探针形状检测装置和探针形状检测方法制造方法及图纸

探针形状检测装置具有：磁场检测部，其检测由挠性的探针内的电磁线圈产生的磁场；坐标运算部，其根据检测到的磁场计算电磁线圈的三维坐标；移动速度计算部，其根据计算出的三维坐标计算电磁线圈的移动速度；移动平均坐标计算部，其计算电磁线圈的移动平均坐标；以及线圈坐标设定部，其根据计算出的移动速度的比较结果，设定为使用移动平均坐标和由坐标运算部计算出的三维坐标中的一方，作为电磁线圈的三维坐标。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对挠性的探针的探针形状进行检测的探针形状检测装置和探针形状检测方法。
技术介绍
近年来，为了对体腔内进行检查或治疗用的处置，广泛利用内窥镜等医疗设备。为了易于顺畅地插入大肠那样屈曲的体腔内，有时使用如下的内窥镜插入部形状检测装置：沿着具有挠性的内窥镜插入部的长度方向配置多个位置检测用的电磁线圈，通过检测各电磁线圈的位置，检测作为探针形状的内窥镜插入部形状。在作为第1现有例的日本国特开2008-119260号公报的内窥镜插入部形状检测装置中，对作为在内窥镜插入部的长度方向上配置的产生磁场的多个电磁线圈的源线圈中的配置在最基端侧的源线圈的移动速度进行测定。而且，该第1现有例公开了如下技术：根据上述测定结果，设定用于对显示支援内窥镜插入部的插入操作的插入辅助信息的时间进行校正的校正系数，根据源线圈的移动速度，对插入辅助信息的显示期间进行控制。并且，在作为第2现有例的日本国特开2003-245243号公报的内窥镜插入部形状检测装置中，通过用于对配置在内窥镜插入部中的多个源线圈的位置进行检测的读出线圈，在停止了这些源线圈的驱动的状态下，以多个频率组进行基于读出线圈的噪声检测。而且，该第2现有例公开了如下技术：根据噪声检测结果，通过噪声最小的频率组的驱动信号驱动多个源线圈。内窥镜插入部形状的检测精度容易受到噪声的影响，由于内窥镜插入部形状检测装置的小型、轻量的制约，很难完全去除从周围的电气设备混入信号处理电路系统的噪声，其中，该信号处理电路系统进行内窥镜插入部形状检测装置中的读出线圈等的位置检测。因此，当在通过内窥镜对患者的体腔内进行检查的检查室中进行内窥镜检查时，在对使用读出线圈检测到的内窥镜插入部形状进行模型化并显示在显示装置中的情况下，由于噪声有时会摇动显示内窥镜插入部形状。第2现有例通过从多个频率组中选择实际使用的频率组，能够在噪声小的环境下进行内窥镜插入部形状的检测。但是，即使从多个频率组中进行选择，在由内窥镜插入部形状检测装置内部、例如驱动源线圈的驱动块等产生的噪声的情况下，也很难充分降低该噪声的影响。该情况下，很难充分降低摇动显示内窥镜插入部形状的情况。并且，需要准备多个频率组以使得能够选择实际使用的频率组，从而导致装置大型化。并且，由于需要以实际使用的频率组以外的频率组进行振荡，所以，还具有以该频率组进行振荡的振荡电路的动作稳定为止需要时间的缺点。并且，根据初始设定时的通过噪声检测而设定的噪声产生环境，在进行内窥镜插入部形状检测的内窥镜检查的使用中，噪声产生环境变化的情况下，很难适当应对。具体而言，在上述第2现有例中的噪声检测法中，由于切换频率组来检测噪声需要时间，所以，在像内窥镜检查的使用中那样需要缩短中断时间的情况下，很难应用。因此，相对于摇动显示内窥镜插入部形状，考虑采用通过对检测到的内窥镜插入部形状进行时间平均来抑制摇动的方法。但是，这样进行时间平均的方法具有如下缺点：在移动内窥镜插入部的情况下，取得或显示内窥镜插入部形状的响应速度低下。第1现有例检测移动速度，根据移动速度进行插入辅助信息的显示控制，无法消除上述缺点。因此，期望如下的探针形状检测装置和检测方法：能够取得降低了噪声影响的（内窥镜插入部形状那样的）探针形状，并且，在探针移动的情况下，能够改善取得与探针的移动对应的探针形状时的响应速度的低下。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供降低噪声影响、且适于取得与探针的移动速度对应的探针形状的探针形状检测装置和探针形状检测方法。
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的特征在于，具有：磁场检测单元，其检测通过对设于具有挠性的探针中的电磁线圈施加交流信号而产生的磁场；坐标运算单元，其进行根据由所述磁场检测单元检测到的所述磁场计算表示所述电磁线圈的位置的三维坐标的运算；移动速度计算单元，其根据由所述坐标运算单元计算出的所述三维坐标或传感器的检测信号，计算所述电磁线圈的移动速度；移动平均坐标计算单元，其根据由所述坐标运算单元在规定期间内检测到的所述电磁线圈的多个三维坐标，计算所述规定期间内的移动平均坐标；比较单元，其对由所述移动速度计算单元计算出的所述移动速度和规定阈值进行比较；以及线圈坐标设定单元，其根据所述比较单元的比较结果，设定为使用所述移动平均坐标和由所述坐标运算单元计算出的所述三维坐标中的任意一方，作为所述电磁线圈的三维坐标。本专利技术的探针形状检测方法的特征在于，具有以下步骤：磁场检测步骤，在该步骤中，检测通过对设于具有挠性的探针中的电磁线圈施加交流信号而产生的磁场；坐标运算步骤，在该步骤中，进行根据由所述磁场检测步骤检测到的所述磁场计算表示所述电磁线圈的位置的三维坐标的运算；移动速度计算步骤，在该步骤中，根据由所述坐标运算步骤计算出的所述三维坐标或传感器的检测信号，计算所述电磁线圈的移动速度；移动平均坐标计算步骤，在该步骤中，根据由所述坐标运算步骤在规定期间内检测到的所述电磁线圈的多个三维坐标，计算所述规定期间内的移动平均坐标；比较步骤，在该步骤中，对由所述移动速度计算步骤计算出的所述移动速度和规定阈值进行比较；以及线圈坐标设定步骤，在该步骤中，根据所述比较步骤的比较结果，设定为使用所述移动平均坐标和由所述坐标运算单元计算出的所述三维坐标中的任意一方，作为所述电磁线圈的三维坐标。附图说明图1是示出具有本专利技术的第1实施方式的内窥镜系统的整体结构的图。图2是示出内置于读出线圈单元中的线圈的配置例的图。图3是示出图1中的内窥镜插入部形状检测装置的结构的框图。图4是示出图3的接收块和控制块的结构的图。图5是示出接收块等的结构的框图。图6是双端口存储器等的动作的时序图。图7是示出构成控制块的CPU的处理功能的图。图8是示出内窥镜插入部形状检测方法的处理顺序的流程图。图9是示出由坐标运算部计算出的三维坐标和实际在模型显示中使用的模型坐标的例子的说明图。图10A是在驱动固定电阻器的状态下示出本专利技术的第2实施方式中的发送块和接收块的结构的框图。图10B是在驱动源线圈的状态下示出本专利技术的第2实施方式中的发送块和接收块的结构的框图。图10C是在驱动固定电阻器的状态下示出第1变形例中的发送块和接收块的结构的框图。图11是示出构成控制块的CPU的处理功能的图。图12是示出包含噪声量测定的处理的内窥镜插入部形状检测方法的处理顺序的流程图。图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.01 JP 2010-1514101.一种探针形状检测装置，其特征在于，具有：
磁场检测单元，其检测通过对设于具有挠性的探针中的电磁线圈施加交流信号而
产生的磁场；
坐标运算单元，其进行根据由所述磁场检测单元检测到的所述磁场计算表示所述
电磁线圈的位置的三维坐标的运算；
移动速度计算单元，其根据由所述坐标运算单元计算出的所述三维坐标或传感器
的检测信号，计算所述电磁线圈的移动速度；
移动平均坐标计算单元，其根据由所述坐标运算单元在规定期间内检测到的所述
电磁线圈的多个三维坐标，计算所述规定期间内的移动平均坐标；
比较单元，其对由所述移动速度计算单元计算出的所述移动速度和规定阈值进行
比较；以及
线圈坐标设定单元，其根据所述比较单元的比较结果，设定为使用所述移动平均
坐标和由所述坐标运算单元计算出的所述三维坐标中的任意一方，作为所述电磁线圈
的三维坐标。
2.根据权利要求1所述的探针形状检测装置，其特征在于，
所述探针形状检测装置还具有：
噪声量测定单元，其测定在对所述电磁线圈施加了交流信号的情况下产生的噪声
量；以及
阈值变更单元，其根据所述噪声量测定单元的测定结果对所述规定阈值进行变
更。
3.根据权利要求2所述的探针形状检测装置，其特征在于，
所述探针形状检测装置还具有：
固定电阻器；以及
切换单元，其进行切换使得选择性地对所述电磁线圈和所述固定电阻器中的一方
供给所述交流信号，
在通过所述切换单元对所述固定电阻器供给所述交流信号时，所述噪声量测定单
元测定根据所述磁场检测单元生成的信号作为噪声量。
4.根据权利要求1所述的探针形状检测装置，其特征在于，
在所述移动速度小于所述规定阈值的情况下，所述线圈坐标设定单元设定为使用
所述移动平均坐标作为所述电磁线圈的三维坐标，在所述移动速度为所述规定阈值以
上的情况下，所述线圈坐标设定单元设定为使用由所述坐标运算单元计算出的所述三
维坐标作为所述电磁线圈的三维坐标。
5.根据权利要求2所述的探针形状检测装置，其特征在于，
在所述移动速度小于所述规定阈值的情况下，所述线圈坐标设定单元设定为使用
所述移动平均坐标作为所述电磁线圈的三维坐标，在所述移动速度为所述规定阈值以
上的情况下，所述线圈坐标设定单元设定为使用由所述坐标运算单元计算出的所述三
维坐标作为所述电磁线圈的三维坐标。
6.根据权利要求2所述的探针形状检测装置，其特征在于，
所述阈值变更单元对所述噪声量测定单元所测定的噪声量和预先设定的噪声量用
阈值进行比较，在所述噪声量小于噪声量用阈值的情况下，将所述规定阈值设定为比
该规定阈值小的阈值，在所述噪声量为噪声量用阈值以上的情况下，设定为所述规定
阈值。
7.根据权利要求2所述的探针形状检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐野大辅，秋叶博刚，牛房浩行，肥山恭子，织田朋彦，
申请(专利权)人：奥林巴斯医疗株式会社，
类型：
国别省市：