JPH07111968A - Detector for insertion state of endoscope - Google Patents

Detector for insertion state of endoscope

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JPH07111968A
JPH07111968A JP5260148A JP26014893A JPH07111968A JP H07111968 A JPH07111968 A JP H07111968A JP 5260148 A JP5260148 A JP 5260148A JP 26014893 A JP26014893 A JP 26014893A JP H07111968 A JPH07111968 A JP H07111968A
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endoscope
coil
magnetic field
insertion state
coils
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明 谷口
Nobuyuki Matsuura
伸之 松浦
Yasuo Miyano
保男 宮野
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Abstract

PURPOSE:To provide a detector for the state of insertion which enables the deriving of the shape of the insertion of an endoscope even when a stress is applied as caused by a bending operation and the operation of inserting the endoscope. CONSTITUTION:A protrusion 22 provided in a groove 21 at the tip part 4a of an endoscope is fixed in a fitting hole of a coil 10. The coil 10 is fixed at a bending piece by bonding or a protrusion or the like. As a result, even when a stress is applied as caused by a bending operation and the operation of inserting the endoscope, a positional deviation of the coil 10 is prevented to keep the positional interval between the coils accurately, thereby enabling the deriving of a correct shape of an endoscope inserting part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡挿入部の被検部
への挿入状態がわかるようにした内視鏡の挿入状態検出
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endoscope insertion state detecting device which makes it possible to know the insertion state of an endoscope insertion portion into a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、内視鏡は、体腔内の管腔である
被検部に外部から細長で可撓性を有する挿入部を挿入し
て該被検部を観察したり、必要とする処置が行なえるよ
うになっている。ところで、前記体腔内の管腔は、大腸
や小腸に見られる如く曲がりくねっており、挿入した内
視鏡挿入部がどの位置まで挿入されているのか、或はど
のような形状になっているのかは術者にとって容易には
わからない。
2. Description of the Related Art Generally, an endoscope requires an elongated and flexible insertion portion from the outside to observe the examination area, which is a lumen in a body cavity. You can take action. By the way, the lumen in the body cavity is meandering as seen in the large intestine or the small intestine, and to what position the inserted endoscope insertion part is inserted or what shape it is. It is not easy for the surgeon to understand.

【0003】その為、従来は内視鏡挿入部を挿入した被
検部に外部からX線を照射して挿入部の管腔への挿入位
置、挿入形状等の挿入状態を検出している。
For this reason, conventionally, the portion to be inspected into which the endoscope insertion portion has been inserted is irradiated with X-rays from the outside to detect the insertion state such as the insertion position and insertion shape of the insertion portion into the lumen.

【0004】しかしながら、前記X線は人体に対し無害
なわけではなく、しかも照射場所も限られており、内視
鏡挿入部の挿入状態を検出する手段としては必ずしも好
ましいものではない。
However, the X-ray is not harmless to the human body, and the irradiation place is limited, so that it is not always preferable as a means for detecting the insertion state of the endoscope insertion portion.

【0005】そこで、人体への生理的な悪影響を及ぼす
ことなく内視鏡挿入部の体腔内管腔への挿入状態を検出
できるようにした内視鏡やカテーテルの挿入状態検出装
置が各種提案されている。
Therefore, various types of endoscope or catheter insertion state detecting devices have been proposed which are capable of detecting the insertion state of the endoscope insertion portion into the lumen of the body cavity without adversely affecting the human body. ing.

【0006】USP4,173,228号公報に示され
るように、カテーテルの位置確認のため、外部コイルよ
り磁界を与え、カテーテル内のコイルの信号出力の大小
を利用してカテーテルの位置を検出するものがある。
As disclosed in US Pat. No. 4,173,228, in order to confirm the position of the catheter, a magnetic field is applied from an external coil and the position of the catheter is detected by using the magnitude of the signal output of the coil inside the catheter. There is.

【0007】USP4,176,662号公報には、外
部からの電磁波を内視鏡内で受けて位置を検出する装置
が開示されている。
US Pat. No. 4,176,662 discloses a device for detecting a position by receiving an electromagnetic wave from the outside in an endoscope.

【0008】USP4,821,731号公報に示され
るように直交コイルを体外で回転させ、それに応じた体
内センサーの出力により位置を求めるものがある。ある
いは、カテーテルの先端に音響学的に画像データを検出
する装置を設けると共に、画像データの検出装置の空間
的位置を画像データ検出軸の空間的な位置を判定する位
置検出装置を設けたものが記載されている。
As disclosed in US Pat. No. 4,821,731, there is a method in which a quadrature coil is rotated outside the body and the position is obtained by the output of an in-body sensor corresponding to the rotation. Alternatively, a device that acoustically detects image data at the tip of the catheter and a position detection device that determines the spatial position of the image data detection device to determine the spatial position of the image data detection axis is provided. Have been described.

【0009】さらに、特開平3−295530号公報に
示されるように、挿入部内に設けられ且つ外部からの電
磁波を受けて発生する誘導起電圧により、挿入部の挿入
状態を検出するための検出手段である受信空中線が設け
られたものがある。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-295530, a detection means for detecting the insertion state of the insertion portion by an induced electromotive voltage which is provided inside the insertion portion and is generated by receiving an electromagnetic wave from the outside. There is a receiver antenna provided.

【0010】一方、特開昭63−59970号公報に示
されるように、ねじり弾性や耐曲げクリープの向上のた
めに、カテーテル内にゴムを充填したものが提案されて
いる。
On the other hand, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-59970, there is proposed a catheter in which rubber is filled in order to improve torsional elasticity and bending creep resistance.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来例では、
内視鏡内に形状導出のための検知手段を確実に保持する
ものがないため、検出手段と内視鏡の相対位置がずれて
しまい、特に湾曲操作や内視鏡の挿入操作を行う場合ず
れが生じ易く、このため正確な形状導出が行えなかっ
た。
In the above-mentioned conventional example,
Since there is no means for securely holding the detection means for deriving the shape in the endoscope, the relative position of the detection means and the endoscope is displaced, especially when performing a bending operation or an insertion operation of the endoscope. Is likely to occur, which makes it impossible to accurately derive the shape.

【0012】また、複数の検出手段を内蔵するものにお
いて、それぞれの相対位置の関係を規定する手段がな
く、内視鏡全体の形状導出が困難であった。
Further, in the case of incorporating a plurality of detecting means, there is no means for defining the relationship of the relative positions of each, and it is difficult to derive the shape of the entire endoscope.

【0013】本発明は前記事情にかんがみてなされたも
ので、湾曲操作や内視鏡の挿入操作によって生じるスト
レスが加わっても、内視鏡の挿入形状を正確に導出でき
る挿入状態検出装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an insertion state detecting device capable of accurately deriving an insertion shape of an endoscope even when stress caused by a bending operation or an insertion operation of the endoscope is applied. The purpose is to do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、内視鏡の挿入
状態を検出するために、高周波信号を受けて電磁波を放
射する磁界発生手段と、前記電磁波を受信し、その受信
電磁波の磁界情報を検出する磁界検出手段と、前記磁界
検出手段が検出した検出信号を基に、前記内視鏡の位置
を求め、挿入部の挿入状態を検出する挿入状態検出手段
と、前記磁界検出手段により検出された検出信号を伝達
するか、あるいは前記磁界発生手段に供給する高周波信
号を伝達するか、いずれか一方を前記挿入状態検出手段
へ伝達するための伝達手段と、前記磁界検出手段または
前記磁界発生手段のいずれか一方を前記内視鏡の挿入部
に固定する固定手段とを有している。
According to the present invention, in order to detect the insertion state of an endoscope, magnetic field generating means for receiving a high frequency signal and emitting an electromagnetic wave and magnetic field of the received electromagnetic wave for receiving the electromagnetic wave. A magnetic field detecting means for detecting information, an insertion state detecting means for determining the position of the endoscope based on a detection signal detected by the magnetic field detecting means, and detecting the insertion state of the insertion portion, and the magnetic field detecting means. Transmitting means for transmitting either the detected detection signal or the high-frequency signal supplied to the magnetic field generating means to the insertion state detecting means; and the magnetic field detecting means or the magnetic field. The fixing means fixes any one of the generating means to the insertion portion of the endoscope.

【0015】[0015]

【作 用】前記構成では、固定手段により磁界検出手段
または磁界発生手段のいずれか一方を内視鏡挿入部に確
実に固定することによって、湾曲操作や内視鏡の挿入操
作によって生じるストレスが加わってもずれることを防
ぎ、挿入状態検出手段によって内視鏡挿入部の挿入状態
の正確な形状導出がなされる。
[Operation] In the above configuration, by securely fixing either the magnetic field detecting means or the magnetic field generating means to the endoscope insertion portion by the fixing means, stress caused by bending operation or endoscope insertion operation is applied. Even when the insertion state is detected, the insertion state detecting means accurately derives the insertion state of the endoscope insertion portion.

【0016】[0016]

【実施例】図を参照して本発明の実施例について、以下
に説明する。図1ないし図4は本発明の第1実施例に係
り、図1は内視鏡内に磁界検出用のコイルを内蔵させた
内視鏡の挿入状態検出装置の全体的な構成図、図2は内
視鏡先端にコイルを固定した状態を示す断面図、図3は
コイルの斜視図、図4は湾曲駒へのコイルの固定を示す
構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an overall configuration diagram of an endoscope insertion state detecting device in which a coil for detecting a magnetic field is incorporated in the endoscope, FIG. Is a cross-sectional view showing a state in which the coil is fixed to the tip of the endoscope, FIG. 3 is a perspective view of the coil, and FIG. 4 is a configuration diagram showing the fixing of the coil to the bending piece.

【0017】図1に示す内視鏡挿入状態検出装置30
は、内視鏡1と、光源装置9と、挿入形状検出部12
と、ループコイル14とを備えている。
An endoscope insertion state detecting device 30 shown in FIG.
Is the endoscope 1, the light source device 9, and the insertion shape detection unit 12
And a loop coil 14.

【0018】前記内視鏡1は、手元側の把持部を兼ね且
つ接眼部2を後部に有する操作部3の前方に細長な挿入
部4を連設して構成されている。この内視鏡1は、挿入
部4を口経的或は肛経的等に体腔内の管腔に挿入して被
検部を観察し検査したり、必要な各種処置を行うように
なっている。前記挿入部4は、先端側から順に、照明光
学系の出射窓5及び観察光学系の観察窓6を有する先端
部4aと、湾曲可能な湾曲部4bと、可撓性を有する長
尺な可撓管部4cとを有している。前記操作部3に設け
たアングルノブ7を回動操作することにより、前記湾曲
部4bを湾曲させ、先端部4aを術者が望む方向に向け
ることができるようになっている。
The endoscope 1 is constructed by connecting an elongated insertion portion 4 in front of an operation portion 3 which also serves as a grip portion on the near side and has an eyepiece portion 2 at the rear portion. This endoscope 1 is designed to insert the insertion portion 4 into the lumen of the body cavity orally or anatomically and observe and inspect the examined portion, and perform various necessary treatments. There is. The insertion portion 4 has, in order from the distal end side, a distal end portion 4a having an exit window 5 of the illumination optical system and an observation window 6 of the observation optical system, a bendable curved portion 4b, and a flexible long flexible member. It has a flexible tube portion 4c. By rotating the angle knob 7 provided on the operation portion 3, the bending portion 4b can be bent and the distal end portion 4a can be directed in a direction desired by the operator.

【0019】また、前記操作部3の側部からはユニバー
サルコード8が延出され、照明光を供給する光源装置9
に接続されるようになっている。尚、図示例の内視鏡1
は観察窓6後方の対物光学系が結像した観察像をイメ―
ジ伝達手段で接眼部2まで伝達し、この接眼部2で像を
直接観察する光学式の内視鏡であるが、本発明では、こ
れに限ることなく前記対物光学系が結像した観察像を固
体撮像素子で光電変換して撮像信号を得て、この信号を
外部のビデオプロセッサに伝送して信号処理し、モニタ
に観察像を表示する電子内視鏡にも当然適用される。
A universal cord 8 is extended from the side portion of the operation portion 3 and supplies a light source device 9 for supplying illumination light.
It is designed to be connected to. Incidentally, the endoscope 1 in the illustrated example
Is an image of the observation image formed by the objective optical system behind the observation window 6.
Although the optical endoscope is an optical endoscope that transmits the image to the eyepiece 2 by the transmission means and directly observes the image with the eyepiece 2, the present invention is not limited to this, and the objective optical system forms an image. The observation image is photoelectrically converted by a solid-state image pickup device to obtain an image pickup signal, the signal is transmitted to an external video processor, signal processing is performed, and it is naturally applied to an electronic endoscope that displays an observation image on a monitor.

【0020】前記内視鏡挿入部4には、磁界検出手段と
しての受信用空中線であるコイル10が複数個、少なく
とも各コイル10同士が干渉しない間隔で配置されてい
る。従って、各コイル10の共振周波数を変えておけば
コイル10の間隔を狭ばめることが可能となり、より精
度の高い位置情報が得られる。前記コイル10はケーブ
ル11が接続されており、これらケーブル11は挿入部
4、操作部3、ユニバーサルコード8を経て挿入状態検
出部12の受信器13に接続されるようになっている。
前記コイル10は電磁波を受信することにより誘導起電
圧を発生し、この発生した電圧信号がケーブル11を介
して、挿入状態検出部12の受信器13に供給されるよ
うになっている。
The endoscope insertion portion 4 is provided with a plurality of receiving antennas 10 as magnetic field detecting means, and at least the coils 10 are arranged at intervals so that the coils 10 do not interfere with each other. Therefore, if the resonance frequency of each coil 10 is changed, the interval between the coils 10 can be narrowed, and more accurate position information can be obtained. Cables 11 are connected to the coil 10, and these cables 11 are connected to the receiver 13 of the insertion state detection unit 12 via the insertion section 4, the operation section 3, and the universal cord 8.
The coil 10 generates an induced electromotive voltage by receiving an electromagnetic wave, and the generated voltage signal is supplied to the receiver 13 of the insertion state detection unit 12 via the cable 11.

【0021】前記挿入状態検出部12は、コイル10に
電磁波を放射する送信用空中線としての例えばループ状
のアンテナ14に高周波を供給する発振器15を有して
いる。前記各コイル10は、ループコイル14により放
射された交流磁界の中にあって、前記誘導起電圧を発生
する。尚、前記アンテナ14は、ループに限ることな
く、方形アンテナ、ダイポールアンテナ等でもよく複数
個を同一位置に設けてもよい。
The insertion state detecting section 12 has an oscillator 15 for supplying a high frequency to a loop antenna 14, for example, as a transmitting antenna for radiating electromagnetic waves to the coil 10. Each of the coils 10 is in the alternating magnetic field radiated by the loop coil 14 and generates the induced electromotive voltage. The antenna 14 is not limited to a loop, and may be a rectangular antenna, a dipole antenna, or the like, and a plurality of antennas may be provided at the same position.

【0022】前記挿入状態検出部12は、内視鏡挿入部
の形状導出のための信号処理部17を有している。この
信号処理部17は、アンテナ14のコイル10に対する
方向により変化する誘導起電圧の強度情報を前記受信器
13より入力し、発信器15の出力に対するコイル10
の出力信号振幅、位相により、各コイル10の位置と傾
きを求め、得られた座標の情報を数値的に補間して、挿
入部の形状をモニタ(CRT)16に表示するようにな
っている。尚、前記形状の表示は、本実施例のごとく専
用のモニタを用いてもよいし、観察される内視鏡画像を
表示するモニタ上に合成して表示してもよい。
The insertion state detection section 12 has a signal processing section 17 for deriving the shape of the endoscope insertion section. The signal processing unit 17 receives the intensity information of the induced electromotive voltage, which changes depending on the direction of the antenna 14 with respect to the coil 10, from the receiver 13 and outputs the coil 10 to the output of the oscillator 15.
The position and inclination of each coil 10 are obtained from the amplitude and phase of the output signal, and the obtained coordinate information is numerically interpolated to display the shape of the insertion portion on the monitor (CRT) 16. . The display of the shape may be performed by using a dedicated monitor as in the present embodiment, or may be combined and displayed on a monitor displaying an endoscopic image to be observed.

【0023】図2には、内視鏡先端部に検出用のセンス
コイル10の固定状態を示す断面図である。内視鏡先端
部4aは、前記イメージ伝達手段等が配置された先端構
成部材18を有すると共に、この先端構成部材18の先
端は、先端部外装部材19で覆われている。前記挿入部
4は、先端部外装部材19の後端部から湾曲部4b、可
撓管部4cにかけて、柔軟な外装ゴム20で被覆されて
いる。前記先端構成部材18には、後端側に開口した溝
21と、この溝21の内部にあって溝21と一体または
別体に形成された固定手段としての突起22とが設けら
れている。コイル10は図3に示すように、コア24に
銅線25が所定回数巻かれて構成されている。このコア
24には先端構成部材18の突起22にはめ合わせるた
めの嵌合孔26が設けられている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fixed state of the sense coil 10 for detection at the tip of the endoscope. The endoscope distal end portion 4a has a distal end constituting member 18 in which the image transmitting means and the like are arranged, and the distal end of the distal end constituting member 18 is covered with a distal end exterior member 19. The insertion portion 4 is covered with a flexible outer rubber 20 from the rear end of the distal end exterior member 19 to the curved portion 4b and the flexible tube portion 4c. The front end forming member 18 is provided with a groove 21 that is open to the rear end side, and a projection 22 that is formed inside the groove 21 and is integral with or separate from the groove 21 as a fixing means. As shown in FIG. 3, the coil 10 is configured by winding a copper wire 25 around a core 24 a predetermined number of times. The core 24 is provided with a fitting hole 26 for fitting with the projection 22 of the tip forming member 18.

【0024】前記コイル10はその嵌合孔26に前記突
起22を嵌合させ、前記先端構成部18に固定される。
尚、前記コイル10は、固定手段としての接着剤によっ
て前記突起22に接着すればより強固に固定できる。前
記コイル10は、その検出信号を挿入状態検出部12に
送出するためのケーブル11の接続銅線27が接続され
る。接続銅線27はコイル10の銅線25と別体に形成
し、組み込みの際にはんだ等で接続するように構成され
る。あるいは、コイル10を作成する際に必要な長さの
銅線25を残して、接続銅線27として一体に作成して
もよい。
The coil 10 is fixed to the tip forming portion 18 by fitting the protrusion 22 into the fitting hole 26.
The coil 10 can be more firmly fixed by adhering it to the protrusion 22 with an adhesive as a fixing means. The coil 10 is connected to the connection copper wire 27 of the cable 11 for sending the detection signal to the insertion state detection unit 12. The connection copper wire 27 is formed separately from the copper wire 25 of the coil 10, and is configured to be connected by solder or the like when assembled. Alternatively, the copper wire 25 having a length required when the coil 10 is formed may be left and the connection copper wire 27 may be integrally formed.

【0025】また、使用する線材も単芯の銅線でなく複
数の芯線を集めたリッツ線を用いてもよい。また、挿入
状態検出部12に接続される線材は2本の縒り線でも、
縒り線を更にシールドした線材を用いてもよい。
The wire to be used may be a litz wire in which a plurality of core wires are collected instead of a single core copper wire. Further, the wire connected to the insertion state detection unit 12 may be two twisted wires,
You may use the wire rod which shielded the twisted wire further.

【0026】本実施例では、コイル10の銅線25に機
械的なストレスが加えられ、線間の絶縁破壊、断線が生
じることを防ぐため突起22でコア24を支持するよう
に形成したが、簡単な構造とするために単に溝21を設
けコイル10をその溝21中に埋設し、接着固定しても
よい。
In the present embodiment, the copper wire 25 of the coil 10 is formed so that the core 24 is supported by the projections 22 in order to prevent the occurrence of insulation breakdown and disconnection between wires due to mechanical stress. For a simple structure, the groove 21 may be simply provided and the coil 10 may be embedded in the groove 21 and fixed by adhesion.

【0027】また、本実施例においては内視鏡の軸方向
とコイル10の軸方向がほぼ同一となるように設置して
いるが、当然その方向に限ることなくほぼ直角方向にコ
イル10を設けてもよい。
Further, in this embodiment, the coil 10 is installed so that the axial direction of the endoscope and the axial direction of the coil 10 are substantially the same. May be.

【0028】また、複数のコイル10を全て内視鏡の軸
方向とほぼ同一に、またほぼ直角に設置するように形成
してもよい。
Alternatively, all of the plurality of coils 10 may be formed so as to be installed substantially in the same axial direction as the endoscope and at a substantially right angle.

【0029】次に、検出用のコイル10を内視鏡の湾曲
部に配置・固定する構成について、図4を参照して説明
する。前記湾曲部4b内には、図4(a)の側面図に示
すように、ほぼ管状に形成され且つ回動自在に組合わさ
った多数の湾曲駒28が配置されている。湾曲駒28同
士は、互い突出部に設けた孔に装着される軸28aによ
り、回転自在に組合わさっている。図4に示す湾曲駒2
8,28,…はU(上),D(下)方向に湾曲可能に構
成されている。この湾曲駒28には、図4(b)の横断
面図に示すように、所定間隔でコイル10が接着剤23
等の固定手段により固定されている。図中では信号伝達
のための接続銅線は省略している。
Next, a structure for arranging and fixing the detecting coil 10 on the curved portion of the endoscope will be described with reference to FIG. As shown in the side view of FIG. 4A, a large number of bending pieces 28 which are formed in a substantially tubular shape and are rotatably combined are arranged in the bending portion 4b. The bending pieces 28 are rotatably combined with each other by a shaft 28a attached to a hole formed in each of the protruding portions. Bending piece 2 shown in FIG.
, 28, ... Are bendable in the U (up) and D (down) directions. As shown in the cross-sectional view of FIG. 4B, the bending pieces 28 are provided with the adhesives 23 with the coils 10 at predetermined intervals.
It is fixed by fixing means such as. Connection copper wires for signal transmission are omitted in the figure.

【0030】また、前記湾曲駒28の内部には、図示し
ない照明光を内視鏡先端に導光するための光ファイバー
や、送気、送水のための管路が通るので、これと干渉し
ないような位置に前記コイル10を設ければよい。
Further, inside the bending piece 28, an optical fiber for guiding illumination light (not shown) to the tip of the endoscope and a conduit for air supply and water supply pass, so that they do not interfere with this. The coil 10 may be provided at any position.

【0031】図4(c)〜(f)は、コイル10を内視
鏡の湾曲部に配置・固定する別の構成例を示してある。
断面図である同図(c)に示す構成では、湾曲駒28の
内部に、L字状の突起22Aが設けられている。断面図
である同図(d)に示す構成では、湾曲駒28の内部
に、突起22Bが挿入部4の軸方向とほぼ垂直に突出し
て設けられている。これら突起22A及び突起22B
に、コイル10の嵌合孔26が嵌合され、コイル10が
固定されるようになっている。
FIGS. 4 (c) to 4 (f) show another structural example in which the coil 10 is arranged / fixed to the bending portion of the endoscope.
In the configuration shown in FIG. 7C, which is a sectional view, an L-shaped projection 22A is provided inside the bending piece 28. In the configuration shown in the sectional view (d), a protrusion 22B is provided inside the bending piece 28 so as to protrude substantially perpendicularly to the axial direction of the insertion portion 4. These protrusions 22A and 22B
Then, the fitting hole 26 of the coil 10 is fitted to the coil 10, and the coil 10 is fixed.

【0032】断面図である同図(e)に示す構成では、
湾曲駒28の外周壁の一部を内側に窪ませるように形成
された凹部22Cが設けられている。側面図である同図
(f)に示す凹部22Cの開口より、コイル10を挿入
・装着して固定する。尚、この構成の場合、コイル10
には嵌合孔26を形成する必要はないが、絶縁・耐圧を
保ち且つ銅線25を傷つけないようにするためマイラフ
ィルム等の絶縁材で、巻回した銅線の外周を包む必要が
ある。
In the configuration shown in FIG. 7E, which is a sectional view,
A concave portion 22C is provided so as to indent a part of the outer peripheral wall of the bending piece 28 inward. The coil 10 is inserted and mounted and fixed through the opening of the recess 22C shown in the side view (f) of FIG. In the case of this configuration, the coil 10
Although it is not necessary to form the fitting hole 26 in the above, it is necessary to wrap the outer circumference of the wound copper wire with an insulating material such as mylar film in order to maintain insulation and withstand voltage and prevent the copper wire 25 from being damaged. .

【0033】前記コイルの配置としては、内視鏡先端部
4a及び湾曲部4bのみでなく、手元操作部までの可撓
管部4c内にもコイル10を設置することができる。
As for the arrangement of the coil, the coil 10 can be installed not only in the endoscope tip portion 4a and the bending portion 4b but also in the flexible tube portion 4c up to the hand operation portion.

【0034】本実施例では、コイルを固定手段により内
視鏡挿入部に確実に固定することにより、湾曲操作や内
視鏡の挿入操作によって生じるストレスが加わってもず
れを防止できる。このことにより、挿入部の形状が変わ
ってもコイル本来の位置は、ずれることがないのでコイ
ル間の位置間隔も確実に保持することができる。以上の
ことにより本実施例は、内視鏡挿入部の正確な形状導出
ができる。
In this embodiment, the coil is securely fixed to the endoscope insertion portion by the fixing means, so that the displacement can be prevented even if stress caused by the bending operation or the endoscope insertion operation is applied. As a result, the original position of the coil does not shift even if the shape of the insertion portion changes, so that the positional interval between the coils can be reliably maintained. As described above, the present embodiment can accurately derive the shape of the endoscope insertion portion.

【0035】次に、第2実施例について説明する。前記
第1実施例では、コイル10を磁界検出手段として用い
たが、同様のコイルを磁界の発生源として用い、前記ア
ンテナ14を磁界検出手段として用い構成でも、同様に
内視鏡の形状検出ができる。この構成では、前記コイル
10には前記発振器15が接続されると共に、前記アン
テナ14には受信器13が接続される。図5は、第2実
施例に係り、内視鏡の挿入状態検出部の構成に係る具体
例である。
Next, the second embodiment will be described. In the first embodiment, the coil 10 is used as the magnetic field detecting means, but the same coil is used as the magnetic field generating source and the antenna 14 is used as the magnetic field detecting means. it can. In this configuration, the oscillator 15 is connected to the coil 10 and the receiver 13 is connected to the antenna 14. FIG. 5 is a specific example of the configuration of the insertion state detection unit of the endoscope according to the second embodiment.

【0036】図5に示す内視鏡29の挿入部を構成する
先端部29a、湾曲部29b、可撓管部29cに磁界発
生源としてのコイル10(図5には図示せず)が、第1
実施例の図2ないし図4と同様に配置され固定されてい
る。
The coil 10 (not shown in FIG. 5) as a magnetic field source is provided at the distal end portion 29a, the bending portion 29b, and the flexible tube portion 29c which constitute the insertion portion of the endoscope 29 shown in FIG. 1
It is arranged and fixed in the same manner as in FIGS. 2 to 4 of the embodiment.

【0037】本実施例の挿入状態検出部33は、内視鏡
検査用且つ被検体が載置されるベッド30と、検出装置
31と、モニタ32とから構成されている。前記ベッド
30には、直交する2方向に既知の磁界を発生するメッ
シュ状のアンテナ30aが配置されている。前記アンテ
ナ30aから発生された磁界に応じた検出信号が検出装
置31に送出され、検出装置31は前記検出信号を基に
求めた座標から形状をモニタ32に表示するようになっ
ている。
The insertion state detecting section 33 of this embodiment comprises a bed 30 for endoscopic examination and on which a subject is placed, a detecting device 31, and a monitor 32. A mesh antenna 30a that generates a known magnetic field in two orthogonal directions is arranged on the bed 30. A detection signal corresponding to the magnetic field generated from the antenna 30a is sent to the detection device 31, and the detection device 31 displays the shape on the monitor 32 from the coordinates obtained based on the detection signal.

【0038】前記検出装置33は、図7に示すように、
前記アンテナ30aからの検出信号を受けて、適度なレ
ベルに増幅や各種処理が施される検出信号処理部34
と、複数コイルの前記設定間隔データや検出信号処理部
34からのデータを記憶するデータ記憶回路35と、前
記データ記憶回路35に記憶されたデータを基に複数コ
イルの各座標を求めると共に、座標値の補正及び補間を
する座標算出・補正回路36と、座標算出・補正回路3
6で求められた座標データを基に、内視鏡挿入部の形状
を画像信号にして、前記モニタ32に出力する画像信号
生成回路37とを備えている。
The detection device 33, as shown in FIG.
A detection signal processing unit 34 that receives a detection signal from the antenna 30a and performs amplification and various processes to an appropriate level.
And a data storage circuit 35 for storing the set interval data of a plurality of coils and data from the detection signal processing unit 34, and each coordinate of the plurality of coils based on the data stored in the data storage circuit 35. Coordinate calculation / correction circuit 36 for correcting and interpolating values, and coordinate calculation / correction circuit 3
Based on the coordinate data obtained in step 6, the shape of the endoscope insertion portion is converted into an image signal, and the image signal generation circuit 37 is output to the monitor 32.

【0039】前記検出装置31の動作について、図8な
いし図10のフローチャートを参照して説明する。図8
のフローチャートは、検出装置31の挿入状態検出のた
めの全体的な手順を示してある。
The operation of the detection device 31 will be described with reference to the flow charts of FIGS. Figure 8
The flow chart of shows the overall procedure for detecting the insertion state of the detection device 31.

【0040】前記検出装置33の電源が投入されると、
図8のステップS1で、前記回路を構成するLSIのイ
ニシャライズや、使用するメモリの記憶領域の設定等を
行うための初期設定ルーチンが実行される。
When the detection device 33 is turned on,
In step S1 of FIG. 8, an initialization routine for initializing the LSI configuring the circuit and setting the storage area of the memory to be used is executed.

【0041】ステップS2で、アンテナ30aの受信
(アナログ)信号が信号処理回路34に取り込まれる。
この信号処理部回路34にて、前記受信信号が、増幅さ
れデジタル値に変換されて、必要な周波数成分のみ抽出
するためのフィルタリングや同期検波、FFT(高速フ
ーリエ変換)等の処理が施される。次に、ステップS3
で、外来ノイズを除去するために必要なら、複数回受信
した受信信号を平均化処理を施す。このステップS3
は、S/N比を良くするためのもので、除いても基本的
な動作に支障はない。
In step S2, the reception (analog) signal of the antenna 30a is taken into the signal processing circuit 34.
In the signal processing circuit 34, the received signal is amplified and converted into a digital value, and filtering, synchronous detection, FFT (Fast Fourier Transform) and the like for extracting only necessary frequency components are performed. . Next, step S3
Then, if necessary to remove the external noise, the received signals received a plurality of times are averaged. This step S3
Is for improving the S / N ratio, and even if it is removed, there is no problem in the basic operation.

【0042】この後、抽出された受信信号から、各コイ
ルの位置を推定するステップS4へ続く。このステップ
S4で得られた各コイルの座標位置を基に、それぞれの
コイルの位置の精度を高めるため、ステップS5でコイ
ル位置の補正がなされる。具体的には、図9,図10の
アルゴリズムに基づいて、各コイル位置の座標が確認さ
れ、適宣補正がなされる。
Then, the process proceeds to step S4 for estimating the position of each coil from the extracted received signal. Based on the coordinate position of each coil obtained in step S4, the coil position is corrected in step S5 in order to improve the accuracy of the position of each coil. Specifically, based on the algorithms of FIGS. 9 and 10, the coordinates of each coil position are confirmed and appropriate correction is performed.

【0043】各コイルは、連続した内視鏡に重なった状
態で検出される場合もあるので、それぞれのコイル間の
座標を補間して、内視鏡挿入部の確実な位置情報を得
る。
Since each coil may be detected in a state where it is overlapped with a continuous endoscope, the coordinates between the coils are interpolated to obtain reliable positional information of the endoscope insertion portion.

【0044】最後にステップS7で、画像信号生成回路
37にて、前記補間された位置情報を基に、内視鏡挿入
部の形状を映像化してモニタ32へ出力する。
Finally, in step S7, the image signal generating circuit 37 visualizes the shape of the endoscope insertion portion based on the interpolated position information and outputs it to the monitor 32.

【0045】以上の処理は、装置の電源が切られるまで
継続される。これとは別に、前記検出装置31に開始/
停止スイッチを設け、操作者が希望するときに挿入部の
形状が映像化できるように構成しても良い。また、一部
分のみの拡大や、得られた形状を任意の方向から見たよ
うな形状に変更して表示する等、公知の画像処理ができ
るように構成しても良い。
The above processing is continued until the power of the apparatus is turned off. Apart from this, the detection device 31 starts /
A stop switch may be provided so that the operator can visualize the shape of the insertion portion when desired. Further, it may be configured such that publicly known image processing can be performed, such as enlarging only a part or changing the obtained shape to a shape as viewed from an arbitrary direction and displaying.

【0046】図9,図10に示すアルゴリズムについて
説明する。図9は座標位置検出に関するフローチャー
ト、図10は座標位置補正に関するフローチャートであ
る。
The algorithm shown in FIGS. 9 and 10 will be described. 9 is a flowchart regarding coordinate position detection, and FIG. 10 is a flowchart regarding coordinate position correction.

【0047】説明の都合上、仮に、前記先端部29a,
湾曲部29b,可撓管部29cにそれぞれ設けられた各
コイルの位置を(xA ,yA,zA),(xB,yB,z
B),(xC,yC,zC)とする。すなわち、検出される
位置情報は、この例では3点となる。
For convenience of explanation, the tip portion 29a,
The positions of the coils provided on the bending portion 29b and the flexible tube portion 29c are respectively (xA, yA, zA), (xB, yB, z
B), (xC, yC, zC). That is, the detected position information is three points in this example.

【0048】得られた3点の座標値から、それぞれのコ
イルの間の内視鏡位置を推定するためによく知られてい
るスプライン補間等を用いることができる。
From the obtained coordinate values of three points, well-known spline interpolation or the like can be used to estimate the endoscope position between the respective coils.

【0049】尚、内視鏡検査において、例えば下部消化
管の場合に使用される内視鏡の挿入部の長さは1m前後
もあり、その全体の形状を導出するために、更に多くの
コイル10を内視鏡に内蔵してもよい。これら複数のコ
イル位置(xn,yn,zn)を用いて、コイルのない部
分の内視鏡の形状を推定するために前述したものと同様
にスプライン補間等で値を作成し、内視鏡形状を導出す
ることが可能である。この際、それぞれのコイルの間隔
を等間隔に設けることによって、以下の利点が得られ
る。
In the endoscopic examination, for example, the length of the insertion portion of the endoscope used in the case of the lower digestive tract is about 1 m, and more coils are used to derive the entire shape. 10 may be built in the endoscope. Using these multiple coil positions (xn, yn, zn), in order to estimate the shape of the endoscope without a coil, values are created by spline interpolation or the like in the same way as described above, and the endoscope shape is calculated. Can be derived. At this time, the following advantages can be obtained by providing the coils at equal intervals.

【0050】ここで、等間隔に検出用のコイルを設けた
場合の利点について述べる。図6は座標位置の説明図で
ある。内視鏡内に設けられたコイルA,B,Cの位置
が、今(xα,yα,zα),(xβ,yβ,zβ),
(xγ,yγ,zγ)として得られたとする。またそれ
ぞれのコイルの設置間隔がrであったとする。検出され
たそれぞれのコイル位置は、検出するための回路の温度
ドリフトや外乱ノイズ等の影響で、誤差が含まれるおそ
れがある。
Here, the advantage of providing the detection coils at equal intervals will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram of coordinate positions. The positions of the coils A, B, C provided in the endoscope are now (xα, yα, zα), (xβ, yβ, zβ),
It is assumed that it is obtained as (xγ, yγ, zγ). Further, it is assumed that the installation interval of each coil is r. Each detected coil position may include an error due to the influence of temperature drift of the circuit for detection, disturbance noise, and the like.

【0051】そこで、得られたコイル位置の間の距離を
計算して確実な値を得るようにする。コイルA,B,C
がこの順序で内視鏡内に設置されていたとすると、コイ
ルA−B間の距離rABは、
Therefore, the distance between the obtained coil positions is calculated to obtain a reliable value. Coil A, B, C
Is installed in the endoscope in this order, the distance rAB between the coils A and B is

【数1】 で表される。[Equation 1] It is represented by.

【0052】同様にコイルB−C間の距離rBC、コイル
A−C間の距離rACは、
Similarly, the distance rBC between the coils B and C and the distance rAC between the coils A and C are

【数2】 となる(以上図9のステップS8を参照)。[Equation 2] (See step S8 in FIG. 9 above).

【0053】内視鏡内のコイルの設置間隔は、挿入部が
直線状態のときにrであるので、コイル位置座標より求
めた各コイル間の間隔rAB,rBC,rACと設置間隔rの
関係は誤差なく位置の導出ができれば、
Since the installation interval of the coils in the endoscope is r when the insertion part is in a straight line state, the relationship between the installation intervals r and the intervals rAB, rBC, rAC between the coils obtained from the coil position coordinates is as follows. If the position can be derived without error,

【数3】 前記三つの条件が全て成立する。すなわち、図9のステ
ップS9でYesの場合である。
[Equation 3] All the above three conditions are satisfied. That is, it is the case of Yes in step S9 of FIG.

【0054】ここで、三つの条件のうちいずれか一つで
も成立しない場合には、つまりステップS9でNoの場
合、ステップS10で座標値の補正がなされる。具体的
には、図10に示す手順に従う。
If any one of the three conditions is not satisfied, that is, if No in step S9, the coordinate value is corrected in step S10. Specifically, the procedure shown in FIG. 10 is followed.

【0055】式(1)のみが成立している場合を考える
と、求められたコイル位置(xγ,yγ,zγ)が、誤
差を多く含んでいる値である可能性が非常に高いといえ
る。そこで、この場合には、(2),(3)式が成り立
つ(xγ,yγ,zγ)に値を修正した後に、補正処理
をして内視鏡の形状として表示する。この補正処理は、
例えば次の式で行われる。すなわち、xγ=(xγ+x
β)/2,yγ=(yγ+yβ)/2,zγ=(zγ+
zβ)/2の各式である。図6に示す点Cの座標値(x
γ,yγ,zγ)に誤差を多く含んでいると認められる
ので、座標値(xγ,yγ,zγ)と、正確な値が得ら
れていると認められる座標値(xβ,yβ,zβ)との
平均化処理をして誤差を低減させ、真値に近い値を得よ
うとするものである。
Considering the case where only the equation (1) is satisfied, it can be said that the obtained coil position (xγ, yγ, zγ) is highly likely to be a value including many errors. Therefore, in this case, after the values are corrected to (xγ, yγ, zγ) where the expressions (2) and (3) are satisfied, the correction processing is performed and the endoscope shape is displayed. This correction process is
For example, the following formula is used. That is, xγ = (xγ + x
β) / 2, yγ = (yγ + yβ) / 2, zγ = (zγ +
zβ) / 2. The coordinate value (x
Since it is recognized that γ, yγ, zγ) contains a lot of errors, the coordinate value (xγ, yγ, zγ) and the coordinate value (xβ, yβ, zβ) that is recognized to be accurate are obtained. Is performed to reduce the error and obtain a value close to the true value.

【0056】(2)のみ成立している場合は、(1),
(3)式が成立するように補正をする。
When only (2) is established, (1),
Correction is made so that the expression (3) is established.

【0057】また、(3)式のみ成立している場合に
は、位置座標値(xβ,yβ,zβ)に多くの誤差を含
んでいる可能性が非常に高いといえる。そこで、この場
合には位置座標(xγ,yγ,zγ)の値を(1),
(2)式が成立するように補正し、その値を用いて内視
鏡の形状表示を行えばよい。補正は、xβ={xβ+
(xα+xγ)/2}/2,yβ={yβ+(yα+y
γ)/2}/2,zβ={zβ+(zα+zγ)/2}
/2の各式でなされる。
Further, when only the equation (3) is established, it can be said that there is a very high possibility that the position coordinate values (xβ, yβ, zβ) include many errors. Therefore, in this case, the value of the position coordinate (xγ, yγ, zγ) is (1),
It may be corrected so that the expression (2) is satisfied, and the shape of the endoscope may be displayed using the value. The correction is xβ = {xβ +
(Xα + xγ) / 2} / 2, yβ = {yβ + (yα + y
γ) / 2} / 2, zβ = {zβ + (zα + zγ) / 2}
It is made by each formula of / 2.

【0058】さらに、全て不成立の場合には、異常値フ
ラッグをセットする。このセットにより、例えば画像を
表示せず、再度受信信号獲得をするようにしても良い。
Further, if all are unsatisfied, an abnormal value flag is set. With this set, for example, the received signal may be acquired again without displaying the image.

【0059】以上のごとく、各コイルの設置間隔と、検
出された位置座標値より求めたコイル間隔を比較するこ
とで、検知座標値の異常値を補正できる。もしくは、形
状表示対象座標値データとして扱わないように処理する
ことができるので、より正しい内視鏡形状表示が共通の
プログラムで実現可能となる。
As described above, the abnormal value of the detected coordinate value can be corrected by comparing the installation distance of each coil with the coil distance obtained from the detected position coordinate value. Alternatively, since it can be processed so as not to be treated as shape display target coordinate value data, more accurate endoscope shape display can be realized by a common program.

【0060】なお、本実施例では連続した3個を用いた
が、それぞれ設置間隔がわかっている組み合わせであれ
ばどのように選んでもよい。
In this embodiment, three consecutive pieces are used, but any combination may be selected as long as the installation intervals are known.

【0061】また、対象となるコイルの組み合わせを内
視鏡挿入部の軸方向に順次ずらしながら、座標値の異常
チェックを行ってもよい。例えばA,B,C,D,E…
…の時、(ABC)でチェック、次に(BCD)でチェ
ック、次に(CDE)……と行ってもよい。コイル間隔
が不等ピッチである場合、誤差を含んだ座標値の修正に
対し設置距離の短かい側のコイルの位置精度の影響がよ
り多く出てしまうので、補正値の精度が低くなる可能性
が大きくなるが、これを防止することができる。
Further, the abnormality check of the coordinate value may be performed while sequentially shifting the combination of the target coils in the axial direction of the endoscope insertion portion. For example, A, B, C, D, E ...
When ..., the check may be performed by (ABC), then by (BCD), then by (CDE) .... If the coil intervals are unequal pitch, the correction of the coordinate value including the error will be more affected by the positional accuracy of the coil on the short installation distance side, so the accuracy of the correction value may decrease. However, this can be prevented.

【0062】図11は第3実施例に係り、複数個のコイ
ルを配置したイメージングプローブの構例を示してる。
本実施例で用いるコイルは、第1実施例の磁界検出手段
または第2実施例の磁界発生手段、いずれのものでも良
い。
FIG. 11 relates to the third embodiment and shows a structural example of an imaging probe in which a plurality of coils are arranged.
The coil used in this embodiment may be either the magnetic field detecting means of the first embodiment or the magnetic field generating means of the second embodiment.

【0063】前記各コイル10,10,…は、軸方向に
貫通した図3に示す嵌合孔26を有している。これらコ
イル10は、その嵌合孔26に、内視鏡挿入部の軸方向
に沿って配置され且つ可撓性を有する固定手段としての
芯線41が挿通・嵌合され、予め設定された間隔aで固
定されている。前記芯線41の外径は、前記コイル10
の貫通孔26の外径より若干小さく形成されており、芯
線41の所定の位置で固定手段としての接着剤により等
間隔に配置され固定されている。
Each of the coils 10, 10, ... Has a fitting hole 26 shown in FIG. 3 penetrating in the axial direction. In these coils 10, a core wire 41, which is arranged along the axial direction of the endoscope insertion portion and has flexibility, is inserted and fitted into the fitting hole 26 of the coil 10, and a preset distance a is set. It is fixed at. The outer diameter of the core wire 41 is equal to the coil 10
The through-hole 26 is formed to have a diameter slightly smaller than that of the through-hole 26, and is fixed at a predetermined position of the core wire 41 at equal intervals by an adhesive as fixing means.

【0064】前述のように複数のコイル10は、互いに
等間隔に配置されている。従って、例えば一つのセンス
コイルの信号が微弱すぎて、その位置が検出できない場
合でも、その両側に配置された二つのコイルの位置か
ら、前記一つのコイルの位置を推定することが容易であ
る。仮に、コイル間隔が不等ピッチとなっている場合、
長いピッチと短いピッチの間にあるコイルの位置につい
て推定する際に、長いピッチ側にあって位置確認ができ
たコイルの座標の方が、推定されるコイルの推定値に、
より多くの影響を与えてしまう。推定されるコイルの推
定位置のある可能性が多くなり、誤差が大きくなってし
まう。等間隔にすると、不等ピッチの場合より真の位置
に近い値で推定できる。
As described above, the plurality of coils 10 are arranged at equal intervals. Therefore, for example, even when the signal of one sense coil is too weak to detect its position, it is easy to estimate the position of the one coil from the positions of the two coils arranged on both sides thereof. If the coil intervals are unequal pitches,
When estimating the position of the coil between the long pitch and the short pitch, the coordinate of the coil whose position can be confirmed on the long pitch side is the estimated value of the estimated coil,
It will have more impact. There is a high possibility that there is an estimated position of the estimated coil, and the error becomes large. If the intervals are equal, the values can be estimated with values closer to the true position than in the case of unequal pitch.

【0065】伝達手段としての接続銅線27,27,…
は、コイル10と重なる部分においてはコイル10に絶
縁性の接着剤42等で固定されていて、その外側を外装
チューブ43で被覆されている。
Connection copper wires 27, 27, ... As transmission means
Is fixed to the coil 10 at a portion overlapping with the coil 10 with an insulating adhesive 42 or the like, and the outer side thereof is covered with an exterior tube 43.

【0066】尚、各コイル10は、前記接着剤42に代
えて、外装チューブ43に密着する外形に形成された絶
縁材42により封止された状態で、外装チューブ43に
配置しても良い。この場合、接続銅線27は、コイル1
0と重なる部分が、絶縁材42中に封止される。
It should be noted that each coil 10 may be arranged on the outer tube 43 in a state of being sealed by an insulating material 42 formed in an outer shape that closely adheres to the outer tube 43 instead of the adhesive 42. In this case, the connecting copper wire 27 is the coil 1
The portion overlapping with 0 is sealed in the insulating material 42.

【0067】コイル10,10,…の間にある接続銅線
27は、コイル間で例えば螺旋状にたるませてあり、そ
の長さbは、少なくともb≧a×1.1に設定されてい
る。この構成では銅線27が各コイル10と重なる部分
において固定されているので、プローブが曲げられた際
に、接続銅線27が断線することを防止できる。
The connecting copper wire 27 between the coils 10, 10, ... Is slackened, for example, in a spiral shape between the coils, and its length b is set to at least b ≧ a × 1.1. . In this configuration, since the copper wire 27 is fixed at a portion overlapping each coil 10, it is possible to prevent the connection copper wire 27 from being broken when the probe is bent.

【0068】図12及び図13は第3実施例の変形例に
係り、図12は内視鏡挿入部内に設置されたイメージン
グプローブの概略構成図、図13は湾曲部の湾曲状態と
コイルの長さとの関係を示す説明図である。
12 and 13 relate to a modification of the third embodiment. FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an imaging probe installed in an endoscope insertion portion, and FIG. 13 is a bending state of a bending portion and a coil length. It is explanatory drawing which shows the relationship with.

【0069】図12に示す内視鏡挿入部45は、イメー
ジングプローブ46を内臓している。このイメージング
プローブ46は、可撓性を有する芯線44に、所定間隔
で前記コイル10が配置・固定されている。その他、第
1実施例と同様の構成及び作用については、同じ符号を
付して説明を省略する。
The endoscope insertion portion 45 shown in FIG. 12 has an imaging probe 46 built therein. In the imaging probe 46, the coil 10 is arranged and fixed to a flexible core wire 44 at predetermined intervals. Other configurations and operations similar to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

【0070】ここで、図12に示す湾曲部47に相当す
る部分に設置されたコイル10の間隔aと、他(湾曲部
以外)の部分に設置されたコイル10の間隔bとの間に
は、a<bなるように、各コイル10が設けられてい
る。すなわち、少なくとも内視鏡湾曲部47に配置され
たコイル10の間隔は、可撓管部48におけるコイルの
配置間隔より狭くしている。尚、湾曲部47と可撓管部
48それぞれに配置されるコイルは、前述したように等
間隔に配置することが望ましい。
Here, between the interval a of the coil 10 installed in the portion corresponding to the curved portion 47 shown in FIG. 12 and the interval b of the coil 10 installed in the other portion (other than the curved portion). , A <b, the coils 10 are provided. That is, at least the distance between the coils 10 arranged in the endoscope bending portion 47 is set smaller than the distance between the coils in the flexible tube portion 48. It should be noted that it is desirable that the coils arranged in the bending portion 47 and the flexible tube portion 48 are arranged at equal intervals as described above.

【0071】前記挿入状態検出部12(図12,図13
では不図示)において、前記各コイル10で検出した信
号を処理し、各コイルの位置を検出し、さらにそのデー
タによりコイル10の設置されていない位置を補間し
て、内視鏡の全体の挿入形状を表示する。このとき、よ
り小さな曲率半径で曲げられる湾曲部46については、
コイル10の配置間隔を小さくすることによって、より
正確にその挿入形状を表示することができる。
The insertion state detector 12 (see FIGS. 12 and 13)
(Not shown), the signal detected by each coil 10 is processed, the position of each coil is detected, and the position where the coil 10 is not installed is interpolated by the data to insert the entire endoscope. Display the shape. At this time, regarding the curved portion 46 that can be bent with a smaller radius of curvature,
By reducing the arrangement interval of the coils 10, the inserted shape can be displayed more accurately.

【0072】また、コイル10は、その長さdが、それ
ぞれの湾曲駒28を連結する軸28a間の長さcとの間
には、d<2×cなる関係を有するように形成されてい
る。すなわち、コイル10の長さdは、湾曲駒28の湾
曲曲率を規制する回転軸28aの配置幅より少なくとも
半分より短くしている。これにより、コイル10の長さ
が長すぎず、スムーズな湾曲を可能としている。
The coil 10 is formed so that its length d has a relationship of d <2 × c with the length c between the shafts 28a connecting the bending pieces 28. There is. That is, the length d of the coil 10 is at least half shorter than the arrangement width of the rotary shaft 28a that restricts the bending curvature of the bending piece 28. This allows the coil 10 to be smoothly curved without being too long.

【0073】尚、図12及び図13に示す構成は、第1
実施例にも適用できる。
The configuration shown in FIGS. 12 and 13 is the first
It can also be applied to the embodiment.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明したように本発明の挿入状態検
出装置によれば、湾曲操作や内視鏡の挿入操作によって
生じるストレスが加わっても、内視鏡の挿入形状を正確
に導出できるという効果がある。
As described above, according to the insertion state detecting device of the present invention, the insertion shape of the endoscope can be accurately derived even when stress caused by the bending operation or the insertion operation of the endoscope is applied. effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1ないし図4は第1実施例に係り、図1は内
視鏡の挿入状態検出装置の全体的な構成図。
1 to 4 relate to a first embodiment, and FIG. 1 is an overall configuration diagram of an insertion state detection device for an endoscope.

【図2】図2は内視鏡先端にコイルを固定した状態を示
す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a coil is fixed to the tip of the endoscope.

【図3】図3はコイルの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a coil.

【図4】図4は湾曲駒へのコイルの固定を示す構成図。FIG. 4 is a configuration diagram showing fixing of a coil to a bending piece.

【図5】図5は第2実施例に係る内視鏡の挿入状態検出
部の構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram of an insertion state detection unit of the endoscope according to the second embodiment.

【図6】図6は座標位置の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of coordinate positions.

【図7】図7は検出装置の概略ブロック図。FIG. 7 is a schematic block diagram of a detection device.

【図8】図8は挿入状態検出に関する全体的な手順を示
すフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart showing an overall procedure for detecting an insertion state.

【図9】図9は座標位置検出に関するフローチャート。FIG. 9 is a flowchart regarding coordinate position detection.

【図10】図10は座標位置補正に関するフローチャー
ト。
FIG. 10 is a flowchart regarding coordinate position correction.

【図11】図11は第3実施例に係るイメージングプロ
ーブの構成図。
FIG. 11 is a configuration diagram of an imaging probe according to a third embodiment.

【図12】図12及び図13は第3実施例の変形例に係
り、図12は内視鏡挿入部内に設置されたイメージング
プローブの概略構成図。
12 and 13 relate to a modified example of the third embodiment, and FIG. 12 is a schematic configuration diagram of an imaging probe installed in an endoscope insertion portion.

【図13】図13は湾曲部の湾曲状態とコイルの長さと
の関係を示す説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the relationship between the bending state of the bending portion and the length of the coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内視鏡 4…挿入部 4a…先端部 21…溝 22…突起 10…コイル 24…コア 25…銅線 26…嵌合孔 13…受信器 14…アンテナ 15…発振器 17…信号処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Endoscope 4 ... Insertion part 4a ... Tip part 21 ... Groove 22 ... Protrusion 10 ... Coil 24 ... Core 25 ... Copper wire 26 ... Fitting hole 13 ... Receiver 14 ... Antenna 15 ... Oscillator 17 ... Signal processing part

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年2月7日[Submission date] February 7, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0017】図1に示す内視鏡挿入状態検出装置30
は、内視鏡1と、光源装置9と、挿入状態検出部12
と、ループコイル14とを備えている。
An endoscope insertion state detecting device 30 shown in FIG.
Includes an endoscope 1, a light source device 9, andInsertion state detector 12
And a loop coil 14.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0035[Correction target item name] 0035

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0035】次に、第2実施例について説明する。前記
第1実施例では、コイル10を磁界検出手段として用い
たが、同様のコイルを磁界の発生源として用い、前記ア
ンテナ14を磁界検出手段として用いた構成でも、同様
に内視鏡の形状検出ができる。この構成では、前記コイ
ル10には前記発振器15が接続されると共に、前記ア
ンテナ14には受信器13が接続される。図5は、第2
実施例に係り、内視鏡の挿入状態検出部の構成に係る具
体例である。
Next, the second embodiment will be described. In the first embodiment, the coil 10 is used as the magnetic field detecting means, but the same coil is used as the magnetic field generating source and the antenna 14 is also used as the magnetic field detecting means. You can In this configuration, the oscillator 15 is connected to the coil 10 and the receiver 13 is connected to the antenna 14. FIG. 5 shows the second
11 is a specific example of the configuration of the insertion state detection unit of the endoscope according to the embodiment.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0037】本実施例の挿入状態検出部33は、内視鏡
検査用且つ被検体が載置されるベッド30Aと、検出装
置31と、モニタ32とから構成されている。前記ベッ
ド30Aには、直交する2方向に磁界発生源としてのコ
イル10からの磁界を発生するメッシュ状のアンテナ3
0aが配置されている。前記アンテナ30aから検知さ
れた磁界に応じた検出信号が検出装置31に送出され、
検出装置31は前記検出信号を基に求めた座標から形状
をモニタ32に表示するようになっている。
The insertion state detecting section 33 of this embodiment comprises a bed 30A for endoscopic examination and on which a subject is placed, a detecting device 31, and a monitor 32. The bet
The cable 30A has a coil as a magnetic field generation source in two orthogonal directions.
Antenna 3 that generates a magnetic field from the coil 10
0a is arranged. Detected from the antenna 30a
A detection signal corresponding to the generated magnetic field is sent to the detection device 31,
The detection device 31 displays the shape on the monitor 32 from the coordinates obtained based on the detection signal.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0038[Correction target item name] 0038

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0038】前記検出装置31は、図7に示すように、
前記アンテナ30aからの検出信号を受けて、適度なレ
ベルに増幅や各種処理が施される検出信号処理部34
と、複数コイルの前記設定間隔データや検出信号処理部
34からのデータを記憶するデータ記憶回路35と、前
記データ記憶回路35に記憶されたデータを基に複数コ
イルの各座標を求めると共に、座標値の補正及び補間を
する座標算出・補正回路36と、座標算出・補正回路3
6で求められた座標データを基に、内視鏡挿入部の形状
を画像信号にして、前記モニタ32に出力する画像信号
生成回路37とを備えている。
The detecting device 31 , as shown in FIG.
A detection signal processing unit 34 that receives a detection signal from the antenna 30a and performs amplification and various processes to an appropriate level.
And a data storage circuit 35 for storing the set interval data of a plurality of coils and data from the detection signal processing unit 34, and each coordinate of the plurality of coils based on the data stored in the data storage circuit 35. Coordinate calculation / correction circuit 36 for correcting and interpolating values, and coordinate calculation / correction circuit 3
An image signal generation circuit 37 for converting the shape of the endoscope insertion portion into an image signal based on the coordinate data obtained in 6 and outputting the image signal to the monitor 32.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0071[Correction target item name] 0071

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0071】前記挿入状態検出部12(図12,図13
では不図示)において、前記各コイル10で検出した信
号を処理し、各コイルの位置を検出し、さらにそのデー
タによりコイル10の設置されていない位置を補間し
て、内視鏡の全体の挿入形状を表示する。このとき、よ
り小さな曲率半径で曲げられる湾曲部47については、
コイル10の配置間隔を小さくすることによって、より
正確にその挿入形状を表示することができる。
The insertion state detector 12 (see FIGS. 12 and 13)
(Not shown), the signal detected by each coil 10 is processed, the position of each coil is detected, and the position where the coil 10 is not installed is interpolated by the data to insert the entire endoscope. Display the shape. At this time, regarding the curved portion 47 that can be bent with a smaller radius of curvature ,
By reducing the arrangement interval of the coils 10, the inserted shape can be displayed more accurately.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図5[Name of item to be corrected] Figure 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図5】 [Figure 5]

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Figure 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図8】 [Figure 8]

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図11[Name of item to be corrected] Fig. 11

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図11】 ─────────────────────────────────────────────────────
FIG. 11 ─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年3月8日[Submission date] March 8, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0037[Name of item to be corrected] 0037

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0037】本実施例の挿入状態検出部33は、内視鏡
検査用且つ被検体が載置されるベッド30Aと、検出装
置31と、モニタ32とから構成されている。前記ベッ
ド30Aには、直交する2方向に磁界発生源としてのコ
イル10からの磁界を検出するメッシュ状のアンテナ3
0aが配置されている。前記アンテナ30aから検知さ
れた磁界に応じた検出信号が検出装置31に送出され、
検出装置31は前記検出信号を基に求めた座標から形状
をモニタ32に表示するようになっている。
The insertion state detecting section 33 of this embodiment comprises a bed 30A for endoscopic examination and on which a subject is placed, a detecting device 31, and a monitor 32. On the bed 30A, a mesh antenna 3 for detecting a magnetic field from the coil 10 as a magnetic field generation source in two orthogonal directions.
0a is arranged. A detection signal corresponding to the magnetic field detected from the antenna 30a is sent to the detection device 31,
The detection device 31 displays the shape on the monitor 32 from the coordinates obtained based on the detection signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内視鏡の挿入状態を検出するために、高
周波信号を受けて電磁波を放射する磁界発生手段と、 前記電磁波を受信しその受信電磁波の磁界情報を検出す
る磁界検出手段と、 前記磁界検出手段が検出した検出信号を基に、前記内視
鏡の位置を求め、挿入部の挿入状態を検出する挿入状態
検出手段と、 前記磁界検出手段により検出された検出信号を伝達する
か、あるいは前記磁界発生手段に供給する高周波信号を
伝達するか、いずれか一方を前記挿入状態検出手段へ伝
達するための伝達手段と、 前記磁界検出手段または前記磁界発生手段のいずれか一
方を前記内視鏡の挿入部に固定する固定手段とを有して
いる、 ことを特徴とする内視鏡挿入状態検出装置。
1. A magnetic field generating means for receiving a high frequency signal and emitting an electromagnetic wave to detect an insertion state of an endoscope; a magnetic field detecting means for receiving the electromagnetic wave and detecting magnetic field information of the received electromagnetic wave; Whether to transmit the detection signal detected by the magnetic field detection unit to the insertion state detection unit that obtains the position of the endoscope based on the detection signal detected by the magnetic field detection unit and detects the insertion state of the insertion section Alternatively, a transmitting means for transmitting a high frequency signal supplied to the magnetic field generating means, or transmitting either one of them to the insertion state detecting means, and one of the magnetic field detecting means or the magnetic field generating means. An endoscope insertion state detection device, comprising: a fixing unit that is fixed to an insertion portion of the endoscope.
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