JPH02218330A - 内視鏡の挿入方向の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、暗い方向を検出し、この方向を内視鏡の挿入
方向とする内視鏡の挿入方向の検出装置に関づる。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］近年、体
腔内に細長の挿入部を挿入することにより、体腔内臓器
等を観察したり、必要に応じ処置具チャンネル内に挿通
した処置具を用いて各種治療処置のできる内視鏡が広く
利用されている。

ところで、従来、内視鏡を管腔内等に挿入する場合、術
者が内視鏡像を観察しながら、内視鏡の挿入方向を判断
し、挿入部の先端側をその挿入方向に向くように湾曲操
作して、内視鏡を挿入していた。

しかしながら、大腸検査等における内視鏡の挿入には、
高度の技術と熟練を要していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、内視
鏡の挿入方向を検出でき、内視鏡の挿入を容易にするこ
とのできる内視鏡の挿入方向の検出装置を提供すること
を目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の内視鏡の挿入方向の検出装置は、内視鏡の通常
観察の視野よりも狭い視野を有する受光手段と、前記受
光手段の視野を走査する走査手段と、前記走査手段によ
って前記受光手段の視野を走査して得られる各視野方向
の前記受光手段の受光量に基づいて、前記受光手段の受
光量の小さい方向を検出する検出手段とを備え、前記検
出手段で検出された方向を内視鏡の挿入方向とするもの
である。

［作用］ 本発明では、走査手段によって、受光手段の通常観察の
視野よりも狭い視野が走査され、検出手段によって、視
野を走査して得られる各視野方向の受光手段の受光量に
基づいて、受光手段の受光量の小さい方向が検出される
。そして、この受光量の小さい方向、づなわら、暗い方
向が内視鏡の挿入方向とみなされる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡装置の構成を示す説明図、第２図は視野マス
クの説明図、第３図は自動挿入装置の構成を示すブロッ
ク図、第４図は本実施例の動作を説明するためのフロー
チャートである。

第１図に示すように、内視鏡装置は、内？１３！鏡１と
、この内視鏡１が接続される制御装置２０と、この制御
装置２０に接続されるモニタ２１とを備えている。

前記内視鏡１は、細長で可撓性を有する挿入部２と、こ
の挿入部２の後端に連設された操作部３とを備えている
。前記操作部３からは、側方に、可撓性を右するユニバ
ーサルコード４が延設され、このユニバーサルコード４
の端部が、前記制御装置２０に接続されるようになって
いる。

前記挿入部２の先端側には、湾曲可能な湾曲部６が設け
られ、この湾曲部６は、内視鏡１に設けられた湾曲・挿
入駆動手段７によって湾曲制御されるようになっている
。前記湾曲部６を湾曲操作するために、例えば、挿入部
２内に複数のアングルワイヤが挿通され、このアングル
ワイヤの先端部が湾曲部６の先端側に固定されている。

そして、このアングルワイＶの後端部が、前記湾曲・挿
入駆動手段７に設けられたモータによって牽引され、こ
れにより、前記湾曲部６を任意の方向に湾曲できるよう
になっている。尚、湾曲手段としては、前記湾曲部６内
に形状記憶合金等を用いたアクチュエータを設けても良
い。

また、本実施例では、前記湾曲・挿入駆動手段７によっ
て、挿入部２を進行させることができるようになってい
る。この挿入部２の進行手段としては、例えば、特開昭
６２−４１６３５＠公報に示される手段を用いることが
できる。あるいは、挿入部２の後端側に、挿入部２を繰
り出す手段を設けても良い。

前記挿入部２の先端部１０には、観察窓と照明窓とが設
けられている。前記１１３Ｊ察窓の内側には、対物レン
ズ１１が設置ノられ、この対物レンズ１１の結像位置に
、ファイババンドルよりなるイメージガイド１２の先端
面が配置されている。このイメージガイド１２は、前記
挿入部２内に挿通され、前記操作部３まで延設されてい
る。前記操作部３内には、前記イメージガイド１２の後
端面に対向して、視野マスク１６．結像レンズ１７及び
固体ｉｌｌｌ素像１８が順に配設されている。

前記視野マスク１６は、第２図に示すように、通常観察
用の視野の大きい通常観察窓１６ａと、自動挿入用の視
野の小さい自動挿入採光窓１６ｂとを有すると共に、回
転軸１６ｃを中心に回動可能になっており、前記通常？
ＩＡ京窓１６ａと自動挿入採光窓１６ｂの一方を、選択
的に、前記イメージガイド１２の後端面に対向ざＶるこ
とができるようになっている。

前記固体１１１１ｇ！素子１８に接続された信号線は、
ユニバーサルコード４内に挿通されて、前記制御装置２
０に設けられた信号処理回路２２及び自動挿入装置３０
に接続されるようになっている。また、前記照明窓の内
側には、配光レンズ１３が設番ノられ、この配光レンズ
１３の後端に、ファイババンドルよりなるライトガイド
１４が連設されている。このライトガイド１４は、前記
挿入部２゜操作部３及びユニバーサルコード４内に挿通
され、入射端部は、前記制御１１装置２０に接続される
ようになっている。そして、この制御装置２０に設けら
れた光源装置２３から出射された照明光が、前記ライト
ガイド１４の入射端に入射するようになつでいる。

前記固体撮像素子１２は、前記信号処理回路２２によっ
て駆動されると共に、このβ１体撮像素子１２の出力信
号は、前記信号処理回路２２で映像信号処理されるよう
になっている。この信号処理回路２２から出力される映
像信号は、モニタ２１に入力され、このモニタ２１に被
写体像が表示されるようになっている。

次に、第３図を参照して、前記自動挿入装置３０につい
て説明する。

前記自動挿入装置３０は、内？Ｒ１ｔ１の視野マスク１
６を回動操作するマスク−り御手段３２と、湾曲・挿入
駆動手段７を制御して、自動挿入採光窓１６ｂによる視
野を走査（スキャン）するスキャン制御手段３３と、前
記マスク制御手段３２及びスキャン！１１１１１手段３
３を動作させる自動挿入動作／停止スイッチ３１とを備
えている。前記マスク制御手段３２は、自動挿入動作／
停止スイッチ３１に連動して１、自動挿入動作時には自
動挿入採光窓１６ｂがイメージガイド１２後端面に対向
し、それ以外のときには通常Ｉ２察窓１６ａがイメージ
ガイド１２後端面に対向するように、視野マスク１６を
回動操作するようになっている。尚、前記視野マスク１
６は、手動で回動操作するものであっても良い。また、
前記スキャン制御手段３３は、自動挿入時には、湾曲・
挿入駆動手段７を制御して、湾曲部６を湾曲操作し、前
記自動挿入採光窓１６ｂによる視野をス４：ヤンするよ
うになっている。尚、視野をスキャンする手段としては
、対物レンズの視野を変換する手段を設けても良い。

また、自動挿入装置３０は、内視鏡１の固体撮像素子１
８の受光量を測定し、記憶づる受光Ｆ！ｊ測定手段３４
を備えている。この受光量測定手段３４は、前記スキｔ
！ン制９１１手段３３によって制御され、自動挿入時に
は、前記スキ１シン制御手段３３によって自動挿入採光
窓１６ｂによる視野をスキャンしたときの各視野方向の
固体撮像素子１８の受光ｍを測定し、この受光量を各視
野方向に対応させて記憶するようになっている。前記受
光量測定手段３４で測定された各視野方向の受光量デー
タは、最小値抽出手段３５に入力され、この最小値抽出
手段３５によって、前記固体撮像素子１８の受光ｍの最
小値を抽出するようになっている。

前記最小値抽出手段３５で抽出された最小値データは、
比較手段３６で、スレッシュホールドレベル設定手段３
７で予め設定したスレッシ１ホールドレベルと比較され
るようになっている。この比較手段３６の比較結果は、
湾曲・挿入駆動手段７に湾曲指示を与える湾曲指示手段
４１．前進指示を与える前進指示手段４２．後退指示を
与える後退指示手段４３に入力されるようになっている
。

抽出された最小値データがスレッシ１ホールドレベルよ
り小さい場合には、その最小値に対応する方向に挿入部
２の先端が向くように、前記湾曲指示手段４１によって
湾曲・挿入駆動手段７を介して湾曲部６を湾曲操作する
と共に、前記前進指示手段４２によって湾曲・挿入駆動
手段７を介して内視鏡１を前進させるようになっている
。一方、抽出して最小値が前記スレッシュホールドレベ
ル以上の場合には、前記後退指示手段４３によって湾曲
・挿入駆動手段７を介して内視ｖｔ１を後退さぜるよう
になっている。

次に、第４図を参照して、本実施例の動作について説明
する。

自動挿入時は、まず、ステップ３１（以下、ステップは
省略し、Ｓｌのように記す。）で、照明光源で前方を照
明する。このとき、視野マスク１６の自動挿入採光窓１
６ｂがイメージガイド１２後端面に対向し、通常観察の
視野よりも狭い視野の像が固体撮像素子１８に結像され
る。

次に、Ｓ２で、受光量測定手段３４によって固体撮像素
子１８の受光間を測定する。次に、Ｓ３で、スキャン終
了か否かを判定し、Ｎｏの場合は、Ｓ４で、対物レンズ
の視野変換あるいは挿入部２先端の湾曲操作により視野
を変え、前記Ｓ２に戻り、固体撮像素子１８の受光Ｍを
測定する。このようにして、所定範囲をスキセンして、
各視野方向の受光量を測定する。

次に、Ｓ３でスキャンが終了したら、Ｓ５で、最小値抽
出手段３５によって、受光Ｇ１の最小値を抽出する。

次に、Ｓ６で、比較手段３６に対してスレッシュホール
ドレベル設定手段３７で設定されたスレッシ１ホールド
レベルを入力すると共に、Ｓ７で、前記比較手段３６に
より、最小値がスレッシュホールドレベルより小さいか
否かを判定する。ＹＥＳの場合は、Ｓ８で、受光か最小
値に対応する方向に挿入部２の先端が向くように湾曲指
示手段４１によって湾曲・挿入駆動手段７を介して湾曲
部６を湾曲操作し、Ｓ９で、前進指示手段４２によって
湾曲・挿入駆動手段７を介して内視１１１を前進させ、
Ｓ１１へ進む。一方、最小値がスレッシュホールドレベ
ル以上の場合には、Ｓ１０で、後退指示手段４３によっ
て湾曲・挿入駆動手段７を介して内祝１１１を後退させ
、８１１へ進む。

前記８１１では、自動挿入動作／停止スイッチ３１の情
報に基づいて、自動挿入を終了するか否かを判定し、Ｎ
ｏの場合はＳ２へ戻り、ＹＥＳの場合は終了する。また
、自動挿入終了の場合は、マスク制御手段３２によって
視野マスク１６を回動し、通常観察窓１６ａをイメージ
ガイド１２後端面に対向させる。これにより、通常観察
が可能なると共に、手動による湾曲、挿入が可能となる
。

尚、湾曲・挿入駆動手段７は、自動挿入装置３０によっ
て制御される他に、手動操作も可能になっている。

このように本実施例によれば、通常観察よりも狭い視野
をスキャンして、暗い方向を検出することにより、内視
鏡の挿入方向を検出できると共に、その検出した挿入方
向に自動的に内ｐＡｖＬを挿入できるので、内視鏡の挿
入が容易になる。

第５図及び第６図は本発明の第２実施例に係り、第５図
は内視鏡の構成を示す説明図、第６図はマスクを示ず説
明図である。

本実施例では、イメージガイド１２の後端面に対向して
光束を２分割する分光プリズム５０が設けられている。

この分光プリズム５０を透過する光の光路上には、通常
観察用マスク５１．結像レンズ１７．固体撮像素子１８
が順に配設されている。一方、航記分光プリズム５０で
反射される光の光路上には、自動挿入採光用マスク５２
．集光レンズ５３．受光素子５４が順に配設されている
。

前記通常？ｌＡ察用マスク５１には、第６図（ａ）に示
すように、視野の大きい通常観察窓５１ａが設けられ、
前記自動挿入採光用マスク５２には、第６図（ｂ）に示
すように、視野の小さい自動挿入採光窓５２ａが設けら
れている。

前記固体撮像素子１８は、制御装置２０内の信号処理回
路２２に接続され、前記受光素子５４は自動挿入装＠３
０に接続されるようになっている。

本実施例では、前記自動挿入装置３０は、第１実施例に
おける固体撮像素子１８の受光量の代りに、前記受光索
子５４の受光量を測定し、この受光素子５４の受光量が
最小の方向に、内視鏡を前進させるように制ｔｌｌ−！
ｌる。

本実施例によれば、自動挿入時も、通常観察が可能にな
る。

また、本実施例は、固体撮像素子１８を持たないファイ
バスコープに６適用Ｊることができる。

すなわち、第５図における結像レンズ１７及び固体搬像
素子１８の代りに、接眼レンズを設ければ良い。

その他の構成９作用及び効果は、第１実施例と同様であ
る。

第７図は本発明の第３実施例における内視鏡の構成を示
す説明図である。

本実施例では、内視鏡１の挿入部２内に、観察用のイメ
ージガイド１２とは別に、自動挿入採光用イメージガイ
ド６２を設けている。また、操作部３内には、前記自動
挿入採光用イメージガイド６２の後端面に対向して、白
！！ＩＪ　ｔｉｌｉ人採光用マスク５２、集光レンズ５
３．受光索子５４が順に配設されている。前記受光素子
５４は、自動挿入装置３０に接続されるようになってお
り、第２実施例と同様に、自動挿入装置３０は、前記受
光素子５４の受光量を測定し、この受光素子５４の受光
ｍが最小の方向に、内視鏡を前進させるように制御する
。

また、操作部３の後端部には、接眼部６０が設けられ、
この接眼部６０には前記観察用のイメージガイド１２の
後端面に対向でる接眼レンズ６１が設けられている。こ
の接眼レンズ６１と前記イメージガイド１２後端面の間
には、通常観察用マスク５１が設けられている。

尚、前記自動挿入採光用イメージガイド６２に結像させ
るレンズは、通常観察用の対物レンズ１１と共通でも良
いし、別に設けても良い。また、前記自動挿入採光用イ
メージガイド６２が十分細径であれば、自動仲人採光用
マスク５２を設けずに、自動挿入採光用イメージガイド
６２そのものを自動挿入採光窓としても良い。

その伯の構成１作用及び効果は、第２実施例と同様であ
る。

尚、上記第１ないし第３実施例において、イメージガイ
ドを介さずに、直接、固体撮像素子１８・や受光素子５
４に入光さても良い。

ところで、従来は、内視鏡の挿入部２の先端部１０を腸
等の管腔の中心に向けるには、観察像を見ながら、湾曲
部を湾曲操作することにより行っていたが、この操作は
、容易ではなかった。

また、湾曲部６は、通常ゴム族に覆われ、滑りが悪く、
腸壁等との摩擦が大きいため、挿入性が悪かった。

そこで、挿入部２の先端部１０を容易に管腔の中心に位
置でき、また、管腔との摩擦を少なくでき、挿入性を向
上した内視鏡の例を第８図ないし第１１図に示１゜ 第８図は内視鏡装置の構成を示す説明図、第９図は先端
部の斜視図、第１０図は先端部における管路構成を示す
斜視図、第１１図は挿入性を向上した内＆ｌ＃Ｉｔの他
の例にｄ３　ＧＪる先端部の斜視図である。

第８図ないし第１０図に示す例では、第８図に示すよう
に、内祝１１の挿入部２の先端部１０に、送気ロア１と
、吸引ロア２とを設けている。第９図に示すように、前
記送気ロア１は、先端部１０の外周部に周回状に複数設
け、前記吸引ロア２は、先端部１０の先端面に設けてい
る。

一方、制御装置２０内には、送気源８１と、吸引源８２
と、この送気源８１及び吸引源８２を制御する制御回路
８３とを設けている。

また、前記内視鏡１の挿入部２．操作部３ユニバーザル
コード４内には、前記送気ロア１と前記送気源８１とを
接続する送気管路７６と、前記吸引ロア２と前記吸引源
８２とを接続する吸引管路７７とが設けられている。尚
、先端部１０内にお１プる送気ロア１と送気管路７６、
吸引ロア２と吸引管路７７の構成は、第１０図に示すよ
うになっている。また、操作部３には、前記制御回路８
３操作するスイッチ７８が設けられている。

このような構成の内視鏡では、管腔中心を見失った際等
に、スイッチ７８を押Ｊと、制御回路８３より送気源８
１．吸引源８２に電気的信号が伝達され、これらが送気
、吸引を始める。そして、先端部１０の送気ロア１から
放射状に送気されると共に、吸引ロア２から吸引される
。尚、送気量と吸引間とは略等しくする。

このように、送気することにより、第９図に示すように
、腸壁８９等が押しのけられ、先端部１０は管腔の略中
心に位置する。また、略同房の吸引を行うので、臓器の
過膨脹はない。

また、送気により、腸壁８９等との摩擦も無くなり、こ
の状態で、挿入部２を軸方向に押すことにより、内視鏡
を容易に挿入することができる。

第１１図に示す例では、先端部１０の外周部に周回状に
、半径方向に送気する送気ロア１ａと、斜め後方（操作
部方向）に送気する送気ロア１ｂとを設ＧＪている。そ
の他の構成は、１′Ｎ８図ないし第１０の例と同様であ
る。

この例によれば、半径方向への送気により、先端部１０
を管腔の中心に位置させると共に、斜め後方への送気に
より、推進力が得られるので、より挿入が容易になる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、通常観察の視野よ
りも狭い視野を走査して、受光量の小ざい方向を検出す
ることによって、内視鏡の挿入方向を検出でき、内視鏡
の挿入を容易にすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡装置の構成を示す説明図、第２図は視野マス
クの説明図、第３図は自動挿入装置の構成を示すブロッ
ク図、第４図は本実施例の動作を説明するためのフロー
チャート、第５図及び第６図は本発明の第２実滴例に係
り、第５図は内視鏡の構成を示寸説明図、第６図はマス
クを示す説明図、第７図は本発明の第３実施例における
内視鏡の構成を示す説明図、第８図ないし第１０図は挿
入性を向上した内視鏡の例に係り、第８図は内視鏡装置
の構成を示す説明図、第９図は先端部の斜視図、第１０
図は先端部における管路構成を示す斜視図、第１１図は
挿入性を向上した内視鏡の他の例における先端部の斜視
図である。 １・・・内祝＃ｊ４　　　　２・・・挿入部６・・・湾
曲部　　　　　７・・・湾曲・挿入駆動手段１６・・・
視野マスク　　１６ａ・・・通常観察窓１６ｂ・・・自
動挿入採光窓 第３図 第４図 第５図 Ｍ６図 第７Ｅｌ 手続ネｍ正書（自発） １．事件の表示 平成１年特許願第４０９３２号 ２、発明の名称 内視鏡の挿入方向の検出装置 ３、補正をする者 事件との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内視鏡の通常観察の視野よりも狭い視野を有する受光手
   段と、前記受光手段の視野を走査する走査手段と、前記
   走査手段によつて前記受光手段の視野を走査して得られ
   る各視野方向の前記受光手段の受光量に基づいて、前記
   受光手段の受光量の小さい方向を検出する検出手段とを
   備え、前記検出手段で検出された方向を内視鏡の挿入方
   向とすることを特徴する内視鏡の挿入方向の検出装置。