JP2020199082A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】術者が内視鏡を保持しながら観測装置の操作を容易に行うことができる内視鏡システムを提供すること。【解決手段】本発明に係る内視鏡システムは、可撓性を有する管部材によって外装された軟性部２４と、軟性部２４の長手方向に沿って所定の範囲に亘り物体の接触を検知する操作入力部２４ａと、を有する超音波内視鏡２と、操作入力部２４ａでの操作入力に応じて動作することが可能な超音波観測装置３と、を備え、操作入力部２４ａは、物体の接触を検知した際に接触検知信号を出力し、超音波観測装置３は、操作入力部２４ａからの接触検知信号に基づいて当該超音波観測装置３に対する操作入力を判定し、当該操作入力に対応する操作判定信号を生成する判定部３５と、操作判定信号に基づいて超音波観測装置３の動作を制御する制御部３６と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡システムに関する。

超音波内視鏡の手技において、術者が超音波内視鏡を保持しながら超音波観測装置を操作することで、病変などを観察しながら所望の操作を行うことが可能となる。超音波観測装置の操作の具体例としては、観察中の画像を静止するフリーズ操作や、観察中の画像を録画するレリーズ操作、周波数の切り替え操作、ゲインの調整操作、画像処理機能の調整操作、観察モードの切り替え操作などが挙げられる。このように超音波観測装置の操作は多岐に渡る。そして、超音波観測装置を操作する手段として、キーボード、内視鏡操作部に固定されたスイッチ、フットスイッチなどが設けられている。しかし、術者が超音波内視鏡を保持しながらキーボード操作を行うことは困難である。また、内視鏡操作部のスイッチに関しては、スイッチが固定されていると術者の手の大きさによってはスイッチの押下が困難となる。さらに、内視鏡操作部を把持する左手では内視鏡先端部のアングル操作を行う必要があるため、内視鏡操作部のスイッチで超音波観測装置を操作すると左手での操作が煩雑になる。また、フットスイッチに関しては、目視によってフットスイッチの位置を確認する作業が必要となり、病変などを観察しながら超音波観測装置の操作を行うことが困難となる。

特許文献１には、内視鏡に着脱可能な取り付け手段を有するスイッチを、内視鏡の手元部分に取り付けて、内視鏡または周辺装置の各種機能を操作できる技術が開示されている。

特開平８−１５６１４号公報

特許文献１に記載の構成では、上述の着脱可能なスイッチを内視鏡操作部側に取り付けた場合、手の大きさによらずに術者が押下しやすい位置にスイッチを設置できるものの、術者の左手での操作の煩雑さは解決されない。また、上述の着脱可能なスイッチを、術者が内視鏡挿入部を被検者の体内へ挿入および抜去などを行うときに右手で保持する内視鏡軟性部に取り付けることが考えられる。この場合には、挿入および抜去などの動作によってスイッチと右手との位置関係が変化するため、右手で内視鏡軟性部を保持しつつ画像ブレを起こすことなくスイッチを操作することはできない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、術者が内視鏡を保持しながら観測装置の操作を容易に行うことができる内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明に係る内視鏡システムは、可撓性を有する管部材によって外装された軟性部と、前記軟性部に設けられ、前記軟性部の長手方向に沿って所定の範囲に亘り物体の接触を検知する検知部と、を有する内視鏡と、前記内視鏡と接続され、前記検知部での操作入力に応じて動作することが可能な観測装置と、を備え、前記検知部は、物体の接触を検知した際に接触検知信号を出力し、前記観測装置は、前記検知部からの前記接触検知信号に基づいて当該観測装置に対する操作入力を判定し、当該操作入力に対応する操作判定信号を生成する判定部と、前記操作判定信号に基づいて前記観測装置の動作を制御する制御部と、を有する。

本発明に係る内視鏡システムは、上記発明において、前記判定部は、前記検知部の複数箇所で物体の接触を検知した場合、前記検知部での接触面積が所定面積となる接触を有効な接触と判定する。

本発明に係る内視鏡システムは、上記発明において、前記判定部は、前記検知部の複数箇所に前記所定面積となる接触が存在する場合、前記長手方向で、前記内視鏡の操作部に最も近い位置にある接触点から所定距離だけ前記内視鏡の先端部側に離れた範囲までを有効範囲に設定し、当該有効範囲内に存在する接触のみを有効な接触と判定する。

本発明に係る内視鏡システムは、上記発明において、前記判定部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態が所定の接触状態であるか否かを判定し、前記制御部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態が所定の接触状態である場合、前記検知部を入力部とする前記観測装置の操作受付モードの有効と無効とを切り替える。

本発明に係る内視鏡システムは、上記発明において、前記判定部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態の違いを判定し、前記制御部は、各種の操作制御を実行可能であり、前記検知部に対する術者の手の接触状態の違いに応じた操作制御を実行する。

本発明に係る内視鏡システムは、上記発明において、前記判定部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態の変化が所定の変化であるか否かを判定し、前記制御部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態の変化が所定の変化である場合、前記検知部からの操作入力を受け付ける状態と受け付けない状態とを切り替える。

本発明に係る内視鏡システムは、上記発明において、前記判定部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態が変化した際の変化パターンを判定し、前記制御部は、前記各種の操作制御のうち前記変化パターンに対応した操作制御を実行する。

本発明によれば、内視鏡の手技において、術者は内視鏡の軟性部を保持したまま検知部に手を触れることが可能であるため、術者は片手で内視鏡の軟性部の保持と観測装置の操作とを同時に行うことができる。これにより、術者は内視鏡の軟性部を保持しながら観測装置の操作を容易に行うことができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る超音波内視鏡システムの構成を示すブロック図である。 図２は、超音波内視鏡システムを模式的に示す図である。 図３は、接触面積判定時の操作入力部における接触状態を模式的に示す図である。 図４は、接触範囲判定時の操作入力部における接触状態を模式的に示す図である。 図５は、過去の接触状態と現在の接触状態とを模式的に示す図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置が行う処理の概要を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面はあくまでも模式的なものに過ぎない。

図１は、本発明の実施の形態に係る超音波内視鏡システムの構成を示すブロック図である。図２は、超音波内視鏡システムを模式的に示した図である。

超音波内視鏡システム１は、超音波内視鏡２と、超音波観測装置３と、表示装置４とを備える。超音波内視鏡システム１では、超音波内視鏡２と超音波観測装置３とをコネクタ（図示せず）を介して接続する。また、表示装置４は、超音波画像や超音波画像を分析して得た組織性状のデータなどを表示するものであり、超音波観測装置３と接続される。

超音波内視鏡２は、観測対象である被検者の体内で超音波を送信し、被検者の体内組織で反射された超音波を受信する。超音波内視鏡２は、超音波の送受信を行う先端部２１と、先端部２１の基端側に設けられ、硬質部材によって外装された硬質部２２と、硬質部２２の基端側に設けられ、湾曲可能な構造からなる湾曲部２３と、湾曲部２３の基端側に設けられ、可撓性を有する管部材によって外装された軟性部２４と、術者が一方の手、例えば本実施の形態の場合は左手で保持して先端部２１の向きや湾曲部２３の湾曲角度を操作する操作部２５とを有する。

超音波内視鏡２は、図２に示すように、被検者の体内に挿入される長尺の挿入部２０を有する。挿入部２０は、先端部２１と、硬質部２２と、湾曲部２３と、軟性部２４とを含んで構成される。挿入部２０が延在する方向（長手方向）で、挿入部２０の先端側に先端部２１が設けられ、挿入部２０の基端側に操作部２５が設けられる。この説明では、挿入部２０の長手方向を用いて位置を説明する際、挿入部２０の先端側を先端部２１側と記載し、挿入部２０の基端側を操作部２５側と記載する場合がある。

先端部２１は、図１に示すように、圧電体から構成される超音波振動子２１ａを有する。超音波振動子２１ａは電子走査型または機械走査型である。

軟性部２４は、図２に示すように、術者が超音波内視鏡２を用いて被検者を検査する際、術者の片手によって保持される部分となる。超音波内視鏡２の手技において、術者が挿入部２０を被検者の体内に挿入および抜去する際、術者は他方の手、本実施の形態の場合は右手で軟性部２４を保持する。この軟性部２４には、接触検知センサから構成される操作入力部２４ａが設けられている。

操作入力部２４ａは、術者の手などの物体の接触を検知する検知部であり、超音波観測装置３に対する操作入力を受け付ける入力部として機能する。操作入力部２４ａは、図２に示すように、軟性部２４の長手方向に沿って所定の範囲に亘り、軟性部２４の全周で物体の接触を検知する。操作入力部２４ａは、軟性部２４のうち超音波内視鏡２の使用時に術者が把持する範囲に設けられ、例えば２００ｍｍから３００ｍｍの範囲の長さに設置される。このように、超音波内視鏡システム１では、超音波観測装置３の各種機能を操作するための操作入力を受け付ける操作入力部２４ａが超音波内視鏡２の軟性部２４に設置されている。

また、操作入力部２４ａは、物体が接触したことを検知した際、接触検知信号を超音波観測装置３へ送信する。接触検知信号は、術者が軟性部２４を保持する際の操作入力部２４ａへの接触位置および接触面積の情報を含むものである。操作入力部２４ａにおけるセンサの検知方式は、軟性部２４を保持する際の術者の手（指）の接触位置および接触面積を検知できるものであり、例えば静電容量方式やマルチタッチ抵抗膜方式である。操作入力部２４ａは、湾曲可能なフィルム状のシートに上述の方式のセンサを有し、センサの配置と軟性部２４の位置との対応付けがなされている。この場合、操作入力部２４ａは軟性部２４の外周部分を覆うようにして円筒状に設けられており、軟性部２４とともに撓むことが可能である。なお、操作入力部２４ａは、操作入力部２４ａの外周面への物体（例えば術者の手など）の接触を検知するものであり、操作入力部２４ａの内周面が軟性部２４に接触することを検知するものではない。

超音波観測装置３は、超音波ケーブル３ａを介して超音波内視鏡２との間で電気信号を送受信し、超音波内視鏡２から受信した電気信号に所定の処理を行って、超音波画像を生成する。超音波観測装置３は、超音波振動子２１ａとの間で電気信号の送受信を行う送受信部３１と、送受信部３１から受信した信号を用いてデジタルの受信データを生成する信号処理部３２と、信号処理部３２が生成した受信データを含む情報を用いて超音波画像を含む各種画像のデータを生成する画像生成部３３と、超音波内視鏡２の操作入力部２４ａにおける接触状態の情報を含む、超音波観測装置３の動作に必要な各種情報を記憶する記憶部３４と、操作入力部２４ａから受信する接触検知信号を用いて超音波観測装置３で実行する操作を判定し、判定結果に対応する操作判定信号を制御部３６へ送信する判定部３５と、超音波内視鏡システム１全体の動作を統括して制御する制御部３６とを有する。

送受信部３１は、所定の波形および送信タイミングで送信駆動波信号を超音波振動子２１ａへ送信し、超音波振動子２１ａから電気的なエコー信号を受信する。また、送受信部３１は、制御部３６が出力する各種制御信号を超音波内視鏡２へ送信するとともに、超音波内視鏡２から識別用のＩＤを含む各種情報を受信して制御部３６へ送信する機能も有する。

信号処理部３２は、送受信部３１で受信したエコー信号に対してバンドパスフィルタ、包絡線検波、対数変換等の処理を行い、デジタルの超音波画像用受信データを生成して制御部３６へ出力する。

画像生成部３３は、信号処理部３２で生成した受信データおよび所定の各種データを用いて、超音波画像を含む表示用画像を生成する。すなわち、超音波観測装置３は画像処理装置である。

記憶部３４は、操作入力部２４ａにおける過去の接触状態の情報を記憶する接触状態記憶部３４ａと、超音波観測装置３が操作を受け付ける状態（操作受付状態ＯＮ）にあるか否（操作受付状態ＯＦＦ）かの情報を記憶する操作受付状態記憶部３４ｂとを有する。記憶部３４は、各種プログラムなどが予めインストールされたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、および各処理の演算パラメータやデータなどを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成される。

接触状態記憶部３４ａに記憶されている接触状態の情報が、操作入力部２４ａにおける過去の接触状態の情報として演算処理に用いられる。過去の接触状態の情報とは、操作入力部２４ａにおける過去の接触状態を表す情報のことである。また、接触状態の情報とは、操作入力部２４ａへの接触位置の情報と、操作入力部２４ａでの接触面積の情報と含む情報のことである。後述する判定部３５の接触範囲判定部３５ｂによって生成される接触状態の情報が、履歴情報として、接触状態記憶部３４ａに記憶される。そのため、演算処理時に接触状態記憶部３４ａから読込まれる情報は、過去の情報として取り扱われる。

判定部３５は、操作入力部２４ａから受信した接触検知信号を用いて所定面積となる接触があるか否かを判定する接触面積判定部３５ａと、上述の所定面積となる接触のうち操作部２５に最も近い接触点から所定範囲内に接触があるか否かを判定して接触状態の情報を生成する接触範囲判定部３５ｂと、接触状態の変化から超音波観測装置３に対する操作を判定して操作判定信号を生成する操作判定部３５ｃとを有する。判定部３５は、操作入力部２４ａからの接触検知信号に基づいて、操作入力部２４ａで複数の接触を検知した接触状態であることを判定することができる。

接触面積判定部３５ａは、操作入力部２４ａの複数箇所で接触を検知した場合に、接触面積が所定面積となる接触を有効な接触と判定し、接触面積が所定面積とはならない接触を無効な接触と判定する。接触面積判定部３５ａで判定する所定面積は、術者が操作入力部２４ａを保持する際に術者の指（指先）が操作入力部２４ａに接触する面積に相当し、例えば０．０２〜２ｃｍ^２という面積である。操作入力部２４ａに複数の接触が存在する場合に、接触面積判定部３５ａは接触面積に基づいて複数の接触のなかから術者の指に該当する接触を特定することができる。

接触範囲判定部３５ｂは、接触面積判定部３５ａによって有効な接触と判定された接触を用いて、操作入力部２４ａの長手方向で接触が有効となる範囲（有効範囲）を設定する。接触範囲判定部３５ｂは、有効範囲内に存在する複数の有効な接触を対象にして、接触状態がどのように変化したのか変化パターンを判定することができる。

操作判定部３５ｃは、超音波観測装置３の操作に対応する操作判定信号を生成する。超音波観測装置３の操作として、観察中の画像を静止するフリーズ操作や、観察中の画像を録画するレリーズ操作、周波数の切り替え操作、ゲインの調整操作、画像処理機能の調整操作、観察モードの切り替え操作などが含まれる。例えば、操作判定部３５ｃは、操作入力部２４ａでの接触状態の変化を判定した結果、当該接触状態の変化（変化パターン）がフリーズ操作に対応する変化であると判定した場合、フリーズ操作に対応する操作判定信号（フリーズ操作信号）を生成する。超音波観測装置３では、接触状態の変化について、各種の操作制御に対応する変化パターンが設定されている。例えば、記憶部３４には、各種の操作制御と接触状態の変化パターンとを対応付けした情報が記憶されており、操作判定部３５ｃは、判定した変化パターンが記憶部３４に予め記憶されている変化パターンに該当するか否かを判定し、各種の操作制御を判定することができる。そして、この超音波観測装置３に接続された超音波内視鏡２について、操作機能としては、操作部２５と操作入力部２４ａとに機能が分けられている。超音波内視鏡２では、左手で操作する操作部２５を、超音波内視鏡２の先端部２１の向きや湾曲部２３の湾曲角度など、生体組織へのアクセスに関する操作機能としており、一方、右手で操作する操作入力部２４ａを、超音波観測装置３の操作に対応する操作として、例えば画像のフリーズ操作やレリーズ操作など、画像の観察に関する操作機能としている。これにより、術者が超音波内視鏡２を両手で扱いながら、超音波内視鏡２から手を離すことなく、生体組織へのアクセスと観察画像の操作との何れも行うことが可能になる。

制御部３６は、超音波観測装置３の操作制御を行う操作制御部３６ａを有する。制御部３６は、演算および制御機能を有するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの汎用プロセッサ、またはＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、もしくはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの特定の機能を実行する専用の集積回路などから構成される。制御部３６が汎用プロセッサまたはＦＰＧＡから構成される場合は、記憶部３４が記憶する各種プログラムや各種データを読み出し、超音波観測装置３の動作に関連した各種演算処理を実行することによって超音波観測装置３を統括して制御する。制御部３６がＡＳＩＣから構成される場合は、各種処理を単独で実行してもよいし、記憶部３４が記憶する各種データなどを用いることによって各種処理を実行してもよい。本実施の形態において、制御部３６と、信号処理部３２、画像生成部３３および判定部３５のうち少なくとも一部とを共通の汎用プロセッサまたは専用の集積回路などを用いて構成することも可能である。

操作制御部３６ａは、操作判定部３５ｃで生成した各種操作判定信号に対応する超音波観測装置３の操作制御を行う。操作制御部３６ａが行う操作制御は、例えば、フリーズ、レリーズ、周波数の切り替え、ゲインの調整、画像処理機能の調整、観察モードの切り替えなどであり、超音波観測装置３に対する操作受付状態の切り替えも含む。操作受付状態の切り替えの操作制御は、操作受付状態記憶部３４ｂに記憶されている操作受付状態がＯＮであればＯＦＦに上書きし、ＯＦＦであればＯＮに上書きする制御である。つまり、操作制御部３６ａは、操作入力部２４ａを入力部とする操作受付モードの有効と無効とを切り替える。操作受付状態がＯＮの場合は操作受付モードが有効になり、操作受付状態がＯＦＦの場合には操作受付モードが無効になる。そして、操作受付モードが有効な場合、操作制御部３６ａは、上述した各種の操作制御を実行可能であり、操作入力部２４ａでの接触状態の変化に対応した操作制御を実行することが可能である。

表示装置４は、液晶または有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などから構成され、画像生成部３３によって生成された超音波画像を含む画像を表示する。

超音波内視鏡システム１を用いて被検者を検査する際、術者は軟性部２４を右手で保持して、挿入部２０の挿入および抜去などの動作を行う。この動作時、術者の右手は軟性部２４に設けられた操作入力部２４ａを保持した状態となる。右手に保持された状態の操作入力部２４ａでは、右手の接触を検知し、その接触状態に関する接触検知信号を超音波観測装置３へ出力する。そして、接触検知信号を受信した超音波観測装置３では、判定部３５が接触面積に基づいて操作入力部２４ａへの有効な接触であるか否かを判定する。

図３は、接触面積判定時の操作入力部２４ａにおける接触状態を模式的に示す図である。なお、図３には、軟性部２４のうち操作入力部２４ａのみが示されている。

図３に示すように、操作入力部２４ａの表面に物体が接触したことを表す接触点として、領域Ａと領域Ｂとが含まれる。領域Ａは、操作入力部２４ａへの接触面積が所定面積となる接触点、すなわち接触面積判定部３５ａにより有効な接触と判定される接触点を表す。領域Ｂは、操作入力部２４ａへの接触面積が所定面積とはならない接触点、すなわち接触面積判定部３５ａにより無効を接触と判定される接触点を表す。

図３に示す接触状態では、領域Ａのうち、操作部２５側の５つの接触点Ａ１〜Ａ５は術者の右手の各指による接触を表し、先端部２１側の１つの接触点Ａ６は被検者の体内組織と操作入力部２４ａとのわずかな接触を表す。領域Ｂのうち、操作部２５側の１つの接触点Ｂ１は術者の手のひらと操作入力部２４ａとの接触を表し、先端部２１側の２つの接触点Ｂ２〜Ｂ３は被検者の体内組織と操作入力部２４ａとの大きな接触を表す。図３に示す接触状態の接触面積判定時、接触面積判定部３５ａは、所定面積となる接触のみ（領域Ａのみ）を有効な接触と判定し、有効な接触（領域Ａ）の位置と面積とを含む情報を生成する。

また、接触範囲判定部３５ｂは、接触面積判定部３５ａで有効な接触と判定された接触点の情報を用いて、接触範囲の判定を行う。接触範囲判定部３５ｂで判定する所定範囲は、術者が操作入力部２４ａを保持する際に最も操作部２５側に接触している指から最も先端部２１側に接触している指までの領域を含む範囲に相当する。

図４は、接触範囲判定時の操作入力部２４ａにおける接触状態を模式的に示す図である。図４に示す領域Ａは所定面積となる有効な接触点を表し、領域Ｃは所定範囲を表す。なお、図４には、所定面積外の接触（領域Ｂ）が図示されていない。

図４に示すように、所定範囲は、最も操作部２５に近い接触点Ａ１から先端部２１側へ操作入力部２４ａの長手方向に所定距離だけ離れた点までを母線とする、操作入力部２４ａ上の円柱側面を表している。上述の所定距離（長手方向の距離）は、例えば１０ｃｍといった距離である。図４に示すよう所定範囲は、接触点Ａ１を起点して長手方向で先端部２１側に所定距離だけ離れた位置までを含む範囲に設定されている。接触範囲判定部３５ｂは所定範囲に含まれる接触のみを有効な接触と判定し、所定範囲内の有効な接触の位置と面積とを含む現在の接触状態の情報を生成する。なお、所定範囲は円柱側面状でなくてもよい。例えば、所定範囲は、最も操作部２５に近い接触点Ａ１を中心点として所定距離だけ離れた点までの範囲でもよい。

また、操作判定部３５ｃは、操作受付状態記憶部３４ｂが操作受付状態ＯＮを記憶している場合、接触範囲判定部３５ｂで生成された接触状態の情報（現在の接触状態の情報）と接触状態記憶部３４ａに記憶されている接触状態の情報（過去の接触状態の情報）とを用いて接触状態の変化が所定の変化であるか否かを判定する。そして、接触状態の変化が所定の変化である場合には、操作判定部３５ｃは、接触状態変化に対応する操作判定信号を生成する。操作受付状態記憶部３４ｂが操作受付状態ＯＦＦを記憶している場合には、操作判定部３５ｃは、操作受付状態の切り替えに対応する操作判定信号のみを生成する。

図５は、過去の接触状態（ｔ＝ｔ_０）と現在の接触状態（ｔ＝ｔ_１、ｔ_０＜ｔ_１）とを模式的に示す図である。図５には、術者の５本の指が操作入力部２４ａに接触している状態（過去の接触状態）と、この状態から人差し指を離した状態（現在の接触状態）とが表されている。つまり、図５に示す接触状態の変化は、所定範囲内の有効な接触点が５つの接触点Ａ１〜Ａ５から４つの接触点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ５に変化したことを表す。

図５に示すように、術者の手の接触状態が変化した場合、操作判定部３５ｃは過去の接触状態の情報と現在の接触状態の情報との比較から、指の接触状態が５本から４本に変化したことを判定し、接触状態の変化に対応する操作判定信号を生成する。例えば、上述の接触状態の変化がフリーズ操作に対応する場合には、操作判定部３５ｃは、操作入力としてフリーズ操作が行われたことを示す操作判定信号（フリーズ操作信号）を生成する。

なお、操作判定部３５ｃで判定可能な接触状態の変化は、接触点の個数が増減するような指の接触本数の変化でなくともよい。例えば、人差し指が操作入力部２４ａに接触している状態から、操作入力部２４ａ上を先端部２１側に人差し指を移動させる、といった接触位置の変化であってもよい。操作判定部３５ｃは、人差し指の接触に対応する接触点が先端部２１側に移動したことを判定した際に、この接触状態の変化に対応する操作判定信号を生成する。

図６は、本発明の実施の形態に係る超音波観測装置３が行う処理の概要を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、判定部３５は操作入力部２４ａにおける接触状態を検知したか否かの判定を行う。判定部３５は操作入力部２４ａからの接触検知信号を受信したか否かに応じてステップＳ１０１の判定を行う。操作入力部２４ａから超音波観測装置３へ接触検知信号が送信された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０２へ移行する。操作入力部２４ａから超音波観測装置３へ接触検知信号が送信されていない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）には、ステップＳ１１２へ移行する。

ステップＳ１０２において、接触面積判定部３５ａは操作入力部２４ａにおける接触が所定面積であるか否かの判定を行う。所定面積となる接触がある場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０３へ移行する。所定面積となる接触がない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）には、ステップＳ１１２へ移行する。所定面積となる接触がないと判定される状況は、例えば、術者が軟性部２４を挿入あるいは抜去する動作を行うために一旦軟性部２４から手を離した際に、操作入力部２４ａに接触している物体が被検者の体内組織のみとなり、かつその接触面積が所定面積外にある場合の状況に相当する。

ステップＳ１０３において、接触範囲判定部３５ｂは最も操作部２５に近い接触点から所定範囲内に接触があるか否かの判定を行う。所定範囲内に接触がある場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０４へ移行する。所定範囲内に接触がない場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）には、ステップＳ１１２へ移行する。所定範囲内に接触がないと判定される状況は、操作状態で把持しているときとは異なる接触状態であることを検出している状況であり、例えば、術者が軟性部２４を挿入あるいは抜去する動作を行うために一旦軟性部２４から手を離した際に、操作入力部２４ａと被検者の体内組織との接触点が所定面積であり、かつ前記接触点（最も操作部２５に近い接触点）から所定範囲内に所定面積となる接触がない状況に相当する。

ステップＳ１０４において、操作判定部３５ｃは接触状態記憶部３４ａに過去の接触状態の情報が記憶されているか否かの判定を行う。過去の接触状態の情報が記憶されている場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０５へ移行する。過去の接触状態の情報が記憶されていない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）には、ステップＳ１１１へ移行する。過去の接触状態の情報が記憶されていないと判定される状況は、超音波内視鏡検査を開始してから初めて操作入力部２４ａに接触状態が検知された状況に相当する。

ステップＳ１０５において、操作判定部３５ｃは接触範囲判定部３５ｂで有効な接触と判定された現在の接触状態の情報と、接触状態記憶部３４ａに記憶された過去の接触状態の情報とを用いて、接触状態が変化したか否かの判定を行う。接触状態が変化した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０６へ移行する。接触状態が変化したと判定される状況は、上述した図５に示す過去の接触状態から現在の接触状態に変化した状況が挙げられる。接触状態が変化しなかった場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）には、ステップＳ１１２へ移行する。

ステップＳ１０６において、操作判定部３５ｃは操作受付状態記憶部３４ｂが操作受付状態ＯＮと操作受付状態ＯＦＦとのどちらを記憶しているかを判定する。操作受付状態ＯＮを記憶している場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０７へ移行する。操作受付状態ＯＦＦを記憶している場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）には、ステップＳ１０８へ移行する。

ステップＳ１０７において、操作判定部３５ｃはステップＳ１０５で判定した接触状態の変化が所定の変化に該当するか否かを判定する。所定の変化に該当する場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０９へ移行する。所定の変化に該当しない場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）には、ステップＳ１１１へ移行する。所定の変化でなかったと判定される状況は、例えば、指５本で接触している状態から指２本で接触している状態に変化したものの、前記変化は超音波観測装置３の操作を行う接触状態の変化として指定していない状況に相当する。例えば、記憶部３４には超音波観測装置３の操作に対応する接触状態の変化が予め記憶されており、接触状態が変化した際、この予め設定された接触状態の変化に該当するか否かを判定部３５で判定することができる。

ステップＳ１０８において、操作判定部３５ｃはステップＳ１０５で判定した接触状態の変化が操作受付状態の切り替えに対応する所定の変化に該当するか否かを判定する。操作受付状態の切り替えに対応する所定の変化に該当する場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）は、ステップＳ１０９へ移行する。操作受付状態の切り替えに対応する所定の変化に該当しない場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）には、ステップＳ１１１へ移行する。例えば、操作受付状態の切り替えに対応する所定の変化が指５本で接触している状態から指３本で接触している状態への変化であり、周波数切り替えに対応する所定の変化が指４本で接触している状態から指３本で接触している状態への変化である場合とする。この場合に、操作受付状態がＯＦＦの場合には、仮に指４本で接触している状態から指３本で接触している状態への変化があっても周波数の切り替え操作は行われず、指５本で接触している状態から指３本で接触している状態への変化があれば操作受付状態の切り替え（ＯＦＦからＯＮへの切り替え）が行われる。

ステップＳ１０９において、操作判定部３５ｃはステップＳ１０７またはステップＳ１０８で判定した所定の変化に対応する超音波観測装置３の操作制御を示す操作判定信号を生成する。所定の変化とそれに対応する操作判定信号の例としては、例えば以下の例が挙げられる。操作判定部３５ｃは、所定の変化が親指の移動である場合の操作判定信号をレリーズ操作信号、所定の変化が人差し指の移動である場合の操作判定信号をフリーズ操作信号、所定の変化が中指の移動である場合の操作判定信号をゲイン操作信号、所定の変化が薬指の移動である場合の操作判定信号を画像処理操作信号、所定の変化が小指の移動である場合の操作判定信号を観察モード操作信号、所定の変化が指の左／右回転移動である場合の操作判定信号をゲインや画像処理を選択したときの各調整量操作信号、所定の変化が指の前後ずらし移動である場合の操作判定信号をリセット操作信号、として各操作判定信号を生成する。

ステップＳ１１０において、操作制御部３６ａはステップＳ１０９で生成された操作判定信号を受信し、信号に対応する超音波観測装置３への操作制御を行う。

ステップＳ１１１において、接触状態記憶部３４ａは過去の接触状態の情報を削除し、ステップＳ１０３で有効な接触と判定された現在の接触状態の情報を記憶する。超音波内視鏡システム１は不特定の術者に使用されるものである。そこで、このステップＳ１１１の処理によって、術者本人の接触状態の情報に更新し、この接触状態の情報を用いた比較判別（上述したステップＳ１０５）を行うことが可能になる。これにより、例えば手の大きさや操作量の異なる不特定の術者が超音波内視鏡２を操作する場合においても、固定位置に設けられた操作部２５とは異なり、操作入力部２４ａでは、個人差によらずに術者に適した操作を行うことができる。

ステップＳ１１２において、超音波観測装置３が終了を指示する信号の入力を受信した場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）は、超音波観測装置３は一連の処理を終了する。終了を指示する信号の入力を受信しなかった場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）には、ステップＳ１０１へ移行する。

以上説明した通り、超音波内視鏡システム１によれば、術者が片手で軟性部２４を保持したまま操作入力部２４ａに指を接触させることによって超音波観測装置３を操作することができる。これにより、術者は片手で超音波内視鏡２の保持と超音波観測装置３の操作を同時に行うことができる。そのため、術者は超音波内視鏡２の軟性部２４を右手で保持しながら、右手の指を動かすことで、容易かつ画像ブレなしに超音波観測装置３の操作を行うことができる。

なお、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、操作入力部２４ａで検知可能な操作入力は、上述した操作の他に、操作入力部２４ａでの接触点を長手方向や周方向にスライド移動させる操作や、複数の接触点を同時にスライド移動または操作入力部２４ａから離す操作などが含まれてもよい。

また、超音波観測装置３は、操作入力部２４ａでの接触状態の変化だけでなく、操作入力部２４ａにおける接触状態が所定時間継続して維持されていると判定できる場合に、この接触状態に対応する操作制御を実行することができる。つまり、判定部３５は、現在の接触状態のみによって、操作入力部２４ａに対する術者の手の接触状態の違いを判定する。そして、制御部３６は、操作入力部２４ａに対する術者の手の接触状態の違いに応じた操作制御を実行する。

超音波内視鏡２の場合、通常の内視鏡（超音波振動子を備えない内視鏡）よりも多くの操作が術者に要求されることになる。例えば、超音波内視鏡２は、通常の内視鏡の操作制御に加え、超音波観測専用の操作制御や計測等を行う。操作入力部２４ａは超音波観測装置３の各種機能を操作するための操作入力を受け付けることが可能であるため、超音波内視鏡システム１によれば、軟性部２４を保持しつつ超音波観測装置３の操作を行える。超音波内視鏡２では取得画像が断層像であり、計測などの細かな診断を行うことから少しの画像ずれがシビアになるものの、超音波内視鏡システム１によれば、術者は軟性部２４を保持したまま超音波観測装置３を操作できるため、画像のブレを抑制することができる。

また、先端部２１が被検者の体内に挿入された状態であっても、操作入力部２４ａは被検者の体外に位置するように、軟性部２４に操作入力部２４ａを設置する。仮に、操作入力部２４ａの全体が被検者の体内に入ってしまったことを想定したエラー検知装置を備える。例えば、判定部３５は、操作入力部２４ａの複数箇所で接触を検知したとき、術者が把持する位置分布（接触パターン）とは異なるパターンの接触パターンを検出した場合には、エラーと判断するように構成されてもよい。この位置分布の情報は記憶部３４に記憶されている。

また、本発明は、超音波内視鏡２に限らず、超音波振動子２１ａを備えない通常の内視鏡を備える内視鏡システムを含むものである。本発明は、通常の内視鏡と、通常の内視鏡に接続された観測装置とを備える内視鏡システムをであってもよい。要するに、本発明が対象とする内視鏡は、超音波振動子２１ａの有無は問わず、挿入部２０に長尺の軟性部２４を含む軟性内視鏡である。同様に、本発明が対象とする観測装置は、超音波観測装置３に限らず、通常の内視鏡と接続される観測装置を含む。

１ 超音波内視鏡システム
２ 超音波内視鏡
３ 超音波観測装置
４ 表示装置
２０ 挿入部
２１ 先端部
２１ａ 超音波振動子
２２ 硬質部
２３ 湾曲部
２４ 軟性部
２４ａ 操作入力部
２５ 操作部
３４ 記憶部
３５ 判定部
３５ａ 接触面積判定部
３５ｂ 接触範囲判定部
３５ｃ 操作判定部
３６ 制御部

Claims (7)

1. 可撓性を有する管部材によって外装された軟性部と、前記軟性部に設けられ、前記軟性部の長手方向に沿って所定の範囲に亘り物体の接触を検知する検知部と、を有する内視鏡と、
   前記内視鏡と接続され、前記検知部での操作入力に応じて動作することが可能な観測装置と、
   を備え、
   前記検知部は、物体の接触を検知した際に接触検知信号を出力し、
   前記観測装置は、
   前記検知部からの前記接触検知信号に基づいて当該観測装置に対する操作入力を判定し、当該操作入力に対応する操作判定信号を生成する判定部と、
   前記操作判定信号に基づいて前記観測装置の動作を制御する制御部と、を有する内視鏡システム。
2. 前記判定部は、前記検知部の複数箇所で物体の接触を検知した場合、前記検知部での接触面積が所定面積となる接触を有効な接触と判定する請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記判定部は、前記検知部の複数箇所に前記所定面積となる接触が存在する場合、前記長手方向で、前記内視鏡の操作部に最も近い位置にある接触点から所定距離だけ前記内視鏡の先端部側に離れた範囲までを有効範囲に設定し、当該有効範囲内に存在する接触のみを有効な接触と判定する請求項２に記載の内視鏡システム。
4. 前記判定部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態が所定の接触状態であるか否かを判定し、
   前記制御部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態が所定の接触状態である場合、前記検知部を入力部とする前記観測装置の操作受付モードの有効と無効とを切り替える請求項３に記載の内視鏡システム。
5. 前記判定部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態の違いを判定し、
   前記制御部は、各種の操作制御を実行可能であり、前記検知部に対する術者の手の接触状態の違いに応じた操作制御を実行する請求項４に記載の内視鏡システム。
6. 前記判定部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態の変化が所定の変化であるか否かを判定し、
   前記制御部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態の変化が所定の変化である場合、前記検知部からの操作入力を受け付ける状態と受け付けない状態とを切り替える請求項５に記載の内視鏡システム。
7. 前記判定部は、前記検知部に対する術者の手の接触状態が変化した際の変化パターンを判定し、
   前記制御部は、前記各種の操作制御のうち前記変化パターンに対応した操作制御を実行する請求項６に記載の内視鏡システム。

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