JPH04215737A - 内視鏡位置検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、挿入した内視鏡の生体
内における位置及び形状を検出する内視鏡位置検出装置
に関する

【０００２】

【従来の技術】近年、体腔内に細長の挿入部を挿入し、
患部などの観察および治療処置のできる内視鏡が広く用
いられている。

【０００３】例えば、大腸等の下部消化管の内視鏡検査
を行う場合には、直線的に内視鏡挿入部を挿入すること
は困難であり、目的とする観察部位へ生体を傷付けづに
、素早く内視鏡先端部を到達させて観察を行なうために
は、生体内における内視鏡の位置を確認する必要がある
。この様な生体に挿入された内視鏡の位置を検出する手
段としては、Ｘ線を用いて生体内を透視化する方法がよ
く知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｘ線の
使用は、無侵襲的、非接触的に位置検出を行える利点は
あるが、放射線の被爆の問題があり、安全管理などの面
で規制を受けるため、Ｘ線管理室など特別の施設を必要
とし、通常の診療施設では、使用できないといった欠点
があった。また、Ｘ線は、被爆量が例え基準値以下であ
っても、妊婦などには、適用できず使用範囲が限定され
る。

【０００５】また、超音波による透視は、空間分解能が
悪いという欠点がある。あるいは、核磁気共鳴（ＮＭＲ
）を用いた、いわゆるＮＭＲ−ＣＴ手法は、装置が大が
かりであり、高価であるという欠点がある。

【０００６】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、放射線被爆の心配も無く安全で、生体内の内視鏡の
位置を確認でき、内視鏡検査の効率化を図ると共に、安
価な内視鏡位置検出装置を提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明による内視鏡位置検出装置は、内視鏡が挿
入される検被体への照射光を発する少なくとも一つ以上
の光発生手段と、前記光発生手段と対向して配設されて
、被検体に照射した光のうち該被検体を透過してきた光
を検出する少なくとも一つ以上の光検出手段とを備えて
いる。

【０００８】

【作用】この構成で、光発生手段は照射光を発し、光発
生手段が発した照射光は、内視鏡が挿入された被検体に
照射されて透過した後、光検出手段は、この透過光を検
出して、被検体に挿入された内視鏡の位置を検出する。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１０】図１ないし図７は本発明の第１実施例に係
り、第１図は内視鏡位置検出装置の原理を示す概略的な
構成図、図２は図１に示す装置の動作を示す説明図、図
３は光発生手段及び光検出手段の配置を示す概略的な構
成図、図４に図３の光発生手段及び光検出手段の斜視図
、図５は図３に示す内視鏡位置検出装置の概略的な構成
図、図６は生体に挿入した内視鏡の状態を示す説明図、
図７は内視鏡位置検出装置の表示例を示す説明図である
。

【００１１】第１図は内視鏡位置検出装置の原理的な構
成を示す。この内視鏡位置検出装置１は、一つの光発生
手段２と、複数の光検出手段３とから構成されている。 符号４は、被検体であり、符号５は、被検体４に挿入さ
れた内視鏡である。一般に、生体組織は、近赤外光（６
５０ｎｍ〜１２００ｎｍ）をよく透過する一方、内視鏡
５は近赤外光をよく吸収する。従って、内視鏡位置検出
装置１は、光発生手段として近赤外光を発する赤外光源
を用いる。また、赤外内視鏡位置検出装置１は、図２に
示すように、内視鏡５と対向する位置にある光検出手段
３が検出する光の強度は弱く、被検体４だけを通過して
きた光を検出する光検出手段３は、強い光の強度を示す
。このように、光検出手段３が検出した出力信号を処理
して、被検体４に挿入された内視鏡５の位置及び形状を
検出できるようになっている。

【００１２】図３ないし図５は、内視鏡位置検出装置の
具体的な構成例を示す。この内視鏡位置検出装置６は、
図３に示すように、光源部７と検出部８とが対向して配
設されている。図４に示すように、光源部７は、光発生
手段としての複数の赤外光源７ａ，７ａ…を有する一方
、検出部８は光検出手段としての複数の赤外光検出器８
ａ，８ａ…を有している。この赤外光源７ａ，７ａ…と
赤外光検出器８ａ，８ａ…とは、一対一で対応し、ベッ
ド９の上に置かれて内視鏡５が挿入された被検体４が介
在した状態で、内視鏡５の位置を検出するようになって
いる。赤外光源７ａは、例えば、キセノン光源、ハロゲ
ン光源、またはレ−ザ光源などの赤外領域に分光特性を
持つものを用いる。また、赤外光検出器８ａには、シリ
コンフォトダイオ−ド等の半導体受光素子、あるいは、
光電子増倍管を用いる。さらに、赤外光源７ａ，７ａ…
、及び外光検出器８ａ，８ａ…は、それぞれ光を細いビ
−ム状にするために、図示しない絞り、レンズを用いて
、指向性を持たせると共に、検出感度を高めている。

【００１３】図５は、内視鏡位置検出装置６の全体の構
成例を示している。前記赤外光源７ａ，７ａ…は、それ
ぞれ電源接続切り換え部１０を介して、電源部１１が接
続されている。また、赤外光検出器８ａ，８ａ…は、検
出器出力切り換え部１２を介して、増幅器１３、Ａ／Ｄ
（アナログ／デジタル）コンバ−タ１４、及びメモリ部
１５が接続されている。

【００１４】前記電源接続切り換え部１０、検出器出力
切り換え部１２、及びメモリ部１５は、切り換え制御部
１６より、切り換え及びそのタイミングが制御されるよ
うになっている。増幅器切１３は、検出器出力切り換え
部１２を介して、赤外光検出器８の検出信号を増幅し、
Ａ／Ｄコンバ−タ１４は、増幅された検出信号をＡ／Ｄ
変換し検出デ−タとするものである。また、メモリ部１
５は、前記切り換え制御部１６の選択したアドレスのメ
モリへ、赤外光検出器８に対応する検出デ−タを格納す
るようになっている。画像処理部１６は、メモリ部１５
の検出デ−タを処理し、標準的な映像信号２に変換し、
モニタ１７は、内視鏡５の位置及び形状を表示するよう
になっている。

【００１５】内視鏡位置検出器６の動作について説明す
る。前記ベッド９に被検体４を載置した状態で、図６に
示すように、被検体４には、内視鏡５の挿入部５ａが挿
入される。

【００１６】切り換え制御部１６は、電源接続切り換え
部１０を切り換えて、図４に示す（例えば、図中左側の
）一つの赤外光源７ａには、電源部１１から電源が供給
すされる。同時に、切り換え制御部１６は、検出器出力
切り換え部１２を切り換えて、選択された赤外光源７ａ
と対向する赤外光検出器８ａを選択し、選択された赤外
光検出器８ａは、増幅器１３へ検出信号を出力する。 増幅器１３の検出信号を受けてＡ／Ｄコンバ−タ１４は
、メモリ部１５経検出デ−タを出力し、メモリ部１５は
、切り換え制御部１６が指示するアドレスのメモリに、
検出デ−タを格納する。

【００１７】次に、切り換え制御部１６は、電源接続切
り換え部１０を切り換えて、最初に選択した赤外光源７
ａの隣（図中のＸ方向）の一つの赤外光源７ａへ、電源
部１１から電源を供給する。そして、切り換え制御部１
６は、前記同様に、検出器出力切り換え部１２、及びメ
モリ部１５のアドレスをそれぞれ切り換える。メモリ部
１５は、次のアドレスのメモリに検出デ−タを格納する
。このように、切り換え制御部１６は、赤外光源７ａか
らの照射光を電気的に走査し、すべての赤外光源７ａが
走査され、メモリ部１５に全検出デ−タが格納された状
態で、画像処理部１６は、全検出デ−タを標準的な映像
信号に変換する。そして、モニタ１７は、図７に示すよ
うに、内視鏡の位置及び形状を表示する。尚、図７に示
すＸ軸、及びＹ軸は、図４と同様に赤外光源７ａ，７ａ
…，赤外光検出器８ａ，８ａ…に対応する座標を示し、
Ｚ軸は、赤外光検出器８ａ，８ａ…の検出した光の強度
を示し、内視鏡５により光が遮られた箇所が突出した状
態に表示される。

【００１８】本実施例では、赤外光源７ａ，７ａ…、及
び赤外光検出器８ａ，８ａ…の走査が電気的に行われる
ので、検出デ−タを高速に得ることができ、内視鏡の位
置検出も速やかに得ることができる。

【００１９】図８は、本実施例の第２実施例に係る内視
鏡位置検出装置の概略的な構成図である。この内視鏡位
置検出装置２１は、第１実施例の複数の光発生手段及び
光検出手段を有する前記光源部７、及前記び検出部８に
代えて、光発生手段及び光検出手段がそれぞれ一つだけ
設けた光源部Ｘ−Ｙステ−ジ２２、及び検出部Ｘ−Ｙス
テ−ジ２３を備えている。光発生手段である前記赤外光
源７ａ、及び光検出手段である赤外光検出器８ａは、互
いに光軸が一致するように対向させた状態で、２次元的
に走査されるようになっている。また、本実施例では、
前記切り換え制御部１６に代えて、Ｘ−Ｙコントロ−ラ
２４を備えている。その他の構成及び作用は、第１実施
例と同様で、同じ符号を付して説明を省略する。

【００２０】前記Ｘ−Ｙコントロ−ラ２４は、前記光源
部Ｘ−Ｙステ−ジ２２、及び検出部Ｘ−Ｙステ−ジ２３
の駆動・制御、並びにメモリ部１３のアドレスの切り換
え行うものである。また、前記光源部Ｘ−Ｙステ−ジ２
２は、Ｙ方向に移動できる軸２５に、Ｘ方向に移動可能
に軸着された前記赤外光源７ａを備えている。同様に、
前記検出部Ｘ−Ｙステ−ジ２３は、Ｙ方向に移動できる
軸２６に、Ｘ方向に移動可能に軸着された前記赤外光検
出器８ａを備えている。

【００２１】この構成で、Ｘ−Ｙコントロ−ラ２４は、
光源部Ｘ−Ｙステ−ジ２２を駆動し、軸２５に軸着され
た赤外光源７ａを走査する。同時に、Ｘ−Ｙコントロ−
ラ２４は、検出部Ｘ−Ｙステ−ジ２３の軸２６に軸着さ
れた赤外光検出器８ａを対向する位置へ走査する。そし
て、赤外光検出器８ａは、検出信号をＡ／Ｄコンバ−タ
場１４を介して検出デ−タとして、メモリ部１５へ出力
する。メモリ部１５は、Ｘ−Ｙコントロ−ラ２４の指示
に応じて、走査により次々と入力されてくる検出デ−タ
を格納する。モニタ１７は、画像処理部１６の出力信号
を受けて、内視鏡５の位置及び形状を表示する。

【００２２】図９及び図１０は本発明の第３実施例に係
り、図９は内視鏡位置検出器の概略的な全体構成図、図
１０は図９の装置における走査部の具体的な構成図であ
る。

【００２３】本実施例では、第１実施例と異なり、一つ
の光発生手段と、複数の光検出手段とを有している。一
つの光発生手段としての赤外光源７ａは、一点を中心に
回動して順次走査されながら、光検出手段としての複数
の光検出器８ａ，８ａ…の一つへ、照射光を出射するよ
うになっている。また、本実施例では、前記切り換え制
御部１６に代えて、走査制御部３１を備えている。その
他の構成及び作用は、第１実施例と同様で、同じ符号を
付して説明を省略する。

【００２４】図９に示すように、内視鏡位置検出装置３
０は、前記走査制御部３１により回転・制御されるモ−
タ３２を有している。一点を中心に回動する前記赤外光
源７ａは、複数の赤外光検出器８ａと対向して配設され
ている。前記走査制御部３１は、検出器切り換え部１２
の切り換え、及びメモリ部１５のアドレスの切り換え制
御を行うようになっている。

【００２５】図１０は、前記内視鏡位置検出装置３０に
おける照射光を操作する手段の具体的な構成例を示して
いる。

【００２６】図１０に示すように、走査光源部３３は、
近赤外のレ−ザ光を出射する光発生手段としてのレ−ザ
光源３４と、レ−ザ光源３４のレ−ザ光を反射する第１
の回転多面鏡３５と、第１の回転多面鏡３５を回転させ
る第１のモ−タ３６と、第１の回転多面鏡３５が反射し
たレ−ザ光源３４からのレ−ザ光をさらに反射する第２
の回転多面鏡３７と、第２の回転多面鏡３７を回転させ
る第２のモ−タ３８とを備えている。そして、前記走査
制御部３１は、第１及び第２のモ−タ３５，３８の回転
を駆動・制御するようになっている。

【００２７】この構成で、レ−ザ光源３４はレ−ザ光を
出射し、走査制御部３１により制御される、第１及び第
２のモ−タ３５，３８は、第１及び第２の回転多面鏡３
６，３８を回転させ、一つの光検出器８ａへレ−ザ光を
照射する。第１及び第２の回転多面鏡３６，３８の回転
角を制御することにより、次々とレ−ザ光は走査され、
前記メモリ部１５は、全ての赤外光検出器８ａに対応す
る検出デ−タを格納する。その他の構成及び作用効果は
、第１実施例と同様で、説明を省略する。

【００２８】本実施例では、回転多面鏡３６，３８の回
転角２より、走査が行われているので、走査の分解能が
高く正確にできる。従って、赤外光検出器８ａの数を増
やして高い検出精度を得ようとする場合でも、有効に利
用できる。

【００２９】尚、レ−ザ光源３４の走査は、前記回転多
面鏡以外にも、公知の超音波偏向器を用いても良い。

【００３０】図１１ないし図１８は磁気的手段により内
視鏡位置の検出を行う装置に係り、図１１は内視鏡及び
内視鏡位置検出装置の概略的な全体構成図、図１２は図
１１の装置における発振回路の回路図、図１３及び図１
４は図１２の発振回路の動作を説明するための波形図、
図１５は内視鏡位置検出装置の動作原理を示す説明図、
図１６は検出コイルの複数の例を示す説明図、図１７は
発振回路の共振特性を示す波形図、図１８は内視鏡位置
検出装置の表示例を示す説明図である。

【００３１】本発明の内視鏡位置検出装置は、実施例１
ないし実施例３と異なり、磁界発生手段が発生する磁界
の変化を検出することにより、内視鏡の位置を検出する
ものである。

【００３２】図１１に示す内視鏡位置検出装置４０は、
ベッド４０ａの内部にあって、図中のＸ方向、及びＹ方
向に移動可能な磁界発生手段としての検出コイル４１と
、検出コイル４１を移動させて走査するための走査制御
部４２と、前記検出コイル４１が交流磁界を発生させる
ための発振手段、及び検出コイル４１の発生する交流磁
界の変化を検出する磁界変化検出手段とを兼務する発振
回路４３と、発振回路４３が検出する検出コイル４１の
磁界変化を増幅する増幅器４４と、増幅器４４の出力す
る信号を解析・処理すると共に、走査制御部４２を介し
て前記検出コイル４１の走査を制御するコンピュ−タ部
４５と、コンピュ−タ部４５の出力する標準的な映像信
号により、内視鏡５５の位置及び形状を表示するモニタ
４６とを備えている。被検体４７は、ベッド４０ａの上
に置かれた状態で、内視鏡４８の挿入部４８ａが挿入さ
れ、内視鏡位置検出装置４０は、挿入部４８ａの位置及
び形状を表示するものである。

【００３３】尚、検出コイル４１は、図１１に示すよう
に、ベッド４０ａの被検体４７の上に配設して走査する
ようにしてもよい。図１１の点線は、その際の検出コイ
ル４１と、発振回路４３との接続を示す。

【００３４】図１２は、発振回路４３の具体的な回路構
成を示している。この発振回路４３は、共振型高周波発
振回路であり、前記検出コイル４１との組み合わせで発
振して、交流信号を発生する自励式のＬＣ発振回路と、
このＬＣ発振回路のコンデンサと検出コイル４１との共
振特性により変化する信号を平滑化する平滑回路と、平
滑回路が平滑化した信号が、基準信号以上のときに信号
を出力する差動増幅回路とを備えている。ＬＣ発振回路
は、トランジスタＱ１　、抵抗器Ｒ１　〜抵抗器Ｒ５　
、可変抵抗器ＶＲ１　，ＶＲ２　、共振用コンデンサＣ
０　、及びコンデンサＣ１　，Ｃ２　を備え、前記検出
コイル４１との組み合わせにより構成されている。また
、平滑化回路は、ダイオ−ドＤ１　、コンデンサＣ３　
、及び抵抗器Ｒ６　により構成されている。さらに、差
動増幅回路は、電源＋ＶＣＣを分圧して基準電圧Ｅ０　
を生成するための抵抗器Ｒ７　，Ｒ８　、抵抗器Ｒ９　
〜Ｒ１３、電源＋ＶＣＣ及び電源−ＶＤＤを接続する差
動増幅器ＩＣ１　とから構成されている。 尚、抵抗器Ｒ７　，Ｒ８　の接点での前記基準電圧Ｅ０
　は、内視鏡挿入部４８等、被検出物が何もない状態で
のコンデンサＣ２　とダイオ−ドＤ１　との接点（図中
Ａ点）における電圧と、等しく設定されている。また、
前記検出コイル４１は、コア材の上に、第１のコイルＬ
１　及び第２のコイルＬ２　を巻き、第１のコイルＬ１
　と第２のコイルＬ２　との巻数比は、例えば、３対１
の比率になっている。そして、第２のコイルＬ２　は、
トランジスタＱ１　のコレクタ出力に対して、この第２
のコイルＬ２　の出力が同位相になるように巻かれてい
る。従って、トランジスタＱ１　には、正帰還がかかる
ことになる。そして、発振回路４３の発振周波数ｆ０　
は、 ｆ０　＝１／２π（Ｌ１　・Ｃ０　）１／２　　　　　
…（１）で決定される。

【００３５】図１５を用いて、内視鏡位置検出装置４０
の検出原理について説明する。被検出物であり、かつ金
属製の内視鏡挿入部４８ａを検出コイル４１へ近ずける
と、検出コイル４１が発生している磁力線を受けて、内
視鏡挿入部４８ａの内部には、電磁誘導作用により、渦
電流が発生する。このときの内視鏡挿入部４８ａ（金属
体内部）は、図１５に示すように、等価的に自己インダ
クタンスＬｎ　及び抵抗Ｒｎ　により表すことができる
。ここで、検出コイル４１の自己インダクタンスをＬｋ
　及び内部抵抗値をＲｋ　、検出コイル４１と内視鏡装
置入部４８ａとの間の相互インダクタンスをＭとすると
、検出コイル４１側から見たインピ−ダンスＺは、　　
Ｚ＝〔Ｒｎ　｛ωＭ／（Ｒｎ　＋ωＬｎ　）｝２　＋ｊ
ωＬｋ　＋｛ωＭ／（Ｒｎ　＋ωＬｎ　）｝２　〕とな
り、検出コイル４１の抵抗分は、｛ωＭ／（Ｒｎ　＋ω
Ｌｎ　）２　｝３だけ増加し、回路のＱ（クオリティフ
ァクタ）が低くなる。また、内視鏡装置入部４８ａが遠
ざかるにつれて、Ｑは高くなる。 このように、共振型ＬＣ発振回路のＱの変化に伴う高周
波電流、または電圧の変化を検出すことにより、発振回
路４３は、内視鏡装置入部４８ａの存在（遠近）を検出
できる。そして、図１１に示すように、前記検出コイル
４１をＸ，Ｙ方向に走査することによって、内視鏡位置
検出装置４０は、各座標（ｘ，ｙ）に対応した検出出力
が得られ、この検出出力の値をＺ軸にとれば、３次元的
に内視鏡挿入部４８ａの位置及び形状が得られる。

【００３６】図１２に示す発振回路４３の位置検出の動
作について説明する。この回路は自励式のため電源０Ｎ
状態で発振し、検出コイル４１には、高周波の交流電流
が流れると共に、検出コイル４１は、その周囲に交流磁
界を発生させる。この状態で、内視鏡挿入部４８ａが近
くに存在しない場合、回路のＱは変化せず、図１７に示
すように、前記式（１）で求まる共振周波数ｆａｏのと
きに、最大の出力が得られる。そして、図１２中のＡ点
における帰還電圧Ｅは、図１３に示すように、最大の電
圧値Ｅ１　となる。尚、回路のＱは、図１７に示すよう
に、共振周波数ｆａｏにおける電圧（または電流）値よ
り−３ｄＢ減少するときの周波数をｆａ１とｆａ２とす
ると、Ｑ＝ｆａｏ／Ｂの関係がある。ここで、Ｂは半値
幅であり、Ｂ＝ｆａ２−ｆａ１でもとめられる。また、
図１７には、回路の周波数がｆｂｏにおいて、回路のＱ
特性が悪く、共振周波数周辺での立ち上がりが鈍く、従
って位置検出の感度が悪い状態の例を示している。

【００３７】一方、検出コイル４１に内視鏡挿入部４８
ａが近づくと、検出コイル４１の磁界は乱され、回路の
Ｑは、前述したようにインピ−ダンスの変化分だけ、低
くなる。すなわち、第２のコイルＬ２　に流れる帰還電
流が減少し、図１２中のＡ点における帰還電圧Ｅは、図
１４に示すよう、減少して電圧値Ｅ２　となる。

【００３８】従って、検出コイル４１の近傍に内視鏡挿
入部４８ａが存在しない場合には、平滑化された帰還電
圧Ｅ１　と、前記基準電圧Ｅ０　とが等しいので、差動
増幅器ＩＣ１　の出力は零となる。また、検出コイル４
１の近傍に内視鏡挿入部４８ａが存在する場合には、平
滑化された帰還電圧Ｅ２　と、前記基準電圧Ｅ０　との
差が増幅器４４へ出力される。コンピュ−タ部４５は、
増幅器４４の出力する電圧の差分信（Ｅ１　−Ｅ２　）
を検出信号として、解析・画像処理を行い、モニタ４６
は、例えば図１８に示すように、内視鏡挿入部４８ａの
位置及び形状を表示する。

【００３９】尚、前記検出コイル４１の構造は、図１６
（ａ），（ｂ），（ｃ）　に示すように、それぞれ空芯
のソレノイドコイル、コア材入りのソレノイドコイル、
基板上に形成したコイル等が基本例として考えられが、
形状・材質を適宣変えることもできるので、図示例に限
定されるものではない。。

【００４０】図１９は、発振回路４３とは異なる構成の
発振及び検出回路を示している。

【００４１】この発振及び検出回路５０は、自励式の発
振回路４３とは異なり、外付きの発振器５１を有し、直
列共振により内視鏡の位置検出を行うものである。発振
及び検出回路５０は、可変抵抗器ＶＲ３　により、発振
周波数が可変される発振器５１と、発振器５１の出力を
増幅する増幅回路と、増幅回路で増幅された交流信号を
受けて、内視鏡挿入部４８ａの存在を電圧の変化として
検出する検出回路と、検出回路の出力する検出信号を平
滑化する平滑回路と、平滑化された検出信号を差分信号
として出力する差動増幅器と、から構成されている。

【００４２】前記増幅回路は、カップリングコンデンサ
Ｃ４　、可変抵抗器ＶＲ４　、抵抗器Ｒ１５〜抵抗器Ｒ
１８から構成されている。また、前記検出回路は、共振
用コンデンサＣ５　及び検出コイル５２のコイルＬ３　
からなる直列共振回路と、抵抗器Ｒ１９とから構成され
ている。さらに、差動増幅回路は、電源＋ＶＣＣを分圧
して基準電圧Ｅ０２を生成するための抵抗器Ｒ２１，Ｒ
２２、また抵抗器Ｒ２３〜Ｒ２４、電源＋ＶＣＣ及び電
源−ＶＤＤを接続する差動増幅器ＩＣ２　とから構成さ
れている。尚、抵抗器Ｒ２２，Ｒ２３の接点での前記基
準電圧Ｅ０２は、内視鏡挿入部４８等、被検出部が何も
ない状態でのコイルＬ３　とダイオ−ドＤ２　との接点
（図中Ｂ点）における電圧と、等しく設定されている。 また、検出回路の共振周波数ｆ０２は、ｆ０２＝１／２
π（Ｌ３　・Ｃ５　）１／２　　　　　…（２）で決定
される。この共振周波数ｆ０２で回路を動作させると、
直列共振が発生して、抵抗器Ｒ１９に流れる電流ＩＲ　
は、被検出物である内視鏡挿入部４８ａが近傍似ないと
きに最大となる。そして、被検出物である内視鏡挿入部
４８ａが近傍にあるとき、前記電流ＩＲ　は減少する。 この変化が抵抗器Ｒ１９の両端に発生する電圧の変化と
なり、差動増幅器ＩＣ２　の出力として検出される。

【００４３】この回路５０では、前記発振回路４３の簡
易な発振回路とは異なり、精度のよい発振器５１を接続
できるので、発振周波数を安定させことができる。その
他の作用効果は、図１２の発振回路４３と同様であり、
説明を省略する。

【００４４】また、図２０に示す発振及び検出回路５３
は、図１９の発振及び検出回路５０の直列共振回路とは
異なり、並列共振回路を検出回路として備えている。こ
の発振及び検出回路５３の検出回路は、コンデンサＣ６
　と、前記検出コイル５２のコイルＬ３　とが並列に接
続され、並列共振により発生する電流ＩＲ　の変化を前
記抵抗器Ｒ１９の電圧の変化として、内視鏡挿入部４８
ａの位置検出を行うものである。その他の構成及び作用
効果は、図１９の発振及び検出回路５０と同様であり、
説明を省略する。

【００４５】図２１は、図１１の内視鏡位置検出装置４
０と異なる構成の装置を示している。この内視鏡位置検
出装置５５は、図中のＸ方向に移動可能な磁界発生手段
及び位置検出手段としての複数の前記検出コイル４１，
４１…を備えている。その他、内視鏡位置検出装置４０
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。

【００４６】図２１に示すように、複数の検出コイル４
１，４１…は、前記発振回路４３，４３…を有する発振
回路５６へそれぞれ接続されている。前記コンピュ−タ
部４５により切り換えが制御される入力セレクタ５７は
、切り換えた一つの検出コイル４１に対応する検出信号
を前記増幅器４４を介して、コンピュ−タ部４５へ出力
するようになっている。この入力セレクタ５７は、例え
ば、発振回路５６の出力を切り換えて出力する図示しな
い複数のマルチプレクサと、コンピュ−タ部４５からの
切り換え制御信号により、マルチプレクサを選択するた
めの図示しないロジック回路等とから構成されている。 また、マルチプレクサの代わりに、アナログスイッチを
用いても良い。さらに、増幅器４４、入力セレクタ５７
、及び走査制御部５８と、コンピュ−タ部４５とのイン
タ−フェ−スは、Ａ／Ｄ変化器、Ｄ／Ａ変換器、汎用の
パラレルインタ−フェ−ルであるＧＰ−ＩＢ等を介在さ
せて、動作させることができるようになっている。

【００４７】複数の検出コイル４１，４１…は、図２１
に示すＹ軸方向の位置列に配設されると共に、図２１に
示すＸ軸方向に配設されたベルト５７の上に、固定され
ている。走査制御部５８は、前記ベルト５７を駆動する
ためのモ−タ５９を介して、図２１中のＸ軸方向へ、検
出コイル４１，４１…を移動制御するようになっている
。

【００４８】この構成で、図２１中のＸ軸方向の座標点
をｘ１　，ｘ２　，…ｘ６　とし、検出コイル４１，４
１…の座標点をｙ１　，ｙ２，…ｙ６　として、装置の
動作について説明する。

【００４９】最初の走査位置ｘ１　において、発振回路
５６を介して、入力セレクタ５７は、座標点ｙ１　，ｙ
２　，…ｙ６　にある検出コイル４１，４１…　　を順
に切り換えて、増幅器４４へ検出信号を出力する。コン
ピュ−タ部４５は、増幅器４５からの検出信号をＡ／Ｄ
変換して、アドレスを指示しながら所定のメモリへ順次
格納する。 次に、コンピュ−タ部４５は、座標点ｘ２　へ走査位置
を移動させる指示を走査制御部５８へ与え、走査位置ｘ
２　で、同様の動作を繰り返す。得られた全検出信号を
基に、コンピュ−タ部４５は解析・処理して、モニタ４
６は内視鏡挿入部４８ａの位置及び形状を表示する。

【００５０】この内視鏡位置検出装置５５では、図１１
の装置４０が一つの検出コイル４１移動させて走査して
いたのに対して、走査時間が少なくてすむので、位置検
出の検出速度が速くできる。その他の構成及び作用効果
は、図１１の内視鏡位置検出装置４０と同様で、説明を
省略する。

【００５１】図２２は、図２１の内視鏡位置検出装置５
５と異なる構成の装置を示している。この内視鏡位置検
出装置６０は、複数の前記検出コイル４１，４１…を前
記ベッド４０ａの全面を覆うように配設している。その
他、図２０及び図２１の内視鏡位置検出装置４０，５５
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。

【００５２】前記複数の検出コイル４１，４１…には、
Ｘ，Ｙ座標に合わせてＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，…Ｌｎ
ｍの符号を付す。入力セレクタ６０は、前記コンピュ−
タ部４６の切り換え信号に応じて、切り換えた一つの検
出コイルＬｎｍに対応する検出信号を前記発振回路４３
へ出力するようになっている。

【００５３】この構成で、コンピュ−タ部４６が入力セ
レクタ６０を介して、発振回路４３と検出コイルＬ１１
とが接続され、発振回路４３は、検出信号を増幅器４４
を介して、コンピュ−タ部４５へ出力する。同様に、検
出コイルＬ１２，Ｌ１３，…Ｌｎｍは、順次切り換えら
れ、コンピュ−タ部４６は、全ての検出信号を内部メモ
リへ格納する。

【００５４】この内視鏡位置検出装置６０では、図２１
の装置５５よりも、さらに走査時間が少なくてすむので
、位置検出の検出速度が速くできる。尚、入力セレクタ
と発振回路とは、入れ換えて図２１の装置のように構成
しても良い。その他の構成及び作用効果は、図１１及び
図２１の内視鏡位置検出装置４０，６０と同様で、説明
を省略する。

【００５５】図２３は、図２２の内視鏡位置検出装置６
０と異なる構成の装置を示している。この内視鏡位置検
出装置７０は、複数の前記検出コイルＬ１１，Ｌ１２，
Ｌ１３，…Ｌｎｍの代わりに、Ｘ軸、及びＹ軸の方向に
それぞれグリッド線ｘ１　，ｘ２　，…ｘｎ　、及びグ
リッド線ｙ１　，ｙ２　，…ｙｎ　を格子上に配設した
被検体ベッド７０を備えている。そして、この内視鏡位
置検出装置７０は、グリッド線ｘ１　，ｘ２　，…ｘｎ
　、及びグリッド線ｙ１　，ｙ２　，…ｙｎ　の周囲の
磁界と、内視鏡挿入部４８ａとの電磁誘導似よる相互作
用により、内視鏡の挿入位置を検出するものである。測
定原理は、図１１の装置４０と基本的に同一である。

【００５６】図２３に示すように、前記内視鏡位置検出
装置６０のＸ方向検出部７２Ｘは、高周波の交流信号を
発振する発振回路７３と、グリッド線ｘ１，ｘ２　，…
ｘｎ　を切り換えて、発振回路７３の発振信号を印加す
る入力セレクタ７１と、発振回路７３の電流または電圧
の変化を検出する信号検出部７４と、信号検出部７４の
出力信号を増幅する増幅器７５とを備えている。また、
Ｙ方向検出部７２Ｙは、Ｘ方向検出部７２Ｘと同様の構
成である。

【００５７】コンピュ−タ部７６は、Ｙ方向検出部７２
Ｙ、及びＸ方向検出部７２Ｘの検出信号を格納すると共
に、解析・処理して、モニタ７７は、内視鏡挿入部４８
ａの位置及び形状を表示するようになっている。

【００５８】この構成で、コンピュ−タ部７６は、図示
しない制御ラインを介して、入力セレクタ７１を切り換
えて、入力セレクタ７１は、グリッド線ｘ１　を選択す
る。グリッド線ｘ１　の周囲には、磁界が発生する。こ
のとき、内視鏡挿入部４８ａが近傍にある場合、コンピ
ュ−タ部７６は、内視鏡挿入部４８が存在しない場合よ
り、小さな値の検出信号を格納する。次々と、グリッド
線ｘ２　，…ｘｎ　、さらにグリッド線ｙ１　，ｙ２　
，…ｙｎ　と切り換えて、コンピュ−タ部７６は、各検
出信号を格納する。

【００５９】そして、例えば、グリッド線ｘ２　、及び
グリッド線ｙ１　とがそれぞれ小さな値の検出信号であ
った場合、コンピュ−タ部７６は、その交点上に内視鏡
挿入部４８ａが存在していることを検出する。そして、
コンピュ−タ部７６は、前記検出信号を内部メモリへ格
納すると共に解析・処理し、モニタ７７は、内視鏡挿入
部の位置及び形状を表示する。

【００６０】この内視鏡位置検出装置７０は、機械的な
走査部分がなく、検出速度の高速化５５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。

【００６１】図ることができる。また、図例では、Ｘ−
Ｙ方向にグリッド線を配設しているが、Ｘ−Ｚ方向，や
Ｙ−Ｚ方向に配設してもよい。

【００６２】尚、本発明は、内視鏡だけでなく、光発生
手段が出力する光を吸収、または反射する材質であれば
、カテ−テルなどの管状挿入具の位置も検出でき、いわ
ゆるファイバ−スコ−プに限定されるものではない。

【００６３】

【発明の効果】前述したように本発明によれば、光発生
手段は照射光を発し、光発生手段が発した照射光は、内
視鏡が挿入された被検体に照射されて透過した後、光検
出手段は、この透過光を検出して、被検体に挿入された
内視鏡の位置を検出するので、内視鏡検査の効率化が図
れると共に、光を使用しているので放射線被爆の心配も
無く安全で衛生的内視鏡の位置検出ができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は内視鏡位置検出装置の原理を示す概略的
な構成図。

【図２】図２は図１に示す装置の動作を示す説明図。

【図３】図３は光発生手段及び光検出手段の配置を示す
概略的な構成図。

【図４】図４は図３の光発生手段及び光検出手段の斜視
図。

【図５】図５は図３に示す内視鏡位置検出装置の概略的
な構成図。

【図６】図６は生体に挿入した内視鏡の状態を示す説明
図。

【図７】図７は内視鏡位置検出装置の表示例を示す説明
図。

【図８】図８は本実施例の第２実施例に係る内視鏡質検
出器の概略的な構成図。

【図９】図９は本発明の第３実施例に係る内視鏡位置検
出器の概略的な全体構成図。

【図１０】図１０は図９の装置における走査部の具体的
な構成図。

【図１１】図１１は内視鏡及び内視鏡位置検出装置の概
略的な全体構成図。

【図１２】図１２は図１１の装置における発振回路の回
路図。

【図１３】図１３は図１２の発振回路の動作を説明する
ための波形図。

【図１４】図１４は図１２の発振回路の動作を説明する
ための波形図。

【図１５】図１５は内視鏡位置検出装置の動作原理を示
す説明図。

【図１６】図１６は検出コイルの複数の例を示す説明図
。

【図１７】図１７は発振回路の共振特性を示す波形図。

【図１８】図１８は内視鏡位置検出装置の表示例を示す
説明図。

【図１９】図１９は発振回路４３とは異なる構成の発振
及び検出回路図。

【図２０】図２０は図１９の回路のとは異なる並列共振
による発振及び検出回路図。

【図２１】図２１は図１１の装置とは異なる構成の内視
鏡位置検出装置の構成図。

【図２２】図２２は図２１の装置と異なる構成の内視鏡
位置検出装置の構成図。

【図２３】図２３は図２２の装置と異なる構成の内視鏡
位置検出装置の構成図。

【符号の説明】

１…内視鏡位置検出装置 ２…光発生手段 ３…光検出手段 ４…被検体 ５…内視鏡

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内視鏡が挿入される被検体への照射光
   を発する少なくとも一つ以上の光発生手段と、前記光発
   生手段と対向して配設され、該光発生手段が被検体に照
   射して該被検体を透過してきた光を検出する少なくとも
   一つ以上の光検出手段と、を備えて被検体へ挿入された
   内視鏡の位置を検出することを特徴とする内視鏡位置検
   出装置内。