管状挿入システム
【課題】 操作支援情報を高精度且つ容易に取得できる管状挿入システムを提供すること。
【解決手段】 管状挿入システムである内視鏡システム１０は、管内に挿入され、湾曲する湾曲部２３を有する挿入部２０と、湾曲部２３を操作する湾曲操作機構３９とを有している。内視鏡システム１０は、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量を示す湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量検出演算機構６１と、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状を検出し、湾曲形状を示す湾曲形状情報を演算する湾曲形状検出演算機構７１と、湾曲操作量情報と湾曲形状情報との少なくとも一方を基に、湾曲部２３の操作の支援を示す第１の操作支援情報を取得する第１の操作支援情報取得部１５１とを具備する。
【解決手段】 管状挿入システムである内視鏡システム１０は、管内に挿入され、湾曲する湾曲部２３を有する挿入部２０と、湾曲部２３を操作する湾曲操作機構３９とを有している。内視鏡システム１０は、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量を示す湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量検出演算機構６１と、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状を検出し、湾曲形状を示す湾曲形状情報を演算する湾曲形状検出演算機構７１と、湾曲操作量情報と湾曲形状情報との少なくとも一方を基に、湾曲部２３の操作の支援を示す第１の操作支援情報を取得する第１の操作支援情報取得部１５１とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状挿入システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に内視鏡の挿入部の先端部には、挿入部が体腔内に挿入された際に、体腔内の臓器から受ける力量を測定する測定部が配設されている。このような測定部は、例えば歪ゲージ（感圧センサ）である。
【０００３】
このような内視鏡は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１において、測定部である感圧センサは、内視鏡やカテーテル等の挿入部の先端部に配設されている。感圧センサは、体腔内の臓器から受ける力量（感圧情報）を検出する。この検出結果は、挿入部が体腔内に挿入および体腔内で湾曲する際において、操作の支援を示す操作支援情報として、操作に役立たれている。この操作とは、挿入操作や捻り操作や湾曲操作などである。この操作支援情報は、挿入部の操作時における生体への安全性を確保する観点から、非常に重要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１５４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１において、オペレータが安全かつ容易な挿入操作を行なうためには、オペレータは、操作支援情報である挿入先端部における感圧情報を正確かつ高精度に把握する必要がある。
またオペレータがより安全かつ容易な挿入操作を行なうためには、感圧情報以外にも挿入部の形状情報といった操作支援情報を知ることが望ましい。オペレータがこのような操作支援情報（挿入部の形状情報）を取得するためには、オペレータは感圧情報をあらゆる方向から正確に把握する必要がある。
このために、上述した特許文献１において、感圧センサは挿入部の先端部全体に分布するように配設されることが好適である。しかし、先端部の細径化や、挿入部における限られた配線空間の観点などから、多数の感圧センサがこのように配設されることは容易ではない。また感圧センサの性能は、ノイズや感圧センサの配置場所に大きく影響が出てしまう。
また、さまざまな操作支援情報を同時に検出するセンシングシステムを構築することはさらに難しい。
このように操作支援情報を高精度且つ容易に取得できない虞が生じ、操作時における生体への安全性に支障をきたす虞が生じる。
【０００６】
そのため本発明は、上記課題を鑑みて、操作支援情報を高精度且つ容易に取得できる管状挿入システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は目的を達成するために、管内に挿入され、湾曲する湾曲部を有する挿入部と、前記湾曲部を湾曲するために前記湾曲部を操作する湾曲操作機構と、前記湾曲操作機構の操作を検出し、前記操作の量を示す湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量検出演算機構と、前記湾曲部の湾曲形状を検出し、前記湾曲形状を示す湾曲形状情報を演算する湾曲形状検出演算機構と、前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報との少なくとも一方を基に、前記湾曲部の操作の支援を示す第１の操作支援情報を取得する第１の操作支援情報取得部と、を具備することを特徴とする管状挿入システムを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、操作支援情報を高精度且つ容易に取得できる管状挿入システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る内視鏡システムの概略構成図である。
【図２Ａ】図２Ａは、湾曲操作量検出演算機構を説明するための図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、湾曲操作量検出演算機構を説明するための図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、湾曲操作部に配設された被読取部と湾曲操作量検出部との関係を説明するための図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、湾曲操作部に配設された被読取部と湾曲操作量検出部との関係を説明するための図である。
【図３Ａ】図３Ａは、湾曲形状検出演算機構を説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、湾曲形状検出演算機構を説明するための図である。
【図４Ａ】図４Ａは、挿入補助具によって挿入部を体腔内に挿入した状態を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、挿抜捻り操作検出演算機構を説明するための図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、挿抜捻り操作検出演算機構を説明するための図である。
【図５】図５は、内視鏡システムの制御システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１と図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄと図３Ａと図３Ｂと図４Ａと図４Ｂと図４Ｃと図５とを参照して第１の実施形態について説明する。なお図示の簡略化のために、一部の図では、部材の一部を省略している。
図１に示すように、内視鏡システム（管状挿入システム）１０は、例えば所望する観察対象物を撮像する内視鏡１２と、内視鏡１２によって撮像された観察対象物を画像処理する画像処理装置１４（例えばビデオプロセッサ）と、画像処理装置１４と接続し、内視鏡１２によって撮像され、画像処理装置１４によって画像処理された観察対象物を表示する表示部であるモニタ１６とを有している。また内視鏡システム１０は、内視鏡１２にむけて照明光を出射する光源装置１８と、光源装置１８から出射される照明光とは異なる光を出射し、この光を検出する光出射検出装置１８ａと、内視鏡１２と画像処理装置１４とモニタ１６と光源装置１８と光出射検出装置１８ａとを含む内視鏡システム１０を制御する制御装置１９とを有している。
この観察対象物とは、被検体（例えば体腔（管腔））内における患部や病変部等である。
【００１１】
図１に示すように内視鏡１２には、患者の体腔内に挿入される中空の細長い挿入部２０と、挿入部２０の基端部と連結し、内視鏡１２を操作する操作部３０とが配設されている。内視鏡１２は、管状の挿入部２０を体腔内に挿入する管状挿入装置である。
【００１２】
挿入部２０は、挿入部２０の先端部側から基端部側に向かって、先端硬質部２１と、湾曲する湾曲部２３と、可撓管部２５とを有している。先端硬質部２１の基端部は湾曲部２３の先端部と連結し、湾曲部２３の基端部は可撓管部２５の基端部と連結している。
【００１３】
先端硬質部２１は、挿入部２０の先端部及び内視鏡１２の先端部であり、硬い。
【００１４】
湾曲部２３は、後述する湾曲操作部３７の操作によって、例えば上下左右といった所望の方向に湾曲する。湾曲部２３が湾曲することにより、先端硬質部２１の位置と向きとが変わり、観察対象物が観察視野内に捉えられ、照明光が観察対象物に照明される。湾曲部２３は、図示しない節輪が挿入部２０の長手軸方向に沿って回動可能に連結されていることで、構成されている。
【００１５】
可撓管部２５は、所望な可撓性を有しており、外力によって曲がる。可撓管部２５は、操作部３０の後述する本体部３１から延出されている管状部材である。
【００１６】
操作部３０は、可撓管部２５が延出している本体部３１と、本体部３１の基端部と連結し、内視鏡１２を操作するオペレータによって把持される把持部３３と、把持部３３と接続しているユニバーサルコード４１とを有している。
【００１７】
把持部３３には、図１と図２Ａとに示すように、湾曲部２３を湾曲するために後述する操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤを操作する湾曲操作部３７が配設されている。湾曲操作部３７は、湾曲部２３を左右に湾曲操作させる左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと、湾曲部２３を上下に湾曲操作させる上下湾曲操作ノブ３７ＵＤと、湾曲した湾曲部２３の位置を固定する固定ノブ３７ｃとを有している。
【００１８】
左右湾曲操作ノブ３７ＬＲには、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲによって駆動する図示しない左右方向の湾曲操作駆動部が接続している。また、上下湾曲操作ノブ３７ＵＤには、上下湾曲操作ノブ３７ＵＤによって駆動する図示しない上下方向の湾曲操作駆動部が接続している。上下方向の湾曲操作駆動部と左右方向の湾曲操作駆動部とは、例えば把持部３３内に配設されている。
【００１９】
左右方向の湾曲操作駆動部は操作部３０と可撓管部２５と湾曲部２３とを挿通する操作ワイヤ３８ＬＲと接続しており、この操作ワイヤ３８ＬＲは湾曲部２３の先端部と接続している。
また上下方向の湾曲操作駆動部は、操作部３０と可撓管部２５と湾曲部２３とを挿通する操作ワイヤ３８ＵＤと接続している。操作ワイヤ３８ＵＤは、操作ワイヤ３８ＬＲとは異なる。操作ワイヤ３８ＵＤは、湾曲部２３の先端部と接続している。
【００２０】
左右湾曲操作ノブ３７ＬＲは、左右方向の湾曲操作駆動部と操作ワイヤ３８ＬＲとを介して湾曲部２３を左右方向に湾曲する。また上下湾曲操作ノブ３７ＵＤは、上下方向の湾曲操作駆動部と操作ワイヤ３８ＵＤとを介して湾曲部２３を上下方向に湾曲する。
【００２１】
このような湾曲操作部３７（左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤ）と、左右方向の湾曲操作駆動部と、操作ワイヤ３８ＬＲと、上下方向の湾曲操作駆動部と、操作ワイヤ３８ＵＤとは、湾曲部２３を湾曲するために、湾曲部２３を操作する湾曲操作機構３９である。
【００２２】
ユニバーサルコード４１は、把持部３３の側面から延出されている。ユニバーサルコード４１は、画像処理装置１４と光源装置１８と光出射検出装置１８ａとに着脱可能なコネクタ４２を基端部に有している。
【００２３】
画像処理装置１４と光源装置１８と光出射検出装置１８ａと制御装置１９とは互いに接続しており、画像処理装置１４と光源装置１８と光出射検出装置１８ａとはコネクタ４２を介して内視鏡１２と着脱自在に接続する。
【００２４】
図２Ａと図２Ｂと図３Ａと図３Ｂと図５とに示すように、内視鏡システム１０は、湾曲操作機構３９の操作を検出し、操作の量を示す湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量検出演算機構６１と、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状（湾曲量）を検出し、湾曲形状を示す湾曲形状情報を演算する湾曲形状検出演算機構７１とを有している。
【００２５】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、湾曲操作量検出演算機構６１において、湾曲操作機構３９の湾曲操作量とは、湾曲部２３を湾曲させるために、湾曲操作機構３９、詳細には図２Ａに示すように操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤまたは図２Ｂに示すように湾曲操作部３７が操作される湾曲操作量を示す。
湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出する湾曲操作量検出部６３と、湾曲操作量検出部６３の検出結果を基に湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量演算部６５とを有している。
【００２６】
図２Ａに示すように、湾曲操作量検出部６３が湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出するために、例えば操作ワイヤ３８ＬＲの基端部と操作ワイヤ３８ＵＤの基端部とには、例えばリニアスケールなどの被読取部６７が配設されている。被読取部６７は、操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤが移動することで、操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤと共に移動する。
湾曲操作量検出部６３は、操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤと共に移動する被読取部６７を読み取り、被読取部６７の移動を検出する。これにより湾曲操作量検出部６３は、操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤの移動を検出する。湾曲操作量検出部６３は、例えばリニアエンコーダであり、例えば操作部３０内部に配設されている。
【００２７】
湾曲操作量演算部６５は、湾曲操作量検出部６３が検出した検出結果を基に、被読取部６７の移動量、つまり操作ワイヤ３８ＬＲと操作ワイヤ３８ＵＤとの移動量を検出する。そして湾曲操作量演算部６５は、この検出結果を基に、操作ワイヤ３８ＬＲと操作ワイヤ３８ＵＤとの湾曲操作量情報を演算する。湾曲操作量演算部６５は、操作ワイヤ３８ＬＲと操作ワイヤ３８ＵＤとの湾曲操作量情報を演算することで、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量情報を演算することとなる。湾曲操作量演算部６５は、図１と図２Ａとに示すように例えば制御装置１９に配設されている。
【００２８】
このように、湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作機構３９における操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤの移動量を基に、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量情報を演算する。
【００２９】
なお図２Ｂと図２Ｃとに示すように、被読取部６７は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとに配設されていてもよい。この場合、被読取部６７は、例えば、円筒の左右湾曲操作ノブ３７ＬＲの外周面と、円筒の上下湾曲操作ノブ３７ＵＤの外周面とに配設されている。
または図２Ｂと図２Ｄとに示すように、被読取部６７は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲの表面と、上下湾曲操作ノブ３７ＵＤの表面とに配設されていてもよい。
【００３０】
これらの場合、湾曲操作量検出部６３は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤと共に回動する被読取部６７を読み取り、被読取部６７の回動を検出する。これにより湾曲操作量検出部６３は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの回動を検出する。湾曲操作量検出部６３は、例えばロータリーエンコーダである。
【００３１】
湾曲操作量演算部６５は、湾曲操作量検出部６３が検出した検出結果を基に、被読取部６７の移動量、つまり左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの回動量を検出する。そして湾曲操作量演算部６５は、この検出結果を基に、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの湾曲操作量情報を演算する。湾曲操作量演算部６５は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの湾曲操作量情報を演算することで、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量情報を演算することとなる。
【００３２】
このように、湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作機構３９における左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの回動量を基に、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量情報を演算する。
【００３３】
なお上述した被読取部６７は、湾曲操作量検出演算機構６１に含まれる。
また本実施形態では、湾曲部２３は、上述したように上下左右に湾曲するが、上下のみまたは左右のみに湾曲してもよい。この場合、湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作機構３９の上下方向の湾曲操作量または左右方向の湾曲操作量を検出し、それぞれの湾曲操作量情報を演算する。
【００３４】
このように湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲部２３が上下方向に湾曲する際の湾曲操作機構３９の上下方向における湾曲操作量と、湾曲部２３が左右方向に湾曲する際の湾曲操作機構３９の左右方向における湾曲操作量との少なくとも一方を検出し、湾曲操作量情報を演算する。
【００３５】
図３Ａに示すように、湾曲形状検出演算機構７１は、上述した光出射検出装置１８ａを有している。
光出射検出装置１８ａは、光を出射する例えばＬＥＤなどの光源７９と、ＬＥＤから出射された光を集光する集光レンズ８１とを有している。集光レンズ８１は、光源７９と後述する光ファイバ８３ａの間と、後述する光ファイバ８３ｂと後述する湾曲形状検出部７３の間とに配設されている。集光レンズ８１は、光源７９から出射された光が光ファイバ８３ａに入射するように、光を光ファイバ８３ａに集光する。また集光レンズ８１は、光ファイバ８３ｂによって先端硬質部２１から光出射検出装置１８ａに導光された（戻ってきた）光を湾曲形状検出部７３に集光する。
【００３６】
また湾曲形状検出演算機構７１は、挿入部２０の長手方向に沿って線状に配設され、湾曲可能で、湾曲することで特性が変化する線状部材と、湾曲部２３が湾曲することに伴い線状部材が湾曲した際に、線状部材の特性を基に湾曲部２３の湾曲形状を検出する湾曲形状検出部７３と、湾曲形状検出部７３の検出結果を基に、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状を演算する湾曲形状演算部７５とを有している。
【００３７】
線状部材は、光源７９から出射され、集光レンズ８１によって集光された光を、操作部３０と挿入部２０とを介して先端硬質部２１にまで導光する光ファイバ８３ａと、先端硬質部２１から光出射検出装置１８ａに戻る光を、先端硬質部２１から挿入部２０と操作部３０とを介して湾曲形状検出部７３に導光する光ファイバ８３ｂとを示す。
光ファイバ８３ａと光ファイバ８３ｂとは、ユニバーサルコード４１と操作部３０と挿入部２０とを挿通している。このような光ファイバ８３ａと光ファイバ８３ｂとは、光源７９から出射された光を挿入部２０の長手方向に沿って導光可能な導光部材である。
線状部材において、光ファイバ８３ａは、湾曲部２３が湾曲した際に、光が光ファイバ８３ａの外部に向けて出射する（漏れる）ように加工された加工領域８７を少なくとも１つ有している。加工領域８７は、光ファイバ８３ａによって導光される光の光学特性（例えば光量）を挿入部２０の湾曲状態に応じて変化させる光学特性変化部である。加工領域８７は、挿入部２０の湾曲を検出すべき箇所近傍、例えば湾曲部２３に配設されている。
【００３８】
なお図３Ａに示すように、湾曲形状検出部７３が線状部材の特性を基に湾曲部２３の湾曲形状を検出するために、先端硬質部２１には、光ファイバ８３ａから出射した光を光ファイバ８３ｂに入射させるように光を反射する反射部８９である例えばコーナキューブが配設されている。
【００３９】
湾曲形状検出部７３は図３Ａに示すように例えば光出射検出装置１８ａに配設され、湾曲形状演算部７５は図１と図３Ａとに示すように制御装置１９に配設されている。湾曲形状検出部７３は、例えば受光素子のような受光部である。
【００４０】
本実施形態では湾曲部２３が湾曲することで、湾曲部２３における光ファイバ８３ａが湾曲し、これにより光の一部は加工領域８７を通じて外部に出射する（漏れる）。つまり、光学特性変化部である加工領域８７は、光ファイバ８３ａの光学特性（例えば光量）を変化させる。湾曲形状検出部７３は、加工領域８７が光学特性を変化させた際に、この変化した光学特性（例えば光量）を基に、湾曲部２３の湾曲形状、詳細には湾曲の方向と大きさとを検出する。
【００４１】
湾曲形状演算部７５は、湾曲形状検出部７３の検出結果を基に、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状を演算する。
【００４２】
なお光学特性は、例えば光量に限定されず、例えばスペクトルや偏波などの光の状態であってもよく、湾曲形状検出部７３はこれらに対応した光学特性を検出するものであれば良い。
【００４３】
なお図３Ｂに示すように、光ファイバ８３ｂの代わりに、光源７９から出射された光を投光する投光レンズ９１と、アイソレータ９３と、アイソレータ９３を透過した光が光ファイバ８３ａに入射するように光を光ファイバ８３ａに集光する集光レンズ８１と、光ファイバ８３ａから出射した光が光ファイバ８３ａに入射するように光を反射する反射部９５であるミラーと、光ファイバ８３ａによって戻るように導光され、光ファイバ８３ａから出射した光を湾曲形状検出部７３に向かって反射する反射ミラー９７とが配設されていてもよい。
反射部９５は先端硬質部２１に配設され、投光レンズ９１とアイソレータ９３と集光レンズ８１と反射ミラー９７とは光出射検出装置１８ａに配設される。
【００４４】
光出射検出装置１８ａと、光源７９と、集光レンズ８１と、光ファイバ８３ａ，８３ｂと、反射部８９と、投光レンズ９１と、アイソレータ９３と、反射部９５と、反射ミラー９７とは、湾曲形状検出演算機構７１に含まれる。
【００４５】
なお光ファイバ８３ａの代わりに、湾曲することで電気特性が変化する線状部材が配設されていてもよい。また光ファイバ８３ａの代わりに、挿入部２０の長手方向に沿って少なく１つの歪みゲージまたはジャイロセンサが配設されていてもよい。
【００４６】
なお本実施形態では、湾曲部２３は、上述したように上下左右に湾曲するが、上下のみまたは左右のみに湾曲してもよい。この場合、湾曲形状検出演算機構７１は、湾曲部２３が上下方向に湾曲する際の湾曲形状、または湾曲部２３が左右方向に湾曲する際の湾曲形状を検出する。
【００４７】
このように湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲部２３が上下方向に湾曲する際に湾曲形状と、湾曲部２３が左右方向に湾曲する際に湾曲形状との少なくとも一方を検出し、湾曲形状情報を演算する。
【００４８】
また内視鏡システム１０は、図４Ａと図４Ｂと図４Ｃとに示すよう、挿入部２０の挿入操作と捻り操作との少なくとも一方を検出し、検出した挿入操作と捻り操作との少なくとも一方を示す挿抜捻り情報を演算する挿抜捻り操作検出演算機構１０１をさらに有している。
この挿抜捻り情報は、挿抜情報と捻り情報との少なくとも１つを有している。挿抜情報は、例えば、挿入部２０の挿抜量と、挿抜量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む。この微分した情報は、例えば挿抜速度である。また捻り情報は、例えば、挿入部２０の捻り方向を含む捻り量と、捻り量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む。この微分した情報は、例えば捻り速度である。挿抜捻り操作検出演算機構１０１がこの挿抜捻り情報を演算する際、または挿入部２０が例えば口のような開口部１１１を介して体腔内に挿入される際、図４Ａに示すように、挿入補助具１１３が開口部１１１に配設される。挿入補助具１１３は、挿入部２０が体腔内に挿入するために挿入を補助する。そのため挿入部２０は、挿入補助具１１３を介して開口部１１１から体腔内に挿入される。このような挿入補助具１１３は、例えばマウスピースである。
【００４９】
図４Ｂに示すように、挿抜捻り操作検出演算機構１０１は、湾曲部２３を含む挿入部２０の挿抜を検出する挿抜検出部１０３と、挿抜検出部１０３の検出結果を基に挿抜量と挿抜速度と演算する挿抜演算部１０５とを有している。
【００５０】
挿抜検出部１０３が挿入部２０の挿抜を検出するために、挿入部２０（可撓管部２５）の外周面には、例えば格子状のパターンなどの被読取部１０７が形成されている。被読取部１０７は、挿入部２０が挿抜のために前後に移動することで、挿入部２０と共に移動する。
【００５１】
挿抜検出部１０３は、挿入部２０と共に移動する被読取部１０７を読み取り、被読取部１０７の移動を検出する。これにより、挿抜検出部１０３は、挿入部２０の挿抜を検出する。挿抜検出部１０３は、例えばエンコーダである。挿抜検出部１０３は、挿入部２０が開口部１１１を介して体腔内に挿入される際に開口部１１１に配設される挿入補助具１１３に配設される。
【００５２】
挿抜演算部１０５は、挿抜検出部１０３が検出した検出結果を基に、挿入部２０（湾曲部２３）の挿抜量（挿入量または抜去量）と挿抜速度（挿入速度または抜去速度）とを演算する。挿抜演算部１０５は、図１と図４Ｂとに示すように例えば制御装置１９に配設されている。
【００５３】
また挿抜捻り操作検出演算機構１０１は、湾曲部２３を含む挿入部２０の捻れを検出する捻れ検出部１２３と、捻れ検出部１２３の検出結果を基に捻り方向を含む捻り量と捻り速度とを演算する捻れ演算部１２５とを有している。
この捻れとは 挿入部２０の軸方向に対する周方向における移動を示し、挿入部２０の回転（回動）を示す。
【００５４】
捻れ検出部１２３は、挿入部２０と共に捻れる被読取部１０７を読み取り、被読取部１０７の捻れを検出する。これにより捻れ検出部１２３は、挿入部２０の捻れを検出する。捻れ検出部１２３は、例えばエンコーダである。捻れ検出部１２３は、挿抜検出部１０３と同様に挿入補助具１１３に配設される。捻れ検出部１２３は、挿抜検出部１０３と一体であっても別体であってもよい。
【００５５】
捻れ演算部１２５は、捻れ検出部１２３が検出した検出結果を基に、挿入部２０（湾曲部２３）の捻れ方向を含む捻り量と捻り速度とを演算する。捻れ演算部１２５は、図１と図４Ｂとに示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００５６】
なお図４Ｃに示すように、被読取部１０７の代わりに、挿入部２０の外周面と接触し、挿入部２０が挿入された際に回転する挿入回転体１２９と、挿入部２０の外周面と接触し、挿入部２０が捻られた際に回転する捻れ回転体１３１とが配設されていてもよい。
【００５７】
挿入回転体１２９と捻れ回転体１３１とは、図４Ｃでは図示を省略している挿入補助具１１３に配設され、挿入部２０の外周面と接触し、挿入部２０の挿入と捻れとによって回転する例えばローラである。挿入回転体１２９の外周面と捻れ回転体１３１の外周面とには、上述したような被読取部１０７が配設されている。挿抜検出部１０３は、挿入回転体１２９と共に回転する被読取部１０７を読み取り、被読取部１０７の回転を検出する。これにより挿抜検出部１０３は、挿入部２０の挿抜を検出する。また捻れ検出部１２３は、捻れ回転体１３１と共に回転する被読取部１０７を読み取り、被読取部１０７の回転を検出する。これにより捻れ検出部１２３は、挿入部２０の捻れを検出する。
【００５８】
挿抜演算部１０５は、挿抜検出部１０３が検出した検出結果を基に、挿入回転体１２９の回転量、つまり挿入部２０（湾曲部２３）の挿抜量（挿入量または抜去量）と挿抜速度（挿入速度または抜去速度）とを演算する。また捻れ演算部１２５は、捻れ検出部１２３が検出した検出結果を基に、捻れ回転体１３１の回転量、つまり挿入部２０（湾曲部２３）の捻り量と捻り速度とを演算する。
なお挿抜捻り情報は、挿入部２０の挿抜量と挿抜速度と捻り方向を含む捻り量と捻り速度との少なくとも１つを有していればよいため、挿抜捻り操作検出演算機構１０１は、挿抜検出部１０３と挿抜演算部１０５と有する挿抜機構と、捻れ検出部１２３と捻れ演算部１２５と有する挿抜機構との少なくとも一方を有していればよい。
【００５９】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲操作量検出演算機構６１（湾曲操作量演算部６５）によって演算された演算結果（湾曲操作量情報）を基に、湾曲操作量に対応する湾曲部２３の湾曲形状を予測（推定）し、予測を示す予測情報を演算する形状予測演算部１４１を有している。この形状予測演算部１４１は、外力が挿入部２０に加わっていない際において、湾曲操作部３７の操作によって、湾曲部２３がどのていど湾曲しているか、つまり湾曲操作部３７の操作によって湾曲する湾曲部２３の湾曲形状（状態）を予測する。
【００６０】
なお形状予測演算部１４１は、湾曲操作量情報に、さらに挿抜捻り操作検出演算機構１０１（挿抜演算部１０５と捻れ演算部１２５）によって演算された演算結果（挿抜捻り情報（挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度との少なくも１つ））を加え、予測情報を演算してもよい。
【００６１】
形状予測演算部１４１は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００６２】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲形状検出演算機構７１（湾曲形状演算部７５）によって演算された演算結果（湾曲形状情報）と、形状予測演算部１４１によって演算された演算結果（予測情報）とを基に、ずれ情報を演算する形状ずれ演算部１４３を有している。このずれ情報は、ずれ量とずれの時間変化との少なくとも１つを示している。ずれ量は、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状と、湾曲操作量情報を基に予測した湾曲部２３の湾曲形状との差であり、実際値と予想値との差である。ずれの時間変化は、ずれ量を１回以上時間積分した情報と、ずれ量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを示す。形状ずれ演算部１４３は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００６３】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲部２３の操作の安全性の判断、つまり操作の安全基準を示す安全基準値を記録する安全基準値記録部１４７を有している。
この操作とは、例えば、湾曲部２３を湾曲させるために、湾曲操作機構３９の操作と、挿入部２０の挿抜と、挿入部２０の捻りとの少なくとも１つを示す。
【００６４】
またこの安全基準値とは、ずれ情報に対応するずれ情報安全基準値と、湾曲操作量（湾曲操作量情報）に対応する湾曲操作量情報安全基準値と、湾曲形状情報に対応する湾曲形状情報安全基準値と、挿抜捻り情報に対応する挿抜捻り情報安全基準値とを示す。
【００６５】
詳細には、この安全基準値は、ずれ量の許容範囲と、ずれの時間変化（時間積分，時間微分）の許容範囲と、湾曲操作量の最大値と、湾曲形状の最大値と、挿入部２０の挿抜量の最大値と、挿抜量を１回以上時間微分した際（挿入部２０の挿抜速度）の最大値と、挿入部２０の捻り量の最大値と、捻り量を１回以上時間微分した際（挿入部２０の捻り速度）の最大値とを示す。
なおずれ情報と湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜捻り情報とは、例えば後述する指示部１５７によって指示された第１の操作支援情報に必要なパラメータであり、第１の操作支援情報として選択対象となる情報群、つまり選択対象情報群となる。
またずれ情報安全基準値と湾曲操作量情報安全基準値と湾曲形状情報安全基準値と挿抜捻り情報安全基準値とは、選択対象情報群と対応する安全基準値群となる。
【００６６】
安全基準値記録部１４７は、例えば後述する指示部１５７によって指示された第１の操作支援情報に必要なパラメータ（例えばずれ量のみ）の安全基準値のみを記録しても良い。
安全基準値記録部１４７は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００６７】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲操作演算部によって演算された演算結果（湾曲操作量情報）と、湾曲形状演算部７５によって演算された演算結果（湾曲形状情報）との少なくとも一方を基に、操作を支援する情報を示す第１の操作支援情報を取得する第１の操作支援情報取得部１５１を有している。
詳細には、第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状情報と予測情報とを組み合わせて演算することで、第１の操作支援情報を取得する。
【００６８】
さらに詳細には、第１の操作支援情報取得部１５１は、形状ずれ演算部１４３からずれ情報を取得し、ずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。
【００６９】
第１の操作支援情報取得部１５１がずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する場合、第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ情報に含まれる少なくとも１つの情報と、この情報に対応するずれ情報安全基準値とを基に、ずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。詳細には、第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ量と、ずれ量安全基準値とを基に、ずれ量を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する、または、ずれの時間変化と、ずれの時間変化安全基準値とを基に、ずれの時間変化を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。なお第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ量を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報と、ずれの時間変化を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報との両方を取得してもよい。
【００７０】
この時、第１の操作支援情報は、ずれ量がずれ量安全基準値（許容範囲）に対してどの程度の割合かを示す指標であり、ずれ量の安全の程度を示すものである。また第１の操作支援情報は、ずれの時間変化がずれの時間変化安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標であり、ずれの時間変化の安全の程度を示すものである。このように、第１の操作支援情報は、ずれ情報がずれ情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００７１】
第１の操作支援情報取得部１５１は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００７２】
なお第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜捻り情報とに対応する第１の操作支援情報を取得してもよい。
【００７３】
第１の操作支援情報取得部１５１が湾曲操作量情報に対応する第１の支援情報を取得する場合、第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲操作量検出演算機構６１における湾曲操作量情報と、安全基準値記録部１４７における湾曲操作量情報安全基準値とを基に、湾曲操作量情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。
この時、第１の操作支援情報は、湾曲操作量（湾曲操作量情報）が湾曲操作量情報安全基準値（湾曲操作量の最大値）に対してどの程度の割合かを示す指標であり、湾曲操作量（湾曲操作量情報）の時間変化の安全の程度を示すものである。
【００７４】
また第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状情報に対応する第１の支援情報を取得する場合、第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状情報と、安全基準値記録部１４７における湾曲形状情報安全基準値（湾曲形状の最大値）とを基に、湾曲形状情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。
この時、第１の操作支援情報は、湾曲形状情報が湾曲形状情報安全基準値（湾曲形状の最大値）に対してどの程度の割合かを示す指標であり、湾曲形状情報の安全の程度を示すものである。
【００７５】
また第１の操作支援情報取得部１５１が挿抜捻り情報に対応する第１の支援情報を取得する場合、第１の操作支援情報取得部１５１は、挿抜捻り操作検出演算機構１０１における挿抜捻り情報と、安全基準値記録部１４７における挿抜捻り情報安全基準値とを基に、挿抜捻り情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。
この時、第１の操作支援情報は、挿抜捻り情報が挿抜捻り情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標であり、例えば、挿抜量と、挿抜量の時間微分（挿抜速度）と、捻り量と、捻り量の時間微分（捻り速度）とにおける安全の程度を示すものである。
【００７６】
このような第１の操作取得部は、ずれ量に対応する第１の操作支援情報と、ずれの時間変化に対応する第１の操作支援情報と、湾曲操作量情報に対応する第１の操作支援情報と、湾曲形状情報に対応する第１の操作支援情報と、挿抜量に対応する第１の操作支援情報と、挿抜速度に対応する第１の操作支援情報と、捻り量に対応する第１の操作支援情報と、捻り速度に対応する第１の操作支援情報との少なくとも１つを取得する。
つまり第１の操作支援情報取得部１５１は、選択対象情報群と対応する安全基準値群を基に、選択対象情報群の各情報にそれぞれ対応する第１の操作支援情報の少なくとも１つを取得する。
なお第１の操作支援情報取得部１５１は、上述した全ての第１の操作支援情報を取得する必要は無く、例えば後述する指示部１５７によって指示されたパラメータ（例えばずれ量のみ）の第１の操作支援情報のみを取得しても良い。
また例えば、第１の操作支援情報は、少なくとも１つの上述したパラメータ（例えばずれ量のみ）の指標となる。
【００７７】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、ずれ量とずれの時間変化と湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度と予測情報と第１の操作支援情報との少なくとも１つ、詳細には第１の操作支援情報に必要な情報を示すずれ量などのパラメータを記録する情報記録部１５５を有している。情報記録部１５５は、例えば後述する指示部１５７によって指示された所定のタイミングで、例えば指示部１５７によって指示された第１の操作支援情報に必要なパラメータのみを記録しても良い。情報記録部１５５は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００７８】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲操作量検出演算機構６１における湾曲操作量情報の演算と、湾曲形状検出演算機構７１における湾曲形状情報の演算と、挿抜捻り操作検出演算機構１０１における挿抜捻り情報の演算と、形状予測演算部１４１における予測情報の演算と、形状ずれ演算部１４３におけるずれ情報の演算と、第１の操作支援情報取得部１５１における第１の操作支援情報の演算と、情報記録部１５５の記録と、後述する第２の操作支援情報取得部１６１における第２の操作支援情報の演算との少なくとも１つを所定のタイミングで行うように指示する指示部１５７とを有する。指示部１５７は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００７９】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、第１の操作支援情報取得部１５１が取得した第１の操作支援情報（指標）において、ずれ量とずれの時間変化と湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度とにそれぞれ対応する指標の少なくとも１つがそれぞれの安全基準値を超えたことを指標から判断できた場合、それぞれがそれぞれの安全基準値に収まるように、それぞれをそれぞれの安全基準値に誘導することを示す第２の操作支援情報を取得する第２の操作支援情報取得部１６１を有している。
【００８０】
第２の操作支援情報取得部１６１は、第１の操作支援情報取得部１５１によって取得された第１の操作支援情報を基に、第２の操作支援情報を取得する。そのため、第１の操作支援情報取得部１５１がずれ量に対応する第１の操作支援情報のみを取得した場合、第２の操作支援情報取得部１６１は、第１の操作支援情報を基に、ずれ量に対応する第２の操作支援情報のみを取得することとなる。この場合、第２の支援情報は、ずれ量がずれ量安全基準値に収まるように、ずれ量をずれ量安全基準値に誘導することを示す情報である。
【００８１】
なお第２の操作支援情報は、情報記録部１５５に記録されているパラメータを基にパラメータが安全基準値から外れることを予測した場合、パラメータを安全基準値に収めるための量または方向を有している。つまり第２の操作支援情報は、情報記録部１５５が所定のタイミングで取得するずれ量などのパラメータを基に、ずれ量とずれの時間変化と湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度とが安全基準から外れると予測される場合、操作を基に戻す旨の情報である。
【００８２】
なお上述したモニタ１６は、湾曲操作量情報と、湾曲形状情報と、挿抜捻り情報と、予測情報と、ずれ情報と、第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報との少なくとも１つを表示する。
【００８３】
次に本実施形態の動作方法について説明する。
図４Ａに示すように、挿入補助具１１３が開口部１１１に配設され、挿入部２０は挿入補助具１１３を介して体腔内に挿入される。
【００８４】
このとき、挿抜捻り操作検出演算機構１０１は、挿入部２０の挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度との少なくとも１つを有する挿抜捻り情報を演算する。
【００８５】
また湾曲操作部３７が操作され、湾曲部２３が湾曲する。このとき、湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作量情報を演算する。
【００８６】
また湾曲形状検出演算機構７１は、湾曲形状情報を演算する。
次に、形状予測演算部１４１は、湾曲操作量情報を基に、湾曲操作量に対応する湾曲部２３の湾曲形状を予測（推定）し、予測情報を演算する。このとき、形状予測演算部１４１は、湾曲操作量情報に、さらに挿抜捻り情報を加えて予測情報を演算してもよい。
【００８７】
形状ずれ演算部１４３は、湾曲形状情報と予測情報とを基に、ずれ情報を演算する。
【００８８】
なお上記における各種の演算は、指示部１５７によって、所定のタイミングで行われる。
【００８９】
第１の操作支援情報取得部１５１は、形状ずれ演算部１４３からずれ量とずれの時間変化との少なくとも一方を示すずれ情報を取得し、安全基準値記録部１４７からずれ量安全基準値、またはずれの時間変化安全基準値を取得する。そして第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ量とずれ量安全基準値とを基に、例えば、ずれ量を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する、またはずれの時間変化とずれの時間変化安全基準値とを基に、ずれの時間変化を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。この第１の操作支援情報は、ずれ量がずれ量安全基準値（許容範囲）に対してどの程度の割合かを示す指標、またはずれの時間変化がずれの時間変化安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００９０】
また第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲操作量検出演算機構６１から湾曲操作量情報を取得し、安全基準値記録部１４７から湾曲操作量情報安全基準値を取得する。そして第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲操作量情報と湾曲操作量情報安全基準値とを基に、湾曲操作量情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。この時、第１の操作支援情報は、湾曲操作量（湾曲操作量情報）が湾曲操作量情報安全基準値（湾曲操作量の最大値）に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００９１】
また第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状検出演算機構７１から湾曲形状情報を取得し、安全基準値記録部１４７から湾曲形状情報安全基準値を取得する。そして第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状情報と湾曲形状情報安全基準値とを基に、湾曲形状情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。この時、第１の操作支援情報は、湾曲形状情報が湾曲形状情報安全基準値（湾曲形状の最大値）に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００９２】
また第１の操作支援情報取得部１５１は、挿抜捻り操作検出演算機構１０１から挿抜捻り情報を取得する。また第１の操作支援情報取得部１５１は、安全基準値記録部１４７から挿抜捻り情報安全基準値を取得する。そして、第１の操作支援情報取得部１５１は、挿抜捻り情報と挿抜捻り情報安全基準値とを基に、挿抜捻り情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。このとき、第１の操作支援情報は、挿抜捻り情報が安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００９３】
なお第１の操作支援情報取得部１５１は、上述した全ての第１の操作支援情報を取得する必要は無く、指示部１５７によって指示されたパラメータ（例えばずれ量のみ）の第１の操作支援情報のみを取得すれば良い。
そのため第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ情報に対応する第１の操作支援情報と、湾曲操作量情報に対応する第１の操作支援情報と、湾曲形状情報に対応する第１の操作支援情報と、挿抜捻り情報に対応する第１の操作支援情報との少なくとも１つを取得すればよい。第１の操作支援情報取得部１５１は、複数の第１の操作支援情報を算出した場合、それぞれを組み合わせればよい。
【００９４】
次に情報記録部１５５は、ずれ量と、ずれの時間変化と、湾曲操作量情報と、湾曲形状情報と、挿抜捻り情報と、予測情報と、上述した各指標である第１の操作支援情報との少なくとも１つ、詳細には、第１の操作支援情報に必要な情報を所定のタイミングで記録する。
【００９５】
次に第２の操作支援情報取得部１６１は、第１の操作支援情報取得部１５１によって取得された第１の操作支援情報を基に、第２の操作支援情報を取得する。第２の操作支援情報は、例えば挿抜量が挿抜捻り情報安全基準値を超えた場合、挿抜量が挿抜捻り情報安全基準値に収まるような量を示す。この量は、挿抜の操作を相殺したり、挿抜の操作を戻すことを示す量などである。
【００９６】
モニタ１６は、湾曲操作量情報と、挿抜捻り情報と、湾曲形状情報と、第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報と、予測情報と、ずれ情報との少なくとも１つを表示する。
【００９７】
なお上述したように、各種動作は、指示部１５７によって、同時または別個といったように所定のタイミングで行われる。
【００９８】
このように本実施形態では、湾曲操作量情報と湾曲形状情報との少なくとも一方を基に、詳細には、湾曲操作量情報（湾曲部２３を湾曲するための湾曲操作機構３９の湾曲操作量）と、湾曲形状情報（実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状）と、ずれ情報（湾曲操作量情報と湾曲形状情報とを用いた場合）とを基に、第１の操作支援情報取得部１５１によって第１の操作支援情報を直接的に高精度且つ且つ容易に取得できる。
【００９９】
また本実施形態では、湾曲操作量情報と湾曲形状情報とを用いることで、感圧センサなどを不要にでき、感圧センサの最適化や配置位置やノイズなどを気にすることなく、第１の操作支援情報を容易に取得することができる。また本実施形態では、感圧センサなどを不要にできるために、挿入部２０の先端部を細径にできる。また本実施形態では、さまざまなパラメータの第１の操作支援情報を同時に検出できる。
【０１００】
また本実施形態では、第１の操作支援情報を取得するために、挿入部２０内部に光ファイバ８３ａ，８３ｂを配設するのみで、形状予測演算部１４１や形状ずれ演算部１４３などの光ファイバ８３ａ，８３ｂ以外のデバイスは操作部３０や制御装置１９に配設されている。そのため本実施形態では、挿入部２０を細径にした状態で、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０１】
また本実施形態では、湾曲部２３が上下方向と左右方向との少なくとも一方に湾曲する場合であっても、湾曲操作量検出演算機構６１によって湾曲操作量情報を演算でき、湾曲形状検出演算機構７１によって湾曲形状情報を演算でき、結果的に第１の操作支援情報取得部１５１によって、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０２】
また本実施形態では、形状予測演算部１４１によって、湾曲操作量情報を基に予測情報を演算することで、形状ずれ演算部１４３がずれ情報を演算でき、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０３】
また本実施形態では、形状予測演算部１４１は、湾曲操作量情報に挿抜捻り情報を加えて予測情報を演算することで、より精度の高い予測情報を演算することができ、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０４】
また本実施形態では、湾曲形状情報と予測情報とを基に形状ずれ演算部１４３によってずれ情報を演算でき、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０５】
また本実施形態では、挿抜捻り情報と、挿抜捻り情報安全基準値とを基に、挿抜捻り情報に対応する第１の操作支援情報を取得することができる。
【０１０６】
また本実施形態では、湾曲操作量検出部６３を操作部３０に配設するとともに、形状検出のための光ファイバ８３を挿入部２０に配設する非常に簡単な構成で、上述した第１の操作支援情報と第２の操作支援情報とを取得することができる。また本実施形態では、上記によって、操作部３０をコンパクト且つ軽量にでき、挿入部２０を細くしても、多様かつ高精度な操作支援情報を取得することができる。このように本実施形態では、非常にシンプルかつコンパクトな構成で、挿入部２０の先端部の感圧情報や挿入部の形状情報等の多様な操作支援情報をオペレータに同時に知らせることができる。これにより本実施形態では、より安全且つ容易な挿入操作及び捻り操作が可能な管状挿入システムをコンパクトにできる。
【０１０７】
また本実施形態では、指示部１５７によって、指示部１５７によって指示されたパラメータの第１の操作支援情報のみを取得することができる。
【０１０８】
また本実施形態では、上述したパラメータごとの第１の操作支援情報を組み合わせることで、より高精度の第１の操作支援情報と第２の操作支援情報とを取得することができる。
【０１０９】
また本実施形態では、第１の操作支援情報を、例えばずれ量などのパラメータがパラメータの安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標とすることで、パラメータの安全の程度を容易に判別することができる。
【０１１０】
また本実施形態では、第１の操作支援情報を基に、第２の操作支援情報を取得することができ、第２の操作支援情報によってパラメータを安全基準値に収めるように誘導でき、パラメータの安全性を確保することができる。
【０１１１】
また本実施形態では、ずれ量などのパラメータを安全基準値に収める量または方向を有している第２の操作支援情報によって、安全に操作するための情報を容易に得ることができ、安全に操作することができる。
【０１１２】
また本実施形態では、モニタ１６が、湾曲操作量情報と、挿抜捻り情報と、湾曲形状情報と、第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報と、予測情報と、ずれ情報との少なくとも１つを表示するため、オペレータにこれら情報を知らせることができる。
【０１１３】
なお本実施形態の内視鏡システム（管状挿入システム）１０は工業用に用いられてもよく、この場合、挿入部２０は管内に挿入される。また内視鏡システム（管状挿入システム）１０は、挿入部２０に限らず、内視鏡１２の鉗子やカテーテルなどに用いられてもよい。内視鏡１２の鉗子では、先端に手術や作業のための操作機構を組み込んだものに、特に有効である。
【０１１４】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０…内視鏡システム（管状挿入システム）、１２…内視鏡、１４…画像処理装置、１６…モニタ、１８…光源装置、１８ａ…光出射検出装置、１９…制御装置、２０…挿入部、２３…湾曲部、３０…操作部、３７…湾曲操作部、３７ＬＲ…左右湾曲操作ノブ、３７ＵＤ…上下湾曲操作ノブ、３８ＬＲ，３８ＵＤ…操作ワイヤ、３９…湾曲操作機構、６１…湾曲操作量検出演算機構、６３…湾曲操作量検出部、６５…湾曲操作量演算部、６７…被読取部、７１…湾曲形状検出演算機構、７３…湾曲形状検出部、７５…湾曲形状演算部、８３ａ，８３ｂ…光ファイバ、８７…加工領域、１０１…挿抜捻り操作検出演算機構、１０３…挿抜検出部、１０５…挿抜演算部、１０７…被読取部、１１３…挿入補助具、１２３…捻れ検出部、１２５…捻れ演算部、１４１…形状予測演算部、１４３…形状ずれ演算部、１４７…安全基準記録部、１５１…第１の操作支援情報取得部、１５５…情報記録部、１５７…指示部、１６１…第２の操作支援情報取得部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状挿入システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に内視鏡の挿入部の先端部には、挿入部が体腔内に挿入された際に、体腔内の臓器から受ける力量を測定する測定部が配設されている。このような測定部は、例えば歪ゲージ（感圧センサ）である。
【０００３】
このような内視鏡は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１において、測定部である感圧センサは、内視鏡やカテーテル等の挿入部の先端部に配設されている。感圧センサは、体腔内の臓器から受ける力量（感圧情報）を検出する。この検出結果は、挿入部が体腔内に挿入および体腔内で湾曲する際において、操作の支援を示す操作支援情報として、操作に役立たれている。この操作とは、挿入操作や捻り操作や湾曲操作などである。この操作支援情報は、挿入部の操作時における生体への安全性を確保する観点から、非常に重要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１５４１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１において、オペレータが安全かつ容易な挿入操作を行なうためには、オペレータは、操作支援情報である挿入先端部における感圧情報を正確かつ高精度に把握する必要がある。
またオペレータがより安全かつ容易な挿入操作を行なうためには、感圧情報以外にも挿入部の形状情報といった操作支援情報を知ることが望ましい。オペレータがこのような操作支援情報（挿入部の形状情報）を取得するためには、オペレータは感圧情報をあらゆる方向から正確に把握する必要がある。
このために、上述した特許文献１において、感圧センサは挿入部の先端部全体に分布するように配設されることが好適である。しかし、先端部の細径化や、挿入部における限られた配線空間の観点などから、多数の感圧センサがこのように配設されることは容易ではない。また感圧センサの性能は、ノイズや感圧センサの配置場所に大きく影響が出てしまう。
また、さまざまな操作支援情報を同時に検出するセンシングシステムを構築することはさらに難しい。
このように操作支援情報を高精度且つ容易に取得できない虞が生じ、操作時における生体への安全性に支障をきたす虞が生じる。
【０００６】
そのため本発明は、上記課題を鑑みて、操作支援情報を高精度且つ容易に取得できる管状挿入システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は目的を達成するために、管内に挿入され、湾曲する湾曲部を有する挿入部と、前記湾曲部を湾曲するために前記湾曲部を操作する湾曲操作機構と、前記湾曲操作機構の操作を検出し、前記操作の量を示す湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量検出演算機構と、前記湾曲部の湾曲形状を検出し、前記湾曲形状を示す湾曲形状情報を演算する湾曲形状検出演算機構と、前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報との少なくとも一方を基に、前記湾曲部の操作の支援を示す第１の操作支援情報を取得する第１の操作支援情報取得部と、を具備することを特徴とする管状挿入システムを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、操作支援情報を高精度且つ容易に取得できる管状挿入システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る内視鏡システムの概略構成図である。
【図２Ａ】図２Ａは、湾曲操作量検出演算機構を説明するための図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、湾曲操作量検出演算機構を説明するための図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、湾曲操作部に配設された被読取部と湾曲操作量検出部との関係を説明するための図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、湾曲操作部に配設された被読取部と湾曲操作量検出部との関係を説明するための図である。
【図３Ａ】図３Ａは、湾曲形状検出演算機構を説明するための図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、湾曲形状検出演算機構を説明するための図である。
【図４Ａ】図４Ａは、挿入補助具によって挿入部を体腔内に挿入した状態を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、挿抜捻り操作検出演算機構を説明するための図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、挿抜捻り操作検出演算機構を説明するための図である。
【図５】図５は、内視鏡システムの制御システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１と図２Ａと図２Ｂと図２Ｃと図２Ｄと図３Ａと図３Ｂと図４Ａと図４Ｂと図４Ｃと図５とを参照して第１の実施形態について説明する。なお図示の簡略化のために、一部の図では、部材の一部を省略している。
図１に示すように、内視鏡システム（管状挿入システム）１０は、例えば所望する観察対象物を撮像する内視鏡１２と、内視鏡１２によって撮像された観察対象物を画像処理する画像処理装置１４（例えばビデオプロセッサ）と、画像処理装置１４と接続し、内視鏡１２によって撮像され、画像処理装置１４によって画像処理された観察対象物を表示する表示部であるモニタ１６とを有している。また内視鏡システム１０は、内視鏡１２にむけて照明光を出射する光源装置１８と、光源装置１８から出射される照明光とは異なる光を出射し、この光を検出する光出射検出装置１８ａと、内視鏡１２と画像処理装置１４とモニタ１６と光源装置１８と光出射検出装置１８ａとを含む内視鏡システム１０を制御する制御装置１９とを有している。
この観察対象物とは、被検体（例えば体腔（管腔））内における患部や病変部等である。
【００１１】
図１に示すように内視鏡１２には、患者の体腔内に挿入される中空の細長い挿入部２０と、挿入部２０の基端部と連結し、内視鏡１２を操作する操作部３０とが配設されている。内視鏡１２は、管状の挿入部２０を体腔内に挿入する管状挿入装置である。
【００１２】
挿入部２０は、挿入部２０の先端部側から基端部側に向かって、先端硬質部２１と、湾曲する湾曲部２３と、可撓管部２５とを有している。先端硬質部２１の基端部は湾曲部２３の先端部と連結し、湾曲部２３の基端部は可撓管部２５の基端部と連結している。
【００１３】
先端硬質部２１は、挿入部２０の先端部及び内視鏡１２の先端部であり、硬い。
【００１４】
湾曲部２３は、後述する湾曲操作部３７の操作によって、例えば上下左右といった所望の方向に湾曲する。湾曲部２３が湾曲することにより、先端硬質部２１の位置と向きとが変わり、観察対象物が観察視野内に捉えられ、照明光が観察対象物に照明される。湾曲部２３は、図示しない節輪が挿入部２０の長手軸方向に沿って回動可能に連結されていることで、構成されている。
【００１５】
可撓管部２５は、所望な可撓性を有しており、外力によって曲がる。可撓管部２５は、操作部３０の後述する本体部３１から延出されている管状部材である。
【００１６】
操作部３０は、可撓管部２５が延出している本体部３１と、本体部３１の基端部と連結し、内視鏡１２を操作するオペレータによって把持される把持部３３と、把持部３３と接続しているユニバーサルコード４１とを有している。
【００１７】
把持部３３には、図１と図２Ａとに示すように、湾曲部２３を湾曲するために後述する操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤを操作する湾曲操作部３７が配設されている。湾曲操作部３７は、湾曲部２３を左右に湾曲操作させる左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと、湾曲部２３を上下に湾曲操作させる上下湾曲操作ノブ３７ＵＤと、湾曲した湾曲部２３の位置を固定する固定ノブ３７ｃとを有している。
【００１８】
左右湾曲操作ノブ３７ＬＲには、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲによって駆動する図示しない左右方向の湾曲操作駆動部が接続している。また、上下湾曲操作ノブ３７ＵＤには、上下湾曲操作ノブ３７ＵＤによって駆動する図示しない上下方向の湾曲操作駆動部が接続している。上下方向の湾曲操作駆動部と左右方向の湾曲操作駆動部とは、例えば把持部３３内に配設されている。
【００１９】
左右方向の湾曲操作駆動部は操作部３０と可撓管部２５と湾曲部２３とを挿通する操作ワイヤ３８ＬＲと接続しており、この操作ワイヤ３８ＬＲは湾曲部２３の先端部と接続している。
また上下方向の湾曲操作駆動部は、操作部３０と可撓管部２５と湾曲部２３とを挿通する操作ワイヤ３８ＵＤと接続している。操作ワイヤ３８ＵＤは、操作ワイヤ３８ＬＲとは異なる。操作ワイヤ３８ＵＤは、湾曲部２３の先端部と接続している。
【００２０】
左右湾曲操作ノブ３７ＬＲは、左右方向の湾曲操作駆動部と操作ワイヤ３８ＬＲとを介して湾曲部２３を左右方向に湾曲する。また上下湾曲操作ノブ３７ＵＤは、上下方向の湾曲操作駆動部と操作ワイヤ３８ＵＤとを介して湾曲部２３を上下方向に湾曲する。
【００２１】
このような湾曲操作部３７（左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤ）と、左右方向の湾曲操作駆動部と、操作ワイヤ３８ＬＲと、上下方向の湾曲操作駆動部と、操作ワイヤ３８ＵＤとは、湾曲部２３を湾曲するために、湾曲部２３を操作する湾曲操作機構３９である。
【００２２】
ユニバーサルコード４１は、把持部３３の側面から延出されている。ユニバーサルコード４１は、画像処理装置１４と光源装置１８と光出射検出装置１８ａとに着脱可能なコネクタ４２を基端部に有している。
【００２３】
画像処理装置１４と光源装置１８と光出射検出装置１８ａと制御装置１９とは互いに接続しており、画像処理装置１４と光源装置１８と光出射検出装置１８ａとはコネクタ４２を介して内視鏡１２と着脱自在に接続する。
【００２４】
図２Ａと図２Ｂと図３Ａと図３Ｂと図５とに示すように、内視鏡システム１０は、湾曲操作機構３９の操作を検出し、操作の量を示す湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量検出演算機構６１と、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状（湾曲量）を検出し、湾曲形状を示す湾曲形状情報を演算する湾曲形状検出演算機構７１とを有している。
【００２５】
図２Ａと図２Ｂとに示すように、湾曲操作量検出演算機構６１において、湾曲操作機構３９の湾曲操作量とは、湾曲部２３を湾曲させるために、湾曲操作機構３９、詳細には図２Ａに示すように操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤまたは図２Ｂに示すように湾曲操作部３７が操作される湾曲操作量を示す。
湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出する湾曲操作量検出部６３と、湾曲操作量検出部６３の検出結果を基に湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量演算部６５とを有している。
【００２６】
図２Ａに示すように、湾曲操作量検出部６３が湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出するために、例えば操作ワイヤ３８ＬＲの基端部と操作ワイヤ３８ＵＤの基端部とには、例えばリニアスケールなどの被読取部６７が配設されている。被読取部６７は、操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤが移動することで、操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤと共に移動する。
湾曲操作量検出部６３は、操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤと共に移動する被読取部６７を読み取り、被読取部６７の移動を検出する。これにより湾曲操作量検出部６３は、操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤの移動を検出する。湾曲操作量検出部６３は、例えばリニアエンコーダであり、例えば操作部３０内部に配設されている。
【００２７】
湾曲操作量演算部６５は、湾曲操作量検出部６３が検出した検出結果を基に、被読取部６７の移動量、つまり操作ワイヤ３８ＬＲと操作ワイヤ３８ＵＤとの移動量を検出する。そして湾曲操作量演算部６５は、この検出結果を基に、操作ワイヤ３８ＬＲと操作ワイヤ３８ＵＤとの湾曲操作量情報を演算する。湾曲操作量演算部６５は、操作ワイヤ３８ＬＲと操作ワイヤ３８ＵＤとの湾曲操作量情報を演算することで、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量情報を演算することとなる。湾曲操作量演算部６５は、図１と図２Ａとに示すように例えば制御装置１９に配設されている。
【００２８】
このように、湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作機構３９における操作ワイヤ３８ＬＲ，３８ＵＤの移動量を基に、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量情報を演算する。
【００２９】
なお図２Ｂと図２Ｃとに示すように、被読取部６７は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとに配設されていてもよい。この場合、被読取部６７は、例えば、円筒の左右湾曲操作ノブ３７ＬＲの外周面と、円筒の上下湾曲操作ノブ３７ＵＤの外周面とに配設されている。
または図２Ｂと図２Ｄとに示すように、被読取部６７は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲの表面と、上下湾曲操作ノブ３７ＵＤの表面とに配設されていてもよい。
【００３０】
これらの場合、湾曲操作量検出部６３は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤと共に回動する被読取部６７を読み取り、被読取部６７の回動を検出する。これにより湾曲操作量検出部６３は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの回動を検出する。湾曲操作量検出部６３は、例えばロータリーエンコーダである。
【００３１】
湾曲操作量演算部６５は、湾曲操作量検出部６３が検出した検出結果を基に、被読取部６７の移動量、つまり左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの回動量を検出する。そして湾曲操作量演算部６５は、この検出結果を基に、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの湾曲操作量情報を演算する。湾曲操作量演算部６５は、左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの湾曲操作量情報を演算することで、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量情報を演算することとなる。
【００３２】
このように、湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作機構３９における左右湾曲操作ノブ３７ＬＲと上下湾曲操作ノブ３７ＵＤとの回動量を基に、湾曲操作機構３９の湾曲操作量を検出し、湾曲操作量情報を演算する。
【００３３】
なお上述した被読取部６７は、湾曲操作量検出演算機構６１に含まれる。
また本実施形態では、湾曲部２３は、上述したように上下左右に湾曲するが、上下のみまたは左右のみに湾曲してもよい。この場合、湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作機構３９の上下方向の湾曲操作量または左右方向の湾曲操作量を検出し、それぞれの湾曲操作量情報を演算する。
【００３４】
このように湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲部２３が上下方向に湾曲する際の湾曲操作機構３９の上下方向における湾曲操作量と、湾曲部２３が左右方向に湾曲する際の湾曲操作機構３９の左右方向における湾曲操作量との少なくとも一方を検出し、湾曲操作量情報を演算する。
【００３５】
図３Ａに示すように、湾曲形状検出演算機構７１は、上述した光出射検出装置１８ａを有している。
光出射検出装置１８ａは、光を出射する例えばＬＥＤなどの光源７９と、ＬＥＤから出射された光を集光する集光レンズ８１とを有している。集光レンズ８１は、光源７９と後述する光ファイバ８３ａの間と、後述する光ファイバ８３ｂと後述する湾曲形状検出部７３の間とに配設されている。集光レンズ８１は、光源７９から出射された光が光ファイバ８３ａに入射するように、光を光ファイバ８３ａに集光する。また集光レンズ８１は、光ファイバ８３ｂによって先端硬質部２１から光出射検出装置１８ａに導光された（戻ってきた）光を湾曲形状検出部７３に集光する。
【００３６】
また湾曲形状検出演算機構７１は、挿入部２０の長手方向に沿って線状に配設され、湾曲可能で、湾曲することで特性が変化する線状部材と、湾曲部２３が湾曲することに伴い線状部材が湾曲した際に、線状部材の特性を基に湾曲部２３の湾曲形状を検出する湾曲形状検出部７３と、湾曲形状検出部７３の検出結果を基に、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状を演算する湾曲形状演算部７５とを有している。
【００３７】
線状部材は、光源７９から出射され、集光レンズ８１によって集光された光を、操作部３０と挿入部２０とを介して先端硬質部２１にまで導光する光ファイバ８３ａと、先端硬質部２１から光出射検出装置１８ａに戻る光を、先端硬質部２１から挿入部２０と操作部３０とを介して湾曲形状検出部７３に導光する光ファイバ８３ｂとを示す。
光ファイバ８３ａと光ファイバ８３ｂとは、ユニバーサルコード４１と操作部３０と挿入部２０とを挿通している。このような光ファイバ８３ａと光ファイバ８３ｂとは、光源７９から出射された光を挿入部２０の長手方向に沿って導光可能な導光部材である。
線状部材において、光ファイバ８３ａは、湾曲部２３が湾曲した際に、光が光ファイバ８３ａの外部に向けて出射する（漏れる）ように加工された加工領域８７を少なくとも１つ有している。加工領域８７は、光ファイバ８３ａによって導光される光の光学特性（例えば光量）を挿入部２０の湾曲状態に応じて変化させる光学特性変化部である。加工領域８７は、挿入部２０の湾曲を検出すべき箇所近傍、例えば湾曲部２３に配設されている。
【００３８】
なお図３Ａに示すように、湾曲形状検出部７３が線状部材の特性を基に湾曲部２３の湾曲形状を検出するために、先端硬質部２１には、光ファイバ８３ａから出射した光を光ファイバ８３ｂに入射させるように光を反射する反射部８９である例えばコーナキューブが配設されている。
【００３９】
湾曲形状検出部７３は図３Ａに示すように例えば光出射検出装置１８ａに配設され、湾曲形状演算部７５は図１と図３Ａとに示すように制御装置１９に配設されている。湾曲形状検出部７３は、例えば受光素子のような受光部である。
【００４０】
本実施形態では湾曲部２３が湾曲することで、湾曲部２３における光ファイバ８３ａが湾曲し、これにより光の一部は加工領域８７を通じて外部に出射する（漏れる）。つまり、光学特性変化部である加工領域８７は、光ファイバ８３ａの光学特性（例えば光量）を変化させる。湾曲形状検出部７３は、加工領域８７が光学特性を変化させた際に、この変化した光学特性（例えば光量）を基に、湾曲部２３の湾曲形状、詳細には湾曲の方向と大きさとを検出する。
【００４１】
湾曲形状演算部７５は、湾曲形状検出部７３の検出結果を基に、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状を演算する。
【００４２】
なお光学特性は、例えば光量に限定されず、例えばスペクトルや偏波などの光の状態であってもよく、湾曲形状検出部７３はこれらに対応した光学特性を検出するものであれば良い。
【００４３】
なお図３Ｂに示すように、光ファイバ８３ｂの代わりに、光源７９から出射された光を投光する投光レンズ９１と、アイソレータ９３と、アイソレータ９３を透過した光が光ファイバ８３ａに入射するように光を光ファイバ８３ａに集光する集光レンズ８１と、光ファイバ８３ａから出射した光が光ファイバ８３ａに入射するように光を反射する反射部９５であるミラーと、光ファイバ８３ａによって戻るように導光され、光ファイバ８３ａから出射した光を湾曲形状検出部７３に向かって反射する反射ミラー９７とが配設されていてもよい。
反射部９５は先端硬質部２１に配設され、投光レンズ９１とアイソレータ９３と集光レンズ８１と反射ミラー９７とは光出射検出装置１８ａに配設される。
【００４４】
光出射検出装置１８ａと、光源７９と、集光レンズ８１と、光ファイバ８３ａ，８３ｂと、反射部８９と、投光レンズ９１と、アイソレータ９３と、反射部９５と、反射ミラー９７とは、湾曲形状検出演算機構７１に含まれる。
【００４５】
なお光ファイバ８３ａの代わりに、湾曲することで電気特性が変化する線状部材が配設されていてもよい。また光ファイバ８３ａの代わりに、挿入部２０の長手方向に沿って少なく１つの歪みゲージまたはジャイロセンサが配設されていてもよい。
【００４６】
なお本実施形態では、湾曲部２３は、上述したように上下左右に湾曲するが、上下のみまたは左右のみに湾曲してもよい。この場合、湾曲形状検出演算機構７１は、湾曲部２３が上下方向に湾曲する際の湾曲形状、または湾曲部２３が左右方向に湾曲する際の湾曲形状を検出する。
【００４７】
このように湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲部２３が上下方向に湾曲する際に湾曲形状と、湾曲部２３が左右方向に湾曲する際に湾曲形状との少なくとも一方を検出し、湾曲形状情報を演算する。
【００４８】
また内視鏡システム１０は、図４Ａと図４Ｂと図４Ｃとに示すよう、挿入部２０の挿入操作と捻り操作との少なくとも一方を検出し、検出した挿入操作と捻り操作との少なくとも一方を示す挿抜捻り情報を演算する挿抜捻り操作検出演算機構１０１をさらに有している。
この挿抜捻り情報は、挿抜情報と捻り情報との少なくとも１つを有している。挿抜情報は、例えば、挿入部２０の挿抜量と、挿抜量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む。この微分した情報は、例えば挿抜速度である。また捻り情報は、例えば、挿入部２０の捻り方向を含む捻り量と、捻り量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む。この微分した情報は、例えば捻り速度である。挿抜捻り操作検出演算機構１０１がこの挿抜捻り情報を演算する際、または挿入部２０が例えば口のような開口部１１１を介して体腔内に挿入される際、図４Ａに示すように、挿入補助具１１３が開口部１１１に配設される。挿入補助具１１３は、挿入部２０が体腔内に挿入するために挿入を補助する。そのため挿入部２０は、挿入補助具１１３を介して開口部１１１から体腔内に挿入される。このような挿入補助具１１３は、例えばマウスピースである。
【００４９】
図４Ｂに示すように、挿抜捻り操作検出演算機構１０１は、湾曲部２３を含む挿入部２０の挿抜を検出する挿抜検出部１０３と、挿抜検出部１０３の検出結果を基に挿抜量と挿抜速度と演算する挿抜演算部１０５とを有している。
【００５０】
挿抜検出部１０３が挿入部２０の挿抜を検出するために、挿入部２０（可撓管部２５）の外周面には、例えば格子状のパターンなどの被読取部１０７が形成されている。被読取部１０７は、挿入部２０が挿抜のために前後に移動することで、挿入部２０と共に移動する。
【００５１】
挿抜検出部１０３は、挿入部２０と共に移動する被読取部１０７を読み取り、被読取部１０７の移動を検出する。これにより、挿抜検出部１０３は、挿入部２０の挿抜を検出する。挿抜検出部１０３は、例えばエンコーダである。挿抜検出部１０３は、挿入部２０が開口部１１１を介して体腔内に挿入される際に開口部１１１に配設される挿入補助具１１３に配設される。
【００５２】
挿抜演算部１０５は、挿抜検出部１０３が検出した検出結果を基に、挿入部２０（湾曲部２３）の挿抜量（挿入量または抜去量）と挿抜速度（挿入速度または抜去速度）とを演算する。挿抜演算部１０５は、図１と図４Ｂとに示すように例えば制御装置１９に配設されている。
【００５３】
また挿抜捻り操作検出演算機構１０１は、湾曲部２３を含む挿入部２０の捻れを検出する捻れ検出部１２３と、捻れ検出部１２３の検出結果を基に捻り方向を含む捻り量と捻り速度とを演算する捻れ演算部１２５とを有している。
この捻れとは 挿入部２０の軸方向に対する周方向における移動を示し、挿入部２０の回転（回動）を示す。
【００５４】
捻れ検出部１２３は、挿入部２０と共に捻れる被読取部１０７を読み取り、被読取部１０７の捻れを検出する。これにより捻れ検出部１２３は、挿入部２０の捻れを検出する。捻れ検出部１２３は、例えばエンコーダである。捻れ検出部１２３は、挿抜検出部１０３と同様に挿入補助具１１３に配設される。捻れ検出部１２３は、挿抜検出部１０３と一体であっても別体であってもよい。
【００５５】
捻れ演算部１２５は、捻れ検出部１２３が検出した検出結果を基に、挿入部２０（湾曲部２３）の捻れ方向を含む捻り量と捻り速度とを演算する。捻れ演算部１２５は、図１と図４Ｂとに示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００５６】
なお図４Ｃに示すように、被読取部１０７の代わりに、挿入部２０の外周面と接触し、挿入部２０が挿入された際に回転する挿入回転体１２９と、挿入部２０の外周面と接触し、挿入部２０が捻られた際に回転する捻れ回転体１３１とが配設されていてもよい。
【００５７】
挿入回転体１２９と捻れ回転体１３１とは、図４Ｃでは図示を省略している挿入補助具１１３に配設され、挿入部２０の外周面と接触し、挿入部２０の挿入と捻れとによって回転する例えばローラである。挿入回転体１２９の外周面と捻れ回転体１３１の外周面とには、上述したような被読取部１０７が配設されている。挿抜検出部１０３は、挿入回転体１２９と共に回転する被読取部１０７を読み取り、被読取部１０７の回転を検出する。これにより挿抜検出部１０３は、挿入部２０の挿抜を検出する。また捻れ検出部１２３は、捻れ回転体１３１と共に回転する被読取部１０７を読み取り、被読取部１０７の回転を検出する。これにより捻れ検出部１２３は、挿入部２０の捻れを検出する。
【００５８】
挿抜演算部１０５は、挿抜検出部１０３が検出した検出結果を基に、挿入回転体１２９の回転量、つまり挿入部２０（湾曲部２３）の挿抜量（挿入量または抜去量）と挿抜速度（挿入速度または抜去速度）とを演算する。また捻れ演算部１２５は、捻れ検出部１２３が検出した検出結果を基に、捻れ回転体１３１の回転量、つまり挿入部２０（湾曲部２３）の捻り量と捻り速度とを演算する。
なお挿抜捻り情報は、挿入部２０の挿抜量と挿抜速度と捻り方向を含む捻り量と捻り速度との少なくとも１つを有していればよいため、挿抜捻り操作検出演算機構１０１は、挿抜検出部１０３と挿抜演算部１０５と有する挿抜機構と、捻れ検出部１２３と捻れ演算部１２５と有する挿抜機構との少なくとも一方を有していればよい。
【００５９】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲操作量検出演算機構６１（湾曲操作量演算部６５）によって演算された演算結果（湾曲操作量情報）を基に、湾曲操作量に対応する湾曲部２３の湾曲形状を予測（推定）し、予測を示す予測情報を演算する形状予測演算部１４１を有している。この形状予測演算部１４１は、外力が挿入部２０に加わっていない際において、湾曲操作部３７の操作によって、湾曲部２３がどのていど湾曲しているか、つまり湾曲操作部３７の操作によって湾曲する湾曲部２３の湾曲形状（状態）を予測する。
【００６０】
なお形状予測演算部１４１は、湾曲操作量情報に、さらに挿抜捻り操作検出演算機構１０１（挿抜演算部１０５と捻れ演算部１２５）によって演算された演算結果（挿抜捻り情報（挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度との少なくも１つ））を加え、予測情報を演算してもよい。
【００６１】
形状予測演算部１４１は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００６２】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲形状検出演算機構７１（湾曲形状演算部７５）によって演算された演算結果（湾曲形状情報）と、形状予測演算部１４１によって演算された演算結果（予測情報）とを基に、ずれ情報を演算する形状ずれ演算部１４３を有している。このずれ情報は、ずれ量とずれの時間変化との少なくとも１つを示している。ずれ量は、実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状と、湾曲操作量情報を基に予測した湾曲部２３の湾曲形状との差であり、実際値と予想値との差である。ずれの時間変化は、ずれ量を１回以上時間積分した情報と、ずれ量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを示す。形状ずれ演算部１４３は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００６３】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲部２３の操作の安全性の判断、つまり操作の安全基準を示す安全基準値を記録する安全基準値記録部１４７を有している。
この操作とは、例えば、湾曲部２３を湾曲させるために、湾曲操作機構３９の操作と、挿入部２０の挿抜と、挿入部２０の捻りとの少なくとも１つを示す。
【００６４】
またこの安全基準値とは、ずれ情報に対応するずれ情報安全基準値と、湾曲操作量（湾曲操作量情報）に対応する湾曲操作量情報安全基準値と、湾曲形状情報に対応する湾曲形状情報安全基準値と、挿抜捻り情報に対応する挿抜捻り情報安全基準値とを示す。
【００６５】
詳細には、この安全基準値は、ずれ量の許容範囲と、ずれの時間変化（時間積分，時間微分）の許容範囲と、湾曲操作量の最大値と、湾曲形状の最大値と、挿入部２０の挿抜量の最大値と、挿抜量を１回以上時間微分した際（挿入部２０の挿抜速度）の最大値と、挿入部２０の捻り量の最大値と、捻り量を１回以上時間微分した際（挿入部２０の捻り速度）の最大値とを示す。
なおずれ情報と湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜捻り情報とは、例えば後述する指示部１５７によって指示された第１の操作支援情報に必要なパラメータであり、第１の操作支援情報として選択対象となる情報群、つまり選択対象情報群となる。
またずれ情報安全基準値と湾曲操作量情報安全基準値と湾曲形状情報安全基準値と挿抜捻り情報安全基準値とは、選択対象情報群と対応する安全基準値群となる。
【００６６】
安全基準値記録部１４７は、例えば後述する指示部１５７によって指示された第１の操作支援情報に必要なパラメータ（例えばずれ量のみ）の安全基準値のみを記録しても良い。
安全基準値記録部１４７は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００６７】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲操作演算部によって演算された演算結果（湾曲操作量情報）と、湾曲形状演算部７５によって演算された演算結果（湾曲形状情報）との少なくとも一方を基に、操作を支援する情報を示す第１の操作支援情報を取得する第１の操作支援情報取得部１５１を有している。
詳細には、第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状情報と予測情報とを組み合わせて演算することで、第１の操作支援情報を取得する。
【００６８】
さらに詳細には、第１の操作支援情報取得部１５１は、形状ずれ演算部１４３からずれ情報を取得し、ずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。
【００６９】
第１の操作支援情報取得部１５１がずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する場合、第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ情報に含まれる少なくとも１つの情報と、この情報に対応するずれ情報安全基準値とを基に、ずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。詳細には、第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ量と、ずれ量安全基準値とを基に、ずれ量を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する、または、ずれの時間変化と、ずれの時間変化安全基準値とを基に、ずれの時間変化を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。なお第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ量を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報と、ずれの時間変化を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報との両方を取得してもよい。
【００７０】
この時、第１の操作支援情報は、ずれ量がずれ量安全基準値（許容範囲）に対してどの程度の割合かを示す指標であり、ずれ量の安全の程度を示すものである。また第１の操作支援情報は、ずれの時間変化がずれの時間変化安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標であり、ずれの時間変化の安全の程度を示すものである。このように、第１の操作支援情報は、ずれ情報がずれ情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００７１】
第１の操作支援情報取得部１５１は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００７２】
なお第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜捻り情報とに対応する第１の操作支援情報を取得してもよい。
【００７３】
第１の操作支援情報取得部１５１が湾曲操作量情報に対応する第１の支援情報を取得する場合、第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲操作量検出演算機構６１における湾曲操作量情報と、安全基準値記録部１４７における湾曲操作量情報安全基準値とを基に、湾曲操作量情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。
この時、第１の操作支援情報は、湾曲操作量（湾曲操作量情報）が湾曲操作量情報安全基準値（湾曲操作量の最大値）に対してどの程度の割合かを示す指標であり、湾曲操作量（湾曲操作量情報）の時間変化の安全の程度を示すものである。
【００７４】
また第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状情報に対応する第１の支援情報を取得する場合、第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状情報と、安全基準値記録部１４７における湾曲形状情報安全基準値（湾曲形状の最大値）とを基に、湾曲形状情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。
この時、第１の操作支援情報は、湾曲形状情報が湾曲形状情報安全基準値（湾曲形状の最大値）に対してどの程度の割合かを示す指標であり、湾曲形状情報の安全の程度を示すものである。
【００７５】
また第１の操作支援情報取得部１５１が挿抜捻り情報に対応する第１の支援情報を取得する場合、第１の操作支援情報取得部１５１は、挿抜捻り操作検出演算機構１０１における挿抜捻り情報と、安全基準値記録部１４７における挿抜捻り情報安全基準値とを基に、挿抜捻り情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。
この時、第１の操作支援情報は、挿抜捻り情報が挿抜捻り情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標であり、例えば、挿抜量と、挿抜量の時間微分（挿抜速度）と、捻り量と、捻り量の時間微分（捻り速度）とにおける安全の程度を示すものである。
【００７６】
このような第１の操作取得部は、ずれ量に対応する第１の操作支援情報と、ずれの時間変化に対応する第１の操作支援情報と、湾曲操作量情報に対応する第１の操作支援情報と、湾曲形状情報に対応する第１の操作支援情報と、挿抜量に対応する第１の操作支援情報と、挿抜速度に対応する第１の操作支援情報と、捻り量に対応する第１の操作支援情報と、捻り速度に対応する第１の操作支援情報との少なくとも１つを取得する。
つまり第１の操作支援情報取得部１５１は、選択対象情報群と対応する安全基準値群を基に、選択対象情報群の各情報にそれぞれ対応する第１の操作支援情報の少なくとも１つを取得する。
なお第１の操作支援情報取得部１５１は、上述した全ての第１の操作支援情報を取得する必要は無く、例えば後述する指示部１５７によって指示されたパラメータ（例えばずれ量のみ）の第１の操作支援情報のみを取得しても良い。
また例えば、第１の操作支援情報は、少なくとも１つの上述したパラメータ（例えばずれ量のみ）の指標となる。
【００７７】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、ずれ量とずれの時間変化と湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度と予測情報と第１の操作支援情報との少なくとも１つ、詳細には第１の操作支援情報に必要な情報を示すずれ量などのパラメータを記録する情報記録部１５５を有している。情報記録部１５５は、例えば後述する指示部１５７によって指示された所定のタイミングで、例えば指示部１５７によって指示された第１の操作支援情報に必要なパラメータのみを記録しても良い。情報記録部１５５は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００７８】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、湾曲操作量検出演算機構６１における湾曲操作量情報の演算と、湾曲形状検出演算機構７１における湾曲形状情報の演算と、挿抜捻り操作検出演算機構１０１における挿抜捻り情報の演算と、形状予測演算部１４１における予測情報の演算と、形状ずれ演算部１４３におけるずれ情報の演算と、第１の操作支援情報取得部１５１における第１の操作支援情報の演算と、情報記録部１５５の記録と、後述する第２の操作支援情報取得部１６１における第２の操作支援情報の演算との少なくとも１つを所定のタイミングで行うように指示する指示部１５７とを有する。指示部１５７は、図１に示すように、例えば制御装置１９に配設されている。
【００７９】
また図５に示すように、内視鏡システム１０は、第１の操作支援情報取得部１５１が取得した第１の操作支援情報（指標）において、ずれ量とずれの時間変化と湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度とにそれぞれ対応する指標の少なくとも１つがそれぞれの安全基準値を超えたことを指標から判断できた場合、それぞれがそれぞれの安全基準値に収まるように、それぞれをそれぞれの安全基準値に誘導することを示す第２の操作支援情報を取得する第２の操作支援情報取得部１６１を有している。
【００８０】
第２の操作支援情報取得部１６１は、第１の操作支援情報取得部１５１によって取得された第１の操作支援情報を基に、第２の操作支援情報を取得する。そのため、第１の操作支援情報取得部１５１がずれ量に対応する第１の操作支援情報のみを取得した場合、第２の操作支援情報取得部１６１は、第１の操作支援情報を基に、ずれ量に対応する第２の操作支援情報のみを取得することとなる。この場合、第２の支援情報は、ずれ量がずれ量安全基準値に収まるように、ずれ量をずれ量安全基準値に誘導することを示す情報である。
【００８１】
なお第２の操作支援情報は、情報記録部１５５に記録されているパラメータを基にパラメータが安全基準値から外れることを予測した場合、パラメータを安全基準値に収めるための量または方向を有している。つまり第２の操作支援情報は、情報記録部１５５が所定のタイミングで取得するずれ量などのパラメータを基に、ずれ量とずれの時間変化と湾曲操作量情報と湾曲形状情報と挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度とが安全基準から外れると予測される場合、操作を基に戻す旨の情報である。
【００８２】
なお上述したモニタ１６は、湾曲操作量情報と、湾曲形状情報と、挿抜捻り情報と、予測情報と、ずれ情報と、第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報との少なくとも１つを表示する。
【００８３】
次に本実施形態の動作方法について説明する。
図４Ａに示すように、挿入補助具１１３が開口部１１１に配設され、挿入部２０は挿入補助具１１３を介して体腔内に挿入される。
【００８４】
このとき、挿抜捻り操作検出演算機構１０１は、挿入部２０の挿抜量と挿抜速度と捻り量と捻り速度との少なくとも１つを有する挿抜捻り情報を演算する。
【００８５】
また湾曲操作部３７が操作され、湾曲部２３が湾曲する。このとき、湾曲操作量検出演算機構６１は、湾曲操作量情報を演算する。
【００８６】
また湾曲形状検出演算機構７１は、湾曲形状情報を演算する。
次に、形状予測演算部１４１は、湾曲操作量情報を基に、湾曲操作量に対応する湾曲部２３の湾曲形状を予測（推定）し、予測情報を演算する。このとき、形状予測演算部１４１は、湾曲操作量情報に、さらに挿抜捻り情報を加えて予測情報を演算してもよい。
【００８７】
形状ずれ演算部１４３は、湾曲形状情報と予測情報とを基に、ずれ情報を演算する。
【００８８】
なお上記における各種の演算は、指示部１５７によって、所定のタイミングで行われる。
【００８９】
第１の操作支援情報取得部１５１は、形状ずれ演算部１４３からずれ量とずれの時間変化との少なくとも一方を示すずれ情報を取得し、安全基準値記録部１４７からずれ量安全基準値、またはずれの時間変化安全基準値を取得する。そして第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ量とずれ量安全基準値とを基に、例えば、ずれ量を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する、またはずれの時間変化とずれの時間変化安全基準値とを基に、ずれの時間変化を示すずれ情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。この第１の操作支援情報は、ずれ量がずれ量安全基準値（許容範囲）に対してどの程度の割合かを示す指標、またはずれの時間変化がずれの時間変化安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００９０】
また第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲操作量検出演算機構６１から湾曲操作量情報を取得し、安全基準値記録部１４７から湾曲操作量情報安全基準値を取得する。そして第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲操作量情報と湾曲操作量情報安全基準値とを基に、湾曲操作量情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。この時、第１の操作支援情報は、湾曲操作量（湾曲操作量情報）が湾曲操作量情報安全基準値（湾曲操作量の最大値）に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００９１】
また第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状検出演算機構７１から湾曲形状情報を取得し、安全基準値記録部１４７から湾曲形状情報安全基準値を取得する。そして第１の操作支援情報取得部１５１は、湾曲形状情報と湾曲形状情報安全基準値とを基に、湾曲形状情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。この時、第１の操作支援情報は、湾曲形状情報が湾曲形状情報安全基準値（湾曲形状の最大値）に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００９２】
また第１の操作支援情報取得部１５１は、挿抜捻り操作検出演算機構１０１から挿抜捻り情報を取得する。また第１の操作支援情報取得部１５１は、安全基準値記録部１４７から挿抜捻り情報安全基準値を取得する。そして、第１の操作支援情報取得部１５１は、挿抜捻り情報と挿抜捻り情報安全基準値とを基に、挿抜捻り情報に対応する第１の操作支援情報を取得する。このとき、第１の操作支援情報は、挿抜捻り情報が安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標である。
【００９３】
なお第１の操作支援情報取得部１５１は、上述した全ての第１の操作支援情報を取得する必要は無く、指示部１５７によって指示されたパラメータ（例えばずれ量のみ）の第１の操作支援情報のみを取得すれば良い。
そのため第１の操作支援情報取得部１５１は、ずれ情報に対応する第１の操作支援情報と、湾曲操作量情報に対応する第１の操作支援情報と、湾曲形状情報に対応する第１の操作支援情報と、挿抜捻り情報に対応する第１の操作支援情報との少なくとも１つを取得すればよい。第１の操作支援情報取得部１５１は、複数の第１の操作支援情報を算出した場合、それぞれを組み合わせればよい。
【００９４】
次に情報記録部１５５は、ずれ量と、ずれの時間変化と、湾曲操作量情報と、湾曲形状情報と、挿抜捻り情報と、予測情報と、上述した各指標である第１の操作支援情報との少なくとも１つ、詳細には、第１の操作支援情報に必要な情報を所定のタイミングで記録する。
【００９５】
次に第２の操作支援情報取得部１６１は、第１の操作支援情報取得部１５１によって取得された第１の操作支援情報を基に、第２の操作支援情報を取得する。第２の操作支援情報は、例えば挿抜量が挿抜捻り情報安全基準値を超えた場合、挿抜量が挿抜捻り情報安全基準値に収まるような量を示す。この量は、挿抜の操作を相殺したり、挿抜の操作を戻すことを示す量などである。
【００９６】
モニタ１６は、湾曲操作量情報と、挿抜捻り情報と、湾曲形状情報と、第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報と、予測情報と、ずれ情報との少なくとも１つを表示する。
【００９７】
なお上述したように、各種動作は、指示部１５７によって、同時または別個といったように所定のタイミングで行われる。
【００９８】
このように本実施形態では、湾曲操作量情報と湾曲形状情報との少なくとも一方を基に、詳細には、湾曲操作量情報（湾曲部２３を湾曲するための湾曲操作機構３９の湾曲操作量）と、湾曲形状情報（実際に湾曲している湾曲部２３の湾曲形状）と、ずれ情報（湾曲操作量情報と湾曲形状情報とを用いた場合）とを基に、第１の操作支援情報取得部１５１によって第１の操作支援情報を直接的に高精度且つ且つ容易に取得できる。
【００９９】
また本実施形態では、湾曲操作量情報と湾曲形状情報とを用いることで、感圧センサなどを不要にでき、感圧センサの最適化や配置位置やノイズなどを気にすることなく、第１の操作支援情報を容易に取得することができる。また本実施形態では、感圧センサなどを不要にできるために、挿入部２０の先端部を細径にできる。また本実施形態では、さまざまなパラメータの第１の操作支援情報を同時に検出できる。
【０１００】
また本実施形態では、第１の操作支援情報を取得するために、挿入部２０内部に光ファイバ８３ａ，８３ｂを配設するのみで、形状予測演算部１４１や形状ずれ演算部１４３などの光ファイバ８３ａ，８３ｂ以外のデバイスは操作部３０や制御装置１９に配設されている。そのため本実施形態では、挿入部２０を細径にした状態で、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０１】
また本実施形態では、湾曲部２３が上下方向と左右方向との少なくとも一方に湾曲する場合であっても、湾曲操作量検出演算機構６１によって湾曲操作量情報を演算でき、湾曲形状検出演算機構７１によって湾曲形状情報を演算でき、結果的に第１の操作支援情報取得部１５１によって、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０２】
また本実施形態では、形状予測演算部１４１によって、湾曲操作量情報を基に予測情報を演算することで、形状ずれ演算部１４３がずれ情報を演算でき、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０３】
また本実施形態では、形状予測演算部１４１は、湾曲操作量情報に挿抜捻り情報を加えて予測情報を演算することで、より精度の高い予測情報を演算することができ、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０４】
また本実施形態では、湾曲形状情報と予測情報とを基に形状ずれ演算部１４３によってずれ情報を演算でき、高精度の第１の操作支援情報を容易に取得できる。
【０１０５】
また本実施形態では、挿抜捻り情報と、挿抜捻り情報安全基準値とを基に、挿抜捻り情報に対応する第１の操作支援情報を取得することができる。
【０１０６】
また本実施形態では、湾曲操作量検出部６３を操作部３０に配設するとともに、形状検出のための光ファイバ８３を挿入部２０に配設する非常に簡単な構成で、上述した第１の操作支援情報と第２の操作支援情報とを取得することができる。また本実施形態では、上記によって、操作部３０をコンパクト且つ軽量にでき、挿入部２０を細くしても、多様かつ高精度な操作支援情報を取得することができる。このように本実施形態では、非常にシンプルかつコンパクトな構成で、挿入部２０の先端部の感圧情報や挿入部の形状情報等の多様な操作支援情報をオペレータに同時に知らせることができる。これにより本実施形態では、より安全且つ容易な挿入操作及び捻り操作が可能な管状挿入システムをコンパクトにできる。
【０１０７】
また本実施形態では、指示部１５７によって、指示部１５７によって指示されたパラメータの第１の操作支援情報のみを取得することができる。
【０１０８】
また本実施形態では、上述したパラメータごとの第１の操作支援情報を組み合わせることで、より高精度の第１の操作支援情報と第２の操作支援情報とを取得することができる。
【０１０９】
また本実施形態では、第１の操作支援情報を、例えばずれ量などのパラメータがパラメータの安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標とすることで、パラメータの安全の程度を容易に判別することができる。
【０１１０】
また本実施形態では、第１の操作支援情報を基に、第２の操作支援情報を取得することができ、第２の操作支援情報によってパラメータを安全基準値に収めるように誘導でき、パラメータの安全性を確保することができる。
【０１１１】
また本実施形態では、ずれ量などのパラメータを安全基準値に収める量または方向を有している第２の操作支援情報によって、安全に操作するための情報を容易に得ることができ、安全に操作することができる。
【０１１２】
また本実施形態では、モニタ１６が、湾曲操作量情報と、挿抜捻り情報と、湾曲形状情報と、第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報と、予測情報と、ずれ情報との少なくとも１つを表示するため、オペレータにこれら情報を知らせることができる。
【０１１３】
なお本実施形態の内視鏡システム（管状挿入システム）１０は工業用に用いられてもよく、この場合、挿入部２０は管内に挿入される。また内視鏡システム（管状挿入システム）１０は、挿入部２０に限らず、内視鏡１２の鉗子やカテーテルなどに用いられてもよい。内視鏡１２の鉗子では、先端に手術や作業のための操作機構を組み込んだものに、特に有効である。
【０１１４】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【符号の説明】
【０１１５】
１０…内視鏡システム（管状挿入システム）、１２…内視鏡、１４…画像処理装置、１６…モニタ、１８…光源装置、１８ａ…光出射検出装置、１９…制御装置、２０…挿入部、２３…湾曲部、３０…操作部、３７…湾曲操作部、３７ＬＲ…左右湾曲操作ノブ、３７ＵＤ…上下湾曲操作ノブ、３８ＬＲ，３８ＵＤ…操作ワイヤ、３９…湾曲操作機構、６１…湾曲操作量検出演算機構、６３…湾曲操作量検出部、６５…湾曲操作量演算部、６７…被読取部、７１…湾曲形状検出演算機構、７３…湾曲形状検出部、７５…湾曲形状演算部、８３ａ，８３ｂ…光ファイバ、８７…加工領域、１０１…挿抜捻り操作検出演算機構、１０３…挿抜検出部、１０５…挿抜演算部、１０７…被読取部、１１３…挿入補助具、１２３…捻れ検出部、１２５…捻れ演算部、１４１…形状予測演算部、１４３…形状ずれ演算部、１４７…安全基準記録部、１５１…第１の操作支援情報取得部、１５５…情報記録部、１５７…指示部、１６１…第２の操作支援情報取得部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管腔内に挿入され、湾曲する湾曲部を有する挿入部と、
前記湾曲部を湾曲するために前記湾曲部を操作する湾曲操作機構と、
前記湾曲操作機構の操作を検出し、前記操作の量を示す湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量検出演算機構と、
前記湾曲部の湾曲形状を検出し、前記湾曲形状を示す湾曲形状情報を演算する湾曲形状検出演算機構と、
前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報との少なくとも一方を基に、前記湾曲部の操作の支援を示す第１の操作支援情報を取得する第１の操作支援情報取得部と、
を具備することを特徴とする管状挿入システム。
【請求項２】
前記湾曲操作量情報を基に、前記湾曲操作量に対応する前記湾曲部の前記湾曲形状の予測情報を演算する形状予測演算部を有していることを特徴とする請求項１に記載の管状挿入システム。
【請求項３】
前記第１の操作支援情報取得部は、前記湾曲形状情報と前記湾曲形状の前記予測情報とを組み合わせて演算することにより、前記第１の操作支援情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の管状挿入システム。
【請求項４】
前記湾曲部の前記湾曲形状と、前記湾曲操作量情報を基に予測した前記湾曲部の前記湾曲形状との差であるずれ量と、前記ずれ量を１回以上時間積分した情報と、前記ずれ量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む情報をずれ情報と定義したときに、
前記湾曲形状情報と前記湾曲形状の前記予測情報とを基に、前記ずれ情報を演算する形状ずれ演算部を有していることを特徴とする請求項３に記載の管状挿入システム。
【請求項５】
前記第１の操作支援情報取得部は、前記形状ずれ演算部から前記ずれ情報を取得し、前記ずれ情報に対応する前記第１の操作支援情報を取得することを特徴とする請求項４に記載の管状挿入システム。
【請求項６】
前記第１の操作支援情報取得部は、前記ずれ情報に含まれる少なくとも１つの情報と、この情報に対応するずれ情報安全基準値とを基に、前記ずれ情報に対応する前記第１の操作支援情報を取得する請求項５に記載の管状挿入システム。
【請求項７】
前記第１の操作支援情報取得部は、
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲操作量情報に対応する湾曲操作量情報安全基準値と、
前記湾曲形状情報と、前記湾曲形状情報に対応する湾曲形状情報安全基準値と、
を基に、前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報とにそれぞれ対応する前記第１の操作支援情報の少なくとも１つを取得し、
前記ずれ情報安全基準値と、前記湾曲操作量情報安全基準値と、前記湾曲形状情報安全基準値とにおいて、前記第１の操作支援情報に必要な安全基準値を記録する安全基準値記録部を有していることを特徴とする請求項６に記載の管状挿入システム。
【請求項８】
前記ずれ情報と前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報と前記湾曲形状の前記予測情報と前記第１の操作支援情報との少なくとも１つを所定のタイミングで記録する情報記録部と、
前記湾曲操作量検出演算機構における前記湾曲操作量情報の演算と、前記湾曲形状検出演算機構における前記湾曲形状情報の演算と、前記形状予測演算部における前記予測情報の演算と、前記形状ずれ演算部における前記ずれ情報の演算と、前記第１の操作支援情報取得部における前記第１の操作支援情報の取得との少なくとも１つを所定のタイミングで行うように指示する指示部と、
を有することを特徴とする請求項７に記載の管状挿入システム。
【請求項９】
前記第１の操作支援情報は、
前記ずれ情報が前記ずれ情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
前記湾曲操作量情報が前記湾曲操作量情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
前記湾曲形状情報が前記湾曲形状情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と
の少なくとも１つを示し、
前記ずれ情報と前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報とにそれぞれ対応する指標の少なくとも１つがそれぞれの安全基準値に収まるように、それぞれをそれぞれの安全基準値に誘導することを示す第２の操作支援情報を取得する第２の操作支援情報取得部を有していることを特徴とする請求項８に記載の管状挿入システム。
【請求項１０】
前記第２の操作支援情報は、前記情報記録部に記録されているパラメータを基にパラメータが安全基準値から外れることを予測した場合、パラメータを安全基準値に収めるための量または方向を有することを特徴とする請求項９に記載の管状挿入システム。
【請求項１１】
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲形状情報と、前記予測情報と、前記ずれ情報と、前記第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報との少なくとも１つを表示する表示部を有することを特徴とする請求項１０に記載の管状挿入システム。
【請求項１２】
前記挿入部の挿抜操作と捻り操作との少なくとも一方を検出し、検出した前記挿抜操作と前記捻り操作との少なくとも一方を示す挿抜捻り情報を演算する前記挿抜捻り操作検出演算機構を有していることを特徴とする請求項２に記載の管状挿入システム。
【請求項１３】
前記挿入部の挿抜量と、前記挿抜量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む情報を挿抜情報と定義し、前記挿入部の捻り方向を含む捻り量と、前記捻り量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む情報を捻り情報、と定義したときに、
前記挿抜捻り情報は、前記挿抜情報と前記捻り情報との少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１２に記載の管状挿入システム。
【請求項１４】
前記第１の操作支援情報取得部は、
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲操作量情報に対応する湾曲操作量情報安全基準値と、
前記湾曲形状情報と、前記湾曲形状情報に対応する湾曲形状情報安全基準値と、
前記挿抜捻り情報と、前記挿抜捻り情報に対応する挿抜捻り情報安全基準値と、
を選択対象情報群と対応する安全基準値群とし、
前記選択対象情報群と対応する前記安全基準値群を基に、前記選択対象情報群の各情報にそれぞれ対応する前記第１の操作支援情報の少なくとも１つを取得することを特徴とする請求項１３に記載の管状挿入システム。
【請求項１５】
前記湾曲部の前記湾曲形状と、前記湾曲操作量情報を基に予測した前記湾曲部の前記湾曲形状との差であるずれ量と、前記ずれ量を１回以上時間積分した情報と、前記ずれ量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む情報をずれ情報と定義したときに、
前記湾曲形状情報と前記湾曲形状の前記予測情報とを基に、前記ずれ情報を演算する形状ずれ演算部さらに具備し、
前記選択対象情報群に更に前記ずれ情報を含み、前記対応する前記安全基準値群にずれ情報安全基準値を含むことを特徴とする請求項１４に記載の管状挿入システム。
【請求項１６】
前記ずれ情報安全基準値と、前記湾曲操作量情報安全基準値と、前記湾曲形状情報安全基準値と、前記挿抜捻り情報安全基準値とにおいて、前記第１の操作支援情報に必要な安全基準値を記録する安全基準値記録部を有していることを特徴とする請求項１５に記載の管状挿入システム。
【請求項１７】
前記ずれ情報と前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報と前記挿抜捻り情報と前記湾曲形状の前記予測情報と前記第１の操作支援情報との少なくとも１つを所定のタイミングで記録する情報記録部と、
前記湾曲操作量検出演算機構における前記湾曲操作量情報の演算と、前記湾曲形状検出演算機構における前記湾曲形状情報の演算と、前記挿抜捻り操作検出演算機構における前記挿抜捻り情報の演算と、前記形状予測演算部における前記予測情報の演算と、前記形状ずれ演算部における前記ずれ情報の演算と、前記第１の操作支援情報取得部における前記第１の操作支援情報の取得との少なくとも１つを所定のタイミングで行うように指示する指示部と、
を有することを特徴とする請求項１６に記載の管状挿入システム。
【請求項１８】
前記第１の操作支援情報は、
前記ずれ情報が前記ずれ情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
前記湾曲操作量情報が前記湾曲操作量情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
前記湾曲形状情報が前記湾曲形状情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と
前記挿抜捻り情報が前記挿抜捻り情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
の少なくとも１つを示し、
前記ずれ情報と前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報と前記挿抜捻り情報とにそれぞれ対応する指標の少なくとも１つがそれぞれの安全基準値に収まるように、それぞれをそれぞれの安全基準値に誘導することを示す第２の操作支援情報を取得する第２の操作支援情報取得部を有していることを特徴とする請求項１７に記載の管状挿入システム。
【請求項１９】
前記第２の操作支援情報は、前記情報記録部に記録されているパラメータを基にパラメータが安全基準値から外れることを予測した場合、パラメータを安全基準値に収めるための量または方向を有することを特徴とする請求項１８に記載の管状挿入システム。
【請求項２０】
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲形状情報と、前記挿抜捻り情報と、前記予測情報と、前記ずれ情報と、前記第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報との少なくとも１つを表示する表示部を有することを特徴とする請求項１９に記載の管状挿入システム。
【請求項２１】
前記挿抜捻り操作検出演算機構は、
前記挿入部の挿抜を検出する挿抜検出部と、前記挿抜検出部の検出結果を基に前記挿抜量と前記挿抜量を１回以上時間微分した情報とを演算する挿抜演算部と、を有する挿抜機構と、
前記挿入部の捻れを検出する捻れ検出部と、前記捻れ検出部の検出結果を基に前記捻り量と前記捻り量を１回以上時間微分した情報とを演算する捻れ演算部と、を有する捻れ機構と、
の少なくとも一方を有していることを特徴とする請求項１３に記載の管状挿入システム。
【請求項２２】
前記挿抜検出部は、前記挿入部に形成され前記挿入部と共に移動する被読取部を読み取ることで前記挿入部の挿抜を検出し、
前記捻れ検出部は、前記被読取部を読み取ることで前記挿入部の捻れを検出し、
前記挿抜検出部と前記捻れ検出部とは、前記挿入部が開口部を介して前記管内に挿入される際に前記開口部に配設される挿入補助具に配設されることを特徴とする請求項２１に記載の管状挿入システム。
【請求項２３】
前記挿入部と接触し、前記挿入部が挿入された際に回転する挿入回転体と、
前記挿入部と接触し、前記挿入部が捻られた際に回転する捻れ回転体と、
をさらに有し、
前記挿入回転体と前記捻れ回転体とは、前記挿入部が開口部を介して体腔内に挿入される際に前記開口部に配設される挿入補助具に配設され、
前記挿入検出部は、前記挿入回転体の回転を検出することで前記挿入部の挿抜を検出し、
前記捻れ検出部は、捻れ回転体の回転を検出することで前記挿入部の捻れを検出することを特徴とする請求項２２に記載の管状挿入システム。
【請求項２４】
前記形状予測演算部は、前記湾曲操作量情報に、さらに、前記挿抜捻り情報を加えて、前記湾曲形状の予測情報を演算することを特徴とする請求項１２に記載の管状挿入システム。
【請求項２５】
前記湾曲操作量検出演算機構は、前記湾曲部が一方向に湾曲する際の前記湾曲操作機構の一方向における一方向湾曲操作量と、前記湾曲部が前記一方向とに直交する他方向とに湾曲する際の前記湾曲操作機構の他方向における他方向湾曲操作量との少なくとも一方を検出し、
前記湾曲形状検出演算機構は、前記湾曲部が一方向に湾曲する際の前記湾曲形状と、前記湾曲部が他方向に湾曲する際の前記湾曲形状との少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項１に記載の管状挿入システム。
【請求項２６】
前記湾曲操作量検出演算機構は、
前記湾曲操作機構の前記湾曲操作量を検出する湾曲操作量検出部と、
前記湾曲操作量操作検出部の検出結果を基に前記湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量演算部と、
を有することを特徴とする請求項２５に記載の管状挿入システム。
【請求項２７】
前記湾曲操作機構は、前記湾曲部と接続している操作ワイヤと、前記湾曲部を湾曲するために前記操作ワイヤを操作する操作部とを有し、
前記湾曲操作量検出部は、前記操作ワイヤの移動または前記操作部の回動を検出することを特徴とする請求項２６に記載の管状挿入システム。
【請求項２８】
前記湾曲形状検出演算機構は、
前記挿入部の長手方向に沿って線状に配設され、湾曲可能で、湾曲することで特性が変化する線状部材と、
前記湾曲部が湾曲することに伴い前記線状部材が湾曲した際に、前記線状部材の特性を基に前記湾曲形状を検出する湾曲形状検出部と、
前記湾曲形状検出部の検出結果を基に、実際に湾曲している前記湾曲部の前記湾曲形状を演算する湾曲形状演算部と、
を有していることを特徴とする請求項２５に記載の管状挿入システム。
【請求項２９】
前記湾曲形状検出演算機構は、光を出射する光源をさらに有し、
前記線状部材は、前記光源から出射された前記光を前記挿入部の長手方向に沿って導光可能な導光部材であり、
前記線状部材は、導光する前記光の光学特性を前記挿入部の湾曲状態に応じて変化させる光学特性変化部を、前記挿入部の湾曲を検出すべき箇所近傍にて有し、
前記湾曲形状検出部は、前記光学特性変化部が前記光学特性を変化させた際に、変化した前記光学特性を基に、前記湾曲形状を検出することを特徴とする請求項２８に記載の管状挿入システム。
【請求項３０】
前記線状部材は、湾曲することで電気特性が変化することを特徴とする請求項２９に記載の管状挿入システム。
【請求項３１】
前記線状部材は、前記挿入部の長手方向に沿って少なく１つの歪みゲージまたはジャイロセンサを有していることを特徴とする請求項２５に記載の管状挿入システム。
【請求項３２】
前記第１の操作支援情報取得部は、
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲操作量情報に対応する湾曲操作量情報安全基準値と、
前記湾曲形状情報と、前記湾曲形状情報に対応する湾曲形状情報安全基準値と、
を基に、前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報にそれぞれ対応する前記第１の操作支援情報の少なくとも１つを取得することを特徴とする請求項１に記載の管状挿入システム。
【請求項１】
管腔内に挿入され、湾曲する湾曲部を有する挿入部と、
前記湾曲部を湾曲するために前記湾曲部を操作する湾曲操作機構と、
前記湾曲操作機構の操作を検出し、前記操作の量を示す湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量検出演算機構と、
前記湾曲部の湾曲形状を検出し、前記湾曲形状を示す湾曲形状情報を演算する湾曲形状検出演算機構と、
前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報との少なくとも一方を基に、前記湾曲部の操作の支援を示す第１の操作支援情報を取得する第１の操作支援情報取得部と、
を具備することを特徴とする管状挿入システム。
【請求項２】
前記湾曲操作量情報を基に、前記湾曲操作量に対応する前記湾曲部の前記湾曲形状の予測情報を演算する形状予測演算部を有していることを特徴とする請求項１に記載の管状挿入システム。
【請求項３】
前記第１の操作支援情報取得部は、前記湾曲形状情報と前記湾曲形状の前記予測情報とを組み合わせて演算することにより、前記第１の操作支援情報を取得することを特徴とする請求項２に記載の管状挿入システム。
【請求項４】
前記湾曲部の前記湾曲形状と、前記湾曲操作量情報を基に予測した前記湾曲部の前記湾曲形状との差であるずれ量と、前記ずれ量を１回以上時間積分した情報と、前記ずれ量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む情報をずれ情報と定義したときに、
前記湾曲形状情報と前記湾曲形状の前記予測情報とを基に、前記ずれ情報を演算する形状ずれ演算部を有していることを特徴とする請求項３に記載の管状挿入システム。
【請求項５】
前記第１の操作支援情報取得部は、前記形状ずれ演算部から前記ずれ情報を取得し、前記ずれ情報に対応する前記第１の操作支援情報を取得することを特徴とする請求項４に記載の管状挿入システム。
【請求項６】
前記第１の操作支援情報取得部は、前記ずれ情報に含まれる少なくとも１つの情報と、この情報に対応するずれ情報安全基準値とを基に、前記ずれ情報に対応する前記第１の操作支援情報を取得する請求項５に記載の管状挿入システム。
【請求項７】
前記第１の操作支援情報取得部は、
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲操作量情報に対応する湾曲操作量情報安全基準値と、
前記湾曲形状情報と、前記湾曲形状情報に対応する湾曲形状情報安全基準値と、
を基に、前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報とにそれぞれ対応する前記第１の操作支援情報の少なくとも１つを取得し、
前記ずれ情報安全基準値と、前記湾曲操作量情報安全基準値と、前記湾曲形状情報安全基準値とにおいて、前記第１の操作支援情報に必要な安全基準値を記録する安全基準値記録部を有していることを特徴とする請求項６に記載の管状挿入システム。
【請求項８】
前記ずれ情報と前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報と前記湾曲形状の前記予測情報と前記第１の操作支援情報との少なくとも１つを所定のタイミングで記録する情報記録部と、
前記湾曲操作量検出演算機構における前記湾曲操作量情報の演算と、前記湾曲形状検出演算機構における前記湾曲形状情報の演算と、前記形状予測演算部における前記予測情報の演算と、前記形状ずれ演算部における前記ずれ情報の演算と、前記第１の操作支援情報取得部における前記第１の操作支援情報の取得との少なくとも１つを所定のタイミングで行うように指示する指示部と、
を有することを特徴とする請求項７に記載の管状挿入システム。
【請求項９】
前記第１の操作支援情報は、
前記ずれ情報が前記ずれ情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
前記湾曲操作量情報が前記湾曲操作量情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
前記湾曲形状情報が前記湾曲形状情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と
の少なくとも１つを示し、
前記ずれ情報と前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報とにそれぞれ対応する指標の少なくとも１つがそれぞれの安全基準値に収まるように、それぞれをそれぞれの安全基準値に誘導することを示す第２の操作支援情報を取得する第２の操作支援情報取得部を有していることを特徴とする請求項８に記載の管状挿入システム。
【請求項１０】
前記第２の操作支援情報は、前記情報記録部に記録されているパラメータを基にパラメータが安全基準値から外れることを予測した場合、パラメータを安全基準値に収めるための量または方向を有することを特徴とする請求項９に記載の管状挿入システム。
【請求項１１】
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲形状情報と、前記予測情報と、前記ずれ情報と、前記第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報との少なくとも１つを表示する表示部を有することを特徴とする請求項１０に記載の管状挿入システム。
【請求項１２】
前記挿入部の挿抜操作と捻り操作との少なくとも一方を検出し、検出した前記挿抜操作と前記捻り操作との少なくとも一方を示す挿抜捻り情報を演算する前記挿抜捻り操作検出演算機構を有していることを特徴とする請求項２に記載の管状挿入システム。
【請求項１３】
前記挿入部の挿抜量と、前記挿抜量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む情報を挿抜情報と定義し、前記挿入部の捻り方向を含む捻り量と、前記捻り量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む情報を捻り情報、と定義したときに、
前記挿抜捻り情報は、前記挿抜情報と前記捻り情報との少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１２に記載の管状挿入システム。
【請求項１４】
前記第１の操作支援情報取得部は、
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲操作量情報に対応する湾曲操作量情報安全基準値と、
前記湾曲形状情報と、前記湾曲形状情報に対応する湾曲形状情報安全基準値と、
前記挿抜捻り情報と、前記挿抜捻り情報に対応する挿抜捻り情報安全基準値と、
を選択対象情報群と対応する安全基準値群とし、
前記選択対象情報群と対応する前記安全基準値群を基に、前記選択対象情報群の各情報にそれぞれ対応する前記第１の操作支援情報の少なくとも１つを取得することを特徴とする請求項１３に記載の管状挿入システム。
【請求項１５】
前記湾曲部の前記湾曲形状と、前記湾曲操作量情報を基に予測した前記湾曲部の前記湾曲形状との差であるずれ量と、前記ずれ量を１回以上時間積分した情報と、前記ずれ量を１回以上時間微分した情報との少なくとも１つを含む情報をずれ情報と定義したときに、
前記湾曲形状情報と前記湾曲形状の前記予測情報とを基に、前記ずれ情報を演算する形状ずれ演算部さらに具備し、
前記選択対象情報群に更に前記ずれ情報を含み、前記対応する前記安全基準値群にずれ情報安全基準値を含むことを特徴とする請求項１４に記載の管状挿入システム。
【請求項１６】
前記ずれ情報安全基準値と、前記湾曲操作量情報安全基準値と、前記湾曲形状情報安全基準値と、前記挿抜捻り情報安全基準値とにおいて、前記第１の操作支援情報に必要な安全基準値を記録する安全基準値記録部を有していることを特徴とする請求項１５に記載の管状挿入システム。
【請求項１７】
前記ずれ情報と前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報と前記挿抜捻り情報と前記湾曲形状の前記予測情報と前記第１の操作支援情報との少なくとも１つを所定のタイミングで記録する情報記録部と、
前記湾曲操作量検出演算機構における前記湾曲操作量情報の演算と、前記湾曲形状検出演算機構における前記湾曲形状情報の演算と、前記挿抜捻り操作検出演算機構における前記挿抜捻り情報の演算と、前記形状予測演算部における前記予測情報の演算と、前記形状ずれ演算部における前記ずれ情報の演算と、前記第１の操作支援情報取得部における前記第１の操作支援情報の取得との少なくとも１つを所定のタイミングで行うように指示する指示部と、
を有することを特徴とする請求項１６に記載の管状挿入システム。
【請求項１８】
前記第１の操作支援情報は、
前記ずれ情報が前記ずれ情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
前記湾曲操作量情報が前記湾曲操作量情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
前記湾曲形状情報が前記湾曲形状情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と
前記挿抜捻り情報が前記挿抜捻り情報安全基準値に対してどの程度の割合かを示す指標と、
の少なくとも１つを示し、
前記ずれ情報と前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報と前記挿抜捻り情報とにそれぞれ対応する指標の少なくとも１つがそれぞれの安全基準値に収まるように、それぞれをそれぞれの安全基準値に誘導することを示す第２の操作支援情報を取得する第２の操作支援情報取得部を有していることを特徴とする請求項１７に記載の管状挿入システム。
【請求項１９】
前記第２の操作支援情報は、前記情報記録部に記録されているパラメータを基にパラメータが安全基準値から外れることを予測した場合、パラメータを安全基準値に収めるための量または方向を有することを特徴とする請求項１８に記載の管状挿入システム。
【請求項２０】
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲形状情報と、前記挿抜捻り情報と、前記予測情報と、前記ずれ情報と、前記第１の操作支援情報と、第２の操作支援情報との少なくとも１つを表示する表示部を有することを特徴とする請求項１９に記載の管状挿入システム。
【請求項２１】
前記挿抜捻り操作検出演算機構は、
前記挿入部の挿抜を検出する挿抜検出部と、前記挿抜検出部の検出結果を基に前記挿抜量と前記挿抜量を１回以上時間微分した情報とを演算する挿抜演算部と、を有する挿抜機構と、
前記挿入部の捻れを検出する捻れ検出部と、前記捻れ検出部の検出結果を基に前記捻り量と前記捻り量を１回以上時間微分した情報とを演算する捻れ演算部と、を有する捻れ機構と、
の少なくとも一方を有していることを特徴とする請求項１３に記載の管状挿入システム。
【請求項２２】
前記挿抜検出部は、前記挿入部に形成され前記挿入部と共に移動する被読取部を読み取ることで前記挿入部の挿抜を検出し、
前記捻れ検出部は、前記被読取部を読み取ることで前記挿入部の捻れを検出し、
前記挿抜検出部と前記捻れ検出部とは、前記挿入部が開口部を介して前記管内に挿入される際に前記開口部に配設される挿入補助具に配設されることを特徴とする請求項２１に記載の管状挿入システム。
【請求項２３】
前記挿入部と接触し、前記挿入部が挿入された際に回転する挿入回転体と、
前記挿入部と接触し、前記挿入部が捻られた際に回転する捻れ回転体と、
をさらに有し、
前記挿入回転体と前記捻れ回転体とは、前記挿入部が開口部を介して体腔内に挿入される際に前記開口部に配設される挿入補助具に配設され、
前記挿入検出部は、前記挿入回転体の回転を検出することで前記挿入部の挿抜を検出し、
前記捻れ検出部は、捻れ回転体の回転を検出することで前記挿入部の捻れを検出することを特徴とする請求項２２に記載の管状挿入システム。
【請求項２４】
前記形状予測演算部は、前記湾曲操作量情報に、さらに、前記挿抜捻り情報を加えて、前記湾曲形状の予測情報を演算することを特徴とする請求項１２に記載の管状挿入システム。
【請求項２５】
前記湾曲操作量検出演算機構は、前記湾曲部が一方向に湾曲する際の前記湾曲操作機構の一方向における一方向湾曲操作量と、前記湾曲部が前記一方向とに直交する他方向とに湾曲する際の前記湾曲操作機構の他方向における他方向湾曲操作量との少なくとも一方を検出し、
前記湾曲形状検出演算機構は、前記湾曲部が一方向に湾曲する際の前記湾曲形状と、前記湾曲部が他方向に湾曲する際の前記湾曲形状との少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項１に記載の管状挿入システム。
【請求項２６】
前記湾曲操作量検出演算機構は、
前記湾曲操作機構の前記湾曲操作量を検出する湾曲操作量検出部と、
前記湾曲操作量操作検出部の検出結果を基に前記湾曲操作量情報を演算する湾曲操作量演算部と、
を有することを特徴とする請求項２５に記載の管状挿入システム。
【請求項２７】
前記湾曲操作機構は、前記湾曲部と接続している操作ワイヤと、前記湾曲部を湾曲するために前記操作ワイヤを操作する操作部とを有し、
前記湾曲操作量検出部は、前記操作ワイヤの移動または前記操作部の回動を検出することを特徴とする請求項２６に記載の管状挿入システム。
【請求項２８】
前記湾曲形状検出演算機構は、
前記挿入部の長手方向に沿って線状に配設され、湾曲可能で、湾曲することで特性が変化する線状部材と、
前記湾曲部が湾曲することに伴い前記線状部材が湾曲した際に、前記線状部材の特性を基に前記湾曲形状を検出する湾曲形状検出部と、
前記湾曲形状検出部の検出結果を基に、実際に湾曲している前記湾曲部の前記湾曲形状を演算する湾曲形状演算部と、
を有していることを特徴とする請求項２５に記載の管状挿入システム。
【請求項２９】
前記湾曲形状検出演算機構は、光を出射する光源をさらに有し、
前記線状部材は、前記光源から出射された前記光を前記挿入部の長手方向に沿って導光可能な導光部材であり、
前記線状部材は、導光する前記光の光学特性を前記挿入部の湾曲状態に応じて変化させる光学特性変化部を、前記挿入部の湾曲を検出すべき箇所近傍にて有し、
前記湾曲形状検出部は、前記光学特性変化部が前記光学特性を変化させた際に、変化した前記光学特性を基に、前記湾曲形状を検出することを特徴とする請求項２８に記載の管状挿入システム。
【請求項３０】
前記線状部材は、湾曲することで電気特性が変化することを特徴とする請求項２９に記載の管状挿入システム。
【請求項３１】
前記線状部材は、前記挿入部の長手方向に沿って少なく１つの歪みゲージまたはジャイロセンサを有していることを特徴とする請求項２５に記載の管状挿入システム。
【請求項３２】
前記第１の操作支援情報取得部は、
前記湾曲操作量情報と、前記湾曲操作量情報に対応する湾曲操作量情報安全基準値と、
前記湾曲形状情報と、前記湾曲形状情報に対応する湾曲形状情報安全基準値と、
を基に、前記湾曲操作量情報と前記湾曲形状情報にそれぞれ対応する前記第１の操作支援情報の少なくとも１つを取得することを特徴とする請求項１に記載の管状挿入システム。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図２Ｄ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１５５２１（Ｐ２０１２−１１５５２１Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６８５８６（Ｐ２０１０−２６８５８６）
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１日（２０１０．１２．１）
【出願人】（３０４０５０９２３）オリンパスメディカルシステムズ株式会社 (1,905)
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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