JP5439632B1 - 医用システム - Google Patents

Abstract

医用システムは、被検者の体腔内に挿入可能な挿入部と、挿入部の先端部に設けられた撮像部と、を具備する内視鏡と、挿入部が被検者の体腔内に挿入された際に、先端部の周辺に存在する組織を圧排できるように構成された圧排部と、撮像部により撮像された画像の輝度に関する輝度情報を取得し、さらに、取得した輝度情報が所定の条件を満たすか否かを判定する演算部と、演算部の判定結果に基づき、圧排部を駆動させるための動作を実施または停止する駆動部と、を有する。

Description

本発明は、医用システムに関し、特に、体腔内の観察等に用いられる医用システムに関するものである。

被検者の体腔内の内視鏡観察を行っている最中において、例えば、内視鏡挿入部の先端部の周辺に存在する組織等を（本来の位置から）一時的に退かすことより、所望の部位を観察または処置するための視野を確保するような手法が従来用いられている。

そして、前述の手法に利用可能と考えられる構成として、例えば日本国特開２０１０−１８７９０３号公報に開示されているような、内視鏡挿入部の先端部にバルーン等の拡張部材を設けた構成が提案されている。

ここで、日本国特開２０１０−１８７９０３号公報に開示された構成によれば、バルーン等の拡張部材の拡張状態が内視鏡挿入部の先端部の表面の温度に応じて決定されるため、例えば、当該先端部の周辺に存在する組織等により視野が狭くなっているにも係わらず、当該拡張部材が十分に拡張しない、というような状況が生じ得る。その結果、日本国特開２０１０−１８７９０３号公報に開示された構成によれば、被検者の体腔内の内視鏡観察を行う際に、所望の部位を観察または処置するための視野を確保できない場合がある、という課題が生じている。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、被検者の体腔内の内視鏡観察を行う際に、所望の部位を観察または処置するための視野を確実に確保することが可能な医用システムを提供することを目的としている。

本発明の一態様の医用システムは、被検者の体腔内に挿入可能な挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた撮像部と、前記先端部に設けられ、前記撮像部により撮像される被写体の像が入射される対物窓と、前記先端部に設けられ、前記被写体を照明するための照明光を出射する照明窓と、を具備する内視鏡と、前記挿入部が前記被検者の体腔内に挿入された際に、前記先端部の周辺に存在する組織を圧排できるように構成された圧排部と、前記撮像部により撮像された画像の輝度に関する輝度情報を取得し、さらに、当該取得した輝度情報が、前記照明光が前記体腔内の組織に反射してハレーションを起こす場合の輝度情報と、前記対物窓と前記組織とが直接接触する場合の輝度情報との間により規定される、所定の条件を満たすか否かを判定する演算部と、前記演算部により取得された輝度情報が前記所定の条件を満たしていないとの判定結果が前記演算部により得られた際に、前記圧排部を駆動させるための動作を継続し、前記演算部により取得された輝度情報が前記所定の条件を満たしたとの判定結果が前記演算部により得られた際に、前記圧排部を駆動させるための動作を停止する駆動部と、を有する。

本発明の実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図。 バルーン制御装置において行われる処理の一例を示すフローチャート。 図２の一連の処理が行われる前に表示装置に表示される内視鏡画像の一例を示す図。 図２の一連の処理が行われた後に表示装置に表示される内視鏡画像の一例を示す図。 本発明の実施例の変形例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図。 内視鏡の先端部にリトラクタを設けた場合の構成の一例を模式的に示す図。 図６のリトラクタが広げられた状態を説明するための図。 図６のリトラクタが広げられ、かつ、持ち上げられた状態を説明するための図。 内視鏡の先端部にリトラクタを設けた場合の構成の、図６とは異なる例を模式的に示す図。 図９のリトラクタが広げられた状態を説明するための図。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

図１から図４は、本発明の実施例に係るものである。図１は、本発明の実施例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図である。

内視鏡システム１は、図１に示すように、被検者の体腔内の被写体を撮像して内視鏡画像を取得することが可能な内視鏡２と、当該被写体を照明するための照明光の供給源としての機能を備えた光源装置３と、内視鏡２により取得された内視鏡画像に対する画像処理等を行うプロセッサ４と、プロセッサ４により画像処理が施された内視鏡画像等を表示可能な表示装置５と、内視鏡２に設けられたバルーン２４ｄ（後述）の制御に係る動作を行うバルーン制御装置６と、を有して構成されている。

内視鏡２は、被検者の体腔内に挿入可能な細長形状を具備する挿入部２１と、挿入部２１の後端側に設けられた操作部２２と、操作部２２から延出するように設けられたユニバーサルコード２３と、を有して構成されている。また、挿入部２１、操作部２２及びユニバーサルコード２３の内部には、光源装置３から供給される照明光を伝送可能な図示しないライトガイド（導光部材）と、バルーン制御装置６による送気及び排気に用いられる図示しない気体流通用管路（気体流通チャンネル）が挿通されている。

挿入部２１は、先端側から後端側にかけて順番に、先端部２４と、湾曲部２５と、可撓管部２６と、を連設して構成されている。すなわち、湾曲部２５は、挿入部２１の少なくとも一部に設けられている。

先端部２４の先端面には、２つの照明窓２４ａと、対物窓２４ｂと、先端開口部２４ｃと、が配設されている。また、先端部２４の外周部分における対物窓２４ｂの近傍には、バルーン２４ｄが取り付けられている。

また、先端部２４の内部には、光学素子及び撮像素子等を具備し、対物窓２４ｂから入射される被写体像を撮像して画像（内視鏡画像）を取得することができるように構成された図示しない撮像部が設けられている。すなわち、先端部２４の撮像部は、対物窓２４ｂの背面側に配設されている。

また、圧排部としての機能を備えたバルーン２４ｄは、先端部２４の外周部分における撮像部の近傍に設けられている。

２つの照明窓２４ａの背面側には、挿入部２１の内部に挿通されたライトガイドの光出射側の端部が配設されている。

先端開口部２４ｃは、挿入部２１の内部に配設された図示しない処置具挿通用管路（処置具チャンネル）に連通しており、鉗子口２２ａ（後述）から挿入された細長形状の処置具を先端部２４の前方へ突出させることができるような形状を具備して形成されている。

バルーン２４ｄは、ゴム等の柔軟な素材により形成されており、内部空間への気体の供給に応じて膨張するとともに、当該内部空間に供給された気体の排出に応じて収縮するように構成されている。また、バルーン２４ｄの内部空間は、挿入部２１の内部に挿通された気体流通用管路の一方の端部と連通している。

湾曲部２５は、複数のワイヤの端部がそれぞれ取り付けられた複数の湾曲駒等を具備し、操作部２２の湾曲操作部２２ｃ（後述）の操作状態に応じた方向に湾曲することにより、先端部２４の向きを変化させることができるように構成されている。

一方、操作部２２は、先端側の側部に配設されている鉗子口２２ａと、術者等により把持される把持部２２ｂと、把持部２２ｂの後端側に設けられた湾曲操作部２２ｃと、内視鏡システム１の各部により実現される種々の機能を動作または停止させる指示を行うことが可能な複数のスイッチを具備するスコープスイッチ部２２ｄと、を有して構成されている。

鉗子口２２ａは、挿入部２１の内部に配設された図示しない処置具挿通用管路に連通しており、細長形状の処置具を挿入可能な形状を具備して形成されている。

湾曲操作部２２ｃは、湾曲部２５を所望の方向に所望の量だけ湾曲させるための湾曲操作を行うことができるように構成されているとともに、当該湾曲操作に応じた指示信号を、ユニバーサルコード２３に内蔵された信号線を介してプロセッサ４へ出力することができるように構成されている。

スコープスイッチ部２２ｄには、例えば、バルーン制御装置６によるバルーン２４ｄの自動制御をオンにするための指示を行うことが可能な自動制御モードスイッチ、バルーン２４ｄの内部空間への気体の送気のオンオフに係る指示を行うことが可能な送気スイッチ、及び、バルーン２４ｄの内部空間の気体の排気のオンオフに係る指示を行うことが可能な排気スイッチ等の複数のスイッチが設けられている。

ユニバーサルコード２３には、光源装置３から供給される照明光を伝送可能なライトガイドと、内視鏡２と、プロセッサ４及びバルーン制御装置６との間における種々の信号のやり取りに用いられる複数の信号線と、バルーン制御装置６による送気及び排気に用いられる気体流通用管路と、が内蔵されている。

また、ユニバーサルコード２３の端部には、光源装置３、プロセッサ４及びバルーン制御装置６の各部にそれぞれ接続することが可能な図示しない複数のコネクタが設けられている。

そして、ユニバーサルコード２３の端部に設けられた各コネクタのうち、光源装置３に接続されるコネクタの内部には、ライトガイドの光入射側の端部が配設されている。

また、ユニバーサルコード２３の端部に設けられた各コネクタのうち、バルーン制御装置６に接続されるコネクタの内部には、気体流通用管路の他方の端部と、スコープスイッチ部２２ｄの操作に応じて出力される指示信号を検出可能な信号線の端部と、が配設されている。

すなわち、以上に述べた構成によれば、光源装置３から供給された照明光は、挿入部２１、操作部２２及びユニバーサルコード２３の内部に挿通されたライトガイドを介し、２つの照明窓２４ａから出射される。

また、以上に述べた構成によれば、バルーン制御装置６は、挿入部２１、操作部２２及びユニバーサルコード２３の内部に挿通された気体流通用管路を介してバルーン２４ｄの膨張状態を変化させることができる。

一方、プロセッサ４は、湾曲制御部４ａと、湾曲駆動部４ｂと、画像処理部４ｃと、を有して構成されている。

湾曲制御部４ａは、ＣＰＵ等を具備し、湾曲操作部２２ｃの操作に応じて出力される指示信号に基づいて湾曲部２５の湾曲量を算出し、当該算出した湾曲量に応じた制御を湾曲駆動部４ｂに対して行うように構成されている。

湾曲駆動部４ｂは、湾曲部２５の各湾曲駒に取り付けられた各ワイヤを牽引するためのモータ等を具備し、湾曲制御部４ａの制御に応じた湾曲量で湾曲部２５を湾曲させることができるように構成されている。

画像処理部４ｃは、先端部２４の撮像部により取得された画像（内視鏡画像）に対して（例えばノイズ除去等の）種々の画像処理を施すとともに、当該画像処理を施した内視鏡画像を表示装置５及びバルーン制御装置６へ出力するように構成されている。

バルーン制御装置６は、バルーン駆動部６ａと、演算部６ｂと、演算部６ｂの演算に用いられる閾値情報が予め格納されている記憶部６ｃと、を有して構成されている。

バルーン駆動部６ａは、前述の気体流通用管路の他方の端部に接続可能なポンプ、及び、当該気体流通用管路に供給される気体の供給源であるボンベ等を具備し、バルーン２４ｄの内部空間への気体の供給に係る動作（送気動作）、及び、バルーン２４ｄの内部空間に供給された気体の排気に係る動作（排気動作）をそれぞれ実施可能に構成されている。

バルーン駆動部６ａは、ユニバーサルコード２３を介してスコープスイッチ部２２ｄから出力される指示信号に基づき、バルーン制御装置６によるバルーン２４ｄの自動制御がオンにされていないことを検出した場合には、スコープスイッチ部２２ｄの送気スイッチから出力される指示信号に応じた送気動作を行う。

バルーン駆動部６ａは、ユニバーサルコード２３を介してスコープスイッチ部２２ｄから出力される指示信号に基づき、バルーン制御装置６によるバルーン２４ｄの自動制御がオンにされていないことを検出した場合には、スコープスイッチ部２２ｄの排気スイッチから出力される指示信号に応じた排気動作を行う。

一方、バルーン駆動部６ａは、ユニバーサルコード２３を介してスコープスイッチ部２２ｄから出力される指示信号に基づき、バルーン制御装置６によるバルーン２４ｄの自動制御がオンにされたことを検出した場合には、スコープスイッチ部２２ｄの送気スイッチ及び排気スイッチから出力される指示信号の代わりに、演算部６ｂの指示に応じた送気動作を行う。

すなわち、バルーン駆動部６ａは、演算部６ｂの指示に応じた送気動作を行っている最中には、スコープスイッチ部２２ｄの送気スイッチ及び排気スイッチの操作に応じた指示をいずれも無効化する。

演算部６ｂは、ユニバーサルコード２３を介してスコープスイッチ部２２ｄから出力される指示信号に基づき、バルーン２４ｄの自動制御がオンにされていないことを検出した場合には、バルーン駆動部６ａの動作に係る演算及び指示を行わないように構成されている。

また、演算部６ｂは、ユニバーサルコード２３を介してスコープスイッチ部２２ｄから出力される指示信号に基づき、バルーン２４ｄの自動制御がオンにされたことを検出した場合には、プロセッサ４の画像処理部４ｃから出力される内視鏡画像の輝度情報を取得し、さらに、当該取得した輝度情報が記憶部６ｃから読み込んだ閾値情報により規定される所定の条件を満たすか否かを判定した結果に応じてバルーン駆動部６ａの送気動作に係る指示を行うように構成されている。

記憶部６ｃには、演算部６ｂの判定に用いられる所定の条件を規定するための閾値情報が予め格納されている。

具体的には、記憶部６ｃには、例えば、演算部６ｂにより取得される輝度情報に応じた輝度値の下限値ＴＨ１及び上限値ＴＨ２が閾値情報として予め格納されている。

なお、前述の輝度値の下限値ＴＨ１は、例えば、先端部２４の対物窓２４ｂの少なくとも一部が臓器等の体腔内組織に直接接触することに起因し、プロセッサ４の画像処理部４ｃから出力される内視鏡画像の明るさが極端に低くなってしまうような場合の輝度値として設定されている。

また、前述の輝度値の上限値ＴＨ２は、例えば、先端部２４の照明窓２４ａから出射される照明光が臓器等の体腔内組織において反射してハレーションを起こすことに起因し、プロセッサ４の画像処理部４ｃから出力される内視鏡画像の明るさが極端に高くなってしまうような場合の輝度値として設定されている。

続いて、本実施例に係る内視鏡システム１の作用について説明する。

まず、術者等は、ユニバーサルコード２３の端部の各コネクタを光源装置３、プロセッサ４及びバルーン制御装置６に接続した状態で内視鏡システム１の各部の電源を投入する。そして、内視鏡システム１の各部の電源が投入されるに伴い、内視鏡２による内視鏡画像の取得、光源装置３による照明光の供給、プロセッサ４による画像処理、及び、表示装置５による内視鏡画像の表示がそれぞれ開始される。

また、術者等は、表示装置５に表示される内視鏡画像を見ながら挿入操作を行うことにより、挿入部２１を被検者の体腔内の深部に挿入してゆく。

ここで、本実施例のバルーン制御装置６において行われる処理等について、図２から図４を参照しつつ説明する。図２は、バルーン制御装置において行われる処理の一例を示すフローチャートである。図３は、図２の一連の処理が行われる前に表示装置に表示される内視鏡画像の一例を示す図である。図４は、図２の一連の処理が行われた後に表示装置に表示される内視鏡画像の一例を示す図である。

術者等は、挿入部２１の挿入先に相当する領域、または、鉗子口２２ａから挿入した処置具による処置対象の存在する領域としての注目領域と、先端部２４の先端面と、の間における臓器等の体腔内組織の介在に起因し、図３に示すような内視鏡画像が表示装置５に表示されている場合において、スコープスイッチ部２２ｄの自動制御モードスイッチを操作することにより、バルーン制御装置６によるバルーン２４ｄの自動制御をオンにするための指示を行う。

一方、演算部６ｂは、ユニバーサルコード２３を介してスコープスイッチ部２２ｄから出力される指示信号に基づき、バルーン２４ｄの自動制御をオンにするための指示が行われたか否かを判定する（図２のステップＳ１）。

演算部６ｂは、図２のステップＳ１において、バルーン２４ｄの自動制御をオンにするための指示が行われていないとの判定結果を得た場合には、バルーン駆動部６ａの動作に係る演算及び指示を行わない。すなわち、図２のステップＳ１の処理により、バルーン２４ｄの自動制御をオンにするための指示が行われていないとの判定結果が得られた場合には、スコープスイッチ部２２ｄの送気スイッチ及び排気スイッチの操作に応じた所望の膨張状態となるように、バルーン２４ｄを膨張または収縮させることができる。

演算部６ｂは、図２のステップＳ１において、バルーン２４ｄの自動制御をオンにするための指示が行われたとの判定結果を得た場合には、バルーン２４ｄの自動制御を開始するとともに、プロセッサ４の画像処理部４ｃから出力される現フレームの内視鏡画像の輝度情報を取得するための処理を行う（図２のステップＳ２）。

具体的には、演算部６ｂは、図２のステップＳ１においてバルーン２４ｄの自動制御をオンにするための指示が行われたとの判定結果を得た場合に、例えば、Ｒ、ＧまたはＢのいずれか１つの色成分について、プロセッサ４の画像処理部４ｃから出力される現フレームの内視鏡画像に存在する各画素の輝度値の平均値ＡＶＧを算出する。

演算部６ｂは、図２のステップＳ２により取得された輝度情報が、記憶部６ｃから読み込んだ閾値情報により規定される所定の条件を満たすか否かを判定する（図２のステップＳ３）。

具体的には、演算部６ｂは、例えば、図２のステップＳ２により算出した輝度値の平均値ＡＶＧに応じた輝度値の下限値ＴＨ１及び輝度値の上限値ＴＨ２を記憶部６ｃから読み込み、さらに、図２のステップＳ２の処理により算出した輝度値の平均値ＡＶＧがＴＨ１＜ＡＶＧ＜ＴＨ２の大小関係を満たすか否かを判定する。

そして、演算部６ｂは、図２のステップＳ３において、図２のステップＳ２により取得された輝度情報が所定の条件を満たしていないとの判定結果を得た場合には、所定の量の気体をバルーン２４ｄに供給するような送気動作を実施させる指示をバルーン駆動部６ａに対して行った（図２のステップＳ４）後、図２のステップＳ２に戻って処理を行う。

また、演算部６ｂは、図２のステップＳ３において、図２のステップＳ２により取得された輝度情報が所定の条件を満たしたとの判定結果を得た場合には、送気動作を停止させる指示をバルーン駆動部６ａに対して行うことにより、バルーン２４ｄの自動制御を終了する（図２のステップＳ５及びステップＳ６）。

以上に述べたバルーン２４ｄの自動制御に係る一連の処理等によれば、ＴＨ１＜ＡＶＧ＜ＴＨ２の大小関係として例示したような、図２のステップＳ３における所定の条件を満たす内視鏡画像がプロセッサ４の画像処理部４ｃから出力されるまでの間、バルーン駆動部６ａによる送気動作が継続される。また、以上に述べたバルーン２４ｄの自動制御に係る一連の処理等によれば、ＴＨ１＜ＡＶＧ＜ＴＨ２の大小関係として例示したような、図２のステップＳ３における所定の条件を満たす内視鏡画像がプロセッサ４の画像処理部４ｃから出力された略直後において、バルーン駆動部６ａによる送気動作が停止される。

すなわち、本実施例によれば、バルーン２４ｄの自動制御に係る一連の処理等が行われることにより、注目領域と先端部２４の先端面との間における臓器等の体腔内組織の介在が解消される程度までバルーン２４ｄが膨張され、先端部２４の周辺に存在する体腔内組織が圧排されるため、先端部２４の周辺の状態を、当該注目領域の視認が不可能な状態（図３参照）から、当該注目領域の視認が可能な状態（図４参照）へ遷移させることができる。その結果、本実施例によれば、（注目領域を含む）所望の部位を観察または処置するための視野を確実に確保することができる。

なお、図２に示した一連の処理は、先端部２４の外周部分に１つのバルーンのみが設けられている場合に限らず、先端部２４の外周部分に複数のバルーンが設けられている場合においても略同様に適用できる。

また、図２に示した一連の処理によれば、プロセッサ４の画像処理部４ｃから出力される内視鏡画像の明るさが極端に低くなってしまうような場合と、当該内視鏡画像の明るさが極端に高くなってしまうような場合と、をそれぞれ判別可能な値が閾値情報として記憶部６ｃに予め格納されている限りにおいて、輝度値の平均値ＡＶＧ以外の他の値を輝度情報として取得するような処理が行われてもよい。

一方、図２に示した一連の処理は、図１に示したような、内視鏡の先端部にバルーンが取り付けられている場合に限らず、例えば図５に示すような、内視鏡の内部に挿通した状態で用いられる処置具の先端部にバルーンが取り付けられている場合においても略同様に適用できる。

ここで、本実施例の変形例に係る内視鏡システム１Ａの構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施例の変形例に係る内視鏡システムの要部の構成を示す図である。

なお、以降においては、簡単のため、内視鏡システム１と同様の構成等を有する部分に関する詳細な説明を省略するとともに、内視鏡システム１と異なる構成等を有する部分に関して主に説明を行う。

内視鏡システム１Ａは、図５に示すように、被検者の体腔内の被写体を撮像して内視鏡画像を取得することが可能な内視鏡２Ａと、当該被写体を照明するための照明光の供給源としての機能を備えた光源装置３と、内視鏡２Ａにより取得された内視鏡画像に対する画像処理等を行うプロセッサ４と、プロセッサ４により画像処理が施された内視鏡画像等を表示可能な表示装置５と、バルーン７３（後述）の制御に係る動作を行うバルーン制御装置６と、マニピュレータ装置７と、を有して構成されている。

内視鏡２Ａは、バルーン２４ｄと、バルーン制御装置６による送気及び排気に用いられる図示しない気体流通用管路（気体流通チャンネル）と、を内視鏡２から取り除いたものと略同様の構成を有している。

一方、マニピュレータ装置７は、マニピュレータ本体７１と、マニピュレータ本体７１の先端部に設けられた把持鉗子部７２と、マニピュレータ本体７１の先端部における把持鉗子部７２の近傍に設けられたバルーン７３と、把持鉗子部７２の操作を行うことが可能な入力装置群７４と、入力装置群７４における入力操作に応じて把持鉗子部７２を動作させるマニピュレータ制御装置７５と、を有して構成されている。また、マニピュレータ本体７１の内部には、バルーン制御装置６による送気及び排気に用いられる管状部材７６の一部が挿通されている。

マニピュレータ本体７１は、鉗子口２２ａから図示しない処置具挿通用管路（処置具チャンネル）に挿入することが可能であるとともに、当該処置具挿通用管路に挿入された状態で先端開口部２４ｃから把持鉗子部７２を突出させることが可能な細長形状を具備して構成されている。

把持鉗子部７２は、マニピュレータ制御装置７５の駆動制御に応じた把持力で対象物を挟んで掴むことができるように構成された２つの把持鉗子を具備して構成されている。また、把持鉗子部７２の２つの把持鉗子には、マニピュレータ制御装置７５の駆動制御に応じた方向を向くように動作する図示しない複数のアクチュエータがそれぞれ設けられている。

すなわち、処置部としての機能を備えた把持鉗子部７２は、先端部２４の先端面から突出された状態で被検者の体腔内における対象部位の処置を行うことができるように構成されている。

圧排部としての機能を備えたバルーン７３は、ゴム等の素材により形成されており、内部空間への気体の供給に応じて膨張するとともに、当該内部空間に供給された気体の排出に応じて収縮するように構成されている。また、バルーン７３の内部空間は、マニピュレータ本体７１の内部に挿通された管状部材７６の一方の端部と連通している。なお、管状部材７６の他方の端部は、バルーン制御装置６のバルーン駆動部６ａに接続されている 入力装置７４は、例えばジョイスティック等を具備し、術者等の入力操作に応じた入力量を検出してマニピュレータ制御装置７５へ出力することができるように構成されている。

マニピュレータ制御装置７５は、演算部７５ａと、駆動制御部７５ｂと、を有して構成されている。

演算部７５ａは、入力装置７４における入力量の大きさに基づき、把持鉗子部７２の２つの把持鉗子の向き及び把持力をそれぞれ定めるための１以上の制御パラメータを算出するように構成されている。

駆動制御部７５ｂは、演算部７５ａにより算出された各制御パラメータに基づいて把持鉗子部７２の２つの把持鉗子を駆動させるように構成されている。

なお、本実施例の変形例に係る内視鏡システム１Ａは、自動制御モードスイッチ、送気スイッチ、及び、排気スイッチの各スイッチをスコープスイッチ部２２ｄに設けて構成されているものに限らず、例えば、当該各スイッチを入力装置７４に設けて構成されていてもよい。

続いて、本実施例の変形例に係る内視鏡システム１Ａの作用について説明する。

まず、術者等は、ユニバーサルコード２３の端部の各コネクタを光源装置３、プロセッサ４及びバルーン制御装置６に接続し、さらに、管状部材７６の他方の端部をバルーン制御装置６に接続した状態で内視鏡システム１Ａの各部の電源を投入する。そして、内視鏡システム１Ａの各部の電源が投入されるに伴い、内視鏡２Ａによる内視鏡画像の取得、光源装置３による照明光の供給、プロセッサ４による画像処理、及び、表示装置５による内視鏡画像の表示がそれぞれ開始される。

また、術者等は、表示装置５に表示される内視鏡画像を見ながら挿入操作を行うことにより、把持鉗子部７２による処置対象の存在する領域を含む所望の部位に到達するまで挿入部２１を挿入してゆく。

術者等は、把持鉗子部７２による処置対象の存在する領域としての注目領域と、先端部２４の先端面と、の間における臓器等の体腔内組織の介在に起因し、図３に示すような内視鏡画像が表示装置５に表示されている場合において、マニピュレータ本体７１の先端部を先端開口部２４ｃから突出させた状態でスコープスイッチ部２２ｄの自動制御モードスイッチを操作することにより、バルーン制御装置６によるバルーン７３の自動制御をオンにするための指示を行う。

一方、演算部６ｂは、ユニバーサルコード２３を介してスコープスイッチ部２２ｄから出力される指示信号に基づき、バルーン７３の自動制御をオンにするための指示が行われたか否かを判定する（図２のステップＳ１）。

演算部６ｂは、図２のステップＳ１において、バルーン７３の自動制御をオンにするための指示が行われていないとの判定結果を得た場合には、バルーン駆動部６ａの動作に係る演算及び指示を行わない。すなわち、図２のステップＳ１の処理により、バルーン７３の自動制御をオンにするための指示が行われていないとの判定結果が得られた場合には、スコープスイッチ部２２ｄの送気スイッチ及び排気スイッチの操作に応じた所望の膨張状態となるように、バルーン７３を膨張または収縮させることができる。

演算部６ｂは、図２のステップＳ１において、バルーン７３の自動制御をオンにするための指示が行われたとの判定結果を得た場合には、バルーン７３の自動制御を開始するとともに、プロセッサ４の画像処理部４ｃから出力される現フレームの内視鏡画像の輝度情報を取得するための処理を行う（図２のステップＳ２）。

具体的には、演算部６ｂは、図２のステップＳ１においてバルーン７３の自動制御をオンにするための指示が行われたとの判定結果を得た場合に、例えば、Ｒ、ＧまたはＢのいずれか１つの色成分について、プロセッサ４の画像処理部４ｃから出力される現フレームの内視鏡画像に存在する各画素の輝度値の平均値ＡＶＧを算出する。

演算部６ｂは、図２のステップＳ２により取得された輝度情報と、記憶部６ｃから読み込んだ閾値情報と、を比較することにより、当該輝度情報が当該閾値情報に応じた所定の条件を満たしたか否かを判定する（図２のステップＳ３）。

具体的には、演算部６ｂは、例えば、図２のステップＳ２により算出した輝度値の平均値ＡＶＧに応じた輝度値の下限値ＴＨ１及び輝度値の上限値ＴＨ２を記憶部６ｃから読み込み、さらに、図２のステップＳ２の処理により算出した輝度値の平均値ＡＶＧがＴＨ１＜ＡＶＧ＜ＴＨ２の大小関係を満たしたか否かを判定する。

そして、演算部６ｂは、図２のステップＳ３において、図２のステップＳ２により取得された輝度情報が所定の条件を満たしていないとの判定結果を得た場合には、所定の量の気体をバルーン７３に供給するような送気動作を実施させる指示をバルーン駆動部６ａに対して行った（図２のステップＳ４）後、図２のステップＳ２に戻って処理を行う。

また、演算部６ｂは、図２のステップＳ３において、図２のステップＳ２により取得された輝度情報が所定の条件を満たしたとの判定結果を得た場合には、送気動作を停止させる指示をバルーン駆動部６ａに対して行うことにより、バルーン７３の自動制御を終了する（図２のステップＳ５及びステップＳ６）。

以上に述べたバルーン７３の自動制御に係る一連の処理等によれば、ＴＨ１＜ＡＶＧ＜ＴＨ２の大小関係として例示したような、図２のステップＳ３における所定の条件を満たす内視鏡画像がプロセッサ４の画像処理部４ｃから出力されるまでの間、バルーン駆動部６ａによる送気動作が継続される。また、以上に述べたバルーン７３の自動制御に係る一連の処理等によれば、ＴＨ１＜ＡＶＧ＜ＴＨ２の大小関係として例示したような、図２のステップＳ３における所定の条件を満たす内視鏡画像がプロセッサ４の画像処理部４ｃから出力された略直後において、バルーン駆動部６ａによる送気動作が停止される。

すなわち、本実施例の変形例によれば、バルーン７３の自動制御に係る一連の処理等が行われることにより、注目領域と先端部２４の先端面との間における臓器等の体腔内組織の介在が解消される程度までバルーン７３が膨張され、先端部２４の周辺に存在する体腔内組織が圧排されるため、先端部２４の周辺の状態を、把持鉗子部７２による当該注目領域の処置が不可能な状態（図３参照）から、把持鉗子部７２による当該注目領域の処置が可能な状態（図４参照）へ遷移させることができる。その結果、本実施例の変形例によれば、（注目領域を含む）所望の部位を観察または処置するための視野を確実に確保することができる。

なお、以上に述べたような本実施例及び変形例によれば、現フレームの内視鏡画像に存在する各画素の輝度値の平均値をＡＶＧの値として算出するものに限らず、例えば、現フレームの内視鏡画像の注目領域内に存在する各画素の輝度値の平均値をＡＶＧの値として算出するものであってもよい。

一方、図２に示した一連の処理は、内視鏡の先端部にバルーンを設けた場合のみに限らず、例えば、内視鏡の先端部にリトラクタを設けた場合においても応用できる。

ここで、バルーン２４ｄの代わりに、図６から図８に示すようなリトラクタ１００を先端部２４に設けた場合について説明する。図６は、内視鏡の先端部にリトラクタを設けた場合の構成の一例を模式的に示す図である。図７は、図６のリトラクタが広げられた状態を説明するための図である。図８は、図６のリトラクタが広げられ、かつ、持ち上げられた状態を説明するための図である。

リトラクタ１００は、図６に示すように、リトラクタ１００が配置される基部材１０２の先端部に設けられた屈曲変形部１０３において、後端部が軸部材１０１により固定された、複数の板状部材１００ａを具備して構成されている。

一方、リトラクタ１００は、図６に示すように、基部材１０２が全く押し込まれていない場合には、複数の板状部材１００ａが相互に重なった状態で先端部２４の所定の位置に収納されるような構成を有している。

また、リトラクタ１００は、図７に示すように、屈曲変形部１０３が先端側のストッパ１０４に当接する程度まで基部材１０２が押し込まれた場合には、複数の板状部材１００ａが軸部材１０１を中心に（扇状に）広がるような構成を有している。

また、リトラクタ１００は、図８に示すように、屈曲変形部１０３がストッパ１０４に当接した状態でさらに基部材１０２が押し込まれた場合には、屈曲変形部１０３が屈曲変形することにより、軸部材１０１を中心に（扇状に）広がった複数の板状部材１００ａが持ち上げられるような構成を有している。

すなわち、バルーン２４ｄの代わりにリトラクタ１００を先端部２４に設けた場合においては、図２のステップＳ４の送気動作が基部材１０２の押し込み動作になるようにバルーン制御装置６等の構成を変更することにより、図２の一連の処理を適用することができる。

続いて、バルーン２４ｄの代わりに、図９及び図１０に示すようなリトラクタ１１０を先端部２４に設けた場合について説明する。図９は、内視鏡の先端部にリトラクタを設けた場合の構成の、図６とは異なる例を模式的に示す図である。図１０は、図９のリトラクタが広げられた状態を説明するための図である。

リトラクタ１１０は、図９に示すように、基部材１１２の所定の位置において、後端部が軸部材１１１により固定された、複数の板状部材１１０ａを具備して構成されている。また、図９に示すように、板状部材１１０ａの中途部と、基部材１１２の先端部と、が接続部材１１３を介して接続されている。

一方、リトラクタ１１０は、図９に示すように、基部材１１２が後端側へ全く引っ張られていない場合には、複数の板状部材１１０ａが略たたまれた状態で先端部２４の所定の位置に収納されるような構成を有している。

また、リトラクタ１１０は、図１０に示すように、基部材１１２が後端側へ引っ張られるにつれて、複数の板状部材１１０ａが軸部材１１１を中心に（扇状に）広がり、さらに、接続部材１１３により持ち上げられるような構成を有している。

すなわち、バルーン２４ｄの代わりにリトラクタ１１０を先端部２４に設けた場合においては、図２のステップＳ４の送気動作が基部材１１２の引っ張り動作になるようにバルーン制御装置６等の構成を変更することにより、図２の一連の処理を適用することができる。

なお、本発明は、上述した実施例及び変形例等に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。

本出願は、２０１２年２月１５日に日本国に出願された特願２０１２−３０７２５号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (7)

1. 被検者の体腔内に挿入可能な挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた撮像部と、前記先端部に設けられ、前記撮像部により撮像される被写体の像が入射される対物窓と、前記先端部に設けられ、前記被写体を照明するための照明光を出射する照明窓と、を具備する内視鏡と、
   前記挿入部が前記被検者の体腔内に挿入された際に、前記先端部の周辺に存在する組織を圧排できるように構成された圧排部と、
   前記撮像部により撮像された画像の輝度に関する輝度情報を取得し、さらに、当該取得した輝度情報が、前記照明光が前記体腔内の組織に反射してハレーションを起こす場合の輝度情報と、前記対物窓と前記組織とが直接接触する場合の輝度情報との間により規定される、所定の条件を満たすか否かを判定する演算部と、
   前記演算部により取得された輝度情報が前記所定の条件を満たしていないとの判定結果が前記演算部により得られた際に、前記圧排部を駆動させるための動作を継続し、前記演算部により取得された輝度情報が前記所定の条件を満たしたとの判定結果が前記演算部により得られた際に、前記圧排部を駆動させるための動作を停止する駆動部と、
   を有することを特徴とする医用システム。
2. 前記演算部は、前記撮像部により撮像された画像の各画素の輝度値の平均値を前記輝度情報として取得し、さらに、当該取得した輝度値の平均値が、前記所定の条件を規定するための閾値情報に応じて設定される所定の範囲内に含まれるか否かを判定し、
   前記駆動部は、前記演算部の判定結果に基づき、前記輝度値の平均値が前記所定の範囲内に含まれないとの判定結果が得られた際に、前記圧排部を駆動させるための動作を継続し、前記輝度値の平均値が前記所定の範囲内に含まれるとの判定結果が得られた際に、前記圧排部を駆動させるための動作を停止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の医用システム。
3. 前記所定の範囲は、前記対物窓と前記体腔内の組織とが直接接触する場合に得られる第１の輝度値と、前記照明光が前記組織に反射してハレーションを起こす場合に得られる第２の輝度値と、により規定される
   ことを特徴とする請求項２に記載の医用システム。
4. 前記第１の輝度値をＴＨ１とし、前記第２の輝度値をＴＨ２とし、さらに、前記演算部により取得された前記平均値をＡＶＧとした場合に、前記駆動部は、ＴＨ１＜ＡＶＧ＜ＴＨ２の大小関係を満たしていないとの判定結果が前記演算部により得られた際に、前記圧排部を駆動させるための動作を継続し、ＴＨ１＜ＡＶＧ＜ＴＨ２の大小関係を満たしたとの判定結果が前記演算部により得られた際に、前記圧排部を駆動させるための動作を停止する
   ことを特徴とする請求項３に記載の医用システム。
5. 前記圧排部の自動制御をオンにする指示を行うことが可能なスイッチをさらに有し、
   前記駆動部は、前記指示が前記スイッチから出力されたことを検出した際に、前記演算部の判定結果に基づいて前記圧排部を駆動させるように動作する
   ことを特徴とする請求項１に記載の医用システム。
6. 前記挿入部の少なくとも一部に設けられた湾曲部を湾曲させるための湾曲操作を行うことができるように構成された湾曲操作部と、
   前記湾曲操作部においてなされた湾曲操作に応じた湾曲量を算出し、当該算出した湾曲量に応じた制御を行う湾曲制御部と、
   前記湾曲制御部の制御に応じて前記湾曲部を湾曲させる湾曲駆動部と、
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の医用システム。
7. 前記挿入部に設けられた管路に挿入可能な処置具をさらに有し、
   前記処置具は、前記先端部の先端面から突出された状態で前記被検者の体腔内における対象部位の処置を行うことが可能な処置部と、前記処置部の近傍に設けられた前記圧排部と、を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の医用システム。

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