JP2004105725A - 内視鏡装置及び内視鏡挿入動作プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡挿入部を体腔内の目的部位に確実に且つ短時間で挿入することが可能な内視鏡装置及び内視鏡挿入動作プログラムを実現する。
【解決手段】内視鏡装置１は、解析部９及び告知部１０を備えている。解析部９は、挿入動作情報収集部５、内視鏡映像出力部６及び処理装置２に接続され、ライブの挿入動作情報及び内視鏡画像と、記憶情報として基準となる挿入動作情報及びこの動作情報に関連付けられた内視鏡画像とが与えられる。この解析部９は、術者が気管支内視鏡操作を行うことにより、リアルタイムで挿入動作情報収集部５及び内視鏡映像出力部６からの挿入動作情報及び内視鏡画像を収集する一方、この収集された挿入動作情報及び内視鏡画像と、前記処理装置２の記憶部２Ａに記憶された記憶情報である関連付けされた基準となる挿入動作情報及び内視鏡画像とを逐次比較、解析を行い、その比較結果を告知部１０に出力して術者の内視鏡挿入部の挿入動作を監視する。
【選択図】図２

Description

　本発明は、体腔内管路へ内視鏡等の挿入部の挿入動作を、安全且つ正確に行うことのできる内視鏡装置及び内視鏡挿入動作プログラムに関する。

　近年、内視鏡システム、内視鏡装置は、広く用いられている。これら内視鏡システム、内視鏡装置は、体腔内に細長な挿入部を挿入することで、体腔内の臓器等を観察したり、必要に応じて処置具挿入用チャンネル内に挿入した処置具を用いて、各種治療処置ができるようになっている。
　また、近年、医療用の内視鏡システム、内視鏡装置は、例えばＣＴ（ Computed　Tomography ）装置等により被検体の断層像を撮像して得た３次元画像を用いて患部の診断が行われるようになってきている。

　このような３次元画像の一つに、肺の気管支の３次元像がある。この肺の気管支の３次元像は、例えば肺癌等が疑われる異常部の位置を、３次元的に把握するのに利用される。そして、患部が異常であるか否かの診断は、上記のようにして把握された異常部を生検によって確認するために、例えば気管支内視鏡を肺の気管支に挿入して挿入部先端部から突出させた生検具で上記異常部の組織のサンプル（ sample ）を採取することによって行われている。

　一般に、内視鏡は、管路に挿入する挿入部ないしはその先端部に、管路内の観察像を得るための対物光学系及び撮像素子、或いは対物光学系及びイメージガイドファイバといった観察手段等を内蔵している。また、内視鏡は、上記挿入部の先端部の向きを自在に所望する方向へ指向させるための湾曲部を上記挿入部の先端部側に有している。このような構成を有する内視鏡は、上記湾曲部を湾曲動作させて上記挿入部先端部を所望とする様々な方向に指向させたり、或いは挿入部にひねりを与えたりしながら、複雑な形状の管路に挿入していくことができるようになっている。
　このため、例えば、気管支のように、多段階の分岐を有する体腔内の管路では、異常部の所在が上記分岐の末端に近いときなどは、内視鏡の挿入部を短時間で正しく目的部位に到達させることが困難である。

　この問題を解消するため、例えば特開２０００−１３５２１５号公報では、被検体の３次元領域の画像データに基づいて前記被検体内の管路の３次元画像を作成し、前記３次元画像上で前記管路に沿って目的点までの経路を求め、前記経路に沿った前記管路の仮想的な内視鏡画像を前記画像データに基づいて作成し、前記仮想的な内視鏡画像をモニタに表示することで、気管支内視鏡を目的部位に案内する装置が提案されている。

　このような従来の内視鏡装置では、気管支内視鏡により撮像した被検体のライブの内視鏡画像を表示すると共に、気管支内の仮想的な内視鏡画像をモニタに表示して内視鏡挿入部の挿入先を案内している。この場合、術者は、上記３次元の仮想的な内視鏡画像及びライブの内視鏡画像を見ながら適宜内視鏡挿入部を回転操作したり、湾曲部を湾曲動作させながら気管支内に内視鏡挿入部を挿入している。

　しかしながら、上述したように気管支は、多段階の分岐を有するばかりでなく、分岐での各画像は複数の分岐先経路を持つ類似の画像となっている。例えば、図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示すように、気管支内視鏡２００は、気管支２０１の枝分かれした末梢部２０１Ａに対して、分岐毎に挿入部先端部２００Ａが湾曲部２００Ｂにより湾曲動作されて関心部位まで到達するようになっている。なお、図１７は、従来の気管支内視鏡が気管支内に挿入される際の様子を示す概略図であり、図１７（Ａ）は、従来の気管支内視鏡が気管支内に挿入される際の様子を示す概略正面図、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）の概略側面図である。

　このとき、上記気管支内視鏡は、例えば、得られた内視鏡画像が、図１８（Ｂ）に示すように特徴のある分岐構造となっている場合は、関心部位がある気管支の分岐方向を容易に区別できる。しかしながら、上記気管支内視鏡は、例えば、得られた内視鏡画像が、図１８（Ａ）に示すような場合には、左右の分岐に特徴がないため、重力方向が判断できないと、関心部位がある分岐方向を画像だけから区別することは困難となる。なお、図１８は従来の気管支内視鏡で得られた内視鏡画像を示す画像表示例であり、図１８（Ａ）は、従来の気管支内視鏡で得られた内視鏡画像を示す第１の画像表示例、図１８（Ｂ）は、従来の気管支内視鏡で得られた内視鏡画像を示す第２の画像表示例である。

　一方、特開平５−１２７１００号公報及び米国特許第５，２８０，７８１号公報には、内視鏡画像と重力方向との関係を確認可能な内視鏡用重力方向指示装置が記載されている。また、本出願人が先に出願した特開平１１−２８１８９７号公報には、ジャイロ等の重力検出部を設けて重力方向を検出可能な内視鏡が記載されている。
　しかしながら、上記特開平１１−２８１８９７号公報に記載されているように、挿入部先端部にジャイロ等の重力検出手段を配置することは、内視鏡の挿入部外径に制約のあるこのような気管支内視鏡に用いることは困難である。

　従って、上記従来の（気管支）内視鏡装置は、上記挿入部先端部の重力方向を正確に検出することができず、関心部位がある気管支の分岐方向を特定することが困難であり、気管支内視鏡の先端部を短時間で正しく目的部位に到達するためには、内視鏡手術経験の豊富な熟練された医師に委ねられているのが実情である。
　従って、内視鏡挿入部を体腔内の目的部位に挿入するには、確実に且つ短時間で挿入することが望ましい。
特開２０００−１３５２１５号公報 特開平５−１２７１００号公報 米国特許第５，２８０，７８１号公報 特開平１１−２８１８９７号公報

　解決しようとする問題点は、内視鏡挿入部を体腔内の目的部位に確実に且つ短時間で挿入することが困難であった点である。

　本発明の請求項１は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入動作情報を検出する検出部と、前記検出部により検出された挿入動作情報を基準となる挿入動作情報とし、この基準となる挿入動作情報及びこの挿入動作時における前記内視鏡挿入部先端部位置の被検体を撮像して得られた内視鏡画像とを関連付けて記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された基準となる挿入動作情報と、前記検出部から術中に得られる挿入動作情報とを比較して内視鏡挿入部の挿入動作状況を監視する制御部と、を備えたことを特徴としている。
　また、本発明の請求項２は、請求項１に記載の内視鏡装置において、前記挿入動作情報は、内視鏡挿入部の挿入長を計測する挿入長情報、前記挿入部の挿入速度を計測する挿入速度計報、前記挿入部のひねり角度を計測するひねり角度情報、挿入部の湾曲部のアングル角度を計測するアングル角度情報、の少なくとも一つであることを特徴としている。
　また、本発明の請求項３は、請求項１に記載の内視鏡装置において、前記記憶部は、挿入動作指示コメント情報を、記憶されている関連付けされた挿入動作情報及び内視鏡画像情報の対応する部分に対し追記して記憶することを特徴としている。
　また、本発明の請求項４は、請求項１に記載の内視鏡装置において、前記制御部は、さらに前記基準となる挿入動作情報に関連付けて前記記憶部に記憶された当該挿入動作時における挿入部先端部位置の内視鏡画像と、術中における当該挿入動作時の挿入部先端部位置の内視鏡画像とを、比較して内視鏡挿入動作状況を監視することを特徴としている。
　また、本発明の請求項５は、請求項１又は４に記載の内視鏡装置において、前記制御装置による比較解析結果に基づき、挿入動作状況及び動作指示を告知する告知部を有することを特徴としている。
　また、本発明の請求項６は、請求項３に記載の内視鏡装置において、挿入動作情報を検出する検出部によって検出される挿入部の挿入長を基に、記憶部に追記憶した挿入動作指示コメントを告知部から告知することを特徴としている。
　また、本発明の請求項７は、請求項１に記載の内視鏡装置において、前記制御部は、挿入部先端部から得られる内視鏡画像及び前記検出部から得られる挿入動作情報と、前記記憶部から読み出された基準となる挿入動作情報及びこの動作情報に関連付けられた内視鏡画像とを逐次比較し、解析を行ってその結果を告知部に出力して術者の内視鏡挿入動作状況を監視すると共に、挿入動作に対する指示を与えることを特徴としている。
　また、本発明の請求項８は、内視鏡の挿入部を被検体内に挿入するための内視鏡挿入動作プログラムにおいて、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入動作情報を検出する検出工程と、前記検出工程により検出された挿入動作情報を基準となる挿入動作情報とし、この基準となる挿入動作情報及びこの挿入動作時における前記内視鏡挿入部先端部位置の被検体を撮像して得られた内視鏡画像とを関連付けて記憶する記憶工程と、前記記憶工程で記憶された基準となる挿入動作情報と、前記検出工程で術中に得られる挿入動作情報とを比較して内視鏡挿入部の挿入動作状況を監視する比較監視工程と、を備えたことを特徴としている。
　また、本発明の請求項９は、請求項８に記載の内視鏡装置において、記憶されている関連付けされた挿入動作情報及び内視鏡画像情報の対応する部分に対し、挿入動作指示コメント情報を追記して記憶する追記録工程を有することを特徴としている。
　また、本発明の請求項１０は、請求項９に記載の内視鏡装置において、前記挿入動作情報を検出する検出工程によって検出される挿入部の挿入長を基に、前記追記録工程にて追記憶した挿入動作指示コメントを告知する工程を有することを特徴としている。

　本発明の内視鏡装置及び内視鏡挿入動作プログラムは、内視鏡挿入部を体腔内の目的部位に確実に且つ短時間で挿入することが可能であるという利点を有する。

　以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

　図１ないし図８は、本発明に係る内視鏡システム、内視鏡装置の第１実施例に係わり、図１は本発明の各実施例に共通の内視鏡システム、内視鏡装置に設けられた主要構成部の概略構成を示すブロック図、図２は第１実施例の内視鏡システム、内視鏡装置の概略構成を示すブロック図、図３は図２の内視鏡システム、内視鏡装置の具体的な構成例を示す構成図、図４は内視鏡挿入部の挿入長計測部の具体的な構成例を示す構成図であり、図４（Ａ）は内視鏡挿入部の挿入長計測部を示す構成図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の内視鏡挿入部の挿入長計測部の変形例を示す構成図、図５は内視鏡挿入部のひねり角度計測部の具体的な構成例を示す構成図であり、図５（Ａ）は内視鏡挿入部のひねり角度計測部を示す構成図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の内視鏡挿入部のひねり角度計測部の変形例を示す構成図、図６は図１の記憶部に記憶された基準となる挿入動作情報を示す説明図であり、図６（Ａ）は内視鏡挿入部の挿入長に対する湾曲部のアングル角度を示すグラフ、図６（Ｂ）は内視鏡挿入部の挿入長に対する挿入部のひねり角度を示すグラフ、内視鏡挿入部の挿入長に応じた動作コメント文章、コメント画像表示、コメント音声再生（発声）等の実行を示すグラフ、図７は第１実施例における告知部の動作例を示す説明図であり、図７（Ａ）は図３の表示装置に表示された第１の画面表示例、図７（Ｂ）は図３の表示装置に表示された第２の画面表示例、図７（Ｃ）は図３の表示装置に表示された第３の画面表示例、図７（Ｄ）は現在の挿入部挿入長に対する操作指示角度を表すグラフ、図８は第１実施例の内視鏡システム、内視鏡装置の挿入動作プログラムを示すフローチャートである。

　図１に示すように、内視鏡システム、内視鏡装置１は、記憶部２Ａを有する処理装置２と、内視鏡診断に必要な周辺機器３と、気管支内視鏡として後述の内視鏡挿入部を有する内視鏡本体４と、挿入動作情報収集部５と、内視鏡映像出力部６と、コメント入力部７と、編集部８とを備えている。
　前記挿入動作情報収集部５は、例えば熟練された術者が内視鏡挿入部を気管支内に挿入動作する情報を、基準となる挿入動作情報として検出し収集するものである。この挿入動作情報収集部５は、周辺機器３及び内視鏡本体４を介して上記挿入動作情報を取得可能なセンサ等の検出部を備えている。

　挿入動作情報としては、湾曲部のアングル角度、挿入部のひねり角度、挿入部の挿入長、挿入部の挿入速さ、挿入部先端固定状態や挿入部保持部固定状態等がある。上記挿入動作情報は、挿入動作情報収集部５の検出部によって検出されて取り込まれるようになっている。挿入動作情報収集部５は、取り込んだ挿入動作情報を、処理装置２に供給するようになっている。この処理装置２は、前記挿入動作情報としての湾曲部のアングル角度、挿入部のひねり角度、挿入部の挿入長の情報から、挿入部先端部と被検体である体腔内管路内との相対的な位置関係を検出し、その位置での内視鏡画像を当該位置（特に挿入部の挿入長を基にした）と関連付けるようになっている。

　内視鏡映像出力部６は、気管支内視鏡１４の内視鏡挿入部４Ａの先端部（図示しない対物光学系及び撮像装置を有する。）から得られた内視鏡画像（Ｌｉｖｅ画像）を処理装置２に出力するようになっている。
　コメント入力部７は、図示はしないが文字入力部、音声入力部及び画像入力部を備えて構成されている。このコメント入力部７は、上記挿入動作情報に対して特徴的な動作や注意すべき点がある場合において、各入力部を介してコメント情報を作成し、処理装置２へ出力するようになっている。

　前記処理装置２は、大きな記憶容量を有する記憶部２Ａを具備しており、挿入動作情報収集部５により得られた挿入動作情報と、内視鏡映像出力部６からの内視鏡画像とを時系列データとして記憶部２Ａに記憶する。この場合、この処理装置２は、挿入動作情報と内視鏡画像とを時間毎に関連付けて記憶するようになっている。ここで、処理装置２は、挿入動作情報から内視鏡挿入部先端部と被検体との相対的な位置関係を検出し、記憶部２Ａはこの位置関係情報と前記内視鏡画像とが関連付けられて記憶される。この場合、この処理装置２は、内視鏡挿入部先端部及び被検体の相対的な位置情報と、この位置における内視鏡画像と、この位置における上記挿入動作情報とが関連付けられ、この関連付けられた情報が、記憶装置２Ａに記憶される。

　さらに、上記処理装置２は、コメント入力部７から挿入動作指示などのコメント情報が供給された場合には、記憶部２Ａに記憶されている関連付けされた挿入動作情報及び内視鏡画像である上記時系列データに対応する部分に対し、コメント情報を追記して再記憶できるようになっている。
　また、上記処理装置２には、編集部８が接続されている。この編集部８は、処理装置２の記憶部２Ａの記憶された記憶情報を読出し、不必要な情報を消去したり、並び替えを行ったりして再度情報を再記録させるものである。

　次に、第１実施例の内視鏡システム、内視鏡装置１の構成について図２を参照しながら説明する。
　内視鏡システム、内視鏡装置１は、図１に示す構成の他に、図２に示す監視制御部としての解析部９及び告知部１０を備えている。

　前記監視制御部としての解析部９は、挿入動作情報収集部５、内視鏡映像出力部６及び処理装置２に接続され、ライブの挿入動作情報及び内視鏡画像と、記憶情報として基準となる挿入動作情報及びこの動作情報に関連付けらた内視鏡画像（挿入動作情報に基づいて検出された挿入部先端部位置の被検体を撮像した内視鏡画像）とが与えられるようになっている。この解析部９は、術者が気管支内視鏡操作を行うことにより、リアルタイムで挿入動作情報収集部５及び内視鏡映像出力部６からの挿入動作情報及び内視鏡画像を収集する一方、この収集された挿入動作情報及び内視鏡画像と、前記処理装置２の記憶部２Ａに記憶された記憶情報である関連付けされた基準となる挿入動作情報及び内視鏡画像とを逐次比較、解析を行い、その比較結果を告知部１０に出力して術者の内視鏡挿入部の挿入動作を監視するようになっている。

　前記告知部１０は、表示部と音声再生部とを具備して構成されている。この告知部１０は、解析部９からの比較結果を文字、映像や音声等を用いて表示又は再生することにより、基準となる挿入動作情報を挿入動作手順として術者に提示するようになっている。

　図３に示すように、内視鏡システム、内視鏡装置１は、スピーカやモニタを有する告知部１０としての表示装置１１と、記憶部２Ａを含む処理装置２や解析部９を有する挿入動作量処理装置１２と、挿入部４Ａを有する気管支内視鏡１４と、この内視鏡挿入部４Ａの患者５０の口を介した気管支等の体腔内への挿入を安全且つ円滑に行うために該内視鏡挿入部４Ａを挿通可能に保持するマウスピース１４Ａと、この気管支内視鏡１４からの内視鏡画像情報を処理する内視鏡映像出力部６を含む内視鏡用ビデオプロセッサ１３と、挿入動作情報収集部５として前記気管支内視鏡１４に設けられ、湾曲部のアングル角度を計測する湾曲部のアングル計測部１５Ａ、挿入部の挿入長を計測する挿入長計測部１５Ｂ（挿入速度を検出可能に構成できる。）及び挿入部のひねり角度を計測するひねり角度計測部１５Ｃとを有している。

　診断を行う場合において、気管支内視鏡１４は、患者の口にくわえられたマウスピース１４Ａにより該内視鏡挿入部４Ａの挿入が保持される。
　この気管支内視鏡１４の操作部近傍には、内視鏡挿入部４Ａの湾曲部のアングル調整を行うための操作レバー１４Ｂが設けられている。この操作レバー１４Ｂによる湾曲部のアングル調整時には、近傍に設けられたアングル計測部１５Ａによって、術者により湾曲部を湾曲動作させたアングル角度が計測されるようになっている。

　内視鏡用ビデオプロセッサ１３は、内視鏡映像出力部６により気管支内視鏡１４からの内視鏡画像データを処理し、挿入動作量処理装置１２へ出力するとともに、湾曲部のアングル計測部１５Ａ、挿入部の挿入長計測部１５Ｂ（必要に応じて挿入部の挿入速度も計測）及び挿入部のひねり角度計測部１５Ｃからのそれぞれの計測結果を取り込み、これらの計測結果を同様に挿入動作量処理装置１２に出力する。

　前記挿入動作量処理装置１２は、上述した処理装置２及び監視制御部としての解析部９によるそれぞれの処理を実行するもので、術者による挿入部の挿入動作情報を求め、この得られた挿入動作情報及び内視鏡画像と記憶部２Ａに記憶されている基準となる挿入動作情報及びこの情報に関連付けされた内視鏡画像（記憶情報）とを逐次比較、解析を行い、操作状況を監視すると同時に、比較結果を表示装置１１に出力して表示させるようになっている。

　表示装置１１は、モニタ及びスピーカを有し、挿入動作量処理装置１２による制御によって、前記解析、比較結果に基づき文字、映像や音声等で気管支内視鏡１４の挿入動作状況や動作指示を術者に知らしめることにより、基準となる挿入動作情報、手順を内視鏡手術に反映させることができるようになっている。なお、告知部１０としての表示装置１１による具体的な告知指示例については後述する。

　次に、挿入部の挿入長計測部１５Ｂ及び挿入部のひねり角度計測部１５Ｃの具体的構成例を図４（Ａ）〜図５（Ｂ）を用いて説明する。
　まず、挿入部の挿入長計測部１５Ｂの構成例について説明する。
　挿入部の挿入長計測部１５Ｂは、例えば図４（Ａ）に示すように、気管支内に挿通させる内視鏡挿入部４Ａの周面に接触するように配され、内視鏡挿入部４Ａの移動方向に回転自在な一対のローラ１６と、このローラ１６の回転量を計測する計測部としてのポテンショメータ１７とで構成されている。なお、ローラ１６の回転量を計測する計測部としては、ポテンショメータ１７に限らず、ローラ１６の回転角度を計測可能な他の角度計測デバイスを用いて構成しても良い。この場合、単位時間当たりの挿入長を計測することにより、挿入部の挿入速度を計測することが可能である。

　上記構成の挿入長計測部１５Ｂにおいては、内視鏡挿入部４Ａの押し引きに伴い、一対のローラ１６が回転すると同時に、この回転と連動してポテンショメータ１７が回転することにより、ローラ回転量に基づくポテンショメータ回転量が計測され、計測結果を電気信号に変換して挿入動作量処理装置１２に出力する。一方、挿入動作量処理装置１２は、この計測結果に基づき挿入部の挿入長を求める。この場合、挿入部の挿入長は、下記に示す（式１）により求めることができる。
　挿入部の挿入長＝ｋ（所定の変換係数）×ポテンショメータ回転量…（式１）
　次に、他の変形例を示す。
　図４（Ｂ）に示すように、挿入部の挿入長計測部１５Ｂは、内視鏡挿入部４Ａの周面上に等間隔で設けられたマーカ４ａの移動をリアルタイムで撮像する１台又は複数のビデオカメラ１８と、このビデオカメラ１８からの撮像信号に対しリアルタイムで画像処理を行い、画面上（表示装置１１の表示画面上）でのマーカ４ａの移動量を算出する画像処理部１９とで構成されている。なお、マーカ４ａの移動をリアルタイムで撮像する撮像部としては、ビデオカメラ１８に限らず、２次元の撮像デバイス、例えばＣＩＳを用いて構成しても良い。

　上記構成の挿入部の挿入長計測部１５Ｂは、内視鏡挿入部４Ａの押し引きに伴い、ビデオカメラ１８によって移動するマーカ４ａをリアルタイムで撮影する。そして、画像処理部１９は、ビデオカメラ１８からの撮像信号に対しリアルタイムで画像処理を行い、画面上（表示装置１１の表示画面上）でのマーカ４ａの移動量を算出してこの算出結果をもとに挿入部の挿入長を求める。

　次に、挿入部のひねり角度計測部１５Ｃの構成例について説明する。
　挿入部のひねり角度計測部１５Ｃは、例えば図５（Ａ）に示すように、気管支内に挿通させる内視鏡挿入部４Ａの周面に接触するように配され、内視鏡挿入部４Ａの回転方向に回転自在な一対のローラ１６Ａと、このローラ１６Ａの回転量を計測する計測部としてのポテンショメータ１７Ａとで構成されている。なお、ローラ１６Ａの回転量を計測する計測部としては、上記同様ポテンショメータ１７Ａに限らず、ローラ１６Ａの回転角度を計測可能な他の角度計測デバイスを用いて構成しても良い。

　上記構成の挿入部のひねり角度計測部１５Ｃは、内視鏡挿入部４Ａの押し引きに伴い内視鏡挿入部４Ａ自体がひねられたりすると、一対のローラ１６Ａが回転すると同時に、この回転と連動してポテンショメータ１７Ａが回転する。このことにより、挿入部のひねり角度計測部１５Ｃは、ローラ回転量に基づくポテンショメータ回転量が計測されてこの計測結果を電気信号に変換して挿入動作量処理装置１２に出力する。そして、この挿入動作量処理装置１２は、計測結果に基づき挿入部のひねり角度を求める。この場合、挿入部のひねり角度は、下記に示す（式２）により求めることができる。
　挿入部のひねり角度＝ｈ（所定の変換係数）×ポテンショメータ回転量…（式２）
　次に、他の変形例を示す。図５（Ｂ）に示すように挿入部の挿入長計測部１５Ｂと同様に、内視鏡挿入部４Ａの周面上に該内視鏡挿入部４Ａの挿入方向と同じ方向に等間隔で設けられたマーカ４ｂの移動をリアルタイムで撮像する１台又は複数のビデオカメラ１８Ａ、このビデオカメラ１８Ａからの撮像信号に対しリアルタイムで画像処理を行い、画面上（表示装置１１の表示画面上）でのマーカ４ｂの移動量を算出する画像処理部（図示はしないが図４（Ｂ）の構成と略同様）１９とで構成されている。なお、本例においても、マーカ４ｂの移動をリアルタイムで撮像する撮像部としては、図４（Ｂ）に示す構成と同様にビデオカメラ１８Ａに限らず、２次元の撮像デバイス、例えばＣＩＳを用いて構成しても良い。

　上記構成の挿入部のひねり角度計測部１５Ｃは、内視鏡挿入部４Ａの押し引きに伴い内視鏡挿入部４Ａ自体がひねられると、ビデオカメラ１８Ａによって移動したマーカ４ｂの移動量を撮像し、このビデオカメラ１８Ａからの撮像信号に対しリアルタイムで画像処理を行い、画面上（表示装置１１の表示画面上）でのマーカ４ｂの移動量を算出してこの算出結果をもとに挿入部のひねり角度を求める。

　次に、第１実施例の内視鏡システム、内視鏡装置１の動作について図６（Ａ）ないし図８を参照して説明する。
　いま、本実施例の内視鏡システム、内視鏡装置１を用いて術者が気管支等の診断を行うものとする。挿入動作量処理装置１２の図示しない制御部は、図８に示す内視鏡挿入動作プログラムの処理ルーチンを起動する。すなわち、ステップＳ１の処理にて挿入動作量処理装置１２内の記憶部２Ａに記憶される記憶情報（基準となる挿入動作情報とこの動作時における挿入部先端位置の内視鏡画像）を読出し、処理をステップＳ２に移行する。

　ステップＳ２の処理において、前記制御部は、挿入部の挿入長をもとにして記憶データの並び替えを行う。例えばこの処理により得られた記憶データの一例が図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示されている。

　図６（Ａ）は、縦軸に示す湾曲部のアングル角度が横軸に示す挿入部の挿入長に応じてどれくらいの角度になっているのかを示す挿入動作情報である。また、図６（Ｂ）は、縦軸に示す挿入部のひねり角度が横軸に示す挿入部の挿入長に対してどれくらいの角度になっているのかを示す挿入動作情報である。また、基準となる挿入動作情報に関連付けて記憶されている内視鏡画像、コメント情報の場合についても同様に、必要に応じて挿入部の挿入長をもとにして並び替えを行い、例えば図６Ｃに示すように、横軸の挿入部の挿入長に応じて文章Ａ、画像Ｂ表示、音声Ｃ再生（発声）等を実行するための挿入動作指示データが作成される。

　なお、この場合、各挿入動作指示データは、各に示す式（３），（４）に示すように挿入部の挿入長の関数で算出される。
　湾曲部アングル角度＝ｆ（挿入部の挿入長）…（式３）　
　挿入部のひねり角度＝ｇ（挿入部の挿入長）…（式４）
　なお、内視鏡画像及び指示コメント情報（文章，音声，画像）も、同様の挿入部挿入長の関数で算出される。

　そして、前記制御部は、続くステップＳ３に処理を移行し、該処理にて現在術者が操作している挿入部の挿入長を、挿入部の挿入長計測部１５Ｂに用いてリアルタイムで計測し、処理をステップＳ４に移行する。

　ステップＳ４の処理において、制御部は、上記ステップＳ２の処理にて用意された関係式（式３，式４）を用い、ステップＳ３にて計測された挿入部の挿入長を入力し、湾曲部のアングル角度、挿入部のひねり角度、挿入動作情報に関連付けられた内視鏡画像及び表示すべき指示コメント情報を求め、処理をステップＳ５に移行する。

　前記制御部は、ステップＳ５の処理により、ステップＳ４で求めたデータを、告知部１０としての表示装置１１（図３参照）に出力し表示させる。
　その後、処理をステップＳ３に戻し、該ステップＳ３ないしステップＳ５による処理ルーチンを周期的に実行させ、術者に挿入動作の指示を与える。
　上記ステップＳ５の処理により、表示装置１１に提示された表示例が図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示されている。

　挿入部の挿入動作量処理装置１２の制御部は、例えば図７（Ａ）に示すように、表示装置１１の画面上に、少なくとも３つの多画面表示を行うことにより、術者に挿入動作の指示を告知する。すなわち、表示装置１１の画面上部に２つの画面１１Ａ、１１Ｂ、画面下部には１つの画面１１Ｃをそれぞれ多画面表示し、画面１１Ａには気管支内視鏡の内視鏡挿入部４Ａにより得られた内視鏡画像（ライブ画像）を表示し、もう一方の画面１１Ｂには被検体に挿入した挿入部の挿入長に応じた、ＣＴ画像データに基づき気管支内部の仮想の内視鏡画像（ＶＢＳ画像）を表示する。同時に、画面下部の画面１１Ｃには、文字により挿入動作の指示がガイダンス表示され、またこの文字はスピーカ１１Ｄを介して音声として再生される。すなわち、挿入部の挿入長を基準にして、術者に対してライブ画像及びＶＢＳ画像を見せながら文字や音声によって湾曲部のアングル角や挿入部のひねり角度等を指示する。

　なお、指示コメント情報があり、或いはコメント情報が図１に示す編集部８により追加された場合には、例えば図６Ｃに示すように挿入部の挿入長を基準にして、コメント情報（文章，音声，画像）を表示装置１１の画面上の対応する画面に表示したり、スピーカ１１Ｄにより再生して提示する。
　図７（Ａ）に示す例において、画面１１Ｂに表示される仮想の内視鏡画像に代えて、基準となる挿入動作情報に関連付けて記憶した挿入部の挿入長に基づく内視鏡画像を表示するようにもされる。

　さらに、図７（Ａ）に示す例において、図７（Ｃ）に示す如く画面１１Ｂには、湾曲部のアングルの現在角度を示す表示バー２１ａ及び記憶されている基準となる挿入動作情報としての動作指示角度を示す表示バー２１ｂを表示した湾曲部アングル表示部２０ｂと、挿入部のひねり角度の現在角度を示す表示バー２２ａ及び記憶されている基準挿入動作指示角度を示す表示バー２２ｂを表示した挿入部のひねり角度表示部２０ｃと、基準となる挿入動作情報に関連付けられた当該挿入動作における挿入部先端部位置の内視鏡画像を表示した表示部２０ａとを、同時に表示して術者に提示するようにしても良いものである。

　また、第１実施例では、図７（Ｂ）に示すように、ライブ画像を表示する画面１１Ａ内に、基準となる挿入動作情報に関連付けて記憶した同じ挿入部長に基づく内視鏡画像を子画面１１ａに表示しても良く、これにより、さらに詳細な挿入動作の指示を提示することができる。従って、内視鏡装置１Ａは、確実に気管支内視鏡１４の挿入部の挿入を行うことができる。

　さらに、他の挿入動作指示の表示例として、図７（Ｃ）に示すように、子画面１１ａ内に、湾曲部のアングルの現在角度を示す表示バー２１ａ及び記憶されている基準となる挿入動作情報としての動作指示角度を示す表示バー２１ｂを表示した湾曲部アングル表示部２０ｂと、挿入部のひねり角度の現在角度を示す表示バー２２ａ及び記憶されている基準挿入動作指示角度を示す表示バー２２ｂを表示した挿入部のひねり角度表示部２０ｃと、基準となる挿入動作情報に関連付けられた当該挿入動作における挿入部先端部位置の内視鏡画像を表示した表示部２０ａとを、同時に表示して術者に提示するようにしても良い。なお、この場合、挿入動作指示角度は、図７（Ｄ）に示すように現在の挿入部の挿入長に対して表される。そして、現在角度と挿入動作指示角度とがあまりにも違い過ぎる場合には、警告を示す文字や音声を表示装置１１に表示或いは再生するように制御しても良い。

　このように、第１実施例によれば、基準となる挿入部の挿入動作情報に基づく挿入動作の指示を提示可能な構成とすることにより、内視鏡を目的部位に確実に且つ短時間で挿入することが可能となる。

　図９ないし図１２は、本発明に係る内視鏡システム、内視鏡装置の第２実施例に係わり、図９は第２実施例の内視鏡システム、内視鏡装置の概略構成を示すブロック図、図１０は第２実施例における自動挿入動作部の構成例を示す構成図、図１１は図９の記憶部に記憶された基準となる挿入動作情報を示す説明図であり、図１１（Ａ）は時間に対する湾曲部のアングル角度を示すグラフ、図１１（Ｂ）は時間に対する内視鏡挿入部の挿入長を示すグラフ、図１１（Ｃ）は、時間に対する内視鏡挿入部のひねり角度を示すグラフ、図１２は図１０の自動挿入動作部の具体的な構成例を示すブロック図である。なお、図９ないし図１２は、第１実施例の内視鏡装置１と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

　第２実施例の内視鏡システム、内視鏡装置は、上記第１実施例の告知部１０による挿入動作指示及びこれに基づく挿入動作を自動的に行うように制御する自動挿入動作部２３を設けて構成したことが特徴であり、その他の構成は第１実施例の内視鏡装置１と略同様の構成である。

　図９に示すように、第２実施例の内視鏡装置（システム）１Ｂでは、自動挿入動作部２３が、解析部９と周辺機器３及び気管支内視鏡１４との間に配されている。この自動挿入動作部２３は、上記第１実施例の告知部１０と同様の処理内容を行うとともに、解析部９からの解析結果に基づき気管支内視鏡１４及びその他の周辺機器３の各種動作を自動的に制御する。

　すなわち、自動挿入動作部２３は、解析結果に基づき、気管支内視鏡１４の挿入部の挿入動作を自動的に行うように制御するものである。気管支内視鏡１４の挿入部挿入動作としては、上記第１実施例と略同様に湾曲部のアングル動作、挿入部のひねり動作、挿入部の挿入動作、挿入部の先端固定・解除動作及び挿入部の保持部固定・解除動作等がある。
　なお、この場合、上記第１実施例と同様に、自動的に挿入動作されている気管支内視鏡１４の挿入動作状況を表示装置１１に表示するようにしても良い。

　次に、気管支内視鏡１４の自動挿入動作のための構成を図１０に示す。この自動挿入装置は、自動挿入動作部２３によって制御される、気管支内視鏡１４の挿入部の挿入動作を行うための複数の駆動部が設けられている。
　前記複数の駆動部は、湾曲部のアングル調節用モータ２４Ａ、挿入部の挿入長調節用モータ２５Ａ及び挿入部のひねり角度調節用モータ２６Ａなどの各種モータで構成されている。

　アングル調節用モータ２４Ａは、気管支内視鏡１４の湾曲部のアングル角度計測部２４Ｂと一体的に構成されているとともに、その回転軸が気管支内視鏡１４の湾曲部アングル角度調節機構(図示せず）に連結されて回動力を伝えることにより、内視鏡挿入部４Ａの湾曲部のアングル動作を行うことが可能となっている。湾曲部のアングル角度計測部２４Ｂは、常時湾曲部のアングル角度を検出し、検出結果を自動挿入動作部２３に出力するようになっている。

　挿入部の挿入長調節用モータ２５Ａは、気管支内に挿通させる内視鏡挿入部４Ａの周面に接触するように配され、内視鏡挿入部４Ａの移動方向に回転する一対のローラと直結され、ローラに駆動力を与えるようになっている。また、この挿入部の挿入長調節用モータ２５Ａの回転量を計測する挿入部の挿入長計測部２５Ｂが近傍に設けられており、常時、計測結果を自動挿入動作部２３に出力するようになっている。

　挿入部のひねり角度調節用モータ２６Ａは、気管支内に挿通させる内視鏡挿入部４Ａの周面に接触するように配されている。そして、挿入部のひねり角度調節用モータ２６Ａは、内視鏡挿入部４Ａの回転方向（ひねり方向）に回転する一対のローラと直結され、ローラに駆動力を与えるようになっている。また、この挿入部のひねり角度調節用モータ２６Ａの回転量を計測する挿入部のひねり角度計測部２６Ｂが近傍に設けられており、常時計測結果を自動挿入動作部２３に出力するようになっている。

　自動挿入動作部２３は、湾曲部のアングル角度計測部２４Ｂ、挿入部の挿入長計測部２５Ｂ、挿入部のひねり角度計測部２６Ｂからの計測結果から気管支内視鏡１４の現在の湾曲部のアングル角度、挿入部の挿入長及び挿入部のひねり角度を認識し、内視鏡挿入部４Ａの挿入状態が記憶部２Ａから読出される基準となる挿入動作情報に基づく挿入動作状態となるように、湾曲部のアングル調節用モータ２４Ａ、挿入部の挿入長調節用モータ２５Ａ及び挿入部のひねり角度調節用モータ２６Ａの回転駆動を制御する。

　すなわち、この実施例では、記憶部２Ａから読出される基準となる挿入動作情報の一例が図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、図１１（Ｃ）に示されているが、自動挿入動作部２３は、気管支内視鏡１４の挿入部の挿入動作状態が、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示す動作情報と略と一致するように湾曲部のアングル調節用モータ２４Ａ、挿入部の挿入長調節用モータ２５Ａ及び挿入部のひねり角度調節用モータ２６Ａの回転駆動を制御するものである。

　図１２に上記自動挿入動作部２３の構成が示されている。
　図１２に示すように、自動挿入動作部２３は、気管支内視鏡１４の各種駆動制御及び記憶部２Ａの読出し制御等を行う制御部としてのＣＰＵ２３ａと、記憶部２Ａからの基準となる挿入動作情報を取り込む入力インターフェイス（以下、Ｉ／Ｆと称す）２３ｂと、取り込んだ挿入動作情報等の動作情報や自動挿入動作をするのに必要なプログラム等を記憶するためのＲＯＭ２３ｃと、気管支内視鏡１４の挿入部の挿入に関する計測結果と、基準となる挿入動作情報とを比較演算処理するための作業領域として一時的に記憶するＲＡＭ２３ｄと、湾曲部のアングル調節用モータ２４Ａを駆動制御する駆動信号を増幅して出力する第１のアンプ２３ｅと、挿入部のアングル角度計測部２４Ｂからの計測結果を取り込むためのＩ／Ｆ２３ｈと、挿入部の挿入長調節用モータ２５Ａを駆動制御する駆動信号を増幅して出力する第２のアンプ２３ｆと、挿入部の挿入長計測部２５Ｂからの計測結果を取り込むためのＩ／Ｆ２３ｉと、挿入部のひねり角度調節用モータ２６Ａを駆動制御する駆動信号を増幅して出力する第３のアンプ２３ｇと、挿入部のひねり角度計測部２６Ｂからの計測結果を取り込むためのＩ／Ｆ２３ｊとを備えている。

　第２実施例の内視鏡装置（システム）１Ｂにおいては、自動挿入動作部２３により、湾曲部のアングル角度計測部２４Ｂ、挿入部の挿入長計測部２５Ｂ、挿入部のひねり角度計測部２６Ｂからの計測結果から気管支内視鏡１４の現在の湾曲部のアングル角度、挿入部の挿入長及び挿入部のひねり角度を認識すると同時に、内視鏡挿入部４Ａの挿入状態が記憶部２Ａから読出される基準となる挿入動作情報に基づく挿入動作状態となるように、湾曲部のアングル調節用モータ２４Ａ、挿入部の挿入長調節用モータ２５Ａ及び挿入部のひねり角度調節用モータ２６Ａの回転駆動を制御する。これにより、第２実施例の内視鏡装置（システム）１Ｂは、基準となる挿入動作情報に基づく気管支内視鏡１４における挿入部の挿入動作を自動的に行うことができる。

　なお、第２実施例においては、自動挿入動作部２３により気管支内視鏡１４の挿入部挿入動作を自動的に行うことについて説明したが、例えば自動モードと手動モードとで切り換え可能な構成とし、手動が必要な場合には手動モードに切り換えて第１実施例と同様に操作指示を術者に提示するように構成しても良い。
　従って、第２実施例によれば、気管支内視鏡１４の挿入部の挿入動作を、基準となる挿入動作情報に基づいて自動的に行うことができるので、術者の技量に拘わらず、より確実に且つ短時間で内視鏡を目的部位に挿入することができる。

　ところで、この実施例では、基準となる挿入動作情報を、内視鏡手術における術者による気管支内視鏡１４の挿入部の挿入動作に反映させることにより、挿入部の挿入動作を確実且つ短時間に行うことが可能であるが、この基準となる挿入動作情報を訓練用の内視鏡装置を用いて術者に体験させることで、基準となる挿入動作情報を有効に活用することができる。このような実施例を次に示す。

　図１３ないし図１５は、本発明に係る内視鏡システム、内視鏡装置の第３実施例に係わり、図１３は第３実施例の内視鏡システム、内視鏡装置の概略構成を示すブロック図、図１４は第３実施例の内視鏡システム、内視鏡装置を示す構成図、図１５は図１４の仮想画像表示装置の画面表示例を示す図である。なお、図１３ないし図１５は、第１実施例の内視鏡装置１と同様な構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

　第３実施例の内視鏡装置（システム）１Ｃは、第１実施例の気管支内視鏡１４に代えて、略同様の構成を備えた訓練用の気管支内視鏡を有する訓練用内視鏡部３１を構成し、また内視鏡映像出力部６に代えて仮想内視鏡画像データを出力する仮想内視鏡画像データ出力部６Ａを設け、さらに、編集部８及び解析部９と略同様の処理が可能な編集分析部３２とを設けて構成している。その他の構成については、第１実施例と略同様である。

　図１３に示すように、第３実施例の内視鏡装置（システム）１Ｃにおいて、処理装置２の記憶部２Ａには、基準となる挿入動作情報及び仮想内視鏡画像データが記憶されている。これらの記憶データは編集分析部３２によって上記第１実施例と同様に読出し或いは並び替え、編集が可能である。

　訓練用内視鏡部３１は、周辺機器３及び内視鏡挿入部４Ａを有する気管支内視鏡を備えて、第１実施例で示した気管支内視鏡１４と略同様に構成されたものである。訓練用内視鏡部３１は、詳しくは図１４に示すように湾曲部のアングル計測部１５Ａ、挿入部の挿入長計測部１５Ｂ及び挿入部のひねり角度計測部１５Ｃを有している。訓練用内視鏡部３１は、これらの計測部１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃにより得られた挿入動作情報を編集分析部３２に出力するようになっている。また、訓練用内視鏡の手元操作部近傍には、フリーズボタン１５Ｄが設けられている。このフリーズボタン１５Ｄを押下すると、そのとき表示されていた仮想内視鏡画像をスナップショットとして表示するようになっている。

　仮想内視鏡画像データ出力部６Ａは、ＣＴ画像データに基づき気管支内部の仮想の内視鏡画像（ＶＢＳ画像）を生成し、編集分析部３２に出力する。
　仮想画像表示装置３３は、第１実施例で使用した表示装置１１と略同様に構成されたものである。この仮想画像表示装置３３は、少なくとも３つの多画面表示を行うことで、訓練用内視鏡部３１の挿入動作による仮想内視鏡画像を表示するようになっている。

　編集分析部３２は、訓練用内視鏡部３１を用いた術者による挿入部計測結果から挿入動作情報を求め、得られた挿入動作情報及び仮想内視鏡画像と、記憶部２Ａに記憶された記憶情報（基準となる挿入動作情報、内視鏡画像）と逐次比較、分析を行い、挿入動作状況を監視すると同時に、比較結果を仮想画像表示装置３３に出力して表示させるようになっている。

　この場合、編集分析部３２は、例えば図７（Ａ）に示すように、仮想画像表示装置３３の画面上部に２つの画面３３Ａ，３３Ｂ、画面下部には１つの画面３３Ｃをそれぞれ多画面表示している。この画面３３Ａには、訓練用内視鏡部３１の各挿入動作計測結果を基に仮想内視鏡画像データ出力部６Ａからの仮想内視鏡画像（ＶＢＳ画像）を表示し、もう一方の画面３３Ｂには訓練用内視鏡部３１のフリーズボタン１５Ｄが押下されたときに表示されていた仮想内視鏡画像（ＶＢＳ画像）のスナップショットを表示する。同時に、画面下部の画面３３Ｃには、過去のスナップショット（ＶＢＳ画像）３４が挿入部挿入長の短い方から順に図中左から右へと一覧表示される（図１５参照）。

　また、この画面３３Ｃによるスナップショットの一覧表示情報は、編集分析部３２による制御により、処理装置２の記憶部２Ａに記憶されるとともに、上記第１実施例と同様に告知部１０としての仮想画像表示装置３３に表示がなされることにより、訓練用内視鏡部３１を挿入操作している術者に動作指示を提示することが可能である。
　その他の構成、及び作用については上記第１実施例と同様である。　
　従って、第３実施例によれば、基準となる挿入動作情報を訓練用内視鏡装置を用いて訓練を受ける術者に体験させることで、基準となる挿入動作情報、手順を有効に活用することができ、例えば教育用システムとして利用すれば術者の挿入技量などの向上に大きく寄与することができる。

　なお、第３実施例の内視鏡装置（システム）１Ｃにおいて、上記第２実施例と同様に、編集分析部３２が基準となる挿入動作情報に基づき訓練用内視鏡部３１を自動的に操作することで、訓練用内視鏡部３１を操作している術者に基準となる挿入動作情報、手順と同様の挿入手法を体験するように構成してもよい。
　また、第１ないし第３実施例において、ライブ画像の他にＶＢＳ画像を表示しながら基準となる挿入動作情報に応じた挿入動作指示を与えるように説明したが、これに限定されることはなく、ライブ画像のみを表示しながら挿入動作指示を提示するように構成しても良いことは勿論である。

　図１６は、本発明に係る内視鏡システム、内視鏡装置の第４実施例に係わり、図１６は第４実施例の医療用処置システムを示す構成図である。
　前記第１〜３実施例は内視鏡の挿入部について適用した例を示したが、第４実施例は、細長な挿入部を有する医療用処置具として、例えば血管治療用カテーテルの挿入に関しての適用例である。

　図１６に示す第４実施例の医療用処置システムは、第１実施例の挿入動作情報収集部の代わりに挿入位置情報収集部とし、また血管治療用カテーテル（以下、単にカテーテル）５１の挿入に関する実施例であるので内視鏡映像出力部が省略されている。

　この実施例では、血管治療用カテーテル（以下、単にカテーテル）５１の挿入位置を検出するカテーテル挿入長計測部５２が設けられており、この計測部５２により検出されたカテーテル先端部の位置情報が図示しない前記挿入位置情報収集部に出力されるようになっている。上記カテーテル挿入長計測部５２は、例えば体表面に取り付けられる装置本体５３の内部空間部に配設されている。この装置本体５３には、その先端側部と基端側部との２箇所に上記カテーテル５１が挿通可能な開口部５５ａ，５５ｂを形成している。

　前記装置本体５３内には、前記カテーテル５１を案内するガイドホイール６２と、このカテーテルを繰り出し或いは引き戻すための一対の第１挟持ホイール６１及び第２挟持ホイール６４とを配置している。前記第２挟持ホイール６４には、ギア６３を同軸に軸着し、このギア６３は前記カテーテル５１を狭持押圧した状態でこのカテーテル５１の進退に応じて回転するようになっている。前記ギア６３は、ウォームギア６５に噛合し、このウォームギア６５の回動軸６６にエンコーダ６７を配置してカテーテル挿入長計測部５２を構成している。

　前記エンコーダ６７には、信号線６７ａが延出しており、この信号線６７ａを介してエンコーダ６７からの信号が上記第１実施例で説明した挿入動作量処理装置１２とほぼ同様な構成の図示しないカテーテル挿入位置処理装置に入力され、血管６８内部におけるカテーテル５１の挿入長、位置が算出されるようになっている。

　このように構成されているカテーテル挿入長計測部５２の作用を説明する。
　カテーテル５１は、装置本体５３の先端部に形成されている開口部５５ａを通して装置本体５３の外部に導き出された後、基端部に形成されている開口部５５ｂを介して再び装置本体５３の内部空間部に導入されている。このカテーテル５１は、第１挟持ホイール６１と第２挟持ホイール６４との間に挿通されて所定の力によって繰り出され、或いは引き戻されるようになっている。この実施例では、カテーテル５１の挿入量に応じて第２挟持ホイール６４が回転し、この第２挟持ホイール６４の回転により歯車部６３が回転することで、この歯車部６３に噛合したウォームギア６５が回転し、エンコーダ６７により回転量が電気信号に変換されて、挿入長情報が前記カテーテル挿入位置処理装置に出力される。

　前記カテーテル挿入位置処理装置は、エンコーダ６７からの信号に基づき、血管６８内部におけるカテーテル５１の挿入長を算出し、この算出した挿入長に応じて上記第１実施例とほぼ同様な処理を行い、挿入位置情報に関連付けられた表示或いは告知すべき指示コメント情報を告知部としての表示装置に出力し表示し或いは告知させるようになっている。

　前記構成及び作用により、第１〜３実施例で説明した内視鏡挿入部に適用した場合とほぼ同様に、細長な挿入部を有する医療用処置具である血管治療用カテーテル５１に本発明が適用できる。
　なお、第４実施例では、医療用処置具として血管治療用カテーテル５１について説明したが、これに限定されずに、例えば内視鏡の処置具挿通用チャンネルに挿入される鉗子等の内視鏡用処置具に関しても当然適用することが可能である。
　なお、本発明は、以上述べた実施例のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

［付記］
付記１．被検体内に挿入するための細長な挿入部を有する医療用処置システムにおいて、
　前記挿入部の先端部と前記被検体との相対的な位置関係を検出する位置関係検出部と、
　所定の情報を入力可能な情報入力部と、
　前記位置関係検出部により検出された位置情報と前記所定の情報とを関連付けて記憶する記憶部と、
　を備えたことを特徴とする医療用処置システム。

付記２．被検体内に挿入するための挿入部を有する内視鏡システムにおいて、
　前記挿入部の先端部と前記被検体との相対的な位置関係を検出する位置関係検出部と、
　所定の情報を入力可能な情報入力部と、
　前記位置関係検出部により検出された位置情報と前記所定の情報とを関連付けて記憶する記憶部と、
　を備えたことを特徴とする内視鏡システム。

付記３．付記２に記載の内視鏡システムにおいて、
　前記位置関係検出部は、前記内視鏡の挿入部の被検体に対する挿入長を検出する挿入長検出部であることを特徴とする。
付記４．付記３に記載の内視鏡システムにおいて、
　前記位置関係検出部は、さらに前記内視鏡の湾曲部の湾曲角を検出する湾曲角検出部と、前記内視鏡の挿入部のひねり角度を検出するひねり角度検出部と、の少なくとも一つを備えていることを特徴とする。

付記５．付記２に記載の内視鏡システムにおいて、
　前記所定の情報は、内視鏡により撮像した被検体内の内視鏡画像情報、文字情報、前記被検体の３次元データに基づいて生成された仮想内視鏡画像、挿入動作情報、の少なくとも一つであることを特徴とする。

付記６．内視鏡挿入部を被検体内に挿入するための内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　前記挿入部の先端部と前記被検体との相対的な位置関係を検出する位置関係検出工程と、
　所定の情報を入力する情報入力工程と、
　前記位置関係検出工程で検出された位置情報と前記情報入力工程で入力された所定の情報とを関連づけて記憶する記憶工程と、
　を有することを特徴とする内視鏡挿入動作プログラム。

付記７．付記６に記載の内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　前記位置関係検出工程は、前記内視鏡の挿入部の被検体に対する挿入長を検出する挿入長検出工程であることを特徴とする。
付記８．付記７に記載の内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　前記位置関係検出工程は、さらに前記内視鏡の湾曲部の湾曲角を検出する湾曲角検出工程と、前記内視鏡の挿入部のひねり角度を検出するひねり角度検出工程と、の少なくとも一つを備えていることを特徴とする。

付記９．付記６に記載の内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　前記所定の情報は、内視鏡により撮像した被検体内の画像情報、文字情報、前記被検体の３次元データに基づいて生成された仮想画像、挿入動作情報、の少なくとも一つであることを特徴とする。
付記１０．被検体部に挿入するための挿入部を有する内視鏡システムにおいて、
　前記挿入部の先端部と前記被検体との相対的な位置関係の情報に対して所定の情報を予め関連づけて記憶した記憶部と、
　前記被検体と前記挿入部の先端部との相対的な位置関係を検出する位置関係検出部と、
　前記位置関係検出部により検出された位置関係情報と関連付けた所定の情報を前記記憶部から出力する情報出力部と、
　を備えたことを特徴とする内視鏡システム。

付記１１．付記１０に記載の内視鏡システムにおいて、
　前記情報出力部から出力された所定の情報に基づいて前記挿入部を前記被検体内に挿入させるための動作を行う駆動部を有することを特徴とする。
付記１２．付記１０に記載の内視鏡システムにおいて、
　前記所定の情報は、内視鏡により撮像した被検体内の画像情報、文字情報、前記被検体の３次元データに基づいて生成された仮想画像、挿入動作情報、の少なくとも一つであることを特徴とする。

付記１３．内視鏡挿入部を被検体内に挿入するための内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　前記挿入部の先端部と前記被検体との相対的な位置関係を検出する位置関係検出工程と、
　前記挿入部の先端部と前記被検体との相対的な位置関係に対して所定の情報を予め関連づけて記憶した記憶部から、前記位置関係検出工程で検出された位置情報に対応する所定の情報を出力する情報出力工程と、
　を有することを特徴とする内視鏡挿入動作プログラム。

付記１４．付記１３に記載の内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　前記位置関係検出工程は、前記内視鏡の挿入部の被検体に対する挿入長を検出する挿入長検出工程であることを特徴とする。
付記１５．付記１４に記載の内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　前記位置関係検出工程は、さらに前記内視鏡の湾曲部の湾曲角を検出する湾曲角検出工程と、前記内視鏡の挿入部のひねり角度を検出するひねり角度検出工程と、の少なくとも一つを備えていることを特徴とする。
付記１６．付記１３に記載の内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　前記所定の情報は、内視鏡により撮像した被検体内の画像情報、文字情報、前記被検体の３次元データに基づいて生成された仮想画像、挿入動作情報の少なくとも一つであることを特徴とする。

付記１７．被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入動作情報を検出する検出部と、
　前記検出部により検出された挿入動作情報を基準となる挿入動作情報とし、この基準となる挿入動作情報及びこの挿入動作時における前記内視鏡挿入部先端部位置の被検体を撮像して得られた内視鏡画像とを関連付けて記憶する記憶部と、
　前記記憶部に記憶された基準となる挿入動作情報と、前記検出部から術中に得られる挿入動作情報とを比較して内視鏡挿入部の挿入動作状況を監視する制御部と、
　を備えたことを特徴とする内視鏡装置。

付記１８．付記１７に記載の内視鏡装置において、
　前記挿入動作情報は、内視鏡挿入部の挿入長を計測する挿入長情報、前記挿入部の挿入速度を計測する挿入速度計報、前記挿入部のひねり角度を計測するひねり角度情報、挿入部の湾曲部のアングル角度を計測するアングル角度情報、の少なくとも一つであることを特徴とする。
付記１９．付記１７に記載の内視鏡装置において、
　前記記憶部は、挿入動作指示コメント情報を、記憶されている関連付けされた挿入動作情報及び内視鏡画像情報の対応する部分に対し追記して記憶することを特徴とする。

付記２０．付記１７に記載の内視鏡装置において、
　前記制御部は、さらに前記基準となる挿入動作情報に関連付けて前記記憶部に記憶された当該挿入動作時における挿入部先端部位置の内視鏡画像と、術中における当該挿入動作時の挿入部先端部位置の内視鏡画像とを、比較して内視鏡挿入動作状況を監視することを特徴とする。
付記２１．付記１７又は２０に記載の内視鏡装置において、
　前記制御装置による比較解析結果に基づき、挿入動作状況及び動作指示を告知する告知部を有することを特徴とする。　
付記２２．付記１９に記載の内視鏡装置において、
　挿入動作情報を検出する検出部によって検出される挿入部の挿入長を基に、記憶部に追記憶した挿入動作指示コメントを告知部から告知することを特徴とする。
付記２３．付記１７に記載の内視鏡装置において、
　前記制御部は、挿入部先端部から得られる内視鏡画像及び前記検出部から得られる挿入動作情報と、前記記憶部から読み出された基準となる挿入動作情報及びこの動作情報に関連付けられた内視鏡画像とを逐次比較し、解析を行ってその結果を告知部に出力して術者の内視鏡挿入動作状況を監視すると共に、挿入動作に対する指示を与えることを特徴とする。

付記２４．内視鏡の挿入部を被検体内に挿入するための内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入動作情報を検出する検出工程と、
　前記検出工程により検出された挿入動作情報を基準となる挿入動作情報とし、この基準となる挿入動作情報及びこの挿入動作時における前記内視鏡挿入部先端部位置の被検体を撮像して得られた内視鏡画像とを関連付けて記憶する記憶工程と、
　前記記憶工程で記憶された基準となる挿入動作情報と、前記検出工程で術中に得られる挿入動作情報とを比較して内視鏡挿入部の挿入動作状況を監視する比較監視工程と、
　を備えたことを特徴とする内視鏡挿入動作プログラム。

付記２５．付記２４に記載の内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　記憶されている関連付けされた挿入動作情報及び内視鏡画像情報の対応する部分に対し、挿入動作指示コメント情報を追記して記憶する追記録工程を有することを特徴とする。
付記２６．付記２５に記載の内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
　前記挿入動作情報を検出する検出工程によって検出される挿入部の挿入長を基に、前記追記録工程にて追記憶した挿入動作指示コメントを告知する工程を有することを特徴とする。

付記２７．被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入動作情報として予め検出された情報を基準となる挿入動作情報とし、この基準となる挿入動作情報及びこの挿入動作時における前記内視鏡挿入部先端部位置の被検体を撮像して得られた内視鏡画像とを関連付けて記憶した記憶部と、
　前記被検体内に内視鏡挿入部を挿入するための挿入部挿入駆動部と、
　前記記憶部に記憶された基準となる挿入動作情報に基づいて前記挿入部挿入駆動部を動作制御する制御部と、
　を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
付記２８．被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入動作情報として予め検出された情報を基準となる挿入動作情報とし、この基準となる挿入動作情報を記憶した記憶部と、
　訓練用内視鏡の挿入動作情報を検出する検出部と、
　前記記憶部に記憶されてた基準となる挿入動作情報と、前記検出部から得られる挿入動作情報とを比較して挿入動作状況を監視する制御部と、
　を備えたことを特徴とする内視鏡装置。

付記２９．被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入動作情報として予め検出された情報を基準となる挿入動作情報とし、この基準となる挿入動作情報及びこの挿入動作時における前記内視鏡挿入部先端部位置の被検体を撮像して得られた内視鏡画像とを関連付けて記憶した記憶部と、
　訓練用内視鏡の挿入動作情報を検出する検出部と、
　前記訓練用内視鏡の各挿入動作時おける前記訓練用内視鏡挿入部先端部の位置の仮想内視鏡画像データを格納したデータ格納部と、
　前記記憶部に記憶されてた基準となる挿入動作情報及び前記データ格納部に記憶された前記基準となる挿入動作情報に関連付けて前記記憶部に記憶された当該挿入動作時における挿入部先端部位置の内視鏡画像と、前記検出部から得られる挿入動作情報及び当該訓練用内視鏡の挿入動作時の挿入部先端部位置の仮想内視鏡像とを比較して挿入動作状況を監視する制御部と、
　を備えたことを特徴とする内視鏡装置。　

本発明の各実施例に共通の内視鏡システム、内視鏡装置に設けられた主要構成部の概略構成を示すブロック図である。 第１実施例の内視鏡システム、内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。 図２の内視鏡システム、内視鏡装置の具体的な構成例を示す構成図である。 内視鏡挿入部の挿入長計測部の具体的な構成例を示す構成図である。 内視鏡挿入部のひねり角度計測部の具体的な構成例を示す構成図である。 図１の記憶部に記憶された基準となる挿入動作情報を示す説明図である。 第１実施例における告知部の動作例を示す説明図である。 第１実施例の内視鏡システム、内視鏡装置の制御動作プログラムを示すフローチャートである。 第２実施例の内視鏡システム、内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。 第２実施例における自動挿入動作部の構成例を示す構成図である。 図９の記憶部に記憶された基準となる挿入動作情報を示す説明図である。 図１０の自動挿入動作部の具体的な構成例を示すブロック図である。 第３実施例の内視鏡システム、内視鏡装置の概略構成を示すブロック図である。 第３実施例の内視鏡システム、内視鏡装置を示す構成図である。 図１４の仮想画像表示装置の画面表示例を示す図である。 第４実施例の医療用処置システムを示す構成図である。 従来の気管支内視鏡が気管支内に挿入される際の様子を示す概略図である。 従来の気管支内視鏡で得られた内視鏡画像を示す画像表示例である。

符号の説明

　１　内視鏡システム、内視鏡装置
　２　処理装置
　２Ａ　記憶部
　３　周辺機器
　４　内視鏡本体
　５　挿入動作情報収集部
　６　内視鏡映像出力部
　７　コメント入力部
　８　編集部
　９　解析部
　１０　告知部
　１１　表示装置
　１２　挿入動作量処理装置
　１３　内視鏡用ビデオプロセッサ
　１４　気管支内視鏡
　１４Ａ　マウスピース
　１４Ｂ　操作レバー
　１５Ａ　アングル計測部
　１５Ｂ　挿入長計測部
　１５Ｃ　ひねり角計測部
　１６，１６Ａ　ローラ
　１７，１７Ａ　ポテンショメータ
　１８，１８Ａ　ビデオカメラ
　１９　画像処理部

　代理人　　弁理士　　伊藤　進

Claims (10)

1. 　被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入動作情報を検出する検出部と、
   　前記検出部により検出された挿入動作情報を基準となる挿入動作情報とし、この基準となる挿入動作情報及びこの挿入動作時における前記内視鏡挿入部先端部位置の被検体を撮像して得られた内視鏡画像とを関連付けて記憶する記憶部と、
   　前記記憶部に記憶された基準となる挿入動作情報と、前記検出部から術中に得られる挿入動作情報とを比較して内視鏡挿入部の挿入動作状況を監視する制御部と、
   　を備えたことを特徴とする内視鏡装置。
2. 　前記挿入動作情報は、内視鏡挿入部の挿入長を計測する挿入長情報、前記挿入部の挿入速度を計測する挿入速度計報、前記挿入部のひねり角度を計測するひねり角度情報、挿入部の湾曲部のアングル角度を計測するアングル角度情報、の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 　前記記憶部は、挿入動作指示コメント情報を、記憶されている関連付けされた挿入動作情報及び内視鏡画像情報の対応する部分に対し追記して記憶することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 　前記制御部は、さらに前記基準となる挿入動作情報に関連付けて前記記憶部に記憶された当該挿入動作時における挿入部先端部位置の内視鏡画像と、術中における当該挿入動作時の挿入部先端部位置の内視鏡画像とを、比較して内視鏡挿入動作状況を監視することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
5. 　前記制御装置による比較解析結果に基づき、挿入動作状況及び動作指示を告知する告知部を有することを特徴とする請求項１又は４に記載の内視鏡装置。
6. 　挿入動作情報を検出する検出部によって検出される挿入部の挿入長を基に、記憶部に追記憶した挿入動作指示コメントを告知部から告知することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
7. 　前記制御部は、挿入部先端部から得られる内視鏡画像及び前記検出部から得られる挿入動作情報と、前記記憶部から読み出された基準となる挿入動作情報及びこの動作情報に関連付けられた内視鏡画像とを逐次比較し、解析を行ってその結果を告知部に出力して術者の内視鏡挿入動作状況を監視すると共に、挿入動作に対する指示を与えることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
8. 　内視鏡の挿入部を被検体内に挿入するための内視鏡挿入動作プログラムにおいて、
   　被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入動作情報を検出する検出工程と、
   　前記検出工程により検出された挿入動作情報を基準となる挿入動作情報とし、この基準となる挿入動作情報及びこの挿入動作時における前記内視鏡挿入部先端部位置の被検体を撮像して得られた内視鏡画像とを関連付けて記憶する記憶工程と、
   　前記記憶工程で記憶された基準となる挿入動作情報と、前記検出工程で術中に得られる挿入動作情報とを比較して内視鏡挿入部の挿入動作状況を監視する比較監視工程と、
   　を備えたことを特徴とする内視鏡挿入動作プログラム。
9. 　記憶されている関連付けされた挿入動作情報及び内視鏡画像情報の対応する部分に対し、挿入動作指示コメント情報を追記して記憶する追記録工程を有することを特徴とする請求項８に記載の内視鏡挿入動作プログラム。
10. 　前記挿入動作情報を検出する検出工程によって検出される挿入部の挿入長を基に、前記追記録工程にて追記憶した挿入動作指示コメントを告知する工程を有することを特徴とする請求項９に記載の内視鏡挿入動作プログラム。

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