JP5697538B2 - Endoscope device - Google Patents
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Description
本発明は、内視鏡装置に関し、より詳しくは挿入部可撓管の湾曲角度を検出する装置に関する。 The present invention relates to an endoscope apparatus, and more particularly to an apparatus for detecting a bending angle of an insertion portion flexible tube.
従来、挿入部可撓管の湾曲角度を検出するため、内部に光ファイバーを配置したものが知られている(特許文献1)。光ファイバーは、光源の近傍から延びて挿入部可撓管に挿通され、挿入部可撓管の先端部において折り返され光源の近傍まで達している。光源発生装置の横には、光量測定機が設けられていて、光ファイバーを通過した光を測定できる。光ファイバーには、多数の光吸収部が設けられている。光吸収部に入射する光量は、湾曲角度によって変化する。したがって、湾曲角度は、光ファイバーを通過した光量を測定することによって検出できる。また、挿入部可撓管には、光吸収部を有しない光ファイバーが、同様の形態で配置される。これは、光ファイバーの温度依存等の影響を除くためである。このように挿入部可撓管にはたとえば3本の光ファイバーを設ける必要があるため、挿入部可撓管は大径に形成されなければならない。 Conventionally, in order to detect the bending angle of the insertion portion flexible tube, an optical fiber disposed inside is known (Patent Document 1). The optical fiber extends from the vicinity of the light source, is inserted through the insertion portion flexible tube, is folded at the distal end portion of the insertion portion flexible tube, and reaches the vicinity of the light source. Next to the light source generator, a light quantity measuring device is provided to measure light that has passed through the optical fiber. The optical fiber is provided with a number of light absorbing portions. The amount of light incident on the light absorber changes depending on the bending angle. Therefore, the bending angle can be detected by measuring the amount of light that has passed through the optical fiber. Moreover, the optical fiber which does not have a light absorption part is arrange | positioned with the same form at the insertion part flexible tube. This is to eliminate the influence of the temperature dependence of the optical fiber. Thus, since it is necessary to provide, for example, three optical fibers in the insertion portion flexible tube, the insertion portion flexible tube must be formed in a large diameter.
しかし、より正確な湾曲角度を把握するためには、より多くの光ファイバーを配置する必要があり、このような構成によると挿入部可撓管を細径化できないという問題が発生する。本発明では、挿入部可撓管の正確な湾曲角度を検出することができ、かつ、挿入部可撓管の細径化に適した内視鏡を提供することを目的としている。 However, in order to grasp a more accurate bending angle, it is necessary to arrange more optical fibers, and such a configuration causes a problem that the diameter of the insertion portion flexible tube cannot be reduced. An object of the present invention is to provide an endoscope that can detect an accurate bending angle of an insertion portion flexible tube and is suitable for reducing the diameter of the insertion portion flexible tube.
本発明は、湾曲可能な挿入部可撓管と、挿入部可撓管の内部に挿通されて、挿入部可撓管の先端部に連結され、長手方向に変位可能な紐状部材と、紐状部材の長手方向の変位量を求め、この変位量を可撓管の湾曲角度に変換する湾曲角度検出手段とを備える。 The present invention relates to a bendable insertion portion flexible tube, a string-like member that is inserted into the insertion portion flexible tube and connected to the distal end portion of the insertion portion flexible tube, and is displaceable in the longitudinal direction. A bending angle detecting means for obtaining a displacement amount in the longitudinal direction of the member and converting the displacement amount into a bending angle of the flexible tube.
湾曲角度検出手段は、紐状部材の変位によって駆動される被駆動部材を備えることが好ましい。 The bending angle detection means preferably includes a driven member that is driven by the displacement of the string-like member.
被駆動部材は、紐状部材に圧接し、紐状部材の変位に伴い回転する回転体としても良い。回転体を用いれば、比較的簡易な構造とすることが出来る。 The driven member may be a rotating body that presses against the string-like member and rotates with the displacement of the string-like member. If a rotating body is used, a relatively simple structure can be obtained.
湾曲角度検出手段は、被駆動部材の変位量を測定する変位量測定手段を用いても良い。 As the bending angle detection means, a displacement amount measuring means for measuring the displacement amount of the driven member may be used.
変位量測定手段は、変位量を電気信号に変換する電気信号変換手段を用いても良い。電気信号変換手段は、例えば、物理量が可変な電子部品を備え、変位量を物理量に変換することにより電気信号を得るように構成される。 The displacement amount measuring means may use an electric signal converting means for converting the displacement amount into an electric signal. The electric signal conversion means includes, for example, an electronic component whose physical quantity is variable, and is configured to obtain an electric signal by converting the displacement amount into a physical quantity.
挿入部可撓管の先端部とは反対側に設けられ、紐状部材の変位を操作可能なハンドル部と、ハンドル部の操作量と、この操作量に連動して変位する紐状体の変位量を表示するモニタとを備えることが好ましい。 Insertion portion Provided on the opposite side of the distal end of the flexible tube, the handle portion that can manipulate the displacement of the string-like member, the operation amount of the handle portion, and the displacement of the string-like body that is displaced in conjunction with this operation amount And a monitor for displaying the quantity.
本発明によれば、挿入部可撓管の正確な湾曲角度を検出し、かつ、挿入部可撓管を細径化することができる。 According to the present invention, it is possible to detect an accurate bending angle of the insertion portion flexible tube and to reduce the diameter of the insertion portion flexible tube.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る内視鏡装置を示す全体図である。内視鏡装置は、例えば、医療用分野において体腔内の観察に用いられ、処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて、生体の体腔内の部位に対し、治療処置が可能である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall view showing an endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention. An endoscope apparatus is used for, for example, observation in a body cavity in the medical field, and a therapeutic treatment can be performed on a site in a body cavity of a living body using a treatment tool inserted into a treatment tool channel.
内視鏡装置10には、湾曲自在な挿入部可撓管12と、ハンドル部16を有する操作部17とが設けられている。操作部17は、挿入部可撓管12の先端部14とは反対側に設けられている。操作部17には、管状部材18が接続され、管状部材18は、挿入部可撓管12とは異なる方向に延びる。管状部材18の他端には接続部20が設けられ、接続部20は、画像処理等を行うためのプロセッサ70に電気的に接続されている。プロセッサ70にはモニタ72が電気的に接続されている。
The
図2は、内視鏡装置10(図1参照)のハンドル部16から先端部14までを模式化したものである。ハンドル部16には、ワイヤ(紐状部材)22が、巻き回されて係合している。ワイヤ22は、挿入部可撓管12の内部に挿通されており、ワイヤ22の両端部は先端部14に連結されている。ハンドル部16は、回転することによって、ワイヤ22を変位させることができる。
FIG. 2 schematically shows from the
図2は、ハンドル部16を時計回りに回転させた場合の状態を示している。ハンドル部16を時計回りに回すと、左側のワイヤ22はハンドル部16に巻き取られて図の上方へ変位する。このワイヤ22の変位に伴い、挿入部可撓管12は図中左側に湾曲する。ハンドル部16を反時計回りに回した場合も、同様に図中右側に湾曲する。
FIG. 2 shows a state where the
図3と図4は、変位量測定部(変位量測定手段)30の概略図である。図4は、図3をワイヤ22の長手方向の上から見た状態を表している。4つの球状の回転体(被駆動部材)24は、筒状部材26の内周面に係合して、筒状部材26内に保持されている。4つの回転体24のうちの1つには棒状部材28が固定されている。棒状部材28の端部は回転体24の中に埋込まれ、中心部まで達している。棒状部材28は、4つの回転体24の各中心を含む面内に位置し、ワイヤ22の長手方向の垂直方向に延び、回転体24の回転軸心に一致している。
3 and 4 are schematic views of the displacement measuring unit (displacement measuring means) 30. FIG. FIG. 4 shows a state in which FIG. 3 is viewed from above in the longitudinal direction of the
ワイヤ22が長手方向に変位すると、その変位に伴い回転体24は矢印の方向に回転する。回転体24が回転すると、棒状部材28も回転体24と一体的に回転する。したがって、ワイヤ22の変位量は、棒状部材28の回転量を介して測定することができる。
When the
図5と図6は、変位量すなわち棒状部材28の回転量を電気信号に変換する電気信号変換部(電気信号変換手段)32である。電気信号変換部32は、物理量(抵抗値)が可変な電子部品(可変抵抗40)を備えていて、変位量(棒状部材28の回転量)を電子部品の物理量に変換することによって電気信号を得る。図6は、棒状部材28の回転軸方向の上から見た状態を表している。
5 and 6 show an electric signal conversion unit (electric signal conversion means) 32 for converting the displacement amount, that is, the rotation amount of the rod-
基板46には、可変抵抗40と、固定抵抗48と、ADコンバータ50が備えられている。可変抵抗40と固定抵抗48は、直列に接続され、可変抵抗40の一端子は電源52に、他端子は固定抵抗48の一端子に接続されている。固定抵抗48の一端子はグラウンド54に、他端子は可変抵抗40の一端子に接続されている。可変抵抗40と固定抵抗48の端子が接続しているノード56は、ADコンバータ50の入力端子58に接続されている。すなわち、入力端子58には、可変抵抗40と固定抵抗48の分圧が印加される。
The
可変抵抗40の抵抗値は、抵抗値可変部44が回転することによって変化する。抵抗値可変部44には、溝42が形成され、この溝42には棒状部材28の先端に形成された板状部材(図示せず)が係合している。すなわち、棒状部材28の回転は、抵抗値可変部44を介して、可変抵抗40に伝達され可変抵抗40の抵抗値が変化する。
The resistance value of the
入力端子58に入力されたアナログの電圧信号は、ADコンバータ50によって、デジタル信号に変換され、プロセッサ70に入力される。プロセッサ70は、入力されたデジタル信号を湾曲角度に換算する。
The analog voltage signal input to the
図7はモニタ72を表している。画像表示部74には、内視鏡の撮像画像が表示される。湾曲角度は、ハンドル部画像76と、湾曲角度を表すゲージ78、79で表される。ゲージ78、79にはスライダー80が設けられていて、スライダー80の位置から湾曲角度を認識できる。ゲージ78は上下方向の湾曲角度を表し、符号Dは下方向、符号Uは上方向を意味する。ゲージ79は左右方向の湾曲角度を表し、符号Lは左方向、符号Rは右方向を意味する。スライダー80は、オペレータが回したハンドル部16の回転角に連動して変位する。したがって、オペレータは、ハンドル部16の操作による、挿入部可撓管12の湾曲の度合いを感覚的に知ることができる。
FIG. 7 shows the
なお、図2では、説明の簡単のためにワイヤ22は1本のみ示しているが、実際には、紙面に垂直な方向(上下方向)にも湾曲可能にするため、ワイヤ22とは別のワイヤが設けられている。ワイヤは、ハンドル部16に巻き回される構成に限定されず、ハンドル部16の回転によって変位するものであれば良い。さらに、図3の回転体24の数は4つとしているが、棒状部材28の回転に支障のない範囲であればいくつでも良い。回転体24は、球に限らず、例えば、歯車のようにワイヤ22の変位を伝達する部材であれば良い。図6の可変抵抗40は、物理量が可変な電子部品であれば良く、例えば、可変容量を用いても良い。また、電気に限らず光などに変換することによって変位量を測定しても良い。
In FIG. 2, only one
10 内視鏡装置
12 挿入部可撓管
14 先端部
16 ハンドル部
18 管状部材
20 接続部
22 ワイヤ
24 回転体
26 筒状部材
28 棒状部材
30 変位量測定部
42 溝
44 抵抗値可変部
46 基板
48 固定抵抗
50 ADコンバータ
52 電源
54 グラウンド
56 ノード
58 入力端子
70 プロセッサ
72 モニタ
74 画像表示部
76 ハンドル部画像
78、79 ゲージ
80 スライダー
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記挿入部可撓管の内部に挿通されて、前記挿入部可撓管の先端部に連結され、長手方向に変位可能な紐状部材と、
紐状部材の長手方向の変位量を求め、この変位量を前記挿入部可撓管の湾曲角度に変換する湾曲角度検出手段とを備え、
前記湾曲角度検出手段は、前記紐状部材に圧接して前記紐状部材の変位に伴い回転する球体と一体的に、かつ軸心周りに回転する棒状部材を介して前記湾曲角度を検出することを特徴とする内視鏡装置。 A flexible insertion tube that can be bent;
A string-like member that is inserted into the insertion portion flexible tube, is connected to the distal end portion of the insertion portion flexible tube, and is displaceable in the longitudinal direction;
A bending angle detecting means for obtaining a displacement amount in the longitudinal direction of the string-like member and converting the displacement amount into a bending angle of the insertion portion flexible tube ;
The bending angle detection means detects the bending angle via a rod-shaped member that rotates in contact with the string-shaped member and rotates around the axis centered on a sphere that rotates with the displacement of the string-shaped member. endoscopic device characterized.
Provided on the opposite side of the distal end portion of the flexible tube of the insertion portion, the handle portion capable of operating the displacement of the string-like member, the operation amount of the handle portion, and the bending angle linked to the operation amount are displayed. The endoscope apparatus according to claim 1, further comprising: a monitor that performs the operation.
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