JPH048341A - 内視鏡用被検体内挿入装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、挿入部を磁気的に誘導する被検体内挿入装置
に関する。

［従来の技術］ 近年、医療分野及び工業分野において内視鏡が広く用い
られるようになった。

前記内視鏡による検査あるいは診断を行うためには、挿
入部を体腔内等に挿入することが必要になる。この場合
、挿入経路が屈曲している場合が多いので、挿入作業に
熟練した術者でないと、挿入に時間がかかることがある
。

これに対処するに、特開昭５５−１３３２３７号公報や
西独特許出願公開筒１２６２２７６号等に示されるよう
に、内視鏡の挿入部に強磁性体あるいは磁石を設け、こ
の挿入部を体外から磁気的に誘導することが提案されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、挿入部を曲がりくねった被検体に挿入してい
くと、その挿入部の状態（形状）を容易に知ることがで
きない。前述のように挿入部を磁気的に誘導する内視鏡
装置では、挿入部の状態の確認のためにＸ線等が用いら
れていた。

しかしながら、Ｘ１ｉｔの使用は、放射線被爆の問題が
あり、好ましくない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、挿入
部を磁気的に誘導する被検体内挿入装置において、放射
線被爆がなく、前記挿入部の位置を検出することのでき
る被検体内挿入装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明の被検体内挿入装置は、被検体内に挿入される挿
入部と、前記挿入部に設けられた磁界発生手段と、被検
体外に設けられ、前記挿入部を誘導するために前記磁界
発生手段に及ぼす磁力を発生する磁力発生手段とを備え
たものにおいて、被検体外に、前記磁界発生手段が発生
する磁界を検出して、前記挿入部における前記磁界発生
手段が設けられた位置を検出する磁界検出手段を設けた
ものである。

［作用］ 本発明では、磁力発生手段と磁界発生手段との間の磁力
によって挿入部が誘導される。また、磁界検出手段によ
って前記磁界発生手段が発生する磁界が検出され、これ
により、挿入部における磁界発生手段が設けられた位置
が検出される。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡装置の全体を示す説明図、第２図は内視鏡の
挿入部の先端部を示す断面図、第３図（ａ＞は磁力発生
装置の側面図、第３図（ｂ）は磁力発生装置の平面図、
第４図は制御装置の構成を示すブロック図である。

第１図に示すように、本実施例の内視鏡装置１は、ファ
イバスコープである内視鏡２と、この内視鏡２に照明光
を供給する光源装置３と、前記内視鏡２の接眼部４に装
着されるＴＶカメラ５と、このＴＶカメラ５に対する信
号処理を行うカメラコントロールユニット（以下、ＣＣ
Ｕと記す、）６と、このＣＣＵ６から出力される映像信
号を入力して被写体像を表示するＴＶモニタ７と、前記
内視鏡２の挿入部８が挿入される患者９が置かれるベツ
ド１０の下側に配設した磁力発生装置１１と、この磁力
発生装置１１が接続された制御装置１２とを備えている
。

前記内視鏡２は、可撓性を有する細長の挿入部８を有し
、この挿入部８の後端に大幅の操作部１３が設けられ、
この操作部１３の頂部（後端部）に接眼部４が設けられ
ている。また、操作部１３の側部からライトガイドケー
ブル１４が延設され、このライトガイド１４の先端に、
前記光源装置３に着脱自在に接続されるコネクタ１４ａ
が設けられている。

第２図に示すように、前記挿入部８の先端側には、硬性
の先端構成部１９が設けられ、この先端構成部１９の後
方に、湾曲可能な湾曲部２１が設けられている。前記先
端構成部１９の先端面には、照明窓及び観察窓が設けら
れている。前記照明窓の内側には、配光レンズ１５が設
けられ、この配光レンズ１５の後端にライトガイド１６
が設けられている。このライトガイド１６は、前記挿入
部８及びライトガイドケーブル１４内を挿通され、入射
端部は前記コネクタ１４ａに接続されている。

そして、前記光源装置３内のランプ１７で発光された照
明光は、コンデンサレンズ１８によって集光されて前記
ライトガイド１６の入射端に入射し、このライトガイド
１６及び配光レンズ１５を経て前記照明窓から前方に出
射されるようになっている。

また、前記観察窓の内側には、対物レンズ２４が設けら
れ、この対物レンズ２４の結像位置に、イメージガイド
２５の先端面が配置されている。

このイメージガイド２５は、前記挿入部８及び操作部１
３内を挿通され、後端面は、第１図に示すように接眼部
４内の接眼レンズ２６に対向している。そして、前記照
明光で照明された被写体の光学像は、対物レンズ２４に
よってイメージガイド２５の先端面に結像され、このイ
メージガイド２５によって接眼部４に伝達され、この接
眼部４の接眼レンズ２６を介して拡大観察されるように
なっている。

また、第１図に示すように、前記接眼部４に装着される
ＴＶカメラ５は、前記接眼レンズ２６に対向する結像レ
ンズ２７と、この結像レンズ２７の結像位置に配置され
た固体撮像素子、例えばＣＣＤ２８とを備えている。そ
して、前記接眼部４に伝達された光学像は、前記結像レ
ンズ２７によってＣＣＤ２８上に結像され、このＣＣＤ
２８によって光電変換されるようになっている。このＣ
０Ｄ２８の出力信号は、ＣＣＵ６に入力されて信号処理
されて映像信号に変換され、この映像信号を入力するＴ
Ｖモニタ７に被写体像が表示されるようになっている。

また、第２図に示すように、前記先端構成部１９には、
フード２０を取付けることができるようになっている。

この先端構成部１９は、磁界発生手段としての永久、磁
石で構成されている。永久磁石としてはサマリウムコバ
ルト（ＳｍＣｏ５．５ｍ２Ｃｏ１７）、ネオジウム・鉄
・ボロン系（ＮｄＦｅＢ）等の磁力の高い希土類磁石が
望ましい。

前記先端部１９に隣接する湾曲部２１は、関節駒２２，
２２．・・・を互いに回動自在に連結して構成され、上
下方向とか左右方向に湾曲自在であり、操作部１３に設
けた図示しない湾曲ノブを回動することにより、任意の
方向に湾曲できるようになっている。この湾曲部２１は
可撓性の外被で被覆されている。

尚、少なくとも挿入部８における先端構成部１９とかフ
ード２０以外の構成部品、例えば関節駒２２等は磁力に
より引き付けられない非磁性体くアルミニウム、銅系合
金等）で構成されている。

第１図は、前記内視鏡２を患者９の大腸に挿入している
様子を示す。

前記患者９が水平に載置されるベツド１０は木製等、非
磁性材料で構成されている。

このベツド１０の下側には、磁力発生装置１１が設けら
れている。この磁力発生装置１１は、水平面上を移動可
能な磁力発生部３１とホールセンサ１３１とを備えてい
る。

この磁力発生装置１１の構成を第３図（ａ）及び（ｂ）
を参照して説明する。

上部側が開口するシャーシ３２内の底部には、磁力発生
部１１からの磁力発生用、ホールセンサ１３１での磁界
検出用、及び磁力発生部３１及びホールセンサ１３１の
移動用の電源３３が収納されている。

前記シャーシ３２の平行に対向する上端辺には、対とな
るガイドレール３４．３４が取付けられ、これらガイド
レール３４，３４間には、該ガイドレール３４の長手方
向（Ｘで示す。）と直交する方向くＹで示す、）に第２
のガイドレール３５が架設され、このガイドレール３５
上にステージ１３０がガイドレール３５の長手方向Ｙに
移動自在で取付けられている。このステージ１３０上に
は、電磁石からなる磁力発生部３１及びホール素子を用
いたホールセンサ１３１が取付けられている。

前記ステージ１３０は、ロータ３６を介してガイドレー
ル３５に取付けられ、このロータ３６はモータ３７によ
って回転されるようになっている。

また、前記ガイドレール３５の一方の端部は、モータ３
８及びこのモータ３８で回転されるロータ３９を介して
ガイドレール３４上に載置されている。従って、モータ
３８を回転することにより、ロータ３９を回転させてガ
イドレール３５をガイドレール３４の長手方向Ｘに移動
できるようなっている。

尚、前記ロータ３６，３９をそれぞれ回転駆動するモー
タ３７，３８としては、磁力の影響を受けない超音波モ
ータが好ましい。前記モータ３７゜３８は、ケーブル４
０を介して接続された制御装置１２によってその回転（
正転、逆転）及び停止等が制御されるようになっている
。このようにして、磁力発生部３１及びホールセンサ１
３１は、水平面内の任意の位置に移動設定できるように
なっている。

次に、第４図を参照して、前記制御装置１２の構成につ
いて説明する。

制御装置１２は、前記モータ３７，３８を駆動するモー
タ駆動回路１３３と、前記ホールセンサ１３１の出力と
前記モータ２７，２８に取付けられたエンコーダ１３２
の出力とを入力して、先端構成部１９の位置を検出する
位置検出部１３４と、磁力発生部３１及びホールセンサ
１３１の位置等を指示する操作手段１３６からの信号と
前記エンコーダ１３２の出力を入力すると共に、前記モ
ー夕駆動回路１３３１位置検出部１３４及び磁力発生部
３１を制御するコントローラ１３５とを備えている。前
記コントローラ１３５は、操作手段１３６によって指示
された位置に磁力発生部３１及びホールセンサ１３１が
来るように、モータ駆動図１１３３を介してモータ３７
，３８を駆動するようになっている。前記磁力発生部３
１及びホールセンサ１３１の位置は、エンコーダ１３２
の出力から求められるようになっている。また、操作手
段１３６によって先端構成部］９の位置検出が指示され
ると、コントローラ］３５はモータ駆動回路１３３を制
御して、ホールセンサ１３１を水平面内で走査するよう
になっている。そして、位置検出部１３４にて、エンコ
ーダ１３２の出力によって求められる各位置に対応して
ホールセンサ１３１の出力が求められ、このホールセン
サ１３１の出力が最大となる位置が先端構成部１９の位
置として求められるようになっている。

次に、以上のように構成された本実施例の作用について
説明する。

まず、内視鏡２の挿入部８を大腸等の被検体内にある程
度挿入した後、操作手段１３６によって先端構成部１９
の位置検出を指示する。すると、コントローラ１３５が
モータ駆動回路１３３を制御して、ホールセンサ１３１
が水平面内で走査される。そして、各位置でのホールセ
ンサ１３１の出力が求められ、このホールセンサ１３１
の出力が最大となる位置が先端構成部１９の位置として
求められる。

このように先端構成部１９の位置が検出された後、挿入
部８を磁気的に誘導して、被検体内に更に挿入していく
。すなわち、操作手段１３６の指示によりコントローラ
１３５を介して磁力発生部３１から磁界を発生させ、こ
の磁力発生部３１と永久磁石からなる先端構成部１９と
の間に磁力、例えば吸引力を発生させると共に、磁力発
生部３１の水平位置移動を行う、すると、先端構成部１
９が磁力によって磁力発生部３１に引き付けられるので
、先端構成部１９は磁力発生部３１の移動経路をトレー
スするように移動することになる。

このようにして先端構成部１９を大腸等の被検体の深部
側に挿入できる。

尚、モータ３７．３８を回転させることにより、ステー
ジ１３０をガイドレール３５の長手方向Ｙに移動させ、
ガイドレール３５をガイドレール３４の長手方向Ｘに移
動させることによって、前記磁力発生部３１及びホール
センサ１３１を水平面上の任意の位置に移動することが
できる。

尚、前記磁力発生部３１の移動による挿入部８の磁気的
誘心中に先端部本体１つの位置を見失ったときには、磁
力発生部３１からの磁界の発生を停止し、ホールセンサ
１３１を走査して先端構成部１つの位置を検出する。

尚、先端構成部１９を永久磁石で形成する代りに、フー
ド２０を永久磁石で形成しても良い。

このように本実施例によれば、大腸のような屈曲した部
位への挿入部８の挿入が容易となると共に、放射線被爆
がなく挿入部８の位置を検出することができる。

また、磁気的誘導のための永久磁石（先端構成部１９）
が、位置検出にも用いられるため、挿入部８の先端部が
必要以上に大型化することがない。

また、前記磁力発生部３１は、先端構成部１９を、被検
体内の壁面を摺動するようにして引き寄せることのでき
る位置に移動自在にしているので、小型の電磁石等で構
成できる。

また、内視鏡側は、先端構成部１９自体またはこの先端
構成部１つに装着されるフード２０を永久磁石で構成す
ることにより、挿入部８の外径を殆ど太くしなくて済み
、患者に与える苦痛を軽減できる。

第５図及び第６図は本発明の第２実施例に係り、第５図
は内視鏡装置の全体を示す説明図、第６図はホールセン
サユニットを示す説明図である。

第５図に示すように、本実施例では、ステージ１３０上
にホールセンサ１３１を設ける代りに、ベツド１０内に
ホールセンサユニット１３８を組み込んでいる。このホ
ールセンサユニット１３８は、第６図に示すように、マ
トリックス状に配列された多数のホールセンサ１３１を
有している。

前記各ホールセンサ１３１の出力は、第４図の位置検出
部１３４に入力され、この位置検出部１３４にて先端構
成部１９の位置が検出される。尚、本実施例では、前記
位置検出部１３４にはエンコーダ１３２の出力は入力さ
れない。

本実施例によれば、ホールセンサ１３１を機械的に走査
しないので、短時間で、先端構成部１９の位置を検出す
ることができる。

また、磁力発生部３１から磁界を発生させて挿入部８を
磁気的に誘等しているときに、各ホールセンサ１３１に
て磁界を測定することにより、磁場（磁界）の分布を知
ることができる。

その他の構成２作用及び効果は第１実施例と同様である
。

第７図は本発明の第３実施例における内視鏡の挿入部の
先端部を示す断面図である。

本実施例における内視鏡２は、挿入部８内に処置具チャ
ンネル１４０が設けられている。そして、先端構成部１
９やフード２０を永久磁石で構成する代りに、前記処置
具チャンネル１４０内に、先端部に永久磁石１４２を設
けたプローブ１４１を挿入するようにしている。

本実施例では、前記プローブ１４１の処置具チャンネル
１４０に対する挿入量を変えることにより、永久磁石１
４２の位置を任意に変更できる。

従って、永久磁石１４２の位置を変えて各位置での永久
磁石１４２の位置を、第１または第２実施例と同様にし
てホールセンサ１３１によって検出することにより、被
検体内での挿入部８の形状を知ることができる。

また、本実施例よれば、処置具チャンネルを看する通常
の内視鏡でも、その処置具チャンネル内に前記プローブ
１４１を挿入部８の先端まで挿入しておき、前記永久磁
石１４２を外部磁界で移動。

誘導して、挿入部８を磁気的に誘導することができる。

その他の構成１作用及び効果は第１または第２実施例と
同様である。

第８図は本発明の第４実施例における内視鏡の挿入部の
先端部を示す断面図である。

本実施例における内視鏡２は、第３実施例と同様に、挿
入部８内に処置具チャンネル１４０が設けられている。

そして、前記処置具チャンネル１４０の先端の開口部を
栓１４４にて閉塞すると共に、前記処置具チャンネル１
４０内に磁性流体１４５を充填するようにしている。尚
、前記磁性流体１４５としては、永久磁石の粉を含むも
のを用い、所定の方向の磁界が発生されるようにする。

本実施例によれば、前記磁性流体１４５の位置、すなわ
ち処置具チャンネル１４０の位置を、第１または第２実
施例と同様にしてホールセンサ１３１によって検出する
ことにより、被検体内での挿入部８の形状を知ることが
できる。

その他の構成１作用及び効果は第１または第２実施例と
同様である。

第９図は本発明の第５実施例におけるカプセル型内視鏡
及びその制御装置を示す説明図である。

カプセル型内視鏡１５０は、前端部及び後端部が球面状
に形成された円柱状のカプセル本体１５１を有している
。このカプセル本体１５１の前端面の中央部には、観察
窓が設けられ、この観察窓の内側に対物レンズ１５２が
設けられている。この対物レンズ１５２の結像位置には
、ＣＣＤ１５３が設けられている。また、前記観察窓の
周囲には、複数の照明窓が設けられ、各照明窓の内側に
はＬＥＤ１５４が設けられている。また、前記カプセル
本体１５１内の後端側には、前記ＣＣＤｌ５３及びＬＥ
Ｄ　１５４を駆動する駆動回路１５６と、被検体外に配
置される制御装置１６０との間で前記ＣＣＤ１５３の出
力信号や各種の指令信号の送受信を行う送受信部１５７
と、カプセル型内視鏡１５０の各構成要素に電力を供給
する電池を有する電源部１５８とが設けられている。ま
た、前記カプセル本体１５１内の外周側には、永久磁石
１５９が設けられている。

前記制御装置１６０は、前記カプセル型内視鏡１５０の
送受信部１５７との間で、無線または有線で、信号の送
受信を行う送受信部１６１と、前記送受信部１６１．１
５７を介して、カプセル型内視鏡１５０に対して各種の
指令信号を送る操作手段１６２と、前記送受信部１６１
を介して入力されるＣＣＤ１５３の出力信号を信号処理
して映像信号に変換する信号処理回路１６３とを備えて
いる。そして、前記信号処理回路１６３からの映像信号
が、ＴＶモニタ７に入力され、このＴＶモニタ７に、カ
プセル型内視鏡］５０で撮像した被写体像が表示される
。

また、区示しないが、第１または第２実施例と同様の磁
力発生装置１１及び制御装置１２やホールセンサユニッ
ト１３８等が設けられている。

本実施例では、第１または第２実施例と同様に、磁力発
生部３１から磁界を発生させて、この磁力発生部３１と
カプセル型内視鏡１５０の永久磁石１５９との間に磁力
を発生させ、磁力発生部３１を移動させてカプセル型内
視鏡１５０を誘導する。

また、ホールセンサ１３１によって永久磁石１５９の位
置を検出することにより、カプセル型内視鏡１５０の位
置を検出する。

尚、カプセル本体１５１内に、前記対物レンズ１５２、
ＣＣＤ１５３．ＬＥＤ１５４等の観察に必要な要素に代
えて、ｐＨセンサや温度センサ等のセンサを設け、胃内
ｐＨ，腸内ｐＨ，温度等を検出するようにしても良い。

また、カプセル本体１５１内に、腸液等を採取するため
の採取手段や施薬手段を設けても良い。

その他の構成５作用及び効果は第１または第２実施例と
同様である。

尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、内
視鏡２の挿入部８やカプセル型内視鏡１５０に設けられ
る磁界発生手段は、永久磁石ではなく、電磁石でも良い
。

また、磁界検圧手段は、ホール素子を用いたものに限ら
ず、磁気抵抗素子等を用いても良い。

また、本発明は、挿入部の先端部に固体撮像素子を設け
た電子内視鏡にも適用することができる。

また、本発明は、内視鏡に限らずカテーテルにも適用す
ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、挿入部を磁気的に
誘導する被検体内挿入装置において、被検体外に、挿入
部に設けられた磁界発生手段が発生する磁界を検出して
挿入部における磁界発生手段が設けられた位置を検出す
る磁界検出手段を設けたので、放射線被爆がなく、挿入
部の位置を検出することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡装置の全体を示す説明図、第２図は内視鏡の
挿入部の先端部を示す断面図、第３図（ａ）は磁力発生
装置の側面図、第３図（ｂ）は磁力発生装置の平面図、
第４図は制御装置の構成を示すブロック図、第５図及び
第６図は本発明の第２実施例に係り、第５図は内視鏡装
置の全体を示す説明図、第６図はホールセンサユニット
を示す説明図、第７図は本発明の第３実施例における内
視鏡の挿入部の先端部を示す断面図、第８図は本発明の
第４実施例における内視鏡の挿入部の先端部を示す断面
図、第９図は本発明の第５実施例におけるカプセル型内
視鏡及びその制御装置を示す説明図である。 １・・内視鏡装置 １９・・先端構成部 ３１・・・磁力発生部 ２・・・内視鏡 １１・・・磁力発生装置 １３１・・・ホールセンサ 第１１１１ 第２図 第５図 第６図 （ａ） 第３図 第７図 第８図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ
   た磁界発生手段と、被検体外に設けられ、前記挿入部を
   誘導するために前記磁界発生手段に及ぼす磁力を発生す
   る磁力発生手段とを備えた被検体内挿入装置において、 被検体外に、前記磁界発生手段が発生する磁界を検出し
   て、前記挿入部における前記磁界発生手段が設けられた
   位置を検出する磁界検出手段を設けたことを特徴とする
   被検体内挿入装置。