JP6257371B2

JP6257371B2 - 内視鏡システム及び内視鏡システムの作動方法

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Publication number: JP6257371B2
Application number: JP2014031246A
Authority: JP
Inventors: 井上　慎太郎; 慎太郎井上
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Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2018-01-10
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Description

本発明は、外科手術において患者の体腔内に挿入し、患者体腔内での観察、処置等を行うことのできる内視鏡システム及び内視鏡システムの作動方法に関するものである。

腹腔鏡手術では、患者の腹部などに複数の穴を開け、カメラ、鉗子、（電気）メスといった各種医療用器具を挿入し、カメラで撮像された映像を確認することで、患部の観察、施術が行われる。この腹腔鏡手術は、切開領域が少なくて済むため、患者に対する負担を軽減することが可能である。

しかしながら、腹腔鏡下手術において、内視鏡映像だけで体内の解剖学的な臓器の位置関係を把握することは熟練を要する。特に、治療範囲が広い場合には、術中に解剖学的特徴点であるランドマークを見つける際又は出血点等の処置した部位を再確認する際に内視鏡を操作して再探索することは、施術者にとって大きな負担となる。

特許文献１は、施術前に撮像した３Ｄ画像を元に、内視鏡画像上に進入方向を表示する技術を開示している。

特許文献２は、患者の腹部に挿入する各種医療器具を案内するトロッカの傾斜角を検出し、対象領域が内視鏡の視野に入るように内視鏡の電動関節を駆動させる技術を開示している。

特開平１０−２９５６３９号公報特開２００７−３０１３７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、施術前に画像を記録しているため、施術中との位置関係に差異が存在する可能性がある。

また、特許文献２に記載の技術では、電動関節の可動範囲外に撮像対象が存在する場合、撮像対象との位置関係が不明になり、操作方向が分からなくなる可能性がある。

本発明は上記課題に着目してなされたものであり、撮像対象が表示されていない場合であっても、撮像対象の方向を示すことで、容易に撮像対象の位置を把握することが可能な内視鏡システム及び内視鏡システムの作動方法を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る内視鏡システムは、
撮像対象を撮像可能な撮像部を有する内視鏡と、
前記撮像部が撮像した画像を表示する表示部と、
体腔内の前記内視鏡の位置を検出する内視鏡用位置センサと、
前記内視鏡の先端から前記撮像対象までの距離を計測する距離計測部と、
前記内視鏡用位置センサと前記距離計測部の情報をもとに前記内視鏡先端及び前記撮像対象の位置を計算する位置計算部と、
前記位置計算部が計算した前記撮像対象の位置を記憶する位置記憶部と、
前記表示部に前記撮像対象が存在する方向を指示する方向指示部と、
を備え、
前記内視鏡が、前記撮像部の向きを変える視野調節機構、前記視野調節機構を操作する操作入力部、及び前記視野調節機構を駆動する駆動部をさらに有し、
前記撮像部の撮像範囲を計算する撮像範囲計算部と、
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲内か否かを判定する第１判定部と、
前記視野調節機構の可動範囲を計算する可動範囲計算部と、
前記撮像対象の位置が前記視野調節機構の可動後に撮像可能な撮像可能範囲内か否かを判定する第２判定部と、
前記表示部に前記撮像対象が表示されるための前記視野調節機構の駆動量を計算する駆動量計算部と、
前記駆動量計算部が計算した駆動量に応じて前記視野調節機構を自動的に駆動可能にする追従モードと、前記視野調節機構を前記操作入力部からの入力に基づいて駆動する手動モードと、に切り替える切替部と、
を備え、
前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲外であると前記第２判定部が判定した場合、
前記方向指示部が前記表示部に前記位置の方向を指示する第１方向指示マークを表示し、
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外であると前記第１判定部が判定し、且つ、前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲内であると前記第２判定部が判定した場合、
前記方向指示部が前記表示部に前記位置の方向を指示する第２方向指示マークを表示する。

本発明の一実施形態に係る内視鏡システムは、
撮像対象を撮像可能な撮像部を有する内視鏡と、
前記撮像部が撮像した画像を表示する表示部と、
体腔内の前記内視鏡の位置を検出する内視鏡用位置センサと、
前記内視鏡の先端から前記撮像対象までの距離を計測する距離計測部と、
前記内視鏡用位置センサと前記距離計測部の情報をもとに前記内視鏡先端及び前記撮像対象の位置を計算する位置計算部と、
前記位置計算部が計算した前記撮像対象の位置を記憶する位置記憶部と、
前記表示部に前記撮像対象が存在する方向を指示する方向指示部と、
を備え、
前記位置記憶部は、複数の前記撮像対象の位置を記憶可能であって、
前記複数の前記撮像対象の位置のうち、どの撮像対象に追従するかを選択する選択部を備える。

本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの作動方法は、
撮像部を有する内視鏡と、該内視鏡からの画像を表示する表示部と、該内視鏡を体腔内へ挿入するためのトロッカとを有する内視鏡システムの制御方法であって、
前記トロッカに対する前記内視鏡の位置を検出する位置検出ステップと、
前記内視鏡の先端から複数の撮像対象までの距離を計測する距離計測ステップと、
前記位置と前記距離から前記内視鏡先端および複数の前記撮像対象それぞれの位置を計算する位置計算ステップと、
複数の前記撮像対象の位置を記憶する位置記憶ステップと、
複数の前記撮像対象の位置のうち、一の前記撮像対象に追従するかを選択する選択ステップと、
選択された前記撮像対象の位置から、前記表示部に前記撮像対象が存在する方向を表示する方向表示ステップと、
を有する。

本発明の一実施形態に係る内視鏡システムの作動方法は、
撮像部と、前記撮像部の向きを変える視野調節機構と、前記視野調節機構を操作する操作入力部と、前記視野調節機構を駆動する駆動部とを有する内視鏡と、該内視鏡からの画像を表示する表示部と、該内視鏡を体腔内へ挿入するためのトロッカとを有する内視鏡システムの作動方法であって、
前記トロッカに対する前記内視鏡の位置を検出する位置検出ステップと、
前記内視鏡の先端から撮像対象までの距離を計測する距離計測ステップと、
前記位置と前記距離から前記内視鏡先端および前記撮像対象それぞれの位置を計算する位置計算ステップと、
前記撮像対象の位置を記憶する位置記憶ステップと、
前記撮像部の撮像範囲を計算する撮像範囲計算ステップと、
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲内か否かを判定する撮像範囲判定ステップと、
前記視野調節機構の可動範囲を計算する可動範囲計算ステップと、
前記撮像対象の位置が前記視野調節機構の可動後に撮像可能な撮像可能範囲内か否かを判定する撮像可能範囲判定ステップと、
前記表示部に前記撮像対象が表示されるための前記視野調節機構の駆動量を計算する駆動量計算ステップと、
前記駆動量計算部が計算した駆動量に応じて前記視野調節機構を自動的に駆動可能にする追従モードと、前記視野調節機構を前記操作入力部からの入力に基づいて駆動する手動モードと、に切り替えるモード切替ステップと、
前記撮像可能範囲判定ステップにおいて前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲外であると判定した場合、前記表示部に前記位置の方向を指示する第１方向指示マークを表示するステップと、
前記撮像可能範囲判定ステップにおいて前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲内であると判定し、且つ、前記撮像範囲判定ステップにおいて前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外であると判定した場合、前記表示部に前記位置の方向を指示する第２方向指示マークを表示するステップと、
を有する。

この態様に係る内視鏡システムによれば、撮像対象が表示されていない場合であっても、撮像対象の方向を示すことで、容易に撮像対象の位置を把握することが可能となる。

本実施形態の内視鏡システムの一例を示す概略図である。第１実施形態の内視鏡システムの一例を示す概略図である。第１実施形態の内視鏡システムのトロッカセンサを模式的に示す図である。第１実施形態の内視鏡システムの制御システムの一例を示す図である。第１実施形態の内視鏡システムの制御フローチャートの一例を示す図である。第２撮像対象に向けた第１実施形態の内視鏡とその時の表示部を示す図である。第１実施形態の内視鏡と撮像対象の位置関係の一例を示す図である。第１実施形態の表示部の表示方法の一例を示す図である。第１実施形態の内視鏡の視野内に第１撮像対象が存在する場合の表示部の表示方法の一例を示す図である。第２実施形態の内視鏡システム１０と表示部の一例を示す概略図である。第２実施形態の内視鏡システム１０の制御システムの一例を示す図である。第２実施形態の内視鏡システムの制御フローチャートの一例を示す図である。第２実施形態の内視鏡システムの移動後で撮像範囲内に第１撮像対象がある場合の内視鏡を示す図である。第２実施形態の内視鏡システムの移動後で視野調節機構の駆動後の内視鏡を示す図である。第２実施形態の内視鏡システムの移動後で撮像範囲内に第１撮像対象がない場合の内視鏡を示す図である。第３実施形態の内視鏡システムの制御システムの一例を示す図である。第３実施形態の内視鏡システムの制御フローチャートの一例を示す図である。第３実施形態の内視鏡システムにおいて撮像可能範囲外に第１撮像対象がある場合の内視鏡を示す図である。第３実施形態の内視鏡システムにおいて撮像可能範囲内且つ撮像範囲外に第１撮像対象がある場合の内視鏡を示す図である。第４実施形態の内視鏡システムの一例を示す概略図である。第４実施形態の内視鏡を第２撮像対象に向けた状態を示す図である。他の実施形態の内視鏡システム１０の一例を示す概略図である。

以下、実施形態について説明する。

図１は、本実施形態の内視鏡システム１０の一例を示す概略図である。

腹腔鏡手術では、患者の体壁に開けた穴にトロッカ（チャネル）２ａ〜２ｄと呼ばれる管を差し込み、このトロッカ２ａ〜２ｄを介して患者の体腔内に各種医療用器具が挿入される。図１では、トロッカ２ｂに内視鏡１が挿通され、トロッカ２ｄに鉗子等の処置具３が挿通された状態が示されている。トロッカ２ｂを介して患者の体腔内に差し込まれた内視鏡１の先端には、撮像部１ａ及び視野調節機構１ｂが設けられており、患部又は処置具等を視野に入れるように角度等を調節することが可能になっている。トロッカ２ｄを介して患者の体腔内に差し込まれた処置具３の先端部分には把持部等の先端部３ａが設けられており、施術者Ｍは内視鏡１の視野調節機構１ｂを調節し、撮像部１ａが撮像した患部の映像を見ながら処置具３を操作することで、この先端部３ａを開閉し、患部に対する施術を行う。

図２は、第１実施形態の内視鏡システム１０の一例を示す概略図である。図２（Ａ）は、第１実施形態の内視鏡システム１０の内視鏡１がトロッカ２に挿通されて体腔内Ｂに差し込まれ状態を示す図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の状態でのディスプレイの画像を示す図である。図３は、第１実施形態の内視鏡システム１０のトロッカセンサ５を模式的に示す図である。

内視鏡１は、トロッカ２に挿通されて体腔内Ｂに差し込まれる。内視鏡１は、操作入力部４を操作することによって、撮像部１ａが第１撮像対象Ｐｔ₁又は第２撮像対象Ｐｔ₂に向けられる。撮像部１ａには、撮像対象Ｐｔとの距離を測定する位置センサとしての距離センサ１ｃが設置される。

本実施形態のトロッカ２は、図３に示すように、トロッカセンサ５を有している。本実施形態では、トロッカセンサ５として、傾斜角検出センサ５１、進退量検出センサ５２、回転量検出センサ５３を有して構成している。

傾斜角検出センサ５１は、トロッカ２が、基準座標系に対してどの方向を向いているかを検出するためのセンサである。ここで、基準座標系とは、患者あるいは地面といった固定物に対して定義される座標系であり、例えば、図２の支点Ｐｂを中心とした座標系Ａである。傾斜角検出センサ５１としては、加速度センサなどの各種センサを使用することが可能である。加速度センサは、自己にかかる加速度を検出することで、トロッカ２がどの方向を向いているか、すなわち、図２に示すような基準座標系に対する傾斜角θを検出することが可能である。

進退量検出センサ５２は、トロッカ２に挿入された内視鏡１等の医療用器具がトロッカ２の挿通方向に対する進退量を検出するセンサである。医者などの施術者は、トロッカ２に対して医療用器具を抜き差しすることで、患者体内において医療用器具を操作して適切な位置に移動させる。進退量検出センサ５２は、トロッカ２に対する医療用器具の挿入位置を進退量として検出することが可能である。図２には、トロッカ２の挿通方向の中心軸Ｃが一点鎖線で示されている。進退量検出センサ５２は、この中心軸Ｃに平行な移動量を進退量として検出する。本実施形態における進退量検出センサ５２は、進退量検出ローラ５２ａとフォトセンサ５２ｂの組み合わせで構成されている。この場合、内視鏡１等の医療用器具に、フォトセンサ５２ｂで検出可能な進退位置検出マーク１１を設けることが好ましい。

回転量検出センサ５３は、施術者などの操作に応じて回転する医療用器具の回転量を検出するセンサである。挿通孔５５に挿入された医療用器具に対して、中心軸Ｃを軸とする回転操作を行うことで、医療用器具の先端に設けられたエンドエフェクタの向きを患者体内で変更することが可能である。回転量検出センサ５３は、この回転量を検出することで、医療用器具のエンドエフェクタがどの向きを向いているかを検出することが可能である。本実施形態における回転量検出センサ５３は、回転量検出ローラ５３ａとフォトセンサ５３ｂの組み合わせで構成されている。この場合、内視鏡１等の医療用器具に、フォトセンサ５３ｂで検出可能な進退位置検出マーク１２を設けることが好ましい。

以上、トロッカ２に配設されたトロッカセンサ５について説明したが、センサの構成は、各種形態を採用することが可能である。例えば、本実施形態では、進退量、回転量を検出するため、ローラを使用する機械センサの構成を採用しているが、進退量、回転量は、レーザマウスに用いられる表面の移動量、移動方向を検出可能な光学センサを採用することも可能である。その場合、１つの光学センサにて進退量及び回転量を検出することも可能である。本実施形態に係る医療システムは、患者体内に挿入される医療用器具の方向、あるいは、方向と位置が必要とされる。本実施形態では、これらを検出するため、各種センサをトロッカ２内に配設することで取り扱いを容易にしているが、医療用器具の方向、あるいは、方向と位置の検出は、トロッカ２外部に配設されたセンサを使用することとしてもよい。例えば、トロッカ２に配設された傾斜角検出センサ５１は、直接、医療用器具側に配設することとしてもよい。

内視鏡１が図２（Ａ）の状態では、ディスプレイ等の表示部６には図２（Ｂ）のような第１撮像対象Ｐｔ₁の画像が映される。

図４は、第１実施形態の内視鏡システム１０の制御システムの一例を示す図である。

内視鏡システム１０は、コントローラ７によって制御される。位置計算部７１は、トロッカセンサ５及び距離センサ１ｃから入力された情報をもとに、図２に示した撮像対象Ｐｔの位置を計算する。位置記憶部７２は、位置計算部７１で計算された撮像対象Ｐｔの位置を記憶する。撮像範囲計算部７３は、内視鏡１の撮像範囲を計算する。判定部７４は、位置記憶部７２に記憶された撮像対象Ｐｔの位置が、撮像範囲計算部７３で求めた内視鏡１の撮像範囲内に含まれるか否かを判定する。方向指示部７５は、位置記憶部７２に記憶された撮像対象Ｐｔの位置が内視鏡視野内に含まれていない場合、撮像対象Ｐｔの位置の方向を指示する。

図５は、第１実施形態の内視鏡システム１０の制御フローチャートの一例を示す図である。図６は、第２撮像対象Ｐｔ₂に向けた第１実施形態の内視鏡１とその時の表示部を示す図である。図６（Ａ）は、第２撮像対象Ｐｔ₂に向けた第１実施形態の内視鏡１を示す図、図６（Ｂ）は、その時の表示部６を示す図である。

第１実施形態の内視鏡システム１０では、まずステップ１で、トロッカセンサ５及び距離センサ１ｃから入力された情報をもとに、位置計算部７１が図２に示した第１撮像対象Ｐｔ₁の位置を計算する（ＳＴ１）。

続いて、ステップ２で、位置記憶部７２が位置計算部７１で計算された第１撮像対象Ｐｔ₁の位置を記憶する（ＳＴ２）。

その後、施術者が図６（Ａ）に示すように、内視鏡１を第２撮像対象Ｐｔ₂に向けて観察したとする。

図６（Ａ）に示す状態では、ステップ３で、位置記憶部７２が記憶した第１撮像対象Ｐｔ₁の位置が撮像範囲内に存在するか否かを判定する（ＳＴ３）。

ステップ３で、第１撮像対象Ｐｔ₁の位置が撮像範囲内に存在する場合、ステップ４で、図２に示したように、表示部６に第１撮像対象Ｐｔ₁を示すポイントマークＰを表示する第１表示パターンとし（ＳＴ４）、制御を終了する。

ステップ３で、第１撮像対象Ｐｔ₁の位置が撮像範囲内に存在しない場合、ステップ５で、図６（Ｂ）に示したように、表示部６の縁部６ａに第１方向指示マークＭ₁を表示する第２表示パターンとし（ＳＴ５）、制御を終了する。

第１方向指示マークＭ₁は、表示部６の縁部６ａで第１撮像対象Ｐｔ₁が存在する方向に表示される。施術者は、第１方向指示マークＭ₁を見て、第１撮像対象Ｐｔ₁が存在する方向を把握することが可能となる。

図７は、第１実施形態の内視鏡１と撮像対象Ｐｔの位置関係の一例を示す図である。図８は、第１実施形態の表示部６の表示方法の一例を示す図である。

図７に示すように、内視鏡１の視野が第１撮像対象Ｐｔ₁と第２撮像対象Ｐｔ₂の間に存在する場合、図８に示すように、第１撮像対象Ｐｔ₁の存在する方向に第１方向指示マークＭ₁を表示し、第２撮像対象Ｐｔ₂の存在する方向に第２方向指示マークＭ₂を表示する。図７に示す例では、第１撮像対象Ｐｔ₁は比較的視野の近くに存在し、第２撮像対象Ｐｔ₂は視野から離れて存在する。この場合、図８に示すように、第１方向指示マークＭ₁を第２方向指示マークＭ₂よりも大きく表示すると、方向情報だけでなく、距離情報をあわせて知らせることができ、第１撮像対象Ｐｔ₁と第２撮像対象Ｐｔ₂の位置を的確に把握することが可能となる。なお、距離情報を表す際には、大きさだけでなく、色又は形等を変更してもよい。また、近傍に文字又は数字等を表示させてもよい。

図９は、第１実施形態の内視鏡１の視野内に第１撮像対象Ｐｔ₁が存在する場合の表示部６の表示方法の一例を示す図である。

内視鏡１の視野内に第１撮像対象Ｐｔ₁が存在する場合、表示部６内の第１撮像対象Ｐｔ₁の映像に重畳させてポイントマークＰを表示すればよい。このように、表示部６内の第１撮像対象Ｐｔ₁の映像に重畳させてポイントマークＰを表示するので、第１撮像対象Ｐｔ₁の存在を迅速に把握することが可能となる。

このように、第１実施形態の内視鏡システム１０は、第１撮像対象Ｐｔ₁を撮像可能な撮像部１ａを有する内視鏡１と、撮像部１ａが撮像した画像を表示する表示部６と、体腔内の内視鏡１の位置を検出する内視鏡用位置センサ５と、内視鏡１の先端から撮像対象Ｐｔまでの距離を計測する距離計測部１ｃと、内視鏡用位置センサ５と距離計測部１ｃの情報をもとに内視鏡先端及び撮像対象Ｐｔの位置を計算する位置計算部７１と、位置計算部７１が計算した撮像対象Ｐｔの位置を記憶する位置記憶部７２と、表示部６に撮像対象Ｐｔの方向を指示する方向指示部７５と、を備えるので、撮像対象Ｐｔの方向を示すことで、容易に撮像対象Ｐｔの位置を把握することが可能となる。

また、撮像部１ａの撮像範囲を計算する撮像範囲計算部７３と、第１撮像対象Ｐｔ₁の位置が撮像範囲内か否かを判定する判定部７４を備え、方向指示部７５は、撮像対象Ｐｔの位置が撮像範囲外であると判定部７４が判定した場合、表示部６に撮像対象Ｐｔが存在する方向を指示する方向指示マークを表示するので、撮像対象Ｐｔが表示されていない場合であっても、撮像対象Ｐｔの方向を示すことで、的確に撮像対象Ｐｔの位置を把握することが可能となる。

さらに、内視鏡システムの制御方法として、撮像部１ａを有する内視鏡１と、該内視鏡１からの画像を表示する表示部６と、該内視鏡１を体腔内へ挿入するためのトロッカ２とを有する内視鏡システムの制御方法であって、トロッカ２に対する内視鏡１の位置を検出する位置検出ステップと、内視鏡１の先端から撮像対象までの距離を計測する距離計測ステップと、位置と距離から内視鏡１先端および撮像対象それぞれの位置を計算する位置計算ステップと、撮像対象の位置を記憶する位置記憶ステップと、撮像対象の位置から、表示部６に撮像対象が存在する方向を表示する方向表示ステップと、を有するので、撮像対象Ｐｔの方向を示すことで、容易に撮像対象Ｐｔの位置を把握することが可能となる。

図１０は、第２実施形態の内視鏡システム１０と表示部の一例を示す概略図である。図１０（Ａ）は第２実施形態の内視鏡システム１０の一例を示す概略図、図１０（Ｂ）は第２実施形態の内視鏡システム１０の表示部の一例を示す概略図である。

内視鏡１は、トロッカ２に挿通されて体腔内Ｂに差し込まれる。内視鏡１は、操作入力部４を操作することによって、視野調節機構１ｂが調節され、撮像部１ａが第１撮像対象Ｐｔ₁に向けられる。撮像部１ａには、第１撮像対象Ｐｔ₁との距離を測定する位置センサとしての距離センサ１ｃが設置される。

また、トロッカ２は支点Ｐｂを中心に回転可能であって、位置センサとしてのトロッカセンサ５は、第１実施形態と同様に、少なくともトロッカ２の傾斜角度、トロッカ２に対する内視鏡１の挿入量、及び中心軸に対する回転角度を検出可能である。

なお、第２実施形態では、位置センサとして距離センサ１ｃ及びトロッカセンサ５を用いたが、体腔内Ｂの内視鏡１の位置を検出できれば、他のセンサでもよい。また、視野調節機構１ｂは、回転可能な少なくとも１つの電動関節を有することが好ましい。電動関節は、複数の関節を連続して設置すると、撮像部１ａの指向性が高くなるので、より好ましい。また、視野調節機構１ｂは、体腔外に配置してもよい。

図１１は、第２実施形態の内視鏡システム１０の制御システムの一例を示す図である。

第２実施形態の内視鏡システム１０の位置計算部７１、位置記憶部７２、撮像範囲計算部７３、判定部７４、及び方向指示部７５は、第１実施形態と同様なので、説明は省略する。

駆動量計算部７６は、第１撮像対象Ｐｔ₁の位置の少なくとも一部が視野の中心を含むように、図１０に示した視野調節機構１ｂを駆動する駆動部８の駆動量を計算する。駆動部８としては、視野調節機構１ｂの関節を回動させる電動モータ等により直接回動させる形態、あるいは、ワイヤ等を介して間接的に関節を回動させる形態がある。

切替部７７は、操作入力部４からの入力信号によって、通常モードとトラッキングモードを切り替える。通常モードは撮像部１ａが移動した場合に視野も移動し、トラッキングモードは撮像部１ａが移動した場合でも第１撮像対象Ｐｔ₁を視野内に固定する。

図１２は、第２実施形態の内視鏡システム１０の制御フローチャートの一例を示す図である。

第２実施形態の内視鏡システム１０では、まず、ステップ１１で、カウンタがｉ＝０か否かを判定する（ＳＴ１１）。

ステップ１１において、カウンタがｉ＝０の場合、ステップ１２で、図１０に示すような状態とし、位置計算部７１が、トロッカセンサ５及び距離センサ１ｃから入力された情報をもとに内視鏡先端及び第１撮像対象Ｐｔ₁の位置を計算し、位置記憶部７２がその位置を記憶する（ＳＴ１２）。

続いて、ステップ１３で、撮像範囲計算部７３が撮像範囲を計算する（ＳＴ１３）。

続いて、ステップ１４で、カウンタをｉ＝１とし（ＳＴ１４）、ステップ１１に戻る。

また、ステップ１１において、カウンタがｉ＝０でない場合、ステップ１５で、撮像範囲計算部７３が計算した撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁があるか否かを判定する（ＳＴ１５）。

ステップ１５において、撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁がない場合、ステップ１６で、方向指示マークＭ₁を表示し（ＳＴ１６）、ステップ２０に進む。

ステップ１５において、撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁がある場合、ステップ１７で、切替部７８のトラッキングモードがＯＮか否かを判定する（ＳＴ１７）。

ステップ１７において、切替部７８のトラッキングモードがＯＦＦの場合、ステップ２０に進む。

ステップ１７において、切替部７８のトラッキングモードがＯＮの場合、ステップ１８で、駆動量計算部７６が計算した駆動量を計算する（ＳＴ１８）。続いて、ステップ１９で、計算した駆動量で視野調節部１ｂを駆動する（ＳＴ１９）。

図１３は、第２実施形態の内視鏡システム１０の移動後で撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁がある場合の内視鏡１及びその時の表示部を示す図である。図１３（Ａ）は内視鏡システム１０を示す図、図１３（Ｂ）は表示部６を示す図である。

図１４は、第２実施形態の内視鏡システム１０の移動後で視野調節機構１ｂの駆動後の内視鏡１及びその時の表示部６を示す図である。図１４（Ａ）は内視鏡システム１０を示す図、図１４（Ｂ）は表示部６を示す図である。

施術者が内視鏡１を図１０（Ａ）に示した記憶位置から図１３（Ａ）に示す撮像範囲内の位置に移動させると、第１撮像対象Ｐｔ₁の画像は、図１３（Ｂ）のように見える。

ここで、駆動量計算部７６は、移動後の第１撮像対象Ｐｔ₁を、図１４（Ｂ）に示すように第１撮像対象Ｐｔ₁のように少なくとも画面中心Ｏを含むように移動させるための方向と移動量を計算する。すなわち、駆動量計算部７６は、視野調節機構１ｂを駆動する駆動量を計算する。

その後、図１４（Ａ）に示すように、視野調節機構１ｂを駆動して、撮像部１ａの向きを変更して、図１４（Ｂ）に示すように、移動後の第１撮像対象Ｐｔ₁が少なくとも画面中心Ｏを含むように中央付近に移動する。

図１５は、第２実施形態の内視鏡システム１０の移動後で撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁がない場合の内視鏡１を示す図である。図１５（Ａ）は内視鏡システム１０を示す図、図１５（Ｂ）は表示部６を示す図である。

図１５では、内視鏡１は、第２撮像対象Ｐｔ₂を映している。この時、撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁は映らない。

第１方向指示マークＭ₁は、表示部６の縁部６ａで第１撮像対象Ｐｔ₁が存在する方向に表示される。施術者は、第１方向指示マークＭ₁を見て、第１撮像対象Ｐｔ₁が撮像可能範囲外であっても、容易に第１撮像対象Ｐｔ₁が存在する方向を把握することが可能となる。

ステップ１７において、切替部７７のトラッキングモードがＯＦＦの場合、並びにステップ１６及びステップ１９の後、ステップ２０で、カウンタをｉ＝０とし（ＳＴ２０）、制御を終了する。

このように、第２実施形態の内視鏡システム１０は、内視鏡１が、撮像部１ａの向きを変える視野調節機構１ｂ、視野調節機構１ｂを操作する操作入力部４、及び視野調節機構を駆動する駆動部８を更に有し、表示部６に撮像対象が表示されるための視野調節機構１ｂの駆動量を計算する駆動量計算部７６と、駆動量計算部７６が計算した駆動量に応じて視野調節機構１ｂを自動的に駆動可能にする追従モードと、視野調節機構１ｂを操作入力部からの入力に基づいて駆動する手動モードと、に切り替える切替部７７と、を備えるので、自動的に追従して容易に撮像対象Ｐｔを撮像することが可能となる。

また、内視鏡システム１０の制御方法として、撮像部１ａの撮像範囲を計算する撮像範囲計算ステップと、をさらに有し、方向表示ステップは、撮像対象の位置が撮像範囲の範囲外である場合、表示部６に撮像対象が存在する方向を表示するので、施術者は、撮像対象が撮像可能範囲外であっても、容易に撮像対象が存在する方向を把握することが可能となる。

図１６は、第３実施形態の内視鏡システム１０の制御システムの一例を示す図である。

第３実施形態の内視鏡システム１０の構造は、第２実施形態の内視鏡システム１０と同様であるので、説明は省略する。また、第３実施形態の内視鏡システム１０の位置計算部７１、位置記憶部７２、撮像範囲計算部７３、方向指示部７５、駆動量計算部７６、及び切替部７７は、第１実施形態と同様なので、説明は省略する。

可動範囲計算部７８は、内視鏡１の視野調節部１ｂの可動範囲を計算する。すなわち、内視鏡１の視野調節部１ｂが駆動した場合に撮像できる撮像可能範囲を求めることが可能となる。第１判定部７４ａは、位置記憶部７２に記憶された第１撮像対象Ｐｔ₁の位置が、撮像範囲計算部７３で求めた内視鏡１が現在の姿勢で撮像できる撮像範囲内に含まれるか否かを判定する。第２判定部７４ｂは、位置記憶部７２に記憶された第１撮像対象Ｐｔ₁の位置が、可動範囲計算部７８で求めた内視鏡１の撮像可能範囲内に含まれるか否かを判定する。

図１７は、第３実施形態の内視鏡システム１０の制御フローチャートの一例を示す図である。

第３実施形態の内視鏡システム１０では、まずステップ３１で、カウンタがｉ＝０か否かを判定する（ＳＴ３１）。

ステップ３１において、カウンタがｉ＝０の場合、ステップ３２で、図１０に示したような状態とし、位置計算部７１が、トロッカセンサ５及び距離センサ１ｃから入力された情報をもとに内視鏡先端及び第１撮像対象Ｐｔ₁の位置を計算し、位置記憶部７２がその位置を記憶する（ＳＴ３２）。

続いて、ステップ３３で、撮像範囲計算部７３が撮像範囲を計算し、可動範囲計算部７８が可動範囲を計算する（ＳＴ３３）。すなわち、内視鏡１が現在の姿勢で撮像できる撮像範囲及び内視鏡１の視野調節部１ｂが駆動した場合に撮像できる撮像可能範囲を求める。

続いて、ステップ３４で、カウンタをｉ＝１とし（ＳＴ３４）、ステップ３１に戻る。

また、ステップ３１において、カウンタがｉ＝０でない場合、ステップ３５で、撮像範囲計算部７３が計算した撮像可能範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁があるか否かを判定する（ＳＴ３５）。

ステップ３５において、撮像可能範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁がない場合、ステップ３６で、第１方向指示マークを提示し（ＳＴ３６）、ステップ４２に進む。

図１８は、第３実施形態の内視鏡システム１０において撮像可能範囲外に第１撮像対象Ｐｔ₁がある場合の内視鏡１を示す図である。図１８（Ａ）は内視鏡システム１０を示す図、図１８（Ｂ）は表示部６を示す図である。

図１８（ａ）に示すように、視野調節機構１ｂの可動範囲θのうち、撮像部１ａが最も第１撮像対象Ｐｔ₁側に回転した場合の撮像範囲Ａに第１撮像対象Ｐｔ₁は含まれない。この場合、図１８（ｂ）に示すように、撮像可能範囲外として表示部６の外周に第１方向指示マークＭ₁を表示する。

このように表示部６の外周に第１方向指示マークＭ₁を表示することで、施術者は、第１方向指示マークＭ₁を見て、第１撮像対象Ｐｔ₁が撮像可能範囲外であって、その存在する方向を把握することが可能となる。

ステップ３５において、撮像可能範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁がある場合、ステップ３７で、撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁があるか否かを判定する（ＳＴ３７）。

ステップ３７において、撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁がない場合、ステップ３８で、第２方向指示マークＭ₂を提示し（ＳＴ３８）、ステップ３９に進む。

図１９は、第３実施形態の内視鏡システム１０において撮像可能範囲内且つ撮像範囲外に第１撮像対象Ｐｔ₁がある場合の内視鏡１を示す図である。図１９（Ａ）は内視鏡システム１０を示す図、図１９（Ｂ）は表示部６を示す図である。

図１９（Ａ）に示すように、第１撮像対象Ｐｔ₁が撮像範囲外であるが、視野調節機構１ｂの可動範囲θのうち、撮像部１ａが最も第１撮像対象Ｐｔ₁側に回転した場合の撮像範囲Ａに第１撮像対象Ｐｔ₁は含まれる場合、図１９（Ｂ）に示すように、撮像可能範囲内として表示部６の縁部６ａに第２方向指示マークＭ₂を表示する。

このように表示部６の外周に第２方向指示マークＭ₂を表示することで、施術者は、第２方向指示マークＭ₂を見て、第１撮像対象Ｐｔ₁が撮像範囲外であるが、撮像可能範囲内にあって、その存在する方向を理解することが可能となる。

ステップ３７において、撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁がある場合、又はステップ３８で、第２方向指示マークＭ₂を提示した場合、ステップ３９で、切替部７８のトラッキングモードがＯＮか否かを判定する（ＳＴ３９）。

ステップ３９において、切替部７８のトラッキングモードがＯＮの場合、ステップ４０で、駆動量計算部７６が計算した駆動量を計算する（ＳＴ４０）。続いて、ステップ４１で、計算した駆動量で関節を駆動する（ＳＴ４１）。

このように、施術者は、第１撮像対象Ｐｔ₁が視野外であっても、トラッキングモードをＯＮとすることで、操作無しで視野調節部１ｂを駆動し、撮像部１ａが第１撮像対象Ｐｔ₁を撮像することができるようになり、操作性を向上させることが可能となる。

ステップ３９において、切替部７８のトラッキングモードがＯＦＦの場合、並びにステップ３６及びステップ４１の後、ステップ４２で、カウンタをｉ＝０とし（ＳＴ４２）、制御を終了する。

なお、第３実施形態の内視鏡システム１０では、第１撮像対象Ｐｔ₁が撮像可能範囲外にあることを示す第１方向指示マークＭ₁及び第１撮像対象Ｐｔ₁が撮像範囲外であるが、撮像可能範囲内にあることを示す第２方向指示マークＭ₂を用いた。これらのうち、第１撮像対象Ｐｔ₁が撮像範囲外であるが、撮像可能範囲内にある場合を、表示部６の中心を含む位置に移動できる場合と、表示部６の中心を含む位置に移動できない場合に分けて、それぞれの場合に対して方向指示マークを設定してもよい。

このように、第３実施形態の内視鏡システム１０は、内視鏡１が、撮像部１ａの向きを変える視野調節機構１ｂ、視野調節機構１ｂを操作する操作入力部４、及び視野調節機構１ｂを駆動する駆動部８をさらに有し、撮像部１ａの撮像範囲を計算する撮像範囲計算部７３と、撮像対象の位置が撮像範囲内か否かを判定する第１判定部７４ａと、視野調節機構１ｂの可動範囲を計算する可動範囲計算部７８と、撮像対象の位置が撮像可能範囲内か否かを判定する第２判定部７４ｂと、表示部６に撮像対象が表示されるための視野調節機構１ｂの駆動量を計算する駆動量計算部７６と、駆動量計算部７６が計算した駆動量に応じて視野調節機構１ｂを自動的に駆動可能にする追従モードと、視野調節機構１ｂを操作入力部からの入力に基づいて駆動する手動モードと、に切り替える切替部７７と、を備え、撮像対象の位置が撮像範囲外であると第１判定部７４ａが判定し、且つ、撮像対象の位置が撮像可能範囲外であると第２判定部７４ｂが判定した場合、方向指示部７５が表示部６に位置の方向を指示する第１方向指示マークＭ₁を表示し、撮像対象の位置が撮像範囲外であると第１判定部７４ａが判定し、且つ、撮像対象の位置が撮像可能範囲内であると第２判定部７４ｂが判定した場合、方向指示部７５が表示部６に位置の方向を指示する第２方向指示マークＭ₂を表示するので、撮像対象の方向を示すことで、容易且つ的確に撮像対象の位置を把握することが可能となる。

また、撮像対象の位置が撮像範囲外であると第１判定部７４ａが判定し、且つ、撮像対象の位置が撮像可能範囲内であると第２判定部７４ｂが判定した場合、切替部７７が駆動部８を追従モードに切り替え、撮像対象の位置が撮像範囲外あると第１判定部７４ａが判定し、且つ、撮像対象の位置が撮像可能範囲外であると第２判定部７４ｂが判定した場合、切替部７７が駆動部８を手動モードに切り替えるので、追従できない範囲に撮像対象が存在する場合には、撮像対象の方向を示すことで、容易且つ的確に撮像対象の位置を把握することが可能となり、追従できる範囲に撮像対象が存在する場合には、自動的に追従して容易に撮像対象を撮像することが可能となる。

また、内視鏡システム１０の制御方法として、内視鏡１は、撮像部１ａの向きを変える視野調節機構１ｂをさらに有し、表示部６に撮像対象が表示されるための視野調節機構１ｂの駆動量を計算する駆動量計算ステップと、駆動量によって視野調節機構１ｂを駆動することによって撮像対象に内視鏡１を追従される追従動作ステップと、を有するので、自動的に追従して容易に撮像対象を撮像することが可能となる。

図２０は、第４実施形態の内視鏡システム１０の一例を示す概略図である。図２０（Ａ）は内視鏡システム１０を示す図、図２０（Ｂ）は表示部６を示す図である。

図２１は、第４実施形態の内視鏡１を第２撮像対象Ｐｔ₂に向けた状態を示す図である。図２１（Ａ）は内視鏡システム１０を示す図、図２１（Ｂ）は表示部６を示す図である。

第４実施形態の内視鏡システム１０では、処置具３の先端部３ａが存在する地点の位置を記憶する。

図２０（Ａ）に示すように、処置具３が挿通される第２トロッカ２’は支点Ｐｂ’を中心に回転可能であって、第２位置センサとしての第２トロッカセンサ５’は、少なくとも第２トロッカ２’の傾斜角度、第２トロッカ２’に対する処置具３の挿入量を検出可能である。

内視鏡１は、トロッカ２に挿通されて体腔内Ｂに差し込まれる。内視鏡１は、操作入力部４を操作することによって、撮像部１ａが第１撮像対象Ｐｔ₁に向けられる。

また、トロッカ２は支点Ｐｂを中心に回転可能であって、第１実施形態と同様に、位置センサとしてのトロッカセンサ５は、少なくともトロッカ２の傾斜角度、トロッカ２に対する内視鏡１の挿入量、及び中心軸に対する回転角度を検出可能である。

なお、第４実施形態では、位置センサとしてトロッカセンサ５を用いたが、体腔内Ｂの内視鏡１の位置を検出できれば、他のセンサでもよい。また、第４実施形態の内視鏡システム１０の制御システムは、図４に示した第１実施形態と同様でよい。

第４実施形態の内視鏡システム１０では、図２０に示すような状態で、位置計算部７１が、トロッカセンサ５、及び第２トロッカセンサ５’から入力された情報をもとに内視鏡先端、処置具先端、及び第１撮像対象Ｐｔ₁の位置を計算し、位置記憶部７２がその位置を記憶する。

その後、図２１に示すように、施術者が第２撮像対象Ｐｔ₂を撮像しているとする。第４実施形態の内視鏡システム１０では、撮像範囲計算部７３が計算した撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁があるか否かを判定して、撮像範囲内に第１撮像対象Ｐｔ₁がない場合、第１方向指示マークＭ₁を表示する。

このように、第４実施形態の内視鏡システム１０では、体腔内を処置する処置具３と、処置具の先端の位置を測定する処置具用位置センサ（第２トロッカセンサ）５’と、を備え、位置計算部７１は、処置具用位置センサ５’の情報をもとに、撮像対象の位置を計算し、位置記憶部７２は、位置計算部７１が計算した撮像対象の位置を記憶するので、施術者が処置具３で直接触れた箇所に位置を決定させることができ、より直感的に施術を行うことが可能となる。

図２２は、他の実施形態の内視鏡システム１０の一例を示す概略図である。

図２２に示す例では、体腔外に内視鏡１の駆動部８を設けている。駆動部８は、アクチュエータによって内視鏡１を進退方向、傾斜方向、及び軸中心に対する回転方向に駆動させることが可能である。

本実施形態の内視鏡システム１０では、その他の例として、以下の実施態様も考えられる。

例えば、位置記憶部７２が複数の位置を記憶することができ、記憶した複数の位置のうち、追従する位置を選択する選択部を有してもよい。この際、記憶した複数の位置に名称をつけ、表示部６に表示している複数の位置の名称を表示させてもよい。また、方向指示マークＭの近傍に、その方向指示マークＭに対応する位置の名称を表示させてもよい。さらに、本実施形態では、硬式の内視鏡１を例として用いたが、軟性の内視鏡でもよい。

このように本実施形態の内視鏡システム１０は、駆動部８は、追従モードでは、撮像対象が表示部６の中心を含む位置に表示されるように視野調節機構１ｂを駆動するので、的確に撮像対象を撮像することが可能となる。

また、位置記憶部７２は、複数の撮像対象の位置を記憶可能であって、複数の撮像対象の位置のうち、どの撮像対象に追従するかを選択する選択部を備えるので、選択した撮像対象を的確に撮像することが可能となる。

また、撮像対象の位置が撮像範囲外である場合、方向指示部７５は、方向指示マークを表示部６の縁部６ａに表示するので、方向指示マークが撮像している画面の邪魔にならない。

また、撮像対象の位置が撮像範囲内の場合、方向指示部７５は、表示部６が表示した撮像対象に重畳してポイントマークＰを表示するので、撮像対象を容易に把握することが可能となる。

上記各実施形態における係る位置座標や駆動量等の計算は、予め設定した各種数式に入力値を与えて算出するものの他に、予め設定したルックアップテーブル（対応表）に対し、入力値をキーとし参照して所望の数値を導出する態様でもよい。さらには、数式とテーブルの組み合わせによる態様でもよい。

なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、当業者であれば、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えないことは理解できよう。従って、本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。

１…内視鏡
１ａ…撮像部
１ｂ…視野調節機構
１ｃ…距離センサ
２…トロッカ
３…処置具
４…操作入力部
５…トロッカセンサ（内視鏡用位置センサ）
７…制御部
７１…位置計算部
７２…位置記憶部
７３…撮像範囲計算部
７４…判定部
７４ａ…第１判定部
７４ｂ…第２判定部
７５…方向指示部
７６…駆動量計算部
７７…切替部
７８…可動範囲計算部
８…駆動部
１０…内視鏡システム

Claims

撮像対象を撮像可能な撮像部を有する内視鏡と、
前記撮像部が撮像した画像を表示する表示部と、
体腔内の前記内視鏡の位置を検出する内視鏡用位置センサと、
前記内視鏡の先端から前記撮像対象までの距離を計測する距離計測部と、
前記内視鏡用位置センサと前記距離計測部の情報をもとに前記内視鏡先端及び前記撮像対象の位置を計算する位置計算部と、
前記位置計算部が計算した前記撮像対象の位置を記憶する位置記憶部と、
前記表示部に前記撮像対象が存在する方向を指示する方向指示部と、
を備え、
前記内視鏡が、前記撮像部の向きを変える視野調節機構、前記視野調節機構を操作する操作入力部、及び前記視野調節機構を駆動する駆動部をさらに有し、
前記撮像部の撮像範囲を計算する撮像範囲計算部と、
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲内か否かを判定する第１判定部と、
前記視野調節機構の可動範囲を計算する可動範囲計算部と、
前記撮像対象の位置が前記視野調節機構の可動後に撮像可能な撮像可能範囲内か否かを判定する第２判定部と、
前記表示部に前記撮像対象が表示されるための前記視野調節機構の駆動量を計算する駆動量計算部と、
前記駆動量計算部が計算した駆動量に応じて前記視野調節機構を自動的に駆動可能にする追従モードと、前記視野調節機構を前記操作入力部からの入力に基づいて駆動する手動モードと、に切り替える切替部と、
を備え、
前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲外であると前記第２判定部が判定した場合、
前記方向指示部が前記表示部に前記位置の方向を指示する第１方向指示マークを表示し、
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外であると前記第１判定部が判定し、且つ、前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲内であると前記第２判定部が判定した場合、
前記方向指示部が前記表示部に前記位置の方向を指示する第２方向指示マークを表示する
内視鏡システム。
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外であると前記第１判定部が判定し、且つ、前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲内であると前記第２判定部が判定した場合、
前記切替部が前記駆動部を追従モードに切り替え、
前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲外であると前記第２判定部が判定した場合、
前記切替部が前記駆動部を手動モードに切り替える
請求項１に記載の内視鏡システム。
前記追従モードでは、前記視野調節機構は、前記撮像対象が前記表示部の中心を含む位置に表示されるように駆動する
請求項１又は２に記載の内視鏡システム。
前記位置記憶部は、複数の前記撮像対象の位置を記憶可能であって、
前記複数の前記撮像対象の位置のうち、どの撮像対象に追従するかを選択する選択部を備える
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の内視鏡システム。
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外である場合、前記方向指示部は、前記方向指示マークを前記表示部の縁部に表示する
請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の内視鏡システム。
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲内の場合、前記方向指示部は、前記表示部が表示した前記撮像対象に重畳してポイントマークを表示する
請求項５に記載の内視鏡システム。
体腔内を処置する処置具と、
前記処置具の先端の位置を測定する処置具用位置センサと、
を備え、
前記位置計算部は、前記処置具用位置センサの情報をもとに、前記撮像対象の位置を計算し、
前記位置記憶部は、前記位置計算部が計算した前記撮像対象の位置を記憶する
請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の内視鏡システム。
撮像対象を撮像可能な撮像部を有する内視鏡と、
前記撮像部が撮像した画像を表示する表示部と、
体腔内の前記内視鏡の位置を検出する内視鏡用位置センサと、
前記内視鏡の先端から前記撮像対象までの距離を計測する距離計測部と、
前記内視鏡用位置センサと前記距離計測部の情報をもとに前記内視鏡先端及び前記撮像対象の位置を計算する位置計算部と、
前記位置計算部が計算した前記撮像対象の位置を記憶する位置記憶部と、
前記表示部に前記撮像対象が存在する方向を指示する方向指示部と、
を備え、
前記位置記憶部は、複数の前記撮像対象の位置を記憶可能であって、
前記複数の前記撮像対象の位置のうち、どの撮像対象に追従するかを選択する選択部を備える
内視鏡システム。
前記撮像部の撮像範囲を計算する撮像範囲計算部と、
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲内か否かを判定する判定部を備え、
前記方向指示部は、前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外であると前記判定部が判定した場合、前記表示部に前記撮像対象が存在する方向を指示する方向指示マークを表示する
請求項８に記載の内視鏡システム。
前記内視鏡が、前記撮像部の向きを変える視野調節機構、前記視野調節機構を操作する操作入力部、及び前記視野調節機構を駆動する駆動部をさらに有し、
前記表示部に前記撮像対象が表示されるための前記視野調節機構の駆動量を計算する駆動量計算部と、
前記駆動量計算部が計算した駆動量に応じて前記視野調節機構を自動的に駆動可能にする追従モードと、前記視野調節機構を前記操作入力部からの入力に基づいて駆動する手動モードと、に切り替える切替部と、
を備える
請求項９に記載の内視鏡システム。
前記内視鏡が、前記撮像部の向きを変える視野調節機構、前記視野調節機構を操作する操作入力部、及び前記視野調節機構を駆動する駆動部をさらに有し、
前記撮像部の撮像範囲を計算する撮像範囲計算部と、
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲内か否かを判定する第１判定部と、
前記視野調節機構の可動範囲を計算する可動範囲計算部と、
前記撮像対象の位置が前記視野調節機構の可動後に撮像可能な撮像可能範囲内か否かを判定する第２判定部と、
前記表示部に前記撮像対象が表示されるための前記視野調節機構の駆動量を計算する駆動量計算部と、
前記駆動量計算部が計算した駆動量に応じて前記視野調節機構を自動的に駆動可能にする追従モードと、前記視野調節機構を前記操作入力部からの入力に基づいて駆動する手動モードと、に切り替える切替部と、
を備え、
前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲外であると前記第２判定部が判定した場合、
前記方向指示部が前記表示部に前記位置の方向を指示する第１方向指示マークを表示し、
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外であると前記第１判定部が判定し、且つ、前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲内であると前記第２判定部が判定した場合、
前記方向指示部が前記表示部に前記位置の方向を指示する第２方向指示マークを表示する
請求項８に記載の内視鏡システム。
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外であると前記第１判定部が判定し、且つ、前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲内であると前記第２判定部が判定した場合、
前記切替部が前記駆動部を追従モードに切り替え、
前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲外であると前記第２判定部が判定した場合、
前記切替部が前記駆動部を手動モードに切り替える
請求項１１に記載の内視鏡システム。
前記追従モードでは、前記視野調節機構は、前記撮像対象が前記表示部の中心を含む位置に表示されるように駆動する
請求項１０乃至請求項１２のいずれか１つに記載の内視鏡システム。
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外である場合、前記方向指示部は、前記方向指示マークを前記表示部の縁部に表示する
請求項８乃至請求項１３のいずれか１つに記載の内視鏡システム。
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲内の場合、前記方向指示部は、前記表示部が表示した前記撮像対象に重畳してポイントマークを表示する
請求項１４に記載の内視鏡システム。
体腔内を処置する処置具と、
前記処置具の先端の位置を測定する処置具用位置センサと、
を備え、
前記位置計算部は、前記処置具用位置センサの情報をもとに、前記撮像対象の位置を計算し、
前記位置記憶部は、前記位置計算部が計算した前記撮像対象の位置を記憶する
請求項８乃至請求項１５のいずれか１つに記載の内視鏡システム。
撮像部を有する内視鏡と、該内視鏡からの画像を表示する表示部と、該内視鏡を体腔内へ挿入するためのトロッカとを有する内視鏡システムの制御方法であって、
前記トロッカに対する前記内視鏡の位置を検出する位置検出ステップと、
前記内視鏡の先端から複数の撮像対象までの距離を計測する距離計測ステップと、
前記位置と前記距離から前記内視鏡先端および複数の前記撮像対象それぞれの位置を計算する位置計算ステップと、
複数の前記撮像対象の位置を記憶する位置記憶ステップと、
複数の前記撮像対象の位置のうち、一の前記撮像対象に追従するかを選択する選択ステップと、
選択された前記撮像対象の位置から、前記表示部に前記撮像対象が存在する方向を表示する方向表示ステップと、
を有する内視鏡システムの作動方法。
前記撮像部の撮像範囲を計算する撮像範囲計算ステップと、をさらに有し、
前記方向表示ステップは、前記撮像対象の位置が前記撮像範囲の範囲外である場合、前記表示部に前記撮像対象が存在する方向を表示する請求項１７に記載の内視鏡システムの作動方法。
前記内視鏡は、前記撮像部の向きを変える視野調節機構をさらに有し、
前記表示部に前記撮像対象が表示されるための前記視野調節機構の駆動量を計算する駆動量計算ステップと、
前記駆動量によって前記視野調節機構を駆動することによって前記撮像対象に前記内視鏡を追従される追従動作ステップと、
を有する請求項１７および１８に記載の内視鏡システムの作動方法。
撮像部と、前記撮像部の向きを変える視野調節機構と、前記視野調節機構を操作する
操作入力部と、前記視野調節機構を駆動する駆動部とを有する内視鏡と、該内視鏡からの画像を表示する表示部と、該内視鏡を体腔内へ挿入するためのトロッカとを有する内視鏡システムの作動方法であって、
前記トロッカに対する前記内視鏡の位置を検出する位置検出ステップと、
前記内視鏡の先端から撮像対象までの距離を計測する距離計測ステップと、
前記位置と前記距離から前記内視鏡先端および前記撮像対象それぞれの位置を計算する位置計算ステップと、
前記撮像対象の位置を記憶する位置記憶ステップと、
前記撮像部の撮像範囲を計算する撮像範囲計算ステップと、
前記撮像対象の位置が前記撮像範囲内か否かを判定する撮像範囲判定ステップと、
前記視野調節機構の可動範囲を計算する可動範囲計算ステップと、
前記撮像対象の位置が前記視野調節機構の可動後に撮像可能な撮像可能範囲内か否かを判定する撮像可能範囲判定ステップと、
前記表示部に前記撮像対象が表示されるための前記視野調節機構の駆動量を計算する駆動量計算ステップと、
前記駆動量計算部が計算した駆動量に応じて前記視野調節機構を自動的に駆動可能にする追従モードと、前記視野調節機構を前記操作入力部からの入力に基づいて駆動する手動モードと、に切り替えるモード切替ステップと、
前記撮像可能範囲判定ステップにおいて前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲外であると判定した場合、前記表示部に前記位置の方向を指示する第１方向指示マークを表示するステップと、
前記撮像可能範囲判定ステップにおいて前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲内であると判定し、且つ、前記撮像範囲判定ステップにおいて前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外であると判定した場合、前記表示部に前記位置の方向を指示する第２方向指示マークを表示するステップと、
を有する内視鏡システムの作動方法。
前記モード切替ステップは、
前記撮像範囲判定ステップにおいて前記撮像対象の位置が前記撮像範囲外であると判定し、且つ、前記撮像可能範囲判定ステップにおいて前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲内であると判定した場合、前記追従モードに切り替え、
前記撮像可能範囲判定ステップにおいて前記撮像対象の位置が前記撮像可能範囲外であると判定した場合、前記手動モードに切り替える、
請求項２０に記載の内視鏡システムの作動方法。