JPH03295534A - 内視鏡挿入状態検出装置 - 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、内視鏡の被検部における挿入状態を検出する
内視鏡挿入状態検出装置に関する。

［従来の技術］ 近年、細長の挿入部を体腔内に挿入することにより、体
腔内臓器等を診断したり、検査したりすることのできる
内視鏡（スコープ、ファイバスコープまたは電子内視鏡
）が広く用いられている。

また、医療用のみならず工業用においてもボイラ、機械
、化学プラント等の管内、あるいは機械内等の対象物を
観察、検査したりするに各極用いられている。

通常、内視鏡は、被検体外から目視することができない
被検体内に挿入部を挿入するため、その挿入状態を知る
ことが操作上重要である。

更に、被検体内が複雑に湾曲していた場合、前記挿入部
の挿入状態を知ることは更に重要になってくる。

そのため、内視鏡の挿入部に湾曲量を検出する手段であ
る例えば湾曲センサを内設し、この湾曲センサによる湾
曲量の信号を例えば小規模のコンピュータシステムであ
るパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと称する）
により処理し、該挿入部の挿入状態を検出する内視鏡挿
入状態検出装置が考えられている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述した内視鏡では挿入部に湾曲センサを設け
るため、該挿入部の外径が太くなってしまうという問題
点がある。

本発明は前述した点にかんがみてなされたもので、内視
鏡挿入部の径を太くすることなく該挿入部の挿入状態を
検出することができる内視鏡挿入状態検出装置を提供す
ることを目的としている。

［８題を解決するための手段］ 内視鏡のチャンネルに挿入されるカテーテルと、前記カ
テーテルに設けられ、該カテーテルの湾曲量を検出する
少なくとも一つの湾曲量検出手段と、前記カテーテルの
挿入された長さを検出する挿入長検出手段と、前記湾曲
量検出手段及び前記挿入長検出手段により前記内視鏡の
挿入状態を検出する挿入状態検出手段とを備えている。

［作用］ 前述した構成により、湾曲量検出手段を備えたカテーテ
ルを内視鏡に挿入し、該カテーテルの挿入された長さ及
び湾曲量により内視鏡挿入部の挿入状態を検出するよう
にしている。

［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３図は本発明の第１実施例に係わり、第
１図（Ａ）は内視鏡挿入状態検出装置の構成を示す説明
図、第１図（Ｂ）は内視鏡チャンネルにおけるカテーテ
ルの状態を示す説明図、第２図は内視鏡チャンネルとカ
テーテルとの形状の関係を説明する断面図、第３図は他
の挿入長検出手段に関する説明図である。

内視鏡挿入状態検出装置は、第１図（Ａ）に示すように
、後述するチャンネルが内設された内視鏡１と、この内
視鏡１の前記チャンネルに挿入可能なカテーテル２と、
このカテーテル２が前記チャンネルに挿入された長さを
エンコーダにより検出する挿入長検出手段３と、前記カ
テーテル２に配設された後述する湾曲量検出手段からの
湾曲信号及び前記挿入長検出手段３からの挿入タイミン
グ信号を演算処理し、前記カテーテル２の挿入状態を得
るパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと称する）
４と、このパソコン４により得られた前記カテーテル２
の挿入状態を映しだすモニタ５とから構成されるように
なっている。

前記内視Ｉ１１は、例えば、被検体に挿入される細長で
可撓性を有する挿入部６と、この挿入部６の後端に連設
された大径の操作部７と、この操作部７の側部から延設
されたユニバーサルコード８とから構成されている。

前記操作部７には、前記カテーテル２或いは被検部に対
して直接処置等を行う処置具を挿入する鉗子口１１が設
けられ、この鉗子口１１は後述するチャンネルに連通し
ている。

前記鉗子口１１の近傍には前記挿入長検出手段３が設け
られている。

前記挿入長検出手段３は、例えば前記カテーテル２を押
圧することにより該カテーテル２の進退に連動するロー
ラ２０と、このローラ２０に連設された図示しないエン
コーダとが設けられている。

前記ロー５２０は、前記カテーテル２の進退に連動して
回動し、この回動により前記エンコーダは前記カテーテ
ル２の進退方向と、前記カテーテル２が進退した長さを
挿入タイミング信号として前記パソコン４へ出力するよ
うになっている。

前記カテーテル２は、第１図（Ｂ）に示すように先端に
湾曲量検出手段である湾曲センサ２１が設けられ、この
湾曲センサ２１は図示しない信号線により前記パソコン
４に接続されている。また、前記カテーテル２は前記チ
ャンネル１０に挿入され、前記湾曲センサ２１により検
出された湾曲方向と湾曲角度とを前記パソコン４へ湾曲
信号として出力するようになっている。

前記チャンネル１０は、例えば第２図（Ａ）に示すよう
に、断面略円状の部材に断面略格円状の管路２２が形成
されている。また、前記カテーテル２は、断面が前記管
路２２と係合するように略楕円状に形成されている。こ
のように、前記カテーテル２が前記管路２２と係合する
ことにより、該カテーテル２のみがねじれることなく、
該カテーテル２は前記挿入部６のねじれに応動するよう
になっている。

また、前記チャンネル１０は、例えば第２図（Ｂ）に示
すように、断面略円状の部材に凹部による係合部２３ａ
が形成された管路２２′が形成され、前記カテーテル２
に前記係合部２３ａに係合すように凸部による係合部２
３ｂが形成されていてもよく、これにより、前記係合部
２３ａ、２３ｂが係合することにより前記カテーテル２
のみがねじれることなく、該カテーテル２は前記挿入部
６のねじれに応動するようにしてもよい。

前記挿入長検出手段３としては、例えば第３図に示すよ
うに前記カテーテル２に例えば光を吸収するマーク２４
を例えば塗布し、このマーク２４を検出するために発光
ダイオード２５と、フォトトランジスタ２６とにより構
成してもよい。これによって、前記発光ダイオード２５
から放射された光は、マーク２４に照射された場合、該
マーク２４により吸収され前記フォトトランジスタ２６
の光検出面に至らず、また、前記マーク２４が塗布され
ていない部分では反射され、前記フォトトランジスタ２
６の光検出面へ入ｉするようになり、このフォトトラン
ジスタ２６の信号により前記カテーテル２の挿入長を検
出するようにしてもよい。

また、前記チャンネル１０は、前記カテーテル２を挿入
していない場合、通常の処置具等を挿入するチャンネル
として用いるようになっている。

このように構成された内視鏡挿入状態検出装置の作用に
ついて説明する。

内視鏡１の第１図（Ａ）に示す挿入部６を被検体に挿入
し、挿入長検出手段３を介したカテーテル２を鉗子口１
１から挿入すると、前記挿入長検出手段３により第１図
（Ｂ）に示すチャンネル１０に挿入された前記カテーテ
ル２の長さが挿入タイミング信号としてパソコン１０へ
出力される。

同時に、前記カテーテル２の先端に設けられた湾曲セン
サ２１は、該カテーテル２がどのような方向へどの程度
湾曲したかを検出し、湾曲信号として前記パソコン１０
へ出力する。

前記パソコン１０は、第１図（Ａ）に示すように、前記
挿入長検出手段３から挿入タイミング信号として入力さ
れた前記チ１ノンネル１ｏへ挿入された前記カテーテル
２の長さと、前記湾曲センサ２１から入力された前述し
た長さの時点における湾曲方向及び湾曲角度とを演算処
理し、その結果を例えばモニタ５へ表示する。

即ち、カテーテル２の挿入量に対応して、該カテーテル
２が湾曲した状態を検出することができ、これにより内
視Ｍ１の操作者は挿入部６の挿入状態を認識することが
でき、この挿入状態に応じて適切な挿入操作をすること
ができるという効果がある。

第４図及び第５図は本発明の第２実施例に係わり、第４
図はカテーテル先端部の説明図、第５図は湾曲方向の検
出に関する説明図である。なお、前述した実施例と同様
のものについては同一の符号を用いて説明を省略する。

カテーテル２の先端部３０には、光を出射する例えばし
ＥＤによる発光手段３１と、この発光手段３１により出
射された光が第５図に示すチャンネル１０の管路２２の
壁面に照射され、この壁面から反射された光を検出する
第４図に示す例えばフォトダイオードによる受光手段３
２Ｕ、３２Ｄ。

３２Ｒ，３２Ｌとが設けられている。

前記発光手段３１は、略円状の前記カテーテル２の正面
中心部に配設され、前記受光手段３２Ｕ。

３２Ｄ、３２Ｒ，３２Ｌは、前記前記カテーテル２の周
部近傍に９０度の等間隔で配設されている。

前記受光手段３２ＬＩは該カテーテル２の長手方向の上
側からの光を、前記受光手段３２Ｄは該カＴ−チル２の
長手方向の下側からの光を、前記受光手段３２Ｒは該カ
テーテル２の長手方向の右側からの光を、前記受光手段
３２［は該カテーテル２の長手方向の左側からの光を受
光するようになっている。

前記発光手段３１は、図示しない電源線により前記カテ
ーテル２の後端部で図示しない駆動電源に接続され、前
記受光手段３２Ｌ１．３２Ｄ、３２Ｒ，３２Ｌは、図示
しない信号線によりパソコンに接続されている。

このように構成された内視鏡挿入状態検出装置の作用に
ついて説明する。

カテーテル２を第５図に示すようにチャンネル１０の管
路２２に挿入する。このとき、第４図に示す受光手段３
２Ｕ、３２Ｄ、３２Ｒ，３２Ｌは発光手段３１による光
が前記管路２２によって反射された反射光を検出し、電
気信号に変換してパソコンへ出力する。

例えば第５図に示すようにチャンネル１０の管路２２が
上方向に湾曲していた場合、前記受光手段３２Ｌ１．３
２Ｄ、３２Ｒ，３２Ｌの出力する電気信号は、各々の電
気信号をＵ、Ｄ、Ｒ，Ｌとすると、［ＬＪ＜　（Ｒ＝Ｌ
）＜ｔＪ］の関係となる。これは、前記管路２２の壁面
に一番近い前記受光手段３２Ｄへの反射光が一番強く、
前記管路２２の壁面に一番遠い前記受光手段３２ｔＪへ
の反射光が一番）弱いからであり、前述したパソコンは
このような関係式から前記カテーテル２の湾曲方向及び
湾曲角度を演算処理により求め、更に、前記カテーテル
２が前記チャンネル１０へ挿入された長さからこの長さ
の時点における湾曲方向及び湾曲角度とを演算処理し、
その結果を例えばモニタへ表示する。

即ち、前記カテーテル２は、例えば励起光を照射する処
置具としてのカテーテルと兼用することができるという
効果がある。

その他の構成、作用及び効果は前述した実施例と同様で
ある。

第６図は本発明の第３実施例に係わるカテーテルの説明
図である。なお、前述した実施例と同様のものについて
は同一の符号を用いて説明を省略する。

本実施例のカテーテル２は、外周周回面に所定の間隔で
湾曲堡検出手段である湾曲センサ３５゜３５、・・・が
配設されている。前記湾曲センサ３５゜３５、・・・は
、該カテーテル２がどのような方向へどの程度湾曲した
かを検出し、湾曲信号としてパソコンへ湾曲信号として
出力するようになっている。

前記パソコンは、前記前記湾曲センサ３５．３５、・・
・の湾曲方向及び湾曲角度を演算処理し、その結果を例
えばモニタへ表示する。

即ち、内視鏡のチャンネルにあらかじめ前記カテーテル
２を挿入してお（ことにより、該内視鏡の挿入部を挿入
するのと同時に挿入状態を検出することができ、これに
より該内視鏡の操作者は挿入部の挿入状態を認識しつつ
適切な挿入操作をすることができるという効果がある。

その他の構成、作用及び効果は前述した実施例と同様で
ある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、内視鏡挿入部を大
径化することなく該挿入部の挿入状態を検出することが
できると共に、チャンネルを交換するのみで既存の内視
鏡に対しても本発明を適応し内視鏡挿入部の挿入状態を
検出することができ、該挿入部の挿入が容易になると共
に、挿入時の安全性を確保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３図は本発明の第１実施例に係わり、第
１図（Ａ）は内視鏡挿入状態検出装置の構成を示す説明
図、第１図（Ｂ）は内視鏡チャンネルにおれるカテーテ
ルの状態を示す説明図、第２図は内？＃鏡チャンネルと
カテーテルとの形状の関係を説明する断面図、第３図は
他の挿入長検出手段に関する説明図、第４図及び第５図
は本発明の第２実施例に係わり、第４図はカテーテル先
端部の説明図、第５図は湾曲方向の検出に関する説明図
、第６図は本発明の第３実施例に係わるカテーテルの説
明図である。 ２・・・カテーテル　　　　３・・・挿入長検出手段１
０・・・チャンネル　　　２１・・・湾曲センサ第１図
（Ａｌ 第１図（８） １２ｒＩＡＴＡ） 第２図（Ｂ） 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内視鏡のチャンネルに挿入されるカテーテルと、前記カ
   テーテルに設けられ、該カテーテルの湾曲量を検出する
   少なくとも一つの湾曲量検出手段と、 前記カテーテルの挿入された長さを検出する挿入長検出
   手段と、 前記湾曲量検出手段及び前記挿入長検出手段により前記
   内視鏡の挿入状態を検出する挿入状態検出手段とを備え
   たことを特徴とする内視鏡挿入状態検出装置。