内窥镜的制作方法

文档序号:1108356阅读:223来源:国知局
专利名称:内窥镜的制作方法
技术领域
本发明涉及插入体腔内等进行内窥镜检查等的内窥镜。
背景技术
近年来,在细长的插入部前端设有照明单元和观察单元的内窥镜,在医疗用领域和工业用领域被广泛应用。
特别是具有柔性插入部的内窥镜的情况下,在插入部的前端附近设有弯曲部,以便可以插入弯曲的体内等观察所期望的方向,在身边侧的操作部中可以对弯曲部进行弯曲操作(角度操作)。
另外,在前端部内置了摄像元件的电子内窥镜的情况下,设有针对对摄像元件进行信号处理的信号处理装置进行静态图像的显示指示的保持开关等,并在操作部上设有多个内窥镜开关。并且,手术医生能够利用把持操作部的把持部的一只手进行各种操作。
并且,为了可以变更设定分配给上述多个内窥镜开关的功能,作为进一步提高了操作性的现有示例的内窥镜装置,例如有日本国特开平9-276214号公报。
在上述公报的内窥镜装置中,通过操作与内窥镜所连接的视频处理器连接的键盘,进行内窥镜开关的功能设定和变更,由于采用以上结构,所以在内窥镜检查中,实际操作内窥镜的使用者想要进行变更是比较困难的。
并且,在现有示例中,在内窥镜检查中,内窥镜开关以外的功能选择等也难以进行,便于进一步提高操作性。并且,弯曲操作(弯曲指示操作)单元配置在进行把持的手容易操作的位置,以便容易进行该操作,所以在利用该弯曲操作(弯曲指示操作)单元进行其他操作时,使用者的操作性大幅提高。

发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于,提供一种操作性较高的内窥镜,把持内窥镜进行操作的使用者本人可以进行分配给内窥镜开关的功能的变更设定等。
并且,为了达到上述目的,本发明提供一种操作性较高的内窥镜,把持内窥镜进行操作的使用者能够利用把持着的手进行各种操作,而且操作性与弯曲指示操作相同。
本发明的内窥镜的特征在于,该内窥镜具有设有自由弯曲的弯曲部的插入部;设在所述插入部的基端侧,由操作者把持的把持部;以及在包括所述把持部的其周边部,兼备进行所述弯曲部的弯曲指示操作的功能、和与所述弯曲指示操作不同的其他指示操作的功能的指示操作单元。
根据上述结构,内窥镜的使用者通过操作容易操作地配置的用于进行弯曲指示操作的指示操作单元,除了指示弯曲部弯曲的功能外,还能够实现其他功能,从而既可以确保已有的操作功能又可以实现更加良好的操作性。
根据本发明,内窥镜的使用者通过操作容易操作地配置的用于进行弯曲指示操作的指示操作单元,除了指示弯曲部弯曲的功能外,还能够实现其他功能,可以确保已有的操作功能,实现更加良好的操作性。


图1是具有本发明的内窥镜系统的整体结构图。
图2A是表示在本发明中使用的无线方式的数据传送方式的图。
图2B是表示在本发明中使用的有线方式的数据传送方式的图。
图2C是表示在本发明中使用的光通信方式的数据传送方式的图。
图3是表示AWS单元周边部的具体外观形状的立体图。
图4A是表示安装了AWS适配器的状态的AWS单元的立体图。
图4B是表示安装了AWS适配器的状态的AWS单元的立体图。
图5A是表示AWS适配器的结构的主视图。
图5B是表示AWS适配器的结构的左视图。
图5C是表示AWS适配器的结构的右视图。
图5D是图5A的A-A’剖面图。
图5E是图5A的B-B’剖面图。
图6是表示内窥镜系统控制装置和AWS单元的内部结构的方框图。
图7是表示实施例1的内窥镜的内部结构的图。
图8是表示内窥镜的具体外观形状等的图。
图9是表示角度用部件和硬度可变用致动器使用的导电性高分子人工肌肉(EPAM)的概要功能的说明图。
图10A是表示透明度传感器的结构的图。
图10B是表示透明度传感器的动作的图。
图11是表示内窥镜的电气系统的结构的方框图。
图12A是表示监视器上的内窥镜图像等的显示示例的图。
图12B是表示监视器上的主菜单的显示示例的图。
图12C是表示对监视器上的内窥镜开关的功能分配示例的图。
图13是表示对角度操作进行控制处理的流程图。
图14是表示弯曲形状显示处理的流程图。
图15是表示上下方向和左右方向的变位量及合计变位量的大小关系的图。
图16是表示使弯曲部弯曲的状态的弯曲半径等的说明图。
图17是立体描绘弯曲部的弯曲形状的说明图。
图18是表示对硬度可变操作进行控制操作的流程图。
图19是表示人机界面的内窥镜侧的处理内容的流程图。
图20是表示人机界面的内窥镜系统控制装置侧的处理内容的流程图。
图21是表示本发明的实施例2的内窥镜的具体外观形状等的图。
图22是表示第2变形例的内窥镜的操作部周边部的图。
图23是表示第3变形例的内窥镜的操作部周边部的图。
图24是表示第4变形例的内窥镜的操作部周边部的图。
图25是具有本发明的实施例3的内窥镜系统的概要结构图。
图26是表示实施例3的内窥镜的概要结构图。
图27是表示具有实施例3的内窥镜系统的整体结构的立体图。
图28是表示内窥镜的具体结构的整体图。
图29是表示设于操作部上的轨迹球等在图28中的C向视图。
图30是表示管单元的基端以无接点的方式自由装卸地连接在操作部主体上的无接点传送部的结构的电路图。
图31是表示设于内窥镜内的构成要素的电气系统的结构的方框图。
图32是表示内窥镜系统控制装置的主要部分的电气系统的结构的方框图。
图33是表示AWS单元的6电气系统的结构的方框图。
图34是表示AWS单元的起动处理的动作内容的流程图。
图35是表示内窥镜的起动处理的动作内容的流程图。
图36是表示摄像控制处理的动作内容的流程图。
图37是表示送气送水的控制处理的动作内容的流程图。
图38是表示角度操作的控制处理的流程图。
图39是表示硬度可变的设定操作和对应该操作的UPD图像的动作说明图。
图40是进行多段角度操作时的弯曲部的外观形状图。
具体实施例方式
以下,参照

本发明的实施例。
(实施例1)参照图1~图20说明本发明的实施例1。
如图1所示,具有本发明的实施例1的内窥镜系统1具有柔性的内窥镜3,其插入躺在检查床2上的未图示的患者的体腔内,进行内窥镜检查;连接该内窥镜3,具有送气、送水及吸引功能的送气/送水/吸引单元(简称为AWS单元)4;内窥镜系统控制装置5,其对内置于内窥镜3中的摄像元件进行信号处理,以及对设于内窥镜3中的各种操作单元进行控制处理及影像处理等;以及利用液晶监示器等的观察监视器6,其显示通过该内窥镜系统控制装置5生成的影像信号。另外,在该观察监视器6上设有触摸屏33。
并且,该内窥镜系统1具有图像记录单元7,其对由内窥镜系统控制装置5生成的例如数字影像信号进行分析等;以及UPD线圈单元8,其连接AWS单元4,在形状检测用线圈(以下简称为UPD线圈)内置于内窥镜3的插入部内时,利用该UPD线圈接收电磁场等,检测各个UPD线圈的位置,以显示内窥镜3的插入部的形状。在图1的情况下,UPD线圈单元8被设置成为嵌设在检查床2的上面。并且,该UPD线圈单元8通过电线8a与AWS单元4连接。
并且,在本实施例中,在检查床2的长度方向的一个端部及其下部的位置上形成有收纳用凹部,可以收纳托盘搬运用手推车38。在该托盘搬运用手推车38的上部放置有收纳内窥镜3的内窥镜托盘39。
并且,可以利用托盘搬运用手推车38搬运收纳了已杀菌或消毒的内窥镜3的内窥镜托盘39,并可以收纳在检查床2的收纳用凹部中。手术医生从内窥镜托盘39中取出内窥镜3并在内窥镜检查中使用,并且在内窥镜检查结束后再次收纳于该内窥镜托盘39中即可。然后,利用托盘搬运用手推车38搬运收纳了使用后的内窥镜3的内窥镜托盘39,可以顺利进行杀菌或消毒。
并且,图1所示的AWS单元4和内窥镜系统控制装置5在本实施例中以无线方式进行信息(数据)的收发。另外,在图1中,内窥镜3通过管单元19与AWS单元4连接,但也可以无线进行信息(数据)的收发(双向传送)。并且,内窥镜系统控制装置5也可以与内窥镜3无线进行信息(数据)的收发。
图2A~图2C表示内窥镜系统1中的进行单元、装置之间、或内窥镜3与单元或装置之间的数据收发的收发单元(通信部)的3种方式。
图2A表示无线方式的数据收发单元。此处说明在AWS单元4和内窥镜系统控制装置5之间进行数据收发的情况。
发送用的数据通过内置于AWS单元4中的数据通信控制部11,经由数据发送部12进行调制,从天线部13无线发送给内窥镜系统控制装置5。
并且,AWS单元4通过天线部13接收从内窥镜系统控制装置5侧无线发送的数据,通过数据接收部14进行解调,把该数据发送给数据通信控制部11。在本实施例中,在以无线方式发送数据的情况下,例如根据IEEE802.11g标准,形成最大数据通信速度为54Mbps的无线LAN。
图2B表示有线方式的数据收发单元。作为具体示例,说明在内窥镜3和AWS单元4之间进行数据收发的情况。利用内置于内窥镜3中的数据通信控制部11,从内窥镜3发送的数据经过数据发送部12’从电连接器15有线发送给AWS单元4。并且,从AWS单元4发送的数据经过电连接器15和数据接收部14’,把该数据发送给数据通信控制部11。
图2C表示光通信方式的数据收发单元。作为具体示例,说明在AWS单元4和内窥镜系统控制装置5之间进行数据收发的情况。内置于AWS单元4内的数据通信控制部11,通过利用光进行发送和接收的数据发送部12”和数据接收部14”,与设于该AWS单元4上的光通信耦合器16连接,通过内窥镜系统控制装置5侧的光通信耦合器进行数据的收发。并且,如图1所示,实施例1的内窥镜3由内窥镜主体18和与该内窥镜主体18可自由装卸地连接的例如一次性(用过废弃式)管单元19构成。
内窥镜主体18具有插入体腔内的细长的柔性插入部21、和设在该插入部21后端的操作部22,管单元19的基端可自由装卸地连接在该操作部22上。
并且,在插入部21的前端部24上配置有摄像装置,其使用可以在摄像元件内部改变增益的电荷耦合元件(简称为CCD)25作为摄像元件。
并且,在前端部24的后端设有能够以较小的力量弯曲的弯曲部27,通过操作设于操作部22上的作为操作单元(指示输入部)的轨迹球69,可以使弯曲部27弯曲。该轨迹球69也用于进行角度操作(弯曲操作)、其他的内窥镜开关的功能变更设定,例如角度灵敏度、送气量的设定等的情况。
并且,在插入部21的多处形成有设有可以改变硬度的硬度可变用致动器54A、54B的硬度可变部,能够更加顺利地进行插入操作等。
在本实施例中,AWS单元4和内窥镜系统控制装置5例如按图6所示,通过无线的收发单元77、101进行数据的收发。并且,观察监视器6通过监视器电线连接在内窥镜系统控制装置5的监视器用连接器35上。
如后面所述,通过CCD 25摄像的图像数据与使用UPD线圈单元8检测的内窥镜3的插入部形状(UPD图像)的图像数据,从AWS单元4侧一起发送给内窥镜系统控制装置5,因此内窥镜系统控制装置5把对应这些图像数据的影像信号发送给观察监视器6,可以在其显示面上显示内窥镜图像和UPD图像。
观察监视器6利用高分辨率TV(HDTV)的监视器构成,以便可以在其显示面上同时显示多种图像。
并且,如图1所示,例如在AWS单元4内设有内窥镜连接器40。并且,在该内窥镜连接器40上可自由装卸地连接着内窥镜3的内窥镜连接器41。
该情况时,图3和图4表示AWS单元4侧的内窥镜连接器40的外观形状。并且,图5表示可自由装卸地安装在AWS单元4的内窥镜连接器40上的AWS适配器42的结构,图6表示连接状态下的AWS单元4侧的内窥镜连接器40和内窥镜3侧的内窥镜连接器41的内部结构。
实际上如图4B所示,在AWS单元4的前面设有凹部形状的AWS适配器安装部40a,在该AWS适配器安装部40a上安装图5所示的AWS适配器(管路连接适配器)42,从而形成内窥镜连接器40,在该内窥镜连接器40内连接着内窥镜3侧的内窥镜连接器41。
在AWS适配器安装部40a上设有内窥镜用电连接器43和送气连接器44、夹管阀45,AWS适配器42的内侧端面可自由装卸地安装在该AWS适配器安装部40a上,从其外侧端面侧连接着内窥镜3的内窥镜连接器41。
图5表示该AWS适配器42的具体情况。图5A表示AWS适配器42的主视图,图5B和图5C表示AWS适配器的左右侧视图,图5D和图5E分别表示图5A的A-A’和B-B’剖面图。
在该AWS适配器42的前面凹部42a中插入有内窥镜连接器41,该情况时,内窥镜连接器41的电连接器部分插入在设于该凹部内的贯通孔42中,并与面向该贯通孔42b内的内窥镜用电连接器43连接。
并且,在该贯通孔42b的下侧设有送气送水接头42c和吸引接头42d,并分别连接内窥镜连接器41的送气送水接头63和吸引接头64(参照图6和图7)。
另外,在AWS适配器42的基端面侧设有收纳从AWS适配器安装部40a突出的夹管阀45的凹部42f。
如图5E所示,设在AWS适配器42上的送气送水接头42c通过与其连通的内部管路分支成为与AWS单元4的送气连接器44连接的送气接头42e、和向侧方突出的送水接头46。并且,吸引接头42d形成为与其连通的管路向侧方弯曲并向侧面突出的吸引接头47,并且在中途成为例如向上方分支的安全管路47a,该安全管路47a在中途被夹管阀夹持着,其上端开口。
该安全管路47a在将形成吸引单元的未图示的吸引泵设定为始终动作状态的情况下,通常通过夹管阀45被设定为释放状态,在进行吸引操作的情况下,夹管阀45被驱动。并且,通过利用该夹管阀45将安全管路47a封闭,从而释放被停止,进行吸引动作。
在这些送水接头46和吸引接头47上,如图3等所示,分别连接着送水箱48(通过吸引管49a在中途插有吸引箱49b)和吸引器。送水箱48连接在AWS单元4的送水箱用连接器50上。另外,在AWS单元4前面的内窥镜连接器40的上部侧设有操作面板40a。
下面,参照图7和图8说明本发明的实施例1的内窥镜3的具体结构。另外,图8(A)从侧方表示内窥镜3的操作部附近,图8(B)表示从图8(A)的右侧观看的主视图,图8(C)表示从图8(A)的左侧观看的后视图,图8(D)表示从图8(A)的上方观看的俯视图。并且,图8(E)表示近似最佳的倾斜面的角度范围的示例。
如在图1中概要说明的那样,柔性内窥镜3由内窥镜主体18和一次性(简称为用过废弃式)管单元19构成,内窥镜主体18具有细长的柔性插入部21、和设在该插入部21后端的操作部22,管单元19的基端的综合连接器部52可自由装卸地连接在(管单元连接用)连接器部51上,该连接器部51设于该内窥镜主体18的操作部22的基端(前端)附近。
在该管单元19的末端设有与AWS单元4可自由装卸地连接的上述内窥镜连接器41。
插入部21由以下部分构成设在该插入部21的前端的硬质前端部24;设在该前端部24的后端的自由弯曲的弯曲部27;以及从该弯曲部27的后端到操作部22的细长的柔性部(蛇管部)53。在该柔性部53的中途多处、具体讲是两处设有硬度可变用致动器54A、54B,这些致动器利用通过施加电压而伸缩,并可以改变硬度的导电性高分子人工肌肉(简称为EPAM)等形成。
在设于插入部21的前端部24上的照明窗的内侧安装有例如发光二极管(简称为LED)56作为照明单元,该LED 56的照明光通过一体地安装在该LED 56上的照明透镜而向前方射出,照明患部等被摄体。另外,作为形成照明单元的发光元件,不限于LED 56,也可以利用LD(激光二极管)等形成。
并且,在与该照明窗相邻设置的观察窗上安装有未图示的物镜,在其成像位置配置有内置了增益可变功能的CCD 25,从而形成摄像被摄体的摄像装置。
一端分别连接LED 56和CCD 25的、插通到插入部21内的信号线设在操作部22内部,并与进行集中控制处理(集约控制处理)的控制电路57连接。
并且,在插入部21内沿其长度方向以规定间隔配置有多个UPD线圈58,连接在各个UPD线圈58上的信号线通过设于操作部22内的UPD线圈驱动单元59连接在控制电路57上。
并且,在弯曲部27的外皮内侧的圆周方向四处配置有在其长度方向配置EPAM而形成的作为角度元件(弯曲元件)的角度用致动器27a。并且,该角度用致动器27a和硬度可变用致动器54A、54B分别通过信号线连接在控制电路57上。控制电路57例如在开关基板57a和轨迹球基板57b上安装电子电路元件而构成。
图9(A)表示角度用致动器27a和硬度可变用致动器54A、54B使用的EPAM。EPAM例如在板形状的两面安装有电极,通过施加电压,例如可以按图9(B)所示在厚度方向收缩、在长度方向伸长。另外,该EPAM如图9(C)所示,例如可以与基于施加电压的电场强度E的大致平方成比例地改变变形量。
在作为角度用致动器27a使用时,形成为细丝形状等,通过使一方伸长、使相反侧收缩,可以使弯曲部27弯曲,发挥与普通细丝相同的作用。并且,通过该伸长或收缩,可以改变其硬度,在硬度可变用致动器54A、54B中可以利用该功能改变该部分的硬度。
并且,在插入部21内插通着送气送水管路60a和吸引管路61a,其后端形成为在连接器部51中开口的管路连接器51a。并且,在该管路连接器51a上可自由装卸地连接着管单元19的基端的综合连接器部52的管路连接器52a。
并且,送气送水管路60a与插通到管单元19内的送气送水管路60b连接,吸引管路61a与插通到管单元19内的吸引管路61b连接,并且与在管路连接器52a内分支并向外部开口且可以插入钳子等处理器具的插入口(也称为钳子口)62连通。该钳子口62在不使用时,被钳子栓62a堵塞。
这些送气送水管路60b和吸引管路61b的后端在内窥镜连接器41中,形成为送气送水接头63和吸引接头64。
送气送水接头63和吸引接头64分别连接图4和图5等所示的AWS适配器42的送气送水接头42c和吸引接头42d。并且,如图5所示,在该AWS适配器42的内部,送气送水接头42c分支成为送气管路和送水管路,送气管路通过电磁阀B1连接AWS单元4内部的送气用泵65,送水管路连接送水箱48。并且,该送水箱48也在中途通过电磁阀B2连接送气用泵65。
送气用泵65、电磁阀B1和B2通过控制线(驱动线)与AWS控制单元66连接,通过该AWS控制单元66控制开闭,可以进行送气和送水。另外,AWS控制单元66通过夹管阀45的开闭控制,也进行吸引的动作控制。
并且,在内窥镜主体18的操作部22上设有手术医生把持的把持部68。在本实施例中,如图8(A)~图8(D)所示,该把持部68利用操作部22的(与插入部21侧相反的一侧)后端(基端)附近的、例如圆筒体形状的侧面部分形成。
在该把持部68上,在包括该把持部68的其周边部,沿着把持部68的长度方向的轴,设有进行释放、保持等远程控制操作(简称为遥控操作)的例如三个内窥镜开关SW1、SW2、SW3,分别连接在控制电路57上(参照图7)。
另外,设于把持部68(或操作部22)的后端(基端)的基端面(通常如图8所示,基端侧被设定为朝上并在内窥镜检查中使用,所以也称为上端面)形成为倾斜面Sa,在该倾斜面Sa中设有内窥镜开关SW1、SW2、SW3的位置的相反侧的附近,设有作为指示操作单元的轨迹球69,其兼备进行弯曲部27的弯曲指示操作的功能和与该弯曲指示操作不同的远程操作(遥控操作)的功能。该轨迹球69是防水结构,可以进行角度操作(弯曲操作)、从角度操作切换为其他遥控操作的设定等。
该轨迹球69形成为被自由旋转地保持,并利用由防水膜覆盖的编码器检测其旋转量的结构。
更加具体地讲,轨迹球69的周边部的概要结构如图7所示。
在操作部22的上端倾斜面Sa上设有大致半球形状的凹部,在该凹部的周围正交的两处配置有作为磁传感器的例如霍尔元件111a、111b,各个霍尔元件111a、111b的检测信号通过轨迹球基板57b输入给控制电路57。
并且,该凹部被具有伸缩性的防水膜112水密性地覆盖,从被该防水膜112覆盖的凹部外侧收纳着球状的滚珠69a。该滚珠69a的表面形成为N极和S极二维地交替配置的结构。
并且,用户进行利用手指使该滚珠69a旋转的操作,与滚珠69a的旋转同时,滚珠69a的表面上的磁极移动,利用霍尔元件111a、111b以不接触滚珠69a的方式检测此时的磁场变化量,由此可以检测滚珠69a相对正交的两个方向的移动方向和移动量。
并且,例如在轨迹球基板57b上,接近被防水膜112水密性地覆盖的凹部设有开关113,用户进行把滚珠69a压入或按压到凹部侧的操作,利用被按压的滚珠69a可以使开关113的接点从OFF变为ON或从ON变为OFF。该开关113的开关检测信号也被输入到控制电路57。另外,滚珠69a在开关113的周围配置有卷簧114,在停止按压滚珠69a的操作时,滚珠69a返回到凹部侧。
在本实施例中,其特征之一是,通过设置这种结构的轨迹球69,用户进行滚珠69a的旋转操作,可以对弯曲部27向任意方向进行弯曲指示的操作,并且如后面所述设置切换单元,该切换单元通过基于按压滚珠69a的操作的开关113的ON/OFF,从弯曲指示的操作功能切换为其他功能来使用。
另外,在上述的说明中,在滚珠69a的表面二维地配置N、S磁极,在滚珠69a旋转移动时,利用霍尔元件111a、111b检测此时的磁场变化,由此利用检测滚珠69a的移动方向及其移动量的磁气方法进行检测,但也可以利用以下的光学方式检测。
在滚珠69a的表面以规定间距二维地设置例如(反射率较低的)黑点(其他部分为反射率较高的白色等),而且利用透明部件形成两处收纳了滚珠69a的凹部周围的防水膜112,分别配置作为配置在防水膜112内侧的光学传感器的例如光反射器。
并且,利用各个光反射器通过透明部件向滚珠69a表面照射光,以便可以检测相互正交的方向的移动,通过接受该反射光,在滚珠69a旋转的情况下,光学地进行正交方向的检测以及移动量(旋转量)的检测。
另外,也可以利用检测压力的压力传感器取代开关113,从而检测用户对滚珠69a的压入操作或按压操作。即,利用比较器比较压力传感器的输出,在检测到规定值以上的压力时认为已进行切换操作,从而进行对应的控制处理。
并且,设有将设于该操作部22的后端附近的把持部68的长度方向两端附近连接起来的大致U字形的挂钩70,如图8(B)所示,手术医生为了利用右手(或左手)把持而将手指放入挂钩70内侧,因此在不能牢靠把持把持部68的情况下,也可以有效防止内窥镜3因其重力而落下。
即,即使内窥镜3因其重力而要落下时,由于挂钩70碰到其下侧的手,所以可以防止内窥镜3落下。这样,在本实施例中,在手术医生不能牢靠把持(保持)把持部68时,也可以有效防止内窥镜3因其重力而向下方落下。因此,手术医生在把持着把持部68进行各种操作的情况下,在由于该操作使得把持的手或手指疲劳时,如果即使停止把持(保持)把持部68也能将手的一部分伸入到挂钩70内,则可以防止内窥镜3的脱落等,可以提高操作性。
并且,如图8(A)~图8(C)所示,在该倾斜面Sa上轨迹球69的两侧左右对称地配置有送气送水开关SW4、吸引开关SW5。
该轨迹球69和内窥镜开关SW4、SW5也连接在控制电路57上。根据图8(A)~图8(D)所示进一步进行说明,操作部22或把持部68在图8(B)所示的主视图中,关于沿着操作部22或把持部68的长度方向延伸的(作为基准线的)中心线O呈左右对称的形状,在处于该中心线O上的位置的倾斜面Sa上配置有轨迹球69。并且,在该轨迹球69的两侧左右对称的位置上分别配置有送气送水开关SW4、吸引开关SW5。
并且,该主视图的相反侧的后视图为图8(C),在该后视图中关于其中心线O也呈左右对称的形状,沿着该中心线O在把持部68的外表面配置有三个内窥镜开关SW1、SW2、SW3。
并且,在本实施例中,如图8(A)所示,倾斜面Sa按照与平行于把持部68的中心线O或侧面的线呈大于90°的钝角的角度φ形成。换言之,倾斜面Sa形成为与和把持部68的中心线O垂直的面形成θ角度的斜面状,在该倾斜面Sa的低部侧位置左右对称地设有轨迹球69和送气送水开关SW4、吸引开关SW5。并且,如图8(B)所示,可以容易利用把持着的手的拇指操作轨迹球69等。
如上所述,倾斜面Sa只要是相对中心线O呈钝角的角度φ、即在90°~180°的角度以内,即可良好地进行操作,更加具体地讲,如图8(E)所示,如果在角度φ1的120°~角度φ2的150°角度以内,则可以确保良好的操作性。
这样在本实施例中,其特征之一是,关于把持部68的长度方向的中心线O左右对称地配置设于操作部22上的轨迹球69等的操作单元(指示输入部),手术医生在利用右手或左手任一只手把持的情况下也能够良好地进行操作。
并且,在把持部68上设置将该把持部68的长度方向的大致两端连接成大致U字形状的挂钩70,从而即使假设在手术医生未充分把持把持部68的状态下,由于食指等插入挂钩70内侧,所以也能在内窥镜3因其重量将要向下方落下时,挂钩70受到食指等的限制,具有可以有效防止内窥镜3落下的功能。
并且,在本实施例中,在操作部22的后端附近形成把持部68,在比该把持部68的位置更靠近插入部21的位置处设置与管单元19的连接部,所以可以减小把持把持部68时的重心位置从中心轴偏心。
即,如果使管单元19从以往示例中的把持部位置的后方侧(上部侧)位置向侧方延伸,则此时的重心位置因管单元的重量而容易偏心,但在本实施例中,管单元19从比把持部68更靠近插入部21侧、即下方侧的位置向侧方延伸,所以能够减小重心位置的偏心量,可以提高操作性。
并且,在本实施例的内窥镜3中,在手术医生等操作者(用户)利用左手或右手把持把持部68时,形成为挂钩70的内面侧轻轻接触其食指的侧部附近的状态,所以假设即使作用为由于重心位置偏心而使中心轴倾斜(即操作部22的长度方向倾斜),挂钩70也能碰到手,可以限制该倾斜,可以确保良好的操作性。
如图7所示,从控制电路57延伸的电源线71a和信号线71b,通过在连接器部51和综合连接器部52中形成的无接点传送部72a、72b,与插通管单元19内的电源线73a和信号线73b实现无接点的电连接。这些电源线73a和信号线73b与在内窥镜连接器41中形成电连接器74的电源和信号端子连接。
并且,用户通过将该内窥镜连接器41连接AWS单元4,如图6所示,电源线73a通过AWS单元4的内窥镜用电连接器43连接电源单元75,信号线73b(通过电源单元75)与UPD单元76和收发单元77及AWS控制单元66连接。另外,收发单元77与进行无线的电波发送接收的天线部77a连接。
另外,无接点传送部72a、72b分别为一对线圈接近以形成电磁耦合的变压器的结构。即,电源线71a的端部连接形成无接点传送部72a的线圈,并且,另一方电源线73a的端部也连接在无接点传送部72a中接近所述线圈的线圈上。
并且,通过电源线73a传送的交流电力,在无接点传送部72a中经过电磁耦合的线圈将电力传递给电源线71a侧。
并且,信号线71b的端部连接形成无接点传送部72a的线圈,并且,另一方信号线73b的端部也连接在无接点传送部72a中接近所述线圈的线圈上。
通过电磁耦合形成变压器,信号经过成对的线圈从信号线71b侧传递到信号线73b侧,同时信号也向反方向传递。
这样,本实施例的内窥镜3的特征在于,将内窥镜主体18与管单元19以无接点的方式可自由装卸地连接,通过采用这种结构,即使反复进行清洗和杀菌等,也能够防止电接点的情况下产生的腐蚀等的影响。
并且,如图7所示,在送气送水管路60a和吸引管路61a的中途分别设有透明度传感器143,使光透过分别利用透明管形成的送气送水管路60a和吸引管路61a的各自管路,可以检测管路的内壁脏污情况和通过管路内部的流体的透明度。
透明度传感器143通过信号线连接控制电路57。图10A和图10B表示透明度传感器143的清洗水平检测的作用的说明图。
如图10A所示,在利用透明管形成的送气送水管路60a(吸引管路61a也相同)的外周对置地配置光反射器144和反射板145,形成透明度传感器143。
并且,如图10B所示,构成光反射器144的发光元件的光向反射板145侧射出,利用构成光反射器144的受光元件接受被反射板145反射的反射光。
该情况时,实际上在光反射器144和反射板145之间配置有利用透明管形成的送气送水管路60a等透过率检测体146,所以在使透明的清洗液流过送气送水管路60a内侧来清洗送气送水管路60a的内壁侧时,在内壁面处于清洁状态时,由光反射器144的受光元件接受的光量增大,可以检测清洗情况。
因此,利用该功能可以定量检测送气送水管路60a的内壁面和吸引管路61a的内壁面的清洗水平。
另外,在该情况的说明中,说明了利用清洗液清洗时的作用,但在内窥镜检查中等,通过参照透明度传感器143的检测输出,也可以检测送气送水管路60a的内壁面和吸引管路61a的内壁面的脏污情况。
图11表示配置在内窥镜主体18的操作部22内的控制电路57等、和配置在插入部21的各部分的主要构成要素的电气系统的结构。
在图11中的左侧下部示出的插入部21的前端部24配置有CCD 25和LED 56,在附图中描述的弯曲部27上配置有角度用致动器(在本实施例中具体为EPAM)27a和编码器27c,在附图中描述的柔性部53上分别配置有硬度可变用致动器(在本实施例中具体为EPAM)54和编码器54c。并且,在该柔性部53上配置有透明度传感器143和UPD线圈58。
并且,在插入部21的柔性部53上描述的操作部33的表面上配置有轨迹球69、送气送水开关(SW4)、吸引开关(SW5)、内窥镜开关(SW1~SW3)。另外,如后面所述,通过轨迹球69的操作,分配角度操作和其他功能的选择设定的功能。
如图11的左侧所示,这些开关通过信号线与图右侧示出的几乎包括整个操作部22内部的控制电路57(但是,UPD线圈驱动单元59等除外)连接,控制电路57进行这些功能的驱动控制和信号处理等。
控制电路57具有利用管理控制状态的CPU等构成的状态管理部81,该状态管理部81与保持(存储)各部分的状态的状态保持存储器82连接。该状态保持存储器82具有作为控制信息存储单元的程序保存存储器82a,通过改写存储在该程序保存存储器82a中的作为控制信息的程序数据,在变更图11所示的构成要素时,状态管理部81(构成其的CPU)也能够进行对应该变更后的结构的控制(管理)。
并且,该状态保持存储器82或至少程序保存存储器82a例如利用非易失性的可电改写的闪存或EEPROM等构成,可以通过状态管理部81简单地变更程序数据。
例如通过信号线71b、即通过以下的有线方式的收发单元83,向状态管理部81发送程序数据的变更命令,从AWS单元4侧发送在该命令之后改写的程序数据,由此可以进行程序数据的变更。并且,版本升级等也容易通过信号线71b进行。
并且,在该状态保持存储器82中,如下面所述写入并保持有各个内窥镜3固有的机型信息和对应使用状况的个体信息,也可以有效利用该信息。具体来讲,在状态保持存储器82中保持例如内窥镜3的机型信息(例如CCD 25的类型、插入部长度等的信息),同时保持有因内窥镜检查等的使用状况而不同的各个内窥镜3的个体信息(例如使用时间(内窥镜检查的合计或累计的使用时间)、清洗次数、调整值、保养履历等信息),这些信息在确定系统动作和向用户提供信息等时使用。
并且,这些信息也可以从内窥镜系统控制装置5和未图示的清洗装置等外部进行编辑。
这样,通过使状态保持存储器82兼备以往的内窥镜ID的功能,可以共享使用,从而可以有效使用内窥镜ID具有的信息(数据)。
并且,由于具有该状态保持存储器82,所以不需要另外设置内窥镜ID,可以实现比已有的内窥镜ID更高的功能,可以进行更加具体的合理的设定、调整、管理、处理等。
如上所述,状态管理部81与通过有线和AWS单元4进行通信的有线方式的收发单元83连接。
并且,该状态管理部81通过控制照明的照明控制部84,控制由该照明控制部84控制的LED驱动部85。该LED驱动部85把使作为照明单元的LED 56发光的LED驱动信号施加给LED 56。
通过该LED 56的发光,被照明的患部等被摄体通过安装于观察窗上的未图示的物镜,成像于配置在其成像位置的CCD 25的摄像面上,通过该CCD 25进行光电转换。
该CCD 25通过从由状态管理部81控制的CCD驱动部86施加CCD驱动信号,把光电转换后储存的信号电荷作为摄像信号输出。该摄像信号通过A/D转换器(简称为ADC)87从模拟信号转换为数字信号,然后输入给状态管理部81,同时数字信号(图像数据)被存储在图像存储器88中。该图像存储器88的图像数据被发送给收发单元83的数据发送部12’。
并且,从电连接器15通过管单元19内的信号线73b传送到AWS单元4侧。再从AWS单元4无线传送给内窥镜系统控制装置5。
如图6所示,传送给内窥镜系统控制装置5的图像数据被收发单元101无线接收,通过图像处理单元116进行图像处理以生成影像信号,影像信号经过整体控制内窥镜系统1的系统控制单元117,从监视器用连接器35输出给观察监视器6,在观察监视器6的显示面上显示内窥镜图像。另外,在图6中,电源单元100向收发单元101、图像处理单元116和系统控制单元117提供动作用的电力。
如图11所示,上述ADC 87的输出信号被发送给明亮度检测部89,通过明亮度检测部89检测的图像的明亮度信息,被发送给状态管理部81。状态管理部81根据该信息通过照明控制部84进行调光控制,使得LED 56的照明光量成为合适的明亮度。
并且,状态管理部81通过角度控制部91控制致动器驱动部92,通过该致动器驱动部92进行驱动角度用致动器(EPAM)27a的控制。另外,该角度用致动器(EPAM)27a的驱动量由编码器27c检测,并进行控制使驱动量与对应指示量的值一致。
并且,状态管理部81通过硬度可变控制部93控制致动器驱动部94,进行通过该致动器驱动部94来驱动硬度可变用致动器(EPAM)54(此处作为代表仅示出54A、54B中的一个)的控制。另外,该硬度可变用致动器(EPAM)54的驱动量由编码器54c检测,并进行控制使驱动量成为对应指示量的值。
并且,设在柔性部53内的透明度传感器143的检测信号,通过透明度检测部148被转换为对应透明度的信号数据,然后输入给状态管理部81,状态管理部81与预先存储在状态保持存储器82等中的透明度的基准值比较,在达到该基准值时,把该信息从收发单元83经过AWS单元4发送到内窥镜系统控制装置5侧,使观察监视器6显示已达到基准值。
并且,通过与来自设在操作部22上的轨迹球69等的操作量对应的轨迹球位移检测部95输入给该状态管理部81。
该轨迹球位移检测部95具有检测轨迹球69的滚珠69a的旋转方向和旋转量的霍尔元件111a、111b,同时检测开关113的ON/OFF。
并且,送气送水开关、吸引开关、内窥镜开关的ON等开关按动操作,由开关按动检测部96检测,该检测的信息被输入给状态管理部81。
并且,控制电路57具有电源传送接收部97和电源产生部98。电源传送接收部97具体来讲在操作部22中是无接点传送单元51b,在管单元19的末端是电连接器74。并且,通过电源产生部98传送的电力在电源产生部98中被转换为直流电源。通过电源产生部98生成的电源向控制电路57内部的各部分提供动作所需要的电力。
在具有本实施例的内窥镜系统1中,在将电源接通时,在观察监视器6上显示例如图12A所示的各种图像。该情况时,除显示患者信息等的信息显示区域Rj、内窥镜图像的显示区域Ri、UPD图像的显示区域Ru、保持图像的显示区域Rf、和角度形状的显示区域Ra外,还设有菜单显示区域Rm,在该菜单显示区域Rm上显示菜单。
作为显示在菜单显示区域Rm上的菜单,显示有图12B所示的主菜单。在该主菜单中显示有如下项目,内窥镜开关、角度灵敏度、插入部硬度、变焦、图像强调、送气量,进行返回前一菜单画面的操作指示的返回项目,以及进行结束菜单的操作指示的结束项目。
并且,用户利用轨迹球69的上下方向和左右方向的旋转操作来移动选择框或光标,例如在移动到内窥镜开关的项目时,其框变粗显示,进行表示被选择的显示。
另外,通过按动配置在轨迹球69两侧的一个内窥镜开关(例如)SW4进行确定操作,如图12C所示,可以选择设定分配给五个内窥镜开关SW1~SW5的功能。
并且,例如在想要变更设定送气量时,选择设定送气量的项目即可。该情况时,通过轨迹球69的操作,可以进行增大或减小送气量的指示操作。这样,在通常的ON/OFF的开关中,不容易简单地进行增大或减小送气量的指示操作,但在本实施例中,例如通过使轨迹球69向上方向旋转,产生增大送气量的指示信号,通过使轨迹球69向下方向旋转,产生减小送气量的指示信号,该操作容易进行,能够大幅提高针对用户的操作性。
并且,对图12B所示的角度灵敏度项目(选择项目),也容易通过轨迹球69的旋转操作进行提高或降低角度灵敏度的指示操作。另外,在需要图像强调等时,同样可以进行合适的指示操作。
这样,在本实施例中,轨迹球69具有进行使弯曲部27向所期望的方向弯曲的指示操作(指示输入)的功能,并且能够进行与弯曲操作不同的功能的操作,具体来讲能够对设于把持部68周边部的内窥镜开关SW1~SW5分配功能的操作等,提高了操作性。
即,在以往的示例中,对设于操作部周边部的多个内窥镜开关可以变更设定将要分配的功能,但需要在内窥镜所连接的视频处理器等信号处理装置侧操作,所以能够改善操作性不足的缺点。
并且,在本实施例中,利用单纯地进行ON/OFF的内窥镜开关SW1~SW5,针对操作(指示操作)困难的指示操作功能,如上面所述能够简单地通过轨迹球69的指示操作实现。
下面,说明这种结构的内窥镜系统1的作用。
作为实施内窥镜检查的前期准备,首先把一次性管单元19的综合连接器部52连接在内窥镜主体18的操作部22的连接器部51上。该情况时,无接点传送部72a、72b之间被连接成为相互绝缘而且防水的状态。通过该连接,完成内窥镜3的准备。
然后,把管单元19的内窥镜连接器41连接在AWS单元4的连接器40上。该部分为单触连接,各种管路、电源线、信号线、光连接通过一次性的连接动作完成。不需要像以往的内窥镜系统那样,每次分别进行各种管路的连接和电连接器的连接等。
并且,用户将UPD线圈单元8连接在AWS单元4上,将内窥镜系统控制装置5连接在观察监视器6上。另外,根据需要,将内窥镜系统控制装置5与图像记录单元7等连接,由此完成内窥镜系统1的安装。
然后,接通AWS单元4和内窥镜系统控制装置5的电源。于是,AWS单元4内的各部分处于动作状态,电源单元75处于可以通过电源线向内窥镜3侧提供电力的状态。
该情况时,AWS单元4首先停止电力供给,起动定时器,在一定时间内确认从内窥镜3侧正确返回信号后,继续提供电力。
并且,手术医生把该内窥镜3的插入部21插入患者的体腔内,从而利用设于插入部21的前端部24的CCD 25来摄像体腔内的患部等被摄体。所摄像的图像数据经过AWS单元4被无线发送给内窥镜系统控制装置5,通过图像处理而生成影像信号,被摄体的图像作为内窥镜图像显示在观察监视器6的显示面上。因此,手术医生通过观察该内窥镜图像,对患部等进行诊断,根据需要可以使用处理器具进行治疗用的处理。
在本实施例的内窥镜3中,如图8所示,相对于把持部68的长度方向的中心线O,左右对称地设置有具有角度用指示输入部的功能的轨迹球69、进行保持指示操作等各种操作指示的内窥镜开关SW1~SW3、送气送水开关(SW4)和吸引开关(SW5)。
因此,例如图8(B)所示,在手术医生利用右手把持操作部22的把持部68的情况下,轨迹球69位于拇指容易操作的位置,能够容易操作在其两侧左右对称地配置的送气送水开关(SW4)和吸引开关(SW5)。
并且,内窥镜开关SW1、SW2分别位于把持时利用食指、中指分别把持的位置附近,另外,内窥镜开关SW3位于利用小拇指把持的位置附近。
因此,手术医生能够利用把持着的右手,以良好的操作性进行各种操作。
并且,如果手术医生是用左手把持,则把持把持部68的外周面的把持位置成为与利用右手把持的侧部相对的侧部侧,但各个手指的位置相对于指示输入部,与利用左手把持时相同。
即,手术医生用左手把持操作部22的把持部68时,轨迹球69位于拇指容易操作的位置,也可以操作在其两侧左右对称地配置的送气送水开关(SW4)和吸引开关(SW5)。
并且,内窥镜开关SW1和SW2分别位于把持时的食指、中指分别把持的位置附近,另外,内窥镜开关SW3位于利用小指把持的位置附近。
因此,手术医生能够利用把持着的左手以良好的操作性进行各种操作。
并且,如上所述,在本实施例中,设有连接把持部68的长度方向两侧、并使把持的手通过其内侧的挂钩70,所以即使不能牢靠地把持把持部68,也能够有效防止内窥镜3因其重量而落下。
并且,在本实施例中,如图12所示,也可以变更设定对内窥镜开关SW1~SW5的功能的分配。因此,各个手术医生能够变更设定对内窥镜开关SW1~SW5的功能的分配,以便最容易操作地进行内窥镜检查。
并且,通过对轨迹球69分配与角度操作不同的功能,用户可以在把持内窥镜3的状态下,在用户更加期望的状态下进行各种操作。
例如,在图12B中,例如通过选择送气量的项目,可以容易地变更送气量。因此,可以简化进行送气指示的结构。
下面,参照图13说明角度操作控制的处理。在角度控制的处理开始后,按步骤S41所示,状态管理部81进行角度控制是否有效的判断。
在本实施例中,状态管理部81根据轨迹球69是否被按压,按步骤S41所示,对轨迹球69进行角度控制是否有效的判断。具体来讲,状态管理部81可以根据轨迹球位移检测部95的输出,检测基于轨迹球69的旋转操作的位移操作和压入或按压操作。另外,在轨迹球69被按压后,角度控制被设为OFF。
状态管理部81根据轨迹球位移检测部95的输出,进行角度控制是否有效的判断。
并且,在判断为角度控制无效时,转入步骤S45,保持前一次的指令值。另一方面,在判断为角度控制有效时,转入后面的步骤S42,状态管理部81基于轨迹球69的操作获取其状态数据。并且,在后面的步骤S43中,状态管理部81根据轨迹球位移检测部95的输出,进一步进行状态是否有变化的判断。
该情况时,状态管理部81在判断为状态没有变化时,转入步骤S45,相反在判断为状态有变化时,在后面的步骤S44中,计算对应轨迹球69的旋转方向、旋转量的指令值。
在步骤S44或S45的处理之后,按照步骤S46所示,状态管理部81把指令值通过角度控制部91发送给致动器驱动部92,对角度用致动器进行伺服处理。
即,致动器驱动部92根据指令值,驱动角度用致动器,使其成为对应该指令值的角度状态(弯曲角和弯曲方向)。此时,利用编码器检测角度用致动器的角度状态(步骤S47),致动器驱动部92驱动角度用致动器,使由该编码器检测的值与对应指令值的目标角度状态一致。这样,在达到目标角度状态时,结束角度控制处理。
并且,在本实施例中,如图12A所示,在观察监视器6的显示面上设有角度形状的显示区域Ra,在该显示区域Ra内立体显示内窥镜3的前端侧的角度状态(弯曲状态),从而手术医生容易掌握内窥镜3的前端侧的角度状态。
以下,参照图14等说明这样立体显示内窥镜3的前端侧的角度状态(弯曲状态)的处理动作。
如图13所示,角度控制处理开始,角度控制被设定为有效,然后按照图14中的步骤S21所示,状态管理部81从编码器27c通过致动器驱动部92、角度控制部93,读取角度用致动器27a的上下方向和左右方向的位移量ΔXud、ΔXrl的数据。
并且,如图15所示,计算分别将位移量ΔXud和ΔXrl平方后的加算值的平方根,从而计算角度用致动器27a的合计位移量ΔX。
在后面的步骤S22中,状态管理部81从状态保持存储器82中读出并获取内置了该状态管理部81的内窥镜3的弯曲部数据(具体讲指插入部21的弯曲部27的长度L、直径D)。
并且,在后面的步骤S23中,状态管理部81计算弯曲半径R。该情况时,在弯曲部27弯曲的情况下,如图16所示,弯曲部27可以近似弯曲成大致圆弧状,成为弯曲的内侧的弯曲部27的长度La和成为外侧的弯曲部27的长度Lb,从沿着中心的长度L在内侧收缩ΔX、在外侧伸长ΔX,分别成为La=L-ΔX=θ·(R-D/2)Lb=L+ΔX=θ·(R+D/2)此处,θ表示把弯曲部27视为圆弧时观看弯曲半径为R的圆弧的中心角。即,圆弧状的弯曲部27可以近似为位于弯曲半径为R、其中心角为θ的圆弧上。
状态管理部81按照步骤S23所示,根据这些关系式(具体来讲L=θ·R),例如使用以下的中心角θ的关系式θ=2·ΔX/D,根据以下关系式R=L·D/(2·ΔX)计算弯曲半径R。
图16表示包括弯曲部27弯曲时的其弯曲内侧和外侧的平面,在显示插入部21的前端侧的弯曲部27的弯曲状态的情况下,例如按图17所示把弯曲部27的基端侧设定为显示时的Z轴,立体显示弯曲形状模型。
该情况时,例如把上下方向的弯曲设定为YZ平面,使该YZ平面对应于观察监视器6的显示面。并且,描绘在该YZ平面上描绘的弯曲形状模型,使其按图17所示绕Z轴旋转相当于左右方向的位移量ΔXrl成分的角φ。
为了进行这种显示,在图14所示的步骤S24中,状态管理部81计算绕Z轴的旋转角φ。该旋转角φ为φ=(π/2)·(1-ΔXud/(ΔXud+ΔXrl))。
在后面的步骤S25中,状态管理部81首先在YZ平面上描绘弯曲模型。即,首先在YZ平面上设定描绘利用图17中的虚线表示的弯曲形状模型Ma。
并且,在后面的步骤S26中,状态管理部81使利用虚线表示的弯曲形状模型Ma绕Z轴旋转旋转角φ。即,立体描绘利用实线表示的弯曲形状模型Mb,使其位于使该弯曲形状模型Ma绕Z轴旋转旋转角φ的平面上。并且,结束该弯曲形状显示的处理。
这样,把插入部21的前端侧的弯曲部27附近显示为弯曲形状模型Mb,从而容易掌握插入部21的前端侧的弯曲状态,容易进行诊断等。
下面,参照图18说明硬度可变操作的控制处理。
在硬度可变操作的控制处理开始后,按照步骤S51所示,状态管理部81进行硬度可变控制是否有效的判断。
具体来讲,如图12B所示,根据主菜单,插入部硬度被分配给内窥镜开关SW1~SW5,状态管理部81进行插入部硬度的内窥镜开关被按动是否有效的判断。
并且,状态管理部81在判断为硬度可变控制无效时,转入步骤S55,保持前一次的指示值。而在判断为硬度可变控制有效时,转入后面的步骤S52,状态管理部81基于轨迹球69的操作来获取其状态数据。即,该情况时,轨迹球69被从角度指示操作的功能切换而用作改变硬度的指示功能,通过状态管理部81获取基于该轨迹球69的操作的其状态数据。
该情况时,轨迹球69设在容易操作的位置上,所以用户能够在操作性良好的状态下进行改变硬度的指示。
并且,在后面的步骤S53中,状态管理部81根据轨迹球位移检测部95的输出,还进行状态是否有变化的判断。
该情况时,状态管理部81在判断为状态没有变化时,转入步骤S55,相反在判断为状态有变化时,在后面的步骤S54中,计算对应于轨迹球69的旋转方向、旋转量的指令值。
在步骤S54或S55的处理后,按照步骤S56所示,状态管理部81通过硬度可变控制部93把指令值发送给致动器驱动部94,对硬度可变用致动器54A或54B进行伺服处理。
即,致动器驱动部94根据指令值驱动硬度可变用致动器54A或54B,以使达到对应该指令值的目标硬度。此时,利用编码器54c检测硬度可变用致动器54A或54B的硬度可变状态,致动器驱动部94驱动硬度可变用致动器54A或54B,以使通过该编码器54c检测的值达到目标硬度。
在进行这种伺服处理的步骤S57中,硬度可变控制部93或状态管理部81通过致动器驱动部94进行是否在硬度可变用致动器54A或54B的可变范围内的判断,在脱离该可变范围的情况下,结束该硬度可变控制的处理。
并且,在步骤S57中,当在硬度可变用致动器54A或54B的可变范围内时,在后面的步骤S58中,硬度可变控制部93或状态管理部81进行是否已达到目标硬度的判断,在没有达到目标硬度时,返回步骤S56,继续进行伺服处理。这样,在达到目标硬度时,结束硬度可变的控制处理。
并且,UPD单元76通过UPD线圈单元8检测配置在内窥镜3的插入部21内部的UPD线圈58的位置,计算插入部21的插入形状,在观察监视器6的显示画面上显示插入部形状即UPD图像。
下面,参照图19和图20,说明用于实现用户的遥控操作的人机界面的内窥镜3侧和内窥镜系统控制装置5侧的处理内容。另外,在图19、图20中,把人机界面简称为HMI。
如图19所示,在人机界面的处理开始后,状态管理部81等待角度有效开关被设为OFF。即,等待轨迹球69被按压,角度有效开关被设为OFF。
并且,在角度有效开关被设为OFF后,按照后面的步骤S62所示,状态管理部81发行GUI(图形用户界面)显示消息。该GUI显示消息从内窥镜3经由AWS单元4被无线发送给内窥镜系统控制装置5的系统控制单元117内的(控制用CPU)。
状态管理部81在发行GUI显示消息后,在后面的步骤S63中,处于等待从内窥镜系统控制装置5侧接收GUI的显示完成消息的状态。并且,状态管理部81在未能接收该GUI的显示完成消息时,转入步骤S64,进行是否符合重试结束的条件的判断,在不符合重试结束的条件时,返回步骤S63,相反在符合重试结束的条件时,错误结束。
在步骤S63的处理中,状态管理部81在已接收显示完成消息时,转入步骤S65,进行角度有效开关是否为ON的判断。并且,状态管理部81在角度有效开关为ON时,按照步骤S66所示,发行GUI结束消息。
该GUI结束消息与GUI显示消息时相同,从内窥镜3经由AWS单元4被无线发送给内窥镜系统控制装置5。并且,在发行该GUI结束消息后,状态管理部81在后面的步骤S67中,处于等待从内窥镜系统控制装置5侧接收GUI的显示结束消息的状态。并且,状态管理部81在已接收到该GUI的显示结束消息时,结束该人机界面处理。
另一方面,状态管理部81在未能接收到该GUI的显示结束消息时,转入步骤S68,进行是否符合重试结束的条件的判断,在不符合重试结束的条件时,返回步骤S66,相反在符合重试结束的条件时,错误结束。
并且,在步骤S65中,在角度有效开关不是ON时,转入步骤S69侧的菜单画面上的处理,在该步骤S69中,状态管理部81通过轨迹球位移检测部95的输出是否有阈值以上的变化量,来进行轨迹球69的状态是否有变化的判断。
并且,按照步骤S70所示,状态管理部81在判断为轨迹球69的状态有变化时,获取该轨迹球69的状态数据(变化数据)。
该情况时,用户可以在图12B的主菜单的画面上,利用对应轨迹球69的操作而移动的光标,选择指示所期望项目的功能。状态管理部81也进行显示光标的处理。
并且,按照步骤S71所示,状态管理部81发送与用户进行的轨迹球69的操作对应的状态数据。该状态数据与CCD 25的摄像数据同步,作为包数据从内窥镜3经由AWS单元4发送给内窥镜系统控制装置5。在发送该状态数据后,返回步骤S65的处理。
在步骤S69中,状态管理部81在判断为轨迹球69的状态没有变化时,按照步骤S72所示,根据开关按动检测部96的检测输出,判断开关状态(开关SW1~SW5)是否有变化。
在该步骤S72中,在判断为开关状态没有变化时,返回步骤S65,相反在判断为开关状态有变化时,按照步骤S73所示,状态管理部81获取开关按动状态数据,并在后面的步骤S74中发送所获取的开关按动数据,返回步骤S65的处理。
这样,状态管理部81进行用户对轨迹球69和内窥镜开关SW1~SW5等的操作的控制,同时按照图12A等所示,也进行对用户以容易从视觉上辨认当前设定的状态等的方式显示的处理等。
另一方面,如图20所示,在人机界面处理开始后,内窥镜系统控制装置5的系统控制单元117的CPU在第一个步骤S81中,处于等待从内窥镜3侧接收GUI显示消息的状态。该CPU等待通过图6的收发单元101接收无线发送的GUI显示消息。并且,按照步骤S82所示,该系统控制单元117的CPU在接收到GUI显示消息后,进行GUI显示的控制处理。即,CPU对图像处理单元116实施进行GUI显示的控制。
在步骤S82的GUI显示的处理后,按照步骤S83所示,CPU发行显示完成消息。CPU通过收发单元101发送该显示完成消息。在后面的步骤S84中,CPU进行是否已从内窥镜3侧接收了GUI结束消息的判断。并且,CPU在已接收到该GUI结束消息时,在步骤S85中进行结束GUI显示的处理后,在后面的步骤S86中,在发行GUI显示结束消息后,结束该人机界面处理。
在步骤S84中,CPU在未接收到GUI结束消息时,转入步骤S87,进行轨迹球69的接收数据是否有变化的判断。该轨迹球69的接收数据是否有变化的判断,通过接受内窥镜3侧的轨迹球69的状态变化的判断结果来进行。并且,在接收数据有变化时,按照步骤S88所示,进行轨迹球69的状态数据的获取。另外,在后面的步骤S89中,CPU使光标移动与所获取的轨迹球69的状态数据(变化数据)对应的移动量。并且,返回步骤S84的处理。
并且,在步骤S87的处理中,在判断为轨迹球69的接收数据没有变化时,CPU按照步骤S90所示,根据内窥镜3侧的判断结果的针对发送数据所接收的接收数据,进行开关的接收数据是否有变化的判断。
并且,在判断为开关的接收数据有变化时,按照步骤S91所示,CPU从来自内窥镜3侧的发送信息中获取开关按动状态数据。并且按照步骤S91所示,CPU进行分配给被按动了的开关而执行功能的处理,返回步骤S84的处理。并且,在步骤S90中,在开关的接收数据没有变化时,也返回步骤S84的处理。
根据形成进行这种动作的内窥镜系统1的本实施例的内窥镜3,通过内窥镜3的使用者操作容易操作地配置的用于进行弯曲指示操作的轨迹球69,除指示弯曲部27弯曲的功能外,也能够实现其他功能,可以确保已有的操作功能,实现更加良好的操作性。
并且,根据本实施例的内窥镜3,可以把该内窥镜3在操作部22中分离为内窥镜主体18和管单元19,通过使管单元19侧形成为一次性,可以容易进行内窥镜主体18的清洗、杀菌等。
即,内窥镜主体18中的送气送水管路60a和吸引管路61a远远地短于对应管单元19的通用电线形成为一体的以往示例,因此也容易进行清洗和杀菌。
并且,该情况时,在对应管单元19的通用电线形成为一体的以往示例中,通用电线从操作部22连续设置并且弯曲,但在本实施例中,在操作部22的连接器部51中形成为略微弯曲的管路连接器51a,其他部分形成为大致直线状延伸的送气送水管路60a和吸引管路61a,所以能够在短时间内容易进行管路内的清洗和杀菌及干燥等处理。因此,可以在短时间内设定为能够进行内窥镜检查的状态。
并且,在本实施例中,使内窥镜主体18和管单元19形成为以无接点的方式可自由装卸地连接的结构,所以即使对内窥镜主体18反复进行清洗、杀菌,也不会产生有接点时的接点导通不良等,可以提高可靠性。
(实施例2)下面,参照图21说明本发明的实施例2。图21表示本发明的实施例2的内窥镜3B。另外,图21(A)表示从侧方将操作部附近部分切开的状态,图21(B)表示从图21(A)的右侧观看的主视图,图21(C)表示从图21(A)的上方观看的俯视图,图21(D)表示变形例的内窥镜3F的一部分。本实施例的内窥镜3B在实施例1的内窥镜3中不设置信号发送用的信号线73b,而在操作部22内内置收发用的天线部121。
并且,通过CCD 25摄像的图像数据和操作了作为操作单元的轨迹球69等时的操作数据等信息,通过该天线部121发送到AWS单元4侧。其他结构与实施例1相同。
在本实施例的内窥镜3B中,在管单元19内插通有送气送水管路60b、吸引管路61b和电源线73a。
并且,根据本实施例,不需要插通在管单元19内的信号线73b,所以能够形成适合于一次性使用的结构。其他与实施例1相同,无论习惯右手还是习惯左手等使用左右任一只手把持内窥镜3B的把持部68的情况下,均能够以良好的操作性进行操作。
图21(D)表示变形例的内窥镜3F。在图21(A)~图21(C)的内窥镜3B中,挂钩70将用手把持的把持部68中(长度方向)的上下两端连接成为环状,但在该内窥镜3F中,挂钩70’构成为从把持部68的上端侧起形成为L字状,挂钩70’的下端不连接把持部68,而在挂钩70’的下端形成有开口。
在该变形例的情况下,操作部22或把持部68关于其长度方向的中心线O左右对称,而且左右对称地形成指示输入部,所以能够确保与实施例1或实施例2的情况相同的操作性。
并且,用于防止在未充分把持的情况下有可能产生的内窥镜3B落下的功能,由于成为挂钩70’的上端侧部分,所以能够保持与挂钩70大致相同的功能。即,在该内窥镜3B中,挂钩70’形成为具有从把持部68的后端侧向与把持部68的轴方向垂直的方向突出的突出部,所以能够有效防止内窥镜3B落下。
并且,挂钩70’的下端侧开口,所以能够把该部分勾挂在内窥镜用吊钩等上,可以用来保持内窥镜3F。这样,本变形例具有与实施例2大致相同的作用效果。
图22(A)~图22(C)表示第2变形例的内窥镜3C。该内窥镜3C在实施例2的内窥镜3B中,采用操作键盘(pad)161来代替作为操作单元的轨迹球69。
另外,图22(A)表示从内窥镜3C的侧面侧观看的侧视图,图22(B)表示从图22(A)的右侧观看的主视图,图22(C)表示从图22(A)的上方观看的俯视图,图22(D)表示从与图22(A)的倾斜面Sa垂直的方向观看时,沿着与倾斜面Sa平行的中心线的配置状态下的操作键盘161,图22(E)表示与变形例中的图22(D)相同的配置状态下的操作键盘161’。
该内窥镜3C在图21所示的内窥镜3B中,采用圆板形状的操作键盘161代替轨迹球69。即,在倾斜面Sa上安装操作键盘161。在该操作键盘161的分别对应上下、左右四个方向的四处,设有进行向上下、左右四个方向的操作指示的开关162a、162b、162c、162d。另外,在该操作键盘161的情况下,轨迹球69的开关113的功能例如可以利用以下操作方式代替,例如进行相反方向的操作指示的两个开关、具体来讲是开关162a和162b被同时按动的操作。
其他结构与图21所示的内窥镜3B相同。
并且,作为该第2变形例的操作键盘161A的变形例,如图22(E)所示,也可以采用十字形状的操作键盘161’。在该操作键盘161’的分别对应上下、左右四个方向的四处,也设有进行向上下、左右四个方向的操作指示的开关162a、162b、162c、162d。
另外,图23表示第3变形例的内窥镜3D。该内窥镜3D在图21所示的内窥镜3B的倾斜面Sa中轨迹球69的位置上,例如图23(C)所示,在与内窥镜3C的中心轴O垂直的方向上平行设置两个操作键盘163A、163B。
在操作键盘163A上设有针对上下方向的开关162a、162b,在操作键盘163B上设有针对左右方向的开关162c、162d。
其他结构与图21所示的内窥镜3B相同。
在图23所示的内窥镜3D中,在与内窥镜3D的中心轴O大致垂直的方向上平行设置两个操作键盘163A、163B,但也可以如图24所示的第3变形例的内窥镜3D那样,在与内窥镜3D的中心轴C平行的方向上平行设置两个操作键盘163C、163D。
另外,在上述实施例中说明了使用内窥镜4的内窥镜系统1的情况,但同样也可以适用于其他的医疗系统。
(实施例3)下面参照图25~图40说明本发明的实施例3。本实施例的目的在于提供一种内窥镜,该内窥镜用于使弯曲部的形状变化的物理结构变简单,并且,在使弯曲部的形状变化时,通过进行规定的相同操作,可以使弯曲部的形状每次仅改变规定的相同量。
在说明本实施例的具体结构之前,参照图25和图26概要说明本实施例的结构。另外,对与实施例1相同的构成要素赋予相同符号进行说明。
如图25所示,具有本实施例的内窥镜系统1B具有柔性的内窥镜3G,其插入躺在检查床2上的未图示的患者的体腔内,进行内窥镜检查;与该内窥镜3G连接的具有送气、送水及吸引功能的送气/送水/吸引单元(简称为AWS单元)4;内窥镜系统控制装置5,其对内置于内窥镜3G中的摄像元件进行信号处理,以及对设于内窥镜3G中的各种操作单元进行控制处理等;利用液晶监视器等的观察监视器6,其显示通过该内窥镜系统控制装置5生成的影像信号。
并且,该内窥镜系统1B具有图像记录单元7,其对由内窥镜系统控制装置5生成的例如数字影像信号进行分析等;以及UPD线圈单元8,其连接AWS单元4,在形状检测用线圈(以下简称为UPD线圈)内置于内窥镜3的插入部内时,接收通过该UPD线圈产生的电磁场的信号等,来检测各个UPD线圈的位置,显示内窥镜3G的插入部的形状。
并且,图像记录单元7与设有该内窥镜系统1B的医院内的LAN 9连接,可以利用通过有线或无线连接该LAN 9的各个终端装置,参照由图像记录单元7分析的图像等。
并且,如图25所示,AWS单元4和内窥镜系统控制装置5以无线方式进行信息(数据)的收发。另外,在图25中,内窥镜3G通过电线与AWS单元4连接,但也可以无线地进行信息(数据)的收发(双向传送)。并且,内窥镜系统控制装置5也可以与内窥镜3G无线地进行信息的收发。另外,也可以利用在图2A~图2C中说明的通信方式。
并且,图26概要表示本实施例的内窥镜3G的结构。该内窥镜3G由内窥镜主体18和可自由装卸地连接在该内窥镜主体18上的例如一次性(用过废弃式)管单元19构成。管单元19的直径比以往的通用电线细,在本实施例中仅由作为两个管路配管的送气送水管路60b、吸引管路61b和电源线73a及信号线73b构成(参照图28)。
内窥镜主体18具有插入体腔内的柔性插入部21、和设在该插入部21后端的操作部22,管单元19的基端可自由装卸地连接在该操作部22上。
并且,在插入部21的前端部24配置有摄像单元,该摄像单元使用可以在摄像元件内部改变增益的CCD 25作为摄像元件。并且,在前端部24设有检测前端部24与体腔内的内壁等接触(压接)的状态的接触传感器142。并且,在前端部24的后端设有能够以较小的力量弯曲的弯曲部27,通过操作设于操作部22上的角度/遥控操作部件28,可以使弯曲部27弯曲。该角度/遥控操作部件28也可以进行角度操作(弯曲操作)、送气送水和吸引等的操作、作为对内窥镜系统控制装置5等的远程控制操作(具体来讲是保持指示操作、释放指示操作)的遥控操作等。并且,在插入部21上形成有可以改变硬度的部分,能够更加顺利地进行插入等。
并且,在插入部21内设有清洗水平检测部29,可以检测管路的清洗水平等。
下面,参照图27更加具体地说明内窥镜系统1B的结构。
在检查床2的侧面相邻配置有利用液晶监视器等构成的观察监视器6,并且,在检查床2的长度方向一方的端部附近可自由移动地配置的手推车31上配置有内窥镜系统控制装置5、AWS单元4、图像文件/LAN/电手术刀/超声波装置(把图像文件装置、无线LAN或有线LAN、电手术刀装置、超声波装置等简化描述)32,在最上部配置有带触摸屏的监视器33’。
并且,在检查床2中患者躺着的上面部分嵌设有UPD线圈单元8。该UPD线圈单元8通过UPD电线34连接AWS单元4。
在本实施例中,AWS单元4和内窥镜系统控制装置5例如按图6所示,通过无线的收发单元77、101进行数据的收发。并且,如图27所示,观察监视器6通过监视器电线35’连接内窥镜系统控制装置5的监视器用连接器。
另外,如图27所示,内窥镜系统控制装置5和观察监视器6分别安装了收发单元101、36,从内窥镜系统控制装置5向观察监视器6发送影像信号,可以在其显示面上显示与该影像信号相互对应的内窥镜图像。
如后面所述,通过CCD 25摄像的图像数据与使用UPD线圈单元8检测的内窥镜3的插入部形状(UPD图像)的图像数据一起从AWS单元4侧发送给内窥镜系统控制装置5,因此内窥镜系统控制装置5把对应这些图像数据的影像信号发送给观察监视器6,可以在其显示面上显示内窥镜图像和UPD图像。
观察监视器6利用高分辨率TV(HDTV)的监视器构成,以便可以在其显示面上同时显示多种图像。
并且,在本实施例中,在检查床2的长度方向的一个端部及其下部位置形成有收纳用凹部,在该收纳用凹部中可自由滑动地收纳着托盘搬运用手推车38。在该托盘搬运用手推车38的上部载置有收纳图28所示的内窥镜3G的内窥镜托盘39。
并且,可以利用托盘搬运用手推车38搬运收纳了已杀菌或消毒的内窥镜3G的内窥镜托盘39,并可以收纳在检查床2的收纳用凹部中。手术医生从内窥镜托盘39中取出内窥镜3G在内窥镜检查中使用,并且在内窥镜检查结束后再次收纳于该内窥镜托盘39中即可。然后,利用托盘搬运用手推车38搬运收纳了使用后的内窥镜3G的内窥镜托盘39,从而可以顺利进行杀菌或消毒。
并且,如图27所示,例如在AWS单元4内设有内窥镜连接器40。并且,在该内窥镜连接器40上可自由装卸地连接着内窥镜3G的内窥镜连接器41。
下面,参照图28说明本实施例的内窥镜3G的具体结构。
如在图26中概要说明的那样,本实施例的内窥镜3G由内窥镜主体18和一次性(简称为用过废弃式)管单元19构成,内窥镜主体18具有柔性插入部21和设在其后端的操作部22,管单元19的基端的综合连接器部52可自由装卸地连接在(管单元连接用)连接器部51上,该连接器部51设于该内窥镜主体18的操作部22的基端(前端)附近。在该管单元19的末端设有可自由装卸地连接在AWS单元4上的上述内窥镜连接器41。
插入部21由以下部分构成设在该插入部21的前端的硬质前端部24;设在该前端部24的后端的自由弯曲的弯曲部27;从该弯曲部27的后端到操作部22的细长的柔性部(蛇管部)53,在该柔性部53的中途多处、具体讲是两处设有硬度可变用致动器54A、54B,这些致动器被称为通过施加电压而伸缩且可以改变硬度的导电性高分子人工肌肉(简称为EPAM)。
在设于插入部21的前端部24的照明窗的内侧安装有例如发光二极管(简称为LED)56作为照明单元,该LED 56的照明光通过一体地安装在该LED 56上的照明透镜向前方射出,照明患部等被摄体。另外,该LED 56可以是产生白色光的LED,也可以使用产生红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各种波长区域的光的R用LED、G用LED和B用LED构成。作为形成照明单元的发光元件不限于LED 56,也可以利用LD(激光二极管)等形成。
并且,在与该照明窗相邻设置的观察窗上安装有未图示的物镜,在其成像位置配置有内置了增益可变功能的CCD 25,形成摄像被摄体的摄像装置。本实施方式中的CCD 25在CCD元件自身中内置增益可变功能,利用增益可变功能容易将CCD输出信号的增益改变到约几百倍,所以在基于LED 56的照明光下,也能够获得S/N的降低较小的明亮图像。并且,LED 56与灯的情况相比,发光效率良好,所以能够抑制LED 56附近的温度上升。
一端分别连接LED 56和CCD 25的、插通到插入部21内的信号线的另一端,例如设在操作部22内部,与进行集中控制处理(集约控制处理)的控制电路57连接。
并且,在插入部21内沿着其长度方向以规定间隔配置有多个UPD线圈58,与各个UPD线圈58连接的信号线,通过设于操作部22内的UPD线圈驱动单元59连接在控制电路57上。
并且,在弯曲部27的外皮内侧的圆周方向四处,配置有在其长度方向配置EPAM而形成的弯曲部形状可变机构即角度用致动器27a。该角度用致动器27a通过被施加电压而伸缩,可以改变弯曲部27的形状。
由于角度用致动器27a具有的前述作用,所以作为改变弯曲部27的形状的物理机构,不需要另外设置弯曲块、弯曲丝等物理机构。
因此,可以简化用于改变弯曲部27的形状的物理机构。并且,角度用致动器27a可以不仅仅设在所述四处,只要设在外皮内侧,则也可以设在四处以上。
另外,利用角度用致动器27a具有的前述作用,在外皮内侧的圆周方向四处以上部位设置角度用致动器27a时,例如图40所示,可以分阶段地使弯曲部27弯曲。另外,在图40中,在从X1到X7的部分,使弯曲部27分七段弯曲,但弯曲部分不限于图40中从X1到X7的部分,并且弯曲部分的数量也不限于七个部分。并且,该角度用致动器27a和硬度可变用致动器54A、54B也分别通过信号线,连接具有作为弯曲部形状控制单元的功能的控制电路57。
在角度用致动器27a和硬度可变用致动器54A、54B中使用的EPAM,可以使用在图9中说明的EPAM。
在作为角度用致动器27a使用时,形成为细丝形状等,通过使一方伸长、使相反侧收缩,可以使弯曲部27弯曲,发挥与普通细丝相同的作用。并且,利用EPAM具有的所述作用,在把EPAM用作角度用致动器27a时,在改变弯曲部的形状时,通过进行规定的相同操作,可以使弯曲部的形状每次仅改变规定的相同量。并且,通过该伸长或收缩,可以改变其硬度,在硬度可变用致动器54A、54B中可以利用该功能改变该部分的硬度。
并且,在插入部21内插通着送气送水管路60a和吸引管路61a,其后端形成为在连接器部51中开口的管路连接器51a。并且,在该管路连接器51a中可自由装卸地连接着管单元19的基端的综合连接器部52的管路连接器52a。
并且,送气送水管路60a与插通到管单元19内的送气送水管路60b连接,吸引管路61a与插通到管单元19内的吸引管路61b连接,并且与在管路连接器52a内分支并向外部开口且可以插入钳子等处理器具的插入口(也称为钳子口)62连通。该钳子口62在不使用时,被钳子栓62a堵塞。
这些送气送水管路60b和吸引管路61b的身边侧的后端在内窥镜连接器41中,形成为送气送水接头63和吸引接头64。
送气送水接头63和吸引接头64分别连接图5A等所示的AWS适配器42的送气送水接头42c和吸引接头42d。
并且,如图28所示,在内窥镜主体18的操作部22中设有手术医生把持的把持部68,在包括该把持部68的其周边部,沿着操作部22的长度方向的轴,设有进行释放、保持等远程控制操作(简称为遥控操作)的例如三个内窥镜开关SW1、SW2、SW3,分别连接在控制电路57上。
另外,在操作部22的作为设置这些内窥镜开关SW1、SW2、SW3的位置的相反侧的上表面而倾斜形成的倾斜面Sa上,在把持把持部68的手可以操作的位置处设有防水结构的轨迹球69,该轨迹球69用于进行角度操作(弯曲操作)和切换为其他遥控操作的设定等。
并且,图29表示图28中的C向视图。如图29所示,在该倾斜面Sa上轨迹球69的两侧,两个内窥镜开关SW4、SW5设置在成为操作部22的长度方向两侧的左右方向上左右对称的位置处。内窥镜开关SW4、SW5通常被分配了送气送水开关和吸引开关的功能。
在把从图28中C向视方向侧观看内窥镜3的操作部22时作为正面的情况下,相对操作部22或插入部21的长度方向,轨迹球69位于长度方向的中心线上,而且两个内窥镜开关SW4、SW5左右对称地配置,并且沿着该中心线在其背面侧配置有三个内窥镜开关SW1、SW2、SW3。
这样,操作部22具有多个操作单元。并且,在操作部22中,轨迹球69等各种操作单元关于其长度方向的中心轴左右对称地设置,所以在手术医生把持操作部22的把持部68进行操作时,在利用左手把持和利用右手把持着进行操作的情况下,同样都能够确保良好的操作性。
该轨迹球69和内窥镜开关SW4、SW5均连接在控制电路57上。轨迹球69和内窥镜开关SW1~SW5对应于图26中的角度/遥控操作部件28。
另外,如后面所述,在作为操作单元的轨迹球69和内窥镜开关SW1~SW5中,可以分配一个乃至多个的弯曲部形状可变操作单元。并且,分配给轨迹球69和内窥镜开关SW1~SW5中的一个乃至多个的弯曲部形状可变操作单元,通过手术医生的操作,对作为弯曲部形状可变操作单元的角度控制部91进行后述的指示。并且,接受到该指示的角度控制部91使角度用致动器27a伸缩,从而可以改变弯曲部27的形状。
并且,从该控制电路57延伸的电源线71a和信号线71b,通过在连接器部51和综合连接器部52中形成的无接点传送部72a、72b,与插通到管单元19内的电源线73a和信号线73b实现无接点的电连接(具体参照图30)。这些电源线73a和信号线73b与在内窥镜连接器41中具有电源和信号接点的电连接器74连接。另外,把无接点传送部72a、72b的连接器部51侧称为例如无接点传送单元51b。
并且,用户将该内窥镜连接器41连接在AWS单元4上,从而如图6所示,电源线73a通过AWS单元4的电连接器43连接电源单元75,信号线73b(通过电源单元75)与UPD单元76和收发单元77、AWS控制单元66连接。另外,收发单元77与进行无线的电波收发的天线连接。
图30表示连接器部51和52的无接点传送部72a和72b的无接点连接部的结构。
从电源单元75通过插通管单元19内的电源线73a提供的交流电力,被提供给收纳于连接器部52的封装壳体内的、形成无接点传送部72a的一次侧线圈C1a。
在连接器部52的封装壳体的内侧配置有二次侧线圈C1b,形成所述一次侧线圈Cla和二次侧线圈C1b接近并且在磁通泄露较小的状态下电磁耦合的变压器T1。
并且,通过该电磁耦合,提供给该线圈Cla的交流电力有效地传递给二次侧线圈C1b。该线圈Clb连接控制电路57内的电源电路78,通过电源电路78生成控制电路57侧需要的直流电力。
电源电路78把通过整流用二极管D和平滑用电容器整流后的直流电压,例如通过三端子电源用IC 79和平滑用电容器转换为控制电路57动作需要的直流电压,提供给控制电路57。
并且,连接控制电路57的(形成共同的信号传送单元)的信号线71b,与形成无接点传送部72b的线圈C2a连接,接近该线圈C2a并与其对置的线圈C2b与插通管单元19内的信号线73b连接。即,与变压器T1的情况大致相同,利用基于线圈C2a和C2b的电磁耦合的变压器T2,形成无接点传送部72b。
信号经过电磁耦合的线圈C2a和C2b从信号线71b侧传递到信号线73b侧,并且信号也向相反方向传递。
在本实施例中,如在图31中说明的内部结构那样,利用控制电路57集中控制或管理各种操作单元和摄像单元等,通过采用上述结构,可以削减插通管单元19内的电气信号线的数量。并且,在变更设于内窥镜3G内的功能时,管单元19内的信号线73b可以不做变更地直接使用。即,信号线73b形成共同传送各种信号的共用的信号传送单元。
另外,如图30所示,磁铁M1和M2与变压器T2相邻配置并且使不同的磁极彼此相对,在将综合连接器部52与连接器部51连接时,线圈C1a和C1b、线圈C2a和C2b被安装成相互接近并彼此对置的状态,而且可以自由装卸。另外,也可以取代磁铁M1和M2,在两个连接器部51、52上设置相互嵌合定位的凹凸部。
这样,本实施例的内窥镜3G的特征之一是,将内窥镜主体18以无接点方式可自由装卸地与管单元19连接。
图31表示配置在内窥镜主体18的操作部22内的控制电路57等、以及与配置在插入部21的各部分的主要构成要素的电气系统的结构。图31中的结构在图11中已经说明,所以省略大部分的说明。
另外,状态管理部81(在本实施例中)与和AWS单元4进行有线通信的有线方式的收发单元83连接(该收发单元83对应于图2B,所以各个构成要素赋予图2B的符号。但是,电连接器15在操作部22内是无接点传送部72a、72b,在管单元19的端部成为电连接器74)。
并且,状态管理部81通过作为弯曲部形状可变控制单元的角度控制部91控制致动器驱动部92,通过该致动器驱动部92进行驱动角度用致动器(EPAM)27a的管理。另外,该角度用致动器(EPAM)27a的驱动量由编码器27c检测,并进行控制使驱动量与对应指示量的值一致。并且,作为弯曲部形状可变控制单元的角度控制部91控制作为弯曲部形状可变机构的角度用致动器27a,通过使其伸缩来改变弯曲部27的形状。
并且,状态管理部81通过硬度可变控制部93控制致动器驱动部94,进行通过该致动器驱动部94驱动硬度可变用致动器54的管理。另外,该硬度可变用致动器54的驱动量由编码器54c检测,并进行控制使该驱动量成为对应指示量的值。
并且,与来自设在操作部22上的轨迹球69等的操作量对应的操作信号,通过轨迹球位移检测部95输入给该状态管理部81。
并且,送气送水开关、吸引开关、内窥镜开关的ON等开关按动操作,由开关按动检测部96检测,该检测的信息被输入给状态管理部81。EPAM具有根据由于外力形成的变形而产生电动势的特性,也可以把配置在将要驱动的EPAM的相反侧的EPAM用作编码器。
并且,控制电路57具有电源传送接收部97和电源产生部98。电源传送接收部97具体来讲在操作部22中是无接点传送部72a。并且,传送给电源产生部98的交流电源在该电源产生部98中被转换为直流电源。该电源产生部98相当于图30中的电源电路78。通过电源产生部98生成的直流电源向控制电路57内部的各部分提供其动作所需要的电力。
图32表示内窥镜系统控制装置5的图6所示收发单元101和图像处理单元116的内部结构。
该内窥镜系统控制装置5具有例如无线方式的收发单元101。从AWS单元4无线发送的图像信号等的数据通过天线部13被取入,并发送给数据接收部14,在放大后进行解调处理。该数据接收部14的动作由数据通信控制部11控制,所接收的数据被依次存储在缓冲存储器102中。
该缓冲存储器102的图像数据被发送给进行图像数据的处理的图像处理部103。在该图像处理部103中除了来自缓冲存储器102的图像数据外,也被输入来自通过键盘104的键输入产生文字信息的文字生成部105的文字信息,可以在图像数据上迭加文字信息等。
图像处理部103把所输入的图像数据等发送给图像存储器控制部106,通过该图像存储器控制部106把图像数据等临时存储在图像存储器107中,同时记录在记录介质158中。
并且,图像存储器控制部106读出临时存储在图像存储器107中的图像数据,并发送给数字编码器108,数字编码器108把图像数据编码为规定的影像格式,输出给D/A转换器(简称为DAC)109。该DAC 109把数字的影像信号转换为模拟的影像信号。该模拟的影像信号再经过线路驱动器110从影像输出端输出给观察监视器6,在观察监视器6上显示对应影像信号的图像。
并且,临时存储在图像存储器107中的图像数据也被读出并输入到DV数据生成部111中,通过该DV数据生成部111生成DV数据,从DV数据输出端输出DV数据。
并且,在该内窥镜系统控制装置5中设有影像输入端和DV数据输入端,从影像输入端子输入的影像信号经过线路接收器112’、ADC 113’被转换为数字信号的影像信号,通过数字解码器114’被解调,并输入给图像存储器控制部106。
并且,输入到DV数据输入端的DV数据通过图像数据抽取部115抽取(解码)图像数据,并输入给图像存储器控制部106。
图像存储器控制部106把从影像输入端或DV数据输入端输入的影像信号(图像数据),也临时存储在图像存储器107中,或记录在记录介质158中,或从影像输出端输出给观察监视器6。
在本实施方式中,从AWS单元4侧向内窥镜系统控制装置5无线输入由内窥镜3的CCD 25摄像的图像数据、和由UPD单元76生成的UPD图像数据,内窥镜系统控制装置5把这些图像数据转换为规定的影像信号并输出给观察监视器6。另外,内窥镜系统控制装置5也可以接收UPD线圈位置数据来代替UPD图像数据,并在图像处理部103内生成UPD图像数据。
图33表示AWS单元4的内部结构。
从内窥镜3G的控制电路57输入到内窥镜用电连接器43的图像数据和开关等的操作数据,被输出给收发单元77的数据通信控制部11,并与来自UPD单元76的UPD图像数据一起从天线部13发送给内窥镜系统控制装置5的天线部13。
另一方面,设置在内窥镜3G的操作部22中的送气送水开关和吸引开关等的操作等AWS相关信息,也被发送给送气送水控制部122,该送气送水控制部122根据所操作的信息,控制泵65和电磁阀单元124的动作。在电磁阀单元124上通过AWS适配器42连接着送气送水管路0b、61b。并且,在电磁阀单元124和AWS适配器42上连接着送水箱48,并且在AWS适配器42上连接着吸引箱49。
并且,AWS单元4被提供商用电源,该商用电源通过绝缘变压器126发送给电源传送输出部127。该电源传送输出部127把与商用电源绝缘的交流电源从电连接器43提供给与该电连接器43连接的内窥镜3的电源线73a。
上述电源传送输出部127由与数据通信控制部11连接的电力传送控制部128进行电力传送的输出控制。
在具有本实施方式的内窥镜系统1B中,在接通电源后,在观察监视器6上显示例如图12A所示的各种图像。
作为显示在菜单显示区域Rm上的菜单,显示有图12B所示的主菜单。在该主菜单中显示有如下项目,内窥镜开关、角度灵敏度、插入部硬度、变焦、图像强调、送气量,进行返回前一菜单画面的操作指示的返回项目,以及进行结束菜单的操作指示的结束项目。
并且,用户通过轨迹球69等的操作使选择框移动选择到内窥镜开关的项目时,该内窥镜开关的项目的框被变粗显示,进行表示被选择的显示,另外通过按动轨迹球69进行确定操作,如图12C所示可以选择设定分配给五个内窥镜开关SW1~SW5的功能。
下面,说明这种结构的内窥镜系统1B的作用。
作为实施内窥镜检查的前期准备,首先把一次性管单元19侧的综合连接器部52连接在内窥镜主体18的操作部22的连接器部51上。该情况时,形成无接点传送部72a、72b的变压器T1、T2被电磁连接成为相互绝缘而且防水的状态。通过该连接,完成内窥镜3G的准备。
然后,把管单元19的内窥镜连接器41连接在AWS单元4的连接器43上。该部分为单触连接,各种管路、电源线、信号线、光连接通过一次性的连接动作而完成。不需要像以往的内窥镜系统那样,每次分别进行各种管路的连接和电连接器的连接等。
并且,用户将AWS单元4与UPD线圈单元8连接,将内窥镜系统控制装置5连接在观察监视器6上。并且,根据需要,将内窥镜系统控制装置5与图像记录单元7等连接,由此完成内窥镜系统1B的安装。
然后,接通AWS单元4和内窥镜系统控制装置5的电源。于是,AWS单元4内的各部分处于动作状态,电源单元75处于可以通过电源线73a等向内窥镜3侧提供电力的状态。
参照图34和图35说明此时的AWS单元4和内窥镜3起动时的动作。
图33所示的AWS单元4的电源单元75内的电力传送控制部128在开始起动处理后,如图34所示,在第一个步骤S1中,把电源传送输出部127的状态设为停止电力供给,即把电力供给设为OFF。
然后,在步骤S2中,把监视定时器设为ON,然后按照步骤S3所示,把电源传送输出部127的状态设为电力供给状态,即把电力供给设为ON。通过使电源传送输出部127处于电力供给状态,该电力通过管单元19内的电源线73a,再经过无接点传送部72a向操作部22的控制电路57内的电源产生部98提供交流电力。
然后,按照步骤S4所示,电力传送控制部128处于通过管单元19内的信号线73b等待接收来自内窥镜3侧的起动消息的状态。并且,电力传送控制部128在未接收到起动消息时,如步骤S5所示,进行监视定时器是否已到时间的判断,在时间未到时,返回步骤S4,在时间已到时,返回第一个步骤S1。
另一方面,在步骤S4中,在时间到达之前接收了起动消息时,电力传送控制部128按照步骤S6所示,把监视定时器的时间测试设为OFF。并且,按照步骤S7所示,发行持续消息,结束该起动处理。
另一方面,在内窥镜3的控制电路57中,通过向电源产生部98提供交流电力,提供进行控制电路57内的动作所需要的电力,并开始起动处理。并且,图31所示的状态管理部81在第一个步骤S11中,等待电源产生部98的电源电压变稳定。
并且,在电源电压变稳定后,在后面的步骤S12中,状态管理部81进行控制电路57的各部分的系统初始化。在该系统初始化后,按照步骤S13所示,状态管理部81把起动消息通过收发单元83再经过管单元19内的信号线73b发送给电力传送控制部128。
在发送该起动消息后,按照步骤S14所示,状态管理部81处于等待从电力传送控制部128侧接收持续消息的状态,在接收到持续消息时,结束起动处理。另一方面,在未接收到持续消息时,按照步骤S15所示,状态管理部81在未达到重试结束的条件(例如预先设定的重试次数的条件)时,返回步骤S13,再次发行起动消息,在达到重试结束条件时,错误结束。
在上述起动处理正常结束后,基于CCD 25的摄像开始,用户可以通过操作部22的操作单元进行送气送水、吸引、角度操作、改变硬度操作等。
使用图36~图38说明与这些各种操作等相关的代表性的处理动作。图36表示摄像控制处理的动作内容。
如图36所示,在摄像处理开始后,按照步骤S31所示,内窥镜3G进行摄像数据的获取。具体地讲,在状态管理部81的管理(控制)下,LED 56发光,并且CCD驱动部86开始驱动CCD 25的动作,由CCD 25摄像的摄像信号通过ADC 87被转换为数字信号(摄像数据)。该摄像数据(图像数据)被依次存储在图像存储器88中,进行摄像数据的获取。
所获取的图像数据按照步骤S32所示被依次发送。从图像存储器88读出的图像数据,被从收发单元83有线发送给AWS单元4,再从该AWS单元4的收发单元77无线发送到内窥镜系统控制装置5侧,在内窥镜系统控制装置5的内部被转换为影像信号,并显示在观察监视器6上。
并且,ADC 87的摄像数据被输入给明亮度检测部89。按照步骤S33所示,该明亮度检测部89计算摄像数据的亮度数据在合适时间的平均值等,进行摄像数据的明亮度检测。
该明亮度检测部89的检测数据例如被输入到状态管理部81中,进行是否是指定的明亮度的判断(步骤S34)。并且,在是指定的明亮度时,结束摄像处理,转入后面的摄像处理。
另一方面,在步骤S34中,状态管理部81在判断为不是指定的明亮度时,按照步骤S35所示,向照明控制部84发送照明光调整的指示信号(控制信号),照明控制部84进行照明光量的调整。例如,照明控制部84通过增大或减小使LED 56发光的驱动电流等,进行照明光量的调整。照明控制部84把该调整结果返回给状态管理部81。
因此,状态管理部81按照调整结果的信息,进行是否在通过照明控制部84可以实现的明亮度调整范围内的判断(步骤S36)。并且,在能够进行基于照明控制部84的明亮度调整时,不进行步骤S37的处理,而结束该摄像处理控制。
另一方面,在偏移基于照明控制部84的明亮度调整范围时,按照步骤S37所示,状态管理部81向CCD驱动部86输出CCD增益调整信号,通过调整CCD 25的增益,进行摄像数据的明亮度调整。并且,结束该摄像处理。
下面,说明图37的送气送水处理。如图29所示,通常操作部22的轨迹球69的两侧被分配送气送水开关和吸引开关的功能。
在送气送水的处理开始后,如图37的步骤S38所示,控制电路57的状态管理部81进行获取送气送水开关的状态数据。
送气送水开关的操作通过图31所示的开关按动检测部96,检测到其操作,并输入该检测结果的信息,由此状态管理部81进行获取送气送水开关的状态数据。
并且,按照步骤S39所示,状态管理部81判断送气送水开关的状态变化。在步骤S39中,在判断为送气送水开关的状态有变化时,按照步骤S40所示,状态管理部81通过收发单元83,把与用户操作的送气送水开关的指示对应的送气送水控制数据发送到AWS单元4侧。
AWS单元4的送气送水控制部122根据该送气送水控制数据,进行泵65和电磁阀单元124的控制动作。并且,结束该送气送水处理动作。另一方面,在步骤S32中,在判断为送气送水开关的状态没有变化时,不进行步骤S40的处理,而结束该送气送水处理动作。另外,吸引处理与送气送水处理大致相同,所以省略其处理。下面,参照图38说明角度操作控制的处理。
图38的流程图表示在插入部21的前端部24设置进行接触检测的接触传感器时的控制处理。
在未设置接触传感器时,进行图13所示的处理。在按照图26所示设有接触传感器124时,只有步骤S46的伺服处理以后的处理与图13所示不同。因此,说明步骤S46以后的动作。
在本实施例中,状态管理部81在进行对角度操作的角度操作控制时,在如图13所示开始基于步骤S46的伺服处理的过程中,状态管理部81按照步骤S47b所示,通过接触传感器检测部取入接触传感器的检测结果,由此进行前端部24是否以适度值以上的压力接触体腔内的内壁等的检测(判断)。
并且,状态管理部81在判断为没有以适度值以上的压力接触时,转入后面的步骤S47,根据编码器的检测值判断是否已到达与角度指令值对应的目标位置,在没有到达目标位置时返回步骤S46,相反在已到达目标位置时,结束对该角度操作的控制处理。
另一方面,在步骤S47b中,状态管理部81在判断为以适度值以上的压力接触时,不进行后面的步骤S47的处理,结束对该角度操作的控制处理。
这样,在已进行角度操作的情况下,状态管理部81进行使弯曲部27弯曲的控制处理,直到到达与基于该角度操作的指令值对应的目标位置,但在前端部24以所设定的值以上的压力接触体腔内的内壁等时,进行抑制继续弯曲的控制。
因此,用户在将插入部21插入体腔内时,沿着弯曲的管路内插入,在已进行角度操作的情况下,可以避免以所设定的值以上的压力接触,所以能够进一步减轻带给患者的痛苦,并且可以顺利插入。
另外,也可以控制为根据接触传感器的检测输出,变更基于硬度可变用致动器的硬度。
并且,在本实施例中也进行图18所示的硬度可变操作的控制处理。并且,UPD单元76通过UPD线圈单元8检测配置在内窥镜3G的插入部21内部的UPD线圈58的位置,计算插入部21的插入形状,在观察监视器6的显示画面上显示插入部形状、即UPD图像。
图39(A)~(D)分别表示右侧菜单画面与左侧UPD图像对应的状态,用户根据菜单画面选择设定了硬度可变用致动器54A、54B的硬度时,利用与所设定的硬度对应的颜色,显示设在多处(在具体示例中为两处)的硬度可变用致动器54A、54B的硬度部分,由此表示容易识别该部分的硬度的状态。
图39(A)表示主菜单的显示状态,表示在该显示状态下用户选择插入部硬度可变。在该情况下,UPD图像在插入部硬度可变被选择之前,所以硬度可变用致动器54A、54B的区间A、B被显示为与该区间A、B以外的部分没有区别的状态。
如图39(B)所示,在选择了插入部硬度可变后,对两处的硬度可变用致动器54A、54B的区间A、B显示将要设定的硬度的区间范围,在该区间A、B中为从硬度较软的状态设定为硬度较硬的状态中的哪一种硬度的硬度设定画面,分别利用圆圈表示当前的硬度位置。该情况时,从软到硬分别利用不同的显示色显示。
因此,对应的UPD图像为与硬度可变用致动器已设定的硬度对应的显示颜色,硬度可变用致动器的部分为彩色显示。在图39(B)的状态下,硬度区间被设定为接近柔软的状态,此时的UPD图像中的硬度可变用致动器54A和54B的区间A、B部分利用黄色显示。
图39(C)表示在图39(B)的状态下,例如把硬度可变用致动器54B的区间B的硬度设定为中间附近的硬度时,此时的UPD图像中的硬度可变用致动器54B的区间B利用绿色显示。
并且,图39(D)表示在图39(B)或图39(C)的状态下,例如把硬度可变用致动器54B的区间B的硬度设定为较硬(硬值)的硬度时,此时的UPD图像中的硬度可变用致动器54B的区间B利用蓝色显示。
通过这样显示,用户可以自由设定硬度可变用致动器54A、54B的硬度,并且所设定的硬度可变用致动器54A、54B的区间A、B部分利用对应所设定硬度的显示色显示,所以用户能够容易识别硬度可变用致动器54A、54B的硬度。
并且,利用UPD线圈58显示插入部21的形状,所以手术医生容易进行插入部21的插入作业等。
根据形成进行这种动作的内窥镜系统1B的本实施例的内窥镜3G,可以把该内窥镜3G在操作部22中分离为内窥镜主体18和管单元19,通过使管单元19侧为一次性,可以容易进行内窥镜主体18的清洗、杀菌等。
即,内窥镜主体18中的送气送水管路60a和吸引管路61a远远地短于与管单元19对应的通用电线形成为一体的以往示例,因此也容易进行清洗和杀菌。
并且,该情况时,在与管单元19对应的通用电线形成为一体的以往示例中,通用电线从操作部22连续设置并且弯曲,但在本实施例中,在操作部22的连接器部51中形成为略微弯曲的管路连接器51a,其他部分形成为大致直线状延伸的送气送水管路60a和吸引管路61a,所以能够在短时间内容易进行管路内的清洗和杀菌及干燥等处理。因此,可以在短时间内设定为能够进行内窥镜检查的状态。
并且,在本实施例中,使内窥镜主体18和管单元19形成为以无接点的方式可自由装卸地连接的结构,所以即使对内窥镜主体18反复进行清洗、杀菌,也不会产生有接点时的接点导通不良等,可以提高可靠性。
并且,在本实施例中,采用如下的结构在操作部22上设置角度操作单元、送气送水操作单元、吸引操作单元、硬度可变单元、保持操作单元、释放操作单元等多个操作单元,并且利用设在操作部22内的控制电路57集约(集中)控制这些操作单元。并且,该控制电路57对射出进行摄像用的照明光的发光单元和进行摄像的摄像单元,也与上述操作单元一起进行集约控制。
这样,在本实施例中,利用设在操作部22内的控制电路57集约控制设于内窥镜主体18中的各种功能,并且也集约控制针对连接在内窥镜主体18上的AWS单元4和无线进行信息收发的内窥镜系统控制装置5的操作单元的各种功能,所以用户(具体讲是手术医生)可以利用设在操作部22上的各种操作单元自由进行各种操作,可以大幅提高操作性。
特别在本实施例中,通过在操作部22内设置进行集约控制的控制电路57,把通过CCD 25摄像得到的图像数据与基于操作单元的各种信号打包等,利用一对信号线71b从该控制电路57共同传送,所以能够削减电气信号线的数量(具体地讲可以削减为传送信号的信号线两个和传送电力的电源线两个。并且,如果把信号线和电源线中各一方共用,整体可以实现为三个)。
因此,也可以削减需要插通到在操作部22的连接部上连接的管单元19内的信号线的数量,可以使管单元19侧实现一次性。
并且,通过削减插通到管单元19内的信号线的数量,可以容易使管单元19细径化并且容易弯曲,可以提高用户操作时的操作性。
另外,把上述的各个实施例等进行局部组合等构成的实施例等也属于本发明。
产业上的可利用性在把内窥镜的插入部插入体腔内进行内窥镜检查时,可以利用配置在把持着的手容易操作的位置上的弯曲指示操作单元进行弯曲指示操作,同时也可以通过该弯曲指示操作单元的操作进行其他指示操作和设定值的变更等。
权利要求
1.一种内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有设有自由弯曲的弯曲部的插入部;设在所述插入部的基端侧,由操作者把持的把持部;以及在包括所述把持部的其周边部,兼备进行所述弯曲部的弯曲指示操作的功能、和与所述弯曲指示操作不同的其他指示操作的功能的指示操作单元。
2.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述指示操作单元具有为了进行所述弯曲部的弯曲指示操作而针对不同的多个方向的方向指示操作单元;以及用于所述弯曲指示操作和所述其他指示操作的功能切换的切换指示单元。
3.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述指示操作单元具有被自由转动地支撑着的滚珠部;以及开关部,其用于根据该滚珠部的压入操作,进行所述弯曲部的弯曲指示操作和所述其他指示操作的功能切换。
4.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述指示操作单元使用具有被自由转动地支撑着的滚珠部的轨迹球构成。
5.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述指示操作单元设在形成所述把持部的大致筒体部的基端面。
6.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,与所述指示操作单元相邻配置有至少一个开关。
7.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有控制处理单元,其根据所述指示操作单元的指示操作,进行对应该指示操作的控制处理。
8.根据权利要求3所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有用于检测所述滚珠部的旋转方向的两个旋转方向检测单元。
9.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有弯曲形状显示处理单元,该弯曲形状显示处理单元在通过所述指示操作单元进行了对所述弯曲部的弯曲指示操作时,进行用于立体显示所述弯曲部附近的弯曲形状的弯曲形状显示处理。
10.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述指示操作单元被设置成为相对于沿所述把持部的长度方向延伸的基准线大致左右对称的形状。
11.根据权利要求10所述的内窥镜,其特征在于,在包括所述把持部的其周边部大致左右对称地配置有多个指示操作单元。
12.根据权利要求5所述的内窥镜,其特征在于,所述基端面是相对所述把持部的轴方向为钝角的倾斜面。
13.根据权利要求12所述的内窥镜,其特征在于,所述弯曲指示操作单元设在与把持所述把持部的手的拇指接近的位置的所述倾斜面上。
14.根据权利要求12所述的内窥镜,其特征在于,所述倾斜面在相对所述把持部的轴方向为120°~150°的角度范围内。
15.根据权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,所述方向指示操作单元由轨迹球或具有多个开关的操作键盘形成。
16.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有连接部,其设在所述把持部上或其周边,可自由装卸地连接着插通有至少一个管路的管单元。
17.根据权利要求3所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有控制处理单元,该控制处理单元通过所述开关部的操作,针对所述滚珠部旋转操作时生成的指示操作信号,进行将其设定为用于选择操作所述其他指示操作的功能的选择指示操作信号的控制处理。
18.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有检测所述指示操作单元的操作的指示操作检测单元。
19.根据权利要求2所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有检测所述切换单元的切换操作的切换操作检测单元。
20.根据权利要求19所述的内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有显示处理单元,该显示处理单元在通过所述切换操作检测单元检测到切换操作时,进行通过所述方向指示操作单元显示可以选择的信息的处理。
21.根据权利要求20所述的内窥镜,其特征在于,所述显示可以选择的信息的处理,包括通过所述方向指示操作单元显示可以移动的光标的处理。
22.根据权利要求20所述的内窥镜,其特征在于,所述显示可以选择的信息的处理,包括与分配给所述方向指示操作单元的操作的所述弯曲指示操作不同的其他指示操作的功能。
23.根据权利要求22所述的内窥镜,其特征在于,在所述方向指示操作单元的周边部设有开关,该开关用于进行决定把所述方向指示操作单元的操作分配给所述其他功能的决定操作。
24.根据权利要求1所述的内窥镜,其特征在于,所述弯曲部具有多个通过施加电压使所述弯曲部的形状变化的弯曲部形状可变机构,在包括所述把持部的其周边部具有弯曲部形状可变操作单元,该弯曲部形状可变操作单元对控制所述弯曲部形状可变机构使弯曲部的形状变化的弯曲部形状可变控制单元,进行使所述弯曲部的形状变化的指示。
25.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,在包括所述把持部的其周边部设有开关,该开关使操作者可以分配所述弯曲部形状可变操作单元的功能。
26.根据权利要求24所述的内窥镜,其特征在于,所述弯曲部形状可变机构由导电性高分子人工肌肉形成。
27.一种内窥镜,其特征在于,该内窥镜具有设有自由弯曲的弯曲部的插入部;设在所述插入部的基端侧的把持部;弯曲指示操作单元,其设在包括所述把持部的其周边部,进行所述弯曲部的弯曲指示操作;以及切换单元,其通过对所述弯曲指示操作单元进行与所述弯曲指示操作不同的其他指示操作,切换对所述弯曲指示操作单元的指示操作信号。
28.根据权利要求27所述的内窥镜,其特征在于,所述弯曲指示操作单元由被自由转动地支撑着的滚珠部形成。
29.一种功能变更的控制方法,该方法是针对设于内窥镜上的多个指示操作单元的功能变更的控制方法,其特征在于,该方法包括第1步骤,其监视来自设于对弯曲部进行弯曲指示操作的第1指示操作单元上的切换单元的切换信号;以及第2步骤,其在检测到所述切换信号时,进行通过所述第1指示操作单元的操作来显示可以选择的菜单画面等的选择画面的处理。
30.一种弯曲形状显示处理方法,该方法用于显示弯曲部的弯曲形状,其特征在于,该方法包括第1步骤,其检测使所述弯曲部弯曲的弯曲用致动器的上下方向和左右方向的位移量;第2步骤,其检测所述弯曲用致动器的上下方向和左右方向的合计位移量;第3步骤,其根据所述弯曲部的相关信息,检测使弯曲部的弯曲形状近似为圆弧时的弯曲半径;第4步骤,其检测所述合计位移量中相当于所述左右方向的位移量成分的角度成分;第5步骤,其进行用于显示与所述合计位移量对应的所述弯曲部的弯曲形状的描绘处理;第7步骤,其进行使通过所述描绘处理而生成的所述弯曲部的描绘模型旋转所述角度成分来显示的描绘处理。
全文摘要
本发明提供一种内窥镜,该内窥镜包括设有自由弯曲的弯曲部的插入部、和设在该插入部的基端侧的由操作者把持的把持部。在包括把持部的其周边部设有指示操作部件,该指示操作部件兼备进行弯曲部的弯曲指示操作的功能、和与所述弯曲指示操作不同的其他指示操作的功能。
文档编号A61B1/00GK1942134SQ200580012020
公开日2007年4月4日 申请日期2005年4月1日 优先权日2004年4月2日
发明者内村澄洋, 谷口明, 小野田文幸, 野口利昭, 铃木克哉 申请人:奥林巴斯株式会社
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