JP3065702B2 - 内視鏡システム - Google Patents

内視鏡システム

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JP3065702B2
JP3065702B2 JP3092235A JP9223591A JP3065702B2 JP 3065702 B2 JP3065702 B2 JP 3065702B2 JP 3092235 A JP3092235 A JP 3092235A JP 9223591 A JP9223591 A JP 9223591A JP 3065702 B2 JP3065702 B2 JP 3065702B2
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    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S600/00—Surgery
    • Y10S600/921—Manipulating image characteristics

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、目的部位を観察する操
作とか処置操作を容易にした内視鏡システムに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、細長の挿入部を挿入することによ
り、体腔内等を観察したり、必要に応じ処置具を挿入す
ることにより治療処置のできる内視鏡が広く用いられる
ようになった。
【０００３】上記内視鏡を屈曲した体腔内等の挿入経路
内に挿入する場合には、その挿入経路の屈曲に応じて、
内視鏡の湾曲部を湾曲する操作が必要になる。又、体腔
内深部まで挿入した状態においても、目的とする対象部
位を観察するためには、湾曲部を湾曲して、挿入部先端
部に設けられた観察用の光学系の視野方向を対象部位側
に向ける操作が必要になる。
【０００４】例えば特開平１−１４８２３２号公報に
は、管路内に設けられ挿入部を管路内に挿入する挿入手
段と、内視鏡の湾曲部を湾曲する湾曲手段と、内視鏡の
先端の管壁への接近を検出する検出手段と、この検出手
段の出力で前記湾曲手段の湾曲方向を制御する制御手段
を設けた自動挿入装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記公報の従来例は、
屈曲した体腔内への挿入は可能になるが、自動挿入後に
おいて、対象部位に観察視野を導くことはできないの
で、対象部位を観察する場合、やはり湾曲部を手動で操
作しなければならない。又、対象部位を変える場合に
も、湾曲操作が必要になる。
【０００６】さらに治療処置を行う場合にも、処置具の
操作が容易になるものでもない。
【０００７】本発明の目的は、上述した点に鑑みてなさ
れたもので、ユーザの求める対象部位を観察視野内に設
定したり、処置の操作性を向上できる内視鏡システムを
提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明による内視鏡システムは、術者の動作に
よって変形される変形部の変形動作を検出するための第
１センサ部と、前記第１のセンサ部の出力信号に基づ
き、前記変形部の変形動作と対応した信号を出力する第
１の検出回路と、第１のセンサ部の位置情報を検出する
ために、該第１のセンサ部と一体的に設けられた第２の
センサ部と、前記第２のセンサ部との間で信号を送受
し、該信号に基づき、前記第１のセンサ部の移動状態と
対応した信号を出力する第２の検出回路と、被検体を観
察可能な観察手段と、前記被検体に対する処置を施す処
置部を有する処置手段と、前記処置部による処置動作を
制御する第１の駆動手段と、前記処置部を移動制御する
第２の駆動手段と、前記第１の検出回路の出力に基づき
前記第１の駆動手段を駆動制御すると共に、前記第２の
検出回路の出力に基づき、前記第２の駆動手段を制御す
る駆動制御手段と、を具備したことを特徴する。
【０００９】
【実施例】先ず、本発明を説明するに先立ち、本発明の
内視鏡システムを図１の基本的構成図によって説明す
る。本発明の内視鏡システム１は、術者の動きを検出す
る動き検出手段２と、この動き検出手段２で検出された
信号を処理する信号処理手段３と、この信号処理手段３
の出力信号に基づき、内視鏡システム１の構成要素４を
制御する制御手段５とから構成され、術者の動きに応じ
て術者の望む方向に観察視野を向けたり、処置具の動作
を制御するようにしている。
【００１０】図２は、本発明の第１実施例を示す。この
実施例の内視鏡システム５１は、ステレオ電子スコープ
５２と、ビデオプロセッサ５３と、右用及び左用ヘッド
マウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄ
ｉｓｐｌａｙ：ＨＭＤと略記する）５４Ｒ，５４Ｌと、
指の動きを検出するデータグローブ５５と、データグロ
ーブ５５をはめた手の動きを検出するための磁界発生器
５６ａ及びセンサ５６ｂからなる３次元ディジタイザ５
６とから構成されている。
【００１１】上記ステレオ電子スコープ５２は、細長の
挿入部６１と操作部６２と、この操作部６２から延出さ
れたユニバーサルケーブル６３とを有し、このユニバー
サルケーブル６３の先端のコネクタ６４はビデオプロセ
ッサ５３に着脱自在に接続される。このコネクタ６４を
接続すると、ビデオプロセッサ５３内の光源ランプ６５
の光がライトガイド６６の端面に供給され、挿入部６１
の先端部６７の端面からさらに照明レンズ６８を経て前
方に出射される。
【００１２】この先端部６７には１対の対物レンズ６９
Ｒ，６９Ｌが取り付けられ、各レンズ６９Ｒ，６９Ｌの
焦点面には、図示しないＣＣＤが配設され、光電変換
し、ビデオプロセッサ５３内のカメラコントロールユニ
ット（ＣＣＵと略記する）７１に出力する。
【００１３】上記先端部６７に隣接して湾曲部７２が形
成され、この湾曲部７２は、図示しないワイヤを介して
操作部６２内の湾曲用モータ（図示せず）に接続され、
該モータは信号線を介してモータ制御部７３と接続され
ている。このモータ制御部７３は、手の動きデータ処理
部７４からの制御信号により、モータの回転を制御し、
湾曲部７２を湾曲できるようになっている。
【００１４】又、上記電子スコープ５２は、チャンネル
７５を有し、該チャンネル７５内には、例えば図３
（ａ）に示すように高周波スネア７６等の処置具を挿通
できる。この高周波スネアは、外筒８１内にスネア線８
２が挿通され、このスネア線８２の先端にはループ８３
が形成してある。又、外筒８１の後端にはネジ部が形成
され、第２の駆動手段としての第１のモータ８４により
進退できるようになっている。又、スネア線８２の後端
は第１の駆動手段をしての第２のモータ８５に接続さ
れ、該モータ８５の回転により、スネア線８２を進退で
きるになっている。上記第１及び第２のモータ８４，８
５も上記モータ制御部７３からの制御信号により、制御
されるようになっている。
【００１５】上記ＣＣＤでそれぞれ撮像され、ＣＣＵ７
１で信号処理された各映像信号は、観察手段としてのＨ
ＭＤ５４Ｒ，５４Ｌに出力され、撮像された画像がそれ
ぞれ表示される。各ＨＭＤ５４Ｒ，５４Ｌは、図４に示
すように術者７７に装着できるゴーグル８６内に収納さ
れ、各ＨＭＤ５４Ｒ，５４Ｌに表示される画像を右目及
び左目で観察することにより、立体視できるようになっ
ている。
【００１６】上記データグローブ５５には、光ファイバ
８７が複数収納され、各光ファイバ８７の一方の端部は
発光回路８８から光が供給され、他方の端部から出射さ
れる光は、受光回路８９で検出される。そして、指の動
きにより、光ファイバ８７の光の減衰量が変化し、この
減衰量に対応した光量が受光回路８９で検出され、減衰
量検出回路９１に送出される。すなわち、術者の動作に
よって変形される変形部を構成するデータグローブ５５
の変形動作を検出するために、第１のセンサとしての光
ファイバ８７がデータグローブ５５に設けられ、第１の
検出回路としての受光回路８９および減衰量検出回路９
１によって、変形動作と対応した信号を取得するように
している。このデータグローブ５５及び３次元デジタイ
ザ５６として例えばＶＰＬ社（アメリカ）の製品を用い
ることができる。
【００１７】上記減衰量検出回路９１で検出された減衰
量は、データ処理回路９２に出力され、このデータ処理
回路９２では、各光ファイバ８７での光の減衰量から指
の動きを検出し、検出した指の状態に対応する手のコン
ピュータグラフィック図形（ＣＧ図形と略記）を作り、
ＣＣＵ７１に出力する。また、データグローブ５５に取
り付けられた第２のセンサ部としての磁界発生器５６ａ
に、発振回路９３から発振電流を供給して、交流磁界を
発生させ、この交流磁界を磁気センサ５６ｂで検出し、
この検出信号は検出回路９４を介してデータ処理回路９
２に出力する。なお、磁気センサ５６ｂおよび検出回路
９４によって、本願発明の第２の検出回路を構成する。
【００１８】この磁界発生器５６ａ及びセンサ５６ｂと
による３次元ディジタイザ５６の出力からデータ処理回
路９２は、データグローブ５５内の手の位置を検出す
る。この検出した位置に応じてＣＣＵ７１に手のＣＧ図
形を送出するタイミングを制御し、内視鏡画像に手のＣ
Ｇ図形をスーパインポーズ表示できるようになってい
る。この様子を図５（ａ）に示す。内視鏡画像内にポリ
ープ９６が存在し、手を前に出すと、手のＣＧ図形９７
が内視鏡画像にスーパインポーズして表示される。上記
手を前に出すと、この手を前に出す動きが検出されて、
図３（ａ）に示すように第１、第２のモータ８４，８５
が手の動き（図３（ｂ）参照）に応じて駆動され、図６
（ａ）に示すようにポリープ９６の方に高周波スネア７
６のループ８３が前方に突出される。
【００１９】図５（ａ）に示す状態から手を前方に出
し、図５（ｂ）に示すようにポリープ９６をつかむよう
に動かすと、図６（ｂ）に示すように高周波スネア７６
も、この動きに応じて駆動され、ポリープ９６にループ
８３を引っかけるように駆動される。さらに、図５
（ｃ）に示すように、ポリープ９６をつかみ取るように
手を動かすと、図６（ｃ）に示すようにループ８３が引
っぱられてポリープ９６を切除するように動作する。こ
の様子は図３（ｃ）及び（ｄ）によっても示している。
つまり、手をつかみ取るように固く握ると、第２のモー
タ８５が駆動し、スネア線８２を引っぱり、ポリープ９
６を切除する動作を行うようになる。
【００２０】この実施例では、手の動きを合成したモニ
タ像としては、図５に示すようになり、一方、実際の像
は図６のものとなる。従って、術者は、図５に示すよう
な合成像（立体像である）において、単に手を動かす動
作を行うことにより、実際には、図６に示すようにスネ
アによりポリープ９６等の切除を行うことができる。
【００２１】なお、この実施例では、図５の合成像を表
示する場合、処置具の画像を消去した状態で表示してい
る。なお、図２では、高周波スネア７６は、電子スコー
プ５２のチャンネル７５内を挿通して手元側を外部に延
出したが操作部６２の内部に収納したものでも良い。ま
た、この実施例でも図示しないスイッチ手段が設けてあ
り、このスイッチ手段がＯＦＦにされた場合には、通常
のマニュアル動作となる。
【００２２】図７は、本発明の第２実施例の内視鏡シス
テム１０１を示す。このシステム１０１は、電子スコー
プ１０２と、この電子スコープ１０２の挿入を行う挿入
装置１０３と、図２に示すようなビデオプロセッサ５３
及びデータグローブ５５及び３次元ディジタイザ５６
と、ＨＭＤ５４Ｒ，５４Ｌとから構成される。
【００２３】上記電子スコープ１０２は、図２に示すも
のと同様に、挿入部６１と操作部６２とユニバーサルケ
ーブル６３とを有し、このケーブル６３のコネクタ６４
をビデオプロセッサ５３に接続することができる。この
挿入部６１は、先端部６７及び湾曲部７２と可撓部１０
５を有し、挿入部６１をジェットエンジン１０６内にア
クセスポート１０７を介して挿入することができる。
又、この電子スコープ１０２は、先端部６７に回転処置
具１０８が取付けてあり、ジェットエンジン１０６内の
タービンブレード１０９のクラック部分１１０の研削を
行うことができるようになっている。
【００２４】上記第１実施例では、手を動かすことによ
り、高周波スネア７６の動きを制御したのに対し、この
実施例では、スコープ１０２の挿入を挿入装置１０３に
より自動的に行うと共に、湾曲部７２のアングル操作も
自動的に制御し、簡単に研削を行えるようになってい
る。例えば手を前方に動かすと挿入装置１０３を駆動し
て、挿入部６１をジェットエンジン１０６内に挿入する
ように動かし、手をクラック部分１１０に向けて、例え
ば斜め方向に移動すると、湾曲部７２を湾曲して斜め方
向に導くことができるようになっている。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、術者
の動作が処置手段における移動と処置の動作に容易に置
き換えられるので、術者は煩わしい操作を行うことなく
システム構成要素を制御でき、従って、操作性の向上が
図れるという顕著な効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概念を示すブロック構成図、
【図２】本発明の第１実施例を示す内視鏡システムの構
成図、
【図３】第１実施例における高周波スネア装置の制御の
説明図、
【図４】第１実施例におけるヘッドマウントディスプレ
イを示す斜視図、
【図５】内視鏡画像と手のコンピュータグラフィック図
形との合成像の説明図、
【図６】上記図５に対応した実際の画像を示す説明図、
【図７】本発明の第２実施例を示す内視鏡システムの構
成図。
【符号の説明】
５１…………内視鏡システム ５２…………電子スコープ ５３…………ビデオプロセッサ ５４Ｒ，５４Ｌ…………ＨＭＤ ５５…………データグローブ ５６…………３次元ディジタイザ ７１…………ＣＣＵ ７３…………モータ制御部 ７４…………手の動きデータ処理部 ７６…………高周波スネア ８４…………第１モータ ８５…………第２モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 征治 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 梅山 広一 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 布施 栄一 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 佐藤 道雄 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 中村 雅一 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 田中 靖人 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 深谷 孝 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 松野 清孝 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 鈴木 克哉 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 (56)参考文献 実開 平２−55907（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32 G02B 23/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 術者の動作によって変形される変形部の
    変形動作を検出するための第１センサ部と、 前記第１のセンサ部の出力信号に基づき、前記変形部の
    変形動作と対応した信号を出力する第１の検出回路と、 第１のセンサ部の位置情報を検出するために、該第１の
    センサ部と一体的に設けられた第２のセンサ部と、 前記第２のセンサ部との間で信号を送受し、該信号に基
    づき、前記第１のセンサ部の移動状態と対応した信号を
    出力する第２の検出回路と、 被検体を観察可能な観察手段と、 前記被検体に対する処置を施す処置部を有する処置手段
    と、 前記処置部による処置動作を制御する第１の駆動手段
    と、 前記処置部を移動制御する第２の駆動手段と、 前記第１の検出回路の出力に基づき前記第１の駆動手段
    を駆動制御すると共に、前記第２の検出回路の出力に基
    づき、前記第２の駆動手段を制御する駆動制御手段と、 を具備したことを特徴する内視鏡システム。
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