JP3017770B2

JP3017770B2 - 被検体内挿入装置

Info

Publication number: JP3017770B2
Application number: JP2109698A
Authority: JP
Inventors: 達也山口; 康弘植田; 栄竹端; 英之安達; 剛明中村; 正一五反田; 正明林
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 2000-03-13
Anticipated expiration: 2015-03-13
Also published as: JPH048343A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、挿入部を磁気的に誘導する被検体内挿入装
置に関する。

［従来の技術］近年、医療分野及び工業分野において内視鏡が広く用
いられるようになった。

前記内視鏡による検査あるいは診断を行うためには、
挿入部を体腔内等に挿入することが必要になる。この場
合、挿入経路が屈曲している場合が多いので、挿入作業
に熟練した術者でないと、挿入に時間がかかることがあ
る。

これに対処するに、特開昭55−133237号公報や西独特
許出願公開第1262276号等に示されるように、内視鏡の
挿入部に強磁性体あるいは磁石を設け、この挿入部を体
外から磁気的に誘導することが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、特開昭55−133237号公報に示される装
置では、外部の磁界発生装置が１方向に移動可能になっ
ているものの、他の方向については外部磁界の強度を変
化させて誘導をコントロールするため制御性が悪いとい
う問題点がある。

また、西独特許出願公開第1262276号に示されるよう
に単に磁力の吸引力を利用する場合には、体外の磁力発
生手段と挿入部に設けられた磁石または強磁性体との間
の１方向の吸引力を用い、例えば患者の腹の上から強力
磁石等の磁力発生手段を操作して挿入部を誘導してい
た。しかしながら、体表方向への牽引力では、挿入部が
体腔壁に食い込むように牽引されるため、挿入部を体腔
内の深部へ挿入しずらく、また、体外の磁力発生手段と
挿入部の距離により吸引力が大きく異なり、誘導の制御
性が悪いという問題点がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、挿
入部を磁気的に誘導できると共に、誘導制御性を向上さ
せた被検体内挿入装置を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］本発明の被検体内挿入装置は、被検体内に挿入される
挿入部と、前記挿入部の少なくとも一部に設けられ、磁
気的に誘導される被誘導部と、被検体外に設けられ、前
記被誘導部に作用する磁力を発生する磁力発生手段とを
備えたものにおいて、前記磁力発生手段が、前記被誘導
部に作用する力が少なくとも１方向についてつり合うよ
うに磁力を発生可能で、且つ、該磁力発生手段により、
つり合いが制御されない方向に該磁力発生手段を移動さ
せる移動手段を有するものである。

［作用］本発明では、複数の磁力発生部による磁力によって、
被誘導部に作用する力を少なくとも１方向についてつり
合わせることが可能となる。そして、このつり合いの状
態で、複数の磁力発生部を一体的に少なくとも２次元的
に移動させることにより、挿入部が誘導される。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図ないし第12図は本発明の第１実施例に係り、第
１図は内視鏡装置の側面図、第２図は内視鏡装置の斜視
図、第３図は内視鏡の挿入部の先端部を示す断面図、第
４図は大腸を示す説明図、第５図は本実施例の変形例を
示す説明図、第６図は挿入部の位置決め手段の構成を示
すブロック図、第７図及び第８図はそれぞれ挿入部の先
端部に設けられた磁界検出手段を示す説明図、第９図は
挿入部の位置検出手段の構成を示す説明図、第10図は反
発力によって挿入部を誘導する場合を示す説明図、第11
図は反発力によって挿入部を誘導する場合の挿入部の先
端部の他の例を示す説明図、第12図は反発力及び吸引力
を用いて挿入部を誘導する場合を示す説明図である。

第１図及び第２図に示すように、本実施例の内視鏡装
置１は、ファイバスコープである内視鏡２と、この内視
鏡２に照明光を供給する光源装置３と、前記内視鏡２の
接眼部４に装着されるTVカメラ５と、このTVカメラ５に
対する信号処理を行うカメラコントロールユニット（以
下、CCUと記す。）６と、このCCU6から出力される映像
信号を入力して被写体像を表示するTVモニタ７と、前記
内視鏡２の挿入部８が挿入される患者９が置かれるベッ
ド10の周囲に配設された磁力発生装置11と、前記磁力発
生装置11に電力を供給する電源30とを備えている。

前記内視鏡２は、可撓性を有する細長の挿入部８を有
し、この挿入部８の後端に太幅の操作部13が設けられ、
この操作部13の頂部（後端部）に接眼部４が設けられて
いる。また、操作部13の側部かつライトガイドテーブル
14が延設され、このライトガイド14の先端に、前記光源
装置３に着脱自在に接続されるコネクタ14aが設けられ
ている。

第３図に示すように、前記挿入部８の先端部8aは、硬
性の先端構成部19を有し、この先端構成部19の後方に、
湾曲可能な湾曲部21が設けられている。前記先端構成部
19の先端面には、照明窓及び観察窓が設けられている。
前記照明窓の内側には、配光レンズ15が設けられ、この
配光レンズ15の後端にライトガイド16が設けられてい
る。このライトガイド16は、前記挿入部８及びライトガ
イドケーブル14内を挿通され、入射端部は前記コネクタ
14aに接続されている。そして、前記光源装置３内の図
示しないランプで発光された照明光は、図示しないコン
デンサレンズによって集光されて前記ライトガイド16の
入射端に入射し、このライトガイド16及び配光レンズ15
を経て前記照明窓から前方に出射されるようになってい
る。

また、前記観察窓の内側には、対物レンズ24が設けら
れ、この対物レンズ24の結像位置に、イメージガイド25
の先端面が配置されている。このイメージガイド25は、
前記挿入部８及び操作部13内を挿通され、後端部は接眼
部４内の図示しない接眼レンズに対向している。そし
て、前記照明光で照明された被写体の光学像は、対物レ
ンズ24によってイメージガイド25の先端面に結像され、
このイメージガイド25によって接眼部４に伝達され、こ
の接眼部４の接眼レンズを介して拡大観察されるように
なっている。

また、前記接眼部４に装着されるTVカメラ５は、前記
接眼レンズに対向する図示しない結像レンズと、この結
像レンズの結像位置に配置された図示しない固体撮像素
子、例えばCCDとを備えている。そして、前記接眼部４
に伝達された光学像は、前記結像レンズによってCCD上
に結像され、このCCDによって光電変換されるようにな
っている。このCCDの出力信号は、CCU6に入力されて信
号処理されて映像信号に変換され、この映像信号を入力
するTVモニタ７に被写体像が表示されるようになってい
る。

前記先端部8aに隣接する湾曲部21は、関節駒22,22,…
を互いに回動自在に連結して構成され、上下方向とか左
右方向に湾曲自在であり、操作部13に設けた図示しない
湾曲ノブを回動することにより、任意の方向に湾曲でき
るようになっている。この湾曲部21は可撓性の外被で被
覆されている。

また、第１図及び第２図に示すように、前記挿入部８
の先端部における先端構成部19とこの先端構成部19に取
り付けられたフード20の少なくとも一方は、被誘導部と
なるように、上側がＮ極、下側がＳ極となるように磁化
された永久磁石で構成されている。挿入部８のそれ以外
の部分は、磁力により引き付けられない非磁性体（アル
ミニウム，銅系合金、プラスチック等）で構成されてい
る。

また、患者９が水平に載置されるベッド10は木製等、
非磁性材料で構成されている。

このベッド10の周囲には、磁力発生装置11が設けられ
ている。この磁力発生装置11は、前記ベッド10の下側に
配置された下ヘッド32と、患者９を挟んで前記下ヘッド
32と対向するように配置された上ヘッド31と、この両ヘ
ッド31,32を連結するアーム33とを備えている。前記下
ヘッド32は、上下動可能なピストン52上に設けられ、上
下方向（Ｚ方向とする。）に移動可能になっている。こ
のピストン52の下部は可動台53上に固定されている。こ
の可動台53は、第２図に示すように、ベッド10の長手方
向（Ｘ方向とする。）に沿ったレール54a,54aを有する
ベース54上に、前記レール54a,54aに沿って移動可能に
取り付けられている。前記ベース54は、前記Ｘ方向及び
Ｚ方向に直交するＹ方向に沿ったレール55a,55aを有す
るベース55上に、前記レール55a,55aに沿って移動可能
に取り付けられている。尚、前記ベース55はベッド10と
一体化されている。このように、アーム33及び両ヘッド
31,32は、X,Y,Zの任意の方向に移動できるようになって
いる。

また、前記両ヘッド31,32は、それぞれ、前記電源30
によって通電されることにより磁界を発生する電磁石を
有している。前記上ヘッド31上には、グリップ34が設け
られ、このグリップ34を把持して両ヘッド31,32を一体
的に移動できるようになっている。前記グリップ34に
は、複数のスイッチ35が設けられ、このスイッチ35を操
作することにより、前記ヘッド31,32内の電磁石のコイ
ルに通電する電流の向きを反転させたり、電流を変化さ
せたり、あるいは通電を停止したりすることができるよ
うになっている。

次に、以上のよう構成された本実施例の作用について
説明する。

内視鏡２の挿入部８を患者９の体腔内にある程度挿入
した後、挿入部８を磁気的に誘導する場合は、例えば、
第１図に示すように、上ヘッド31は患者９側にＳ極を生
じ、下ヘッド32は患者９側にＮ極を生じるように、各ヘ
ッド31,32の電磁石のコイルに通電する。これにより、
先端部8aの上側と上ヘッド31との間と、先端部8aの下側
と下ヘッド31との間とに、それぞれ吸引力の磁力が生じ
る。また、逆に、上ヘッド31は患者９側にＮ極を生じ、
下ヘッド32は患者９側にＳ極を生じるように、各ヘッド
31,32の電磁石のコイルに通電すると、先端部8aの上側
と上ヘッド31との間と、先端部8aの下側と下ヘッド31と
の間とに、それぞれ反発力の磁力が生じる。そして、先
端部8aに作用する力、すなわち重力と上下各方向の磁力
とが少なくとも１方向について（この場合は上下方向に
ついて）つり合う位置に先端部8aが位置するように、グ
リップ34を握ってヘッド31,32の位置を調節する。そし
て、この先端部8aがつり合う状態から、前記グリップ34
を握ってヘッド31,32を動かすことにより、前記先端部8
aのつり合いが維持され、このつり合いが制御されない
方向に、前記グリップ34の動きに追従させて挿入部８を
誘導することが可能となる。

また、第５図に示すように、先端部8aにおける磁極を
周方向の例えば90゜毎に反転させると共に、ヘッド31,3
2にそれぞれ、患者９に対向する側にN,Sの両極が現れる
ように電磁石を設けても良い。そして、重力及びヘッド
31,32と先端部8aとの間の４方向の磁力がつり合う位置
に先端部8aが位置するようにして、挿入部８を誘導して
も良い。

また、必要に応じて、スイッチ35を操作してヘッド3
1,32の極性を変更したり、各ヘッド31,32の電磁石のコ
イルに対する通電をオン／オフしたり、各ヘッド31,32
の電磁石のコイルに対する電流を変えて各ヘッド31,32
による磁力を独立に調整したりして、挿入部８の誘導を
制御する。

このように本実施例によれば、挿入部８の先端部8a
を、この先端部8aに作用する力が少なくとも１方向につ
いてつり合う位置に保持しながら、X,Y,Zの任意の位置
に正確，確実に誘導することができる。従って、複雑に
屈曲する体腔内に挿入部８を思い通りに誘導することが
できる。第４図に、人体の屈曲した体腔として大腸の例
を示す。この図におけるＡ〜Ｄの屈曲部分は、固くなっ
ておらず、挿入部８を単に押し込んで挿入すると、腸が
伸展してこの屈曲部分を越えることができず、患者が大
変苦しくなる。

また、本実施例によれば、先端部8aが体腔壁に食い込
むように牽引されないので、先端部8aを体腔内の深部側
へ誘導し易いと共に、安全である。

また、ヘッド31,32と先端部8aとの間にそれぞれ反発
力を発生させて挿入部８を誘導することにより、ヘッド
31,32と先端部8aの間にて生体組織を強力な吸引力で挟
みこむ虞がなく安全である。

尚、ヘッド31,32から磁界を発生させる手段と先端部8
aから磁界を発生させる手段は、いれずも永久磁石でも
良いし電磁石でも良い。

尚、図示しないが体腔内の位置検知は、Ｘ線や超音波
を用いて行う。

ところで、ヘッド31,32と先端部8aとの間にそれぞれ
吸引力を発生させて、先端部8aに作用する力がつり合っ
た状態で挿入部８を誘導する場合には、先端部8aがつり
合いの位置から外れ易い。そこで、先端部8aがつり合い
の位置から外れたことを検知して、先端部8aをつり合い
の位置に戻すことが望ましい。例えば、第６図に示すよ
うに、先端部8a内に磁界の変化を検出するセンサを設
け、このセンサの出力を出力検出部42で検出し、このセ
ンサの出力に基づいて、コントローラ43により、各ヘッ
ド31,32の電磁石のコイルに通電する電源44,45を制御し
て、各ヘッド31,32による磁力を調整して、先端部8aを
つり合いの位置に保持するようにする。前記センサとし
ては、第７図に示すように空芯コイル47や、第８図に示
すようにホール素子48等を用いることができる。尚、第
７図及び第８図において、符号46は、先端構成部29等を
構成する磁石である。

また、第９図に示すように、先端部8aの位置を確認す
るための超音波プローブ49をアーム33に取り付けも良
い。この超音波プローブ49は、超音波を送受信して先端
部8aの位置を計測する。そして、この超音波プローブ49
によって計測された先端部8aの位置が、先端部8aに作用
する力がつり合う位置となるように、ヘッド31,32の位
置を調整したり、各ヘッド31,32による磁力を調整す
る。

また、先端部8aに超音波振動子を設け、この超音波振
動子から発せられる超音波を、体外の超音波受信器で受
信して先端部8aの位置を計測するようにしても良い。

また、超音波プローブ49の代りに、先端部8aの位置を
計測するために先端部8aに設けられた磁石による磁界を
検出するホール素子を設けても良い。

一方、ヘッド31,32と先端部8aとの間にそれぞれ反発
力を発生させて、先端部8aに作用する力がつり合った状
態で挿入部８を誘導する場合には、次のようにすると挿
入性が向上する。すなわち、第10図に示すように、先端
部8a内に、後端側に斜上方及び斜下方の向きに磁極、例
えばＮ極が発生する磁石51を設け、上ヘッド31及び下ヘ
ッド32には、それぞれ患者側に、斜前方の向きにＮ極を
発生させる。そして、ヘッド31,32は、先端部8aに対し
て若干後方に配置する。この状態から、ヘッド31,32を
前方に移動させると、先端部8aを上下方向に対してはつ
り合いの位置に保持したまま、反発力により前方へ進め
ることができる。

また、第11図に示すように、前記磁石51に代えて、後
端側に斜上方の向きに磁極（例えばＮ極）を発生する磁
石52aと後端側に斜下方の向きに磁極（例えばＮ極）を
発生する磁石52bとを設けても良い。

また、第12図に示すように、上ヘッド31を下ヘッド32
よりも若干挿入方向の前方に配置し、先端部8aの下側の
磁石53bと下ヘッド32との間に反発力を発生させ、先端
部8aの上側の磁石53aと上ヘッド31との間に吸引力を発
生させて、上下方向については前記２つの磁力と先端部
8aに作用する重力とのつり合う位置に先端部8aを保持し
ながら、上ヘッド31による吸引力によって先端部8aを牽
引して挿入部８を誘導するようにしても良い。

また、先端部8aの上側の磁石53aの代りに強磁性体を
設けて、これと上ヘッド31の間に作用する吸引力によっ
て先端部8aを牽引しても良い。

第13図は本発明の第２実施例におけるカプセル型内視
鏡及びその制御装置を示す説明図である。

カプセル型内視鏡150は、前端部及び後端部が球面状
に形成された円柱状のカプセル本体151を有している。
このカプセル本体151の前端面の中央部には、観察窓が
設けられ、この観察窓の内側に対物レンズ152が設けら
れている。この対物レンズ152の結像位置には、CCD153
が設けられている。また、前記観察窓の周囲には、複数
の照明窓が設けられ、各照明窓の内側にはLED154が設け
られている。また、前記カプセル本体151内の後端側に
は、前記CCD153及びLED154を駆動する駆動回路156と、
被検体外に配置される制御装置160との間で前記CCD153
の出力信号や各種の指令信号の送受信を行う送受信部15
7と、カプセル型内視鏡150の各構成要素に電力を供給す
る電池を有する電源部158とが設けられている。また、
前記カプセル本体151内の外周側には、永久磁石159が設
けられている。

前記制御装置160は、前記カプセル型内視鏡150の送受
信部157との間で、無線または有線で、信号の送受信を
行う送受信部161と、前記送受信部161,157を介して、カ
プセル型内視鏡150に対して各種の指令信号を送る操作
手段162と、前記送受信部161を介して入力されるCCD153
の出力信号を信号処理して映像信号に変換する信号処理
回路163とを備えている。そして、前記信号処理回路163
からの映像信号が、TVモニタ７に入力され、このTVモニ
タ７に、カプセル型内視鏡150で撮像した被写体像が表
示される。

本実施例では、第１実施例と同様に、磁力発生装置11
から磁界を発生させて、この磁力発生装置11とカプセル
型内視鏡150の永久磁石159との間に磁力を発生させ、上
下方向についてカプセル型内視鏡150に作用する力がつ
り合う位置にこのカプセル型内視鏡150を保持しなが
ら、磁力発生装置11を移動させてカプセル型内視鏡150
を誘導する。

尚、前記永久磁石159として外周側が全て同じ磁極と
なるものを用い、上下各ヘッド31,32が患者側に発生す
る磁極を同じにすることにより、カプセル型内視鏡150
が回転することが防止される。

尚、カプセル本体151内に、前記対物レンズ152,CCD15
3,LED154等の観察に必要な要素に代えて、pHセンサや温
度センサ等のセンサを設け、胃内pH,腸内pH,温度等を検
出するようにしても良い。また、カプセル本体151内
に、腸液等を採取するための採取手段や施薬手段を設け
ても良い。

その他の構成，作用及び効果は第１実施例と同様であ
る。

尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、
挿入部の被誘導部を間に挟んで水平方向に対向する位置
に複数の磁力発生部を設けても良い。

また、本発明は、内視鏡に限らずカテーテルにも適用
することができる。

また、本発明は、挿入部の先端部に固体撮像素子を設
けた電子内視鏡にも適用することができる。

ところで、内視鏡２の挿入部８を体腔内に挿入した
後、この挿入部８を磁気的に誘導しようとする場合、初
めに挿入部８の先端部の位置が分からないことがある。
そこで、挿入部８を磁気的に誘導する前に、挿入部８の
先端部の位置を確認できるようにした２つの例を、第14
図ないし第17図に示す。

第14図及び第15図は第１の例に係り、第14図は内視鏡
装置の全体を示す説明図、第15図は挿入部の先端部を示
す断面図である。

本例では、ベッド10の下側に磁力発生装置211が設け
られている。この磁力発生装置211は、水平面内で移動
可能なステージ230を有し、このステージ230上に、電磁
石からなる磁力発生部231と、受信用超音波振動子202と
が設けられている。前記受信用超音波振動子202は、ケ
ーブル240を介して超音波信号処理回路203に接続されて
いる。

一方、第15図に示すように、内視鏡２の挿入部８の先
端部8a内には、送信用超音波振動子201が設けられてい
る。また、先端部本体19とフード20の少なくとも一方
は、永久磁石または強磁性体で構成されている。

その他の構成は、第１実施例と同様である。

本例では、先端部8a内に設けられた送信用超音波振動
子201から超音波を発信し、この超音波を、磁力発生装
置211に設けられた受信用超音波振動子202で受信する。
この受信用超音波振動子202を水平面内で移動させて、
超音波信号処理回路203にて、受信信号のレベルが最も
高い位置を検出することによって先端部8aの位置を検出
する。そして、この先端部8aの位置に磁力発生部231を
位置決めした後に、磁力発生部231から磁界を発生させ
て、挿入部８を磁気的に誘導する。

尚、前記磁力発生装置211の代りに、第１実施例の磁
力発生装置11を用いても良い。

第16図及び第17図は第２の例に係り、第16図は内視鏡
装置の全体を示す説明図、第17図は挿入部の先端部を示
す断面図である。

本例では、ベッド10の下側に磁力発生装置211が設け
られている。この磁力発生装置211は、水平面内で移動
可能なステージ230を有し、このステージ230上に、電磁
石からなる磁力発生部231が設けられている。

一方、第17図に示すように、内視鏡２の挿入部７の先
端部8a内には、中心軸上に永久磁石220が設けられ、外
周側の周方向に異なる位置に少なくとも２つの空芯コイ
ル221,221が設けられている。この空芯コイル221,221に
接続された信号線は、挿入部８内及びケーブル241を経
て、位置検出装置222に接続されている。

その他の構成は、第１実施例と同様である。

本例では、磁力発生装置211の磁力発生部231から磁界
を発生させ、この磁力発生部231を水平面内で移動さ
せ、この磁力発生部231と先端部8a内の永久磁石220の位
置が近接すると、空芯コイル221の中を磁束が横切るた
め、空芯コイル221に誘起電圧が発生し、この誘起電圧
を位置検出装置222にて検出することにより、先端部8a
の位置を検出することができる。すなわち、空芯コイル
221に発生する誘起電圧のレベルを位置検出装置222で読
むことで、磁力発生部231との相対的位置関係を知るこ
とができる。この場合、磁力発生部231を患者９の下側
を移動させ、誘起電圧のピークを捜す。このピークの位
置で磁力発生部231を停止させれば、これに該当する患
者の位置に、先端部8aが位置していることが分かる。そ
して、この先端部8aの位置に磁力発生部231を位置決め
した後に、磁力発生部231から磁界を発生させて、挿入
部８を磁気的に誘導する。

ところで、内視鏡等の体腔内挿入具の挿入部の先端部
に永久磁石や強磁性体を設け、体外から発生させた磁界
によって挿入部を磁気的に誘導する場合、従来は、磁極
が一定の静磁界を用いていた。そのため、挿入部の先端
部が磁力によって体腔内壁に押圧され、挿入部を誘導す
る際に摩擦力が発生し挿入部の前進を妨げていた。

そこで、挿入部の挿入性を向上できるようにした３つ
の例を、第18図ないし第29図に示す。

第18図ないし第25図は第１の例に係り、第18図は内視
鏡装置の要部の構成を示す説明図、第19図は挿入部の先
端部に設けられた永久磁石を示す斜視図、第20図は交番
磁界発生時の先端部の動きを示す説明図、第21図は静磁
界発生時の先端部の動きを示す説明図、第22図は電磁コ
イルの移動機構部を示す側面図、第23図は電磁コイルの
移動機構部を示す正面図、第24図は電磁コイルの移動機
構部の構成を示す説明図、第25図は第24図のＥ矢視図で
ある。

本例では、第18図に示すように、内視鏡の挿入部８の
先端部に、円筒状の永久磁石301が設けられている。こ
の永久磁石301は、第19図に示すように、外周面がＮ極
で内周面がＳ極になっている。尚、逆に外周面がＳ極で
内周面がＮ極でも良い。

内視鏡のその他の構成は第１実施例と同様である。

一方、体外には、電磁コイル302が設けられている。
第18図に示すように、この電磁コイル302は、AC/DC切換
部303を介して、交流電源部304と直流電源部305とに接
続されている。前記両電源部304,305は、出力コントロ
ール部306によって出力が制御されるようになってい
る。

本例では、前記AC/DC切換部303によって、電磁コイル
302に、交流電源部304からの交流電流と、直流電源部30
5からの直流電流とを選択的に供給できる。

前記電磁コイル302を、挿入部８の先端部に設けられ
た永久磁石に近付け、電磁コイル302に交流電流（１〜1
0Hz程度）を供給すると、この電磁コイル302から交番磁
界が発生される。第20図に示すように、電磁コイル302
の挿入部８側の磁極がＮ極のときはこの電磁コイル302
と永久磁石301との間に反発力が生じ、先端部は電磁コ
イル302から離れる方向に移動する。一方、電磁コイル3
02の挿入部８側の磁極がＳ極のときはこの電磁コイル30
2と永久磁石301との間に吸引力が生じ、先端部は電磁コ
イル302に近付く方向に移動する。従って、電磁コイル3
02に交流電流を供給すると、先端部が振動する。

また、前記電磁コイル302を、挿入部８の先端部に設
けられた永久磁石に近付け、電磁コイル302に直流電流
を供給すると、第21図に示すように、この電磁コイル30
2と永久磁石301との間に吸引力または反発力の磁力が生
じる。そして、この磁力によって挿入部８を誘導するこ
とが可能となる。

第18図に示すように、挿入部８を屈曲した被検体、例
えば大腸41に挿入する場合、大腸41の直線部では、電磁
コイル302に交流電流を供給して挿入部８の先端部を振
動させる。これにより、挿入部８と大腸41の内壁の間の
接触抵抗が低減する。そして、この状態で、術者が挿入
部８を押込み操作によって奥へ挿入する。一方、挿入部
８の先端部が大腸41の屈曲部に達したら、電磁コイル30
2を進行方向の所定の位置に配置し、この電磁コイル302
に直流電流を供給して吸引力により先端部を進行方向に
湾曲させる。これにより、挿入部８の先端部が大腸41の
屈曲部を通過することができる。

次に、第22図ないし第25図を用いて、前記電磁コイル
302の移動機構について説明する。

第22図及び第23図に示すように、患者９が載置される
ベッド10の横には、コンソール311が設けられ、このコ
ンソール311上に、駆動アーム312が取り付けられ、この
駆動アーム312の端部に電磁コイル302が取り付けられて
いる。前記駆動アーム312は、前記コンソール311上に立
設された支持部313と、この支持部313の上端部に回動自
在に連結された第１の腕部314と、この第１の腕部314に
回動自在に連結された第２の腕部315とで構成されてい
る。

第24図に示すように、前記支持部313は、コンソール3
11上に回転自在に取り付けられた軸316を有し、この軸3
16にはプーリ317が取り付けられている。第25図に示す
ように、このプーリ317にはワイヤ318が巻架され、この
ワイヤ318の両端は、それぞれ、ゴム人工筋319,319とコ
イルバネ320,320を介して、311上に固定されている。

前記軸316の上端部には、ヒンジ322を介して、第１の
腕部314の軸323が回動自在に連結されている。この軸32
3のヒンジ322側の端部には、フランジ324が設けられて
いる。また、前記軸323のヒンジ322とは反対側の端部に
は、プーリ325が取り付けられている。このプーリ325の
回転軸には、第２の腕部315の軸326が連結されている。
前記プーリ325にはワイヤ326が巻架され、このワイヤ32
6の両端は、それぞれ、ゴム人工筋327,327とコイルバネ
328,328を介して、前記フランジ324に固定されている。

また、前記第２の腕部315の軸326のプーリ325側の端
部には、フランジ331が設けられている。また、前記軸3
26のプーリ325とは反対側の端部には、ヒンジ332を介し
て電磁コイル302が回動自在に連結されている。この電
磁コイル302には、前記ヒンジ332を挟んで対向する位置
において、それぞれ、ゴム人工筋333,333の一端が取り
付けられ、このゴム人工筋333,333の他端は、それぞれ
コイルバネ334,334を介して前記フランジ331に固定され
ている。また、支持部313,第１の腕部314,第２の腕部31
5の外周部は蛇腹状のカバー336で覆われている。

前記各ゴム人工筋319,327,333には、図示しない加圧
用エアチューブを介して空気圧制御部及びコンプレッサ
が接続され、各ゴム人工筋319,327,333に加圧空気を送
ることができるようになっている。各ゴム人工筋319,32
7,333は、加圧空気が充填されることにより収縮するよ
うになっている。従って、ゴム人工筋319,319に送る加
圧空気を制御することにより支持部313の軸316が回転
し、ゴム人工筋327,327に送る加圧空気を制御すること
により第２の腕部315の軸326が回動し、ゴム人工筋333,
333に送る加圧空気を制御することにより電磁コイル302
が回動される。このようにして、アーム312を駆動し
て、電磁コイル302を任意の位置に位置決めすることが
できる。

第26図及び第27図は挿入部の挿入性を向上できるよう
にした第２の例に係り、第26図は挿入部を振動させた状
態を示す説明図、第27図は挿入部の先端側の方向を変換
させる動作を示す説明図である。

本例では、内視鏡の挿入部８に、軸方向に沿って所定
間隔毎に永久磁石341,342,343を設けている。各永久磁
石は、外周側がＮ極で内周側がＳ極となっている。ま
た、体外には、各永久磁石341,342,343に対応する電磁
コイル345,346,347が設けられている。各コイル345〜34
7には、同期回路348を介して交流電源349が接続されて
いる。

本例では、前記交流電源349から同期回路348を介し
て、各コイル345〜347に対して同期した交流電流を供給
する。各コイル345〜347は、隣接するものが互いに反対
の磁極を生じるようになっている。従って、各コイル34
5〜347に対して交流電流を供給することにより、第26図
に示すように、挿入部８が波状に振動（ジグリング）す
る。これにより、挿入部８と大腸41等の内壁の間の接触
抵抗が低減する。

尚、大腸の屈曲部等において、挿入部８の先端側の方
向を変換したいときは、第27図に示すように、電磁コイ
ル345,346にそれぞれ直流電源を接続して、コイル345と
永久磁石341の間には吸引力を発生させ、コイル346と永
久磁石342の間には反発力を発生させることにより、よ
り効率良く、急角度で、挿入部８を湾曲させることがで
きる。

第28図及び第29図は第３の例に係り、第28図はカプセ
ル型内視鏡が大腸を通過する様子を示す説明図、第29図
（ａ）はカプセル型内視鏡に設けられる永久磁石を示す
斜視図、第29図（ｂ）は第29図（ａ）の永久磁石の正面
図である。

本例おける内視鏡は、第２実施例と同様のカプセル型
内視鏡150であり、このカプセル型内視鏡150の外周部に
は、リング状の永久磁石351が設けられている。この永
久磁石351は、第29図に示すように、外周側の磁極が周
方向の90゜毎に反転している。尚、第28図において、符
号352は観察窓、354は照明窓である。カプセル型内視鏡
150のその他の構成は第２実施例と同様である。

また、体外には、前記カプセル型内視鏡150を磁気的
に誘導するための電磁コイル355が設けられている。

本例では、カプセル型内視鏡150を大腸41の直線部に
おいて誘導する場合には、電磁コイル355に交流電源を
接続して電磁コイル355から交番磁界を発生させる。す
ると、カプセル型内視鏡150は、軸を中心に回転あるい
は往復回転運動を行う。これにより、大腸41の内壁の間
の接触抵抗が低減させながら、カプセル型内視鏡150を
誘導することができる。また、大腸41の屈曲部等におい
てカプセル型内視鏡150の方向を交換したいときは、電
磁コイル355に直流電源を接続して電磁コイル355から静
磁界を発生させる。すると、この電磁コイル355とカプ
セル型内視鏡150との間に吸引力が発生するので、この
吸引力を用いてカプセル型内視鏡150の方向を変換する
ことができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、挿入部の被誘導
部に作用する力を少なくとも１方向についてつり合わせ
た状態で挿入部を誘導することができるので、挿入部を
磁気的に誘導する際の誘導制御性が向上するという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第12図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は内視鏡装置の側面図、第２図は内視鏡装置の斜視
図、第３図は内視鏡の挿入部の先端部を示す断面図、第
４図は大腸を示す説明図、第５図は本実施例の変形例を
示す説明図、第６図は挿入部の位置決め手段の構成を示
すブロック図、第７図及び第８図はそれぞれ挿入部の先
端部に設けられた磁界検出手段を示す説明図、第９図は
挿入部の位置検出手段の構成を示す説明図、第10図は反
発力によって挿入部を誘導する場合を示す説明図、第11
図は反発力によって挿入部を誘導する場合の挿入部の先
端部の他の例を示す説明図、第12図は反発力及び吸引力
を用いて挿入部を誘導する場合を示す説明図、第13図は
本発明の第２実施例におけるカプセル型内視鏡及びその
制御装置を示す説明図、第14図ないし第17図は挿入部の
先端部の位置を確認できるようにした２つの例に係り、
第14図及び第15図は第１の例に係り、第14図は内視鏡装
置の全体を示す説明図、第15図は挿入部の先端部を示す
断面図、第16図及び第17図は第２の例に係り、第16図は
内視鏡装置の全体を示す説明図、第17図は挿入部の先端
部を示す断面図、第18図ないし第29図は挿入部の挿入性
を向上できるようにした３つの例に係り、第18図ないし
第25図は第１の例に係り、第18図は内視鏡装置の要部の
構成を示す説明図、第19図は挿入部の先端部に設けられ
た永久磁石を示す斜視図、第20図は交番磁界発生時の先
端部の動きを示す説明図、第21図は静磁界発生時の先端
部の動きを示す説明図、第22図は電磁コイルの移動機構
部を示す側面図、第23図は電磁コイルの移動機構部を示
す正面図、第24図は電磁コイルの移動機構部の構成を示
す説明図、第25図は第24図のＥ矢視図、第26図及び第27
図は第２の例に係り、第26図は挿入部を振動させた状態
を示す説明図、第27図は挿入部の先端側の方向を変換さ
せる動作を示す説明図、第28図及び第29図は第３の例に
係り、第28図はカプセル型内視鏡が大腸を通過する様子
を示す説明図、第29図（ａ）はカプセル型内視鏡に設け
られる永久磁石を示す斜視図、第29図（ｂ）は第29図
（ａ）の永久磁石の正面図である。１……内視鏡装置、２……内視鏡８……挿入部、11……磁力発生装置 31……上ヘッド、32……下ヘッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安達英之東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者中村剛明東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者五反田正一東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者林正明東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献特開昭55−133237（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 1/00 - 1/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入
部の少なくとも一部に設けられ、磁気的に誘導される被
誘導部と、被検体外に設けられ、前記被誘導部に作用す
る磁力を発生する磁力発生手段とを備えた被検体内挿入
装置において、前記磁力発生手段は、前記被誘導部に作用する力が少な
くとも１方向についてつり合うように磁力を発生可能で
あり、且つ、該磁力発生手段によりつり合いが制御され
ない方向に、該磁力発生手段を移動させる移動手段を有
することを特徴とする被検体内挿入装置。
【請求項２】前記挿入部は、カプセル型の内視鏡である
ことを特徴とする請求項１に記載の被検体内挿入装置。
【請求項３】前記磁力発生手段の少なくとも１方向に、
交流磁界を発生させ、前記挿入部の先端を振動させる手
段を有することを特徴とする請求項１に記載の被検体内
挿入装置。