探针形状检测装置和探针形状检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术的探针形状检测装置具有：第1和第2磁场检测部，它们检测由沿着细长形状的探针的长度方向设置的磁场产生元件产生的磁场，作为相互垂直的3个轴方向的磁场成分，输出与检测到该磁场成分时产生的电动势组对应的磁场检测信号；候选矢量运算部，其根据第1磁场检测部中产生的电动势组和一个候选位置信息，计算表示磁场产生元件的朝向的候选矢量；估计电动势运算部，其根据一个候选位置信息和候选矢量计算估计电动势；以及估计位置取得部，其取得第2磁场检测部中产生的电动势组与估计电动势之间的误差最小的候选位置，作为磁场产生元件的估计位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别涉及使用磁场检测探针形状的。
技术介绍
在将内窥镜等的探针插入被检体内进行对象部位的观察和处置的情况下，通过一并使用能够检测插入被检体内的探针的形状的检测装置，能够实现插入操作的圆滑化。而且，作为这种检测装置，例如公知有日本国特开平9-84745号公报所公开的装置。在日本国特开平9-84745号公报中公开了如下技术具有能够在磁场检测元件(读出线圈)中检测由配置在探针内的多个磁场产生元件(源线圈)产生的磁场的结构，以磁场检测元件中实际产生的电压的测定值与估计磁场检测元件中产生的电压的估计值之差最小的方式，估计各磁场产生元件的位置和朝向，根据估计结果检测探针的形状。并且，在所述检测装置中，例如，以往采用如下手法根据使用牛顿拉夫逊法或多变量解析进行运算而得到的位置信息的估计结果，检测探针的形状。这里，根据日本国特开平9-84745号公报所公开的技术，经由使用XYZ坐标系中的表示源线圈的位置和朝向的6个变量的运算，计算所述电压的估计值。因此，根据日本国特开平9-84745号公报所公开的技术，得到源线圈的位置和朝向的最终估计结果需要相当大的运算量，其结果，产生检测探针的形状时需要非常长时间的课题。并且，在使用牛顿拉夫逊法或多变量解析来估计位置信息的情况下，例如，需要反复进行求出基于所述6个变量的偏微分方程式的解这样的比较复杂的运算。因此，在将牛顿拉夫逊法或多变量解析应用于所述检测装置的情况下，得到位置信息的最终估计结果需要相当大的运算量，其结果，产生检测探针的形状时需要非常长时间的课题。本专利技术是鉴于所述情况而完成的，其目的在于，提供如下的与以往相比，能够缩短检测插入被检体内的探针的形状时所需要的时间。
技术实现思路
用于解决课题的手段本专利技术的探针形状检测装置具有驱动信号发送部，其发送驱动信号，该驱动信号用于使沿着具有细长形状的探针的长度方向设置的磁场产生元件产生磁场；第I磁场检测部，其检测由所述磁场产生兀件产生的磁场作为相互垂直的3个轴方向的磁场成分,并且,输出与检测到所述3个轴方向的磁场成分时产生的第I电动势组对应的磁场检测信号；第2磁场检测部，其设置在与所述第I磁场检测部不同的位置，检测由所述磁场产生元件产生的磁场作为所述3个轴方向的磁场成分，并且，输出与检测到所述3个轴方向的磁场成分时产生的第2电动势组对应的磁场检测信号；候选位置存储部，其存储多个表不所述磁场产生元件可取的候选位置的候选位置信息；候选矢量运算部，其根据所述第I电动势组和5从所述候选位置存储部读入的一个候选位置信息计算候选矢量，该候选矢量表示假设在与该一个候选位置信息对应的位置存在所述磁场产生兀件的情况下的所述磁场产生兀件的朝向；估计电动势运算部，其根据从所述候选位置存储部读入的所述一个候选位置信息和所述候选矢量运算部中计算出的所述候选矢量，计算估计在检测到由所述磁场产生元件产生的磁场时产生的估计电动势；误差运算部，其计算所述第2电动势组与所述估计电动势之间的误差；估计位置取得部，其根据所述误差运算部的计算结果，取得作为所述候选位置信息示出的全部候选位置中的所述误差最小的候选位置，作为所述磁场产生元件的估计位置；以及图像生成部，其根据所述估计位置取得部中取得的各估计位置，生成表示所述探针的形状的形状检测图像。本专利技术的探针形状检测方法具有以下步骤驱动信号发送步骤，发送驱动信号，该驱动信号用于使沿着具有细长形状的探针的长度方向设置的磁场产生元件产生磁场；第I磁场检测步骤，检测由所述磁场产生元件产生的磁场作为相互垂直的3个轴方向的磁场成分，并且，输出与检测到所述3个轴方向的磁场成分时产生的第I电动势组对应的磁场检测信号；第2磁场检测步骤，检测由所述磁场产生元件产生的磁场作为所述3个轴方向的磁场成分，并且，输出与检测到所述3个轴方向的磁场成分时产生的第2电动势组对应的磁场检测信号；候选矢量运算步骤，根据所述第I电动势组和从存储多个表示所述磁场产生元件可取的候选位置的候选位置信息的候选位置存储部读入的一个候选位置信息计算候选矢量，该候选矢量表示假设在与该一个候选位置信息对应的位置存在所述磁场产生元件的情况下的所述磁场产生元件的朝向；估计电动势运算步骤，根据从所述候选位置存储部读入的所述一个候选位置信息和所述候选矢量运算步骤中计算出的所述候选矢量，计算估计在检测到由所述磁场产生元件产生的磁场时产生的估计电动势；误差运算步骤，计算所述第2电动势组与所述估计电动势之间的误差；估计位置取得步骤，根据所述误差运算步骤的计算结果，取得作为所述候选位置信息示出的全部候选位置中的所述误差最小的候选位置，作为所述磁场产生元件的估计位置；以及图像生成步骤，根据所述估计位置取得步骤中取得的各估计位置，生成表示所述探针的形状的形状检测图像。附图说明图I是示出包含本专利技术的实施例的探针形状检测装置的活体观测系统的主要部分的图。图2是示出从读出线圈单元的正面观察设置在读出线圈单元中的各线圈组的配置的情况的一例的图。图3是示出在第I实施例的内窥镜形状运算处理装置中设置的控制部的具体结构的一例的框图。图4是示出存储在表存储部中的表数据的图。图5是示出在第I实施例的探针形状检测装置中进行的处理和动作等的流程图。图6是示出在第2实施例的内窥镜形状运算处理装置中设置的控制部的具体结构的一例的框图。图7是示出在第2实施例的探针形状检测装置中进行的处理和动作等的流程图。图8是用于说明对形状检测图像的显示位置的偏差进行校正的处理的图。图9是示出在形状检测图像中一并显示与插入部的插入状态等有关的信息的情况的图。图10是示出源线圈与读出线圈单元的位置关系的一例的图。图11是示出在显示器的显示画面中显示的形状检测图像的一例的图。图12是示出源线圈与读出线圈单元的位置关系的与图10不同的例子的图。图13是示出在显示器的显示画面中显示的形状检测图像的与图11不同的例子的图。具体实施例方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。(第I实施例)图I 图5涉及本专利技术的第I实施例。如图I所示，活体观测系统I构成为具有能够使用内窥镜4进行被检体内部的观察的内窥镜装置2、以及能够检测插入该被检体内部的内窥镜4的形状的内窥镜形状检测装置3。内窥镜装置2构成为具有对被检体内部的被摄体进行摄像并输出摄像信号的内窥镜4、向内窥镜4供给用于对被摄体进行照明的照明光(例如面顺次的RGB光)的光源装置5、对从内窥镜4输出的摄像信号实施信号处理并输出视频信号的视频处理器6、以及显示与从视频处理器6输出的视频信号对应的被摄体像的监视器7。具有作为探针的功能的内窥镜4构成为具有具有挠性的细长形状的插入部11、以及在插入部11的后端设置的操作部12。在插入部11的内部，沿着长度方向贯穿插入配置有光导13,该光导13构成为向设置在插入部11的前端部14的照明窗(未图示)传送从光源装置5供给的照明光的导光路。即，从光源装置5供给的照明光至少经由光导13和所述照明窗向被摄体出射。并且，在插入部11的内部，沿着长度方向以具有规定间隔的方式配置有作为磁场产生元件的多个源线圈Cl、C2、…、Cn (简记为Cl Cn)。另外，在本实施例中，设源线圈Cl配置在插入部11的最前端侧、并且源线圈Cn配置在插入部11的最基端侧进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛房浩行，
申请(专利权)人：奥林巴斯医疗株式会社，
类型：
国别省市：