JPH0785133B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

内視鏡装置

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JPH0785133B2
JPH0785133B2 JP59074293A JP7429384A JPH0785133B2 JP H0785133 B2 JPH0785133 B2 JP H0785133B2 JP 59074293 A JP59074293 A JP 59074293A JP 7429384 A JP7429384 A JP 7429384A JP H0785133 B2 JPH0785133 B2 JP H0785133B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] この発明は、内視鏡装置、特に画像処理を行なう内視鏡
装置に関する。
[従来技術] 内視鏡により体腔内を観察する場合、内視鏡先端が体腔
内においてどの方向を向いているかを認識するとき医師
が自分の経験から判断している。このため、内視鏡によ
り観察位置を決定する場合かなりの熟練が必要であり、
内視鏡操作の未熟練医師や学生にとっては観察位置の見
当がつかないことが多い。
[目的] この発明の目的は内視鏡による観察位置が簡単に判断で
きる内視鏡装置を提供することにある。
[概要] この発明は、先端に湾曲部を湾曲させる操作部材を有す
る内視鏡と、前記操作部材により湾曲される前記湾曲部
の湾曲角度に応じた湾曲角度情報を出力する湾曲角度情
報出力手段と、前記内視鏡が挿入される被検体挿入口に
設けられ、前記内視鏡を案内する入口ガイド部材と、前
記内視鏡と前記入口ガイド部材との相対的回転角度を検
出して回転角度情報を出力する回転角度検出手段と、前
記内視鏡が前記被検体に挿入される長さを検出して挿入
長情報を出力する挿入長検出手段と、前記湾曲角度情
報、回転角度情報、挿入長情報および被検体内模式像に
応じて位置づけされる内視鏡模擬像を表示する手段とで
構成される内視鏡装置を提供する。
[実施例] 第1図によると、内視鏡11の挿入部は被検者12の口にく
わえられたマウスピース13を介して体腔内に挿入され
る。内視鏡の操作部14には内視鏡の湾曲部15を湾曲させ
るための上下及び左右方向操作ノブ16及び17が取付けら
れている。操作ノブ16及び17に連動してポテンショメー
タ18及び19が調整され、ポテンショメータ18、19の値に
応じて角度検出回路20は内視鏡湾曲部15の湾曲角度に対
応する角度信号を出力する。
角度検出回路20はA/Dコンバータ21及び22を介して処理
回路(CPU)23に接続される。内視鏡11にはマーキング
スイッチ部24が設けられ、このスイッチ部24は複数の異
なる部位に対応するスイッチを含み、医師の判断によっ
て選択的に操作される。マーキングスイッチ部24は位置
メモリ25に接続される。位置メモリ25はマーキングスイ
ッチ部24によって指定できる部位の位置情報を記憶して
おり、マーキングスイッチ部24による部位の指定に応じ
て部位位置情報を出力する。この位置メモリ25の出力部
は処理回路23に接続される。
挿入長検出回路26はマウスピース13を介して被検者12の
体腔内に挿入される内視鏡挿入長を検出するために設け
られ、その出力部は処理回路23に接続される。
回転角度検出回路27は内視鏡11とマウスピース13との相
対的回転角度を検出するために設けられ、その出力部は
処理回路23に接続される。
視野角データ回路28は内視鏡の機種によって決まる視野
角に関するデータを出力し、その出力部は処理回路23に
接続される。
対物距離検出回路29は内視鏡先端から体腔壁面までの距
離を検出するために設けられ、例えば内視鏡先端部に設
けられる超音波トランスデユーサの超音波の送受波時間
から距離を算出する。
シミュレーションデータメモリ30は内視鏡11が体腔内に
挿入された状態を三次元的に表わす画像(三次元グラフ
ィック像)に対応するデータを記憶している。シュミレ
ーションデータメモリ30の出力部は処理回路23を介して
ディスプレイ31に接続される。
内視鏡11の接眼部にはTVカメラ32が装着され、このTVカ
メラ32がモニタ33に接続されることにより経内視鏡像が
モニタ33に表示される。また、内視鏡挿入部には第2図
に示すように一定ピッチで横縞が特定の波長の光のみを
反射する光反射部材35及び光吸収部材36の交互配列によ
り形成されている。縦縞37は横縞とは異なる波長の光の
みを反射する材料で描かれる。一方、第3図に示すマウ
スピース13には縦縞37及び横縞35,36に夫々対応する受
光部を設けたフォトリフレクタ38,39が取付けられる。
フォトリフレクタ38,39の出力端はリード線13aを介して
カウンタ40,41に接続される。マウスピース13のベルト1
3bはマウスピース13を被検者12に固定するために設けら
れている。
内視鏡挿入部がマウスピース13に挿通されるとフォトリ
フレクタ38,39が横縞及び縦縞を光学的に検出し横縞及
び縦縞の動きに応じてパルス信号を発生する。この場
合、被検者に縞35,36,37及び光が感知されないように赤
外線によって検出した方が良い。カウンタ40,41はフォ
トリフレクタ38,39のパルスをカウントする。
第1図の内視鏡装置において、医師が内視鏡11の挿入部
をマウスピース13を介して被検者12の体腔内に挿入す
る。この場合、挿入部とマウスピースとは位置合せされ
ている方が良い。内視鏡挿入により挿入長検出回路26は
内視鏡挿入部の挿入長を検出する。即ち、内視鏡挿入部
がマウスピース13を介して一定の初期挿入長を越えて体
腔内に挿入されるとフォトリフレクタ38は横縞を検出し
横縞の数に応じたパルスをカウンタ40に供給する。カウ
ンタ40はパルスをカウントしカウント値を処理回路23に
入力する。処理回路23はカウント値nと一定の初期挿入
長l0とから挿入長lをl=l0+nd(d:横縞間隔)から算
出する。尚、初期挿入長l0及び横縞間隔dは処理回路23
または外部メモリに記憶されている。
内視鏡11が回転されると回転角度検出回路27は内視鏡挿
入部の回転角度を検出する。即ち、内視鏡挿入部が回転
するとフォトリフレクタ39は回転に応じて縦縞を検出し
縦縞に応じたパルスをカウンタ41に供給する。カウンタ
41はパルスをカウントしカウント値を処理回路23に入力
する。処理回路23はカウント値nから回転角θを式θ=
nφにより算出する。但し、φは縦縞1目盛りの角度で
あり、この値φは処理回路23または外部メモリに記憶さ
れている。
内視鏡湾曲部15を湾曲させるため上下及び左右操作ノブ
16,17が操作されるとポテンショメータ18,19が調整され
上下左右の動きに応じた信号が角度検出回路20から出力
される。上下左右湾曲信号はA/Dコンバータ21,22によっ
てデジタル変換され処理回路23に入力される。処理回路
23は上下左右湾曲信号から挿入部の湾曲角度を算出す
る。
対物距離検出回路29が超音波の送受波時間から対物距
離、即ち、体腔壁と内視鏡先端との距離を検出する。
上述のようにして処理回路23が挿入長、回転角、湾曲
角、対物距離を算出すると処理回路23はこれら算出値に
応じて観察位置及び内視鏡先端位置がディスプレイ31に
表示される。この場合、シュミレーションデータメモリ
30から例えば、胃の側面図並びに内視鏡挿入部及び胃の
展開図を表わすグラフィックデータが読出され、処理回
路23を介してディスプレイ31に入力される。これによ
り、ディスプレイ31には胃の側面画像31a並びに内視鏡
挿入部画像31b及び胃の展開画像31cが表示される。内視
鏡挿入部画像31bは挿入長、回転角、湾曲角、対物距離
データに応じて移動して表示される。また、胃の展開画
像31cには観察されている位置及び範囲がマーク31dによ
って表示される。この観察位置及び範囲は挿入長、回転
角、湾曲角、対物距離及び視野角データに応じて変わ
る。
ディスプレイ33に上記のように画像が表示されていると
き熟練医師が自分の判断で観察像に対応するマーキング
スイッチ24を押すと位置メモリ25は対応する位置情報を
処理回路23に読み出す。処理回路23は位置情報に基づい
てディスプレイ31の表示画像の位置修正をする。
上述のようにディスプレイ31に胃の側面及び展開画像と
共に内視鏡グラフイック及び観察位置マークが表示され
ることによりモニタ33に表示されている経内視鏡像が胃
のどの部分に対応するかがディスプレイ31の表示画像に
よって明確に知ることができる。従って、学生やインタ
ーンなどの未熟練医師の教育において大きな成果がえら
れる。また、ディスプレイ31に撮影順序が表示されると
集団検診が撮影漏れなく行われる。
第4図には回転角検出の他の手法が示されている。これ
によると、マウスピース131の孔132が楕円形に形成さ
れ、また内視鏡挿入部も楕円形に形成される。マウスピ
ース131は回転角度検出部材133に回転可能に取付けられ
る。回転角度検出部材133にはマウスピース132の回転に
伴って調整されるポテンショメータが設けられ、このポ
テンショメータの出力がA/D変換されて処理回路23に入
力されることにより内視鏡の回転角度が検出できる。
第5図には挿入長検出手段の他の手法が示されている。
これによると、被検者(患者)のベッド51に、例えば多
数の超音波受信素子がインラインに配列されて構成され
ている超音波受信器52が取付けられている。この超音波
受信器52は位置検出回路53に接続される。内視鏡11には
超音波診断のための超音波トランスデューサ54が設けら
れ、この超音波トランスデューサ54には光源ユニット55
の発振器56に接続される。
内視鏡11が体腔内に挿入され、超音波トランスデューサ
54に発振器56からパルスが供給されると超音波が発せら
れる。この超音波はモータ57によって回転される超音波
反射体58よって体腔へ導かれると超音波受信器52は超音
波を受信しそれを電気信号に変換する。この場合、超音
波を最も強く受ける超音波受信素子が高レベル信号を発
生する。超音波トランスデューサは内視鏡の先端に設け
られているので高レベル信号を発生する超音波受信素子
が内視鏡先端に対応することになり、この超音波受信素
子が何番目の素子であるかを検出することによって内視
鏡の挿入長が検出できる。従って、超音波受信器52の出
力が位置検出回路53に供給されるとこの位置検出回路53
は高レベル信号の検出により挿入長を算出し挿入長信号
を処理回路23に入力する。
[発明の効果] 内視鏡の挿入位置及び経内視鏡像観察位置を体腔模擬像
に表示することにより診断位置が熟練によらず的確に把
握することができ内視鏡診断教育等において大きな成果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に従った内視鏡装置のブロ
ック回路図、第2図は挿入長検出部の概略構成図、第3
図はマウスピースの斜視図、第4図は他の例のマウスピ
ースの断面図、そして第5図は他の例の挿入長検出部の
概略構成図である。 11……内視鏡、13……マウスピース、16,17……操作ノ
ブ、18,19……ポテンショメータ、20……湾曲検出回
路、21,22……A/Dコンバータ、23……処理回路、24……
マーキングスイッチ部、25……位置メモリ、26……挿入
長検出回路、27……回転角度検出回路、28……視野角デ
ータ回路、29……対物距離検出回路、30……シュミレー
ションデータメモリ、31……ディスプレイ、31a……胃
模式像、31b……内視鏡模式像、31c……展開胃模式像、
31d……観察位置マーク、32……TVカメラ、33……モニ
タ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 廣澤 勲 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 日比野 浩樹 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】先端に湾曲部を湾曲させる操作部材を有す
    る内視鏡と、 前記操作部材により湾曲される前記湾曲部の湾曲角度に
    応じた湾曲角度情報を出力する湾曲角度情報出力手段
    と、 前記内視鏡が挿入される被検体挿入口に設けられ、前記
    内視鏡を案内する入口ガイド部材と、 前記内視鏡と前記入口ガイド部材との相対的回転角度を
    検出して回転角度情報を出力する回転角度検出手段と、 前記内視鏡が前記被検体に挿入される長さを検出して挿
    入長情報を出力する挿入長検出手段と、 前記湾曲角度情報、回転角度情報、挿入長情報および被
    検体内模式像に応じて位置づけされる内視鏡模擬像を表
    示する手段と、 で構成される内視鏡装置。
  2. 【請求項2】前記回転角度検出手段は、前記操作部材の
    動きに応じた信号を前記湾曲部の回転角度情報として出
    力する手段によって構成される特許請求の範囲第1項に
    記載の内視鏡装置。
  3. 【請求項3】前記挿入長検出手段は、前記内視鏡に形成
    される目盛りマークと、この目盛りマークを前記挿入口
    において検出し、挿入長を計算する手段とで構成される
    特許請求の範囲第1項に記載の内視鏡装置。
JP59074293A 1984-04-13 1984-04-13 内視鏡装置 Expired - Lifetime JPH0785133B2 (ja)

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JPS60217326A JPS60217326A (ja) 1985-10-30
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