(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する内視鏡挿入部の形状を把握するための内視鏡挿入部形状把握システムであって、
前記挿入部における湾曲部の両端の間の距離を検出する距離検出手段と、
前記距離に対応して、前記湾曲部の形状を再現するための湾曲部形状データを格納するメモリと
を備えることを特徴とする内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項２】
前記距離検出手段が、前記両端の位置を検出する位置検出手段と、前記両端の位置から前記距離を算出する距離算出手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項３】
前記位置検出手段が、交流磁界を用いることを特徴とする請求項２に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項４】
前記位置検出手段が、交流磁界を発生する磁場発生器と、前記交流磁界を検知するセンサ部と、前記センサ部からの信号に基づき前記両端の位置を算出する位置算出手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項５】
前記湾曲部の両端において、前記挿入部の先端部側に第１コイル、前記挿入部の軟性部側に第２コイルとが配置されることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項６】
前記センサ部のセンサが前記第１及び第２コイルを含み、前記交流磁界により誘導される前記第１及び第２コイルの電気信号に基づき前記第１及び第２コイルの位置が算出されることを特徴とする請求項５に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項７】
前記センサ部が、可撓性を有する管状部を備えたセンサプローブからなり、前記センサプローブが前記内視鏡の所定のチャンネルに挿入されることにより、前記第１及び第２コイルが前記両端に対応する位置に装置されることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項８】
前記センサプローブが前記位置算出手段に着脱自在であり、前記メモリが前記センサプローブに設けられることを特徴とする請求項７に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項９】
前記湾曲部の形状を前記湾曲部形状データに基づいて再現する湾曲部形状再現手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項１０】
前記湾曲部形状データが、前記湾曲部に関わる１点以上の位置情報からなることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項１１】
更に、前記挿入部における軟性部の形状を再現する軟性部形状再現手段を備えることを特徴とする請求項９に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【請求項１２】
前記軟性部形状再現手段が、前記軟性部の長手方向に沿って配置される複数のセンサの位置を結ぶ補間曲線を用いて再現されることを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡挿入部形状把握システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入時の内視鏡挿入部の位置を検出するとともに、その形状を表示する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
術者にとって、体内に挿入された内視鏡挿入部の形状の把握することは有用である。特に体内への挿入が困難な下部内視鏡の使用において、内視鏡挿入部の形状の把握は極めて有用である。これらのことから内視鏡挿入部の形状把握システムとして様々なものが提案されている。
【０００３】
内視鏡挿入部の形状を表示するシステムとして、交流磁界を用いるものが知られている。これは、挿入部の長手方向に沿って多数のコイルを所定間隔で配置し、交流磁界とコイルとの間の電磁誘導作用を利用して各コイルの３次元空間内の位置および方位を検出するものである。内視鏡挿入部の形状は、コイルが配置された測定点の位置データに３次元スプライン曲線等を適用して再現され、モニタに表示される。
【０００４】
内視鏡挿入部は、一般に先端部に接続された湾曲部と、操作部と湾曲部との間を結ぶ軟性部に分けられる。湾曲部は、操作部に設けられたノブの操作に連動して湾曲される部分である。これに対し、軟性部は自由に撓曲する部分である。
【０００５】
図１１に模式的に示されるように、軟性部１２０Ａは螺旋管１２３から構成され、湾曲部１２０Ｂは多数の湾曲駒１２１から構成される。湾曲駒１２１は、それぞれヒンジ部１２２により隣接するもの同士が連結され、湾曲可能な構造とされている。また、図１２に湾曲部１２０Ｂの別の構造を模式的に示す。図１２の例では、湾曲部１２０Ｂは、２種類の湾曲駒１２１Ａ、１２１Ｂから構成される。図１２の構成では、湾曲部先端側に軟性部側の湾曲駒１２１Ｂよりも幅の狭い湾曲駒１２１Ａが用いられ、湾曲部１２０Ｂの先端側は軟性部側よりも大きな曲率で湾曲できる。
【０００６】
図１１、１２に示される構造から、湾曲部がノブ操作により曲げられるとき、その曲率は、軟性部の自然な撓みによる曲率に比べ極めて大きい。また、その湾曲の態様も大きく異なり、図１３に示されるように同じ湾曲部１２０Ｂであっても複数の異なる曲率で湾曲される。したがって、湾曲部の形状を、軟性部の形状再現と同じ方法で精度よく再現することはできない。
【０００７】
上記問題に対しては、湾曲部に設置されるコイル数を増やすとともにその配置を密にし、これにより湾曲部の形状再現を正確にしたものが知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−９３３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、湾曲部への多数のコイルの設置は、湾曲部が許容できる曲率を制限し、コイルおよび湾曲部の耐久性をも低下させる。また、部品点数の増加、湾曲部寸法の増大等を招く。
【０００９】
本発明は、簡略な構成で挿入部の形状を再現できる内視鏡挿入部形状把握システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の内視鏡挿入部形状把握システムは、可撓性を有する内視鏡挿入部の形状を把握するための内視鏡挿入部形状把握システムであって、挿入部における湾曲部の両端の間の距離を検出する距離検出手段と、距離に対応して、湾曲部の形状を再現するための湾曲部形状データを格納するメモリとを備えたことを特徴としている。
【００１１】
距離検出手段は、両端の位置を検出する位置検出手段と、両端の位置から距離を算出する距離算出手段とを備える。位置検出手段は、交流磁界を用いる。
【００１２】
位置検出手段は、交流磁界を発生する磁場発生器と、交流磁界を検知するセンサ部と、センサ部からの信号に基づき上記両端の位置を算出する位置算出手段とを備える。
【００１３】
湾曲部の両端において、挿入部の先端部側に第１コイル、挿入部の軟性部側に第２コイルとが配置される。
【００１４】
センサ部のセンサが第１及び第２コイルを含み、交流磁界により誘導される第１及び第２コイルの電気信号に基づき第１及び第２コイルの位置が算出される。
【００１５】
センサ部は、可撓性を有する管状部を備えたセンサプローブからなり、センサプローブが内視鏡の所定のチャンネルに挿入されることにより、第１及び第２コイルが両端に対応する位置に装置される。
【００１６】
センサプローブは位置算出手段に着脱自在であり、上記メモリはセンサプローブに設けられる。湾曲部の形状を湾曲部形状データに基づいて再現する湾曲部形状再現手段を備える。
【００１７】
湾曲部形状データは、湾曲部に関わる１点以上の位置情報からなる。内視鏡挿入部形状把握システムは更に、挿入部における軟性部の形状を再現する軟性部形状再現手段を備える。軟性部形状再現手段は、軟性部の長手方向に沿って配置される複数のセンサの位置を結ぶ補間曲線を用いて再現される。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、簡略な構成で挿入部の形状を再現できる内視鏡挿入部形状把握システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である内視鏡挿入部形状把握システムが適用される内視鏡の概観図であり、本実施形態では、内視鏡として電子内視鏡が採用される。
【００２０】
電子内視鏡１０は、術者が把持・操作するための操作部１１を備える。操作部１１には、挿入部１２及びライトガイドケーブル１３がそれぞれ連結され、ライトガイドケーブル１３の先端にはコネクタ１３Ａが設けられる。コネクタ１３Ａは、例えば光源と映像信号処理回路が一体的に収容されてなるプロセッサ装置（図示せず）に着脱自在に装着され、電子内視鏡１０のコネクタ１３Ａ及びライトガイドケーブル１３等を通してプロセッサ装置の光源部から照明光が体腔内に供給され、電子内視鏡１０からの画像信号がプロセッサ装置の映像信号処理回路に供給される。
【００２１】
挿入部１２は、軟性部１２Ａと、湾曲部１２Ｂと、先端部１２Ｃとから構成される。軟性部１２Ａは、自由に屈曲される可撓管であり、挿入部１２の大部分を占め、操作部１１に直接接続される。湾曲部１２Ｂは、先端部１２Ｃと軟性部１２Ａとの間を結ぶ区間に設けられ、操作部１１に設けられたアングルノブ１１Ａの回転操作に連動して先端部１１Ｃの向きが例えば約１８０°回転されるまで湾曲可能である。
【００２２】
挿入部１２には、操作部１１から先端部１２Ｃまで連通する鉗子チャンネルが形成され、操作部１１には、鉗子チャンネルの入り口となる鉗子口１１Ｂが設けられる。なお、先端部１２Ｃには、後述するように、撮像光学系や撮像素子、また照明光学系等が搭載される。
【００２３】
図２は、挿入部１２の位置を検出・表示する挿入部形状把握システムにおいて用いられるセンサ部の構成を模式的に示す概略図である。本実施形態において挿入部形状把握システムのセンサ部は、プローブ型のセンサ（センサプローブ）である。センサプローブ２０は、可撓性を有する管状部２１と、その一端に接続されたコネクタ部２２とから構成される。
【００２４】
管状部２１の長さは、例えば挿入部１２の長さとライトガイドケーブル１３の長さを足した長さに略等しい。管状部２１の先端は、鉗子口１１Ｂから鉗子チャンネル内に挿入され、その先端は先端部１２Ｃにある鉗子チャンネルの先端に装置される。
【００２５】
管状部２１の先端２１Ａには、第１センサＳ１が設けられる。第１センサＳ１から管長手方向に沿ってコネクタ部２２側へ距離Ｂ移動した位置には、第２センサＳ２が設けられる。第２センサＳ２よりも更にコネクタ部２２側には、所定の間隔Ａ毎に第３センサＳ３、第４センサＳ４、第５センサＳ５、・・・、第ｎセンサＳｎが順次設けられる。第１センサＳ１〜第ｎセンサＳｎは、例えば磁気センサ用のコイルであり、各コイルは各々コネクタ部２２へと電気的に接続されている。
【００２６】
図３は、本実施形態の挿入部形状把握システムのブロック図である。本実施形態では、挿入部形状把握システムは、例えばセンサプローブ２０、位置検出装置本体２３、磁場発生器３０、画像表示装置３１から構成される。
【００２７】
図３において、センサプローブ２０の管状部２１は電子内視鏡１０の鉗子チャンネルに装着されている。詳述すると、センサプローブ２０は、鉗子口１１Ｂから挿入部１２の鉗子チャンネル１４に挿入され、その先端は、挿入部１２の先端部１２Ｃに配置される。すなわち、第１センサＳ１は、先端部１２Ｃ内に配置される。先端部１２Ｃは、一般にリジッドな構成とされ、その内部には、撮像素子１５やライトガイド１６の出射端１６Ａが配置される。また挿入部１２の先端部１２Ｃには、ライトガイド１６からの出射光を照射するための照明用光学系１６Ｂや撮像素子１５に被写体像を結像するための撮像光学系１５Ａが設けられる。
【００２８】
一方、センサプローブ２０のコネクタ部２２は、位置検出装置本体２３に着脱自在に接続される。センサプローブ２０の各センサＳ１〜Ｓｎからの信号は、コネクタ部２２を介して位置検出装置本体２３の信号処理回路２４に入力される。信号処理回路２４では、第１センサＳ１〜第ｎセンサＳｎからの信号の増幅、検波、Ａ／Ｄ変換が行われ、位置検出装置本体２３の制御演算部２５に入力される。
【００２９】
また、コネクタ部２２には、不揮発性のメモリ２２Ｍが設けられ、コネクタ部２２が位置検出装置本体２３に接続されると、制御演算部２５に接続される。メモリ２２Ｍには、後述するように、挿入部１２の形状表示処理を行なう際に、湾曲部１２Ｂの形状表示に用いられるデータ（湾曲部形状データ）が格納されている。湾曲部形状データは、例えば挿入部形状把握システムの電源が投入され、コネクタ部２２が位置検出装置本体２３に装着されると、メモリ２２Ｍから制御演算部２５へ読み出される。
【００３０】
一方、位置検出装置本体２３には、磁場発生器３０が例えばコネクタを介して接続される。磁場発生器３０は、例えば直交座標系ＸＹＺの各座標軸ＸＹＺに対応した方向に時系列的に交流磁場を発生する装置であり、その駆動は、位置検出装置本体２３内の駆動回路ＸＹＺからの信号により駆動され、駆動回路ＸＹＺは、制御演算部２５からの信号により制御される。
【００３１】
従来周知のように、交流磁界を用いた挿入部形状把握システムにおいて、センサプローブ２０に設けられたコイルＳ１〜Ｓｎは、磁場発生器３０から発生するこれら交流磁場からの電磁誘導作用により、磁場発生器３０に設定されたＸＹＺ座標系からの各座標軸方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向）の距離に対応した誘導起電力を検知信号として発生する。制御演算部２５では、各コイルＳ１〜Ｓｎにおいて発生した検知信号の検波結果に基づいて、各コイルＳ１〜Ｓｎに対応する位置座標が所定の座標系において計算される。
【００３２】
制御演算部２５は更に、コイルＳ１〜Ｓｎの位置座標データ及びメモリ２２Ｍから読み出された湾曲部形状データに基づいて挿入部１２の形状を再現した画像データを作成し、画像表示制御部２７へ出力する。画像表示制御部２７は、タイミング回路２８のクロック信号に基づいて、制御演算部２５からの挿入部１２の形状を再現した画像データを所定の映像信号に変換し、位置検出装置本体２３に接続された画像表示装置３１に出力する。なお、制御演算部２５には操作パネル２９が接続されており、操作パネル２９に設けられたスイッチ類を操作することにより、制御演算部２５に操作信号が入力される。
【００３３】
これにより、画像表示装置３１には、例えば被験者の体内に挿入された挿入部１２の形状が再現されて表示される。なお、信号処理回路２４、制御演算部２５、駆動回路ＸＹＺ２６等の駆動タイミングもタイミング回路２８からのクロック信号に基づいて制御される。
【００３４】
次に本実施形態における挿入部形状表示処理の詳細について説明する。図４、図５は、センサプローブ２０が電子内視鏡１０の鉗子チャンネルに装着され、それぞれアングルノブ１１Ａが操作され、挿入部１２が湾曲された状態におけるセンサプローブ２０の先端部付近の形状を示す模式図であり、図４は湾曲部１２Ｂが僅かに曲げられたとき、図５は、先端部１２Ｃの端面が略１８０°反転されるまで湾曲部１２Ｂが曲げられた状態を示す。なお、図４、５には、センサプローブ２０のみが描かれ、内視鏡挿入部１２は省略されている。
【００３５】
挿入部形状表示処理では、交流磁界を用いて求められた磁気センサ用コイルＳ１〜Ｓｎの位置に対応する点Ｐ１〜Ｐｎを結ぶことにより、挿入部１２の形状が画像表示装置３１の画面に再現される。図６に点Ｐ１〜Ｐｎの間を直線で結んだとき（直線補間）の画像表示例を示し、図７に点Ｐ１〜Ｐｎの間をベジェ曲線やスプライン曲線等の所定の曲線を用いて補間（フィッティング）したときの画像表示例を示す。
【００３６】
湾曲部１２Ｂは、一般に軟性部１２Ａとその構造が異なるとともに、アングルワイヤにより力が与えられなど力の掛かり方も大きく異なる。したがって、湾曲部１２Ｂでは湾曲の仕方も軟性部１２Ａとは大きく異なり、従来のように湾曲部１２Ｂでの補間に軟性部１２Ａと同じ方法を用いると、再現される挿入部１２Ｂの形状は実際のものと著しく異なる場合が発生する。
【００３７】
図８に、湾曲部１２Ｂが大きく湾曲されときの点Ｐ１〜Ｐ４の位置と、これらを直線補間したときの様子が示される。図８において、直線補間により再現された挿入部１２Ｂの形状（点Ｐ１〜Ｐ４を直線で結んだもの）が実線Ｌｓで示され、挿入部１２の実際の形状が破線Ｌｂで示される。
【００３８】
図８に示されるように、軟性部１２Ａは、緩やかに撓むため軟性部１２Ａに対応する点Ｐ２〜点Ｐ４の間の区間では、再現された形状（Ｌｓ）と実際の形状（Ｌｂ）との間に余り大きな差はない。しかし、湾曲部１２Ｂに対応する点Ｐ１〜点Ｐ２の間の再現形状は、実際の形状と大きく異なる。図８の例では、極端な例として直線補間の場合を挙げたが、ベジェ曲線やスプライン曲線を用いた補間においても、軟性部１２Ａと湾曲部１２Ｂに同じ補間方法を用いる場合、湾曲部１２Ｂが大きく湾曲されたときに対応することは出来ない。
【００３９】
湾曲部１２Ｂの形状再現をより正確に行なうために、湾曲部１２Ｂ内に多数の磁気センサを配置することも考えられるが、磁気センサ用のコイルが湾曲部１２Ｂ内に配置されると、アングルノブ１１Ａによる湾曲操作が阻害されるだけでなく、センサが破壊される恐れがあり、センサプローブ２０の耐久性が悪化する。
【００４０】
これらのことから、図２、図３を参照して説明されたように、本実施形態では第１センサＳ１と第２センサＳ２は、湾曲部１２Ｂ（管状部２１の先端部１２Ｃの隣接部）の軸方向に沿って距離Ｂ離れて配置され、この距離Ｂは、湾曲部１２Ｂの長さよりも若干長い。すなわち、センサプローブ２０が鉗子チャンネル１４に装着されると、第１センサＳ１は、リジッドな先端部１２Ｃ内に配置され、第２コイルＳ２は、湾曲部１２Ｂに隣接する軟性部１２Ａ内に配置され、湾曲部１２Ｂ内にセンサ用コイルが配置されないように構成されている。
【００４１】
ところで、湾曲部１２Ｂの湾曲の仕方は、一般に製品ごとに特徴がある。図９に湾曲部１２Ｂの実際の湾曲状態と点Ｐ１の点Ｐ２に対する位置関係を模式的に示す。図９には湾曲部１２Ｂが湾曲されていない状態から、湾曲部１２Ｂが略反対向きにまで湾曲されるまでの状態が９つのステップとして描かれている。
【００４２】
図９において、９つの湾曲状態に対する点Ｐ１の各位置をＰ１（０）〜Ｐ１（８）とする。また、湾曲部１２Ｂが湾曲されていないときに先端部１２Ｃが向けられていた方向に対する湾曲時の先端部１２Ｃの方向を角θで表わし、これにより湾曲部１２Ｂの湾曲状態を表わす。すなわち、湾曲部１２Ｂが湾曲されておらず、点Ｐ１がＰ１（０）に位置するときθ＝０°であり、湾曲部１２Ｂが反対向きにまで湾曲され、点Ｐ１がＰ１（８）に位置するときθ＝１８０°である。また更に、位置Ｐ１（０）〜Ｐ１（８）でのθの値をそれぞれθ０〜θ８で表わす。
【００４３】
このとき、点Ｐ１と点Ｐ２の間の距離（直線距離）Ｄと角度θとの間には通常１対１の対応関係がある（すなわち、Ｄ＝Ｄ（θ）、θ＝Ｄ-1（Ｄ））。また、先端部１２Ｃがθ方向に向けられているときの湾曲部１２Ｂの湾曲形状は、通常一通りである。したがって、点Ｐ１、点Ｐ２の位置から距離Ｄが決定されると、湾曲部１２Ｂの形状を決定することができる。
【００４４】
本実施形態では、内視鏡１０に対応したセンサプローブ２０を用意し、センサプローブ２０のコネクタ部２２のメモリ２２Ｍに、距離Ｄ（すなわち点Ｐ１の点Ｐ２に対する相対位置）と湾曲部１２Ｂの形状の関係を示す情報が湾曲部形状データとして格納されている。なお、距離Ｄ（点Ｐ１の相対位置）に対する湾曲部１２Ｂの形状は、予め計測されたものであり、湾曲部形状データの１例を表１に示す。
【００４５】
【表１】
0004708963.tif 000002
【００４６】
表１に示されるように、湾曲部形状データは、例えば、各相対位置Ｐ１（０）〜Ｐ１（８）に対応して、湾曲部１２Ｂの長手方向に沿った所定間隔の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）が記録されている。表１に示された例では、点Ｐ１、Ｐ２間に対応する湾曲部１２Ｂの位置座標データは、点Ｐ１、Ｐ２間を例えば１０等分する間隔で用意され、Ｐ１（０）〜Ｐ１（８）毎に例えば９個の位置座標データ（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）〜（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９）が記録されている。なお、図１０に位置座標データ（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）〜（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９）と湾曲部１２Ｂとの関係を点Ｐ１がＰ１（０）、Ｐ１（４）、Ｐ１（８）に位置するときを例に模式的に示す。
【００４７】
上述したように、距離Ｄが計算されると、点Ｐ２に対する点Ｐ１の相対位置（軸回りの自由度は考えない）は一意的に決定され、これに基づいて相対位置Ｐ１（０）〜Ｐ１（８）の何れかが選択され、そのときの位置座標データ（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）〜（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９）に基づいて、挿入部１２Ｂの形状が再現される。
【００４８】
本実施形態において、湾曲部形状データは、点Ｐ１、Ｐ２間にある所定の点（１個以上）の位置情報であったが、湾曲部１２Ｂの曲率データを湾曲部形状データとしてもよい。また、距離Ｄ（点Ｐ１の相対位置）毎に所定の補間関数や、補間関数のパラメータを格納しておいてもよく、以上のものを組み合わせたものであってもよい。
【００４９】
したがって、本実施形態の挿入部形状表示処理では、湾曲部１２Ｂと軟性部１２Ａで異なる補間方法が採用され、これらを組み合わせることにより挿入部１２全体の形状が再現される。すなわち、軟性部１２Ａに対しては、各コイルの位置をベジェ曲線やスプライン曲線などを用いて結び、従来の方法で挿入部１２の形状が再現され、湾曲部１２Ｂ、先端部１２Ｃに対しては、予め湾曲部１２Ｂにおける湾曲の仕方を調べた湾曲部形状データと、湾曲部１２Ｂの両端に位置する軟性部１２Ａと先端部１２Ｃに設けられた磁気センサ用コイルＳ１、Ｓ２の相対位置関係とに基づいて、補間が行なわれ形状が再現される。
【００５０】
なお、軟性部１２Ａの補間曲線にベジェ曲線やスプライン曲線などが用いられる場合、軟性部１２Ａの補間曲線の点Ｐ２に対する制御点は、湾曲部１２Ｂに対し選択された補間曲線の接線や曲率などの幾何学的なパラメータを参照して決定される。
【００５１】
以上のように、本実施形態によれば、簡略な構成で、より正確に湾曲部の形状を再現することができ、これにより、挿入部全体の形状をより正確に再現することが可能となる。
【００５２】
なお本実施形態では、位置検出装置本体が再現画像のデータを作成する装置としても使用され、画像表示装置が直接接続された。しかし、磁気センサ用コイルの位置情報をコンピュータに出力し、コンピュータにおいて、挿入部の形状を再現し画面表示を行なってもよい。
【００５３】
また本実施形態では、センサプローブに設けられたメモリに湾曲形状データが格納されたが、例えば位置検出装置本体やコンピュータのメモリに格納されていてもよい。このような場合には、例えばセンサプローブや内視鏡の種類（型番）毎に湾曲形状データをメモリに格納しておき、センサプローブ、内視鏡の型番を画面上にリスト表示し、これらの中から対応する型番を選択することにより対応する湾曲形状データを取得する構成としてもよい。また、型番をセンサプローブのメモリに記録しておき、これを読み出して型番に対応する湾曲形状データを自動選択する構成としてもよい。
【００５４】
本実施形態では、外部に設置された磁場発生器により生成された交流磁界をプローブに設けられた磁気センサ用のコイルを用いて検出したが、磁界発生用のコイルをプローブに設け、これを外部に設置された磁気センサで検出する構成としてもよい。また、本実施形態では、鉗子チャンネルにセンサプローブを装着する構成としたが、センサプローブが挿入されるチャンネルは、これに限定されるものではない。またセンサコイルを内視鏡の挿入部内に直接設けることも可能である。
【００５５】
また本実施形態では、湾曲部の湾曲状態が第１センサと第２センサの間の距離によって一意的に決定されるものとし、この距離のみに基づいて湾曲部の状態を判定し湾曲部形状データの参照が行なわれたが、距離の違いによる判定が困難な場合には、更に第１及び第２センサにより検出されるそれぞれのセンサの方向を判定に取り入れてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態である内視鏡挿入部形状把握システムが適用される内視鏡の概観図である。
【図２】挿入部形状把握システムにおいて用いられるセンサ部の構成を模式的に示す概略図である。
【図３】本実施形態の挿入部形状把握システムのブロック図である。
【図４】湾曲部が僅かに曲げられた状態を示す。
【図５】先端部の端面が略１８０°反転されるまで湾曲部が曲げられた状態を示す。
【図６】点Ｐ１〜Ｐｎの間を直線で結んだとき（直線補間）の画像表示例である。
【図７】点Ｐ１〜Ｐｎの間をベジェ曲線やスプライン曲線等の所定の曲線を用いて補間したときの画像表示例である。
【図８】湾曲部が大きく湾曲されときの点Ｐ１〜Ｐ４の位置と、これらを直線補間したときの様子が示される。
【図９】湾曲部の実際の湾曲状態と、各状態における点Ｐ１の点Ｐ２に対する位置関係を示す模式図である。
【図１０】位置座標データ（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）〜（Ｘ９，Ｙ９，Ｚ９）と湾曲部との関係を点Ｐ１の位置がＰ１（０）、Ｐ１（４）、Ｐ１（８）のときを例に模式的に示す図である。
【図１１】内視鏡湾曲部の構造の一例を模式的に示す図である。
【図１２】図１１とは異なる内視鏡湾曲部の構造を模式的に示す図である。
【図１３】複数の異なる曲率で湾曲された湾曲部の模式図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  内視鏡
１１Ｂ  鉗子口
１２  挿入部
１２Ａ  軟性部
１２Ｂ  湾曲部
１２Ｃ  先端部
２０  センサプローブ
２１  管状部
２２  コネクタ部
２２Ｍ  メモリ
２４  信号処理回路
２５  制御演算部
２６  駆動回路ＸＹＺ
２７  画像表示制御部
３０  磁場発生器
３１  画像表示装置
Ｓ１〜Ｓｎ  センサ（コイル）
【図１】
0004708963.tif 000003
【図２】
0004708963.tif 000004
【図３】
0004708963.tif 000005
【図４】
0004708963.tif 000006
【図５】
0004708963.tif 000007
【図６】
0004708963.tif 000008
【図７】
0004708963.tif 000009
【図８】
0004708963.tif 000010
【図９】
0004708963.tif 000011
【図１０】
0004708963.tif 000012
【図１１】
0004708963.tif 000013
【図１２】
0004708963.tif 000014
【図１３】
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