JP3389535B2 - 内視鏡形状検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、モニタ画面上に挿
入状態を示す挿入部画像をより高精度に表示し、かつこ
の挿入部画像を一目見て表示状態の把握を容易に行える
内視鏡形状検出装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】一般に、医療現場で使用される内視鏡
は、被検部のある体腔内に細長で可撓性を有する挿入部
を挿入して、該被検部を観察したり、この内視鏡に設け
られている処置具挿通チャンネルを介して必要とする処
置を行えるようになっている。 【０００３】体腔内は、大腸や小腸に代表されるように
直線形状ではなく曲がっている。このため、術者は、体
腔内に挿入した内視鏡の挿入部の先端部がどの位置まで
到達しているかとか、或いは挿入部がどのような形状に
湾曲しているのかを容易に把握することができなかっ
た。 【０００４】このため、被検体部に挿入した内視鏡の挿
入部形状を把握するため、外部からＸ線を照射して挿入
部の挿入位置や挿入形伏等の挿入状態を検出していた。
しかし、Ｘ線は、人体に対し害があり、しかも照射場所
も限られるので、内視鏡挿入部の挿入状態を検出するた
めに最適の手段とはいえなかった。 【０００５】そこで、人体への生理的な悪影響を及ぼす
ことなく体腔内に挿入された内視鏡の挿入部の挿入状態
を検出できるように、本出願人は、特願平１０−６９０
７５号等に磁界発生手段及び磁界検知手段で構成した挿
入状態検出装置及び検出方法を詳細に示している。即
ち、磁界発生手段として複数のソースコイルを内視鏡や
カテーテルに配置して、各ソースコイルの位置を磁界検
出手段によって検出して内視鏡形状検出処理を行って表
示手段の画面上に表示することによって、内視鏡挿入部
の挿入状態を把握できるようにしていた。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、体腔内
に挿入される内視鏡の挿入部には、一般的に金属製の湾
曲駒を複数、回動自在に連接して形成した湾曲部が設け
られている。このため、ソースコイルから発生する磁界
が湾曲駒の影響を受けるばかりでなく、湾曲操作を行っ
た際等にはこれら湾曲駒が動いて湾曲部の形状が変化し
てソースコイルから発生する磁界が乱れて、正確な位置
座標を検出できなくなって、画面上に正確な挿入状態を
表示することができなかった。 【０００７】また、湾曲部内にソースコイルを位置する
ことにより、湾曲操作の際、このソースコイルが湾曲駒
や挿入部内の他の内蔵物に当接して、湾曲させる際の妨
げになったり、内蔵物やソースコイル自体が破損するお
それがある。 【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、内視鏡を構成する湾曲駒や内蔵物にストレスを
与えることなく、かつ、コイルの位置座標を正確に検出
して、画面上により高精度な挿入部の挿入状態を表す挿
入部画像を表示する内視鏡形状検出装置を提供すること
を目的としている。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明による内視鏡形状
検出装置は、磁気信号を送信する送信手段と、この送信
手段により送信された磁気信号を受信する受信手段と、
被検対象内に挿入され、前記送信手段及び受信手段の一
方が内部に配置される、先端部、湾曲自在な湾曲部及び
可撓管部を順次連接して構成された挿入部を有する内視
鏡と、前記湾曲部を湾曲させるための湾曲操作手段と、
この湾曲操作手段に操作の指示を与える操作部と、前記
受信手段により受信した、前記送信手段の磁気信号に基
づき、前記内視鏡の挿入部形状を検出する検出手段とを
備える内視鏡形状検出装置において、前記挿入部に配置
される前記送信手段又は前記受信手段は、前記湾曲部を
除く前記先端部及び可撓管部に配置されていることを特
徴とする。 【００１０】 【作用】この構成によれば、内視鏡挿入部の湾曲部内に
送信手段又は発信手段が配置されていないので、湾曲部
を形成する湾曲駒の影響による磁界の乱れによって発生
していた、内視鏡挿入部の形状検出の誤差及び、送信手
段又は発信手段が湾曲駒に当接して発生する湾曲状態の
不具合や、湾曲部内に配置されている内蔵物や送信手段
又は発信手段の破損の虞れが解消する。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１ないし図１５は本発明の一実施
形態に係り、図１は形状検出用内視鏡を備えた内視鏡形
状検出装置の構成例を説明する図、図２は形状検出用内
視鏡のソースコイルの配置構成を説明する図、図３は内
視鏡形状検出装置の機能構成を示すブロック図、図４は
イメージ画像表示処理における３Ｄモデルのイメージモ
デルを説明する第１の説明図、図５はイメージモデルの
表示処理を示すフローチャート、図６はイメージ画像表
示処理における３Ｄモデルのイメージモデルを説明する
第２の説明図、図７は検出したソースコイル位置を元に
補間によって求めた点を含めて挿入部画像のモデル曲線
を構築した状態を示す図、図８は挿入部太さ変換信号に
よって表示画面上に表示される挿入部画像の太さの違い
を説明する図、図９は挿入部画像の太さの違いと観察精
度の関係を説明する図、図１０は肛門側カットモードに
よる挿入部画像表示状態を説明する図、図１１は通常の
肛門側カットモード表示画像における挿入部の先端部と
肛門側に位置する部分とを示す通常画像を示す図、図１
２は挿入部画像の挿入部の先端部側に確認部を設けた挿
入部画像を示す図、図１３は挿入部画像の挿入部の肛門
側に位置する部分に確認部を設けた挿入部画像を示す
図、図１４は挿入部画像の挿入部の先端部側及び肛門側
に位置する部分の両方に確認部を設けた挿入部画像を示
す図、図１５は表示画面上に表示される挿入部画像を示
すフローチャートである。 【００１２】なお、図８（ａ）は挿入部画像の太さが太
い状態を示す図、図８（ｂ）は挿入部画像の太さが細め
の状態を示す図、図８（ｃ）は挿入部画像の太さが極細
の状態を示す図、図９（ａ）は挿入部の重なり状態が見
難い挿入部画像の１例を示す図、図９（ｂ）は挿入部の
重なり状態が分かり易い挿入部画像を示す図、図１０
（ａ）は表示画面中に挿入部全体を表示した挿入部画像
を示す図、図１０（ｂ）は肛門付近に設置したマーカの
マーカ画像より外側に位置する挿入部の画像を削除した
挿入部画像を示す図、図１０（ｃ）は図１０（ｂ）の挿
入部画像で削除される部分を説明する図、図１２（ａ）
は先端部側に設けた確認部の１例を示す図、図１２
（ｂ）は先端部側に設けた確認部の他の例を示す図であ
る。 【００１３】図１に示すように本実施形態の内視鏡形状
検出装置１は、送信手段である後述する複数のソースコ
イルを挿入部２ａ内に配置した形状検出用内視鏡（以下
内視鏡と略記する）２と、この内視鏡２の挿入部２ａに
配置されたソースコイルからの磁界を検出する受信手段
である複数の後述するセンスコイルを配置した内視鏡２
の外部装置であるコイルユニット３と、前記内視鏡２に
照明光を供給する光源装置や、前記ソースコイルに駆動
信号を供給する駆動ブロック、前記コイルユニット３か
ら伝送される前記ソースコイルからの信号を検出する検
出ブロック、この検出した信号を処理して映像信号を生
成する画像信号処理部等を有する挿入部形状検出手段を
兼ねる制御ユニット４と、この制御ユニット４から映像
信号が伝送されることによって挿入部２ａの挿入状態を
表示画面５ａ上に表示するモニタ５とで主に構成されて
いる。 【００１４】前記内視鏡２は、ベッド７に横たわる患者
８の体腔内に挿入される細長な挿入部２ａと、この挿入
部２ａの基端部に配設された把持部を兼ねる操作部２ｂ
と、この操作部２ｂの側部から延出するユニバーサルコ
ード２ｃとで主に構成されている。そして、前記湾曲部
２ｂは、前記操作部２ｃに設けられている図示しない湾
曲操作ノブを適宜操作することによって、内視鏡２の先
端部２ａを所望の方向に向けることができるようになっ
ている。 【００１５】なお、符号６ａ，６ｂ，６ｃは、ベッド７
に横たわる患者８の体表面、例えば肛門、左脇腹、右脇
腹付近にそれぞれ設置されて検査のための基本平面を作
成するための磁気発生素子を備えたマーカであり、各マ
ーカ６ａ，６ｂ，６ｃから延出されたマーカケーブル６
１は制御ユニット４に着脱自在に接続されるようになっ
ている。 【００１６】また、前記制御ユニット４には使用者が操
作するための操作パネル又はキーボード等の入力手段が
設けられている。 【００１７】図２に示すように内視鏡２の挿入部２ａ
は、先端側より順に硬性な先端部２１、上下左右に湾曲
操作可能な湾曲部２２及び柔軟な可撓管２３とを連接し
て構成されている。前記湾曲部２２は、例えば金属製の
湾曲駒２４を複数、回動自在に連接して所定の長さ寸法
に形成されている。そして、本実施形態の挿入部２ａ内
には例えば１２個のソースコイル９Ａ，…，９Ｌが所定
の位置に配置されている。 【００１８】前記複数のソースコイル９Ａ，…，９Ｌの
うち、先端側に位置する第１ソースコイル９Ａと第２ソ
ースコイル９Ｂとのコイル間隔は、前記湾曲部２ｂの長
さ寸法を考慮して、前記ソースコイル９Ａ，９Ｂが共に
湾曲部２２内に配置されることがないように間隔が設定
されている。 【００１９】一方、前記第２ソースコイル９Ｂから第１
２ソースコイル９Ｌまでの１１個のソースコイルは、前
記挿入部２ａを構成する可撓管２４内に収納配置される
よう予め設定した間隔で配置されている。 【００２０】つまり、前記第１ソースコイル９Ａを前記
先端部２１に配置したとき、前記第２ソースコイル９Ｂ
は、湾曲駒２４，…，２４で形成された湾曲部２ｂ内に
配置されることなく、前記可撓管２３内に位置する構成
になっている。 【００２１】このことにより、ソースコイルから発生す
る磁界が金属製の湾曲駒によって乱だされることが解消
されるとともに、ソースコイルが湾曲駒や湾曲部内に位
置する内蔵物に当接する不具合が解消される。 【００２２】なお、先端部に限らず同様な構造の部位に
対して上述と同様な構成をとってもよい。 【００２３】図３を参照して制御ユニット４の具体的な
構成を作用含めて説明する。前記内視鏡形状検出装置１
を構成する制御ユニット４内には、複数のソースコイル
９Ａ，…，９Ｌ及びマーカ６ａ，６ｂ，６ｃに設けられ
ている磁気発生素子としてのコイル１０ａ，１０ｂ，１
０ｃを駆動する駆動ブロック２５と、磁界検出素子であ
るセンスコイル３ａ，３ｂ，…，３ｐが受信した信号を
検出する検出ブロック２６と、この検出ブロック２６で
検出した信号を信号処理して画像信号を生成する画像信
号処理手段であるホストプロセッサ２７とで主に構成さ
れている。 【００２４】前記ソースコイル９Ａ，…，９Ｌは、前記
駆動ブロック２５を構成する１２個の互いに異なる高周
波の駆動信号を生成するソースコイル駆動回路部２８に
接続されている。 【００２５】前記マーカ６ａ，６ｂ，６ｃに設けられて
いるコイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、前記駆動ブロッ
ク２５を構成する、３個の互いに異なり、さらに前記ソ
ースコイル駆動信号とも異なる高周波の駆動信号を生成
するマーカコイル駆動回路部２９に接続されている。 【００２６】そして、前記ソースコイル駆動回路部２８
は各ソースコイル９Ａ，…，９Ｌを、前記マーカコイル
駆動回路部２９は各コイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃを、
それぞれ異なる周波数の正弦波の駆動信号電流で駆動す
る。 【００２７】それぞれの駆動周波数は、前記ソースコイ
ル駆動回路部２８及び前記マーカコイル駆動回路部２９
の内部に設けられている図示しない駆動周波数設定デー
タ格納手段或いは駆動周波数設定データ記憶手段に格納
された駆動周波数設定データ（以下駆動周波数データと
も記す）により設定される。 【００２８】駆動周波数データは、前記ホストプロセッ
サ２７において内視鏡形状の算出処理等を行うＣＰＵ
（中央処理ユニット）３０によりＰＩＯ（パラレル入出
力回路）３１を介してソースコイル駆動回路部２８内及
びマーカコイル駆動回路部２９の駆動周波数データ格納
手段（図示せず）に格納される。 【００２９】前記センスコイル３ａ，３ｂ，…，３ｐ
は、検出ブロック２６を構成するセンスコイル信号増幅
回路部３７に接続されている。 【００３０】前記検出ブロック２６は、前記センスコイ
ル信号増幅回路部３７及びＡＤＣ（アナログ・デジタル
・コンバータ）３８ａ，３８ｂ，…，３８ｐにより構成
され、前記センスコイル３ａ，３ｂ，…，３ｐで検出し
た微少な信号をセンスコイル信号増幅回路部３７で増幅
した後、ＡＤＣ３８ａ，３８ｂ，…，３８ｐでホストプ
ロセッサ２７が読み込み可能なデジタルデータに変換す
る。 【００３１】このデジタルデータは、制御信号発生回路
部３９からの制御信号によりローカルデータバス４０を
介して２ポートメモリ４１に書き込まれる。 【００３２】前記ＣＰＵ３０では前記制御信号発生回路
部３９からの制御信号により２ポートメモリ４１に書き
込まれたデジタルデータを内部バス４２を介して読み出
し、メインメモリ４３を用い、デジタルデータに対して
周波数抽出処理（フーリエ変換：ＦＦＴ）を行い、各ソ
ースコイル９Ａ，…，９Ｌ及びコイル１０ａ，１０ｂ，
１０ｃの駆動周波数に対応する周波数成分の磁界検出情
報に分離抽出し、分離した磁界検出情報の各デジタルデ
ータから電子内視鏡６の挿入部７内に設けられた各ソー
スコイル９Ａ，…，９Ｌと、マーカ６ａ，６ｂ，６ｃの
コイル１０ａ，１０ｂ，１０ｃの空間位置座標を算出す
る。 【００３３】そして、算出したソースコイル９Ａ，…，
９Ｌの位置座標データから電子内視鏡２の挿入部２ａの
挿入状態を推定して、モニタ５に表示する挿入部画像を
形成する表示データを生成してビデオＲＡＭ３６に出力
する。 【００３４】前記挿入部２ａの挿入部形状画像を形成す
る表示データの生成は、例えば３Ｄモデルにおいては、
３次関数曲線近似とナチュラルスプラインによる補間
法、３次Ｂ−スプライン補間法あるいは２次Ｂ−スプラ
イン補間法により、図４に示すように、各ソースコイル
の点座標からから内視鏡形状の立体像を補間し、ソース
コイルの任意の座標の２つのモデルの法線ベクトルを得
る。 【００３５】そして、図５に示すように、ステップＳ１
で挿入部形状モデルデータから、図６に示す面ａｂｃ
ｄ、面ｃｄｅｆの順で面を描画し、ステップＳ２で各点
に対してそれぞれの法線ベクトルを用いて面のシェーデ
ィング（スムーズシェーディング）を行い、挿入部形状
の立体イメージ画像データを生成していく。 【００３６】次に、ステップＳ３で、モニタ５平面をＸ
Ｙ平面としたときの奥行き方向Ｚ軸座標を、立体感を向
上させるためにグレースケールによる色調補正を行うか
どうか判断し、行う場合にはステップＳ４により色調補
正処理を行い処理を終了する。 【００３７】このとき、前記第１ソースコイル９Ａと第
２ソースコイル９Ｂとの間隔と、前記第２ソースコイル
９Ｂから第１２ソースコイル９Ｌまでの各間隔とがそれ
ぞれ所定の値に設定されているため、それぞれの間隔と
各ソースコイルの位置座標データとを基に、各ソースコ
イル間に複数の点を補間によって求めて図７に示すよう
に挿入状態を表すモデル曲線である挿入部画像を構築す
る。 【００３８】さらに、前記マーカ６ａ，６ｂ，６ｃのコ
イル１０ａ，１０ｂ，１０ｃの位置座標データも算出さ
れるので、マーカ６ａ，６ｂ，６ｃの表示データを生成
してビデオＲＡＭ３６に出力する。 【００３９】このビデオＲＡＭ３６に書き込まれている
データをビデオ信号発生回路４４が読み出し、映像信号
であるアナログのビデオ信号に変換してモニタ５へ出力
する。そして、このアナログビテオ信号がモニタ５に入
力されることで、このモニタ５の表示画面５ａ上（図１
参照）に挿入部２ａの挿入状態を示す挿入部画像１１及
びマーカ６ａ，６ｂ，６ｃ位置を示すマーカ画像１２が
表示される。 【００４０】つまり、表示画面５ａ上に挿入部画像１１
とともに、マーカ画像１２とを表示することにより、挿
入部２ａの患者の体腔内での位置関係を容易に把握する
ことができるようになっている。特に、肛門付近に設置
したマーカ ６ｃは、挿入部２ａが患者８の体内に位置
しているか否かを示す重要な指標である。さらに、もう
１つのマーカを用意し、このマーカを術者の手に設置す
ることで術者の手の位置をモニタ５の表示画面５ａ上に
表示させるようにしてもよい。 【００４１】なお、前記ＣＰＵ３０による各ソースコイ
ル９Ａ，…，９Ｌの空間位置座標の推定方法は本出願人
が先に出願した特願平１０−６９０７５号に詳細に記載
しており、本実施の形態においても同様な方法により推
定するため説明を省略する。また、図３において符号４
５はホストプロセッサ２７に設けられたキーボードイン
ターフェイスであり、バス４２にメインメモリ４３、Ｃ
ＰＵ３０に接続されている。そして、前記キーボードイ
ンターフェイス４５には例えば後述する挿入部太さ変換
信号や肛門側カットモード信号等、表示画面５ａ上に表
示されている挿入部画像１１を加工処理する指示を行え
るキーボード１３が接続されている。 【００４２】ここで、前記挿入部太さ変換信号及び前記
肛門側カットモード信号について説明する。まず、前記
挿入部太さ変換信号について説明する。 【００４３】表示画面５ａ上には挿入部２ａの太さ計算
を行った結果と表示画面５ａの表示ウインドウの大きさ
とを基に拡大又は縮小されて挿入部画像１１として表示
される。前記挿入部太さ変換信号は、前記表示画面５ａ
上に表示されているこの挿入部画像１１の太さ（幅寸
法）を可変させるものであり、術者がキーボード１３を
介して指示を行うことによって前記挿入部画像１１の太
さを、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようにモニタ
５の表示画面５ａ上には例えば太さが段階的に異なる挿
入部画像１１ａ，１１ｂ，１１ｃが表示される。なお、
段階的に太さを変化させる代わりに連続的に太さを変更
するようにしてもよい。 【００４４】このことにより、挿入部画像１１を術者の
イメージ通りの太さの挿入部画像１１ａ，１１ｂ，１１
ｃに変換して表示させることができる。また、例えば、
図９（ａ）に示すように検査中、交叉した挿入部同士が
めり込んだように見えていた挿入部画像１１ｄに対し
て、挿入部太さ変換信号を出力して太さ変換を行うこと
により、挿入部同士の位置関係を容易に把握することが
可能な図９（ｂ）に示す挿入部画像１１ｅに変換するこ
とができる。 【００４５】なお、前記挿入部の太さ計算は前記ＣＰＵ
３０内で例えば以下の式にしたがって行われる。 【００４６】太さ＝（０．７５＋０．２５Ｘ）ｒ なお、ｒ：半径 Ｘ：調整倍率 次に、肛門側カットモード信号について説明する。この
肛門側カットモード信号は、表示画面上に体腔内に位置
する挿入部を表す挿入部画像だけを表示させる指示であ
る。 【００４７】つまり、図１０（ａ）に示すように表示画
面５ａのウインドウ内に３つのマーカ６ａ，６ｂ，６ｃ
のマーカ画像１２内に位置する挿入部及び肛門付近に設
置したマーカ６ｃのマーカ画像１２より外側に位置する
挿入部を表す挿入部画像１１ｆを表示している状態から
図１０（ｂ）に示すように肛門付近に設置したマーカ６
ｃのマーカ画像１２より点線に示すように外側に位置す
る挿入部を削除して、３つのマーカ画像１２内に位置す
る挿入部だけを表す挿入部画像１１ｇを表示するように
切り換える。つまり、図１０（ｃ）に示すように肛門付
近を表す破線で示す領域Ａより矢印Ｂ側に位置する、つ
まり、ベッド７に横たわる図示しない患者の体腔内に挿
入されていない挿入部２ａの画像表示を削除したもので
ある。 【００４８】しかし、上述のように体腔内に位置する挿
入部２ａだけの挿入部画像１１ｇを表示する肛門側カッ
トモードでは、挿入途中等に挿入部２ａの先端部が肛門
方向を向いてしまったとき等、図１１に示すように表示
画面５ａに表示されている挿入部画像１１から挿入部２
ａの先端部と肛門側に位置する部分とを一目で把握する
ことが難しい。 【００４９】このため、本実施形態では挿入部２ａの挿
入方向に関わらず表示画面５ａを一見して挿入部２ａの
先端部と肛門側に位置する部分とを把握可能なように、
図１２（ａ）に示すように挿入部の先端部を表す確認部
として着色部１４を設けた挿入部画像１１ｈ或いは、図
１２（ｂ）に示すように挿入部の先端部を表す確認部と
して半円形状部１５に形作った挿入部画像１１ｉを表示
画面５ａ上に表示して挿入部の先端部と肛門側に位置す
る部分との把握を容易に行えるようにしている。 【００５０】このとき、先端部を着色する処理は色調補
正処理によって行い、先端部を半円形状に形作る処理は
内視鏡形状モデルを形成する際と同様に内視鏡形状検出
イメージ画像表示処理によって行う。 【００５１】なお、前記着色部１４を設けたり、半円形
状部１５を形作って、挿入部の先端部と肛門側に位置す
る部分との把握を容易に行えるようにする代わりに、図
１３に示すように挿入部の肛門側に位置する部分に確認
部として体壁を表す体壁マーク１６を形作った挿入部画
像１１ｊを表示画面５ａ上に表示させて挿入部の先端部
と肛門側に位置する部分との把握を行えるようにしても
よい。また、図１４に示すように図１２（ａ）で示した
挿入部画像１１ｈと、図１２（ｂ）で示した挿入部画像
１１ｉと、図１３で示した挿入部画像１１ｊとを組み合
わせた挿入部画像１１ｋを表示画面５ａ上に表示させて
挿入部の先端部と肛門側に位置する部分との把握を行え
るようにしてもよい。 【００５２】つまり、図１５に示すように挿入部画像の
表示が開始されると、まず、ステップＳ１１に示すよう
にソースコイルから発生させる磁界を基に３次元座標デ
ータの取得を開始するとともに、ステップＳ１２に示す
ようにキーボード１３から入力される太さ変更信号を参
照し、ステップＳ１３でその参照した信号を基にスコー
プの太さ係数を算出する。そして、ステップＳ１４に移
行して、前記ステップＳ１１で取得した３次元座標デー
タを表示座標系に変換する。ここで、ステップＳ１５に
示すようにキーボード１３から入力される肛門カットモ
ード信号を参照する。ステップＳ１６に移行して前記ス
テップＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５の処理を基に挿入部の挿
入状態を表す挿入部画像を構築し、ステップＳ１７で挿
入部画像を表示する。 【００５３】このように、挿入部に配置した複数のソー
スコイルのうち１つのソースコイルも、複数の湾曲駒を
連接して形成した湾曲部内に配置していないので、術者
が湾曲操作を行った場合でも、ソースコイルから発生す
る磁界が湾曲駒によって乱されることから解消されるの
で、精度の高いソースコイルの位置座標データを得て高
精度の挿入部画像を構築することができる。 【００５４】また、湾曲部内には１つのソースコイルも
配置されていないので湾曲部を湾曲操作した際に、ソー
スコイルが湾曲駒に当接したり、湾曲部内に位置する内
蔵物に当接する不具合を解消することができる。 【００５５】さらに、入力手段を介して肛門側カットモ
ード信号を送ることによって、肛門より外側に位置する
挿入部の挿入部画像を処理する際、挿入部画像の挿入部
の先端部又は肛門側に位置する部分の少なくとも一方に
確認部を設けたことによって、表示画面を一目してどち
らの端部が挿入部の先端部であるかを確実に把握するこ
とができる。 【００５６】又、入力手段を介して挿入部太さ変換信号
を送ることによって、表示画面上に映し出されている挿
入部画像の太さを術者の所望する太さに自由に変更する
ことができるので、術者にとって最も観察しやすい状態
で作業を行える。また、表示画面を一目して、重なり合
って部分における上下関係を確実に把握することができ
る。これらのことによって、観察性能が大幅に向上す
る。 【００５７】なお、本実施形態においては内視鏡に複数
のソースコイルを配置した形状検出用内視鏡として説明
したが、この内視鏡に配置されるソースコイルの数は１
２個に限定されるものではなく適宜増減自在である。 【００５８】また、ソースコイルを配置した形状検出用
内視鏡の代わりに内視鏡に設けられている処置具挿通チ
ャンネルに複数のソースコイルを上述のように配置した
プローブを挿通配置させて、上述した実施形態と同様に
挿入部形状をモニタ画面上に表示するようにしてもよ
い。 【００５９】さらに、磁気信号を送信するソースコイル
（送信手段）と、送信される磁気信号を受信するセンス
コイル（受信手段）とを入れ替えた構成にしてもよい。 【００６０】尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに
限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々変形実施可能である。 【００６１】［付記］以上詳述したような本発明の上記
実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができ
る。 【００６２】（１）磁気信号を送信する送信手段と、こ
の送信手段より送信された磁気信号を受信する受信手段
と、被検対象内に挿入される挿入部及びこの挿入部の先
端側に形成した湾曲操作自在な湾曲部を有し、前記送信
手段又は前記受信手段の一方を前記挿入部に備えた内視
鏡と、前記受信手段により受信した、前記送信手段から
の磁気信号に基づき、前記内視鏡の挿入部形状を検出す
る検出手段とを有する内視鏡形状検出装置において、前
記受信手段又は前記送信手段を、前記湾曲部内部を除く
前記挿入部内に配置した内視鏡形状検出装置。 【００６３】（２）挿入部に湾曲駒を連接して形成した
湾曲部を有する内視鏡と、前記内視鏡の挿入部内に配置
される第１のコイル手段と、この第１のコイル手段との
間で磁気信号を送受し、所定の位置に配置される第２の
コイル手段と、前記磁気信号の送受によって得られた検
出信号に基づき、前記第１のコイル手段が設置された内
視鏡の挿入部形状を検出する検出手段とを備えた内視鏡
形状検出装置において、前記第１のコイル手段を、前記
湾曲部内部を除く挿入部内に配置した内視鏡形状検出装
置。 【００６４】（３）挿入部に湾曲駒を連接して形成した
湾曲部を有する内視鏡と、前記内視鏡の挿入部内に配置
される第１のコイル手段と、この第１のコイル手段との
間で磁気信号を送受し、所定の位置に配置される第２の
コイル手段と、前記磁気信号の送受によって得られた検
出信号に基づき、前記第１のコイル手段が設置された内
視鏡の挿入部形状を検出する検出手段と、この検出手段
によって検出された結果から前記内視鏡の挿入部形状を
表示装置に表示させる映像信号を生成する信号処理手段
とを備えた内視鏡形状検出装置において、前記信号処理
手段に、表示装置の表示画面上に表示される挿入部形状
の太さを可変させる機能部を設けた内視鏡形状検出装
置。 【００６５】（４）前記信号処理手段は、表示装置の表
示画面上に表示される挿入部形状の先端側又は肛門側に
位置する部分の少なくとも一方に、先端側又は肛門側を
示す確認部を設けた付記３記載の内視鏡形状検出装置。 【００６６】 【発明の効果】以上説明したように本発明の内視鏡形状
検出装置によれば、内視鏡を構成する湾曲駒や内蔵物に
ストレスを与えることなく、かつ、コイルの位置座標を
正確に検出して、画面上により高精度な挿入部の挿入状
態を表す挿入部画像を表示する内視鏡形状検出装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】図１ないし図１５は本発明の一実施形態に係
り、図１は形状検出用内視鏡を備えた内視鏡形状検出装
置の構成例を説明する図 【図２】形状検出用内視鏡のソースコイルの配置構成を
説明する図 【図３】内視鏡形状検出装置の機能構成を示すブロック
図 【図４】イメージ画像表示処理における３Ｄモデルのイ
メージモデルを説明する第１の説明図 【図５】イメージモデルの表示処理を示すフローチャー
ト 【図６】イメージ画像表示処理における３Ｄモデルのイ
メージモデルを説明する第２の説明図 【図７】検出したソースコイル位置を元に補間によって
求めた点を含めて挿入部画像のモデル曲線を構築した状
態を示す図 【図８】挿入部太さ変換信号によって表示画面上に表示
される挿入部画像の太さの違いを説明する図 【図９】挿入部画像の太さの違いと観察精度の関係を説
明する図 【図１０】肛門側カットモードによる挿入部画像表示状
態を説明する図 【図１１】通常の肛門側カットモード表示画像における
挿入部の先端部と肛門側に位置する部分とを示す通常画
像を示す図 【図１２】挿入部画像の挿入部の先端部側に確認部を設
けた挿入部画像を示す図 【図１３】挿入部画像の挿入部の肛門側に位置する部分
に確認部を設けた挿入部画像を示す図 【図１４】挿入部画像の挿入部の先端部側及び肛門側に
位置する部分の両方に確認部を設けた挿入部画像を示す
図 【図１５】表示画面上に表示される挿入部画像を示すフ
ローチャート 【符号の説明】 ２ａ…挿入部 ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ…ソースコイル ２２…湾曲部 ２４…湾曲駒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷口 明 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 川端 健 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 辻 和孝 東京都渋谷区初台１丁目34番14号 初台 ＴＮビル オリンパスシステムズ株式会 社内 (72)発明者 原 雅直 東京都渋谷区初台１丁目34番14号 初台 ＴＮビル オリンパスシステムズ株式会 社内 (56)参考文献 特開 平４−259438（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 磁気信号を送信する送信手段と、 この送信手段により送信された磁気信号を受信する受信
   手段と、 被検対象内に挿入され、前記送信手段及び受信手段の一
   方が内部に配置される、先端部、湾曲自在な湾曲部及び
   可撓管部を順次連接して構成された挿入部を有する内視
   鏡と、 前記湾曲部を湾曲させるための湾曲操作手段と、 この湾曲操作手段に操作の指示を与える操作部と、 前記受信手段により受信した、前記送信手段の磁気信号
   に基づき、前記内視鏡の挿入部形状を検出する検出手段
   と、 を備える内視鏡形状検出装置において、 前記挿入部に配置される前記送信手段又は前記受信手段
   は、前記湾曲部を除く前記先端部及び可撓管部に配置さ
   れていることを特徴とする内視鏡形状検出装置。