JP2007130175A - Endoscope insertion part shape recognition system - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an apparatus that detects the position of an endoscope insertion portion during insertion and displays the shape thereof.
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。 It is useful for the surgeon to grasp the shape of the endoscope insertion portion inserted into the body. In particular, in the use of a lower endoscope that is difficult to insert into the body, grasping the shape of the endoscope insertion portion is extremely useful. From these facts, various systems for grasping the shape of the endoscope insertion portion have been proposed.
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、挿入部内の長手方向に沿って多数の磁気センサ用コイルを所定間隔で配置し、交流磁界と該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。 A system using an alternating magnetic field is known as a system for displaying the shape of the endoscope insertion portion. This is because a number of magnetic sensor coils are arranged at predetermined intervals along the longitudinal direction in the insertion portion, and the position of each coil in the three-dimensional space and the electromagnetic induction action between the alternating magnetic field and the coil are used. The direction is detected. The shape of the endoscope insertion portion is reproduced by applying a three-dimensional spline curve or the like to the position data of the measurement point where the coil is arranged, and displayed on the monitor.
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。 The endoscope insertion portion is generally divided into a bending portion connected to the distal end portion and a flexible portion connecting the operation portion and the bending portion. The bending portion is a portion that is bent in conjunction with operation of a knob provided in the operation portion. On the other hand, the soft part is a part that bends freely.
図7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8に湾曲部120Bの別の構造を模式的に示す。図8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8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。
As schematically shown in FIG. 7, the
図7、8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9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。
From the structure shown in FIGS. 7 and 8, when the bending portion is bent by the knob operation, the curvature is extremely larger than the curvature due to the natural bending of the soft portion. Further, the manner of bending is also greatly different, and as shown in FIG. 9, even the
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)。
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。 However, the installation of a large number of coils in the bending portion limits the curvature that the bending portion can tolerate, and also reduces the durability of the coil and the bending portion. Moreover, an increase in the number of parts, an increase in the size of the curved portion, and the like are caused.
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。 An object of the present invention is to provide an endoscope insertion portion shape grasping system capable of reproducing the shape of an insertion portion with a simple configuration.
本発明に関わる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位置と、湾曲部内の少なくとも1つの点の位置を検出する位置検出手段と、湾曲部の両端および湾曲部内の複数の位置における湾曲状態を各々検出する湾曲状態検出手段と、湾曲部の両端の位置と、湾曲部内の点の位置と、複数の位置における湾曲状態から湾曲部の形状を再現する湾曲部形状再現手段とを備えたことを特徴としている。 An endoscope insertion portion shape grasping system according to the present invention is an endoscope insertion portion shape grasping system for grasping the shape of a flexible endoscope insertion portion, and includes both ends of a bending portion in the insertion portion. A position detecting means for detecting the position of at least one point in the bending portion, a bending state detecting means for detecting bending states at both ends of the bending portion and a plurality of positions in the bending portion, and at both ends of the bending portion It is characterized by comprising a position, a position of a point in the bending portion, and a bending portion shape reproducing means for reproducing the shape of the bending portion from a bending state at a plurality of positions.
内視鏡挿入部形状把握システムは更に、湾曲部の湾曲方向を検知する湾曲方向検知手段を備える。湾曲方向検知手段は、例えば内視鏡のアングルノブに設けられ、アングルノブの操作方向を検知するセンサから構成される。 The endoscope insertion portion shape grasping system further includes a bending direction detecting means for detecting the bending direction of the bending portion. The bending direction detection means is provided, for example, on an angle knob of an endoscope, and includes a sensor that detects an operation direction of the angle knob.
位置検出手段は、例えば交流磁界を用い、更に、詳細には、位置検出手段は、該交流磁界を発生する磁場発生器と、交流磁界を検知する挿入部に配置された複数の磁気センサ用コイルとから構成される。 The position detection means uses, for example, an alternating magnetic field. More specifically, the position detection means includes a magnetic field generator that generates the alternating magnetic field and a plurality of coils for magnetic sensors that are disposed in the insertion portion that detects the alternating magnetic field. It consists of.
また、湾曲状態検出手段は、挿入部に延在する歪みゲージを備え、内視鏡挿入部形状把握システムは、歪みゲージの出力と湾曲部の曲率との関係を格納するメモリを備える。このとき湾曲部形状再現手段は、曲率を用いて湾曲部の形状を再現する。またメモリは例えば各内視鏡のコネクタ部に各々設けられる。 The bending state detection means includes a strain gauge that extends to the insertion portion, and the endoscope insertion portion shape grasping system includes a memory that stores a relationship between the output of the strain gauge and the curvature of the bending portion. At this time, the bending portion shape reproducing means reproduces the shape of the bending portion using the curvature. Further, for example, the memory is provided in each connector portion of each endoscope.
更に、内視鏡挿入部形状把握システムは、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。 Furthermore, the endoscope insertion part shape grasping system includes a soft part shape reproducing unit that reproduces the shape of the soft part in the insertion part.
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。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an endoscope insertion portion shape grasping system that can reproduce the shape of an insertion portion with a simple configuration.
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る。なお、本実施形態では、内視鏡として電子内視鏡が採用される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view of an endoscope to which an endoscope insertion portion shape grasping system according to an embodiment of the present invention is applied. In the present embodiment, an electronic endoscope is employed as the endoscope.
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。
The
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270°回転されるまで湾曲可能である。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。
The
図2は、挿入部12における湾曲部12Bの周辺の構成を模式的に示す部分拡大図である。
FIG. 2 is a partial enlarged view schematically showing a configuration around the
内視鏡挿入部12の先端部12Cは、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(光ファイバ束)16の先端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。
The
軟性部12Aの湾曲部12Bとの境には、円環状の硬性部材121が設けられる。湾曲部12Bには、従来周知のように多数の湾曲駒122が設けられ、湾曲駒122は先端部12Cから硬性部材121まで順次鎖状に繋ぎ合わされる。
An annular
また、先端部12Cには、コイルS1が配置され、湾曲部12Bの略中央に位置する湾曲駒122A(図2において色が付された湾曲駒)には、コイルS2が配置され、硬性部材121にはコイルS3が配置される。コイルS3よりも更に操作部11側には、軟性部12Aの長手方向に沿って、所定の間隔毎にコイルS4、S5、S6、・・・、Snが順次設けられる。なお、コイルS1〜Snは、例えば磁気センサ用のコイルであり、図2には、コイルS1〜S3のみが例示されている。
Further, the coil S1 is disposed at the
本実施形態において、湾曲部12Bには、湾曲部12Bの湾曲状態を検出するための湾曲センサ20、21が湾曲部12Bの軸方向に沿って設けられる。湾曲センサ20、21は、湾曲部12Bの湾曲の程度を検知するためのセンサであり、本実施形態では、歪みゲージが用いられる。なお、歪みゲージ20の一端は固定部20Aにより先端部12Cに固定され、歪みゲージ21の一端は固定部21Aにより硬性部材121に固定される。
In the present embodiment, the
一方、固定部20Aとは反対側の歪みゲージ20の端部20Bと、固定部21Aとは反対側の歪みゲージ21の端部21Bは、それぞれ湾曲駒121Aまで延びる。また、端部20B、21Bは、湾曲部12Bが湾曲されたときに、端部20B、21Bが湾曲部12Bの軸方向に沿ってのみ摺動可能となるようにガイド123によって湾曲駒121Aに係合される。
On the other hand, the
すなわち、図2および図3に示されるように、湾曲駒121Aの内側面には、端部20B、21Bの湾曲部12Bの軸方向に沿った運動以外を規制するように、軸方向に沿って延在するガイド123が設けられる。ガイド123の長手方向両端にはそれぞれ開口が設けられ、端部20B、21Bは、ガイド123の両端からそれぞれガイド123内へと導かれる。また、本実施形態では、端部20B、21B同士が、ガイド123内において接触しないように、互いに所定距離離れて配置される。なお図3は、湾曲駒122Aに設けられたガイド123と、端部20B、21Bとの関係を模式的に示す湾曲部12Bの軸に垂直な断面における部分拡大断面図である。
That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the inner surface of the
図4は、本実施形態の電子内視鏡システム全体の電気的構成を示すブロック図である。なお、本実施形態において電子内視鏡システムは、挿入部12の位置を検出し、その形状を表示するための挿入部形状把握システムと、挿入部12の先端で画像を撮像し、撮像された画像を表示するための撮影画像表示システムとから構成される。
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the entire electronic endoscope system of the present embodiment. In the present embodiment, the electronic endoscope system detects the position of the
撮影画像表示システムは、内視鏡挿入部12に設けられた上記撮像素子15やライトガイド16と、ライトガイド16に照明光を供給するとともに、撮像素子15の駆動および撮像素子15で撮影された画像の映像信号を処理するための光源・信号処理ユニット30と、撮影画像を表示するための画像表示装置(不図示)から主に構成される。
The captured image display system supplies the illumination light to the
一方、挿入部形状把握システムは、上述のように内視鏡挿入部12に設けられた複数の磁気センサ用のコイルS1〜Snと、挿入部形状把握ユニット40と、挿入部形状を再現するための画像表示装置41と、磁場発生器42とから主に構成される。
On the other hand, the insertion portion shape grasping system reproduces the plurality of magnetic sensor coils S1 to Sn provided in the
本実施形態において、光源・信号処理ユニット30と挿入部形状把握ユニット40は、電子内視鏡10が着脱自在に装着されるプロセッサ装置内に設けられる。すなわち、撮像素子15の信号線、ライトガイド16、コイルS1〜Snの信号線、歪みゲージ20、21の信号線などはライトガイドケーブル13およびコネクタ13Aを介してプロセッサ装置内へと導かれる。
In the present embodiment, the light source /
ライトガイド16および撮像素子15の信号ケーブルは、プロセッサ装置内の光源・信号処理ユニット30に連結される。撮像素子15は、光源・信号処理ユニット30に設けられた撮像素子ドライバ300により駆動され、撮像素子15から出力された映像信号は、光源・信号処理ユニット30の前段信号処理回路301へ送られる。
The signal cables of the
前段信号処理回路301において所定の信号処理が施された映像信号は、画像メモリ302に一時的に保持された後、順次後段信号処理回路303に送られる。後段信号処理回路303では映像信号に対して所定の画像信号処理が施された後、ビデオ信号にエンコードされ画像表示装置等の出力装置に出力される。
Video signals that have undergone predetermined signal processing in the upstream signal processing circuit 301 are temporarily stored in the
なお、撮像素子ドライバ300および画像メモリ302の駆動は、タイミングコントローラ304によって制御され、タイミングコントローラ304はシステムコントローラ305によって制御される。
The driving of the
また、撮像素子15を用いた体内での撮影は、ライトガイド16を介して照射される照明光を用いて行われ、照明光は、プロセッサ装置内の光源部からライトガイド16へと供給される。光源部はランプ306を備え、ランプ306から照射される白色光がシャッタ307および集光レンズ308を介してプロセッサ装置内に挿入されたライトガイド16の端面に集光される。
In-vivo imaging using the
ランプ306には、ランプ用電源309から電力が供給され、シャッタ307はモータドライバ311によって駆動制御されるモータ310により駆動される。また、ランプ用電源309およびモータドライバ311はシステムコントローラ305によって制御される。
Electric power is supplied to the
なお、システムコントローラ305には、ユーザによって操作されるスイッチ類を備えたフロントパネルスイッチ(Fパネルスイッチ)312が接続されており、システムコントローラ305は、フロントパネルスイッチ312でのスイッチ操作に応じて電子内視鏡システム内の各種設定を変更可能である。
The
また、電子内視鏡10のコネクタ13A内には、ROM130が搭載されており、コネクタ13Aをプロセッサ装置に装着すると、ROM130がシステムコントローラ305に接続され、ROM130に格納された電子内視鏡識別情報が読み出される。すなわち、ROM130には、電子内視鏡10に関わる情報、例えば型式や、画像処理に関わる各種パラメータなどが格納されており、これらの情報がシステムコントローラ305によって読み出される。
In addition, the
一方、磁気センサ用コイルS1〜Snからの信号は、例えばコネクタ13A内の多チャンネルアンプ131を介してコネクタ13A内の信号切換回路134に入力される。また、歪みゲージ20、21における抵抗変化は、コネクタ13Aに設けられた歪みゲージ回路132、133において検出され、コイルS1〜Snの信号と同様に信号切換回路134に入力される。
On the other hand, signals from the magnetic sensor coils S1 to Sn are input to the signal switching circuit 134 in the
更に、本実施形態では、操作部11のアングルノブ11Aに、アングルノブ11Aの操作方向(回転方向)を検知するためのアングルノブセンサ11Bが設けられ、アングルノブセンサ11Bからの信号も、ライトガイド13を介してコネクタ13Aに設けられた信号切替回路134に入力される。
Furthermore, in this embodiment, the
信号切換回路134は、入力されたコイルS1〜Snの信号、歪みゲージ20、21の信号、およびアングルノブセンサ11Bの信号を順次所定のタイミングで選択的に出力するための回路であり、出力された各々の信号は、挿入部形状把握ユニット40内のA/D変換器400に送られアナログ信号からデジタル信号に変換された後、制御演算部401に入力される。なお、信号切換回路134における出力信号の選択、およびその切換タイミングは挿入部形状把握ユニット40の制御演算部401からの制御信号によって制御される。
The signal switching circuit 134 is a circuit for selectively outputting the input signals of the coils S1 to Sn, the signals of the strain gauges 20 and 21, and the signal of the
制御演算部401において、例えばコイルS1〜Snの信号からは、各コイルS1〜Snの位置が算出される。また、歪みゲージ20、21の信号からは、歪みゲージ20、21の歪みの程度が算出され、アングルノブセンサ11Bの信号からは、湾曲部12Bの湾曲方向が算出される。
In the
画像表示制御部402では、制御演算部401において算出されたコイルS1〜Snの位置データ、歪みゲージ20、21によって得られる湾曲に関わるデータ、およびアングルノブセンサ11Bによって得られる湾曲方向に関するデータに基づいて、挿入部12全体の形状を再現する画像データ(例えばコイル位置を連結する補間曲線により描かれる画像データ)が作成され、画像表示装置41へと出力される。
In the image
なお、磁気センサ用コイルS1〜Snの位置は、従来周知のように、磁場発生器42により生成される交流磁場によるコイルS1〜Snの電磁誘導作用を検知することにより検出される。磁場発生器42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し、磁場発生器42の駆動は、駆動回路XYZ403により制御される。また、制御演算部401、画像表示制御部402、駆動回路XYZ403の駆動タイミングはタイミングコントローラ404により制御される。
The positions of the magnetic sensor coils S1 to Sn are detected by detecting the electromagnetic induction action of the coils S1 to Sn by the alternating magnetic field generated by the
図5は、アングルノブ11Aが操作され、湾曲部12Bが大きく湾曲された状態におけるコイルS1〜S5の位置P1〜P5と、これらを適正な曲線を用いて補間(フィッティング)したときの状態を例示する模式図であり、先端部12Cの端面の向きが略270°回転されるまで湾曲された状態が示される。
FIG. 5 illustrates positions P1 to P5 of the coils S1 to S5 in a state where the
図5において、湾曲部12Bに対応する部分は実線で、軟性部12Aに対応する部分は破線で描かれている。図5に例示されるように、軟性部12Aでは湾曲部12Bに比べ極めて緩やかな曲線を描き、軟性部12Aに対応する点P3〜Pnをベジェ曲線やスプライン曲線等で結ぶことにより十分な精度で形状を再現できる。
In FIG. 5, the portion corresponding to the
一方、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。
On the other hand, the bending
例えば、図5に示されるように、湾曲部12Bは、軟性部12Aに比べて極めて大きな曲率で湾曲され、更にその曲線は単一の曲率では表わすことが一般にできない。したがって、本実施形態では、湾曲部12Bの両端と、湾曲部12B内の少なくとも1点の位置を検出するとともに、例えば検出された各位置により区分される区間毎に湾曲の程度を検出し、これらのデータに基づいて湾曲部12Bの形状をより正確に把握し、これらの情報に基づいてより正確に湾曲部12Bの形状を図5に示されるような形で画像表示装置に再現表示している。
For example, as shown in FIG. 5, the
なお、湾曲部12Bの湾曲の仕方は、一般に製品ごとに特徴がある。したがって、本実施形態では、例えば、歪みゲージ20、21からの出力と、対応する各区間における湾曲形状を示すデータ(例えば曲率)との関係が、例えばルックアップテーブルとして内視鏡10毎に前述したROM(メモリ)130に予め記録されている。
The bending method of the bending
制御演算部401では、ROM103のデータに基づいて、歪みゲージ20、21の信号出力から、各区間の湾曲の度合い(例えば曲率)が求められる。これにより、湾曲部12Bの区間S1−S2および区間S2−S3の曲率、点P1、P2、P3の位置、および湾曲部12Bが湾曲された方向が特定され、湾曲部12Bの形状を正確に再現することができる。
Based on the data in the ROM 103, the
なお、従来周知のように、歪みゲージ20、21は一般的に、ベース(電気絶縁物の薄板)にワイヤゲージ等の抵抗体が貼着されたものからなり、被計測物の変形にともなう抵抗体の抵抗値の変化を検知することにより被計測物の変形が検知される。 As is well known in the art, the strain gauges 20 and 21 are generally formed by attaching a resistor such as a wire gauge to a base (a thin plate of an electrical insulator), and resistance due to deformation of the object to be measured. By detecting a change in the resistance value of the body, the deformation of the object to be measured is detected.
すなわち、本実施形態では、例えば歪みゲージ20、21の抵抗値Rと、湾曲部12Bの区間曲率ρとの関係が予め計測されており、電子内視鏡10のコネクタ13Aに設けられたROM130に出荷前に格納されている。電子内視鏡のコネクタ13Aがプロセッサ装置に装着されると、これらのデータが、内視鏡の識別番号とともにROM130から読み出され、制御演算部401に転送される。
That is, in the present embodiment, for example, the relationship between the resistance value R of the strain gauges 20 and 21 and the section curvature ρ of the bending
なお図6に曲率ρと抵抗値Rとの関係を模式的に例示するグラフを示す。また図6において、曲率ρの正負の判定は、アングルノブセンサ11Bからの信号に基づいて決定される。
FIG. 6 is a graph schematically illustrating the relationship between the curvature ρ and the resistance value R. In FIG. 6, whether the curvature ρ is positive or negative is determined based on a signal from the
以上のように、本実施形態によれば、湾曲部12Cと軟性部12Aで異なる補法で形状が再現され、これらを組み合わせることにより挿入部12全体の形状がより正確に再現される。すなわち、軟性部12Aに対しては、各コイルの位置から、従来周知のベジェ曲線やスプライン曲線などを用いて形状表示を行い、湾曲部12Bから先端部12Cにかけては、コイルS1、S2、S3の位置(湾曲部12Bの両端の位置と湾曲部12B内の少なくとも1つの位置)、アングルノブセンサ11Bにより検知される湾曲部12Bの湾曲方向、およびコイルS1、S2、S3の位置で区分される湾曲部12Bの各区間に対応する歪みゲージ20、21の信号から得られる各区間での曲率に基づいて形状が再現表示される。
As described above, according to the present embodiment, the shape of the
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、例えば湾曲部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。
When a Bezier curve, a spline curve, or the like is used for the interpolation curve of the
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。 As described above, according to the present embodiment, the shape of the curved portion can be more accurately reproduced with a simple configuration, and thereby the shape of the entire insertion portion can be more accurately reproduced. .
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内視鏡挿入部に設けられたコイルを用いて検出したが、磁界発生用のコイルを内視鏡挿入部に設け、これを外部に設置されたセンサで検出する構成としてもよい。 In the present embodiment, the AC magnetic field generated by the magnetic field generator installed outside is detected using the coil provided in the endoscope insertion unit, but the magnetic field generating coil is provided in the endoscope insertion unit. This may be configured to be detected by a sensor installed outside.
また、湾曲部内に設けられるコイルの数は2以上であってもよく、湾曲センサ(歪みゲージ)の数も3以上であってもよい。 Further, the number of coils provided in the bending portion may be two or more, and the number of bending sensors (strain gauges) may be three or more.
また本実施形態では、内視鏡コネクタ部に設けられたメモリに歪みゲージの抵抗値と湾曲部の曲率との関係が格納されたが、例えばプロセッサ装置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、例えば内視鏡の種類(型番)毎にデータがメモリに格納されており、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データを取得する構成としてもよい。また、型番に対応するデータを自動選択する構成としてもよい。 In this embodiment, the relationship between the resistance value of the strain gauge and the curvature of the bending portion is stored in the memory provided in the endoscope connector portion, but may be stored in the memory of a processor device or a computer, for example. . In such a case, for example, data is stored in the memory for each endoscope type (model number), and the endoscope model numbers are displayed in a list on the screen, and by selecting the corresponding model number from these It is good also as a structure which acquires corresponding data. Moreover, it is good also as a structure which selects automatically the data corresponding to a model number.
10 (電子)内視鏡
12 挿入部
12A 軟性部
12B 湾曲部
12C 先端部
20、21 湾曲センサ(歪みゲージ)
40 挿入部形状把握ユニット
41 画像表示装置
42 磁場発生器
130 ROM
401 制御演算部
402 画像表示制御部
S1〜Sn 磁気センサ用コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 (Electronic)
40 Insertion part
401
Claims (9)
前記挿入部における湾曲部の両端の位置と、前記湾曲部内の少なくとも1つの点の位置を検出する位置検出手段と、
前記湾曲部の複数の位置における湾曲状態を各々検出する湾曲状態検出手段と、
前記両端の位置と、前記湾曲部内の点の位置と、前記複数の位置における湾曲状態から前記湾曲部の形状を再現する湾曲部形状再現手段と
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。 An endoscope insertion portion shape grasping system for grasping the shape of a flexible endoscope insertion portion,
Position detecting means for detecting positions of both ends of the bending portion in the insertion portion, and a position of at least one point in the bending portion;
Bending state detection means for detecting each bending state at a plurality of positions of the bending portion;
An endoscope insertion portion shape comprising: the positions of both ends, the positions of points in the bending portion, and bending portion shape reproducing means for reproducing the shape of the bending portion from the bending state at the plurality of positions. Grasp system.
The endoscope insertion part shape grasping system according to claim 1, further comprising a soft part shape reproduction unit that reproduces a shape of the soft part in the insertion part.
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