JP2002369790A - 内視鏡形状検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】容易に内視鏡画像及び内視鏡形状画像が観察で
き、挿入部に挿入操作の操作性を向上させる。 【解決手段】曲げ特性の異なる部位を有する挿入部を備
えた内視鏡と、前記挿入部の挿入形状を検出する形状検
出手段と、前記挿入形状の形状画像を生成し表示手段に
表示させる表示制御手段と、を備えた内視鏡形状検出シ
ステムにおいて、前記表示制御手段は、前記挿入部の前
記曲げ特性の異なる部位が識別可能な前記形状画像を生
成することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡形状検出シス
テム、更に詳しくは内視鏡形状画像の表示部分に特徴の
ある内視鏡形状検出システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、内視鏡は医療用分野及び工業用分
野で広く用いられるようになった。この内視鏡は特に挿
入部が軟性のものは、屈曲した体腔内に挿入することに
より、切開することなく体腔内深部の臓器を診断した
り、必要に応じてチャンネル内に処置具を挿通してポリ
ープ等を切除するなどの治療処置を行うことができる。

【０００３】この場合、例えば肛門側から下部消化管内
を検査する場合のように、屈曲した体腔内に挿入部を円
滑に挿入するためにはある程度の熟練を必要とする場合
がある。

【０００４】つまり、挿入作業を行っている場合、管路
の屈曲に応じて挿入部に設けた湾曲部を湾曲させる等の
作業が円滑な挿入を行うのに必要になり、そのためには
挿入部の先端位置等が、体腔内のどの位置にあるかと
か、現在の挿入部の屈曲状態等を知ることができると便
利である。

【０００５】そこで、例えば本出願人が先に出願した特
願平１０−６９０７５号に示されるような磁界を用いた
位置推定装置（形状推定装置）が種々提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位置推定装置（形状推定装置）おいては、内視鏡画像を
表示するモニタ以外に、位置推定装置が生成した内視鏡
形状画像を表示するモニタが設けられており、術者は２
つのモニタを観察しながら挿入操作を行わなければなら
ず、操作性に問題があった。

【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、容易に内視鏡画像及び内視鏡形状画像が観察で
き、挿入部に挿入操作の操作性を向上させることのでき
る内視鏡形状検出システムを提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡形状検出
システムは、曲げ特性の異なる部位を有する挿入部を備
えた内視鏡と、前記挿入部の挿入形状を検出する形状検
出手段と、前記挿入形状の形状画像を生成し表示手段に
表示させる表示制御手段と、を備えた内視鏡形状検出シ
ステムにおいて、前記表示制御手段は、前記挿入部の前
記曲げ特性の異なる部位が識別可能な前記形状画像を生
成することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について述べる。

【００１０】第１の実施の形態：図１ないし図７は本発
明の第１の実施の形態に係わり、図１は内視鏡システム
の構成を示す構成図、図２は図１の内視鏡システムの機
能構成を示すブロック図、図３は図２のビデオプロセッ
サ及び内視鏡形状検出装置の装置本体の構成を示すブロ
ック図、図４は図２の画像合成装置１４の構成を示すブ
ロック図、図５は図４の画像合成装置によるモニタの表
示例を示す図、図６は図４の画像合成装置による第１の
変形例のモニタの表示例を示す図、図７は図４の画像合
成装置による第２の変形例のモニタの表示例を示す図で
ある。

【００１１】（構成）図１ないし図３に示すように、本
実施の形態の内視鏡形状検出システムである内視鏡シス
テム１は、内視鏡検査を行う内視鏡装置２と、内視鏡検
査の補助に用いられる内視鏡形状検出装置３とを備え、
この内視鏡形状検出装置３は、ベット４に横たわる患者
５の体腔内に電子内視鏡６の挿入部７を挿入し、内視鏡
検査を行う際の挿入補助手段として使用される。

【００１２】電子内視鏡６は、可撓性を有する細長の挿
入部７の後端に湾曲操作ノブを設けた操作部８が形成さ
れ、この操作部８からユニバーサルコード９が延出さ
れ、内視鏡画像処理装置１０に接続されている。

【００１３】この電子内視鏡６は、ライトガイドが挿通
され内視鏡画像処理装置１０内の光源１１からの照明光
を伝送し、挿入部７の先端に設けた照明窓から伝送した
照明光を出射し、患部等を照明する（図２参照）。照明
された患部等の被写体は照明窓に隣接して設けられた観
察窓に取り付けた対物レンズにより、その結像位置に配
置された撮像素子としてのＣＣＤ１２に像を結び、この
ＣＣＤ１２は光電変換する（図３参照）。

【００１４】光電変換された信号は内視鏡画像処理装置
１０内のビデオプロセッサ１３により信号処理されて標
準的な映像信号が生成され、内視鏡画像が内視鏡画像処
理装置１０に接続された画像合成装置１４に出力される
（図２参照）。

【００１５】詳細には、図３に示すように、ビデオプロ
セッサ１３では、ＣＣＤ駆動回路１６ａにより電子内視
鏡６のＣＣＤ１２を駆動し、ＣＣＤ１２からの撮像信号
をプリアンプ１６ｂにて増幅した後、信号処理回路１６
ｃにてサンプリング処理、Ａ／Ｄ変換処理、ホワイトバ
ランス処理、輪郭強調処理、ガンマ補正等の各種信号処
理を行い、Ｄ／Ａ変換して画像合成装置１４に出力する
ようになっている。

【００１６】図１に戻り、電子内視鏡６には鉗子チャン
ネル１７が設けてあり、この鉗子チャンネル１７の挿入
口１７ａから例えば１６個の磁気発生素子（またはソー
スコイル）１８ａ、１８ｂ、…、１８ｐ（以下、符号１
８ｉで代表する）を有するプローブ１９が挿通されるこ
とにより、挿入部７内にソースコイル１８ｉが位置ずれ
することなく設置される。

【００１７】このプローブ１９の後端から延出されたソ
ースケーブル２０は、その後端のコネクタが内視鏡形状
検出装置３の装置本体２１に着脱自在に接続される。そ
して、装置本体２１側から高周波信号伝達手段としてソ
ースケーブル２０を介して磁気発生手段となるソースコ
イル１８ｉに高周波信号（駆動信号）を印加することに
より、ソースコイル１８ｉは磁界を伴う電磁波を周囲に
放射する。

【００１８】単心コイルからなるセンスコイルを３次元
空間上に複数配置し、具体的には、中心のＺ座標が第１
のＺ座標である例えばＸ軸に向いたセンスコイル２２
ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、中心のＺ座標が第１の
Ｚ座標と異なる第２のＺ座標であるＹ軸に向いたセンス
コイル２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈと、中心のＺ座
標が第１及び第２のＺ座標と異なる第３のＺ座標である
Ｚ軸に向いたセンスコイル２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２
２ｌの１２個のセンスコイルを配置する（以下、センス
コイルの符号を２２ｊで代表させる）。

【００１９】センスコイル２２ｊは、センスコイル２２
ｊが収納されている支柱２７に設けられたセンスコイル
ユニット２８のコネクタから検出信号伝達手段としての
センスケーブル２３を介して装置本体２１に接続されて
いる。この装置本体２１には使用者が装置を操作するた
めの操作パネル２４またはキーボード等が設けられてい
る。また、この装置本体２１には検出した内視鏡形状画
像を入力する前記画像合成装置１４が接続されている。

【００２０】詳細には、図３に示すように、内視鏡形状
検出装置３の装置本体２１では、コイル駆動回路２５ａ
によりソースコイル１８ｉを駆動し、ソースコイル１８
ｉからの磁界をセンスコイルユニット２８内のセンスコ
イル２２ｊで検出し、この検出信号をプリアンプ２５ｂ
にて増幅した後、信号処理回路２５ｃにてＡ／Ｄ変換処
理後、例えば本出願人が先に出願した特願平１０−６９
０７５号に示される手法にてソースコイル１８ｉの位置
及び向きを推定し内視鏡形状を算出し、この内視鏡形状
画像をＤ／Ａ変換して画像合成装置１４に出力するよう
になっている。

【００２１】画像合成装置１４では、ビデオプロセッサ
１３からの内視鏡画像と、内視鏡形状検出装置３の装置
本体２１からの内視鏡形状画像を合成し、合成画像をモ
ニタ２６に表示させるようになっている。

【００２２】詳細には、図４に示すように、画像合成装
置１４は、ビデオプロセッサ１３からのＲ，Ｇ，Ｂの内
視鏡画像信号に対してゲイン調整等を行うプリプロセス
回路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び内視鏡形状検出装置３
の装置本体２１からのＲ，Ｇ，Ｂの内視鏡形状画像信号
に対してゲイン調整等を行うプリプロセス回路３１ｄ，
３１ｅ，３１ｆと、ビデオプロセッサ１３及び装置本体
２１からのそれぞれの同期信号（以下、ビデオプロセッ
サ１３からの同期信号を第１ＳＹＮＣ、装置本体２１か
らの同期信号を第２ＳＹＮＣと記す）を入力し各種制御
信号を生成するコントローラ３０とを備えている。

【００２３】内視鏡画像信号側では、プリプロセス回路
３１ａ，３１ｂ，３１ｃを介した信号が第１ＳＹＮＣに
基づくコントローラ３０からの制御信号によりＡ／Ｄ変
換器３２ａ，３２ｂ，３２ｃでＡ／Ｄ変換され、同じく
第１ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０からの制御信号
によりフレームメモリ３３ａ，３３ｂ，３３ｃに格納さ
れる。そして、第１ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０
からの制御信号によりフレームメモリ３３ａ，３３ｂ，
３３ｃから読み出されたＲ，Ｇ，Ｂの内視鏡画像信号は
演算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃにより所定の拡大・縮
小処理が施されスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力
端ａ側に出力される。

【００２４】同じく、内視鏡形状画像信号側では、プリ
プロセス回路３１ｄ，３１ｅ，３１ｆを介した信号が第
２ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０からの制御信号に
よりＡ／Ｄ変換器３２ｄ，３２ｅ，３２ｆでＡ／Ｄ変換
され、同じく第２ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０か
らの制御信号によりフレームメモリ３３ｄ，３３ｅ，３
３ｆに格納される。そして、第２ＳＹＮＣに基づくコン
トローラ３０からの制御信号によりフレームメモリ３３
ｄ，３３ｅ，３３ｆから読み出されたＲ，Ｇ，Ｂの内視
鏡形状画像信号は演算回路３４ｄ，３４ｅ，３４ｆによ
り所定の拡大・縮小処理が施されスイッチ３５ａ，３５
ｂ，３５ｃの入力端ｂ側に出力される。

【００２５】スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃでは、コ
ントローラ３０からの制御信号により所定のタイミング
で入力端ａ側の信号及び入力端ｂ側の信号を切り換えて
Ｄ／Ａ変換器３６ａ，３６ｂ，３６ｃに出力し、Ｄ／Ａ
変換器３６ａ，３６ｂ，３６ｃによりＤ／Ａ変換された
信号はポストプロセス回路３７ａ，３７ｂ，３７ｃに標
準的なＴＶ信号に変換されモニタ２６に出力される。

【００２６】（作用）本実施の形態では、画像合成装置
１４は、図４に示したように、コントローラ３０からの
制御信号によりスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの出力
を切り換えて図５に示すような合成画像をモニタ２６に
表示させる。

【００２７】すなわち、図５において、例えばスキャン
ラインがＳ１の場合では、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３
５ｃの出力を入力端ａ側である内視鏡画像に切り換え、
スキャンラインがＳ２の場合では、スイッチ３５ａ，３
５ｂ，３５ｃの入力端を スキャン領域 選択される入力端 Ｘ0→Ｘ1 ａ Ｘ1→Ｘ2 ｂ Ｘ2→Ｘ3 ａ となるように切り換える。

【００２８】このとき、演算回路３４ｄ，３４ｅ，３４
ｆは、内視鏡形状画像信号に対して所定の第１の縮小率
で縮小した信号をスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入
力端ｂに出力しており、演算回路３４ａ，３４ｂ，３４
ｃでは内視鏡画像信号に対して所定の第２の縮小率で縮
小した信号をスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃを入力端
ｂに出力している。これにより内視鏡画像を親画像と
し、内視鏡画像より小さな内視鏡形状画像を子画像とし
た合成画像がモニタ２６に表示される。

【００２９】なお、演算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃは
内視鏡画像信号を所定の第２の縮小率で縮小するとした
が、必ずしも縮小する必要なく、図５に示したような合
成画像が表示されるように信号処理を施せばよい。

【００３０】また、合成画像は図５に示す画像に限ら
ず、図６または図７に示すような、内視鏡形状画像を親
画像とし内視鏡画像を子画像とした合成画像（図６）
や、内視鏡画像と内視鏡形状画像とを略同一な大きさの
画像とした合成画像（図７）等を表示させるように、演
算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃ及び演算回路３４ｄ，３
４ｅ，３４ｆで縮小・拡大処理を行い、上述したように
スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの切り換え制御を行っ
ても良い。

【００３１】（効果）このように本実施の形態では、画
像合成装置１４において、コントローラ３０からの制御
信号によりスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの出力を切
り換えて内視鏡画像及び内視鏡形状画像からなる合成画
像をモニタ２６に表示させるので、術者は内視鏡画像と
共に現在の挿入部７の挿入形状を観察することができる
ので、挿入部の挿入操作をより簡単かつ容易に行うこと
ができる。

【００３２】なお、画像合成装置１４は、内視鏡画像処
理装置１０または内視鏡形状検出装置３の装置本体２１
に組み込んで構成しても良い。

【００３３】第２の実施の形態：図８ないし図１２は本
発明の第２の実施の形態に係わり、図８は内視鏡システ
ムの構成を示すブロック図、図９は図８の画像合成装置
の構成を示すブロック図、図１０は切換スイッチが第１
の状態時の図９の画像合成装置によるモニタの表示を説
明する説明図、図１１は切換スイッチが第２の状態時の
図９の画像合成装置によるモニタの表示を説明する説明
図、図１２は図９の画像合成装置によるモニタ上での合
成画像の変形例を説明する説明図である。

【００３４】第２の実施の形態は、第１の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００３５】（構成）図８に示すように、本実施の形態
では、電子内視鏡６に切換スイッチ４１が設けられてお
り、この切換スイッチ４１の状態を検出するスコープＳ
Ｗ検出回路４２と、スコープＳＷ検出回路４２が検出し
た検出信号により画像合成装置１４に切換信号を出力す
る通信制御回路４３がビデオプロセッサ１３内に設けら
れている。

【００３６】そして、画像合成装置１４では、図９に示
すように、通信制御回路４３からの切換信号がコントロ
ーラ３０に入力されるようになっており、コントローラ
３０は切換信号に基づき演算回路３４ａ，３４ｂ，３４
ｃ、演算回路３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ及びスイッチ３５
ａ，３５ｂ，３５ｃに対して制御信号を出力するように
なっている。

【００３７】なお、本実施の形態のスイッチ３５ａ，３
５ｂ，３５ｃは、第１の実施の形態と異なり、内視鏡画
像信号を入力する入力端ａ及び内視鏡形状画像信号を入
力する入力端ｂの他に無接続の入力端ｃが設けられてお
り、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃはコントローラ３
０からの制御信号により入力端ａ、入力端ｂ及び入力端
ｃを切換制御されるようになっている。

【００３８】その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００３９】（作用）本実施の形態では、画像合成装置
１４は、図９に示したように、コントローラ３０からの
制御信号によりスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの出力
を切り換えて図１０に示すような合成画像をモニタ２６
に表示させる。

【００４０】すなわち、電子内視鏡６の切換スイッチ４
１が第１の状態の時は、図１０に示すように、コントロ
ーラ３０からの制御信号により、まず、内視鏡画像は演
算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃで文字画像部と体腔内画
像部が切り出され、内視鏡形状画像は演算回路３４ｄ，
３４ｅ，３４ｆにより所定の縮小率で縮小される。

【００４１】そして、コントローラ３０からの制御信号
により、例えばスキャンラインがＳ３の場合では、文字
画像部及び体腔内画像部をモニタ２６に表示させるため
に、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端を スキャン領域 選択される入力端 表示される画像 Ｘ0→Ｘ1 ｃ 画像なし Ｘ1→Ｘ2 ａ 文字画像部 Ｘ2→Ｘ3 ｃ 画像なし Ｘ3→Ｘ4 ａ 体腔内画像部 Ｘ4→Ｘ5 ｃ 画像なし となるように切り換える。

【００４２】また、例えばスキャンラインがＳ４の場合
では、縮小した内視鏡形状画像と体腔内画像部をモニタ
２６に表示させるために、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３
５ｃの入力端を スキャン領域 選択される入力端 表示される画像 Ｙ0→Ｙ1 ｃ 画像なし Ｙ1→Ｙ2 ｂ 内視鏡形状画像 Ｙ2→Ｙ3 ｃ 画像なし Ｙ3→Ｙ4 ａ 体腔内画像部 Ｙ4→Ｙ5 ｃ 画像なし となるように切り換える。

【００４３】これにより体腔内画像部を親画像とし、体
腔内画像部より小さな内視鏡形状画像を子画像とした合
成画像がモニタ２６に表示される。

【００４４】また、電子内視鏡６の切換スイッチ４１が
第２の状態の時は、図１１に示すように、コントローラ
３０からの制御信号により、まず、内視鏡画像は演算回
路３４ａ，３４ｂ，３４ｃで文字画像部と体腔内画像部
が切り出され、体腔内画像部に対しては所定の第１の縮
小率での縮小が行われ、内視鏡形状画像は演算回路３４
ｄ，３４ｅ，３４ｆにより所定の第２の縮小率で縮小さ
れる。ここで、第１の縮小率で縮小された体腔内画像部
は、第２の縮小率で縮小された内視鏡形状画像よりも小
さな画像となっている。

【００４５】そして、コントローラ３０からの制御信号
により、例えばスキャンラインがＳ５の場合では、文字
画像部及び第２の縮小率で縮小した内視鏡形状画像をモ
ニタ２６に表示させるために、スイッチ３５ａ，３５
ｂ，３５ｃの入力端を スキャン領域 選択される入力端 表示される画像 Ｘ0→Ｘ1 ｃ 画像なし Ｘ1→Ｘ2 ａ 文字画像部 Ｘ2→Ｘ3 ｃ 画像なし Ｘ3→Ｘ4 ｂ 内視鏡形状画像 Ｘ4→Ｘ5 ｃ 画像なし となるように切り換える。

【００４６】また、例えばスキャンラインがＳ６の場合
では、第１の縮小率で縮小した体腔内画像部と第２の縮
小率で縮小した内視鏡形状画像とをモニタ２６に表示さ
せるために、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端
を スキャン領域 選択される入力端 表示される画像 Ｙ0→Ｙ1 ｃ 画像なし Ｙ1→Ｙ2 ａ 体腔内画像部 Ｙ2→Ｙ3 ｃ 画像なし Ｙ3→Ｙ4 ｂ 内視鏡形状画像 Ｙ4→Ｙ5 ｃ 画像なし となるように切り換える。

【００４７】これにより内視鏡形状画像を親画像とし、
内視鏡形状画像より小さな体腔内画像部を子画像とした
合成画像がモニタ２６に表示される。

【００４８】そして、図１０及び図１１に示した合成画
像は、電子内視鏡６の切換スイッチ４１の状態により順
次切り換えられる。

【００４９】なお、合成画像は図１０及び図１１に限ら
ず、図１２に示すように、親画像の体腔内画像部に子画
像の内視鏡形状画像をスーパインポーズした第１の重畳
合成画像及び親画像の内視鏡形状画像に子画像の体腔内
画像部をスーパインポーズした第２の重畳合成画像とし
てもよく、この場合も電子内視鏡６の切換スイッチ４１
の状態により順次切り換えられる。

【００５０】（効果）このように本実施の形態では、第
１の実施の形態の効果に加え、切換スイッチ４１により
合成画像を切り換えることができるので、挿入操作に応
じて合成画像を切り換えることで、より操作性を向上さ
せることができる。

【００５１】なお、画像合成装置１４は、内視鏡画像処
理装置１０または内視鏡形状検出装置３の装置本体２１
に組み込んで構成しても良い。切換スイッチ４１の代わ
りに装置本体２１にに設けられた操作パネル２４により
挿入操作に応じて合成画像を切り換えるようにしても良
い。

【００５２】第３の実施の形態：図１３ないし図１５は
本発明の第３の実施の形態に係わり、図１３は内視鏡シ
ステムの構成を示すブロック図、図１４は図１３の内視
鏡システムの作用を説明する説明図、図１５は図１３の
内視鏡システムの変形例の構成を示すブロック図であ
る。

【００５３】第３の実施の形態は、第２の実施の形態と
ほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の
構成には同じ符号をつけ説明は省略する。

【００５４】（構成）図１３に示すように、第２の実施
の形態の画像合成装置１４の代わりに、ビデオプロセッ
サ１３からの内視鏡画像と、内視鏡形状検出装置３の装
置本体２１からの内視鏡形状画像とを、ビデオプロセッ
サ１３の通信制御回路４３からの切換信号により切り換
えてモニタ２６に出力する切換装置５１が設けられてい
る。

【００５５】その他の構成は第１の実施の形態と同じで
ある。

【００５６】（作用）本実施の形態では、図１４に示す
ように、電子内視鏡６の切換スイッチ４１が第１の状態
の時は、ビデオプロセッサ１３の通信制御回路４３から
の切換信号により、切換装置５１は、ビデオプロセッサ
１３からの内視鏡画像を選択しモニタ２６に出力する。
また、電子内視鏡６の切換スイッチ４１が第２の状態の
時は、ビデオプロセッサ１３の通信制御回路４３からの
切換信号により、切換装置５１は、内視鏡形状検出装置
３の装置本体２１からの内視鏡形状画像を選択しモニタ
２６に出力する。この内視鏡画像と内視鏡形状画像と
は、電子内視鏡６の切換スイッチ４１の状態により順次
切り換えられる。

【００５７】（効果）このように本実施の形態では、切
換装置５１により内視鏡画像または内視鏡形状画像をモ
ニタ２６に出力するので、より簡単かつ安価に構成で
き、第１の実施の形態と同様な効果を得ることできる。

【００５８】なお、図１５に示すように、切換可能な２
つのライン入力を有したモニタ２６ａを用いる場合は、
２つのライン入力のそれぞれにビデオプロセッサ１３か
らの内視鏡画像及び内視鏡形状検出装置３の装置本体２
１からの内視鏡形状画像を入力させ、２つのライン入力
を切り換えるモニタ２６ａ内に設けられた切換部５１ａ
にビデオプロセッサ１３の通信制御回路４３からの切換
信号に出力し、ビデオプロセッサ１３からの内視鏡画像
及び内視鏡形状検出装置３の装置本体２１からの内視鏡
形状画像を選択的に表示させるように構成しても、第３
の実施の形態と同様な作用・効果を得ることができる。

【００５９】図１６は湾曲部が識別可能な内視鏡形状画
像を生成させる電子内視鏡の構成を示す構成図、図１７
は図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡
形状画像を示す図、図１８は図１６の電子内視鏡による
湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像の第１の変形例を示
す図、図１９は図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別
可能な内視鏡形状画像の第２の変形例を示す図、図２０
は図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡
形状画像の第３の変形例を示す図である。

【００６０】ところで、電子内視鏡６内にプローブ１９
を配置する場合、ソースコイル１８ｉと挿入部７との位
置ずれを生じさせないために、図１６に示すように、プ
ローブ１９を挿入部７内に埋め込むことが望ましい。

【００６１】このように挿入部７にプローブ１９を埋め
込むことにより、ソースコイル１８ｉの挿入部７に対す
る絶対位置が確定する。

【００６２】電子内視鏡６の挿入部７は、先端より先端
硬性部６１、湾曲部６２及び軟性部６３とからなり、軟
性部６３の基端に連設されている操作部８には上下湾曲
操作ノブ６４及び左右湾曲操作ノブ６５が設けられてお
り、術者はこの湾曲操作ノブ６４、６５を操作し湾曲部
６２を所望の方向に湾曲させながら、挿入部７を体腔内
に挿入させる。

【００６３】このとき、上述したように挿入部７にプロ
ーブ１９を埋め込むことにより、ソースコイル１８ｉの
挿入部７に対する絶対位置が確定するので、図１７に示
すように、内視鏡形状検出装置３は先端硬性部６１、湾
曲部６２及び軟性部６３の各部の境界に境界線をマーク
した内視鏡形状画像を生成することができる。これによ
り湾曲部６２が内視鏡形状画像が認識できるので、体腔
内への挿入部７の挿入操作の操作性を向上させることが
できる。

【００６４】なお、先端硬性部６１、湾曲部６２及び軟
性部６３の各部の境界に境界線をマークする他に、図１
８に示すように内視鏡形状画像において先端部からの距
離を表示させても良いし、また、図１９に示すように内
視鏡形状画像において先端硬性部６１、湾曲部６２及び
軟性部６３の各部を色分けしても良く、さらに軟性部６
３において図２０に示すように先端側と手元側をさらに
色分けしてもよい。

【００６５】図２１は金属部の影響を除去することので
きるセンスコイルユニットの配置を示す図、図２２は図
２１の金属部の影響を除去することのできるセンスコイ
ルユニットの配置の変形例を示す図である。

【００６６】一方、上記各実施の形態では、センスコイ
ルユニット２８を支柱２７に設けるとしたが（図１参
照）、支柱２７が金属でできているとセンスコイル２２
ｊの検出信号に影響を及ぼす恐れがある。

【００６７】そこで、図２１に示すように、支柱１０１
の上端にモニタ２６を所望の位置に移動可能なモニタア
ーム１０２を設け、モニタアーム１０２に取り付けられ
たモニタ２６の底面にセンスコイルユニットアーム１０
３を介してセンスコイルユニット２８を取り付ける。こ
のとき、センスコイルユニット２８はモニタ２６からの
ノイズの影響を受けない位置に設置する。

【００６８】例えば、モニタアーム１０２によりモニタ
２６の位置を高くし従属的にセンスコイルユニット２８
がベッド４から上方へ離れたときは、センスコイルユニ
ットアーム１０３を伸長させセンスコイルユニット２８
をベッド４の脇に配置する。

【００６９】なお、センスコイルユニット２８を使用し
ないときは、センスコイルユニットアーム１０３は折り
たたまれていても収縮した状態でもよい。この場合、使
用時にあるべき位置に設置されていないとセンスコイル
ユニットアーム１０３がロックしないので、センスコイ
ルユニットアーム１０３が未ロック状態である旨の表示
や、あるいは内視鏡形状検出において金属の影響が生じ
る可能性がある旨の表示を内視鏡形状表示と共にモニタ
２６に表示しても良く、さらには内視鏡形状表示自体を
停止しても良い。

【００７０】また、モニタアーム１０２の各間接部の角
度及びセンスコイルユニットアーム１０３の状態を検出
することによりセンスコイルユニット２８の位置を計測
し、センスコイルユニット２８が支柱１０１に近接した
ときは、モニタ２６の内視鏡形状表示画面上に内視鏡形
状検出において金属の影響が生じる可能性がある旨の表
示を行っても良く、さらには内視鏡形状表示自体を停止
しても良い。

【００７１】また、センスコイルユニットアーム１０３
をモニタ２６の底面に設けるのではなく、図２２に示す
ように、センスコイルユニットアーム１０３を支柱１０
１に設けその先端にセンスコイルユニット２８を配置し
ても良い。このとき、センスコイルユニット２８は支柱
１０１（金属）の影響を受けない位置に設置する。ま
た、ベッド４の高さに合わせてセンスコイルユニットア
ーム１０３によりセンスコイルユニット２８を上下させ
る。

【００７２】図２１または図２２のようにセンスコイル
ユニット２８を配置することにより、モニタ２６を所望
に位置に配置すると同時に、モニタ２６及び支柱１０１
（金属）の影響を受けることのない位置にセンスコイル
ユニット２８を配置することができるので、正確な内視
鏡形状をモニタ２６に表示させることができる。

【００７３】［付記］ （付記項１） 体腔内に挿入された内視鏡により前記体
腔内の内視鏡画像を出力する内視鏡装置と、前記体腔内
に挿入された内視鏡の挿入形状の形状画像を出力する挿
入形状計測装置と、前記内視鏡装置からの前記内視鏡画
像と前記挿入形状計測装置からの前記形状画像とを合成
し１つの表示手段に表示させる画像合成手段とを具備し
たことを特徴とする内視鏡形状検出システム。

【００７４】（付記項２） 体腔内に挿入された内視鏡
により前記体腔内の内視鏡画像を出力する内視鏡装置
と、前記体腔内に挿入された内視鏡の挿入形状の形状画
像を出力する挿入形状計測装置と、前記内視鏡装置から
の前記内視鏡画像と前記挿入形状計測装置からの前記形
状画像とを切り換えて１つの表示手段に表示させる画像
切換手段とを具備したことを特徴とする内視鏡形状検出
システム。

【００７５】（付記項３） 前記画像切換手段は、前記
内視鏡に設けられたスイッチの状態に基づいて前記内視
鏡画像と前記形状画像とを切り換えて１つの表示手段に
表示させることを特徴とする付記項２に内視鏡形状検出
システム。

【００７６】（付記項４） 前記画像切換手段は、前記
挿入形状計測装置に設けられたスイッチの状態に基づい
て前記内視鏡画像と前記形状画像とを切り換えて１つの
表示手段に表示させることを特徴とする付記項２に内視
鏡形状検出システム。

【００７７】（付記項５） 体腔内に挿入された内視鏡
により前記体腔内の内視鏡画像を出力する内視鏡装置
と、前記体腔内に挿入された内視鏡の挿入形状の形状画
像を出力する挿入形状計測装置と、前記内視鏡装置から
の前記内視鏡画像と前記挿入形状計測装置からの前記形
状画像とを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段
が合成した合成画像を表示する１つの表示手段とを具備
したことを特徴とする内視鏡形状検出システム。

【００７８】（付記項６） 前記画像合成手段は、前記
内視鏡画像及び／または前記形状画像を縮小する縮小手
段を備え、前記１つの表示手段が表示する合成画像を、
前記内視鏡画像を主画像とし、前記形状画像を前記主画
像より小さい従画像とした合成画像としたことを特徴と
する付記項５に内視鏡形状検出システム。

【００７９】（付記項７） 前記画像合成手段は、前記
内視鏡画像及び／または前記形状画像を縮小する縮小手
段を備え、前記１つの表示手段が表示する合成画像を、
前記形状画像を主画像とし、前記内視鏡画像を前記主画
像より小さい従画像とした合成画像としたことを特徴と
する付記項５に内視鏡形状検出システム。

【００８０】（付記項８） 前記画像合成手段は、前記
内視鏡画像及び／または前記形状画像を縮小する縮小手
段を備え、前記１つの表示手段が表示する合成画像を、
前記内視鏡画像に前記縮小手段により縮小した前記形状
画像をスーパインポーズした合成画像としたことを特徴
とする付記項５に内視鏡形状検出システム。

【００８１】（付記項９） 前記画像合成手段は、前記
内視鏡画像及び／または前記形状画像を縮小する縮小手
段を備え、前記１つの表示手段が表示する合成画像を、
前記形状画像に前記縮小手段により縮小した前記内視鏡
画像をスーパインポーズした合成画像としたことを特徴
とする付記項５に内視鏡形状検出システム。

【００８２】（付記項１０） 曲げ特性の異なる部位を
有する挿入部を備えた内視鏡と、前記挿入部の挿入形状
を検出する形状検出手段と、前記挿入形状の形状画像を
生成し表示手段に表示させる表示制御手段とを備えた内
視鏡形状検出システムにおいて、前記表示制御手段は、
前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位が識別可能な前
記形状画像を生成することを特徴とする内視鏡形状検出
システム。

【００８３】（付記項１１） 前記挿入部の前記曲げ特
性の異なる部位は、湾曲部と軟性部からなることを特徴
とする付記項１０に内視鏡形状検出システム。

【００８４】（付記項１２） 前記挿入部の前記曲げ特
性の異なる部位は、先端硬性部を含むことを特徴とする
付記項１１に内視鏡形状検出システム。

【００８５】（付記項１３） 前記表示制御手段は、前
記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位の境界を示す境界
線により前記識別可能な前記形状画像を生成することを
特徴とする付記項１０に内視鏡形状検出システム。

【００８６】（付記項１４） 前記表示制御手段は、前
記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位を色分けすること
により前記識別可能な前記形状画像を生成することを特
徴とする付記項１０に内視鏡形状検出システム。

【００８７】（付記項１５） 前記表示制御手段は、前
記挿入部の先端からの長さを表示することにより前記識
別可能な前記形状画像を生成することを特徴とする付記
項１０に内視鏡形状検出システム。

【００８８】（付記項１６） 前記曲げ特性の異なる部
位は、曲げ剛性が異なる部位であることを特徴とする付
記項１０に内視鏡形状検出システム。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の内視鏡形状
検出システムによれば、湾曲部の内視鏡画像形状が認識
できるので、体腔内へ挿入部の挿入操作の操作性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡システ
ムの構成を示す構成図

【図２】図１の内視鏡システムの機能構成を示すブロッ
ク図

【図３】図２のビデオプロセッサ及び内視鏡形状検出装
置の装置本体の構成を示すブロック図

【図４】図２の画像合成装置１４の構成を示すブロック
図

【図５】図４の画像合成装置によるモニタの表示例を示
す図

【図６】図４の画像合成装置による第１の変形例のモニ
タの表示例を示す図

【図７】図４の画像合成装置による第２の変形例のモニ
タの表示例を示す図

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡システ
ムの構成を示すブロック図

【図９】図８の画像合成装置の構成を示すブロック図

【図１０】切換スイッチが第１の状態時の図９の画像合
成装置によるモニタの表示を説明する説明図

【図１１】切換スイッチが第２の状態時の図９の画像合
成装置によるモニタの表示を説明する説明図

【図１２】図９の画像合成装置によるモニタ上での合成
画像の変形例を説明する説明図

【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る内視鏡シス
テムの構成を示すブロック図

【図１４】図１３の内視鏡システムの作用を説明する説
明図

【図１５】図１３の内視鏡システムの変形例の構成を示
すブロック図

【図１６】湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像を生成さ
せる電子内視鏡の構成を示す構成図

【図１７】図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能
な内視鏡形状画像を示す図

【図１８】図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能
な内視鏡形状画像の第１の変形例を示す図

【図１９】図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能
な内視鏡形状画像の第２の変形例を示す図

【図２０】図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能
な内視鏡形状画像の第３の変形例を示す図

【図２１】金属部の影響を除去することのできるセンス
コイルユニットの配置を示す図

【図２２】図２１の金属部の影響を除去することのでき
るセンスコイルユニットの配置の変形例を示す図

【符号の説明】

１…内視鏡システム ２…内視鏡装置 ３…内視鏡形状検出装置 ４…ベット ６…電子内視鏡 ７…挿入部 ８…操作部 ９…ユニバーサルコード １０…内視鏡画像処理装置 １１…光源 １２…ＣＣＤ １３…ビデオプロセッサ １４…画像合成装置 １７…鉗子チャンネル １８ｉ…ソースコイル １９…プローブ ２０…ソースケーブル ２１…装置本体 ２２ｊ…センスコイル ２３…センスケーブル ２４…操作パネル ２６…モニタ ２８…センスコイルユニット ３０…コントローラ ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ…プ
リプロセス回路 ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ…Ａ
／Ｄ変換器 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ…フ
レームメモリ ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ…演
算回路 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…スイッチ ３６ａ，３６ｂ，３６ｃ…Ｄ／Ａ変換器 ３７ａ，３７ｂ，３７ｃ…ポストプロセス回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森山 宏樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 岡▲崎▼ 次生 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 宮城 隆康 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 石井 広 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大野 正弘 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 鳥山 誠記 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 谷口 明 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 相沢 千恵子 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 平田 康夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大明 義直 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F041 UA00 4C061 AA04 BB01 CC06 DD03 FF45 HH51 JJ17 JJ19 NN05 SS11 SS21 WW03 WW04 WW10 WW13

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲げ特性の異なる部位を有する挿入部を
   備えた内視鏡と、 前記挿入部の挿入形状を検出する形状検出手段と、 前記挿入形状の形状画像を生成し表示手段に表示させる
   表示制御手段と、 を備えた内視鏡形状検出システムにおいて、 前記表示制御手段は、前記挿入部の前記曲げ特性の異な
   る部位が識別可能な前記形状画像を生成することを特徴
   とする内視鏡形状検出システム。
2. 【請求項２】 前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位
   は、湾曲部と軟性部からなることを特徴とする、請求項
   １に記載の内視鏡形状検出システム。
3. 【請求項３】 前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位
   は、先端硬性部を含むことを特徴とする、請求項２に記
   載の内視鏡形状検出システム。
4. 【請求項４】 前記表示制御手段は、前記挿入部の前記
   曲げ特性の異なる部位の境界を示す境界線により前記識
   別可能な前記形状画像を生成することを特徴とする、請
   求項１に記載の内視鏡形状検出システム。
5. 【請求項５】 前記表示制御手段は、前記挿入部の前記
   曲げ特性の異なる部位を色分けすることにより前記識別
   可能な前記形状画像を生成することを特徴とする、請求
   項１に内視鏡形状検出システム。
6. 【請求項６】 前記表示制御手段は、前記挿入部の先端
   からの長さを表示することにより前記識別可能な前記形
   状画像を生成することを特徴とする、請求項１に記載の
   内視鏡形状検出システム。
7. 【請求項７】 前記曲げ特性の異なる部位は、曲げ剛性
   が異なる部位であることを特徴とする、請求項１に記載
   の内視鏡形状検出システム。