(57)【要約】【課題】体腔内管路の深部方向が３次元的に容易に解り、挿入部を深部方向へ挿入可能な医療装置を実現する。【解決手段】医療装置である内視鏡装置１は、被検体内に挿入するための細長な内視鏡挿入部２１と、内視鏡挿入部２１の先端側に配置し、外周に設けた螺旋状突起部が体腔内管路の内壁に当接して回転することにより推進力を発生する回転アダプタ１４と、被検体外部から回転アダプタ１４に設けた磁性体に作用して回転アダプタ１４を回転させるための回転磁界を発生する磁気誘導装置１５と、被検体内における内視鏡挿入部２１の挿入形状を検出するＵＰＤ４とを具備して構成されている。磁気誘導装置１５は、ＵＰＤ４から得られる内視鏡挿入部２１の挿入形状に基づき、被検体内における内視鏡挿入部２１の進退動作を検知して回転磁界を制御するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入するための挿入部と、
前記挿入部の先端側に配置し、外周に設けた螺旋状突起部が体腔内管路の内壁に当接して回転することにより推進力を発生する回転アダプタと、
被検体外部から前記回転アダプタに設けた磁性体に作用して前記回転アダプタを回転させるための回転磁界を発生する磁気誘導装置と、
前記被検体内における前記挿入部の挿入形状を検出する挿入形状検出装置と、
を具備し、前記磁気誘導装置は、前記挿入形状検出装置から得られる前記挿入部の挿入形状に基づき、被検体内における前記挿入部に設けた前記回転アダプタの回転を制御することを特徴とする医療装置。
【請求項２】
前記磁気誘導装置は、前記挿入形状検出装置から得られる前記挿入部の挿入形状を解析する解析部と、この解析部の解析結果に基づき、被検体内における前記挿入部の進退動作を検知する検知部と、この検知部の検知結果に基づき、前記回転磁界を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
前記制御部は、被検体内における前記挿入部の進退動作が所定時間を行われないとき、前記回転磁界をオフすることを特徴とする請求項２に記載の医療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入部を体腔内の目的部位に到達させるための推進力を発生する回転アダプタを有する医療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡装置は、工業用や医療用に広く用いられている。医療用内視鏡装置は、体腔内に細長な挿入部を挿入することで、体腔内の臓器等を観察したり、必要に応じて処置具挿入用チャンネル内に挿入した処置具を用いて、各種治療処置ができるようになっている。
【０００３】
一般的に、細長な挿入部を有する内視鏡本体では、上記挿入部の先端側に湾曲部が設けられている。上記湾曲部は、この湾曲部を構成する湾曲駒に接続されている操作ワイヤを進退させることによって、例えば上下方向／左右方向に湾曲動作するように構成されている。上記操作ワイヤの進退は、操作部に設けられている例えば湾曲操作ノブを術者が操作することによって行える。
【０００４】
複雑に入り組んだ体腔内の、例えば大腸などのように３６０°のループを描く管腔に上記挿入部を挿入する際、術者は、湾曲操作ノブを操作して湾曲部を湾曲動作させるとともに、挿入部を押し引き、捻り操作しながら、上記挿入部の先端部を目的部位に向けて挿入していく。
【０００５】
しかしながら、上記内視鏡操作は、複雑に入り組んだ大腸の深部まで挿入部を挿入する際、スムーズに短時間で目的部位までの到達が行えるようになるまでに熟練を要する。このため、従来の内視鏡装置では、挿入部の挿入性を向上させるための提案が各種なされている。
【０００６】
例えば、特開平１０−１１３３９６号公報には、体腔内管腔の深部まで容易に且つ低侵襲で医療機器を誘導し得る、医療機器の推進装置が示されている。この推進装置では、回転部材に軸方向に対して斜めのリブが設けてある。従って、上記推進装置は、上記回転部材を回転動作させることにより、回転部材の回転力がリブによって推進力に変換されるようになっている。従って、上記推進装置に連結されている医療機器は、上記推進力によって深部に向かって移動するようになっている。
【０００７】
また、特開２００１−１７９７００号公報には移動可能なマイクロマシン及びその移動制御システムが開示されている。上記マイクロマシンは、外部回転磁界によって微小磁石に働く磁気トルクを利用した、磁気力を駆動源とする磁気マイクロマシンである。この磁気マイクロマシンでは、動力エネルギを供給するためのケーブルを必要としない。このため、上記磁気マイクロマシンは、ケーブルや電源等の制約から離れ、シンプルな構造で所望の運動が実現される。
【０００８】
また、特開２００３−２６００２６号公報には、患者に抵抗感を与えず、小型で取り扱い易い医療用磁気誘導装置が示されている。この医療用磁気誘導装置では、磁界発生部が形成する回転磁界により、磁石を設けたカプセル型医療機器である内視鏡本体やカテーテル、ガイドワイヤ等の挿入部を磁気的に誘導可能である。
【０００９】
上記特開２００３−２６００２６号公報、特開２００１−１７９７００号公報及び特開平１０−１１３３９６号公報等を踏まえると以下の図２８に示す構成の内視鏡装置を容易に想到することができる。  
図２０は従来の内視鏡装置の構成を示す構成図、図２１は図２０の磁気誘導装置により発生する回転磁界を説明する模式図である。
【００１０】
図２０に示すように内視鏡装置は、内視鏡本体１００と、この内視鏡本体１００の挿入部１０１の先端部１０２に取り付けられる回転アダプタ１０３と、この回転アダプタ１０３を回転させる図示しない医療用磁気誘導装置とを備えて構成される。上記回転アダプタ１０３は、内部に図示しない磁石が設けられ、外周面には螺旋状突起部１０４が設けられている。
【００１１】
図２１に示すように回転アダプタ１０３を矢印Ａに示す回転磁界中に配置させることによって、回転アダプタ１０３が挿入部１０１に対して矢印Ｂ方向に回転される。  
これにより、回転アダプタ１０３は、挿入部１０１を例えば、大腸などの体腔内管腔に挿入した状態において、外部から回転磁界を発生させて回転磁界中に配置した場合、回転状態になる。回転アダプタ１０３は、外周面に設けられた螺旋状突起部１０４が図示しない大腸内壁に当接することによって摩擦力が発生し、この摩擦力が挿入部１０１を体腔内管腔の深部へ向けて挿入していく推進力となる。
【特許文献１】特開平１０−１１３３９６号公報
【特許文献２】特開２００１−１７９７００号公報
【特許文献３】特開２００３−２６００２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記図２０及び図２１に示した内視鏡装置では、上記回転アダプタを用いているので、上記挿入部先端部まで上記挿入部を押し引き、捻り操作の力を伝達することができる。  
上記従来の内視鏡装置において、術者は、内視鏡画像のみ見ながら、上記挿入部先端部の挿入を進めている。  
このため、上記従来の内視鏡装置において、Ｓ状結腸部など湾曲した管腔の屈曲が急激すぎると内視鏡画像からは体腔内管路の深部方向が３次元的に判断し難いこともある。
【００１３】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、体腔内管路の深部方向が３次元的に容易に解り、挿入部を深部方向へ挿入可能な医療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】
【００１４】
本発明による第１の医療装置は、被検体内に挿入するための挿入部と、前記挿入部の先端側に配置し、外周に設けた螺旋状突起部が体腔内管路の内壁に当接して回転することにより推進力を発生する回転アダプタと、被検体外部から前記回転アダプタに設けた磁性体に作用して前記回転アダプタを回転させるための回転磁界を発生する磁気誘導装置と、前記被検体内における前記挿入部の挿入形状を検出する挿入形状検出装置と、を具備し、前記磁気誘導装置は、前記挿入形状検出装置から得られる前記挿入部の挿入形状に基づき、被検体内における前記挿入部に設けた前記回転アダプタの回転を制御することを特徴としている。  
また、本発明による第２の医療装置は、上記第１の医療装置において、前記磁気誘導装置は、前記挿入形状検出装置から得られる前記挿入部の挿入形状を解析する解析部と、この解析部の解析結果に基づき、被検体内における前記挿入部の進退動作を検知する検知部と、この検知部の検知結果に基づき、前記回転磁界を制御する制御部とを有することを特徴としている。  
また、本発明による第３の医療装置は、上記第２の医療装置において、前記制御部は、被検体内における前記挿入部の進退動作が所定時間を行われないとき、前記回転磁界をオフすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の医療装置は、体腔内管路の深部方向が３次元的に容易に解り、挿入部を深部方向へ挿入できるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１ないし図１４は本発明の第１実施例に係り、図１は第１実施例の医療装置である内視鏡装置を示す全体構成図、図２は図１の内視鏡本体の挿入部先端側を示す拡大斜視図、図３は図１の回転アダプタの内部構成を示す断面図、図４は図３の回転アダプタを内視鏡本体の挿入部先端側に取付けた状態を示す側面図、図５は図１の磁気誘導装置により発生する回転磁界を説明する模式図、図６は図１の挿入形状検出プローブの内部構成を示す説明図、図７は磁気誘導装置を構成している制御装置の内部構成を示す回路ブロック図、図８は内視鏡本体の挿入部先端部を肛門から挿入し回転アダプタを回転させた状態で且つ、内視鏡挿入部の先端部がＳ状結腸部の腸壁に接触した際の説明図、図９は挿入部先端部が回転アダプタにより得られた推進力によりＳ状結腸部を進んでいく際の説明図、図１０は図９に示す状態から更に挿入部先端部がＳ状結腸部を介して進んでいる際の説明図、図１１は図１０に示す状態から更に挿入部先端部が下行結腸部へと進んでいる際の説明図、図１２は体腔内管路の内視鏡画像表示例、図１３は内視鏡挿入部の形状画像データの表示例、図１４は図７の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００１８】
図１に示すように本実施形態の内視鏡装置１は、体腔内に挿入される細長な挿入部２１（内視鏡挿入部２１ともいう）を有する内視鏡本体２と、この内視鏡本体２の挿入部２１を体腔内に導入する際の推進力を得るための内視鏡挿入補助装置３と、前記被検体内における前記内視鏡挿入部２１の挿入形状を検出する挿入形状検出装置（以下、ＵＰＤと記載）４を有して構成されている。
【００１９】
内視鏡本体２には、外部装置として光源装置１１、カメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略記する）１２及びモニタ１３が設けられている。  
光源装置１１は内視鏡本体２に照明光を供給する。ＣＣＵ１２は内視鏡本体２に設けられている固体撮像素子に対する信号処理等を行う。モニタ１３にはＣＣＵ１２で生成された映像信号が入力される。このことによって、モニタ１３の表示画面１３ａ上には、内視鏡画像が表示される。
【００２０】
一方、内視鏡挿入補助装置３は、挿入補助具である回転アダプタ１４と、医療用磁気誘導装置（以下、磁気誘導装置と略記する）１５とを有して構成されている。磁気誘導装置１５には外部装置として制御装置１６及び電源装置１７が設けられている。  
また、ＵＰＤ４は、前記内視鏡挿入部２１に挿入設置される挿入形状検出プローブ１８と、患者に装着される腹巻状ＵＰＤアンテナ１９と、外部装置としてＵＰＤ装置本体２０及びＵＰＤモニタ２０ａとを有して構成されている。
【００２１】
前記挿入形状検出プローブ１８は、前記内視鏡本体２の例えば鉗子口３０から挿入されることにより、前記内視鏡挿入部２１内に着脱自在に設置される。  
前記腹巻状ＵＰＤアンテナ１９は、患者に装着され、前記挿入形状検出プローブ１８が内蔵する後述のコイルの位置を検出する。  
前記ＵＰＤ装置本体２０は、腹巻状ＵＰＤアンテナ１９からの信号に基づき、前記内視鏡挿入部２１の形状を推定し、更に推定された形状に対応するモデル化した内視鏡挿入部２１の画像をＵＰＤモニタ２０ａの表示画面に表示する。
【００２２】
内視鏡本体２は、挿入部２１、操作部２２を有して構成されている。挿入部２１は、細長で可撓性を有している。操作部２２は、挿入部２１の基端側に連設され、把持部を兼ねている。内視鏡本体２は、前記操作部２２側部からユニバーサルコード２３が延出して設けられている。このユニバーサルコード２３には、図示しないライトガイドや信号線が挿通配設されている。このユニバーサルコード２３の端部に設けられているコネクタ部２３ａが前記ＣＣＵ１２に接続されるようになっている。
【００２３】
挿入部２１は、先端側から順に硬質の先端部２４（挿入部先端部２４ともいう）、湾曲自在な湾曲部２５及び長尺で可撓性を有する可撓管部２６を連設して構成されている。  
操作部２２には、湾曲部２５を湾曲動作させるための湾曲操作手段である湾曲操作ノブ２７が設けられている。また、この操作部２２には、送気・送水を指示するための送気・送水ボタン２８ａ及び吸引を指示するための吸引ボタン２８ｂが設けられている。更に、操作部２２には、ＣＣＵ１２を遠隔操作するためのビデオ用スイッチ２９ａや各種周辺機器の制御等行うリモートスイッチ２９ｂ等が設けられている。また、操作部２２には、生検鉗子等の処置具が挿入される鉗子口３０が設けられている。鉗子口３０は、挿入部２１内を挿通する処置具挿通用チャンネル３０ｂに連通している。  
従って、内視鏡本体２は、鉗子口３０から例えば生検鉗子を挿入していくことにより、生検鉗子が処置具挿通用チャンネル３０ｂ内を通過して先端部２４に形成されているチャンネル開口２４ａ（図２参照）から突出される。
【００２４】
尚、前記内視鏡本体２には、その鉗子口３０から前記挿入形状検出プローブ１８を挿入して挿入部２１内に設置するようになっている。本実施例では、前記挿入形状検出プローブ１８を鉗子口３０から挿入しているが、この挿入形状検出プローブ１８をチャンネル開口２４ａから挿入して挿入部２１内に設置するようにしてもよい。また、図示しないが前記内視鏡本体２には、前記挿入形状検出プローブ１８が前記処置具挿通用チャンネル３０ｂに挿通することなく、挿入部２１内に内蔵されるように構成してもよい。  
尚、図２において、符号２４ｂは観察光学系を構成する観察窓であり、符号２４ｃは照明光学系を構成する照明光が出射される照明窓である。
【００２５】
ユニバーサルコード２３内には、照明窓２４ｃに一端面が臨む図示しないライトガイドファイバ束や固体撮像素子から延出する信号線、吸引チャンネルや送気・送水チャンネルを構成するチューブ等が挿通されている。ユニバーサルコード２３の端部には、光源装置１１に着脱自在に連結される内視鏡コネクタ２３ａが設けられている。内視鏡コネクタ２３ａの側部には電気コネクタ部（不図示）が設けられており、この電気コネクタ部にＣＣＵ１２に接続される電気ケーブル２３ｂのコネクタ２３ｃが連結されるようになっている。
【００２６】
また、内視鏡挿入補助装置３を構成する回転アダプタ１４は、内視鏡挿入部２１を例えば大腸などの体腔内管路に挿入する際の推進力を得るためのものである。回転アダプタ１４は、内視鏡挿入部２１の先端部２４又は可撓管部２６に配置されるようになっている。
【００２７】
先ず、図２ないし図４を参照して回転アダプタ１４の詳細構成を説明する。  
回転アダプタ１４は、前記内視鏡挿入部２１の先端部２４又は可撓管部２６に取り付けられる略円筒形状の本体部４１と、この本体部４１の外周に設けられ、一対のベアリング部４２により回動自在な回転体４３と、この回転体４３の外周面側に設けられ、体腔内管路の内壁に当接して前記回転体４３の回転により回転し推進力を発生する螺旋状突起部４４とを有して構成されている。
【００２８】
本体部４１は、例えば、ゴム部材のように弾性を有する弾性体或いは軟性樹脂部材、又は硬質樹脂によって形成されている。本体部４１には挿入部２１の先端部２４、湾曲部２５及び可撓管部２６が挿通可能な貫通孔４１ｂが形成されている。  
ベアリング部４２は、本体部４１の外周面所定位置に固設される。回転体４３は、ベアリング部４２の外周面側に配置される。このことによって、回転体４３は、本体部４１に対して回動自在に構成されている。
【００２９】
回転体４３には、筒体４３ａに永久磁石（以下、磁石と略記）４３ｂが設けられている。この磁石４３ｂは、例えば管状に形成されている。磁石は、ネオジウム磁石、サマリウムコバルト磁石、フェライト磁石、鉄・クロム・コバルト磁石、プラチナ磁石、アルニコ（Alnico）磁石などである。フェライト磁石においては安価であるというメリットがあり、プラチナ磁石においては耐腐食性に優れ、医療用に好適である。
【００３０】
螺旋状突起部４４は、例えば、接着剤等により回転体４３の外周面側に接着固定されている。あるいは、磁石４３ｂをインサート部材として筒体４３ａの外側に一体的に形成してもよい。この螺旋状突起部４４は、所望の推進力が得られるように条数、ピッチ、或いは高さ寸法や幅寸法等を適宜設定されている。この螺旋状突起部４４の形成範囲は、図に示すように回転体４３の一端部（縁部）近傍から他端部近傍までに限定されるものではなく、所望の推進力が得られるのであれば、回転体４３の中途部に設ける構成であってもよい。
【００３１】
次に、前記内視鏡挿入部２１への前記回転アダプタ１４の取付構造を説明する。  
前記回転アダプタ１４の前記貫通孔４１ｂには、前記内視鏡挿入部２１の先端部２４が挿通される。  
前記先端部２４の先端側外周面には、図示しないネジ溝が形成されている。また、前記先端部２４と前記湾曲部２５との境界近傍の外周部には、前記回転アダプタ１４の端面と係合してこの回転アダプタ１４を固定するためのリブ４５が設けられている。
【００３２】
そして、図４に示すように、前記挿入部２１に挿通して前記リブ４５により係合された前記回転アダプタ１４は、前記先端部２４のネジ溝（図示せず）にナット４６を螺合することにより、前記先端部２４に固定される。  
尚、図中では、前記リブ４５は、前記挿入部２１の前記先端部２４と前記湾曲部２５との境界近傍に設けたが、これに限定されず、前記回転アダプタ１４によって推進力が得られる位置であればよい。
【００３３】
例えば、前記リブ４５は、前記回転アダプタ１４が前記挿入部２１の前記湾曲部２５と前記可撓管部２６との境界近傍、或いはこの境界より前記操作部１２側に配置するように回転アダプタ１４の配置位置に応じて設けてもよい。この場合、前記挿入部２１は、前記リブ４５の配置位置に応じてその外表面に前記ナット４６を螺合するためのネジ溝を形成する必要がある。
【００３４】
次に、回転アダプタ１４を回転させるための回転磁界を発生する磁気誘導装置１５を説明する。  
磁気誘導装置１５は、図１に示すように例えば患者が横たわることが可能なベッド部５１と、ベッド部５１に横たわった患者の体の所望の部分を覆うように構成された磁界発生部５２とを有して構成されている。尚、前記ベッド部５１は、非磁性検査台として筐体部が木やプラスティックなどの非磁性体で形成されている。これにより、ベッド部５１は、回転アダプタ１４の安定した動作が可能となっている。
【００３５】
前記磁界発生部５２は、枠体部５３と、窓部５４とで構成されている。前記枠体部５３には、図示しない電磁コイルが設けられている。具体的に、枠体部５３を構成する互いに対向する３組の平面部５３ａ、５３ｂ、５３ｃにそれぞれ一対の電磁コイルが図示しないヘルムホルツコイルを形成するように設けられている。つまり、磁界発生部５２に設けられた３組のヘルムホルツコイルは、ベッド部５１上で略キュービック状に構成される。このことによって、磁界発生部５２からは、図中のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向にそれぞれ対応する磁界が発生されるようになっている。
【００３６】
前記窓部５４は、患者の首、脚、腕、胴体が自在に抜き差し可能に設けられている。  
磁気誘導装置１５からは接続ケーブル５５が延出している。接続ケーブル５５の端部にはコネクタ５５ａが設けられている。このコネクタ５５ａは電源装置１７に着脱自在に接続される。電源装置１７には信号ケーブル５６を介して制御装置１６が電気的に接続される。
【００３７】
制御装置１６は、磁界発生部５２に設けられている３組のヘルムホルツコイルに対して通電される電流の強弱、向き等の制御を行って、３組のヘルムホルツコイルによって所望の３次元的な回転磁界を形成する。
【００３８】
尚、制御装置１６は、後述するように前記ＵＰＤ４を構成している前記ＵＰＤ装置本体２０に接続され、このＵＰＤ装置本体２０から入力される前記内視鏡挿入部２１の３次元的な挿入形状の情報に基づき、前記３組のヘルムホルツコイルによって形成される３次元的な回転磁界を制御するようになっている。この制御装置１６の内部構成は、後述する。
【００３９】
また、本実施形態においてはＣＣＵ１２と制御装置１６とを信号ケーブル５７によって電気的に接続すると共に、前記操作部２２に設けられているリモートスイッチ２９ｂを例えば、前記磁気誘導装置１５が形成する回転磁界を制御するための誘導装置用スイッチとしている。
【００４０】
このことによって、術者が誘導装置用スイッチ２９ｂを手元操作することによって、磁気誘導装置１５が駆動制御される。つまり、誘導装置用スイッチ２９ｂを操作することによって出力される指示信号は、ＣＣＵ１２及び制御装置１６を介して磁気誘導装置１５に伝送される。尚、リモートスイッチ２９ｂを誘導装置用スイッチとして設定する代わりに、誘導装置用スイッチを別体に設け、操作部２２に着脱可能に取り付ける構成や他の術者が操作するようにしてもよい。この場合においては、例えば誘導用スイッチと制御装置１６とを電気的に接続する構成にする。
【００４１】
図５に示すように磁気誘導装置１５では、例えば矢印Ａに示すような回転磁界を形成する。このとき、この回転磁界中に配置された回転アダプタ１４を構成する回転体４３（永久磁石）が矢印Ｂに示すように回転される。
【００４２】
このことにより、回転アダプタ１４は、回転体４３の外周面に設けられている螺旋状突起部４４が管腔内壁に当接することによって摩擦力が発生し、このとき発生する摩擦力が内視鏡挿入部２１を管腔の深部に向けで導入する際の推進力になる。  
従って、内視鏡本体２は、分散することなく、挿入部先端部２４まで前記挿入部２１に対する押し引き、捻り操作の力を伝達することができる。
【００４３】
次に、ＵＰＤ４の詳細構成を説明する。  
図６に示すようにＵＰＤ４を構成している挿入形状検出プローブ１８は、その長手方向に磁界を発生する複数のコイル６１、６１ａ等が配置され、これら複数のコイル６１、６１ａ等は保護チューブ６２で被覆されている。また、挿入形状検出プローブ１８の後端から延出する接続ケーブル６３は、コネクタ６３ａ（図１参照）が前記ＵＰＤ本体２０に着脱自在に接続される。これにより、前記挿入形状検出プローブ１８に配置されている前記複数のコイル６１、６１ａ等は、前記ＵＰＤ本体２０に電気的に接続され、このＵＰＤ本体２０から例えば順次に駆動電流を印加されて磁界を発生するようになっている。また、保護チューブ６２の外表面には、所定長さ毎に指標６４が設けてある。
【００４４】
一方、図１に示すように患者に装着される前記腹巻状ＵＰＤアンテナ１９は、内部に図示しない複数のコイルが内蔵されている。これら内蔵されている複数のコイルは、前記挿入形状検出プローブ１８に配置されている前記複数のコイル６１、６１ａ等による発生磁界を検出するようになっている。前記腹巻状ＵＰＤアンテナ１９から延出する接続ケーブル６５は、コネクタ６５ａ（図１参照）が前記ＵＰＤ本体２０に着脱自在に接続される。これにより、前記腹巻状ＵＰＤアンテナ１９に内蔵されている複数のコイルは、前記ＵＰＤ本体２０に電気的に接続され、このＵＰＤ本体２０から検出した信号を出力するようになっている。
【００４５】
前記ＵＰＤ装置本体２０は、前記腹巻状ＵＰＤアンテナ１９に内蔵されている前記複数のコイルからの検出信号の振幅や位相等を利用して、前記挿入形状検出プローブ１８に内蔵されている各コイル６１、６１ａ等の位置を検出するようになっている。  
更に、前記ＵＰＤ装置本体２０は、内視鏡挿入部２１の各部の位置、つまり内視鏡挿入部２１の３次元形状を推定し、この推定した形状に対応するモデル化処理を行い、このモデル化した内視鏡挿入部２１の形状画像データをＵＰＤモニタ２０ａに出力すると共に、接続ケーブル６６を介して前記磁気誘導装置１５の外部装置である前記制御装置１６に出力するようになっている。
【００４６】
前記磁気誘導装置１５の外部装置である前記制御装置１６は、前記ＵＰＤ装置本体２０からの前記内視鏡挿入部２１の形状画像データに基づき、前記３組のヘルムホルツコイルを制御するようになっている。  
更に、具体的に説明すると、図７に示すように前記制御装置１６は、データ解析部１６ａと、進退検知部１６ｂと、タイマ１６ｃと、制御部１６ｄとを有して構成されている。
【００４７】
前記データ解析部１６ａは、前記ＵＰＤ装置本体２０からの形状画像データを入力されて形状画像を解析し、この画像中から前記内視鏡挿入部２１の進退動作を解析するようになっている。  
前記進退検知部１６ｂは、前記データ解析部１６ａの解析結果に基づき、前記内視鏡挿入部２１の進退動作を検知し、検知結果を出力するようになっている。
【００４８】
前記タイマ１６ｃは、前記進退検知部１６ｂからの検知結果を受けて内視鏡挿入部２１が進んでいないならばカウントを開始し、内視鏡挿入部２１が進むようになるまでカウントを続けるようになっている。  
前記制御部１６ｄは、前記進退検知部１６ｂの結果結果及びタイマ１６ｃのカウントデータに基づき、前記磁気誘導装置１５の外部装置である電源装置１７を制御して前記磁気誘導装置１５が生成する回転磁界をオンオフする制御を行うようになっている。
【００４９】
上述のように構成した内視鏡装置１の作用を説明する。  
先ず術者は、前記電源装置１７の電源をオンし、制御装置１６を作動させる。  
術者は、内視鏡本体２を観察状態にすると共に、誘導装置用スイッチ２９ｂを操作して磁気誘導装置１５の磁界発生部５２に設けられている３組のヘルムホルツコイルにそれぞれ電流を供給して所定の回転磁界を形成する状態にする。
【００５０】
次に、術者は、磁気誘導装置１５のベッド部５１上で横たわっている患者に腹巻状ＵＰＤアンテナ１９を装着させ、ＵＰＤ装置本体２０を作動させる。更に、術者は、内視鏡本体２の鉗子口３０から前記挿入形状検出プローブ１８を挿入し、前記内視鏡挿入部２１内に着脱自在に設置する。
【００５１】
次に、術者は、磁気誘導装置１５のベッド部５１上で磁界発生部５２内に検査対象部位が位置するように横たわっている患者の肛門７１から内視鏡挿入部２１を構成する先端部２４及び湾曲部２５を大腸（直腸７２）内に挿入していく。そして、回転アダプタ１４も直腸７２に挿入されていく。
【００５２】
次いで、図８に示すように肛門７１から挿入された回転アダプタ１４が磁界発生部５２の回転磁界内に到達すると、回転アダプタ１４を構成する回転体４３が所定の回転状態になる。ここで、回転アダプタ１４は、回転体４３の外周面に設けられている螺旋状突起部４４が大腸壁に当接することによって摩擦力が発生する。このとき発生する摩擦力は、内視鏡挿入部２１を管腔深部に向けて挿入する際の推進力になる。このことによって、術者は、回転アダプタ１４によって得られる推進力を利用して、小さな力量で押し込み操作を行いながら挿入部先端部２４を目的部位に向けて挿入していくことができる。
【００５３】
このとき、術者は、モニタ１３の表示画面１３ａ上に表示される内視鏡画像を観察している。従って、図９に示すように挿入部先端部２４がＳ状結腸部７３のような屈曲部近傍に到達したことを内視鏡画像から判断することができる。  
術者は、挿入部先端部２４が屈曲部近傍に到達したと判断したなら、湾曲操作ノブ２７を適宜操作して押し引き、捻り操作する。
【００５４】
このとき、図１０に示すように回転アダプタ１４が上述のように回転しながら推進力を得て推進することで、腸管深部方向へ推進して腸管を直線化していく。この直線化した腸管内を回転アダプタ１４が上述のように動作することで、内視鏡本体２は、挿入部先端部２４が管腔深部に向けて更に挿入されていく。  
従って、挿入部先端部２４は、回転アダプタ１４によって得られる推進力と、湾曲部２５を湾曲動作させる術者の手元操作や及び捻り操作によって腸管深部方向へ進み、目的部位へ到達可能である。
【００５５】
ここで、挿入部先端部２４は、図８及び図９に示したようにＳ状結腸部７３を通過して図１０及び図１１に示すように可動性に乏しい下行結腸部７４と可動性に富む横行結腸部７５との境界である脾湾曲７６に挿入部先端部２４が至る。  
以降、図示しないが同様に挿入部先端部２４は、脾湾曲７６を介して横行結腸７５と上行結腸７８との境界である肝湾曲７７の壁に沿うようにスムーズに前進して例えば目的部位である盲腸部７９近傍に挿入部先端部２４が到達する。
【００５６】
そして、術者は、挿入部先端部２４が目的部位である盲腸部７９近傍に到達したことをモニタ１３の表示画面１３ａ上に表示されている内視鏡画像で確認したなら、大腸内の内視鏡検査を行うために挿入部２１の引き戻し操作に移行して検査を行う。  
この結果、本実施例の内視鏡装置１は、通過困難なＳ状結腸部など湾曲した管腔の屈曲が急激すぎる腸管を、挿入部２１に複雑な操作を加えることなく容易に直線状に短縮しながら挿入できるようになる。
【００５７】
ここで、目的部位へ到る途中で、例えば、図１２に示す内視鏡画像のように体腔内管路に憩室などの分岐路が有る場合、この内視鏡画像だけでは体腔内管路の深部方向がどちらの方向であるのかまた、どちらの方向へ進めば良いのか判断が困難になることもある。  
本実施例では、図１３に示すようにＵＰＤ４のＵＰＤ用モニタ２０ａの表示画面にモデル化した内視鏡挿入部２１の形状画像データを表示するようにしている。
【００５８】
これにより、術者は、このＵＰＤ用モニタ２０ａの表示画面に表示される挿入部２１の形状を参照することにより、体腔内管路の深部方向がわかり、この体腔内管路の深部方向への挿入部の挿入をより円滑に行い易くなる。  
また、大腸等の体腔内管路は、憩室と呼ばれる管腔壁が外側に膨らむ現象がある。この場合、挿入部先端部２４が回転アダプタ１４と共に憩室に入り込んでしまう虞が生じる。
【００５９】
この場合、挿入部先端部２４が回転アダプタ１４と共に憩室に入り込んでしまうと、挿入部先端部２４がそれ以上先に進まなくなり、その間回転アダプタ１４が一箇所で留まり回転し続けてしまう。
【００６０】
そこで、本実施例では、回転アダプタ１４が一箇所で留まり回転し続けてしまうことを防止するような制御を行うようにしている。  
即ち、本実施例では、図１４に示すようなフローチャートに従って制御を行う。  
先ず、制御装置１６は、ＵＰＤ装置本体２０（ＵＰＤ４）からの形状画像データが入力されることにより、データ解析部１６ａが画像を解析し（ステップＳ１）、この解析結果を進退検知部１６ｂに出力する。
【００６１】
制御装置１６は、データ解析部１６ａからの解析結果に基づき、進退検知部１６ｂが前記内視鏡挿入部２１の進退動作を検知し（ステップＳ２）、検知結果をタイマ１６ｃ及び制御部１６ｄに出力する。  
タイマ１６ｃは、進退検知部１６ｂの検知結果に基づき、内視鏡挿入部２１が進んでいない場合、カウントを開始し内視鏡挿入部２１が進むようになるまでカウントを続ける。
【００６２】
制御部１６ｄは、進退検知部１６ｂの検知結果及びタイマ１６ｃのカウントデータに基づき、内視鏡挿入部２１が進んでいるか否かを判断し（ステップＳ３）、内視鏡挿入部２１が進んでいると判断した場合、回転磁界をオンし（ステップＳ４）、回転アダプタ１４の回転を続ける。
【００６３】
一方、制御部１６ｄは、内視鏡挿入部２１が進んでいないと判断した場合、タイマ１６ｃのカウント結果に基づき、内視鏡挿入部２１が所定時間以上停止しているか否かを判断し（ステップＳ５）、所定時間以内であるなら上記と同様に回転磁界をオンし（ステップＳ４）、回転アダプタ１４の回転を続ける。
【００６４】
また、制御部１６ｄは、内視鏡挿入部２１が所定時間以上停止している場合、回転磁界をオフし（ステップＳ６）、回転アダプタ１４の回転を止める。これにより、内視鏡本体２は、回転アダプタ１４が一箇所に留まって回転することがない。
【００６５】
ここで、術者は、回転アダプタ１４の回転が止まって挿入部先端部２４の挿入が停止した場合、前記モニタ１３の表示画面１３ａ上に表示されている内視鏡画像及びＵＰＤ用モニタ２０ａの表示画面に表示されている内視鏡挿入部２１の形状画像データで体腔内管路の深部方向を確認する。
【００６６】
術者は、湾曲操作ノブ２７を適宜操作して挿入部先端部２４を体腔内管路の深部方向へ向ける。すると、制御装置１６は、上述した動作により、回転磁界をオンして回転アダプタ１４による挿入部２１の挿入動作を再開する。  
この結果、本実施例の内視鏡装置１は、体腔内管路の深部方向が３次元的に容易に解り、挿入部２１を深部方向へ挿入できるようになる。
【００６７】
尚、本実施例では、内視鏡本体２側に配置される挿入形状検出プローブ１８側のコイル６１，６１ａ等に駆動電流を流して磁界を発生させ、腹巻状ＵＰＤアンテナ１９側のコイルにより磁界を検出するようにしているが、逆に腹巻状ＵＰＤアンテナ１９側のコイルで磁界を発生させ、挿入形状検出プローブ１８側のコイル６１，６１ａ等で発生した磁界を検出する構成にしても良い。
【実施例２】
【００６８】
図１５ないし図１９は本発明の第２実施例に係り、図１５は第２実施例の内視鏡装置を構成する回転アダプタを設けたオーバーチューブの外観斜視図、図１６は図１５のオーバーチューブの内部構成を示す断面図、図１７はオーバーチューブ先端部を肛門から挿入し回転アダプタ部を回転させた際の説明図、図１８はオーバーチューブ先端部が回転アダプタにより得られた推進力によりＳ状結腸部を介して進んでいる際の説明図、図１９は図１８に示す状態からオーバーチューブに内視鏡本体の挿入部を挿通させている際の説明図である。
【００６９】
上記第１実施例は内視鏡本体の挿入部について適用した例を示したが、第２実施例は、挿入部を有する医療装置として、例えばオーバーチューブの挿入に関しての適用例である。
【００７０】
即ち、図１５及び図１６に示すように第２実施例の内視鏡装置は、オーバーチューブ９１の先端側に回転アダプタを設けて構成している。  
更に具体的に説明すると、前記オーバーチューブ９１は、先端側に回転アダプタ部９２が取付けられている。また、前記オーバーチューブ９１は、後端側に可撓性チューブ回転体（以下、チューブ回転体と略記）９３と、筒体９４とが設けられている。
【００７１】
前記チューブ回転体９３には、内視鏡本体２Ｃの挿入部２１を挿通するための挿通口９５ａを有する挿通口部９５が設けられている。前記筒体９４は、前記チューブ回転体９３が回転可能に挿通され且つ術者が把持する把持部である。  
前記回転アダプタ部９２は、前記チューブ回転体９３の外周面に回転により推進力を発生する螺旋状突起部９６が設けられている。この回転アダプタ部９２には、前記チューブ回転体９３の内部に磁界発生手段である永久磁石９７を内蔵している。
【００７２】
前記筒体９４は、円筒状の可撓性チューブであり、前記回転アダプタ部９２と前記挿通口部９５との間に配されるように前記チューブ回転体９３を挿通している。  
尚、前記筒体９４は、前記チューブ回転体９３の外表面を傷つけることなく前記チューブ回転体９３を回転可能に支持することが可能な材質で構成することが望ましい。
【００７３】
また、前記オーバーチューブ９１は、前記回転アダプタ部９２が前記チューブ回転体９３の先端部と一体的に構成したが、回転アダプタ９２のみが回転するように前記チューブ回転体９３の先端部に設けても良い。  
本実施例は、前記オーバーチューブ９１に前記挿入形状検出プローブ１８を挿入して着脱自在に設置するよう構成している。  
それ以外の構成については、前記内視鏡装置と同様である。
【００７４】
次に、前記オーバーチューブ９１を用いた内視鏡装置の作用を説明する。  
先ず術者は、前記電源装置１７の電源をオンし、制御装置１６を作動させる。  
術者は、磁気誘導装置１５に設けられた図示しない誘導装置用スイッチを操作して磁気誘導装置１５の磁界発生部５２に設けられている３組のヘルムホルツコイルにそれぞれ電流を供給して所定の回転磁界を形成する状態にする。
【００７５】
次に、術者は、磁気誘導装置１５のベッド部５１上で横たわっている患者に腹巻状ＵＰＤアンテナ１９を装着させ、ＵＰＤ装置本体２０を作動させる。更に、術者は、オーバーチューブ９１に前記挿入形状検出プローブ１８を挿入し、前記オーバーチューブ９１内に着脱自在に設置する。
【００７６】
次に、術者は、磁気誘導装置１５のベッド部５１上で磁界発生部５２内に検査対象部位が位置するように横たわっている患者の肛門からオーバーチューブ９１を大腸（直腸７２）内に挿入していく。そして、回転アダプタ部９２も直腸７２に挿入されていく。  
次いで、肛門から挿入された回転アダプタ部９２が磁界発生部５２の回転磁界内に到達すると、永久磁石９７が回転磁界に作用して回転アダプタ部９２（チューブ回転体９３）が所定の回転状態になる。
【００７７】
ここで、回転アダプタ部９２は、外周面に設けられている螺旋状突起部９６が大腸壁に当接することによって摩擦力が発生する。このとき発生する摩擦力は、オーバーチューブ９１の先端側を管腔深部に向けて挿入する際の推進力になる。このことによって、術者は、回転アダプタ部９２によって得られる推進力を利用して、小さな力量で押し込み操作を行いながらオーバーチューブ９１の先端側を目的部位に向けて挿入していくことができる。
【００７８】
術者は、オーバーチューブ９１の先端側が屈曲部近傍に到達したと判断したなら、チューブ回転体９３の後端側を適宜操作してオーバーチューブ９１の先端側が進むように押し引き、捻り操作する。  
このとき、図１７に示すようにオーバーチューブ９１の先端側は、回転アダプタ部９２が上述のように回転しながら推進力を得て推進することで、腸管深部方向へ推進していく。この腸管内を回転アダプタ部９２が上述のように動作することで、オーバーチューブ９１は、先端側が管腔深部に向けて更に挿入されていく。
【００７９】
従って、オーバーチューブ９１の先端側は、回転アダプタ部９２によって得られる推進力と、チューブ回転体９３の後端側に対する術者の手元操作や及び捻り操作によって腸管深部方向へ進み、目的部位へ到達可能である。  
ここで、オーバーチューブ９１の先端側は、図１７及び図１８に示したようにＳ状結腸部７３を通過して図１９に示すように下行結腸部７４に到る。
【００８０】
ここで、術者は、前記オーバーチューブ９１の挿通口９５ａを介して前記内視鏡本体２Ｃの前記挿入部２１を挿通させることにより、この挿入部先端部２４は、体腔内管路の目的部位まで導かれ、検査、治療又は処置などの医療行為を行うことが可能である。  
ここで、目的部位へ到る途中で、体腔内管路に分岐路が有る場合、体腔内管路の深部方向がどちらの方向であるのかまた、どちらの方向へ進めば良いのか判断が困難になることもある。
【００８１】
第２実施例では、上記第１実施で例説明したのと同様にＵＰＤ４のＵＰＤ用モニタ２０ａの表示画面にモデル化したオーバーチューブ９１の形状画像データを表示するようにしている。  
これにより、術者は、このＵＰＤ用モニタ２０ａの表示画面に表示されるオーバーチューブ９１の形状を参照することにより、体腔内管路の深部方向がわかり、この体腔内管路の深部方向への挿入部の挿入をより円滑に行い易くなる。
【００８２】
また、第２実施例では、図示しないが上記第１実施例で説明したのとほぼ同様な回転アダプタ部９２の制御を行うようにしている。  
これにより、オーバーチューブ９１の先端側が回転アダプタ部９２と共に憩室に入り込んでしまい、挿入部先端部２４がそれ以上先に進まなくなり、その間回転アダプタ部９２が一箇所で留まり回転し続けてしまうことを防止することが可能となる。
【００８３】
この結果、第２実施例の内視鏡装置は、上記第１実施例と同様な効果を得ることに加え、前記オーバーチューブ９１により予め挿入経路を確保して前記内視鏡本体２Ｃの挿入部２１を挿入することができ、操作性の向上化を図ることが可能になる。  
また、第２実施例の内視鏡装置は、オーバーチューブ９１に複雑な操作を加えることなく容易に腸管を直線状に短縮しながら挿入できるようになる。  
尚、上述した各実施例等を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も本発明に属する。
【００８４】
［付記］
（付記項１）
被検体内に挿入するための挿入部と、
前記挿入部の先端側に配置し、外周に設けた螺旋状突起部が体腔内管路の内壁に当接して回転することにより推進力を発生する回転アダプタと、
被検体外部から前記回転アダプタに設けた磁性体に作用して前記回転アダプタを回転させるための回転磁界を発生する磁気誘導装置と、
前記被検体内における前記挿入部の挿入形状を検出する挿入形状検出装置と、
を具備し、前記磁気誘導装置は、前記挿入形状検出装置から得られる前記挿入部の挿入形状に基づき、被検体内における前記挿入部に設けた前記回転アダプタの回転を制御することを特徴とする医療装置。
【００８５】
（付記項２）
前記磁気誘導装置は、前記挿入形状検出装置から得られる前記挿入部の挿入形状を解析する解析部と、この解析部の解析結果に基づき、被検体内における前記挿入部の進退動作を検知する検知部と、この検知部の検知結果に基づき、前記回転磁界を制御する制御部とを有することを特徴とする付記項１に記載の医療装置。
【００８６】
（付記項３）
前記制御部は、被検体内における前記挿入部の進退動作が所定時間を行われないとき、前記回転磁界をオフすることを特徴とする付記項２に記載の医療装置。
【００８７】
（付記項４）
前記挿入形状検出装置は、前記挿入部内に挿入設置される挿入形状検出プローブと、この挿入形状検出プローブを被検体内において３次元的に検出するためのアンテナと、前記挿入形状プローブ及び前記アンテナを制御して前記アンテナから検出される前記挿入形状プローブの３次元的な形状情報に基づき、前記被検体内における前記挿入部の３次元的な挿入形状の情報を算出する挿入形状装置本体とを有していることを特徴とする付記項１に記載の医療装置。
【００８８】
（付記項５）
前記アンテナは、被検体に装着可能な腹巻型に形成したことを特徴とする付記項４に記載の医療装置。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】第１実施例の医療装置である内視鏡装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の内視鏡本体の挿入部先端側を示す拡大斜視図である。
【図３】図１の回転アダプタの内部構成を示す断面図である。
【図４】図３の回転アダプタを内視鏡本体の挿入部先端側に取付けた状態を示す側面図である。
【図５】図１の磁気誘導装置により発生する回転磁界を説明する模式図である。
【図６】図１の挿入形状検出プローブの内部構成を示す説明図である。
【図７】磁気誘導装置を構成している制御装置の内部構成を示す回路ブロック図である。
【図８】内視鏡本体の挿入部先端部を肛門から挿入し回転アダプタを回転させた状態で且つ、内視鏡挿入部の先端部がＳ状結腸部の腸壁に接触した際の説明図である。
【図９】入部先端部が回転アダプタにより得られた推進力によりＳ状結腸部を進んでいく際の説明図である。
【図１０】図９に示す状態から更に挿入部先端部がＳ状結腸部を介して進んでいる際の説明図である。
【図１１】図１０に示す状態から更に挿入部先端部が下行結腸部へと進んでいる際の説明図である。
【図１２】体腔内管路の内視鏡画像表示例である。
【図１３】内視鏡挿入部の形状画像データの表示例である。
【図１４】図７の制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】第２実施例の内視鏡装置を構成する回転アダプタを設けたオーバーチューブの外観斜視図である。
【図１６】図１５のオーバーチューブの内部構成を示す断面図である。
【図１７】オーバーチューブ先端部を肛門から挿入し回転アダプタ部を回転させた際の説明図である。
【図１８】オーバーチューブ先端部が回転アダプタにより得られた推進力によりＳ状結腸部を介して進んでいる際の説明図である。
【図１９】図１８に示す状態からオーバーチューブに内視鏡本体の挿入部を挿通させている際の説明図である。
【図２０】従来の内視鏡装置の構成を示す構成図である。
【図２１】図２０の磁気誘導装置により発生する回転磁界を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  内視鏡装置
２  内視鏡本体
３  内視鏡挿入補助装置
４  ＵＰＤ（挿入形状検出装置）
１２  ＣＣＵ
１４  回転アダプタ
１５  磁気誘導装置
１６  制御装置
１７  電源装置
１８  挿入形状検出プローブ
１９  腹巻状ＵＰＤアンテナ
２０  ＵＰＤ装置本体
２０ａ  ＵＰＤ用モニタ
２１  挿入部
２４  先端部
２４ａ  チャンネル開口
２５  湾曲部
３０ｂ  処置具挿通用チャンネル
４１  本体部
４２  ベアリング部
４３  回転体
４４  螺旋状突起部
５１  ベッド部
５２  磁界発生部
代理人    弁理士    伊藤  進
【図１】
2005328999.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005328999.tif 000005
【図４】
2005328999.tif 000006
【図５】
2005328999.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005328999.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2005328999.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2005328999.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2005328999.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2005328999.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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