JP2000189379A - 内視鏡形状検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 患者側を見た場合にも、挿入部の先端等の所
定位置がどこまで挿入されたかを知ることができる内視
鏡形状検出システムを提供する。 【解決手段】 患者８の体腔内に挿入部１３が挿入され
る内視鏡２に磁界発生素子を内蔵したプローブ６が配置
され、患者８の体表面にはプローブ６内の磁界発生素子
の位置を検出すると共に、マーカ用の磁界発生にも兼用
できるようにした複数のコイル部からなる磁界検出／発
生コイル部９が吸盤によりそれぞれ取り付けられるよう
にし、かつ各コイル部にはＬＥＤが設けてあり、患者８
内に挿入された挿入部１３の先端部の位置等を検出して
その位置に対応するＬＥＤを点灯する等して患者８側を
見た場合にも術者は挿入部１３の先端がどの位置にある
かを分かるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象物の内部
に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計
測して表示する内視鏡形状検出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡は医療用分野及び工業用分
野で広く用いられるようになった。この内視鏡は特に挿
入部が軟性のものは、屈曲した体腔内に挿入することに
より、切開することなく体腔内深部の臓器を診断した
り、必要に応じてチャンネル内に処置具を挿通してポリ
ープ等を切除するなどの治療処置を行うことができる。

【０００３】この場合、例えば肛門側から下部消化管内
を検査する場合のように、屈曲した体腔内に挿入部を円
滑に挿入するためにはある程度の熟練を必要とする場合
がある。

【０００４】つまり、挿入作業を行っている場合、管路
の屈曲に応じて挿入部に設けた湾曲部を湾曲させる等の
作業が円滑な挿入を行うのに必要になり、そのためには
挿入部の先端位置等が、体腔内のどの位置にあるかと
か、現在の挿入部の屈曲状態等を知ることができると便
利である。

【０００５】このため、例えば特開平８−５４２号公報
には内視鏡の挿入部形状を検出して表示する内視鏡形状
検出システムが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来例ではモニタを見
ないと、挿入部がどこまで挿入されたかが分からなかっ
た。つまり、患者側を見た場合には、例えば挿入部の先
端がどこまで挿入されているかを知ることができなかっ
た。

【０００７】（発明の目的）本発明は、上述した点に鑑
みてなされたもので、患者側を見た場合にも、挿入部の
先端等の所定位置がどこまで挿入されたかを知ることが
できる内視鏡形状検出システムを提供することを目的と
する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】検査対象物の内部に内視
鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する
内視鏡形状検出システムにおいて、挿入部に配置される
磁界を発生する磁界発生手段と、前記磁界発生手段によ
り発生される磁界の検出を行う複数の磁界検出手段で構
成された磁界検出部と、前記磁界検出部を構成する複数
の磁界検出手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手
段と、前記磁界検出部に前記挿入部の所定位置の有無を
表示する表示手段と、を設けたことにより、術者は表示
手段により挿入部の先端等の所定位置がどこにあるかを
知ることができる。

【０００９】また、検査対象物の内部に内視鏡の挿入部
を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状
検出システムにおいて、挿入部に配置される磁界を検出
する磁界検出手段と、前記磁界検出手段により検出され
るための磁界を発生する複数の磁界発生手段で構成され
た磁界発生部と、前記磁界発生部を構成する複数の磁界
発生手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界発生素子部に前記挿入部の所定位置の有無を表
示する表示手段と、を設けたことにより、術者は表示手
段により挿入部の先端等の所定位置がどこにあるかを知
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１ないし図４は本発明の第１の
実施の形態に係り、図１は第１の実施の形態の内視鏡形
状検出システムの構成を示し、図２は内視鏡形状検出部
の構成を示し、図３及び図４は磁界検出／発生コイル部
を構成するコイル部の構成を示す。

【００１１】図１に示すように内視鏡形状検出システム
１は内視鏡検査を行う内視鏡２と、この内視鏡２に照明
光を供給する光源装置３と、内視鏡２の撮像手段に対す
る信号処理を行うカメラコントロールユニット（以下、
ＣＣＵと略記）４と、このＣＣＵ４から出力される映像
信号を表示するカラーモニタ５と、内視鏡２のチャンネ
ル内に設置されるプローブ６と、内視鏡検査用ベッド７
に載置される患者８の外表面に設置され、磁界検出と磁
界発生との機能を選択使用できると共に、挿入部１３の
所定位置を表示する表示素子を備えた磁界検出／発生コ
イル部９が設けられたケーブル１１と、プローブ６及び
ケーブル１１が接続され、磁界発生及びその磁界の検出
により、プローブ６内の磁界発生素子の各位置を検出
し、検出された各位置から内視鏡２の挿入部１３の形状
を推定し、さらに推定された形状に対応するモデル化さ
れた（内視鏡）挿入部形状の画像に対応する映像信号を
生成してＣＣＵ４に出力する形状検出装置１４とを有
し、モニタ５の表示面には撮像手段で撮像した映像信号
に対応する内視鏡画像と挿入形状の形状画像とをスーパ
インポーズ表示できるようにしている。

【００１２】上記光源装置３、ＣＣＵ４、モニタ５、形
状検出装置１４は移動可能なカート１５に載置されてい
る。内視鏡２は細長で可撓性を有する挿入部１３とその
後端に形成された太幅の操作部１６と、この操作部１６
の側部から延出されたユニバーサルケーブル１７とを有
し、このユニバーサルケーブル１７の末端のコネクタ１
８は光源装置３に着脱自在で接続され、またこのコネク
タ１８から延出された信号ケーブル１９のコネクタ２０
はＣＣＵ４に着脱自在で接続できる。

【００１３】挿入部１３には図示しないライトガイドが
挿通され、このライトガイドはさらに操作部１６及びユ
ニバーサルケーブル１７内を挿通され、末端のコネクタ
１８に至る。そして、このコネクタ１８の端面には、光
源装置３内部の図示しないランプから照明光が供給さ
れ、このライトガイドによって伝送され、挿入部１３の
先端部の照明窓に固定された先端面から伝送した照明光
を前方に出射する。

【００１４】この照明窓から出射された照明光により照
明された体腔内の内壁或は患部等の被写体は先端部の照
明窓に隣接して形成された観察窓に取り付けた図示しな
い対物レンズによってその焦点面に配置された固体撮像
素子としてのＣＣＤに像を結ぶ。

【００１５】このＣＣＤはＣＣＵ４に内蔵された図示し
ない信号処理部内のＣＣＤドライブ回路から出力される
ＣＣＤドライブ信号が印加されることにより、（ＣＣＤ
で）光電変換された画像信号が読み出され、挿入部１３
内等を挿通された信号線を経て信号処理部で信号処理さ
れて標準的な映像信号に変換され、カラーモニタ５に出
力され、対物レンズでＣＣＤの光電変換面に結像した内
視鏡像をカラー表示する。

【００１６】また、操作部１６には湾曲操作ノブ２１が
設けてあり、このノブ２１を回動する操作を行うことに
より挿入部１３の先端付近に形成した湾曲自在の湾曲部
を湾曲できるようにして屈曲した体腔内経路にもその屈
曲に沿うように先端側を湾曲させることによりスムーズ
に挿入できるようにしている。

【００１７】また、この内視鏡２には挿入部１３内に中
空のチャンネル２２が形成されており、このチャンネル
２２の基端の挿入口２３から鉗子等の処置具を挿通する
ことにより、処置具の先端側を挿入部１３の先端面のチ
ャンネル出口から突出させて患部等に対して生検とか治
療処置等を行うことができる。

【００１８】また、このチャンネル２２に（体腔内に挿
入された挿入部１３の）位置及び形状検出のためのプロ
ーブ６を挿入し、このプローブ６の先端側をチャンネル
２２内の所定の位置に設定することができる。

【００１９】図２は形状検出装置１４を含む形状検出部
の概略の構成を示す。図２に示すように内視鏡２のチャ
ンネル２２内にはプローブ６が位置決めした状態で設置
され、このプローブ６の可撓性のチューブ内には磁界発
生素子として複数のソースコイル２６ａ，２６ｂ，…が
所定間隔で固定されている。例えばソースコイル２６ａ
は挿入部１３の先端部内の所定位置に位置し、またソー
スコイル２６ｂはこれより挿入部１３の長手方向に所定
の間隔隔てた位置に配置されている。従って、これらの
各位置を検出することにより、挿入部１３の先端部から
その後方側の各位置を決定できることになる。

【００２０】それぞれのソースコイル２６ｉ（ｉ＝ａ，
ｂ，…）に接続された信号線２７はプローブ６の後端側
に延出され、形状検出装置１４内のマルチプレクサ２８
を介してソースコイル駆動部（単に駆動部と略記）２９
と接続され、駆動部２９からの駆動信号が供給されたソ
ースコイル２６ｉの周囲に磁界を発生する。

【００２１】この駆動部２９は、必要な磁界を発生する
ための駆動信号を生成し、システム制御部３０からの切
換信号により選択された接点ｊ（ｊ＝ａ，ｂ，ｃ，
…，）を介してソースコイル２６ｉに印加される。

【００２２】また、磁界検出／発生コイル部９は、例え
ば６個のコイル部３１ａ，３１ｂ，…，３１ｆからな
り、本実施の形態では第１コイル部３１ａ及び第２コイ
ル部３１ｂはそれぞれ切換スイッチ３２ａ，３２ｂを押
す操作によりマルチプレクサ２８と増幅部３３とに選択
して接続できるようにしている。

【００２３】つまり、第１コイル部３１ａ及び第２コイ
ル部３１ｂが接続された切換スイッチ３２ａ，３２ｂは
操作部３４の選択スイッチ３５ａ，３５ｂの選択操作に
より、システム制御部３０を介して接点ａとｂとを選択
でき、接点ａを選択した場合には磁界発生用のソースコ
イルとして駆動信号が印加され、逆に接点ｂが選択され
た場合には他の４つのコイル部３１ｃ，…，３１ｆと共
に磁界を検出するセンスコイルとして各ソ−スコイルの
位置検出に利用される。

【００２４】例えば、図２に示すように選択スイッチ３
５ａにより切換スイッチ３２ａは接点ａがＯＮする状態
に設定された場合には、コイル部３１ａにはソースコイ
ル２６ｉと同様にマルチプレクサ２８の接点ｍが選択さ
れたタイミングの時に駆動信号が印加される。また、切
換スイッチ３２ａ，３２ｂが共に接点ａがＯＮするよう
に設定された場合には、マルチプレクサ２８の接点ｍ，
ｎが選択されたタイミングの時にそれぞれコイル部３１
ａ，３１ｂに駆動信号が印加される。

【００２５】また、図２に示すように例えば選択スイッ
チ３５ｂにより切換スイッチ３２ｂは接点ｂがＯＮする
状態に設定された場合には、コイル部３１ｂはソースコ
イルとして他のコイル部３１ｃ〜３１ｆと同様にセンス
コイルとして使用される。

【００２６】磁界検出／発生コイル部９のセンスコイル
で検出された信号は増幅部３３で増幅された後、位置検
出部３６に入力され、各ソースコイル２６ｉの位置検出
の演算処理を行う。この位置検出部３６で検出（位置推
定）されたデータは形状画像生成部３７に入力され、プ
ローブ６内の各ソースコイル２６ｉの位置データを滑ら
かに接続した画像を３次元的に作り、挿入部１３の挿入
形状画像を生成する。この挿入形状画像の映像信号はＣ
ＣＵ４内のスーパインポーズ回路を介してカラーモニタ
５に出力され、内視鏡画像と共に、挿入形状が３次元的
な画像で表示される。

【００２７】また、磁界検出／発生コイル部９における
コイル部３１ａ或いは３１ｂがソースコイルとして選択
された場合には、そのソースコイルの位置を基準位置と
したマーカとしてカラーモニタ５の挿入形状画像に表示
する。

【００２８】また、本実施の形態では後述するように磁
界検出／発生コイル部９の各コイル部３１ｋ（ｋ＝ａ，
ｂ，…，ｆ）には挿入部１３の所定位置の（存在の）有
無を表示する表示素子として発光ダイオード（ＬＥＤと
略記）３８が設けてあり、例えば図１に示すようにプロ
ーブ６を内挿した挿入部１３を患者８の肛門側から挿入
した場合の挿入方向をＺ軸に設定した場合、プローブ６
の先端（つまり挿入部１３の先端）位置のＺ座標の値に
達した位置のＬＥＤ３８を点灯させて、術者に挿入部１
３の先端が患者８のどの位置にあるかを分かり易く表示
する構成にしている。

【００２９】このため、形状画像生成部３７或いは位置
検出部３６の出力信号は点灯／消灯回路３９を介してＬ
ＥＤ３８に印加され、ＬＥＤ３８の点灯／消灯を制御す
る。なお、図２では簡単化のため、コイル部３１ｋがマ
ルチプレクサ２８或いは増幅部３３と接続されるように
示しているが、実際にはその内部のコイル４６（図３及
び図４参照）が接続される。

【００３０】図３は磁界検出／発生コイル部９を構成す
る例えば第１コイル部３１ａの構造を示す。他のコイル
部３１ｂ〜３１ｆも同様な構成である。この第１コイル
部３１ａは検査対象物としての患者８の体表面に着脱自
在となる固定用の吸盤４１を設けた固定部４２と、この
固定部４２に高さ位置を調整可能に取り付けられるコイ
ル体４３とからなる。

【００３１】固定部４２は吸盤４１の上部に筒体が設け
てあり、この筒体の内周面に一定間隔でリング状の突起
４４が設けてあり、一方コイル体４３は円柱形状でその
側部外周面には突起４４に係合する溝部４５が設けてあ
る。

【００３２】このコイル体４３は図４に示すようにソー
スコイル２６ｉと同様に磁性材に巻回したコイル４６を
樹脂で形成したコイル保護部材４７で覆い、かつこのコ
イル４６の付近にはＬＥＤ３８がその発光部が露出する
ようにしてコイル保護部材４７に埋設されている。

【００３３】また、コイル４６の両端に接続した信号線
４８とＬＥＤ３８に接続された信号線４９とはケーブル
被覆５０で覆われた状態でコイル保護部材４７から延出
されており、その手元側のコネクタが形状検出装置１４
に着脱自在で接続される。

【００３４】本実施の形態では、コイル部３１ｃ〜３１
ｆは例えば患者８のＸＺ座標が既知の位置に吸盤４１に
より押しつける操作で簡単に固定でき、かつＹ座標は既
知の値となるようにコイル部４３側をスライド移動して
図４（Ａ）或いは図４（Ｂ）のように高さ調整して取り
付けられるようにしている。なお、操作部３４には既知
の位置に設定される少なくとも４つのコイル部３１ｃ〜
３１ｆの３次元位置データを入力するキーボード等が設
けてある。

【００３５】次に本実施の形態の作用を以下に説明す
る。図１に示すように内視鏡２を光源装置３及びＣＣＵ
４に接続し、かつプローブ６を挿入口２３からチャンネ
ル２２内に挿通し、例えばプローブ６の先端面をチャン
ネル２２の出口の先端位置に設定する。このように設定
することにより、図２に示すプローブ６内の磁界発生用
のソースコイル２６ｉの挿入部１３内での（挿入部１３
の例えば先端からその長手方向における）各位置が確定
し、従って各ソースコイル２６ｉの位置の検出を行うこ
とにより、挿入部１３の各位置の検出が可能となる。

【００３６】このプローブ６の手元側のコネクタを形状
検出装置１４に接続する。また、磁界検出／発生コイル
部９を構成するコイル部３１ａ〜３１ｆをその取付手段
としての各吸盤４１を押しつける操作を行うことにより
患者８の体表面の位置に吸引力を利用して固定する。

【００３７】この場合、磁界検出／発生コイル部９にお
ける少なくとも４つのコイル部３１ｃ〜３１ｆは固定位
置が既知となるように位置決め固定し、２つのコイル部
３１ａ，３１ｂは術者の選択により磁界検出か或いは磁
界発生（つまり基準位置の表示）に使用するかを選択す
ることができる。

【００３８】例えば、図２に示すようにコイル部３１ａ
のみを基準位置の表示に利用する場合には、このコイル
部３１ａを表示させたい基準位置に吸盤４１により固定
し、磁界検出に用いるコイル部３１ｂは４つのコイル部
３１ｃ〜３１ｆと同様に既知の位置に設定する。或いは
任意の位置に設定した後に、それらの各位置を物差し
（スケール）等で計測して既知の値となるようにしても
良い。

【００３９】この場合、設定された位置を求める場合、
図１に示すＸＺ平面上の位置は比較的簡単に求められる
が、高さ方向の位置は誤差が大きくなる可能性があるの
で、高さ調整手段により、高さ位置を揃えたり、求め易
い高さ位置に設定しても良い。

【００４０】また、術者の選択をシステム１の設定状態
に反映させるため、選択スイッチ３５ａを押してシステ
ム制御部３０を介してコイル部３１ａを基準位置検出用
に設定する。この場合、選択スイッチ３５ｂは押さない
で、他のコイル部３１ｃ〜３１ｆと同様に磁界検出に利
用されるようにする。

【００４１】また、操作部３４の図示しないキーボード
等から磁界検出／発生コイル部９の磁界検出に用いるコ
イル部３１ｂ〜３１ｆの３次元位置を入力する。そし
て、これらの位置を基準にして、プローブ６内のソース
コイル２６ｉの位置検出及びマーカコイルとして使用さ
れるコイル部３１ａの位置検出を行えるようにする。

【００４２】このようにして、形状検出が可能な状態に
設定した後、内視鏡２の挿入部１３を患者８に例えば肛
門から挿入する。システム１の各電源が投入された状態
では、光源装置３の照明光が内視鏡２のライトガイドを
介してその先端面から出射され、体腔内を照明し、照明
された体腔内の状態がＣＣＤで撮像され、ＣＣＵ４によ
り信号処理されたカラーモニタ５上に内視鏡画像として
表示される。

【００４３】また、形状検出装置１４内のシステム制御
部３０の制御下で、駆動部２９で発生した駆動信号がマ
ルチプレクサ２８で選択された接点ｊを介してプローブ
６内のソースコイル２６ｉに順次印加される。例えばマ
ルチプレクサ２８で接点ａが選択された場合には、ソー
スコイル２６ａに駆動信号が印加され、その周囲に磁界
を発生する。

【００４４】その磁界は既知の位置のセンスコイルとし
て機能するコイル部３１ｂ〜３１ｆの各コイル４６にそ
の位置での磁界強度に比例した電圧が誘起され、それぞ
れ増幅部３３で増幅された後、位置検出部３６に入力さ
れ、直交検波などされてソースコイル２６ａの位置検出
用データがその内部のメモリに格納される。この位置検
出用データの格納が終了するタイミングで、システム制
御部３０はマルチプレクサ２８を接点ｂに切換え、ソー
スコイル２６ｂに対してソースコイル２６ａの場合と同
様の処理が行われるようにする。

【００４５】プローブ内の最後のソースコイル（２６ｄ
とする）に対しても同様の処理が終了すると、次にマル
チプレクサ２８の接点ｍが選択され、コイル部３１ａ
（のコイル４６）に対してもソースコイル２６ｉの場合
と同様の処理が行われる。この処理の後、マルチプレク
サ２８はその最初の接点ａが選択されて同様の処理が繰
り返される。

【００４６】位置検出部３６のメモリに格納された位置
検出用データは、コイル部３１ｂ〜３１ｆの各既知の位
置を基準として、その位置検出用データから各ソースコ
イル２６ｉの位置を検出（推定）する処理が行われ、算
出された各ソースコイル２６ｉの位置データは形状画像
生成部３７に送られる。

【００４７】また、位置検出部３６のメモリに格納され
たコイル部３１ａに対する位置検出用データも、コイル
部３１ｂ〜３１ｆの各既知の位置を基準として、その位
置を検出（推定）する処理が行われ、算出されたコイル
部３１ａの位置データも形状画像生成部３７に送られ
る。

【００４８】形状画像生成部３７では算出されたソース
コイル２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，…２６ｄの位置データ
を滑らかに連結した挿入部形状を３次元的に示す画像の
映像信号を生成し、ＣＣＵ４のスーパインポーズ回路に
出力すると共に、その映像信号上にコイル部３１ａの位
置を示すマーカ点を重畳する。

【００４９】従って、カラーモニタ５には内視鏡画像
と、この内視鏡画像に隣接して挿入部形状の画像が３次
元的に表示されると共に、コイル部３１ａを設置した基
準位置もマーカで表示される。

【００５０】従って、術者は挿入部形状の表示と、患者
８の基準位置を示すマーカの表示により、挿入部１３が
患者８の体腔内のどの位置に挿入されているかの把握が
容易となり、挿入部１３の挿入手技を円滑に行うことが
でき、また患者８にとっても円滑な挿入により、挿入の
際の苦痛が緩和される。

【００５１】また、本実施の形態では各コイル部３１ｋ
にはＬＥＤ３８が設けてあり、例えば形状画像生成部３
７或いは位置検出部３６のソースコイル２６ａの位置デ
ータのＺ座標の値と、コイル部３１ａ〜３１ｆの位置デ
ータのＺ座標の値とは点灯／消灯回路３９に出力され、
点灯／消灯回路３９はソースコイル２６ａのＺ座標の値
とコイル部３１ａ〜３１ｆのＺ座標の値を比較すること
により、ソースコイル２６ａのＺ座標の値がコイル部３
１ａ〜３１ｆのＺ座標の値より大きい場合のコイル部３
１ｋのＬＥＤ３８を点灯させる。

【００５２】従って、術者は患者８の体表面に設置した
コイル部３１ａ〜３１ｆにおいて、ＬＥＤ３８の点灯に
より体腔内に挿入した場合における挿入部１３の先端が
どの位置にあるかを患者８を見た場合にも確認すること
ができる。

【００５３】本実施の形態によれば、プローブ６内に設
けたプローブ６（或いは挿入部１３）の各位置を検出す
るためのソースコイル２６ｉの位置を検出するために、
患者８の外部の通常は既知の位置に設置されるセンスコ
イルをセンスコイル及び基準位置を検出するマーカコイ
ルとして選択使用できるようにしているので、新たにマ
ーカコイルを設けることなく、基準位置の表示が可能と
なる。

【００５４】また、患者８の体表面に設置するコイル部
３１ａ〜３１ｆに表示手段としてのＬＥＤ３８を設け、
プローブ６或いは挿入部１３の先端位置が達したＬＥＤ
３８を点灯させるようにしているので、術者は挿入部１
３の先端がどの位置まで挿入されたかを把握し易い。

【００５５】（第２の実施の形態）次に本発明の第２の
実施の形態を図５ないし図７を参照して説明する。第１
の実施の形態では磁界検出／発生コイル部９における２
つのコイル部３１ａ，３１ｂが磁界検出と磁界発生との
いずれにも使用できる構成としたが、本実施の形態では
磁界検出／発生コイル部９の全てのコイル部３１ａ〜３
１ｆを磁界検出と磁界発生とのいずれにも使用できる構
成としたものである。

【００５６】このため、図１の形状検出装置１４の操作
パネル３４には２つの選択スイッチ３５ａ，３５ｂであ
ったのを図５に示すように６つの選択スイッチ３５ａ〜
３５ｆにしている。

【００５７】また、本実施の形態の磁界検出／発生コイ
ル部９は第１の実施の形態と高さ調整機構が異なる。図
６に示すように例えば第１コイル部３１ａを構成するコ
イル体４３の側部外周面には雄ネジ５１が設けてあり、
固定部４２の内周面にはこの雄ネジ５１に螺合する雌ネ
ジ５２が設けてある。

【００５８】その他は図３と同様の構成である。また、
他のコイル部３１ｂ〜３１ｆも同様の構成である。そし
て、雄ネジ５１と雌ネジ５２との螺合量を調整すること
により、第１コイル部３１ａの高さ位置を可変設定でき
るようにしている。

【００５９】本実施の形態の形状検出装置１４の主要部
の構成は図７のようになっている。つまり、図２におい
て、２つの切換スイッチ３２ａ，３２ｂの代わりに６つ
の切換スイッチ３２ａ〜３２ｆにしたものであり、これ
らの切換スイッチ３２ａ〜３２ｆにおける接点ａは（図
２のマルチプレクサ２８の２つの接点ｍ，ｎを多くし
て）６つの接点ｍ〜ｒに接続したものとなり、接点ｂは
増幅部３３の入力端に接続された構成となっている。

【００６０】その他の構成は第１の実施の形態と同様で
ある。本実施の形態は第１の実施の形態では磁界検出／
発生コイル部９の２つのコイル部３１ａ，３１ｂのみで
なく、全てのコイル部３１ａ〜３１ｆを磁界検出或いは
基準位置の表示に選択使用できる。その他は第１の実施
の形態とほぼ同様の作用及び効果を有する。

【００６１】なお、本実施の形態では磁界検出／発生部
９の全てのコイル部３１ａ〜３１ｆを磁界検出或いは基
準位置の表示に選択使用できるが、例えば少なくとも２
つ程度以上は磁界検出に設定する必要がある。つまり全
てを磁界発生のソースコイルに設定すると、それらの位
置を検出するものが無くなってしまうからであり、原理
的には１つのセンスコイルでの位置検出は可能である
が、検出精度を高くするためには少なくとも２つ以上を
位置検出に用いた方が良い。

【００６２】図８は第１変形例の例えば第１コイル部３
１ａの構成を示し、図６と高さ調整機構が異なる。図８
（Ａ）に示すように第１コイル部３１ａのコイル体４３
の側部外周面は円柱形状であり、固定部４２の内周面に
はリング状の溝部５３を設け、Ｏリング５４が介挿され
ている。そして、固定部４２に対してコイル体４３をス
ライド移動することにより、移動した位置にＯリング５
４の摩擦力で固定できるようにしている。

【００６３】図８（Ａ）では固定部４２側に溝部５３と
Ｏリング５４とを設けたが、図８（Ｂ）に示すようにコ
イル体４３側に溝部５３とＯリング５４とを設けても同
様の作用及び効果を有する。

【００６４】図９及び図１０は第２変形例の例えば第１
コイル部３１ａの構成を示し、図６と高さ調整機構が異
なる。図９に示すように例えば第１コイル部３１ａには
ラック＆ピニオン５６による高さ調整機構が設けてあ
り、摘み５７を回動操作することにより、固定部４２に
対してコイル体４３の高さを可変設定できるようにして
いる。

【００６５】この場合、ラック＆ピニオン５６のステー
タ側は固定部４２側に設けてあり、固定部４２側は図１
０に示すようにその外周面における高さ方向にラック５
８が設けてあり、このラック５８は摘み５７の軸に取り
付けたピニオン５９と螺合する。これらの変形例を用い
た場合もほぼ同様に高さ位置を設定できる。

【００６６】（第３の実施の形態）図１１は本発明の第
３の実施の形態の内視鏡形状計測システム６１を示す。
本実施の形態は例えば図１の第１の実施の形態の内視鏡
形状計測システム１において、さらに磁界検出／発生コ
イル部９の位置検出手段を設けたものである。

【００６７】つまり、図１の内視鏡形状計測システム１
において、ベッド７にはスタンド６２が設けられ、この
スタンド６２のアーム６３にはテレビカメラ６４が取り
付けられており、このテレビカメラ６４で例えば患者８
の上方から患者８の腹部付近をその腹部の外表面に設置
される磁界検出／発生コイル９を撮像するようにしてい
る。

【００６８】このテレビカメラ６４の内部の撮像素子は
ケーブル６５を介して形状検出装置１４に入力され、形
状検出装置１４の内部に設けた図示しない位置検出回路
により、腹部の外表面に設置される磁界検出／発生コイ
ル９のＸＺ面の２次元座標位置と、精度は少し低下する
が高さ位置も検出できるようにしている。高さ位置の設
定をより精度良くするには各コイル部３１ｋに設けた高
さ調整機構により、既知の値に設定しても良い。

【００６９】本実施の形態によれば、第１の実施の形態
に比べ、磁界検出／発生コイル部９の磁界検出に利用さ
れる少なくとも４つのコイル部３１ｃ〜３１ｆの位置デ
ータの入力の作業を軽減したり、不要にできる効果があ
る。その他は第１の実施の形態と同様の効果を有する。

【００７０】本実施の形態では磁界検出／発生コイル部
９の磁界検出に用いられる少なくとも４つのコイル部３
１ｃ〜３１ｆ（選択により、さらにコイル部３１ａ，３
１ｂ）の位置データの入力をテレビカメラ６４の出力信
号を用いて緩和或いは軽減等したが、以下のようにテレ
ビカメラ６４と共に併用して位置検出の精度を向上した
り、或いはテレビカメラ６４を用いないで位置検出及び
設定に利用しても良い。

【００７１】図１２は第１変形例における位置検出機構
７１を示す。ベッド７の周辺にはレーザ光出射部７２ａ
〜７２ｄと７３ａ〜７３ｄが設けてあり、Ｘ方向とＺ方
向とにライン状のレーザ光を出射し、患者８上でメッシ
ュ状のマーカ位置（基準位置）が設定されるようにす
る。

【００７２】このようにメッシュ状のマーカ位置を設定
することにより、例えば術者は磁界検出／発生コイル部
９の磁界検出に用いるコイル部３１ｋを患者８の体表面
に設置する場合、メッシュ状のマーカ位置に設置すれば
そのＸＺ平面上の位置を精度良く設定できる。また、テ
レビカメラ６４で検出する場合も、マーカ位置の情報を
予め入力しておくことにより、精度の良い位置検出がで
きる。

【００７３】図１３は第２変形例における位置検出機構
７５を示す。ベッド７の上面には基準位置にマーカ７６
ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄが設けてある。また、マー
カ７６ａ，７６ｂに沿って重り７７を端部に取り付けた
糸或いは紐７８を張るようにしても良い。この場合の作
用効果は第１変形例とほぼ同様である。

【００７４】図１４は第３変形例の位置検出機構８１を
示す。この位置検出機構８１はプレート８２の例えば格
子状の各所定位置に孔８３が設けてあり、これらにおけ
る任意の孔８３に磁界検出／発生コイル部９の第１ない
し第６コイルを配置することにより、その位置を分かる
ようにしたものである。

【００７５】なお、図１４では格子状に多数の孔８３を
設けたが例えば磁界検出／発生コイル部９のコイル部の
数と同じ６個程度の孔８３を所定の位置に設けるように
しても良い。

【００７６】図１５は第４変形例の位置検出機構８５を
示す。この位置検出機構８５は複数のアーム８６を所定
位置の回転軸８７で回動自在に連結して菱形をその対角
線状に連結したような構造にし、アーム８６上の所定位
置に磁界検出/発生コイル９を構成するコイル部３１ａ
〜３１ｆを取り付けられるようにしている。

【００７７】また、アーム８６にはストッパ８８が設け
てあり、必要以上に変形するのを防止している。この変
形例によれば、コイル部３１ａ〜３１ｆを取り付けた場
合の位置を全てのコイル部３１ａ〜３１ｆの位置を知ら
なくても確定できる。また、回転軸８７で回動させるこ
とにより、取付位置を変更できる。

【００７８】図１６は第５変形例の位置検出機構９１を
示す。この位置検出機構９１は複数のアーム９２が平行
に交差させるようにして配置され、かつ交差する位置で
回動自在に連結されており、図１６に示すように対角線
方向に変形させることができる。

【００７９】そして、所定位置に溝９３を設けて磁界検
出/発生コイル部９を構成するコイル３１ａ、３１ｂ、
３１ｃ等を取り付けられるようにしている。本変形例は
第４変形例とほぼ同様の作用効果を有する。

【００８０】（第４の実施の形態）図１７は本発明の第
４の実施の形態の内視鏡形状検出システム１０１の概略
の構成を示す。本実施の形態では図１の内視鏡２のチャ
ンネル２２に装着されるプローブ６を内蔵した内視鏡１
０２と、図１の光源装置３、ＣＣＵ４及び形状検出装置
１４を一体化した制御装置１０３と、この制御装置１０
３から出力される映像信号を表示するモニタ１０４と、
図示しない磁界検出コイル部とから構成され、制御装置
１０３には記録装置１０５が設けてある。

【００８１】この内視鏡１０２は可撓性を有する挿入部
１０６と操作部１０７とユニバーサルケーブル１０８と
からなり、ユニバーサルケーブル１０８の端部のコネク
タ１０９は制御装置１０３に着脱自在で接続される。

【００８２】挿入部１０６は先端部１１１と湾曲部１１
２と可撓部１１３とからなり、操作部１０７に設けた湾
曲操作ノブ１１４を操作することにより湾曲部１１２を
湾曲させることができる。

【００８３】挿入部１０６内に内蔵されたプローブ６は
制御装置１０３内部の図示しない形状検出装置と接続さ
れ、この形状検出装置には磁界検出コイル部も接続され
ており、形状検出を行うことができる構成となってお
り、形状検出された画像データを記録装置１０５に記録
することもできるようにしている。

【００８４】また、挿入部１０６内には硬度可変手段
（可撓性可変手段）１１５が設けてある。この硬度可変
手段１１５は例えばコイルとそのコイル内に挿通された
ワイヤとからなり、これらの先端は例えば可撓部１１３
の先端に固定され、後端は操作部１０７の前端付近でコ
イルが固定され、かつそのコイルから延出されたワイヤ
はワイヤ牽引機構を介して硬度調整ノブ１１６に接続さ
れている。

【００８５】そして、この硬度調整ノブ１１６を回動す
る操作を行うことにより、ワイヤ牽引機構を介してコイ
ルに圧縮力を加え、硬度可変手段１１５が挿通された部
分の挿入部１０６（本実施の形態では可撓部１１３）の
可撓性（硬度）を可変調整できるようにしている。ま
た、この硬度調整ノブ１１６によるノブ操作量はノブ操
作量検出手段（或いは硬度検出手段）１１７により検出
されるようにしている。

【００８６】このノブ操作量検出手段１１７は、例えば
図１８に示すように硬度調整ノブ１１６の内周面に設け
たネジ孔に螺合するギヤ１１８をポテンショメータ１１
９の回転軸に取り付けた構成であり、硬度調整ノブ１１
６の回動操作量に応じてポテンショメータ１１９の抵抗
値が変化する。この抵抗値は制御装置１０３に入力され
る。

【００８７】そして、図示しない記録ボタンを操作し
て、記録装置１０５の記録動作を開始させると、制御装
置１０３はプローブ６による挿入形状のデータと同期し
て、ノブ操作量検出手段１１７によるノブ操作量データ
を記録する。

【００８８】また、記録装置に記録されたこれらのデー
タを再生することもできる。このように本実施の形態に
よれば、例えば挿入形状を参照してそれに応じて硬度を
調整して極めて円滑な挿入手技を行うことができる術者
が挿入部１０６の挿入を行った場合にそれらのデータを
記録装置１０５に記録しておけば、その記録データを参
照することにより挿入手技が十分でない術者が挿入を行
う場合にも、その記録データと同様な操作を行うことに
より短時間に円滑な挿入手技を会得したりすることが可
能になる。

【００８９】（第５の実施の形態）図１９は本発明の第
５の実施の形態の内視鏡形状検出システム１２１の概略
の構成を示す。このシステム１２１では内視鏡装置部１
２２側の動作と形状検出装置部１２３側の動作をコント
ローラ１２４により制御する構成にしている。

【００９０】内視鏡装置部１２２は内視鏡に設けたＣＣ
Ｄ１２５と、このＣＣＤ１２５で撮像された撮像信号に
対する信号処理を行い内視鏡画像に対応する映像信号を
生成するＣＣＵ１２６と、このＣＣＵ１２６におけるデ
ジタルの映像信号を一時格納するメモリ１２７とを有
し、ＣＣＵ１２６はリアルタイム処理した映像信号とメ
モリ１２７に一時格納した映像信号とをモニタ１２８に
交互に出力する。

【００９１】また、形状検出装置部１２３は図示しない
プローブ６及び磁界検出コイル部が形状検出装置１３１
と接続され、この形状検出装置１３１はプローブ６内の
磁界発生用のソースコイルに駆動信号を印加してその駆
動信号が印加されたソースコイルの周囲に生成された磁
界を磁界検出コイル部のセンスコイルで検出することに
より、ソースコイルの位置検出、その位置検出によるプ
ローブが挿通された内視鏡挿入部の挿入形状画像の生成
等を行い、その挿入形状画像のデジタルの映像信号はメ
モリ１３２に一時格納できると共に、モニタ１２８に出
力することもできる。形状検出装置からのリアルタイム
の映像信号とメモリ１３２から出力される映像信号は交
互にモニタ１２８に出力される。

【００９２】本実施の形態では内視鏡装置部１２２側と
形状検出装置部１２３側とにそれぞれメモリ１２７、１
３２とを設けており、コントローラ１２４の制御下で、
モニタ１２８にＣＣＤ１２５で撮像したリアルタイムの
及び１フィールド／フレーム前の内視鏡画像と、形状検
出装置１３１によるリアルタイムの及び１フィールド／
フレーム前の挿入形状画像とをタイミング的にフレキシ
ビリティをもって同時に表示することができるし、内視
鏡装置部１２２と形状検出装置部１２３との各装置の動
作に悪影響を及ぼさないようなタイミングで同時に表示
させるようなこともできる。

【００９３】この場合、従来例のように両装置部それぞ
れにメモリを有しない場合には、各装置の動作タイミン
グに大きな制約が生じる。つまり、メモリを有しない装
置部側ではタイミングをずらすことが困難である（例え
ば駆動動作タイミングをずらすと表示のタイミングもそ
れに同期してずらす必要がある）のに対し、本実施の形
態ではそれぞれの装置部にメモリを設けているので、駆
動動作タイミングをずらして行うことが容易にできる。

【００９４】つまり、駆動動作タイミングをずらしても
得られたデータ或いは画像データ等をメモリに一時格納
しておくことにより、表示のタイミングを駆動動作タイ
ミングに同期させる必要はなく、フレキシビリティのあ
る処理タイミングの変更を行うことができる。また、メ
モリを有しないような場合に起こり得る表示の間隔（周
期）が大きくなりすぎて、動きがある物体の場合にぎこ
ちない表示画像になってしまうようなこともなく、滑ら
かに動きを再現できたり、例えば標準的な映像信号に変
換して通常のモニタで表示させることもできる。

【００９５】例えば図２０（Ａ），（Ｂ）に示すように
コントローラ１２４で内視鏡画像と形状画像とを表示さ
せるように制御することもできる。図２０（Ａ）では内
視鏡画像をＣＣＵ１２６からモニタ１２８に直接出力す
る期間をＯＮで示し、メモリ１２７に一時格納した１フ
レーム期間（或いは１フィールド期間）前の内視鏡画像
をモニタ１２８に出力して表示する期間をＯＦＦで示し
ている。

【００９６】また、図２０（Ｂ）では形状画像を形状検
出装置１３１からモニタ１２８に直接出力する期間をＯ
Ｎで示し、メモリ１３２に一時格納した１フレーム期間
（或いは１フィールド期間）前の形状画像をモニタ１２
８に出力して表示する期間をＯＦＦで示している。

【００９７】図２０の動作例ではＣＣＵ１２６からのリ
アルタイムの内視鏡画像をモニタ１２８に出力する期間
（Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ等）では、形状検出装置部１
２３側ではメモリ１３２に一時記憶された形状画像をモ
ニタ１２８に出力して内視鏡画像と１フレーム／フィー
ルド期間前の形状画像とを同時に表示させるような制御
を行うようにしている。

【００９８】また、メモリ１２７に記憶された内視鏡画
像をモニタ１２８に出力する期間（Ｔａ′、Ｔｂ′、Ｔ
ｃ′等）では、形状検出装置部１２３側では形状検出装
置１３１による形状画像をモニタ１２８に出力してその
形状画像と１フレーム／フィールド期間前の内視鏡画像
とを同時に表示させるような制御を行うようにしてい
る。このような画像表示を行うことにより、表示の間隔
が長すぎることなく、動きのある場合にも内視鏡画像と
形状画像とを円滑に表示したり、相互の影響を少なくし
て表示できる場合がある。

【００９９】また、このようなタイミング制御に限定さ
れるものでなく、撮像動作と形状検出の動作を相互の干
渉が少なくなるようなタイミングで行うようにしても良
い。図２１はそのタイミング制御による動作の１例を示
す。この場合には、図１９において、メモリ１２７には
ＣＣＤ１２５の受光部（感光部）で光電変換されて蓄積
され、駆動信号の印加により転送部を経て出力される
（被写体を撮像した）撮像信号をＡ／Ｄ変換して一時格
納する。また、メモリ１３２は形状検出のために磁界を
発生するソースコイルを駆動した場合のセンスコイルの
出力信号をＡ／Ｄ変換して一時記憶する。

【０１００】また、この場合にはコントローラ１２４は
撮像信号が出力される期間と、ソースコイルを駆動した
場合のセンスコイルの出力信号が出力される期間とが重
ならないようなタイミングとなるように制御する。換言
すると、ＣＣＤ駆動とコイル駆動（磁界発生／検出）と
の期間が互いに重ならないように交互に行うようにした
ものであり、図２１を参照して説明する。

【０１０１】図２１（Ａ）において、各フレーム期間の
終了のタイミングで（ＣＣＵ１２６内のＣＣＤドライバ
から）転送信号がＣＣＤ１２５に印加され、ＣＣＤ１２
５の受光部（或いは感光部）に蓄積された１フレーム分
の信号電荷は転送部に転送され、さらに転送部に転送さ
れた信号電荷は図２１（Ｂ）に示す垂直及び水平転送信
号（ここではＣＣＤドライブ信号）が印加されることに
より、ＣＣＤ１２５の転送部からＣＣＵ１２６に撮像信
号が出力され、メモリ１２７に一時記憶される。つま
り、図２１（Ｃ）に示すようにメモリ記憶となる。 な
お、上記転送信号による転送により、受光部は新たな撮
像（信号電荷の蓄積）が開始する。

【０１０２】上記ＣＣＤドライブ信号の出力期間は少な
くとも１フレーム期間より短い例えば半分の１フィール
ド期間より少し短い期間（図ではＴ１）であり、この出
力期間Ｔ１後に、ＣＣＤ１２５の受光部で１フレーム期
間撮像された撮像信号はメモリ１２７に格納される。

【０１０３】メモリ１２７に格納された撮像信号はＣＣ
Ｕ１２６内の映像信号生成の処理により例えば次のフレ
ーム期間に通常の映像信号の１フレームの周期をかけて
１フレーム分が読み出され、同期信号と共に標準的な映
像信号としてモニタ１２８に出力される。これを図２１
（Ｄ）で映像信号として示す（フィールド周期のインタ
レース表示用の映像信号として示している）。

【０１０４】また、形状検出装置部１２３側は上記転送
信号及びＣＣＤドライブ信号が出力されていない期間に
おいてプローブ（内のソースコイル）を駆動するソース
コイルに駆動信号を印加する。図２１（Ｅ）に示すコイ
ル駆動と略記した期間Ｔ２では、そのソースコイルの周
囲に発生した磁界をセンスコイルで検出し、その検出信
号は形状検出装置１３１を経てＡ／Ｄ変換された後、メ
モリ１３２に一時記憶される。この動作を全てのソース
コイルに対して期間Ｔ２かけて行うようにコントローラ
１２４により制御される。

【０１０５】つまり、期間Ｔ２では駆動信号が印加され
たソースコイルで発生した磁界を磁界検出用コイルで検
出し、その位置検出用データをメモリ１３２に格納す
る。そして、位置検出が必要な全てのソースコイルに対
する位置検出用の磁界検出データをメモリ１３２に格納
する処理を行う。

【０１０６】そして、その期間Ｔ２内に図２１（Ｆ）に
示すメモリ記憶が終了する。これが終了して後に次の転
送信号がＣＣＤ１２５に印加され、上述した動作が繰り
返されることになる。

【０１０７】メモリ１３２に格納された磁界検出データ
は形状検出装置１３１内の位置検出部で位置データが生
成され、さらに形状画像生成部で形状画像が次の１フレ
ーム期間に生成される。これを図２１（Ｇ）で単に信号
処理として示す。そして、例えば、図２１（Ｈ）に示す
ようにさらに次のフレーム期間に生成された形状画像の
映像信号をモニタ１２８に出力する。

【０１０８】このような動作を行うと、ＣＣＤ１２５で
撮像された信号をＣＣＵ１２６側に出力させる期間Ｔ１
では、磁界発生のためにソースコイルに振幅が大きいソ
ースコイル駆動信号が印加されないので、微弱なＣＣＤ
出力信号にソースコイル駆動信号がノイズとして混入す
ることを防止できる。

【０１０９】また、ソースコイルにソースコイル駆動信
号を印加してその周囲に発生した磁界をセンスコイルで
検出する期間Ｔ２では、ＣＣＤ１２５にＣＣＤ駆動信号
が出力されないようにしているので、このＣＣＤ駆動信
号によりその伝送線の周囲に磁界が発生する場合でも、
それに影響されることなくソースコイルで発生した磁界
を精度良く検出することができる。

【０１１０】つまり、この場合には、内視鏡の撮像機能
と形状検出機能とに相互にノイズとしてＳ／Ｎを低下さ
せる等の悪影響を及ぼすことなく、それぞれの機能を十
分に発揮できる。

【０１１１】なお、上述した各実施の形態では、プロー
ブ６側等の位置を検出しようとする側には磁界発生させ
る信号が印加されるソースコイルとし、内視鏡外部の既
知の位置には前記ソースコイルで発生した磁界を検出す
るセンスコイルとして機能するものが配置されるような
説明を行ったが、これに限定されるものでなく、両者を
入れ換えたものでも良い。

【０１１２】例えば、第１の実施の形態に適用すると、
図２におけるプローブ６内のソースコイル２６ｉと記し
たものはセンスコイル２６ｉとなり、各センスコイル２
６ｉはそれぞれ増幅部３３と接続される。また、コイル
部３１ａ，３１ｂは変更なしであるが、他のコイル部３
１ｃ〜３１ｆのコイル４６はソースコイルとなり、それ
ぞれマルチプレクサ２８の例えば接点ａ，ｂ，ｃ，ｄに
接続される。

【０１１３】そして、例えば既知の位置のコイル部３１
ｃに駆動部２９から駆動信号を印加してその周囲に磁界
を発生させ、その磁界をプローブ６内のセンスコイル２
６ｉでそれぞれ検出し、各検出出力を増幅部３３を経て
位置検出部３６に送る。

【０１１４】次にマルチプレクサ２８の接点を切換え、
既知の位置のコイル部３１ｄに駆動部２９から駆動信号
を印加してその周囲に磁界を発生させ、その磁界をプロ
ーブ６内のセンスコイル２６ｉでそれぞれ検出し、各検
出出力を増幅部３３を経て位置検出部３６に送るように
して全てのコイル部３１ｃ〜３１ｆを駆動した場合の位
置検出用データを得る。

【０１１５】コイル部３１ａ，３１ｂに対してはその選
択に応じて動作させる。このようにして得た位置検出用
データからプローブ６内のセンスコイル２６ｉ等の位置
を検出することもできる。

【０１１６】［付記］ １．検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視
鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムに
おいて、挿入部に配置される磁界を発生する磁界発生手
段と、前記磁界発生手段により発生される磁界の検出を
行う複数の磁界検出手段で構成された磁界検出部と、前
記磁界検出部を構成する複数の磁界検出手段を検査対象
物の表面に取り付ける取付手段と、前記磁界検出部に前
記挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、を設
けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。

【０１１７】２．検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を
挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検
出システムにおいて、挿入部に配置される磁界を検出す
る磁界検出手段と、前記磁界検出手段により検出される
ための磁界を発生する複数の磁界発生手段で構成された
磁界発生部と、前記磁界発生部を構成する複数の磁界発
生手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、前
記磁界発生素子部に前記挿入部の所定位置の有無を表示
する表示手段と、を設けたことを特徴とする内視鏡形状
検出システム。

【０１１８】３．検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を
挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検
出システムにおいて、挿入部に配置され、磁界を発生す
る磁界発生コイルを内蔵したプローブと、前記磁界発生
コイルにより発生される磁界の検出を行う複数のコイル
で構成された磁界検出コイル部と、前記磁界検出コイル
部を構成する複数のコイルを検査対象物の表面に取り付
ける取付手段と、前記磁界検出コイル部を構成する複数
のコイルにおける少なくとも１つを磁界発生及び磁界検
出のいずれにも選択設定可能にする選択手段と、を設け
たことを特徴とする内視鏡形状検出システム。

【０１１９】４．検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を
挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検
出システムにおいて、挿入部に配置される磁界を検出す
る磁界検出コイルと、前記磁界検出コイルにより検出さ
れるための磁界を発生する複数のコイルで構成された磁
界発生部と、前記磁界発生部を構成する複数のコイルを
検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、前記磁界発
生部を構成する複数のコイルにおける少なくとも１つを
磁界発生及び磁界検出のいずれにも選択設定可能にする
選択手段と、を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出
システム。

【０１２０】（付記３，４の背景）従来の内視鏡形状検
出システムでは内視鏡の挿入形状を表示したのみでは内
視鏡が体腔内のどの位置まで挿入されているかが分かり
にくいので、基準位置を表示させるために新たに基準位
置表示用に使用される専用のソースコイルを設ける必要
があった。

【０１２１】つまり、従来例では内視鏡内に例えば磁界
発生用のソースコイルを内蔵したプローブを設けが場合
には、患者の外部の既知の位置に前記ソースコイルで発
生した磁界を検出するセンスコイルを配置し、さらに基
準位置を表示させるためには新たに基準位置表示用に使
用される専用のソースコイルを必要としていた。

【０１２２】（付記３，４の目的）上述した点に鑑みて
なされたもので、新たに基準位置表示用に使用される専
用のソースコイル等を必要とすることなく、基準位置を
表示させることができる内視鏡形状検出システムを提供
することを目的とする。

【０１２３】５．内視鏡画像と挿入形状画像とを同時に
表示手段に表示する内視鏡形状検出システムにおいて、
内視鏡画像を記憶する第１のメモリ手段と、挿入形状画
像を記憶する第２のメモリ手段と、内視鏡画像の表示手
段及び第１のメモリ手段への出力を切り換える第１の画
像切換手段と、挿入形状画像の表示手段及び第２のメモ
リ手段への出力を切り換える第２の画像切換手段と、第
１の画像切換手段及び第２の画像切換手段との切換動作
を制御する切換制御手段と、切換制御手段による切換動
作に同期して、内視鏡画像の表示手段への出力をＯＦＦ
にして第１のメモリ手段に記憶させる期間には挿入形状
画像を表示手段に出力させ、内視鏡画像の表示手段への
出力をＯＮにした期間には挿入形状画像を表示手段への
出力をＯＦＦにして第２のメモリ手段に記憶させ、かつ
第２のメモリ手段に記憶された挿入形状画像を表示手段
に出力される制御を行う制御手段とを設けたことを特徴
とする内視鏡形状検出システム。

【０１２４】６．撮像手段で撮像された撮像信号に基づ
いて生成される内視鏡画像と、内視鏡挿入部内と外部の
既知の位置に配置される磁界発生手段及び磁界検出手段
に基づいて生成される挿入形状画像とを同時に表示手段
に表示する内視鏡形状検出システムにおいて、撮像信号
を記憶する第１のメモリ手段と、磁界検出手段の出力信
号を記憶する第２のメモリ手段と、前記第１のメモリ手
段へ撮像信号を記憶する第１の期間と、前記第２のメモ
リ手段に磁界検出手段の出力信号を記憶する第２の期間
とが重ならないように記憶動作を制御する制御手段と、
を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。

【０１２５】（付記５，６の背景）従来例では内視鏡画
像を得る内視鏡画像生成装置側と形状画像を表示する形
状検出装置側とにそれぞれメモリを有していなかったの
で、内視鏡画像と形状画像とを同時にモニタに表示する
場合のタイミングとか動きのある画像を忠実（滑らか
に）に表示しにくい等の制約があるとか、相互にノイズ
の影響等を及ぼす可能性があった。このため、付記５，
６のような構成とすることにより、動きのある画像の場
合にも忠実（滑らか）に表示したり、ノイズ等の影響の
ない画像を表示できるようにした。

【０１２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、検
査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿
入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおい
て、挿入部に配置される磁界を発生する磁界発生手段
と、前記磁界発生手段により発生される磁界の検出を行
う複数の磁界検出手段で構成された磁界検出部と、前記
磁界検出部を構成する複数の磁界検出手段を検査対象物
の表面に取り付ける取付手段と、前記磁界検出部に前記
挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、を設け
たことにより、術者は表示手段により挿入部の先端等の
所定位置がどこにあるかを知ることができる。

【０１２７】また、検査対象物の内部に内視鏡の挿入部
を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状
検出システムにおいて、挿入部に配置される磁界を検出
する磁界検出手段と、前記磁界検出手段により検出され
るための磁界を発生する複数の磁界発生手段で構成され
た磁界発生部と、前記磁界発生部を構成する複数の磁界
発生手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界発生素子部に前記挿入部の所定位置の有無を表
示する表示手段と、を設けたことにより、術者は表示手
段により挿入部の先端等の所定位置がどこにあるかを知
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡形状検出シ
ステムの構成を示す斜視図。

【図２】内視鏡形状検出部の構成を示すブロック図。

【図３】磁界検出／発生コイル部を構成するコイル部を
示す斜視図。

【図４】磁界検出／発生コイル部を構成するコイル部を
示す断面図。

【図５】本発明の第２の実施の形態の形状検出装置を示
す斜視図。

【図６】磁界検出／発生コイル部を構成するコイル部を
示す斜視図。

【図７】内視鏡形状検出装置の主要部の構成を示すブロ
ック図。

【図８】磁界検出／発生コイル部を構成する第１変形例
のコイル部を示す断面図。

【図９】磁界検出／発生コイル部を構成する第２変形例
のコイル部を示す斜視図。

【図１０】図９におけるコイル体の構成を示す斜視図。

【図１１】本発明の第３の実施の形態の内視鏡形状検出
システムの構成を示す斜視図。

【図１２】第１変形例における位置検出機構を示す図。

【図１３】第２変形例における位置検出機構を示す図。

【図１４】第３変形例における位置検出機構を示す図。

【図１５】第４変形例における位置検出機構を示す図。

【図１６】第５変形例における位置検出機構を示す図。

【図１７】本発明の第４の実施の形態の内視鏡形状検出
システムの構成を示す図。

【図１８】ノブ操作量検出手段の構成を示す図。

【図１９】本発明の第５の実施の形態の内視鏡形状検出
システムの構成を示す図。

【図２０】画像表示の動作説明図。

【図２１】動作説明図。

【符号の説明】

１…内視鏡形状検出システム ２…内視鏡 ３…光源装置 ４…ＣＣＵ ５…カラーモニタ ６…プローブ ７…ベッド ８…患者 ９…磁界検出／発生コイル部 １１…ケーブル １３…挿入部 １４…形状検出装置 １６…操作部 １７…ユニバーサルケーブル ２２…チャンネル ２３…挿入口 ２６ａ，２６ｂ…ソースコイル ２８…マルチプレクサ ２９…駆動部 ３０…システム制御部 ３１ａ，３１ｂ，…，３１ｆ…コイル部 ３２ａ，３２ｂ…切換スイッチ ３３…増幅部 ３４…操作部 ３５ａ，３５ｂ…選択スイッチ ３６…位置検出部 ３７…形状画像生成部 ３８…ＬＥＤ ３９…点灯／消灯回路 ４１…吸盤 ４２…固定部 ４３…コイル体 ４４…突起 ４５…溝部

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年２月１日（１９９９．２．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１１８】３．検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を
挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検
出システムにおいて、挿入部に配置される磁界を発生す
る磁界発生コイルと、前記磁界発生コイルにより発生さ
れる磁界の検出を行う複数のコイルで構成された磁界検
出部と、前記磁界検出部を構成する複数のコイルを検査
対象物の表面に取り付ける取付手段と、前記磁界検出部
を構成する複数のコイルにおける少なくとも１つを磁界
発生及び磁界検出のいずれにも選択設定可能にする選択
手段と、を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出シス
テム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相沢 千恵子 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 鳥山 誠記 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 長谷川 潤 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 岡▲崎▼ 次生 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 石井 広 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 森山 宏樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 宮城 隆康 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 笹川 克義 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大明 義直 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA41 BA30 BB01 BD01 DA05 DA23 DD06 GA01 2H040 BA00 BA23 DA00 DA11 DA54 4C061 AA00 BB00 CC00 DD03 FF21 HH51 JJ11 JJ17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿
   入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出
   システムにおいて、 挿入部に配置される磁界を発生する磁界発生手段と、 前記磁界発生手段により発生される磁界の検出を行う複
   数の磁界検出手段で構成された磁界検出部と、 前記磁界検出部を構成する複数の磁界検出手段を検査対
   象物の表面に取り付ける取付手段と、 前記磁界検出部に前記挿入部の所定位置の有無を表示す
   る表示手段と、 を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
2. 【請求項２】 検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿
   入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出
   システムにおいて、 挿入部に配置される磁界を検出する磁界検出手段と、 前記磁界検出手段により検出されるための磁界を発生す
   る複数の磁界発生手段で構成された磁界発生部と、 前記磁界発生部を構成する複数の磁界発生手段を検査対
   象物の表面に取り付ける取付手段と、 前記磁界発生素子部に前記挿入部の所定位置の有無を表
   示する表示手段と、を設けたことを特徴とする内視鏡形
   状検出システム。