JPH06304127A

JPH06304127A - 内視鏡挿入補助装置

Info

Publication number: JPH06304127A
Application number: JP5101167A
Authority: JP
Inventors: Akira Taniguchi; 明谷口; Sachihiro Okada; 祥宏岡田; Kenji Harano; 健二原野
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1994-11-01
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: JP3302092B2

Abstract

(57)【要約】【目的】経験の少ない術者であっても内視鏡を被検者の
体腔にスムーズに挿入することが可能な内視鏡挿入補助
装置を提供する。【構成】内視鏡を体腔へ挿入する際の手技を選択する手
技選択スイッチ７と、体腔への内視鏡の挿入量を検出す
る挿入量検出センサ３と、手技選択スイッチ７により選
択された手技と挿入量検出センサ３により検出された挿
入量に応じて実施すべき手技を表示装置１１に表示する
制御回路６とを設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡を体腔へ挿入す
る際に使用される内視鏡挿入補助装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内視鏡の挿入操作に関する情報を
術者に与える手段としては、たとえば内視鏡の先端部に
複数のセンサを設け、これらセンサからの信号により内
視鏡の曲げ方向を決定制御するもの（特開昭６３−４９
１２４号公報参照）や、内視鏡の現在位置情報や検査対
象器官における関心部位チェック情報等を表示するもの
（特開昭６３−２３６３６号公報参照）あるいは内視鏡
の挿入方向をセンサで検出し、このセンサの出力に基づ
いて内視鏡を磁気誘導するもの（特開昭６４−２２３２
５号公報参照）などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した公知技術のも
のは、内視鏡の現在位置や目標位置を術者に認識させる
ことは可能であるが、内視鏡を目標位置に挿入していく
ためにどのような操作を行なえばよいかは術者まかせで
あり、経験を積んだ術者と経験の少ない術者とでは内視
鏡の挿入効率に大きな差が発生するという問題があっ
た。

【０００４】本発明は上述した問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は経験の少ない術者であっても内視鏡
を被検者の体腔にスムーズに挿入することが可能な内視
鏡挿入補助装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、内視鏡を体腔へ挿入する際の手技を選択す
る手技選択手段と、前記体腔への内視鏡の挿入量を検出
する挿入量検出手段と、前記手技選択手段により選択さ
れた手技と前記挿入量検出手段により検出された挿入量
に応じて実施すべき手技を表示する表示手段とを具備し
たことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明においては、術者が内視鏡を被検者の体
腔へ挿入する手技を選択すると、実施すべき手技が内視
鏡の挿入量に応じて表示される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１ないし
図８を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に
係る内視鏡挿入補助装置の概略構成を示す図である。図
１において符号１は内視鏡であり、この内視鏡１の挿入
部１ａの表面には、図３に示すように、それぞれ幅の異
なる帯状の指標２ａ，２ｂ，２ｃが挿入部１ａの長手方
向に一定間隔でかつ繰り返し設けられている。これらの
指標２ａ，２ｂ，２ｃは内視鏡１の体腔への挿入量を挿
入量検知センサ３で検出するためのものであり、内視鏡
１の挿入部１ａと反射率が異なっている。なお、この実
施例では指標２ａの幅が最も細く、指標２ｃの幅が最も
太くなっている。

【０００８】上記挿入量検知センサ３は、内視鏡１の挿
入部１ａに設けられた指標２ａ，２ｂ，２ｃから内視鏡
１の挿入量を検出するものであり、図示しない患者に密
着固定して設けられ、内視鏡１の挿入部１ａが挿通でき
るようにリング状に形成されている。そして、上記挿入
量検知センサ３は、内視鏡１に照明光を供給する光源装
置５に内蔵された制御回路６（図２参照）に接続されて
いる。この制御回路６には、図２に示すように、手技選
択スイッチ７、回転量検出センサ８、エアー注入量検出
センサ９、メモリ１０、表示装置１１が接続されてい
る。なお、上記挿入量検知センサ３の内側には、挿入量
検知センサ３を挿通する内視鏡１の挿入部１ａに光を照
射するＬＥＤ（図示せず）とＣＣＤラインセンサ４が設
けられ、このＣＣＤラインセンサ４で内視鏡１の挿入部
１ａに設けられた指標２ａ，２ｂ，２ｃを光学的に検出
するように構成されている。

【０００９】上記手技選択スイッチ７は、術者が内視鏡
１の挿入部１ａを患者の体腔に挿入する際に実施すべき
手技（例えば１人法、２人法、フッキングホールド法
等）を選択するためのものであり、この手技選択スイッ
チ７により選択された手技選択情報は制御回路６に入力
される。なお、本実施例では手技選択スイッチ７は光源
装置５に設けられているが、内視鏡１の操作部１ｂに設
けても良いし、内視鏡画像を表示する表示装置（モニタ
テレビ）１１に設けたタッチスクリーンにより選択でき
るようにしても良い。

【００１０】上記回転量検出センサ８は、内視鏡１の挿
入時に術者が内視鏡１の操作部１ｂを回転操作する量を
検出するものであり、この回転量検出センサ８から出力
された信号は制御回路６に入力される。なお、回転量検
出センサ８は図示を省略したが、内視鏡１の操作部１ｂ
の内部に設けられている。

【００１１】上記エアー注入量検出センサ９は、内視鏡
１を介して患者の体腔に注入されるエアー量を検出する
ものであり、このエアー注入量検出センサ９から出力さ
れた信号は制御回路６に入力される。

【００１２】上記制御回路６は、挿入量検知センサ３、
手技選択スイッチ７、回転量検出センサ８およびエアー
注入量検出センサ９からの信号に基づいて実際に実行す
べきと思われる挿入操作を判断するものであり、この制
御回路６の出力は表示装置１１に出力される。

【００１３】このような構成において、内視鏡１の挿入
部１ａを挿入量検知センサ３を通して患者の体腔に挿入
すると、挿入部１ａに設けられた指標２ａ，２ｂ，２ｃ
の移動に応じて挿入部１ａの挿入量、進退方向および挿
入速度を示す信号が挿入量検知センサ３より出力され
る。すなわち、内視鏡１の挿入部１ａを挿入量検知セン
サ３に対して図３に示す矢印Ａ方向（挿入方向）に動か
すと、挿入量検知センサ３から出力される信号波形が図
４の（ａ）→（ｂ）→（ｃ）の順序で変化する。一方、
内視鏡１の挿入部１ａを挿入量検知センサ３に対して図
３に示す矢印Ｂ方向（抜去方向）に動かすと、挿入量検
知センサ３から出力される信号波形が図４の（ｃ）→
（ｂ）→（ａ）の順序で変化する。したがって、挿入量
検知センサ３から出力された信号波形の変化を制御回路
６でそれぞれ時間の相関度から検知することにより、内
視鏡１の体腔への挿入量や挿入速度等を認識することが
できる。

【００１４】このとき、制御回路６では挿入量検知セン
サ３から出力された信号のサンプリングを一定時間毎に
行い、たとえば指標２ａに対応した信号が単位時間中に
どれだけ変化するかを検出して内視鏡１の挿抜速度を検
出する。また、単位時間内に挿入量検知センサ３を通過
した指標２ａの数と移動の方向および指標２ａの既知の
ピッチから内視鏡１の移動量つまり挿入量を算出する。

【００１５】ところで、生体の消化管の長さは伸展を考
慮しないで考えると、下部消化管の場合には、図５に示
すｌ₁ 〜ｌ₅ の長さで特徴づけられる。これらの値は統
計的に得られた数字であっても良いし、内視鏡検査の前
に撮影したレントゲン写真より読み取った値を設定する
ようにしても良い。

【００１６】挿入量検知センサ３を通過した内視鏡１の
先端部が、図５に示すｌ₁ の位置まで到達したとする
と、内視鏡１の挿入部１ａをそのまま挿入したのではｌ
₂ の長さの部分に挿入部１ａを挿入することができな
い。このため、まずｌ₂ の方向へ管腔の展開方向の確認
つまり内視鏡１のアングル操作が必要となる。

【００１７】そこで、モニタテレビ１１にアングル操作
の指示とｌ₂ 方向で展開する管腔のつながりの確認指示
を予め選択した手技に応じて制御回路６が内蔵するデー
タベースに基づき表示する。このとき、術者はアングル
操作によりｌ₂ 方向への管腔のつながりを確認できた
ら、たとえば内視鏡１の操作部１ｂに設けた確認スイッ
チ（図示せず）を押下する。そうすると、確認作業の終
了が光源装置５に内蔵された制御回路６に伝達される。

【００１８】制御回路６では、内視鏡１の挿入部１ａが
ｌ₁ まで挿入され、ｌ₂ 方向へのつながりが確認されて
いるので、次のｌ₂ 通過のための操作手法（例えば患者
の体位変換）が予め選択した手技に応じてモニタテレビ
１１に表示される。なお、術者が内視鏡１の挿入に習熟
している部位までは、操作手法等が表示されないように
スクリップスイッチを設けても良い。さらに、挿入補助
情報が必要となった時点より補助情報が出力されるよ
う、補助情報の出力の開始位置を設定するスイッチを別
に設けても良い。

【００１９】内視鏡１の挿入に関しては、挿入対象が生
体であり、伸展性があり、管腔壁の粘着性もあるので、
単に内視鏡１を押すだけでは非常に挿入が困難である。
そのため、内視鏡１の引き戻しやねじりも重要な操作で
ある。そこで、ねじり量及びねじり速度の目標値を挿入
補助情報として表示しても良い。また、目標として表示
した値と実際に術者が操作した値を図６のように比較表
示できるようにしても良い。

【００２０】図７（ａ）は登録時における制御回路６の
制御動作を示すフローであり、図７（ｂ）は手技選択時
における制御回路６の制御動作を示すフローである。登
録時においては、術者は制御回路６を登録モードにし、
たとえば以下に述べる挿入手順をメモリ１０に入力す
る。そして、メモリ１０に記憶された挿入手順を読み出
して、他の術者がそれを使用できるようにする。そし
て、登録時には以下の操作手順（大腸の場合）をメモリ
１０に記憶する。

【００２１】（１）ＵＰ方向に湾曲をゆっくりかけなが
ら内視鏡１を挿入する。そして、抵抗を感じたら挿入を
止める（第１工程）。（２）アングルをそのままにして、内視鏡１を約５〜７
ｃｍ程度ゆっくり抜去する（第２工程）。

【００２２】（３）エアーの注入を行なう（第３工
程）。（４）内視鏡１をやや左へ捩じる（第４工程）。（５）内視鏡１を約５ｃｍ程度挿入し、内腔が見えなく
なることを確認する（第５工程）。

【００２３】（６）ｄｏｗｎ方向にアングルをかける。
そして、挿入部１ａの先端部を体壁に引っ掛けて湾曲を
かけることで内視鏡１が約５〜８ｃｍ程度引き込まれる
ことを確認する（第６工程）。

【００２４】（７）エアーの注入を行なう。このとき内
腔が見えなければ内視鏡１を約５ｃｍ程度抜去し、内腔
を確認する（第７工程）。（８）内視鏡１をやや右にねじり、アングルをストレー
トの位置に戻す（第８工程）。

【００２５】（９）エアーの注入を行ない、内腔を確認
する（第９工程）。なお、上述した各工程において、制御回路６は湾曲角、
回転量（ねじり量）およびエアー注入量を検出し、メモ
リ１０に記憶する。そして、登録後に術者が手技選択ス
イッチ７を押下すると、制御回路６はメモリ１０に記憶
された挿入手順を読み出し、図７（ｂ）に示す制御フロ
ーを実行する。

【００２６】したがって、本実施例では手技選択スイッ
チ７によって選択された挿入手技が内視鏡１の挿入量に
応じて表示手段としてのモニタテレビ１１に表示される
ので、経験の少ない術者であっても内視鏡を被検者の体
腔にスムーズに挿入することが可能となる。

【００２７】図８は、患者の体腔に挿入された内視鏡を
磁気的に検知して、その挿入像を臓器モデルと共に表示
装置に表示するための内視鏡挿入像作成装置の概略構成
を示す図で、この内視鏡挿入像作成装置は、同図に示す
ように、内視鏡磁気検知手段２０、挿入像作成回路２
４、形状検知回路２５、補正量演算回路３１、メモリ３
２、補正回路３３、加算回路３４、エンコーダ３５、逆
補正回路３６、補正値メモリ３７、補正駆動回路３８、
フロントパネル３９等から構成されている。

【００２８】前記内視鏡磁気検知手段２０は、患者Ｐに
挿入された内視鏡１を磁気的に検知するためのものであ
り、磁界を発生する磁界発生手段２１と、この磁界発生
手段２１と患者Ｐを挟んで対向配置された磁界検出手段
２２と、これら磁界発生手段２１および磁界検出手段２
２を図９に示す走査線Ｓの如く患者Ｐが横たわるベッド
面に対して水平方向に駆動する駆動装置２３とで構成さ
れている。

【００２９】なお、図８に図示された磁界発生手段２１
および磁界検出手段２２は、説明上患者Ｐの両側に配置
されているが、実際には患者Ｐの上側と下側に対向配置
されている。また、前記磁界検出手段２２は図９に示す
走査線Ｓのうち破線で示すラインを走査中は磁界強度を
検出しないようになっている。

【００３０】前記挿入像作成回路２４は、磁界検出手段
２２で検出された磁界強度の変化から患者Ｐの体腔に挿
入された内視鏡１の挿入像を作成するものであり、図示
を省略したが、磁界検出手段２２で検出された磁界強度
を１画面分の画像データとして順次記憶する記憶部と、
この記憶部に記憶された磁界強度をテレビ同期信号に同
期して読み出し、読み出された磁界強度の変化から内視
鏡１の挿入像を作成する画像作成部とで構成されてい
る。

【００３１】前記形状検知回路２５は、挿入像作成回路
２４で作成された内視鏡挿入像から内視鏡１の挿入形状
を検知するものであり、図１１に示すように、挿入像作
成回路２４で作成された挿入像（図１０（ａ）参照）を
図１０（ｂ）の如く細線化処理する細線化処理回路２６
と、この細線化処理回路２６で得られた線データから挿
入像の連結成分を求める連結成分処理回路２７と、この
連結成分処理回路２７で求められた連結成分から内視鏡
１の先端位置を検出する先端部検知回路２８と、前記細
線化処理回路２６でデータ１個分の幅の細線化されたデ
ータを一旦メモリに格納し、最終ラインのデータより順
次隣接するデータを求め、求めたデータの座標と今着目
しているデータの座標のｘ，ｙ各々の座標値同志で差分
を求め、求めたｘ，ｙ座標の差分値をもってベクトルと
するベクトル検知回路２９と、このベクトル検知回路２
９で検知されたベクトルから内視鏡１の屈曲点を検知す
る屈曲点検知回路３０とから構成されている。

【００３２】前記補正量演算回路３１は、メモリ３２に
記憶された臓器モデル図が挿入像作成回路２４で作成さ
れた内視鏡挿入像に一致するように臓器モデル図の補正
量（臓器モデル図の拡縮率及び上下左右へのシフト量
等）を演算するものであり、この補正量演算回路３１の
出力は、補正回路３３および逆補正回路３６に供給され
るようになっている。

【００３３】前記補正回路３３は、補正量演算回路３１
で得られた補正量に基づいてメモリ３２に記憶された臓
器モデル図を拡大または縮小すると共に上下方向及び左
右方向へのシフトを行なうものであり、この補正回路３
３で補正された臓器モデルの画像データは加算回路３４
に供給され、この加算回路３４で挿入像作成回路２４か
らの出力つまり内視鏡挿入像と合成されるようになって
いる。

【００３４】前記エンコーダ３５は、加算回路３４から
出力された信号にテレビ同期信号を加えるものであり、
このエンコーダ３５から出力された信号は、図示しない
モニタテレビに複合映像信号として供給されるようにな
っている。

【００３５】前記逆補正回路３６は、補正量演算回路３
１の出力（形状検知回路２５で求めた内視鏡の先端座標
データと、臓器モデル図に対する内視鏡挿入像のずれ量
及び大きさの比率を表わす信号）に逆補正をかけてメモ
リ３２に記憶された臓器モデル図のどの位置に内視鏡の
先端があるかを判断するものであり、この逆補正回路３
６から出力された信号は、臓器モデル図の位置データを
アドレスとして各種の補正指示信号（たとえばアングル
補正信号、調光補正信号、画質補正信号等）を記憶して
いる補正値メモリ３７に供給されるようになっている。

【００３６】前記補正駆動回路３８は、補正値メモリ３
７に記憶された補正指示信号を読み出し、読み出した補
正指示信号を出力するものであり、この補正駆動回路３
８から出力される各種の補正指示信号のうちアングル補
正信号は内視鏡１のアングルを制御するアングル制御回
路４０に、また調光補正信号は調光回路４２に、さらに
画質補正信号は画質補正回路４３にそれぞれ供給される
ようになっている。

【００３７】なお、画質補正回路４３はプロセス回路４
１から出力される映像信号に色補正やエンハンス処理等
を行なうものであり、調光回路４２はプロセス回路４１
から出力される映像信号の輝度が一定レベルとなるよう
絞りの調整を行なうものである。

【００３８】前記フロントパネル３９は、画質補正回路
４３及び調光回路４２に術者からの指示に応じて補正信
号を出力するものである。このような構成によると、磁
界検出手段２２から出力された信号は挿入像作成回路２
４に入力され、この挿入像作成回路２４のメモリ部（図
示せず）に１画面分の画像データとして記憶される。そ
して、挿入像作成回路２４のメモリ部に記憶された磁界
検出信号はテレビ同期信号に同期して読み出され、挿入
像作成回路２４で図１０（ａ）のような１画面分の画像
データに変換された後、形状検知回路２５に入力され
る。

【００３９】挿入像作成回路２４から形状検知回路２５
に入力された内視鏡挿入像の画像データは、細線化処理
回路２６で図１０（ｂ）に示すような線データに変換さ
れた後、連結成分処理回路２７およびベクトル検知回路
２９に供給される。

【００４０】連結成分処理回路２７では、駆動回路２３
で最後に走査したラインＳｎ（図９参照）のデータから
順次上に各座標の上下左右および斜めに隣接する８点の
座標に磁界強度の変化があるか否かを解析して内視鏡挿
入像の連結成分を求め、これを先端部検知回路２８に供
給する。したがって、先端部検知回路２８では、連結成
分処理回路２７からの信号を基に連結成分の無い座標を
内視鏡１の先端位置であると判断する。

【００４１】一方、ベクトル検知回路２９では、駆動回
路２３で最後に走査したラインＳｎのデータから各座標
の上下左右および斜めに隣接する８点のデータＤ₁を求
め、現データＤ₁と隣接するデータＤ₂よりベクトルを求
め、このベクトルを現座標データＤ₂のベクトルとす
る。そして、ラインＳｎのデータＤ₁に隣接していたデ
ータＤ₂を基準にして隣接するデータＤ₃を求め、Ｄ₂，
Ｄ₃の座標よりベクトルを求め、このベクトルをＤ₂のベ
クトルとする。この作業を内視鏡の先端位置まで順次進
め、各データのベクトルを比較し、ベクトルの差が基準
レベルをこえない場合には内視鏡が屈曲していないと判
断し、ベクトルの差が基準レベルを越える場合には内視
鏡が屈曲していると判断し、基準レベルを越える部位を
内視鏡の屈曲部と特定する。つまり、ベクトル検知回路
２９は、図９のＳ₁−Ｓ₂間、Ｓ₂−Ｓ₃間が屈曲している
と判断し、Ｓ₁−Ｓ₂間とＳ₂−Ｓ₃間の中間点を屈曲点と
判断し、各座標データを出力する。また、屈曲点と判断
された点の数を出力する。

【００４２】メモリ３２より読み出された臓器モデル図
の座標データは、例えば下部消化管の場合で説明する
と、図１２（ｂ）に示すＡｘ，Ａｙ，Ｂｘ，Ｂｙ，Ｃｘ
のデータとして補正量演算回路３１に出力される。

【００４３】補正量演算回路３１では、形状検知回路２
５で求められた内視鏡の先端位置座標データ、屈曲点座
標データ、屈曲点の数データを基にメモリ３２に記憶さ
れた体内臓器モデル図の補正量を算出する。ここで、図
１２（ａ）に示すように、形状検知回路２５が出力する
屈曲点座標データをＤ₁（ｘ，ｙ），Ｄ₂（ｘ，ｙ），
…，Ｄｎ（ｘ，ｙ）、先端位置座標データをＤ
_n+1（ｘ，ｙ）、屈曲点の数データをｎ、体内臓器モデ
ル図の座標データをＡｘ，Ａｙ，Ｂｘ，Ｂｙ，Ｃｘ，Ｃ
ｙとすると、補正量演算回路３１は図１４〜２０に示す
フローに従って補正量（メモリ３２が出力する臓器モデ
ル図の座標データをＡｘ軸より右手に拡縮する率α、ｙ
方向への拡縮する率β、Ａｘ軸より右手に拡縮する率
γ、全体像をシフトする量Ｅ（ｘ），Ｅ（ｙ））を求
め、これらを補正回路３２に出力する。

【００４４】例えば図１２（ａ）で説明すると、屈曲点
座標データはＤ₁（ｘ，ｙ），Ｄ₂（ｘ，ｙ），Ｄ
₃（ｘ，ｙ）となり、先端位置座標データはＤ₄（ｘ，
ｙ）となる。また、屈曲点数データはｎ＝３である。

【００４５】図１２（ｂ）は臓器モデル図の座標データ
で、直腸部のｘ座標をＡｘ，Ｓ字状結腸のｙ座標をＡ
ｙ、下行直腸のｘ座標をＢｘ，横行結腸のｙ座標をＢ
ｙ、上行直腸のｘ座標をＣｘとして出力される。

【００４６】図１４のフローに従うと、まず最初の屈曲
点の座標Ｄ₁（ｘ，ｙ）と臓器モデル図の座標データＡ
ｘ，Ａｙの差よりモデル図のシフト量Ｅ（ｘ），Ｅ
（ｙ）を求める。次に２番目、３番目の屈曲点の平均値
を求めてＡｘからの差を求め、下行直腸のｘ座標とＡｘ
との比を計算し、直腸のｘ座標を軸を右手の拡縮率αを
求める。

【００４７】次にｎ＝３なので（ニ）へ進み、先端位置
のｙ座標とＡｙとの差と横行結腸のｙ座標とＡｙとの差
の比を計算し、ｙ方向への拡縮率βを求める。次に先端
位置の座標Ｄ₄（ｘ）とＡｘとの差と、上行直腸のｘ座
標ＣｘとＡｘとの差の比を求め、この値とαを比較し、
αより大であれば先端位置ｘ座標とＡｘとの差と、Ｃｘ
とＡｘとの差の比よりＡｘ軸より左手方向への拡縮率γ
を求める。

【００４８】Ｄ₄（ｘ）とＡｘとの差とＣｘとＡｘとの
差の比がαより小の時、すなわち内視鏡の先端がＡｘか
らα倍した上行直腸の位置より手前のとき、拡縮率γは
αと同じ値とする。

【００４９】ここで求めたα，β，γ，Ｅ（ｘ），Ｅ
（ｙ）を補正回路３３に出力する。補正回路３３では、
メモリ３２から読み出された臓器モデル図の座標データ
を画像メモリに一旦格納しておき、Ｅ（ｘ）に応じて画
像の水平方向読み出し時間をずらす。次にＥ（ｙ）に応
じて垂直方向の読み出し時間をずらし、画像全体をＥ
（ｘ），Ｅ（ｙ）だけシフトする。

【００５０】また、読み出しの画像データをα，β，γ
に応じて間引いたり、繰り返しを行ない、縮小拡大を行
なう（図１３（ａ）〜（ｄ）参照）。このようにして内
視鏡挿入像の出力画像に位置及び寸法を合わせた臓器モ
デルの画像を、内視鏡挿入像と加算回路３４で重ね合わ
せ、エンコーダ３５にてテレビ同期信号を加えて映像信
号に変換し、外部ＴＶモニタに出力すると、内視鏡挿入
像が外部ＴＶモニタの画面に図１３（ｄ）の如く表示さ
れる。この場合、内視鏡挿入像は実線ではなく、破線の
如く表示される。

【００５１】補正量演算回路３１から逆補正回路３６に
は、形状検知回路２５で求められた内視鏡の先端位置座
標データＤ_n+1と、補正量演算回路３１で求められたＡ
ｘ，Ａｙ，Ｅ（ｘ），Ｅ（ｙ），α，β，γが入力され
る。

【００５２】逆補正回路３６では、スコープ先端位置の
臓器モデル図上の座標Ｄｍ（ｘ，ｙ）を次のようにして
求める。Ｄ_n+1＜Ａｘの場合Ｄｍ（ｘ）＝（Ｄ_n+1（ｘ）−Ａｘ）／γ＋（Ａｘ−Ｅ
（ｘ））Ｄ_n+1＞Ａｘの場合Ｄｍ（ｘ）＝（Ｄ_n+1（ｘ）−Ａｘ）／α＋（Ａｘ−Ｅ
（ｘ））Ｄｍ（ｙ）＝（Ｄｎ＋１（ｙ）−Ａｙ）／β＋（Ａｙ−
Ｅ（ｙ））このようにして求めたＤｍ（ｘ，ｙ）で補正値メモリ３
２に記憶された補正値データを補正駆動回路３８に出力
する。この補正駆動回路３８では、補正値メモリ３２か
らの補正データをアングル制御回路４０に出力するアン
グル補正信号や調光回路４２に出力する調光補正信号、
画質補正回路４３に出力する画質補正信号に変換する。

【００５３】アングル制御回路４０は、アングルノブか
らの信号よりも優先して補正駆動回路３８が出力するア
ングル補正信号でアングル補正を行なう。その後、アン
グルノブから信号が入力されると、その値に応じてアン
グル操作を行なう。

【００５４】調光回路４２は、フロントパネル３９から
出力される術者の調光補正信号よりも優先して補正駆動
回路３８が出力する調光補正信号に応じて調光の基準レ
ベルの切り換えやピーク／平均の測光方式の切り換えを
行なう。また、調光回路４２はフロントパネル３９から
調光補正信号が入力されると、その値に応じて補正を行
なう。

【００５５】画質補正回路４３は、補正駆動回路３８の
出力を優先して色バランスの切り換えやエンハンスのレ
ベル切り換えを行なうが、フロントパネル３９からの入
力があれば、フロントパネル３９からの指示に応じて補
正を実施する。

【００５６】また、補正駆動回路３８が出力する補正信
号を文字信号に変換してＴＶモニタに表示し、その内容
を術者が確認して実施するか否の許可を入力する方式も
取れる。

【００５７】以上のように、図８に示した装置による
と、内視鏡の先端部が体腔内のどの部位にあるかを判断
してアングル操作、調光、画質の補正を臓器の部位に応
じて行なうことで、術者の熟練度に大きく左右されず、
検査精度の向上、所要時間の短縮が可能となる。

【００５８】なお、大腸のどの部位かを先端部検知回路
２８の出力から読み取ることで、現在位置からその先の
アングル補正量をメモリに入力しておくと、自動挿入の
有効なデータとして補正をかけることができる。

【００５９】また、アングル補正量、画質補正データを
自動で行なわず、術者に画面上に出力することで指示す
ることもできる。そうすることで、術者の好みに合わせ
てマニュアル補正をする際の手助けとなり、その量も各
自で加減することができる。

【００６０】図２１は、内視鏡挿入システムの概略構成
を示す図で、内視鏡１の挿入部１ａには、複数の圧力セ
ンサ５０が一定間隔で組み込まれている。また、内視鏡
１の操作部１ｂには、カメラコントロールユニット（Ｃ
ＣＵ）５７を内蔵した光源装置５６が接続されている。

【００６１】図２２は、内視鏡１の操作部１ｂの内部構
造を示す図で、内視鏡１の挿入部１ａをアングル操作す
るためのワイヤ５１が操作ギヤ５２と係合している。こ
の操作ギヤ５２は駆動ギヤ５３とかみ合っており、操作
ギヤ５２にはポテンションメータ５５が、駆動ギヤ５３
にはモータ５４がそれぞれ連結している。

【００６２】図２３は、光源装置５６に内蔵されたカメ
ラコントロールユニット（ＣＣＵ）５７の構成を示す図
で、アングル角検知回路５８は、内視鏡１の操作部１ｂ
に設けられたポテンションメータ５５の出力から挿入部
１ａのアングル角を検知する。また、挿入長検知回路５
９は内視鏡挿入部１ａに組み込まれた圧力センサ５０の
出力から挿入部１ａの挿入長を検知する。

【００６３】アングル角検知回路５８で検知されたアン
グル角と挿入長検知回路５９で検知された挿入長は、メ
モリ６０を通してＩＤカード６３に記録される。このＩ
Ｄカード６３でのアングル角及び挿入長の記録は、ＣＰ
Ｕ６２及びメモリ６０を通してアングル制御回路６１に
送られる。このアングル制御回路６１では内視鏡１の挿
入部１ａを患者の体腔に挿入するとき、挿入長を挿入長
検知回路５９で検知しながら、それに応じたアングル角
にするようモータ５４を駆動させる。

【００６４】このような構成によると、内視鏡挿入部１
ａのアングル角及び挿入長の記録を各患者のＩＤカード
６３に記録すれば、同一患者に内視鏡挿入を行うときに
術者の熟練レベルに関係なく内視鏡の挿入操作をスムー
ズに行なうことができる。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、内
視鏡を体腔へ挿入する際の手技を選択する手技選択手段
と、体腔への内視鏡の挿入量を検出する挿入量検出手段
と、前記手技選択手段により選択された手技と前記挿入
量検出手段により検出された挿入量に応じて実施すべき
手技を表示する表示手段とを具備したことにより、実施
すべき手技が内視鏡の挿入量に応じて表示手段に表示さ
れる。したがって、経験の少ない術者であっても内視鏡
を被検者の体腔にスムーズに挿入することが可能な内視
鏡挿入補助装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る内視鏡挿入補助装置の
概略構成図。

【図２】同実施例のブロック構成図。

【図３】図１に示された挿入量検知センサの構成を示す
図。

【図４】同じく挿入量検知センサから出力される信号の
波形を示す図。

【図５】大腸のモデルを示す図。

【図６】図１に示された表示装置に表示される情報を示
す図。

【図７】図２に示された制御回路の制御動作を示すフロ
ー図。

【図８】体内に挿入された内視鏡の先端位置を磁気的に
検出する装置の概略構成を示す図。

【図９】図８に示された磁界発生手段と磁界検出手段の
走査方向を示す図。

【図１０】図８に示された挿入像作成回路の作成像と、
その画像データを細線化処理した線データを示す図。

【図１１】図８に示された形状検知回路のブロック構成
図。

【図１２】図８に示された補正量演算回路の作用説明
図。

【図１３】図８に示された補正量演算回路の作用説明
図。

【図１４】同じく補正量演算回路の演算手順の一部を示
すフロー図。

【図１５】同じく補正量演算回路の演算手順の一部を示
すフロー図。

【図１６】同じく補正量演算回路の演算手順の一部を示
すフロー図。

【図１７】同じく補正量演算回路の演算手順の一部を示
すフロー図。

【図１８】同じく補正量演算回路の演算手順の一部を示
すフロー図。

【図１９】同じく補正量演算回路の演算手順の一部を示
すフロー図。

【図２０】同じく補正量演算回路の演算手順の一部を示
すフロー図。

【図２１】内視鏡挿入システムの概略構成を示す図。

【図２２】内視鏡の操作部の内部構造を示す図。

【図２３】図２１に示されたカメラコントロールユニッ
トのブロック構成図。

【符号の説明】

１…内視鏡３…挿入量検知センサ６…制御回路７…手技選択スイッチ８…回転量検出センサ９…エアー注入量検出センサ１１…表示装置

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【手続補正書】

【提出日】平成５年９月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】制御回路６では、内視鏡１の挿入部１ａが
ｌ₁ まで挿入され、ｌ₂ 方向へのつながりが確認されて
いるので、次のｌ₂ 通過のための操作手法（例えば患者
の体位変換）が予め選択した手技に応じてモニタテレビ
１１に表示される。なお、術者が内視鏡１の挿入に習熟
している部位までは、操作手法等が表示されないように
スキップスイッチを設けても良い。さらに、挿入補助情
報が必要となった時点より補助情報が出力されるよう、
補助情報の出力の開始位置を設定するスイッチを別に設
けても良い。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内視鏡を体腔へ挿入する際の手技を選択
する手技選択手段と、前記体腔への内視鏡の挿入量を検
出する挿入量検出手段と、前記手技選択手段により選択
された手技と前記挿入量検出手段により検出された挿入
量に応じて実施すべき手技を表示する表示手段とを具備
したことを特徴とする内視鏡挿入補助装置。