JP2001145629A - Front end position detector for endoscope - Google Patents

Front end position detector for endoscope

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JP2001145629A
JP2001145629A JP33191799A JP33191799A JP2001145629A JP 2001145629 A JP2001145629 A JP 2001145629A JP 33191799 A JP33191799 A JP 33191799A JP 33191799 A JP33191799 A JP 33191799A JP 2001145629 A JP2001145629 A JP 2001145629A
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position sensor
endoscope
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channel
magnetic field
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Kenichi Ohara
健一 大原
Toshiyuki Hashiyama
俊之 橋山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the subject device which makes it possible to obtain the position information of the front end of an endoscope within the coelom when applied to an existing endoscope. SOLUTION: This front end position detector is provided with a position sensor at the front end of a position sensor probe insertable and removable into and from the channel of the endoscope from an aperture on an extracorporeal operation part. The position sensor is so held that the relative rotation of the front end of the position sensor probe within the passage on the internal insertion part side does not occur. The device is provided with a magnetic field generator which is extracorporeally installed by making a pair with the position sensor and generates the magnetic field intrinsic to the position and a position sensor controller which outputs the position information of the sensor in the magnetic field intrinsic to the position created by the magnetic field generator from the output of the position sensor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【技術分野】本発明は、内視鏡の先端部位置を検出する
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a position of a distal end of an endoscope.

【0002】[0002]

【従来技術およびその問題点】例えば、超音波内視鏡で
は、体内挿入部の先端部に超音波プローブが設けられて
おり、この超音波プローブ内の超音波送受信手段は、被
検部に向けて超音波を発振する発振機能と、被検部で反
射した超音波信号(エコー信号)の受信機能を備えてい
る。この超音波内視鏡では、超音波プローブをスパイラ
ルスキャンさせながら受信された超音波信号に適当な信
号処理を施すことにより、被検部の三次元画像を構築で
きることが知られている。
2. Description of the Related Art For example, in an ultrasonic endoscope, an ultrasonic probe is provided at a distal end of a body insertion portion, and an ultrasonic transmitting / receiving means in the ultrasonic probe is directed toward a portion to be inspected. It has an oscillating function of oscillating ultrasonic waves and a function of receiving an ultrasonic signal (echo signal) reflected by the test portion. It is known that this ultrasonic endoscope can construct a three-dimensional image of a test portion by performing appropriate signal processing on an ultrasonic signal received while performing a spiral scan of an ultrasonic probe.

【0003】しかし、超音波プローブをスパイラルスキ
ャンするには、専用の超音波プローブと駆動装置を必要
とし、ラジアルスキャンを行う汎用の超音波プローブで
三次元画像を得ることはできなかった。このため既に、
特開平6−261900号公報は、汎用の超音波プロー
ブと駆動装置で実質的なスパイラルスキャンを行うた
め、被験者(患者)の周囲に位置に固有な磁場を発生さ
せる磁場発生器を配置する一方、内視鏡の先端部の超音
波プローブの近くにこの磁場発生器との相対的位置座標
及び傾斜を特定するための位置センサを配置した超音波
内視鏡を提案している。ラジアルスキャンを行いなが
ら、超音波プローブを体腔内で移動させその位置情報を
得れば、事実上のスパイラルスキャンを行うことができ
る。しかし、この超音波内視鏡は、画像処理装置を含
め、超音波プローブ、位置センサ、磁場発生器を含むシ
ステム全体を一体不可欠にしているため、高価であると
いう問題があった。
However, spiral scanning of an ultrasonic probe requires a dedicated ultrasonic probe and a driving device, and a three-dimensional image cannot be obtained with a general-purpose ultrasonic probe for performing radial scanning. Because of this,
JP-A-6-261900 discloses that a general-purpose ultrasonic probe and a driving device perform a substantial spiral scan, so that a magnetic field generator that generates a unique magnetic field at a position around a subject (patient) is arranged. An ultrasonic endoscope has been proposed in which a position sensor for specifying relative position coordinates and an inclination with respect to the magnetic field generator is arranged near an ultrasonic probe at a distal end portion of the endoscope. If the ultrasonic probe is moved in the body cavity while performing the radial scan and the position information is obtained, a virtual spiral scan can be performed. However, this ultrasonic endoscope has a problem that it is expensive because the entire system including the ultrasonic probe, the position sensor, and the magnetic field generator, including the image processing device, is made integral.

【0004】一方、通常の内視鏡においては、ファイバ
タイプであると電子タイプであるとを問わず、対物光学
系による像をそのまま観察しており、対物光学系の体内
における位置情報は、超音波内視鏡に比べれば、現在の
ところ重要度が低い。しかし、例えば、最初にCTスキ
ャンやMRIスキャンで人体の管腔の3次元データを作
ることは十分可能であり、仮に、内視鏡先端部の位置情
報が得られれば、管腔の3次元データと位置情報と結合
したより正確な体腔内の被験者情報を得ることができ
る。
On the other hand, in an ordinary endoscope, an image by an objective optical system is observed as it is, regardless of whether it is a fiber type or an electronic type. At present, its importance is lower than that of an acoustic endoscope. However, for example, it is sufficiently possible to first create three-dimensional data of a lumen of a human body by a CT scan or an MRI scan. If the positional information of the endoscope tip can be obtained, the three-dimensional data of the lumen can be obtained. And more accurate subject information in the body cavity combined with the position information.

【0005】[0005]

【発明の目的】本発明は、超音波内視鏡を含む既存の内
視鏡に適用可能であり、内視鏡の先端部の位置情報を得
ることができる内視鏡の先端部位置検出装置を得ること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is applicable to an existing endoscope including an ultrasonic endoscope, and is capable of obtaining position information of the end of the endoscope. The purpose is to obtain.

【0006】[0006]

【発明の概要】本発明は、超音波内視鏡、通常の内視鏡
を問わず、内視鏡に備えられる、体外操作部と体内挿入
部とを連絡するチャンネルを利用して、位置センサを体
内挿入部先端に挿入し、被験者(人体)の外部に磁場発
生器を設置すれば、磁場発生器と位置センサによる位置
検知システムを既存の内視鏡設備に事後的に構築するこ
とが可能であるとの着眼に基づいて完成されたものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a position sensor using a channel provided between an ultrasonic endoscope and a normal endoscope, which is provided in the endoscope and communicates between an extracorporeal operation section and an intracorporeal insertion section. By inserting a magnetic field generator outside the subject (human body) and inserting a magnetic field generator outside the subject, a position detection system using a magnetic field generator and position sensors can be retroactively constructed on existing endoscope equipment. It was completed based on the observation that

【0007】本発明による内視鏡の先端部位置検出装置
は、体内挿入部;この体内挿入部に連結され、該体内挿
入部を体外で操作する体外操作部;及びこの体内挿入部
側の通路と体外操作部側の開口部とを連結するチャンネ
ル;を有する内視鏡に用いる内視鏡の先端部位置検出装
置であって、チャンネルに体外操作部側開口部から挿脱
可能な位置センサプローブ;この位置センサプローブの
先端部に設けられた位置センサ;この位置センサプロー
ブ先端部の体内挿入部側通路内における相対回転を阻止
する相対回転防止手段; 位置センサと対をなして体外
に設置される、位置に固有な磁場を発生させる磁場発生
器;及び位置センサの出力から、磁場発生器により作ら
れる位置に固有な磁場内における該センサの位置情報を
出力する位置センサ制御装置;を有することを特徴とし
ている。
[0007] An endoscope position detecting device for an endoscope according to the present invention comprises: a body insertion part; an external operation part connected to the body insertion part and operating the body insertion part outside the body; and a passage on the body insertion part side. A position sensor probe which can be inserted into and removed from the channel through the opening on the external operation unit side, the position detection device being used for an endoscope having a channel connecting the opening and the external operation unit side. A position sensor provided at the distal end of the position sensor probe; relative rotation preventing means for preventing relative rotation of the distal end of the position sensor probe in the passage on the body insertion portion side; installed outside the body in pairs with the position sensor A magnetic field generator for generating a position-specific magnetic field; and a position sensor for outputting, from an output of the position sensor, position information of the sensor in a position-specific magnetic field generated by the magnetic field generator A control device;

【0008】相対回転防止手段は、例えば、位置センサ
プローブ先端部の外面に形成した、先端部を丸めた楕円
錐状または長円錐状先端部と、チャンネルの体内挿入部
の通路に形成した、この楕円錐状または長円錐状先端部
が係合する非円形断面穴とから構成することができる。
The relative rotation preventing means includes, for example, an elliptical cone or a long conical tip having a rounded tip formed on the outer surface of the tip of the position sensor probe, and a passage formed in the body insertion portion of the channel. And a non-circular cross-sectional hole with which an elliptical conical or long conical tip engages.

【0009】本発明の内視鏡先端部位置検出装置は、チ
ャンネルを有する内視鏡であれば種類を問わずに適用で
きるが、体内挿入部先端に超音波プローブを有する超音
波内視鏡の場合、チャンネルは、この超音波プローブの
バルーンに連なる吸引チャンネルを利用することができ
る。あるいは、通常の内視鏡であれば、体内挿入部側開
口部に起上台を有する鉗子チャンネルを利用することが
できる。鉗子チャンネル利用の場合、相対回転防止手段
は、位置センサプローブ先端部に形成した非円形断面先
端部と、起上台に形成した、この非円形断面先端部が係
合する溝部とで構成できる。
The endoscope distal end position detecting device of the present invention can be applied to any type of endoscope having a channel, but is applicable to an ultrasonic endoscope having an ultrasonic probe at the distal end of a body insertion portion. In this case, a suction channel connected to the balloon of the ultrasonic probe can be used as the channel. Alternatively, in the case of a normal endoscope, a forceps channel having a raising base at the opening on the body insertion portion side can be used. In the case of using the forceps channel, the relative rotation preventing means can be constituted by a non-circular cross-section front end formed at the front end of the position sensor probe and a groove formed on the raising stand and engaged with the non-circular cross-section front end.

【0010】本発明の内視鏡先端部位置検出装置は、チ
ャンネルの体外操作部側開口部に、挿入した位置センサ
プローブの軸方向移動を阻止する軸方向移動防止手段を
設けることが好ましい。この軸方向移動防止手段は、例
えば、体外操作部側開口部にねじ螺合させた筒状螺合キ
ャップと、この筒状螺合キャップを締め込んだとき変形
して位置センサプローブ外周面に弾接するOリングとに
よって構成することができる。あるいは、体外操作部側
開口部に軸方向に移動可能に支持した筒状摺動キャップ
と、この筒状摺動キャップに螺合させた筒状螺合キャッ
プと、この筒状螺合キャップを締め込んだとき変形して
位置センサプローブ外面に弾接するOリングと、筒状摺
動キャップを体外操作部側開口部に接近する方向に付勢
するばね手段とによって構成することができる。
In the endoscope distal end position detecting device of the present invention, it is preferable that an axial movement preventing means for preventing the inserted position sensor probe from moving in the axial direction is provided in the opening of the channel on the extracorporeal operation portion side. The axial movement preventing means includes, for example, a cylindrical screw cap screwed into the opening on the side of the extracorporeal operation section, and an elastic member that is deformed when the cylindrical screw cap is tightened to deform on the outer peripheral surface of the position sensor probe. It can be constituted by an O-ring in contact. Alternatively, a cylindrical sliding cap that is movably supported in the axial direction at the opening on the side of the external operation section, a cylindrical screw cap that is screwed to the cylindrical sliding cap, and the cylindrical screw cap is tightened. It can be constituted by an O-ring which is deformed when it is inserted and elastically contacts the outer surface of the position sensor probe, and a spring means which urges the cylindrical sliding cap in a direction approaching the opening on the external operation section side.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図示実施形態は、超音波内視鏡に
本発明を適用した例である。図1は、内視鏡の先端部位
置検出装置の全体の系統を示すもので、超音波内視鏡1
0は、可撓性の体内挿入部11と、この体内挿入部11
を体外で操作する操作部12とを有し、体内挿入部11
の先端部には超音波プローブ13と対物レンズ(図示せ
ず)が設けられている。操作部12には、対物レンズに
よって結像された体腔内の像を観察する眼視光学系14
(図2、図3)が備えられ、また、超音波診断装置15
に接続して超音波診断画像を伝達するための超音波コネ
クター16、及び光源プロセッサ24に接続して体内挿
入部11の先端部に照明光を与えるライトガイドコネク
ター17(図2、図3)が接続されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The illustrated embodiment is an example in which the present invention is applied to an ultrasonic endoscope. FIG. 1 shows an entire system of a distal end position detecting device of an endoscope.
Reference numeral 0 denotes a flexible body insertion portion 11 and the body insertion portion 11
And an operation unit 12 for operating the outside of the body,
An ultrasonic probe 13 and an objective lens (not shown) are provided at the tip of the. An operation unit 12 includes a visual optical system 14 for observing an image in a body cavity formed by the objective lens.
(FIGS. 2 and 3) and the ultrasonic diagnostic device 15
And a light guide connector 17 (FIGS. 2 and 3) which is connected to a light source processor 24 and supplies illumination light to the distal end portion of the in-body insertion portion 11 by transmitting an ultrasonic diagnostic image. It is connected.

【0012】超音波診断装置15は、超音波プローブ1
3内に備えられている超音波送受信手段を駆動するもの
であり、超音波送受信手段は、超音波診断装置15から
の電気パルス信号を受けて被検部に向けて超音波パルス
を発振し、被検部で反射した超音波パルス信号を受信す
る。この超音波パルス信号は電気的な超音波エコー信号
に変換される。超音波診断装置15は、超音波エコー信
号を受け取ってデジタル化する信号処理部と、このデジ
タル信号を画像信号として記憶する記憶装置その他の超
音波内視鏡として必要な信号処理回路及び記憶装置を備
えており、記憶された画像信号は、要求に応じ、表示装
置25に表示される。以上は、超音波内視鏡10であ
り、周知である。
The ultrasonic diagnostic apparatus 15 includes the ultrasonic probe 1
The ultrasonic transmission / reception means drives the ultrasonic transmission / reception means provided in 3, receives an electric pulse signal from the ultrasonic diagnostic apparatus 15, oscillates an ultrasonic pulse toward a target portion, The ultrasonic pulse signal reflected by the test section is received. This ultrasonic pulse signal is converted into an electric ultrasonic echo signal. The ultrasound diagnostic apparatus 15 includes a signal processing unit that receives and digitizes an ultrasound echo signal, a storage device that stores the digital signal as an image signal, and other signal processing circuits and storage devices required as an ultrasound endoscope. The provided and stored image signal is displayed on the display device 25 upon request. The above is the ultrasonic endoscope 10, which is well known.

【0013】本実施形態は、以上の既存の超音波内視鏡
10に対して事後的に構築できる内視鏡の先端部位置検
出装置を提案するものである。図1の二点鎖線より上方
に描いた、先端部に位置センサ(磁気センサ)20を有
する位置センサプローブ21、磁場発生器22及び位置
センサ制御装置23及びマイコン18、表示装置19が
本実施形態で新たに加えた主たる要素である。磁場発生
器22は、位置センサ制御装置23の制御信号を受け
て、被検者である人体の周囲に、位置に固有な磁場を発
生させるものであり、位置センサプローブ21は、その
先端部の位置センサ20が磁場内に位置することで、位
置センサ20自身の磁場発生器22に対する位置情報を
この磁場に対応する電流として、位置センサ制御装置2
3に出力する。位置センサ制御装置23は、マイコン1
8に接続されており、この位置情報をデジタル化して、
磁場発生器22に対する空間中の位置座標及び磁場発生
器22に対する傾きを表すオイラー角としてマイコン1
8に与える。磁場発生器22は直交三方向に向く位置に
固有の磁場を発生させるものであり、位置センサ20は
巻線の軸線が三方向に向く三軸コイルからなるものであ
る。磁場発生器22が三つ使用される場合には、位置セ
ンサ20は巻線の軸線が一方向に向く一つの一軸コイル
として構成される。
The present embodiment proposes an endoscope distal end position detecting device which can be constructed retroactively with respect to the existing ultrasonic endoscope 10 described above. A position sensor probe 21 having a position sensor (magnetic sensor) 20 at the tip, a magnetic field generator 22, a position sensor control device 23, a microcomputer 18, and a display device 19, which are drawn above the two-dot chain line in FIG. Is the main element newly added. The magnetic field generator 22 receives a control signal from the position sensor control device 23 and generates a magnetic field specific to a position around a human body as an examinee. When the position sensor 20 is located in the magnetic field, the position information of the position sensor 20 with respect to the magnetic field generator 22 is used as a current corresponding to the magnetic field, and the position sensor control device 2
Output to 3. The position sensor control device 23 includes the microcomputer 1
8 and digitizes this location information,
The microcomputer 1 calculates the Euler angles representing the position coordinates in space with respect to the magnetic field generator 22 and the inclination with respect to the magnetic field generator 22.
Give 8 The magnetic field generator 22 generates a unique magnetic field at positions orthogonal to three orthogonal directions, and the position sensor 20 is a three-axis coil whose winding axis is oriented in three directions. If three magnetic field generators 22 are used, the position sensor 20 is configured as a single uniaxial coil with the winding axis oriented in one direction.

【0014】位置センサプローブ21は、超音波内視鏡
10に備えられているいずれかのチャンネルに挿入して
使用される。このチャンネルは、既存のチャンネル、例
えばこの超音波プローブのバルーンに連なる吸引チャン
ネルや、起上台を備えた鉗子チャンネルを使用できる
他、超音波内視鏡10に専用のチャンネルを設けてもよ
い。
The position sensor probe 21 is used by being inserted into any one of the channels provided in the ultrasonic endoscope 10. As this channel, an existing channel, for example, a suction channel connected to the balloon of the ultrasonic probe, a forceps channel provided with an elevator, or a dedicated channel for the ultrasonic endoscope 10 may be provided.

【0015】図4、図5は、位置センサプローブ21の
例を示している。位置センサプローブ21は、全体とし
て上述のようなチャンネルに挿入可能な径に形成されて
おり、柔軟なチューブ材21aの中に、軸部に位置する
可撓性で腰のある芯材21bと、位置センサ20に連な
る信号線20aとを挿入したもので、位置センサプロー
ブ21(芯材21b)の先端部には、先端部を丸めた硬
質材からなる楕円錐状または長円錐状先端部20bが固
定されている。芯材21bは、位置センサプローブ21
に後方から押込力を与えたときにチャンネルへの挿入を
可能にする硬さと可撓性を有する非磁性材料、例えばス
テンレス線、樹脂製線材、超弾性線材等から構成する。
磁性材料は磁場発生器22による磁場に影響を与えるた
め好ましくない。位置センサ20は、図示例では、巻線
の軸線方向が一つの直線方向に向くコイルを想定してお
り、従って信号線20aは、1セットであるが、位置セ
ンサ20として巻線の軸線方向が直交三方向に向く三組
のコイルを使用する場合には、3セットが挿入される。
FIGS. 4 and 5 show examples of the position sensor probe 21. FIG. The position sensor probe 21 is formed to have a diameter capable of being inserted into the above-described channel as a whole, and includes a flexible and stiff core material 21b located at a shaft portion in a flexible tube material 21a. A signal line 20a connected to the position sensor 20 is inserted, and an elliptical cone or long conical tip 20b made of a hard material having a rounded tip is provided at the tip of the position sensor probe 21 (core 21b). Fixed. The core 21b is a position sensor probe 21
Is made of a non-magnetic material having a hardness and flexibility, such as a stainless wire, a resin wire, or a superelastic wire, which enables insertion into the channel when a pushing force is applied from behind.
Magnetic materials are not preferred because they affect the magnetic field generated by the magnetic field generator 22. In the illustrated example, the position sensor 20 assumes a coil in which the axial direction of the winding is oriented in one linear direction. Therefore, the signal line 20a is one set. When using three sets of coils oriented in three orthogonal directions, three sets are inserted.

【0016】図6、図7は、超音波内視鏡10のバルー
ン吸引チャンネル30を位置センサプローブ21のチャ
ンネルとして利用し、その先端部の通路内に、位置セン
サプローブ21の回転防止機構を形成した実施形態を示
している。バルーン吸引チャンネル30は、超音波プロ
ーブ13を覆うバルーン内に連通するチャンネルで、バ
ルーン内の液体(脱気水)を吸引する際に使用するチャ
ンネルである。このバルーン吸引チャンネル30の先端
部には、位置センサプローブ21の形状に対応する非円
形断面の回り止め穴31が形成されている。操作部12
側の開口部から位置センサプローブ21をバルーン吸引
チャンネル30に挿入していくと、やがて楕円錐状また
は長円錐状先端部20bが回り止め穴31に当接し、そ
のまま押圧力を加えると、回り止め穴31にガイドされ
つつ位置センサプローブ21が回転して回り止め穴31
に嵌まり、位置センサプローブ21の回転が防止され
る。勿論、回り止め穴31と位置センサプローブ21の
向きを合わせるために、位置センサプローブ21に回転
を与えてもよい。
FIGS. 6 and 7 show that the balloon suction channel 30 of the ultrasonic endoscope 10 is used as a channel of the position sensor probe 21 and a rotation preventing mechanism for the position sensor probe 21 is formed in a passage at the tip end thereof. 1 shows an embodiment according to the present invention. The balloon suction channel 30 is a channel that communicates with the inside of the balloon that covers the ultrasonic probe 13 and that is used when suctioning liquid (degassed water) inside the balloon. A detent hole 31 having a non-circular cross section corresponding to the shape of the position sensor probe 21 is formed at the tip of the balloon suction channel 30. Operation unit 12
When the position sensor probe 21 is inserted into the balloon suction channel 30 from the opening on the side, the elliptical cone-shaped or long conical tip portion 20b eventually comes into contact with the detent hole 31. The position sensor probe 21 rotates while being guided by the hole 31, and the detent hole 31 is rotated.
And rotation of the position sensor probe 21 is prevented. Of course, rotation may be given to the position sensor probe 21 in order to make the direction of the rotation preventing hole 31 and the position sensor probe 21 match.

【0017】図8、図9は、超音波内視鏡10の起上台
付き鉗子チャンネル33を位置センサプローブ21のチ
ャンネルとして利用し、その先端部の起上台34によ
り、位置センサプローブ21の回転防止機構を形成した
実施形態を示している。鉗子チャンネル33は、各種の
鉗子を挿入するためのチャンネルで、その先端部に軸3
5で回動可能に起上台34が枢着されている。起上台3
4には、操作ワイヤ36の先端部が結合されており、操
作ワイヤ36の後端部は、操作部12の起上台操作部3
7(図3)に導かれている。起上台34には、位置セン
サプローブ21の先端部を丸めた硬質材からなる楕円錐
状または長円錐状先端部20bに対応する溝34aが形
成されている。先端部20bは、単なる非断面形状であ
っても、溝34aとの関係で回り止めを図ることができ
る。この実施形態では、操作部12側の開口部から鉗子
チャンネル33内に位置センサプローブ21を挿入し、
その位置センサプローブ21の先端部(位置センサ2
0)が鉗子チャンネル33の体内挿入部11側の開口部
に臨んだ状態で、起上台操作部37により起上台34を
起上させれば、起上台34の溝34aと鉗子チャンネル
33の内壁面との間に位置センサプローブ21の先端部
(楕円錐状または長円錐状先端部20b)を挟んで回り
止めを図ることができる。
FIGS. 8 and 9 show the use of the forceps channel 33 with a raising table of the ultrasonic endoscope 10 as a channel of the position sensor probe 21 and the rotation of the position sensor probe 21 by the raising table 34 at the tip. 4 shows an embodiment in which a mechanism is formed. The forceps channel 33 is a channel for inserting various forceps, and a shaft 3
5, an elevator 34 is pivotally mounted so as to be rotatable. Elevator 3
The front end of the operation wire 36 is connected to the rear end 4 of the operation wire 12.
7 (FIG. 3). A groove 34a corresponding to the elliptical cone-shaped or long conical tip 20b made of a hard material obtained by rounding the tip of the position sensor probe 21 is formed in the raising stand 34. Even if the distal end portion 20b has a simple non-cross-sectional shape, it can be prevented from rotating in relation to the groove 34a. In this embodiment, the position sensor probe 21 is inserted into the forceps channel 33 from the opening on the operation unit 12 side,
The tip of the position sensor probe 21 (position sensor 2
0) faces the opening of the forceps channel 33 on the side of the insertion portion 11 in the body, the raising table 34 is raised by the raising table operating section 37, and the groove 34a of the raising table 34 and the inner wall surface of the forceps channel 33 are formed. The rotation of the position sensor probe 21 can be prevented by sandwiching the tip (the elliptical cone-shaped or long cone-shaped tip 20b) of the position sensor probe 21 therebetween.

【0018】以上の図6、図7の実施形態、図8、図9
の実施形態ともに、位置センサプローブ21の先端部の
チャンネルへの挿入固定(回り止め)は、体内挿入部1
1を体内へ挿入する前に行うことができるから、特別の
困難はない。
The embodiments of FIGS. 6 and 7 and FIGS. 8 and 9
In both of the embodiments, the insertion and fixation (rotation stop) of the distal end portion of the position sensor probe 21 into the channel
There is no special difficulty because it can be performed before inserting 1 into the body.

【0019】以上のようにして超音波内視鏡10のチャ
ンネルに挿通した位置センサプローブ21は、操作部1
2側において軸方向に移動しないように保持することが
望ましい。図10及び図11は、それぞれ、位置センサ
プローブ21の軸方向移動防止手段の実施形態を示して
いる。
The position sensor probe 21 inserted into the channel of the ultrasonic endoscope 10 as described above is
It is desirable to hold the two sides so as not to move in the axial direction. 10 and 11 show an embodiment of the means for preventing the position sensor probe 21 from moving in the axial direction, respectively.

【0020】図10の実施形態では、鉗子チャンネル3
3(またはバルーン吸引チャンネル30)の操作部12
側の端部には、口金40が固定されており、この口金4
0に、ねじ筒41が固定されている。ねじ筒41には、
筒状螺合キャップ42が螺合されており、この筒状螺合
キャップ42の内方フランジとねじ筒41の端面との間
に、Oリング43が挟着されている。Oリング43は、
自由状態ではその内径内で位置センサプローブ21を自
由に移動させることができるが、圧縮されると位置セン
サプローブ21との相対移動が阻止される径に形成され
ている。従って、筒状螺合キャップ42を緩めた状態
で、位置センサプローブ21を筒状螺合キャップ42、
ねじ筒41、口金40から鉗子チャンネル33(バルー
ン吸引チャンネル30)内に挿通してその先端部の回り
止めを施し、その状態で、筒状螺合キャップ42を締め
込み、Oリング43を圧縮変形させることで、位置セン
サプローブ21を鉗子チャンネル33(またはバルーン
吸引チャンネル30)の開口部に固定し、その軸方向移
動を防止することができる。
In the embodiment of FIG. 10, the forceps channel 3
Operation unit 12 of 3 (or balloon suction channel 30)
A base 40 is fixed to the end on the side of the
The screw cylinder 41 is fixed to 0. In the screw cylinder 41,
The cylindrical screw cap 42 is screwed, and an O-ring 43 is sandwiched between the inner flange of the cylindrical screw cap 42 and the end surface of the screw cylinder 41. O-ring 43
In the free state, the position sensor probe 21 can be freely moved within its inner diameter, but is formed to have a diameter such that when compressed, the relative movement with the position sensor probe 21 is prevented. Therefore, with the cylindrical screw cap 42 loosened, the position sensor probe 21 is connected to the cylindrical screw cap 42,
The distal end is inserted into the forceps channel 33 (balloon suction channel 30) from the screw cylinder 41 and the base 40 to prevent the tip from rotating. In this state, the cylindrical screw cap 42 is tightened, and the O-ring 43 is compressed and deformed. By doing so, the position sensor probe 21 can be fixed to the opening of the forceps channel 33 (or the balloon suction channel 30), and its axial movement can be prevented.

【0021】図11の実施形態では、鉗子チャンネル3
3(またはバルーン吸引チャンネル30)の操作部12
側の端部には、同様に口金40が固定されており、この
口金40には、ばね掛け筒44が固定されている。この
ばね掛け筒44には、軸方向に移動可能に筒状摺動キャ
ップ45が嵌められており、この筒状摺動キャップ45
には、図10の実施形態の筒状螺合キャップ42と同様
の螺合キャップ46が螺合されている。この螺合キャッ
プ46の内方フランジと筒状摺動キャップ45の端面と
の間には、図10の実施形態のOリング43と同じOリ
ング43が挟着されている。そして、ばね掛け筒44と
筒状摺動キャップ45との間に、筒状摺動キャップ45
をばね掛け筒44の方向に移動付勢するコイルばね48
が張設されている。この実施形態では、螺合キャップ4
6を緩めた状態で位置センサプローブ21を螺合キャッ
プ46、筒状摺動キャップ45、ばね掛け筒44、口金
40から鉗子チャンネル33(バルーン吸引チャンネル
30)内に挿通してその先端部の回り止めを施す。次
に、筒状摺動キャップ45をコイルばね48を伸ばしな
がら位置センサプローブ21に対して相対移動させ、そ
のコイルばね48の伸張状態で螺合キャップ46を締め
込むとOリング43が圧縮変形して筒状摺動キャップ4
5に固定される。筒状摺動キャップ45へ加えていた引
張力を開放すると、位置センサプローブ21はコイルば
ね48の力により鉗子チャンネル33(バルーン吸引チ
ャンネル30)内に挿入される方向に移動付勢されるか
ら、より確実に位置センサプローブ21の軸方向移動を
防止することができる。
In the embodiment of FIG. 11, the forceps channel 3
Operation unit 12 of 3 (or balloon suction channel 30)
A base 40 is similarly fixed to the end on the side, and a spring hanging cylinder 44 is fixed to the base 40. A cylindrical sliding cap 45 is fitted into the spring hooking cylinder 44 so as to be movable in the axial direction.
, A screw cap 46 similar to the cylindrical screw cap 42 of the embodiment of FIG. 10 is screwed. An O-ring 43, which is the same as the O-ring 43 of the embodiment of FIG. 10, is sandwiched between the inner flange of the screw cap 46 and the end surface of the cylindrical sliding cap 45. And, between the spring hooking cylinder 44 and the cylindrical sliding cap 45, a cylindrical sliding cap 45 is provided.
Spring 48 for moving and biasing in the direction of the spring hooking cylinder 44
Is stretched. In this embodiment, the screw cap 4
With the 6 loosened, the position sensor probe 21 is inserted into the forceps channel 33 (balloon suction channel 30) from the screwing cap 46, the cylindrical sliding cap 45, the spring hooking cylinder 44, and the base 40, and around the distal end thereof. Make a stop. Next, when the cylindrical sliding cap 45 is relatively moved with respect to the position sensor probe 21 while the coil spring 48 is extended, and the screw cap 46 is tightened while the coil spring 48 is extended, the O-ring 43 is compressed and deformed. Cylindrical sliding cap 4
Fixed to 5. When the tensile force applied to the cylindrical sliding cap 45 is released, the position sensor probe 21 is urged to move in the direction of being inserted into the forceps channel 33 (balloon suction channel 30) by the force of the coil spring 48. It is possible to more reliably prevent the position sensor probe 21 from moving in the axial direction.

【0022】以上の位置センサプローブ21の操作部1
2側での軸方向移動防止手段の操作は、体内挿入部11
側での回転防止手段と同様に、体内挿入部11を体内へ
挿入する前に行うことができるから、特別の困難はな
い。
The operation unit 1 of the position sensor probe 21 described above
The operation of the axial movement preventing means on the side 2
As with the rotation preventing means on the side, it can be performed before the body insertion portion 11 is inserted into the body, so there is no particular difficulty.

【0023】以上のように、超音波内視鏡10のチャン
ネル30(33)に位置センサプローブ21を挿入固定
し、図1の接続を完了した装置は、超音波診断装置15
により超音波プローブ13を制御して超音波走査を行う
ことにより体腔内の断層像を得、同時に、体内挿入部1
1先端に位置する位置センサ20によって、該位置セン
サ20の磁場発生器22との相対的位置座標及び傾斜を
特定する位置情報を得ることができる。このようにして
得た複数枚の断層像の画像情報は、超音波診断装置15
を介してマイコン18に入力され、位置情報は、位置セ
ンサ制御装置23を介してマイコン18に入力され、マ
イコン18が必要な画像処理を施して、これを記憶し、
さらに三次元画像情報を表示装置19に表示することが
できる。
As described above, the position sensor probe 21 is inserted into and fixed to the channel 30 (33) of the ultrasonic endoscope 10, and the apparatus in which the connection shown in FIG.
The tomographic image in the body cavity is obtained by controlling the ultrasonic probe 13 to perform ultrasonic scanning,
With the position sensor 20 located at one end, position information specifying relative position coordinates and inclination of the position sensor 20 with the magnetic field generator 22 can be obtained. The image information of a plurality of tomographic images obtained in this manner is transmitted to the ultrasonic diagnostic apparatus 15.
And the position information is input to the microcomputer 18 via the position sensor control device 23, the microcomputer 18 performs necessary image processing, and stores the image processing.
Further, three-dimensional image information can be displayed on the display device 19.

【0024】そして、位置センサ20と磁場発生器22
とを用いた内視鏡先端部の位置情報を得ることが不要な
使用態様では、位置センサプローブ21を超音波内視鏡
10のチャンネル30または33から抜き取り、磁場発
生器22と位置センサ制御装置23、マイコン18及び
表示装置19を超音波診断装置15から外すことにより
(図1の二点鎖線より上方の要素を除去することによ
り)、通常の電子式コンベックス型超音波内視鏡として
使用することができる。
The position sensor 20 and the magnetic field generator 22
In the usage mode where it is not necessary to obtain the position information of the endoscope tip using the position sensor probe 21, the position sensor probe 21 is extracted from the channel 30 or 33 of the ultrasonic endoscope 10, and the magnetic field generator 22 and the position sensor control device are extracted. 23, the microcomputer 18 and the display device 19 are detached from the ultrasonic diagnostic device 15 (by removing the elements above the two-dot chain line in FIG. 1) to be used as a normal electronic convex ultrasonic endoscope. be able to.

【0025】以上の実施形態は、超音波内視鏡に本発明
を適用したものであるが、本発明は、体外の操作部と体
内挿入部とを結ぶチャンネルを有する内視鏡であれば、
すべての内視鏡に適用することができる。
In the above embodiment, the present invention is applied to an ultrasonic endoscope. However, the present invention relates to an endoscope having a channel connecting an external operation unit and a body insertion unit.
It can be applied to all endoscopes.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、体外の操作部と体内挿
入部とを結ぶチャンネルを有する内視鏡であれば、超音
波内視鏡を含む既存の内視鏡に適用して、内視鏡の先端
部の位置情報を得ることができ、安価な位置情報検出装
置を構築することができる。
According to the present invention, an endoscope having a channel connecting an operation part outside the body and an insertion part in the body can be applied to an existing endoscope including an ultrasonic endoscope. It is possible to obtain position information of the distal end of the endoscope, and it is possible to construct an inexpensive position information detecting device.

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

【図1】本発明による内視鏡の先端部位置検出装置を超
音波内視鏡に適用した一実施形態を示す系統接続図であ
る。
FIG. 1 is a system connection diagram showing an embodiment in which an endoscope position detecting device of an endoscope according to the present invention is applied to an ultrasonic endoscope.

【図2】超音波内視鏡の正面図である。FIG. 2 is a front view of the ultrasonic endoscope.

【図3】同超音波内視鏡の管路図である。FIG. 3 is a duct diagram of the ultrasonic endoscope.

【図4】位置センサプローブの一実施形態を示す断面図
である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing one embodiment of a position sensor probe.

【図5】図4のV矢視図である。FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow V in FIG. 4;

【図6】超音波内視鏡のバルーン吸引チャンネルを位置
センサプローブの挿通チャンネルとする実施形態を示
す、体内挿入部側の回転防止手段部分を断面とした正面
図である。
FIG. 6 is a front view showing a cross section of a rotation preventing unit on the body insertion unit side, showing an embodiment in which a balloon suction channel of an ultrasonic endoscope is used as an insertion channel of a position sensor probe.

【図7】図6のVII‐VII線に沿う断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6;

【図8】超音波内視鏡の起上台を有する鉗子チャンネル
を位置センサプローブの挿通チャンネルとする実施形態
を示す、体内挿入部側の回転防止手段を断面とした正面
図である。
FIG. 8 is a front view showing an embodiment in which a forceps channel having a raising base of an ultrasonic endoscope is used as an insertion channel of a position sensor probe, in which a rotation preventing means on the body insertion section side is sectioned;

【図9】図8のIX‐IX線に沿う断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX in FIG. 8;

【図10】位置センサプローブとその挿通チャンネルの
体外操作部側開口部近傍に設けた軸方向移動防止手段の
断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a position sensor probe and an axial movement preventing means provided in the vicinity of an opening of the insertion channel on the extracorporeal operation unit side.

【図11】同軸方向移動防止手段の別の実施形態を示す
断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing another embodiment of the coaxial direction movement preventing means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 超音波内視鏡 11 体内挿入部 12 体外操作部 13 超音波プローブ 15 超音波診断装置 16 超音波コネクター 17 ライトガイドコネクター 18 マイコン 19 表示装置 20 位置センサ(磁気センサ) 20a 信号線 20b 楕円錐状または長円錐状先端部 21 位置センサプローブ 21a チューブ材 21b 芯材 22 磁場発生器 23 位置センサ制御装置 24 光源プロセッサ 25 表示装置 30 バルーン吸引チャンネル 31 回り止め穴(非円形断面穴) 33 鉗子チャンネル 34 起上台 36 操作ワイヤ 40 口金 41 ねじ筒 42 筒状螺合キャップ 43 Oリング 44 ばね掛け筒 45 筒状摺動キャップ 46 螺合キャップ 48 コイルばね DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ultrasonic endoscope 11 Internal insertion part 12 Extracorporeal operation part 13 Ultrasonic probe 15 Ultrasonic diagnostic device 16 Ultrasonic connector 17 Light guide connector 18 Microcomputer 19 Display device 20 Position sensor (magnetic sensor) 20a Signal line 20b Elliptic cone Or long conical tip 21 position sensor probe 21a tube material 21b core material 22 magnetic field generator 23 position sensor control device 24 light source processor 25 display device 30 balloon suction channel 31 detent hole (non-circular cross section hole) 33 forceps channel 34 Upper stand 36 Operation wire 40 Base 41 Screw cylinder 42 Cylindrical screw cap 43 O-ring 44 Spring hook cylinder 45 Cylindrical sliding cap 46 Screw cap 48 Coil spring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F063 AA04 BA29 CA40 DA01 DA02 DB02 DD02 DD04 EA20 GA26 JA01 JA04 KA01 ZA01 4C061 AA00 BB00 CC00 DD00 HH51 JJ11 NN10 4C301 EE20 FF05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F063 AA04 BA29 CA40 DA01 DA02 DB02 DD02 DD04 EA20 GA26 JA01 JA04 KA01 ZA01 4C061 AA00 BB00 CC00 DD00 HH51 JJ11 NN10 4C301 EE20 FF05

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 体内挿入部;この体内挿入部に連結さ
れ、該体内挿入部を体外で操作する体外操作部;及びこ
の体内挿入部側の通路と体外操作部側の開口部とを連結
するチャンネル;を有する内視鏡に用いる内視鏡の先端
部位置検出装置であって、上記チャンネルに体外操作部
側開口部から挿脱可能な位置センサプローブ;この位置
センサプローブの先端部に設けられた位置センサ;この
位置センサプローブ先端部の体内挿入部側通路内におけ
る相対回転を阻止する相対回転防止手段;上記位置セン
サと対をなして体外に設置される、位置に固有な磁場を
発生させる磁場発生器;及び上記位置センサの出力か
ら、磁場発生器により作られる位置に固有な磁場内にお
ける該センサの位置情報を出力する位置センサ制御装
置;を有することを特徴とする内視鏡の先端部位置検出
装置。
1. An internal insertion portion; an external operation portion connected to the internal insertion portion for operating the internal insertion portion outside the body; and a passage on the internal insertion portion side and an opening on the external operation portion side. A position sensor probe which can be inserted into and detached from the opening on the side of the extracorporeal operation unit; and a position sensor probe provided at the distal end of the position sensor probe. Position sensor; relative rotation preventing means for preventing relative rotation of the tip of the position sensor probe in the passage on the body insertion portion side; and generating a position-specific magnetic field which is installed outside the body in a pair with the position sensor. A magnetic field generator; and a position sensor controller that outputs, from an output of the position sensor, position information of the sensor in a magnetic field specific to a position generated by the magnetic field generator. End position detecting device for an endoscope.
【請求項2】 請求項1記載の検出装置において、相対
回転防止手段は、位置センサプローブ先端部の外面に形
成した、先端部を丸めた楕円錐状または長円錐状先端部
と、チャンネルの体内挿入部の通路に形成した、この楕
円錐状または長円錐状先端部が係合する非円形断面穴と
から構成されている内視鏡の先端部位置検出装置。
2. The detecting device according to claim 1, wherein the relative rotation preventing means includes an elliptical cone or a long conical tip having a rounded tip formed on an outer surface of the tip of the position sensor probe, and a body of the channel. A tip position detecting device for an endoscope, comprising a non-circular cross-sectional hole formed in a passage of an insertion portion and engaged with the elliptical cone or long cone tip.
【請求項3】 請求項2記載の検出装置において、内視
鏡は体内挿入部先端に超音波プローブを有する超音波内
視鏡であり、チャンネルは、この超音波プローブのバル
ーンに連なる吸引チャンネルである内視鏡の先端部位置
検出装置。
3. The detection device according to claim 2, wherein the endoscope is an ultrasonic endoscope having an ultrasonic probe at a distal end of a body insertion portion, and the channel is a suction channel connected to a balloon of the ultrasonic probe. An endoscope tip position detection device.
【請求項4】 請求項1または2記載の検出装置におい
て、チャンネルは、体内挿入部側開口部に起上台を有す
る鉗子チャンネルであり、相対回転防止手段は、位置セ
ンサプローブ先端部に形成した非円形断面先端部と、上
記起上台に形成した、この非円形断面先端部が係合する
溝部とからなる内視鏡の先端部位置検出装置。
4. The detection device according to claim 1, wherein the channel is a forceps channel having an erect base at an opening on the body insertion portion side, and the relative rotation preventing means is provided at a distal end of the position sensor probe. A distal end position detecting device for an endoscope comprising a circular cross-section distal end portion and a groove formed on the elevator and engaged with the non-circular cross-sectional distal end portion.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれか1項記載の
検出装置において、チャンネルの体外操作部側開口部に
は、挿入した位置センサプローブの軸方向移動を阻止す
る軸方向移動防止手段が設けられている内視鏡の先端部
位置検出装置。
5. The detecting device according to claim 1, wherein an axial movement preventing means for preventing the inserted position sensor probe from moving in the axial direction is provided at the opening on the extracorporeal operation portion side of the channel. An endoscope distal end position detecting device provided.
【請求項6】 請求項5記載の検出装置において、軸方
向移動防止手段は、体外操作部側開口部にねじ螺合させ
た筒状螺合キャップと、この筒状螺合キャップを締め込
んだとき変形して位置センサプローブ外周面に弾接する
Oリングとを有する内視鏡の先端部位置検出装置。
6. The detection device according to claim 5, wherein the axial movement preventing means includes a cylindrical screw cap screwed into the opening on the extracorporeal operation unit side, and the cylindrical screw cap is tightened. An endoscope position detecting device for an endoscope having an O-ring that is deformed when it comes into contact with the outer peripheral surface of the position sensor probe.
【請求項7】 請求項5記載の検出装置において、軸方
向移動防止手段は、体外操作部側開口部に軸方向に移動
可能に支持した筒状摺動キャップと、この筒状摺動キャ
ップに螺合させた筒状螺合キャップと、この筒状螺合キ
ャップを締め込んだとき変形して位置センサプローブ外
面に弾接するOリングと、上記筒状摺動キャップを体外
操作部側開口部に接近する方向に付勢するばね手段とを
有する内視鏡の先端部位置検出装置。
7. The detection device according to claim 5, wherein the axial movement preventing means comprises: a cylindrical sliding cap supported in the external operation unit side opening so as to be movable in the axial direction; The screwed cylindrical screw cap, an O-ring that is deformed when the cylindrical screw cap is tightened and elastically contacts the outer surface of the position sensor probe, and the cylindrical sliding cap is attached to the opening on the external operation unit side. An endoscope position detecting device for an endoscope having a spring means for urging in a direction of approach.
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