JPS60217326A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

［ｄ来校術］ 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がを認識するとき医師
が自分の経験から判断しぞいる。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ｉ鏡操作の未熟練医師や学生にとっては観察位置の見
当か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］ この発明によると、内視鏡の操作部材により湾曲される
内視鏡湾曲部の湾曲角度に応じた情報を出力する湾曲角
度情報出力部と、内視鏡が挿入される被検体挿入口に設
置プらる内視鏡案内部材と、内視鏡と内視鏡案内部材と
の相対的回転角度を検出する回転角度検出部と、内視鏡
が被検体に挿入される長さを検出する挿入長検出部と、
湾曲角度情報と挿入長さ情報とから内視鏡先端位置を決
定する回路部と、決定位置に対応して観察位置を表示す
る表示部とで構成される内視鏡装置が提供される。

［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１
７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　］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１
１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２４の出力部は処理回路２３に接
続される。

挿入長さ検出回路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２１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２
３に接続される。

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２
３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１
３のベルト１３ｂ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７オト
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７オトリフレクタ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１０とから挿入長Ｉを式１＝Ｉｏ
＋ｎｄ（ｄ：横縞間隔）から算出する。尚、初期挿入長
１０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２１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７オトリフレクタ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にイ共給する
。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はカラン、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１８．１
９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２
３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３
１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　７− ゛開国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＝ａ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ィ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　８− 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、ごめ
ポテンショメータの出力がＡ／Ｄ変換されて処理回路２
３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ユーサ
５３が設けられ、この超音波トランスデユーサ５３には
光源ユニット５５の発掘器５６に接続される。

内視鏡１１が体腔内に挿入され、超音波トランスデユー
サ５４に発掘器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。超音波トランスデユーサは内視鏡
の先端に設けられているので高レベル信号を発生ずる超
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、１６．１
７−・・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、２１・・・回転角度検出口　１１− 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、３１
ｂ・・・内視鏡模式像、３１ｃ・・・展開胃模式像、３
１ｄ・・・観察位置マーク、３２−・ＴＶカメラ、３３
・−モニタ。 出願人代理人　弁理士　坪　井　淳 　１２− １、事件の表示 特願昭５９−７４２９３号 ２、発明の名称 内視鏡装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （０３７）オリンパス光学工業株式会社４、代理人 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５号　第１７森ビル７、
補正の内容 （１）明細書中の第４頁第１１行目に「位置メモリ２４
」とあるのを「位置メモリ２５」と訂正する。 （２）同第４頁第１６行目に「挿入長さ検出回路」とあ
るのを「挿入長検出回路」と訂正する。 （３）同第５夏第６行目に１距離検出回路２９」とある
のを「対物距離検出回路２９」と訂正する。 （４）同第１１頁第４行目及び第５行目に夫々「超音波
トランスデユーサ５３」とあるのを「超音波トランスデ
ユーサ５４」と訂正する。 （５）図面の第１図を別紙図面の通り訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）先端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
   する挿入長検出手段と、被検体内模式像及び前記角度情
   報並びに挿入長情報に・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）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）前記挿入長検出手段は前記内視鏡に形成さｉ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。