JP2002253481A - 可撓性内視鏡装置 - Google Patents
可撓性内視鏡装置Info
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- JP2002253481A JP2002253481A JP2001053715A JP2001053715A JP2002253481A JP 2002253481 A JP2002253481 A JP 2002253481A JP 2001053715 A JP2001053715 A JP 2001053715A JP 2001053715 A JP2001053715 A JP 2001053715A JP 2002253481 A JP2002253481 A JP 2002253481A
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- bending
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- flexible
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- insertion portion
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/005—Flexible endoscopes
- A61B1/009—Flexible endoscopes with bending or curvature detection of the insertion part
Abstract
(57)【要約】
【課題】体内に挿入された挿入部可撓管の屈曲状態とそ
の変化を、放射線被爆なしに継続的に検出、表示するこ
とができる可撓性内視鏡装置を提供すること。 【解決手段】曲げられた角度の大きさに対応して光の伝
達量が変化する曲がり検出部２２を有するフレキシブル
な曲がり検出用光ファイバー２１が複数設けられて、複
数の曲がり検出部２２が挿入部可撓管１の軸線方向に並
んで配置され、各曲がり検出用光ファイバー２１の光伝
達量から各曲がり検出部２２が位置する部分における挿
入部可撓管１の屈曲状態を検出するための屈曲状態検出
手段３０，４０と、屈曲状態検出手段３０，４０により
検出された挿入部可撓管１全体の屈曲状態をモニター画
面に表示する屈曲状態表示手段４１とが設けられてい
る。
の変化を、放射線被爆なしに継続的に検出、表示するこ
とができる可撓性内視鏡装置を提供すること。 【解決手段】曲げられた角度の大きさに対応して光の伝
達量が変化する曲がり検出部２２を有するフレキシブル
な曲がり検出用光ファイバー２１が複数設けられて、複
数の曲がり検出部２２が挿入部可撓管１の軸線方向に並
んで配置され、各曲がり検出用光ファイバー２１の光伝
達量から各曲がり検出部２２が位置する部分における挿
入部可撓管１の屈曲状態を検出するための屈曲状態検出
手段３０，４０と、屈曲状態検出手段３０，４０により
検出された挿入部可撓管１全体の屈曲状態をモニター画
面に表示する屈曲状態表示手段４１とが設けられてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、胃腸内等を観察
するための可撓性内視鏡装置に関する。
するための可撓性内視鏡装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】胃腸内等に挿入される可撓性内視鏡装置
は、胃腸等の内壁に沿って自由に屈曲するフレキシブル
な挿入部可撓管を有しており、挿入部可撓管の屈曲状態
を体外から把握するのは困難である。
は、胃腸等の内壁に沿って自由に屈曲するフレキシブル
な挿入部可撓管を有しており、挿入部可撓管の屈曲状態
を体外から把握するのは困難である。
【０００３】そのため、挿入部可撓管が胃腸に対してど
のような挿入状態にあるのか判断がつかなくなったり、
次の挿脱操作をどのようにすればよいか判断できなくな
ってしまう場合がある。
のような挿入状態にあるのか判断がつかなくなったり、
次の挿脱操作をどのようにすればよいか判断できなくな
ってしまう場合がある。
【０００４】そこで、Ｘ線透視を行えば挿入部可撓管の
屈曲状態を透視することができるが、Ｘ線照射は厚い鉛
壁等で囲まれた特別の室内で行う必要があるだけでな
く、連続的なＸ線透視は放射線被爆の問題があり、人体
に非常に悪い影響を与える恐れがある。
屈曲状態を透視することができるが、Ｘ線照射は厚い鉛
壁等で囲まれた特別の室内で行う必要があるだけでな
く、連続的なＸ線透視は放射線被爆の問題があり、人体
に非常に悪い影響を与える恐れがある。
【０００５】そこで、内視鏡の挿入部の先端に磁界発生
部材を取り付け、その磁界発生部材の位置を人体外に配
置された磁気センサーにより検出して、体内にある挿入
部の先端の位置をモニター画面に表示するようにしたも
のがある（特許第２９５９７２３号）。
部材を取り付け、その磁界発生部材の位置を人体外に配
置された磁気センサーにより検出して、体内にある挿入
部の先端の位置をモニター画面に表示するようにしたも
のがある（特許第２９５９７２３号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
挿入部の先端に取り付けられた磁界発生部材の位置を検
出する装置では、挿入部先端の位置が分かるだけで挿入
部可撓管の屈曲状態は分からず、しかもそのような装置
では外来ノイズの影響を受け易く、良好な状態で位置検
出を継続できない場合が少なくない。
挿入部の先端に取り付けられた磁界発生部材の位置を検
出する装置では、挿入部先端の位置が分かるだけで挿入
部可撓管の屈曲状態は分からず、しかもそのような装置
では外来ノイズの影響を受け易く、良好な状態で位置検
出を継続できない場合が少なくない。
【０００７】そこで本発明は、体内に挿入された挿入部
可撓管の屈曲状態とその変化を、放射線被爆なしに継続
的に検出、表示することができる可撓性内視鏡装置を提
供することを目的とする。
可撓管の屈曲状態とその変化を、放射線被爆なしに継続
的に検出、表示することができる可撓性内視鏡装置を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の可撓性内視鏡装置は、フレキシブルな挿入
部可撓管を有する可撓性内視鏡装置において、曲げられ
た角度の大きさに対応して光の伝達量が変化する曲がり
検出部を有するフレキシブルな曲がり検出用光ファイバ
ーが複数設けられて、複数の曲がり検出部が挿入部可撓
管の軸線方向に並んで配置され、各曲がり検出用光ファ
イバーの光伝達量から各曲がり検出部が位置する部分に
おける挿入部可撓管の屈曲状態を検出するための屈曲状
態検出手段と、屈曲状態検出手段により検出された挿入
部可撓管全体の屈曲状態をモニター画面に表示する屈曲
状態表示手段とが設けられているものである。
め、本発明の可撓性内視鏡装置は、フレキシブルな挿入
部可撓管を有する可撓性内視鏡装置において、曲げられ
た角度の大きさに対応して光の伝達量が変化する曲がり
検出部を有するフレキシブルな曲がり検出用光ファイバ
ーが複数設けられて、複数の曲がり検出部が挿入部可撓
管の軸線方向に並んで配置され、各曲がり検出用光ファ
イバーの光伝達量から各曲がり検出部が位置する部分に
おける挿入部可撓管の屈曲状態を検出するための屈曲状
態検出手段と、屈曲状態検出手段により検出された挿入
部可撓管全体の屈曲状態をモニター画面に表示する屈曲
状態表示手段とが設けられているものである。
【０００９】なお、曲がり検出部は、曲がり検出用光フ
ァイバーの途中に光吸収部が所定の方向にだけ形成され
たものであればよく、複数の曲がり検出用光ファイバー
が一枚のフレキシブルな帯状部材に取り付けられてい
て、その帯状部材が挿入部可撓管に取り付けられた構成
をとってもよい。
ァイバーの途中に光吸収部が所定の方向にだけ形成され
たものであればよく、複数の曲がり検出用光ファイバー
が一枚のフレキシブルな帯状部材に取り付けられてい
て、その帯状部材が挿入部可撓管に取り付けられた構成
をとってもよい。
【００１０】また、各曲がり検出部と並列に配置された
第２の曲がり検出部を有する第２の複数の曲がり検出用
光ファイバーが配置されていて、双方の曲がり検出用光
ファイバーの光伝達量から屈曲状態検出手段において挿
入部可撓管の三次元の屈曲状態が検出され、その屈曲状
態がモニター画面に表示されるようにしてもよく、その
場合、第１と第２の複数の曲がり検出用光ファイバー
が、一枚の帯状部材の裏側と表側とに分かれて取り付け
られていてもよい。
第２の曲がり検出部を有する第２の複数の曲がり検出用
光ファイバーが配置されていて、双方の曲がり検出用光
ファイバーの光伝達量から屈曲状態検出手段において挿
入部可撓管の三次元の屈曲状態が検出され、その屈曲状
態がモニター画面に表示されるようにしてもよく、その
場合、第１と第２の複数の曲がり検出用光ファイバー
が、一枚の帯状部材の裏側と表側とに分かれて取り付け
られていてもよい。
【００１１】また、挿入部可撓管が通過する挿入部案内
部材が設けられると共に、挿入部案内部材に対する挿入
部可撓管の通過長さを検出するための挿入長検出手段が
設けられていて、挿入部可撓管の屈曲状態と共に挿入部
案内部材の位置がモニター画面に表示されるようにして
もよい。
部材が設けられると共に、挿入部案内部材に対する挿入
部可撓管の通過長さを検出するための挿入長検出手段が
設けられていて、挿入部可撓管の屈曲状態と共に挿入部
案内部材の位置がモニター画面に表示されるようにして
もよい。
【００１２】そして、モニター画面に、挿入部案内部材
が動かない状態に表示されると、現実と対応を付けて判
断をし易い表示になる。
が動かない状態に表示されると、現実と対応を付けて判
断をし易い表示になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図２は可撓性内視鏡装置の全体構成を示して
おり、操作部２の下端に挿入部可撓管１の基端が連結さ
れ、挿入部可撓管１の先端付近の部分は、操作部２に配
置された操作ノブ３を回転操作することによって任意の
方向に屈曲する湾曲部１ａになっている。
説明する。図２は可撓性内視鏡装置の全体構成を示して
おり、操作部２の下端に挿入部可撓管１の基端が連結さ
れ、挿入部可撓管１の先端付近の部分は、操作部２に配
置された操作ノブ３を回転操作することによって任意の
方向に屈曲する湾曲部１ａになっている。
【００１４】挿入部可撓管１の先端には、観察窓等が配
置された先端部本体４が連結されており、先端部本体４
に内蔵された固体撮像素子（図示せず）で撮像された内
視鏡観察像の映像信号が、操作部２から延出する映像信
号線６により外部のビデオプロセッサ７に送られ、内視
鏡観察画像が観察画像用モニター８に表示される。
置された先端部本体４が連結されており、先端部本体４
に内蔵された固体撮像素子（図示せず）で撮像された内
視鏡観察像の映像信号が、操作部２から延出する映像信
号線６により外部のビデオプロセッサ７に送られ、内視
鏡観察画像が観察画像用モニター８に表示される。
【００１５】挿入部可撓管１には、操作部２の前面の延
長方向（即ち、観察画面における上方向）の位置に、後
述する複数の曲がり検出用光ファイバーが配置されたフ
レキシブルな合成樹脂製の帯状部材２０が取り付けられ
ていて、その基端部が光信号入出力装置３０に接続され
ている。
長方向（即ち、観察画面における上方向）の位置に、後
述する複数の曲がり検出用光ファイバーが配置されたフ
レキシブルな合成樹脂製の帯状部材２０が取り付けられ
ていて、その基端部が光信号入出力装置３０に接続され
ている。
【００１６】また、光信号入出力装置３０の信号出力線
がコンピュータ４０に接続され、そのコンピュータ４０
には、ブラウン管又は液晶等を用いて画像表示を行う挿
入状態表示用モニター４１が接続されている。
がコンピュータ４０に接続され、そのコンピュータ４０
には、ブラウン管又は液晶等を用いて画像表示を行う挿
入状態表示用モニター４１が接続されている。
【００１７】図１は、挿入部可撓管１の先端付近を示し
ており、先端部本体４の先端面に観察窓１１、照明窓１
２、処置具突出口１３等が配置され、照明窓１２から放
射された照明光により照明された被写体が、観察窓１１
内に配置された対物光学系（図示せず）により固体撮像
素子の撮像面に結像する。
ており、先端部本体４の先端面に観察窓１１、照明窓１
２、処置具突出口１３等が配置され、照明窓１２から放
射された照明光により照明された被写体が、観察窓１１
内に配置された対物光学系（図示せず）により固体撮像
素子の撮像面に結像する。
【００１８】帯状部材２０は、III−III断面を図示する
図３に示されるように、挿入部可撓管１の「上方向」の
外表面に密着して挿入部可撓管１の軸線と平行方向に配
置されていて、例えばその外側から挿入部可撓管１と共
に熱収縮チューブ１４によって包み込まれて押圧固定さ
れている。
図３に示されるように、挿入部可撓管１の「上方向」の
外表面に密着して挿入部可撓管１の軸線と平行方向に配
置されていて、例えばその外側から挿入部可撓管１と共
に熱収縮チューブ１４によって包み込まれて押圧固定さ
れている。
【００１９】ただし、挿入部可撓管１に対する帯状部材
２０の固定は、接着その他どのような手段を用いても差
し支えない。熱収縮チューブ１４の内側に位置する可撓
管構造体１０は、金属製螺旋管に網状管を被覆し、さら
にその外面に可撓管外皮を被覆して構成されている。
２０の固定は、接着その他どのような手段を用いても差
し支えない。熱収縮チューブ１４の内側に位置する可撓
管構造体１０は、金属製螺旋管に網状管を被覆し、さら
にその外面に可撓管外皮を被覆して構成されている。
【００２０】図１に示されるように、複数の曲がり検出
用光ファイバー２１は順に位置を変えて滑らかなＵ字状
に後方に曲げ戻されている。そして、各曲がり検出用光
ファイバー２１の曲げ戻し部の近傍に曲がり検出部２２
が形成されている。
用光ファイバー２１は順に位置を変えて滑らかなＵ字状
に後方に曲げ戻されている。そして、各曲がり検出用光
ファイバー２１の曲げ戻し部の近傍に曲がり検出部２２
が形成されている。
【００２１】曲がり検出部２２は、挿入部可撓管１の軸
線方向に例えば数センチメートル程度の間隔をあけて、
挿入部可撓管１の全長にわたって例えば５〜３０個程度
配置されている。
線方向に例えば数センチメートル程度の間隔をあけて、
挿入部可撓管１の全長にわたって例えば５〜３０個程度
配置されている。
【００２２】曲がり検出部２２は、プラスチック製のコ
アにクラッドが被覆された曲がり検出用光ファイバー２
１の途中の部分に、光吸収部分が所定の方向（例えば上
方向又は下方向）にだけ形成されたものであり、曲がり
検出部２２が曲げられた程度に対応して光の伝達量が変
化するので、それを検出することによって曲がり検出部
２２が配置された部分の曲がり角度を検出することがで
きる。
アにクラッドが被覆された曲がり検出用光ファイバー２
１の途中の部分に、光吸収部分が所定の方向（例えば上
方向又は下方向）にだけ形成されたものであり、曲がり
検出部２２が曲げられた程度に対応して光の伝達量が変
化するので、それを検出することによって曲がり検出部
２２が配置された部分の曲がり角度を検出することがで
きる。
【００２３】その原理については米国特許第５６３３４
９４号等に記載されている通りであるが、以下に簡単に
説明をする。図４において、２１ａと２１ｂは、一本の
曲がり検出用光ファイバー２１のコアとクラッドであ
り、曲がり検出部２２には、コア２１ａ内を通過してき
た光をコア２１ａ内に全反射せずに吸収してしまう光吸
収部２２ａが、クラッド２１ｂの特定方向（ここでは
「下方向」）の部分に形成されている。
９４号等に記載されている通りであるが、以下に簡単に
説明をする。図４において、２１ａと２１ｂは、一本の
曲がり検出用光ファイバー２１のコアとクラッドであ
り、曲がり検出部２２には、コア２１ａ内を通過してき
た光をコア２１ａ内に全反射せずに吸収してしまう光吸
収部２２ａが、クラッド２１ｂの特定方向（ここでは
「下方向」）の部分に形成されている。
【００２４】すると、図５に示されるように、曲がり検
出用光ファイバー２１が上方向に曲げられると、コア２
１ａ内を通る光のうち光吸収部２２ａにあたる光の量
（面積）が増えるので、曲がり検出用光ファイバー２１
の光伝達量が減少する。
出用光ファイバー２１が上方向に曲げられると、コア２
１ａ内を通る光のうち光吸収部２２ａにあたる光の量
（面積）が増えるので、曲がり検出用光ファイバー２１
の光伝達量が減少する。
【００２５】逆に、図６に示されるように、曲がり検出
用光ファイバー２１が下方向に曲げられると、コア２１
ａ内を通る光のうち光吸収部２２ａにあたる光の量（面
積）が減少するので、曲がり検出用光ファイバー２１の
光伝達量が増加する。
用光ファイバー２１が下方向に曲げられると、コア２１
ａ内を通る光のうち光吸収部２２ａにあたる光の量（面
積）が減少するので、曲がり検出用光ファイバー２１の
光伝達量が増加する。
【００２６】このような、光吸収部２２ａにおける曲が
り検出用光ファイバー２１の曲がり量と光伝達量とは一
定の関係（例えば一次関数的関係）になるので、曲がり
検出用光ファイバー２１の光伝達量を検出することによ
り、光吸収部２２ａが形成されている曲がり検出部２２
部分の曲がり角度を検出することができる。
り検出用光ファイバー２１の曲がり量と光伝達量とは一
定の関係（例えば一次関数的関係）になるので、曲がり
検出用光ファイバー２１の光伝達量を検出することによ
り、光吸収部２２ａが形成されている曲がり検出部２２
部分の曲がり角度を検出することができる。
【００２７】したがって、挿入部可撓管１の軸線方向に
間隔をあけて複数の曲がり検出部２２が配列されている
場合には、各曲がり検出部２２間の間隔と検出された各
曲がり検出部２２の曲がり角度から、挿入部可撓管１全
体の上下方向の屈曲状態を検出することができる。
間隔をあけて複数の曲がり検出部２２が配列されている
場合には、各曲がり検出部２２間の間隔と検出された各
曲がり検出部２２の曲がり角度から、挿入部可撓管１全
体の上下方向の屈曲状態を検出することができる。
【００２８】そして、図７に略示されるように、上述の
ような曲がり検出部２２と並列にさらに第２の曲がり検
出部２２′を配置して、横に並んだ二つの曲がり検出部
２２，２２′の光伝達量を比較すれば、左右方向に捩れ
がない場合には双方の光伝達量に差がなく、左右方向の
捩じれ量に応じて双方の光伝達量の差が大きくなる。
ような曲がり検出部２２と並列にさらに第２の曲がり検
出部２２′を配置して、横に並んだ二つの曲がり検出部
２２，２２′の光伝達量を比較すれば、左右方向に捩れ
がない場合には双方の光伝達量に差がなく、左右方向の
捩じれ量に応じて双方の光伝達量の差が大きくなる。
【００２９】したがって、各曲がり検出部２２，２２′
の光伝達量を計測してその計測値を比較することによ
り、曲がり検出部２２，２２′が配置された部分の左右
方向の捩れ量を検出することができる。この原理は、米
国特許第６１２７６７２号等に記載されている通りであ
る。
の光伝達量を計測してその計測値を比較することによ
り、曲がり検出部２２，２２′が配置された部分の左右
方向の捩れ量を検出することができる。この原理は、米
国特許第６１２７６７２号等に記載されている通りであ
る。
【００３０】したがって、複数の曲がり検出部２２を挿
入部可撓管１の軸線方向に所定の間隔で配置すると共
に、それと並列に第２の複数の曲がり検出部２２′を配
置して、各曲がり検出部２２，２２′における光伝達量
を検出、比較することにより挿入部可撓管１全体の三次
元の屈曲状態を検出することができる。
入部可撓管１の軸線方向に所定の間隔で配置すると共
に、それと並列に第２の複数の曲がり検出部２２′を配
置して、各曲がり検出部２２，２２′における光伝達量
を検出、比較することにより挿入部可撓管１全体の三次
元の屈曲状態を検出することができる。
【００３１】そこで本実施例の可撓性内視鏡装置におい
ては、図８に示されるように、帯状部材２０の長手方向
に一定の間隔で曲がり検出部２２が位置するように、複
数の曲がり検出用光ファイバー２１を帯状部材２０の表
面側に取り付けると共に、図３に断面が示されるよう
に、表側の各曲がり検出部２２の横に第２の曲がり検出
部２２′が並ぶように、帯状部材２０の裏面側に第２の
複数の曲がり検出用光ファイバー２１′が取り付けられ
ている。
ては、図８に示されるように、帯状部材２０の長手方向
に一定の間隔で曲がり検出部２２が位置するように、複
数の曲がり検出用光ファイバー２１を帯状部材２０の表
面側に取り付けると共に、図３に断面が示されるよう
に、表側の各曲がり検出部２２の横に第２の曲がり検出
部２２′が並ぶように、帯状部材２０の裏面側に第２の
複数の曲がり検出用光ファイバー２１′が取り付けられ
ている。
【００３２】また、光吸収部２２ａが形成されていない
シンプルなリファレンス用光ファイバー２１Ｒを少なく
とも一本配置して、各曲がり検出用光ファイバー２１の
光伝達量をリファレンス用光ファイバー２１Ｒの光伝達
量と比較することにより、曲がり検出用光ファイバー２
１の光伝達量に対する温度や経時劣化等の影響を除くこ
とができる。
シンプルなリファレンス用光ファイバー２１Ｒを少なく
とも一本配置して、各曲がり検出用光ファイバー２１の
光伝達量をリファレンス用光ファイバー２１Ｒの光伝達
量と比較することにより、曲がり検出用光ファイバー２
１の光伝達量に対する温度や経時劣化等の影響を除くこ
とができる。
【００３３】図９は、光信号入出力装置３０を示してお
り、一つの発光ダイオード３１からの射出光が全部の光
ファイバー２１，２１′，２１Ｒに入射される。３２
は、発光ダイオード３１の駆動回路である。
り、一つの発光ダイオード３１からの射出光が全部の光
ファイバー２１，２１′，２１Ｒに入射される。３２
は、発光ダイオード３１の駆動回路である。
【００３４】そして、各光ファイバー２１，２１′，２
１Ｒの射出端毎に、光の強度レベルを電圧レベルに変換
して出力するフォトダイオード３３が配置されていて、
各フォトダイオード３３からの出力が、アンプ３４で増
幅されてからアナログ／デジタル変換器３５によりデジ
タル信号化されてコンピュータ４０に送られる。
１Ｒの射出端毎に、光の強度レベルを電圧レベルに変換
して出力するフォトダイオード３３が配置されていて、
各フォトダイオード３３からの出力が、アンプ３４で増
幅されてからアナログ／デジタル変換器３５によりデジ
タル信号化されてコンピュータ４０に送られる。
【００３５】このように構成された可撓性内視鏡装置の
挿入部可撓管１が体内に挿入される際には、図１０に示
されるように、挿入部案内部材５０が体内への入口部分
（例えば口又は肛門）に取り付けられて、挿入部可撓管
１はその挿入部案内部材５０内を通される。
挿入部可撓管１が体内に挿入される際には、図１０に示
されるように、挿入部案内部材５０が体内への入口部分
（例えば口又は肛門）に取り付けられて、挿入部可撓管
１はその挿入部案内部材５０内を通される。
【００３６】そこで、挿入部案内部材５０に挿入部可撓
管１の挿入長（即ち、挿入部案内部材５０に対する通過
長）Ｌを検出するためのエンコーダ６０等が設けられて
いて、エンコーダ６０からの出力信号がコンピュータ４
０に送られるようになっている。
管１の挿入長（即ち、挿入部案内部材５０に対する通過
長）Ｌを検出するためのエンコーダ６０等が設けられて
いて、エンコーダ６０からの出力信号がコンピュータ４
０に送られるようになっている。
【００３７】図１１は、そのような挿入部案内部材５０
の一例を示しており、圧縮コイルスプリング５２によっ
て付勢された複数の回転自在な球状部材５１が、挿入部
可撓管１を周囲から挟み付ける状態に配置されている。
の一例を示しており、圧縮コイルスプリング５２によっ
て付勢された複数の回転自在な球状部材５１が、挿入部
可撓管１を周囲から挟み付ける状態に配置されている。
【００３８】したがって、各球状部材５１は挿入部可撓
管１の挿入長Ｌに比例して回転し、球状部材５１のうち
の一つに、挿入部可撓管１の挿入長Ｌに比例する数のパ
ルスを出力するエンコーダ６０が連結されている。
管１の挿入長Ｌに比例して回転し、球状部材５１のうち
の一つに、挿入部可撓管１の挿入長Ｌに比例する数のパ
ルスを出力するエンコーダ６０が連結されている。
【００３９】ただし、挿入部案内部材５０における挿入
部可撓管１の挿入長Ｌの検出は、例えば特開昭５６−９
７４２９号や特開昭６０−２１７３２６号等に記載され
ているように、挿入部可撓管１の表面からの光反射等を
利用してもよく、その他の手段によっても差し支えな
い。
部可撓管１の挿入長Ｌの検出は、例えば特開昭５６−９
７４２９号や特開昭６０−２１７３２６号等に記載され
ているように、挿入部可撓管１の表面からの光反射等を
利用してもよく、その他の手段によっても差し支えな
い。
【００４０】このようにして、図１０に示されるよう
に、コンピュータ４０には光信号入出力装置３０とエン
コーダ６０から挿入部可撓管１の屈曲状態検出信号と挿
入長検出信号が入力し、挿入部案内部材５０の画像５
０′と、挿入部可撓管１の屈曲状態を示す画像１′が挿
入状態表示用モニター４１に表示される。
に、コンピュータ４０には光信号入出力装置３０とエン
コーダ６０から挿入部可撓管１の屈曲状態検出信号と挿
入長検出信号が入力し、挿入部案内部材５０の画像５
０′と、挿入部可撓管１の屈曲状態を示す画像１′が挿
入状態表示用モニター４１に表示される。
【００４１】このとき、挿入部案内部材５０の画像５
０′の表示位置を挿入状態表示用モニター４１上におい
て固定し、それより前方に挿入された部分の挿入部可撓
管１の屈曲状態を示す画像１′を、挿入部可撓管１の変
化に合わせてリアルタイムで変化させることにより、体
内における挿入部可撓管１の状態を容易に把握すること
ができる。
０′の表示位置を挿入状態表示用モニター４１上におい
て固定し、それより前方に挿入された部分の挿入部可撓
管１の屈曲状態を示す画像１′を、挿入部可撓管１の変
化に合わせてリアルタイムで変化させることにより、体
内における挿入部可撓管１の状態を容易に把握すること
ができる。
【００４２】図１２は、そのような画像を挿入状態表示
用モニター４１に表示させるためのコンピュータ４０の
ソフトウェアの内容の概略を示すフロー図であり、図中
のＳはステップを示す。
用モニター４１に表示させるためのコンピュータ４０の
ソフトウェアの内容の概略を示すフロー図であり、図中
のＳはステップを示す。
【００４３】挿入状態表示用モニター４１に正確な屈曲
状態を表示させるためには、まず挿入部可撓管１を体内
に挿入する前に、実際に用いられる内視鏡の挿入部可撓
管１の屈曲角度と曲がり検出用光ファイバー２１から得
られる検出信号とを対比させるキャリブレーションを行
っておくことが好ましい（Ｓ１）。
状態を表示させるためには、まず挿入部可撓管１を体内
に挿入する前に、実際に用いられる内視鏡の挿入部可撓
管１の屈曲角度と曲がり検出用光ファイバー２１から得
られる検出信号とを対比させるキャリブレーションを行
っておくことが好ましい（Ｓ１）。
【００４４】そして、挿入部可撓管１を体内に挿入した
ら、エンコーダ６０から挿入部１の挿入長Ｌの検出信号
を入力して（Ｓ２）、挿入部案内部材５０が挿入部可撓
管１のどの位置にあるかを算出する（Ｓ３）。
ら、エンコーダ６０から挿入部１の挿入長Ｌの検出信号
を入力して（Ｓ２）、挿入部案内部材５０が挿入部可撓
管１のどの位置にあるかを算出する（Ｓ３）。
【００４５】次いで、各曲がり検出用光ファイバー２１
からの検出信号Ｖ1 …を入力して（Ｓ４）、その検出信
号Ｖ1 …をキャリブレーションデータに基づいて曲がり
角度に変換し（Ｓ５）、各曲がり検出部２２部分の曲が
り角度から、三次元座標上における各曲がり検出部２２
の位置を算出する（Ｓ６）。
からの検出信号Ｖ1 …を入力して（Ｓ４）、その検出信
号Ｖ1 …をキャリブレーションデータに基づいて曲がり
角度に変換し（Ｓ５）、各曲がり検出部２２部分の曲が
り角度から、三次元座標上における各曲がり検出部２２
の位置を算出する（Ｓ６）。
【００４６】そして、挿入状態表示用モニター４１にお
いて挿入部案内部材５０の像５０′の位置を動かさない
ようにして、各曲がり検出部２２の位置を滑らかに結ん
で表示することにより挿入部可撓管１の屈曲状態が表示
され（Ｓ７）、Ｓ２へ戻ってＳ２〜Ｓ７を繰り返す。
いて挿入部案内部材５０の像５０′の位置を動かさない
ようにして、各曲がり検出部２２の位置を滑らかに結ん
で表示することにより挿入部可撓管１の屈曲状態が表示
され（Ｓ７）、Ｓ２へ戻ってＳ２〜Ｓ７を繰り返す。
【００４７】このような表示を行う際、挿入状態表示用
モニター４１における表示は二次元画像であるが、各曲
がり検出部２２の位置についての三次元データが得られ
ているので、「上方向」だけでなく任意の回転方向にお
ける挿入部可撓管１の屈曲状態を表示させることができ
る。
モニター４１における表示は二次元画像であるが、各曲
がり検出部２２の位置についての三次元データが得られ
ているので、「上方向」だけでなく任意の回転方向にお
ける挿入部可撓管１の屈曲状態を表示させることができ
る。
【００４８】なお、挿入部案内部材５０の球状部材５１
から挿入部可撓管１の軸線周りの回転方向を検出して、
挿入部可撓管１の軸線周りの回転量に対応して挿入状態
表示用モニター４１の表示像を回転させれば、挿入状態
表示用モニター４１に患者の身体の向きが固定されたか
のごとく画像表示させることができる。
から挿入部可撓管１の軸線周りの回転方向を検出して、
挿入部可撓管１の軸線周りの回転量に対応して挿入状態
表示用モニター４１の表示像を回転させれば、挿入状態
表示用モニター４１に患者の身体の向きが固定されたか
のごとく画像表示させることができる。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、複数のフレキシブルな
曲がり検出用光ファイバーの曲がり検出部を挿入部可撓
管の軸線方向に並んで配置し、各曲がり検出用光ファイ
バーの光伝達量を検出して処理することにより、体内に
挿入された挿入部可撓管の屈曲状態を放射線被爆なしに
継続的に検出、表示することができる優れた効果を有す
る。
曲がり検出用光ファイバーの曲がり検出部を挿入部可撓
管の軸線方向に並んで配置し、各曲がり検出用光ファイ
バーの光伝達量を検出して処理することにより、体内に
挿入された挿入部可撓管の屈曲状態を放射線被爆なしに
継続的に検出、表示することができる優れた効果を有す
る。
【図１】本発明の実施例の可撓性内視鏡装置の挿入部可
撓管の先端付近の斜視図である。
撓管の先端付近の斜視図である。
【図２】本発明の実施例の可撓性内視鏡装置の全体構成
（挿入部案内部材を除く）の略示図である。
（挿入部案内部材を除く）の略示図である。
【図３】本発明の実施例の挿入部可撓管の軸線に垂直な
断面における断面図（図１におけるIII−III断面図であ
る。
断面における断面図（図１におけるIII−III断面図であ
る。
【図４】本発明の実施例に用いられる曲がり検出用光フ
ァイバーの曲がり検出部の略示断面図である。
ァイバーの曲がり検出部の略示断面図である。
【図５】本発明の実施例に用いられる曲がり検出用光フ
ァイバーの曲がり検出部が屈曲した状態の略示断面図で
ある。
ァイバーの曲がり検出部が屈曲した状態の略示断面図で
ある。
【図６】本発明の実施例に用いられる曲がり検出用光フ
ァイバーの曲がり検出部が逆方向に屈曲した状態の略示
断面図である。
ァイバーの曲がり検出部が逆方向に屈曲した状態の略示
断面図である。
【図７】本発明の実施例に用いられる曲がり検出用光フ
ァイバーによる三次元の屈曲状態検出の原理を説明する
ための略示図である。
ァイバーによる三次元の屈曲状態検出の原理を説明する
ための略示図である。
【図８】本発明の実施例の曲がり検出用光ファイバーが
取り付けられた帯状部材の平面図である。
取り付けられた帯状部材の平面図である。
【図９】本発明の実施例の光信号入出力装置の回路図で
ある。
ある。
【図１０】本発明の実施例の可撓性内視鏡装置の使用状
態の全体構成を示す略示図である。
態の全体構成を示す略示図である。
【図１１】本発明の実施例の挿入部案内部材の正面断面
図である。
図である。
【図１２】本発明の実施例のコンピュータのソフトウェ
アの内容を略示するフロー図である。
アの内容を略示するフロー図である。
１ 挿入部可撓管 １′ 挿入部可撓管の屈曲状態の画像 ２０ 帯状部材 ２１，２１′ 曲がり検出用光ファイバー ２２，２２′ 曲がり検出部 ３０ 光信号入出力装置 ４０ コンピュータ ４１ 挿入状態表示用モニター ５０ 挿入部案内部材 ５０′ 挿入部案内部材の画像 ６０ エンコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 炭山 和毅 東京都港区西新橋三丁目25番８号 学校法 人慈恵大学内 (72)発明者 樽本 哲也 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 松下 実 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 大原 健一 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 (72)発明者 橋山 俊之 東京都板橋区前野町２丁目36番９号 旭光 学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H040 BA00 BA23 CA11 DA54 GA11 4C061 DD03 FF24 FF46 HH51 JJ17 WW11 5C022 AA08 AC11
Claims (7)
- 【請求項１】フレキシブルな挿入部可撓管を有する可撓
性内視鏡装置において、 曲げられた角度の大きさに対応して光の伝達量が変化す
る曲がり検出部を有するフレキシブルな曲がり検出用光
ファイバーが複数設けられて、上記複数の曲がり検出部
が上記挿入部可撓管の軸線方向に並んで配置され、 上記各曲がり検出用光ファイバーの光伝達量から上記各
曲がり検出部が位置する部分における上記挿入部可撓管
の屈曲状態を検出するための屈曲状態検出手段と、上記
屈曲状態検出手段により検出された上記挿入部可撓管全
体の屈曲状態をモニター画面に表示する屈曲状態表示手
段とが設けられていることを特徴とする可撓性内視鏡装
置。 - 【請求項２】上記曲がり検出部は、上記曲がり検出用光
ファイバーの途中に光吸収部が所定の方向にだけ形成さ
れたものである請求項１記載の可撓性内視鏡装置。 - 【請求項３】上記複数の曲がり検出用光ファイバーが一
枚のフレキシブルな帯状部材に取り付けられていて、そ
の帯状部材が上記挿入部可撓管に取り付けられている請
求項１又は２記載の可撓性内視鏡装置。 - 【請求項４】上記各曲がり検出部と並列に配置された第
２の曲がり検出部を有する第２の複数の曲がり検出用光
ファイバーが配置されていて、双方の曲がり検出用光フ
ァイバーの光伝達量から上記屈曲状態検出手段において
上記挿入部可撓管の三次元の屈曲状態が検出され、その
屈曲状態が上記モニター画面に表示される請求項１、２
又は３記載の可撓性内視鏡装置。 - 【請求項５】上記の第１と第２の複数の曲がり検出用光
ファイバーが、一枚の帯状部材の裏側と表側とに分かれ
て取り付けられている請求項４記載の可撓性内視鏡装
置。 - 【請求項６】上記挿入部可撓管が通過する挿入部案内部
材が設けられると共に、上記挿入部案内部材に対する上
記挿入部可撓管の通過長さを検出するための挿入長検出
手段が設けられていて、上記挿入部可撓管の屈曲状態と
共に上記挿入部案内部材の位置が上記モニター画面に表
示される請求項１ないし５のいずれかの項に記載の可撓
性内視鏡装置。 - 【請求項７】上記モニター画面に、上記挿入部案内部材
が動かない状態に表示される請求項６記載の可撓性内視
鏡装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001053715A JP4005318B2 (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 可撓性内視鏡装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001053715A JP4005318B2 (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 可撓性内視鏡装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002253481A true JP2002253481A (ja) | 2002-09-10 |
| JP4005318B2 JP4005318B2 (ja) | 2007-11-07 |
Family
ID=18914148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001053715A Expired - Lifetime JP4005318B2 (ja) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | 可撓性内視鏡装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4005318B2 (ja) |
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| US8197400B2 (en) | 2004-09-30 | 2012-06-12 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Selectively rotatable shaft coupler |
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| US8357148B2 (en) | 2004-09-30 | 2013-01-22 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Multi-functional endoscopic system for use in electrosurgical applications |
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| US8888684B2 (en) | 2006-03-27 | 2014-11-18 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Medical devices with local drug delivery capabilities |
| EP3037056A1 (en) * | 2014-12-23 | 2016-06-29 | Stryker European Holdings I, LLC | System and method for reconstructing a trajectory of an optical fiber |
| WO2017221355A1 (ja) * | 2016-06-22 | 2017-12-28 | オリンパス株式会社 | 形状推定装置 |
| US9913573B2 (en) | 2003-04-01 | 2018-03-13 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Endoscopic imaging system |
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| JP5963563B2 (ja) | 2012-06-20 | 2016-08-03 | オリンパス株式会社 | 湾曲センサ |
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-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001053715A patent/JP4005318B2/ja not_active Expired - Lifetime
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