(57)【要約】【課題】挿入部先端のレイアウトに制約を加えることなく、したがって内視鏡としての機能を低下させることなく、挿入部先端の位置検出機能を付加することができる内視鏡装置を提供すること。【解決手段】先端部本体４の外周部分に感知磁気に対応して信号出力をする磁気センサコイル５を巻き付けた状態に配置すると共に、磁気センサコイル５に位置検出信号を出力させるための磁界を磁気センサコイル５がおかれた空間に生成する磁界発生手段６０を、挿入部外に配置した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察窓等が配置された先端部本体が可撓性の挿入部の先端に連結されると共に、上記挿入部内に挿通配置された可撓性チューブその他の内蔵物の先端部分が上記先端部本体に固定された内視鏡装置において、
上記先端部本体の外周部分に感知磁気に対応して信号出力をする磁気センサコイルを巻き付けた状態に配置すると共に、上記磁気センサコイルに位置検出信号を出力させるための磁界を上記磁気センサコイルがおかれた空間に生成する磁界発生手段を、上記挿入部外に配置したことを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
上記先端部本体の外周部分に巻き付けられた磁気センサコイルとは別に、上記内蔵物の一つの外周部分に第２の磁気センサコイルが巻き付けられた状態に配置されている請求項１記載の内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、生体内に挿入された内視鏡の挿入部先端の位置を検出することができる内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は一般に、生体内の様子を映像としてリアルアイムで視覚的に観察することができるが、大腸内等のような曲がりくねった管腔臓器内では、挿入部の先端位置が何処にあるのか判断がつかない場合がある。
【０００３】
そこで従来は、磁界を生成する磁気ソースを挿入部外に配置すると共に、感知磁気に対応した信号出力をする磁気センサを内視鏡の挿入部の先端に組み込んで、その出力信号に基づいて挿入部の先端位置を検出していた（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特許第３３５４６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載された発明においては、略立方体のサイコロ状に形成された磁気センサが内視鏡の挿入部の最先端部に取り付けられているので、内視鏡の先端構造のレイアウト（特に、各種内蔵物の配置）が著しく制約されて内視鏡としての機能低下が避けられなかった。
【０００５】
そこで本発明は、挿入部先端のレイアウトに制約を加えることなく、したがって内視鏡としての機能を低下させることなく、挿入部先端の位置検出機能を付加することができる内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の内視鏡装置は、観察窓等が配置された先端部本体が可撓性の挿入部の先端に連結されると共に、挿入部内に挿通配置された可撓性チューブその他の内蔵物の先端部分が先端部本体に固定された内視鏡装置において、先端部本体の外周部分に感知磁気に対応して信号出力をする磁気センサコイルを巻き付けた状態に配置すると共に、磁気センサコイルに位置検出信号を出力させるための磁界を磁気センサコイルがおかれた空間に生成する磁界発生手段を、挿入部外に配置したものである。
【０００７】
なお、先端部本体の外周部分に巻き付けられた磁気センサコイルとは別に、内蔵物の一つの外周部分に第２の磁気センサコイルが巻き付けられた状態に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、先端部本体の外周部分に感知磁気に対応して信号出力をする磁気センサコイルを巻き付けた状態に配置することにより、先端部本体の位置を検出することができるので、挿入部先端のレイアウトに制約を加えることなく、したがって内視鏡としての機能を低下させることなく、挿入部先端の位置検出機能を付加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
観察窓等が配置された先端部本体が可撓性の挿入部の先端に連結されると共に、挿入部内に挿通配置された可撓性チューブその他の内蔵物の先端部分が先端部本体に固定された内視鏡装置において、先端部本体の外周部分に感知磁気に対応して信号出力をする磁気センサコイルを巻き付けた状態に配置すると共に、磁気センサコイルに位置検出信号を出力させるための磁界を磁気センサコイルがおかれた空間に生成する磁界発生手段を、挿入部外に配置する。
【実施例】
【００１０】
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図２は本発明の内視鏡装置の全体構成を示しており、内視鏡の挿入部可撓管１の先端部分に連結された湾曲部２は、挿入部可撓管１の基端に連結された操作部３からの遠隔操作によって、任意の方向に任意の角度だけ屈曲させることができる。
【００１１】
湾曲部２の先端には、観察窓等が配置された先端部本体４が連結され、挿入部可撓管１内から湾曲部２内にわたって挿通配置された可撓性チューブその他の内蔵物（図示せず）の先端部分が先端部本体４に固定されている。
【００１２】
図１は、先端部本体４と湾曲部２との連結部付近を示しており、先端部本体４の先端面に配置された観察窓６の奥には対物光学系７が配置されて、その対物光学系７による被写体の投影位置に固体撮像素子８の撮像面が配置されている。９は、撮像信号等を伝送するための信号ケーブルである。
【００１３】
１０は、内蔵物の一つである送水チューブである。この実施例の送水チューブ１０は、外面に螺旋溝が形成された螺旋溝付可撓性チューブ１０ａの溝に沿って、腰折防止用コイルスプリング１０ｂが巻き付けられた構成になっていて、先端部本体４の先端面に開口する送水口１１に連通する状態に先端が先端部本体４に接続固着されている。
【００１４】
先端部本体４の外周面は、先側半部が外面に露出する太い径に形成され、後側半部は先側半部より一段細い径に形成されていて、そこに、図３に単体で示されるような磁気センサコイル５が巻き付けられた状態に取り付けられ、外表面は湾曲部２の外皮チューブ２１によって被覆されている。２２は、湾曲部２の骨組みを構成する最先端の節輪である。
【００１５】
磁気センサコイル５は、導電性金属コイルを一定の径でコイル状に巻いたものであり、先端部本体４の軸線と平行の向きに配置されていて、感知磁気に対応して信号（誘導電流）を出力する。５ａは、磁気センサコイル５の両端から延出するリード線である。
【００１６】
図４は、図１におけけるIV−IV断面を示しており、先端部本体４の後端付近の断面内には、送水チューブ１０や信号ケーブル９と並んで、照明用ライトガイドファイババンドル１４、送気チューブ１５、噴射用送水チューブ１６及び処置具挿通チャンネル１７等の各種内蔵物が配置されているが、先端部本体４の外周面に巻き付けられた磁気センサコイル５はどの内蔵物とも干渉しない。
【００１７】
図２に戻って、６０は磁気センサコイル５に位置検出信号を出力させるための磁界を磁気センサコイル５がおかれた空間に生成する磁界発生器であり、磁気座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）基準フレームを定義するよう配列された複数の電磁誘導コイルを内蔵している。
【００１８】
このような磁界発生器６０により形成される磁界内に磁気センサコイル５を配置して、磁気センサコイル５からの出力信号を演算処理することによって、磁気センサコイル５の位置を検出することができる。その原理等については、特開２００１−２０１３１６（段落〔００１９〕〜〔００２１〕）等に記載されている公知の技術なので、その構成と作用については簡略に説明をする。
【００１９】
磁界発生器６０と磁気センサコイル５とは同じ制御ユニット７０に接続されており、制御ユニット７０においては、磁界発生器６０の磁界発生状態の管理が行われると同時に、磁気センサコイル５における検出信号が入力されて、それらのデータがコンピュータ８０に送られて演算処理が行われる。
【００２０】
磁界発生器６０は、一連の又は一組の異なる空間磁界の形状又は分布を生成し、その各々の分布を磁気センサコイル５が検出して、各一連の分布に対応して磁気センサコイル５で一連の信号が生成される。そして、その一連の出力信号をコンピュータ８０で演算処理することにより、先端部本体４の位置を決定することができる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、図５に示される第２の実施例のように、送水チューブ１０等のような内蔵物の外周に第２の磁気センサコイル５′を巻き付け配置してもよく、その場合に、腰折防止用コイルスプリング１０ｂ等を第２の磁気センサコイル５′として兼用して用いることもできる。そのようにして、複数の磁気センサコイル５，５′を配置してその各々の位置を検出すれば、先端部本体４の姿勢を検出することができる。
【００２２】
また、磁界発生器６０が６個の異なる空間磁界（例えば、Ｘ，Ｙ，Ｚ座標とＲｘ，Ｒｙ，Ｒｚ回転座標）の形状又は分布を生成するように構成すれば、１個の磁気センサコイル５の位置と姿勢を検出することができる。
【００２３】
また、本発明を超音波内視鏡に適用すれば、本発明によって得られる位置情報と超音波エコー画像から３次元の断層像を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施例の内視鏡の挿入部先端付近の側面断面図である。
【図２】本発明の第１の実施例の内視鏡装置の全体構成を示す外観略示図である。
【図３】本発明の第１の実施例の内視鏡の磁気センサコイルの側面図である。
【図４】本発明の第１の実施例の内視鏡の図１におけるIV−IV断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例の内視鏡の挿入部先端付近の側面断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  挿入部可撓管
２  湾曲部
３  操作部
４  先端部本体
５，５′  磁気センサコイル
１０  送水チューブ（内蔵物）
６０  磁界発生器（磁界発生手段）
７０  制御ユニット
８０  コンピュータ
【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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