(磁铁175如图32(C)所示用于控制充电装置165侧)。
因此,电池166的电力被供给到切换电路169,该切换电路169进行切换动作,通过该切换动作进行了切换的脉冲(交流)电流通过非接触供电用线圈167被传递到与该非接触供电用线圈167非接触地进行电磁耦合的非接触供电用线圈162侧。
然后,由与该非接触供电用线圈162连接的电源电路161生成规定的电压值的直流电源。
并且,给该电池单元164的电池166充电的充电装置165是图32(C)所示的电路构成。
来自交流电源的交流电力经过EMI滤波器181被输入到整流/平滑电路182,被转换成进行了平滑化的直流电力,之后被供给到充电控制电路183,该充电控制电路183与切换电路169大致一样,为了进行充电控制而进行切换动作等。非接触供电用线圈184与该充电控制电路183的输出端连接,由充电控制电路183进行了切换的交流电力通过非接触供电用线圈184被供给到非接触供电用线圈167侧。
并且,导线开关185与充电控制电路183连接,通过在设置于该充电装置165内的凹部内安装电池单元164,对设置在电池单元164侧的磁铁175的磁性作出反应,使导线开关185接通。并且,通过设置在充电装置165侧的磁铁186,可使与充电电路170连接的导线开关172接通。
因此,在该情况下,充电控制电路183处于动作状态,进行切换动作,把交流电力从非接触供电用线圈184供给到非接触供电用线圈167侧。供给到该非接触供电用线圈167侧的交流电力由充电电路170转换成给电池166充电的直流电压,而给电池166充电。
并且,充电控制电路183通过对从非接触供电用线圈184供给到非接触供电用线圈167侧的电流等进行监视,根据该值检测出电池166的充电状态,在达到了规定的充电状态的情况下,停止交流电力供给,使未作图示的LED等亮灯来告知充电完成。
这样根据本第4实施方式,通过在内窥镜主体18上安装拆装自如的电池单元164,可使用设置在操作部22内部的控制电路57进行集约控制动作。
并且,在该电池单元164中的电池166的电能已消耗的情况下或者减少的情况下,如图32(C)所示,通过把该电池单元164非接触地安装在充电装置165上,可给该电池166充电。
根据本实施方式,由于在管单元19内不插通电信号线即可,因而可使管单元19更加低成本化,可实现更适合于一次性使用型的管单元19。并且,可使管单元19自身细径化,可提高在操作操作部22时的操作性。
并且,根据本实施方式,在不需要送气送水操作和吸引操作的情况下,如在第3实施方式中所说明的那样,也能将管单元19侧从内窥镜主体18上取下来使用。
另外,将上述各实施方式等进行部分组合等而构成的实施方式等也属于本发明。并且,对各实施方式进行了变更的变形例也属于本发明。例如,使管单元19的连接部比抓持部68或操作部22更偏向插入部21的基端(后端)侧等,进行变形的构成也基本上属于本发明。
下面对本发明的第5实施方式进行说明。
图33是透视示出本发明的第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图,图34是示出前述第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的插入部前端侧的结构的要部放大剖面图,图35是示出前述第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的光学按压量检测单元的概略结构的图。而且,图36是示出前述第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电结构的方框图,图37是示出前述第5实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的角度操作的控制处理的流程图。
由于本第5实施方式中的内窥镜的基本结构与前述第1实施方式相同,因而这里仅对差异部分进行说明,对在附图中相同的构成要素附上相同符号,省略说明。
如图33和图34所示,本第5实施方式中的内窥镜3,在设置于插入部21的前端部24上的照明窗的内侧,安装有例如发光二极管(简称为LED)56作为照明单元,该LED 56的照明光通过一体安装在该LED 56上的透镜而射出到前方。在该透镜的前方配置有透明的光学元件161,照明光经过该光学元件161和配置在该光学元件161前方的照明透镜162射出到前方,对患部等被摄体照明。
在本第5实施方式中,在该光学元件161的周边部形成有光分支部163。图35(A)示出从LED 56侧观察该光学元件161的概略图。即,在光学元件161的周边部设置具有将光分支成透射光和反射光的功能的棱镜或分光器,形成光分支部163。
然后,在通过光分支部163而成为反射光的行进路线的侧面,配置有作为导光构件的光纤164a、164b、164e、164d的一端,光纤164a、164b、164c、164d的另一端固定在设置于例如前端部24的前端面的上下、左右的各角部上的按压变形构件165a、165b、165c、165d的内部(在附图中未全部示出)。
按压变形构件165i(i=a~d)是例如大致球形状,由根据按压量而变形、并且具有适度的反射特性的氨基甲酸乙酯等形成。并且,在按压变形构件165i(i=a~d)内固定有与光纤164i成对的光纤166i的一个端部,该光纤166i的另一端部配置在如下位置:与构成进行光检测的光检测元件阵167的光检测元件要素对置的位置(另外,在附图中仅示出光检测元件阵167)。
然后,当按压变形构件165i被按压而变形时,在按压变形构件165i内由光纤164i导光的光的反射特性发生变化,入射到光纤166i的光量发生变化。因此,当按压变形构件165i被按压而变形时,通过光纤166i由光检测元件阵167的光检测元件检测出的电信号的强度(信号电平)也发生变化。另外,光检测元件阵167通过信号线与控制电路57连接。
并且,控制电路57利用光检测元件阵167的输出,根据其输出变化量是否在基准值以上,来进行是否有规定值以上的按压力作用的判断。然后,在对弯曲部27进行弯曲驱动的情况下,在判断为输出变化量在基准值以上进行变化的情况下,形成限制该弯曲驱动的限制单元。另外,该动作在后面进行详述。
另外,在图35(A)中,在光学元件161的下侧使光分支部163形成得细长,然而如图35(B)所示,也可以在光学元件161的4个角形成光分支部163a、163b、163c、163d。这样,容易进行向配置在弯曲部27中的上下、左右的各位置上的按压变形构件165i的导光。
并且,在图35(B)的构成的情况下,由于仅利用照明光中的周边侧的一部分,因而对被摄体侧照明的照明光几乎不减少,可进行按压量检测。
这样,形成利用照明光的一部分光来对作用于前端部24的上下、左右的各角部的按压量进行光学检测的按压检测单元(在图15中进行简化而使用接触传感器142)。
另外,该LED 56可以是产生白色光的LED,也可以使用产生红(R)、绿(G)、蓝(B)的各波长域的光的R用LED、G用LED以及B用LED。作为形成照明单元的发光元件,不限于LED 56,也可使用LD(激光二极管)等来形成。
并且,在与该照明窗相邻设置的观察窗上安装有物镜169,在其成像位置上配置有内置了增益可变功能的CCD 25,形成对被摄体进行摄像的摄像单元。本实施例中的CCD 25将增益可变功能内置在CCD元件自身内,由于借助增益可变功能可使CCD输出信号的增益容易地变到数百倍左右,因而即使在LED 56的照明光下,也能得到S/N下降少的亮图像。并且,由于LED 56与灯的情况相比发光效率良好,因而可抑制LED 56附近的温度上升。
一端分别与LED 56和CCD 25连接、插通在插入部21内的信号线的另一端,与设置在例如操作部22内部、进行集中控制处理(集约控制处理)的控制电路57连接。并且,在插入部21内,沿着其长度方向以规定间隔配置有多个UPD线圈58,与各UPD线圈58连接的信号线通过设置在操作部22内的UPD线圈驱动单元59,与控制电路57连接。
并且,如图36所示,状态管理部81通过控制照明的照明控制部84,控制由该照明控制部84控制的LED驱动部85。该LED驱动部85把使作为照明单元的LED 56发光的LED驱动信号施加给LED 56。
利用该LED 56的发光所照明的患部等被摄体通过安装在观察窗上的物镜169,成像在配置于其成像位置上的CCD 25的摄像面上,由该CCD 25进行光电转换。
该CCD 25把通过来自状态管理部81控制的CCD驱动部86的CCD驱动信号的施加,而进行光电转换并蓄积的信号电荷作为摄像信号输出。该摄像信号由A/D转换器87从模拟信号转换成数字信号,之后被输入到状态管理部81,并且数字信号(图像数据)被存储在图像存储器88内。该图像存储器88的图像数据被送到收发单元83的数据发送部12’。
然后,图像数据从电连接器15经过管单元19内的信号线73b被传送到AWS单元4侧。然后,从AWS单元4被无线传送到内窥镜系统控制装置5。
上述ADC 87的输出信号被送到亮度检测部89,由亮度检测部89所检测出的图像的亮度信息被送到状态管理部81。状态管理部81根据该信息,通过照明控制部84进行调光控制,以使LED 56的照明光量达到合适亮度。
另外,如以下说明那样,在进行光学按压量检测动作的情况下,上述调光控制使LED 56的照明光量保持恒定,取得基于CCD 25的增益可变的合适亮度的图像。
如上所述在本实施方式中,在前端部24的外周面设置有接触传感器142,该接触传感器142通过根据其检测输出进行接触检测(按压检测)的接触检测部(按压检测部)147,与状态管理部81连接。
然后,状态管理部81在进行了角度操作的情况下,根据此时接触传感器142的检测结果进行限制弯曲部27的弯曲的控制。通过进行该控制,弯曲部27减轻力,以便不对体腔内的内壁施加不必要的力,例如在体腔内插入插入部21时,减轻使患者受到的痛苦,可进行顺利插入。
并且,状态管理部81通过角度控制部91控制致动器驱动部92,进行通过该致动器驱动部92驱动角度用致动器(EPAM)27a的管理。另外,由编码器27c检测该角度用致动器(EPAM)27a的驱动量,驱动量被控制成与对应于指示值的值一致。
下面,对根据这种结构的本第5实施方式的内窥镜的作用进行说明。
在本实施方式中,如以下说明那样,把光学按压量检测单元的输出用于角度操作,可顺利进行插入部21的插入作业等。
这里,参照图37对角度操作控制处理进行说明。
当角度控制处理开始时,与上述第1实施方式一样,如步骤S41所示,状态管理部81进行角度控制是否有效的判断。
在本实施方式中,对于跟踪球69,根据该跟踪球69是否被按压,状态管理部81如步骤S41所示,进行角度控制是否有效的判断。具体地说,状态管理部81可根据跟踪球位移检测部95的输出,检测跟踪球69的移位操作和按压操作。另外,当跟踪球69被按压时,角度控制被关闭。
状态管理部81根据跟踪球位移检测部95的输出,进行角度控制是否有效的判断。
然后,在判断为角度控制不是为有效的情况下,移到步骤S45,保持前一指令值。另一方面,在判断为角度控制是有效的情况下,进到下一步骤S42,状态管理部81取得基于跟踪球69的操作的状态数据。然后,在下一步骤S43,状态管理部81根据跟踪球位移检测部95的输出,进一步进行是否有状态变化的判断。
在该情况下,状态管理部81在判断为没有状态变化的情况下,移到步骤S45,反之在判断为有状态变化的情况下,在下一步骤S44,算出与跟踪球69的旋转方向和旋转量对应的指令值。
在步骤S44或S45的处理后,如步骤S46所示,状态管理部81把指令值通过角度控制部91送到致动器驱动部92,对角度用致动器27a进行伺服处理。
即,致动器驱动部92根据指令值,驱动角度用致动器,以便成为与该指令值对应的角度状态(弯曲角)。
并且,在该步骤S46的伺服处理开始当中,状态管理部81如步骤S47所示,通过接触传感器检测部147取入接触传感器142的检测结果,从而进行前端部24是否以适度值以上的压力与体腔内的内壁等接触的检测(判断)。
然后,状态管理部81在判断为不是以适度值以上的压力接触的情况下,进到下一步骤S48,根据编码器27c的检测值判断是否到达与角度指令值对应的目标位置,在未到达目标位置的情况下,回到步骤S46,反之在到达目标位置的情况下,结束对该角度操作的控制处理。
另一方面,在步骤S47,状态管理部81在判断为以适度值以上的压力接触的情况下,不进行下一步骤S48的处理,结束对角度操作的控制处理。
这样,在进行了角度操作的情况下,状态管理部81进行控制处理,以使弯曲部27弯曲到与基于该角度操作的指令值对应的目标位置,然而在前端部24以设定值以上的压力与体腔内的内壁等接触的情况下,控制成抑制进一步弯曲。
因此,在用户把插入部21插入到体腔内的情况下,即使在希望沿着弯曲的管路内插入而进行了角度操作的情况下,也能避免以设定值以上的压力接触,因而可进一步减轻使患者受到的痛苦,并可进行顺利插入。
根据形成进行这种动作的内窥镜系统1的本实施例的内窥镜3,由于形成使用从照明窗射出的照明光中的周边侧的一部分光来进行按压量检测(接触检测)的单元,因而可有效利用照明光,供顺利进行插入作业等利用。
下面,对本发明的第6实施方式进行说明。
图38是示出本发明的第6实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的插入部前端侧结构的要部放大剖面图,图39是示出前述第6实施方式的内窥镜系统中的内窥镜插入部前端侧结构的第1变形例的要部放大剖面图,图40是示出前述第6实施方式的内窥镜系统中的内窥镜插入部前端侧结构的第2变形例的要部放大立体图,图41是示出前述第6实施方式的内窥镜系统中的内窥镜插入部前端侧结构的第2变形例的要部放大剖面图,图42是示出图41中的D-D’线剖面的要部放大剖面图。
在前述第5实施方式中的内窥镜3中,在前端部24的周缘的上下、左右的各位置上设置了接触传感器142a~142d,然而在本第6实施方式的内窥镜3B中,在弯曲部27的后端附近以及弯曲部27的后方侧的位置上还设置了接触传感器171a~171d、172a~172d。
以下对前述接触传感器171a~171d进行说明。
在弯曲部27的后端附近的内部配置有LED 173和光检测元件阵174,LED 173的光由光纤175i引导到按压变形构件176i内,并且在该按压变形构件176i内配置有成对的光纤177i的一端。并且,由该光纤177i所检测的光分别由光检测元件阵174接收。
LED 173和光检测元件阵174通过信号线与控制电路57连接。由于接触传感器172a~172d也是相同构成,因而省略其说明。
在本实施方式中,可检测前端部24的周缘部(具体地说是上下左右的位置)与体腔内壁接触而被按压变形的状态,并且还能检测在弯曲部27的后端附近的外周面的上下左右各位置的按压变形状态、以及在弯曲部27的后方侧的外周面的上下左右各位置的按压变形状态。
在本实施方式中,在把接触传感器142a~142d、171a~171d、172a~172d的检测输出输入到控制电路57,使弯曲部27弯曲的情况下,通过在检测出按压量时限制向被检测出按压量的侧的弯曲,可进行顺利插入等。
在本第6实施方式中,与第5实施方式一样,由于除了在前端部24设置了接触传感器142a~142d,而且还在弯曲部27的后端附近和后端侧也设置了接触传感器,因而可检测插入部21中的更宽范围的部位的按压状态。此外还具有与实施例1相同的作用效果。
另外,在本第6实施方式中,使用与产生照明光的LED 56不同的用于检测按压量的光源,然而也能使用LED 56的光束的周边侧的光来检测按压量。
图39示出第1变形例的内窥镜3C的前端侧的结构。在本变形例中,在例如图38所示的构成中,采用以下构成:在弯曲部27的内侧的例如上下、左右4个部位还配置了接触传感器197a~197d。在图39中示出上侧和下侧的接触传感器197a、197c。并且,根据各接触传感器197j的输出,在检测弯曲部27的上下、左右的弯曲状态的检测单元中利用。
即,当弯曲部27朝例如下方向弯曲时,由于将其内部的接触传感器197a压碎的按压力产生作用,因而发生所检测的光量变化,通过预先调查弯曲量(弯曲角)和光量变化的关系并参照该数据,可进行弯曲量检测。
图40示出第2变形例的内窥镜3D的插入部21的前端侧的形状。在本变形例中,在前端部24的前端周缘部分设置有锥形状部181。并且,在弯曲部27的后端部分设置有比插入部21的外径粗的硬质大径部182。
图41示出内窥镜3D的插入部21的前端侧的内部结构。在本变形例中,在硬质大径部182内设置照明用的LED 184,使用后端(入射端)配置成与该LED 184对置的光导光纤束185,传送LED 184的照明光,并从固定在前端部24的照明窗上的前端面进一步经过照明透镜186射出到前方侧。
并且,在光导光纤束185的最外周也呈环状配置了光导光纤187a、187b、187c、187d,使LED 184的照明光的一部分入射。
然后,引导由各光导光纤187j的后端所入射的LED 184的照明光,从前端面射出。各光导光纤187j的前端配置在配置于前端部24的锥形状部181内的圆环状的按压变形构件188的内部,使所引导的光射出。
图42(A)利用图41中的D-D’线剖面示出配置在圆环状的按压变形构件188的内部的光导光纤187j(和189j)。另外,如图42(B)所示,在上下、左右方向以外的方向还可以设置光导光纤187(和189)。
在按压变形构件188的内部配置有与各光导光纤187j成对的光导光纤189j的前端面,把由按压变形构件188反射而入射的光引导到光导光纤189j的后端。在该后端配置有光检测元件阵190,接收所引导的光而进行光电转换。按压变形构件188的外周由保护构件191覆盖。
并且,在本变形例中,在例如硬质大径部182内配置有与按压变形构件188大致相同形状且具有几乎相同特性的基准用的按压变形构件192。并且,该按压变形构件192被设定成不变形的状态。
而且,在该按压变形构件192内部还使用光导光纤束185的最外周的光导193j,来向按压变形构件192内导光。并且,使用与该光导193j成对的光导194j,导光到光检测元件阵190的光检测元件。
并且,以由该光导194j所引导的光为基准,通过检测该光的情况下的从光电转换输出值的变化量,可精度良好地检测按压(接触)。
另外,可以使基准侧的光纤193j、194j仅为1对,采用简化构成。在该情况下,按压变形构件192也可以不与按压变形构件188一样设置成圆环状,可以仅设置在基准用的光纤193、194的附近。
根据本变形例,可精度更加良好地检测按压量。
另外,使上述各实施例等部分组合等而构成的实施例等也属于本发明。
下面,对本发明的第7实施方式进行说明。
图43是示出本发明的第7实施方式的内窥镜系统的整体构成的图,图44是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的AWS单元周边部的具体外观形状的立体图。
如图43所示,具有本发明的实施方式的内窥镜系统1具有:插入到躺在检查床2上的未作图示的患者的体腔内进行内窥镜检查的软性内窥镜3;与该内窥镜3连接,具有送气、送水和吸引功能的送气送水吸引单元(以下简称为AWS单元)4;进行对内置在内窥镜3中的摄像元件的信号处理、以及对设置在内窥镜3内的各种操作单元的控制处理和影像处理等的内窥镜系统控制装置5;以及使用显示由该内窥镜系统控制装置5所生成的影像信号的液晶监视器等的观察监视器6。另外,在该观察监视器6内设置有触摸屏33。
并且,该内窥镜系统1具有:对由内窥镜系统控制装置5所生成的例如数字影像信号进行成档等的图像记录单元7;以及与AWS单元4连接,用于在内窥镜3的插入部内置有形状检测用线圈(以下简称为UPD线圈)的情况下,通过该UPD线圈接收电磁场等来检测各UPD线圈位置,显示内窥镜3的插入部形状的UPD线圈单元8。
在图43的情况下,UPD线圈单元8设置成嵌入在检查床2的上表面。然后,该UPD线圈单元8通过电缆8a与AWS单元4连接。
并且,在本实施方式中,在检查床2中的长度方向的一个端部和其下部的位置形成有收纳用凹部,可收纳托盘搬运用小车38。在该托盘搬运用小车38的上部放置有收纳内窥镜3的内窥镜托盘39。
并且,可使用托盘搬运用小车38搬运收纳了经过灭菌或消毒的内窥镜3的内窥镜托盘39,可收纳在检查床2的收纳用凹部内。手术者可从内窥镜托盘39中拉出内窥镜3来供内窥镜检查使用,并且可以在内窥镜检查结束后再次收纳在该内窥镜托盘39内。之后,通过使用托盘搬运用小车38搬运收纳了使用后的内窥镜3的内窥镜托盘39,可顺利进行灭菌或消毒。
并且,图43所示的AWS单元4和内窥镜系统控制装置5在本实施方式中进行无线信息(数据)收发。另外,在图43中,内窥镜3通过管单元19与AWS单元4连接,然而也可以无线地进行信息(数据)收发(双向传送)。并且,内窥镜系统控制装置5也可以与内窥镜3进行无线信息收发。
另外,在本实施方式中,内窥镜系统1中的在单元、装置间、或者在内窥镜3与单元或装置间进行数据收发的收发单元(通信部)的3种方式与上述第1实施方式相同。
并且,如图43所示,实施方式的内窥镜3具有:内窥镜主体18,以及与该内窥镜主体18拆装自如地连接、例如一次性使用型的管单元19。
内窥镜主体18具有插入到体腔内的细长且软性的插入部21、以及设置在该插入部21的后端的操作部22,管单元19的基端与该操作部22拆装自如地连接。
并且,在插入部21的前端部24内,作为摄像元件,配置有在摄像元件内部使用使增益可变的电荷耦合元件(简称为CCD)25的摄像单元。
并且,在前端部24的后端设置有能以小力量弯曲的弯曲部27,通过操作设置在操作部22内的作为操作单元(指示输入部)的跟踪球69,可使弯曲部27弯曲。该跟踪球69还在进行角度操作(弯曲操作)、以及其他内窥镜开关的功能变更设定、例如角度灵敏度、送气量设定等的情况下使用。
并且,在插入部21内的多个部位形成有设置了硬度可变的硬度可变用致动器54A、54B的硬度可变部,可更顺利地进行插入操作等。
在本实施方式中,AWS单元4和内窥镜系统控制装置5,例如如上述图8所示,通过无线收发单元77、101进行数据收发。并且,观察监视器6通过监视器电缆与内窥镜系统控制装置5的监视器用连接器35连接。
如后所述,使用UPD线圈单元8所检测出的内窥镜3的插入部形状(UPD图像)的图像数据,与由CCD25所拍摄的图像数据一起从AWS单元4侧被发送到内窥镜系统控制装置5,因此,内窥镜系统控制装置5也能把与这些图像数据对应的影像信号发送到观察监视器6,并在其显示面上显示UPD图像和内窥镜图像。
观察监视器6由高分辨率TV(HDTV)的监视器构成,以便可如上所述在其显示面上同时显示多种图像。
并且,如图43所示,在例如AWS单元4内设置有内窥镜连接器40。然后,内窥镜3的内窥镜连接器41与该内窥镜连接器40拆装自如地连接。
在该情况下,AWS单元4侧的内窥镜连接器40的外观形状在图44示出(并且参照图6)。其他的AWS单元4的构成与上述第1实施方式相同。
下面,对本第7实施方式中的内窥镜进行说明。
图45是透视示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的内部构成要素的一部分的侧视图,图46是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的具体外观形状等的图。
并且,图47是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的透明度传感器的构成和动作的图,图48是示出前述第7实施方式的内窥镜系统中的内窥镜的电结构的方框图。
另外,图46(A)从侧方示出内窥镜3的操作部附近,图46(B)示出从图46(A)的右侧观察的正视图,图46(C)示出从图46(A)的左侧观察的后视图,图46(D)示出从图46(A)的上方观察的俯视图。并且,图46(E)示出接近最佳的倾斜面的角度范围例。
在图43中,如对其概略所说明的那样,软性的内窥镜3具有:内窥镜主体18,其具有细长且软性的插入部21和设置在其后端的操作部22;以及一次性使用型的管单元19,其基端的综合连接部52与设置在该内窥镜主体18中的操作部22的基端(前端)附近的(管单元连接用)连接部51拆装自如地连接。
在该管单元19的末端设置有与AWS单元4拆装自如地连接的上述的内窥镜连接器41。
插入部21包括:设置在该插入部21的前端的硬质的前端部24;设置在该前端部24的后端的弯曲自如的弯曲部27;以及从该弯曲部27的后端到操作部22的细长的软性部(蛇管部)53。在该软性部53中的途中的多个部位,具体地说两个部位,设置有由通过施加电压可伸缩、硬度也能变化的导电性高分子人工肌肉(简称为EPAM)等形成的硬度可变用致动器54A、54B。
在设置于插入部21的前端部24的照明窗的内侧,安装有例如发光二极管(简称为LED)56作为照明单元,该LED 56的照明光通过一体安装在该LED 56上的照明透镜射出到前方,对患部等被摄体照明。另外,作为形成照明单元的发光元件,不限于LED 56,也可使用LD(激光二极管)等来形成。
并且,在与该照明窗相邻设置的观察窗上安装有未作图示的物镜,在其成像位置配置了内置增益可变功能的CCD 25,形成对被摄体进行摄像的摄像单元。
一端分别与LED 56和CCD 25连接、插通在插入部21内的信号线与设置在操作部22内部、进行集中控制处理(集约控制处理)的控制电路57连接。
并且,在插入部21内,沿着其长度方向以规定间隔配置有多个UPD线圈58,与各UPD线圈58连接的信号线通过设置在操作部22内的UPD线圈驱动单元59与控制电路57连接。
并且,在弯曲部27中的外皮内侧的周向的4个部位配置有在其长度方向配置EPAM而形成的作为角度元件(弯曲元件)的角度用致动器27a。并且,该角度用致动器27a和硬度可变用致动器54A、54B也分别通过信号线与控制电路57连接。控制电路57通过在例如开关基板57a和跟踪球基板57b上安装电子电路元件而形成。
在角度用致动器27a和硬度可变用致动器54A、54B中使用的EPAM,在例如板形状的两面安装电极,通过施加电压,可在厚度方向收缩,并可在长度方向伸长。另外,该EPAM可与例如施加电压的大致平方成比例,使应变量可变。
在作为角度用致动器27a利用的情况下,通过形成为线形状等使一方伸长,并使相反侧收缩,可与通常的线的功能一样使弯曲部27弯曲。并且,通过该伸长或收缩,可使其硬度可变,对于硬度可变用致动器54A、54B,可利用该功能使其部分的硬度可变。
并且,在插入部21内插通有送气送水管路60a和吸引管路61a,其后端成为在连接部51中进行了开口的管路连接器51a。并且,管单元19的基端的综合连接部52中的管路连接器52a与该管路连接器51拆装自如地连接。
并且,送气送水管路60a与插通在管单元19内的送气送水管路60b连接,吸引管路61a与插通在管单元19内的吸引管路61b连接,并且在管路连接器52a内进行分支并在外部开口,与可插入钳子等的治疗工具的插入口(也称为钳子口)62连通。该钳子口62在不使用的情况下利用钳子塞62a闭塞。
这些送气送水管路60b和吸引管路61b的后端在内窥镜连接器41中成为送气送水管头63和吸引管头64。
送气送水管头63和吸引管头64与AWS适配器42的送气送水管头42c和吸引管头42d分别连接。然后,在该AWS适配器42的内部,送气送水管头42c分支成送气管路和送水管路,送气管路插过电磁阀B1与AWS单元4内部的送气用泵65连接,送水管路与供水桶48连接。并且,该供水桶48也在途中通过电磁阀B2与送气用泵65连接。
送气用泵65以及电磁阀B1和B2通过控制线(驱动线)与AWS控制单元66连接,由该AWS控制单元66控制开闭,可进行送气和送水。另外,AWS控制单元66通过夹管阀45的开闭控制,还进行吸引动作控制。
并且,在内窥镜主体18的操作部22内设置有由手术者抓持的抓持部68。在本实施方式中,如图46(A)~图46(D)所示,该抓持部68由操作部22中的(与插入部21侧的相反侧的)后端(基端)附近的例如圆筒体形状的侧面部分形成。
在该抓持部68中,在包含该抓持部68在内的其周边部,沿着抓持部68的长度方向的轴设置有进行释放、保持等的远程控制操作(简称为遥控操作)的例如3个内窥镜开关SW1、SW2、SW3,它们分别与控制电路57(参照图45)连接。
而且,设置在抓持部68(或操作部22)的后端(基端)的基端面(通常,如图46所示,由于基端侧设置在上方而供内窥镜检查使用,因而也称为上端面)成为倾斜面Sa,在该倾斜面Sa的与设置有内窥镜开关SW1、SW2、SW3的位置的相反侧接近的附近位置,设置有进行角度操作(弯曲操作)和从角度操作切换而进行其他遥控操作设定等的采用防水结构的跟踪球69。另外,该情况下的防水结构实际上是以下结构:把跟踪球69保持成可旋转自如,或者使用防水膜覆盖检测其旋转量的编码器侧,在其外侧把跟踪球69保持成可旋转自如。
并且,设置了对设置在该操作部22的后端附近的抓持部68中的长度方向的两端附近进行连接的大致U字形状的钩70,如图46(B)所示,由于手术者为了用右手(或左手)抓持而把手指放入钩70的内侧,因而即使在没有牢牢抓持抓持部68的情况下,也能有效防止内窥镜3因自重而下落。
即,即使内窥镜3因自重要下落,由于钩70挂到其下侧的手上,也能防止内窥镜3的下落。这样,在本实施方式中,即使手术者没有牢牢抓持(保持)抓持部68,也能有效防止内窥镜3因自重而下落到下方。因此,在手术者抓持抓持部68来进行了各种操作的情况下,在抓持的手或手指因该操作而疲劳的情况下,即使停止抓持(保持)抓持部68,只要把手的一部分放入钩70内,就能防止内窥镜3的脱落等,可提高操作性。
并且,如图46(A)~图46(C)所示,在该倾斜面Sa中的跟踪球69的两侧,左右对称地配置有送气送水开关SW4和吸引开关SW5。
该跟踪球69和内窥镜开关SW4、SW5也与控制电路57连接。根据图46(A)~图46(D)进一步说明,操作部22或抓持部68在图46(B)所示的正视图中,具有相对于在操作部22或抓持部68的长度方向延伸的(作为基准线的)中心线O左右对称的形状,在该中心线O上方的位置的倾斜面Sa上配置有跟踪球69。然后,在该跟踪球69的两侧,在左右对称的位置分别配置有送气送水开关SW4和吸引开关SW5。
并且,该正视图的相反侧的后视图是图46(C),在该后视图中,是相对于该中心线O左右对称的形状,沿着该中心线O上方,在抓持部68的外表面配置有3个内窥镜开关SW1、SW2、SW3。
并且,在本实施方式中,如图46(A)所示,倾斜面Sa以与抓持部68的中心线O或平行于侧面的线成大于90°的角度的钝角角度φ形成。换句话说,倾斜面Sa形成为与垂直于抓持部68的中心线O的面成φ角度的斜面状,在该倾斜面Sa上的低部侧的位置,左右对称地设置有跟踪球69以及送气送水开关SW4和吸引开关SW5。并且,如图46(B)所示,可用抓持的手的大拇指容易地操作跟踪球69等。
如上所述,倾斜面Sa只要是在与中心线O成钝角的角度φ,即90°~180°的角度以内,就能进行良好操作,更具体地说,如图46(E)所示,只要是在角度φ1的120°至角度φ2的150°的角度以内,就能确保更良好的操作性。
这样在本实施方式中,特征之一在于,把设置在操作部22内的跟踪球69等的操作单元(指示输入部)配置成相对于抓持部68的长度方向的中心线O为左右对称,在手术者用右手或左手任意一只手抓持的情况下,可进行良好操作。
并且,抓持部68具有以下功能:通过设置把该抓持部68的长度方向的大致两端连接成大致U字形状的钩70,即使在手术者不充分地抓持抓持部68的状态下,由于在钩70的内侧插入有食指等,因而在内窥镜3因自重要下落到下方的情况下,钩70被食指等限制,可有效防止内窥镜3的下落。
并且,在本实施方式中,由于将抓持部68形成在操作部22的后端附近,并在比该抓持部68的位置更靠近插入部21的位置设置与管单元19的连接部,因而可减少在抓持了抓持部68的情况下的重心位置从中心轴的位置偏心的情况。
即,当从现有例中的抓持部的位置的后方侧(上部侧)的位置使管单元19向侧方延伸时,该情况下的重心位置因管单元的重量而容易偏心,然而在本实施方式中,由于管单元19从与抓持部68相比更位于插入部21侧,即下方侧的位置向侧方延伸,因而可减小重心位置的偏心量,可提高操作性。
并且,在本实施方式的内窥镜3中,在手术者等操作者(用户)用左手或右手抓持了抓持部68的情况下,由于处于钩70的内表面侧轻轻接触其食指的侧部附近的状态,因而即使重心位置偏心而作用成使中心轴倾斜(即操作部22的长度方向倾斜),钩70也挂到手上,因而可限制其倾斜,可确保良好操作性。
如图45所示,从控制电路57延伸的电源线71a和信号线71b通过形成在连接部51和综合连接部52内的电磁耦合连接部72a、71b,与插通在管单元19内的电源线73a和信号线73b连接。这些电源线73a和信号线73b在内窥镜连接器41中与形成电连接器74的电源和信号端子连接。
然后,用户使该内窥镜连接器41与AWS单元4连接,这样,电源线73a通过AWS单元4的内窥镜用电连接器43与电源单元75连接,信号线73b(通过电源单元75)与UPD单元76和收发单元77以及AWS控制单元66连接。另外,收发单元77与进行无线电波收发的天线部77a连接。
并且,如图45所示,在送气送水管路60a和吸引管路61a的途中分别设置有透明度传感器143,使光透过由作为透明管路的透明管分别形成的送气送水管路60a和吸引管路61a各管路,可检测管路内壁的污浊情况、和通过管路内部的流体的透明度。
透明度传感器143通过信号线与控制电路57连接。图47示出透明度传感器143的洗涤程度检测作用的说明图。
如图47(A)所示,在由透明管形成的送气送水管路60a(吸引管路61a也一样)的外周,将光反射器144和反射板145配置成对置,形成透明度传感器143。
然后,如图47(B)所示,构成光反射器144的发光元件的光射出到反射板145侧,由反射板145所反射的反射光由构成光反射器144的受光元件接收。
在该情况下,实际上,由于在作为光检测器的光反射器144和反射板145之间配置有由透明管形成的送气送水管路60a等的透射率检测体146,因而在使透明的洗涤液流到送气送水管路60a的内侧来洗涤了送气送水管路60a的内壁侧的情况下,当内壁面处于清净状态时,由光反射器144的受光元件接收的光量增大,可检测洗涤情况。
因此,可使用该功能定量检测送气送水管路60a的内壁面和吸引管路61a的内壁面的洗涤程度。
另外,在该情况的说明中,以在使用洗涤液进行洗涤的情况下的作用进行了说明,然而在内窥镜检查中等,通过参照透明度传感器143的检测输出,也能知道送气送水管路60a的内壁面和吸引管路61a的内壁面的污浊情况。而且,也能检测当把生理水等送入到体腔内时的生理水等的透明度,反过来可检测混浊情况。
另外,由于只要光反射器144使光射出到送气送水管路60a等透明管路部,从而可检测透过透明管路部而从反射板145所反射的光的光量即可,因而透明管的部分可以形成为送气送水管路60a等的一部分而不是送气送水管路60a等整体。
因此,在内窥镜的使用中也能检测管路的污浊、或者通过管路内的流体的透明度等。并且,在内窥镜的洗涤和消毒时,把光检测器用作洗涤程度检测器,可将其输出作为表示洗涤程度的输出来利用。
图48示出本第7实施方式中的内窥镜主体18的操作部22内所配置的控制电路57等和插入部21的各部内所配置的主要构成要素中的电气系统的构成。
在图48中的左侧下部所示的插入部21的前端部24,配置有CCD 25和LED 56,在附图中的前端部24上部所记载的弯曲部27,配置有角度用致动器(在本实施方式中,具体地说是EPAM)27a和编码器27c,在附图中的弯曲部27上部所记载的软性部53,配置有硬度可变用致动器(在本实施方式中,具体地说是EPAM)54和编码器54c。并且,在该软性部53配置有透明度传感器143和UPD线圈58。
并且,在插入部21的软性部53的上部所记载的操作部22的表面上配置有跟踪球69、送气送水SW(SW4)、吸引SW(SW5)、内窥镜SW(SW1~SW3)。另外,如后所述,通过跟踪球69的操作,分配角度操作和其他功能选择设定的功能。
如图48的左侧所示,这些部件通过信号线与包含其右侧所示的操作部22的内部的大部分的控制电路57(其中,除了UPD线圈驱动单元59等以外)连接,控制电路57进行这些部件的功能的驱动控制和信号处理等。
控制电路57具有由管理控制状态的CPU等构成的状态管理部81,该状态管理部81与保持(存储)各部状态的状态保持存储器82连接,并且(在本实施方式中)与有线方式的收发单元83连接,该收发单元83与AWS单元4进行有线通信。
并且,该状态管理部81通过控制照明的照明控制部84,控制由该照明控制部84控制的LED驱动部85。该LED驱动部85把使成为照明单元的LED 56发光的LED驱动信号施加给LED 56。
由该LED 56的发光所照明的患部等被摄体,通过安装在观察窗上的未作图示的物镜成像在配置于其成像位置的CCD 25的摄像面上,由该CCD 25进行光电转换。
该CCD 25把根据来自状态管理部81控制的CCD驱动部86的CCD驱动信号的施加、进行光电转换而蓄积的信号电荷作为摄像信号来输出。该摄像信号由A/D转换器(简称为ADC)87从模拟信号转换成数字信号,之后被输入到状态管理部81,并且数字信号(图像数据)被存储在图像存储器88内。该图像存储器88的图像数据被送到收发单元83的数据发送部12’。
而且,上述透明度传感器143的输出值,尽管未作图示,也被输入到状态管理部81,作为管路污浊、或者通过管路内的流体的透明度数据,从收发单元83被供给到AWS单元4。
然后,该输出值从电连接器15经过管单元19内的信号线73b被传送到AWS单元4侧。然后,从AWS单元4被无线传送到内窥镜系统控制装置5。
如图8所示,传送到内窥镜系统控制装置5的图像数据由收发单元101无线接收,由图像处理单元116进行图像处理而生成影像信号,影像信号经过控制内窥镜系统1的整体的系统控制单元117从监视器用连接器35被输出到观察监视器6,在观察监视器6的显示面上显示内窥镜图像。另外,在图6中,电源单元100把动作用电力供给到收发单元101、图像处理单元116以及系统控制单元117。
如图48所示,上述ADC 87的输出信号被送到亮度检测部89,由亮度检测部89所检测的图像的亮度信息被送到状态管理部81。状态管理部81根据该信息,通过照明控制部84进行调光控制,以使LED 56的照明光量达到合适亮度。
并且,状态管理部81通过角度控制部91控制致动器驱动部92,并进行通过该致动器驱动部92驱动角度用致动器(EPAM)27a的控制。另外,该角度用致动器(EPAM)27a的驱动量由编码器27c检测,驱动量被控制成与对应于指示值的值一致。
并且,状态管理部81通过硬度可变控制部93控制致动器驱动部94,并进行通过该致动器驱动部94驱动硬度可变用致动器(EPAM)54(这里,用1个代表54A、54B来示出)的控制。另外,该硬度可变用致动器(EPAM)54的驱动量由编码器54c检测,其驱动量被控制成为与指示值对应的值。
并且,设置在软性部53内的透明度传感器143的检测信号由透明度检测部148转换成与透明度对应的信号数据,之后被输入到状态管理部81,状态管理部81将其与预先存储在状态保持存储器82等内的透明度的基准值进行比较,在达到了该基准值的情况下,把该信息从收发单元83经过AWS单元4发送到内窥镜系统控制装置5侧,在观察监视器6上显示达到了基准值。
并且,通过跟踪球位移检测部95,向该状态管理部81输入来自设置在操作部22中的跟踪球69等的与操作量对应的信息。
并且,由开关按压检测部96检测送气送水SW、吸引SW、内窥镜SW的接通等开关按压操作,该检测信息被输入到状态管理部81。
并且,控制电路57具有电源输送接收部97和电源产生部98。电源输送接收部97具体地说,在操作部22中是传送单元51b,在管单元19的末端是电连接器74。并且,由电源产生部98所输送的电力在电源产生部98中被转换成直流电源。由电源产生部98所生成的电源向控制电路57内部的各部供给其动作所需要的电力。
在具有本实施方式的内窥镜系统1中,在投入了电源的情况下,在观察监视器6上,例如如图16(A)所示显示各种图像。在该情况下,除了显示患者信息等的信息显示区域Rj、内窥镜图像的显示区域Rj、UPD图像的显示区域Ru、保持图像的显示区域Rf、以及角度形状的显示区域Ra以外,还设置有菜单显示区域Rm,在该菜单显示区域Rm内显示有菜单。
作为显示在菜单显示区域Rm内的菜单,显示有图16(B)所示的主菜单。在该主菜单内,不仅显示有内窥镜开关、角度灵敏度、插入部硬度、变焦、图像强调、送气量,而且还显示有进行返回到前一菜单画面的操作指示的返回、和进行菜单结束操作指示的结束项目。
然后,当用户通过跟踪球69等的操作把选择框选择到内窥镜开关的项目时,成为如下显示:把该内窥镜开关的项目框显示得较粗,表示其被选择,然后通过按下跟踪球69进行确定操作,如图16(C)所示,可选择设定分配给5个内窥镜开关SW1至SW5的功能。
下面,对本第7实施方式的内窥镜系统的作用进行说明。
作为实施内窥镜检查前的准备,首先使一次性使用型的管单元19的综合连接部52与内窥镜主体18的操作部22的连接部51连接。在该情况下,电磁耦合连接部72a、72b之间在直流电流绝缘且防水状态下相互连接。通过该连接,内窥镜3的准备完成。
然后,使管单元19的内窥镜连接器41与AWS单元4的连接器40连接。该部分通过单触连接,使各种管路、电源线、信号线、光连接通过一次连接动作完成。没有必要像以往的内窥镜系统那样每次都分别进行各种管路的连接、电连接器的连接等。
并且,用户把UPD线圈单元8与AWS单元4连接,并把内窥镜系统控制装置5与观察监视器6连接。并且,根据需要,把内窥镜系统控制装置5与图像记录单元7等连接,这样,内窥镜系统1的设置完成。
然后,使AWS单元4和内窥镜系统控制装置5的电源接通。这样,AWS单元4内的各部处于动作状态,电源单元75处于可通过电源线把电力供给到内窥镜3侧的状态。
在该情况下,AWS单元4最初使电力供给关闭,使定时器起动,在确认了在一定时间内从内窥镜3侧正确返回信号后,继续供给电力。
然后,手术者把该内窥镜3的插入部21插入到患者的体腔内,这样,由设置在插入部21的前端部24的CCD 25对体腔内的患部等被摄体进行摄像。所拍摄的图像数据经过AWS单元4被无线发送到内窥镜系统控制装置5,进行图像处理,生成影像信号,被摄体的图像作为内窥镜图像显示在观察监视器6的显示面上。因此,手术者通过观察该内窥镜图像,进行对患部等的诊断,也能根据需要使用治疗工具进行治疗用的处置。
在本实施方式的内窥镜3中,如图46所示,相对于抓持部68的长度方向的中心线O,左右对称地设置有具有角度用指示输入部的功能的跟踪球69、进行保持指示操作等的各种操作指示的内窥镜开关SW1~SW3、送气送水开关(SW4)以及吸引开关(SW5)。
因此,例如如图46(B)所示,在手术者用右手抓持了操作部22的抓持部68的情况下,跟踪球69位于容易使用大拇指操作的位置,在其两侧左右对称地配置的送气送水开关(SW4)和吸引开关(SW5)也能简单操作。
并且,内窥镜开关SW1和SW2分别位于在进行了抓持的情况下的用食指和中指分别抓持的位置的附近,而且内窥镜开关SW3位于用小指抓持的位置的附近。因此,手术者可使用所抓持的右手在良好操作性下进行各种操作。
并且,即使在用左手抓持的手术者的情况下,抓持抓持部68的外周面的抓持位置成为与用右手抓持的侧部对置的侧部侧,而各指的位置针对指示输入部与用左手抓持的情况一样。
即,在手术者用左手抓持了操作部22的抓持部68的情况下,跟踪球69位于容易用大拇指操作的位置,在其两侧左右对称地配置的送气送水开关(SW4)和吸引开关(SW5)也能操作。
并且,内窥镜开关SW1和SW2分别位于在抓持的情况下用食指、中指分别抓持的位置的附近,而且内窥镜开关SW3位于用小指抓持的位置的附近。
因此,手术者可使用进行了抓持的左手在良好操作性下进行各种操作。
并且,如上所述在本实施方式中,由于设置了连接抓持部68的长度方向的两侧,使抓持的手通到其内侧的钩70,因而即使没有牢牢抓持抓持部68,也能有效防止内窥镜3因自重而下落。
并且,在本实施方式中,如图16所示,也能变更设定对内窥镜开关SW1~SW5的功能分配。因此,各个手术者也能变更设定对内窥镜开关SW1~SW5的功能分配,以便最容易操作,从而进行内窥镜检查。
另外,在上述实施方式中,以在AWS单元4侧设置夹管阀45来使AWS适配器42连接的构成进行了说明,然而如图49所示,可以在AWS单元4的凹部40a上(也成为AWS适配器的变形例)拆装自如地安装电磁阀单元42’。并且,在AWS单元4上,在安装了该电磁阀单元42’的状态下,拆装自如地安装内窥镜3的内窥镜连接器41。
另外,图50(A)示出电磁阀单元42’的正视图,图50(B)和图50(C)示出左和右侧视图,图50(D)和图50(E)示出图50(A)的A-A’和B-B’剖面图。
在上述AWS适配器42上,在其背面(基端)侧设置有收纳(从AWS单元4的前表面突出的)夹管阀45的凹部42f,然而在图50所示的电磁阀单元42’中,采用以下结构:在其内部设置夹管阀45,并使释放管路47a通到该夹管阀45的内侧。
并且,在该电磁阀单元42’中,在其背面侧安装有与AWS单元4的电磁阀单元42’拆装自如地连接、传递驱动夹管阀45的信号的夹管阀用连接器42g。其他构成与上述AWS适配器42相同。
在采用了图49和图50所示的AWS单元4和电磁阀单元42’的情况下的作用效果与在上述第7实施方式中的AWS单元4和电磁阀单元42的情况大致相同。
如上所述,根据本第7实施方式,由于在管路的途中设置了透明度传感器,因而不仅可在内窥镜的洗涤和消毒时,而且还可在内窥镜的使用后不久进行的床侧洗涤中,检测管路污浊、或者通过管路内的流体的透明度等。
根据本发明的内窥镜,通过把插入部插入到体腔内,并操作设置在操作部上的跟踪球等各种操作单元,可在良好操作性下进行内窥镜检查。
Claims (38)
1.一种内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有:
插入部,其插入到被检体内;
操作部,其设置在前述插入部的后端;
控制处理单元,其设置在前述操作部内,控制对被检体像进行摄像的摄像单元和该操作部中的规定功能;
信号电路,其从前述控制处理单元起延伸设置;以及
连接部,其设置在前述操作部,可拆装自如地连接插通有至少1个管路的管单元。
2.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,前述信号电路由共同传送多种信号的信号传送单元构成。
3.根据权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,前述信号传送单元在前述连接部中,通过规定的连接单元与插通在前述管单元内的信号传送线连接。
4.根据权利要求3所述的内窥镜,其特征在于,前述规定的连接单元是不使用基于金属电极的连接的连接单元。
5.根据权利要求4所述的内窥镜,其特征在于,前述不使用通过金属电极的连接的连接单元是基于相互非接触电磁耦合的连接。
6.根据权利要求3所述的内窥镜,其特征在于,前述规定的连接单元是基于无线的连接单元。
7.一种内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有:
插入部,其插入到被检体内;
操作部,其设置在前述插入部的后端;
控制处理单元,其设置在前述操作部内,控制对被检体像进行摄像的摄像单元和该操作部中的规定功能;
信号电路,其从前述控制处理单元起延伸设置;
电力电路,其输送提供给前述操作部内的电路的电力;以及
连接部,其设置在前述操作部,可拆装自如地连接插通有至少1个管路的管单元。
8.根据权利要求7所述的内窥镜,其特征在于,前述信号电路由共同传送多种信号的信号传送单元构成。
9.根据权利要求8所述的内窥镜,其特征在于,前述信号传送单元和前述电路分别在前述连接部中,通过规定的连接单元与插通在前述管单元内的信号传送线和电源线连接。
10.根据权利要求9所述的内窥镜,其特征在于,前述规定的连接单元是不使用基于金属电极的连接的连接单元。
11.根据权利要求10所述的内窥镜,其特征在于,前述不使用基于金属电极的连接的连接单元是基于相互非接触电磁耦合的连接。
12.一种内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有:
插入部,其插入到被检体内;
操作部,其设置在前述插入部的后端;
控制处理单元,其设置在前述操作部内,控制对被检体像进行摄像的摄像单元和该操作部中的规定功能;
信号电路,其从前述控制处理单元起延伸设置;
管单元,其插通有至少1个管路;以及
连接部,其设置在前述操作部,可拆装自如地连接前述管单元。
13.根据权利要求12所述的内窥镜,其特征在于,前述信号电路由共同传送多种信号的信号传送单元构成。
14.根据权利要求13所述的内窥镜,其特征在于,前述信号传送单元在前述连接部中,通过规定的连接单元与插通在前述管单元内的信号传送线连接。
15.根据权利要求14所述的内窥镜,其特征在于,前述规定的连接单元是不使用基于金属电极的连接的连接单元。
16.根据权利要求15所述的内窥镜,其特征在于,前述不使用基于金属电极的连接的连接单元是基于相互非接触电磁耦合的连接。
17.根据权利要求14所述的内窥镜,其特征在于,前述规定的连接单元是基于无线的连接单元。
18.一种内窥镜系统,其特征在于,该内窥镜系统具有:内窥镜;送气/送水/吸引单元,其连接前述内窥镜,具有送气、送水和吸引功能;以及内窥镜系统控制装置,其与前述内窥镜中的前述信号电路进行规定的信号收发,来进行对该内窥镜的规定控制,
前述内窥镜具有:
插入部,其插入到被检体内;
操作部,其设置在前述插入部的后端;
控制处理单元,其设置在前述操作部内,控制对被检体像进行摄像的摄像单元和该操作部中的规定功能;
信号电路,其从前述控制处理单元起延伸设置;
管单元,其插通有至少1个管路;以及
连接部,其设置在前述操作部,可拆装自如地连接前述管单元。
19.根据权利要求18所述的内窥镜系统,其特征在于,前述信号电路由共同传送多种信号的信号传送单元构成。
20.根据权利要求19所述的内窥镜系统,其特征在于,前述信号传送单元在前述连接部中,通过规定的连接单元与插通在前述管单元内的信号传送线连接。
21.根据权利要求20所述的内窥镜系统,其特征在于,前述规定的连接单元是不使用基于金属电极的连接的连接单元。
22.根据权利要求21所述的内窥镜系统,其特征在于,前述不使用基于金属电极的连接的连接单元是基于相互非接触电磁耦合的连接。
23.根据权利要求20所述的内窥镜系统,其特征在于,前述规定的连接单元是基于无线的连接单元。
24.一种内窥镜,该内窥镜在插入部设置有:设置了照明窗和观察窗的前端部;和弯曲自如的弯曲部,其特征在于,该内窥镜具有:
第1导光单元,其对用于从前述照明窗射出到包括前述弯曲部在内的其周边部的照明光的一部分进行引导;
按压变形构件,其配置在至少包括前述弯曲部在内的其周边部,由前述第1导光单元引导的光射出到该按压变形构件内部,并且其形状根据来自外部的按压量而变化;
第2导光单元,其接收射出到前述按压变形构件的内部的光并进行引导;以及
光检测单元,其检测由前述第2导光单元所引导的光。
25.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,前述第1导光单元对从前述照明窗射出的照明光中的周边侧的照明光进行引导。
26.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,前述第1和第2导光单元使用光纤构成。
27.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,前述按压变形构件配置在前述弯曲部的内侧,形成前述弯曲部的弯曲量的检测单元。
28.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,前述第1导光单元使用光导光纤束中的配置在周边侧的光导光纤构成,该光导光纤束构成从前述照明窗射出照明光的光导。
29.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,前述按压变形构件设置在包括前述弯曲部在内的其周边部中的插入部的长度方向的多个部位。
30.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,前述按压变形构件设置在包括前述弯曲部在内的其周边部中的插入部的周向的多个部位。
31.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有判断单元,其根据前述光检测单元的输出信号,判断是否有规定值以上的按压量作用。
32.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有限制单元,其根据前述光检测单元的输出信号的变化,限制前述弯曲部的弯曲。
33.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,前述第1导光单元具有光分支单元,其用于取入前述照明光的一部分。
34.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,使与前述按压变形构件大致相同特性的基准构件处于不变形的状态,前述光检测单元以从基准构件被引导来的光的检测输出为基准值,根据来自该基准值的变化量,检测作用于前述按压变形构件的按压量。
35.一种弯曲驱动的控制方法,该方法具有:
第1步骤,利用弯曲指示对弯曲部朝弯曲指示的方向进行弯曲驱动;
第2步骤,在前述弯曲驱动时,检测配置在前述弯曲部的周边部的进行光学按压量检测的按压量检测的输出变化是否为基准值以上;以及
第3步骤,在前述按压量检测的输出变化为基准值以上的情况下,限制前述弯曲驱动。
36.一种内窥镜,该内窥镜具有:插入部;以及插通在该插入部内的管路,其特征在于,该内窥镜具有:
透明管路部,其设置于前述管路;以及
光检测器,其检测透过前述透明管路部的光。
37.根据权利要求36所述的内窥镜,其特征在于,前述管路是送气送水管路。
38.根据权利要求36所述的内窥镜,其特征在于,前述管路是吸引管路。
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