JPH08266486A - 硬さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は操作者が基準となる触覚センサの硬さ
指示値を記憶し、現在の指示値といちいち比較しなくと
も、硬さやその変化を測定でき、診断効率が向上する硬
さ測定装置を提供することである。 【構成】本発明は、生体組織に接触させる接触子１１を
有し、その生体組織の硬さまたは硬さの変化を検出する
触覚センサと、この触覚センサの出力を受けてその生体
組織の硬さの情報を求める硬さ検出手段と、この硬さ検
出手段で得た生体組織の硬さ情報を提示する提示手段１
７と、前記触覚センサの出力からの生体組織の硬さ情報
の基準値となる少なくとも１つの値を求めこの値を記憶
する記憶手段１６とを具備した硬さ測定装置である。触
覚センサの出力からの生体組織の硬さ情報の基準値とな
る少なくとも１つの値を求めこの値を記憶手段に記憶し
ておける。診断中の組織の硬さと基準値との比較が容易
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は生体組織の硬さまたはそ
の硬さの変化を測定する硬さ測定装置に関する。

【０００２】

【従来技術】特開平３−８１６４１号公報や特公昭４０
−２７２３６号公報において知られるように、超音波振
動するプローブを生体組織に接触させ、そのプローブの
共振周波数の変化や振幅の変化を検知することによって
生体組織の硬さを測定する触覚センサが提案されてい
る。このような触覚センサは皮膚の粘弾性を測定した
り、内視鏡下にて体腔内の粘膜の粘弾性や粘膜下に存在
する腫瘍の位置を同定するために用いることが考えられ
る。

【０００３】この他の硬さセンサとしては、ロードレ
ル、圧力センサ、静電型力センサ等を使用したものも考
えられている。また、特願平５−５９９５７号の出願に
おいてはその測定した硬さ情報を内視鏡のモニタ画面上
に表示することが示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特に生
体組織の硬さは部位により様々に異なり、また個体差に
よる硬さの違いも大きいため、従来の触覚センサではそ
の硬さの測定を行うことはできるが、触覚センサの硬さ
の指示値が正常な値であるのか、異常な値であるのかを
判断するには正常な組織を予め測定し、その値を操作者
がその都度、記憶した値と現在のセンサの指示値との比
較により判断するしかなく診断を煩わしいものにしてい
た。

【０００５】また、複数のセンサを用いる場合には、セ
ンサ本体の様々な要素のばらつきのためにセンサの出力
と対象物の硬さとの関係の間に誤差が生じてしまうとい
う問題も起きる虞があった。

【０００６】本発明は前記課題に着目してなされたもの
で、その目的とするところは操作者が基準となる触覚セ
ンサの硬さ指示値を記憶し、現在の指示値といちいち比
較しなくとも、硬さやその変化を測定でき、また触覚セ
ンサ等の個体差によらず、より正確に生体組織の硬さを
提示することのできるそれによる診断効率が向上する硬
さ測定装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決する手段および作用】本発明は、生体組織
に接触させる接触子を有し、その生体組織の硬さまたは
硬さの変化を検出する触覚センサと、この触覚センサの
出力を受けてその生体組織の硬さの情報を求める硬さ検
出手段と、この硬さ検出手段で得た生体組織の硬さ情報
を提示する提示手段と、前記触覚センサの出力からの生
体組織の硬さ情報の基準値となる少なくとも１つの値を
求めこの値を記憶する記憶手段とを具備したことを特徴
とする硬さ測定装置である。これによれば、触覚センサ
の出力からの生体組織の硬さ情報の基準値となる少なく
とも１つの値を求めこの値を記憶手段に記憶しておけ
る。このため、診断中の組織の硬さと基準値との比較が
容易である。

【０００８】

【実施例】

＜第１の実施例＞ （構成）図１ないし図３を参照して本発明の第１の実施
例を説明する。これは生体組織に接触させる接触子を有
し、その生体組織の硬さまたは硬さの変化を検出する触
覚センサを備える。図１はその第１の実施例のシステム
の全体構成を概略的に示す。図１中において、符号１０
は硬さセンサシステムにおけるプローブであり、このプ
ローブ１０の先端には生体組織に接触させる接触子１１
が取り付けられている。体腔内に挿入して使用する場合
にはその少なくとも先端部が内視鏡やトラカール等を通
じて管腔的または経皮的に体腔内に挿入される。この場
合、プローブ１０は体腔内に挿入される挿入器具を構成
する。接触子１１はプローブ１０の内部に組み込まれて
ある超音波振動子１２に接続されており、その接触子１
１と超音波振動子１２で振動系１３を構成する。

【０００９】振動系１３はこの振動系を共振発振させる
ための発振回路１４に接続されている。発振回路１４は
周波数測定回路１５に接続されている。この周波数測定
回路１５は振動系１３と発振回路１４で構成された共振
回路の共振周波数を検出し、前記接触子を生体組織に接
触させたときの共振周波数または共振振幅の少なくとも
一方の変化量から生体組織の硬さ情報を求める硬さ検出
手段を構成する。

【００１０】周波数測定回路１５には生体組織の硬さ情
報の基準値となる少なくとも１つの値を求めこの値を記
憶する記憶手段１６と、その生体組織の硬さ情報を提示
する提示手段としての例えばＣＲＴからなる表示手段１
７とが接続されている。記憶手段１６は周波数測定回路
１５で検出した共振周波数からそれに相応する生体組織
の硬さの数値を記憶する。そして、基準出力を生成させ
るための基準出力生成部を構成している。また、表示手
段１７はそれの硬さの数値とグラフを表示するようにな
っている。

【００１１】また、体腔内挿入用プローブ１０には操作
者が操作するためのハンドスイッチ１８が設けられてお
り、ハンドスイッチ１８の操作で、前記記憶手段１６の
制御が行える構成となっている。なお、前記表示手段１
７としては液晶モニターやＬＥＤ等も利用することがで
きる。 （作用）次に、本実施例の動作について説明する。生体
組織に接触子１１を接触させると、振動系１３のインピ
ーダンスが変化する。このため、振動系１３と発振回路
１４で構成された共振回路の共振周波数と共振振幅に変
化が起こる。そこで、操作者は、まず、正常組織に接触
子１１を接触させ、共振周波数の変化から正常組織の硬
さを測定する。このとき、ハンドスイッチ１８を押すこ
とにより記憶手段１６を操作し、その記憶手段１６に正
常組織の硬さの値を記憶させる。この記憶手段１６に記
憶された正常組織の硬さの情報は表示手段１７の画面
に、数値１９とグラフの基準線（点線）２０として、図
２の様に表示される。

【００１２】次に、ハンドスイッチ１８を操作しない状
態で診断したい生体組織の部分に接触子１１を接触させ
ると、接触子１１の触れている組織の硬さが表示手段１
７に数値２１と変化曲線（実線）２２として、図２の様
に表示される。また、記憶手段１６に記憶された硬さの
値と、現在、接触子１１が触れている部分の硬さの値の
差を計算し、その差のみを図３で示すように、数値２
３、グラフ２４の様に表示して操作者に提示してもよ
い。 （効果）操作者は予め測定しておいた正常組織の硬さと
の違いを表示手段１７の画面を見るだけで簡単に知るこ
とができる。 ＜第２の実施例＞ （構成）図４および図５を参照して本発明の第２の実施
例を説明する。図４はこの実施例のシステムの全体構成
を概略的に示す。この実施例のシステムでは前記第１の
実施例と同様に、体腔内挿入用プローブ１０、接触子１
１、超音波振動子１２、振動系１３および周波数測定回
路１５が構成されている。これには体腔内挿入用プロー
ブ１０の特性を校正するためのキャリブレーション装置
２５と、このキャリブレーション装置２５を使用したと
きの周波数測定回路１５の出力値を記憶する第２の記憶
手段３１が付加的に設けられている。さらに、周波数測
定回路１５、記憶回路１６、第２の記憶回路３１の出力
を受け演算を行い、表示手段１７に表示するデータを生
成する演算回路３２が設けられている。

【００１３】ここでのキャリブレーション装置２５は図
５で示す様に構成されている。キャリブレーション装置
２５には体腔内挿入用プローブ１０を挿入する挿入孔２
６が形成されており、この挿入孔２６に対向してその装
置２５の内部には、標準試料２７を着脱自在に保持する
台座２８が可動自在に設けられている。台座２８の裏側
にはその台座２８が押し込まれたことを検出するミット
スイッチ２９とその台座２８を挿入孔２６側に向けて弾
性的に付勢するばね３０が設けられている。前記標準試
料２７は粘弾性が明らかな材質の物ならば何でも用いる
ことができるが、シリコンゲルやシリコンゴムなどの、
生体の粘弾性特性に近い物が好ましい。 （作用）次に、本実施例の動作について説明する。ま
ず、操作者はキャリブレーションを行う。つまり、体腔
内挿入用プローブ１０を挿入孔２６へ差し込んで挿入
し、その接触子１１を標準試料２７に押し付ける。この
押付け力により台座２８は後退し、ある一定の力をにな
ったとき、リミットスイッチ２９が動作する。リミット
スイッチ２９の出力は第２の記憶手段３１に伝達され、
第２の記憶手段３１はリミットスイッチ２９が動作して
いるときの周波数測定回路１５の出力値を記憶する。

【００１４】これに引き続き、前述した第１の実施例で
説明した動作を行い、生体組織の硬さの測定を行う。そ
して、周波数測定回路１５、記憶手段１６、第２の記憶
手段３１の出力を受けた演算回路３２は第２の記憶手段
３１の出力値を元に記憶手段１６、周波数測定回路１５
の出力値に補正をかけ、表示手段１７に表示する情報を
生成し、その表示手段１７に伝送して提示する。

【００１５】表示手段１７における表示方式は補正した
それぞれの値を前述した第１の実施例と同様に表示すれ
ばよい。具体的な表示の説明は省略する。 （効果）測定前に、センサのキャリブレーションを簡単
に行うことができるため、より正確に硬さを測定するこ
とができる。また、共振周波数が異なる複数の体腔内挿
入用プローブ１０を付け変えて使用した場合にも測定誤
差がなく精度のよい測定ができる。 ＜第３の実施例＞ （構成）図６を参照して本発明の第３の実施例を説明す
る。図６はこの実施例のシステムの全体構成を概略的に
示す説明図である。この実施例のシステムでは前述した
第２の実施例の構成に加えて、前記演算回路３２は可聴
周波数信号を生成し、この出力を増幅するアンプ３３を
設け、音声信号を生成する手段を構成する。また、この
アンプ３３で生成された音声信号を受けて音声を発生さ
せるスピーカ３４が設け、前記触覚センサにより検出さ
れた硬さ情報を発振音により提示するようにしたもので
ある。その他の構成は第２の実施例と同様であるので、
それらの具体的な説明は省略する。 （作用）演算回路３２は第２の記憶手段３１の出力値を
元に周波数測定回路１５の出力値に補正をかけ、この値
に基づいた可聴周波数信号を生成する。この周波数を生
成する。この周波数はアンプ３３にて増幅され、スピー
カ３４より発生される。発生される周波数信号は生体組
織の硬さの変化によって周波数が変わるので操作者は生
体組織の硬さをその音色によって識別できる。ここで、
発生させる音をパルス音にし、硬さ情報に基づき、その
パルス間隔を変化させる様にしてもよい。 （効果）この音声により操作者は硬さの変化の提示を受
け、それを認識できるため、硬さ測定中に硬さ測定対象
部位から目を放すことなく生体組織の硬さ測定が可能と
なる。 ＜第４の実施例＞ （構成）図７を参照して本発明の第４の実施例を説明す
る。図７は体腔内挿入用プローブ１０の先端部分を拡大
して示している。本実施例は前記体腔内挿入用プローブ
１０の先端部上に表示装置１７を設けたものである。そ
の他の構成は第２の実施例と同様である。プローブ１０
の先端部の側面部にはグラフ表示部３５と数値表示部３
６からなる提示手段が埋め込まれており、表示窓３７よ
りこれを操作者は見ることができるようになっている。
グラフ表示部３５は複数のＬＥＤにより構成され、硬さ
表示の基準値からのズレを表示する。また、数値表示部
３６は硬さの値を数値表示する複数の７セグメントＬＥ
Ｄ数値表示器により構成されている。 （作用）これの動作については前述した第２の実施例と
同様であるが、硬さを表示する部分が体腔内挿入用プロ
ーブ１０にあるため、操作者はそれを直接または内視鏡
等を通じて観察する。 （効果）操作者は硬さ情報の表示手段が体腔内挿入用プ
ローブ１０上にあるため、生体組織の硬さの確認を、接
触子１１が接触する生体組織の接触部から目を放すこと
なく見ることができるため、生体組織の硬さとその硬さ
を示した部位の同定が容易にできる。また、このことに
より操作性が向上する。 ＜第５の実施例＞ （構成）図８を参照して本発明の第５の実施例を説明す
る。図８はこの実施例のシステムの全体構成を概略的に
示す説明図である。図８は腹腔鏡下手術を行う場合を示
しており、同図中符号３８は内視鏡を示す。この内視鏡
３８によって体腔内挿入用プローブ１０が接触している
体腔内の生体組織周辺を観察できるようになっている。
内視鏡３８には内視鏡観察像をテレビ画像信号に変換す
るテレビカメラ３９が設けられている。また、テレビカ
メラ３９と前記演算回路３２は画像合成装置４０に接続
されており、その画像合成装置４０はテレビカメラ３９
による内視鏡画像と前記演算回路３２で生成された表示
情報を同一画面上に合成する。この合成画像はテレビモ
ニター４１の映像として表示されるようになっている。
その他の構成については前述した第２の実施例と同様で
あるので、その説明を省略する。 （作用）本実施例では内視鏡画像と硬さ測定値を同一画
面上に表示できる。この表示方法としては図９のように
内視鏡画像４２を親画面に表示し、図２、図３に示した
表示画像を小画面４３として親子の画面に表示する。ま
た、図１０の様に、内視鏡画像の一部に重ね合わせる様
に硬さ測定値を表示してもよい。 （効果）内視鏡画像を観察しながら、同時に生体組織の
硬さの測定診断を行う際に、内視鏡画像から目を放すこ
となくその生体組織の硬さ測定値を操作者が読みとるこ
とができるため、それらの操作性が向上する。また、硬
さを測定している生体組織の位置と生体組織の硬さの同
定が容易に行えるようになる。 ＜第６の実施例＞ （構成）図１１を参照して本発明の第６の実施例を説明
する。図１１はこの実施例のシステムの全体構成を概略
的に示す説明図である。この実施例では前述した第５の
実施例の構成に加えて、画像処理装置４４を付加したも
のである。この画像処理装置４４はテレビカメラ３９か
らの内視鏡画像の画像処理を行い、処理した画像を画像
合成装置４０に伝送する。また、体腔内挿入用プローブ
１０には操作者が操作し、画像処理装置４４の記憶手段
（図示せず）を制御するスイッチ４５が取り付けられて
いる。 （作用）次に、本実施例の動作について説明する。内視
鏡３８を使用した状態で、硬さセンサを使用する場合、
接触子１１と生体組織の接触点は内視鏡画像上に存在す
る。画像処理装置４４にセットされたアルゴリズムに基
づき、生体組織像と体腔内挿入用プローブ１０から、接
触子１１の位置を抽出する。ここでは、様々なアルゴリ
ズムが考えられるが、１例としては、接触子１１の色を
生体組織とは異なる色を持つ材質で作成しておくことに
より、接触子１１の色成分を抽出し、抽出した部分の重
心位置を求めることにより、接触子１１の画像上の位置
を検出することができる。

【００１６】抽出された位置情報は一旦、画像処理装置
４４内にある記憶手段に記憶される。新たに抽出された
接触子１１の位置情報が取り込まれた場合にも、前の情
報は保持され新たな記憶領域に記憶される。記憶された
位置情報のポイントを中心にし微小面積を持ったポイン
タを画像処理していない内視鏡画像に重ね合わせること
により、接触子１１の軌跡（センサが硬さ検出した部
分）を内視鏡画像に表示することができる。

【００１７】なお、スイッチ４５を操作しているときの
みの接触子１１の位置情報が画像処理装置４４の内部の
記憶手段に書き込み可能になるように制御することによ
り、接触子１１の位置抽出を行いたいときのみ（硬さを
測定しているときのみ）軌跡の抽出ができる。また、記
憶手段１６に硬さの記憶された部位を内視鏡画像中に表
示し続けることができる。その他の動作については第５
の実施例と同様であるため省略する。 （効果）内視鏡画像中にセンサが硬さを測定した位置が
残るため、再度測定したい場合など、前回測定した位置
が分かり、対象生体組織の同定がしやすくなる。また、
再度正常組織の硬さを測定したいときに前回測定した正
常組織の位置がわかるため、同じ位置で正常組織の硬さ
を測定できる。その他の効果は第５の実施例と同様であ
る。 ＜第７の実施例＞ （構成）図１２を参照して本発明の第７の実施例を説明
する。図１２はその実施例の概略的な全体構成を示す。
そして、本実施例は前述した第６の実施例の構成に画像
処理装置４４を付加したものである。この画像処理装置
４４には演算回路３２で計算されたセンサの硬さ指示値
を受け取り、これを記憶する手段が設けられている。 （作用）画像処理装置４４はセンサの硬さ情報を参照す
ることができる。第６の実施例で示したポインタにその
部位の硬さ情報に基づいた色をつける。測定した生体組
織の硬さが色として内視鏡画像上に表示される。また、
測定した過去情報も同時に表示できる。その他の作用は
第６の実施例と同様である。 （効果）一度、測定した部位の硬さが内視鏡画像中に表
示し続けるため、測定後、硬さの変化を確認できるため
診断効率が向上する。硬さ測定をする位置を少しづつず
らしながら行うことにより生体組織表面の２次元的な硬
さ情報を検出表示することができる。 ＜第８の実施例＞図１２を参照して本発明の第８の実施
例を説明する。この図１２は表示手段１７の画面の一例
である。 （構成）この実施例では前述した第６の実施例の画像処
理装置４４の内部の記憶手段が演算回路３２に接続され
ており、この演算回路３２は画像処理装置４４の内部の
記憶手段の情報を読み込むことができる構成となってい
る。その他の構成は前述した第６の実施例と同様である
ので、その説明を省略する。 （作用）演算回路３２は前述した図２に示した硬さ表示
グラフを接触子１１の軌跡４６に沿った形に回転、拡大
または縮小変換し、これを内視鏡画像上で重ね合わせ、
図１３の様に表示させる。 （効果）これによると、正常組織との硬さの違いと、そ
の位置の同定がしやすくなり、診断効率が向上する。 ＜第９の実施例＞ （構成）図１４を参照して本発明の第９の実施例を説明
する。図１４はその実施例の概略的な全体構成を示す。
この実施例は前述した第２の実施例に次の構成を付加し
たものである。周波数測定回路１５の出力側にはローパ
スフィルタ４７が接続されており、ローパスフィルタ４
７の出力側には微分手段４８に接続されている。さら
に、微分手段４８の出力側にはコンパレータ４９が接続
されている。コンパレータ４９の比較信号は操作者が調
節可能な電圧設定器５０により設定される。コンパレー
タ４９の出力はスピーカ３４を駆動するためのアンプ３
３に接続されている。 （作用）周波数測定回路１５の出力はローパスフィルタ
４７を通ることにより高周波側ノイズ成分が取り除かれ
る。次に、微分手段４８により出力変化量に変換され
る。出力変化量が比較信号より小さい場合には、コンパ
レータ４９の出力は「偽」となり、アンプ３３は活性化
されず、スピーカ３４から音は発生されない。しかし、
出力変化量が比較信号より大きくなった場合にはコンパ
レータ４９の出力が「真」となり、アンプ３３は活性化
され、スピーカ３４から音が発生される。正常組織と腫
瘍との組織の硬さには変化があることより、組織が正常
な部分と腫瘍など存在する（または、組織下に存在す
る）部分では急激に組織の硬さが変化する。本実施例で
は、この組織の急激な硬さの変化を検出することができ
る。 （効果）硬さの急激に異なる部分を検出できるため、組
織または組織内部に異常があると考えられる位置を同定
しやすくなる。よって、診断効率が向上する。その他の
効果については第２の実施例と同様である。 ＜第１０の実施例＞ （構成）図１５を参照して本発明の第１０の実施例を説
明する。図１５はその実施例におけるプローブ１０の概
略的な全体構成を示す。同図中、５１はプローブ本体で
あり、プローブ本体５１の先端には先端を突出させる接
触子５２が可動する様に配設されている。５３はプロー
ブ先端縁であり、プローブ本体５１内の中空部分５６よ
り開口端が小さくなっており、接触子５２のストッパー
となり、接触子５２が脱落しない様になっている。そし
て、接触子５２はプローブ本体５１の中空部分５６をス
ライドでき、接触子５２の先端はプローブ先端から突出
するように出来ている。接触子５２の基端には金属棒５
４の先端が取り付けられており、金属棒５４の基端は差
動トランス５５に接続されている。差動トランス５５は
その接触子５２の変位を測定する。また、中空部分５６
は圧力計５７と図示しない圧力設定弁を介して同じく図
示しないコンプレッサーに接続されている。これにより
接触子５２をプローブ先端側に押し付ける力を設定し、
また、その力を計測できる。差動トランス５５と圧力計
５７の出力は、計算処理手段５８に接続されている。計
算処理手段５８は接触子５２の変位情報と、力情報より
接触子５２の接触している生体組織の弾性を求める。こ
のような構成を図１で示した第１の実施例の点線で囲ま
れた部分と置き換えた構成のものである。 （作用効果）これによれば、第１の実施例と同様の作用
効果が得られる。 ＜第１１の実施例＞これは前述した第１０の実施例に示
した構成を図４の点線で囲まれた部分と置き換えた物で
ある。その他の構成は第２の実施例と同様である。その
他の構成は第２の実施例と同様である。これによれば第
２の実施例と同様の作用効果が得られる。 ＜第１２の実施例＞これは前述した第１０の実施例に示
した構成を図６の点線で囲まれた部分と置き換えた物で
ある。その他の構成は第３の実施例と同様である。これ
によれば第３の実施例と同様の作用効果が得られる。 ＜第１３の実施例＞これは前述した第１０の実施例に示
した構成を図７の点線で囲まれた部分と置き換えた物で
ある。その他の構成は第４の実施例と同様である。これ
によれば第４の実施例と同様の作用効果が得られる。 ＜第１４の実施例＞これは前述した第１０の実施例に示
した構成を図８の点線で囲まれた部分と置き換えた物で
ある。その他の構成は第５の実施例と同様である。これ
によれば第５の実施例と同様の作用効果が得られる。 ＜第１５の実施例＞これは前述した第１０の実施例に示
した構成を図１１の点線で囲まれた部分と置き換えた物
である。その他の構成は第６の実施例と同様である。こ
れによれば第６の実施例と同様の作用効果が得られる。 ＜第１６の実施例＞これは前述した第１０の実施例に示
した構成を図１２の点線で囲まれた部分と置き換えた物
である。その他の構成は第７の実施例と同様である。こ
れによれば第７の実施例と同様の作用効果が得られる。 ＜第１７の実施例＞これは前述した第１０の実施例に示
した構成を図１１の点線で囲まれた部分と置き換えた物
である。その他の構成は第８の実施例と同様である。こ
れによれば第８の実施例と同様の作用効果が得られる。 ＜第１８の実施例＞これは前述した第１０の実施例に示
した構成を図１４の点線で囲まれた部分と置き換えた物
である。その他の構成は第９の実施例と同様である。こ
れによれば第９の実施例と同様の作用効果が得られる。 ［付記］ １．生体組織に接触させる接触子を有し、その生体組織
の硬さまたは硬さの変化を検出する触覚センサと、この
触覚センサの出力を受けてその生体組織の硬さの情報を
求める硬さ検出手段と、この硬さ検出手段で得た生体組
織の硬さ情報を提示する提示手段と、前記触覚センサの
出力からの生体組織の硬さ情報の基準値となる少なくと
も１つの値を求めこの値を記憶する記憶手段とを具備し
たことを特徴とする硬さ測定装置。 ２．前記記憶手段はこれに記憶させる基準出力を生成さ
せるための基準出力生成部を有するとともに、前記硬さ
検出手段のキャリブレーションを行う手段を備えること
を特徴とする付記１項に記載の硬さ測定装置。 ３．前記提示手段が前記記憶手段に記憶された基準値を
常に提示することを特徴とする付記１項に記載の硬さ測
定装置。 ４．前記記憶手段に記憶された基準値と現在の前記触覚
センサの出力との差を前記提示手段に表示することを特
徴とする付記１項に記載の測定装置。

【００１８】６．生体組織に接触してその生体組織の硬
さまたは硬さの変化を検出する触覚センサと、この触覚
センサの出力を受けてその生体組織の硬さの情報を求め
る硬さ検出手段と、この硬さ検出手段で得た生体組織の
硬さ情報を提示する提示手段とを備え、前記提示手段が
前記触覚センサの先端位置の近傍に配置され、前記触覚
センサの先端と生体組織の接触部と前記提示手段を操作
者が同時に見ることができることを特徴とする硬さ測定
装置。 ７．生体組織に接触してその生体組織の硬さまたは硬さ
の変化を検出する触覚センサと、この触覚センサの出力
を受けてその生体組織の硬さの情報を求める硬さ検出手
段と、この硬さ検出手段で得た生体組織の硬さ情報を提
示する提示手段とを備えた硬さ測定装置において、前記
触覚センサが接触する測定領域の映像を生成する画像生
成手段と、前記画像生成手段の映像を表示する表示手段
と、前記触覚センサの検出部の位置を検出する位置検出
手段と、前記位置検出手段で検出された前記触覚センサ
の検出部の位置を前記表示手段の映像に重ね合わせる画
像処理手段とを有し、前記表示手段の表示画面上に前記
触覚センサの検出部の位置を前記映像に重ねて表示し、
前記触覚センサで硬さ測定をした領域を前記表示手段に
表示することを特徴とした硬さ測定装置。

【００１９】８．前記触覚センサの位置情報と触覚セン
サの出力を記憶する記憶手段を有し、前記触覚センサの
検出部の位置情報を前記触覚センサで検出した硬さ情報
に基づく色で前記表示手段に表示したことを特徴とする
付記７項に記載の測定装置。

【００２０】９．前記触覚センサの検出した硬さを、前
記触覚センサの検出部の位置の軌跡に沿ったグラフで表
示したことを特徴とする付記７項に記載の測定装置。 １０．前記画像生成手段が内視鏡装置であることを特徴
とする付記７、８または９項に記載の測定装置。

【００２１】１１．生体組織の硬さまたは硬さの変化を
検出する触覚センサと、前記触覚センサの出力を検出す
る検出手段と、前記検出手段が受けた信号を提示する提
示手段を備えた硬さ測定装置において、前記提示手段は
前記触覚センサにより検出された硬さ情報を発振音によ
り提示することを特徴とする硬さ測定装置。 １２．前記提示手段は前記触覚センサにより検出された
硬さ情報の変化を発振音の音階の変化で提示することを
特徴とする付記１１項に記載の硬さ測定装置。

【００２２】１３．前記触覚センサにより検出された硬
さ情報の変化率を求める微分手段と、前記微分手段の出
力値を基準値と比較する比較手段とを有し、前記提示手
段は前記比較手段の出力が切り替わった時に発振音を発
生することを特徴とする付記１１項に記載の硬さ測定装
置。 １４．超音波振動子と、前記超音波振動子に接続され生
体組織に接触する接触子と、前記超音波振動子と前記接
触子とからなる振動系を共振周波数にて振動させるため
の発振回路と、前記接触子を生体組織に接触させたとき
の共振周波数または共振振幅の少なくとも一方の変化量
を検出する検出手段と、前記検出手段が受けた信号の情
報を提示する提示手段を備えた硬さ測定装置において、
この硬さ測定装置の出力の基準となる少なくとも１つの
値を記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする硬さ測
定装置。 １５．前記記憶手段に記憶させる基準出力を生成させる
ための基準出力生成部を有することを特徴とする付記１
４項に記載の測定装置。 １６．前記記憶手段に記憶された値を前記提示手段上に
常に提示することを特徴とする付記１４項に記載の測定
装置。

【００２３】１７．前記記憶手段に記憶された値と現在
の前記触覚センサの出力との差を前記提示手段に表示す
ることを特徴とする付記１４項に記載の測定装置。 １８．超音波振動子と、前記超音波振動子に接続され生
体組織に接触する接触子と、前記超音波振動子と前記接
触子とからなる振動系を共振周波数にて振動させるため
の発振回路と、前記接触子を生体組織に接触させたとき
の共振周波数または共振振幅の少なくとも一方の変化量
から生体組織の硬さ情報を求める硬さ検出手段と、前記
硬さ検出手段で得た生体組織の硬さ情報を提示する提示
手段を備えた硬さ測定装置において、前記提示手段が生
体組織に接触し硬さを測定する接触子の近傍に配置さ
れ、前記接触子と生体組織の接触部と前記提示手段を操
作者が同時に見ることができることを特徴とする硬さ測
定装置。

【００２４】１９．超音波振動子と、前記超音波振動子
に接続され生体組織に接触する接触子と、前記超音波振
動子と前記接触子とからなる振動系を共振周波数にて振
動させるための発振回路と、前記接触子を生体組織に接
触させたときの共振周波数または共振振幅の少なくとも
一方の変化量から生体組織の硬さ情報を求める硬さ検出
手段と、前記硬さ検出手段で得た生体組織の硬さ情報を
提示する提示手段を備えた硬さ測定装置において、前記
硬さ測定装置が測定する範囲の映像を生成する画像生成
手段と、前記画像生成手段の映像を表示する表示手段
と、前記接触子の位置を検出する位置検出手段と、前記
位置検出手段で検出された前記接触子の軌跡を前記映像
に重ね合わせる画像処理手段とを有し、前記表示手段の
表示画面上に前記接触子の位置を前記映像に重ねて表示
することを特徴とした硬さ測定装置。 ２０．前記接触子の位置と、前記硬さ検出手段で求めた
硬さ情報を記憶する記憶手段を有し、前記位置を前記硬
さ測定装置の検出した硬さに基づく色で表示したことを
特徴とする付記１９項に記載の硬さ測定装置。 ２１．前記硬さ測定装置の検出した硬さを、前記位置の
移動軌跡に沿ったグラフで表示したことを特徴とする付
記１９項に記載の硬さ測定装置。 ２２．前記画像生成手段が内視鏡装置であることを特徴
とする付記１９、２０または２１項に記載の硬さ測定装
置。 ２３．超音波振動子と、前記超音波振動子に接続され生
体組織に接触する接触子と、前記超音波振動子と前記接
触子とからなる振動系を共振周波数にて振動させるため
の発振回路と、前記接触子を生体組織に接触させたとき
の共振周波数または共振振幅の少なくとも一方の変化量
から生体組織の硬さ情報を求める硬さ検出手段と、前記
硬さ検出手段で得た生体組織の硬さ情報を提示する提示
手段を備えた硬さ測定装置において、前記硬さ測定装置
より検出された硬さ情報を発振音により提示することを
特徴とする硬さ測定装置。 ２４．前記硬さ測定装置により検出された硬さ情報の変
化を発振音の音階の変化で提示することを特徴とする付
記２３項に記載の硬さ測定装置。 ２５．前記硬さ測定装置により検出された硬さ情報の変
化率を求める微分手段と、前記微分手段の出力値を基準
値と比較する比較手段とを有し、前記比較手段の出力が
切り替わった時に発振音を発生することを特徴とする付
記２３項に記載の測定装置。

【００２５】２６．プローブ本体と、前記プローブ先端
に可動する様に取り付けられた生体組織に接触する接触
子と、前記接触子と生体組織の間に加わる接触圧検出手
段と、前記接触子の変位を検出する変位検出手段と、前
記接触圧検出手段と前記変位検出手段に接続され、生体
組織の弾性を計算して生体組織の硬さ情報を求める硬さ
検出手段（処理手段）と、前記処理手段が計算した値を
提示する提示手段を備えた硬さ測定装置において、前記
硬さ測定装置の出力の基準となる少なくとも１つの値を
記憶する記憶手段を備えたことを特徴とする硬さ測定装
置。 ２７．前記記憶手段に記憶させる基準出力を生成させる
ための基準出力生成部を有することを特徴とする付記２
６項に記載の硬さ測定装置。 ２８．前記記憶手段に記憶された値を前記提示手段上に
常に提示することを特徴とする付記２６項に記載の硬さ
測定装置。 ２９．前記記憶手段に記憶させた値と現在の前記センサ
の出力との差を前記表示手段に表示することを特徴とす
る付記２６項に記載の硬さ測定装置。

【００２６】３０．プローブ本体と、前記プローブ先端
に可動する様に取り付けられた生体組織に接触する接触
子と、前記接触子と生体組織の間に加わる接触圧検出手
段と、前記接触子の変位を検出する変位検出手段と、前
記接触圧検出手段と前記変位検出手段に接続され、生体
組織の弾性を計算する処理手段と、前記処理手段が計算
した生体組織の弾性値を提示する提示手段を備えた硬さ
測定装置において、前記提示手段が前記接触子近傍に配
置され、前記接触子と生体組織の接触部と前記提示手段
を操作者が同時に見ることができるようにしたことを特
徴とする硬さ測定装置。 ３１．プローブ本体と、前記プローブ先端に可動する様
に取り付けられた生体組織に接触する接触子と、前記接
触子と生体組織の間に加わる接触圧検出手段と、前記接
触子の変位を検出する変位検出手段と、前記接触圧検出
手段と前記変位検出手段に接続され、生体組織の弾性を
計算する処理手段と、前記処理手段が計算した生体組織
の弾性値を提示する提示手段を備えた硬さ測定装置にお
いて、前記硬さ測定装置が測定する範囲の映像を生成す
る画像生成手段と、前記画像生成手段の映像を表示する
表示手段と、前記接触子の位置を検出する軌跡検出手段
と、前記軌跡検出手段で検出された前記接触子の位置を
前記映像に重ね合わせる画像処理手段とを有し、前記表
示手段の表示画面上に前記接触子の位置を前記映像に重
ねて表示することを特徴とした硬さ測定装置。

【００２７】３２．前記接触子の位置と、前記処理手段
が計算した生体組織の弾性値を記憶する記憶手段を有
し、前記位置を前記硬さ測定装置の検出した硬さに基づ
く色で表示したことを特徴とする付記３０項に記載の硬
さ測定装置。 ３３．前記硬さ測定装置の検出した硬さを、前記軌跡に
沿ったグラフで表示したことを特徴とする付記３０項に
記載の硬さ測定装置。 ３４．前記画像生成手段が内視鏡装置であることを特徴
とする付記３１，３２または３３項に記載の硬さ測定装
置。

【００２８】３５．プローブ本体と、前記プローブ先端
に可動する様に取り付けられた生体組織に接触する接触
子と、前記接触子と生体組織の間に加わる接触圧検出手
段と、前記接触子の変位を検出する変位検出手段と、前
記接触圧検出手段と前記変位検出手段に接続され、生体
組織の弾性を計算する処理手段と、前記処理手段が計算
した生体組織の弾性値を提示する提示手段を備えた硬さ
測定装置において、前記硬さ測定装置より検出された硬
さ情報を発振音により提示することを特徴とする硬さ測
定装置。 ３６．前記硬さ測定装置により検出された硬さ情報の変
化を発振音の音階の変化で提示することを特徴とする付
記３５項に記載の硬さ測定装置。 ３７．前記硬さ測定装置により検出された硬さ情報の変
化率を求める微分手段と、前記微分手段の出力値を基準
値と比較する比較手段とを有し、前記比較手段の出力が
切り替わった時に発振音を発生することを特徴とする付
記３５項に記載の硬さ測定装置。

【００２９】前述した付記６から１３、付記１８から２
５、付記３０から３７についての課題は次の通りであ
る。すなわち、触覚センサを操作する場合、触覚センサ
と生体組織の接触面と、触覚センサの出力値の別々の内
容を同時に観ながら、操作せねばならず非常に操作がや
りずらいという問題点があった。そこで、容易に触覚セ
ンサと生体組織の接触面と触覚センサの出力値を同時に
観測することができる触覚センサ（硬さ測定装置）を提
供することである。センサ出力の表示を観る際に、診断
中の対象部位から目を離す必要がないため、それによれ
ば、センサの出力値と対象部位の位置の相関、同定が容
易になり、診断効率が向上する。

【００３０】また、付記７から１３、付記１９から２
５、付記３１から３７についての課題は次の通りであ
る。すなわち、触覚センサを使用した組織の硬さの測定
により、生体組織内部に局在する腫瘍などの病変部の位
置を同定することができるが、一旦、触覚センサを生体
組織から離してしまうと同定した病変部の位置が正確に
分からなくなってしまうという問題があった。また、触
覚センサにより生体組織の一部分の硬さの分布を測定し
ようとしても硬さと位置の同定が難しいという問題があ
った。そこで、触覚センサを生体組織から離した場合に
も、生体組織の位置と触覚センサの硬さ表示の関係が明
確な触覚センサを提供することである。また、測定診断
後組織の硬さの確認ができる触覚センサを提供すること
である。さらに、センサ出力値と対象部位の位置の相関
が明確な状態で記録が残るようにすることが可能で、こ
れによれば、測定後の分析がしやすくなり診断効率が向
上する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、触
覚センサの出力を受けてその生体組織の硬さの情報を求
める際の基準となる値を記憶するため、診断中の組織の
硬さと、基準値との比較が容易にできる様になり、その
診断効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のシステムの全体構成を概略的に
示す説明図。

【図２】同じく第１の実施例のシステムにおける表示手
段の画面の説明図。

【図３】同じく第１の実施例のシステムにおける表示手
段の画面の説明図。

【図４】第２の実施例のシステムの全体構成を概略的に
示す説明図。

【図５】同じく第２の実施例のシステムのキャリブレー
ション装置の断面図。

【図６】第３の実施例のシステムの全体構成を概略的に
示す説明図。

【図７】第４の実施例のシステムの体腔内挿入用プロー
ブの先端部付近の側面図。

【図８】第５の実施例のシステムの全体構成を概略的に
示す説明図。

【図９】同じく第５の実施例のシステムにおける表示手
段の画面の説明図。

【図１０】同じく第５の実施例のシステムにおける表示
手段の画面の説明図。

【図１１】第６の実施例のシステムの全体構成を概略的
に示す説明図。

【図１２】第７の実施例のシステムの全体構成を概略的
に示す説明図。

【図１３】第８の実施例の表示手段の画面の表示画像を
示す図。

【図１４】第９の実施例のシステムの全体構成を概略的
に示す説明図。

【図１５】第１０の実施例におけるプローブの概略的な
全体構成を示す説明図。

【符号の説明】 １０…体腔内挿入用プローブ、１１…接触子、１２…超
音波振動子、１３…振動系、１４…発振回路、１５…周
波数測定回路、１６…記憶手段、１７…表示手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生体組織に接触させる接触子を有し、その
   生体組織の硬さまたは硬さの変化を検出する触覚センサ
   と、この触覚センサの出力を受けてその生体組織の硬さ
   の情報を求める硬さ検出手段と、この硬さ検出手段で得
   た生体組織の硬さ情報を提示する提示手段と、前記触覚
   センサの出力からの生体組織の硬さ情報の基準値となる
   少なくとも１つの値を求めこの値を記憶する記憶手段と
   を具備したことを特徴とする硬さ測定装置。