(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ特性の異なる部位を有する挿入部を備えた内視鏡と、
前記挿入部の挿入形状を検出する形状検出手段と、
前記挿入形状の形状画像を生成し表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えた内視鏡形状検出システムにおいて、
前記表示制御手段は、前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位が識別可能な前記形状画像を生成することを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【請求項２】
前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位は、湾曲部と軟性部からなることを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡形状検出システム。
【請求項３】
前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位は、先端硬性部を含むことを特徴とする、請求項２に記載の内視鏡形状検出システム。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位の境界を示す境界線により前記識別可能な前記形状画像を生成することを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡形状検出システム。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位を色分けすることにより前記識別可能な前記形状画像を生成することを特徴とする、請求項１に内視鏡形状検出システム。
【請求項６】
前記表示制御手段は、前記挿入部の先端からの長さを表示することにより前記識別可能な前記形状画像を生成することを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡形状検出システム。
【請求項７】
前記曲げ特性の異なる部位は、曲げ剛性が異なる部位であることを特徴とする、請求項１に記載の内視鏡形状検出システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡形状検出システム、更に詳しくは適切な内視鏡形状画像を得る内視鏡形状検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、内視鏡は医療用分野及び工業用分野で広く用いられるようになった。この内視鏡は特に挿入部が軟性のものは、屈曲した体腔内に挿入することにより、切開することなく体腔内深部の臓器を診断したり、必要に応じてチャンネル内に処置具を挿通してポリープ等を切除するなどの治療処置を行うことができる。
【０００３】
この場合、例えば肛門側から下部消化管内を検査する場合のように、屈曲した体腔内に挿入部を円滑に挿入するためにはある程度の熟練を必要とする場合がある。
【０００４】
つまり、挿入作業を行っている場合、管路の屈曲に応じて挿入部に設けた湾曲部を湾曲させる等の作業が円滑な挿入を行うのに必要になり、そのためには挿入部の先端位置等が、体腔内のどの位置にあるかとか、現在の挿入部の屈曲状態等を知ることができると便利である。
【０００５】
そこで、例えば本出願人が先に出願した特願平１０−６９０７５号に示されるような磁界を用いた位置推定装置（形状推定装置）が種々提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に内視鏡の挿入部は先端硬性部、湾曲部および軟性部等を有し、これら各部の曲げ特性は異なるものであるが、体腔内に挿入部を挿入した際においては、他の部位と曲げ特性の異なる部位が認識できる内視鏡形状画像を得ることが望ましい。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、体腔内に挿入部を挿入した際に、挿入部における他の部位と曲げ特性の異なる部位を容易に認識することができる内視鏡形状検出システムを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の内視鏡形状検出システムは、曲げ特性の異なる部位を有する挿入部を備えた内視鏡と、前記挿入部の挿入形状を検出する形状検出手段と、前記挿入形状の形状画像を生成し表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えた内視鏡形状検出システムにおいて、前記表示制御手段は、前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位が識別可能な前記形状画像を生成することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【０００９】
まず、本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の参考となる例について説明する。
第１の参考例：
図１ないし図７は本発明の第１の参考例に係り、図１は内視鏡システムの構成を示す構成図、図２は図１の内視鏡システムの機能構成を示すブロック図、図３は図２のビデオプロセッサ及び内視鏡形状検出装置の装置本体の構成を示すブロック図、図４は図２の画像合成装置１４の構成を示すブロック図、図５は図４の画像合成装置によるモニタの表示例を示す図、図６は図４の画像合成装置による第１の変形例のモニタの表示例を示す図、図７は図４の画像合成装置による第２の変形例のモニタの表示例を示す図である。
【００１０】
（構成）
図１ないし図３に示すように、第１の参考例の内視鏡形状検出システムである内視鏡システム１は、内視鏡検査を行う内視鏡装置２と、内視鏡検査の補助に用いられる内視鏡形状検出装置３とを備え、この内視鏡形状検出装置３は、ベット４に横たわる患者５の体腔内に電子内視鏡６の挿入部７を挿入し、内視鏡検査を行う際の挿入補助手段として使用される。
【００１１】
電子内視鏡６は、可撓性を有する細長の挿入部７の後端に湾曲操作ノブを設けた操作部８が形成され、この操作部８からユニバーサルコード９が延出され、内視鏡画像処理装置１０に接続されている。
【００１２】
この電子内視鏡６は、ライトガイドが挿通され内視鏡画像処理装置１０内の光源１１からの照明光を伝送し、挿入部７の先端に設けた照明窓から伝送した照明光を出射し、患部等を照明する（図２参照）。照明された患部等の被写体は照明窓に隣接して設けられた観察窓に取り付けた対物レンズにより、その結像位置に配置された撮像素子としてのＣＣＤ１２に像を結び、このＣＣＤ１２は光電変換する（図３参照）。
【００１３】
光電変換された信号は内視鏡画像処理装置１０内のビデオプロセッサ１３により信号処理されて標準的な映像信号が生成され、内視鏡画像が内視鏡画像処理装置１０に接続された画像合成装置１４に出力される（図２参照）。
【００１４】
詳細には、図３に示すように、ビデオプロセッサ１３では、ＣＣＤ駆動回路１６ａにより電子内視鏡６のＣＣＤ１２を駆動し、ＣＣＤ１２からの撮像信号をプリアンプ１６ｂにて増幅した後、信号処理回路１６ｃにてサンプリング処理、Ａ／Ｄ変換処理、ホワイトバランス処理、輪郭強調処理、ガンマ補正等の各種信号処理を行い、Ｄ／Ａ変換して画像合成装置１４に出力するようになっている。
【００１５】
図１に戻り、電子内視鏡６には鉗子チャンネル１７が設けてあり、この鉗子チャンネル１７の挿入口１７ａから例えば１６個の磁気発生素子（またはソースコイル）１８ａ、１８ｂ、…、１８ｐ（以下、符号１８ｉで代表する）を有するプローブ１９が挿通されることにより、挿入部７内にソースコイル１８ｉが位置ずれすることなく設置される。
【００１６】
このプローブ１９の後端から延出されたソースケーブル２０は、その後端のコネクタが内視鏡形状検出装置３の装置本体２１に着脱自在に接続される。そして、装置本体２１側から高周波信号伝達手段としてソースケーブル２０を介して磁気発生手段となるソースコイル１８ｉに高周波信号（駆動信号）を印加することにより、ソースコイル１８ｉは磁界を伴う電磁波を周囲に放射する。
【００１７】
単心コイルからなるセンスコイルを３次元空間上に複数配置し、具体的には、中心のＺ座標が第１のＺ座標である例えばＸ軸に向いたセンスコイル２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、中心のＺ座標が第１のＺ座標と異なる第２のＺ座標であるＹ軸に向いたセンスコイル２２ｅ、２２ｆ、２２ｇ、２２ｈと、中心のＺ座標が第１及び第２のＺ座標と異なる第３のＺ座標であるＺ軸に向いたセンスコイル２２ｉ、２２ｊ、２２ｋ、２２ｌの１２個のセンスコイルを配置する（以下、センスコイルの符号を２２ｊで代表させる）。
【００１８】
センスコイル２２ｊは、センスコイル２２ｊが収納されている支柱２７に設けられたセンスコイルユニット２８のコネクタから検出信号伝達手段としてのセンスケーブル２３を介して装置本体２１に接続されている。この装置本体２１には使用者が装置を操作するための操作パネル２４またはキーボード等が設けられている。また、この装置本体２１には検出した内視鏡形状画像を入力する前記画像合成装置１４が接続されている。
【００１９】
詳細には、図３に示すように、内視鏡形状検出装置３の装置本体２１では、コイル駆動回路２５ａによりソースコイル１８ｉを駆動し、ソースコイル１８ｉからの磁界をセンスコイルユニット２８内のセンスコイル２２ｊで検出し、この検出信号をプリアンプ２５ｂにて増幅した後、信号処理回路２５ｃにてＡ／Ｄ変換処理後、例えば本出願人が先に出願した特願平１０−６９０７５号に示される手法にてソースコイル１８ｉの位置及び向きを推定し内視鏡形状を算出し、この内視鏡形状画像をＤ／Ａ変換して画像合成装置１４に出力するようになっている。
【００２０】
画像合成装置１４では、ビデオプロセッサ１３からの内視鏡画像と、内視鏡形状検出装置３の装置本体２１からの内視鏡形状画像を合成し、合成画像をモニタ２６に表示させるようになっている。
【００２１】
詳細には、図４に示すように、画像合成装置１４は、ビデオプロセッサ１３からのＲ，Ｇ，Ｂの内視鏡画像信号に対してゲイン調整等を行うプリプロセス回路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ及び内視鏡形状検出装置３の装置本体２１からのＲ，Ｇ，Ｂの内視鏡形状画像信号に対してゲイン調整等を行うプリプロセス回路３１ｄ，３１ｅ，３１ｆと、ビデオプロセッサ１３及び装置本体２１からのそれぞれの同期信号（以下、ビデオプロセッサ１３からの同期信号を第１ＳＹＮＣ、装置本体２１からの同期信号を第２ＳＹＮＣと記す）を入力し各種制御信号を生成するコントローラ３０とを備えている。
【００２２】
内視鏡画像信号側では、プリプロセス回路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを介した信号が第１ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０からの制御信号によりＡ／Ｄ変換器３２ａ，３２ｂ，３２ｃでＡ／Ｄ変換され、同じく第１ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０からの制御信号によりフレームメモリ３３ａ，３３ｂ，３３ｃに格納される。そして、第１ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０からの制御信号によりフレームメモリ３３ａ，３３ｂ，３３ｃから読み出されたＲ，Ｇ，Ｂの内視鏡画像信号は演算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃにより所定の拡大・縮小処理が施されスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端ａ側に出力される。
【００２３】
同じく、内視鏡形状画像信号側では、プリプロセス回路３１ｄ，３１ｅ，３１ｆを介した信号が第２ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０からの制御信号によりＡ／Ｄ変換器３２ｄ，３２ｅ，３２ｆでＡ／Ｄ変換され、同じく第２ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０からの制御信号によりフレームメモリ３３ｄ，３３ｅ，３３ｆに格納される。そして、第２ＳＹＮＣに基づくコントローラ３０からの制御信号によりフレームメモリ３３ｄ，３３ｅ，３３ｆから読み出されたＲ，Ｇ，Ｂの内視鏡形状画像信号は演算回路３４ｄ，３４ｅ，３４ｆにより所定の拡大・縮小処理が施されスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端ｂ側に出力される。
【００２４】
スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃでは、コントローラ３０からの制御信号により所定のタイミングで入力端ａ側の信号及び入力端ｂ側の信号を切り換えてＤ／Ａ変換器３６ａ，３６ｂ，３６ｃに出力し、Ｄ／Ａ変換器３６ａ，３６ｂ，３６ｃによりＤ／Ａ変換された信号はポストプロセス回路３７ａ，３７ｂ，３７ｃに標準的なＴＶ信号に変換されモニタ２６に出力される。
【００２５】
（作用）
第１の参考例では、画像合成装置１４は、図４に示したように、コントローラ３０からの制御信号によりスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの出力を切り換えて図５に示すような合成画像をモニタ２６に表示させる。
【００２６】
すなわち、図５において、例えばスキャンラインがＳ１の場合では、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの出力を入力端ａ側である内視鏡画像に切り換え、スキャンラインがＳ２の場合では、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端を
スキャン領域    選択される入力端
Ｘ0→Ｘ1            ａ
Ｘ1→Ｘ2            ｂ
Ｘ2→Ｘ3            ａ
となるように切り換える。
【００２７】
このとき、演算回路３４ｄ，３４ｅ，３４ｆは、内視鏡形状画像信号に対して所定の第１の縮小率で縮小した信号をスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端ｂに出力しており、演算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃでは内視鏡画像信号に対して所定の第２の縮小率で縮小した信号をスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃを入力端ｂに出力している。これにより内視鏡画像を親画像とし、内視鏡画像より小さな内視鏡形状画像を子画像とした合成画像がモニタ２６に表示される。
【００２８】
なお、演算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃは内視鏡画像信号を所定の第２の縮小率で縮小するとしたが、必ずしも縮小する必要なく、図５に示したような合成画像が表示されるように信号処理を施せばよい。
【００２９】
また、合成画像は図５に示す画像に限らず、図６または図７に示すような、内視鏡形状画像を親画像とし内視鏡画像を子画像とした合成画像（図６）や、内視鏡画像と内視鏡形状画像とを略同一な大きさの画像とした合成画像（図７）等を表示させるように、演算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃ及び演算回路３４ｄ，３４ｅ，３４ｆで縮小・拡大処理を行い、上述したようにスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの切り換え制御を行っても良い。
【００３０】
（効果）
このように第１の参考例では、画像合成装置１４において、コントローラ３０からの制御信号によりスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの出力を切り換えて内視鏡画像及び内視鏡形状画像からなる合成画像をモニタ２６に表示させるので、術者は内視鏡画像と共に現在の挿入部７の挿入形状を観察することができるので、挿入部の挿入操作をより簡単かつ容易に行うことができる。
【００３１】
なお、画像合成装置１４は、内視鏡画像処理装置１０または内視鏡形状検出装置３の装置本体２１に組み込んで構成しても良い。
【００３２】
第２の参考例：
図８ないし図１２は本発明の第２の参考例に係り、図８は内視鏡システムの構成を示すブロック図、図９は図８の画像合成装置の構成を示すブロック図、図１０は切換スイッチが第１の状態時の図９の画像合成装置によるモニタの表示を説明する説明図、図１１は切換スイッチが第２の状態時の図９の画像合成装置によるモニタの表示を説明する説明図、図１２は図９の画像合成装置によるモニタ上での合成画像の変形例を説明する説明図である。
【００３３】
第２の参考例は、上記第１の参考例とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００３４】
（構成）
図８に示すように、第２の参考例では、電子内視鏡６に切換スイッチ４１が設けられており、この切換スイッチ４１の状態を検出するスコープＳＷ検出回路４２と、スコープＳＷ検出回路４２が検出した検出信号により画像合成装置１４に切換信号を出力する通信制御回路４３がビデオプロセッサ１３内に設けられている。
【００３５】
そして、画像合成装置１４では、図９に示すように、通信制御回路４３からの切換信号がコントローラ３０に入力されるようになっており、コントローラ３０は切換信号に基づき演算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃ、演算回路３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ及びスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃに対して制御信号を出力するようになっている。
【００３６】
なお、第２の参考例のスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、第１の参考例と異なり、内視鏡画像信号を入力する入力端ａ及び内視鏡形状画像信号を入力する入力端ｂの他に無接続の入力端ｃが設けられており、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃはコントローラ３０からの制御信号により入力端ａ、入力端ｂ及び入力端ｃを切換制御されるようになっている。
【００３７】
その他の構成は第１の参考例と同じである。
【００３８】
（作用）
第２の参考例では、画像合成装置１４は、図９に示したように、コントローラ３０からの制御信号によりスイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの出力を切り換えて図１０に示すような合成画像をモニタ２６に表示させる。
【００３９】
すなわち、電子内視鏡６の切換スイッチ４１が第１の状態の時は、図１０に示すように、コントローラ３０からの制御信号により、まず、内視鏡画像は演算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃで文字画像部と体腔内画像部が切り出され、内視鏡形状画像は演算回路３４ｄ，３４ｅ，３４ｆにより所定の縮小率で縮小される。
【００４０】
そして、コントローラ３０からの制御信号により、例えばスキャンラインがＳ３の場合では、文字画像部及び体腔内画像部をモニタ２６に表示させるために、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端を
スキャン領域    選択される入力端      表示される画像
Ｘ0→Ｘ1            ｃ                画像なし
Ｘ1→Ｘ2            ａ                文字画像部
Ｘ2→Ｘ3            ｃ                画像なし
Ｘ3→Ｘ4            ａ                体腔内画像部
Ｘ4→Ｘ5            ｃ                画像なし
となるように切り換える。
【００４１】
また、例えばスキャンラインがＳ４の場合では、縮小した内視鏡形状画像と体腔内画像部をモニタ２６に表示させるために、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端を
スキャン領域    選択される入力端      表示される画像
Ｙ0→Ｙ1            ｃ                画像なし
Ｙ1→Ｙ2            ｂ                内視鏡形状画像
Ｙ2→Ｙ3            ｃ                画像なし
Ｙ3→Ｙ4            ａ                体腔内画像部
Ｙ4→Ｙ5            ｃ                画像なし
となるように切り換える。
【００４２】
これにより体腔内画像部を親画像とし、体腔内画像部より小さな内視鏡形状画像を子画像とした合成画像がモニタ２６に表示される。
【００４３】
また、電子内視鏡６の切換スイッチ４１が第２の状態の時は、図１１に示すように、コントローラ３０からの制御信号により、まず、内視鏡画像は演算回路３４ａ，３４ｂ，３４ｃで文字画像部と体腔内画像部が切り出され、体腔内画像部に対しては所定の第１の縮小率での縮小が行われ、内視鏡形状画像は演算回路３４ｄ，３４ｅ，３４ｆにより所定の第２の縮小率で縮小される。ここで、第１の縮小率で縮小された体腔内画像部は、第２の縮小率で縮小された内視鏡形状画像よりも小さな画像となっている。
【００４４】
そして、コントローラ３０からの制御信号により、例えばスキャンラインがＳ５の場合では、文字画像部及び第２の縮小率で縮小した内視鏡形状画像をモニタ２６に表示させるために、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端を
スキャン領域    選択される入力端      表示される画像
Ｘ0→Ｘ1            ｃ                画像なし
Ｘ1→Ｘ2            ａ                文字画像部
Ｘ2→Ｘ3            ｃ                画像なし
Ｘ3→Ｘ4            ｂ                内視鏡形状画像
Ｘ4→Ｘ5            ｃ                画像なし
となるように切り換える。
【００４５】
また、例えばスキャンラインがＳ６の場合では、第１の縮小率で縮小した体腔内画像部と第２の縮小率で縮小した内視鏡形状画像とをモニタ２６に表示させるために、スイッチ３５ａ，３５ｂ，３５ｃの入力端を
スキャン領域    選択される入力端      表示される画像
Ｙ0→Ｙ1            ｃ                画像なし
Ｙ1→Ｙ2            ａ                体腔内画像部
Ｙ2→Ｙ3            ｃ                画像なし
Ｙ3→Ｙ4            ｂ                内視鏡形状画像
Ｙ4→Ｙ5            ｃ                画像なし
となるように切り換える。
【００４６】
これにより内視鏡形状画像を親画像とし、内視鏡形状画像より小さな体腔内画像部を子画像とした合成画像がモニタ２６に表示される。
【００４７】
そして、図１０及び図１１に示した合成画像は、電子内視鏡６の切換スイッチ４１の状態により順次切り換えられる。
【００４８】
なお、合成画像は図１０及び図１１に限らず、図１２に示すように、親画像の体腔内画像部に子画像の内視鏡形状画像をスーパインポーズした第１の重畳合成画像及び親画像の内視鏡形状画像に子画像の体腔内画像部をスーパインポーズした第２の重畳合成画像としてもよく、この場合も電子内視鏡６の切換スイッチ４１の状態により順次切り換えられる。
【００４９】
（効果）
このように第２の参考例では、第１の参考例の効果に加え、切換スイッチ４１により合成画像を切り換えることができるので、挿入操作に応じて合成画像を切り換えることで、より操作性を向上させることができる。
【００５０】
なお、画像合成装置１４は、内視鏡画像処理装置１０または内視鏡形状検出装置３の装置本体２１に組み込んで構成しても良い。切換スイッチ４１の代わりに装置本体２１にに設けられた操作パネル２４により挿入操作に応じて合成画像を切り換えるようにしても良い。
【００５１】
第３の参考例：
図１３ないし図１５は本発明の第３の参考例に係り、図１３は内視鏡システムの構成を示すブロック図、図１４は図１３の内視鏡システムの作用を説明する説明図、図１５は図１３の内視鏡システムの変形例の構成を示すブロック図である。
【００５２】
第３の参考例は、上記第２の参考例とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００５３】
（構成）
図１３に示すように、第２の参考例の画像合成装置１４の代わりに、ビデオプロセッサ１３からの内視鏡画像と、内視鏡形状検出装置３の装置本体２１からの内視鏡形状画像とを、ビデオプロセッサ１３の通信制御回路４３からの切換信号により切り換えてモニタ２６に出力する切換装置５１が設けられている。
【００５４】
その他の構成は第１の参考例と同じである。
【００５５】
（作用）
第３の参考例では、図１４に示すように、電子内視鏡６の切換スイッチ４１が第１の状態の時は、ビデオプロセッサ１３の通信制御回路４３からの切換信号により、切換装置５１は、ビデオプロセッサ１３からの内視鏡画像を選択しモニタ２６に出力する。また、電子内視鏡６の切換スイッチ４１が第２の状態の時は、ビデオプロセッサ１３の通信制御回路４３からの切換信号により、切換装置５１は、内視鏡形状検出装置３の装置本体２１からの内視鏡形状画像を選択しモニタ２６に出力する。この内視鏡画像と内視鏡形状画像とは、電子内視鏡６の切換スイッチ４１の状態により順次切り換えられる。
【００５６】
（効果）
このように第３の参考例では、切換装置５１により内視鏡画像または内視鏡形状画像をモニタ２６に出力するので、より簡単かつ安価に構成でき、第１の参考例と同様な効果を得ることできる。
【００５７】
なお、図１５に示すように、切換可能な２つのライン入力を有したモニタ２６ａを用いる場合は、２つのライン入力のそれぞれにビデオプロセッサ１３からの内視鏡画像及び内視鏡形状検出装置３の装置本体２１からの内視鏡形状画像を入力させ、２つのライン入力を切り換えるモニタ２６ａ内に設けられた切換部５１ａにビデオプロセッサ１３の通信制御回路４３からの切換信号に出力し、ビデオプロセッサ１３からの内視鏡画像及び内視鏡形状検出装置３の装置本体２１からの内視鏡形状画像を選択的に表示させるように構成しても、第３の参考例と同様な作用・効果を得ることができる。
【００５８】
次に、本発明の実施形態について説明する。
図１６は、本発明の実施形態である電子内視鏡であって、湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像を生成させる電子内視鏡の構成を示す構成図、図１７は図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像を示す図、図１８は図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像の第１の変形例を示す図、図１９は図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像の第２の変形例を示す図、図２０は図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像の第３の変形例を示す図である。
【００５９】
ところで、電子内視鏡６内にプローブ１９を配置する場合、ソースコイル１８ｉと挿入部７との位置ずれを生じさせないために、図１６に示すように、プローブ１９を挿入部７内に埋め込むことが望ましい。
【００６０】
このように挿入部７にプローブ１９を埋め込むことにより、ソースコイル１８ｉの挿入部７に対する絶対位置が確定する。
【００６１】
電子内視鏡６の挿入部７は、先端より先端硬性部６１、湾曲部６２及び軟性部６３とからなり、軟性部６３の基端に連設されている操作部８には上下湾曲操作ノブ６４及び左右湾曲操作ノブ６５が設けられており、術者はこの湾曲操作ノブ６４、６５を操作し湾曲部６２を所望の方向に湾曲させながら、挿入部７を体腔内に挿入させる。
【００６２】
このとき、上述したように挿入部７にプローブ１９を埋め込むことにより、ソースコイル１８ｉの挿入部７に対する絶対位置が確定するので、図１７に示すように、内視鏡形状検出装置３は先端硬性部６１、湾曲部６２及び軟性部６３の各部の境界に境界線をマークした内視鏡形状画像を生成することができる。これにより湾曲部６２が内視鏡形状画像が認識できるので、体腔内への挿入部７の挿入操作の操作性を向上させることができる。
【００６３】
なお、先端硬性部６１、湾曲部６２及び軟性部６３の各部の境界に境界線をマークする他に、図１８に示すように内視鏡形状画像において先端部からの距離を表示させても良いし、また、図１９に示すように内視鏡形状画像において先端硬性部６１、湾曲部６２及び軟性部６３の各部を色分けしても良く、さらに軟性部６３において図２０に示すように先端側と手元側をさらに色分けしてもよい。
【００６４】
図２１は金属部の影響を除去することのできるセンスコイルユニットの配置を示す図、図２２は図２１の金属部の影響を除去することのできるセンスコイルユニットの配置の変形例を示す図である。
【００６５】
一方、上記各参考例では、センスコイルユニット２８を支柱２７に設けるとしたが（図１参照）、支柱２７が金属でできているとセンスコイル２２ｊの検出信号に影響を及ぼす恐れがある。
【００６６】
そこで、図２１に示すように、支柱１０１の上端にモニタ２６を所望の位置に移動可能なモニタアーム１０２を設け、モニタアーム１０２に取り付けられたモニタ２６の底面にセンスコイルユニットアーム１０３を介してセンスコイルユニット２８を取り付ける。このとき、センスコイルユニット２８はモニタ２６からのノイズの影響を受けない位置に設置する。
【００６７】
例えば、モニタアーム１０２によりモニタ２６の位置を高くし従属的にセンスコイルユニット２８がベッド４から上方へ離れたときは、センスコイルユニットアーム１０３を伸長させセンスコイルユニット２８をベッド４の脇に配置する。
【００６８】
なお、センスコイルユニット２８を使用しないときは、センスコイルユニットアーム１０３は折りたたまれていても収縮した状態でもよい。この場合、使用時にあるべき位置に設置されていないとセンスコイルユニットアーム１０３がロックしないので、センスコイルユニットアーム１０３が未ロック状態である旨の表示や、あるいは内視鏡形状検出において金属の影響が生じる可能性がある旨の表示を内視鏡形状表示と共にモニタ２６に表示しても良く、さらには内視鏡形状表示自体を停止しても良い。
【００６９】
また、モニタアーム１０２の各間接部の角度及びセンスコイルユニットアーム１０３の状態を検出することによりセンスコイルユニット２８の位置を計測し、センスコイルユニット２８が支柱１０１に近接したときは、モニタ２６の内視鏡形状表示画面上に内視鏡形状検出において金属の影響が生じる可能性がある旨の表示を行っても良く、さらには内視鏡形状表示自体を停止しても良い。
【００７０】
また、センスコイルユニットアーム１０３をモニタ２６の底面に設けるのではなく、図２２に示すように、センスコイルユニットアーム１０３を支柱１０１に設けその先端にセンスコイルユニット２８を配置しても良い。このとき、センスコイルユニット２８は支柱１０１（金属）の影響を受けない位置に設置する。また、ベッド４の高さに合わせてセンスコイルユニットアーム１０３によりセンスコイルユニット２８を上下させる。
【００７１】
図２１または図２２のようにセンスコイルユニット２８を配置することにより、モニタ２６を所望に位置に配置すると同時に、モニタ２６及び支柱１０１（金属）の影響を受けることのない位置にセンスコイルユニット２８を配置することができるので、正確な内視鏡形状をモニタ２６に表示させることができる。
【００７２】
［付記］
（付記項１）  体腔内に挿入された内視鏡により前記体腔内の内視鏡画像を出力する内視鏡装置と、
前記体腔内に挿入された内視鏡の挿入形状の形状画像を出力する挿入形状計測装置と、
前記内視鏡装置からの前記内視鏡画像と前記挿入形状計測装置からの前記形状画像とを合成し１つの表示手段に表示させる画像合成手段と
を具備したことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【００７３】
（付記項２）  体腔内に挿入された内視鏡により前記体腔内の内視鏡画像を出力する内視鏡装置と、
前記体腔内に挿入された内視鏡の挿入形状の形状画像を出力する挿入形状計測装置と、
前記内視鏡装置からの前記内視鏡画像と前記挿入形状計測装置からの前記形状画像とを切り換えて１つの表示手段に表示させる画像切換手段と
を具備したことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【００７４】
（付記項３）  前記画像切換手段は、前記内視鏡に設けられたスイッチの状態に基づいて前記内視鏡画像と前記形状画像とを切り換えて１つの表示手段に表示させる
ことを特徴とする付記項２に内視鏡形状検出システム。
【００７５】
（付記項４）  前記画像切換手段は、前記挿入形状計測装置に設けられたスイッチの状態に基づいて前記内視鏡画像と前記形状画像とを切り換えて１つの表示手段に表示させる
ことを特徴とする付記項２に内視鏡形状検出システム。
【００７６】
（付記項５）  体腔内に挿入された内視鏡により前記体腔内の内視鏡画像を出力する内視鏡装置と、
前記体腔内に挿入された内視鏡の挿入形状の形状画像を出力する挿入形状計測装置と、
前記内視鏡装置からの前記内視鏡画像と前記挿入形状計測装置からの前記形状画像とを合成する画像合成手段と、
前記画像合成手段が合成した合成画像を表示する１つの表示手段と
を具備したことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【００７７】
（付記項６）  前記画像合成手段は、前記内視鏡画像及び／または前記形状画像を縮小する縮小手段を備え、
前記１つの表示手段が表示する合成画像を、前記内視鏡画像を主画像とし、前記形状画像を前記主画像より小さい従画像とした合成画像とした
ことを特徴とする付記項５に内視鏡形状検出システム。
【００７８】
（付記項７）  前記画像合成手段は、前記内視鏡画像及び／または前記形状画像を縮小する縮小手段を備え、
前記１つの表示手段が表示する合成画像を、前記形状画像を主画像とし、前記内視鏡画像を前記主画像より小さい従画像とした合成画像とした
ことを特徴とする付記項５に内視鏡形状検出システム。
【００７９】
（付記項８）  前記画像合成手段は、前記内視鏡画像及び／または前記形状画像を縮小する縮小手段を備え、
前記１つの表示手段が表示する合成画像を、前記内視鏡画像に前記縮小手段により縮小した前記形状画像をスーパインポーズした合成画像とした
ことを特徴とする付記項５に内視鏡形状検出システム。
【００８０】
（付記項９）  前記画像合成手段は、前記内視鏡画像及び／または前記形状画像を縮小する縮小手段を備え、
前記１つの表示手段が表示する合成画像を、前記形状画像に前記縮小手段により縮小した前記内視鏡画像をスーパインポーズした合成画像とした
ことを特徴とする付記項５に内視鏡形状検出システム。
【００８１】
（付記項１０）  曲げ特性の異なる部位を有する挿入部を備えた内視鏡と、
前記挿入部の挿入形状を検出する形状検出手段と、
前記挿入形状の形状画像を生成し表示手段に表示させる表示制御手段と
を備えた内視鏡形状検出システムにおいて、
前記表示制御手段は、前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位が識別可能な前記形状画像を生成する
ことを特徴とする内視鏡形状検出システム。
【００８２】
（付記項１１）  前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位は、湾曲部と軟性部からなる
ことを特徴とする付記項１０に内視鏡形状検出システム。
【００８３】
（付記項１２）  前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位は、先端硬性部を含む
ことを特徴とする付記項１１に内視鏡形状検出システム。
【００８４】
（付記項１３）  前記表示制御手段は、前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位の境界を示す境界線により前記識別可能な前記形状画像を生成する
ことを特徴とする付記項１０に内視鏡形状検出システム。
【００８５】
（付記項１４）  前記表示制御手段は、前記挿入部の前記曲げ特性の異なる部位を色分けすることにより前記識別可能な前記形状画像を生成する
ことを特徴とする付記項１０に内視鏡形状検出システム。
【００８６】
（付記項１５）  前記表示制御手段は、前記挿入部の先端からの長さを表示することにより前記識別可能な前記形状画像を生成する
ことを特徴とする付記項１０に内視鏡形状検出システム。
【００８７】
（付記項１６）  前記曲げ特性の異なる部位は、曲げ剛性が異なる部位である
ことを特徴とする付記項１０に内視鏡形状検出システム。
【００８８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の内視鏡形状検出システムによれば、体腔内に挿入部を挿入した際に、挿入部における他の部位と曲げ特性の異なる部位を容易に認識することができるので、体腔内へ挿入部の挿入操作の操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の参考例に係る内視鏡システムの構成を示す構成図
【図２】  図１の内視鏡システムの機能構成を示すブロック図
【図３】  図２のビデオプロセッサ及び内視鏡形状検出装置の装置本体の構成を示すブロック図
【図４】  図２の画像合成装置１４の構成を示すブロック図
【図５】  図４の画像合成装置によるモニタの表示例を示す図
【図６】  図４の画像合成装置による第１の変形例のモニタの表示例を示す図
【図７】  図４の画像合成装置による第２の変形例のモニタの表示例を示す図
【図８】  本発明の第２の参考例に係る内視鏡システムの構成を示すブロック図
【図９】  図８の画像合成装置の構成を示すブロック図
【図１０】  切換スイッチが第１の状態時の図９の画像合成装置によるモニタの表示を説明する説明図
【図１１】  切換スイッチが第２の状態時の図９の画像合成装置によるモニタの表示を説明する説明図
【図１２】  図９の画像合成装置によるモニタ上での合成画像の変形例を説明する説明図
【図１３】  本発明の第３の参考例に係る内視鏡システムの構成を示すブロック図
【図１４】  図１３の内視鏡システムの作用を説明する説明図
【図１５】  図１３の内視鏡システムの変形例の構成を示すブロック図
【図１６】  本発明の実施形態である湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像を生成させる電子内視鏡の構成を示す構成図
【図１７】  図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像を示す図
【図１８】  図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像の第１の変形例を示す図
【図１９】  図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像の第２の変形例を示す図
【図２０】  図１６の電子内視鏡による湾曲部が識別可能な内視鏡形状画像の第３の変形例を示す図
【図２１】  金属部の影響を除去することのできるセンスコイルユニットの配置を示す図
【図２２】  図２１の金属部の影響を除去することのできるセンスコイルユニットの配置の変形例を示す図
【符号の説明】
１…内視鏡システム
２…内視鏡装置
３…内視鏡形状検出装置
４…ベット
６…電子内視鏡
７…挿入部
８…操作部
９…ユニバーサルコード
１０…内視鏡画像処理装置
１１…光源
１２…ＣＣＤ
１３…ビデオプロセッサ
１４…画像合成装置
１７…鉗子チャンネル
１８ｉ…ソースコイル
１９…プローブ
２０…ソースケーブル
２１…装置本体
２２ｊ…センスコイル
２３…センスケーブル
２４…操作パネル
２６…モニタ
２８…センスコイルユニット
３０…コントローラ
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ…プリプロセス回路
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ…Ａ／Ｄ変換器
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ，３３ｅ，３３ｆ…フレームメモリ
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ…演算回路
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…スイッチ
３６ａ，３６ｂ，３６ｃ…Ｄ／Ａ変換器
３７ａ，３７ｂ，３７ｃ…ポストプロセス回路
【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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【図６】
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【図７】
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【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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