JP2009219732A - 内視鏡の湾曲操作練習装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内視鏡の操作のうち湾曲操作に特化した練習を場所的・時間的に自由度を持たせて行なうことを目的とする。
【解決手段】内視鏡の湾曲操作を練習するための内視鏡の湾曲操作練習装置であって、 操作者が把持する本体操作部から構成される本体部１と、本体部１に備えられる湾曲操作ノブ３と、湾曲操作ノブ３の操作量と操作方向とを検出する第１のフォトセンサ１７及び第２のフォトセンサ１８とを備えている。また、操作者に、湾曲操作ノブ３の操作を指示する指示内容出力部３３と、指示内容出力部３３からの指示内容と第１のフォトセンサ１７及び第２のフォトセンサ１８が検出して、算出部３４が算出した操作方向及び操作量と、湾曲操作ノブ３の操作内容とが一致しているか否かを判定する比較判定部３５と、を備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内視鏡の練習を行なうものであって、特に湾曲操作の練習に特化した内視鏡の湾曲操作練習装置に関するものである。

内視鏡の挿入部を体腔内に挿入して、検査ないしは処置を行なうためには高度な習熟度を要する。このため、内視鏡の練習用の装置が開発、実用化がされている。例えば、特許文献１には、大腸内の検査を練習するための大腸内視鏡検査練習装置が開示されており、特許文献２には、内視鏡シミュレータシステムが開示されている。特許文献１に開示されている技術は、大腸内視鏡に特化した挿入トレーニングを行なうための練習装置であり、ゴムや樹脂材料などを用いて実物に擬した大腸モデルを備える練習器具を用いて、練習用の大腸内視鏡を大腸モデルに挿入してトレーニングを行なうようにしている。また、特許文献２は、内視鏡挿入部の動作を検出するシミュレータ装置を用いて、練習用内視鏡をシミュレータ装置に挿入してトレーニングを行なうようにしている。
特開２００３−１９９７００号公報 特開２００４−１６７２７６号公報

特許文献１の練習装置及び特許文献２のシミュレータシステムは、実際に内視鏡検査で使用される内視鏡を用いるものであり、当該内視鏡の挿入部を大腸モデルやシミュレータ装置等に挿入して、トレーニングを行なうものである。

ところで、内視鏡の操作の主要な操作としては、挿入操作と湾曲操作とがある。挿入操作は挿入部の押し引き操作であるのに対して、湾曲操作は湾曲部を所望の角度で湾曲させる操作である。挿入操作と湾曲操作とは内視鏡の操作においては極めて重要な操作であるが、特に、湾曲操作は、湾曲部を本体操作部に備えられる湾曲操作ノブを用いて遠隔操作し、被検部位を迅速且つ確実に観察視野内に入れなければならないため、高度な習熟度を要する操作である。従って、挿入操作の練習も重要ではあるが、湾曲操作に特化した習熟度の向上は極めて重要な課題といえる。特に、内視鏡の操作そのものの習熟度が低い者にとっては、挿入操作と湾曲操作とを同時に習熟するよりは、むしろ高度な操作を要する湾曲操作に特化した練習を予め行なった後に、挿入操作を含めた総合的な内視鏡の操作を練習するようにすることが望ましい。

前述した特許文献１及び特許文献２では、実際に内視鏡検査に用いられる内視鏡を用いるため、挿入操作と湾曲操作との両者を行うことができるようになるが、実際の内視鏡を用いるため、内視鏡に接続されているプロセッサや光源装置等の内視鏡装置が必要となる。また、大腸モデルやシミュレータ装置を用いているため、装置全体が大掛かりなものになる。このため、実際に練習を行なうときには、内視鏡装置及び練習装置やシミュレータシステムを備えている場所に限定されてしまう。

前述したように、習熟度の向上を図るために、初歩的に湾曲操作に特化した練習を行なうことが望ましい。湾曲操作の練習を行なうときには、湾曲操作ノブの操作感を体得すること、つまり湾曲操作ノブの回転によってどの程度湾曲部が湾曲するかを感覚的に把握することが重要である。このためには、繰り返し湾曲操作ノブを回転させる練習を行なう必要があり、場所的・時間的に制約がない状態で、常時練習することが望ましい。そして、湾曲操作ノブの操作感を体得した後に、前述の練習装置やシミュレータシステムで練習することにより、練習効率は飛躍的に向上する。

そこで、本発明は、内視鏡の操作のうち湾曲操作に特化した練習を場所的・時間的に自由度を持たせて行なうことを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の請求項１記載の内視鏡の湾曲操作練習装置は、内視鏡の湾曲操作を練習するための内視鏡の湾曲操作練習装置であって、操作者が把持する本体操作部から構成される本体部と、前記本体部に備えられる湾曲操作ノブと、前記湾曲操作ノブの操作量と操作方向とを検出する検出手段と、を備えたこと、を特徴とする。

請求項１記載の内視鏡の湾曲操作練習装置によれば、本体部は実際の内視鏡に用いられる本体操作部からなり、挿入部は連結されていない。操作者が把持する本体操作部の形状は持ち運びが十分に可能な程度にコンパクトなものであり、挿入部が連結していないのであれば、本体部を常時携帯することができ、場所的・時間的に制約がない状態で練習を行なうことが可能になる。

持ち運びの観点からは、本体部はできる限りコンパクトであることが望ましいが、本体部には他の機能を備えるものであってもよい。他の機能としては、例えば、処置具を挿通するための処置具挿通孔や湾曲操作ノブを固定するためのロック手段、送気送水を行なうための送気送水ボタン等を備えるものであってもよい。

本発明の請求項２の内視鏡の湾曲操作練習装置は、請求項１記載の内視鏡の湾曲操作練習装置において、前記本体部に備えられる前記湾曲操作ノブは、第1の湾曲操作ノブと第2の湾曲操作ノブとの２つの湾曲操作ノブを同軸に備えるように構成したこと、を特徴とする。

請求項２記載の内視鏡の湾曲操作練習装置によれば、２つの湾曲操作ノブを本体部に備えているため、湾曲操作の練習を上下左右の4方向について行うことができる。第1の湾曲操作ノブと第2の湾曲操作ノブとのうち一方を上下湾曲操作ノブとして、他方を左右湾曲操作ノブとする。第1の湾曲操作ノブと第2の湾曲操作ノブとを適宜組み合わせて操作することにより、4方向の操作を行うことができる。なお、上下方向又は左右方向の何れか一方の湾曲操作に特化している場合は、１つの湾曲操作ノブを本体部に配置するようにすることもできる。

本発明の請求項３の内視鏡の湾曲操作練習装置は、請求項１記載の内視鏡の湾曲操作練習装置において、前記湾曲操作ノブの回転中心に接続される回転軸に、前記操作者が前記湾曲操作ノブを操作した回転方向とは逆方向に操作反力を作用させる操作反力付与手段と、前記操作者が前記湾曲操作ノブを操作した回転方向に対して抵抗力を作用させる操作抵抗付与手段と、を備えたこと、を特徴とする。

請求項３の内視鏡の湾曲操作練習装置によれば、操作反力付与手段と操作抵抗付与手段とを備えており、実際の内視鏡操作を行なうときに作用する操作反力と操作抵抗力とを本体部に実現しているため、検査ないしは処置を行なっているときとほぼ同等の操作感を得ることができるようになる。

本発明の請求項４の内視鏡の湾曲操作練習装置は、請求項１記載の内視鏡の湾曲操作練習装置において、前記操作者に、前記湾曲操作ノブの操作を指示する指示手段と、前記指示手段からの指示内容と前記検出手段が検出した前記湾曲操作ノブの操作内容とが一致しているか否かを判定する判定手段と、を備えたこと、を特徴とする。

請求項４の内視鏡の湾曲操作練習装置によれば、指示手段と検出手段と判定手段とを備えているため、挿入部が連結されていなくても、湾曲操作ノブの操作適否を操作者が認識することができるようになる。

本発明の請求項５の内視鏡の湾曲操作練習装置は、請求項４記載の内視鏡の湾曲操作練習装置において、前記判定手段が判定した結果を前記操作者に了知させる報知手段を備え、前記検出手段と前記指示手段と前記判定手段と前記報知手段とを前記本体部に設けたこと、を特徴とする。

請求項５の内視鏡の湾曲操作練習装置によれば、本体部に各手段を設けたことにより、本体部単体のみで湾曲操作の練習を行なうことができるようになる。このため、持ち運び性という点では極めて優れたものになり、高いポータビリティを備えることになる。

本発明の請求項６の内視鏡の湾曲操作練習装置は、請求項５記載の内視鏡の湾曲操作練習装置において、前記指示手段はスピーカにより音声指示を行い、前記報知手段は前記スピーカにより前記判定手段が判定した結果を音声により前記操作者に了知させること、を特徴とする。

請求項６の内視鏡の湾曲操作練習装置によれば、スピーカにより情報伝達を行なっているため、操作に関する情報を聴覚的に認識させることができる。なお、操作者に対する伝達方法としては、音声や映像等の任意の手法を採用することができる。例えば、本体部にＬＥＤ等の発光手段を設けて、当該発光手段により視覚的に伝達するものであってもよい。

本発明の請求項７の内視鏡の湾曲操作練習装置は、請求項４記載の内視鏡の湾曲操作練習装置において、前記指示手段の指示内容と前記判定手段の判定結果とを映像表示するモニタと、このモニタに接続される制御装置と、を備え、前記本体部には、前記制御装置に情報を送信するための送信部を備え、前記制御装置には、前記送信部から送信された情報を受信する受信部を備えたこと、を特徴とする。

請求項７の内視鏡の湾曲操作練習装置によれば、指示内容と判定結果とを映像表示しているため、実際の内視鏡の操作状況を現出させることができる。内視鏡の操作を行なうときには、プロセッサ装置に接続される画面を視認して行い、挿入部は視認しない。従って、モニタに映し出されている映像を注視するような練習を行なうことにより、より実戦的な操作感を得ることが可能になる。

請求項６のようにスピーカによる聴覚的な情報伝達の場合には、本体部のみで構成できるため、持ち運び性の点では有利であるが、操作感という点では、請求項７のようにモニタ表示による視覚的な情報伝達が有利である。このとき、より実戦的な操作感を養成するのではなく、その前段階、つまり習熟度がより低い者が練習する場合には、初期的に、湾曲操作ノブの操作感だけの練習をすることもできる。この場合には、湾曲操作ノブを注視しながら操作を行なうため、モニタを要することなく、請求項６のように本体部のみで完結するようにしてもよい。そして、ある程度習熟度が高まったときに、モニタ表示による請求項７のような練習装置を用いて、練習することもできる。このため、請求項６のスピーカと請求項７のモニタとの両者の機能を具備し、状況に応じて何れか１つの機能を選択可能な構成にすることが望ましい。

制御装置に備えられる指示手段と判定手段と報知手段との機能はソフトウェアとして制御装置に実装することができる。制御装置にプログラムを記録しておき、このプログラムを実行することにより、指示手段と判定手段と報知手段との各手段をソフトウェア上で実行するようにすることができる。制御装置に外部との情報の授受を行なう手段を設けておくことにより、前記のソフトウェアを適宜アップデートさせることもできる。

表示装置としては、家庭用テレビジョンを主に想定しているが、これに限定されない。制御装置は家庭用テレビジョン等と有線又は無線によって接続可能な構成とすることにより、自宅等においても湾曲操作の練習を行なうことができるようになる。本体部と制御装置との間で送受信を行う送受信部は、相互に有線又は無線で情報伝達を行なうようにする。

本発明の請求項８の内視鏡の湾曲操作練習装置は、請求項４記載の内視鏡の湾曲操作練習装置において、前記指示手段の指示内容と前記判定手段の判定結果とを映像表示する表示部を有する携帯型小型端末を備え、前記本体部には、前記携帯型小型端末に情報を送信するための送信部を備え、前記携帯型小型端末には、前記送信部から送信された情報を受信する受信部を備えたこと、を特徴とする。

請求項８の内視鏡の湾曲操作練習装置によれば、携帯型小型端末の表示装置に表示される各種情報を視覚的に操作者に認識させることが可能になる。また、本体部だけでなく携帯型小型端末を必要とするが、携帯型小型端末はコンパクトな装置構成となっているため、持ち運びという点から非常に有利である。つまり、使用感と持ち運び性との２つの要請を同時に満たしている。

携帯型小型端末としては、主に携帯電話を適用することができる。携帯電話はほぼ常時携帯しているものであるから、実質的に本体部のみを持ち運んでいる状態と同じである。また、携帯電話以外でも、例えば、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等を適用することができるが、常時携帯している点では、携帯電話が最も適している。指示手段と判定手段と報知手段とは、携帯型小型端末の制御部上で実行可能なソフトウェアとして備えることができる。当該ソフトウェアは携帯小型端末に備えられる通信機能を用いて、ダウンロードするものであってもよい。

本発明の内視鏡の湾曲操作練習装置は、本体部は備えているが、挿入部を備えていないため、全体としてコンパクトなサイズになり、持ち運び性に優れている。湾曲操作に特化した練習を行なうようになっているが、持ち運び性に優れているため、場所的・時間的な制約にとらわれることなく、常時湾曲操作ノブの練習を行なうことできる。特に、内視鏡操作の習熟度が低い者は、湾曲操作の練習に特化した練習を常時行なって習熟度を高めた後に、総合的な操作練習を行なうことにより、効率的に習熟度を高めることができる。

Ａ．本発明の第1の実施形態
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。図１において、本体部１はケーシング２と湾曲操作ノブ３と処置具挿通孔４と送気送水ボタン５とロックレバー６とを有して概略構成している。本体部１は、実際に用いられる本体操作部とほぼ同じ形状をしており、操作者が把持する内視鏡の部位である。実際に用いられる内視鏡は、軟性部と湾曲部と先端硬質部とからなる挿入部を本体操作部に連結した構成となっているが、本体部１は、図１に示すように、挿入部に相当する部位は有していない。挿入部は体腔内に挿入される部位であり、非常に長い全長を有しているが、本体操作部は操作者が把持して操作する部位であり、比較的コンパクトな部位である。従って、本体部１は容易に持ち運びが可能な程度にコンパクトである。

ケーシング２は本体部１を構成する部材であり、湾曲操作ノブ３は内視鏡に備えられる湾曲操作ノブとほぼ同じものである。処置具挿通孔４は、鉗子、高周波処置具その他の処置具を挿通するための挿通孔であり、送気送水ボタン５は挿入部の先端硬質部の先端面に設けられるノズルから空気や洗浄液を噴射するためのボタンであり、洗浄液を噴射して観察窓の洗浄を行い、洗浄液の除去を行なうために空気を噴射するためのボタンである。ロックレバー６は、湾曲操作ノブ３の回転をロックするためのレバーである。湾曲操作ノブ３と処置具挿通孔４と送気送水ボタン５とロックレバー６とは、練習用に設けられる擬似的な部材である。また、本発明は湾曲操作の練習に特化した練習用内視鏡であるため、湾曲操作ノブ３は必須構成要素であるが、処置具挿通孔４と送気送水ボタン５とロックレバー６とは任意的な構成要素になる。

図２に湾曲操作ノブ３の断面を示す。湾曲操作ノブ３は、上下湾曲操作ノブ１１と左右湾曲操作ノブ１２との２つを備えている。上下湾曲操作ノブ１１は第1の回転軸１３に接続され、左右湾曲操作ノブ１２は第2の回転軸１４に接続される。第1の回転軸１３は底部において第1のエンコーダ板１５に接続され、第2の回転軸１４は底部において第2のエンコーダ板１６に接続される。第1のエンコーダ板１５と第2のエンコーダ板１６との端部には非接触の第1のフォトセンサ１７と第2のフォトセンサ１８とを配置しており、第1のフォトセンサ１７と第2のフォトセンサ１８とは上下となるような位置関係で配置している。また、第１の回転軸１３と第2の回転軸１４とは、取付部１９により本体部１のケーシング２に取り付けられる。そして、取付部１９の内部において、第1の回転軸１３に第1の渦巻きバネ２１の一端を取り付けており、第１の渦巻きバネ２１の他端は取付部１９に固定している。また、第2の回転軸１４に第2の渦巻きバネ２２の一端を取り付けており、第2の渦巻きバネ２２の他端を取付部１９に固定している。取付部１９の上部においては、第1の回転軸１３と接触する第1の摺動部材２３を配置し、下部においては、第2の回転軸１４と接触する第2の摺動部材２４を配置している。

上下湾曲操作ノブ１１は、仮想的な湾曲部を上下方向に湾曲するための操作ノブであり、左右湾曲操作ノブ１２は仮想的な湾曲部を左右方向に湾曲するための操作ノブである。仮想的な湾曲部としたのは、本体部１には挿入部が連結されておらず、湾曲部は存在しないからである。第1の回転軸１３は上下湾曲操作ノブ１１の回転中心となる回転軸であり、第2の回転軸１４は左右湾曲操作ノブ１２の回転中心となる回転軸である。第２の回転軸１４は第１の回転軸１３よりも細径の軸であり、第２の回転軸１４は第1の回転軸１３の内側に配置している。第１の回転軸１３と第2の回転軸１４との間には微小な隙間を設けており、第1の回転軸１３と第2の回転軸１４とは、同方向又は逆方向に回転する。

第1のエンコーダ板１５と第2のエンコーダ板１６とは、ガラスやプラスティック等の円盤状の部材であり、図３に示すように、面上の周囲に所定間隔毎に開口部を形成したエンコーダパターンＥＰを設けている。第1のフォトセンサ１７は第1のエンコーダ板１５のエンコーダパターンＥＰを光学的に検出するためのセンサであり、第2のフォトセンサ１８は第2のエンコーダ板１６のエンコーダパターンＥＰを光学的に検出するためのセンサである。エンコーダ板とフォトセンサとを組み合わせて使用することにより、エンコーダ板の回転方向及び回転角（回転軸の回転角）を検出することができる。回転方向を検出することにより、操作方向を検出でき、回転角を検出することにより、操作量を検出できる。第1のフォトセンサ１７と第2のフォトセンサ１８とはエンコーダパターンＥＰを検出した後に、電気信号に変換して、情報を出力する。

第1の渦巻きバネ２１は外周側において取付部１９に取り付けられており、図４に示すように、内周側において第1の回転軸１３に取り付けられている。第１の渦巻きバネ２１は、相互に２つのバネが反対方向に巻回されるように配置しており、第１の湾曲操作ノブ１１が中心位置となっているときには、２つのバネはバランスが取れており、バネ力は作用しない。そして、第１の湾曲操作ノブ１１を回転操作すると、一方のバネが巻き込むようになり、他方のバネが巻き戻すようになる。このとき、巻き込む側のバネが付勢力を作用し、巻き戻る側のバネは実質的にバネ力を作用しない。従って、上下湾曲操作ノブ１１を回転操作したときに、第1の渦巻きバネ２１のバネ力により、逆回転しようとする操作反力が上下湾曲操作ノブ１１に付与される。また、渦巻きバネを用いていることにより、第１の湾曲操作ノブ１１の回転量が大きくなるにしたがって、バネに復元力を作用して、操作反力が大きくなる。

実際の内視鏡においては、挿入部の内部に挿通される操作ワイヤを押し引きすることにより、遠隔操作して湾曲操作しているが、操作ワイヤに作用する張力により、湾曲部には直線化しようとする復元力が作用する。従って、この復元力を再現するために、操作反力付与手段として第1の渦巻きバネ２１を設けている。第2の渦巻きバネ２２も同様であり、第2の回転軸１４に取り付けているものである。そして、第1の渦巻きバネ２１と第2の渦巻きバネ２２とは上下に位置するように配置している。

第1の摺動部材２３は第1の回転軸１３と接触するように設けており、摩擦力により第１の回転軸１３の回転に抵抗力を付与する部材である。実際の内視鏡を用いて検査ないしは処置を行なうときには、挿入部全体に抵抗力が作用する。従って、この抵抗感を再現するために、操作抵抗付与手段として第1の摺動部材２３を設けている。第2の摺動部材２４も同様であり、第2の回転軸１４との接触による摩擦力により抵抗力を付与している。

以上により、本体部１の湾曲操作ノブ３に関しては、実際に用いられる内視鏡の湾曲操作ノブとほぼ同じのものになり、また操作量に応じて反力が増大する操作反力付与手段や操作量とは無関係に一定の抵抗力を付与する操作抵抗付与手段を設けていることから、実際とほぼ同じ使用感を得ることができる。なお、上下湾曲操作ノブ１１と左右湾曲操作ノブ１２との２つを設けているが、１つの湾曲操作ノブを備えるものであってもよい。その場合には、対応する湾曲操作ノブに接続される各部材を省略することができる。

次に、湾曲操作ノブ３の操作練習を行なうときに、操作者に対して操作指示を行い、また操作適否の判定を行なう制御部について、図５を用いて説明する。図５において、本体制御部３０は、操作内容記憶部３１と入出力インターフェイス３２と指示内容出力部３３と算出部３４と比較判定部３５とスピーカ３６とを備えている。これらの各部は全て本体部１に内蔵されている。操作内容記憶部３１は、操作者が行なうべき湾曲操作ノブ３の操作内容を記憶するものであり、複数パターンの操作内容を記憶している。操作内容は、湾曲操作ノブ３の操作に関する情報であり、操作方向と操作量との２つがある。操作方向は、例えば、「上、下、左、右、上左、下右」等である。操作量は、例えば「１５度、３０度」等である。操作方向と操作量とを組み合わせて、所定の順番で構成して操作内容のパターンを形成する。入出力インターフェイス３２は、外部から操作内容に関するデータを入力することが可能なインターフェイスであり、操作内容記憶部３１に記憶されている操作内容を更新することができる。

指示内容出力部３３は、操作内容記憶部３１に記憶されている複数の操作内容のパターンのうち１つの操作内容を読み出して、それを指示内容として生成する。単一のパターンに基づいて練習を行う場合には、反復して練習することにより操作者がパターンを記憶してしまい、それほど練習効率が向上しない。そこで、複数のパターンのうちからランダムに１つのパターンを選択して指示するようにすれば、練習効率が向上する。指示内容出力部３３は、操作内容記憶部３１から取得した操作内容を指示内容として比較判定部３５及びスピーカ３６に出力する。

算出部３４は、第1のフォトセンサ１７及び第2のフォトセンサ１８に接続され、上下湾曲操作ノブ１１及び左右湾曲操作ノブ１２の回転方向及び回転角度に関する信号を受信して、夫々の操作方向及び操作量を算出する。算出された操作方向及び操作量に関する情報は比較判定部３５に出力される。比較判定部３５は、指示内容出力部３３から出力された情報と算出部３４から出力された情報とを入力して、夫々の情報が一致しているか否かを判定する。そして、判定結果を出力するために、比較判定部３５はスピーカ３６に接続している。スピーカ３６は、指示内容出力部３３から出力された指示内容を音声データとして出力して、操作者に指示内容を了知させる。また、比較判定部３５の判定結果を音声データとして出力して、判定結果を操作者に了知させる。

次に、動作について説明する。指示内容出力部３３は、操作内容記憶部３１から予め複数の操作内容のパターンから１つを選択して取得しておき、それを指示内容としてスピーカ３６に出力する。スピーカ３６は指示内容を音声出力して、操作者に操作内容を了知させる。

操作者は、スピーカ３６から出力された指示内容に応じて、湾曲操作ノブ３を操作する。例えば、「上、３０度」との指示が出力された場合には、上下湾曲操作ノブ１１を順方向に３０度回転させる操作を行なう。上下湾曲操作ノブ１１を回転させると、第1の回転軸１３及びこれに接続されている第1のエンコーダ板１５が回転する。そして、その回転方向及び回転角は、第１のフォトセンサ１７により検出され、検出された信号は算出部３４に出力される。算出部３４では、操作方向及び操作量を算出して、その情報を比較判定部３５に出力する。比較判定部３５では、指示内容出力部３３から出力された情報と算出部３４から出力された情報とを比較して、操作適否の判定を行なう。例えば、算出部３４から出力された情報が、「上、３０度」であれば、操作は適切であると判定し、異なる場合には、操作は不適であると判定する。比較判定部３５が判定した結果は、スピーカ３６から出力されて、操作者に了知させるようにする。

上下湾曲操作ノブ１１を回転操作したときには、第１の渦巻きバネ２１が回転方向と逆方向の操作反力を付与するため、実際の内視鏡を操作しているのと同様の操作感覚を得ることができる。例えば、内視鏡の湾曲部を湾曲させて、所定の被検部位を観察視野に捕らえたときには、湾曲部をその位置で停止させる必要があるが、操作ワイヤの張力により湾曲部は直線化する力が作用する。従って、当該力に反して回転しないように湾曲操作ノブを保持固定する必要があるが、第１の渦巻きバネ２１を備えていることにより、この保持固定練習を行うこともできる。

以上説明したように、本実施形態の内視鏡の湾曲操作練習装置は、挿入部を連結せずに本体部１のみで構成しているため、全体としてコンパクトなものにすることができ、容易に持ち運びをすることができる。このため、場所的・時間的な制約なしに常時湾曲操作の練習をすることができる。

Ｂ．本発明の第２の実施形態
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６に示すように、本実施形態では、本体部１とモニタ４０とコントロールボックス４１とを備えている。コントロールボックス４１はモニタ４０の表示内容を制御するための装置である。図７に示すように、本体部１には第1の実施形態で説明した算出部３４の他に、送信部４３を有する本体制御部４２を備えており、コントロールボックス４１には、前述した入出力インターフェイス３２の他に、受信部４４とＣＰＵ４５と情報記録部４６と表示制御部４７とを備えている。

図７に示すように、本体部１の本体制御部３０は算出部３４を備えてはいるが、前述した実施形態１で説明した他の機能を有していない。本実施形態では、算出部３４以外の他の機能をコントロールボックス４１に備えるようにしている。そして、指示内容出力部３３及び比較判定部３５を単体の機能としてではなく、ソフトウェアによる制御により実現するようにしている。以下、具体的に説明する。

本体制御部４２の算出部３４が算出した湾曲操作ノブ３の操作内容に関する情報（操作方向及び操作量に関する情報）は、送信部４３により、コントロールボックス４１に備えられる受信部４４に送信される。送信部４３と受信部４４との間は有線接続又は無線接続の何れであってもよい。

コントロールボックス４１の受信部４４は、送信部４３から送信された情報を受信し、当該情報をＣＰＵ４５に出力する。ＣＰＵ４５はコントロールボックス４１全体の制御を行なう。情報記録部４６は各種の情報を記録するための不揮発性のメモリであり、ＣＰＵ４５が実行するためのプログラムも情報記録部４６に記録されている。表示制御部４７は表示手段としてのモニタ４０に接続されており、ＣＰＵ４５からの指令に基づいて、モニタ４０の表示内容の制御を行なう。

図８にはモニタ表示の一例を示している。図中において、画面は３つの領域に分割されている。画面左側半分の領域Ｍ１に表示されている表は、湾曲操作ノブ３の操作に関する指示内容を表している。最上段は操作方向（Ｕ、Ｄ、Ｒ、Ｌは、夫々上、下、右、左）を表し、以降の段はどの方向に操作するかを表している。図中では、最初に左に湾曲するように指示を行なっており、次に右に湾曲させ、その次に上と右とを同時に湾曲させる指示を出している。指示内容の表示は全ての湾曲指示方向を同時に行なうことも、１パターンずつ表示することもできる。画面右側下段の領域Ｍ２に表示されている矢印は、操作者が湾曲操作ノブ３を操作した内容を表している。画面右側上段の領域Ｍ３には操作者に関する情報と操作内容の適否とが表示されている。操作者に関する情報としては、操作者の氏名及び操作レベルを表示している。

図８のような表示を行なうために、ＣＰＵ４５は情報記録部４６に記録されているプログラムを実行する。当該プログラムを実行することにより、モニタ４０は３つの領域Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３に分割された初期的な表示を行なう。領域Ｍ１に表示される指示内容は、情報記録部４６に記録されている複数の操作内容のパターンから１つを選択して表示するように表示制御部４７を制御している。領域Ｍ３に表示される操作者に関する情報は、情報記録部４６に記録されている操作者の氏名や操作レベル等の情報を読み出して、表示制御部４７を制御することにより、モニタ４０に表示させる。

領域Ｍ２に表示される内容は、本体制御部４２の送信部４３から送信された操作方向及び操作量の情報に基づいて、ＣＰＵ４５が図８に示す矢印の表示を生成して、モニタ４０に表示させる。また、ＣＰＵ４５は情報記録部４６から読み出した指示内容に関する情報と本体制御部４２から送信された操作方向及び操作量の情報とを比較判定して、操作の適否を判断する。当該判断結果を、スコアとして領域Ｍ３に表示させるようにする。

図９は、モニタ表示の別の例である。この例では、領域Ｍ１に表示される指示内容を表による表示ではなく、矢印により視覚的に表示を行なっている。指示内容を矢印表示することにより、操作量の指示も行うことができるようになる。例えば、長い矢印が表示されたときには大きな操作量、短い矢印が表示されたときには小さな操作量として指示することにより、操作量の指示も行うことができる。つまり、矢印の方向により操作方向を、矢印の長さにより操作量を指示しており、換言すれば、操作方向及び操作量をベクトル表示していることになる。このため、ＣＰＵ４５が情報記録部４６に記録されている指示内容をグラフィックとして表示させるように変換を行い、モニタ４０に表示させるようにしている。

図１０において、領域Ｍ１には、湾曲操作ノブ３の操作内容の指示ではなく、内視鏡の観察中心Ｃと検査対象Ｔとの位置関係を表している。内視鏡の湾曲操作において、検査対象を迅速に観察視野内の中心に位置させることは極めて重要である。この練習を行なうために、両者の位置関係を映像化してモニタ４０に表示させている。例えば、円形の表示領域に直交2軸を設定し、当該直交2軸上に検査対象Ｔを表示させる。そして、算出部３４により算出された操作方向及び操作量に基づいて、前記の直交2軸上における観察視野の中心Ｃと検査対象Ｔとの間の相対位置関係の変化をモニタ４０に表示させることにより、両者の位置関係を映像化して表示させることができる。

図１０の例では、矢印による具体的な湾曲操作ノブ３の操作指示ではなく、検査対象Ｔと観察視野の中心Ｃとを用いているため、操作方向及び操作量とについて、より実戦的な練習を行うことができる。

本実施形態の内視鏡の湾曲操作練習装置は、モニタ４０に表示される情報により操作者に情報伝達を行なっているため、実際の使用感に近づけることができる。特に、湾曲操作を行なうに当たっては、モニタ４０を注視して練習を行い、湾曲操作ノブ３はブラインド状態となる。実際に内視鏡を操作するときには、モニタを注視して、ノブを視認することがないため、実際の操作状況を現出することができるようになる。また、モニタ４０を要するという点では、場所的・時間的に全く制約がないというわけではないが、例えば家庭用テレビジョンに接続することにより、自宅において操作練習を行なうことができるようになる。

Ｃ．本発明の第３の実施形態
本実施形態では、本体部１と携帯電話５０とを備えている。携帯電話５０はディスプレイ部５１と携帯電話５０に内蔵される端末制御部５２とを有している。端末制御部５２は、基本的には前述した第2の実施形態のコントロールボックス４１とほぼ同じであるが、ＣＰＵ４５には通信部４８が接続されている点で異なる。通信部４８はパケットを送受信するための装置であり、パケット交換方式による通信網を介して、遠隔地にあるサーバ等との間で情報の授受を行う。また、入出力インターフェイス３２には、例えば小型のメモリカード等を装着することが可能になっており、メモリカード内の情報の入出力が可能になっている。入出力インターフェイス３２又は通信部４８との間で授受される情報としては、例えば前述したプログラムがある。

入出力インターフェイス３２又は通信部４８を用いて、メモリカードや外部のサーバ等からプログラムを取得する。取得したプログラムは情報記録部４６に記録されて、ＣＰＵ４５がプログラムを実行する。情報記録部４６の記録容量が少ない場合には、入出力インターフェイス３２に装着されているメモリカードに記録されているプログラムを直接読み出して実行するようにすることもできる。

携帯電話５０は、ディスプレイ部５１は家庭用テレビジョン等と比較して、その表示領域は非常に小さなものになるが、ディスプレイ部５１にはそれほど多くの情報が表示されることは必要とされず、また高画質な表示を行なうものではない。さらに、湾曲操作に特化した内容を表示しているため、情報量はディスプレイ部５１で十分足りるものである。従って、ディスプレイ部５１には湾曲操作練習に関する情報を必要且つ十分に表示させることができる。

本実施形態では、本体部１の他に携帯電話５０を要するものであるが、近年では、携帯電話は常時携帯されるものであるため、実質的に本体部１のみを持ち運ぶことにより、時間的・場所的な制約なしに、常時練習することができる。また、ディスプレイ表示により視覚的に操作者に情報伝達を行なっているため、実際の内視鏡の使用状況を現出させることができ、練習効果を大きく向上させることができる。

本体部の外観図である。 湾曲操作ノブの断面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 本体部に内蔵される本体制御部のブロック図である。 第２の実施形態の概略構成図である。 本体部に内蔵される本体制御部及びコントロールボックスのブロック図である。 モニタに表示される画面の一例を示す図である。 モニタに表示される画面の他の例を示す図である。 モニタに表示される画面の他の例を示す図である。 第３の実施形態の概略構成図である。 本体部に内蔵される本体制御部及び携帯型小型端末に内蔵される端末制御部のブロック図である。

符号の説明

１ 本体部 ２ ケーシング
３ 湾曲操作ノブ １１ 上下湾曲操作ノブ
１２ 左右湾曲操作ノブ ３０ 本体制御部
３１ 操作内容記憶部 ３３ 指示内容出力部
３４ 算出部 ３５ 比較判定部
３６ スピーカ ４０ モニタ
４１ コントロールボックス ４２ 本体制御部
４３ 送信部 ４４ 受信部
５０ 携帯電話 ５１ ディスプレイ部
５２ 端末制御部

Claims (8)

1. 内視鏡の湾曲操作を練習するための内視鏡の湾曲操作練習装置であって、
   操作者が把持する本体操作部から構成される本体部と、
   前記本体部に備えられる湾曲操作ノブと、
   前記湾曲操作ノブの操作量と操作方向とを検出する検出手段と、
   を備えたこと、を特徴とする内視鏡の湾曲操作練習装置。
2. 前記本体部に備えられる前記湾曲操作ノブは、第1の湾曲操作ノブと第2の湾曲操作ノブとの２つの湾曲操作ノブを同軸に備えるように構成したこと、を特徴とする請求項１記載の内視鏡の湾曲操作練習装置。
3. 前記湾曲操作ノブの回転中心に接続される回転軸に、
   前記操作者が前記湾曲操作ノブを操作した回転方向とは逆方向に操作反力を作用させる操作反力付与手段と、
   前記操作者が前記湾曲操作ノブを操作した回転方向に対して抵抗力を作用させる操作抵抗付与手段と、
   を備えたこと、を特徴とする請求項１記載の内視鏡の湾曲操作練習装置。
4. 前記操作者に、前記湾曲操作ノブの操作を指示する指示手段と、
   前記指示手段からの指示内容と前記検出手段が検出した前記湾曲操作ノブの操作内容とが一致しているか否かを判定する判定手段と、
   を備えたこと、を特徴とする請求項１記載の内視鏡の湾曲操作練習装置。
5. 前記判定手段が判定した結果を前記操作者に了知させる報知手段を備え、
   前記検出手段と前記指示手段と前記判定手段と前記報知手段とを前記本体部に設けたこと、を特徴とする請求項４記載の内視鏡の湾曲操作練習装置。
6. 前記指示手段はスピーカにより音声指示を行い、前記報知手段は前記スピーカにより前記判定手段が判定した結果を音声により前記操作者に了知させること、を特徴とする請求項５記載の内視鏡の湾曲操作練習装置。
7. 前記指示手段の指示内容と前記判定手段の判定結果とを映像表示するモニタと、このモニタに接続される制御装置と、を備え、
   前記本体部には、前記制御装置に情報を送信するための送信部を備え、前記制御装置には、前記送信部から送信された情報を受信する受信部を備えたこと、を特徴とする請求項４記載の内視鏡の湾曲操作練習装置。
8. 前記指示手段の指示内容と前記判定手段の判定結果とを映像表示する表示部を有する携帯型小型端末を備え、
   前記本体部には、前記携帯型小型端末に情報を送信するための送信部を備え、前記携帯型小型端末には、前記送信部から送信された情報を受信する受信部を備えたこと、を特徴とする請求項４記載の内視鏡の湾曲操作練習装置。

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