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技術 内視鏡システム

出願人 松本桂太郎
発明者 松本桂太郎永安武谷口大輔
出願日 2017年10月26日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2017-207024
公開日 2019年5月23日 (6ヶ月経過) 公開番号 2019-076575
状態 未査定
技術分野 内視鏡 孔内観察装置 閉回路テレビジョンシステム
主要キーワード 略チューブ状 展開角度 内部透視 外筐体 光透過材料 回転アクチュエータ 操作形態 収束状態
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年5月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

全方向からの被写体部の画像を同時に撮像して表示することができる内視鏡システムを提供すること。

解決手段

内視鏡システムは、制御装置3が、展開部13の内面部134同士を互いに近接させて、展開部を収束状態とする制御が可能であるとともに、収束状態にある展開部の先端側を内視鏡1の外側方向に展開させて、内面部のカメラ部14を露出させる制御が可能であり、露出した前記カメラ部によって撮像された複数の撮像画像表示装置3に表示される。

概要

背景

従来より、内視鏡手術において、人体の内部に挿入される挿入部の先端にカメラを配置して、このカメラによる撮像で得られた画像をモニターに表示させることができる内視鏡システムが知られている。このような内視鏡システムでは、注目する病変部を多様な方向から観察したり、広角な画像で病変部の周辺の広い範囲を観察したりすることができるようにすると、手術を手際よく進めることができる。

例えば、特許文献1には、観察対象の内部に挿入される挿入部に、長手方向に並んで配置された複数のカメラ部を有する内視鏡を備え、複数のカメラ部の各々による複数の撮像画像に対して、切替えおよび合成の少なくともいずれかの調整を行って、表示装置表示画像を表示させる内視鏡システムが提案されている。特許文献1の内視鏡システムによれば、観察対象の内部の被写体部を内視鏡の挿入部に設けられた複数のカメラ部で撮像するため、同時に多様な画像を取得することができ、複数の内視鏡を用いることなく、適切な画像を簡単に表示させることができるとされている。

さらに、特許文献1の内視鏡システムでは、各カメラ部の視線方向を個別に変更する視線調整機構を備えることで、視線方向が異なる複数の撮像画像を同時に取得することができるため、内視鏡を動かすことなく、被写体部上で観察者が注目する部分を異なる方向から観察することができるとされている。

概要

全方向からの被写体部の画像を同時に撮像して表示することができる内視鏡システムを提供すること。内視鏡システムは、制御装置3が、展開部13の内面部134同士を互いに近接させて、展開部を収束状態とする制御が可能であるとともに、収束状態にある展開部の先端側を内視鏡1の外側方向に展開させて、内面部のカメラ部14を露出させる制御が可能であり、露出した前記カメラ部によって撮像された複数の撮像画像が表示装置3に表示される。

目的

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、全方向からの被写体部の画像を同時に撮像して表示することができる内視鏡システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

観察対象の内部の被写体部を撮像する略チューブ状内視鏡と、前記内視鏡による撮像とその動作を制御し、かつ、前記内視鏡から出力される撮像画像を処理する制御装置と、この制御装置から出力される画像を表示する表示装置と、を備えた内視鏡システムであって、前記内視鏡は、観察対象の内部に挿入される先端部に、前記内視鏡の周方向に沿って3以上配設された展開部を備え、前記展開部のそれぞれには、前記内視鏡の中心側と対峙する内面部にカメラ部が配設されており、前記制御装置は、前記展開部の前記内面部同士を互いに近接させて、前記展開部を収束状態とする制御が可能であるとともに、収束状態にある前記展開部の先端側を前記内視鏡の外側方向に展開させて、前記内面部の前記カメラ部を外部に露出させる制御が可能であり、露出した前記カメラ部によって撮像された複数の撮像画像が前記表示装置に表示されることを特徴とする内視鏡システム。

請求項2

前記制御装置は、前記展開部の展開角度を制御可能であることを特徴とする請求項1の内視鏡システム。

請求項3

前記制御装置は、各々の前記カメラ部の視線方向を個別に制御可能であることを特徴とする請求項1または2の内視鏡システム。

技術分野

0001

本発明は、内視鏡システムに関する。

背景技術

0002

従来より、内視鏡手術において、人体の内部に挿入される挿入部の先端にカメラを配置して、このカメラによる撮像で得られた画像をモニターに表示させることができる内視鏡システムが知られている。このような内視鏡システムでは、注目する病変部を多様な方向から観察したり、広角な画像で病変部の周辺の広い範囲を観察したりすることができるようにすると、手術を手際よく進めることができる。

0003

例えば、特許文献1には、観察対象の内部に挿入される挿入部に、長手方向に並んで配置された複数のカメラ部を有する内視鏡を備え、複数のカメラ部の各々による複数の撮像画像に対して、切替えおよび合成の少なくともいずれかの調整を行って、表示装置表示画像を表示させる内視鏡システムが提案されている。特許文献1の内視鏡システムによれば、観察対象の内部の被写体部を内視鏡の挿入部に設けられた複数のカメラ部で撮像するため、同時に多様な画像を取得することができ、複数の内視鏡を用いることなく、適切な画像を簡単に表示させることができるとされている。

0004

さらに、特許文献1の内視鏡システムでは、各カメラ部の視線方向を個別に変更する視線調整機構を備えることで、視線方向が異なる複数の撮像画像を同時に取得することができるため、内視鏡を動かすことなく、被写体部上で観察者が注目する部分を異なる方向から観察することができるとされている。

先行技術

0005

特開2015−119827号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、特許文献1の内視鏡システムでは、複数のカメラ部が内視鏡の長手方向に並んで配置されている。このため、各カメラ部の視線方向を制御して被写体部を撮像したとしても、同一直線状に配置された各カメラ部から被写体部を撮像できるに留まり、被写体部を全方向から観察することは容易でないという問題があった。

0007

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、全方向からの被写体部の画像を同時に撮像して表示することができる内視鏡システムを提供することを課題としている。

課題を解決するための手段

0008

上記の課題を解決するために、本発明の内視鏡システムは、
観察対象の内部の被写体部を撮像する略チューブ状の内視鏡と、
前記内視鏡による撮像と動作を制御し、かつ、前記内視鏡から出力される撮像画像を処理する制御装置と、
この制御装置から出力される画像を表示する表示装置と、
を備えた内視鏡システムであって、
前記内視鏡は、観察対象の内部に挿入される先端部に、前記内視鏡の周方向に沿って3以上配設された展開部を備え、
前記展開部のそれぞれには、前記内視鏡の中心側と対峙する内面部にカメラ部が配設されており、
前記制御装置は、前記展開部の前記内面部同士を互いに近接させて、前記展開部を収束状態とする制御が可能であるとともに、収束状態にある前記展開部の先端側を前記内視鏡の外側方向に展開させて、前記内面部の前記カメラ部を外部に露出させる制御が可能であり、
露出した前記カメラ部によって撮像された複数の撮像画像が前記表示装置に表示されることを特徴としている。

0009

この内視鏡システムでは、前記制御装置は、前記展開部の展開角度を制御可能であることが好ましい。

0010

この内視鏡システムでは、前記制御装置は、各々の前記カメラ部の視線方向を個別に制御可能であることが好ましい。

発明の効果

0011

本発明の内視鏡システムによれば、全方向からの被写体部の画像を同時に撮像して表示することができる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の内視鏡システムの一実施形態を例示した全体構成図である。
本発明の内視鏡システムにおいて、収束状態にある内視鏡の一実施形態を例示した先端部側の斜視図である。
本発明の内視鏡システムにおいて、展開状態にある内視鏡の一実施形態を例示した先端部側の斜視図である。
本発明の内視鏡システムにおける内視鏡のカメラ部の一実施形態を例示した内部透視図である。

実施例

0013

図1は、本発明の内視鏡システムの一実施形態を例示した全体構成図である。図2は、本発明の内視鏡システムにおいて、収束状態にある内視鏡の一実施形態を例示した先端部側の斜視図である。図3は、本発明の内視鏡システムにおいて、展開状態にある内視鏡の一実施形態を例示した先端部側の斜視図である。

0014

内視鏡システムは、内視鏡1と、制御装置2と、表示装置3とを備えている。

0015

内視鏡1は、全体が略チューブ状に形成されており、観察対象の内部の被写体部を撮像することができる。具体的には、内視鏡1は、可撓性を有する円筒状の筐体11を備えており、所望の方向に屈曲等させることができる。また、内視鏡1の筐体11の先端には、内視鏡1の長手方向に長いスリット部12が周方向に沿って等間隔に4つ設けられている。

0016

内視鏡1は、観察対象の内部に挿入される先端部に、内視鏡の周方向に沿って配設された4つの展開部13を備えている。展開部13は、内視鏡1の筐体11の先端側と接続する接続部131と、この接続部131から先端方向に向かって延びるアーム部132を備えている。

0017

展開部13の接続部131は幅小な板状であり、筐体11の先端のスリット部12に挿入されて筐体11の内側で支持されている。

0018

アーム部132は、接続部131から先端側に向かって延び、筐体11と略同じ曲率で周方向に曲がる断面視略円弧状の外面部132aを備えている。さらに、アーム部131は、外面部132aから先端側に向かって延びるとともに、内視鏡1の中心側に向かって曲がる湾曲部132bを備えている。湾曲部132bは先端側に向かって幅が小さくなるように形成されており、湾曲部132bの先端部Pは、内視鏡1の長手方向と直交する面に対して略平行に形成されている。

0019

図2に例示した状態では、隣接する展開部13のアーム部132(外面部132aおよび湾曲部132b)の側面同士が接続しており、アーム部132全体が面一に形成されている。また、アーム部132は湾曲部132bを備えていることで、先端側に向かって外径が小さくなっている。さらに、それぞれの湾曲部132bの先端部Pの両端が隣接する他の湾曲部132bの先端部Pの端部と接続しているため、アーム部132の先端には、湾曲部132bの先端部Pによって囲まれる略四角形状の開口部133が形成されている。したがって、例えば、内視鏡1を観察対象の内部に挿入する際には、筐体11の内部に配設されたカメラ部(図示していない)によって、アーム部132の先端の開口部133を通じて観察対象の内部の状況を確認することができる。

0020

さらに、図3に例示したように、展開部13のそれぞれには、内視鏡1の中心側と対峙する内面部134にカメラ部14が配設されており、このカメラ部14の各々から出力される画像信号が制御装置2に入力される。

0021

制御装置2は、内視鏡1による撮像とその動作を制御するとともにその内視鏡から出力される撮像画像を処理する。また、制御装置2は、それぞれの展開部13およびカメラ部14と接続している。

0022

制御装置2は、図2に例示したように、展開部13の内面部134同士を互いに近接させて、展開部13を収束状態とする制御を行うことができる。また、制御装置2は、収束状態(図2)にある展開部13の先端側を接続部131を支軸として内視鏡1の外側方向(展開部13の内面部134同士が互い離れる方向)に展開させて、内面部134のカメラ部14を外部に露出させる制御を行うことができる(図3)。制御装置2は、展開部13の収束と展開を自在に切り替える制御をすることができる。制御装置2による展開部13の操作形態は特に限定されず、例えば、展開部13と接続する電動モーターなどによって行うことができる。

0023

したがって、例えば、内視鏡1を観察対象の内部に挿入する際には、展開部13を収束状態に制御することで、スムーズに内視鏡1を被写体部まで接近させることができる。また、展開部13の内面部134のカメラ部14が内視鏡1の中心側に位置しているため、内視鏡1を観察対象の内部に挿入する際にカメラ部14が保護されている。

0024

そして、内視鏡1を被写体部まで接近させた後は、収束状態(図2)にある展開部13を内視鏡1の外側方向に展開させて、内面部134に配設されているカメラ部14を外部に露出させることができる。展開状態(図3)の展開部13は、隣接する展開部13同士が互いに直交する方向に配置されているため、それぞれの展開部13に配設されているカメラ部14によって被写体部の周囲を囲んで4方向から同時に撮像することができる。

0025

また、制御装置2は、展開部13の展開の角度を調整可能であることが好ましい。具体的には、例えば、それぞれの展開部13を内視鏡1の長手方向に対して30°〜90°の範囲で展開できることが好ましい。この場合、それぞれの展開部13の展開角度を被写体部の位置や大きさなどに応じて個別に調整することができるため、より正確に被写体部を撮像することができる。

0026

さらに、制御装置2は、それぞれのカメラ部14の視線方向を個別に制御可能であることが好ましい。

0027

カメラ部14の構造は特に限定されず、従来公知の構造を適宜採用することができる。具体的には、例えば、図4に例示した構造などを例示することができる。

0028

図4に例示した実施形態では、撮像部141は、撮像素子およびレンズなどの光学系部品を内部に備えている。外筐体142には、光透過材料で形成された撮像窓143が設けられており、被写体部からの光が、撮像窓143を介してカメラ筐体144の内部に導かれて、可動ミラー145で反射されて撮像部141に入射する。

0029

可動ミラー145は、矢印Cで示すように、支軸145aを中心にして回転可能に設けられている。

0030

ミラー回転アクチュエータ146は、電動モーターなどで構成され、カメラ筐体144に固定されている。このミラー回転アクチュエータ146は、可動ミラー145に連結されており、ミラー回転アクチュエータ146を動作させると、矢印Cで示すように、可動ミラー145が支軸145aを中心にして回転する。これにより、カメラ部14の視線方向を変化させることができる。

0031

カメラ筐体144は、支軸144a、144bに回転可能に支持されており、カメラ筐体144が、矢印Dで示すように、中心軸を中心にして回転するようになっている。

0032

カメラ回転アクチュエータ147は、電動モーターなどで構成され、カメラ筐体144に固定されている。このカメラ回転アクチュエータ147は、一方の支軸144aに連結されており、カメラ回転アクチュエータ147を動作させると、矢印Dで示すように、カメラ部が支軸144a、144bを中心にして回転する。これにより、カメラ部14の視線方向を変化させることができる。

0033

この実施形態の内視鏡システムでは、被写体部の位置や大きさなどに応じて、展開している展開部13に配設されているカメラ部14の視線方向を制御装置2によって個別に調整できるため、より正確に被写体部を撮像することができる。また、展開部13の展開角度の調節とカメラ部14の視線方向の調整とを併せて行うことで、より一層正確に被写体部を撮像することができる。

0034

そして、カメラ部14によって撮像された複数の撮像画像は制御装置2から出力されて表示装置3に表示される。

0035

表示装置3は、従来使用されているモニターなどであってよく、具体的な構成は特に限定されない。また、この内視鏡システムでは、表示装置3の数も1または2以上であってよい。さらに、撮像された複数の撮像画像は、1または2以上の表示装置3に同時に表示してもよいし、撮像画像を切り替えながら表示してもよい。このような表示形態も制御装置2によって制御することができる。

0036

本発明の内視鏡システムは、以上の実施形態に限定されるものではない。具体的には、展開部の形状や数も上記の実施形態に限定されない。例えば、展開部の数(カメラ部の数)は3つ以上であればよいが、4つであることが好ましい。また、展開部の形態に応じてカメラの配設位置なども適宜設計することができる。さらに、制御装置は、ゲイン調整ダイナミックレンジ拡大などの各種処理を行う画像処理部などを備えることもできる。

0037

1内視鏡
13展開部
134内面部
14カメラ部
2制御装置
3 表示装置

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