CN116889366A - 内窥镜系统及内窥镜系统的工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够有效地进行修理的内窥镜系统及内窥镜系统的工作方法。内窥镜系统(10)具备内窥镜(12)及处理器装置(20)。处理器装置(20)作为异常检测部(76)、异常信息生成部(80)及异常信息管理部(82)而发挥作用。异常检测部(76)使用通过内窥镜(12)的图像传感器(60)检测到的信息，检测内窥镜(12)的异常。异常信息生成部(80)生成包含在检测到异常时及其前后的规定期间由图像传感器(60)检测到的传感器信息及内窥镜(12)的运转信息的异常信息。异常信息管理部(82)将异常信息存储于存储器(70)。

Description

内窥镜系统及内窥镜系统的工作方法
技术领域
本发明涉及一种具备内窥镜和处理器的内窥镜系统及内窥镜系统的工作方法。
背景技术
具有内窥镜及处理器装置(处理器)的内窥镜系统定期或在产生了异常时进行维护以便长时间使用。维护时期按每个内窥镜系统而不同，难以适当掌握。因此，在下述专利文献1中所记载的内窥镜系统中，将内窥镜的运转状况及在产生了错误时将错误编号发送至服务器。
专利文献1：日本特开2019-187494号公报
然而，在上述专利文献1中，虽然可适当掌握维护时期，但存在在内窥镜中产生异常而需要进行修理时，难以有效地进行修理这一问题。即，在进行修理时，再现异常的同时进行原因或修理部位的确定，但仅靠内窥镜的运转状况及错误编号(所产生的错误的种类)，不足以充分再现异常，从而存在异常的再现需花费时间或无法再现异常而通过预估修理对正常的部位也进行更换这一问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种通过容易再现异常能够有效地进行修理的内窥镜系统及内窥镜系统的工作方法。
为了解决上述课题，本发明的内窥镜系统具备拍摄体腔内的内窥镜及处理器，该处理器执行如下处理：使用通过设置于内窥镜的传感器检测到的信息，检测内窥镜的异常；将在检测到异常时及其前后的规定期间由传感器检测到的传感器信息及包含内窥镜的操作状况的运转信息存储于内部存储器。
处理器可以将传感器信息及运转信息发送至经由网络连接的服务器。
处理器可以将包含检测到的异常的类别及产生时刻的错误履历存储于内部存储器。
处理器可以将错误履历发送至服务器。
可以设置使用存储于内部存储器的信息预测将来可能会在内窥镜中产生的异常的异常预测单元。
可以设置通知异常预测单元的预测结果的通知单元。
通知单元可以是显示预测结果的显示装置。
运转信息除了操作状况以外，还可以包含内窥镜的使用次数及内窥镜的使用频度中的至少一个。
传感器可以包含在内窥镜中进行拍摄的图像传感器、检测内窥镜的内部的湿度的湿度传感器、检测内窥镜的操作部的操作扭矩的扭矩传感器及检测内窥镜的前端部的朝向的角度传感器中的至少一个。
可以在内窥镜中作为传感器设置多个传感器，在检测到异常时，关于所有传感器，处理器可以将传感器信息存储于内部存储器。
在检测到异常时，关于所有传感器，处理器可以将传感器信息发送至服务器。
并且，为了解决上述课题，本发明的内窥镜系统的工作方法具备如下步骤：使用通过设置于内窥镜的传感器检测到的信息，检测内窥镜的异常；及将在检测到异常时及其前后的规定期间由传感器检测到的传感器信息及包含内窥镜的操作状况的运转信息存储于内部存储器。
发明效果
根据本发明，容易再现异常，从而能够有效地进行修理。
附图说明
图1是表示内窥镜系统的结构的框图。
图2是表示处理器装置的功能及内窥镜的结构的框图。
图3是表示处理器装置的功能及内窥镜的结构的框图。
图4是表示处理器装置的功能及内窥镜的结构的框图。
图5是表示处理器装置的功能及内窥镜的结构的框图。
图6是表示处理器装置的功能及内窥镜的结构的框图。
符号说明
10、100、200、300、400-内窥镜系统，12-内窥镜，14-光源装置，16-显示器(显示装置)，18-用户接口，20-处理器装置(处理器)，22-网络，24-服务器，30-插入部，32-操作部，34-弯曲部，36-前端部，38-入口，40、42、44-转盘，46、48、50-按钮，60-图像传感器(传感器)，70-存储器(内部存储器)，72-中央控制部，74-运转信息管理部，76-异常检测部，78-错误履历管理部，80-异常信息生成部，82-异常信息管理部，102-湿度传感器(传感器)，202-扭矩传感器(传感器)，302-角度传感器(传感器)。
具体实施方式
[第1实施方式]
如图1所示，第1实施方式的内窥镜系统10具有内窥镜12、光源装置14、显示器16(显示装置)、用户接口18及处理器装置20(处理器)。
在内窥镜系统10中，内窥镜12与光源装置14光学连接，且与处理器装置20电连接。并且，在内窥镜系统10中，处理器装置20与内窥镜系统10的各部(内窥镜12、光源装置14、显示器16、用户接口18)电连接。而且，在内窥镜系统10中，处理器装置20经由LAN(Local AreaNetwork：局域网)或互联网等网络22与服务器24连接。
内窥镜12具有插入于观察对象体内(体腔内)的插入部30、与插入部30的基端侧连接的操作部32以及设置于插入部30前端侧的弯曲部34及前端部36。在操作部32设置有供钳子等处置器具均插通的钳子通道的入口138。并且，在操作部32设置有接收弯曲部34的弯曲、拍摄被摄体时的变焦、静态图像摄影指示、摄影模式的切换、供气及供水等来自用户的操作的各种操作部件。而且，在本实施方式中，作为前述的操作部件，设置有被旋转操作的转盘40、42、44及被按压操作的按钮46、48、50。
在前端部36设置有射出照明光的照明窗、取入从照明窗照射并且由被摄体反射的反射光的观察窗、钳子通道的出口及供气/供水口等。并且，在前端部36，在观察窗的背后设置有图像传感器60(传感器)。图像传感器60为CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)或CMOS(Complementary MOS：互补金属氧化物半导体)等将摄影图像作为数字图像信号来输出的图像传感器。通过图像传感器60拍摄的图像输入于处理器装置20。
光源装置14对内窥镜12供给照明光。显示器16例如为周知的液晶显示器，除了通过内窥镜12(图像传感器60)拍摄的图像以外，还显示后述的运转信息、错误履历及异常信息等各种信息。用户接18为向处理器装置20进行输入等的输入设备，是键盘、鼠标、脚踏开关、触摸面板、话筒和/或动作传感器等。
如图2所示，处理器装置20设置有存储器70(内部存储器)及中央控制部72。在存储器70中存储有与各种处理或控制等相关的程序。中央控制部72通过使存储于存储器70的程序进行动作，作为运转信息管理部74、异常检测部76、错误履历管理部78、异常信息生成部80及异常信息管理部82而发挥作用。
运转信息管理部74管理内窥镜12的运转信息。运转信息为内窥镜12的使用次数、使用频度及操作状况等。使用次数为使用内窥镜12进行了内窥镜检查的次数。使用频度为一定期间(例如，最近1个月)的使用次数。操作状况为表示操作操作部32、在光源装置14或处理器装置20中切换设定等对内窥镜系统10进行操作的内容或操作时刻等信息。运转信息管理部74将这些运转信息存储于存储器70并进行管理。并且，运转信息管理部74将运转信息经由网络22发送至服务器24，并存储于服务器24。存储于存储器70及服务器24的运转信息能够根据来自用户的请求，在任意的时刻，例如显示于显示器16等来进行确认。
异常检测部76使用通过设置于内窥镜12的传感器检测到的信息，检测内窥镜12的异常。在本实施方式中，作为传感器设置有图像传感器60，异常检测部76作为通过图像传感器60检测到的信息，使用通过图像传感器60拍摄的摄影图像检测异常。具体而言，分析摄影图像，例如，判定是否存在根据亮度、色彩、轮廓形状等计算出的分数超过规定的阈值的摄影图像(或这种摄影图像连续规定帧以上的摄影图像组)，在判定为存在超过阈值的摄影图像(或摄影图像组)时，检测为在内窥镜12中产生了异常。
错误履历管理部78管理异常的产生履历(错误履历)。错误履历中包含由异常检测部76检测到的异常的类别、产生时刻(产生日期和时间)、内窥镜12的设备信息(是用于确定内窥镜12的信息，如设备的序列号、内窥镜12的类别、设置方的医疗机构名称等)。错误履历管理部78将错误履历存储于存储器70并进行管理。并且，错误履历管理部78将错误履历经由网络22发送至服务器24，并存储于服务器24。存储于存储器70及服务器24的错误履历能够根据来自用户的请求，在任意的时刻，例如显示于显示器16等来进行确认。
在通过异常检测部76检测到异常时，异常信息生成部80生成表示该异常的产生状况的异常信息。异常信息包含由错误履历管理部78管理的信息即异常的类别、产生时刻、内窥镜12的设备信息。并且，异常信息包含在检测到异常时及其前后的规定期间由传感器(在本实施方式中，图像传感器60)获取的传感器信息及运转信息。具体而言，在本实施方式中，作为传感器信息，包含判定为异常的摄影图像(或摄影图像组)及在其前后的规定期间(例如，10秒钟)拍摄的一连串的摄影图像。如前述，运转信息为由运转信息管理部74管理的与内窥镜12的使用次数、使用频度及操作状况相关的信息。异常信息中包含检测到异常时及其前后的规定期间的运转信息。
异常信息管理部82管理由异常信息生成部80生成的异常信息。具体而言，将由异常信息生成部80生成的异常信息存储于存储器70并进行管理。并且，异常信息管理部82将由异常信息生成部80生成的异常信息经由网络22发送至服务器24，并存储于服务器24。存储于存储器70、服务器24的异常信息能够根据来自用户的请求，在任意的时刻，例如显示于显示器16等来确以。
如此，在第1实施方式的内窥镜系统10中，若检测到异常，则生成异常信息并存储于存储器70。而且，异常信息中包含在检测到异常时及其前后的规定期间由传感器检测到的传感器信息及检测到异常时及其前后的规定期间的运转信息。因此，容易掌握/再现异常产生的状况，从而能够有效地进行维护。
[第2实施方式]
如图3所示，在第2实施方式的内窥镜系统100中，在内窥镜12中除了前述的图像传感器60以外还设置有湿度传感器102(传感器)。另外，在利用了图3以后的附图的说明中，对与前述的实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略说明。
湿度传感器102例如内置于插入部30(前端部36)，检测插入部30(前端部36)内的湿度。而且，在内窥镜系统100中，异常检测部76根据通过湿度传感器102检测的信息(湿度)，例如，在湿度超过规定的阈值时，检测为在内窥镜12产生了异常。并且，异常信息生成部80生成包含在检测到异常时及其前后的规定期间通过湿度传感器102检测到的信息的异常信息，异常信息管理部82将如此生成的异常信息存储于存储器70及发送至(存储于)服务器24并进行管理。
另外，在根据来自湿度传感器102的信息检测到异常时，可以使在检测到该异常时及其前后通过除湿度传感器102以外的传感器(在本例中，为图像传感器60)检测到的信息包含于异常信息。当然，在根据来自除湿度传感器102以外的传感器的信息检测到异常时，可以使在检测到该异常时及其前后通过湿度传感器102检测到的信息包含于异常信息。
[第3实施方式]
如图4所示，在第3实施方式的内窥镜系统200中，在内窥镜12中除了前述的图像传感器60、湿度传感器102以外，还设置有扭矩传感器202(传感器)。扭矩传感器202检测在操作设置于操作部32的操作部件时所施加的操作力，在本实施方式中，通过扭矩传感器202检测用于使弯曲部34弯曲的转盘40的操作力。
而且，在内窥镜系统200中，异常检测部76根据通过扭矩传感器202检测到的信息(操作力)，例如，在操作力超过规定的阈值时，检测为在内窥镜12中产生了异常。并且，异常信息生成部80生成包含在检测到异常时及其前后的规定期间通过扭矩传感器202检测到的信息的异常信息，异常信息管理部82将如此生成的异常信息存储于存储器70及发送至(存储于)服务器24并进行管理。
另外，在根据来自扭矩传感器202的信息检测到异常时，可以使在检测到该异常时及其前后通过除扭矩传感器202以外的传感器(在本例中，为图像传感器60、湿度传感器102)检测到的信息包含于异常信息。当然，在根据来自除扭矩传感器202以外的传感器的信息检测到异常时，可以使在检测到该异常时及其前后通过扭矩传感器202检测到的信息包含于异常信息。并且，在本实施方式中，对以检测转盘40的操作力的结构为例子进行了说明，但也可以是检测其他操作部件的操作力的结构。而且，也可以是设置多个扭矩传感器并检测多个操作部件的操作力的结构。
[第4实施方式]
如图5所示，在第4实施方式的内窥镜系统300中，在内窥镜12中除了前述的图像传感器60、湿度传感器102及扭矩传感器202以外，还设置有角度传感器302(传感器)。角度传感器302检测内窥镜12的前端部36的角度(弯曲部34的弯曲方向及弯曲量)。
而且，在内窥镜系统300中，异常检测部76根据通过角度传感器302检测到的信息(前端部36的角度)，例如，在因变更前端部36的角度而前端部36的角度的变化量(变化方向)相对于操作部件的操作量(操作方向)以规定的阈值以上不同时，检测为在内窥镜12中产生了异常。并且，异常信息生成部80生成包含在检测到异常时及其前后的规定期间通过角度传感器302检测到的信息的异常信息，异常信息管理部82将如此生成的异常信息存储于存储器70及发送至(存储于)服务器24并进行管理。
另外，在根据来自角度传感器302的信息检测到异常时，可以使在检测到该异常时及其前后通过除角度传感器302以外的传感器(在本例中，为图像传感器60、湿度传感器102、扭矩传感器202)检测到的信息包含于异常信息。当然，根据来自除角度传感器302以外的传感器的信息检测到异常时，可以使在检测到该异常时及其前后通过角度传感器302检测到的信息包含于异常信息。
并且，在上述的第1～第4实施方式中，以作为传感器设置图像传感器60、湿度传感器102、扭矩传感器202、角度传感器302为例子进行了说明，但也可以是设置除此以外的传感器例如温度传感器、气密(气压)传感器和/或电流(电压)传感器等，并且使用通过它们检测到的信息进行异常的检测及异常信息的存储(管理)的结构。而且，在上述实施方式中，以使用通过设置于内窥镜12的传感器检测到的信息进行异常的检测及异常信息的管理为例子进行了说明，但也可以是使用通过设置于光源装置14和/或处理器装置20的传感器检测到的信息进行异常的检测及异常信息的管理的结构。
[第5实施方式]
如图6所示，在第5实施方式的内窥镜系统400中，处理器装置20的中央控制部72通过使存储于存储器70的程序进行动作，除了前述的各部(运转信息管理部74、异常检测部76、错误履历管理部78、异常信息生成部80、异常信息管理部82)以外，还作为异常预测部402(异常预测单元)、预测结果通知部404(通知单元)而发挥作用。
异常预测部402根据定期检查(例如，每次进行内窥镜检查时、每月一次等)和/或来自用户的指示，预测将来可能会在内窥镜12中产生的异常的类别及产生时刻。该预测中使用存储于存储器70的运转信息、错误履历及异常信息等。并且，该预测中使用与在相同型号或相似结构的另一内窥镜中产生的异常相关的数据(以下，称为预测用数据)。预测用数据为对所产生的异常的类别、各异常的产生频度、各异常产生时的运转信息等建立对应关联的数据。预测用数据预先存储于存储器70，异常预测部402从存储器70读出预测用数据并进行预测。另外，可以将预测用数据存储于服务器24，并且从服务器24读出预测用数据并进行预测。
预测结果通知部404在异常预测部402每次进行预测时，根据来自用户的指示和/或在通过异常预测部402预测到的异常的产生时刻之前的期间成为规定期间(例如，半年)以下时，通过将由异常预测部402执行的预测的结果显示于显示器16，通知给用户。另外，也可以是设置扬声器并通过从扬声器输出的声音通知预测结果的结构。并且，也可以是将预测结果发送至服务器24并且在服务器24侧(与服务器24连接的显示器、扬声器等)进行通知的机构。
在上述实施方式中，运转信息管理部74、异常检测部76、错误履历管理部78、异常信息生成部80、异常信息管理部82、异常预测部402、预测结果通知部404等执行各种处理的处理部(processing unit)的硬件结构为如下各种处理器(processor)。各种处理器中包含执行软件(程序)而作为各种处理部发挥功能的通用的处理器即CPU(Central ProcessingUnit：中央处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等制造后能够变更电路结构的处理器即可编程逻辑器件(Programmable LogicDevice：PLD)及具有为了执行各种处理而专门设计的电路结构的处理器即专用电气电路等。
一个处理部可以由这些各种处理器中的一个构成，也可以由相同种类或不同种类的两个以上的处理器的组合(例如，多个FPGA或CPU与FPGA的组合)构成。并且，也可以由一个处理器来构成多个处理部。作为由一个处理器来构成多个处理部的例子，第1，有如以客户端或服务器等计算机为代表，由一个以上的CPU与软件的组合来构成一个处理器，且该处理器作为多个处理部而发挥功能的方式。第2，有如以片上系统(System On Chip：SoC)等为代表，使用将包含多个处理部的整个系统的功能由一个IC(Integrated Circuit：集成电路)芯片来实现的处理器的方式。如此，各种处理部作为硬件结构使用一个以上上述各种处理器而构成。
而且，更具体而言，这些各种处理器的硬件结构为组合了半导体元件等电路元件的方式的电气电路(circuitry)。
另外，在上述实施方式中，以在设置有图像传感器(图像传感器)的光学式内窥镜中适用本发明的例子进行了说明，但本发明并不限定于此。也可以在设置有超声波传感器(超声波探头)的超声波内窥镜中适用本发明。
并且，在上述实施方式中，以不依赖于内窥镜的种类而通过共同的方法(检测算法)检测异常为例子进行了说明，但本发明并不限定于此。根据处理器装置，有时连接不同种类的内窥镜(例如，上部内窥镜及下部内窥镜等)后使用，在这种情况下，优选为根据内窥镜的种类使异常的检测算法不同的结构。具体而言，优选为如下结构：使中央控制部72(参考图2一图6)也作为判别与处理器装置连接的内窥镜的类别的判别部而发挥作用，异常检测部76使用与通过判别部判别出的内窥镜的种类相对应的检测算法检测异常。

Claims (12)

1.一种内窥镜系统，其具备拍摄体腔内的内窥镜及处理器，
所述处理器执行如下处理：
使用通过设置于所述内窥镜的传感器检测到的信息，检测所述内窥镜的异常；
将在检测到异常时及其前后的规定期间由所述传感器检测到的传感器信息及包含所述内窥镜的操作状况的运转信息存储于内部存储器。
2.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其中，
所述处理器将所述传感器信息及所述运转信息发送至经由网络连接的服务器。
3.根据权利要求2所述的内窥镜系统，其中，
所述处理器将包含检测到的异常的类别及产生时刻的错误履历存储于所述内部存储器。
4.根据权利要求3所述的内窥镜系统，其中，
所述处理器将所述错误履历发送至所述服务器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内窥镜系统，其中，
所述内窥镜系统具备：
异常预测单元，使用存储于所述内部存储器的信息预测将来可能会在所述内窥镜中产生的异常。
6.根据权利要求5所述的内窥镜系统，其中，
所述内窥镜系统具备：
通知单元，通知所述异常预测单元的预测结果。
7.根据权利要求6所述的内窥镜系统，其中，
所述通知单元为显示所述预测结果的显示装置。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的内窥镜系统，其中，
所述运转信息除了所述操作状况以外，还包含所述内窥镜的使用次数及所述内窥镜的使用频度中的至少一个。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的内窥镜系统，其中，
所述传感器包含在所述内窥镜中进行所述拍摄的图像传感器、检测所述内窥镜的内部的湿度的湿度传感器、检测所述内窥镜的操作部的操作扭矩的扭矩传感器及检测所述内窥镜的前端部的朝向的角度传感器中的至少一个。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的内窥镜系统，其中，
在所述内窥镜中作为所述传感器设置有多个传感器，
在检测到异常时，所述处理器关于所有传感器，将所述传感器信息存储于所述内部存储器。
11.根据权利要求10所述的内窥镜系统，其中，
在检测到异常时，所述处理器关于所有传感器，将所述传感器信息发送至所述服务器。
12.一种内窥镜系统的工作方法，其包括如下步骤：
使用通过设置于内窥镜的传感器检测到的信息，检测所述内窥镜的异常；及
将在检测到异常时及其前后的规定期间由所述传感器检测到的传感器信息及包含所述内窥镜的操作状况的运转信息存储于内部存储器。
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