(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入軸に沿って配置された複数のコイルからなる第１のコイル手段と、
予め決められた所定の位置に配置される第２のコイル手段と、
表示画面における表示中心として、前記被検体上の基準となる任意の位置に配置可能な第３のコイル手段と、
前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第１の磁気信号を送受信すると共に、前記第３のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第２の磁気信号を送受信する送受信手段と、
前記第１の磁気信号の送受信によって得られた第１の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル手段の位置を表す第１の位置情報を演算し、前記第２の磁気信号の送受によって得られた第２の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第３のコイル手段の位置を表す第２の位置情報を演算する演算手段と、
前記第１の位置情報を、前記第２の位置情報に基づく位置を表示画面の表示中心とする位置情報に修正する位置情報修正手段と、
前記位置情報修正手段で修正された修正位置情報に基づく前記内視鏡挿入部の挿入形状を、所定の拡大率で拡大して前記表示画面に表示させる表示制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
【請求項２】
前記表示画面に表示される挿入形状の拡大表示の指示を行う拡大表示指示手段を更に具備したことを特徴とする請求項１記載の内視鏡形状検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は生体等に挿入される内視鏡の挿入部の形状を検出して表示する内視鏡形状検出装置に関する。
【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。  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。
【０００３】
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。
【０００４】
このため、本出願人による例えば特願平１０−０６９０７５号では内視鏡に組み込まれた複数のソースコイルと、コイルユニットに配置された複数のセンスコイルと、磁界を発生するソースコイルに磁界発生信号を供給すると共にセンスコイルに発生した検出信号を増幅および解析して各センスコイルの位置を算出する制御ユニットと、制御ユニットで生成された内視鏡の形状を表示するモニタとで内視鏡形状検出装置を構成している。
【０００５】
従来の装置における表示方法では、推定された内視鏡形状を検出空間のある基準点をモニタの表示領域の中心に表示し、必要があればユーザが拡大率の設定を変更することにより表示領域の中心を中心に拡大表示していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来の装置における表示方法では、推定された内視鏡形状を検出空間のある基準点をモニタの表示領域の中心に表示し、体の大きい患者や体の小さい患者の場合等に必要に応じてユーザが拡大率の設定を変更することにより拡大表示していた。
【０００７】
しかし、内視鏡形状がその表示領域の中心に表示されていない場合に拡大していくと内視鏡形状の一部が表示領域外にはみ出してしまい、表示領域を有効に使って拡大できない。また、うまく見やすい拡大表示に設定できていても被検体の患者が変わると、検査ベッド上での患者ごとの位置ずれ、体型等の違い等により表示される内視鏡形状の位置も動いてしまい、内視鏡形状の一部が表示領域外にはみ出してしまい、ユーザは拡大率の再設定をする必要がしばしばあった。
【０００８】
（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、ユーザが見やすい大きさで内視鏡形状を表示した場合に、被検体の大きさ等が異なっていても内視鏡形状の一部が表示領域外にはみ出すことなく表示できる内視鏡形状検出装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の内視鏡形状検出装置は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入軸に沿って配置された複数のコイルからなる第１のコイル手段と、予め決められた所定の位置に配置される第２のコイル手段と、表示画面における表示中心として、前記被検体上の基準となる任意の位置に配置可能な第３のコイル手段と、前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第１の磁気信号を送受信すると共に、前記第３のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第２の磁気信号を送受信する送受信手段と、前記第１の磁気信号の送受信によって得られた第１の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル手段の位置を表す第１の位置情報を演算し、前記第２の磁気信号の送受によって得られた第２の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第３のコイル手段の位置を表す第２の位置情報を演算する演算手段と、前記第１の位置情報を、前記第２の位置情報に基づく位置を表示画面の表示中心とする位置情報に修正する位置情報修正手段と、前記位置情報修正手段で修正された修正位置情報に基づく前記内視鏡挿入部の挿入形状を、所定の拡大率で拡大して前記表示画面に表示させる表示制御手段と、を具備したことを特徴とする。
また、本発明の第２の内視鏡形状検出装置は、前記第１の内視鏡形状検出装置において、前記表示画面に表示される挿入形状の拡大表示の指示を行う拡大表示指示手段を更に具備したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態に係り、図１は内視鏡形状検出装置を備えた内視鏡システムの構成を示す構成図、図１の制御ユニットの構成を示す構成図、図３は図１の内視鏡形状検出装置の作用を示すフローチャート、図４は図３のステップＳ３及びＳ４を説明する説明図である。
図１に示すように、内視鏡システム１は内視鏡検査を行う内視鏡装置２と、この内視鏡検査の際に内視鏡挿入形状の検出及び表示を行う本発明の第１の実施の形態の内視鏡形状検出装置３とを有する。
【００１１】
内視鏡装置２は検査ベッド４上によこたわる患者５の体内に挿入される内視鏡（スコープと略記）６と、このスコープ６に照明光を供給する図示しない光源部とスコープ６に内蔵された撮像素子に対する信号処理を行う映像信号処理部とを内蔵したビデオプロセッサ７と、このビデオプロセッサ７内の映像信号処理部により生成された標準的な映像信号が入力されることにより、内視鏡画像が表示される画像観察用モニタ８とから構成され、術者はこの画像観察用モニタ８に表示される内視鏡画像を観察することにより、内視鏡検査を行うことができる。
【００１２】
スコープ６は細長で可撓性を有する挿入部１１と、この挿入部１１の後端に設けられた操作部１２と、この操作部１２から延出されたユニバーサルケーブル１３とを有し、ユニバーサルケーブル１３の端部のコネクタがビデオプロセッサ７に接続される。
また、操作部１２には湾曲ノブ１４が設けられ、この湾曲ノブ１４を操作することにより、挿入部１１の先端部に隣接して設けられた湾曲部１６を湾曲することができる。
【００１３】
また、本実施の形態では、挿入部１１の軸に沿って設けられた処置具チャンネルには、挿入形状検出用プローブ１７が挿通され、この挿入形状検出用プローブ（以下、単にプローブと略記）１７にはそのプローブ軸に沿って例えば所定の間隔で１２個のソースコイル１８−１〜１８−１２が取り付けてある。
従って、このプローブ１７を処置具チャンネル内に挿通してその先端或いは後端側等を位置決め固定することにより、挿入部１１の軸方向に所定の間隔で１２個のソースコイル１８−１〜１８−１２が配置される。
【００１４】
内視鏡形状検出装置３はこのプローブ１７と、患者５の体外における既知の位置に配置され、例えば１２個のセンスコイル１９−１〜１９−１２を有するコイルユニット２０と、患者５の例えばへその付近に固定され、１つのソースコイルを内蔵したマーカ２１と、プローブ１７のケーブル１７ａ、コイルユニット２０から延出されたケーブル２０ａ及びマーカ２１のケーブル２１ａが接続され、この装置３の制御及び位置推定等の処理を行う制御ユニット２３と、この制御ユニット２３から出力端から出力される映像信号が入力され、内視鏡挿入形状を表示する形状表示用モニタ２４とから構成され、制御ユニット２３には拡大率の設定或いは変更等の入力を行う入力部２５が接続されている。
【００１５】
なお、本実施の形態では、スコープ６の処置具チャンネル内にソースコイル１８−１〜１８−１２を取り付けたプローブ１７を挿通固定することにより、スコープ６（の挿入部１１）内にソースコイル１８−１〜１８−１２を組み込んでいるが、プローブ１７を介することなく直接スコープ６（の挿入部１１）内にソースコイル１８−１〜１８−１２を組み込んでも良い。
【００１６】
図２に示すように制御ユニット２３は、装置３の制御及び位置推定等の演算処理を行うシステムプロセッサ３１と、このシステムプロセッサ３１からの制御信号によりスコープ６内部に配置されたソースコイル１８−１〜１８−１２とマーカ２１のソースコイルに交流磁界を発生させるための駆動電流を供給する駆動回路３２と、コイルユニット２０内のセンスコイル１９−１〜１９−１２から入力される磁界検出電流を増幅した後、アナログ−デジタル変換してシステムプロセッサ３１へ出力する検出回路３３と、システムプロセッサ３１で生成したスコープ６の挿入部１１の形状及びマーカ２１の位置のデジタルデータをアナログ映像信号に変換して出力する画像生成回路３４とで構成され、制御ユニット２３には拡大率の設定或いは変更等の入力を行う例えばキーボード等を備えた入力部２５が接続されている。
【００１７】
なお、本実施の形態の内視鏡形状検出装置１は、ソースコイル１８−１〜１８−１２及びセンスコイル１９−１〜１９−１２等は図１の検査ベッド４に固定された（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の直交する検出座標系２７で位置検出等の処理を行い、形状表示用モニタ２４に表示する際には（Ｘ′，Ｙ′，Ｚ′）の表示座標系２８で位置表示を行う。
【００１８】
この場合、拡大率を例えば１とした場合には、表示座標系２８では、Ｘ′＝Ｙ、Ｙ′＝−Ｘ、Ｚ′＝Ｚの変換式により、検出座標系２７の座標を用いて表示を行う。
【００１９】
本実施の形態では、スコープ６に配置した複数のソースコイル１８−１〜１８−１２に交流信号を印加して、印加されたソースコイル１８−ｉ（ｉ＝１〜１２）により発生した磁界をセンスコイル１９−１〜１９−１２により検出することによって各ソースコイル１８−ｉの位置を算出しスコープ６の挿入部１１の挿入形状を表示するものであって、患者５の基準位置に設定される１個のソースコイルを内蔵したマーカ２１と、このマーカ２１の位置を算出することにより、患者５の基準位置を検出する基準位置検出手段と、この基準位置検出手段で検出した患者５の基準位置の情報によりソースコイル１８−１〜１８−１２の表示位置を補正する補正手段とを設け、この補正により検査ベッド４上に横たわる患者５ごとの位置ずれの影響を取り除き、かつマーカ２１の検出位置を内視鏡形状を表示する場合の形状表示用モニタ２４の中心位置に設定して挿入形状を表示することにより、患者５の大きさが変化してもその大きさに殆ど影響されない適度な拡大率に設定することで、術者（ユーザ）が見易い大きさで表示できるようにしていることが特徴となっている。
【００２０】
次に本実施の形態の作用について図３を用いて説明する。
制御ユニット２３内のシステムプロセッサ３１は、まず図３のステップＳ１のスコープ６内の各ソースコイル１８−ｉの位置を算出する処理を行う。
つまり、システムプロセッサ３１は、駆動回路３２を制御して、スコープ６内のソースコイル１８−ｉにｉ＝１から１２まで交流の駆動信号を印加してそのソースコイル１８−ｉの周囲に交流磁界を発生させ、その交流磁界をコイルユニット２０のセンスコイル１９−１〜１９−１２で検出してその磁界検出電流を、検出回路３３で増幅しデジタル値に変換させ、このデジタル値をシステムプロセッサ３１は取り込み、スコープ６に組み込まれた１２個のソースコイル１８−１〜１８−１２の位置を算出する処理を行う。
【００２１】
次にスコープ６のソースコイル１８−１〜１８−１２の場合と同様に、患者５の基準位置、具体的には患者５のへそ付近に固定したマーカ２１の位置を１２個のセンスコイル１９−１〜１９−１２により算出する（ステップＳ２）。
システムプロセッサ３１により１２個のソースコイル１８−１〜１８−１２の位置とマーカ２１の位置が算出されることにより、画像生成回路３４を経て形状表示用モニタ２４には図４（Ａ）のようにスコープ像６′（挿入部１１の挿入部像１１′）と、マーカ像２１′とが表示される。
【００２２】
次に入力部２５から表示位置補正の入力指示を行うことにより（或いは自動で表示位置補正を行う自動表示位置補正モードを選択しておくことにより）、システムプロセッサ３１はステップＳ３の求めたマーカ２１の位置に基づきスコープ６とマーカ２１の検出座標を補正する。
【００２３】
つまり、補正前では図４（Ａ）のような位置で内視鏡形状が表示されるのに対し、算出されたマーカ２１の位置情報を基準にしてこのマーカ２１が内視鏡形状が表示の中心になるようにスコープ６の１２点の検出データ及びマーカ２１の検出位置データの座標をオフセット値で補正する。これに応じて表示座標も補正され、図４（Ｂ）のように表示する。
【００２４】
例えば、マーカ像２１′の表示位置が表示座標系２８で形状表示用モニタ２４の表示面の中心（Ｘｏ′，Ｙｏ′，Ｚｏ′）からずれた偏心位置（Ｘｏ′−Ａ，Ｙｏ′−Ｂ，Ｚｏ′−Ｃ）にあった場合には、補正前のマーカ像２１′の位置（Ｘｏ′−Ａ，Ｙｏ′−Ｂ，Ｚｏ′−Ｃ）及び各ソースコイル１８−ｉの位置（Ｘｓｉ′，Ｙｓｉ′，Ｚｓｉ′）からオフセット値（Ａ，Ｂ，Ｃ）を引いて位置補正した後、表示することにより図４（Ｂ）のようにマーカ像２１′が表示の中心となるようにして内視鏡形状が形状表示用モニタ２４の表示面の中心付近で表示されるようにする。
【００２５】
図４（Ｂ）のように内視鏡形状が表示面の中心付近に表示されるようになっているところで、必要に応じてユーザが入力部２５から任意に拡大率の設定或いは変更することにより、指定された拡大率でスコープ６の検出位置データおよび１個のマーカ２１の検出位置データから（図４（Ｃ）のように）拡大したスコープ形状像６′およびマーカ像２１′を生成する（ステップＳ４）。
【００２６】
この場合、拡大率の変更の指示がないと、以前に設定された拡大率を指定された拡大率としてスコープ像６′およびマーカ像２１′を生成する。
【００２７】
最後に前のステップＳ４で生成したスコープ形状像６′およびマーカ像２１′を形状表示用モニタ２４に図４（Ｃ）に示すように表示して（ステップＳ５）、この形状表示の処理を終了する、或いはステップＳ１に戻る。
【００２８】
本実施の形態では、マーカ２１を挿入形状の表示を行う場合の表示領域の中心に設定しようと思う基準位置に設定すれば、患者５の体型、大きさ，、検査ベッド４上での患者５の位置ずれ等が異なる場合にも、挿入形状を表示範囲の中心付近に展開して表示できる。
従って、拡大率を変更した場合にも、その値が過度に大きな拡大率の場合を除いて、患者５の大きさ等が異なる場合にも、挿入形状が表示領域からはみ出すことを有効に防止でき、ユーザは拡大率の再設定を行わなければならないような煩わしさを解消ないしは軽減できる。
【００２９】
つまり、最初に適度な拡大率に設定しておけば、患者５の大きさ等が異なる場合にも殆どその拡大率を変更しないで、挿入形状の一部が表示領域からはみ出すことなく適度な大きさで表示でき、術者は拡大率の変更、再設定等の煩わしい操作を殆ど不用にでき、使い勝手の良い或いは操作性の良い内視鏡形状検出装置を実現できる。
【００３０】
このように本実施の形態によれば、各ソースコイルの位置情報に対し、マーカ２１の位置情報により、常に表示位置を補正して内視鏡形状の表示位置を表示領域のの中心付近の周りで表示するようにしたので、表示領域を有効に使って内視鏡形状を拡大表示でき、内視鏡検査される患者５が代わっても内視鏡形状の表示位置はそれに殆ど左右されることなく表示できる。
従って、ユーザが設定した拡大率が過度に大きなものでない限り、挿入形状の一部がはみ出してしまうことなく、内視鏡形状を表示領域内に大きく表示することができる。つまり、ユーザが見やすい大きさで内視鏡形状を表示した場合に、被検体の大きさ等が異なっていても内視鏡形状の一部が表示領域外にはみ出すことなく表示できる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図５ないし図８は本発明の第２の実施の形態に係り、図５は内視鏡形状検出装置の構成を示す構成図、図６は図５の内視鏡形状検出装置の作用を示すフローチャート、図７は図６のステップＳ１２を説明する説明図、図８は図６のステップＳ１６を説明する説明図である。
【００３２】
本発明の第２の実施の形態の構成は、図１の内視鏡形状検出装置３において、１つのマーカ２１が３つのマーカ４１、４２、４３になったことを除き、第１の実施の形態と同様である。３個のマーカ４１，４２、４３は、各々１つのソースコイルを内蔵し、例えばそれぞれ患者５の肛門付近、左脇腹、右脇腹に固定されてそれぞれケーブル４１ａ，４２ａ，４３ａを介して制御ユニット２３内の駆動回路３２に接続されている。
【００３３】
本実施の形態の内視鏡形状検出装置３においては、患者５の基準位置にそれぞれ固定されるソースコイルを内蔵した３つのマーカ４１、４２、４３と、前記３つのマーカ４１、４２、４３にそれぞれ内蔵されたソースコイルの算出位置から表示位置・拡大率を補正する補正手段を設けることにより、３つのマーカ４１、４２、４３に内蔵した各ソースコイルの位置情報から患者５の位置変化に影響されない情報を得て、加えて内視鏡形状が表示画面全体に描画される拡大率を設定することにより、検出した内視鏡形状を表示の中心付近に設定し、更に表示画面を有効に使って拡大表示するようにしたものである。
【００３４】
次に第２の実施の形態の作用について図６を用いて説明する。
制御ユニット２３内のシステムプロセッサ３１は、まずセンスコイル１９−１〜１９−１２で検出された磁界検出電流のデジタル値を用いてスコープ６に組み込まれた１２個のソースコイル１８−１〜１８−１２の位置を算出する（ステップＳ１１）。
【００３５】
次にスコープ６のソースコイル１８−１〜１８−１２と同様に、図７のように患者５の基準位置、具体的には例えば肛門付近、左脇腹、右脇腹に固定した各マーカ４１〜４３の位置を算出する（ステップＳ１２）。ここで、位置推定がされた３つのマーカ位置より、検出座標系２７でＸＹＺ方向での最大値と最小値をそれぞれ求める（ステップＳ１３）。
【００３６】
次にステップＳ１２で求めた検出座標系２７でＸＹＺ方向での最大値と最小値からその座標の中心を求める（ステップＳ１４）。さらにステップＳ１３で求めた検出座標系２７でＸＹＺ方向での最大値と最小値が表示画面全体に描画される範囲で最大となる拡大率を求める（ステップＳ１５）。
【００３７】
そしてステップＳ１５で求めた拡大率とスコープ６の検出位置データおよび３個のマーカ４１〜４３の検出位置データから、図８に示すようなスコープ像６′及びマーカ像′４１′〜４３′を生成する（ステップＳ１６）。最後に、前のステップＳ１６で生成したスコープ像６′及びマーカ像４１′〜４３′を図８に示すように挿入形状表示用モニタ２４に表示して（ステップＳ１７）この形状表示の処理を終了する。
【００３８】
本実施の形態によれば、３個のマーカ４１〜４３の位置から患者の体型（体の大きさ）に基づいた拡大率を自動設定することによって、第１の実施の形態の効果に加えて患者の体型（体の大きさ）に合った拡大率で常に表示領域を有効に使って内視鏡形状を拡大表示することができる。
【００３９】
（第３の実施の形態）
図９及び図１０は本発明の第３の実施の形態に係り、図９は内視鏡形状検出装置の作用を示すフローチャート、図１０は図９のステップＳ２３を説明する説明図である。
本発明の第３の実施の形態の構成は、本発明の第２の実施の形態と同様であり、挿入形状の処理が一部異なる。
【００４０】
本実施の形態では、第２の実施の形態に加えて、描画する内視鏡形状の太さやマーカの大きさに補正する描画補正手段を設け、第２の実施の形態の拡大表示に加えて、拡大していった時に描画する内視鏡形状の太さやマーカの大きさが大きくなりすぎない表示となるようにする機能を設けていることが特徴となっている。
【００４１】
次に第３の実施の形態の作用について図９を用いて説明する。図９のフローチャートはステップＳ１５までは図６と同様である。
制御ユニット２３内のシステムプロセッサ３１は、まずセンスコイル１９−１〜１９−１２で検出された磁気検出電流のデジタル値を用いてスコープ６に組み込まれた１２個のソースコイル１８−１〜１８−１２の位置を算出する（ステップＳ１１）。
【００４２】
次にスコープ６のソースコイル１８−１〜１８−１２と同様に、図７のような患者１の肛門付近、左脇腹、右脇腹に固定した各マーカ４１〜４３の位置を算出する（ステップＳ１２）。ここで、推定されたマーカ位置より、検出座標系２７でＸＹＺ方向での最大値と最小値をそれぞれ求める（ステップＳ１３）。
次にステップＳ１３で求めた座標系でＸＹＺ方向での最大値と最小値からその座標の中心を求める（ステップＳ１４）。さらにステップＳ１４で求めた検出座標系２７でＸＹＺ方向での最大値と最小値が表示画面全体に描画される範囲で最大となる拡大率を求める（ステップＳ１５）。
【００４３】
そしてスコープ６の検出位置データおよび３個のマーカ４１〜４３の検出位置データをステップＳ１５で求めた拡大率で拡大し、スコープ像６′及びマーカ像４１′〜４３′の拡大した表示位置を求める（ステップＳ２１）。この状態では、図１０の上側に示すように、スコープ像６′及びマーカ像４１′〜４３′は表示画面の全域までを最大に利用する拡大率となるために、スコープ像６′の描画が太すぎたりマーカ像４１′〜４３′の描画の大きさが大きすぎる場合もありえる。
次にステップＳ１５で求めた拡大率に対し、ある係数をかけて圧縮した描画係数を求める。この描画係数は図１０の下側に示すように描画するスコープの太さ、マーカの大きさを決定する（ステップＳ２２）。
【００４４】
その後にステップＳ２１で求めた表示位置に、ステップＳ２２で求めた描画係数で太さ・大きさを決定してスコープ像６′およびマーカ像４１′〜４３′を生成する（ステップＳ２３）。
最後に、前のステップＳ２３で生成したスコープ像６′およびマーカ像４１′〜４３′を図１０の下側に示すように表示（ステップＳ２４）して、この処理を終了する。
【００４５】
本実施の形態によれば、第２実施の形態に加えて、描画する内視鏡形状の太さやマーカの大きさに補正することにより、第２の実施の形態の効果に加えて、内視鏡形状を拡大表示した際、描画する内視鏡形状の太さやマーカの大きさが拡大率につられて太くなりすぎたり大きくなり過ぎることなく適度の太さ及び大きさで表示でき、常にユーザが見やすい大きさで内視鏡形状を拡大表示することができる。
【００４６】
（第４の実施の形態）
図１１は本発明の第４の実施の形態における作用の説明図である。
本実施の形態は例えば図５に示す第２の実施の形態の内視鏡形状検出装置３或いは第３の実施の内視鏡形状検出装置において、さらに、マウスなどの指示手段を設け、ユーザが表示画面上の拡大したい任意の領域を指示することにより、その領域を拡大表示できるようにしたものである。
【００４７】
次に本実施の形態の作用について上述の構成要素等を用いて説明する。
上述したように複数のソースコイル１８−１〜１８−１２に駆動信号を印加して発生した磁界をセンスコイル１９−１〜１９−１２により検出することによって各ソースコイル１８−ｉの位置を算出し、内視鏡の形状を形状表示用モニタ２４に表示する。
【００４８】
この場合、例えば第３の実施の形態の場合には、形状表示用モニタ２４にはスコープ像６′とマーカ像４１′〜４３′が図１０の下側の場合のように表示される。形状表示用モニタ２４に表示されたスコープ像６′の一部をユーザが更に拡大して観察したいときに、図１１（Ａ）に示すようにマウスなどの指示手段で拡大したい領域５１を指定する。制御ユニット２３は図１１（Ｂ）のようにその領域のみを拡大して表示する。
【００４９】
本実施の形態は第２及び第３の実施の形態に適用が限定されるものでなく、第１の実施の形態にも適用できる。
また、本実施の形態は従来技術の内視鏡形状検出装置の構成にも適用できる。例えば、第１の実施の形態を示す図１において、マーカ２１を有しない構成（従って、このマーカ２１の位置検出による表示位置の補正手段も有しない構成）において、入力部２５のマウス等からユーザが表示画面上の拡大したい任意の領域を指示することにより、その領域を拡大表示する指示を行えるようにしたものにも適用できる。
【００５０】
本実施の形態によれば、モニタに表示されたスコープ形状における（拡大表示を望む）領域を指定することにより、指定された領域のみを拡大して表示することができ、ユーザが注視したい領域のみを更に拡大して観察することができる。
その他は、第１〜第３の実施の形態と同様の効果を有する。
【００５１】
なお、第１の実施の形態等では、スコープ６側に複数のソースコイル１８−１〜１８−１２を配置し、複数のセンスコイル１９−１〜１９−１２をスコープ６外部の既知の位置に配置し、さらにマーカ２１はソースコイルとしたが、スコープ６内に複数のセンスコイル１９−１〜１９−１２を所定間隔等で配置し、スコープ６の外部の既知の位置に複数のソースコイル１８−１〜１８−１２を配置しさらにマーカ２１はセンスコイルにしても良い。
【００５２】
また、例えば第１の実施の形態においては、マーカ２１の位置検出によって挿入形状を表示手段に表示する場合に挿入形状を中央付近に設定して、拡大表示を行う場合にその一部が表示領域からはみ出すことを防止できるように表示制御を行っているが、挿入形状の表示を行う基準位置を変更する手段を設けるようにしても良い。
【００５３】
例えば、肛門から挿入部１１の先端側を挿入していく場合の挿入作業の初期の状態では、マーカ２１が検出された基準位置に対して挿入部１１における最も先端側に設けた第１のソースコイル１８−１の相対的な位置情報を判断して、この場合には基準位置（マーカ位置）を表示画面の上部側に設定してそれより下側に位置する挿入部１１の先端側の形状を重点的に表示する等、挿入作業等により変化する実際に挿入された挿入状態（挿入形状）に対応して表示の基準位置（及び必要に応じて拡大率）を変更するようにしても良い。
【００５４】
また、上述した各実施の形態等を部分的等で組み合わせて構成される実施の形態等も本発明に属する。例えば、第２の実施の形態では、表示手段に表示される挿入形状の大きさを自動的に設定する機能を有するが、マニュアルで指定することもできるようにしても良い。また、第１の実施の形態においても、マニュアルで拡大率を指定するモードの他に自動的に拡大率を決定して形状表示を行うようにしても良い。
【００５５】
なお、本発明はソースコイル等を内視鏡以外で被検体に挿入される例えば超音波プローブ等の他の医療機器等に設ければ、その医療機器の形状表示を行うことができ、内視鏡以外の医療機器の位置検出装置にも適用できる。
【００５６】
［付記］
（１）被検体内に挿入される第１のコイル手段と、
予め決められた所定の位置に配置される第２のコイル手段と、
前記被検体上の任意の位置に配置可能な第３のコイル手段と、
前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第１の磁気信号を送受信するとともに、前記第３のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第２の磁気信号を送受する送受信手段と、
前記第１の磁気信号の送受信によって得られた第１の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル手段の位置を表す第１の位置情報を演算し、前記第２の磁気信号の送受によって得られた第２の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第３のコイル手段の位置を表す第２の位置情報を演算する演算手段と、
前記演算手段で演算された第２の位置情報に基づき前記第１の位置情報を修正する位置情報修正手段と、
前記位置情報修正手段で修正された修正位置情報に基づき、前記第１のコイル手段の位置情報を表示手段に表示する表示制御手段と、
を具備したことを特徴とする位置検出装置。
【００５７】
（２）被検体内に挿入される第１のコイル手段と、
予め決められた所定の位置に配置される第２のコイル手段と、
前記被検体上の任意の位置に配置可能な第３のコイル手段と、
前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第１の磁気信号を送受信するとともに、前記第３のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第２の磁気信号を送受する送受信手段と、
前記第１の磁気信号の送受信によって得られた第１の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル手段の位置を表す第１の位置情報を演算し、前記第２の磁気信号の送受によって得られた第２の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第３のコイル手段の位置を表す第２の位置情報を演算する演算手段と、
前記第２の位置情報を基準として前記第１の位置情報を修正する位置情報修正手段と、
前記位置情報修正手段で修正された修正位置情報に基づき、前記第１のコイル手段の位置情報を表示手段に表示するとともに、前記第２の位置情報を基準として、前記表示手段に表示される前記第１のコイル手段の位置情報の表示を拡大縮小制御可能な表示制御手段と、
を具備したことを特徴とする位置検出装置。
【００５８】
（３）被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入軸に沿って配置された複数のコイルからなる第１のコイル手段と、
予め決められた所定の位置に配置される第２のコイル手段と、
前記被検体上の任意の位置に配置可能な第３のコイル手段と、
前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第１の磁気信号を送受信するとともに、前記第３のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第２の磁気信号を送受する送受信手段と、
前記第１の磁気信号の送受信によって得られた第１の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル手段の位置を表す第１の位置情報を演算し、前記第２の磁気信号の送受によって得られた第２の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第３のコイル手段の位置を表す第２の位置情報を演算する演算手段と、
前記第２の位置情報を基準として前記第１の位置情報を修正する位置情報修正手段と、
前記位置情報修正手段で修正された修正位置情報に基づき、前記内視鏡挿入部の挿入形状を疑似的に表示するとともに、前記第２の位置情報を基準として、前記表示手段に表示される前記内視鏡挿入部の挿入形状の疑似表示画像を拡大縮小制御可能な表示制御手段と、
を具備したことを特徴とする挿入状態検出装置。
【００５９】
（４）複数のソースコイルにより発生した磁界をセンスコイルにより検出することによって各ソースコイルの位置を算出し内視鏡の形状を表示する内視鏡形状検出装置において、
１個の患者に固定するソースコイルと、
前記ソースコイルの算出位置から患者の位置を検出する患者位置検出手段と、前記患者位置検出手段が検出した患者の位置情報によりソースコイルの表示位置を補正する位置補正手段を
設けたことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
【００６０】
（５）複数のソースコイルにより発生した磁界をセンスコイルにより検出することによって各ソースコイルの位置を算出し内視鏡の形状を表示する内視鏡形状検出装置において、
少なくとも３個の患者に固定するソースコイルと、
前記ソースコイルの算出位置からソースコイルの表示位置を補正する位置補正手段と、
前記ソースコイルの算出位置からソースコイルの拡大率を設定する拡大率設定手段を
設けたことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
【００６１】
（６）複数のソースコイルにより発生した磁界をセンスコイルにより検出することによって各ソースコイルの位置を算出し内視鏡の形状を表示する内視鏡形状検出装置において、
少なくとも３個の患者に固定するソースコイルと、
前記ソースコイルの算出位置からソースコイルの表示位置を補正する位置補正手段と、
前記ソースコイルの算出位置からソースコイルの拡大率を設定する拡大率設定手段と、
描画する内視鏡形状の太さやマーカの大きさに補正する描画補正手段を
設けたことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
【００６２】
（７）複数のソースコイルにより発生した磁界をセンスコイルにより検出することによって各ソースコイルの位置を算出し内視鏡の形状を表示する内視鏡形状検出装置において、
内視鏡形状を表示する画面上の任意の領域を指示する指示手段を
設けたことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
【００６３】
（８）被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入軸に沿って配置された複数のコイルからなる第１のコイル手段と、
予め決められた所定の位置に配置される第２のコイル手段と、
前記被検体上の基準となる任意の位置に配置可能な第３のコイル手段と、
前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第１の磁気信号を送受信すると共に、前記第３のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第２の磁気信号を送受信する送受信手段と、
前記第１の磁気信号の送受信によって得られた第１の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル手段の位置を表す第１の位置情報を演算し、前記第２の磁気信号の送受によって得られた第２の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第３のコイル手段の位置を表す第２の位置情報を演算する演算手段と、
前記第２の位置情報を基準として前記第１の位置情報を修正する位置情報修正手段と、
前記位置情報修正手段で修正された修正位置情報に基づき、前記内視鏡挿入部の挿入形状を擬似的に表示手段に表示する表示制御手段と、
前記表示手段に表示される挿入形状の拡大表示の指示を行う拡大表示指示手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
【００６４】
（９）付記８において、前記拡大表示指示手段からの拡大表示の拡大率の入力がない場合には設定された拡大率或いは前回設定された拡大率で拡大表示を行う。
（１０）付記８において、さらに拡大表示を行う場合の拡大率の値の設定を前記第２の位置情報を用いる等して自動的に設定し、前記表示手段に設定された拡大率の値で挿入形状を擬似的に表示する自動表示モードを有する。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入軸に沿って配置された複数のコイルからなる第１のコイル手段と、
予め決められた所定の位置に配置される第２のコイル手段と、
前記被検体上の基準となる任意の位置に配置可能な第３のコイル手段と、
前記第１のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第１の磁気信号を送受信すると共に、前記第３のコイル手段と前記第２のコイル手段との間で第２の磁気信号を送受信する送受信手段と、
前記第１の磁気信号の送受信によって得られた第１の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第１のコイル手段の位置を表す第１の位置情報を演算し、前記第２の磁気信号の送受によって得られた第２の検出信号に基づき、前記第２のコイル手段に対する前記第３のコイル手段の位置を表す第２の位置情報を演算する演算手段と、
前記第２の位置情報を基準として前記第１の位置情報を修正する位置情報修正手段と、
前記位置情報修正手段で修正された修正位置情報に基づき、前記内視鏡挿入部の挿入形状を擬似的に表示手段に表示する表示制御手段と、
前記表示手段に表示される挿入形状の拡大表示の指示を行う拡大表示指示手段と、
を設けているので、基準となる任意の位置に配置した第３のコイル手段の位置を表す第２の位置情報に基づいて、内視鏡挿入部に設けた第１のコイル手段の位置情報を修正して、内視鏡挿入部の挿入形状を表示手段の中央付近に表示することにより挿入形状の拡大表示の指示を行った場合にも、被検体の一部が表示領域からはみ出すことなくユーザが見易い大きさで表示できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の内視鏡形状検出装置を備えた内視鏡システムの構成図。
【図２】図１の制御ユニットの構成を示すブロック図。
【図３】図１の内視鏡形状検出装置の作用を示すフローチャート図。
【図４】図３のステップＳ３及びＳ４を説明する説明図。
【図５】本発明の第２の実施の内視鏡形状検出装置の構成を示す構成図。
【図６】図５の内視鏡形状検出装置の作用を示すフローチャート図。
【図７】図６のステップＳ１２を説明する説明図。
【図８】図６のステップＳ１６を説明する説明図。
【図９】本発明の第３の実施の形態の作用を示すフローチャート図。
【図１０】図９のステップＳ２３の説明図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態の作用の説明図。
【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…検査ベッド
５…患者
６…内視鏡（スコープ）
７…ビデオプロセッサ
８…画像観察用モニタ
１１…挿入部
１２…操作部
１３…ユニバーサルケーブル
１６…湾曲部
１７…挿入形状検出用プローブ
１８−１〜１８−１２…ソースコイル
１９−１〜１９−１２…センスコイル
２０…コイルユニット
２１…マーカ
２３…制御ユニット
２４…形状表示用モニタ
２５…入力部
３１…システムプロセッサ
３２…駆動回路
３３…検出回路
３４…画像生成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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