JP3392358B2 - 位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は位置検出装置、更に
詳しくはソースコイルの座標データの記録部分に特徴の
ある位置検出装置に関する。

【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】そこで、本出願人が先に出願した特願平１
０−０６９０７５号では、内視鏡に組み込まれた複数の
ソースコイルと、コイルユニットに配置された複数のセ
ンスコイルと、磁界を発生するソースコイルに磁界発生
信号を供給すると共にセンスコイルに発生した検出信号
を増幅および解析して各センスコイルの位置を算出する
制御ユニットと、制御ユニットで生成された内視鏡の形
状を表示するモニタとから構成した位置推定装置を提案
している。

【０００６】そして、この装置においては、ユーザは表
示される内視鏡の形状画像をビデオ信号に変換しビデオ
テープに記録していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来装置においては、ユーザが動画表示された内視鏡形状
イメージをビデオ信号に変換してビデオテープに記録
し、検査後の診断・解析に使用していたが、記録ビデオ
では検査時と同じ映像しか見れず、形状を異なる方法か
ら観察し直すことができないという問題がある。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、検査後の診断・解析においても、常に見やすい
状態で内視鏡形状を観察することのできる位置検出装置
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及び作用】本発明による位
置検出装置は、被検体内に挿入される第１のコイル手段
と、予め決められた所定の位置に配置される第２のコイ
ル手段と、前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手
段との間で磁気信号を送受する送受信手段と、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
２のコイル手段に対する前記第１のコイル手段の位置情
報を演算し、該演算結果を座標データとして出力する演
算手段と、前記座標データの記録を指示する記録要求に
従って、該座標データと設定されている画面構成とを関
連付けて時系列に連続的に記録可能な記録手段と、前記
第１のコイル手段の位置情報を、前記演算手段から出力
される前記座標データと前記設定されている画面構成と
に基づくイメージとして表示手段に表示させ、前記座標
データの再生を指示する再生要求がある場合には、前記
記録手段に記録された座標データと前記設定されている
画面構成とは異なる設定の画面構成に基づくイメージと
して表示手段に表示させることが可能な表示制御手段と
を具備することを特徴とする。

【００１０】また、本発明による位置検出装置は、被検
体内に挿入される第１のコイル手段と予め決められた所
定の位置に配置される第２のコイル手段との間で磁気信
号を送受信する送受信ステップと、前記送受信ステップ
での前記磁気信号の送受信によって得られた検出信号に
基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイ
ル手段の位置関係を演算し、該演算結果を座標データと
して出力する演算ステップと、前記演算ステップにより
演算された前記第１のコイル手段の位置情報を表示する
表示画面の画面構成の設定状態をパラメータとして取得
する設定状態取得ステップと、前記座標データの記録を
指示する記録要求に従って、前記設定状態取得ステップ
で取得されたパラメータと前記演算ステップで演算して
得られた位置情報とを関連付けて座標データとして記録
手段に記録する記録ステップと、前記第１のコイル手段
の位置情報を、前記演算ステップで得られた位置関係と
前記設定状態取得ステップで得られたパラメータとに基
づくイメージとして表示手段に表示させ、前記座標デー
タの再生を指示する再生要求がある場合には、前記記録
手段に記録された座標データと、前記設定状態取得ステ
ップで得られた画面構成の設定状態とは異なる設定の画
面構成の設定状態を表すパラメータとに基づくイメージ
として表示手段に表示させ表示ステップとを具備するこ
とを特徴とし、また、前記表示ステップにおいて、前記
記録手段に記録された座標データに基づき、前記第１の
コイル手段の位置情報の取得時に該位置情報に基づき前
記表示画面に表示される表示とは異なる表示方法の表示
が可能であることを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１２】第１の実施の形態：図１ないし図６は本発
明の第１の実施の形態に係わり、図１は内視鏡形状検出
装置の構成を示す構成図、図２は図１の制御ユニットの
構成を示す構成図、図３は図１の内視鏡形状検出装置の
作用を示す第１のフローチャート、図４は図１の内視鏡
形状検出装置の作用を示す第２のフローチャート、図５
は図１の内視鏡形状検出装置の作用を示す第３のフロー
チャート、図６は図１の制御ユニットが記録する記録デ
ータのフォーマットを説明する説明図である。

【００１３】本実施の形態では、図１に示すように、検
査ベッド１の上に横たわっている患者２の体内にスコー
プ３を挿入し光源装置を内蔵したカメラコントロールユ
ニット（以下、ＣＣＵと記す）４によりスコープ３から
の内視鏡画像を信号処理し観察モニタ５に内視鏡観察像
を表示する内視鏡装置６と、スコープ３の挿入部７に組
み込まれた例えば１２個のソースコイル３０１〜３１２
より磁場を発生させると共にソースコイル３０１〜３１
２が発生した磁場を例えば１６個のセンスコイル８０１
〜８１６が内部に配置したコイルユニット８により検出
し制御ユニット９により信号処理することによりモニタ
１０にスコープ形状を表示させる位置検出装置である内
視鏡形状検出装置１１とにより、内視鏡検査が行われ
る。

【００１４】また、各々１つのソースコイルを内蔵した
例えば３個のマーカ１２が患者２の肛門付近，左脇腹，
右脇腹に固定されており、これらマーカ１２が制御ユニ
ット９に接続されている。

【００１５】制御ユニット９は、図２に示すように、内
視鏡形状検出装置１１の各制御及びセンスコイル８０１
〜８１６及びマーカ１２からの検出信号による位置推定
等の演算処理を行うシステムプロセッサ２１と、システ
ムプロセッサ２１からの制御信号によりスコープ３の挿
入部７に組み込まれたソースコイル３０１〜３１２及び
マーカ１２に交流磁界を発生させるための駆動電流を供
給する駆動回路２２と、コイルユニット８内のセンスコ
イル８０１〜８１６及びマーカ１２から入力される磁界
検出電流を増幅した後デジタル信号に変換してシステム
プロセッサ２１へ出力する検出回路２３と、システムプ
ロセッサ２１で生成したスコープ３の形状およびマーカ
１２の配置のデジタルデータを記録する記録装置２４
と、システムプロセッサ２１で生成したスコープ３の形
状およびマーカ１２の配置のデジタルデータをアナログ
信号に変換しモニタ１０に出力する画像生成回路２５
と、スコープ３の形状およびマーカ１２の配置のデジタ
ルデータに対して設定パラメータを反映させるための設
定データ等をシステムプロセッサ２１に入力するデータ
入力回路２６とから構成される。

【００１６】次に第１の実施の形態の作用について図３
ないし図６を用いて説明する。

【００１７】制御ユニット９内のシステムプロセッサ２
１は、まずステップＳ１でセンスコイル８０１〜８１６
で検出された磁界検出電流のデジタル値を用いてスコー
プ３に組み込まれた１２個のソースコイル３０１〜３１
２の位置と患者２の肛門付近，左脇腹，右脇腹に固定し
た各マーカ１２の位置を算出する。

【００１８】次に、ステップＳ２で現在の画面構成の設
定状態を設定パラメータとして取得する。そして、次段
のステップＳ３の記録要求及びステップＳ４の再生要求
が無ければ、ステップＳ５でステップＳ２で取得した画
面構成の設定パラメータに基づき画像生成回路２５によ
り表示画像の生成を行う。

【００１９】もしステップＳ３で記録要求があれば、図
４のステップＳ１１へと進み、ステップＳ１１でまず検
出した位置データを記録装置２４に記録する。次にステ
ップＳ１２で画面構成の設定をステップＳ１の位置デー
タにＩＤ等で関連付けして記録装置２４に記録し、図３
のステップＳ５の通常の表示処理に復帰する。

【００２０】このときに記録装置２４に記録されるデー
タは、図６に示すように、検査を実施したＤｒ名，患者
ＩＤ，検査の年月日、検査の開始時刻及び終了時刻等を
ヘッダ部とし、位置データと記録時の画面構成の設定デ
ータとを座標データ部としたデータからなる。

【００２１】また、もし図３のステップＳ４で再生要求
があれば、図５のステップＳ２１へと進み、ステップＳ
２１でまずユーザの指定する記録データブロックから検
出位置データを記録装置２４から読み込む。次に、ステ
ップＳ２２において、ステップＳ２１で読み込んだ検出
位置データに関連付けされた画面構成の設定データを記
録装置２４から読み込む。

【００２２】そして、ステップＳ２３でデータ入力回路
２６からユーザにより読み込んだ画面構成の設定データ
のうち反映させるパラメータがあるかを判断し、反映希
望があればステップＳ２３においてステップＳ２で取得
した現在の画面構成の設定データに指定のパラメータを
反映させ、図３のステップＳ５の通常の表示処理に復帰
する。反映希望がなければステップＳ２３の処理をスキ
ップして図３のステップＳ５の通常の表示処理に復帰す
る。

【００２３】このように本実施の形態では、制御ユニッ
ト９内のシステムプロセッサ２１によって、内視鏡検査
時に表示する形状イメージを生成する検出位置データ及
び表示設定パラメータを記録装置２４に記録するので、
検査時と同じ画像はもちろん検査時には見ることのでき
なかった形状イメージを表示することができる。

【００２４】第２の実施の形態：図７及び図８は本発明
の第２の実施の形態に係わり、図７は内視鏡形状検出装
置の作用を示す第１のフローチャート、図８は図７の第
１のフローチャートと継続する第２のフローチャートで
ある。

【００２５】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
装置構成は同じであり、制御ユニット９内のシステムプ
ロセッサ２１の処理の一部が異なるので、異なる点のみ
説明する。

【００２６】図８に示すように、本実施の形態では、制
御ユニット９内のシステムプロセッサ２１は、ステップ
Ｓ３で記録要求がない場合、第１の実施の形態のステッ
プＳ４の再生要求判断処理の代わりに、ステップＳ３１
の編集要求判断処理が行われる。このステップＳ３１の
編集要求判断処理において、編集要求がなければ、ステ
ップＳ５でステップＳ２で取得して画面構成の設定パラ
メータに基づき表示画像の生成を行う。

【００２７】もし、ステップＳ３１で編集要求があれ
ば、図８のステップＳ２１へと進み、第１の実施の形態
と同様なステップＳ２１からＳ２４の処理を実行する。
すなわち、ステップＳ２１でまずユーザの指定する記録
データブロックから検出位置データを記録装置２４から
読み込む。次に、ステップＳ２２において、ステップＳ
２１で読み込んだ検出位置データに関連付けされた画面
構成の設定データを記録装置２４から読み込む。

【００２８】そして、ステップＳ２３でユーザにより読
み込んだ画面構成の設定データのうち反映させるパラメ
ータがあるかを判断し、反映希望があればステップＳ２
３においてステップＳ２で取得した現在の画面構成の設
定データに指定のパラメータを反映させ、ステップＳ３
２に進み、反映希望がなければステップＳ２３の処理を
スキップしてステップＳ３２に進む。

【００２９】ステップＳ３２では、第１の実施の形態で
説明した図４のステップＳ１１の処理に移行し、ステッ
プＳ１１において、ステップＳ１で検出した位置データ
を記録装置２４に記録し、ステップＳ１２で画面構成の
設定をステップＳ１の位置データにＩＤなどで関連付け
して記録装置２４に記録し（図４参照）、図７のステッ
プＳ５の通常の表示処理に復帰する。また、図８のステ
ップＳ３２で記録要求がなければ、図７のステップＳ５
の通常の表示処理に復帰する。

【００３０】このように本実施の形態では、第１の実施
の形態の効果に加え、記録データの編集機能を付加して
いるので、時間にゆとりがあるときに検査時に記録して
しまった不要なデータを削除することができ、必要最小
限のデータを保存できる。

【００３１】［付記］ （付記項１） 被検体内に挿入される第１のコイル手段
と、予め決められた所定の位置に配置される第２のコイ
ル手段と、前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手
段との間で磁気信号を送受する送受信手段と、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
２のコイル手段に対する前記第１のコイル手段の位置情
報を演算し、該演算結果を座標データとして出力する演
算手段と、前記座標データを連続的に記録可能な記録手
段と、前記演算手段から出力される前記座標データまた
は前記記録手段に記録された座標データに基づき、前記
第１のコイル手段の表示手段に表示する表示制御手段と
を具備することを特徴とする位置検出装置。

【００３２】（付記項２） 被検体内に挿入される複数
のコイルを有する第１のコイル手段と、予め決められた
所定の位置に配置された複数のコイルを有する第２のコ
イル手段と、前記第１のコイル手段と前記第２のコイル
手段との間で磁気信号を送受する送受信手段と前記磁気
信号の送受信によって得られた検出信号に基づき、前記
第２のコイル手段に対して前記第１のコイル手段におけ
る複数のコイルそれぞれの位置情報を演算し、各々座標
データとして出力する演算手段と、前記座標データを連
続的に記録可能な記録手段と、前記演算手段から出力さ
れる座標データまたは前記記録手段に記録された座標デ
ータに基づき、前記第１のコイル手段における複数のコ
イルの位置情報を表示手段に表示する表示制御手段とを
有することを特徴とする位置検出装置。

【００３３】（付記項３） 前記表示制御手段は、前記
表示手段に表示させる前記第１のコイル手段における複
数のコイルの表示のための所定のパラメータを、前記位
置情報と共に前記記録手段に記録することを特徴とする
付記項１または２に記載の位置検出装置。

【００３４】（付記項４） 前記パラメータに反映させ
るための設定データを入力するデータ入力手段を備えた
ことを特徴とする付記項３に記載の位置検出装置。

【００３５】（付記項５） 被検体内に挿入される第１
のコイル手段と、予め決められた所定の位置に配置され
た第２のコイル手段との間で磁気信号を送受する送受信
行程と、前記送受信行程によって得られた検出信号に基
づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル
手段の位置情報を演算する演算行程と、前記演算行程で
演算された位置情報を座標データとして出力する座標デ
ータ出力行程と、前記座標データ出力行程で出力された
座標データを連続的に記録手段に記録するデータ記録行
程と、を有することを特徴とする位置検出データ記録方
法。

【００３６】（付記項６） 被検体内に挿入される第１
のコイル手段と、予め決められた所定の位置に配置され
た第２のコイル手段との間で磁気信号を送受する送受信
行程と、前記送受信行程によって得られた検出信号に基
づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル
手段の位置情報を演算する演算行程と、前記演算行程で
演算された位置情報を座標データとして出力する座標デ
ータ出力行程と、前記座標データ出力行程で出力された
座標データを連続的に記録手段に記録するデータ記録行
程と、前記記録手段に記録された座標データを読み出す
座標データ読み出し行程と、前記座標データ読み出し行
程によって読み出された座標データによって、前記第１
のコイル手段の位置情報を表示する表示行程とを有する
ことを特徴とする位置検出データ記録・表示方法。

【００３７】（付記項７） 被検体内に挿入される第１
のコイル手段と、予め決められた所定の位置に配置され
た第２のコイル手段との間で磁気信号を送受する送受信
行程と、前記送受信行程によって得られた検出信号に基
づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル
手段の位置情報を演算する演算行程と、前記演算行程で
演算された位置情報を座標データとして出力する座標デ
ータ出力行程と、前記座標データ出力行程で出力された
座標データを連続的に記録手段に記録するデータ記録行
程と、前記記録手段に記録された座標データを読み出す
座標データ読み出し行程と、前記座標データ出力行程に
よって出力された座標データ、または前記座標データ読
み出し行程によって読み出された座標データによって、
前記第１のコイル手段の位置情報を表示する表示行程と
を有することを特徴とする位置検出データ記録・表示方
法。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の位置検出装
置によれば、記録手段を座標データを連続的に記録可能
に構成し、表示制御手段が演算手段から出力される座標
データまたは記録手段に記録された座標データに基づき
第１のコイル手段の表示手段に表示するので、検査後の
診断・解析においても、常に見やすい状態で内視鏡形状
を観察することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡形状検
出装置の構成を示す構成図

【図２】図１の制御ユニットの構成を示す構成図

【図３】図１の内視鏡形状検出装置の作用を示す第１の
フローチャート

【図４】図１の内視鏡形状検出装置の作用を示す第２の
フローチャート

【図５】図１の内視鏡形状検出装置の作用を示す第３の
フローチャート

【図６】図１の制御ユニットが記録する記録データのフ
ォーマットを説明する説明図

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡形状検
出装置の作用を示す第１のフローチャート

【図８】図７の第１のフローチャートと継続する第２の
フローチャート

【符号の説明】

３…スコープ ４…ＣＣＵ ５…観察モニタ ６…内視鏡装置 ７…挿入部 ８…コイルユニット ９…制御ユニット １０…モニタ １１…内視鏡形状検出装置 １２…マーカ ２１…システムプロセッサ ２２…駆動回路 ２３…検出回路 ２４…記録装置 ２５…画像生成回路 ２６…データ入力回路 ３０１〜３１２…ソースコイル ８０１〜８１６…センスコイル

───────────────────────────────────────────────────── 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 小野田 文幸 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 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 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 (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 (56)参考文献 特開 平９−28661（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−84745（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体内に挿入される第１のコイル手段
   と、 予め決められた所定の位置に配置される第２のコイル手
   段と、 前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で
   磁気信号を送受する送受信手段と、 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２のコイル手段に対する前記第１のコイル手
   段の位置情報を演算し、該演算結果を座標データとして
   出力する演算手段と、 前記座標データの記録を指示する記録要求に従って、該
   座標データと設定されている画面構成とを関連付けて時
   系列に連続的に記録可能な記録手段と、 前記第１のコイル手段の位置情報を、前記演算手段から
   出力される前記座標データと前記設定されている画面構
   成とに基づくイメージとして表示手段に表示させ、前記
   座標データの再生を指示する再生要求がある場合には、
   前記記録手段に記録された座標データと前記設定されて
   いる画面構成とは異なる設定の画面構成に基づくイメー
   ジとして表示手段に表示させることが可能な表示制御手
   段と、 を具備することを特徴とする位置検出装置。
2. 【請求項２】 被検体内に挿入される第１のコイル手段
   と予め決められた所定の位置に配置される第２のコイル
   手段との間で磁気信号を送受信する送受信ステップと、 前記送受信ステップでの前記磁気信号の送受信によって
   得られた検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対
   する前記第１のコイル手段の位置関係を演算し、該演算
   結果を座標データとして出力する演算ステップと、 前記演算ステップにより演算された前記第１のコイル手
   段の位置情報を表示する表示画面の画面構成の設定状態
   をパラメータとして取得する設定状態取得ステップと、 前記座標データの記録を指示する記録要求に従って、前
   記設定状態取得ステップで取得されたパラメータと前記
   演算ステップで演算して得られた位置情報とを関連付け
   て座標データとして記録手段に記録する記録ステップ
   と、 前記第１のコイル手段の位置情報を、前記演算ステップ
   で得られた位置関係と前記設定状態取得ステップで得ら
   れたパラメータとに基づくイメージとして表示手段に表
   示させ、前記座標データの再生を指示する再生要求があ
   る場合には、前記記録手段に記録された座標データと、
   前記設定状態取得ステップで得られた画面構成の設定状
   態とは異なる設定の画面構成の設定状態を表すパラメー
   タとに基づくイメージとして表示手段に表示させ表示ス
   テップと、 を具備することを特徴とする位置検出装置。
3. 【請求項３】 前記表示ステップにおいて、前記記録手
   段に記録された座標デ ータに基づき、前記第１のコイル
   手段の位置情報の取得時に該位置情報に基づき前記表示
   画面に表示される表示とは異なる表示方法の表示が可能
   であることを特徴とする請求項２記載の位置検出装置。