JPH06105806A

JPH06105806A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JPH06105806A
Application number: JP5155385A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Kami; 邦彰上; Akihiro Taguchi; 晶弘田口
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-08-14
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1994-04-19
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: JP3289996B2

Abstract

(57)【要約】【目的】処置部位を立体視することができ、生体の体腔
内を観察・処置するに適した内視鏡装置を提供すること
にある。【構成】独立して動作可能な第１と第２の湾曲部８ａ，
８ｂを有する内視鏡５と、第１と第２の湾曲部８ａ，８
ｂの湾曲形状を観察部位に応じて立体視可能に制御する
制御手段とを具備したことにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体腔内の観察部位を立
体視可能な内視鏡装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、生体の体腔内を観察する医療用
の内視鏡やガス配管等の工業用管路の点検・修理を行う
工業用内視鏡は、操作部と、挿入部とからなり、挿入部
は可撓管部と湾曲管部および先端構成部とから構成され
ている。

【０００３】挿入部にはイメージガイドファイバー、ラ
イトガイドファイバーが内挿され、イメージガイドファ
イバーの一端側は操作部に設けられた接眼部に、他端側
は先端構成部に設けられた観察窓に光学的に接続されて
いる。

【０００４】また、ライトガイドファイバーの一端側は
操作部に接続されたユニバーサルコードを介して光源装
置に、他端側は先端構成部に設けられた照明窓に光学的
に接続されている。

【０００５】さらに、接眼部にテレビカメラを装着し、
テレビカメラによって撮像した画像をテレビモニタに写
し出し、術者はテレビモニタに写し出された画像を監視
しながら観察部位を処置することが行われる。

【０００６】ところが、前述した内視鏡観察システム
は、観察部位を遠隔的に観察することはできるが、立体
感を持った観察は行えない。そこで、遠隔地にある物体
を立体感を持って監視できる遠隔立体監視装置が、特開
昭５６−６４３１２号公報によって知られている。

【０００７】この遠隔立体監視装置は、被監視物体の像
を各イメージガイドファイバーの入力端上に結像する左
眼視用および右眼視用結像アダプタと、物体の像を遠隔
の監視場所へ伝送する左眼視用および右眼視用イメージ
ファイバーおよびイメージファイバーからの物体像を拡
大して所定位置に結像する左眼視用および右眼視用監視
アダプタとから構成され、遠隔地にある物体を立体感を
持って監視できるようにしたものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た遠隔立体監視装置は、挿入部の先端部に左眼視用およ
び右眼視用結像アダプタや湾曲手段が必要となり、先端
部が大型化して生体の体腔内に挿入する医療用の内視鏡
には相応しくない。

【０００９】本発明は、前記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、侵襲が少なく、生体の
体腔内の観察・処置に適した内視鏡装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するするために、独立して動作可能な２つの湾曲部を
有する内視鏡と、前記２つの湾曲部の湾曲形状を観察部
位に応じて立体視可能に制御する制御手段とから構成し
たことにある。

【００１１】

【作用】内視鏡の２つの湾曲部に設けた観察光学系によ
って得られた像はそれぞれテレビカメラによって撮像さ
れ、立体化装置を介して３Ｄテレビモニタに表示され
る。偏光フィルタ付き眼鏡を掛けた術者により立体像と
して認識される。したがって、術者は立体像により処置
部位を観察しながら処置等を行うことができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図１〜図５は第１の実施例を示す。図１は、
内視鏡装置の全体構成を示すもので、ベッド１に患者２
が仰臥した状態を示す。ベッド１には保持装置３が立設
され、この保持装置３には保持アーム４が設けられ、こ
の保持アーム４には内視鏡５が保持されている。

【００１３】内視鏡５は、図２に示すように、本体部６
と体腔内に挿入可能な挿入部７とからなり、挿入部７の
先端部は第１と第２の湾曲部８ａ，８ｂに分岐され、こ
れら２つの湾曲部８ａ，８ｂには第１と第２の接眼部６
ａ，６ｂと光学的に接続された観察光学系９ａ，９ｂを
有する先端部１０ａ，１０ｂが設けられている。そし
て、第１と第２の湾曲部８ａ，８ｂは独立して湾曲可能
に形成されている。

【００１４】内視鏡５の本体部６には観察光学系９ａ，
９ｂに光学的に接続された第１と第２のテレビカメラ１
１ａ，１１ｂが装着され、これらテレビカメラ１１ａ，
１１ｂはケーブル１２を介して前記保持装置３に設けら
れた立体化装置１３に接続されている。

【００１５】また、立体化装置１３はケーブル１４を介
してベッド１とは離れた位置に設置された立体的な画像
を写し出す３Ｄテレビモニタ１５に接続され、内視鏡５
による立体画像が写し出されるようになっている。

【００１６】３Ｄテレビモニタ１５の前面には液晶シャ
ッタ１６が取付けられており、第１と第２のテレビカメ
ラ１１ａ，１１ｂの画像に同期して偏光方向が変わるよ
うになっている。

【００１７】１７は術者であり、術者１７が左右の偏光
方向が異なる偏光フィルタ付き眼鏡１８を掛けることに
より、例えば第１のテレビカメラ１１ａの画像を左眼だ
けに、第２のテレビカメラ１１ｂの画像を右眼だけに入
れることにより、３Ｄ像として認識することが可能とな
る。偏光フィルタ付き眼鏡１８には位置センサ１９が取
付けられており、術者１７の視線方向を検出することが
できる。

【００１８】また、前記保持アーム４に保持された内視
鏡５は、保持アーム４の回動によって内視鏡５と患者２
の腹壁２ａとの接点を支点Ｏとして前後・左右方向に回
動可能であるとともに、挿入部７の軸方向に移動自在で
ある。

【００１９】保持アーム４は保持装置３の内部に設けら
れたモータ、エアシリンダあるいはゴム人工筋等の駆動
機構２０により駆動される。また、保持アーム４には患
者２が動いて支点Ｏが動いたり、術者１７が内視鏡５に
触れたり、不要な力が加わったことを検知する力センサ
２１が設けられている。

【００２０】前記患者２の腹壁２ａには２本のトラカー
ル２２ａ，２２ｂが腹腔２ｂまで貫通しており、これら
トラカール２２ａ，２２ｂには処置具２３ａ，２３ｂが
挿入されている。

【００２１】この処置具２３ａ，２３ｂは同一構造であ
り、図３に示すように構成されている。すなわち、２４
は処置具本体で、この先端部には鉗子部２５が設けら
れ、基端部には鉗子部２５を開閉するハンドル部２６が
設けられている。

【００２２】ハンドル部２６の柄部２７ａ，２７ｂには
歪センサ２８ａ，２８ｂが設けられ、指掛け部２９ａ，
２９ｂには触覚アクチュエータ３０ａ，３０ｂが設けら
れている。さらに、ハンドル部２６の頂部には位置セン
サ３１が設けられている。

【００２３】そして、歪センサ２８ａ，２８ｂによって
鉗子部２５に加わっている力を検出し、位置センサ３１
によって処置具本体２４の位置を検出し、これら検出信
号は検出回路３２に入力されるようになっている。この
検出回路３２は鉗子部２５に加わる力に応じて駆動回路
３３により力を拡大または減少して触覚アクチュエータ
３０ａ，３０ｂが動作するようになっている。

【００２４】触覚アクチュエータ３０ａ，３０ｂは同一
構造であり、図４に示すように構成されている。すなわ
ち、アクチュエータ本体３４には凹陥部３５が設けら
れ、この凹陥部３５にはピン３６が突没自在に挿入され
ている。

【００２５】ピン３６の端部には永久磁石３７が固定さ
れ、ピン３６の軸部にはピン３６を没入する方向に付勢
するばね３８が巻装されている。さらに、凹陥部３５の
底部には電磁石３９が設けられ、この電磁石３９を励磁
することにより、電磁石３９と永久磁石３７との間に斤
力が生じ、ピン３６が突出して触覚を再現するようにな
っている。なお、電磁石３９に印加する電流値、電流を
オン・オフするタイミング、周期を変化させることによ
り、より細かな感触を再現することができる。

【００２６】また、前記保持装置３の内部には図５に示
す制御回路４０が設けられている。この制御回路４０に
は前記位置センサ１９、力センサ２１および処置具本体
２４に設けられた位置センサ３１からの検出信号が入力
される。

【００２７】制御回路４０はアーム駆動回路４１を介し
て前記保持アーム４を駆動する駆動機構２０に駆動信号
が入力されるようになっているとともに、第１と第２の
湾曲コントロール回路４２ａ，４２ｂを介して前記内視
鏡５の第１と第２の湾曲部８ａ，８ｂを湾曲する湾曲駆
動機構４３ａ，４３ｂに駆動信号が入力される。そし
て、この湾曲駆動機構４３ａ，４３ｂによって第１と第
２の湾曲部８ａ，８ｂを独立して駆動するようになって
いる。

【００２８】次に、前述のように構成された内視鏡装置
の作用について説明する。患者２の腹腔２ｂに内視鏡
５、第１と第２の処置具２３ａ，２３ｂを挿入し、腹腔
２ｂの内部の処置部位を観察しながら処置する場合、術
者１７が３Ｄテレビモニタ１５のある点Ａに視線ａを向
けると、位置センサ１９が位置を検出し、位置情報が位
置センサ１９から制御回路４０に入力される。

【００２９】制御回路４０は、アーム駆動回路４１を介
して前記駆動機構２０に駆動信号を入力するとともに、
第１と第２の湾曲コントロール回路４２ａ，４２ｂを介
して湾曲駆動機構４３ａ，４３ｂに駆動信号を入力し、
点Ａを立体的に見るのに最も適した位置および第１と第
２の先端部１０ａ，１０ｂの幅ｄ、点Ａに向かう第１と
第２の観察光学系９ａ，９ｂの角度θとなるように第１
と第２の湾曲部８ａ，８ｂおよび保持アーム４を駆動す
る。

【００３０】また、術者１７が点Ａに視線ａを向けなが
ら術者１７が頭１７ａの位置を動かしたとき、つまり別
の方向から同一点Ａを見たときには、点Ａを見るのに最
も適した第１と第２の先端部１０ａ，１０ｂの位置関係
を保ちつつ保持アーム４を回動して内視鏡５の方向を変
化させる。

【００３１】また、術者１７が別の点Ｂに視線を向けた
ときにも点Ｂを見るのに最も適した位置および第１と第
２の先端部１０ａ，１０ｂの幅ｄ、点Ｂに向かう第１と
第２の観察光学系９ａ，９ｂの角度θとなるように第１
と第２の先端部１０ａ，１０ｂおよび保持アーム４を駆
動する。

【００３２】この場合、保持アーム４は内視鏡５が支点
Ｏを中心として前後・左右方向に回動するように回動す
る。内視鏡５を軸方向に移動（挿入・引出し）しても常
に支点Ｏを中心して回動するように保持アーム４を回動
することにより、患者２の腹壁２ａに不要な力が加わる
ことはなく安全である。

【００３３】内視鏡５の第１および第２の観察光学系９
ａ，９ｂによって得られた像は第１、第２のテレビカメ
ラ１１ａ，１１ｂで撮像され、立体化装置１３を介して
３Ｄテレビモニタ１５に表示される。偏光フィルタ付き
眼鏡１８を掛けた術者１７により３Ｄ像として認識され
る。したがって、術者１７は３Ｄ像により処置部位を観
察しながら第１、第２の処置具２３ａ，２３ｂにより処
置を行うことができる。

【００３４】処置具本体２４のハンドル部２６を操作す
ると、鉗子部２５が開閉し、処置部位を把持したり、切
開、剥離等の処置を行うことができる。例えば、鉗子部
２５によって処置部位を把持したときに鉗子部２５に加
わる力はハンドル部２６の歪として歪センサ２８ａ，２
８ｂによって検出され、検出回路３２を介して駆動回路
３３に入力される。

【００３５】駆動回路３３は検出回路３２からの検出信
号に応じて指掛け部２９ａ，２９ｂに設けられた触覚ア
クチュエータ３０ａ，３０ｂの電磁石３９に印加する電
流値、電流をオン・オフするタイミング、周期を変化さ
せることにより、電磁石３９と永久磁石３７との間に斤
力、すなわちピン３６の突出力、周期の変化としてハン
ドル部２６を操作している術者１７の手指に触覚として
再現される。したがって、処置具本体２４の鉗子部２５
が処置部位を把持した感覚を術者１７の手指に再現する
ことができる。

【００３６】また、処置具本体２４には位置センサ３１
が取付けられているため、処置具本体２４の先端、つま
り鉗子部２５と位置センサ３１との間の距離を検知でき
るため、処置具本体２４の挿入方向、鉗子部２５の位置
を検知することができる。

【００３７】なお、処置具本体２４の挿入方向、鉗子部
２５の位置を図示しない３ＤＣＧ装置および画像合成装
置により３Ｄテレビモニタ１５上に重畳させて表示させ
てもよい。この場合、内視鏡５の視野外に第１、第２の
処置具２３ａ，２３ｂがある場合にもこれらを容易に視
野内に誘導することができる。

【００３８】また、偏光フィルタ付き眼鏡１８に設けた
位置センサ１９の代りに処置具本体２４に設けた位置セ
ンサ３１を用い、鉗子部２５の部位に追従させて保持ア
ーム４および第１、第２の湾曲部８ａ，８ｂを駆動して
もよい。

【００３９】なお、この動作を行うのは第１または第２
の処置具２３ａ，２３ｂが内視鏡５の視野のあらかじめ
決められた範囲を外れた場合のみとしてもよい。また、
保持アーム４の動作範囲をメカニカルに規制するストッ
パを設けてもよく、制御回路４０、第１と第２の湾曲コ
ントロール回路４２ａ，４２ｂ、駆動機構２０等で動作
範囲を制限させてもよい。

【００４０】また、前記動作範囲の設定は術者１７が設
定できるようにしてもよい。また、３Ｄテレビモニタ１
５上の点Ａの移動先をマーカ等でテレビモニタ１５上に
示し、フットスイッチによって駆動機構２０を操作して
保持アーム４を動作するようにしてもよい。また、内視
鏡５にズーム機構を設け、位置センサ１９，３１の情報
によりズームを行うようにしてもよく、また、第１、第
２の湾曲部８ａ，８ｂはそれぞれ別々の内視鏡でもよ
い。

【００４１】このように構成することによって、処置部
位を確実に立体視できるとともに、処置具を通して処置
部位の情報を触覚として得られるのでより確実な内視鏡
下手術を行うことができる。

【００４２】図６は第２の実施例を示し、第１の実施例
と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する。こ
の実施例は、３Ｄテレビモニタ１５の代りにヘッドマウ
ンディドディスプレイ (Head Mounted Display) ４５を
用いた例である。ヘッドマウンディドディスプレイ４５
の上部には小型の第１、第２のテレビカメラ４６ａ，４
６ｂが取付けられており、内視鏡像と患者２等の周囲状
況を切替／合成して見ることが可能である。

【００４３】このように構成することによって、術者１
７は処置部位と同一方向を向いて処置可能であり、より
臨場感を持って処置を行うことができる。また、術者１
７は頭１７ａを処置部位に近付けることでズーム、遠ざ
けることでより広い視野で観察できる。

【００４４】図７は第３の実施例を示し、内視鏡と処置
具を小型化かつ一体化したものである。すなわち、パイ
プ状の体腔内処置装置４７の先端部には多関節を有する
マイクロマニピュレータ４８が設けられている。

【００４５】マイクロマニピュレータ４８の先端部には
触覚・圧覚センサ（図示しない）を有するマイクログリ
ッパ５０が設けられ、被検体ｃを把持することができる
ようになっている。

【００４６】また、体腔内処置装置４７の先端部には被
検体ｃを切除、結合するための多関節の処置具５１およ
び処置部位を立体的に観察するための第１と第２の内視
鏡５２ａ，５２ｂが設けられ、処置具５１の先端部にも
触覚・圧覚センサ（図示しない）が設けられている。

【００４７】さらに、前記処置具５１の先端部および第
１、第２の内視鏡５２ａ，５２ｂの先端部には相対位置
を検出する位置検出センサ５４ａ，５４ｂ，５４ｃが設
けられている。第１、第２の内視鏡５２ａ，５２ｂの先
端側には能動的湾曲機構５５ａ，５５ｂが設けられ、第
１、第２の内視鏡５２ａ，５２ｂが独立して湾曲可能に
構成されている。

【００４８】前記マイクロマニピュレータ４８、能動的
湾曲機構５５ａ，５５ｂおよび処置具５１は図示しない
制御装置により制御され、制御装置には３Ｄ表示装置お
よびマニピュレータが設けられており、このマニピュレ
ータをマスター、体腔内処置装置４７をスレーブとして
いわゆるマスタースレーブ型の制御を行うことができる
ようになっている。

【００４９】マニピュレータには触覚再現手段が設けら
れており、術者はマイクログリッパ５０および処置具５
１の触覚・圧覚センサ４９の情報を基にして処置部位の
触感を知覚しながら処置を行うことができるようになっ
ている。

【００５０】次に、第３の実施例の作用について説明す
る。体腔内処置装置４７を腹壁２ａを貫通して腹腔２ｂ
に挿入する。この場合、処置具５１および第１、第２の
内視鏡５２ａ，５２ｂの先端部に設けられた位置検出セ
ンサ５４ａ，５４ｂ，５４ｃにより各々の先端部の相対
的な位置関係を検知することができる。

【００５１】第１、第２の内視鏡５２ａ，５２ｂは能動
的湾曲機構５５ａ，５５ｂにより立体視に最も適した間
隔、角度を保ちながら観察を行う。処置すべき近傍の被
検体ｃをマイクロマニピュレータ４８のマイクログリッ
パ５０で把持し、被検体ｃを処置具５１で切除、縫合等
の処置を行うことができる。

【００５２】このとき、処置部位を確実に立体視するた
めに、処置具５１の先端部を立体視するのに最も適した
間隔、角度となるように能動的湾曲機構５５ａ，５５ｂ
により第１、第２の内視鏡５２ａ，５２ｂを湾曲させ、
処置具５１を移動させたときには追従するように第１、
第２の内視鏡５２ａ，５２ｂを湾曲させる。マイクロマ
ニピュレータ４８、処置具５１の操作はマスター側のマ
ニピュレータを操作することにより行う。

【００５３】図８は第４の実施例を示し、脳５６の内部
に挿入する極細の挿入管５７は小型の定位脳装置５８に
取付けられている。挿入管５７の内部には先端部に２つ
の湾曲部５９ａ，５９ｂを有する極細の内視鏡６０およ
び先端部に組織を切除するマイクログリッパ６１ａを有
する多関節のマイクロマニピュレータ６２ａと，先端部
にマイクロクリップ６１ｂを有する多関節のマイクロマ
ニピュレータ６２ｂ、処置具６３および神経を検知する
神経プローブ６４が挿通されている。

【００５４】また、挿入管５７の先端部には挿入管５７
の先端位置を検知するための位置センサ６５が設けら
れ、湾曲部５９ａ，５９ｂの先端部には湾曲部５９ａ，
５９ｂの相対位置を検知する相対位置検出センサ６６
ａ，６６ｂが取付けられている。

【００５５】さらに、マイクロマニピュレータ６２ａ，
６２ｂの先端部にも図示しない位置センサが取付けられ
ており、マイクログリッパ６１ａ，マイクロクリップ６
１ｂには図示しない触覚センサが取付けられている。な
お、湾曲部５９ａ，５９ｂは第３の実施例と同様に能動
湾曲機構によって湾曲される。

【００５６】次に、第４の実施例の作用について説明す
る。神経プローブ６４によって神経を検知し、これを避
けながら内視鏡６０およびマイクロマニピュレータ６２
ａ，６２ｂを脳５６の内部に挿入する。

【００５７】動脈瘤等を処置するときには、動脈瘤の根
元をマイクログリッパ６１ａで保持し、マイクロクリッ
プ６１ｂによって締め付け、その上部を処置具６３で切
除して体腔外へ摘出する。マイクロマニピュレータ６２
ａ，６２ｂ、マイクログリッパ６１ａおよび処置具６３
は、第３の実施例と同様に処置部位の感触を知覚しなが
らマスター側のマニピュレータを操作することで動作す
る。

【００５８】内視鏡６０の湾曲部５９ａ，５９ｂの能動
的湾曲機構は相対位置検出センサ６６ａ，６６ｂからの
情報を基に立体視に最も適した間隔、角度となるように
図示しない制御部により制御される。

【００５９】処置を行う際にはマイクロマニピュレータ
６２ａ，６２ｂの位置センサの情報を基にマイクロマニ
ピュレータ６２ａ，６２ｂの先端部位を最も立体視に適
した間隔、角度となるように内視鏡６０の湾曲部５９
ａ，５９ｂを湾曲させてもよい。

【００６０】マイクロマニピュレータ６２ａ，６２ｂの
先端部の動きに追従して湾曲させてもよい。この場合に
も立体視に最適となるように内視鏡６０の湾曲部５９
ａ，５９ｂの間隔、角度を調節する。

【００６１】図９は第５の実施例を示し、第１の実施例
の処置具２３の変形例であり、第１の実施例と同一構成
部分と同一符号を付して説明を省略する。処置具本体２
４の先端部に設けた鉗子部２５にはワイヤ７０の一端部
が連結され、この他端部はハンドル部２６の柄部２７ａ
に連結されている。ワイヤ７０の中途部には歪センサ７
１が設けられ、この歪センサ７１は検出回路３２に接続
されている。

【００６２】ハンドル部２６を操作して処置部位を把持
するために鉗子部２５を閉じると、鉗子部２５に挟持さ
れる組織の硬さに応じてワイヤ７０の伸び量が異なるた
め、そのワイヤ７０の伸び量が歪センサ７１によって検
出され、検出回路３２に入力される。

【００６３】図１０は第６の実施例を示し、７２は立体
視内視鏡である。立体視内視鏡７２には第１と第２の観
察光学系７３ａ，７３ｂが設けられている。Ｃは第１の
観察光学系７３ａにおける視野で、Ｄは第２の観察光学
系７３ｂにおける視野である。第１の観察光学系７３ａ
の接眼部７４ａには第１のテレビカメラ７５ａが装着さ
れ、第２の観察光学系７３ｂの接眼部７４ｂには第２の
テレビカメラ７５ｂが装着されている。

【００６４】第１のテレビカメラ７５ａおよび第２のテ
レビカメラ７５ｂによって撮像された視野Ｃ，Ｄ内の一
部の像ｃ，ｄを切り出し、３Ｄ表示装置７６を介して３
Ｄテレビモニタ７７に立体視像として表示するようにし
たものである。

【００６５】視野Ｃ，Ｄ内の一部の像ｃ，ｄを変更する
場合には術者の視線、処置具の位置情報等に応じて変更
することもでき、立体視内視鏡７２を動かすことなく、
視野変更ができる。

【００６６】図１１は患者２の腹壁２ａを貫通して腹腔
２ｂに内視鏡７９の挿入部７８を挿入した状態を示す。
挿入部７８はロボットアーム８０によって支持されてお
り、ロボットアーム８０によって挿入部７８を腹壁２ａ
に刺入する刺入点ｅを支点として弧状に動作するように
したものである。

【００６７】したがって、挿入部７８を軸方向に進退さ
せても挿入部７８は刺入点ｅを支点として回動するた
め、患者２の腹壁２ａに無理な力が加わることはなく安
全性が高い。

【００６８】図１２は、図１１に示す内視鏡７９の挿入
部７８の先端に超音波、光、圧力センサ等の近接センサ
８１を設けたものである。内視鏡７９の挿入部７８をロ
ボットアーム８０によって操作して矢印に示すようにｆ
点からｇ点まで移動させたとき、ｇ点の近傍に生体があ
ることを近接センサ８１が検知したとき、ｆ点からｇ点
への経路を逆行してｈ点まで戻すように移動制御するよ
うにしたものである。

【００６９】このようにｆ点からｇ点までの経路には障
害物が無いことが近接センサ８１によって確認できてい
るので内視鏡７９を動かしても生体に接触することはな
く、安全である。なお、内視鏡７９の挿入部７８を電動
アングル機構によってアングル操作で視野変更したとき
も同様な方向でアングル操作の制御ができる。また、内
視鏡７９の挿入部７８を軸方向に引抜く方向に移動させ
ることにより、既に挿入部７８が存在する位置へ退避す
るため生体に接触することはない。

【００７０】図１３〜図１５は第７の実施例で、触覚フ
ィードバック型の処置具を示す。図１３に示すように、
処置具本体９０の先端部に設けた鉗子部９１には歪セン
サ９２，９３が取付けられており、また先端部にはワイ
ヤ９４の一端部が連結され、この他端部はハンドル部９
５の柄部９５ａに連結されている。ワイヤ９４の中途部
には歪センサ９６が設けられている。前記歪センサ９
２，９３，９６はそれぞれ信号線９７ａ〜９７ｃを介し
て制御装置９８内の検出回路９９に接続されている。

【００７１】また、処置具本体９０のハンドル部９５に
は触覚アクチュエータ１００が設けられている。この触
覚アクチュエータ１００は、図１４に示すように、外装
体１０１、外側絶縁層１０２、磁性体からなる中空のパ
イプ１０３および内側絶縁層１０４からなる固定部１０
５と、磁性体からなる可動部１０６とから構成されてい
る。

【００７２】そして、前記パイプ１０３の端部にはコイ
ル１０７が取付けられ、信号線１０８により制御装置９
８内のコイル駆動回路１０９に接続されている。また、
パイプ１０３の端部の内部には距離センサ１１０が取付
けられており、信号線１１１を介して検出回路１１２に
接続されている。

【００７３】前記歪センサ９２，９３，９６の検出回路
９９および距離センサ１１０の検出回路１１２の出力は
演算回路１１３に入力され、演算回路１１３の出力はコ
イル駆動回路１０９に入力される。

【００７４】したがって、ハンドル部９５を操作し、鉗
子部９１で被検体の処置を行うとき、被検体の硬さに応
じて鉗子部９１およびワイヤ９４が歪み、その歪み量が
歪センサ９２，９３，９６によって検出され、検出回路
９９を介して演算回路１１３に入力される。

【００７５】一方、ハンドル部９５の移動量（操作量）
は、距離センサ１１０により距離センサ１１０と可動部
１０６の端面までの距離として検出され、検出回路１１
２を介して演算回路１１３に入力される。

【００７６】今、被検体がやわらかいときには、ハンド
ル部９５の操作量に比して歪センサ９２，９３，９６の
検出量は小さく、被検体が硬いときには、ハンドル部９
５の操作量をパラメータとした演算を行い、コイル駆動
回路１０９がコイル１０７に供給する電流量を算出し、
コイル駆動回路１０９に入力する。

【００７７】コイル１０７に電流が流れることで、パイ
プ１０３は磁化され可動部１０６を吸着する。したがっ
て、歪センサ９２，９３，９６および距離センサ１１０
の検出量をパラメータとした演算を行い、コイル１０７
に流す電流を制御することで被検体の硬さに応じてハン
ドル部９５の操作力量を変化することができ、被検体の
硬さを再現することが可能となる。

【００７８】このとき、被検体の硬さとハンドル部９５
の操作力量を同一にする必要はなく、硬さに対して操作
力量を拡大することで、鉗子部９１と被検体との微妙な
接触状態を確実に操作者に伝えることが可能となり、微
細な処置を安全、確実に行うことができる。

【００７９】また、ハンドル部９５の操作量を検出して
いるので、鉗子部９１が閉じる方向に動いたときに歪セ
ンサ９６の出力を検出したのか、開く方向に動いたとき
に検出したのかを検出でき、歪センサ９６の出力を検出
したのと逆方向に動かす時にはコイル１０７に流す電流
値を少なくし、ハンドル部９５の操作力量を小さくする
ようにしてもよい。

【００８０】また、固定部１０５と可動部１０６が重な
る部分が多くなるに従い、操作力量が多くなるため、重
なる部分の長さに応じて電流量を制御するようにしても
よい。また、ハンドル部９５の操作量の代りにハンドル
部９５に加わる力を検出する手段を設け、その検出量を
パラメータとして演算を行うようにしてもよく、操作量
と加わる力を共にパラメータとしてもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
独立して動作可能な２つの湾曲部を設け、この湾曲部の
湾曲形状を観察部位に応じて立体視可能に制御すること
により、処置部位を立体視することができ、生体の体腔
内を観察・処置するに適した内視鏡装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す内視鏡装置の全体
構成図。

【図２】図１に示す内視鏡の構成図。

【図３】図１に示す処置具の構成図。

【図４】図３に示す触覚アクチュエータの構成図。

【図５】図１に示す保持装置を駆動制御する制御回路に
ブロック構成図。

【図６】本発明の第２の実施例を示す内視鏡装置の全体
構成図。

【図７】内視鏡と処置具を小型化した本発明の第３の実
施例を示す図。

【図８】本発明の第４の実施例の内視鏡を患者の脳部に
挿入した状態を示す図。

【図９】本発明の第５の実施例を示す処置具の構成図。

【図１０】本発明の第６の実施例を示し、（ａ）は立体
視内視鏡の概略構成図、（ｂ）は立体視内視鏡の視野を
示す図。

【図１１】患者の腹腔内に内視鏡を挿入した状態を示す
図。

【図１２】図１１に示す内視鏡の変形例を示す図。

【図１３】本発明の第７の実施例を示す処置具の構成
図。

【図１４】同実施例の触覚アクチュエータの断面図。

【図１５】同実施例の電気系のブロック図。

【符号の説明】

３…保持装置、４…保持アーム、５…内視鏡、６ａ，６
ｂ…接眼部、８ａ，８ｂ…湾曲部、９ａ，９ｂ…観察光
学系、１１ａ，１１ｂ…テレビカメラ、１３…立体化装
置、１５…３Ｄテレビモニタ、１６…液晶シャッタ、１
８…偏光フィルタ付き眼鏡、１９…位置センサ、４０…
制御回路、４１…アーム駆動回路、４３ａ，４３ｂ…湾
曲駆動機構、４５…ヘッドマウンディドディスプレイ、
４６ａ，４６ｂ…テレビカメラ。

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【手続補正書】

【提出日】平成５年８月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００７６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００７６】今、被検体がやわらかいときには、ハンド
ル部９５の操作量に比して歪センサ９２，９３，９６の
検出量は小さく、被検体が硬いときには、ハンドル部９
５の操作量に比して歪センサ９２，９３，９６の検出量
は大きくなる。演算回路１１３では、歪センサ９２，９
３，９６の検出量およびハンドル部９５の移動量（操作
量）に対応する距離センサの検出量をパラメータとした
演算を行い、コイル駆動回路１０９がコイル１０７に供
給する電流量を算出し、コイル駆動回路１０９に入力す
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｍ 13/00 6942−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】独立して動作可能な２つの湾曲部を有す
る内視鏡と、前記２つの湾曲部の湾曲形状を観察部位に
応じて立体視可能に制御する制御手段とを具備したこと
を特徴とする内視鏡装置。