医疗设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及例如检测将内窥镜等医疗设备插入到被检体内时的形状等的医疗设 备。
【背景技术】
[0002] 存在检测将内窥镜插入到患者等被检体内时的形状等的内窥镜插入形状观察装 置。该装置具有设置在内窥镜的插入部中的多个发送线圈，并且具有由接收线圈构成的天 线。该装置以时分方式从全部发送线圈发送磁场，利用天线的接收线圈接收该磁场，由此， 检测全部发送线圈的位置，根据这些位置检测内窥镜的插入部的形状。
[0003] 在专利文献1中，将配置在内窥镜的插入部内的线圈C1~C30分成分别为10个 线圈的群组A、B、C，将群组A的线圈C1~C10与定时电路P1~P10连接，将群组B的线圈 C11~C20与定时电路P11~P20连接，将群组C的线圈C21~C30与定时电路P21~P30 连接。并且，在专利文献1中，将定时电路P1~P30与各自的振荡频率不同的10个振荡器连 接。在这种结构中，在专利文献1中，根据来自控制电路51的线圈驱动定时信号INTMT01~ 30,间歇地接通各10个各定时电路、例如各定时电路P1~P10、P11~P20、P21~P30、…。 由此，专利文献1公开了通过依次间歇地驱动属于各群组A、B、C的各线圈C1~C10、C11~ C20、C21~C30,从而在线圈数量较多的情况下也能够应对。
[0004] 在专利文献2中，通过插值处理针对配置在插入部内的源线圈的检测点Pi、Pi+1 求出弧的中点dPmi，在该弧的长度与实际的源线圈配置间隔大致相等的情况下将中点 dPmi作为假想点，在弧的长度远远小于实际的源线圈配置间隔的情况下将从线段Pi、Pi+1 的中点在连接弧的中点dPmi的方向上延长的点Pvi作为假想点，包含该假想点Pvi在内对 线段Pi、Pi+Ι进行插值处理。由此，专利文献2公开了如好似在假想点配置了源线圈那样 能够进彳丁尚精度的插入部形状的检测。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开2003-290129号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开2003-245242号公报
【发明内容】
[0009] 发明要解决的课题
[0010] 在内窥镜的插入部的形状的检测中，按照多个发送线圈中的每一个发送线圈发送 磁场，通过从全部发送线圈发送磁场，根据该全部发送线圈的线圈位置对内窥镜的插入部 的形状进行更新。因此，对内窥镜的插入部的形状进行更新花费时间，帧率变慢。
[0011] 与此相对，存在如下方法：从多个发送线圈中的数个发送线圈同时发送磁场，通过 使这些同时发送的数个发送线圈的发送频率相互不同，来检测插入部的形状，在该方法中， 能够提高帧率。但是，在该方法中，为了从数个发送线圈同时发送磁场，需要与该数个发送 线圈对应的数个发送电路。因此，装置整体大型化，成为高价。
[0012] 在将内窥镜装置的插入部插入到患者等体内时，有时该插入部形成为环状。图18 示出形成为环状的插入部20的一例。在插入部20中，沿着长度轴按照规定间隔设置多个 发送线圈50-1~50-n。为了检测插入部20的环形状，需要将多个发送线圈50-1~50-n 中的必定1个以上的发送线圈配置在患者等体内形成的最小环路直径的环状的插入部20 中，并且，需要估计并求出设置在插入部20中的全部发送线圈50-1~50-n的各线圈位置。
[0013] 因此，如果1个以上的发送线圈50-1、不存在于环状的插入部20中，则 完全无法检测到插入部20形成为环状。即使推测出插入部20形成为环状，也无法确定环 状的插入部20的形成方向。进而，即使检测到插入部20的形状，该检测到的插入部20的 形状也可能与实际的插入部20的形状大幅不同。
[0014] 本发明的目的在于，提供帧率不会降低、能够可靠地检测环状的插入部的形状的 小型且廉价的医疗设备。
[0015] 用于解决课题的手段
[0016] 本发明的医疗设备具有：插入部，其被插入到被检体内；多个第1元件，它们设置 在所述插入部中；多个第2元件，它们设置在所述被检体外；信号控制部，其在规定帧期间 内，在各所述第1元件中的规定元件与各所述第2元件之间发送接收磁场；位置检测部，其 根据在各所述第1元件与各所述第2元件之间发送接收所述磁场的结果，检测所述第1元 件的各位置；位置估计部，其估计各所述第1元件中的所述规定元件以外的各所述第1元件 的各位置；以及插入形状生成部，其根据所述规定帧期间内由所述位置检测部检测到的所 述第1元件的各位置中的所述规定元件的各位置，以及由所述位置估计部估计出的所述规 定元件以外的各所述第1元件的各位置，生成所述插入部的形状。
[0017]发明效果
[0018] 根据本发明，能够提供帧率不会降低、能够可靠地检测环状的插入部的形状的小 型且廉价的医疗设备。
【附图说明】
[0019] 图1是示出本发明的医疗设备的实施方式的结构图。
[0020] 图2是示出应用该设备的内窥镜装置的结构图。
[0021] 图3是示出该设备中的设置有数个发送线圈的插入部的图。
[0022] 图4是示出该设备中的插入部的位置和环状等形状的估计的图。
[0023] 图5是示出该设备中、2个线圈之间的形状估计方法的说明中使用的用语/缩略语 的图。
[0024] 图6是用于说明该设备中、第1点的插值点决定时的2个线圈之间的形状估计方 法的图。
[0025] 图7是用于说明该设备中、第2点的插值点决定时的2个线圈之间的形状估计方 法的图。
[0026] 图8是用于说明该设备中、第2点的插值点决定时的插值比率的图。
[0027] 图9是用于说明该设备中、第2点的插值点决定时的插值点的设定的图。
[0028] 图10是用于说明该设备中、第2点的插值点决定时的插值点的设定的图。
[0029] 图11是示出该设备中、第1帧中的实际的插入部的形状和设置在其内部的各发送 线圈的位置的图。
[0030] 图12是示出该设备中、第1帧和第2帧中的实际的插入部的形状和设置在其内部 的各发送线圈的实际的位置的一例的图。
[0031] 图13是该设备中的形状估计流程图。
[0032] 图14是示出该设备中的第2帧中通过上述第1实施方式的估计方法估计出的插 入部的形状和第2个帧期间中的实际的插入部的形状的图。
[0033] 图15是示出通过该设备中的形状估计部估计出的插入部的第1~第3形状的图。
[0034] 图16是示出通过该设备中的形状估计部的估计而被等分的各发送线圈之间的形 状的图。
[0035] 图17是示出通过该设备中的形状估计部进行直线化的各线段的示意图。
[0036] 图18是用于说明【背景技术】中的形成为环状的插入部的形状的检测的图。
【具体实施方式】
[0037][第1实施方式]
[0038] 下面，参照附图对本发明的第1实施方式进行说明。
[0039] 图1示出医疗设备（以下称为本设备）1的结构图。本设备1例如设置在图2所 示的内窥镜装置（管状插入系统）10中。内窥镜装置10包括插入到被检体即例如患者等 的体腔（管腔）内的插入部20。内窥镜装置10将插入部20插入到例如体腔内，对该体腔 内的患部或病变部等进行观察、处置。
[0040] 本设备1检测将插入部20插入到患者等的体腔内时的该插入部20的位置和环状 等形状等。本设备1不限于内窥镜装置10,例如能够应用于该内窥镜装置10中使用的钳子 或导管的位置和形状等的检测。
[0041] 内窥镜装置10包括内窥镜（endoscope) 12、例如视频处理器等图像处理装置14、 监视器16、光源装置18、插入形状估计装置18a、控制装置19。如图2所示，内窥镜12对患 者等的体腔内进行摄像。图像处理装置14对由内窥镜12进行摄像而得到的患者等的体腔 内的图像进行图像处理。监视器16显示由图像处理装置14进行图像处理后的患者等的体 腔内的图像。
[0042] 光源装置18发出从内窥镜12输出并用于对患者等的体腔内进行照明的照明光。 插入形状估计装置18a对作为多个元件的发送线圈、例如多个发送线圈50-1~50-η(η:自 然数）供给电力，并且检测作为多个元件的天线内的接收线圈、例如构成天线53的多个接 收线圈53-1~53-m(m:自然数）的电压，估计插入形状。控制装置19分别控制内窥镜12、 图像处理装置14、监视器16、光源装置18、插入形状估计装置18a，对用于观察、处置患者等 的体腔内的患部或病变部等的内窥镜装置10的整体进行动作控制。
[0043] 下面，具体进行说明。内窥镜12例如用于对患者等的体腔内进行观察、处置。在 内窥镜12中设置有上述插入部20、以及与该插入部20的基端部连结且用于对内窥镜12进 行操作的操作部30。插入部20为中空状，且形成为细长的管状。
[0044] 插入部20包括前端硬质部21、弯曲部23、挠性管部25。前端硬质部21、弯曲部 23、挠性管部25从插入部20的前端部侧朝向基端部侧连续形成。前端硬质部21由硬质部 件形成。前端硬质部21的基端部与弯曲部23的前端部连结。前端硬质部21是插入部20 的前端部、换言之是内窥镜12的前端部。
[0045] 弯曲部23接受操作员对弯曲操作部37的操作指示而向UDLR的方向中的操作员 期望的方向弯曲。弯曲部23例如形成为向上下左右（UDLR)的方向弯曲自如。弯曲部23 的基端部与挠性管部25的基端部连结。通过弯曲部23的弯曲，前端硬质部21的位置和方 向变化。由此，能够使从任意方向捕捉患者等的体腔内而得到的像进入内窥镜12的观察视 野内。从内窥镜12输出的照明光照射到患者等的体腔（管腔）内。弯曲部23的节轮以能 够沿着插入部20的长度轴方向转动的方式连结。
[0046] 挠性管部25是从操作部30的主体部31延伸出的管状部件。挠性管部25由具有 挠性的部件形成，通过承受外力而弯曲。
[0047] 操作部30由操作员把持，接受用于使插入部20在上下左右（UDLR)的方向上进行 弯曲操作的操作。操作部30包括使挠性管部25延伸出的主体部31、与主体部31的基端部 连结且由操作内窥镜12的操作员把持的把持部33、以及与把持部33连接的通用软线41。
[0048] 在把持部33中配设有用于使弯曲部23弯曲的弯曲操作部37。在弯曲操作部37 与弯曲部23之间例如架设有操作线。弯曲操作部37通过使该操作线在弯曲操作部37与 弯曲部23之间在该操作线的轴方向上移动，使弯曲部23上下（UD)、左右（LR)弯曲。弯曲 操作部37包括使弯曲部23上下（UD)进行弯曲操作的上下弯曲操作旋钮37UD、使弯曲部 23左右（LR)进行弯曲操作的左右弯曲操作旋钮37LR、以及固定弯曲的弯曲部23的位置的 固定旋钮37c〇
[0049] 通用软线41使把持部33与图像处理装置14、光源装置18、插入形状估计装置18a 之间电连接并进行数据通信。通用软线41的一端从把持部33的侧面延伸