CN102958416A - 探针形状检测装置和探针形状检测方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

探针形状检测装置和探针形状检测方法

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

本发明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。

发明内容

用于解决课题的手段

本发明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。

本发明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是示出具有本发明的第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发明的第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发明的第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13是示出第2变形例中的电子内窥镜的概略结构的图。

图14是示出第3变形例中的阈值变更设定的处理顺序的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

（第1实施方式）

如图1所示，具有第1实施方式的内窥镜系统1具有进行内窥镜检查的内窥镜装置2、以及用于辅助内窥镜检查的作为探针形状检测装置的内窥镜插入部形状检测装置3。在手术医生向横躺在床4上的患者5的体腔内插入电子内窥镜6的作为探针的内窥镜插入部7并进行内窥镜检查的情况下，通过对该内窥镜插入部7的形状进行模型化显示，将该内窥镜插入部形状检测装置3用于插入辅助。

电子内窥镜6具备具有挠性的细长的作为探针的内窥镜插入部7，在该内窥镜插入部7的后端形成有设置了弯曲操作旋钮的操作部8，通用缆线9从该操作部8延伸出并与视频处理器10连接。

该电子内窥镜6贯穿插入有光导63（参照后述图13）。如图13所示，光导63传送来自视频处理器10内的光源部的照明光，从设于内窥镜插入部7的前端的照明窗64出射所传送的照明光，对患部等进行照明。被照明的患部等被摄体通过安装在与照明窗64相邻设置的观察窗65中的物镜66，在配置于其成像位置的摄像元件67中形成光学像，该摄像元件67对该光学像进行光电转换。

光电转换后的信号通过图1所示的视频处理器10内的未图示的视频信号处理部进行信号处理，生成标准的视频信号，显示在与视频处理器10连接的图像观察用监视器11中。

在该电子内窥镜6中设有处置器械通道12，从该处置器械通道12的插入口12a贯穿插入探针15，该探针15例如配置有16个具有产生磁场的磁场产生元件的功能的作为电磁线圈的源线圈14a、14b、…、14p（以下由标号14i代表），由此，在内窥镜插入部7内设置源线圈14i。

另外，也可以构成为，不在探针15中配置源线圈14i，而在内窥镜插入部7内，沿着其长度方向以规定间隔配置源线圈14i（图13中示出这种结构例）。

从上述探针15的后端延伸出的源缆线16的后端的连接器16a以装卸自如的方式与内窥镜插入部形状检测装置3的检测装置21连接。

而且，从检测装置21侧经由源缆线16对作为磁场产生元件的源线圈14i施加作为驱动信号的交流信号，被施加了交流信号的源线圈14i在该源线圈14i的周围产生磁场。

并且，在配置于患者5横躺的床4附近的该检测装置21中，例如以上下方向移动（升降）自如的方式设有用于检测源线圈14i的磁场的构成磁场检测单元或磁场检测部的读出线圈单元23。在该读出线圈单元23内配置有作为多个磁场检测元件的读出线圈。

更具体而言，如图2所示，例如配置有中心的Z坐标为第1Z坐标的例如朝向X轴的读出线圈22a-1、22a-2、22a-3、22a-4、中心的Z坐标为与第1Z坐标不同的第2Z坐标的朝向Y轴的读出线圈22b-1、22b-2、22b-3、22b-4、中心的Z坐标为与第1和第2Z坐标不同的第3Z坐标的朝向Z轴的读出线圈22c-1、22c-2、22c-3、22c-4的12个读出线圈（以下简记为22a、22b、…、22l，它们由标号22j代表）。

读出线圈22j经由从读出线圈单元23延伸出的未图示的缆线与检测装置21连接。在该检测装置21中设有用于供使用者操作装置的操作面板24。

并且，如图1所示，在该检测装置21的上部配置有监视器25，作为显示对检测到的内窥镜插入部7的形状进行模型化所得的镜体模型的显示单元。

如图3所示，内窥镜插入部形状检测装置3由对源线圈14i发送驱动信号并进行驱动的发送块26、对由读出线圈单元23内的读出线圈22j检测（接收）到的信号进行信号处理的接收块27、对接收块27的输出信号进行信号处理的控制块28构成。

如图4所示，在设置于内窥镜插入部7内的探针15中，如上所述，以规定间隔配置有用于产生磁场的16个源线圈14i，这些源线圈14i与构成发送块26的生成16个相互不同的频率的驱动信号（交流信号）的源线圈驱动电路部31连接。源线圈驱动电路部31以分别不同频率的正弦波的驱动信号驱动各源线圈14i。另外，如后述图10A中说明的那样，发送块26具有振荡电路51a～51p和变压器52a～52p。

另一方面，读出线圈单元23内的12个读出线圈22j与构成接收块27的读出线圈信号放大电路部34连接。

在读出线圈信号放大电路部34中，如图5所示，设有使构成读出线圈22j的12个单心线圈22k分别与放大电路35k连接的12系统的接收处理系统，通过放大电路35k对由各单心线圈22k检测到的微小的信号进行放大。

放大后的信号具有在滤波器电路36k中使源线圈14i产生的多个频率通过的带通频带，去除该带通频带以外的不必要频率成分并输出到缓冲器37k后，在ADC（模拟数字转换器）38k中转换为控制块28能够读入的数字信号。

另外，图4的接收块27由读出线圈信号放大电路部34和ADC 38k构成，读出线圈信号放大电路部34由放大电路35k、滤波器电路36k和输出缓冲器37k构成。

如图4所示，该读出线圈信号放大电路部34的12系统的输出被传送到12个所述ADC 38k，根据从控制块28内的控制信号产生电路部40供给的时钟转换为规定取样周期的数字数据。根据来自控制信号产生电路部40的控制信号，该数字数据经由本地数据总线41写入双端口存储器42中。

另外，如图5所示，在功能上，双端口存储器42由本地控制器42a、第1RAM 42b、第2RAM 42c和总线开关42d构成。

而且，根据图6所示的定时，根据来自本地控制器42a的A/D转换开始信号，ADC 38k开始进行A/D转换，根据来自本地控制器42a的切换信号，总线开关42d切换RAM 42b、42c并将第1RAM 42b、42c交替用作读出存储器和写入存储器，根据写入信号，在电源接通后，始终进行数据的取入。

如图4所示，构成控制块28且如后所述进行内窥镜插入部形状的计算等运算处理的CPU（中央处理单元）32根据来自控制信号产生电路部40的控制信号，经由由本地数据总线43、PCI控制器44和PCI总线45（参照图5）构成的内部总线46，读出写入双端口存储器42中的（由读出线圈22j检测到的信号的）数字数据。

图7示出CPU 32的处理功能。该CPU 32具有分离部32a的功能，该分离部32a使用图4所示的主存储器47，对上述数字数据进行频率提取处理（具体而言为高速傅立叶转换：FFT），分离（提取）为与各源线圈14i的驱动频率对应的频率成分的磁场检测数据。

并且，CPU 32具有坐标运算部32b的功能，该坐标运算部32b根据由分离部32a分离出的各磁场检测数据，计算在电子内窥镜6的内窥镜插入部7内设置的各源线圈14i的三维坐标。

并且，CPU 32具有移动速度计算部32c的功能，该移动速度计算部32c根据由坐标运算部32b针对至少1个源线圈14i在适当期间内计算出的多个三维坐标的每单位时间的移动量，计算该源线圈14i的移动速度。另外，作为该情况下的期间，可以进行与计算移动平均坐标的情况下的规定期间相同的设定。并且，也可以不计算1个源线圈14i，而计算多个源线圈各自的移动速度，将它们的平均值用作移动速度。

并且，CPU 32具有比较部32d的功能，该比较部32d对由移动速度计算部32c计算出的所述移动速度和（针对移动速度的）规定阈值Vth（例如900mm/sec）进行比较。

另外，CPU 32具有存储规定阈值Vth的阈值存储部32g（图7中简记为阈值Vth）。也可以将阈值存储部32g设置在CPU 32的外部。并且，CPU 32具有移动平均坐标计算部32e的功能，该移动平均坐标计算部32e针对各源线圈14i，根据在规定期间内计算出的多个三维坐标的坐标数据，计算该规定期间内的移动平均坐标。

并且，CPU 32具有线圈坐标设定部32f的功能，该线圈坐标设定部32f根据比较部32d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部32b计算出的所述三维坐标中的任意一方，作为在内窥镜插入部形状的生成和显示中使用的各源线圈14i的三维坐标（称为模型坐标）。

更具体而言，在所述移动速度小于所述规定阈值Vth的情况下，线圈坐标设定部32f设定为使用所述移动平均坐标作为所述源线圈14i的模型坐标，在所述移动速度为所述规定阈值Vth以上的情况下，线圈坐标设定部32f设定为使用由所述坐标运算部32b计算出的各个所述三维坐标作为所述源线圈14i的模型坐标。

然后，CPU 32使用由线圈坐标设定部32f设定的在内窥镜插入部形状的生成中使用的模型坐标的数据，生成用于显示为与内窥镜插入部7的形状对应的镜体模型的显示数据，输出到视频RAM 48。

视频信号产生电路49读出在视频RAM 48中写入的显示数据，将其转换为模拟视频信号并输出到监视器25。

监视器25根据该模拟视频信号的输入，在显示画面上显示电子内窥镜6的内窥镜插入部7的镜体模型。

上述CPU 32计算与各源线圈14i对应的磁场检测信息、即在构成各读出线圈22j的单心线圈22k中产生的电动势（正弦波信号的振幅值）和相位数据。另外，相位数据包含电动势的极性，相位数据是与从读出线圈22j到符合三维坐标的计算对象的源线圈14i的距离对应的信息。

并且，在本实施方式中，如图1所示，在检测装置21中，为了确认插入体内的内窥镜插入部7的位置，也可以将体外标示器57和基准板58与检测装置21连接进行使用，该体外标示器57用于显示体外的位置，该基准板58安装在患者5的腹部等上，即使患者5的体位变化，也能够始终从（患者5的）特定方向显示镜体模型等。另外，如果患者5的体位没有变化，则该体外标示器57的位置几乎没有变化。

体外标示器57在内部收纳有1个源线圈，该体外标示器57的缆线59的基端的连接器59a以装卸自如的方式与检测装置21连接。

然后，通过连接该连接器59a，与探针15内的源线圈14i的情况同样也驱动体外标示器57的源线圈，与镜体模型同样，在监视器25中也显示由读出线圈单元23检测到的体外标示器57的源线圈的位置。

并且，基准板58在其盘形状部分的内部的盘表面上配置有例如3个源线圈，与这3个源线圈连接的缆线60的基端的连接器60a以装卸自如的方式与检测装置21连接。

通过这3个源线圈的位置检测，决定配置有这3个源线圈的表面。然后，用于进行镜体模型的描绘，使其成为在从与该表面垂直的方向观察内窥镜插入部7的情况下观察到的镜体模型。

并且，如图4所示，在本实施方式中，在检测装置21中设有分别连接有探针15的连接器16a、体外标示器57的连接器59a、基准板58的连接器60a的连接器座21a、21b、21c，各连接器座21a、21b、21c与源线圈驱动电路部31连接。

并且，CPU 32经由与内部总线46连接的PIO（并行输入输出电路）33对构成源线圈驱动电路部31的振荡电路51i（参照后述第2实施方式中说明的图10A）的动作等进行控制。但是，在本实施方式中，未设置图10A中的切换开关53i和固定电阻器54i。

作为这种结构的探针形状检测装置的内窥镜插入部形状检测装置3具有：作为磁场检测单元的由多个读出线圈22j构成的读出线圈单元23，其检测通过对设于具有挠性的作为探针的内窥镜插入部7中的作为电磁线圈的源线圈14i施加交流信号而产生的磁场；以及作为坐标运算单元的坐标运算部32b，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。

并且，内窥镜插入部形状检测装置3具有：作为移动速度计算单元的移动速度计算部32c，其根据由所述坐标运算部32b计算出的所述三维坐标（或后述传感器的）检测信号，计算所述电磁线圈的移动速度；以及作为移动平均坐标计算单元的移动平均坐标计算部32e，其根据由所述坐标运算部32b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。

并且，内窥镜插入部形状检测装置3具有：作为比较单元的比较部32d，其对由所述移动速度计算部32c计算出的所述移动速度和规定阈值进行比较；以及作为线圈坐标设定单元的线圈坐标设定部32f，其根据所述比较部32d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部32b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。

对这种结构的内窥镜插入部形状检测装置3检测内窥镜插入部形状的动作进行说明。图8示出基于本实施方式的内窥镜插入部形状检测装置3的内窥镜插入部形状检测方法的处理顺序。

如图1所示，护士等将电子内窥镜6与视频处理器10连接，将在该电子内窥镜6的处置器械通道12中设置的探针15的后端的连接器16a与检测装置21连接。

在视频处理器10和检测装置21的电源接通后，手术医生开始使用电子内窥镜6对患者5进行内窥镜检查。如图3所示，检测装置21内的构成控制块28的CPU 32使发送块26和接收块27开始进行动作。

然后，如图8的步骤S1所示，发送块26针对各源线圈14i，以分别不同的驱动频率的交流信号进行驱动，各源线圈14i产生磁场。

并且，如步骤S2所示，通过构成作为磁场检测单元的读出线圈单元23的多个读出线圈22j检测由各源线圈14i产生的磁场，读出线圈22j将检测到的信号输出到接收块27。

接收块27对所输入的信号进行放大，进而通过滤波器进行过滤仅使规定频带的信号通过，然后进行A/D转换，转换为数字数据并送出到CPU 32。

在步骤S3中，CPU 32通过分离部32a的功能对数字数据进行FFT处理，分离为与各源线圈14i的驱动频率对应的频率成分的磁场检测数据。

并且，在步骤S4中，CPU 32通过坐标运算部32b的功能，进行根据分离后的各磁场检测数据计算设于内窥镜插入部7内的各源线圈14i的三维坐标的运算。该情况下，参照磁场检测数据中的相位数据计算各源线圈14i的三维坐标。

并且，在步骤S5中，CPU 32通过移动速度计算部32c的功能，根据由坐标运算部32b针对例如1个源线圈14i在一定时间内计算出的多个三维坐标，计算该源线圈14i的移动速度。

并且，在步骤S6中，CPU 32通过比较部32d的功能，对由移动速度计算部32c计算出的所述移动速度和规定阈值Vth（900mm/sec）进行比较。

通过该步骤S6的比较处理，在实际计算出的移动速度为900mm/sec以上的情况下，在步骤S7中，CPU 32通过线圈坐标设定部32f的功能，设定为使用由坐标运算部32b计算出的各三维坐标作为模型坐标，转移到步骤S10的处理。

另一方面，在实际计算出的移动速度小于900mm/sec的情况下，在步骤S8中，CPU 32通过移动平均坐标计算部32e的功能，针对各源线圈14i的各三维坐标分别计算移动平均坐标。

然后，在步骤S9中，CPU 32通过线圈坐标设定部32f的功能，设定为使用移动平均坐标作为模型坐标，转移到步骤S10的处理。

并且，在步骤S10中，CPU 32使用通过线圈坐标设定部32f的功能设定的模型坐标的数据，生成用于显示为与内窥镜插入部7的形状对应的镜体模型的显示数据。然后，CPU 32将所生成的镜体模型的显示数据输出到视频RAM 48。

在步骤S11中，视频信号产生电路49读出被写入到视频RAM 48中的显示数据，转换为模拟视频信号并输出到监视器25。然后，在监视器25中显示镜体模型。在步骤S11的处理后，返回步骤S1的处理，反复进行上述处理。

另外，步骤S8的处理不限于如图8所示在步骤6的判定结果后进行的情况，例如也可以与步骤S5的计算移动速度的处理同时进行。

图8所示的本实施方式的作为探针形状检测方法的内窥镜插入部形状检测方法具有作为磁场检测步骤的步骤S2，在该步骤中，检测通过对设于具有挠性的作为探针的内窥镜插入部7中的作为电磁线圈的源线圈14i施加交流信号而产生的磁场。

并且，该内窥镜插入部形状检测方法具有以下步骤：作为坐标运算步骤的步骤S4，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；以及作为移动速度计算步骤的步骤S5，根据由所述坐标运算步骤计算出的所述三维坐标（或后述传感器的检测信号），计算所述电磁线圈的移动速度。

并且，该内窥镜插入部形状检测方法具有以下步骤：作为移动平均坐标计算步骤的步骤S8，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；以及作为比较步骤的步骤S6，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。

并且，该内窥镜插入部形状检测方法的特征在于，具有作为线圈坐标设定步骤的步骤S7和S9，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。

图9示出在根据图8的检测方法显示镜体模型的情况下例如针对最前端的源线圈14a在一定时间间隔的时间t1、t2、t3、t4、t5内依次计算出的时间序列的三维坐标的位置P1、P2、P3、P4、P5（利用虚线的圆示意地示出）、以及在实际显示为镜体模型情况下采用的斜线所示的模型坐标Q1-4和Q5。并且，示出该情况下的阈值Vth的大小。

在图9中，在位置P1～P4处，移动速度小于阈值Vth，该情况下，采用移动平均坐标（P1+…+P4）/4作为模型坐标Q1-4。与此相对，在时刻t5的位置P5处，由于计算出的移动速度为Vth以上，所以，使用该位置P5的三维坐标（不进行移动平均）作为模型坐标Q5。

即，在移动速度小于阈值Vth的情况下，采用移动平均坐标作为模型坐标，由此，在检测（计算）出的位置由于噪声而摇动的情况下，也能够减小其摇动量，能够显示为具有可靠性的镜体模型。

另一方面，在移动速度为阈值Vth以上的情况下，采用各个三维坐标作为模型坐标。该情况下，由于不采用移动平均坐标，所以，能够显示镜体模型而不会使响应速度降低。因此，在手术医生进行将内窥镜插入部7插入体腔内的例如深部侧的操作的情况下，能够显示针对该操作的时间延迟少的镜体模型。

因此，根据本实施方式，能够提供如下的内窥镜插入部形状检测装置3和内窥镜插入部形状检测方法：降低噪声的影响，并且适合取得与作为探针的内窥镜插入部7的移动速度对应的内窥镜插入部形状。

另外，当不根据本实施方式的移动速度进行模型坐标的设定，仅使用与移动速度无关的移动平均坐标时，代替图9中的模型坐标Q5，采用位置P2～P5的移动平均后的移动平均坐标。该情况下，响应速度降低。

在采用本实施方式中的移动平均坐标的情况下，不限于图9所示的情况，只要是针对时间上不同的2个以上的多个三维坐标的移动平均坐标即可。该情况下，也可以由手术医生选择设定进行时间平均的情况下的规定期间的值。

并且，也可以使阈值Vth的值不是一个，而设定多个不同的阈值（例如0<Vth<Vth2），根据通过对移动速度计算部32c计算出的移动速度V和阈值Vth、Vth2进行比较而得到的大小关系，对进行移动平均的情况下的规定期间的值进行变更。

例如，在图9的情况下，设定为依次对4个三维坐标进行移动平均，但是，也可以设定规定期间使得对3个三维坐标进行移动平均。并且，还可以设定规定期间使得对5个以上的三维坐标进行移动平均。

（第2实施方式）

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。图10A和图10B示出本发明的第2实施方式中的噪声量测定期间的状态和内窥镜插入部形状的检测期间的状态下的发送块26和接收块27的结构。

在本实施方式中，在第1实施方式的发送块26的内部设置切换开关53i和形成噪声量测定单元的固定电阻器54i。另外，噪声量测定单元由切换开关53i、固定电阻器54i、以下说明的接收块27和控制块28构成。

在检测内窥镜插入部形状的情况下，作为降低其检测精度的噪声，存在如下情况：由于来自变压器52i的泄漏磁场混入读出线圈22j或使用读出线圈22j的接收块27侧而引起噪声，该变压器52i用于使由构成发送块的振荡电路51i产生的驱动信号（交流信号）与该振荡电路51i侧绝缘。

并且，存在如下情况：从进行内窥镜检查的检查室内使用的电气设备等产生的噪声混入读出线圈22j或使用读出线圈22j的接收块27，成为降低检测精度的原因。能够通过磁屏蔽单元在某种程度上减少变压器52i的泄漏磁场，但是，充分实施磁屏蔽单元时，内窥镜插入部形状检测装置的重量增大，并且，违背了要求小型轻量化的需求。

在第1实施方式中，作为振荡电路51i的输出信号的交流信号分别经由变压器52i而施加给源线圈14i，但是，在本实施方式中，设置选择性地将变压器52i的输出信号切换到源线圈14i和固定电阻器54i的切换开关53i。

在测定噪声量的噪声量测定期间内，如图10A所示，切换开关53i例如通过CPU32切换为选择固定电阻器54i，在检测内窥镜插入部形状的检测期间内，如图10B所示，切换为选择源线圈14i。

在噪声量测定期间内，与对源线圈14i施加交流信号的情况同样，接收块27对读出线圈22j的检测信号进行信号检测，输出到控制块28。

图11示出构成控制块28的CPU 32的处理功能。除了第1实施方式中说明的图7所示的功能以外，CPU 32还具有噪声量计算部32h，该噪声量计算部32h计算由分离部32a分离后的频率成分的磁场检测数据的值（振幅值）作为噪声量。另外，噪声量计算部32h例如计算多个频率成分的磁场检测数据的平均值等作为噪声量。如后所述，也可以计算基于1个频率成分的磁场检测数据的噪声量。

噪声量计算部32h将计算出的噪声量输出到噪声量的比较部32i。该比较部32i对所输入的噪声量和存储在噪声量阈值存储部（图11中简记为阈值Nth）32j中的噪声量的阈值Nth进行比较。

比较部32i根据比较结果对存储在阈值存储部32g中的移动速度的阈值Vth的值进行变更。即，该比较部32i具有对移动速度的阈值Vth（的值）进行变更的阈值变更部的功能。

在由噪声量计算部32h计算出的噪声量为噪声量的阈值Nth以上的情况下，比较部32i采用与第1实施方式相同的规定阈值Vth，因此，线圈坐标设定部33f使用与第1实施方式相同的规定阈值Vth进行模型坐标（线圈坐标）的设定。

另一方面，在由噪声量计算部32h计算出的噪声量小于噪声量的阈值Nth的情况下，比较部32i采用比上述阈值Vth小的Vtha，线圈坐标设定部33f使用该阈值Vtha进行模型坐标的设定。

在由噪声量计算部32h计算出的噪声量小于噪声量的阈值Nth的情况下，由于（与阈值Nth以上的噪声量较大的情况相比）能够高精度地计算源线圈14i的三维坐标，所以，比较部32i设定为更小的阈值Vtha。

并且，上述噪声量计算部32h将计算出的噪声量输出到坐标运算部32b。在实际驱动源线圈14i并计算其三维坐标的情况下，坐标运算部32b考虑该噪声量计算三维坐标。

例如，在基于从变压器52i泄漏的泄漏磁场的噪声量的情况下，该噪声量具有与从振荡电路51i输出的交流信号相同的频率成分，并且具有规定相位关系。因此，该情况下的噪声量在该交流信号的周期的时间内成为大致固定的值。

在上述噪声量计算部32h检测到这种噪声量的情况下，坐标运算部32b在计算源线圈14i的三维坐标的情况下，减去该噪声量来计算三维坐标。由此，降低由于来自变压器52i的泄漏磁场而引起的噪声量的影响。

另一方面，在噪声量计算部32h检测到与交流信号不相关的噪声量的情况下，坐标运算部32b在计算源线圈14i的三维坐标的情况下，由于该噪声量Nth′，也可以如下所述对显示镜体模型时的显示颜色进行变更。

例如，在显示镜体模型的情况下，也可以利用与噪声量小于阈值Nth′的情况不同的颜色，显示与噪声量计算部32h计算出的噪声量超过上述阈值Nth′的源线圈14i对应的内窥镜插入部部分。

另外，本实施方式中的固定电阻器54i由在基于振荡电路51i的交流信号的驱动频率中将源线圈14i所具有的阻抗值作为电阻值的电阻器构成。即，固定电阻器54i由电感成分足够小的电阻器构成，在周围存在磁场的情况下，也几乎不受其影响。

本实施方式的处理顺序如图12所示。本实施方式中的内窥镜插入部形状检测装置3的动作开始后，在最初的步骤S21中，如图10A所示，CPU 32对切换开关53i进行切换以选择固定电阻器54i，进行测定噪声量的处理。

在接下来的步骤S22中，CPU 32的噪声量计算部32h将计算出的噪声量输出到比较部32i，比较部32i判定计算出的噪声量是否为阈值Nth以上。

在计算出的噪声量大于等于阈值Nth的情况下，如步骤S23a所示，比较部32i将移动速度的阈值Vth变更（设定）为较小的阈值Vtha（例如600mm/sec）。另一方面，在计算出的噪声量小于阈值Nth的情况下，如步骤S23b所示，比较部32i不变更移动速度的阈值Vth。

在步骤S23a、23b的处理后，在步骤S24a、24b中，CPU 32分别对切换开关53i进行切换以从固定电阻器54i切换为选择源线圈14i。通过该切换，开始进行内窥镜插入部形状的检测，CPU 32进行计算源线圈14i的三维位置的处理。

并且，在接下来的步骤S25a、25b中，CPU 32进行计算源线圈14i的移动速度的处理。在接下来的步骤S26a、26b中，CPU 32判定计算出的移动速度是否分别为阈值Vtha（600mm/sec）、Vth（900mm/sec）以上。

通过步骤S26a的判定，在计算出的移动速度小于600mm/sec的情况下，如步骤S27a所示，CPU 32进行如下处理：计算移动平均坐标，设定为使用计算出的移动平均坐标作为模型坐标。另一方面，在计算出的移动速度为600mm/sec以上的情况下，如步骤S28a所示，CPU 32进行设定为使用三维坐标作为模型坐标的处理。

同样，在步骤S26b中，CPU 32在计算出的移动速度小于900mm/sec的情况下，如步骤S27b所示，CPU 32进行如下处理：计算移动平均坐标，设定为使用计算出的移动平均坐标作为模型坐标。另一方面，在计算出的移动速度为900mm/sec以上的情况下，如步骤S28b所示，CPU 32进行设定为使用三维坐标作为模型坐标的处理。

在步骤S27a、28a或步骤S27b、S28b的处理后的步骤S29a、29b中，CPU 32进行生成镜体模型的处理，显示所生成的镜体模型。

进而，在接下来的步骤S30a、30b中，CPU 32判定是否经过了一定时间，在未经过一定时间的情况下，分别返回步骤S24a、24b的处理，继续进行内窥镜插入部形状的检测处理。

另一方面，在经过了一定时间的情况下，分别返回步骤S21的处理，进行噪声量测定，在该测定后进行内窥镜插入部形状的检测处理。另外，也可以由手术医生选择该情况下的一定时间。

根据这样动作的本实施方式，除了具有与第1实施方式相同的作用效果以外，还能够测定噪声量，对与通过测定而计算出的噪声量对应的内窥镜插入部形状进行模型化并显示。

具体而言，在噪声量较小的情况下，能够高精度地计算（检测）源线圈14i的三维坐标，所以，能够进行改善了（相对于作为探针的内窥镜插入部7或源线圈14i移动的情况的）响应速度的镜体模型的显示。

即，在噪声量较小的情况下，由于能够抑制摇动，所以，能够相应地改善响应速度来显示镜体模型。使用第1实施方式的阈值900mm/sec具体进行说明时，在第1实施方式中，由于不测定噪声量，所以，为了抑制摇动并防止响应速度的降低，设定900mm/sec作为移动速度的阈值Vth。

该情况下，在检测到的移动速度例如为800mm/sec的情况下，为了抑制摇动，使用移动平均坐标作为模型坐标。

与此相对，在本实施方式的情况下，在噪声量小于（噪声量的）阈值Nth的情况下，处于能够大幅抑制摇动的状态，所以，在检测到的移动速度例如为800mm/sec的情况下（作为移动速度的阈值Vtha的600mm/sec以上），不使用移动平均坐标，而使用源线圈14i的三维坐标作为模型坐标。由此，能够抑制摇动，并且更加有效地改善响应速度的降低。

并且，在本实施方式中，测定噪声量，根据该测定结果使内窥镜插入部7的形状持续一定时间，当经过一定时间后，再次测定噪声量，反复进行同样的动作，所以，在内窥镜检查中噪声量的电平变动的情况下，也能够适当应对。

并且，在本实施方式中，在测定噪声量并计算噪声量的情况下，作为将切换开关53i切换为固定电阻器54i的结构，能够比较简单地实现，并且，能够在短时间内计算噪声量。不需要以在现有例中的内窥镜插入部形状的检测中使用的频率以外的频率进行振荡。

因此，在内窥镜检查的使用中，实质上不会对内窥镜插入部形状的检测造成不良影响，能够在短时间内计算噪声量，能够取得和显示可靠性高的内窥镜插入部形状。

另外，在本实施方式中，说明了设定1个噪声量的阈值Nth的情况，但是，也可以设定多个阈值，根据计算出的噪声量，将移动速度的阈值设定为多个阶段。

具体而言，例如设定比上述阈值Nth更小的噪声量的阈值Vtha，在计算出的噪声量小于该阈值Vtha的情况下，设定比上述移动速度的阈值Vtha更小的阈值Vthb。然后，在实际检测到的移动速度小于该阈值Vthb的情况下，可以设定移动平均坐标作为模型坐标，另一方面，在移动速度为该阈值Vthb以上的情况下，可以设定三维坐标作为模型坐标。

这样，能够抑制摇动，并且，能够取得和显示进一步改善了响应速度的镜体模型。

另外，在图10A和图10B中，示出了对配置在内窥镜插入部7内的全部源线圈14a～14p进行切换的结构，但是，也可以不对这些全部源线圈14a～14p进行切换，而仅对1个或多个源线圈14a～14p进行切换。

例如，在图10C所示的第1变形例中，示出如下结构的结构例：仅将内窥镜插入部7中的例如配置在前端部的特定电磁线圈即源线圈14a与固定电阻器54a进行切换。

源线圈14a以外的源线圈14b～14p分别经由变压器52b～52p，由作为振荡电路51b～51p的输出信号的交流信号驱动。

该情况下，在噪声量的测定期间内，噪声量计算部32h计算振荡电路51的频率成分的磁场检测数据的值作为噪声量。然后，比较部32i将该噪声量与阈值Nth进行比较。

该情况下，由于构成为仅对1个源线圈14a进行切换，所以，能够简单地实现噪声量测定单元。并且，在正在进行噪声量测定的情况下（即噪声量测定的期间中），也能够对其他源线圈14b～14p进行内窥镜插入部形状的检测。

另外，在切换为固定电阻器54a的期间内，无法检测源线圈14a的三维坐标，但是，能够根据由其他源线圈14b～14p检测到的三维坐标，通过插值来计算源线圈14a的三维坐标。

这样，根据本变形例，在正在进行内窥镜检查的情况下，也能够并行进行噪声量的测定和内窥镜插入部形状的检测的动作。

另外，在计算配置在内窥镜插入部7中的源线圈14i的移动速度的情况下，在上述实施方式中，根据源线圈14i的三维坐标的计算来进行，但是，如图13所示，也可以使用传感器计算移动速度。

在图13的例子中，在内窥镜插入部7中的例如其基端或操作部8内，设有例如对加速度进行检测的加速度传感器61。该加速度传感器61经由信号线62与检测装置21内的构成控制块28的CPU 32所实现的移动速度计算部32c连接。

该情况下，移动速度计算部32c根据加速度传感器61的加速度的检测信号进行其时间积分，计算内窥镜插入部7的移动速度，换言之，计算配置在内窥镜插入部7内的源线圈14i中的内窥镜插入部7的长度方向的移动速度。该移动速度计算部32c将计算出的移动速度的信息输出到比较部32d（参照图11）。

在本变形例中，由于使用传感器计算移动速度，所以，与根据源线圈14i的三维坐标的计算来计算移动速度的情况相比，具有容易降低噪声影响的效果。

并且，在图13所示的第2变形例的结构例中，源线圈14i构成为沿着电子内窥镜6的内窥镜插入部7的长度方向以规定间隔配置。也可以如第1实施方式那样构成为以装卸自如的方式配置在电子内窥镜6中。另外，也可以如图14所示的第3变形例那样根据由噪声量计算部32h计算出的噪声量对移动速度的阈值Vth进行变更设定。

噪声量的值越小，源线圈14i的三维坐标的精度或可靠性越高，所以，噪声量越小，越可以减小移动速度的阈值Vth。该情况下，如图14所示，也可以根据基于噪声量的三维位置的偏差量的大小（评价值），设定移动速度的阈值Vth。

在图14所说明的变形例中，设置对基于噪声量的三维位置的偏差量进行评价的评价单元（具体而言，构成为在图11所示的CPU 32中的噪声量计算部32h内具有虚线所示的作为评价单元的评价部32k即可）。然后，根据基于该评价单元的三维位置的偏差量的评价值对上述阈值Vth进行变更设定。

在图14所示的最初的步骤S41中，CPU 32通过噪声量计算部32h的功能计算噪声量No。该情况下，如以下说明的那样，针对从规定源线圈14q切换的固定电阻器14q（省略图示）计算噪声量No。

在接下来的步骤S42中，CPU 32通过坐标运算部32b的功能，使用计算出的噪声量No（的大小），针对规定源线圈14q，评价由于噪声量而引起的三维位置的偏差量。

作为规定源线圈14q，例如使用体外标示器57内部的源线圈。由于该源线圈固定在患者5的体表面，所以，其位置几乎不会移动。因此，能够适当对由于噪声量而引起的三维位置的偏差量进行评价。另外，也可以固定在患者5的体表面附近的即使患者5的体位变化也不会变化的位置。

针对该源线圈14q，考虑上述噪声量No对最新状态下取得的磁场检测数据Do造成的影响，评价将磁场检测数据设为（计算为）Do+No、Do-No的源线圈的三维位置的偏差量。

在将磁场检测数据设为Do+No、Do-No时的对应的三维位置（即决定偏差量的范围的位置）例如成为P+、P-的评价值的情况下，在接下来的步骤S43中，CPU 32根据偏差量的评价值变更设定（决定）阈值Vth。

CPU 32通过阈值变更设定部的功能，根据上述评价值的差的绝对值|P+-P-|、换言之三维坐标的偏差量的评价值，设定为阈值Vth，结束该阈值变更设定的处理。然后，使用该阈值Vth进行与图12类似的处理。

作为图14的应用例，在按照每个显示周期更新镜体模型进行显示的情况下，也可以将基于计算出的噪声量的显示周期中的三维位置的偏差量的评价值的大小设定为移动速度的阈值Vth。

另外，在使用配置在内窥镜插入部7内的源线圈14i以外的源线圈14q进行噪声量的测定的情况下，也可以构成为，通过1个切换开关，选择性地对1个源线圈14q和1个固定电阻器进行切换。

而且，关于配置在内窥镜插入部7内的源线圈14i，也可以采用第1实施方式的结构。该情况下，也可以如图10C中说明的情况那样并行进行内窥镜插入部形状的检测和噪声量测定。并且，该情况下，能够针对配置在内窥镜插入部7内的全部源线圈14a～14p进行三维坐标的计算。

另一方面，作为在图14的处理中使用的源线圈14q，也可以根据配置在内窥镜插入部7内的源线圈14i，适当设定1个或多个源线圈，进行噪声量的测定。

另外，部分地组合上述实施方式等而构成的实施方式也属于本发明。

本申请以2010年7月1日在日本申请的日本特愿2010-151410号为优先权主张的基础进行申请，上述公开内容被引用到本申请说明书、权利要求书和附图中。

Claims (13)

1.一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装置，其特征在于，

所述探针形状检测装置还具有评价单元，该评价单元根据由所述噪声量测定单元测定的噪声量，针对所述电磁线圈评价由于所述噪声量而引起的三维位置的偏差量。

8.根据权利要求7所述的探针形状检测装置，其特征在于，

所述阈值变更单元根据所述评价单元的三维位置的偏差量的评价值，对所述规定阈值进行变更设定。

9.根据权利要求3所述的探针形状检测装置，其特征在于，

所述固定电阻器能够选择性地与设置在所述探针内的多个所述电磁线圈中的特定电磁线圈进行切换，在所述噪声量测定单元选择所述固定电阻器并测定所述噪声量的期间中，能够对所述特定电磁线圈以外的所述多个电磁线圈施加交流信号，计算所述特定电磁线圈以外的所述多个电磁线圈的三维坐标。

10.一种探针形状检测方法，其特征在于，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步骤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。

11.根据权利要求10所述的探针形状检测方法，其特征在于，

在所述线圈坐标设定步骤中，在所述移动速度小于所述规定阈值的情况下，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，设定为使用由所述坐标运算步骤计算出的所述三维坐标作为所述电磁线圈的三维坐标。

12.根据权利要求11所述的探针形状检测方法，其特征在于，

所述探针形状检测方法还具有噪声量测定步骤，在该步骤中，从所述电磁线圈切换为选择具有与所述电磁线圈的阻抗大致相等的电阻值的固定电阻器，在对所述固定电阻器施加所述交流信号时，测定由所述磁场检测步骤检测到的磁场作为噪声量。

13.根据权利要求12所述的探针形状检测方法，其特征在于，

所述探针形状检测方法还具有阈值设定步骤，在该步骤中，对由所述噪声量测定步骤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，设定为不变更所述规定阈值。

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