CN100525699C - 弯曲控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种弯曲控制装置，在内窥镜的插入部的前端侧设置有进行摄像的摄像部和自由弯曲的弯曲部，弯曲指示操作部进行对弯曲部的弯曲指示操作。弯曲控制部根据弯曲指示操作部的弯曲指示操作进行上述弯曲部的弯曲控制。作为进行弯曲控制部的弯曲控制动作的弯曲控制模式，具有：进行与由摄像部所摄像的第1图像对应的弯曲控制的第1弯曲控制模式，以及进行与显示插入部的前端侧的第2图像对应的弯曲控制的第2弯曲控制模式。

Description

弯曲控制装置

技术领域

本发明涉及对设置在插入到体腔内的内窥镜的插入部内的弯曲部进行弯曲控制的弯曲控制装置。

背景技术

近年来，内窥镜在医疗领域和其他领域中被广泛采用。并且，在内窥镜的插入部内，在前端部的基端附近设置有弯曲部，以便也能顺利地插入到弯曲的体腔内。然后，手术医生在操作使弯曲部弯曲的方向的情况下，对设置在操作部等上的弯曲操作旋钮进行弯曲操作，在日本特开2003—245246号公报所公开的电动弯曲方式的内窥镜的情况下，对操纵杆等进行弯曲操作。

在现有例中，在使弯曲部弯曲的情况下，根据由设置在插入部的前端部的摄像元件等所摄像的内窥镜图像的观察结果来进行。即，根据在哪个方向具有内窥镜图像中的表示消化道等的管腔部分的图像部分，来决定使弯曲部弯曲的方向。

在前端部的规定方向上安装有摄像元件，在把由摄像元件所摄像的内窥镜图像显示在监视器等的显示单元上的情况下，使内窥镜图像的上方向与弯曲部的上下、左右方向中的上方向一致来进行显示。

因此，通过确认在内窥镜图像中，在上下、左右的哪个方向具有表示管腔部分的显示较暗的图像部分，来决定使弯曲部弯曲的方向。

另一方面，为了更顺利地插入内窥镜的插入部，有时显示插入到体腔内的插入部的插入形状。

例如，在日本特开2000—79087号公报中公开了一种显示内窥镜图像和插入形状的内窥镜系统。

在日本特开2000—79087号公报中，显示内窥镜图像和插入形状的图像，然而在该现有例中，在使弯曲部弯曲的情况下，根据内窥镜图像进行弯曲操作，插入形状的图像用作该内窥镜图像的辅助图像。

另一方面，在内窥镜图像中不知道管腔方向的情况下，当能根据插入形状的图像等的其他显示图像进行弯曲操作和与该弯曲操作对应的弯曲部的弯曲控制时，更容易进行插入等的作业，非常便利。

然而，在现有例中，由于不知道例如插入形状等的显示图像与插入部的前端侧的方向的关系，因而实质上无法做到根据显示图像使弯曲部进行弯曲，以便向管腔的深部侧进行插入等。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而作成的，本发明的目的是提供一种除了能进行与内窥镜图像对应的弯曲控制以外，还能进行与表示插入部的前端侧的其他图像对应的弯曲控制的弯曲控制装置。

本发明的弯曲控制装置的特征在于，该弯曲控制装置具有：弯曲指示操作部，其对具有插入部的内窥镜中的弯曲部进行弯曲指示操作，所述插入部在前端侧设置有进行摄像的摄像部和自由弯曲的上述弯曲部；以及弯曲控制部，其根据上述弯曲指示操作部的弯曲指示操作进行上述弯曲部的弯曲控制；作为进行上述弯曲控制部的弯曲控制动作的弯曲控制模式，具有：第1弯曲控制模式，其进行与由上述摄像部所摄像的第1图像对应的弯曲控制；以及第2弯曲控制模式，其进行与显示上述插入部的前端侧的第2图像对应的弯曲控制。

根据上述结构，除了基于由摄像部所摄像的与内窥镜图像相当的第1图像的第1弯曲控制模式以外，还可在与至少显示插入部的前端侧的X射线透视图像、插入形状显示图像等的第2图像对应的第2弯曲控制模式下进行弯曲控制，可提高操作性。

附图说明

图1是具有本发明的实施例1的内窥镜装置的整体结构图。

图2是示出内窥镜的插入部的前端侧的结构的纵剖面图。

图3是示出实施例1的弯曲控制装置的结构的方框图。

图4是示出操作部周边的结构的外观图。

图5是示出显示在高清晰监视器上的2个图像的图。

图6是示出插入到体腔内的内窥镜的插入部的状态的图。

图7是将图6的前端部附近放大后的概略图。

图8是示出图7的插入状态下的内窥镜图像的图。

图9是示出使图7的插入部的前端部向右旋转90度的状态的图。

图10是示出图9的插入状态下的内窥镜图像的图。

图11是示出使图9的插入部的前端部再向右旋转90度的状态的图。

图12是示出实施例1中的弯曲控制过程的流程图。

图13是示出第1变形例的内窥镜装置的结构的一部分的方框图。

图14是示出第2变形例的内窥镜装置的结构的一部分的方框图。

图15A是示出第3变形例中的伴随弯曲用标志进行显示的显示例的图。

图15B是示出图15A中的变形例的弯曲用标志的显示例的图。

图16是示出第4变形例中的伴随弯曲用标志进行显示的显示例的图。

图17是示出第5变形例中的伴随弯曲用标志进行显示的显示例的图。

图18是示出具有本发明的实施例2的内窥镜装置的结构图。

图19是示出方向传感器的结构的图。

图20是示出具有本发明的实施例3的内窥镜装置的概略的结构图。

图21是示出弯曲控制装置的与CT图像对应的弯曲模式时的动作内容的流程图。

图22是示出图21中的图像显示参数的取得动作内容的流程图。

图23A是示出检测插入部的扭转等的旋转量来进行弯曲控制的动作内容的流程图。

图23B是手术医生与由该手术医生进行弯曲指示操作的遥控器的位置关系的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施例进行说明。

(实施例1)

参照图1至图14对本发明的实施例1进行说明。

如图1所示，具有本发明的实施例1的内窥镜装置1具有：插入到体腔内等的内窥镜2，以及影像处理器6，该影像处理器6内置有：把照明光提供给该内窥镜2的光源部3、对内置于内窥镜2中的摄像单元进行信号处理的信号处理部4、以及进行内窥镜2的弯曲部的弯曲控制的弯曲控制装置5等。

该内窥镜装置1还具有：进行设置在内窥镜2内的插入形状检测线圈(以下简称为UPD线圈)的位置检测的UPD线圈单元7、根据来自该UPD线圈单元7的检测信号来生成内窥镜2的插入形状图像的插入形状检测装置(UPD装置)8、将由摄像单元所摄像的内窥镜图像和UPD装置8的插入形状检测图像(UPD图像)进行混合的图像混合器9、以及以16:9的长宽比显示由该图像混合器9所混合的2个图像的高品质电视监视器等的高清晰监视器10。

内窥镜2具有：插入到体腔内的细长的插入部11、设置在该插入部11的后端的操作部12、以及从该操作部12延伸的通用连接缆13，该通用连接缆13的后端的连接器14与影像处理器6自由拆装地连接。

并且，插入部11具有：设置在前端的硬质的前端部15、与该前端部15的后端邻接而自由弯曲地设置的弯曲部16、以及从该弯曲部16的后端延伸到操作部12的前端的具有挠性的挠性管部17。

在操作部12内设置有：对上述弯曲部16进行弯曲方向和弯曲角度的指示操作的弯曲用操纵杆18、进行弯曲模式的选择(切换)的弯曲模式选择开关19、以及进行静态图像显示等的指示操作的镜体开关20。

在该内窥镜2的插入部11内等插通有传送照明光的导光路21，该导光路21的后端从连接器14突出而成为照明光的入射端面。

内置于光源部3中的灯具22的照明光经过光圈23和集光镜头24入射到该入射端面上。另外，灯具22使用从灯具驱动电路25所提供的灯具驱动电源来进行亮灯，产生照明光。

并且，光圈23由光圈控制电路26控制使照明光通过的数值孔径(光圈量)。

由导光路21所传送的照明光从固定在插入部11的前端部15的导光路前端面进一步经过安装在照明窗上的照明镜头27(参照图7)出射到外部，对体腔内的患部等进行照明。

如图2所示，在前端部15上(与照明窗邻接)设置有观察窗，在该观察窗上安装有摄像单元31。

该摄像单元31具有：安装在镜头框上的物镜32、在该物镜32的成像位置配置有其摄像面的作为摄像元件的电荷耦合元件(简称为CCD)33、以及配置在该CCD 33的背面侧并安装有形成放大器等的电子元件的电路基板34。

而且，前端侧与电路基板34等连接的电缆35在插入部11内等插通，其后端侧如图1所示经过连接器14的电接点与构成信号处理部4的CCD驱动电路36和影像处理电路37连接。

CCD驱动电路36产生CCD驱动信号，并把该CCD驱动信号施加给CCD 33。CCD 33由于CCD驱动信号的施加而将成像在摄像面上的光学像进行光电转换，作为CCD输出信号进行输出。

该CCD输出信号被输入到影像处理电路37，影像处理电路37生成由CCD 33所摄像的内窥镜图像的影像信号。然后，该影像信号经过图像混合器9被输出到高清晰监视器10，例如如图5所示，在高清晰监视器10的显示画面上显示内窥镜图像Ia。

并且，该影像信号被输入到光圈控制电路26，该光圈控制电路26将该影像信号的亮度信号分量以规定周期求积分等来计算平均亮度。并且，该光圈控制电路26把从该平均亮度的信号中减去与适当亮度相当的基准值后的差的信号作为光圈控制信号施加给光圈23，调整该光圈23的数值孔径。然后，进行自动调光，以使通过光圈23的照明光量达到基准值。

如图2所示，在插入部11内设置有处置器具用通道38，该处置器具用通道38的后端侧与设置在操作部12的前端附近的处置器具插入口39连通。

并且，在该插入部11内例如以规定间隔配置有UPD线圈41，与UPD线圈41连接的信号线42如图1所示经过连接器14的电接点与设置在影像处理器6内的UPD线圈驱动电路43连接。

该UPD线圈驱动电路43经过信号线42向各UPD线圈41依次施加交流驱动信号，使各UPD线圈41的周围产生交流磁场。

并且，在插入有插入部11的未作图示的患者所躺的检查床的周边部等中的规定位置上配置有由多个UPD线圈44构成的UPD线圈单元7。然后，使用多个UPD线圈44来检测由配置在插入部11内的UPD线圈41所产生的磁场。

然后，UPD线圈44的检测信号由UPD装置8内的放大器45放大，之后被输入到UPD线圈位置计算电路46。然后，该UPD线圈位置计算电路46根据由UPD线圈44所检测的信号中的振幅值和相位值来计算各UPD线圈41的位置。

由该UPD线圈位置计算电路46所计算的位置信息被输入到插入形状计算/显示处理电路47。插入形状计算/显示处理电路47进行如下的两个处理：根据连接所计算出的各UPD线圈41的位置的形状来估计插入部11的插入形状的处理、以及使所估计的插入形状模型化来作为UPD图像Ib进行显示的信号处理。

从该插入形状计算/显示处理电路47所输出的UPD图像Ib的影像信号经过图像混合器9被输入到高清晰监视器10中，例如如图5的画面上的右侧所示，在该高清晰监视器10的显示画面上显示UPD图像Ib。

并且，从插入形状计算/显示处理电路47所输出的UPD图像Ib的信息被输入到辅助图像生成电路48。该辅助图像生成电路48根据所输入的UPD图像Ib的信息，把对应的体腔内形状图像作为辅助图像来生成。然后，把该辅助图像的影像信号输出到图像混合器9中，图像混合器9把该辅助图像重叠在UPD图像Ib上，输出到高清晰监视器10中。

在图5的画面右侧的UPD图像Ib中，实际的UPD图像由标号Ib′表示，并且标号Ib″表示对应的消化道等的辅助图像。即，通常的UPD图像由标号Ib′表示，在本实施例中，为了更容易进行插入操作，辅助图像生成电路48根据UPD图像Ib′的信息来生成实际插入有对应的插入部11的体腔内的概略形状的辅助图像Ib″。然后，在高清晰监视器10上同时显示UPD图像Ib′和辅助图像Ib″。

该辅助图像Ib″是使用从对消化道等的信息进行数据库化后的信息中读出与实际的UPD图像Ib′的信息对应的辅助图像后的结果来生成。然后，该辅助图像Ib″如图5所示重叠在UPD图像Ib′上来显示。另外，以下仅使用标号Ib作为UPD图像。

另外，如图2所示，在前端部15内也安装有UPD线圈41。具体地说，在前端部15内，沿着与插入部11的长度方向正交的方向(例如上下方向)分开配置有2个UPD线圈41。

然后，UPD线圈位置计算电路46根据安装在前端部15上的例如2个UPD线圈41的位置计算前端部15的位置，此外还计算前端部15的围绕轴方向的周方向(上下、左右等的方向中的特定方向)。另外，UPD线圈位置计算电路46还检测前端部15附近的长度方向(轴方向)的信息，并在进行显示时利用该信息。

然后，把该位置和方向(轴方向和周方向)的信息输出到弯曲控制装置5中。弯曲控制装置5可根据位置和方向的信息，获知前端部15实际朝向哪个方向。

并且，插入形状计算/显示处理电路(UPD计算/显示处理电路)47把显示UPD图像Ib时的显示方向(进行显示的视点方向)的信息输出到弯曲控制装置5中。作为该显示方向的信息，包含UPD图像Ib中的插入部11的前端侧的轴方向的信息。在本实施例中，为了简化，用以下例子进行说明，即：在显示UPD图像Ib时，显示成使插入部的前端侧部分中的轴方向为显示画面的大致上方向。

并且，弯曲控制装置5在使用弯曲模式选择开关19(选择部)选择了与内窥镜图像Ia对应的弯曲控制模式(以下简称为弯曲模式)的情况下，进行通常的弯曲控制。

另一方面，在使用弯曲模式选择开关19选择了与UPD图像Ib对应的弯曲模式的情况下，弯曲控制装置5变更弯曲控制内容，以便进行与UPD图像Ib对应的弯曲控制。即，本实施例的弯曲控制装置5具有进行与相互不同的2个图像Ia、Ib分别对应的相互不同的2种弯曲控制的功能(2个弯曲控制单元或2种弯曲控制方法)。

并且，在本实施例中，采用把表示选择了哪种弯曲模式的标志显示在内窥镜图像Ia或UPD图像Ib上的结构。例如，在选择了与UPD图像Ib对应的弯曲模式的情况下，在图5的右侧的UPD图像Ib中显示例如角度(Angle)的标志E，使操作者容易明白。

即，在图1中，来自弯曲模式选择开关19的弯曲模式选择信号被输入到弯曲控制装置5中，并且也被输入到影像处理电路37中，以便根据该选择信号显示标志E，影像处理电路37与弯曲模式的选择状态对应地在内窥镜图像Ia中或UPD图像Ib中显示例如角度(Angle)的标志E。

在本实施例中的内窥镜2的插入部11内设置有图2所示的弯曲部16，并且对该弯曲部16进行弯曲控制的弯曲控制装置5采用图3所示的结构。如图2所示，上述挠性管部17采用使用编织管52嵌套螺旋管51、并使用外皮53包覆外侧的结构。螺旋管51是将带状金属板卷成螺旋状而形成为圆筒状的管，并且，编织管52是将多根金属线进行编织而形成为圆筒状的管。

并且，弯曲部16具有在插入部11的长度轴方向排列的多个弯曲块54，通过将邻接的弯曲块54之间用铆钉55自由旋转地连设来构成在长度方向上自由弯曲的管状的弯曲管部56。该弯曲管部56的外周使用筒状的编织层来嵌套，该外周使用外皮58包覆。

各个弯曲块54根据设置铆钉55的位置来决定弯曲方向，然而这里假定铆钉55交替或按照每个合适的周期配置在左右位置和上下位置上，从而可使弯曲管部56整体在上下、左右方向弯曲。然后，上述弯曲管部56构成朝由转角操作线59牵引的一侧弯曲的弯曲机构60。

并且，在除了位于最前端的弯曲块54和位于最后端的弯曲块54以外的其他弯曲块54的内面，在与上下/左右分别配置的转角操作线59对应的位置上，通过焊接等安装有用于将各个转角操作线59单独插通而自由进退地引导的环状的操作线引导装置61。

各转角操作线59的前端通过焊接等分别固定在最前端的弯曲块或者前端部15的主体构件上。因此，当选择各转角操作线59中的任意一根来牵引该转角操作线时，可使弯曲部16朝该所选的转角操作线59的方向弯曲。

上述插入部11的挠性管部17和弯曲部16由金属制的连接管62连接。挠性管部17中的螺旋管51和编织管52的层叠前端部分嵌合在连接管62的后端部内，并通过焊接等来固定。并且，上述弯曲部16的弯曲管部56中的位于最后的弯曲块54的后端部嵌套在上述连接管62的前端部外周，并通过焊接或拧紧螺钉等来固定。

弯曲部16的编织层和外皮58的后端侧部分越过位于最后端的弯曲块54而到达上述连接管62的外周部分，覆盖该连接管62的外周，并通过焊接等来固定。

挠性管部17的外皮53与弯曲部16的外皮58碰触，在该碰触的两端部分，其外周部分使用紧密卷绕的绕线部来系结，在该绕线部的外周涂覆粘接剂来液密密封碰触部。然后，这种挠性管部17与弯曲部16的连接部分通常成为比较硬质的区域部分。

各转角操作线59在上述挠性管部17内分别插通到各个引导护套63内，并被导入上述操作部12内。

作为该引导护套63，例如，由将不锈钢(SUS)制的线圈线束紧密卷成线圈状而形成的线圈护套构成，在各线圈护套内分别插通有各个转角操作线59。

线圈护套的前端通过焊接而固定地安装在上述连接管62的内面。线圈护套的后端侧在自由状态下配置于插入部11的挠性管部17内，与其他内装物一起被导入操作部12内。

另一方面，如图3所示，在操作部12内设置有：卷装有两端与上、下各转角操作线59连接的操作线的滑轮66a，以及卷装有两端与左、右各转角操作线59连接的操作线的滑轮66b。

上述滑轮66a、66b可由电动马达67a、67b正反自由地旋转。电动马达67a、67b使用由控制部68控制的马达驱动部69来驱动。

然后，构成通过电动马达67a、67b旋转滑轮66a、66b、并经由上述转角操作线59来弯曲驱动弯曲部16的致动器。

上述致动器的驱动位置由致动器位置检测单元检测。这里的致动器位置检测单元由安装在上述电动马达67a、67b的轴部上的旋转编码器71a、71b构成，并根据旋转编码器71a、71b的输出信号检测上述弯曲机构60的弯曲角。

上述控制部68根据该致动器位置检测单元的位置检测信号来控制致动器的弯曲操作量，从而使上述弯曲部16弯曲到规定的弯曲角度。

即，在操作部12内设置有作为弯曲指示操作单元的操纵杆18。使用该操纵杆18指示上下、左右任意的弯曲方向，并发出该弯曲操作量(弯曲角)的指令。

通过进行上下、左右等的弯曲方向的指示和弯曲操作量的指令，上下方向操纵杆马达73a和左右方向操纵杆马达73b旋转。该旋转角，即弯曲操作量由旋转编码器74a、74b检测，该旋转编码器74a、74b的检测信号经由输入驱动器75被输入到控制部68中。

下面，对检测上述弯曲部16的状态的单元进行说明。

如图2所示，在插入部11的前端部15上，与各转角操作线59对应地固定有应变传感器等的张力传感器76，该张力传感器76连接转角操作线59的前端部，从而检测转角操作线59的张力。

张力传感器76的信号线77通过插入部11，经由操作部2内的张力传感器放大器78和A/D转换器79与控制部68连接。

而且，在挠性管部17的前端部与弯曲部16的后端部的连接管62的内侧，与转角操作线59对应地固定有磁感应传感器、激光位移传感器等的位移传感器80，从而检测转角操作线59的轴方向的位移量。

位移传感器80通过装入到用于插通引导转角操作线59的线圈护套的部分内来构成。位移传感器80连接信号线81，该信号线81通过插入部11，经由操作部12内的位移传感器放大器83和A/D转换器84与控制部68连接。

然后，在未对弯曲部16施加外力的情况下，由张力传感器76所测定的张力与由位移传感器80所测定的位移的关系如某曲线所示，张力相对于位移而上升。然而，在使弯曲部16弯曲来进行观察或处置中，由张力传感器76所测定的张力与由位移传感器80所测定的位移的关系偏离开不施加外力的特性。

如图3所示，在把插入部11插入到例如消化道a内，并使弯曲部16弯曲的情况下，转角操作线59的位移量由位移传感器80测定，该测定结果经由位移传感器放大器83和A/D转换器84被输入到控制部68中。

并且，当使弯曲部16弯曲时，在前端部15碰到管壁b而进一步弯曲的情况下，或者在从管壁b施加了箭头c方向的外力的情况下，张力传感器76测定该张力，该测定结果经由张力传感器放大器78和A/D转换器79被输入到控制部68中。

然后，在通常的弯曲模式的情况下，控制部68计算张力差，并使输入驱动器75动作，以便把该差大小的力量反馈给操纵杆18。因此，凭着操作操纵杆18的操作者的手感来判明插入部11的前端部15受到了外力。

这样，在插入部11内设置测定转角操作线59的位移量的位移传感器80，即使插入部11的形状变化，也能可靠地进行消除所谓的角度下降(angle down)的控制。并且，通过设置测定转角操作线59的张力的张力传感器76，当使弯曲部16弯曲时，并且当前端部15碰到管壁b等而受到了外力c时，该张力由张力传感器76测定。

然后，控制部68计算该张力差，并把张力差大小的力量反馈给操纵杆18，由此，凭着操作操纵杆18的操作者的手感来判明插入部11的前端部15受到了外力，因而可使用操纵杆18来进行使弯曲部16的弯曲复位、或者变更弯曲方向等的操作，可提高操作性。

并且，在本实施例中，弯曲控制装置5除了与通常的内窥镜图像Ia对应来进行弯曲控制的通常的弯曲模式(第1弯曲模式)以外，还能在与UPD图像Ib对应的弯曲模式(第2弯曲模式)下进行弯曲控制。

在该情况下，通常的弯曲模式下的内窥镜图像Ia与弯曲部16或操纵杆18的弯曲方向的关系如下。

CCD 33被固定在前端部15内，由CCD 33所摄像的图像的上方向与弯曲部16的规定的弯曲方向，例如上弯曲方向一致。并且，在由CCD33所摄像的图像被进行信号处理，并作为内窥镜图像Ia显示在作为图像显示装置的高清晰监视器10上的情况下，在该内窥镜图像Ia的上方向总是为上方向的状态下显示在高清晰监视器10上。在该情况下，高清晰监视器10上的内窥镜图像Ia的其他方向，即下、左右方向也在被固定的状态下显示。然后，当弯曲部16或操纵杆18中的1个弯曲方向与内窥镜图像Ia中的1个方向一致时，所有方向分别对应。这也是由现有的内窥镜装置所实现的公知功能。

相比之下，在本实施例的成为特征的第2弯曲模式下，使UPD图像Ib与弯曲部16或操纵杆18按规定关系相对应，以使操作者观察UPD图像Ib，可进行弯曲指示操作。

因此，如上所述，弯曲控制装置5的控制部68以规定的时间间隔取入UPD装置8的前端部15的方向信息和(UPD图像Ib的)显示方向信息，并存储在内部的存储器等内。

如后所述，设置在控制部68内的方向校正电路29根据这些信息，把UPD图像Ib中的前端部15的规定方向(具体地说，在前端部15的显示图像中，其显示部分的上下、左右方向)与实际方向偏离多少的方向偏离量(方向偏离角度)作为方向校正量来计算。

并且，在该弯曲模式下，使UPD图像Ib中的前端部15的轴方向(如后所述，该轴相对于前端部15绕轴的旋转不变化)与弯曲部16或操纵杆18的规定方向(两者)在操作上相对应(以便容易操作)。即，使在观察UPD图像Ib来判断的情况下的弯曲指示方向与作为对弯曲部16进行弯曲指示操作的弯曲指示操作单元的操纵杆18的弯曲指示方向相对应。具体地说，在显示UPD图像Ib的情况下，显示成使前端部15的轴方向例如始终为上下方向，并使前端部15的前端侧为上方向。

并且，还定义了操纵杆18的上下方向，然而在操作了操纵杆18的情况下，按照由方向校正电路29所计算的偏离量来校正操纵杆18的操作指示方向，驱动弯曲部16使其弯曲。

通过采用这种结构，在基于UPD图像Ib的第2弯曲模式的情况下，手术医生只需观察UPD图像Ib来根据该UPD图像Ib进行使操纵杆18朝想要使弯曲部16弯曲的方向倾斜的弯曲指示操作即可。控制部68在通常的弯曲模式的情况下，采用公知方法按照操纵杆18的倾斜操作来进行弯曲控制，而在选择了与UPD图像Ib对应的第2弯曲模式的情况下，使用由控制部68的内部的方向校正电路29校正了倾斜方向的操纵杆18来进行弯曲控制。

因此，以下成为特征，即：手术医生等的操作者观察UPD图像Ib，进行仅使操纵杆18朝该UPD图像Ib中的想要弯曲的方向倾斜的操作，由此，弯曲控制装置5朝UPD图像Ib中的想要弯曲的方向对弯曲部16进行弯曲控制。

对使用这种结构的本实施例的作用进行具体说明。

如图1所示，使内窥镜2的连接器14与影像处理器6连接，把内窥镜2的插入部11插入到患者的弯曲的例如消化道a内。图6示出把插入部11插入到消化道a内的状态。

并且，图7示出该状态下的前端部15附近的放大概略图。另外，在图7中，实际上在CCD 33的前面配置有物镜32，然而这里为了简化而省略。

如图7所示，假定内置于前端部15中的CCD 33的上方向是例如箭头Du所示的方向。并且，在图7中，在消化道a内朝左侧弯曲，因此，在使弯曲部16朝箭头W所示方向弯曲的同时压入插入部11，从而可把插入部11顺利地插入到弯曲的消化道a内的深部侧(如后所述，在UPD图像Ib中，进行这样弯曲的弯曲指示操作)。

如该情况那样，当CCD 33的上方向是箭头Du所示方向时，由CCD33所摄像的内窥镜图像Ia如图8所示。另外，内窥镜图像Ia显示成使CCD 33中的上方向总是为上。

如图8所示，在所显示的内窥镜图像Ia中，消化道a内的暗部分与管腔方向对应(来自沿管腔的方向的反射光减弱，因此管腔的走行方向的图像变暗)。

因此，操作者在观察图8所示的内窥镜图像Ia来把插入部11的前端部15顺利地插入到弯曲的消化道a内的深部侧的情况下，使操纵杆18朝左方向倾斜，以使弯曲部16朝有暗图像部分的左侧弯曲。

并且，一般在把插入部11插入到弯曲的体腔内的情况下，操作者屡次进行扭转插入部11等的操作，以便顺利地进行插入。

例如，在图7中，将插入部11向右扭转90度，如图9所示，CCD 33的上方向有时变为箭头Du所示的右方向。在该状态下，由CCD 33所摄像的内窥镜图像Ia如图10所示。

图10是使图8中的内窥镜图像Ia旋转90度后的图像。然后，在观察该内窥镜图像Ia来把插入部11的前端部15顺利地插入到弯曲的消化道a内的情况下，操作者使操纵杆18朝下方向倾斜，以使弯曲部16朝有暗图像部分的下侧弯曲。

并且，在图9所示的插入状态的情况下，操作者通过使弯曲部16朝箭头W所示方向弯曲来插入，可顺利地插入到弯曲的消化道a内的深部侧。

而且在图9中，将插入部11向右扭转90度，如图11所示，CCD 33的上方向有时如箭头Du所示变为纸面下方向。

在该状态的情况下也是，通过观察对应的未作图示的内窥镜图像Ia，来进行与上述情况相同的操作，从而可容易地插入到消化道a内的深部侧。并且，在图11所示的插入状态的情况下也是，操作者通过使弯曲部16朝箭头W所示方向弯曲来插入，可顺利地插入到弯曲的消化道a内的深部侧。另一方面，例如像前端部15过度接近例如消化道a内的壁面的情况那样，有时根据内窥镜图像Ia难以知道管腔方向。

在这种情况下，操作者可以操作弯曲模式选择开关19来设定为与UPD图像Ib对应的弯曲模式。

UPD图像Ib是图5的画面右侧所示的显示。在该情况下，在现有例中不知道插入部11的前端部15的状态与图7、图9、图11等所示的哪个状态对应。相比之下，在本实施例中，控制部68取入UPD线圈41的前端部15的方向信息和实际显示UPD图像Ib的显示方向信息，由此可把握图5的UPD图像Ib中的前端部15的规定方向与实际的前端部15的方向(或者操纵杆18的弯曲方向)的关系。

在本实施例中，使UPD图像Ib中的前端部15的图像中的规定方向与操纵杆18的规定弯曲方向在操作上相对应，在实际的弯曲驱动时，考虑两者的方向偏离来进行弯曲控制。

具体地说，设定成在UPD图像Ib中的沿前端部15的轴而朝向前端侧的绕轴的上下、左右方向中，使例如纸面垂直的上方向与操纵杆18的弯曲指示的上方向在操作上一致。而且，进行UPD图像Ib的显示方向的设定，以使UPD图像Ib中的前端部附近的轴方向为接近显示画面的上方向的方向。

在图7、图9、图11中的任意一方的情况下，通过把与纸面垂直的上方向设定为操纵杆18的弯曲指示的上方向，操作者在图7、图9、图11中的任意一方的情况下，在进行使操纵杆18朝左方向倾斜的操作的同时，进行压入插入部11的操作，由此，控制部68控制成与该朝左方向倾斜的操作对应，使用方向校正电路29校正与实际的弯曲部16的上方向之间的方向偏离，来进行弯曲驱动，以便朝在UPD图像Ib中所指示的方向弯曲。

例如，在图7的状态的情况下，不使用方向校正电路29进行方向校正。相比之下，在图9的情况下，控制部68在进行了左方向的弯曲指示的情况下，使用方向校正电路29进行方向校正，以便实际进行向下方向的弯曲指示，从而进行弯曲控制。

在该情况下，对其他方向也进行说明，在进行了下方向的弯曲指示的情况下，进行方向校正，以便实际进行向右方向的弯曲指示，在进行了右方向的弯曲指示的情况下，进行方向校正，以便实际进行向上方向的弯曲指示，在进行了上方向的弯曲指示的情况下，进行方向校正，以便实际进行向左方向的弯曲指示，

这样，在操作上，操作者只需在UPD图像Ib中使操纵杆18朝认为是想要使前端部15的基端的弯曲部16弯曲的方向的方向弯曲，即使在弯曲部16的弯曲方向实际与该方向不一致的情况下，也能通过控制部68内的方向校正电路29的方向校正，使UPD图像Ib中的弯曲部16朝想要使其弯曲的方向弯曲。

图12示出本实施例中的概略动作内容。在如图1那样设定的状态下，把内窥镜2的插入部11插入到消化道a内等。构成弯曲控制装置5的控制部68的CPU 68a，如步骤S1所示，判断使用弯曲模式选择开关19是否选择了通常的弯曲模式。

在选择了通常的弯曲模式的情况下，控制部68的CPU 68a如步骤S2所示，判断是否有操纵杆18的弯曲操作。在没有弯曲操作的情况下，回到步骤S1。

在有弯曲操作的情况下，如步骤S3所示，CPU 68a驱动电动马达67a或67b，以使弯曲部16朝操纵杆18的弯曲指示方向弯曲。然后，回到步骤S1。

在步骤S1中，在不是通常的弯曲模式的情况下，由于被设定为与UPD图像Ib对应的弯曲模式，因而如步骤S4所示，CPU 68a取入前端部15的方向信息和UPD图像Ib的显示方向信息。

在下一步骤S5中，CPU 68a根据这些信息来计算UPD图像Ib中的前端部的规定方向与实际方向的方向偏离信息(角度)。

然后，在下一步骤S6中，CPU 68a判断是否有操纵杆18的弯曲操作。在没有弯曲操作的情况下，回到步骤S1。

在有弯曲操作的情况下，如步骤S7所示，CPU 68a针对操纵杆18的弯曲指示方向，进行方向偏离校正，驱动电动马达67a或67b，以使弯曲部16弯曲。然后，回到步骤S1。

另外，在图12中，步骤S4和S5可以在步骤S6之后执行。由于以短的时间闭环执行各步骤，因而即使改变顺序，实质上也几乎是相同的动作。

具有这种作用的本实施例具有以下效果。

根据本实施例，手术医生通过设定为与图5所示的2个图像Ia、Ib中容易进行弯曲操作的图像对应的那个弯曲模式，可比现有例更顺利地进行插入等的作业。

另外，例如如图5所示，在采用与内窥镜图像Ia对应的弯曲模式进行弯曲的情况下，在使用操纵杆18进行了弯曲操作的情况下，可以使标记Ma或Mb等的方向显示部在内窥镜图像Ia中显示通过该弯曲操作所弯曲的方向。这样，手术医生更容易进行弯曲。

并且，同样在采用与UPD图像Ib对应的弯曲模式进行弯曲的情况下，在使用操纵杆18进行了弯曲操作的情况下，可以使标记Mc或Md等的方向显示部在UPD图像Ib中显示通过该弯曲操作所弯曲的方向。这样，手术医生更容易进行弯曲。

并且，在图5所示的UPD图像Ib中，可以使用标记和箭头等显示在使用操纵杆18进行弯曲操作的情况下的基准方向，例如上方向、左或右方向。

另外，在显示UPD图像Ib的情况下，也有时通过指定显示方向在该指定的显示方向上显示UPD图像，或者使用指定显示方向的图板等，然而当采用使前端部15的长度方向为显示面(包含在显示面内)的显示方法时，能以更高精度进行弯曲方向的指示和与该弯曲指示对应的弯曲控制等。

另外，作为UPD图像Ib，采用如图5的右侧所示使插入部11的前端侧部分的轴方向朝大致上方向延伸的显示状态的情况作了说明，然而也可以显示成使插入部11的前端侧部分的轴方向朝不同方向延伸。

例如，在从图5的显示状态下使UPD图像Ib朝逆时针方向旋转例如90度左右，把UPD图像Ib显示成使插入部11的前端侧部分的轴方向朝左侧延伸的情况下，可以在实际的弯曲驱动时，考虑把该显示方向设定为偏离了90度的方向的情况来进行弯曲控制。

另外，作为UPD图像Ib中的插入部11的前端侧延伸的方向，在观察该UPD图像Ib来判断弯曲指示方向的情况下，容易判断与上下、左右中的哪一方向接近的方向，因而比设定成其他中间方向的情况是更期望的。

另外，在实施例1中对使用UPD线圈41等来显示插入部11的插入形状的结构作了说明，然而也可以利用其他位置检测单元来至少进行插入部11的前端侧的位置检测或方向检测。例如在利用高频IC标签(RF标签)来检测前端部15附近的方向、并显示该前端部15附近的图像的情况下也能利用。

另外，在构成图5所示的弯曲控制装置5的控制部68由CPU68a等构成的情况下，可以由CPU 68a根据存储在存储器等内的程序，以软件方式执行图12所示的处理内容。

并且，可以采用按照图12所示的处理内容来进行弯曲控制的弯曲控制方法。在上述的实施例1中，可以将影像处理器6和UPD装置8的各图像在图像混合器9中进行合成，输出到例如高清晰监视器10中来同时显示，然而也可以选择一方来显示。

并且，如图13所示的第1变形例的内窥镜装置1B那样，可以把影像处理器6和UPD装置8的各图像经由切换开关30来选择输出到监视器10B中。

并且，如图14所示的第2变形例的内窥镜装置1C那样，可以把影像处理器6和UPD装置8的各图像分别显示在各个监视器10B、10C上。

下面，参照图15A和图15B来对本实施例的第3变形例进行说明。

在实施例1中，采用了如图5所示在高清晰监视器10的显示面上显示内窥镜图像Ia和UPD图像Ib的结构，然而在本变形例中，如图15A所示，还显示弯曲用标志F。

在本变形例中，为了容易进行UPD图像Ib(更准确地说是Ib′)中的弯曲操作，显示与该UPD图像Ib(Ib′)中的至少前端侧的轴方向相对应的弯曲用标志F。

在图15A的例子中，在内窥镜图像Ia的显示区域的下侧的显示框W上显示弯曲用标志F。

作为显示该弯曲用标志F的显示例，可以如图15A所示进行简化来显示，也可以如图15B所示进行更具体的显示。

在图15A中示出了在对与UPD图像Ib(Ib′)中的插入部11的前端部附近的轴方向一致的方向模型化而示出的箭头86a的基端侧附上了表示在进行朝例如上下左右的任一方向弯曲的弯曲操作的情况下使弯曲部16实际弯曲的上、下、左、右的弯曲方向的U、D、R、L的箭头。

并且，在图15B中更具体地示出了采用接近插入部11的形状的圆柱形状的镜体模型86b，并示出了在该镜体模型86b的基端侧附上了表示在进行了弯曲操作时使弯曲部16实际弯曲的上、下、左、右的弯曲方向的U、D、R、L的箭头。

并且，在图15B中，附上前端标记86c来进行显示，该前端标记86c使镜体模型86b的前端部与其他部分颜色不同来显示。

另外，为了显示上述弯曲用标志F，在本变形例中，图1的影像处理器6的影像处理电路37或UPD装置8的插入形状计算/显示处理电路47进行显示上述弯曲用标志F的图像的处理。

在本变形例中，由于这样显示弯曲用标志F，因而即使在假设参照UPD图像Ib侧的显示来进行弯曲操作的情况下，也能容易进行朝期望方向的弯曲操作。即，在该弯曲用标志F中，在与实际显示的UPD图像Ib中的前端部的轴方向一致的方向显示有箭头86a和镜体模型86b等，而且在朝该轴方向进行弯曲操作的情况下，显示有实际弯曲的弯曲方向，因而操作者通过参照该弯曲用标志F，可容易朝期望方向弯曲。

另外，也可以只有在选择了与UPD图像Ib对应的弯曲模式的情况下，才显示弯曲用标志F。

取代如图15A和图15B所示的第3变形例那样在内窥镜图像Ia的显示区域侧显示弯曲用标志F，可以如图16所示的第4变形例那样进行显示。在图16的情况下，可以在例如UPD图像Ib(Ib′)上的前端部周边部显示表示在进行了弯曲操作的情况下向上下、左右弯曲的方向的弯曲用标志G。

在这样显示了弯曲用标志G的情况下，操作者也能根据该UPD图像Ib(Ib′)的显示简单地进行朝期望方向的弯曲操作。

并且，可以进行图17所示的第5变形例那样的显示。在图17中，在例如UPD图像Ib的下侧显示有患者所躺的检查床88，并显示有与该检查床88的方向对应而设定的坐标系XYZ，而且显示UPD图像Ib的视点方向由箭头88a表示。

并且，在内窥镜图像Ia的例如下侧的显示区域内，与上述坐标系XYZ一起显示弯曲用标志H。

通过这样显示，如第3变形例那样可容易朝期望方向弯曲，并且还可针对患者的身体方向，把握插入部的前端部附近的方向。

另外，在图15A等中，将内窥镜图像Ia、UPD图像Ib以及弯曲用标志F等显示在公共画面上，然而也可以例如如图17所示分开显示在内窥镜图像Ia侧的显示画面89a和UPD图像Ib侧的显示画面89b上，也可以分开显示在另设的监视器等上。

并且，在本实施例中，把作为选择部的弯曲模式选择开关19设置在内窥镜2内，然而也可以设置在内窥镜2以外的影像处理器6等内。并且，也可以设置选择性显示内窥镜图像Ia和UPD图像Ib中的任意一方的显示画面选择部。然后，弯曲控制装置5可以根据该显示画面选择部的选择，控制成切换弯曲控制模式，即第1弯曲模式和第2弯曲模式。

(实施例2)

下面参照图18对本发明的实施例2进行说明。图18示出具有实施例2的内窥镜装置1D。该内窥镜装置1D在图1中采用X射线装置90而取代UPD线圈单元7和UPD装置8。

该X射线装置90构成为使X射线产生部91a和检测其透过X射线的检测部91b由支撑构件91c支撑成对置，并可使患者躺在它们之间。

然后，由检测部91b转换成电信号的信号被输入到X射线处理器92中，并由其内部的影像处理电路92a转换成与X射线图像对应的影像信号。并且，在该内窥镜装置1D中，在例如影像处理器6B中内置有亲子图像生成电路(PinP图像生成电路)93，生成把来自影像处理电路37的图像作为亲图像、并把来自X射线处理器92的X射线图像作为子图像的PinP图像的影像信号，并输出到监视器10B中。

然后，在监视器10B上把内窥镜图像Ia和X射线图像Ic显示为PinP图像。

另外，PinP图像生成电路93通过例如镜体开关20的操作，也能选择调换亲子图像来显示、或者仅显示一个图像、或者使两个图像以相同尺寸邻接来显示等。

并且，本实施例中的内窥镜2B采用在实施例1的内窥镜2中不具有UPD线圈41的结构。并且，在前端部15内设置有检测前端部15在哪个方向的方向传感器95(参照图19)，以便可在与X射线图像Ic对应的弯曲模式下进行弯曲控制。

该方向传感器95经由方向检测用的信号线与影像处理器6B内的方向检测电路96连接，并通过方向检测电路96获得表示前端部15的方向的信息，该信息被输入到弯曲控制装置5(的控制部)中。

然后，在选择了与X射线图像Ic对应的弯曲模式的情况下，该控制部使用该信息，如实施例1所示进行方向校正处理。另外，在本实施例的X射线装置90中，如图18所示，以在X射线产生部91a和检测部91b成为上下方向(垂直方向)的状态下使用为前提，在该情况下，X射线图像Ic的摄像方向被决定为垂直方向。

然而，在显示X射线图像Ic的情况下，通过来自弯曲控制装置5的控制，可变更显示方向，以使弯曲操作单元的弯曲指示方向与从画面上所判断的弯曲指示方向一致。更具体地说，通过来自弯曲控制装置5的控制，可进行例如X射线图像Ic的旋转控制。

然后，如图18的X射线图像Ic所示，X射线图像Ic的显示方向由影像处理电路92a内的图像旋转处理电路进行图像旋转处理，以使例如该图像中的插入部的前端侧的轴方向为大致上方向。另外，可以在该影像处理器6B内对输入到影像处理器6B的X射线图像Ic进行旋转处理。

图19示出上述方向传感器95的结构。在前端部15内，其横断面如图19所示，使用绝缘材料形成有圆环形状的收纳部95a，在其内部收纳有盐水等的导电性流体95b。

并且，在收纳部95a的内周面，在其周方向上以规定间隔设置有电极T1、T2、…、T12，各电极Ti分别经由信号线与方向检测电路96连接。方向检测电路96根据由导电性流体95b导通的接点的信息获得前端部15中的上下、左右的哪个位置在重力方向(垂直方向的下方位置)的检测信息。

在本实施例中也是，手术医生可在与内窥镜图像Ia对应的弯曲模式下进行弯曲操作，并也能在与X射线图像Ic对应的弯曲模式下进行弯曲操作。

另外，除了X射线图像Ic以外，还可以利用磁共振影像装置(MRI装置)的MRI图像和来自体外的超声波图像，同样在与这些图像对应的弯曲模式下进行弯曲控制。并且，如以下说明那样，可以在与计算机X射线断层造影装置(CT装置)的图像对应的弯曲模式下进行弯曲控制。

(实施例3)

下面参照图20对本发明的实施例3进行说明。本实施例使用CT装置101而取代例如在实施例2中获得一定方向的X射线图像Ic的X射线装置90，该CT装置101可使用马达106旋转具有被支撑成对置的X射线产生部91a和检测部91b的CT主体101a(在图20中示意性地以半圆筒形示出了CT主体101a)，可获得来自不同方向的X射线图像，来生成任意剖面的X射线的CT图像Id。

然后，在监视器10B上显示CT图像Id的情况下，插入部11的前端侧的显示面包含插入部11的前端侧的轴方向，因此，进行自动设定成包含插通该前端侧的管腔的走行方向的控制，从而提高插入作业中的伴随弯曲操作的操作性。

图20示意性地示出具有实施例3的内窥镜系统1E的结构，患者103侧卧位躺在检查床102上，与检查床102的一个侧面对置的手术医生104把内窥镜2C的插入部11插入到患者103的体内，进行内窥镜检查。

该内窥镜2C的通用连接缆13与影像处理器6C连接。并且，监视器10B配置成与检查床102的另一侧面对置，在该监视器10B上，左右邻接显示有内窥镜图像Ia与基于X射线的CT图像Id。并且，与CT主体101a连接并进行生成CT图像Id的图像处理的CT处理器101b根据来自不同方向的图像来生成任意剖面的CT图像Id。

该CT图像Id被输入到影像处理器6C中，该影像处理器6C根据由CCD所摄像的信号来生成内窥镜图像Ia，并将该内窥镜图像Ia和CT图像Id进行合成来输出到监视器10B中。

另外，在实施例2的影像处理器6B中输入有X射线处理器92的输出信号，而在该影像处理器6C中输入有CT处理器101b的输出信号。即，该影像处理器6C采用具有与影像处理器6B类似的功能的结构。如在实施例1中所说明的那样，在进行基于UPD图像Ib的弯曲控制的情况下，使UPD图像Ib的显示方向与作为弯曲操作单元的操纵杆18的规定方向在操作上按照容易操作的关系相对应，在扭转了插入部11等的情况下，可校正该扭转量来进行弯曲控制。

与此类似，在CT装置101的情况下，在前端部15内等也设置有传感器(设为107)，该传感器可利用配置在插入部11的前端部15内的方向传感器95的输出来检测前端部15实际在(周方向的)哪个方向，并可在本实施例中检测前端部15的轴方向。

然后，通过图21所示的处理，进行把插入部11的前端侧的轴方向和管腔走行方向包含在显示面内的显示(参照图20的CT图像Id)，并使该显示方向与弯曲操作单元的弯曲指示方向一致，容易进行弯曲控制。下面对本实施例的作用进行说明。另外，对于在实施例1或实施例2中所说明的构成要素使用相同标号来进行说明。

当接通了电源时，如图21的步骤S11所示，形成弯曲控制装置5内的控制部68的CPU 68a进行弯曲控制的初始参数设定。这里，假定最初不进行弯曲，而设定与弯曲量对应的参数的初始值。

在下一步骤S12中，CPU 68a取得图像显示参数。为了取得该图像显示参数，进行图22的处理。如后所述，通过进行图22的处理，可获得关于所显示的图像是例如从哪个方向观察患者103的情况下的图像、插入部11的前端部15的周方向的哪个位置是垂直方向、以及前端部15的轴方向朝垂直方向物理倾斜了多少的信息等。

在下一步骤S13中，CPU 68a参照步骤S12的信息，进行使操纵杆18或跟踪球等的弯曲操作单元的弯曲指示方向与从实际的显示图像上所判断的弯曲指示方向一致(相对应)的设定。

具体地说，通过该设定，与在实施例1中所说明的一样，手术医生104等的操作者观察监视器10B的CT图像Id，根据该CT图像Id使操纵杆18朝想要使插入部11的前端侧弯曲的方向倾斜来进行弯曲方向的指示操作。这样，控制部68的CPU 68a进行弯曲控制，以使弯曲部16实际朝在该CT图像Id上所判断的指示方向弯曲。

并且，在该步骤S13中，使用CPU 68a还进行使管腔走行方向显示与弯曲指示方向一致的设定处理。

在CT装置101的情况下，在不具有在UPD图像Ib的情况下的辅助图像生成电路48的情况下，也能在X射线的透射图像上以辅助图像方式附带显示管腔形状。在该情况下，只需如步骤S13那样进行设定，就也能大致沿着插入了插入部11的前端侧的方向显示管腔走行方向(当然，在接近前端部15的位置上，当作为由此插入前端部15的深部侧的管腔部分弯曲的情况下，在该部分中，该管腔走行方向变为偏离开插入部11的前端侧方向的方向)。另外，在难以知道管腔形状轮廓的情况下，可以如UPD图像Ib的情况那样显示辅助图像。

在下一步骤S14中，CPU 68a判断是否(有必要)进行步骤S13的设定的变更。在不变更弯曲方向指示单元的上下、左右方向的情况下，回到步骤S12。

在不变更弯曲方向指示单元的上下、左右方向的情况下，由于针对设置有弯曲方向指示单元的操作部等，上下、左右方向总是不改变，因而在唯一设定例如符合擅长用右手的人和擅长用左手的人的操作部等的操作单元的保持方法来提供的情况下，不会误输入弯曲指示方向。

另一方面，在变更弯曲方向指示单元的上下、左右方向的情况下，如步骤S16所示，根据该变更来变更控制参数。

在变更弯曲方向指示单元的上下、左右方向的情况下，例如设置在操作面板上的或者可配置在任意位置的跟踪球那样的弯曲操作单元等(后述)是适合的。

通过进行这种弯曲控制，即使有患者体位的变更等，通过始终向根据CT图像Id所判断的想要弯曲的方向操作操纵杆18等的弯曲操作单元，也能进行使弯曲部16实际朝根据该CT图像Id所判断的想要弯曲的方向弯曲驱动的弯曲控制。

下面使用图22对步骤S12的处理进行说明。当该图像显示参数的取得处理开始时，如步骤S21所示，CPU判断CT装置101(的CT处理器101b)是否自动输出成为基准的CT图像Id的显示方向信息。

作为在CT装置101自动输出图像显示方向信息的情况下的输出形式，可以输出例如A—P(从患者103的正面到背部方向)、L—R(从患者103的左侧观察患者103的身体的情况)、R—R(从患者103的右侧观察患者103的身体的情况)、P—A(从患者103的背部观察患者103的身体的情况)等、或者从各自的基准朝顺时针方向旋转了例如30度等的信息。

另一方面，在CT装置101未自动输出显示方向信息的情况下，如步骤S22所示，操作者手动输入显示方向。

在该手动输入的情况下的输入形式可以例如把A—P、L—R、R—R、P—A等、或者从各自的基准朝顺时针方向旋转了例如30度等的信息输入到弯曲控制单元中。

由于可以与患者体位的变更连动，因而在步骤S21或S22之后，在步骤S23中，CPU判断从CT装置101是否有患者体位方向信息的输出。

然后，在输出了患者体位方向信息的情况下，移到步骤S25，在未输出患者体位方向信息的情况下，经过步骤S24的患者体位信息的手动输入处理而移到步骤S25。

在步骤S25中，CPU经过步骤S21至步骤S24的处理而取得监视器10B上的图像显示方向信息和患者体位信息。

在步骤S23的情况下，在通常的CT装置101中，可针对插入部11插入时的患者体位变化实时输出显示方向，因而构成控制部68的CPU68a通过利用该信息，可容易地使前端部15附近的弯曲控制连动。

在手术医生104等的操作者给出弯曲方向指示的情况下，如图20所示，为使操作者观察显示有内窥镜图像Ia或CT图像Id的监视器10B，可考虑把与连接操作者的位置和观察用的监视器10B的方向的轴大致平行的轴的方向分配为正在显示的画面上的上下方向，并把与上述轴垂直的大致水平方向(与轴分开的方向)分配为画面上的左右方向。

在该情况下，操作者在着眼于监视器10B的CT图像Id中的肠的走行和插入部11的前端侧形状来(在CT图像Id的弯曲模式下)进行弯曲操作的情况下，无论怎么扭转插入部(由于如图20的CT图像Id的局部放大图所示，管腔107相对于朝向上方向的插入部11的前端部15，在前端部15的附近朝左侧弯曲)，作为观察该CT图像Id的感觉是都朝左方向进行弯曲操作，这样操作根本没有不协调感。

另外，在上述情况下，主要对在内窥镜2的操作部12内设置有操纵杆18等的弯曲操作单元的情况作了说明，然而例如也会有在影像处理器6C或弯曲控制装置5的操作面板等内设置有弯曲操作单元的情况，或者遥控式弯曲操作单元的情况。

因此，可以检测内窥镜的插入部11如何旋转，并校正上述弯曲方向控制的输出控制值。

图23A示出该情况下的控制处理的概要。在步骤S31中，CPU检测内窥镜2的插入部11的旋转量(例如根据方向传感器95的输出进行检测)。然后，如步骤S32所示，CPU 68a根据该检测信息来计算弯曲方向的校正量，然后在下一步骤S33中，根据所计算的校正量来进行应校正的校正量参数的变更设定，回到步骤S31。这样，即使内窥镜2的插入部11旋转(扭转)，也能进行良好的弯曲操作和弯曲控制，而不受其影响。

在设定当手术医生104等的操作者给出弯曲方向指示时的弯曲指示方向的分配的情况下，只要设定成使操作者容易使用即可。

在该情况下，除了如上所述与监视器画面相对应的分配以外，还可以按如下分配。

如图23B所示，以手术医生104等的操作者的位置为中心，以连接设置有例如跟踪球111的遥控器112的弯曲指示操作单元与操作者的位置的线为中心轴，在该大致中心轴上分配上下方向的指示，并在与中心轴大致垂直的轴方向分配左右方向的操作，这最符合人的操作感。

在胳膊伸得最长的位置配置弯曲指示操作单元的情况下，在胳膊伸展的状态下可移动的大致圆弧上与左右方向对应，而在胳膊伸展的状态下的操作从人机工程学考虑强迫作出非常勉强的姿势，因而期望的是在胳膊在轻松弯曲程度的状态下够得着的范围内存在弯曲指示操作单元。

这样，可以以连接操作者自己的位置和操作输入单元的线为基本轴，以该轴为中心，把远离该轴的方向分配为弯曲指示的左右方向，并把在大致中心轴上远离和接近的方向分配为弯曲指示的上下方向。

尽管始终检测操作者的位置是困难的，然而由于弯曲指示操作单元与操作者的距离考虑到操作而仅隔开胳膊那样的距离，因而弯曲指示操作输入单元的位置和监视器10B的位置可大致替代操作者和监视器10B的位置。

监视器10B的位置和配置有弯曲指示操作单元的位置实际配置为相同高度的情况是非常罕见的。

因此，在使垂直方向和水平方向更严格地合在一起的情况下，以地面为水平面对连接弯曲指示操作单元和监视器的轴进行投影，可把该所投影的轴设定为图像上的上下方向的弯曲轴，并可把与该所投影的轴垂直的方向设定为左右方向的操作轴。

然而，在连接弯曲指示操作单元和监视器10B的轴以地面为水平面来考虑时不怎么倾斜的情况下，可以采用以下方法，即：取代投影到水平面的轴，而将连接弯曲指示操作单元和监视器10B的轴自身分配给显示图像上的上下方向的弯曲，并将与连接弯曲指示操作单元和监视器10B的轴垂直且在水平面内的轴分配给左右方向的弯曲。

并且，这两种控制方向的分配可以由操作者任意切换和设定。

根据本实施例，与实施例1等一样，可顺利地进行把内窥镜2的插入部11插入到弯曲的体腔内的作业。并且，可根据操作者的喜好等，在使用方便的状态下，进行弯曲指示操作，可实现更容易使用的系统。

另外，在本实施例中，采用CT装置101的情况作了说明，然而也可以应用于使用UPD装置8等的其他装置的情况。

并且，针对进行通常的弯曲控制的现有的弯曲控制装置，设置在本实施例中所说明的与UPD图像Ib等的第2图像对应地进行弯曲控制的弯曲控制单元，或者采用弯曲控制方法，这也属于本发明。并且，在设置和实际使用多个弯曲控制单元的情况下，也可以使一方动作。

这样，根据本发明，具有可提高在插入部11的插入时等的弯曲操作的操作性的效果。

另外，使上述的实施例等部分地组合等来构成的实施例等也属于本发明。

产业上的可利用性

在把内窥镜的插入部插入到体腔内的情况下，除了观察内窥镜图像来使弯曲部弯曲的通常的弯曲控制以外，还能进行第2弯曲控制，以便在显示了至少进行插入部的前端侧显示的UPD图像等的第2图像的情况下，可根据第2图像中的插入部的前端侧显示来使弯曲部朝应弯曲的弯曲方向弯曲，从而即使在弯曲的体腔内的情况下，也能更顺利地进行插入部的插入。

Claims (22)

1.一种弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：

弯曲指示操作部，其对具有插入部的内窥镜的弯曲部进行弯曲指示操作，所述插入部在前端侧设置有进行摄像的摄像部和自由弯曲的上述弯曲部；以及

弯曲控制部，其根据上述弯曲指示操作部的弯曲指示操作进行上述弯曲部的弯曲控制；

作为进行上述弯曲控制部的弯曲控制动作的弯曲控制模式，具有：

第1弯曲控制模式，其进行与由上述摄像部所摄像的第1图像对应的弯曲控制；以及

第2弯曲控制模式，其进行与显示上述插入部的前端侧的第2图像对应的弯曲控制。

2.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：选择装置，其选择上述第1和第2弯曲控制模式中的一方。

3.根据权利要求2所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：信息显示装置，其用于显示由上述选择装置所选择的信息。

4.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：方向显示部，其在上述第1图像和第2图像的至少一个图像中，显示在由上述弯曲指示操作部进行了弯曲指示操作的情况下使上述弯曲部弯曲的方向。

5.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：弯曲用标志显示部，其至少在选择了上述第2弯曲控制模式的情况下，显示与上述第2图像中的上述插入部的前端侧显示对应的弯曲方向。

6.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，上述摄像部在与上述弯曲部的弯曲方向形成规定关系的状态下固定于上述插入部的前端部，由上述摄像部所摄像且显示在图像显示装置上的上述第1图像显示成使上述第1图像的上方向始终为上方向，而且上述第1图像的上方向与上述弯曲部的上弯曲方向对应。

7.根据权利要求6所述的弯曲控制装置，其特征在于，上述弯曲控制部对上述第1图像的上方向与上述弯曲部的上弯曲方向相对应、而且其他方向也分别相对应的上述弯曲部进行弯曲控制，以使上述弯曲部朝上述弯曲指示操作部的弯曲指示操作的方向弯曲。

8.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，显示在图像显示装置上的上述第2图像显示成使上述第2图像中的上述插入部的前端部的轴方向为上述图像显示装置中的规定方向。

9.根据权利要求8所述的弯曲控制装置，其特征在于，上述规定方向在上述图像显示装置上显示成使上述前端部的轴方向为上下方向、而且使上述前端部的前端侧为上侧。

10.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：方向检测装置，其检测上述前端部的轴方向和围绕上述轴方向的周方向。

11.根据权利要求8所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：方向检测装置，其检测上述前端部的轴方向和围绕上述轴方向的周方向；

上述弯曲控制部参照由上述方向检测装置所检测的上述前端部的轴方向和周方向的检测结果来进行弯曲控制，以使上述弯曲部朝上述弯曲指示操作部的弯曲指示操作方向弯曲。

12.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：辅助图像显示部，其与上述第2图像对应来显示插入有上述插入部的体腔内的辅助图像。

13.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：计算部，其与上述第2弯曲控制模式的选择对应来计算上述第2图像中的上述插入部的前端侧的显示图像中的规定方向与实际的插入部的前端侧中的规定方向的偏离量；

上述弯曲控制部在使上述弯曲部弯曲的情况下，根据上述偏离量进行校正来进行弯曲驱动。

14.根据权利要求13所述的弯曲控制装置，其特征在于，上述第2图像中的上述插入部的前端侧的显示图像中的规定方向在实际的插入部的前端侧围绕该前端侧的中心轴旋转时是不变的，在上述第1图像中，上述第1图像的显示方向根据实际的插入部的前端侧围绕该前端侧的中心轴的旋转量而变化。

15.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，上述第2图像是利用内置于上述插入部中的位置检测用元件的检测结果来显示上述插入部中的至少前端侧的形状的图像。

16.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，上述第2图像是通过X射线的透射来显示包含上述插入部的前端侧的图像的X射线图像。

17.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，上述第2图像显示成，把上述插入部的前端侧的轴方向大致包含在显示面内，并把插入有上述前端部附近的管腔部分的走行方向也大致包含在显示面内。

18.根据权利要求1所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：图像显示装置，其同时显示上述第1图像和上述第2图像。

19.根据权利要求5所述的弯曲控制装置，其特征在于，上述弯曲用标志显示部显示上述插入部的前端侧的轴方向以及使该轴方向弯曲的方向。

20.一种弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：

弯曲控制部，其根据弯曲指示操作部的弯曲指示来控制设置在内窥镜的插入部内的弯曲部的弯曲方向；以及

图像显示装置，其分别显示由设置在上述插入部的前端部的摄像部所摄像的第1图像和至少与上述插入部的前端侧的显示有关系的第2图像；

该弯曲控制装置选择性地进行与上述第1图像和上述第2图像分别对应的上述弯曲控制部的弯曲控制。

21.一种弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置具有：

弯曲控制部，其控制在插入部内具有摄像元件和弯曲部的内窥镜的上述弯曲部的弯曲方向；以及

弯曲指示操作部，其进行使上述弯曲部弯曲的方向的弯曲指示操作；

上述弯曲控制部切换第1弯曲控制模式和第2弯曲控制模式来进行上述弯曲部的弯曲控制，

上述第1弯曲控制模式被定义成，与由上述摄像元件所获得的第1观察图像对应，使用上述弯曲指示操作部来使上述弯曲部朝上下方向弯曲；

上述第2弯曲控制模式被定义成，针对显示上述插入部的前端状态的第2观察图像，使用上述弯曲指示操作部来使上述弯曲部朝上下方向弯曲。

22.根据权利要求21所述的弯曲控制装置，其特征在于，该弯曲控制装置还具有：选择部，其由操作者操作，选择上述第1弯曲控制模式和上述第2弯曲控制模式中的任意一方；

上述弯曲控制部根据上述选择部的选择，使用上述第1弯曲控制模式和上述第2弯曲控制模式中的任意一方来进行上述弯曲部的弯曲控制。

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