JP4142189B2 - Endoscope shape detection system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測して表示する内視鏡形状検出システムに関する。
【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】
このため、例えば特開平8−542号公報には内視鏡の挿入部形状を検出して表示する内視鏡形状検出システムが開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来例ではモニタを見ないと、挿入部がどこまで挿入されたかが分からなかった。つまり、患者側を見た場合には、例えば挿入部の先端がどこまで挿入されているかを知ることができなかった。
【0007】
(発明の目的)
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、患者側を見た場合にも、挿入部の先端等の所定位置がどこまで挿入されたかを知ることができる内視鏡形状検出システム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】
検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置される磁界を発生する磁界発生手段と、
前記磁界発生手段により発生される磁界の検出を行う複数の磁界検出手段で構成された磁界検出部と、
前記磁界検出部を構成する複数の磁界検出手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界検出部に前記挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、
を設けたことにより、術者は表示手段により挿入部の先端等の所定位置がどこにあるかを知ることができる。
【0009】
また、検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置される磁界を検出する磁界検出手段と、
前記磁界検出手段により検出されるための磁界を発生する複数の磁界発生手段で構成された磁界発生部と、
前記磁界発生部を構成する複数の磁界発生手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界発生素子部に前記挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、 を設けたことにより、術者は表示手段により挿入部の先端等の所定位置がどこにあるかを知ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1ないし図4は本発明の第1の実施の形態に係り、図1は第1の実施の形態の内視鏡形状検出システムの構成を示し、図2は内視鏡形状検出部の構成を示し、図3及び図4は磁界検出/発生コイル部を構成するコイル部の構成を示す。
【0011】
図1に示すように内視鏡形状検出システム1は内視鏡検査を行う内視鏡2と、この内視鏡2に照明光を供給する光源装置3と、内視鏡2の撮像手段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と略記)4と、このCCU4から出力される映像信号を表示するカラーモニタ5と、内視鏡2のチャンネル内に設置されるプローブ6と、内視鏡検査用ベッド7に載置される患者8の外表面に設置され、磁界検出と磁界発生との機能を選択使用できると共に、挿入部13の所定位置を表示する表示素子を備えた磁界検出/発生コイル部9が設けられたケーブル11と、プローブ6及びケーブル11が接続され、磁界発生及びその磁界の検出により、プローブ6内の磁界発生素子の各位置を検出し、検出された各位置から内視鏡2の挿入部13の形状を推定し、さらに推定された形状に対応するモデル化された(内視鏡)挿入部形状の画像に対応する映像信号を生成してCCU4に出力する形状検出装置14とを有し、モニタ5の表示面には撮像手段で撮像した映像信号に対応する内視鏡画像と挿入形状の形状画像とをスーパインポーズ表示できるようにしている。
【0012】
上記光源装置3、CCU4、モニタ5、形状検出装置14は移動可能なカート15に載置されている。
内視鏡2は細長で可撓性を有する挿入部13とその後端に形成された太幅の操作部16と、この操作部16の側部から延出されたユニバーサルケーブル17とを有し、このユニバーサルケーブル17の末端のコネクタ18は光源装置3に着脱自在で接続され、またこのコネクタ18から延出された信号ケーブル19のコネクタ20はCCU4に着脱自在で接続できる。
【0013】
挿入部13には図示しないライトガイドが挿通され、このライトガイドはさらに操作部16及びユニバーサルケーブル17内を挿通され、末端のコネクタ18に至る。そして、このコネクタ18の端面には、光源装置3内部の図示しないランプから照明光が供給され、このライトガイドによって伝送され、挿入部13の先端部の照明窓に固定された先端面から伝送した照明光を前方に出射する。
【0014】
この照明窓から出射された照明光により照明された体腔内の内壁或は患部等の被写体は先端部の照明窓に隣接して形成された観察窓に取り付けた図示しない対物レンズによってその焦点面に配置された固体撮像素子としてのCCDに像を結ぶ。
【0015】
このCCDはCCU4に内蔵された図示しない信号処理部内のCCDドライブ回路から出力されるCCDドライブ信号が印加されることにより、(CCDで)光電変換された画像信号が読み出され、挿入部13内等を挿通された信号線を経て信号処理部で信号処理されて標準的な映像信号に変換され、カラーモニタ5に出力され、対物レンズでCCDの光電変換面に結像した内視鏡像をカラー表示する。
【0016】
また、操作部16には湾曲操作ノブ21が設けてあり、このノブ21を回動する操作を行うことにより挿入部13の先端付近に形成した湾曲自在の湾曲部を湾曲できるようにして屈曲した体腔内経路にもその屈曲に沿うように先端側を湾曲させることによりスムーズに挿入できるようにしている。
【0017】
また、この内視鏡2には挿入部13内に中空のチャンネル22が形成されており、このチャンネル22の基端の挿入口23から鉗子等の処置具を挿通することにより、処置具の先端側を挿入部13の先端面のチャンネル出口から突出させて患部等に対して生検とか治療処置等を行うことができる。
【0018】
また、このチャンネル22に(体腔内に挿入された挿入部13の)位置及び形状検出のためのプローブ6を挿入し、このプローブ6の先端側をチャンネル22内の所定の位置に設定することができる。
【0019】
図2は形状検出装置14を含む形状検出部の概略の構成を示す。
図2に示すように内視鏡2のチャンネル22内にはプローブ6が位置決めした状態で設置され、このプローブ6の可撓性のチューブ内には磁界発生素子として複数のソースコイル26a,26b,…が所定間隔で固定されている。例えばソースコイル26aは挿入部13の先端部内の所定位置に位置し、またソースコイル26bはこれより挿入部13の長手方向に所定の間隔隔てた位置に配置されている。従って、これらの各位置を検出することにより、挿入部13の先端部からその後方側の各位置を決定できることになる。
【0020】
それぞれのソースコイル26i(i=a,b,…)に接続された信号線27はプローブ6の後端側に延出され、形状検出装置14内のマルチプレクサ28を介してソースコイル駆動部(単に駆動部と略記)29と接続され、駆動部29からの駆動信号が供給されたソースコイル26iの周囲に磁界を発生する。
【0021】
この駆動部29は、必要な磁界を発生するための駆動信号を生成し、システム制御部30からの切換信号により選択された接点j(j=a,b,c,…,)を介してソースコイル26iに印加される。
【0022】
また、磁界検出/発生コイル部9は、例えば6個のコイル部31a,31b,…,31fからなり、本実施の形態では第1コイル部31a及び第2コイル部31bはそれぞれ切換スイッチ32a,32bを押す操作によりマルチプレクサ28と増幅部33とに選択して接続できるようにしている。
【0023】
つまり、第1コイル部31a及び第2コイル部31bが接続された切換スイッチ32a,32bは操作部34の選択スイッチ35a,35bの選択操作により、システム制御部30を介して接点aとbとを選択でき、接点aを選択した場合には磁界発生用のソースコイルとして駆動信号が印加され、逆に接点bが選択された場合には他の4つのコイル部31c,…,31fと共に磁界を検出するセンスコイルとして各ソ−スコイルの位置検出に利用される。
【0024】
例えば、図2に示すように選択スイッチ35aにより切換スイッチ32aは接点aがONする状態に設定された場合には、コイル部31aにはソースコイル26iと同様にマルチプレクサ28の接点mが選択されたタイミングの時に駆動信号が印加される。また、切換スイッチ32a,32bが共に接点aがONするように設定された場合には、マルチプレクサ28の接点m,nが選択されたタイミングの時にそれぞれコイル部31a,31bに駆動信号が印加される。
【0025】
また、図2に示すように例えば選択スイッチ35bにより切換スイッチ32bは接点bがONする状態に設定された場合には、コイル部31bはソースコイルとして他のコイル部31c〜31fと同様にセンスコイルとして使用される。
【0026】
磁界検出/発生コイル部9のセンスコイルで検出された信号は増幅部33で増幅された後、位置検出部36に入力され、各ソースコイル26iの位置検出の演算処理を行う。この位置検出部36で検出(位置推定)されたデータは形状画像生成部37に入力され、プローブ6内の各ソースコイル26iの位置データを滑らかに接続した画像を3次元的に作り、挿入部13の挿入形状画像を生成する。この挿入形状画像の映像信号はCCU4内のスーパインポーズ回路を介してカラーモニタ5に出力され、内視鏡画像と共に、挿入形状が3次元的な画像で表示される。
【0027】
また、磁界検出/発生コイル部9におけるコイル部31a或いは31bがソースコイルとして選択された場合には、そのソースコイルの位置を基準位置としたマーカとしてカラーモニタ5の挿入形状画像に表示する。
【0028】
また、本実施の形態では後述するように磁界検出/発生コイル部9の各コイル部31k(k=a,b,…,f)には挿入部13の所定位置の(存在の)有無を表示する表示素子として発光ダイオード(LEDと略記)38が設けてあり、例えば図1に示すようにプローブ6を内挿した挿入部13を患者8の肛門側から挿入した場合の挿入方向をZ軸に設定した場合、プローブ6の先端(つまり挿入部13の先端)位置のZ座標の値に達した位置のLED38を点灯させて、術者に挿入部13の先端が患者8のどの位置にあるかを分かり易く表示する構成にしている。
【0029】
このため、形状画像生成部37或いは位置検出部36の出力信号は点灯/消灯回路39を介してLED38に印加され、LED38の点灯/消灯を制御する。なお、図2では簡単化のため、コイル部31kがマルチプレクサ28或いは増幅部33と接続されるように示しているが、実際にはその内部のコイル46(図3及び図4参照)が接続される。
【0030】
図3は磁界検出/発生コイル部9を構成する例えば第1コイル部31aの構造を示す。他のコイル部31b〜31fも同様な構成である。
この第1コイル部31aは検査対象物としての患者8の体表面に着脱自在となる固定用の吸盤41を設けた固定部42と、この固定部42に高さ位置を調整可能に取り付けられるコイル体43とからなる。
【0031】
固定部42は吸盤41の上部に筒体が設けてあり、この筒体の内周面に一定間隔でリング状の突起44が設けてあり、一方コイル体43は円柱形状でその側部外周面には突起44に係合する溝部45が設けてある。
【0032】
このコイル体43は図4に示すようにソースコイル26iと同様に磁性材に巻回したコイル46を樹脂で形成したコイル保護部材47で覆い、かつこのコイル46の付近にはLED38がその発光部が露出するようにしてコイル保護部材47に埋設されている。
【0033】
また、コイル46の両端に接続した信号線48とLED38に接続された信号線49とはケーブル被覆50で覆われた状態でコイル保護部材47から延出されており、その手元側のコネクタが形状検出装置14に着脱自在で接続される。
【0034】
本実施の形態では、コイル部31c〜31fは例えば患者8のXZ座標が既知の位置に吸盤41により押しつける操作で簡単に固定でき、かつY座標は既知の値となるようにコイル部43側をスライド移動して図4(A)或いは図4(B)のように高さ調整して取り付けられるようにしている。
なお、操作部34には既知の位置に設定される少なくとも4つのコイル部31c〜31fの3次元位置データを入力するキーボード等が設けてある。
【0035】
次に本実施の形態の作用を以下に説明する。
図1に示すように内視鏡2を光源装置3及びCCU4に接続し、かつプローブ6を挿入口23からチャンネル22内に挿通し、例えばプローブ6の先端面をチャンネル22の出口の先端位置に設定する。このように設定することにより、図2に示すプローブ6内の磁界発生用のソースコイル26iの挿入部13内での(挿入部13の例えば先端からその長手方向における)各位置が確定し、従って各ソースコイル26iの位置の検出を行うことにより、挿入部13の各位置の検出が可能となる。
【0036】
このプローブ6の手元側のコネクタを形状検出装置14に接続する。また、磁界検出/発生コイル部9を構成するコイル部31a〜31fをその取付手段としての各吸盤41を押しつける操作を行うことにより患者8の体表面の位置に吸引力を利用して固定する。
【0037】
この場合、磁界検出/発生コイル部9における少なくとも4つのコイル部31c〜31fは固定位置が既知となるように位置決め固定し、2つのコイル部31a,31bは術者の選択により磁界検出か或いは磁界発生(つまり基準位置の表示)に使用するかを選択することができる。
【0038】
例えば、図2に示すようにコイル部31aのみを基準位置の表示に利用する場合には、このコイル部31aを表示させたい基準位置に吸盤41により固定し、磁界検出に用いるコイル部31bは4つのコイル部31c〜31fと同様に既知の位置に設定する。或いは任意の位置に設定した後に、それらの各位置を物差し(スケール)等で計測して既知の値となるようにしても良い。
【0039】
この場合、設定された位置を求める場合、図1に示すXZ平面上の位置は比較的簡単に求められるが、高さ方向の位置は誤差が大きくなる可能性があるので、高さ調整手段により、高さ位置を揃えたり、求め易い高さ位置に設定しても良い。
【0040】
また、術者の選択をシステム1の設定状態に反映させるため、選択スイッチ35aを押してシステム制御部30を介してコイル部31aを基準位置検出用に設定する。この場合、選択スイッチ35bは押さないで、他のコイル部31c〜31fと同様に磁界検出に利用されるようにする。
【0041】
また、操作部34の図示しないキーボード等から磁界検出/発生コイル部9の磁界検出に用いるコイル部31b〜31fの3次元位置を入力する。そして、これらの位置を基準にして、プローブ6内のソースコイル26iの位置検出及びマーカコイルとして使用されるコイル部31aの位置検出を行えるようにする。
【0042】
このようにして、形状検出が可能な状態に設定した後、内視鏡2の挿入部13を患者8に例えば肛門から挿入する。システム1の各電源が投入された状態では、光源装置3の照明光が内視鏡2のライトガイドを介してその先端面から出射され、体腔内を照明し、照明された体腔内の状態がCCDで撮像され、CCU4により信号処理されたカラーモニタ5上に内視鏡画像として表示される。
【0043】
また、形状検出装置14内のシステム制御部30の制御下で、駆動部29で発生した駆動信号がマルチプレクサ28で選択された接点jを介してプローブ6内のソースコイル26iに順次印加される。例えばマルチプレクサ28で接点aが選択された場合には、ソースコイル26aに駆動信号が印加され、その周囲に磁界を発生する。
【0044】
その磁界は既知の位置のセンスコイルとして機能するコイル部31b〜31fの各コイル46にその位置での磁界強度に比例した電圧が誘起され、それぞれ増幅部33で増幅された後、位置検出部36に入力され、直交検波などされてソースコイル26aの位置検出用データがその内部のメモリに格納される。この位置検出用データの格納が終了するタイミングで、システム制御部30はマルチプレクサ28を接点bに切換え、ソースコイル26bに対してソースコイル26aの場合と同様の処理が行われるようにする。
【0045】
プローブ内の最後のソースコイル(26dとする)に対しても同様の処理が終了すると、次にマルチプレクサ28の接点mが選択され、コイル部31a(のコイル46)に対してもソースコイル26iの場合と同様の処理が行われる。
この処理の後、マルチプレクサ28はその最初の接点aが選択されて同様の処理が繰り返される。
【0046】
位置検出部36のメモリに格納された位置検出用データは、コイル部31b〜31fの各既知の位置を基準として、その位置検出用データから各ソースコイル26iの位置を検出(推定)する処理が行われ、算出された各ソースコイル26iの位置データは形状画像生成部37に送られる。
【0047】
また、位置検出部36のメモリに格納されたコイル部31aに対する位置検出用データも、コイル部31b〜31fの各既知の位置を基準として、その位置を検出(推定)する処理が行われ、算出されたコイル部31aの位置データも形状画像生成部37に送られる。
【0048】
形状画像生成部37では算出されたソースコイル26a,26b,26c,…26dの位置データを滑らかに連結した挿入部形状を3次元的に示す画像の映像信号を生成し、CCU4のスーパインポーズ回路に出力すると共に、その映像信号上にコイル部31aの位置を示すマーカ点を重畳する。
【0049】
従って、カラーモニタ5には内視鏡画像と、この内視鏡画像に隣接して挿入部形状の画像が3次元的に表示されると共に、コイル部31aを設置した基準位置もマーカで表示される。
【0050】
従って、術者は挿入部形状の表示と、患者8の基準位置を示すマーカの表示により、挿入部13が患者8の体腔内のどの位置に挿入されているかの把握が容易となり、挿入部13の挿入手技を円滑に行うことができ、また患者8にとっても円滑な挿入により、挿入の際の苦痛が緩和される。
【0051】
また、本実施の形態では各コイル部31kにはLED38が設けてあり、例えば形状画像生成部37或いは位置検出部36のソースコイル26aの位置データのZ座標の値と、コイル部31a〜31fの位置データのZ座標の値とは点灯/消灯回路39に出力され、点灯/消灯回路39はソースコイル26aのZ座標の値とコイル部31a〜31fのZ座標の値を比較することにより、ソースコイル26aのZ座標の値がコイル部31a〜31fのZ座標の値より大きい場合のコイル部31kのLED38を点灯させる。
【0052】
従って、術者は患者8の体表面に設置したコイル部31a〜31fにおいて、LED38の点灯により体腔内に挿入した場合における挿入部13の先端がどの位置にあるかを患者8を見た場合にも確認することができる。
【0053】
本実施の形態によれば、プローブ6内に設けたプローブ6(或いは挿入部13)の各位置を検出するためのソースコイル26iの位置を検出するために、患者8の外部の通常は既知の位置に設置されるセンスコイルをセンスコイル及び基準位置を検出するマーカコイルとして選択使用できるようにしているので、新たにマーカコイルを設けることなく、基準位置の表示が可能となる。
【0054】
また、患者8の体表面に設置するコイル部31a〜31fに表示手段としてのLED38を設け、プローブ6或いは挿入部13の先端位置が達したLED38を点灯させるようにしているので、術者は挿入部13の先端がどの位置まで挿入されたかを把握し易い。
【0055】
(第2の実施の形態)
次に本発明の第2の実施の形態を図5ないし図7を参照して説明する。第1の実施の形態では磁界検出/発生コイル部9における2つのコイル部31a,31bが磁界検出と磁界発生とのいずれにも使用できる構成としたが、本実施の形態では磁界検出/発生コイル部9の全てのコイル部31a〜31fを磁界検出と磁界発生とのいずれにも使用できる構成としたものである。
【0056】
このため、図1の形状検出装置14の操作パネル34には2つの選択スイッチ35a,35bであったのを図5に示すように6つの選択スイッチ35a〜35fにしている。
【0057】
また、本実施の形態の磁界検出/発生コイル部9は第1の実施の形態と高さ調整機構が異なる。図6に示すように例えば第1コイル部31aを構成するコイル体43の側部外周面には雄ネジ51が設けてあり、固定部42の内周面にはこの雄ネジ51に螺合する雌ネジ52が設けてある。
【0058】
その他は図3と同様の構成である。また、他のコイル部31b〜31fも同様の構成である。
そして、雄ネジ51と雌ネジ52との螺合量を調整することにより、第1コイル部31aの高さ位置を可変設定できるようにしている。
【0059】
本実施の形態の形状検出装置14の主要部の構成は図7のようになっている。
つまり、図2において、2つの切換スイッチ32a,32bの代わりに6つの切換スイッチ32a〜32fにしたものであり、これらの切換スイッチ32a〜32fにおける接点aは(図2のマルチプレクサ28の2つの接点m,nを多くして)6つの接点m〜rに接続したものとなり、接点bは増幅部33の入力端に接続された構成となっている。
【0060】
その他の構成は第1の実施の形態と同様である。
本実施の形態は第1の実施の形態では磁界検出/発生コイル部9の2つのコイル部31a,31bのみでなく、全てのコイル部31a〜31fを磁界検出或いは基準位置の表示に選択使用できる。その他は第1の実施の形態とほぼ同様の作用及び効果を有する。
【0061】
なお、本実施の形態では磁界検出/発生部9の全てのコイル部31a〜31fを磁界検出或いは基準位置の表示に選択使用できるが、例えば少なくとも2つ程度以上は磁界検出に設定する必要がある。つまり全てを磁界発生のソースコイルに設定すると、それらの位置を検出するものが無くなってしまうからであり、原理的には1つのセンスコイルでの位置検出は可能であるが、検出精度を高くするためには少なくとも2つ以上を位置検出に用いた方が良い。
【0062】
図8は第1変形例の例えば第1コイル部31aの構成を示し、図6と高さ調整機構が異なる。図8(A)に示すように第1コイル部31aのコイル体43の側部外周面は円柱形状であり、固定部42の内周面にはリング状の溝部53を設け、Oリング54が介挿されている。
そして、固定部42に対してコイル体43をスライド移動することにより、移動した位置にOリング54の摩擦力で固定できるようにしている。
【0063】
図8(A)では固定部42側に溝部53とOリング54とを設けたが、図8(B)に示すようにコイル体43側に溝部53とOリング54とを設けても同様の作用及び効果を有する。
【0064】
図9及び図10は第2変形例の例えば第1コイル部31aの構成を示し、図6と高さ調整機構が異なる。図9に示すように例えば第1コイル部31aにはラック&ピニオン56による高さ調整機構が設けてあり、摘み57を回動操作することにより、固定部42に対してコイル体43の高さを可変設定できるようにしている。
【0065】
この場合、ラック&ピニオン56のステータ側は固定部42側に設けてあり、固定部42側は図10に示すようにその外周面における高さ方向にラック58が設けてあり、このラック58は摘み57の軸に取り付けたピニオン59と螺合する。
これらの変形例を用いた場合もほぼ同様に高さ位置を設定できる。
【0066】
(第3の実施の形態)
図11は本発明の第3の実施の形態の内視鏡形状計測システム61を示す。本実施の形態は例えば図1の第1の実施の形態の内視鏡形状計測システム1において、さらに磁界検出/発生コイル部9の位置検出手段を設けたものである。
【0067】
つまり、図1の内視鏡形状計測システム1において、ベッド7にはスタンド62が設けられ、このスタンド62のアーム63にはテレビカメラ64が取り付けられており、このテレビカメラ64で例えば患者8の上方から患者8の腹部付近をその腹部の外表面に設置される磁界検出/発生コイル9を撮像するようにしている。
【0068】
このテレビカメラ64の内部の撮像素子はケーブル65を介して形状検出装置14に入力され、形状検出装置14の内部に設けた図示しない位置検出回路により、腹部の外表面に設置される磁界検出/発生コイル9のXZ面の2次元座標位置と、精度は少し低下するが高さ位置も検出できるようにしている。高さ位置の設定をより精度良くするには各コイル部31kに設けた高さ調整機構により、既知の値に設定しても良い。
【0069】
本実施の形態によれば、第1の実施の形態に比べ、磁界検出/発生コイル部9の磁界検出に利用される少なくとも4つのコイル部31c〜31fの位置データの入力の作業を軽減したり、不要にできる効果がある。その他は第1の実施の形態と同様の効果を有する。
【0070】
本実施の形態では磁界検出/発生コイル部9の磁界検出に用いられる少なくとも4つのコイル部31c〜31f(選択により、さらにコイル部31a,31b)の位置データの入力をテレビカメラ64の出力信号を用いて緩和或いは軽減等したが、以下のようにテレビカメラ64と共に併用して位置検出の精度を向上したり、或いはテレビカメラ64を用いないで位置検出及び設定に利用しても良い。
【0071】
図12は第1変形例における位置検出機構71を示す。ベッド7の周辺にはレーザ光出射部72a〜72dと73a〜73dが設けてあり、X方向とZ方向とにライン状のレーザ光を出射し、患者8上でメッシュ状のマーカ位置(基準位置)が設定されるようにする。
【0072】
このようにメッシュ状のマーカ位置を設定することにより、例えば術者は磁界検出/発生コイル部9の磁界検出に用いるコイル部31kを患者8の体表面に設置する場合、メッシュ状のマーカ位置に設置すればそのXZ平面上の位置を精度良く設定できる。
また、テレビカメラ64で検出する場合も、マーカ位置の情報を予め入力しておくことにより、精度の良い位置検出ができる。
【0073】
図13は第2変形例における位置検出機構75を示す。ベッド7の上面には基準位置にマーカ76a,76b,76c,76dが設けてある。
また、マーカ76a,76bに沿って重り77を端部に取り付けた糸或いは紐78を張るようにしても良い。この場合の作用効果は第1変形例とほぼ同様である。
【0074】
図14は第3変形例の位置検出機構81を示す。この位置検出機構81はプレート82の例えば格子状の各所定位置に孔83が設けてあり、これらにおける任意の孔83に磁界検出/発生コイル部9の第1ないし第6コイルを配置することにより、その位置を分かるようにしたものである。
【0075】
なお、図14では格子状に多数の孔83を設けたが例えば磁界検出/発生コイル部9のコイル部の数と同じ6個程度の孔83を所定の位置に設けるようにしても良い。
【0076】
図15は第4変形例の位置検出機構85を示す。この位置検出機構85は複数のアーム86を所定位置の回転軸87で回動自在に連結して菱形をその対角線状に連結したような構造にし、アーム86上の所定位置に磁界検出/発生コイル9を構成するコイル部31a〜31fを取り付けられるようにしている。
【0077】
また、アーム86にはストッパ88が設けてあり、必要以上に変形するのを防止している。この変形例によれば、コイル部31a〜31fを取り付けた場合の位置を全てのコイル部31a〜31fの位置を知らなくても確定できる。また、回転軸87で回動させることにより、取付位置を変更できる。
【0078】
図16は第5変形例の位置検出機構91を示す。この位置検出機構91は複数のアーム92が平行に交差させるようにして配置され、かつ交差する位置で回動自在に連結されており、図16に示すように対角線方向に変形させることができる。
【0079】
そして、所定位置に溝93を設けて磁界検出/発生コイル部9を構成するコイル31a、31b、31c等を取り付けられるようにしている。本変形例は第4変形例とほぼ同様の作用効果を有する。
【0080】
(第4の実施の形態)
図17は本発明の第4の実施の形態の内視鏡形状検出システム101の概略の構成を示す。本実施の形態では図1の内視鏡2のチャンネル22に装着されるプローブ6を内蔵した内視鏡102と、図1の光源装置3、CCU4及び形状検出装置14を一体化した制御装置103と、この制御装置103から出力される映像信号を表示するモニタ104と、図示しない磁界検出コイル部とから構成され、制御装置103には記録装置105が設けてある。
【0081】
この内視鏡102は可撓性を有する挿入部106と操作部107とユニバーサルケーブル108とからなり、ユニバーサルケーブル108の端部のコネクタ109は制御装置103に着脱自在で接続される。
【0082】
挿入部106は先端部111と湾曲部112と可撓部113とからなり、操作部107に設けた湾曲操作ノブ114を操作することにより湾曲部112を湾曲させることができる。
【0083】
挿入部106内に内蔵されたプローブ6は制御装置103内部の図示しない形状検出装置と接続され、この形状検出装置には磁界検出コイル部も接続されており、形状検出を行うことができる構成となっており、形状検出された画像データを記録装置105に記録することもできるようにしている。
【0084】
また、挿入部106内には硬度可変手段(可撓性可変手段)115が設けてある。この硬度可変手段115は例えばコイルとそのコイル内に挿通されたワイヤとからなり、これらの先端は例えば可撓部113の先端に固定され、後端は操作部107の前端付近でコイルが固定され、かつそのコイルから延出されたワイヤはワイヤ牽引機構を介して硬度調整ノブ116に接続されている。
【0085】
そして、この硬度調整ノブ116を回動する操作を行うことにより、ワイヤ牽引機構を介してコイルに圧縮力を加え、硬度可変手段115が挿通された部分の挿入部106(本実施の形態では可撓部113)の可撓性(硬度)を可変調整できるようにしている。
また、この硬度調整ノブ116によるノブ操作量はノブ操作量検出手段(或いは硬度検出手段)117により検出されるようにしている。
【0086】
このノブ操作量検出手段117は、例えば図18に示すように硬度調整ノブ116の内周面に設けたネジ孔に螺合するギヤ118をポテンショメータ119の回転軸に取り付けた構成であり、硬度調整ノブ116の回動操作量に応じてポテンショメータ119の抵抗値が変化する。この抵抗値は制御装置103に入力される。
【0087】
そして、図示しない記録ボタンを操作して、記録装置105の記録動作を開始させると、制御装置103はプローブ6による挿入形状のデータと同期して、ノブ操作量検出手段117によるノブ操作量データを記録する。
【0088】
また、記録装置に記録されたこれらのデータを再生することもできる。このように本実施の形態によれば、例えば挿入形状を参照してそれに応じて硬度を調整して極めて円滑な挿入手技を行うことができる術者が挿入部106の挿入を行った場合にそれらのデータを記録装置105に記録しておけば、その記録データを参照することにより挿入手技が十分でない術者が挿入を行う場合にも、その記録データと同様な操作を行うことにより短時間に円滑な挿入手技を会得したりすることが可能になる。
【0089】
(第5の実施の形態)
図19は本発明の第5の実施の形態の内視鏡形状検出システム121の概略の構成を示す。
このシステム121では内視鏡装置部122側の動作と形状検出装置部123側の動作をコントローラ124により制御する構成にしている。
【0090】
内視鏡装置部122は内視鏡に設けたCCD125と、このCCD125で撮像された撮像信号に対する信号処理を行い内視鏡画像に対応する映像信号を生成するCCU126と、このCCU126におけるデジタルの映像信号を一時格納するメモリ127とを有し、CCU126はリアルタイム処理した映像信号とメモリ127に一時格納した映像信号とをモニタ128に交互に出力する。
【0091】
また、形状検出装置部123は図示しないプローブ6及び磁界検出コイル部が形状検出装置131と接続され、この形状検出装置131はプローブ6内の磁界発生用のソースコイルに駆動信号を印加してその駆動信号が印加されたソースコイルの周囲に生成された磁界を磁界検出コイル部のセンスコイルで検出することにより、ソースコイルの位置検出、その位置検出によるプローブが挿通された内視鏡挿入部の挿入形状画像の生成等を行い、その挿入形状画像のデジタルの映像信号はメモリ132に一時格納できると共に、モニタ128に出力することもできる。
形状検出装置からのリアルタイムの映像信号とメモリ132から出力される映像信号は交互にモニタ128に出力される。
【0092】
本実施の形態では内視鏡装置部122側と形状検出装置部123側とにそれぞれメモリ127、132とを設けており、コントローラ124の制御下で、モニタ128にCCD125で撮像したリアルタイムの及び1フィールド/フレーム前の内視鏡画像と、形状検出装置131によるリアルタイムの及び1フィールド/フレーム前の挿入形状画像とをタイミング的にフレキシビリティをもって同時に表示することができるし、内視鏡装置部122と形状検出装置部123との各装置の動作に悪影響を及ぼさないようなタイミングで同時に表示させるようなこともできる。
【0093】
この場合、従来例のように両装置部それぞれにメモリを有しない場合には、各装置の動作タイミングに大きな制約が生じる。つまり、メモリを有しない装置部側ではタイミングをずらすことが困難である(例えば駆動動作タイミングをずらすと表示のタイミングもそれに同期してずらす必要がある)のに対し、本実施の形態ではそれぞれの装置部にメモリを設けているので、駆動動作タイミングをずらして行うことが容易にできる。
【0094】
つまり、駆動動作タイミングをずらしても得られたデータ或いは画像データ等をメモリに一時格納しておくことにより、表示のタイミングを駆動動作タイミングに同期させる必要はなく、フレキシビリティのある処理タイミングの変更を行うことができる。
また、メモリを有しないような場合に起こり得る表示の間隔(周期)が大きくなりすぎて、動きがある物体の場合にぎこちない表示画像になってしまうようなこともなく、滑らかに動きを再現できたり、例えば標準的な映像信号に変換して通常のモニタで表示させることもできる。
【0095】
例えば図20(A),(B)に示すようにコントローラ124で内視鏡画像と形状画像とを表示させるように制御することもできる。
図20(A)では内視鏡画像をCCU126からモニタ128に直接出力する期間をONで示し、メモリ127に一時格納した1フレーム期間(或いは1フィールド期間)前の内視鏡画像をモニタ128に出力して表示する期間をOFFで示している。
【0096】
また、図20(B)では形状画像を形状検出装置131からモニタ128に直接出力する期間をONで示し、メモリ132に一時格納した1フレーム期間(或いは1フィールド期間)前の形状画像をモニタ128に出力して表示する期間をOFFで示している。
【0097】
図20の動作例ではCCU126からのリアルタイムの内視鏡画像をモニタ128に出力する期間(Ta、Tb、Tc、Td等)では、形状検出装置部123側ではメモリ132に一時記憶された形状画像をモニタ128に出力して内視鏡画像と1フレーム/フィールド期間前の形状画像とを同時に表示させるような制御を行うようにしている。
【0098】
また、メモリ127に記憶された内視鏡画像をモニタ128に出力する期間(Ta′、Tb′、Tc′等)では、形状検出装置部123側では形状検出装置131による形状画像をモニタ128に出力してその形状画像と1フレーム/フィールド期間前の内視鏡画像とを同時に表示させるような制御を行うようにしている。
このような画像表示を行うことにより、表示の間隔が長すぎることなく、動きのある場合にも内視鏡画像と形状画像とを円滑に表示したり、相互の影響を少なくして表示できる場合がある。
【0099】
また、このようなタイミング制御に限定されるものでなく、撮像動作と形状検出の動作を相互の干渉が少なくなるようなタイミングで行うようにしても良い。
図21はそのタイミング制御による動作の1例を示す。この場合には、図19において、メモリ127にはCCD125の受光部(感光部)で光電変換されて蓄積され、駆動信号の印加により転送部を経て出力される(被写体を撮像した)撮像信号をA/D変換して一時格納する。また、メモリ132は形状検出のために磁界を発生するソースコイルを駆動した場合のセンスコイルの出力信号をA/D変換して一時記憶する。
【0100】
また、この場合にはコントローラ124は撮像信号が出力される期間と、ソースコイルを駆動した場合のセンスコイルの出力信号が出力される期間とが重ならないようなタイミングとなるように制御する。換言すると、CCD駆動とコイル駆動(磁界発生/検出)との期間が互いに重ならないように交互に行うようにしたものであり、図21を参照して説明する。
【0101】
図21(A)において、各フレーム期間の終了のタイミングで(CCU126内のCCDドライバから)転送信号がCCD125に印加され、CCD125の受光部(或いは感光部)に蓄積された1フレーム分の信号電荷は転送部に転送され、さらに転送部に転送された信号電荷は図21(B)に示す垂直及び水平転送信号(ここではCCDドライブ信号)が印加されることにより、CCD125の転送部からCCU126に撮像信号が出力され、メモリ127に一時記憶される。つまり、図21(C)に示すようにメモリ記憶となる。 なお、上記転送信号による転送により、受光部は新たな撮像(信号電荷の蓄積)が開始する。
【0102】
上記CCDドライブ信号の出力期間は少なくとも1フレーム期間より短い例えば半分の1フィールド期間より少し短い期間(図ではT1)であり、この出力期間T1後に、CCD125の受光部で1フレーム期間撮像された撮像信号はメモリ127に格納される。
【0103】
メモリ127に格納された撮像信号はCCU126内の映像信号生成の処理により例えば次のフレーム期間に通常の映像信号の1フレームの周期をかけて1フレーム分が読み出され、同期信号と共に標準的な映像信号としてモニタ128に出力される。これを図21(D)で映像信号として示す(フィールド周期のインタレース表示用の映像信号として示している)。
【0104】
また、形状検出装置部123側は上記転送信号及びCCDドライブ信号が出力されていない期間においてプローブ(内のソースコイル)を駆動するソースコイルに駆動信号を印加する。図21(E)に示すコイル駆動と略記した期間T2では、そのソースコイルの周囲に発生した磁界をセンスコイルで検出し、その検出信号は形状検出装置131を経てA/D変換された後、メモリ132に一時記憶される。この動作を全てのソースコイルに対して期間T2かけて行うようにコントローラ124により制御される。
【0105】
つまり、期間T2では駆動信号が印加されたソースコイルで発生した磁界を磁界検出用コイルで検出し、その位置検出用データをメモリ132に格納する。そして、位置検出が必要な全てのソースコイルに対する位置検出用の磁界検出データをメモリ132に格納する処理を行う。
【0106】
そして、その期間T2内に図21(F)に示すメモリ記憶が終了する。これが終了して後に次の転送信号がCCD125に印加され、上述した動作が繰り返されることになる。
【0107】
メモリ132に格納された磁界検出データは形状検出装置131内の位置検出部で位置データが生成され、さらに形状画像生成部で形状画像が次の1フレーム期間に生成される。これを図21(G)で単に信号処理として示す。そして、例えば、図21(H)に示すようにさらに次のフレーム期間に生成された形状画像の映像信号をモニタ128に出力する。
【0108】
このような動作を行うと、CCD125で撮像された信号をCCU126側に出力させる期間T1では、磁界発生のためにソースコイルに振幅が大きいソースコイル駆動信号が印加されないので、微弱なCCD出力信号にソースコイル駆動信号がノイズとして混入することを防止できる。
【0109】
また、ソースコイルにソースコイル駆動信号を印加してその周囲に発生した磁界をセンスコイルで検出する期間T2では、CCD125にCCD駆動信号が出力されないようにしているので、このCCD駆動信号によりその伝送線の周囲に磁界が発生する場合でも、それに影響されることなくソースコイルで発生した磁界を精度良く検出することができる。
【0110】
つまり、この場合には、内視鏡の撮像機能と形状検出機能とに相互にノイズとしてS/Nを低下させる等の悪影響を及ぼすことなく、それぞれの機能を十分に発揮できる。
【0111】
なお、上述した各実施の形態では、プローブ6側等の位置を検出しようとする側には磁界発生させる信号が印加されるソースコイルとし、内視鏡外部の既知の位置には前記ソースコイルで発生した磁界を検出するセンスコイルとして機能するものが配置されるような説明を行ったが、これに限定されるものでなく、両者を入れ換えたものでも良い。
【0112】
例えば、第1の実施の形態に適用すると、図2におけるプローブ6内のソースコイル26iと記したものはセンスコイル26iとなり、各センスコイル26iはそれぞれ増幅部33と接続される。また、コイル部31a,31bは変更なしであるが、他のコイル部31c〜31fのコイル46はソースコイルとなり、それぞれマルチプレクサ28の例えば接点a,b,c,dに接続される。
【0113】
そして、例えば既知の位置のコイル部31cに駆動部29から駆動信号を印加してその周囲に磁界を発生させ、その磁界をプローブ6内のセンスコイル26iでそれぞれ検出し、各検出出力を増幅部33を経て位置検出部36に送る。
【0114】
次にマルチプレクサ28の接点を切換え、既知の位置のコイル部31dに駆動部29から駆動信号を印加してその周囲に磁界を発生させ、その磁界をプローブ6内のセンスコイル26iでそれぞれ検出し、各検出出力を増幅部33を経て位置検出部36に送るようにして全てのコイル部31c〜31fを駆動した場合の位置検出用データを得る。
【0115】
コイル部31a,31bに対してはその選択に応じて動作させる。このようにして得た位置検出用データからプローブ6内のセンスコイル26i等の位置を検出することもできる。
【0116】
[付記]
1.検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置される磁界を発生する磁界発生手段と、
前記磁界発生手段により発生される磁界の検出を行う複数の磁界検出手段で構成された磁界検出部と、
前記磁界検出部を構成する複数の磁界検出手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界検出部に前記挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、
を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【0117】
2.検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置される磁界を検出する磁界検出手段と、
前記磁界検出手段により検出されるための磁界を発生する複数の磁界発生手段で構成された磁界発生部と、
前記磁界発生部を構成する複数の磁界発生手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界発生素子部に前記挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、
を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【0118】
3.検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置され磁界を発生する磁界発生コイルと
前記磁界発生コイルにより発生される磁界の検出を行う複数のコイルで構成された磁界検出部と、
前記磁界検出部を構成する複数のコイルを検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界検出部を構成する複数のコイルにおける少なくとも1つを磁界発生及び磁界検出のいずれにも選択設定可能にする選択手段と、
を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【0119】
4.検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置される磁界を検出する磁界検出コイルと、
前記磁界検出コイルにより検出されるための磁界を発生する複数のコイルで構成された磁界発生部と、
前記磁界発生部を構成する複数のコイルを検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界発生部を構成する複数のコイルにおける少なくとも1つを磁界発生及び磁界検出のいずれにも選択設定可能にする選択手段と、
を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【0120】
(付記3,4の背景)
従来の内視鏡形状検出システムでは内視鏡の挿入形状を表示したのみでは内視鏡が体腔内のどの位置まで挿入されているかが分かりにくいので、基準位置を表示させるために新たに基準位置表示用に使用される専用のソースコイルを設ける必要があった。
【0121】
つまり、従来例では内視鏡内に例えば磁界発生用のソースコイルを内蔵したプローブを設けが場合には、患者の外部の既知の位置に前記ソースコイルで発生した磁界を検出するセンスコイルを配置し、さらに基準位置を表示させるためには新たに基準位置表示用に使用される専用のソースコイルを必要としていた。
【0122】
(付記3,4の目的)上述した点に鑑みてなされたもので、新たに基準位置表示用に使用される専用のソースコイル等を必要とすることなく、基準位置を表示させることができる内視鏡形状検出システムを提供することを目的とする。
【0123】
5.内視鏡画像と挿入形状画像とを同時に表示手段に表示する内視鏡形状検出システムにおいて、
内視鏡画像を記憶する第1のメモリ手段と、
挿入形状画像を記憶する第2のメモリ手段と、
内視鏡画像の表示手段及び第1のメモリ手段への出力を切り換える第1の画像切換手段と、
挿入形状画像の表示手段及び第2のメモリ手段への出力を切り換える第2の画像切換手段と、
第1の画像切換手段及び第2の画像切換手段との切換動作を制御する切換制御手段と、
切換制御手段による切換動作に同期して、内視鏡画像の表示手段への出力をOFFにして第1のメモリ手段に記憶させる期間には挿入形状画像を表示手段に出力させ、
内視鏡画像の表示手段への出力をONにした期間には挿入形状画像を表示手段への出力をOFFにして第2のメモリ手段に記憶させ、かつ第2のメモリ手段に記憶された挿入形状画像を表示手段に出力される制御を行う制御手段とを設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【0124】
6.撮像手段で撮像された撮像信号に基づいて生成される内視鏡画像と、内視鏡挿入部内と外部の既知の位置に配置される磁界発生手段及び磁界検出手段に基づいて生成される挿入形状画像とを同時に表示手段に表示する内視鏡形状検出システムにおいて、
撮像信号を記憶する第1のメモリ手段と、
磁界検出手段の出力信号を記憶する第2のメモリ手段と、
前記第1のメモリ手段へ撮像信号を記憶する第1の期間と、前記第2のメモリ手段に磁界検出手段の出力信号を記憶する第2の期間とが重ならないように記憶動作を制御する制御手段と、
を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【0125】
(付記5,6の背景)
従来例では内視鏡画像を得る内視鏡画像生成装置側と形状画像を表示する形状検出装置側とにそれぞれメモリを有していなかったので、内視鏡画像と形状画像とを同時にモニタに表示する場合のタイミングとか動きのある画像を忠実(滑らかに)に表示しにくい等の制約があるとか、相互にノイズの影響等を及ぼす可能性があった。このため、付記5,6のような構成とすることにより、動きのある画像の場合にも忠実(滑らか)に表示したり、ノイズ等の影響のない画像を表示できるようにした。
【0126】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置される磁界を発生する磁界発生手段と、
前記磁界発生手段により発生される磁界の検出を行う複数の磁界検出手段で構成された磁界検出部と、
前記磁界検出部を構成する複数の磁界検出手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界検出部に前記挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、
を設けたことにより、術者は表示手段により挿入部の先端等の所定位置がどこにあるかを知ることができる。
【0127】
また、検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置される磁界を検出する磁界検出手段と、
前記磁界検出手段により検出されるための磁界を発生する複数の磁界発生手段で構成された磁界発生部と、
前記磁界発生部を構成する複数の磁界発生手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界発生素子部に前記挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、
を設けたことにより、術者は表示手段により挿入部の先端等の所定位置がどこにあるかを知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の内視鏡形状検出システムの構成を示す斜視図。
【図2】内視鏡形状検出部の構成を示すブロック図。
【図3】磁界検出/発生コイル部を構成するコイル部を示す斜視図。
【図4】磁界検出/発生コイル部を構成するコイル部を示す断面図。
【図5】本発明の第2の実施の形態の形状検出装置を示す斜視図。
【図6】磁界検出/発生コイル部を構成するコイル部を示す斜視図。
【図7】内視鏡形状検出装置の主要部の構成を示すブロック図。
【図8】磁界検出/発生コイル部を構成する第1変形例のコイル部を示す断面図。
【図9】磁界検出/発生コイル部を構成する第2変形例のコイル部を示す斜視図。
【図10】図9におけるコイル体の構成を示す斜視図。
【図11】本発明の第3の実施の形態の内視鏡形状検出システムの構成を示す斜視図。
【図12】第1変形例における位置検出機構を示す図。
【図13】第2変形例における位置検出機構を示す図。
【図14】第3変形例における位置検出機構を示す図。
【図15】第4変形例における位置検出機構を示す図。
【図16】第5変形例における位置検出機構を示す図。
【図17】本発明の第4の実施の形態の内視鏡形状検出システムの構成を示す図。
【図18】ノブ操作量検出手段の構成を示す図。
【図19】本発明の第5の実施の形態の内視鏡形状検出システムの構成を示す図。
【図20】画像表示の動作説明図。
【図21】動作説明図。
【符号の説明】
1…内視鏡形状検出システム
2…内視鏡
3…光源装置
4…CCU
5…カラーモニタ
6…プローブ
7…ベッド
8…患者
9…磁界検出/発生コイル部
11…ケーブル
13…挿入部
14…形状検出装置
16…操作部
17…ユニバーサルケーブル
22…チャンネル
23…挿入口
26a,26b…ソースコイル
28…マルチプレクサ
29…駆動部
30…システム制御部
31a,31b,…,31f…コイル部
32a,32b…切換スイッチ
33…増幅部
34…操作部
35a,35b…選択スイッチ
36…位置検出部
37…形状画像生成部
38…LED
39…点灯/消灯回路
41…吸盤
42…固定部
43…コイル体
44…突起
45…溝部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an endoscope shape detection system that inserts an insertion portion of an endoscope into an inspection object and measures and displays the shape of the insertion portion of the endoscope.
[0002]
[Prior art]
In recent years, endoscopes have been widely used in the medical field and the industrial field. This endoscope, especially with a soft insertion section, can be inserted into a bent body cavity to diagnose deep internal organs without incision, and if necessary, a treatment instrument can be inserted into the channel. Treatment such as excision of polyps and the like can be performed.
[0003]
In this case, for example, when the inside of the lower digestive tract is inspected from the anal side, a certain level of skill may be required to smoothly insert the insertion portion into the bent body cavity.
[0004]
In other words, when performing an insertion operation, it is necessary to perform a smooth insertion operation such as bending the bending portion provided in the insertion portion in accordance with the bending of the pipe line. It is convenient to be able to know the position in the body cavity, the current bending state of the insertion portion, and the like.
[0005]
For this reason, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-542 discloses an endoscope shape detection system that detects and displays the shape of the insertion portion of the endoscope.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example, it was impossible to know how far the insertion portion had been inserted without looking at the monitor. That is, when looking at the patient side, for example, it has not been possible to know how far the tip of the insertion portion has been inserted.
[0007]
(Object of invention)
The present invention has been made in view of the above points, and provides an endoscope shape detection system capable of knowing how far a predetermined position such as the distal end of an insertion portion has been inserted even when viewed from the patient side. The purpose is to do.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the endoscope shape detection system that inserts the insertion portion of the endoscope into the inspection object and measures the shape of the insertion portion of the endoscope,
Magnetic field generating means for generating a magnetic field disposed in the insertion portion;
A magnetic field detection unit comprising a plurality of magnetic field detection means for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generation means;
Mounting means for attaching a plurality of magnetic field detection means constituting the magnetic field detection unit to the surface of the inspection object;
Display means for displaying the presence or absence of a predetermined position of the insertion portion on the magnetic field detection portion;
By providing this, the operator can know where the predetermined position such as the distal end of the insertion portion is located by the display means.
[0009]
In addition, in an endoscope shape detection system that inserts an insertion portion of an endoscope into an inspection object and measures the shape of the insertion portion of the endoscope,
Magnetic field detection means for detecting a magnetic field disposed in the insertion portion;
A magnetic field generating unit composed of a plurality of magnetic field generating means for generating a magnetic field to be detected by the magnetic field detecting means;
Mounting means for attaching a plurality of magnetic field generating means constituting the magnetic field generating part to the surface of the inspection object;
By providing display means for displaying the presence / absence of a predetermined position of the insertion portion in the magnetic field generating element portion, the operator can know where the predetermined position such as the distal end of the insertion portion is by the display means. .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 shows a configuration of an endoscope shape detection system according to the first embodiment, and FIG. 2 shows a configuration of an endoscope shape detection unit. FIG. 3 and FIG. 4 show the configuration of the coil part that constitutes the magnetic field detection / generation coil part.
[0011]
As shown in FIG. 1, an endoscope shape detection system 1 is provided for an endoscope 2 that performs endoscopy, a light source device 3 that supplies illumination light to the endoscope 2, and an imaging means for the endoscope 2. A camera control unit (hereinafter abbreviated as CCU) 4 for performing signal processing, a color monitor 5 for displaying a video signal output from the CCU 4, a probe 6 installed in a channel of the endoscope 2, an endoscope Magnetic field detection / installation provided on the outer surface of the patient 8 placed on the spectroscopic bed 7 and capable of selectively using the functions of magnetic field detection and magnetic field generation and having a display element for displaying a predetermined position of the insertion portion 13 The cable 11 provided with the generating coil unit 9, the probe 6 and the cable 11 are connected, and each position of the magnetic field generating element in the probe 6 is detected by generating the magnetic field and detecting the magnetic field, and from each detected position Endoscope A shape detection device 14 that estimates the shape of the insertion portion 13 and generates a video signal corresponding to a modeled (endoscope) insertion portion shape image corresponding to the estimated shape and outputs the image signal to the CCU 4; The display screen of the monitor 5 can superimpose an endoscopic image corresponding to the video signal imaged by the imaging means and a shape image of the insertion shape.
[0012]
The light source device 3, the CCU 4, the monitor 5, and the shape detection device 14 are mounted on a movable cart 15.
The endoscope 2 includes an elongated and flexible insertion portion 13, a thick operation portion 16 formed at the rear end thereof, and a universal cable 17 extending from a side portion of the operation portion 16. The connector 18 at the end of the universal cable 17 is detachably connected to the light source device 3, and the connector 20 of the signal cable 19 extending from the connector 18 can be detachably connected to the CCU 4.
[0013]
A light guide (not shown) is inserted through the insertion portion 13, and this light guide is further inserted through the operation portion 16 and the universal cable 17 to reach the connector 18 at the end. Illumination light is supplied to the end surface of the connector 18 from a lamp (not shown) inside the light source device 3, transmitted by the light guide, and transmitted from the distal end surface fixed to the illumination window at the distal end portion of the insertion portion 13. Illumination light is emitted forward.
[0014]
A subject such as an inner wall in a body cavity or an affected part illuminated by illumination light emitted from the illumination window is placed on the focal plane by an objective lens (not shown) attached to an observation window formed adjacent to the illumination window at the distal end. An image is formed on a CCD as a solid-state imaging device.
[0015]
By applying a CCD drive signal output from a CCD drive circuit in a signal processing unit (not shown) built in the CCU 4 to this CCD, an image signal photoelectrically converted (by a CCD) is read out and inserted into the insertion unit 13. The signal processing unit passes through the signal line and the like, and the signal processing unit converts the signal into a standard video signal, which is output to the color monitor 5 and is imaged on the photoelectric conversion surface of the CCD by the objective lens. indicate.
[0016]
Further, the operation portion 16 is provided with a bending operation knob 21, and by bending the knob 21, the bendable bending portion formed near the distal end of the insertion portion 13 is bent so as to be bent. It can be smoothly inserted into the body cavity path by curving the distal end side along the bend.
[0017]
In addition, the endoscope 2 has a hollow channel 22 formed in the insertion portion 13, and a treatment tool such as forceps is inserted through the insertion port 23 at the base end of the channel 22, thereby allowing the distal end of the treatment tool to be inserted. The side can be protruded from the channel outlet of the distal end surface of the insertion portion 13 so that a biopsy or a treatment treatment can be performed on the affected area.
[0018]
Further, the probe 6 for detecting the position and shape (of the insertion portion 13 inserted into the body cavity) can be inserted into the channel 22, and the distal end side of the probe 6 can be set at a predetermined position in the channel 22. it can.
[0019]
FIG. 2 shows a schematic configuration of a shape detection unit including the shape detection device 14.
As shown in FIG. 2, the probe 6 is positioned in the channel 22 of the endoscope 2, and a plurality of source coils 26 a, 26 b, as magnetic field generating elements are installed in the flexible tube of the probe 6. ... are fixed at predetermined intervals. For example, the source coil 26 a is located at a predetermined position in the distal end portion of the insertion portion 13, and the source coil 26 b is disposed at a position spaced apart from the source coil 26 b in the longitudinal direction of the insertion portion 13. Therefore, by detecting each of these positions, each position on the rear side from the distal end portion of the insertion portion 13 can be determined.
[0020]
A signal line 27 connected to each source coil 26i (i = a, b,...) Is extended to the rear end side of the probe 6 and is connected to a source coil driving unit (simply simply via a multiplexer 28 in the shape detection device 14). A magnetic field is generated around the source coil 26i connected to the drive unit 29 and supplied with a drive signal from the drive unit 29.
[0021]
The drive unit 29 generates a drive signal for generating a necessary magnetic field, and a source is supplied via a contact j (j = a, b, c,...) Selected by a switching signal from the system control unit 30. Applied to the coil 26i.
[0022]
Further, the magnetic field detection / generation coil unit 9 includes, for example, six coil units 31a, 31b,..., 31f, and in the present embodiment, the first coil unit 31a and the second coil unit 31b are changeover switches 32a and 32b, respectively. By pressing the button, the multiplexer 28 and the amplifying unit 33 can be selected and connected.
[0023]
That is, the changeover switches 32a and 32b to which the first coil unit 31a and the second coil unit 31b are connected are connected to the contacts a and b via the system control unit 30 by the selection operation of the selection switches 35a and 35b of the operation unit 34. When the contact a is selected, a drive signal is applied as a source coil for generating a magnetic field. Conversely, when the contact b is selected, the magnetic field is detected together with the other four coil portions 31c, ..., 31f. The sense coil is used for detecting the position of each source coil.
[0024]
For example, as shown in FIG. 2, when the change-over switch 32a is set in a state in which the contact a is turned on by the selection switch 35a, the contact m of the multiplexer 28 is selected in the coil portion 31a similarly to the source coil 26i. A drive signal is applied at the timing. Further, when both the changeover switches 32a and 32b are set so that the contact point a is turned on, a drive signal is applied to the coil portions 31a and 31b at the timing when the contact points m and n of the multiplexer 28 are selected. .
[0025]
Further, as shown in FIG. 2, for example, when the changeover switch 32b is set to a state in which the contact b is turned on by the selection switch 35b, the coil portion 31b serves as a source coil, as well as the other coil portions 31c to 31f. Used as.
[0026]
The signal detected by the sense coil of the magnetic field detecting / generating coil unit 9 is amplified by the amplifying unit 33 and then input to the position detecting unit 36 to perform calculation processing for position detection of each source coil 26i. Data detected (position estimation) by the position detection unit 36 is input to the shape image generation unit 37, and an image in which the position data of the source coils 26i in the probe 6 are smoothly connected is created three-dimensionally. 13 insertion shape images are generated. The video signal of the inserted shape image is output to the color monitor 5 via the superimpose circuit in the CCU 4, and the inserted shape is displayed as a three-dimensional image together with the endoscope image.
[0027]
Further, when the coil part 31a or 31b in the magnetic field detection / generation coil part 9 is selected as the source coil, it is displayed on the insertion shape image of the color monitor 5 as a marker with the position of the source coil as the reference position.
[0028]
In the present embodiment, as described later, each coil portion 31k (k = a, b,..., F) of the magnetic field detection / generation coil portion 9 displays the presence / absence of a predetermined position of the insertion portion 13. For example, a light emitting diode (abbreviated as LED) 38 is provided as the display element. For example, as shown in FIG. 1, the insertion direction when the insertion portion 13 into which the probe 6 is inserted is inserted from the anus side of the patient 8 is When set, the LED 38 at the position where the Z coordinate value at the position of the tip of the probe 6 (that is, the tip of the insertion portion 13) has been reached is lit, and the operator is in which position of the patient 8 the tip of the insertion portion 13 is located. Is displayed in an easy-to-understand manner.
[0029]
For this reason, the output signal of the shape image generation unit 37 or the position detection unit 36 is applied to the LED 38 via the lighting / extinguishing circuit 39, and the lighting / extinguishing of the LED 38 is controlled. For simplification, FIG. 2 shows that the coil unit 31k is connected to the multiplexer 28 or the amplifying unit 33. However, the coil 46 (see FIGS. 3 and 4) inside is actually connected. The
[0030]
FIG. 3 shows the structure of, for example, the first coil portion 31a constituting the magnetic field detection / generation coil portion 9. The other coil parts 31b-31f are also the same structure.
The first coil portion 31a includes a fixing portion 42 provided with a suction cup 41 for fixing on the body surface of a patient 8 as an object to be examined, and a coil attached to the fixing portion 42 so that the height position can be adjusted. It consists of a body 43.
[0031]
The fixing portion 42 is provided with a cylindrical body at the upper portion of the suction cup 41, and ring-shaped projections 44 are provided at regular intervals on the inner peripheral surface of the cylindrical body, while the coil body 43 is cylindrical and has an outer peripheral surface on the side portion thereof. Is provided with a groove 45 that engages with the protrusion 44.
[0032]
As shown in FIG. 4, the coil body 43 covers a coil 46 wound around a magnetic material with a coil protection member 47 formed of resin in the same manner as the source coil 26 i, and the LED 38 has a light emitting portion in the vicinity of the coil 46. Is buried in the coil protection member 47 so as to be exposed.
[0033]
Further, the signal line 48 connected to both ends of the coil 46 and the signal line 49 connected to the LED 38 are extended from the coil protection member 47 in a state of being covered with the cable cover 50, and the connector on the hand side is shaped. The detection device 14 is detachably connected.
[0034]
In the present embodiment, the coil portions 31c to 31f can be easily fixed by, for example, pressing the patient 8 with the suction cup 41 at a position where the XZ coordinate of the patient 8 is known, and the coil portion 43 side is set so that the Y coordinate becomes a known value. By sliding, the height is adjusted as shown in FIG. 4 (A) or 4 (B).
The operation unit 34 is provided with a keyboard or the like for inputting three-dimensional position data of at least four coil units 31c to 31f set at known positions.
[0035]
Next, the operation of the present embodiment will be described below.
As shown in FIG. 1, the endoscope 2 is connected to the light source device 3 and the CCU 4, and the probe 6 is inserted into the channel 22 from the insertion port 23. For example, the distal end surface of the probe 6 is placed at the distal end position of the outlet of the channel 22. Set. With this setting, each position in the insertion portion 13 of the source coil 26i for generating a magnetic field in the probe 6 shown in FIG. 2 (for example, in the longitudinal direction from the distal end of the insertion portion 13) is determined. By detecting the position of each source coil 26i, each position of the insertion portion 13 can be detected.
[0036]
The connector on the proximal side of the probe 6 is connected to the shape detection device 14. Further, the coil portions 31a to 31f constituting the magnetic field detecting / generating coil portion 9 are fixed to the position on the body surface of the patient 8 by using the suction force by pressing each suction cup 41 as the attaching means.
[0037]
In this case, at least four coil portions 31c to 31f in the magnetic field detection / generation coil portion 9 are positioned and fixed so that the fixing positions are known, and the two coil portions 31a and 31b are either detected by the surgeon or detected by the operator. It is possible to select whether to use for generation (that is, display of the reference position).
[0038]
For example, as shown in FIG. 2, when only the coil part 31a is used for displaying the reference position, the coil part 31a is fixed to the reference position where the coil part 31a is to be displayed by the suction cup 41, and the coil part 31b used for magnetic field detection has four. It is set to a known position in the same manner as the two coil portions 31c to 31f. Or after setting to arbitrary positions, each of those positions may be measured with a ruler (scale) or the like so as to be a known value.
[0039]
In this case, when the set position is obtained, the position on the XZ plane shown in FIG. 1 can be obtained relatively easily, but the position in the height direction may have a large error. Alternatively, the height positions may be aligned or set to an easily obtainable height position.
[0040]
Further, in order to reflect the operator's selection in the setting state of the system 1, the selection switch 35 a is pushed and the coil portion 31 a is set for reference position detection via the system control unit 30. In this case, the selection switch 35b is not pushed, and is used for magnetic field detection like the other coil portions 31c to 31f.
[0041]
Further, the three-dimensional positions of the coil portions 31b to 31f used for magnetic field detection of the magnetic field detection / generation coil unit 9 are input from a keyboard or the like (not shown) of the operation unit 34. Based on these positions, the position of the source coil 26i in the probe 6 and the position of the coil 31a used as the marker coil can be detected.
[0042]
Thus, after setting to the state in which shape detection is possible, the insertion part 13 of the endoscope 2 is inserted into the patient 8 from the anus, for example. In the state where each power source of the system 1 is turned on, the illumination light of the light source device 3 is emitted from the distal end surface via the light guide of the endoscope 2 to illuminate the inside of the body cavity, and the state inside the illuminated body cavity is The image is displayed as an endoscopic image on the color monitor 5 imaged by the CCD and signal-processed by the CCU 4.
[0043]
Further, under the control of the system control unit 30 in the shape detection device 14, the drive signal generated by the drive unit 29 is sequentially applied to the source coil 26 i in the probe 6 through the contact j selected by the multiplexer 28. For example, when the contact a is selected by the multiplexer 28, a drive signal is applied to the source coil 26a, and a magnetic field is generated around it.
[0044]
A voltage proportional to the magnetic field strength at that position is induced in each coil 46 of the coil portions 31b to 31f functioning as a sense coil at a known position, and the magnetic field is amplified by the amplifying unit 33 and then the position detecting unit 36. And is subjected to quadrature detection or the like, and data for detecting the position of the source coil 26a is stored in its internal memory. At the timing when the storage of the position detection data is completed, the system control unit 30 switches the multiplexer 28 to the contact point b so that the same processing as in the case of the source coil 26a is performed on the source coil 26b.
[0045]
When the same processing is completed for the last source coil (denoted 26d) in the probe, the contact m of the multiplexer 28 is then selected, and the source coil 26i is also selected for the coil portion 31a (coil 46). The same processing as in the case is performed.
After this processing, the multiplexer 28 selects the first contact a, and the same processing is repeated.
[0046]
The position detection data stored in the memory of the position detection unit 36 has a process of detecting (estimating) the position of each source coil 26i from the position detection data with reference to the known positions of the coil units 31b to 31f. The calculated position data of each source coil 26 i is sent to the shape image generation unit 37.
[0047]
The position detection data for the coil unit 31a stored in the memory of the position detection unit 36 is also processed by detecting (estimating) the position with respect to each known position of the coil units 31b to 31f. The position data of the coil unit 31 a thus sent is also sent to the shape image generation unit 37.
[0048]
The shape image generation unit 37 generates a video signal of an image that three-dimensionally shows an insertion unit shape obtained by smoothly connecting the calculated position data of the source coils 26a, 26b, 26c,... 26d, and a superimpose circuit of the CCU 4 And a marker point indicating the position of the coil portion 31a is superimposed on the video signal.
[0049]
Therefore, the color monitor 5 displays an endoscopic image and an image of the insertion portion adjacent to the endoscopic image in a three-dimensional manner, and also displays the reference position where the coil portion 31a is installed with a marker. The
[0050]
Therefore, the operator can easily grasp the position in which the insertion portion 13 is inserted in the body cavity of the patient 8 by displaying the shape of the insertion portion and the marker indicating the reference position of the patient 8. The insertion procedure can be performed smoothly, and the pain during the insertion is relieved by the smooth insertion for the patient 8 as well.
[0051]
In the present embodiment, each coil unit 31k is provided with an LED 38. For example, the Z-coordinate value of the position data of the source coil 26a of the shape image generation unit 37 or the position detection unit 36, and the coil units 31a to 31f. The Z coordinate value of the position data is output to the lighting / extinguishing circuit 39. The lighting / extinguishing circuit 39 compares the Z coordinate value of the source coil 26a with the Z coordinate values of the coil portions 31a to 31f, thereby When the value of the Z coordinate of the coil 26a is larger than the value of the Z coordinate of the coil portions 31a to 31f, the LED 38 of the coil portion 31k is turned on.
[0052]
Therefore, when the surgeon looks at the patient 8 in which position the distal end of the insertion portion 13 is when the coil portion 31a to 31f installed on the body surface of the patient 8 is inserted into the body cavity by turning on the LED 38. Can also be confirmed.
[0053]
According to the present embodiment, in order to detect the position of the source coil 26i for detecting each position of the probe 6 (or the insertion portion 13) provided in the probe 6, it is usually known outside the patient 8. Since the sense coil installed at the position can be selected and used as the sense coil and the marker coil for detecting the reference position, the reference position can be displayed without newly providing a marker coil.
[0054]
Further, the LED 38 as the display means is provided on the coil portions 31a to 31f installed on the body surface of the patient 8, and the LED 38 that has reached the distal end position of the probe 6 or the insertion portion 13 is turned on. It is easy to grasp how far the tip of the portion 13 has been inserted.
[0055]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, the two coil sections 31a and 31b in the magnetic field detection / generation coil section 9 can be used for both magnetic field detection and magnetic field generation. In the present embodiment, the magnetic field detection / generation coil is used. All the coil parts 31a-31f of the part 9 are set as the structure which can be used for both a magnetic field detection and a magnetic field generation.
[0056]
Therefore, instead of the two selection switches 35a and 35b on the operation panel 34 of the shape detection device 14 of FIG. 1, six selection switches 35a to 35f are formed as shown in FIG.
[0057]
The magnetic field detection / generation coil unit 9 of the present embodiment is different from the first embodiment in the height adjustment mechanism. As shown in FIG. 6, for example, a male screw 51 is provided on the outer peripheral surface of the side of the coil body 43 constituting the first coil portion 31 a, and the male screw 51 is screwed onto the inner peripheral surface of the fixing portion 42. A female screw 52 is provided.
[0058]
Other configurations are the same as those in FIG. Moreover, the other coil parts 31b-31f are also the same structure.
And the height position of the 1st coil part 31a can be variably set by adjusting the screwing amount of the external thread 51 and the internal thread 52. FIG.
[0059]
The configuration of the main part of the shape detection device 14 of the present embodiment is as shown in FIG.
That is, in FIG. 2, six changeover switches 32a to 32f are used instead of the two changeover switches 32a and 32b, and the contact point a in these changeover switches 32a to 32f is (the two contact points of the multiplexer 28 in FIG. 2). The contact point b is connected to the six contact points m to r, and the contact point b is connected to the input end of the amplifying unit 33.
[0060]
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
In this embodiment, not only the two coil portions 31a and 31b of the magnetic field detection / generation coil portion 9 but also all the coil portions 31a to 31f can be selectively used for magnetic field detection or reference position display in the first embodiment. . The other operations and effects are almost the same as those of the first embodiment.
[0061]
In the present embodiment, all the coil units 31a to 31f of the magnetic field detection / generation unit 9 can be selected and used for magnetic field detection or reference position display. For example, at least about two or more must be set for magnetic field detection. . That is, if all are set as source coils for generating a magnetic field, there will be no detection of their positions. In principle, position detection with one sense coil is possible, but detection accuracy is increased. Therefore, it is better to use at least two or more for position detection.
[0062]
FIG. 8 shows a configuration of, for example, the first coil portion 31a of the first modification, and the height adjustment mechanism is different from that in FIG. As shown in FIG. 8 (A), the outer peripheral surface of the coil body 43 of the first coil portion 31a has a cylindrical shape, the inner peripheral surface of the fixed portion 42 is provided with a ring-shaped groove 53, and the O-ring 54 is It is inserted.
Then, the coil body 43 is slid relative to the fixing portion 42 so that it can be fixed to the moved position by the frictional force of the O-ring 54.
[0063]
In FIG. 8A, the groove 53 and the O-ring 54 are provided on the fixed portion 42 side. However, even if the groove 53 and the O-ring 54 are provided on the coil body 43 side as shown in FIG. Has action and effect.
[0064]
9 and 10 show the configuration of, for example, the first coil portion 31a of the second modification, and the height adjustment mechanism is different from that in FIG. As shown in FIG. 9, for example, the first coil portion 31 a is provided with a height adjusting mechanism by a rack and pinion 56, and the height of the coil body 43 with respect to the fixed portion 42 by rotating the knob 57. Can be variably set.
[0065]
In this case, the stator side of the rack and pinion 56 is provided on the fixed portion 42 side, and the fixed portion 42 side is provided with a rack 58 in the height direction on the outer peripheral surface thereof as shown in FIG. The pinion 59 attached to the shaft of the knob 57 is screwed.
The height position can be set almost similarly in the case of using these modified examples.
[0066]
(Third embodiment)
FIG. 11 shows an endoscope shape measuring system 61 according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, for example, in the endoscope shape measurement system 1 of the first embodiment shown in FIG. 1, a position detection means for the magnetic field detection / generation coil unit 9 is further provided.
[0067]
That is, in the endoscope shape measurement system 1 of FIG. 1, a stand 62 is provided on the bed 7, and a television camera 64 is attached to an arm 63 of the stand 62. The magnetic field detection / generation coil 9 installed on the outer surface of the abdomen is imaged near the abdomen of the patient 8 from above.
[0068]
The image sensor inside the TV camera 64 is input to the shape detection device 14 via the cable 65, and a magnetic field detection / installation on the outer surface of the abdomen by a position detection circuit (not shown) provided inside the shape detection device 14. The two-dimensional coordinate position on the XZ plane of the generating coil 9 and the height position can be detected although the accuracy is slightly lowered. In order to set the height position more accurately, the height position may be set to a known value by a height adjustment mechanism provided in each coil portion 31k.
[0069]
According to the present embodiment, compared with the first embodiment, the work of inputting position data of at least four coil portions 31c to 31f used for magnetic field detection of the magnetic field detection / generation coil portion 9 can be reduced. There is an effect that can be made unnecessary. The other effects are the same as those of the first embodiment.
[0070]
In the present embodiment, the position data of at least four coil parts 31c to 31f (further selected, the coil parts 31a and 31b) used for the magnetic field detection of the magnetic field detection / generation coil part 9 are input as the output signal of the TV camera 64. However, it may be used together with the television camera 64 to improve the accuracy of position detection, or may be used for position detection and setting without using the television camera 64 as described below.
[0071]
FIG. 12 shows a position detection mechanism 71 in the first modification. Laser light emitting units 72a to 72d and 73a to 73d are provided around the bed 7 to emit line-shaped laser light in the X direction and the Z direction, and the mesh marker position (reference position) on the patient 8. ) Is set.
[0072]
By setting the mesh marker position in this way, for example, when the surgeon installs the coil unit 31k used for the magnetic field detection of the magnetic field detection / generation coil unit 9 on the body surface of the patient 8, the mesh marker position is set. If installed, the position on the XZ plane can be set with high accuracy.
Also, when detecting with the television camera 64, accurate position detection can be performed by inputting marker position information in advance.
[0073]
FIG. 13 shows a position detection mechanism 75 in the second modification. Markers 76a, 76b, 76c, and 76d are provided on the upper surface of the bed 7 at reference positions.
Moreover, you may make it stretch | tension the thread | yarn or the string 78 which attached the weight 77 to the edge part along the markers 76a and 76b. The effect in this case is almost the same as that of the first modification.
[0074]
FIG. 14 shows a position detection mechanism 81 of a third modification. The position detection mechanism 81 has holes 83 at predetermined positions, for example, in a lattice shape, on the plate 82, and by arranging the first to sixth coils of the magnetic field detection / generation coil unit 9 in any of these holes 83. , So that the position can be understood.
[0075]
In FIG. 14, a large number of holes 83 are provided in a lattice shape. For example, about six holes 83 that are the same as the number of coil portions of the magnetic field detection / generation coil portion 9 may be provided at predetermined positions.
[0076]
FIG. 15 shows a position detection mechanism 85 according to a fourth modification. This position detection mechanism 85 has a structure in which a plurality of arms 86 are rotatably connected by a rotation shaft 87 at a predetermined position and diamonds are connected diagonally, and a magnetic field detection / generation coil is provided at a predetermined position on the arm 86. The coil portions 31a to 31f constituting the frame 9 can be attached.
[0077]
Further, the arm 86 is provided with a stopper 88 to prevent the arm 86 from being deformed more than necessary. According to this modification, the positions when the coil portions 31a to 31f are attached can be determined without knowing the positions of all the coil portions 31a to 31f. Further, the mounting position can be changed by rotating the rotating shaft 87.
[0078]
FIG. 16 shows a position detection mechanism 91 according to a fifth modification. The position detection mechanism 91 is arranged so that a plurality of arms 92 intersect in parallel, and is rotatably connected at the intersecting positions, and can be deformed in a diagonal direction as shown in FIG.
[0079]
Then, a groove 93 is provided at a predetermined position so that the coils 31a, 31b, 31c and the like constituting the magnetic field detection / generation coil unit 9 can be attached. This modification has substantially the same function and effect as the fourth modification.
[0080]
(Fourth embodiment)
FIG. 17 shows a schematic configuration of an endoscope shape detection system 101 according to the fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the endoscope 102 incorporating the probe 6 attached to the channel 22 of the endoscope 2 in FIG. 1 and the control device 103 in which the light source device 3, the CCU 4 and the shape detection device 14 in FIG. And a monitor 104 for displaying a video signal output from the control device 103 and a magnetic field detection coil unit (not shown). The control device 103 is provided with a recording device 105.
[0081]
The endoscope 102 includes a flexible insertion portion 106, an operation portion 107, and a universal cable 108. A connector 109 at the end of the universal cable 108 is detachably connected to the control device 103.
[0082]
The insertion portion 106 includes a distal end portion 111, a bending portion 112, and a flexible portion 113, and the bending portion 112 can be bent by operating a bending operation knob 114 provided on the operation portion 107.
[0083]
The probe 6 built in the insertion unit 106 is connected to a shape detection device (not shown) inside the control device 103, and a magnetic field detection coil unit is also connected to the shape detection device, so that shape detection can be performed. Thus, the shape-detected image data can be recorded in the recording device 105.
[0084]
Further, a hardness varying means (flexibility varying means) 115 is provided in the insertion portion 106. The hardness varying means 115 is composed of, for example, a coil and a wire inserted into the coil, and the tip of these is fixed to the tip of the flexible portion 113, for example, and the coil is fixed near the front end of the operation portion 107. The wire extending from the coil is connected to the hardness adjustment knob 116 via a wire pulling mechanism.
[0085]
Then, by rotating the hardness adjusting knob 116, a compression force is applied to the coil via the wire pulling mechanism, and the insertion portion 106 of the portion through which the hardness varying means 115 is inserted (which is acceptable in this embodiment). The flexibility (hardness) of the bending portion 113) can be variably adjusted.
The knob operation amount by the hardness adjustment knob 116 is detected by a knob operation amount detection means (or hardness detection means) 117.
[0086]
For example, as shown in FIG. 18, the knob operation amount detection means 117 has a configuration in which a gear 118 that is screwed into a screw hole provided on the inner peripheral surface of the hardness adjustment knob 116 is attached to the rotary shaft of the potentiometer 119. The resistance value of the potentiometer 119 changes according to the amount of turning operation of the knob 116. This resistance value is input to the control device 103.
[0087]
When a recording button (not shown) is operated to start the recording operation of the recording device 105, the control device 103 synchronizes with the insertion shape data by the probe 6 and outputs the knob operation amount data by the knob operation amount detection means 117. Record.
[0088]
It is also possible to reproduce these data recorded in the recording device. Thus, according to the present embodiment, for example, when an operator who can perform an extremely smooth insertion procedure by referring to the insertion shape and adjusting the hardness accordingly, inserts the insertion portion 106. If the data is recorded in the recording device 105, even if an operator who does not have sufficient insertion procedure by referring to the recorded data performs the insertion, the operation similar to the recorded data is performed in a short time. It is possible to acquire a smooth insertion procedure.
[0089]
(Fifth embodiment)
FIG. 19 shows a schematic configuration of an endoscope shape detection system 121 according to the fifth embodiment of the present invention.
In this system 121, the operation on the endoscope apparatus unit 122 side and the operation on the shape detection apparatus unit 123 side are controlled by the controller 124.
[0090]
The endoscope apparatus unit 122 includes a CCD 125 provided in the endoscope, a CCU 126 that generates a video signal corresponding to an endoscopic image by performing signal processing on an imaging signal captured by the CCD 125, and a digital video in the CCU 126. The CCU 126 has a memory 127 for temporarily storing signals, and alternately outputs a video signal subjected to real-time processing and a video signal temporarily stored in the memory 127 to the monitor 128.
[0091]
In addition, the shape detection device unit 123 includes a probe 6 and a magnetic field detection coil unit (not shown) connected to the shape detection device 131, and the shape detection device 131 applies a drive signal to the source coil for generating a magnetic field in the probe 6. By detecting the magnetic field generated around the source coil to which the drive signal is applied by the sense coil of the magnetic field detection coil unit, the position of the source coil is detected, and the endoscope insertion unit through which the probe is inserted is detected. An insertion shape image is generated, and a digital video signal of the insertion shape image can be temporarily stored in the memory 132 and also output to the monitor 128.
The real-time video signal from the shape detection device and the video signal output from the memory 132 are alternately output to the monitor 128.
[0092]
In the present embodiment, memories 127 and 132 are provided on the endoscope apparatus section 122 side and the shape detection apparatus section 123 side, respectively, and real-time and 1 images captured by the CCD 125 on the monitor 128 under the control of the controller 124. The endoscope image before the field / frame and the inserted shape image of the real time and one field / frame before by the shape detection device 131 can be displayed simultaneously with the timing flexibility, and the endoscope device section 122. And the shape detection device unit 123 can be displayed at the same time so as not to adversely affect the operation of each device.
[0093]
In this case, when there is no memory in each of the two device units as in the conventional example, the operation timing of each device is greatly restricted. In other words, it is difficult to shift the timing on the device unit side that does not have a memory (for example, if the driving operation timing is shifted, the display timing must also be shifted in synchronization therewith), but in this embodiment, each timing is different. Since the memory is provided in the device portion, it can be easily performed by shifting the drive operation timing.
[0094]
In other words, it is not necessary to synchronize the display timing with the driving operation timing by temporarily storing the data or image data obtained even when the driving operation timing is shifted, in the memory, so that the flexible processing timing can be changed. It can be performed.
In addition, the display interval (cycle) that can occur when there is no memory is too large, and the motion can be reproduced smoothly without the display image becoming awkward in the case of a moving object. For example, it can be converted into a standard video signal and displayed on a normal monitor.
[0095]
For example, as shown in FIGS. 20A and 20B, it is possible to control the controller 124 to display an endoscopic image and a shape image.
In FIG. 20A, the period during which the endoscopic image is directly output from the CCU 126 to the monitor 128 is indicated by ON, and the endoscopic image before one frame period (or one field period) temporarily stored in the memory 127 is displayed on the monitor 128. The period for output and display is indicated by OFF.
[0096]
In FIG. 20B, the period in which the shape image is directly output from the shape detection device 131 to the monitor 128 is indicated by ON, and the shape image before one frame period (or one field period) temporarily stored in the memory 132 is displayed on the monitor 128. The period for output and display is indicated by OFF.
[0097]
In the operation example of FIG. 20, in the period (Ta, Tb, Tc, Td, etc.) in which a real-time endoscopic image from the CCU 126 is output to the monitor 128, the shape image temporarily stored in the memory 132 on the shape detection device unit 123 side. Is output to the monitor 128, and control is performed so that the endoscopic image and the shape image before one frame / field period are simultaneously displayed.
[0098]
Further, during the period (Ta ′, Tb ′, Tc ′, etc.) in which the endoscopic image stored in the memory 127 is output to the monitor 128, the shape detection device 131 receives the shape image from the shape detection device 131 on the monitor 128. Control is performed to output and display the shape image and the endoscope image before one frame / field period at the same time.
By performing such image display, the display interval is not too long, and the endoscopic image and the shape image can be displayed smoothly even when there is movement, or the mutual influence can be reduced. There is.
[0099]
Further, the present invention is not limited to such timing control, and the imaging operation and the shape detection operation may be performed at a timing at which mutual interference is reduced.
FIG. 21 shows an example of the operation by the timing control. In this case, in FIG. 19, the memory 127 photoelectrically converts and accumulates the light receiving unit (photosensitive unit) of the CCD 125, and outputs the imaging signal (imaging the subject) output through the transfer unit by applying the driving signal. A / D converted and temporarily stored. In addition, the memory 132 temporarily stores the output signal of the sense coil when the source coil that generates a magnetic field is driven for shape detection by A / D conversion.
[0100]
In this case, the controller 124 performs control so that the period in which the imaging signal is output and the period in which the output signal of the sense coil when the source coil is driven do not overlap. In other words, CCD drive and coil drive (magnetic field generation / detection) periods are alternately performed so as not to overlap each other, and will be described with reference to FIG.
[0101]
In FIG. 21A, a transfer signal is applied to the CCD 125 at the end of each frame period (from the CCD driver in the CCU 126), and the signal charge for one frame accumulated in the light receiving part (or photosensitive part) of the CCD 125. Is transferred to the transfer unit, and the signal charge transferred to the transfer unit is applied to the CCU 126 from the transfer unit of the CCD 125 by applying vertical and horizontal transfer signals (here, CCD drive signals) shown in FIG. An imaging signal is output and temporarily stored in the memory 127. That is, memory storage is performed as shown in FIG. The light receiving unit starts a new imaging (accumulation of signal charge) by the transfer by the transfer signal.
[0102]
The output period of the CCD drive signal is a period shorter than at least one frame period, for example, slightly shorter than one field period (T1 in the figure), and after this output period T1, an image captured by the light receiving unit of the CCD 125 for one frame period. The signal is stored in the memory 127.
[0103]
The image pickup signal stored in the memory 127 is read out for one frame by, for example, the period of one frame of the normal video signal in the next frame period by the processing of the video signal generation in the CCU 126, and is standard with the synchronization signal. It is output to the monitor 128 as a video signal. This is shown as a video signal in FIG. 21D (shown as a video signal for field-interlaced display).
[0104]
Further, the shape detection device unit 123 side applies a drive signal to a source coil that drives a probe (internal source coil) during a period in which the transfer signal and the CCD drive signal are not output. In a period T2 abbreviated as coil driving shown in FIG. 21E, a magnetic field generated around the source coil is detected by the sense coil, and the detection signal is A / D converted through the shape detection device 131. Temporarily stored in the memory 132. Control is performed by the controller 124 so that this operation is performed for all source coils over a period T2.
[0105]
That is, in the period T2, the magnetic field generated in the source coil to which the drive signal is applied is detected by the magnetic field detection coil, and the position detection data is stored in the memory 132. Then, a process of storing magnetic field detection data for position detection for all source coils that require position detection in the memory 132 is performed.
[0106]
Then, the memory storage illustrated in FIG. 21F ends within the period T2. After this is finished, the next transfer signal is applied to the CCD 125, and the above-described operation is repeated.
[0107]
For the magnetic field detection data stored in the memory 132, position data is generated by a position detection unit in the shape detection device 131, and a shape image is generated by the shape image generation unit in the next one frame period. This is simply shown as signal processing in FIG. Then, for example, as shown in FIG. 21H, the video signal of the shape image generated in the next frame period is output to the monitor 128.
[0108]
When such an operation is performed, the source coil drive signal having a large amplitude is not applied to the source coil in order to output a signal picked up by the CCD 125 to the CCU 126 side, so that a weak CCD output signal is generated. It is possible to prevent the source coil drive signal from being mixed as noise.
[0109]
In addition, during the period T2 in which the source coil drive signal is applied to the source coil and the magnetic field generated around the source coil is detected by the sense coil, the CCD drive signal is not output to the CCD 125. Even when a magnetic field is generated around the wire, the magnetic field generated in the source coil can be detected with high accuracy without being affected by the magnetic field.
[0110]
That is, in this case, the respective functions can be sufficiently exhibited without adversely affecting the imaging function and the shape detection function of the endoscope such as reducing the S / N as noise.
[0111]
In each of the above-described embodiments, a source coil to which a signal for generating a magnetic field is applied on the probe 6 side or the like to be detected, and the source coil is provided at a known position outside the endoscope. Although an explanation has been given in which an element that functions as a sense coil for detecting the generated magnetic field is arranged, the present invention is not limited to this, and the both may be interchanged.
[0112]
For example, when applied to the first embodiment, the source coil 26 i in the probe 6 in FIG. 2 becomes the sense coil 26 i, and each sense coil 26 i is connected to the amplification unit 33. Although the coil portions 31a and 31b are not changed, the coils 46 of the other coil portions 31c to 31f serve as source coils and are connected to, for example, the contacts a, b, c, and d of the multiplexer 28, respectively.
[0113]
Then, for example, a drive signal is applied from the drive unit 29 to the coil unit 31c at a known position to generate a magnetic field around it, the magnetic field is detected by the sense coil 26i in the probe 6, and each detection output is amplified. Then, the data is sent to the position detection unit 36 via 33.
[0114]
Next, the contact of the multiplexer 28 is switched, a drive signal is applied to the coil portion 31d at a known position from the drive portion 29 to generate a magnetic field around it, and the magnetic field is detected by the sense coil 26i in the probe 6, respectively. Each detection output is sent to the position detection unit 36 through the amplification unit 33 to obtain position detection data when all the coil units 31c to 31f are driven.
[0115]
The coil portions 31a and 31b are operated according to the selection. The position of the sense coil 26i and the like in the probe 6 can also be detected from the position detection data obtained in this way.
[0116]
[Appendix]
1. In the endoscope shape detection system that inserts the insertion portion of the endoscope into the inspection object and measures the shape of the insertion portion of the endoscope,
Magnetic field generating means for generating a magnetic field disposed in the insertion portion;
A magnetic field detection unit comprising a plurality of magnetic field detection means for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generation means;
Mounting means for attaching a plurality of magnetic field detection means constituting the magnetic field detection unit to the surface of the inspection object;
Display means for displaying the presence or absence of a predetermined position of the insertion portion on the magnetic field detection portion;
An endoscope shape detection system characterized by comprising:
[0117]
2. In the endoscope shape detection system that inserts the insertion portion of the endoscope into the inspection object and measures the shape of the insertion portion of the endoscope,
Magnetic field detection means for detecting a magnetic field disposed in the insertion portion;
A magnetic field generating unit composed of a plurality of magnetic field generating means for generating a magnetic field to be detected by the magnetic field detecting means;
Mounting means for attaching a plurality of magnetic field generating means constituting the magnetic field generating part to the surface of the inspection object;
Display means for displaying the presence or absence of a predetermined position of the insertion portion on the magnetic field generating element portion;
An endoscope shape detection system characterized by comprising:
[0118]
3. In the endoscope shape detection system that inserts the insertion portion of the endoscope into the inspection object and measures the shape of the insertion portion of the endoscope,
Placed in the insertion section Ru Magnetic field generation carp that generates a magnetic field And ,
Magnetic field detection composed of a plurality of coils for detecting the magnetic field generated by the magnetic field generating coil. Outing When,
Magnetic field detection Outing Mounting means for attaching a plurality of coils constituting the surface of the inspection object;
Magnetic field detection Outing Selection means for enabling at least one of the plurality of coils constituting the magnetic field generation and magnetic field detection to be selected and set;
An endoscope shape detection system characterized by comprising:
[0119]
4). In the endoscope shape detection system that inserts the insertion portion of the endoscope into the inspection object and measures the shape of the insertion portion of the endoscope,
A magnetic field detection coil for detecting a magnetic field arranged in the insertion portion;
A magnetic field generator composed of a plurality of coils for generating a magnetic field to be detected by the magnetic field detection coil;
Mounting means for attaching a plurality of coils constituting the magnetic field generating unit to the surface of the inspection object;
Selection means for enabling at least one of the plurality of coils constituting the magnetic field generation unit to be selectively set for both magnetic field generation and magnetic field detection;
An endoscope shape detection system characterized by comprising:
[0120]
(Background of appendix 3 and 4)
In the conventional endoscope shape detection system, it is difficult to know how far the endoscope is inserted in the body cavity only by displaying the insertion shape of the endoscope, so a new reference position is displayed to display the reference position. It was necessary to provide a dedicated source coil used for display.
[0121]
That is, in the conventional example, when a probe having a built-in source coil for generating a magnetic field is provided in the endoscope, a sense coil for detecting the magnetic field generated by the source coil is arranged at a known position outside the patient. Further, in order to display the reference position, a dedicated source coil that is newly used for displaying the reference position is required.
[0122]
(Purpose of Supplementary Notes 3 and 4) This is made in view of the above points, and can display the reference position without requiring a dedicated source coil or the like newly used for displaying the reference position. An object is to provide an endoscope shape detection system.
[0123]
5. In an endoscope shape detection system for simultaneously displaying an endoscope image and an insertion shape image on a display means,
First memory means for storing an endoscopic image;
Second memory means for storing an insert shape image;
First image switching means for switching the output to the endoscope image display means and the first memory means;
A second image switching means for switching the output to the display means and the second memory means of the inserted shape image;
Switching control means for controlling the switching operation between the first image switching means and the second image switching means;
In synchronism with the switching operation by the switching control means, the output to the display means of the endoscopic image is turned OFF and the insertion shape image is output to the display means during the period to be stored in the first memory means,
During the period when the output of the endoscopic image to the display means is turned ON, the insertion shape image is stored in the second memory means with the output to the display means turned OFF, and the insertion stored in the second memory means An endoscope shape detection system comprising: control means for performing control to output a shape image to the display means.
[0124]
6). An endoscope image generated based on an imaging signal imaged by the imaging means, and an insertion shape generated based on a magnetic field generating means and a magnetic field detecting means arranged at known positions inside and outside the endoscope insertion portion In an endoscope shape detection system that simultaneously displays an image on a display means,
First memory means for storing an imaging signal;
Second memory means for storing an output signal of the magnetic field detection means;
Control for controlling the storage operation so that the first period for storing the imaging signal in the first memory means and the second period for storing the output signal of the magnetic field detecting means in the second memory means do not overlap. Means,
An endoscope shape detection system characterized by comprising:
[0125]
(Background of Appendix 5 and 6)
In the conventional example, the endoscope image generation device side for obtaining the endoscope image and the shape detection device side for displaying the shape image do not have memories, respectively, so that the endoscope image and the shape image can be simultaneously monitored. There is a possibility that there is a restriction such as difficulty in displaying a moving image in a faithful (smooth) manner or timing when displaying the image, and there is a possibility of having an influence of noise on each other. For this reason, by adopting the configuration as described in Supplementary Notes 5 and 6, it is possible to display an image that is moving faithfully (smoothly) or an image that is not affected by noise or the like.
[0126]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the endoscope shape detection system for inserting the insertion portion of the endoscope into the inspection object and measuring the shape of the insertion portion of the endoscope,
Magnetic field generating means for generating a magnetic field disposed in the insertion portion;
A magnetic field detection unit comprising a plurality of magnetic field detection means for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generation means;
Mounting means for attaching a plurality of magnetic field detection means constituting the magnetic field detection unit to the surface of the inspection object;
Display means for displaying the presence or absence of a predetermined position of the insertion portion on the magnetic field detection portion;
By providing this, the operator can know where the predetermined position such as the distal end of the insertion portion is located by the display means.
[0127]
In addition, in an endoscope shape detection system that inserts an insertion portion of an endoscope into an inspection object and measures the shape of the insertion portion of the endoscope,
Magnetic field detection means for detecting a magnetic field disposed in the insertion portion;
A magnetic field generating unit composed of a plurality of magnetic field generating means for generating a magnetic field to be detected by the magnetic field detecting means;
Mounting means for attaching a plurality of magnetic field generating means constituting the magnetic field generating part to the surface of the inspection object;
Display means for displaying the presence or absence of a predetermined position of the insertion portion on the magnetic field generating element portion;
By providing this, the operator can know where the predetermined position such as the distal end of the insertion portion is located by the display means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an endoscope shape detection system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an endoscope shape detection unit.
FIG. 3 is a perspective view showing a coil part constituting a magnetic field detection / generation coil part.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a coil part constituting a magnetic field detection / generation coil part.
FIG. 5 is a perspective view showing a shape detection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a coil part constituting a magnetic field detection / generation coil part.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a main part of the endoscope shape detection device.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a coil portion of a first modification that constitutes a magnetic field detection / generation coil portion.
FIG. 9 is a perspective view showing a coil portion of a second modification that constitutes the magnetic field detection / generation coil portion.
10 is a perspective view showing a configuration of a coil body in FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of an endoscope shape detection system according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a position detection mechanism in a first modification.
FIG. 13 is a diagram showing a position detection mechanism in a second modified example.
FIG. 14 is a diagram showing a position detection mechanism in a third modification.
FIG. 15 is a diagram showing a position detection mechanism in a fourth modified example.
FIG. 16 is a diagram showing a position detection mechanism in a fifth modification.
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of an endoscope shape detection system according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a knob operation amount detection unit.
FIG. 19 is a diagram showing a configuration of an endoscope shape detection system according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram of image display operation.
FIG. 21 is an operation explanatory diagram.
[Explanation of symbols]
1. Endoscope shape detection system
2. Endoscope
3. Light source device
4 ... CCU
5. Color monitor
6 ... Probe
7 ... Bed
8 ... Patient
9 ... Magnetic field detection / generation coil section
11 ... Cable
13 ... Insertion section
14 ... Shape detection device
16 ... operation part
17 ... Universal cable
22 ... Channel
23 ... Insertion slot
26a, 26b ... Source coil
28 ... Multiplexer
29 ... Drive unit
30 ... System control unit
31a, 31b, ..., 31f ... coil portion
32a, 32b ... changeover switch
33 ... Amplifier
34. Operation unit
35a, 35b ... selection switch
36: Position detection unit
37 ... Shape image generation unit
38 ... LED
39 ... lighting / extinguishing circuit
41 ... sucker
42. Fixing part
43 ... Coil body
44 ... Protrusions
45 ... groove

Claims (2)

検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置される磁界を発生する磁界発生手段と、
前記磁界発生手段により発生される磁界の検出を行う複数の磁界検出手段で構成された磁界検出部と、
前記磁界検出部を構成する複数の磁界検出手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界検出部に前記挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、
を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
In the endoscope shape detection system that inserts the insertion portion of the endoscope into the inspection object and measures the shape of the insertion portion of the endoscope,
Magnetic field generating means for generating a magnetic field disposed in the insertion portion;
A magnetic field detection unit comprising a plurality of magnetic field detection means for detecting a magnetic field generated by the magnetic field generation means;
Mounting means for attaching a plurality of magnetic field detection means constituting the magnetic field detection unit to the surface of the inspection object;
Display means for displaying the presence or absence of a predetermined position of the insertion portion on the magnetic field detection portion;
An endoscope shape detection system characterized by comprising:
検査対象物の内部に内視鏡の挿入部を挿入し、内視鏡の挿入部の形状を計測する内視鏡形状検出システムにおいて、
挿入部に配置される磁界を検出する磁界検出手段と、
前記磁界検出手段により検出されるための磁界を発生する複数の磁界発生手段で構成された磁界発生部と、
前記磁界発生部を構成する複数の磁界発生手段を検査対象物の表面に取り付ける取付手段と、
前記磁界発生素子部に前記挿入部の所定位置の有無を表示する表示手段と、 を設けたことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
In the endoscope shape detection system that inserts the insertion portion of the endoscope into the inspection object and measures the shape of the insertion portion of the endoscope,
Magnetic field detection means for detecting a magnetic field disposed in the insertion portion;
A magnetic field generating unit composed of a plurality of magnetic field generating means for generating a magnetic field to be detected by the magnetic field detecting means;
Mounting means for attaching a plurality of magnetic field generating means constituting the magnetic field generating part to the surface of the inspection object;
An endoscope shape detection system comprising: display means for displaying the presence or absence of a predetermined position of the insertion portion on the magnetic field generating element portion.
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EP1800594A1 (en) * 2003-08-22 2007-06-27 Olympus Corporation Device for detecting shape of endoscope
JP2006212187A (en) * 2005-02-03 2006-08-17 Pentax Corp Electronic endoscope system
JP4616322B2 (en) * 2007-10-29 2011-01-19 オリンパス株式会社 Endoscope device
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