JP2793881B2 - 内視鏡挿入状態検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内視鏡の被検部における挿入状態を検出す
る内視鏡挿入状態検出装置に関する。

［従来の技術］ 近年、細長の挿入部を体腔内に挿入することにより、
体腔内臓器等を診断したり、検査したりすることのでき
る内視鏡（スコープ、ファイバスコープまたは電子内視
鏡）が広く用いられている。また、医療用のみならず工
業用においてもボイラ、機械、化学プラント等の管内、
あるいは機械内等の対象物を観察、検査したりするのに
用いられている。

従来、この内視鏡の挿入部を例べば患者の大腸へ挿入
し、この挿入状態を検出する内視鏡挿入状態検出装置と
しては、例えばＸ線を該患者の腹部に照射し、このＸ線
の透過を用いて観察するものが用いられる。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述したＸ線を用いて内視鏡挿入部の挿入状
態を検出する内視鏡挿入状態検出装置では、術者は常に
Ｘ線による被爆の危険にされされると共に、患者であっ
ても繰り返し検査を受けることにより許容量を越える被
爆を受ける恐れがあるという問題点がある。

本発明は前述した点にかんがみてなされたもので、Ｘ
線によって被爆することなく、容易に内視鏡の挿入状態
を検出することができる内視鏡挿入状態検出装置を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明による内視鏡挿入状態検出装置は、被検体内に
挿入される内視鏡の挿入部に沿って設けられた磁界発生
手段と、この磁界発生手段が発生する次磁界に基づき、
前記挿入部の挿入形状を検出する磁界検出手段と、この
磁界検出手段で検出された前記挿入部の挿入形状を表示
する表示手段とを備えたことを特徴とする。

［作 用］ 前記構成により、内視鏡の挿入部を被検体内に挿入
し、挿入部に沿って設けられた磁界発生手段から発生す
る磁界を、被検体の外部に配設された磁界検出手段によ
って検出し、この検出された挿入部の挿入形状を表示手
段により表示する。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係わり、
第１図は内視鏡挿入状態検出装置全体の構成図、第２図
は磁界検出手段の断面図、第３図は磁界検出手段による
検出状態の説明図である。

内視鏡挿入状態検出装置は、第１図に示すように、フ
ァインバスコープによる内視鏡２と、この内視鏡２に照
明光を供給する光源装置３と、前記内視鏡２の後述する
接眼部に着脱自在に接続され、該内視鏡２の観撮像を撮
影する内視鏡用外付けテレビカメラ（以下、TVカメラと
称する）４と、このTVカメラ４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と称する）５
と、このCCU5から出力される映像信号を映しだすモニタ
６と、患者７が置かれたベット８と、このベット８の底
部に配設された磁界検出手段９と、前記ベット８の下側
に配設され、磁力を発生すると共に、前記磁界検出手段
９の状況を撮影する磁界観察手段10と、この磁界観察手
段10が接続された制御部11とから構成されるようになっ
ている。

前記内視鏡２は、可撓性を有する細長の挿入部12と、
この挿入部12の手元側基部に連設された太径の操作部13
と、この操作部13の頂部に連設された接眼部14と、前記
操作部13の側部から延設されたライトガイドケーブル15
と、このライトガイドケーブル15の端部に設けられたコ
ネクタ16とから構成されている。

前記挿入部12は、強磁性体となるように形成されてい
る。

前記内視鏡２の挿入部12及び操作部13には、被写体像
を伝達するイメージガイド27が内設され、このイメージ
ガイド27は、一端が前記挿入部12の先端部に配設された
対物光学系の結像面に配設され、他端が前記接眼部19に
配設された接眼光学系20に対向するように配設されてい
る。

前記TVカメラ４は、前記接眼部14に着脱自在に接続さ
れるカメラ部17と、このカメラ部17の後端から延設され
たユニバーサルコード18と、このユニバーサルコード18
の端部に設けられたコネクタ19とから構成されている。

前記TVカメラ17には、前記接眼光学系20に対向するよ
うに撮像光学系21が配設され、この撮像光学系21の結像
位置に固体撮像素子である例えば電荷結合素子（以下、
CCDと称する）22の結像面が配設されている。

前記CCD22には信号線23が接続され、この信号線23は
前記ユニバーサルコード18に内設され、前記コネクタ19
により前記CCU5に接続されている。

前記光源装置３には、前記内視鏡２へ照明光を供給す
るランプ25が内設され、このランプ25の照明光はコンデ
ンサレンズ26により図示しないライトガイドの入射端面
に供給されるようになっている。

前述した照明光は前記ライトガイドにより伝達され、
前記挿入部12に配設された該ライトガイドの出射端面か
ら図示しない被写体に照射されるようになっている。

前述したように照明光に照らされた被写体像は、前記
挿入部２の先端に配設された図示しない対物光学系によ
り、前記イメージガイド27の入射端面に結像し、該イメ
ージガイド27の出射端面に伝達され、例えば前記接眼光
学系20を肉眼で見ることにより、該被写体像が観察でき
るようになっている。更に、前記接眼光学系20により観
察される被写体像は、前記TVカメラ４の撮像光学系21に
より、前記CCD22の光電変換面に結像するようになって
いる。

前記CCD22の光電変換面に結像した被写体像は、該CCD
22により光電変換され電気信号となり、前記CCU5に入力
され、各種の信号処理をされ、前記モニタ６に映しださ
れるようになっている。

前記磁界観察手段10は、ケーブル24により前記制御部
11に接続されるようになっている。

前記制御部11は、前記磁界観察手段10に対して均一磁
場を発生するように駆動すると共に、前記磁界検出手段
９により得られた磁場の変化を例えばモニタ６に表示す
るようになっている。

前記磁界検出手段９は、例えば第２図に示すように、
ガラス板30に磁性流体31を封入した構造になっている。

前記磁性流体31は、磁界の強さに応じて、流体磁性物
の密度が変化し、この密度の変化により光の反射率が変
化するようになっている。

このように構成された内視鏡挿入状態検出装置の作用
について説明する。

内視鏡２の挿入部12を患者７の体腔内に挿入する前
に、磁界検出手段９は制御部11の駆動制御により磁界観
察手段10に対して均一の磁場をかける。

これにより、前記磁界検出手段９のガラス30内に封入
された磁性流体31の密度は均一となり、光を均一に反射
する。

次に、前記内視鏡２の前記挿入部12を前記患者７の体
腔内に挿入すると、前記挿入部12の磁力により、前記磁
界の検出手段９の前記ガラス30内に封入された前記磁性
流体31の密度は、該挿入部12の磁力に応じて変化する。

前述した前記磁界検出手段９の前記ガラス30内に封入
された前記磁性流体31の密度は、例えば第３図に示すよ
うに、前記挿入部12の挿入状態と同様の形状に前記磁性
流体の密集部12′が生じるように変化する。

前記磁界観察手段10は、前記磁界検出手段９の前記ガ
ラス30に封入された前記磁性流体31の密度の変化を例え
ば撮像し、前記制御部11へ出力する。

前記制御部11は、前述したように前記磁界観察手段10
により撮影された、前記磁界検出手段９の状況を例えば
モニタ６へ映しだす。

即ち、磁力の変化により、容易に内視鏡の挿入状態を
検出することができるという効果がある。

第４図ないし第６図は本発明の第２実施例に係わり、
第４図は内視鏡挿入状態検出装置全体の構成図、第５図
は内視鏡先端部の断面図、第６図は磁界発生手段の説明
図である。なお、前述した実施例と同様のものについて
は同一の符号を用いて説明を省略する。

内視鏡挿入状態検出装置は、第４図に示すように、内
視鏡２と、光源装置３と、TVカメラ４と、CCU5と、モニ
タ６と、患者７が置かれたベット８と、磁界検出手段９
と、前記ベット８の下側に配設され、前記磁界検出手段
９の状況を観察するミラー32とから構成されるようにな
っている。

前記内視鏡２の挿入部12は、第５図に示すように、硬
性の先端部12aと、この先端部12aの後端に連設され例え
ば上下／左右に湾曲可能な湾曲部12bと、この湾曲部12b
の後端に連設された図示しない可撓管部とから構成され
ている。

前記先端部12aには、照明光を導くライトガイド28の
先端と、このライトガイド28の先端から出射された照明
光を被検部等に配光する照明光学系28aと、前述した照
明光に照らされた被検部等の被写体像を接眼部14へ導く
イメージガイド27の先端と、前述した被写体像を前記イ
メージガイド27の入射端面に結像する対物光学系17aと
が配設されている。

前記湾曲部12bは、複数の湾曲駒29が連設されて構成
されている。

前記湾曲駒29の一つである、先端の湾曲駒29に繋止さ
れた図示しない湾曲ワイヤを牽引することにより前記湾
曲部12bが湾曲するようになっている。

前記挿入部12には、更に、Baフェライト粉末とゴムと
を練り合わせた柔軟性を有するゴム磁石33が内設されて
いる。

前記ゴム磁石33は、例えば第６図に示すように、所定
の間隔で強磁力部分33′が設けられている。

このように構成された内視鏡挿入状態検出装置の作用
について説明する。

前述した実施例と同様に内視鏡２の挿入部12を患者７
の体腔内の例えば第６図に示す大腸35に挿入すると、該
挿入部12に内設されたゴム磁石33によって磁界が生じ
る。

前述した磁界は、磁界検出手段９の磁性流体の密度の
変化により検出され、ミラー32により観察することがで
きる。

また、前記ゴム磁石33には所定の間隔で強磁力部分3
3′が設けられているので、この強磁力部分33′に対応
して前記磁界検出手段９の磁性流体の密度が密になり、
その他の部分は粗になる。

即ち、ゴム磁石33の磁力の強弱により、より詳しい挿
入部12の挿入状態を検出することができるという効果が
ある。

その他の構成、使用及び効果は前述した実施例と同様
である。

なお、前述した実施例において、前記磁性流体に代え
て鉄粉等、磁力によりそのものの密度が変化するものを
前記ガラス板に封入するようにしてもよい。

また、可撓性の容器に磁性流体を封入し、この容器を
患者の腹部に密着するように置き、内視鏡挿入部の挿入
状態を観察するようにしてもよい。

第７図は本発明の第３実施例に係わる磁界検出手段を
説明図である。なお、前述した実施例と同様のものにつ
いては同一の符号を用いて説明を省略する。

本実施例の内視鏡挿入状態検出装置は、第２実施例の
磁界検出手段及びミラーが除かれ、前記磁界検出手段に
代えて磁気抵抗素子マトリクス板（以下、マトリクス板
と称する）37が配設され、このマトリクス板37にマトリ
クス状に配設された磁気抵抗素子S11,…,Smnの抵抗値に
より挿入部の状態を検出する磁気抵抗処理回路38と、こ
の磁気抵抗処理回路38による例えば映像信号を表示する
装置39とが設けられるようになっている。

前記磁気抵抗処理回路38は、入力端が前記磁気抵抗素
子S11,…,Smnに各々接続され、出力端が前記表示装置39
に接続されている。

このように構成された内視鏡挿入状態検出装置の作用
について説明する。

前記マトリクス板37に配置された磁気抵抗素子S11,
…,Smnは、内視鏡挿入部からの磁力に応じて抵抗値が変
化する。

この抵抗値の変化により、磁気抵抗処理回路38は、前
記挿入部の前記マトリクス板37上の位置を演算処理によ
り求め、例えば映像信号として表示装置39へ出力する。

なお、前記表示装置39に例えば前記磁気抵抗素子S11,
…,Smnと同様に配列したLEDマトリクスを用い、前記磁
気抵抗処理回路38により、磁気抵抗素子S11,…,Smnの抵
抗値に対応して輝度変化を生じるように該LEDマトリク
スを駆動するようにしてもよい。

即ち、電気的処理により磁界を検出し、この磁界の強
さを、この磁界の強弱に対応するように認識しやすく表
示することができるという効果がある。

その他の構成、作用及び効果は前述した実施例と同様
である。

なお、内視鏡挿入部からの磁力の強さを検出し、この
磁力の強さに応じて該挿入部の挿入状態を三次元的に示
すようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、Ｘ線による被爆
等の危険がなく、安全に内視鏡挿入部の挿入状態を検出
することができ、この挿入状態を確認することにより安
全に被検体の処置及び観察をすることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係わり、第
１図は内視鏡挿入状態検出装置全体の構成図、第２図は
磁界検出手段の断面図、第３図は磁界検出手段による検
出状態の説明図、第４図ないし第６図は本発明の第２実
施例に係わり、第４図は内視鏡挿入状態検出装置全体の
構成図、第５図は内視鏡先端部の断面図、第６図は磁界
発生手段の説明図、第７図は本発明の第３実施例に係わ
る磁界検出手段の説明図である。 ２……内視鏡、９……磁界検出手段 10……磁界観察手段、11……制御部 12……挿入部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 崎山 勝則 東京都渋谷区幡ケ谷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 高橋 豊 東京都渋谷区幡ケ谷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 清水 佳仁 東京都渋谷区幡ケ谷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 東京都渋谷区幡ケ谷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 幸田 好司 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−139733（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−1436（ＪＰ，Ａ) 米国特許4317078（ＵＳ，Ａ) 国際公開90／2514（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体内に挿入される内視鏡の挿入部に沿
   って設けられた磁界発生手段と、 前記磁界発生手段が発生する磁界に基づき、前記挿入部
   の挿入形状を検出する磁界検出手段と、 前記磁界検出手段で検出された前記挿入部の挿入形状を
   表示する表示手段と、 を備えたこを特徴とする内視鏡挿入状態検出装置。