(57)【要約】【課題】配線部の破断を防止でき、組み立ての手間がかかることを防止でき、螺旋の内部に配設される部材のための作業スペースを容易に確保でき、十分な情報を確保できる細径な医療機器の検出装置に配設される基板部と、この基板部を有する医療機器の検出装置とを提供すること。【解決手段】螺旋状の基板部３３０は、螺旋状の基板部３３０の内周面に配設される配線部と、電気素子部３１０が配線部と接続するように配設され、螺旋状の基板部３３０によって覆われることで形成される内部空間部３３１とを有する。薄板部材３４０は、狭隙間部３４１ｂを形成する長幅部３４１と、電気素子部３１０が内部空間部３３１に挿入されるための挿入口部として機能する広隙間部３４３ｂを形成する短幅部３４３とを有している。【選択図】      図２Ｂ
2015029642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される挿入部に配設される複数の電気素子部を有し、複数の前記電気素子部が送受信する磁界を基に、前記挿入部の位置と形状とを検出する医療機器の検出装置において、医療機器の検出装置に配設される基板部であって、
基板部は、帯状の薄板部材が螺旋状に巻かれることによって螺旋状に形成されており、
螺旋状の基板部は、螺旋状の基板部の内層に配設される配線部と、前記電気素子部が前記配線部と接続するように配設され、前記薄板部材によって覆われることで形成される内部空間部とを有し、
前記薄板部材は、
螺旋状の基板部が形成される際に螺旋状の狭隙間部を形成し、幅が長い長幅部と、
螺旋状の基板部が形成される際に、前記狭隙間部よりも広く、前記電気素子部が前記内部空間部に挿入されるための挿入口部として機能する広隙間部を形成し、前記長幅部に対して幅が短い短幅部と、
を有することを特徴とする医療機器の検出装置に配設される基板部。
【請求項２】
前記長幅部は、前記薄板部材の長手軸方向において前記短幅部と連接しており、
前記長幅部と前記短幅部とが連接する連接部は、前記電気素子部が前記配線部と接続する接続部をさらに有し、
前記連接部を含む前記接続部は、前記広隙間部を通じて外部に露出していることを特徴とする請求項１に記載の医療機器の検出装置に配設される基板部。
【請求項３】
前記長幅部は、前記広隙間部から前記内部空間部に挿入された前記電気素子部を覆うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医療機器の検出装置に配設される基板部。
【請求項４】
前記薄板部材の前記長手軸方向において前記短幅部の中心軸が前記長幅部の中心軸と同軸上に配設されるように、前記薄板部材の幅方向において前記短幅部の両端は前記長幅部に対して切り欠かれていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の医療機器の検出装置に配設される基板部。
【請求項５】
前記内部空間部に配設され、さらに前記短幅部と前記広隙間部とを含む領域に少なくとも配設され、基板部における硬さが滑らかに変化するように、前記領域における硬さを補充する補充部材をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の医療機器の検出装置に配設される基板部。
【請求項６】
前記内部空間部に配設され、さらに前記電気素子部に隣接する領域に少なくとも配設され、基板部における硬さが滑らかに変化するように、前記領域における硬さを補充する補充部材をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の医療機器の検出装置に配設される基板部。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の基板部を有することを特徴とする医療機器の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内視鏡等の医療機器が被検体内に挿入された際、被検体内における医療機器の形状などを検出する医療機器の検出装置に配設される基板部と、この基板部を有する医療機器の検出装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療機器として、例えば内視鏡が挙られる。この内視鏡の挿入部が被検体内に挿入された際、挿入部は被検体内の形状に合わせて複雑に曲がる。このため、曲がっている挿入部の形状と、被検体内における挿入部の位置とを検出することが、重要になっている。このため、例えば特許文献１と特許文献２と特許文献３と特許文献４と特許文献５とに開示されているような検出装置が開発されている。これら装置は、内視鏡の挿入部に配設されている多数の送信コイルと、内視鏡の外部に配設されている受信コイルとして機能するアンテナとを有している。送信コイルは磁界を時分割に送信し、受信コイルはこの磁界を受信する。これにより装置は、全ての送信コイルの位置を検出し、この検出結果から挿入部の形状及び位置を検出している。なお送信コイルと受信コイルとは、互いに逆に配設されてもよい。つまり検出装置は、内視鏡の外部に配設され、送信コイルとして機能するアンテナと、内視鏡の挿入部に配設されている多数の受信コイルとを有していてもよい。
【０００３】
特許文献１において、磁気センサ用コイルと配線部材である信号線とは、螺旋管に一体的に配設されている。  
特許文献２において、複数のコイル装置は、軸方向に沿って所定間隔で配設されている。コイル装置には、配線部材であるリード線が配設されている。各リード線は、プローブの先端側から基端側に向けて延出されている。  
特許文献３において、電極細線は、カテーテルの遠位部分の周囲に螺旋状に巻き付けられている。電極細線は、電極配列を含む。電極細線は、可撓性のマイクロ回路を含む。電極配列は、この基板の外側面上に固着されている。  
特許文献４において、送信コイルとして機能する圧電素子は、ケースの先端部のみに配設されている。この圧電素子は、フレキシブル基板と接続している。信号線を有するこのフレキシブル基板は、可撓性を有する外皮内に螺旋状に巻回して配設されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３０１３３号公報
【特許文献２】特開２００３−７９５６６号公報
【特許文献３】特開２００５−５２６４７号公報
【特許文献４】特開２００４−３２１４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１において、信号線は、挿入部が湾曲する際に、破断する虞が生じる。  
特許文献２において、挿入部が湾曲する際に、リード線は破断する虞が生じる。またこのような構成では、組み立ての手間がかかる。またリード線の数は、基端にいくほど増える。このため、検出装置を細径することは容易ではない。  
特許文献３において、電極配列は、外側面上に固着されているため、外力を受けやすく、外力を受けると壊れやすい。このため電極配列は、螺旋の内部に配設されることが考えられる。しかしながら、この場合、電極配列を螺旋の内部に配設するための作業スペースは、カテーテルにおいて容易に確保されない。  
特許文献４において、圧電素子は、ケースの先端部のみに配設されている。このため、挿入部の位置と形状とを検出するには、情報が不十分である。
【０００６】
前記を考慮すると、配線部の破断を防止でき、組み立ての手間がかかることを防止でき、螺旋の内部に配設される送信コイルのための作業スペースを容易に確保でき、十分な情報を確保できる細径な医療機器の検出装置が望まれている。
【０００７】
このため本発明は、配線部の破断を防止でき、組み立ての手間がかかることを防止でき、螺旋の内部に配設される部材のための作業スペースを容易に確保でき、十分な情報を確保できる細径な医療機器の検出装置に配設される基板部と、この基板部を有する医療機器の検出装置と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】
【０００８】
本発明は目的を達成するために、被検体内に挿入される挿入部に配設される複数の電気素子部を有し、複数の前記電気素子部が送受信する磁界を基に、前記挿入部の位置と形状とを検出する医療機器の検出装置において、医療機器の検出装置に配設される基板部であって、基板部は、帯状の薄板部材が螺旋状に巻かれることによって螺旋状に形成されており、螺旋状の基板部は、螺旋状の基板部の内層に配設される配線部と、前記電気素子部が前記配線部と接続するように配設され、前記薄板部材によって覆われることで形成される内部空間部とを有し、前記薄板部材は、螺旋状の基板部が形成される際に螺旋状の狭隙間部を形成し、幅が長い長幅部と、螺旋状の基板部が形成される際に、前記狭隙間部よりも広く、前記電気素子部が前記内部空間部に挿入されるための挿入口部として機能する広隙間部を形成し、前記長幅部に対して幅が短い短幅部と、を有することを特徴とする医療機器の検出装置に配設される基板部を提供する。
【０００９】
また本発明は目的を達成するために、前記に記載の基板部を有することを特徴とする医療機器の検出装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、配線部の破断を防止でき、組み立ての手間がかかることを防止でき、螺旋の内部に配設される部材のための作業スペースを容易に確保でき、十分な情報を確保できる細径な医療機器の検出装置に配設される基板部と、この基板部を有する医療機器の検出装置とを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、検出装置を含む内視鏡装置の概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、送信ユニットの概略構成図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、基板部と、薄板部材と、電気素子部と、補充部材との相対的な位置関係を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、電気素子部を基板部に配設することを説明する図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、補充部材を基板部に配設することを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。  
［第１の実施形態］  
［構成］  
図１と図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄとを参照して、第１の実施形態について説明する。  
なお、例えば、一部の図面では図示の明瞭化のために、部材の一部の図示を省略または簡略している。
【００１３】
［内視鏡装置１００］  
図１に示すような内視鏡装置１００は、例えば検査室や手術室等などに配設される。図１に示すように、内視鏡装置１００は、患者等の体腔（管腔）内を撮像する内視鏡１０と、この内視鏡１０によって撮像された患者等の体腔内の画像を画像処理する画像処理装置１１０（例えばビデオプロセッサ）とを有している。また内視鏡装置１００は、画像処理装置１１０と接続され、内視鏡１０によって撮像され、画像処理装置１１０によって画像処理された患者等の体腔内の画像を表示する表示部１２０と、内視鏡１０から出射される照明光のために光を出射する光源装置１３０とをさらに有している。また内視鏡装置１００は、後述する送信コイルに電力を供給するとともに、後述するアンテナ内の受信コイルの電圧を検出し、検出結果を基に挿入部２０の挿入形状を推定する挿入形状推定装置１４０をさらに有している。また内視鏡装置１００は、内視鏡１０と画像処理装置１１０と表示部１２０と光源装置１３０と挿入形状推定装置１４０とを含む内視鏡装置１００の全体を制御する制御装置１５０をさらに有している。
【００１４】
［内視鏡１０］  
内視鏡１０は、例えば体腔等の管腔に挿入される中空の細長い挿入部２０と、挿入部２０の基端部と連結し、内視鏡１０を操作する操作部３０とを有している。
【００１５】
［挿入部２０］  
挿入部２０は、挿入部２０の先端部側から挿入部２０の基端部側に向かって、先端硬質部２１と、湾曲部２３と、可撓管部２５とを有している。先端硬質部２１の基端部は湾曲部２３の先端部と連結し、湾曲部２３の基端部は可撓管部２５の先端部と連結している。先端硬質部２１と、湾曲部２３と、可撓管部２５とは、挿入部２０の中心軸に沿って配設されている。
【００１６】
［先端硬質部２１］  
先端硬質部２１は、挿入部２０の先端部であり、硬く、曲がらない。先端硬質部２１は、例えばステンレス鋼材製等によって形成された本体部（図示せず）と、本体部の外周を覆う外皮（図示せず）とを有する。本体部は、例えば、硬質であり、円柱状である。外皮は、チューブ状に形成されており、絶縁性を有する。
【００１７】
［湾曲部２３］  
湾曲部２３は、後述する湾曲操作部３７の操作によって、例えば上下左右といった所望の方向に能動的に湾曲する。湾曲部２３が湾曲することにより、先端硬質部２１の位置と向きとが変わり、図示しない照明光が観察対象物に照明され、観察対象物が観察視野内に捉えられる。この観察対象物とは、例えば、被検体（例えば体腔）内における患部や病変部等である。
【００１８】
湾曲部２３は、例えば、隣り合う図示しない節輪同士が回動可能となるように互いに連結している複数の節輪を有する。湾曲部２３は、複数の例えば略円筒（環状）形状の節輪が挿入部２０の中心軸方向に沿って並設されていることで、構成されている。隣り合う（挿入部２０の中心軸方向に沿って前後に位置する）節輪同士は、例えばピンなどの連結部材によって互いに回動可能に連結されている。このように隣り合う節輪同士が互いに回動可能に連結されることで、上述したように湾曲（回動）可能な湾曲部２３が形成される。
【００１９】
各節輪は、節輪の内周面に配設され、図示しない湾曲ワイヤが挿通して、湾曲ワイヤを保持する図示しない保持部材を有している。保持部材は、例えば円筒形状を有している。保持部材は、節輪の内周面に例えば溶接によって固定されている。保持部材は４つ配設されており、保持部材同士は節輪の周方向に互いに９０°離れている。節輪に配設されている各保持部材は、湾曲部２３の長手方向において、同一直線上に配設されている。
【００２０】
湾曲ワイヤの先端部は、先端硬質部２１と接続している。湾曲ワイヤは、湾曲部２３と可撓管部２５と本体部３１とを挿通している。湾曲ワイヤの基端部は、湾曲操作部３７と接続している。湾曲操作部３７が操作され、湾曲ワイヤが牽引されることによって、湾曲部２３は湾曲する。
【００２１】
なお湾曲部２３の先端部に配設されている節輪は、図示しない口金などの連結部材を介して先端硬質部２１と連結している。また湾曲部２３の基端部に配設されている節輪は、図示しない口金などの連結部材を介して可撓管部２５の先端部と連結している。
【００２２】
［可撓管部２５］  
可撓管部２５は、所望な可撓性を有している。よって可撓管部２５は、外力を受けることによって受動的に曲がる。この外力は、例えば、可撓管部２５の中心軸（挿入部２０の中心軸）に対して所望の角度から可撓管部２５にかかる力を示す。可撓管部２５は、操作部３０における後述する本体部３１から延出されている管状部材である。
【００２３】
［操作部３０］  
操作部３０は、可撓管部２５が延出している本体部３１と、本体部３１の基端部と連結し、内視鏡１０を操作する操作者によって把持される把持部３３と、把持部３３と接続し、把持部３３の側面から延出されているユニバーサルコード４１とを有している。
【００２４】
［本体部３１］  
本体部３１は、処置具挿入口３５ａを有している。処置具挿入口３５ａは、図示しない処置具挿通チャンネルの基端部と連結している。処置具挿通チャンネルは、挿入部２０の内部に配設され、可撓管部２５から先端硬質部２１に渡って配設されている。処置具挿通チャンネルの先端部は、先端硬質部２１に配設されている図示しない先端開口部と連通している。処置具挿入口３５ａは、図示しない内視鏡用処置具を処置具挿通チャンネルに挿入するための挿入口である。図示しない内視鏡用処置具は、処置具挿入口３５ａから処置具挿通チャンネルに挿入され、先端硬質部２１側まで押し込まれる。そして内視鏡用処置具は、先端開口部から突出される。
【００２５】
［把持部３３］  
把持部３３は、湾曲部２３を湾曲操作する湾曲操作部３７と、スイッチ部３９とを有している。
【００２６】
［湾曲操作部３７］  
湾曲操作部３７は、湾曲ワイヤによって湾曲部２３を左右に湾曲操作させる左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと、湾曲ワイヤによって湾曲部２３を上下に湾曲操作させる上下湾曲操作ノブ３７ＵＤと、湾曲した湾曲部２３の位置を固定する固定ノブ３７ｃとを有している。
【００２７】
［スイッチ部３９］  
スイッチ部３９は、吸引スイッチ３９ａと、送気・送水スイッチ３９ｂと、内視鏡撮影用の各種スイッチ３９ｃとを有している。吸引スイッチ３９ａと送気・送水スイッチ３９ｂと各種スイッチ３９ｃとは、把持部３３が操作者に把持された際に、操作者の手によって操作される。  
吸引スイッチ３９ａは、吸引開口部を兼ねる前記した先端開口部から吸引チャンネルを兼ねる処置具挿通チャンネルを介して、粘液や流体等を内視鏡１０が吸引するときに操作される。  
送気・送水スイッチ３９ｂは、先端硬質部２１において図示しない撮像ユニットの観察視野を確保するために、図示しない送気チューブと送気・送水チューブとから流体を送気するときと、図示しない送水チューブと送気・送水チューブとから流体を送水するときに操作される。流体は、水や気体を含む。  
送気チューブと、送水チューブと、送気・送水チューブとは、内視鏡１０の内部において、挿入部２０から本体部３１と把持部３３とを介してユニバーサルコード４１にまで配設されている。
【００２８】
［ユニバーサルコード４１］  
ユニバーサルコード４１は、画像処理装置１１０と光源装置１３０と挿入形状推定装置１４０とに着脱可能な接続コネクタ４１ａを有している。接続コネクタ４１ａは、内視鏡１０と、各種装置（画像処理装置１１０、光源装置１３０、挿入形状推定装置１４０）とを接続し、これらの間でデータが送受信されるために配設されている。  
画像処理装置１１０と光源装置１３０と挿入形状推定装置１４０と制御装置１５０とは、互いに電気的に接続されている。これら画像処理装置１１０と光源装置１３０と挿入形状推定装置１４０とは、接続コネクタ４１ａを介して内視鏡１０に対して着脱自在に接続される。
【００２９】
［検出装置２００］  
図１と図２Ａとに示すように、内視鏡装置１００は、医療機器である例えば内視鏡１０において、内視鏡１０の挿入部２０の位置や形状などを検出する医療機器の検出装置２００をさらに有している。このような検出装置２００は、被検体内に挿入される挿入部２０に配設される複数の電気素子部３１０を有している。電気素子部３１０は、それぞれ磁界を送信する。検出装置２００の図示しない受信ユニットは、当該複数の電気素子部３１０からそれぞれ送信される磁界を受信及び磁界を検出する。そして検出装置２００の挿入形状推定装置１４０は、検出結果を基に、複数の電気素子部３１０の各位置と各向きとを算出する。さらに検出装置２００の挿入形状推定装置１４０は、算出した各位置と各向きとを基に挿入部２０の位置と形状とを推定する。
【００３０】
図１と図２Ａとに示すように、検出装置２００は、前記した挿入形状推定装置１４０と、電気素子部３１０を有する送信ユニット３００と、図示しない受信ユニットとを有している。挿入形状推定装置１４０と送信ユニット３００とは、内視鏡１０を含む内視鏡装置１００に配設されている。受信ユニットは、患者等の被検体の外部、且つ内視鏡装置１００が配設される例えば検査室や手術室等などに配設される。
【００３１】
なお医療機器は、前記に限らず、例えば、鉗子やカテーテル等であってもよい。この場合、検出装置２００は、鉗子等に配設されることで、鉗子の位置や形状なども検出可能である。
【００３２】
［送信ユニット３００］  
図１に示すように、送信ユニット３００は、例えば内視鏡１０の内部に予め配設されている。なお送信ユニット３００は、内視鏡１０とは別体として機能し、処置具挿入口３５ａから処置具挿通チャンネルに挿入されてもよい。この場合、送信ユニット３００は、例えば、処置具挿入口３５ａと処置具挿通チャンネルに挿入可能な寸法及び形状を有している。
【００３３】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、送信ユニット３００は、電気素子部３１０と、電気素子部３１０が配設される基板部３３０と、基板部３３０に配設される補充部材３５０と、基板部３３０を覆う図示しない外皮チューブとを有している。
【００３４】
［電気素子部３１０の構成］  
図２Ａと図２Ｂとに示すように、電気素子部３１０は、基板部３３０に配設される。電気素子部３１０の配設位置については、後述する。  
電気素子部３１０は、複数のフレーム期間毎に磁界を送信する送信部として機能する例えば、複数の送信コイルを有している。電気素子部は、例えば３０個配設されている。これら送信コイルは、互いに所望間隔毎に配設されている。送信コイルは、電力を供給されることで、磁界（電磁界）を発生し、磁界を送信する。
【００３５】
送信コイルは、図示しないリレー部を介して図示しない送信用電源と接続している。そして送信コイルは、送信用電源から基板部３３０の配線部を介して電力を供給される。  
リレー部は、例えば接続コネクタ４１ａまたは本体部３３などに配設されている。リレー部は、電力が送信コイルに対して選択的に供給されるために、配設されている。詳細には、リレー部は、例えば複数の送信コイルにそれぞれ接続される複数のリレーを有している。リレー部が磁界を送信する送信コイルに対応するリレーをオンすることにより、当該送信コイルにリレーを介して送信用電源から交流電力が供給される。  
送信用電源は、例えば挿入形状推定装置１４０などに配設されている。この送信用電源は、少なくとも２つ以上の異なる周波数、例えば第１の周波数ｆ１（＝４００Ｈｚ）と第２の周波数ｆ２（＝８００Ｈｚ）との各交流電力を出力できるように構成されている。この送信用電源からリレー部を通して各送信コイルへの電力供給は、例えばユニバーサルコード内に複数の電力供給線を配設することにより行われる。なお、例えば、リレー部と送信用電源等は、送信ユニット３００に含まれてもよい。
【００３６】
［基板部３３０］  
図２Ａと図２Ｂとに示すように、基板部３３０は、帯状の薄板部材３４０が薄板部材３４０の長手軸Ｃの軸回りに螺旋状に巻かれることによって螺旋状に形成されている。薄板部材３４０については、後述する。前記によって、基板部３３０は、立体的に形成されており、中空形状を有する。よって、基板部３３０は、薄板部材３４０である螺旋状の基板部３３０によって覆われることで形成される内部空間部３３１を有することとなる。螺旋状の基板部３３０は、弾発性を有する螺旋状の弾性管部材として機能する。そして基板部３３０は、コイルパイプ状に形成されている。
【００３７】
このような基板部３３０は、前記した図示しない外皮チューブによって覆われている。この状態で、基板部３３０は、挿入部２０の内部に配設されている。
【００３８】
また図２Ａと図２Ｂとに示すように、基板部３３０は、基板部３３０の内層に配設され、電気信号を伝送する図示しない配線部と、電気素子部３１０が配線部と接続する接続部として機能するパッド部３３５とをさらに有している。電気素子部３１０は、パッド部３３５に例えばはんだによって固定される。パッド部３３５は、螺旋状の基板部３３０の形状に対応して、湾曲している。パッド部３３５は、例えば、円弧形状を有している。パッド部３３５の接続部である電極部は、基板部３３０の内周面に配設されている。
【００３９】
［基板部３３０のベース板である薄板部材３４０］  
図２Ａと図２Ｂとに示すように、薄板部材３４０は、薄く、細長い平板部材である。薄板部材３４０の厚みは、パッド部３３５の電極部を除き一定である。薄板部材３４０は、例えば、フレキシブル性を有しているプリント基板である。このため、基板部３３０と、基板部３３０のベース板として機能する薄板部材３４０とは、例えば、湾曲可能となっている。薄板部材３４０は、前記した配線部を薄板部材３４０（基板部３３０）の内層に予め有している。ただし配線部は、パッド部３３５の電極部のみにて露出している。
【００４０】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、薄板部材３４０は、幅が長い長幅部３４１と、薄板部材３４０の幅方向において例えば切り欠かれることによって形成され、長幅部３４１に対して幅が短い短幅部３４３とを有している。長幅部３４１は薄板部材３４０の一部であり、短幅部３４３は薄板部材３４０の他部である。長幅部３４１と短幅部３４３とは、螺旋状の基板部３３０において、例えば、螺旋の略１巻に該当する。
【００４１】
図２Ｂに示すように、薄板部材３４０の長手軸方向において短幅部３４３の中心軸が長幅部３４１の中心軸と同軸上に配設されるように、薄板部材３４０の幅方向において短幅部３４３の両端は長幅部３４１に対して切り欠かれている。このため、短幅部３４３は、薄板部材３４０の幅方向において短幅部３４３の両脇に配設されている切り欠き部３４３ａを有することとなる。
【００４２】
図２Ｂに示すように、また薄板部材３４０は、パッド部３３５をさらに有している。パッド部３３５、短幅部３４３、長幅部３４１の順で、これらは配設されている。薄板部材３４０の長手軸方向において、例えば、長幅部３４１は、短幅部３４３よりも長い。
【００４３】
短幅部３４３の両端において、短幅部３４３の一端は、この一端と隣り合う長幅部３４１と連接している。このため、短幅部３４３は、長幅部３４１と一体である。  
また図２Ｂに示すように、短幅部３４３の両端において、短幅部３４３の他端は、パッド部３３５と連接している。またパッド部３３５は、短幅部３４３の他端側における長幅部３４１と連接している。つまりパッド部３３５は、長幅部３４１と短幅部３４３とによって挟持されており、長幅部３４１と短幅部３４３とを連接させる連接部として機能する。パッド部３３５は、薄板部材３４０の長手軸方向において、例えば、短幅部３４３の両端において、いずれか一方に配設されている。薄板部材３４０がコイルパイプ状の基板部３３０として形成されることと同様に、パッド部３５５も基板部３３０に対応するように湾曲している。
【００４４】
なお短幅部３４３と長幅部３４１とが連接する連接部がパッド部３３５として直接機能してもよいし、連接部にパッド部３３５が配設されていてもよい。連接部を含むパッド部３３５は、後述する広隙間部３４３ｂを通じて外部に露出している。言い換えると、基板部３３０の内周面に配設されているパッド部３３５の電極部は、広隙間部３４３ｂを通して基板部３３０の外周から目視できる状態となっている。
【００４５】
前記したように、薄板部材３４０が薄板部材３４０の長手軸Ｃの軸回りに螺旋状に巻回することによって、螺旋状の基板部３３０が形成される。そして、螺旋状の隙間部が形成される。また、このとき、長幅部３４１と短幅部３４３とも螺旋状に形成される。同時に、長幅部３４１は、螺旋状の狭隙間部３４１ｂを形成する。また切り欠き部３４３ａが配設されるため、短幅部３４３は狭隙間部３４１ｂよりも広い広隙間部３４３ｂを形成する。言い換えると広隙間部３４３ｂは、螺旋状の基板部３３０の長手軸方向において狭隙間部３４１ｂよりも長い長さを有する。狭隙間部３４１ｂと広隙間部３４３ｂとは、例えば螺旋状に形成されている。狭隙間部３４１ｂは隙間部の一部であり、広隙間部３４３ｂは隙間部の他部である。
【００４６】
狭隙間部３４１ｂと広隙間部３４３ｂとは、螺旋方向において互いに連通している。また狭隙間部３４１ｂと広隙間部３４３ｂとは、螺旋状の基板部３３０の径方向において、内部空間部３３１と連通している。そして、詳細については後述するが、図２Ｃと図２Ｄとに示すように、広隙間部３４３ｂは、電気素子部３１０と補充部材３５０とが内部空間部３３１に挿入されるための挿入口部として機能する。そして長幅部３４１は、広隙間部３４３ｂから内部空間部３３１に挿入された電気素子部３１０を覆う。
【００４７】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、広隙間部３４３ｂと狭隙間部３４１ｂとは、薄板部材３４０の長手軸方向において、例えば、交互に配設されている。
【００４８】
［電気素子部３１０の配設位置］  
図２Ａに示すように、電気素子部３１０は、配線部と接続するように、内部空間部３３１に配設される。また電気素子部３１０は、螺旋状の基板部３３０、詳細には長幅部３４１によって覆われるように、内部空間部３３１に配設される。電気素子部３１０は、電気素子部３１０同士が同一直線上に配設されるように、基板部３３０の内周面に載置されている。このため、螺旋状の基板部３３０の周方向において、電気素子部３１０は、同じ位置に配設されている。電気素子部３１０は、基板部３３０の長手軸に沿って、所望する間隔離れて配設されている。
【００４９】
電気素子部３１０は、電気素子部３１０の一端部に配設され、パッド部３３５と電気的に接続する端子部３１１を有している。端子部３１１は、例えば、半田によってパッド部３３５の電極部に固定される。
【００５０】
電気素子部３１０の外径は螺旋状の基板の内径と略同一であり、電気素子部３１０の外形は螺旋状の基板の内形と略同一である。電気素子部３１０は、電気素子部３１０の外周面が基板部３３０（長幅部３４１）の内周面に密着するように、内部空間部３３１に配設されている。
【００５１】
［補充部材３５０］  
図２Ａと図２Ｂとに示すように、また前記したように、広隙間部３４３ｂは狭隙間部３４１ｂよりも広い。このため螺旋状の基板部３３０において、短幅部３４３と広隙間部３４３ｂとを含む領域３４３ｃは曲がり易く、長幅部３４１と狭隙間部３４１ｂとを含む領域３４１ｃは曲がり難い。言い換えると、領域３４３ｃの座屈耐性は低く、領域３４３ｃは柔らかく破断しやすい。また領域３４１ｃの座屈耐性は高く、領域３４１ｃは硬く破断しにくい。  
特に、本実施形態では、前記したように、電気素子部３１０は、長幅部３４１に配設される。このため、電気素子部３１０の硬さが領域３４１ｃに加わる。よって、領域３４３ｃの硬さと、電気素子部３１０を含む領域３４１ｃの硬さとのばらつきは、領域３４３ｃの硬さと領域３４１ｃの硬さとのばらつきよりもさらに大きくなる。結果として、領域３４３ｃと領域３４１ｃとでは、硬さの急激な変化が生じる。これにより、硬さは、基板部３３０においてばらつきが生じる。特に硬さの急激な変化が生じると、生じた部分に応力がかかり、この部分は破断し易くなる。
【００５２】
よって図２Ａと図２Ｂとに示すように、基板部３３０は、螺旋状の基板部３３０における硬さが滑らかに変化するように、領域３４３ｃにおける硬さを補充する補充部材３５０をさらに有している。つまり補充部材３５０は、基板部３３０における硬さのばらつきを抑制し、基板部３３０における硬さの急激な変化を抑制及び和らげる。硬さの変化は、例えば、基板部３３０の長手軸方向における変化を示す。補充部材３５０の硬さは、例えば、電気素子部３１０の硬さと領域３４１ｃの硬さとの和から、領域３４３ｃの硬さを引いた半分程度の値になる。
【００５３】
補充部材３５０は、基板部３３０の内部つまり内部空間部３３１に配設される。この場場合、補充部材３５０は、広隙間部３４３ｂから内部空間部３３１に挿入される。また、補充部材３５０は、例えば、少なくとも領域３４３ｃに配設される。そして補充部材３５０は、短幅部３４３によって覆われ、短幅部３４３に固定される。補充部材３５０の外径は螺旋状の基板の内径と略同一であり、補充部材３５０の外形は螺旋状の基板の内形と略同一である。補充部材３５０は、補充部材３５０の外周面が基板部３３０の内周面に密着するように、内部空間部３３１に配設されている。補充部材３５０は、例えば円柱形状を有する。
【００５４】
補充部材３５０は、例えば、樹脂を有している。補充部材３５０は、例えば、樹脂が予め固化された状態で内部空間部３３１に配設される、または液体状の樹脂が内部空間部３３１に充填されて固化される。
【００５５】
また補充部材３５０は、電気素子部３１０の間に配設される。よって、補充部材３５０と電気素子部３１０とは、例えば、螺旋状の基板部３３０の長手軸方向に沿って交互に配設されている。補充部材３５０と電気素子部３１０とは、例えば接着材などによって互いに固定されている。
【００５６】
［受信ユニット］  
図示しない受信ユニットは、アンテナを構成する複数の受信コイル、例えば１２個（ｍ＝１２）の受信コイルを有している。なお、患者等の被検体がヘッド上に載った状態で、患者等の体腔内に挿入部２０が挿入されて患者等の体腔内の観察・処置等が行われる場合に、各受信コイルは、例えば患者等の体腔内に挿入された挿入部２０の各送信コイルから送信される磁界を検出可能な範囲内に配設されている。
【００５７】
これら受信コイルは、それぞれ各送信コイルから送信される各磁界を受信及び検出する。これら受信コイルは、例えば当該コイルの軸の向きがｘ方向に４個、ｙ方向に４個、ｚ方向に４個の計１２個であり、それぞれアンテナ内の異なる位置に配置されている。これら受信コイルは、各送信コイルからそれぞれ送信される各交番磁界をｘｙｚ方向においてそれぞれ検出し、これらｘｙｚ方向の各磁界の強度に応じた電圧を当該受信コイルの両端に発生する。
【００５８】
これら受信コイルの各出力端は、それぞれ挿入形状推定装置１４０に設けられた図示しない電圧検出器と接続している。これら電圧検出器は、それぞれ各受信コイルの両端に発生する電圧レベルを検出し、周波数解析し周波数別に振幅と位相とを算出する。これら電圧検出信号は、挿入形状推定装置１４０に設けられた図示しない位置検出部に送られる。
【００５９】
この位置検出部は、電圧検出器から出力される各電圧検出信号を入力し、これら電圧検出信号により示す電圧レベルの強度すなわちｘｙｚ方向の各磁界の強度に基づいて各送信コイルの各位置と各向きを検出する。これら送信コイルの各位置及び各コイル向きは、位置情報としてメモリに保存される。なお、電圧検出器と位置検出部等とは、受信ユニットに含まれてもよい。そして挿入形状推定装置１４０は、検出された送信コイルの位置と向きとを基に、挿入部２０の位置と形状とを推定する。
【００６０】
［作用］  
配線部は、予め薄板部材３４０に配設される。図２Ａと図２Ｂとに示すように、薄板部材３４０が薄板部材３４０の長手軸Ｃの軸回りに螺旋状に巻かれることによって、螺旋状の基板部３３０が形成される。また図２Ａと図２Ｂとに示すように、狭隙間部３４１ｂと広隙間部３４３ｂとが形成される。
【００６１】
図２Ｃに示すように、直線上の基板部３３０において、電気素子部３１０は、狭隙間部３４１ｂよりも広い広隙間部３４３ｂから内部空間部３３１に挿入される。  
なおこのとき広隙間部３４３ｂの長さは、広げられてもよい。具体的には、例えば広隙間部３４３ｂが外側に位置されるように、基板部３３０は広隙間部３４３ｂにおいて円弧状に折り曲げられる。これにより、広隙間部３４３ｂの長さは、広がる。そしてこの状態で、電気素子部３１０は広げられた広隙間部３４３ｂから内部空間部３３１に挿入されてもよい。  
また、このとき広隙間部３４３ｂの径は、広げられてもよい。具体的には、例えば広隙間部３４３ｂの隙間が更に広がるように、基板部３３０は螺旋形状を解く方向にひねられる。これにより、広隙間部３４３ｂの径は、広がる。そしてこの状態で、電気素子部３１０は広げられた広隙間部３４３ｂから内部空間部３３１に挿入されてもよい。  
このように内部空間部３３１への電気素子部３１０の挿入作業は、広隙間部３４３ｂを通じて実施される。作業スペースは、広隙間部３４３ｂによって確保される。
【００６２】
次に図２Ｃに示すように、例えば、電気素子部３１０は、内部空間部３３１を基板部３３０の長手軸方向に沿って基板部３３０に対してスライドする。このとき電気素子部３１０の外周面は、例えば基板部３３０の内周面をスライドする。そして電気素子部３１０は、端子部３１１がパッド部３３５に固定されるように、例えば長幅部３４１における内部空間部３３１に配設され、長幅部３４１における基板部３３０の内周面に位置決めされる。電気素子部３１０は、長幅部３４１の内部と狭隙間部３４１ｂとに配設される。つまり電気素子部３１０は、領域３４１ｃに配設される。
【００６３】
次に、端子部３１１は、広隙間部３４３ｂを通じて外部に露出しているパッド部３３５に、例えば半田によって機械的に固定されると共に電気的に接合される。  
この半田付け作業の際に、はんだごてなどのツールは、広隙間部３４３ｂを通じて、螺旋状の基板部３３０の内部に挿入可能となる。よって、本実施形態では、半田付け等の電気的接合作業や機械的固定作業が可能となる。  
このようにパッド部３３５への端子部３１１の固定作業は、広隙間部３４３ｂを通じて実施される。作業スペースは、広隙間部３４３ｂによって確保される。  
これにより電気素子部３１０は、ケーブルなどを介さずに、端子部３１１とパッド部３３５とを介して配線部と電気的に接続する。
【００６４】
次に図２Ｄに示すように、補充部材３５０は、電気素子部３１０と同様に、広隙間部３４３ｂから内部空間部３３１に挿入される。  
補充部材３５０は、少なくとも領域３４３ｃに配設されるように、短幅部３４３によって覆われる。また補充部は、領域３４１ｃにも配設され、長幅部３４１によっても覆われる。そして補充部材３５０は、短幅部３４３に固定される。また補充部材３５０は、例えば接着剤によって、電気素子部３１０に固定される。  
このように内部空間部３３１への補充部材３５０の挿入作業と、電気素子部３１０と補充部材３５０との固定作業とは、広隙間部３４３ｂを通じて実施される。作業スペースは、広隙間部３４３ｂによって確保される。
【００６５】
このような基板部３３０は、基板部３３０の外周面が外皮チューブの内周面に密着するように、外皮チューブによって覆われる。この状態で、基板部３３０は、挿入部２０の内部に配設される。
【００６６】
そして、接続コネクタ４１ａは、画像処理装置１１０と光源装置１３０と挿入形状推定装置１４０とに接続する。この状態で、挿入部２０は、体腔等の管腔に挿入される。
【００６７】
そして挿入形状推定装置１４０は、接続コネクタ４１ａと配線部とパッド部３３５とを介して電力を電気素子部３１０に供給する。電気素子部３１０は、磁界を発生し、磁界を送信する。受信ユニットは、この磁界を検出する。挿入形状推定装置１４０は、磁界の強度に基づいて電気素子部３１０の位置と向きを検出する。そして挿入形状推定装置１４０は、検出結果を基に、挿入部２０の形状と位置とを推定する。この推定結果は、例えば表示部１２０に表示される。
【００６８】
［効果］  
一般的な、図示しない送信ユニットは、例えば、電気素子部と、電気素子部と接続し、電気素子部に電力を供給する配線部材と、電気素子部と配設部材と覆う外皮チューブとを有している。１本の配線部材が１つの電気素子部と接続しており、配線部材と電気素子部とからなる組み合わせが複数配設される。配線部材の数は、電気素子部の数に応じて多くなる。  
そして挿入部２０の先端側に配設されている第１の電気素子部と、挿入部２０の基端側に配設されている第２の電気素子部と、第１の電気素子部と接続する配線部材とにおいて、配線部材は、第２の電気素子部の外周に配設されて、挿入部２０の基端側に延出されている。よって電気素子部が多数配設されている場合、例えば、挿入部２０の基端部にいくほど、電気素子部の外周における配線部材の本数が増える。
【００６９】
前記において、配線部材は、挿入部２０が湾曲する際に、破断する虞が生じる。また配線部材の破断を防止するために、配線部材は例えば樹脂などの柔軟な筒部材によって覆われる必要がある。しかしながら、これにより、筒部材で配線部材を覆う手間が増え、送信ユニット自体が太くなってしまう。  
また配線部材と電気素子部との接続は手間がかかり、組み合わせが多いほど組み立て工数が増え、組み立ての手間がかかる。組み立ての手間は、例えば、配線部材と電気素子部との接続が接続した状態で、接続状態が解除されないように、外皮チューブのなかに挿入させる作業の手間を示す。また、電気素子部と配線部材とからなる組み合わせは、互いにばらばらで、互いに固定されていない。よって挿入時において、外皮チューブに対する電気素子部の相対的な位置決めは、手間がかかる。また前記したように、挿入部２０の基端部にいくほど、電気素子部の外周における配線部材の本数が増えるため、送信ユニットが細径になることは容易ではなく、送信ユニット３００の硬さが増す。  
また電気素子部の外周に配設されている配線部材において、電気素子部の周方向における配設部材の位置は、組み立てでは制御できず、ランダムに配設される。このため、配線部材同士が重なり、配線部材が片側に寄ってしまうことも考えられる。結果として、配線部材のバランスが悪く、送信ユニットの一部が厚くなってしまう。
【００７０】
しかしながら、本実施形態では、そもそも前記したような配線部材が配設されていない。このため本実施形態では、配線部材に伴う、前記した、配線部材が破断すること、円筒部材によって送信ユニット３００自体が太くなること、接続の手間がかかること、組み立て工数が増えること、組み立ての手間がかかること、送信ユニット３００が細径になることが容易ではないこと、送信ユニット３００の硬さが増すこと、配線部材のバランスの悪いこと、送信ユニット３００の一部が厚くなることなどは、解消される。
【００７１】
そもそも本実施形態では、配線部材として機能する配線部は予め薄板部材３４０に配設されており、薄板部材３４０（基板部３３０）は例えばフレキシブル性を有しているプリント基板である。  
このため本実施形態では、配線部が破断することを確実に防止できる。  
また本実施形態では、配線部材のように、破断防止のために、配線部を円筒部材に覆う必要はない。よって本実施形態では、送信ユニット３００が太くなることを防止できる。  
また本実施形態では、配線部が薄板部材３４０に配設される際、配線部の位置は制御される。これにより、本実施形態では、配線部は、互いに重なることを防止でき、片側に寄ることを防止できる。また本実施形態では、配線部のバランスを良くでき、送信ユニット３００の一部が厚くなることを防止できる。  
また本実施形態では、配線部材とは異なり、基板部３３０の配線部によって、電気素子部３１０の戻り信号やＧＮＤ線を各電気素子部３１０にて容易に共通化できる。結果として、信号線の本数を削減でき、信号線のためのスペースを削減でき、配線ユニットの径を細くできる。
【００７２】
また基板部３３０の厚みはパッド部３３５の電極部を除き一定である。よって本実施形態では、挿入部２０の基端部にいくほど、基板部３３０の厚みが増えることを防止でき、配線部の数が増えることも防止でき、送信ユニット３００を細径にでき、送信ユニット３００の硬さが増えることを防止できる。
【００７３】
また、電気素子部３１０は、配線部材よりも大きい基板部３３０上の配線部と接続する。  
このため本実施形態では、前記した接続の手間が、電気素子部３１０と細い配線部材との接続の手間よりもかかることを防止できる。また電気素子部３１０と基板部３３０とは、固定によって一体である。よって本実施形態では、電気素子部３１０を含む基板部３３０が外皮チューブへ挿入される際、挿入の手間がかかることを防止でき、外皮チューブに対する電気素子部３１０の相対的な位置決めに手間がかかることを防止できる。このように本実施形態では、組み立ての手間がかかることを防止できる。
【００７４】
また狭隙間部３４１ｂのみが配設されている場合、作業スペースが狭くなる可能性が生じる。よってこの場合、電気素子部３１０は、基板部３３０の外側から内側（内部空間部３３１）に容易に組み込まれず、容易且つ高精度に固定されない。これにより、作業性は、低下してしまう。  
しかしながら本実施形態では、広隙間部３４３ｂによって挿入作業と固定作業とのための作業スペースを容易に確保でき、作業性を高めることができる。よって本実施形態では、電気素子部３１０と補充部材３５０とを、内部空間部３３１に容易に組み込むことができ、容易且つ高精度に固定できる。  
また本実施形態では、広隙間部３４３ｂと狭隙間部３４１ｂとによって、電気素子部３１０の位置の自由度を高めることができる。また本実施形態では、狭隙間部３４１ｂによって、基板部３３０は所望な柔軟性を確保できる。  
また本実施形態では、電力が基板部３３０から電気素子部３１０に供給される際、パッド及び端子部３１１周辺は、発熱する。この場合、本実施形態では、広隙間部３４３ｂによって、効率よく放熱できる。
【００７５】
また本実施形態では、電気素子部３１０が多数配設されるため、十分な情報を確保できる。
【００７６】
また本実施形態では、電気素子部３１０が基板部３３０の外周面に配設されると、電子素子部は例えば外力を受けることで壊れやすく、送信ユニット３００が太くなる。しかしながら基板部３３０は螺旋形状を有し、電気素子部３１０は配線部と接続するように内部空間部３３１に配設される。よって本実施形態では、電気素子部３１０を保護でき、電気素子部３１０が壊れることを防止でき、送信ユニット３００を細径にできる。
【００７７】
また本実施形態では、連接部を含むパッド部３３５は広隙間部３４３ｂを通じて外部に露出する。これにより本実施形態では、広隙間部３４３ｂを通じて容易にパッド部３３５への端子部３１１の固定作業を実施できる。
【００７８】
また本実施形態では、長幅部３４１は電気素子部３１０を覆う。このため本実施形態では、電気素子部３１０を確実に保護できる。
【００７９】
また本実施形態では、短幅部３４３の両端は長幅部３４１に対して切り欠かれている。これにより、本実施形態では、幅方向において強度が均一な短幅部３４３を形成できる。
【００８０】
また本実施形態では、補充部材３５０によって、基板部３３０における硬さの急激な変化を抑制でき、基板部３３０が局所的に破断することを防止できる。また本実施形態では、補充部材３５０によって、基板部３３０全体に渡って高い座屈耐性を備えることができる。
【００８１】
なお本実施形態では、広隙間部３４３ｂから電気素子部３１０が内部空間部３３１に配設されればよいのであって、広隙間部３４３ｂと狭隙間部３４１ｂとの配設関係は特に限定されない。例えば広隙間部３４３ｂ、狭隙間部３４１ｂ、狭隙間部３４１ｂ、広隙間部３４３ｂ、狭隙間部３４１ｂ、狭隙間部３４１ｂ・・・と順に配設されていてもよい。これに合わせて、電気素子部３１０と補充部材３５０との配設位置はとくに限定されない。
【００８２】
また本実施形態では、基板部３３０は、立体的に形成されている。このため、必要に応じて、基板部３３０を覆う外皮チューブを不要にでき、基板部３３０を挿入部２０に直接配設することもできる。
【００８３】
また本実施形態では、切り欠き部３４３は短幅部３４３の両脇に配設されているが、これに限定される必要はない。切り欠き部３４３は、例えば、短幅部３４３の一方の脇に配設されていてもよいし、短幅部３４３の一方の脇と他方の脇とに交互に配設されてもよい。
また本実施形態では、補充部材３５０は少なくとも領域３４３ｃに配設されるとしたがこれに限定される必要はない。補充部材３５０は、例えば、電気素子部３１０（送信コイル）の間に隙間無く配設されてもよいし、電気素子部３１０に隣接する領域（例えば電気素子部３１０の前後）にのみ配設されてもよい。また補充部材３５０は、電気素子部３１０に隣接する領域（例えば電気素子部３１０の前後）に少なくとも配設されてもよい。
また、本実施形態では、検出装置２００は、挿入部２０に配設されている多数の送信コイルを有する電気素子部３１０と、内視鏡１０の外部に配設されている受信コイルとして機能するアンテナを有する受信ユニットとを有しているが、これに限定される必要はない。例えば、電気素子部３１０と受信ユニットとは、逆に配設されてもよい。つまり検出装置２００は、内視鏡１０の外部に配設され、多数の送信コイルとして機能するアンテナを有する送信ユニットと、挿入部２０に配設され、多数の受信コイルを有する電気素子部３１０とを有していてもよい。このため、挿入部２０に配設される電気素子部３１０は、磁界を送受信することとなる。そして、検出装置２００は、電気素子部３１０が送受信する磁界を基に、挿入部２０の位置と形状とを検出することとなる。
【００８４】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【００８５】
１０…内視鏡、２０…挿入部、１００…内視鏡装置、１１０…画像処理装置、１２０…表示部、１３０…光源装置、１４０…挿入形状推定装置、１５０…制御装置、２００…検出装置、３００…送信ユニット、３１０…電気素子部、３１１…端子部、３３０…基板部、３３１…内部空間部、３３５…パッド部、３４０…薄板部材、３４１…長幅部、３４１ｂ…狭隙間部、３４１ｃ…領域、３４３…短幅部、３４３ａ…切り欠き部、３４３ｂ…広隙間部、３４３ｃ…領域、３５０…補充部材。
【図１】
2015029642.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2015029642.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2015029642.tif 000007