JP6811944B2 - Endoscope insertion shape detector and endoscope system - Google Patents

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本発明は、被検体の内部に挿入される内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡挿入形状検出装置及び内視鏡システムに関する。 The present invention relates to an endoscope insertion shape detection device and an endoscope system that detect the shape of an insertion portion of an endoscope inserted inside a subject.

従来、このような分野の技術として、挿入可撓管及び湾曲部からなる内視鏡挿入部の内部に複数のコイルを配置し、外部からの電磁波を受信することによりコイルで発生した電気信号をリード線を介して外部に出力し、出力した電気信号の振幅や位相等に基づき挿入可撓管及び湾曲部の形状を把握する内視鏡が知られている。 Conventionally, as a technique in such a field, a plurality of coils are arranged inside an endoscope insertion part composed of an insertable flexible tube and a curved part, and an electric signal generated by the coils by receiving an electromagnetic wave from the outside is received. There are known endoscopes that output to the outside via a lead wire and grasp the shapes of the insertable flexible tube and the curved portion based on the amplitude and phase of the output electric signal.

例えば、下記特許文献1には、複数の挿入形状検出用コイルを所定の間隔で固定し、更に熱収縮チューブを被せた後に収縮させることにより、該熱収縮チューブをコイルに密着させる内視鏡が開示されている。 For example, Patent Document 1 below describes an endoscope in which a plurality of insertion shape detection coils are fixed at predetermined intervals, and the heat-shrinkable tubes are further covered and then contracted to bring the heat-shrinkable tubes into close contact with the coils. It is disclosed.

特開2002−143082号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-143082

しかし、上述の内視鏡では、コイルが熱収縮チューブにより固定されるため、内視鏡挿入部の湾曲動作等によってコイルの位置ずれが発生しやすい問題があった。また、コイルの引き出し線が半田付け等でリード線と電気的に接続される場合、コイルの引き出し線が細く、湾曲動作に起因するリード線の引張荷重や曲げ荷重等の負荷によって応力集中が生じやすいので、接続部でコイルの引き出し線が断線する問題もあった。 However, in the above-mentioned endoscope, since the coil is fixed by the heat-shrinkable tube, there is a problem that the position of the coil is likely to shift due to the bending operation of the endoscope insertion portion or the like. In addition, when the lead wire of the coil is electrically connected to the lead wire by soldering or the like, the lead wire of the coil is thin, and stress concentration occurs due to a load such as a tensile load or a bending load of the lead wire due to the bending operation. Since it is easy, there is also a problem that the lead wire of the coil is broken at the connection part.

本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、コイルの位置ずれを抑制できるとともに、リード線との接続部におけるコイル引き出し線の断線を防止できる内視鏡挿入形状検出装置及び内視鏡システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a technical problem, and is an endoscope insertion shape capable of suppressing a misalignment of a coil and preventing a disconnection of a coil lead wire at a connection portion with a lead wire. It is an object of the present invention to provide a detection device and an endoscopic system.

本発明に係る内視鏡挿入形状検出装置は、被検体の内部に挿入される内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡挿入形状検出装置であって、前記挿入部の内部に該挿入部の軸方向に沿って所定の間隔で配置される複数のコイルと、前記コイル毎に設けられ、該コイルの2本の引き出し線と電気的に接続されるとともに前記軸方向に延設する2本のリード線からなるリード線組と、前記コイル毎に設けられ、少なくとも該コイル及び該コイルの引き出し線と前記リード線組との接続部を被覆して前記軸方向に延びる電気絶縁部と、を備え、前記軸方向において、前記電気絶縁部の前側及び後側のいずれか一方側のみに前記リード線組が複数あった場合にその一方側、前記電気絶縁部の前側及び後側の両側に前記リード線組が複数あった場合にその少なくとも一方側に、複数の前記リード線組を結束する結束部が設けられていることを特徴としている。 The endoscope insertion shape detection device according to the present invention is an endoscope insertion shape detection device that detects the shape of an insertion portion of an endoscope inserted inside a subject, and is said to be inside the insertion portion. A plurality of coils arranged at predetermined intervals along the axial direction of the insertion portion, provided for each coil, electrically connected to the two lead wires of the coil, and extended in the axial direction. A lead wire set consisting of two lead wires and an electrically insulating portion provided for each coil and covering at least the coil and the connection portion between the lead wire of the coil and the lead wire set and extending in the axial direction. When there are a plurality of lead wire sets on only one of the front side and the rear side of the electrically insulating portion in the axial direction, one side of the lead wire set and both sides of the front side and the rear side of the electrically insulating portion. When there are a plurality of the lead wire sets in the above, a binding portion for binding the plurality of lead wire sets is provided on at least one side of the lead wire set.

本発明に係る内視鏡挿入形状検出装置では、電気絶縁部の前側及び後側のいずれか一方側のみにリード線組が複数あった場合にその一方側、電気絶縁部の前側及び後側の両側にリード線組が複数あった場合にその少なくとも一方側に、複数の前記リード線組を結束する結束部が設けられているので、結束部を用いて複数のリード線組の位置を固定することにより、リード線組同士のほぐれ及び電気絶縁部の位置ずれを防止することができ、その結果、コイルの位置ずれを抑制することができる。また、結束部で複数のリード線組の位置を固定することで、リード線組によってコイルの引き出し線とリード線との接続部に加えられる負荷を低減し、応力集中を抑制することができる。このため、接続部におけるコイル引き出し線の断線を防止することができ、コイルの耐久性を向上させることができる。 In the endoscope insertion shape detection device according to the present invention, when there are a plurality of lead wire sets on only one of the front side and the rear side of the electrically insulating portion, one side, the front side and the rear side of the electrically insulating portion. When there are a plurality of lead wire sets on both sides, a binding portion for binding the plurality of lead wire sets is provided on at least one side thereof, so that the positions of the plurality of lead wire sets are fixed by using the binding portion. As a result, it is possible to prevent loosening of the lead wire sets and misalignment of the electrically insulating portion, and as a result, misalignment of the coil can be suppressed. Further, by fixing the positions of the plurality of lead wire sets at the binding portion, the load applied to the connection portion between the lead wire and the lead wire of the coil by the lead wire set can be reduced, and stress concentration can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the coil lead wire from being broken at the connection portion, and it is possible to improve the durability of the coil.

本発明に係る内視鏡挿入形状検出装置において、前記結束部は、前記電気絶縁部の前側及び後側にそれぞれ設けられ、前記電気絶縁部を挟んで隣接する前側の結束部と後側の結束部との距離は、前記電気絶縁部の長さに対して1.2〜5倍であることが好ましい。 In the endoscope insertion shape detecting device according to the present invention, the binding portion is provided on the front side and the rear side of the electrically insulating portion, respectively, and the binding portion on the front side and the binding portion on the rear side adjacent to each other with the electrical insulating portion sandwiched therein. The distance from the portion is preferably 1.2 to 5 times the length of the electrically insulated portion.

本発明に係る内視鏡挿入形状検出装置において、前記電気絶縁部を挟んで隣接する前側の結束部と後側の結束部との距離は、前記電気絶縁部の長さに対して3〜4倍であることが好ましい。 In the endoscope insertion shape detecting device according to the present invention, the distance between the front binding portion adjacent to the electrically insulating portion and the rear binding portion is 3 to 4 with respect to the length of the electrically insulating portion. It is preferably doubled.

また、本発明に係る内視鏡挿入形状検出装置において、前記電気絶縁部の前側よりも後側の方が、前記結束部を設ける箇所が多いことが好ましい。 Further, in the endoscope insertion shape detecting device according to the present invention, it is preferable that there are more places where the binding portion is provided on the rear side than on the front side of the electrically insulating portion.

また、本発明に係る内視鏡挿入形状検出装置において、前記リード線組は、2本の前記リード線を撚り合わせてなる撚り線であることが好ましい。 Further, in the endoscope insertion shape detecting device according to the present invention, the lead wire set is preferably a stranded wire formed by twisting two of the lead wires.

更に、本発明に係る内視鏡挿入形状検出装置において、前記結束部は、複数の前記リード線組を結束する糸巻部であることが好ましい。 Further, in the endoscope insertion shape detecting device according to the present invention, the binding portion is preferably a pincushion portion that binds a plurality of the lead wire sets.

本発明に係る内視鏡システムは、上述の内視鏡挿入形状検出装置を備えることを特徴としている。 The endoscope system according to the present invention is characterized by including the above-mentioned endoscope insertion shape detecting device.

本発明によれば、コイルの位置ずれを抑制できるとともに、リード線との接続部におけるコイル引き出し線の断線を防止できる。 According to the present invention, it is possible to suppress the misalignment of the coil and prevent the coil lead wire from being broken at the connection portion with the lead wire.

実施形態に係る内視鏡システムを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the endoscope system which concerns on embodiment. 内視鏡の挿入部の先端部を示す正面図である。It is a front view which shows the tip part of the insertion part of an endoscope. 内視鏡の挿入部の先端部を示す側面断面図である。It is a side sectional view which shows the tip part of the insertion part of an endoscope. 内視鏡挿入形状検出装置が内蔵される位置検出用プローブの構成を示す部分断面図である。It is a partial cross-sectional view which shows the structure of the probe for position detection which built-in an endoscope insertion shape detection device.

以下、図面を参照して本発明に係る内視鏡挿入形状検出装置及び内視鏡システムの実施形態について説明する。以下の説明において、「軸方向」は内視鏡の挿入部の軸方向、「前側」は被検体側、「後側」は内視鏡の操作部側をそれぞれ示す。また、以下の実施形態では、内視鏡挿入形状検出装置を有する位置検出用プローブを、内視鏡の挿入部に内蔵された構成として説明するが、内視鏡の内部に設けられた処置具挿通チャンネルに挿通されるとともに着脱可能な構造としても良い。 Hereinafter, embodiments of the endoscope insertion shape detection device and the endoscope system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, "axial direction" indicates the axial direction of the insertion portion of the endoscope, "front side" indicates the subject side, and "rear side" indicates the operation portion side of the endoscope. Further, in the following embodiment, the position detection probe having the endoscope insertion shape detection device will be described as a configuration built in the insertion portion of the endoscope, but a treatment tool provided inside the endoscope. The structure may be removable as well as being inserted into the insertion channel.

図1は実施形態に係る内視鏡システムを示す概略構成図である。図1では、図面を簡潔に示す便宜上、装置同士の接続を矢印で示しており、また、位置検出用プローブの位置をより分かりやすくするために、挿入部の一部を破断して示している。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an endoscope system according to an embodiment. In FIG. 1, for convenience of showing the drawings briefly, the connections between the devices are indicated by arrows, and in order to make the position of the position detection probe easier to understand, a part of the insertion portion is broken and shown. ..

本実施形態の内視鏡システム1は、内部に内視鏡挿入形状検出装置50が設けられた内視鏡10と、内視鏡10に接続されるビデオプロセッサ20と、ビデオプロセッサ20に接続されて内視鏡10により撮像される画像を表示する第一モニタM1と、内視鏡10に接続される形状検出部40と、形状検出部40に接続される磁場発生装置30と、形状検出部40に接続されて内視鏡10の挿入形状の画像を表示する第二モニタM2とを備えている。 The endoscope system 1 of the present embodiment is connected to an endoscope 10 provided with an endoscope insertion shape detection device 50 inside, a video processor 20 connected to the endoscope 10, and a video processor 20. The first monitor M1 that displays the image captured by the endoscope 10, the shape detection unit 40 connected to the endoscope 10, the magnetic field generator 30 connected to the shape detection unit 40, and the shape detection unit. It is provided with a second monitor M2 which is connected to 40 and displays an image of the inserted shape of the endoscope 10.

内視鏡10は、被検体(図示せず)の内部に挿入される細長い管状の挿入部11と、該挿入部11に接続されて術者の操作を受ける操作部12と、操作部12から延出してビデオプロセッサ20及び形状検出部40にそれぞれ接続されるユニバーサルケーブル13とを有する。 The endoscope 10 is inserted from an elongated tubular insertion portion 11 inserted into a subject (not shown), an operation portion 12 connected to the insertion portion 11 and operated by an operator, and an operation portion 12. It has a universal cable 13 that extends and is connected to the video processor 20 and the shape detection unit 40, respectively.

挿入部11は、操作部12に連結されて比較的長く形成された挿入可撓管14と、挿入可撓管14と同軸上に連結されて比較的に短く形成された湾曲自在な湾曲部15とを有する。挿入可撓管14は、例えば螺旋管に網状管を被覆して形成された可撓管素材の外周面に、可撓性のある樹脂製外皮を更に被覆することにより形成されている。一方、湾曲部15は、例えば傾動自在に連結された複数の関節輪に網状管を被覆してなる湾曲パイプの外周面に、柔軟で弾力性のあるゴム製外皮を更に被覆することによって形成されている。 The insertion portion 11 includes an insertable flexible pipe 14 connected to the operation portion 12 and formed relatively long, and a bendable bendable portion 15 coaxially connected to the insert flexible pipe 14 and formed relatively short. And have. The insertable flexible tube 14 is formed by, for example, further coating a flexible resin outer skin on the outer peripheral surface of the flexible tube material formed by coating a spiral tube with a mesh tube. On the other hand, the curved portion 15 is formed by further coating a flexible and elastic rubber outer skin on the outer peripheral surface of a curved pipe formed by coating a reticulated tube on a plurality of articular rings connected so as to be tiltably connected. ing.

挿入部11の内部には、撮像信号ケーブル19及び位置検出用プローブ100(詳細は後述する)が該挿入部11の軸方向に沿って延設されている。また、図示しないが、挿入部11には、処置具挿通チャンネル、2本の送気/送水チューブ、副送水チューブ及び2本の照明用ライトガイドファイババンドルも内蔵されている。 Inside the insertion portion 11, an image pickup signal cable 19 and a position detection probe 100 (details will be described later) extend along the axial direction of the insertion portion 11. Further, although not shown, the insertion portion 11 also includes a treatment tool insertion channel, two air / water supply tubes, an auxiliary water supply tube, and two light guide fiber bundles for lighting.

図2は内視鏡の挿入部の先端部を示す正面図であり、図3は内視鏡の挿入部の先端部を示す側面部分断面図である。挿入部11の先端部11a(すなわち、湾曲部15の先端部)には、対物レンズ群17と、処置具挿通チャンネルの開口21と、2本の送気/送水チューブの先端にそれぞれ取り付けられる送気/送水ノズル22と、副送水チューブの先端に取り付けられる副送水ノズル23と、2本の照明用ライトガイドファイババンドルに対して1対1で設置される配光レンズ24とがそれぞれ配置されている。 FIG. 2 is a front view showing the tip end portion of the insertion portion of the endoscope, and FIG. 3 is a side sectional view showing the tip end portion of the insertion portion of the endoscope. At the tip 11a of the insertion portion 11 (that is, the tip of the curved portion 15), the objective lens group 17, the opening 21 of the treatment tool insertion channel, and the feeds attached to the tips of the two air supply / water supply tubes, respectively. The air / water supply nozzle 22, the sub-water supply nozzle 23 attached to the tip of the sub-water supply tube, and the light distribution lens 24 installed on a one-to-one basis with respect to the two light guide fiber bundles for illumination are arranged respectively. There is.

図3に示すように、対物レンズ群17は、挿入部11の先端部11aに設けられた円筒状の観察窓16に取り付けられている。この対物レンズ群17は、その後側に配置された撮像素子18と共に内視鏡10の撮像部を構成する。撮像素子18で撮像される被検体の内部画像の信号は、該撮像素子18に接続された撮像信号ケーブル19を介してビデオプロセッサ20に伝送される。 As shown in FIG. 3, the objective lens group 17 is attached to a cylindrical observation window 16 provided at the tip end portion 11a of the insertion portion 11. The objective lens group 17 constitutes an imaging unit of the endoscope 10 together with an imaging element 18 arranged on the rear side. The signal of the internal image of the subject imaged by the image sensor 18 is transmitted to the video processor 20 via the image sensor cable 19 connected to the image sensor 18.

また、挿入部11の先端部11aには、位置検出用プローブ100の先端部を挿入可能な挿入孔25が設けられている。挿入孔25内に挿入された位置検出用プローブ100の先端部は、ネジ26によって該挿入孔25に固定されている。 Further, the tip portion 11a of the insertion portion 11 is provided with an insertion hole 25 into which the tip portion of the position detection probe 100 can be inserted. The tip of the position detecting probe 100 inserted into the insertion hole 25 is fixed to the insertion hole 25 by a screw 26.

図1に示すように、操作部12は、操作把持部を構成する操作部本体12aと、操作部本体12aの挿入部11寄り側に設けられた処置具挿通口12cとを有する。処置具挿通口12cは上述処置具挿通チャンネルの操作部12側の開口である。また、操作部本体12aには、湾曲部15の湾曲を操作するための湾曲操作ノブ12b、及び内視鏡10の各操作に関するスイッチ類などが設けられている。 As shown in FIG. 1, the operation unit 12 has an operation unit main body 12a constituting the operation grip portion and a treatment tool insertion port 12c provided on the side closer to the insertion portion 11 of the operation unit main body 12a. The treatment tool insertion port 12c is an opening on the operation unit 12 side of the treatment tool insertion channel described above. Further, the operation unit main body 12a is provided with a bending operation knob 12b for operating the bending of the bending portion 15, and switches related to each operation of the endoscope 10.

ビデオプロセッサ20は、撮像素子18により撮像されて撮像信号ケーブル19を介して伝送された画像データを処理し、映像信号を生成するための装置である。このビデオプロセッサ20は、生成した映像信号を更に第一モニタM1に出力する。これによって、第一モニタM1に撮像された被検体の内部画像が表示される。 The video processor 20 is a device for processing image data imaged by the image sensor 18 and transmitted via the image pickup signal cable 19 to generate a video signal. The video processor 20 further outputs the generated video signal to the first monitor M1. As a result, the internal image of the subject captured on the first monitor M1 is displayed.

磁場発生装置30は、内蔵アンテナから交流磁界を発生させるための装置である。内蔵アンテナから発生した交流磁界によって、位置検出用プローブ100に配置される各コイル102(後述する)に起電力が発生して誘導電流が流れる。コイル102を流れる誘導電流は、コイル102と電気的に接続されるリード線組103(後述する)を介して形状検出部40に入力される。 The magnetic field generator 30 is a device for generating an alternating magnetic field from the built-in antenna. The alternating magnetic field generated from the built-in antenna generates an electromotive force in each coil 102 (described later) arranged in the position detection probe 100, and an induced current flows. The induced current flowing through the coil 102 is input to the shape detection unit 40 via a lead wire set 103 (described later) electrically connected to the coil 102.

形状検出部40は、内視鏡10の挿入部11の形状を検出するための電気回路(図示略)を有しており、各コイル102と電気的に接続されるリード線組103より入力される誘導電流に基づいて各コイル102の位置を検出し、検出した各コイル102の位置を線で繋ぐことにより、位置検出用プローブ100が配置された部分の軸線を推定する。更に、形状検出部40は、内視鏡10を模したモデルを上記軸線に沿って貼り付けたものを第二モニタM2に出力する。これにより、第二モニタM2に、被検体の内部に挿入された内視鏡10の推定挿入形状画像が表示される。 The shape detection unit 40 has an electric circuit (not shown) for detecting the shape of the insertion unit 11 of the endoscope 10, and is input from a lead wire set 103 electrically connected to each coil 102. The position of each coil 102 is detected based on the induced current, and the axis of the portion where the position detection probe 100 is arranged is estimated by connecting the detected positions of each coil 102 with a line. Further, the shape detection unit 40 outputs a model imitating the endoscope 10 attached along the axis to the second monitor M2. As a result, the estimated insertion shape image of the endoscope 10 inserted inside the subject is displayed on the second monitor M2.

図4は内視鏡挿入形状検出装置が内蔵される位置検出用プローブの構成を示す部分断面図である。図4に示すように、位置検出用プローブ100は、主に、可撓性を有する保護チューブ101と、該保護チューブ101の内部に設けられた内視鏡挿入形状検出装置50とを有する。そして、内視鏡挿入形状検出装置50は、内視鏡10の挿入部11の軸方向に沿って所定の間隔を空けて配置された複数(本実施形態では8個)のコイル102と、コイル102毎に設けられて該コイル102と電気的に接続されるリード線組103と、コイル102毎に設けられ、少なくともコイル102及び該コイル102とリード線組103との接続部を被覆して保護する電気絶縁部とを有する。 FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the configuration of a position detection probe incorporating an endoscope insertion shape detection device. As shown in FIG. 4, the position detecting probe 100 mainly has a flexible protective tube 101 and an endoscope insertion shape detecting device 50 provided inside the protective tube 101. The endoscope insertion shape detecting device 50 includes a plurality of coils 102 (8 in the present embodiment) arranged at predetermined intervals along the axial direction of the insertion portion 11 of the endoscope 10, and coils. A lead wire set 103 provided for each 102 and electrically connected to the coil 102, and a lead wire set 103 provided for each coil 102 to cover and protect at least the coil 102 and the connection portion between the coil 102 and the lead wire set 103. It has an electrical insulation part.

8個のコイル102は、挿入部11の先端部11aから操作部12に向かって1〜8の順に配置されている。そして、1個目及び2個目のコイル102は挿入部11の湾曲部15に対応する位置、3個目〜8個目のコイル102は挿入可撓管14に対応する位置にそれぞれ配置されている。これに伴い、保護チューブ101のうち、1個目及び2個目のコイル102を覆う第1部分101aは樹脂管の外周に金属コイルを巻回するように形成され、3個目〜8個目のコイル102を覆う第2部分101bは樹脂管のみによって形成されている。このようにすれば、第1部分101aの曲げ剛性を高めることができるので、湾曲部15の湾曲動作に好適に追従しながら、保護チューブ101の座屈発生を抑制することができる。 The eight coils 102 are arranged in the order of 1 to 8 from the tip end portion 11a of the insertion portion 11 toward the operation portion 12. The first and second coils 102 are arranged at positions corresponding to the curved portion 15 of the insertion portion 11, and the third to eighth coils 102 are arranged at positions corresponding to the insert flexible pipe 14. There is. Along with this, the first portion 101a of the protective tube 101 that covers the first and second coils 102 is formed so as to wind a metal coil around the outer periphery of the resin tube, and the third to eighth coils. The second portion 101b covering the coil 102 of the above is formed only by a resin tube. By doing so, since the flexural rigidity of the first portion 101a can be increased, it is possible to suppress the occurrence of buckling of the protective tube 101 while suitably following the bending operation of the bending portion 15.

コイル102は、芯材(磁性コア)102aにコイル線材を巻回することによって形成されている。リード線組103は、コイル102の後側に配置され、軸方向に沿って操作部12側に延設されている。このリード線組103は、コイル102から引き出された2本の引き出し線とそれぞれ電気的に接続される2本のリード線103a,103bからなる。リード線103a,103bは、それぞれエナメル線であり、半田付け、ロウ付け、溶接等でコイル102の引き出し線と接続されている。そして、リード線組103は、2本のリード線103a,103bを撚り合わせてなる撚り線となっている。 The coil 102 is formed by winding a coil wire around a core material (magnetic core) 102a. The lead wire assembly 103 is arranged on the rear side of the coil 102 and extends along the axial direction to the operation unit 12 side. The lead wire set 103 is composed of two lead wires 103a and 103b that are electrically connected to the two lead wires drawn from the coil 102, respectively. The lead wires 103a and 103b are enamel wires, respectively, and are connected to the lead wire of the coil 102 by soldering, brazing, welding, or the like. The lead wire set 103 is a stranded wire formed by twisting two lead wires 103a and 103b together.

図4上段に示すように、位置検出用プローブ100の先端部には、保護チューブ101の第1部分101aの先端部に外挿されるとともに、該第1部分101aの先端から更に前側に延出する略円筒状の先端保持筒110が設けられている。この先端保持筒110は、その略中央位置に配置されて外径及び内径ともに周囲より縮小する縮径部110aと、縮径部110aの後側に配置されて保護チューブ101の第1部分101aに外挿される外挿部110bと、縮径部110aから前側に延出する延出部110cに分けられている。そして、該先端保持筒110の内部には、1個目のコイル102が挿入された状態で固定されている。 As shown in the upper part of FIG. 4, the tip of the position detection probe 100 is externally inserted into the tip of the first portion 101a of the protective tube 101, and extends further forward from the tip of the first portion 101a. A substantially cylindrical tip holding cylinder 110 is provided. The tip holding cylinder 110 is arranged at a substantially central position thereof and is arranged on a reduced diameter portion 110a whose outer diameter and inner diameter are reduced from the periphery, and on the rear side of the reduced diameter portion 110a and on a first portion 101a of the protective tube 101. It is divided into an extrapolated portion 110b to be extrapolated and an extending portion 110c extending forward from the reduced diameter portion 110a. Then, the first coil 102 is fixed inside the tip holding cylinder 110 with the first coil 102 inserted.

具体的には、1個目のコイル102は、その略中央位置から前端までの部分が樹脂材料からなる抜け止め筒108の内部に挿入されており、中央位置から後端までの部分が絶縁チューブ106の内部に挿入されている。抜け止め筒108は、先端保持筒110の延出部110cに挿入可能、且つ縮径部110aの内径よりも大きく形成されている。このようにすることで、先端保持筒110の延出部110cに内挿された抜け止め筒108は、縮径部110aより前側に移動可能であるが、後側への移動が縮径部110aによって制限されている。 Specifically, the portion of the first coil 102 from its substantially central position to the front end is inserted into the retaining cylinder 108 made of a resin material, and the portion from the central position to the rear end is an insulating tube. It is inserted inside the 106. The retaining cylinder 108 can be inserted into the extending portion 110c of the tip holding cylinder 110, and is formed to be larger than the inner diameter of the reduced diameter portion 110a. By doing so, the retaining cylinder 108 inserted into the extending portion 110c of the tip holding cylinder 110 can be moved to the front side of the reduced diameter portion 110a, but can be moved to the rear side of the reduced diameter portion 110a. Limited by.

絶縁チューブ106は、1個目のコイル102の中央位置から後端までの部分、該コイル102の引き出し線とリード線組103との接続部、及びリード線組103の先端部の一部を被覆するように、軸方向に沿って形成されている。この絶縁チューブ106は、その先端が抜け止め筒108に当接するように縮径部110aに挿通されている。そして、1個目のコイル102の安定性、該コイル102の引き出し線とリード線組103との接続部の強度を高めるために、抜け止め筒108及び絶縁チューブ106の内部には、樹脂接着剤が充填されている。ここで、絶縁チューブ106と抜け止め筒108とは、特許請求の範囲に記載の「電気絶縁部」に相当するものである。 The insulating tube 106 covers the portion from the center position to the rear end of the first coil 102, the connection portion between the lead wire of the coil 102 and the lead wire set 103, and a part of the tip end portion of the lead wire set 103. It is formed along the axial direction so as to. The insulating tube 106 is inserted through the diameter-reduced portion 110a so that its tip abuts on the retaining cylinder 108. Then, in order to increase the stability of the first coil 102 and the strength of the connection portion between the lead wire of the coil 102 and the lead wire set 103, a resin adhesive is used inside the retaining cylinder 108 and the insulating tube 106. Is filled. Here, the insulating tube 106 and the retaining tube 108 correspond to the "electrically insulated portion" described in the claims.

8個のコイル102のうち、1個目を除いた残りのコイル102(すなわち2個目〜8個目のコイル102)は、全て絶縁チューブ(電気絶縁部)104に被覆されている。絶縁チューブ104は、コイル102の芯材102aの前端より少し前の位置からコイル102の全長にわたり、コイル102の引き出し線とリード線組103との接続部を超えて更にリード線組103の一部までの範囲に形成されている。コイル102の安定性、コイル102の引き出し線とリード線組103との接続部の強度を高めるために、絶縁チューブ104の内部にも樹脂接着剤が充填されている。 Of the eight coils 102, the remaining coils 102 (that is, the second to eighth coils 102) except for the first coil are all covered with an insulating tube (electrically insulated portion) 104. The insulating tube 104 extends from a position slightly before the front end of the core material 102a of the coil 102 to the entire length of the coil 102, extends beyond the connection portion between the lead wire of the coil 102 and the lead wire set 103, and is a part of the lead wire set 103. It is formed in the range up to. A resin adhesive is also filled inside the insulating tube 104 in order to increase the stability of the coil 102 and the strength of the connection portion between the lead wire of the coil 102 and the lead wire set 103.

図4に示すように、コイル102毎に設けられたリード線組103は、軸方向に沿って後側に行くにつれ、その本数が増えていく。具体的には、図4上段に示す1個目のコイル102と電気的に接続される1本目のリード線組103は、2個目のコイル102を通過した後に該2個目のコイル102と電気的に接続される2本目のリード線組103と合流する(図4中段参照)。本実施形態での合流とは、複数本のリード線組103を併せて1本になることではなく、複数本のままで並行して延在することを意味する。 As shown in FIG. 4, the number of lead wire sets 103 provided for each coil 102 increases toward the rear side along the axial direction. Specifically, the first lead wire set 103 electrically connected to the first coil 102 shown in the upper part of FIG. 4 is connected to the second coil 102 after passing through the second coil 102. It merges with the second lead wire set 103 that is electrically connected (see the middle section of FIG. 4). Confluence in the present embodiment does not mean that a plurality of lead wire sets 103 are combined into one, but that the plurality of lead wires are extended in parallel as they are.

合流した1本目及び2本目のリード線組103は、更に3個目のコイル102を通過した後に該3個目のコイル102と電気的に接続される3本目のリード線組103と合流する(図4下段参照)。このようにコイル102通過毎に、リード線組103が順次に合流するので、合流するリード線組103の本数がどんどん増える。 The merged first and second lead wire sets 103 merge with the third lead wire set 103 that is electrically connected to the third coil 102 after passing through the third coil 102 (. See the bottom of FIG. 4). In this way, the lead wire sets 103 are sequentially merged each time the coil 102 is passed, so that the number of the lead wire sets 103 to be merged increases steadily.

本実施形態において、挿入部11の軸方向において、絶縁チューブ104の前側及び後側のいずれか一方側のみにリード線組103が複数あった場合にその一方側、絶縁チューブ104の前側及び後側の両側にリード線組103が複数あった場合にその前後両側に、複数のリード線組103を結束する糸巻部(結束部)105が設けられている。 In the present embodiment, when there are a plurality of lead wire sets 103 on only one of the front side and the rear side of the insulating tube 104 in the axial direction of the insertion portion 11, one side, the front side and the rear side of the insulating tube 104. When there are a plurality of lead wire sets 103 on both sides of the above, thread winding portions (binding portions) 105 for binding the plurality of lead wire sets 103 are provided on both front and rear sides thereof.

具体的には、図4の中段に示すように、2個目のコイル102と、該コイル102の引き出し線とリード線組103との接続部と、リード線組103の一部とを覆う絶縁チューブ104(以下、説明の煩雑を避けるために、「コイル102と、該コイル102の引き出し線とリード線組103との接続部と、リード線組103の一部とを覆う絶縁チューブ104」を「コイル102に対応する絶縁チューブ104」とする)の後側には、1本目のリード線組103及びそれと合流した2本目のリード線組103がそれぞれ延設されており、すなわち、リード線組103が2本ある。そして、該2個目のコイル102に対応する絶縁チューブ104の後側には、1本目及び2本目のリード線組103を結束する糸巻部105が2箇所に設けられている。一方、該2個目のコイル102に対応する絶縁チューブ104の前側には、1本目のリード線組103しかないので、糸巻部105が設けられていない。なお、糸巻部105は、例えば複数のリード線組103を固定するようにナイロン糸で強く縛ることにより形成されている。 Specifically, as shown in the middle part of FIG. 4, the insulation covering the second coil 102, the connection portion between the lead wire of the coil 102 and the lead wire set 103, and a part of the lead wire set 103. Tube 104 (hereinafter, in order to avoid complication of description, "insulating tube 104 that covers the coil 102, the connection portion between the lead wire of the coil 102 and the lead wire set 103, and a part of the lead wire set 103". The first lead wire set 103 and the second lead wire set 103 that merges with the first lead wire set 103 are extended behind the "insulated tube 104 corresponding to the coil 102", that is, the lead wire set. There are two 103s. Then, on the rear side of the insulating tube 104 corresponding to the second coil 102, thread winding portions 105 for binding the first and second lead wire sets 103 are provided at two places. On the other hand, since there is only the first lead wire set 103 on the front side of the insulating tube 104 corresponding to the second coil 102, the spool portion 105 is not provided. The bobbin 105 is formed by, for example, being strongly tied with a nylon thread so as to fix a plurality of lead wire sets 103.

また、図4の下段に示す3個目のコイル102に対応する絶縁チューブ104の前側には、上記1本目及び2本目のリード線組103が延設されており、これらのリード線組103を結束する糸巻部105が1箇所に設けられている。それに対し、3個目のコイル102に対応する絶縁チューブ104の後側には、1本目及び2本目のリード線組103に加えて更に3本目のリード線組103が合流されており、これらの3本のリード線組103を結束する糸巻部105が2箇所に設けられている。 Further, the first and second lead wire sets 103 are extended on the front side of the insulating tube 104 corresponding to the third coil 102 shown in the lower part of FIG. 4, and these lead wire sets 103 are provided. A bobbin winding portion 105 for binding is provided at one place. On the other hand, in addition to the first and second lead wire sets 103, a third lead wire set 103 is joined to the rear side of the insulating tube 104 corresponding to the third coil 102. Thread winding portions 105 for binding the three lead wire sets 103 are provided at two locations.

なお、1個目のコイル102に対応する抜け止め筒108及び絶縁チューブ106の後側には、2個目のコイル102に対応する絶縁チューブ104の前側と同様に1本目のリード線組103しかないので、糸巻部105が設けられていない。 In addition, on the rear side of the retaining cylinder 108 corresponding to the first coil 102 and the insulating tube 106, only the first lead wire set 103 is provided on the rear side of the insulating tube 104 corresponding to the second coil 102, as on the front side. Since there is no thread winding portion 105, the thread winding portion 105 is not provided.

また、図4の下段に示すように、3個目のコイル102に対応する絶縁チューブ104の前側では糸巻部105が1箇所に設けられているが、該絶縁チューブ104の後側では糸巻部105が2箇所に設けられている。すなわち、3個目のコイル102に対応する絶縁チューブ104に対して、その前側よりも後側の方が糸巻部105を設ける箇所が多い。 Further, as shown in the lower part of FIG. 4, the spool portion 105 is provided at one position on the front side of the insulating tube 104 corresponding to the third coil 102, but the spool portion 105 is provided on the rear side of the insulating tube 104. Are provided in two places. That is, with respect to the insulating tube 104 corresponding to the third coil 102, there are many places where the bobbin winding portion 105 is provided on the rear side rather than the front side thereof.

これは、該絶縁チューブ104の前側ではリード線組103同士のほぐれを防止する必要があることに対し、後側では3個目のコイル102に接続されるリード線組103が更に合流し、結束されたリード線組103の影響で該絶縁チューブ104の位置ずれが生じやすいからである。そして、絶縁チューブ104の前側よりも後側の糸巻部105を設ける箇所を多くすることで、合流されるリード線組103同士を確実に固定し、絶縁チューブ104の位置ずれを抑制することができる。 This is because it is necessary to prevent the lead wire sets 103 from unraveling on the front side of the insulating tube 104, whereas the lead wire sets 103 connected to the third coil 102 are further merged and bound on the rear side. This is because the position of the insulating tube 104 is likely to shift due to the influence of the lead wire set 103. By increasing the number of places where the bobbin winding portion 105 is provided on the rear side of the insulating tube 104 rather than on the front side, the lead wire sets 103 to be merged can be reliably fixed to each other and the misalignment of the insulating tube 104 can be suppressed. ..

本実施形態において、3個目のコイル102に対応する絶縁チューブ104を挟んで隣接する前側の糸巻部105と後側の糸巻部105との距離は、該絶縁チューブ104の長さに対して1.2〜5倍である。このようにすることで、リード線組103(すなわち、リード線103a,103b)との接続部におけるコイル102の引き出し線の断線を防止しつつ、リード線組103同士のほぐれを抑制することができる。なお、隣接する前側の糸巻部105と後側の糸巻部105とは、絶縁チューブ104を挟んで最も近い位置にある前側の糸巻部105及び後側の糸巻部105のことを指す。 In the present embodiment, the distance between the front spool portion 105 and the rear spool 105 adjacent to each other with the insulating tube 104 corresponding to the third coil 102 sandwiched is 1 with respect to the length of the insulating tube 104. .2 to 5 times. By doing so, it is possible to prevent the lead wire set 103 from being loosened while preventing the lead wire set of the coil 102 from being broken at the connection portion with the lead wire set 103 (that is, the lead wire sets 103a and 103b). .. The adjacent front spool portion 105 and the rear spool portion 105 refer to the front spool portion 105 and the rear spool portion 105 that are closest to each other with the insulating tube 104 in between.

ここで、下限値である1.2倍は、隣接する前側及び後側の糸巻部105の距離がそれより小さくなると、糸巻部105の結束によってリード線組103との接続部への負荷が大きくなり、コイル102の引き出し線が断線する可能性が却って高くなることを考慮して設定されたものである。一方、上限値である5倍は、隣接する前側及び後側の糸巻部105の距離がそれより大きくなると、糸巻部105を設けてもリード線組103同士のほぐれが発生しやすく、絶縁チューブ104がほぐれたリード線組103の間に入り込んで絡んでしまう可能性があることを考慮して設定されたものである。 Here, at 1.2 times the lower limit, when the distance between the adjacent front and rear spools 105 is smaller than that, the load on the connection with the lead wire assembly 103 is large due to the binding of the spools 105. Therefore, it is set in consideration of the possibility that the lead wire of the coil 102 is broken. On the other hand, at 5 times the upper limit, if the distance between the adjacent front and rear spools 105 is larger than that, the lead wire sets 103 are likely to be loosened even if the spool 105 is provided, and the insulating tube 104 It is set in consideration of the possibility that the unraveled lead wire set 103 may get caught and entangled.

好ましくは、隣接する前側の糸巻部105と後側の糸巻部105との距離が該絶縁チューブ104の長さに対して3〜4倍である。このようすれば、リード線組103との接続部におけるコイル102の引き出し線の断線防止効果、及びリード線組103同士のほぐれ抑制効果を更に高めることができる。 Preferably, the distance between the adjacent front spool portion 105 and the rear spool portion 105 is 3 to 4 times the length of the insulating tube 104. In this way, the effect of preventing disconnection of the lead wire of the coil 102 at the connection portion with the lead wire set 103 and the effect of suppressing loosening of the lead wire sets 103 can be further enhanced.

なお、4〜8個目のコイル102及びそれらに電気的に接続されるリード線組103等については、3個目のコイル102及びリード線組103と同様のため、重複説明を省略する。 Since the 4th to 8th coils 102 and the lead wire set 103 electrically connected to them are the same as the 3rd coil 102 and the lead wire set 103, duplicate description will be omitted.

以上のように構成された内視鏡挿入形状検出装置50では、2個目のコイル102に対応する絶縁チューブ104の後側に1本目及び2本目のリード線組103を結束する糸巻部105、3個目以降のコイル102に対応する各絶縁チューブ104の前側及び後側に、複数のリード線組103を結束する糸巻部105がそれぞれ設けられている。これらの糸巻部105を用いて複数のリード線組103の位置を固定することにより、リード線組103同士のほぐれ及び絶縁チューブ104の位置ずれを防止することができ、その結果、コイル102の位置ずれを抑制することができる。また、糸巻部105で複数のリード線組103の位置を固定することで、リード線組103によってコイル102の引き出し線とリード線組103(すなわち、リード線103a,103b)との接続部に加えられる負荷を低減し、応力集中の発生を抑制することができる。このため、接続部におけるコイル引き出し線の断線を防止することができ、コイル102の耐久性を向上させることができる。更に、絶縁チューブ104が透明である場合、コイル102の位置を視認することができるので、コイル102の位置を容易に把握することができる。また、上述の内視鏡挿入形状検出装置50を備える内視鏡システム1によれば、コイル102の位置ずれを抑制できるとともに、リード線組103との接続部におけるコイル引き出し線の断線を防止できる。 In the endoscope insertion shape detecting device 50 configured as described above, the thread winding portion 105 that binds the first and second lead wire sets 103 to the rear side of the insulating tube 104 corresponding to the second coil 102, Thread winding portions 105 for bundling a plurality of lead wire sets 103 are provided on the front side and the rear side of each insulating tube 104 corresponding to the third and subsequent coils 102, respectively. By fixing the positions of the plurality of lead wire sets 103 using these spools 105, it is possible to prevent loosening of the lead wire sets 103 and misalignment of the insulating tube 104, and as a result, the position of the coil 102. The deviation can be suppressed. Further, by fixing the positions of the plurality of lead wire sets 103 at the spool portion 105, the lead wire set 103 adds to the connection portion between the lead wire of the coil 102 and the lead wire set 103 (that is, the lead wires 103a, 103b). It is possible to reduce the load applied and suppress the occurrence of stress concentration. Therefore, it is possible to prevent the coil lead wire from being broken at the connection portion, and it is possible to improve the durability of the coil 102. Further, when the insulating tube 104 is transparent, the position of the coil 102 can be visually recognized, so that the position of the coil 102 can be easily grasped. Further, according to the endoscope system 1 provided with the endoscope insertion shape detecting device 50 described above, the misalignment of the coil 102 can be suppressed, and the disconnection of the coil lead wire at the connection portion with the lead wire set 103 can be prevented. ..

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs are designed without departing from the spirit of the present invention described in the claims. You can make changes.

例えば、上述の実施形態では、絶縁チューブ104(すなわち、3個目〜8個目の絶縁チューブ104)の前側及び後側の両側にリード線組103が複数あった場合に、その前後両側に糸巻部105を設けることを説明したが、前後両側の一方側のみに糸巻部105を設けても良い。また、糸巻部105を設ける箇所は上述した内容に限られずに、必要に応じて適宜変更しても良い。更に、上述の実施形態において、複数のリード線組を結束する結束部として糸巻部の例を説明したが、接着剤を用いた結束部、挟みのような金具を用いた結束部などであっても良い。 For example, in the above-described embodiment, when there are a plurality of lead wire sets 103 on both the front side and the rear side of the insulating tube 104 (that is, the third to eighth insulating tubes 104), thread windings are wound on both front and rear sides thereof. Although it has been described that the portion 105 is provided, the bobbin winding portion 105 may be provided only on one side of both the front and rear sides. Further, the location where the spool portion 105 is provided is not limited to the above-mentioned contents, and may be appropriately changed as necessary. Further, in the above-described embodiment, the example of the bobbin winding portion has been described as the binding portion for binding a plurality of lead wire sets, but the binding portion using an adhesive, the binding portion using a metal fitting such as a pinch, and the like. Is also good.

また、上述の実施形態では、内視鏡10の外部に設けられる磁場発生装置30から発生させた磁界を、内視鏡10の挿入部11の内部に配置されたコイル102によって検出する方式を挙げて説明したが、本発明は内視鏡の挿入部の内部に配置されたコイルから磁界を発生させ、その磁界を内視鏡の外部に設けられる磁界検出装置で検出する方式にも適用される。 Further, in the above-described embodiment, a method of detecting a magnetic field generated by a magnetic field generator 30 provided outside the endoscope 10 by a coil 102 arranged inside the insertion portion 11 of the endoscope 10 is mentioned. As described above, the present invention is also applied to a method in which a magnetic field is generated from a coil arranged inside the insertion portion of the endoscope, and the magnetic field is detected by a magnetic field detection device provided outside the endoscope. ..

1 内視鏡システム
10 内視鏡
11 挿入部
11a 先端部
12 操作部
13 ユニバーサルケーブル
14 挿入可撓管
15 湾曲部
20 ビデオプロセッサ
30 磁場発生装置
40 形状検出部
50 内視鏡挿入形状検出装置
100 位置検出用プローブ
101 保護チューブ
102 コイル
103 リード線組
103a,103b リード線
104 絶縁チューブ(電気絶縁部)
105 糸巻部(結束部)
106 絶縁チューブ(電気絶縁部)
108 抜け止め筒(電気絶縁部)
1 Endoscope system 10 Endoscope 11 Insertion part 11a Tip part 12 Operation part 13 Universal cable 14 Insertable flexible tube 15 Curved part 20 Video processor 30 Magnetic field generator 40 Shape detection unit 50 Endoscope insertion shape detection device 100 Position Detection probe 101 Protective tube 102 Coil 103 Lead wire set 103a, 103b Lead wire 104 Insulated tube (electrically insulated part)
105 Thread winding part (binding part)
106 Insulation tube (electrical insulation)
108 Retaining cylinder (electrical insulation)

Claims (6)

被検体の内部に挿入される内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡挿入形状検出装置であって、
前記挿入部の内部に該挿入部の軸方向に沿って所定の間隔で配置される複数のコイルと、
前記コイル毎に設けられ、該コイルの2本の引き出し線と電気的に接続されるとともに前記軸方向に延設する2本のリード線からなるリード線組と、
前記コイル毎に設けられ、少なくとも該コイル及び該コイルの引き出し線と前記リード線組との接続部を被覆して前記軸方向に延びる電気絶縁部と、を備え、
前記軸方向において、前記電気絶縁部の前側及び後側のいずれか一方側のみに前記リード線組が複数あった場合にその一方側、前記電気絶縁部の前側及び後側の両側に前記リード線組が複数あった場合にその前後両側に、複数の前記リード線組を結束する結束部が設けられ
前記結束部は、糸巻部であり、
前記糸巻部は、前記コイルから離れた位置にあり、かつ、隣接するコイル同士の間に複数設けられていることを特徴とする内視鏡挿入形状検出装置。
It is an endoscope insertion shape detection device that detects the shape of the insertion part of the endoscope that is inserted inside the subject.
A plurality of coils arranged inside the insertion portion at predetermined intervals along the axial direction of the insertion portion,
A lead wire set provided for each coil, which is electrically connected to the two lead wires of the coil and is composed of two lead wires extending in the axial direction.
Each coil is provided with at least an electrically insulating portion that covers the coil and the connection portion between the lead wire of the coil and the lead wire set and extends in the axial direction.
When there are a plurality of lead wire sets on only one of the front side and the rear side of the electrically insulated portion in the axial direction, the lead wires are on one side of the lead wires and on both sides of the front side and the rear side of the electrically insulated portion. set of its front and rear sides when a plurality of bundling unit for bundling a plurality of the lead wire assembly is provided,
The binding portion is a spool portion and
An endoscope insertion shape detecting device characterized in that the thread winding portion is located at a position away from the coil and is provided between a plurality of adjacent coils .
記電気絶縁部を挟んで隣接する前側の結束部と後側の結束部との距離は、前記電気絶縁部の長さに対して1.2〜5倍であることを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状検出装置。 The distance between the front SL front binding portion adjacent across the electrically insulating portion and the rear side of the bundling unit claims, characterized in that said a 1.2-5 times the length of the electrically insulating portion The endoscope insertion shape detection device according to 1. 前記電気絶縁部を挟んで隣接する前側の結束部と後側の結束部との距離は、前記電気絶縁部の長さに対して3〜4倍であることを特徴とする請求項2に記載の内視鏡挿入形状検出装置。 The second aspect of claim 2, wherein the distance between the front binding portion adjacent to the electrically insulating portion and the rear binding portion is 3 to 4 times the length of the electrically insulating portion. Endoscope insertion shape detection device. 前記電気絶縁部の前側よりも後側の方が、前記結束部を設ける箇所が多いことを特徴とする請求項2又は3に記載の内視鏡挿入形状検出装置。 The endoscope insertion shape detecting device according to claim 2 or 3, wherein the binding portion is provided more frequently on the rear side than on the front side of the electrically insulating portion. 前記リード線組は、2本の前記リード線を撚り合わせてなる撚り線であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の内視鏡挿入形状検出装置。 The endoscope insertion shape detecting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the lead wire set is a stranded wire obtained by twisting two lead wires together. 請求項1〜のいずれか一項に記載の内視鏡挿入形状検出装置を備えることを特徴とする内視鏡システム。 An endoscope system comprising the endoscope insertion shape detecting device according to any one of claims 1 to 5 .
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