(57)【要約】【課題】挿入可撓管及び湾曲部の形状を示す画像を生成するための検出信号におけるノイズの発生を防止する技術を提供する。【解決手段】本開示による内視鏡挿入形状検出装置は、被検体の内部に挿入される内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡挿入形状検出装置であって、挿入部の内部において、挿入部の軸方向に沿って所定の間隔で配置される複数のコイルと、軸方向に延設され、コイルのそれぞれと電気的に接続される、複数のリード線組と、複数のコイルと複数のリード線組とを収容するチューブ部材と、チューブ部材の内部に収容されるとともに、複数のコイルのうち、少なくとも挿入部の先端から２番目のコイルが配置される位置に設置され、２番目のコイルの動きを規制するコイル運動規制手段と、を備える。【選択図】図４
2019062985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の内部に挿入される内視鏡の挿入部の形状を検出する位置検出用プローブ装置であって、
前記挿入部の内部において、前記挿入部の軸方向に沿って所定の間隔で配置される複数のコイルと、
前記軸方向に延設され、前記コイルのそれぞれと電気的に接続される、複数のリード線組と、
前記複数のコイルと前記複数のリード線組とを収容するチューブ部材と、
前記チューブ部材の内部に収容されるとともに、前記複数のコイルのうち、少なくとも前記挿入部の先端から２番目の前記コイルが配置される位置に設置され、前記２番目のコイルの動きを規制するコイル運動規制手段と、
を備える、位置検出用プローブ装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記コイル運動規制手段は、少なくとも前記軸方向に交差する方向の前記コイルの動きを規制する、位置検出用プローブ装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記コイル運動規制手段は、前記複数のコイルの配置される位置にそれぞれ配置される、位置検出用プローブ装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、
前記コイル運動規制手段は、円柱部材の中央部付近に貫通穴が形成された輪っか部材であり、
前記輪っか部材は、前記貫通穴に前記コイルと前記リード線組とが挿通されて配置される、位置検出用プローブ装置。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項において、
前記コイル運動規制手段は、粘性を有するジェル剤であり、
前記ジェル剤は、前記コイルと前記リード線組とを、前記チューブ部材の内側壁面に接しないように保持する、位置検出用プローブ装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載の位置検出用プローブ装置と、少なくとも、挿入部と、撮像部と、前記挿入部を操作する操作部と、を有する内視鏡と、
磁場発生装置と、
前記内視鏡に接続されるプロセッサと、
前記プロセッサに接続され、前記位置検出用プローブ装置によって検出された内視鏡形状を示す画像を表示する表示装置と、
を備えることを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、位置検出用プローブ装置、および内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内視鏡においては、オペレータが、被検体の体腔内組織（例えば、腸管）を傷つけることなく内視鏡の挿入部を操作することを可能とするために、内視鏡の挿入可撓管および湾曲部の形状をモニタに表示するようにしている。
【０００３】
特許文献１は、上述のような内視鏡挿入部（挿入可撓管および湾曲部を含む）の形状をモニタに表示する内視鏡システムについて開示する。当該内視鏡システムでは、例えば、内視鏡挿入部の内部に配置された複数のコイル（センサ）が外部から与えられた電磁波を受信することにより、電気信号（駆動波形）を発生させる。この発生した電気信号が、リード線を介して外部に検出信号として出力され、出力した検出信号の振幅や位相等に基づき挿入可撓管及び湾曲部の形状が把握される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５４８１２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示の内視鏡システムの内視鏡挿入部の内部においては、複数のコイルが固定されずに単に内視鏡挿入部の軸方向に配置されているだけである。このため、上述のように外部から電磁波を与えた場合、あるいは内視鏡の内部の金属部材が何らかの原因により磁化しているような状態でコイルが振動により、コイルからの電気信号（検出信号）にノイズが乗ってしまう場合がある。
【０００６】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、挿入可撓管及び湾曲部の形状を示す画像を生成するための検出信号におけるノイズの発生を防止する技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（i）上記課題を解決するために、本開示による位置検出用プローブ装置は、被検体の内部に挿入される内視鏡の挿入部の形状を検出する位置検出用プローブ装置であって、挿入部の内部において、挿入部の軸方向に沿って所定の間隔で配置される複数のコイルと、軸方向に延設され、コイルのそれぞれと電気的に接続される、複数のリード線組と、複数のコイルと複数のリード線組とを収容するチューブ部材と、チューブ部材の内部に収容されるとともに、複数のコイルのうち、少なくとも挿入部の先端から２番目のコイルが配置される位置に設置され、２番目のコイルの動きを規制するコイル運動規制手段と、を備える。
コイル運動規制手段は、少なくとも軸方向に交差する方向のコイルの動きを規制する。また、コイル運動規制手段は、複数のコイルの配置される位置にそれぞれ配置されるようにしてもよい。
ここで、コイル運動規制手段は、円柱部材の中央部付近に貫通穴が形成された輪っか部材で構成される。そして、この輪っか部材は、貫通穴にコイルとリード線組とが挿通されてチューブ部材内部に配置される。
また、コイル運動規制手段は、粘性を有するジェル剤であってもよい。この場合、ジェル剤は、コイルとリード線組とを、チューブ部材の内側壁面に接しないように保持するようにチューブ部材内部に充填される。
（ii）上記課題を解決するために、本開示の内視鏡システムは、上述の位置検出用プローブ装置と、少なくとも、挿入部と、撮像部と、挿入部を操作する操作部と、を有する内視鏡と、磁場発生装置と、内視鏡に接続されるプロセッサと、プロセッサに接続され、位置検出用プローブ装置によって検出された内視鏡形状を示す画像を表示する表示装置と、を備える。
（iii）本開示に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本開示の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。
本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味に於いても限定するものではないことを理解する必要がある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、挿入可撓管及び湾曲部の形状を示す画像を生成するための検出信号におけるノイズの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る内視鏡システム１を示す概略構成図である。
【図２】内視鏡１０の挿入部１１の先端部を示す正面図である。
【図３】内視鏡１０の挿入部１１の先端部１１ａを示す側面断面図である。
【図４】内視鏡挿入形状検出装置５０が内蔵される位置検出用プローブ１００の構成を示す部分断面図である。
【図５】コイル１０２、あるいはコイル１０２およびリード線組１０３が挿通された、複数のコイル震動規制手段（シリコンゴム製の輪っか部材）１０９を示す図である。
【図６】コイル震動規制手段１０９の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本実施形態は、被検体の内部に挿入される内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡挿入形状検出装置及び内視鏡システムについて開示する。具体的には、位置検出用プローブ１００（図３参照）の中に配置される複数のコイル１０２のうち、内視鏡の挿入部の先端部から少なくとも２個目のコイル１０２に、当該コイル１０２が内視鏡の挿入部の軸と交差する方向に振動する（動く）ことを防止（規制）するコイル震動規制手段（コイル運動規制手段とも言う。例えば、シリコンゴム製の輪っか部材、あるいはジェル剤（シリコングリスやシリコンジェル）などが該当する。）を設けている。なお、必要に応じて、３個目以降のコイル１０２に同様のコイル震動規制手段を設けてもよい。
【００１１】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。
【００１２】
本実施形態では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本開示の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。なお、以下の説明において、「軸方向」は内視鏡の挿入部の軸方向、「前側」は被検体側、「後側」は内視鏡の操作部側をそれぞれ示す。また、以下の実施形態では、内視鏡挿入形状検出装置を有する位置検出用プローブを、内視鏡の挿入部に内蔵された構成として説明するが、内視鏡の内部に設けられた処置具挿通チャンネルに挿通されるとともに着脱可能な構造としても良い。
【００１３】
＜内視鏡システムの構成＞
図１は実施形態に係る内視鏡システムを示す概略構成図である。図１では、図面を簡潔に示す便宜上、装置同士の接続を矢印で示しており、また、位置検出用プローブの位置をより分かりやすくするために、挿入部の一部を破断して示している。
【００１４】
本実施形態の内視鏡システム１は、内部に内視鏡挿入形状検出装置５０が設けられた内視鏡１０と、内視鏡１０に接続されるビデオプロセッサ２０と、ビデオプロセッサ２０に接続されて内視鏡１０により撮像される画像を表示する第一モニタＭ１と、内視鏡１０に接続される形状検出部４０と、形状検出部４０に接続される磁場発生装置３０と、形状検出部４０に接続されて内視鏡１０の挿入形状の画像を表示する第二モニタＭ２とを備えている。
【００１５】
内視鏡１０は、被検体（図示せず）の内部に挿入される細長い管状の挿入部１１と、該挿入部１１に接続されて術者の操作を受ける操作部１２と、操作部１２から延出してビデオプロセッサ２０及び形状検出部４０にそれぞれ接続されるユニバーサルケーブル１３とを有する。
【００１６】
挿入部１１は、操作部１２に連結されて比較的長く形成された挿入可撓管１４と、挿入可撓管１４と同軸上に連結されて比較的に短く形成された湾曲自在な湾曲部１５とを有する。挿入可撓管１４は、例えば螺旋管に網状管を被覆して形成された可撓管素材の外周面に、可撓性のある樹脂製外皮を更に被覆することにより形成されている。一方、湾曲部１５は、例えば傾動自在に連結された複数の関節輪に網状管を被覆してなる湾曲パイプの外周面に、柔軟で弾力性のあるゴム製外皮を更に被覆することによって形成されている。
【００１７】
挿入部１１の内部には、撮像信号ケーブル１９及び位置検出用プローブ１００（詳細は後述する）が該挿入部１１の軸方向に沿って延設されている。また、図示しないが、挿入部１１には、処置具挿通チャンネル、２本の送気／送水チューブ、副送水チューブ及び２本の照明用ライトガイドファイババンドルも内蔵されている。
【００１８】
図１に示すように、操作部１２は、操作把持部を構成する操作部本体１２ａと、操作部本体１２ａの挿入部１１寄り側に設けられた処置具挿通口１２ｃとを有する。処置具挿通口１２ｃは上述処置具挿通チャンネルの操作部１２側の開口である。また、操作部本体１２ａには、湾曲部１５の湾曲を操作するための湾曲操作ノブ１２ｂ、及び内視鏡１０の各操作に関するスイッチ類などが設けられている。
【００１９】
ビデオプロセッサ２０は、撮像素子１８により撮像されて撮像信号ケーブル１９を介して伝送された画像データを処理し、映像信号を生成するための装置である。このビデオプロセッサ２０は、生成した映像信号を更に第一モニタＭ１に出力する。これによって、第一モニタＭ１に撮像された被検体の内部画像が表示される。
【００２０】
磁場発生装置３０は、内蔵アンテナから交流磁界を発生させるための装置である。内蔵アンテナから発生した交流磁界によって、位置検出用プローブ１００に配置される各コイル１０２（後述する）に起電力が発生して誘導電流が流れる。コイル１０２を流れる誘導電流は、コイル１０２と電気的に接続されるリード線組１０３（後述する）を介して形状検出部４０に入力される。
【００２１】
形状検出部４０は、内視鏡１０の挿入部１１の形状を検出するための電気回路（図示略）を有しており、各コイル１０２と電気的に接続されるリード線組１０３より入力される誘導電流に基づいて各コイル１０２の位置を検出し、検出した各コイル１０２の位置を線で繋ぐことにより、位置検出用プローブ１００が配置された部分の軸線を推定する。更に、形状検出部４０は、内視鏡１０を模したモデルを上記軸線に沿って貼り付けたものを第二モニタＭ２に出力する。これにより、第二モニタＭ２に、被検体の内部に挿入された内視鏡１０の推定挿入形状画像が表示される。
【００２２】
＜内視鏡の挿入部の先端部の構成＞
（i）内視鏡の挿入部の先端部の正面構成
図２は内視鏡１０の挿入部１１の先端部１１ａを示す正面構成を示す図である。挿入部１１の先端部１１ａ（すなわち、湾曲部１５の先端部）には、対物レンズ群１７と、処置具挿通チャンネルの開口２１と、２本の送気／送水チューブの先端にそれぞれ取り付けられる送気／送水ノズル２２と、副送水チューブの先端に取り付けられる副送水ノズル２３と、２本の照明用ライトガイドファイババンドルに対して１対１で設置される配光レンズ２４とがそれぞれ配置されている。
【００２３】
（ii）内視鏡の挿入部の先端部の側面構成
図３は、図３は内視鏡１０の挿入部１１の先端部１１ａの側面部分断面構成を示す図である。
図３に示すように、対物レンズ群１７は、挿入部１１の先端部１１ａに設けられた円筒状の観察窓１６に取り付けられている。この対物レンズ群１７は、その後側に配置された撮像素子１８と共に内視鏡１０の撮像部を構成する。撮像素子１８で撮像される被検体の内部画像の信号は、該撮像素子１８に接続された撮像信号ケーブル１９を介してビデオプロセッサ２０に伝送される。
【００２４】
また、挿入部１１の先端部１１ａには、位置検出用プローブ１００の先端部を挿入可能な挿入孔２５が設けられている。挿入孔２５内に挿入された位置検出用プローブ１００の先端部は、ネジ２６によって該挿入孔２５に固定されている。
【００２５】
＜位置検出用プローブの断面構成＞
図４は内視鏡挿入形状検出装置が内蔵される位置検出用プローブの構成を示す部分断面図である。図４に示すように、位置検出用プローブ１００は、主に、可撓性を有する保護チューブ１０１と、該保護チューブ１０１の内部に設けられた内視鏡挿入形状検出装置５０とを有する。そして、内視鏡挿入形状検出装置５０は、内視鏡１０の挿入部１１の軸方向に沿って所定の間隔を空けて配置された複数（本実施形態では８個）のコイル１０２と、コイル１０２毎に設けられて該コイル１０２と電気的に接続されるリード線組１０３と、コイル１０２毎に設けられ、少なくともコイル１０２及び該コイル１０２とリード線組１０３との接続部を被覆して保護する電気絶縁部とを有する。
【００２６】
８個のコイル１０２は、挿入部１１の先端部１１ａから操作部１２に向かって１〜８の順に配置されている。そして、１個目及び２個目のコイル１０２は挿入部１１の湾曲部１５に対応する位置、３個目〜８個目のコイル１０２は挿入可撓管１４に対応する位置にそれぞれ配置されている。これに伴い、保護チューブ１０１のうち、１個目及び２個目のコイル１０２を覆う第１部分１０１ａは樹脂管の外周に金属コイルを巻回するように形成され、３個目〜８個目のコイル１０２を覆う第２部分１０１ｂは樹脂管のみによって形成されている。このようにすれば、第１部分１０１ａの曲げ剛性を高めることができるので、湾曲部１５の湾曲動作に好適に追従しながら、保護チューブ１０１の座屈発生を抑制することができる。
【００２７】
コイル１０２は、芯材（磁性コア）１０２ａにコイル線材を巻回することによって形成されている。リード線組１０３は、コイル１０２の後側に配置され、軸方向に沿って操作部１２側に延設されている。このリード線組１０３は、コイル１０２から引き出された２本の引き出し線とそれぞれ電気的に接続される２本のリード線１０３ａ，１０３ｂからなる。リード線１０３ａ，１０３ｂは、それぞれエナメル線であり、半田付け、ロウ付け、溶接等でコイル１０２の引き出し線と接続されている。そして、リード線組１０３は、２本のリード線１０３ａ，１０３ｂを撚り合わせてなる撚り線となっている。
【００２８】
図４上段に示すように、位置検出用プローブ１００の先端部には、保護チューブ１０１の第１部分１０１ａの先端部に外挿されるとともに、該第１部分１０１ａの先端から更に前側に延出する略円筒状の先端保持筒１１０が設けられている。この先端保持筒１１０は、その略中央位置に配置されて外径及び内径ともに周囲より縮小する縮径部１１０ａと、縮径部１１０ａの後側に配置されて保護チューブ１０１の第１部分１０１ａに外挿される外挿部１１０ｂと、縮径部１１０ａから前側に延出する延出部１１０ｃに分けられている。そして、該先端保持筒１１０の内部には、１個目のコイル１０２が挿入された状態で固定されている。
【００２９】
具体的には、１個目のコイル１０２は、その略中央位置から前端までの部分が樹脂材料からなる抜け止め筒１０８の内部に挿入されており、中央位置から後端までの部分が絶縁チューブ１０６の内部に挿入されている。抜け止め筒１０８は、先端保持筒１１０の延出部１１０ｃに挿入可能、且つ縮径部１１０ａの内径よりも大きく形成されている。このようにすることで、先端保持筒１１０の延出部１１０ｃに内挿された抜け止め筒１０８は、縮径部１１０ａより前側に移動可能であるが、後側への移動が縮径部１１０ａによって制限されている。
【００３０】
絶縁チューブ１０６は、１個目のコイル１０２の中央位置から後端までの部分、該コイル１０２の引き出し線とリード線組１０３との接続部、及びリード線組１０３の先端部の一部を被覆するように、軸方向に沿って形成されている。この絶縁チューブ１０６は、その先端が抜け止め筒１０８に当接するように縮径部１１０ａに挿通されている。そして、１個目のコイル１０２の安定性、該コイル１０２の引き出し線とリード線組１０３との接続部の強度を高めるために、抜け止め筒１０８及び絶縁チューブ１０６の内部には、樹脂接着剤が充填されている。ここで、絶縁チューブ１０６と抜け止め筒１０８とは「電気絶縁部」と表現することもできる。
【００３１】
８個のコイル１０２のうち、１個目を除いた残りのコイル１０２（すなわち２個目〜８個目のコイル１０２）は、全て絶縁チューブ（電気絶縁部）１０４に被覆されている。絶縁チューブ１０４は、コイル１０２の芯材１０２ａの前端より少し前の位置からコイル１０２の全長にわたり、コイル１０２の引き出し線とリード線組１０３との接続部を超えて更にリード線組１０３の一部までの範囲に形成されている。コイル１０２の安定性、コイル１０２の引き出し線とリード線組１０３との接続部の強度を高めるために、絶縁チューブ１０４の内部にも樹脂接着剤が充填されている。
【００３２】
上述したように、複数のコイルが固定されずに、保護チューブ１０１内において単に内視鏡挿入部の軸方向に配置されているだけであると、外部から与えられた電磁波がコイルに作用し、コイルが震動してしまう可能性がある。このコイルの振動によって、電気信号（検出信号）にノイズが発生する可能性がある。そこで、本実施形態においては、位置検出用プローブ１００の保護チューブ１０１内に、軸方向と交差する方向（例えば、軸方向の垂直な方向）への振動（動き）を防止（規制）するコイル震動規制手段１０９が配置されている。このコイル震動規制手段１０９は、少なくとも、内視鏡１０の挿入部１１の先端から２個目のコイル１０２に装着される。コイル震動規制手段１０９は、例えば、ゴム製で、所定の厚さ（軸方向における厚さ：例えば、円柱形状の部材とする場合、円柱の高さに相当）を有する輪っか部材（以下、コイル震動規制手段１０９と同じ参照番号を用いる）で構成することができる。そして、この輪っか部材１０９の円柱側縁部（円柱形状のゴム製輪っか部材１０９の側面部）１０９１は、保護チューブ１０１の内壁面に接触している。これにより、輪っか部材１０９を保護チューブ１０１内で安定的に設置することができる。また、輪っか部材１０９の厚さ（円柱の高さ）も、輪っか部材１０９を保護チューブ１０１内で安定的に設置するために十分な厚さにする必要がある。
【００３３】
輪っか部材１０９の中心付近には当該輪っか部材１０９を貫通する穴（貫通穴）が設けられている。そして、位置検出用プローブ１００の保護チューブ１０１に各輪っか部材１０９が設置される場合、当該輪っか部材１０９の貫通穴には、コイル１０２、あるいはコイル１０２およびリード線組１０３が挿通される。コイル１０２等を各輪っか部材１０９の貫通穴に挿通する場合には、図４に示されるように、各輪っか部材１０９がコイル１０２の中央（重心）付近に設置することが振動防止の観点からも好ましい。なお、図５および６を用いて、コイル震動規制手段１０９の更なる詳細について後述する。
【００３４】
図４に示すように、コイル１０２毎に設けられたリード線組１０３は、軸方向に沿って後側に行くにつれ、その本数が増えていく。具体的には、図４上段に示す１個目のコイル１０２と電気的に接続される１本目のリード線組１０３は、２個目のコイル１０２を通過した後に該２個目のコイル１０２と電気的に接続される２本目のリード線組１０３と合流する（図４中段参照）。本実施形態での合流とは、複数本のリード線組１０３を併せて１本になることではなく、複数本のままで並行して延在することを意味する。
【００３５】
合流した１本目及び２本目のリード線組１０３は、更に３個目のコイル１０２を通過した後に該３個目のコイル１０２と電気的に接続される３本目のリード線組１０３と合流する（図４下段参照）。このようにコイル１０２通過毎に、リード線組１０３が順次に合流するので、合流するリード線組１０３の本数がどんどん増える。
【００３６】
本実施形態において、挿入部１１の軸方向において、絶縁チューブ１０４の前側及び後側のいずれか一方側のみにリード線組１０３が複数あった場合にその一方側、絶縁チューブ１０４の前側及び後側の両側にリード線組１０３が複数あった場合にその前後両側に、複数のリード線組１０３を結束する糸巻部（結束部）１０５が設けられている。
【００３７】
具体的には、図４の中段に示すように、２個目のコイル１０２と、該コイル１０２の引き出し線とリード線組１０３との接続部と、リード線組１０３の一部とを覆う絶縁チューブ１０４（以下、説明の煩雑を避けるために、「コイル１０２と、該コイル１０２の引き出し線とリード線組１０３との接続部と、リード線組１０３の一部とを覆う絶縁チューブ１０４」を「コイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４」とする）の後側には、１本目のリード線組１０３及びそれと合流した２本目のリード線組１０３がそれぞれ延設されており、すなわち、リード線組１０３が２本ある。そして、該２個目のコイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４の後側には、１本目及び２本目のリード線組１０３を結束する糸巻部１０５が２箇所に設けられている。一方、該２個目のコイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４の前側には、１本目のリード線組１０３しかないので、糸巻部１０５が設けられていない。なお、糸巻部１０５は、例えば複数のリード線組１０３を固定するようにナイロン糸で強く縛ることにより形成されている。
【００３８】
また、図４の下段に示す３個目のコイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４の前側には、上記１本目及び２本目のリード線組１０３が延設されており、これらのリード線組１０３を結束する糸巻部１０５が１箇所に設けられている。それに対し、３個目のコイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４の後側には、１本目及び２本目のリード線組１０３に加えて更に３本目のリード線組１０３が合流されており、これらの３本のリード線組１０３を結束する糸巻部１０５が２箇所に設けられている。
【００３９】
なお、１個目のコイル１０２に対応する抜け止め筒１０８及び絶縁チューブ１０６の後側には、２個目のコイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４の前側と同様に１本目のリード線組１０３しかないので、糸巻部１０５が設けられていない。
【００４０】
また、図４の下段に示すように、３個目のコイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４の前側では糸巻部１０５が１箇所に設けられているが、該絶縁チューブ１０４の後側では糸巻部１０５が２箇所に設けられている。すなわち、３個目のコイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４に対して、その前側よりも後側の方が糸巻部１０５を設ける箇所が多い。
【００４１】
これは、該絶縁チューブ１０４の前側ではリード線組１０３同士のほぐれを防止する必要があることに対し、後側では３個目のコイル１０２に接続されるリード線組１０３が更に合流し、結束されたリード線組１０３の影響で該絶縁チューブ１０４の位置ずれが生じやすいからである。そして、絶縁チューブ１０４の前側よりも後側の糸巻部１０５を設ける箇所を多くすることで、合流されるリード線組１０３同士を確実に固定し、絶縁チューブ１０４の位置ずれを抑制することができる。
【００４２】
本実施形態において、３個目のコイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４を挟んで隣接する前側の糸巻部１０５と後側の糸巻部１０５との距離は、該絶縁チューブ１０４の長さに対して１．２〜５倍である。このようにすることで、リード線組１０３（すなわち、リード線１０３ａ，１０３ｂ）との接続部におけるコイル１０２の引き出し線の断線を防止しつつ、リード線組１０３同士のほぐれを抑制することができる。なお、隣接する前側の糸巻部１０５と後側の糸巻部１０５とは、絶縁チューブ１０４を挟んで最も近い位置にある前側の糸巻部１０５及び後側の糸巻部１０５のことを指す。
【００４３】
ここで、下限値である１．２倍は、隣接する前側及び後側の糸巻部１０５の距離がそれより小さくなると、糸巻部１０５の結束によってリード線組１０３との接続部への負荷が大きくなり、コイル１０２の引き出し線が断線する可能性が却って高くなることを考慮して設定されたものである。一方、上限値である５倍は、隣接する前側及び後側の糸巻部１０５の距離がそれより大きくなると、糸巻部１０５を設けてもリード線組１０３同士のほぐれが発生しやすく、絶縁チューブ１０４がほぐれたリード線組１０３の間に入り込んで絡んでしまう可能性があることを考慮して設定されたものである。
【００４４】
好ましくは、隣接する前側の糸巻部１０５と後側の糸巻部１０５との距離が該絶縁チューブ１０４の長さに対して３〜４倍である。このようすれば、リード線組１０３との接続部におけるコイル１０２の引き出し線の断線防止効果、及びリード線組１０３同士のほぐれ抑制効果を更に高めることができる。
【００４５】
なお、４〜８個目のコイル１０２及びそれらに電気的に接続されるリード線組１０３等については、３個目のコイル１０２及びリード線組１０３と同様のため、重複説明を省略する。
【００４６】
以上のように構成された内視鏡挿入形状検出装置５０では、２個目のコイル１０２に対応する絶縁チューブ１０４の後側に１本目及び２本目のリード線組１０３を結束する糸巻部１０５、３個目以降のコイル１０２に対応する各絶縁チューブ１０４の前側及び後側に、複数のリード線組１０３を結束する糸巻部１０５がそれぞれ設けられている。これらの糸巻部１０５を用いて複数のリード線組１０３の位置を固定することにより、リード線組１０３同士のほぐれ及び絶縁チューブ１０４の位置ずれを防止することができ、その結果、コイル１０２の位置ずれを抑制することができる。また、糸巻部１０５で複数のリード線組１０３の位置を固定することで、リード線組１０３によってコイル１０２の引き出し線とリード線組１０３（すなわち、リード線１０３ａ，１０３ｂ）との接続部に加えられる負荷を低減し、応力集中の発生を抑制することができる。このため、接続部におけるコイル引き出し線の断線を防止することができ、コイル１０２の耐久性を向上させることができる。更に、絶縁チューブ１０４が透明である場合、コイル１０２の位置を視認することができるので、コイル１０２の位置を容易に把握することができる。また、上述の内視鏡挿入形状検出装置５０を備える内視鏡システム１によれば、コイル１０２の位置ずれを抑制できるとともに、リード線組１０３との接続部におけるコイル引き出し線の断線を防止できる。
【００４７】
＜コイル震動規制手段の詳細＞
図５は、コイル１０２、あるいはコイル１０２およびリード線組１０３が挿通された、複数のコイル震動規制手段（シリコンゴム製の輪っか部材）１０９を示す図である。図５では、内視鏡１０の挿入部１１の先端から２個目〜８個目までのコイル１０２あるいはコイル１０２およびリード線組１０３と、各輪っか部材１０９との関係が示されているが、コイル１０２の個数は８個に限定されるものではなく、任意に設定することができる。輪っか部材１０９の個数は、コイル１０２の個数−１である。これは、１個目のコイル１０２が絶縁チューブ１０６と抜け止め筒１０８（１０６と１０８で電気絶縁部を構成）によって軸方向と交差する方向（例えば、軸方向と垂直な方向）への動き（震動）が規制されており、輪っか部材１０９を設置する必要がないからである。例えば、１個目のコイル１０２の位置に絶縁チューブ１０６が設置されない場合には、コイル１０２の動きを規制する補強部材として輪っか部材１０９を設けてもよい。
【００４８】
図５（ａ）は、２個目のコイル１０２、および１個目のコイルのためのリード線組１０３と、輪っか部材１０９との関係を示している。図５（ａ）に示されるように、輪っか部材１０９の貫通穴には、２個目のコイル１０２および１個目のコイルのためのリード線組１０３が挿通される。１個目のコイルのためのリード線組１０３は、当該輪っか部材１０９を挿通された後、１個目のコイル１０２に接続される。
【００４９】
輪っか部材１０９は、コイル１０２の中央（重心）付近に、輪っか部材１０９の円柱側縁部１０９１が保護チューブ１０１の内壁面に接触するように設置される。輪っか部材１０９は、保護チューブ１０１の内径と同じかあるいは少し大きめの径を有しているので、保護チューブ１０１内では安定して設置することができ、外部からの電磁波によってコイル１０２が軸方向と垂直方向へ動いて（震動して）しまうことを防止している。また、円柱側縁部１０９１の高さ（輪っか部材１０９の厚さ）は、輪っか部材１０９を保護チューブ１０１内で安定的に設置するのに十分なサイズであることが必要である。ただし、この高さ（厚さ）のサイズが大きすぎると、特に湾曲部１５の湾曲動作に影響を与える可能性がある。このため、このため、輪っか部材１０９の厚さ（円柱側縁部１０９１の長さ）を設定する場合には保護チューブ１０１の曲げ角度を考慮する必要がある。例えば、円柱側縁部１０９１の長さ（保護チューブ１０１が延在する方向の輪っか部材１０９の厚さ）が長すぎると、保護チューブ１０１を最小半径で所定角度だけ曲げた状態にしたとき、保護チューブ１０１が円柱側縁部１０９１に接触してしまい、輪っか部材１０９が保護チューブ１０１を圧迫してしまう。よって、このような保護チューブ１０１の圧迫を生じさせず、かつ輪っか部材１０９の安定性が担保できるような暑さに輪っか部材１０９を構成する必要がある。
なお、輪っか部材１０９の設置位置、円柱側縁部１０９１の高さ（輪っか部材１０９の厚さ）については、３個目以降のコイル１０２についても同じであるため、以下では説明を省略する。
【００５０】
図５（ｂ）は、３個目のコイル１０２、および１から２個目のコイルのためのリード線組１０３と、輪っか部材１０９との関係を示している。図５（ｂ）に示されるように、輪っか部材１０９の貫通穴には、３個目のコイル１０２および１個目および２個目のコイルのためのリード線組１０３が挿通される。１個目および２個目のコイルのためのリード線組１０３は、当該輪っか部材１０９に挿通された後、１個目のコイル１０２および２個目のコイル１０２にそれぞれ接続される。３個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴は、２個目のコイルのためのリード線組１０３を挿通させる必要がある分、２個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴よりも大きく形成されている。
【００５１】
図５（ｃ）は、４個目のコイル１０２、および１から３個目までのコイルのためのリード線組１０３と、輪っか部材１０９との関係を示している。図５（ｃ）に示されるように、輪っか部材１０９の貫通穴には、４個目のコイル１０２および１個目から３個目までのコイルのためのリード線組１０３が挿通される。１個目から３個目のコイルのためのリード線組１０３は、当該輪っか部材１０９に挿通された後、１個目のコイル１０２から３個目のコイル１０２にそれぞれ接続される。４個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴は、３個目のコイルのためのリード線組１０３を挿通させる必要がある分、３個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴よりも大きく形成されている。
【００５２】
図５（ｄ）は、５個目のコイル１０２、および１から４個目までのコイルのためのリード線組１０３と、輪っか部材１０９との関係を示している。図５（ｄ）に示されるように、輪っか部材１０９の貫通穴には、５個目のコイル１０２および１個目から４個目までのコイルのためのリード線組１０３が挿通される。１個目から４個目までのコイルのためのリード線組１０３は、当該輪っか部材１０９に挿通された後、１個目のコイル１０２から４個目のコイル１０２にそれぞれ接続される。５個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴は、４個目のコイルのためのリード線組１０３を挿通させる必要がある分、４個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴よりも大きく形成されている。
【００５３】
図５（ｅ）は、６個目のコイル１０２、および１から５個目のコイルのためのリード線組１０３と、輪っか部材１０９との関係を示している。図５（ｅ）に示されるように、輪っか部材１０９の貫通穴には、６個目のコイル１０２および１個目から５個目までのコイルのためのリード線組１０３が挿通される。１個目から５個目までのコイルのためのリード線組１０３は、当該輪っか部材１０９に挿通された後、１個目のコイル１０２から５個目のコイル１０２にそれぞれ接続される。６個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴は、５個目のコイルのためのリード線組１０３を挿通させる必要がある分、５個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴よりも大きく形成されている。
【００５４】
図５（ｆ）は、７個目のコイル１０２、および１から６個目のコイルのためのリード線組１０３と、輪っか部材１０９との関係を示している。図５（ｆ）に示されるように、輪っか部材１０９の貫通穴には、７個目のコイル１０２および１個目から６個目までのコイルのためのリード線組１０３が挿通される。１個目から６個目までのコイルのためのリード線組１０３は、当該輪っか部材１０９に挿通された後、１個目のコイル１０２から６個目のコイル１０２にそれぞれ接続される。７個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴は、６個目のコイルのためのリード線組１０３を挿通させる必要がある分、６個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴よりも大きく形成されている。
【００５５】
図５（ｇ）は、８個目のコイル１０２、および１から７個目のコイルのためのリード線組１０３と、輪っか部材１０９との関係を示している。図５（ｇ）に示されるように、輪っか部材１０９の貫通穴には、８個目のコイル１０２および１個目から７個目までのコイルのためのリード線組１０３が挿通される。１個目から７個目までのコイルのためのリード線組１０３は、当該輪っか部材１０９に挿通された後、１個目のコイル１０２から７個目のコイル１０２にそれぞれ接続される。７個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴は、７個目のコイルのためのリード線組１０３を挿通させる必要がある分、７個目のコイルのための輪っか部材１０９の貫通穴よりも大きく形成されている。
【００５６】
以上のように、８個目のコイル１０２のための輪っか部材１０９の貫通穴が最大となっている。
【００５７】
本実施形態では、８個目までのコイル１０２にコイル震動規制手段１０９（例えば、上述の輪っか部材１０９あるいは後述のシリコングリス１０９等）を設置し、全てのコイルの動きを規制するようにしているが、湾曲部１５に含まれ、動きが大きくなりやすい２個目のコイル１０２にのみ（湾曲部１５内に含まれるが、１個目のコイル１０２は、絶縁チューブ１０６と抜け止め筒１０８によって動きを規制されているため）コイル震動規制手段１０９を設けるようにしてもよい。ただし、全てのコイル１０２にコイル震動規制手段１０９を施せば安定性は確実に得ることができる。つまり、保護チューブ１０１には、座屈防止用の金属コイル（例えば、保護チューブ１０１のうち、１個目及び２個目のコイル１０２を覆う第１部分１０１ａ）が巻回するように形成され、３個目から８個目のコイル１０２を覆う第２部分１０１ｂは樹脂管のみによって形成されている（ただし、３個目から８個目までの部分にも座屈防止用金属コイルを巻回するようにしてもよい）。また、内視鏡１０には上記座屈防止用金属コイル以外にも様々な金属部材（例えば、内視鏡１０の剛性を担保するための金属ブレード）が装備されているため、座屈防止用金属コイルだけでなく金属部材（剛性担保用金属ブレード）が何らかの原因で磁化してしまった場合、コイル１０２に対して悪影響（震動させて雑音の発生原因となる）を与える可能性がある。そこで、全てのコイル１０２にコイル震動規制手段１０９を施すことは有益である。
【００５８】
また、保護チューブ１０１の径は、操作部１２に近い８個目のコイル１０２が配置される位置から内視鏡１０の挿入部１１の先端部１１ａに掛けて細くなるようにしてもよい。つまり、保護チューブ１０１の８個目のコイル１０２が配置される位置では、１つのコイル１０２と８セットのリード線組１０３（１個目のコイルから８個目のコイルに接続されるリード線組１０３）が収容されている。このため、先端部１１ａから操作部１２に延びるに従って収容量が増えて行っている。そこで、保護チューブ１０１の径を上記のように変化させることにより、リード線組１０３やコイル１０２による収容量の差異に対応するようにすることができる。
【００５９】
なお、輪っか部材１０９の設置は、(i)保護チューブ１０１に必要個数の輪っか部材１０９を挿入し、各コイル１０２が配置される位置に位置決めすることと、(ii)各リード線組１０３がはんだ付け等により接続された各コイル１０２を保護チューブ１０１に挿入し、各コイル１０２および各リード線組１０３を輪っか部材１０９の貫通穴に挿通させながら各コイル１０２を位置決めすることと、により実現される。
【００６０】
＜コイル震動規制手段の変形例＞
図６は、コイル震動規制手段１０９の変形例を示す図である。図５では、コイル震動規制手段１０９として輪っか部材１０９を用いているが、当該変形例では、輪っか部材１０９の代わりに、粘性のあるジェル剤１０９を、保護チューブ１０１において各コイル１０２が配置される位置に設置（充填）している。
【００６１】
粘性のあるジェル剤１０９は、導電性がなく、微生物が入っていないジェル剤であり、例えば、シリコングリス剤やシリコンジェル剤などを用いることができる。ジェル剤１０９は、図６（ａ）から（ｇ）に示されるように、例えば、コイル１０２の全体を覆うように保護チューブ１０１に充填される。また、各コイル１０２および各リード線組１０３は、ジェル剤１０９によって保持され、保護チューブ１０１の内壁に接触しないように、配置される。このように、各コイル１０２および各リード線組１０３をジェル剤１０９によって保持するように保護チューブ１０１内に収容するので、各コイル１０２の動き（特に、軸方向と交差する方向（例えば、垂直な方向）の動き）を規制することができる。例えば、外部から与えられる電磁波（磁場）によって発生する各コイルの振動や内視鏡１０内の金属部材（例えば、座屈防止用金属コイルや剛性担保用金属ブレード）が磁化することによって起こる各コイルの振動を防止し、各コイル１０２によって発生する電気信号（検出信号）にノイズが含まれることを防止することができるようになる。
【００６２】
＜まとめ＞
（i）以上、本発明の実施形態について詳述したが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本開示の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【００６３】
例えば、上述の実施形態では、絶縁チューブ１０４（すなわち、３個目〜８個目の絶縁チューブ１０４）の前側及び後側の両側にリード線組１０３が複数あった場合に、その前後両側に糸巻部１０５を設けることを説明したが、前後両側の一方側のみに糸巻部１０５を設けても良い。また、糸巻部１０５を設ける箇所は上述した内容に限られずに、必要に応じて適宜変更しても良い。更に、上述の実施形態において、複数のリード線組を結束する結束部として糸巻部の例を説明したが、接着剤を用いた結束部、挟みのような金具を用いた結束部などであっても良い。
【００６４】
また、上述の実施形態では、内視鏡１０の外部に設けられる磁場発生装置３０から発生させた磁界を、内視鏡１０の挿入部１１の内部に配置されたコイル１０２によって検出する方式を挙げて説明したが、本発明は内視鏡の挿入部の内部に配置されたコイルから磁界を発生させ、その磁界を内視鏡の外部に設けられる磁界検出装置で検出する方式にも適用される。
【００６５】
（ii）本実施形態による位置検出用プローブ装置（位置検出用プローブ１００）は、被検体の内部に挿入される内視鏡１０の挿入部１１の形状を検出する。当該位置検出用プローブ装置においては、コイル運動規制手段（コイル震動規制手段１０９に相当）が保護チューブ部材１０１の内部に収容される。このコイル運動規制手段は、複数のコイル１０１のうち、少なくとも挿入部の先端から２番目のコイル１０２が配置される位置に設置されて、当該２番目のコイル１０２の動きを規制するものである。このように位置検出用プローブ装置を構成することにより、コイル１０２の動き（例えば、軸方向と交差する方向（軸方向と垂直な方向）の動きや振動）を規制することができる。このため、内視鏡１０内に装備された金属部材や座屈防止用金属コイルが磁化していた場合、および外部から電磁波（磁場）が与えられた場合などに、挿入部１１に配置されたコイル（特に、湾曲部１５に配置されたコイル）１０２が振動して、コイル１０２からの電気信号（検出信号）にノイズが含まれてしまうことを防止することができる。従って、挿入可撓管及び湾曲部の形状を示す画像を正確に生成し、オペレータに提供することができるようになる。
【００６６】
ここで、コイル運動規制手段は、例えば、円柱部材の中央部付近に貫通穴が形成された輪っか部材や粘性を有するジェル剤で構成することができる。この輪っか部材は、貫通穴にコイルとリード線組とが挿通されて保護チューブ１０１内に配置される。また、ジェル剤は、コイル１０２とリード線組１０３とが保護チューブ１０１の内側壁面に接しないようにこれらを保持している。このようにすることにより、位置検出用プローブ装置の保護チューブ１０１内における内視鏡挿入形状検出装置５０の収容姿勢を安定させることができる。
【００６７】
なお、コイル運動規制手段は、それぞれのコイル１０２が配置される位置にそれぞれ配置されるようにしてもよい。湾曲部１５だけでなく、内視鏡１０の挿入部１１の全体に亘って、全てのコイル１０２の動き（震動）を規制することができるようになり、ノイズが含まれていない良好な検出信号を確実に取得することができるようになる。
【符号の説明】
【００６８】
１    内視鏡システム
１０    内視鏡
１１    挿入部
１１ａ    先端部
１２    操作部
１３    ユニバーサルケーブル
１４    挿入可撓管
１５    湾曲部
２０    ビデオプロセッサ
３０    磁場発生装置
４０    形状検出部
５０    内視鏡挿入形状検出装置
１００    位置検出用プローブ
１０１    保護チューブ
１０２    コイル
１０３    リード線組
１０３ａ，１０３ｂ    リード線
１０４    絶縁チューブ（電気絶縁部）
１０５    糸巻部（結束部）
１０６    絶縁チューブ（電気絶縁部）
１０８    抜け止め筒（電気絶縁部）
１０９    コイル震動規制手段，輪っか部材，ジェル剤
１０９１    円柱側縁部
【図１】
2019062985.tif 000003
【図２】
2019062985.tif 000004
【図３】
2019062985.tif 000005
【図４】
2019062985.tif 000006
【図５】
2019062985.tif 000007
【図６】
2019062985.tif 000008