JP6293396B1 - 制御装置 - Google Patents

Abstract

制御装置は、挿入部（１０４）及び挿入部（１０４）を挿入又は抜去するような力を発生させる自走機構（１２０）を備える内視鏡（１００）と、処置具（３００）とのうち、何れか一方を第１の装置とし他方を第２の装置としたときに、前記第１の装置を制御する制御装置である。例えば内視鏡（１００）を制御する駆動制御装置（２００）は、処置具（３００）の状態を検出する検出部（２２０）と、検出部（２２０）の出力信号に基づいて、処置具（３００）が機能しているか否かを判断する判断部（２３０）と、処置具（３００）が機能しているときは、自走機構（１２０）の動作を制限する制御部（２１０）とを備える。

Description

本発明は、制御装置に関する。

一般に、内視鏡等の挿入装置では、細長形状をしたその挿入部が例えば管腔内に挿入される。管腔内に挿入される挿入装置のうち、自走式などと呼ばれる挿入装置が知られている。

例えば国際公開第２０１５／１１８７７３号に記載の内視鏡システムは、回転自走式の内視鏡を有する。この回転自走式の内視鏡では、挿入部の外周面に螺旋形状のフィンが形成されたパワースパイラルチューブ等と呼ばれる回転筒体が設けられている。回転筒体が回転すると、回転筒体に形成されたフィンが管腔内壁に接触して推進力を発生させる。この推進力により、挿入部は、挿入方向又は抜去方向に自走する。また、国際公開第２０１５／１１８７７３号には、内視鏡システムが推進力に係る状態に応じた指標音を発することが開示されている。

自走機構を有する内視鏡と、例えば患部を処置する処置具とが共に用いられるとき、内視鏡の自走機構と処置具とが両方同時に動作すると、処置具が機能しながら意図しない移動をする可能性がある。このようなことは好ましくない。

そこで本発明は、内視鏡の自走機構と処置具とが同時に動作しないように内視鏡又は処置具の動作を制御する制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、制御装置は、挿入部及び前記挿入部を挿入又は抜去するような力を発生させる自走機構を備える内視鏡と、処置具とのうち、何れか一方を第１の装置とし他方を第２の装置としたときに、前記第１の装置を制御する制御装置であって、前記第２の装置が機能しているか否かを判断する判断部と、前記判断部により前記第２の装置が機能していると判断されたときは、前記第１の装置の動作を制限する制御部とを備える。

本発明によれば、内視鏡の自走機構と処置具とが同時に動作しないように内視鏡又は処置具の動作を制御する制御装置を提供できる。

図１は、一実施形態に係る手術システムの構成例の概略を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る手術システムの構成例の概略を示す図である。 図３は、高周波処置具のノイズとエンコーダー信号との一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る駆動制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図５は、第１の実施形態に係る回転可否判断処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、ディスプレイに表示される表示画像に含まれるＰＩＰの一例を示す図である。 図７は、第１の実施形態の第１の変形例に係る手術システムの構成例の概略を示す図である。 図８は、第１の実施形態の第１の変形例に係る回転可否判断処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、第１の実施形態の第１の変形例に係る回転可否判断処理の他の例を示すフローチャートである。 図１０は、第１の実施形態の第２の変形例に係る手術システムの構成例の概略を示す図である。 図１１は、第２の実施形態に係る手術システムの構成例の概略を示す図である。 図１２は、第２の実施形態に係る回転可否判断処理の一例を示すフローチャートである。 図１３は、第２の実施形態に係る出力可否判断処理の一例を示すフローチャートである。 図１４は、ディスプレイに表示される表示画像に含まれるＰＩＰの一例を示す図である。 図１５は、第２の実施形態の第１の変形例に係る手術システムの構成例の概略を示す図である。 図１６は、第２の実施形態の第１の変形例に係る回転可否判断処理の一例を示すフローチャートである。 図１７は、第２の実施形態の第２の変形例に係る手術システムの構成例の概略を示す図である。 図１８は、第３の実施形態に係る手術システムの構成例の概略を示す図である。 図１９は、第３の実施形態の変形例に係る手術システムの構成例の概略を示す図である。

［手術システムの概略］
本発明の一実施形態の概略について図１を参照して説明する。図１は、手術システム１の構成例の概略を示す。手術システム１は、観察のための自走式の内視鏡システム１０と、患部を処置するための処置システム３０とを備える。

内視鏡システム１０は、内視鏡１００を備える。内視鏡１００は、ユーザが把持し、内視鏡の操作を行うための操作部１０２と、例えば患者の体内に挿入される挿入部１０４とを有する。挿入部１０４は、細長形状をしており、柔軟である。挿入部１０４には、自走機構１２０が設けられている。自走機構１２０には、回転ユニット１２２が設けられている。回転ユニット１２２の周囲には、らせん状のフィンを有するスパイラルチューブ１２５が設けられている。スパイラルチューブ１２５は、回転ユニット１２２から取り外し可能であり、例えば使い捨て可能である。

操作部１０２には、モーター１４０が設けられている。モーター１４０は、自走機構１２０の駆動力を発生する。モーター１４０が回転すると、その回転運動は、伝達部材１４２を介して回転ユニット１２２に伝達される。回転ユニット１２２内の部材の回転に伴って、スパイラルチューブ１２５は回転する。挿入部１０４が管内に挿入されているとき、スパイラルチューブ１２５のらせん状のフィンは、当該管内の組織を手繰り寄せて挿入部１０４を前進させたり後退させたりする。すなわち、自走機構１２０は、内視鏡１００の挿入部１０４を挿入又は抜去するような力を発生させる。

さらに内視鏡１００には、操作部１０２から挿入部１０４の先端まで挿通する鉗子孔１３０を備える。操作部１０２側から鉗子孔１３０に挿入された鉗子又は処置具等は、挿入部１０４の先端側から突出する。挿入部１０４の先端から突出した処置具等を用いて、ユーザは、挿入部１０４の先端部で処置を行うことができる。

また、内視鏡システム１０は、自走機構１２０の動作を制御するための、駆動制御装置２００と、第１のフットスイッチ２９０とを備える。第１のフットスイッチ２９０は、ユーザが自走機構１２０の動作に係る入力を行うためのスイッチである。すなわち、第１のフットスイッチ２９０は、前進ペダルと後退ペダルとを有している。第１のフットスイッチ２９０は、例えば、ユーザが挿入部１０４を前進させたいとき、すなわち挿入部１０４をその先端方向に移動させたいときは前進ペダルが踏み込まれるように、また、ユーザが挿入部１０４を後退させたいとき、すなわち挿入部１０４をその基端方向に移動させたいときは後退ペダルが踏み込まれるように構成されている。

なお、図１には図示されていないが、内視鏡１００の挿入部１０４の先端部には、撮像素子が設けられている。内視鏡１００は、この撮像素子を用いて挿入部１０４の先端側を撮影し、被写体についての画像データを取得する。得られた画像データは図示しないビデオプロセッサで処理され、被写体についての画像が図示しないディスプレイに表示される。

駆動制御装置２００は、駆動制御部２１０と、信号検出部２２０と、回転可否判断部２３０とを備える。駆動制御部２１０は、モーター１４０の回転動作を制御する。すなわち、第１のフットスイッチ２９０への入力に応じて、モーター１４０に電流を流す。例えば、駆動制御部２１０は、前進ペダルが踏み込まれたことを検出した場合、挿入部１０４が前進する方向にスパイラルチューブ１２５を回転させるための電流をモーター１４０に流す。同様に、駆動制御部２１０は、後退ペダルが踏み込まれたことを検出した場合、挿入部１０４が後退する方向にスパイラルチューブ１２５を回転させるための電流をモーター１４０に流す。駆動制御部２１０は、第１のフットスイッチ２９０の踏み込み量に応じてモーター１４０に流す電流値を決定してもよい。

信号検出部２２０は、自走機構１２０の動作を制限すべき状態に係る信号を取得する。信号検出部２２０は、取得した信号を回転可否判断部２３０へと伝達する。自走機構１２０の動作を制限すべき状態としては、例えば、後述する処置システム３０が機能している状態である。

回転可否判断部２３０は、信号検出部２２０から取得した信号に基づいて、自走機構１２０の動作を制限するか否か、すなわち、回転ユニット１２２の回転を許可するか否かを判断する。回転可否判断部２３０は、判断結果を駆動制御部２１０へと伝達する。駆動制御部２１０は、取得した回転可否判断部２３０の判断結果に基づいて、モーター１４０の回転動作を制御する。すなわち、回転可否判断部２３０が回転ユニット１２２の回転を許可しないと判定したとき、駆動制御部２１０は、第１のフットスイッチ２９０への入力に関わらず、モーター１４０を回転させない。一方、回転可否判断部２３０が回転ユニット１２２の回転を許可すると判定したとき、駆動制御部２１０は、第１のフットスイッチ２９０への入力に応じて、モーター１４０を回転させる。

処置システム３０は、例えば高周波電力を出力する電気メスであったり、レーザー処置具であったり、アルゴンプラズマコアギュレーター（ＡＰＣ）であったりする。処置システム３０は、処置具３００と処置具制御装置４００と第２のフットスイッチ４９０とを備える。

処置具３００は、例えば内視鏡１００の鉗子孔１３０を通るように構成された細長形状をした挿入部３２０と、挿入部３２０の先端部に設けられた先端処置部３１０とを有する。処置システム３０が電気メスであるとき、先端処置部３１０は、電極であるし、処置システム３０がレーザー処置具であるとき、先端処置部３１０は、レーザープローブであるし、処置システム３０がＡＰＣであるとき、先端処置部３１０は、ＡＰＣプローブである。

第２のフットスイッチ４９０は、ユーザが処置具３００の出力の有無に係る入力を行うためのスイッチである。すなわち、第２のフットスイッチ４９０は、例えば、ユーザが処置具３００からエネルギーを出力させたいときに踏み込まれるように構成されている。

処置具制御装置４００は、処置具３００の出力を制御する。処置具制御装置４００は、出力制御部４１０を有する。出力制御部４１０は、第２のフットスイッチ４９０への入力に応じて、先端処置部３１０へのエネルギーの供給を制御する。

上述のような手術システム１では、例えば処置具３００がエネルギーを出力する動作をしているとき、内視鏡１００の自走機構１２０の動作が制限される。その結果、処置具３００が動作している最中に内視鏡１００の挿入部１０４が前進又は後退することが防止される。したがって、処置具３００が動作している最中に、ユーザが意図せず処置具３００が移動することが防止される。

［第１の実施形態］
手術システム１の第１の実施形態について説明する。上述の概略との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本実施形態に係る手術システム１の構成例の概略を図２に示す。図２は、内視鏡１００の鉗子孔１３０に、処置具３００の挿入部３２０が挿入されており、内視鏡１００の先端から先端処置部３１０が突出している様子を示している。

また、図２に示す例では、手術システム１は、ビデオプロセッサ５１０と、表示装置としてのディスプレイ５３０とを備える。ビデオプロセッサ５１０は、内視鏡１００から内視鏡１００による撮影で得られた画像データを取得する。ビデオプロセッサ５１０は、取得した画像データに対して画像処理を施し、表示画像データを作成する。ビデオプロセッサ５１０は、表示画像データに基づいて、ディスプレイ５３０に内視鏡１００で得られた撮影画像を表示画像５３２として表示させる。

また、図２に示す例では、駆動制御装置２００は、表示制御部２４０を有している。表示制御部２４０は、駆動制御装置２００に係る情報を表す画像のデータを表示制御信号として作成する。この情報には、例えば、モーター１４０にかかるトルク、回転可否判断部２３０の判断結果等が含まれうる。表示制御部２４０は、これらの情報に係る画像データをビデオプロセッサ５１０へと伝達する。ビデオプロセッサ５１０は、表示制御部２４０から取得した画像データに基づいて、表示画像５３２内にピクチャーインピクチャー（ＰＩＰ）として、駆動制御装置２００に係る情報を含ませる。

本実施形態に係る信号検出部２２０は、駆動制御部２１０によるモーター１４０の制御に係る信号線１４４に重畳した、処置具３００の出力に由来する信号を取得する。例えば、処置具３００が電気メスといった高周波処置具であるとき、処置具３００の挿入部３２０及び先端処置部３１０には、高周波電流が流れる。モーター１４０と駆動制御部２１０とを接続する信号線１４４には、この高周波電流に由来するノイズが重畳する。信号検出部２２０は、このノイズを検出する。

また、駆動制御部２１０がモーター１４０に設けられた図示しないエンコーダーの出力に基づいて、モーター１４０の動作を制御している場合、信号検出部２２０は、このエンコーダーの出力を取得し、処置具３００に係る高周波電流に由来するノイズを検出する。

例えば、図３の上段に示すような波形を有する処置具３００に係る高周波電流に由来したノイズの影響をエンコーダーが受けたとする。このとき、エンコーダーは、例えば図３の下段に示すような、高周波電流の周波数に応じた周波数を有するパルスを出力する。信号検出部２２０は、エンコーダーの出力を解析し、高周波電流によるノイズが含まれているか否かを解析する。

駆動制御装置２００内の駆動制御部２１０、信号検出部２２０、回転可否判断部２３０及び表示制御部２４０は、例えばＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）、又はＦｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）等の集積回路等を含む。駆動制御部２１０、信号検出部２２０、回転可否判断部２３０及び表示制御部２４０は、それぞれ１つの集積回路等で構成されてもよいし、複数の集積回路等が組み合わされて構成されてもよい。また、駆動制御部２１０、信号検出部２２０、回転可否判断部２３０及び表示制御部２４０のうち２つ以上が１つの集積回路等で構成されてもよい。これら集積回路の動作は、例えば駆動制御装置２００に設けられた記憶装置や集積回路内の記録領域に記録されたプログラムに従って行われる。また、処置具制御装置４００の出力制御部４１０も、同様に集積回路等を含む。

本実施形態に係る駆動制御装置２００の動作を図４及び図５に示すフローチャートを参照して説明する。図４に係る処理は、例えば、駆動制御装置２００の電源がオンになったときに開始する。

ステップＳ１０１において、駆動制御装置２００の駆動制御部２１０は、第１のフットスイッチ２９０がオンになったか否かを判定する。オンになっていないとき、処理はステップＳ１０１を繰り返し、オンになるまで待機する。一方、オンになったとき、処理はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２において、駆動制御装置２００の回転可否判断部２３０は、自走機構１２０の回転ユニット１２２を回転させてもよいか否かを判定する回転可否判断処理を行う。回転可否判断処理では、回転ユニット１２２の回転を許可するか否かが決定される。回転可否判断処理の詳細については後述する。

ステップＳ１０３において、駆動制御装置２００の駆動制御部２１０は、回転可否判断処理の結果、回転が許可されているか否かを判定する。回転が許可されているとき、処理はステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４において、駆動制御装置２００の駆動制御部２１０は、モーター１４０を第１のフットスイッチ２９０への入力に応じて回転させる。その後、処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０３の判定において、回転が許可されていないと判定されたとき、処理はステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５において、モーター１４０の回転を禁止するモーター回転禁止処理が行われる。回転禁止処理では、単に、駆動制御部２１０がモーター１４０を回転させないように、モーター１４０への電流の供給を停止させてもよい。また、回転禁止処理では、駆動制御部２１０がモーター１４０の回転速度を低下させるように、モーター１４０に供給する電流値を低減させてもよい。また、これらのモーター１４０の動作の制限とともに、自走機構１２０の動作が制限されている旨がユーザに提示されてもよい。例えば、表示制御部２４０が、自走機構１２０の動作が制限されている旨を示す画像を作成する場合の例を図６を参照して説明する。

図６は、ディスプレイ５３０に表示される表示画像５３２に含まれるＰＩＰ５３４の一例を示す。図６に示すように、ＰＩＰ５３４は、警告表示領域５４１とトルク表示領域５４２とを含む。

トルク表示領域５４２は、例えば内視鏡システム１０が動作している間、常に表示される、モーター１４０についてのトルクを示す領域である。トルク表示領域５４２には、内視鏡１００の挿入部１０４が前進をしていることを示すフォワード表示５４３と、トルクの大きさを点灯数で表示するインジケーター５４４とが含まれる。図６に示す例では、挿入部１０４が前進している場合には、トルク表示領域５４２の右側に配置されたフォワード表示５４３が点灯し、インジケーター５４４もトルク表示領域５４２の右側に配置された矩形が点灯する。挿入部１０４が後退している場合は、図示しないトルク表示領域５４２の左側に配置されたバックワード表示が点灯し、左側に配置されたインジケーターの矩形が点灯する。

例えば、処置具３００の出力がオンであり、自走機構１２０の動作が禁止されているとき、警告表示領域５４１には、図６に示すように、その旨が表示される。自走機構１２０の動作が制限されていないときは、警告表示領域５４１には、何も表示されなくてもよい。

図４に戻って説明を続ける。ステップＳ１０５のモーター回転禁止処理の後、処理はステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において、駆動制御装置２００の駆動制御部２１０は、本処理を終了するか否かを判定する。例えば駆動制御装置２００の電源がオフになったとき、終了すると判定される。終了しないと判定されたとき、処理はステップＳ１０１に戻る。一方、処理を終了すると判定されたとき、本処理は終了する。

図５を参照して、ステップＳ１０２で行われる回転可否判断処理について説明する。

ステップＳ２０１において、回転可否判断部２３０は、モーター１４０の駆動ラインである信号線１４４上の高周波信号を検出する。ステップＳ２０２において、回転可否判断部２３０は、高周波信号の周波数を取得する。

ステップＳ２０３において、回転可否判断部２３０は、取得した周波数が、処置具３００の出力周波数であるか否かを判定する。出力周波数であるとき、処理はステップＳ２０４に進む。例えば、処置具３００が電気メスといった高周波処置具であるとき、信号の周波数が１０ｋＨｚより大きいとき、処置具３００の出力周波数であると判定されてもよい。ステップＳ２０４において、回転可否判断部２３０は、回転を許可しないと決定する。その後、処理はメインフローに戻る。

ステップＳ２０３において、周波数が出力周波数でないと判定されたとき、処理はステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５において、回転可否判断部２３０は、回転を許可すると決定する。その後、処理はメインフローに戻る。

本実施形態によれば、モーター１４０の駆動ラインである信号線１４４上の高周波信号を検出することで、処置具３００が出力中であるか否かが判定される。処置具３００が出力中であるときは、自走機構１２０の動作が制限される。このため、処置具３００が出力中に内視鏡１００の挿入部１０４、すなわち、処置具３００の先端処置部３１０の位置が移動し、意図しない処置が行われることが防止される。

なお、上述の実施形態では、処置具３００の動作に応じて内視鏡１００の自走機構１２０の動作が制限される例を示した。これと同様に、手術システム１は、自走機構１２０の動作に応じて処置具３００の動作が制限されるように構成されてもよい。すなわち、処置具制御装置４００が、内視鏡１００の自走機構１２０の動作に係る情報を取得し、自走機構１２０が動作中であれば処置具３００の動作を制限してもよい。このようにしても、内視鏡１００の挿入部１０４が前進又は後退しているときに、処置具３００が出力されることが防止される。

本実施形態では、自走機構１２０は、スパイラルチューブ１２５が回転することで、内視鏡１００の挿入部１０４が前進又は後退するように構成されている例を示した。しかしながら、自走機構１２０の構成はこれに限らない。例えば、挿入部１０４の周囲に、挿入部１０４の長手方向に回転することで挿入部１０４の先端側又は基端側に変位するベルトが挿入部１０４を前進又は後退させるように構成されていてもよい。

本実施形態では、自走機構１２０の状態がＰＩＰとしてディスプレイ５３０に表示される例を示したがこれに限らない。例えば上述のＰＩＰで表示される情報と同様の情報を表示する専用の表示装置が内視鏡１００によって取得された画像を示すディスプレイ５３０と別に設けられてもよい。

［第１の実施形態の第１の変形例］
第１の実施形態の第１の変形例について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

本変形例では、図７に示すように、処置具３００の出力の有無を検出するための検出器１５０が、内視鏡１００に設けられている。検出器１５０は、内視鏡の何れの部分にあってもよい。すなわち、検出器１５０は、操作部１０２に配置されてもよいし、挿入部１０４に配置されてもよい。

検出器１５０は、例えばアンテナを含みうる。例えば処置具３００が高周波処置具であるとき、処置具３００に流れる高周波の電流に応じて、処置具３００からは電磁波が放射される。アンテナを含む検出器１５０は、例えば高周波処置具である処置具３００が動作している際に生じる電磁波を検出する。

検出器１５０がアンテナであるときの回転可否判断処理を、図８を参照して説明する。

ステップＳ３０１において、回転可否判断部２３０は、アンテナである検出器１５０からアンテナが受信した信号を取得する。ステップＳ３０２において、回転可否判断部２３０は、取得した信号の周波数を解析する。

ステップＳ３０３において、回転可否判断部２３０は、得られた周波数が処置具３００の出力周波数であるか否かを判定する。出力周波数であるとき、処理はステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４において、回転可否判断部２３０は、回転を許可しないと決定する。その後、処理はメインフローに戻る。

ステップＳ３０３において、周波数が出力周波数でないと判定されたとき、処理はステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５において、回転可否判断部２３０は、回転を許可すると決定する。その後、処理はメインフローに戻る。

本変形例によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

また、検出器１５０は、アンテナに限らず、例えば電流センサー、磁気センサー等であってもよい。例えば、電流センサーは、処置具制御装置４００から先端処置部３１０までの出力回路の何れかの場所に配置されうる。また、例えば磁気センサーは、処置具制御装置４００から先端処置部３１０までの出力回路において、電流が流れたときに磁気が発生しやすい場所に配置されうる。

検出器１５０が、例えば電流センサーであるときの回転可否判断処理を、図９を参照して説明する。

ステップＳ４０１において、回転可否判断部２３０は、電流センサーである検出器１５０から、検出した信号を取得する。ステップＳ４０２において、回転可否判断部２３０は、処置具３００の出力が検知されたか否かを判定する。処置具３００の出力が検知されたとき、処理はステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３において、回転可否判断部２３０は、回転を許可しないと決定する。その後、処理はメインフローに戻る。

ステップＳ４０２において、処置具３００の出力が検知されていないと判定されたとき、処理はステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４において、回転可否判断部２３０は、回転を許可すると決定する。その後、処理はメインフローに戻る。

本変形例によっても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

［第１の実施形態の第２の変形例］
第１の実施形態の第２の変形例について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

本変形例では、図１０に示すように、内視鏡１００の鉗子孔１３０に、処置具３００が挿入されていることを検出する挿入センサー１５２が設けられている。信号検出部２２０は、挿入センサー１５２の出力に基づいて、鉗子孔１３０に処置具３００が挿入されているか否かを表す信号を取得し、その信号の情報を回転可否判断部２３０へと伝達する。

回転可否判断部２３０は、信号検出部２２０から取得した信号に基づいて、自走機構１２０の回転動作を許可するか否かを判断する。

挿入センサー１５２は、例えば図１０に示す例では、内視鏡１００の挿入部１０４の先端部に設けられている。このような挿入センサー１５２によって、処置具３００が内視鏡１００の挿入部１０４の先端から突出しているか否かが判断されうる。この判断結果に基づけば、挿入部１０４の先端から処置具３００が突出しているときに自走機構１２０が動作することで挿入部１０４が移動することが防止されうる。

また、本変形例では、挿入センサー１５２によって、処置具３００の出力の有無によらず、すなわち、処置具３００を流れる電流によらずに、処置具３００が挿入部１０４の先端から突出しているか否かが判定されうる。したがって、処置具３００が例えば鉗子やナイフなどの電気的機構を有していないものである場合にも、本変形例は適用されうる。

また、図１０に示す例では、挿入センサー１５２が挿入部１０４の先端部に設けられている例を示したが、これに限らない。挿入センサー１５２は、鉗子孔１３０の中ほどに配置されていてもよい。この場合、例えば処置具３００の先端部が挿入センサー１５２が配置されている部分を通過して、先端側に押し込まれた量が検出されることで、処置具３００が挿入部１０４の先端部から突出しているか否かに係る情報が取得されうる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

第２の実施形態に係る手術システムの構成例の概略を図１１に示す。本実施形態では、内視鏡１００の自走機構１２０の動作を制御する駆動制御装置２００と、処置具３００の出力を制御する処置具制御装置４００とが接続されており、互いに通信し、情報交換を行う。すなわち、駆動制御装置２００は、第１の通信部２２６を有し、処置具制御装置４００は、第２の通信部４２６を有する。駆動制御装置２００と処置具制御装置４００とは、第１の通信部２２６及び第２の通信部４２６を介して情報交換を行う。

駆動制御装置２００は、第１の信号検出部２２２と第１の信号出力部２２４とを有する。処置具制御装置４００は、第２の信号検出部４２２と第２の信号出力部４２４とを有する。処置具制御装置４００は、さらに、出力可否判断部４３０を有する。

処置具制御装置４００の第２の信号出力部４２４は、出力制御部４１０による処置具３００の動作制御に係る情報を駆動制御装置２００へと出力する。この情報は、駆動制御装置２００の第１の信号検出部２２２によって取得される。第１の信号検出部２２２は、取得した情報を回転可否判断部２３０へと伝達する。

本実施形態に係る回転可否判断部２３０による回転可否判断処理について、図１２に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ５０１において、回転可否判断部２３０は、処置具３００が動作しているか否かを表す出力信号を取得する。ステップＳ５０２において、回転可否判断部２３０は、出力信号に基づいて、処置具３００は出力中であるか否かを判定する。出力中であるとき、処理はステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３において、回転可否判断部２３０は、回転ユニット１２２の回転を不可とし、回転可否判断処理を終了する。一方、ステップＳ５０２において、処置具３００が出力中でないと判定されたとき、処理はステップＳ５０４に進む。ステップＳ５０４において、回転可否判断部２３０は、回転ユニット１２２の回転を許可し、回転可否判断処理を終了する。

回転可否判断部２３０は、回転ユニット１２２の回転を許可するか否かの判断結果を駆動制御部２１０へと伝達する。この判断結果に基づいて、駆動制御部２１０は、モーター１４０の動作を制御する。例えば、回転が許可されている場合、駆動制御部２１０は、第１のフットスイッチ２９０が踏み込まれたとき、第１のフットスイッチ２９０の踏み込み量に応じてモーター１４０を回転させる。一方、回転が不許可である場合、駆動制御部２１０は、第１のフットスイッチ２９０が踏み込まれている場合でも、モーター１４０を回転させない。

一方、駆動制御装置２００の第１の信号出力部２２４は、駆動制御部２１０によるモーター１４０の動作制御に係る情報を処置具制御装置４００へと出力する。この情報は、処置具制御装置４００の第２の信号検出部４２２によって取得される。第２の信号検出部４２２は、取得した情報を出力可否判断部４３０へと伝達する。

本実施形態に係る出力可否判断部４３０による出力可否判断処理について、図１３に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ６０１において、出力可否判断部４３０は、モーター１４０が動作しているか否かを表す駆動制御部２１０の出力信号を取得する。ステップＳ６０２において、出力可否判断部４３０は、出力信号に基づいて、モーター１４０は回転中であるか否かを判定する。回転中であるとき、処理はステップＳ６０３に進む。ステップＳ６０３において、出力可否判断部４３０は、処置具３００の出力を不可とし、出力可否判断処理を終了する。一方、ステップＳ６０２において、モーター１４０が回転中でないと判定されたとき、処理はステップＳ６０４に進む。ステップＳ６０４において、出力可否判断部４３０は、処置具３００の出力を許可し、出力可否判断処理を終了する。

出力可否判断部４３０は、処置具３００の出力を許可するか否かの判断結果を出力制御部４１０へと伝達する。この判断結果に基づいて、出力制御部４１０は、処置具３００の動作を制御する。例えば、出力が許可されている場合、出力制御部４１０は、第２のフットスイッチ４９０が踏み込まれたとき、処置具３００の出力をオンにする。一方、出力が不許可である場合、出力制御部４１０は、第２のフットスイッチ４９０が踏み込まれている場合でも、処置具３００の出力をオンにしない。

このとき、ディスプレイ５３０に表示される表示画像５３２に含まれるＰＩＰ５３４の一例を図１４示す。図１４に示すように、ＰＩＰ５３４は、警告表示領域５４１とトルク表示領域５４２とを含む。例えば、自走機構１２０の回転ユニット１２２が回転しており、処置具３００の出力が禁止されているとき、警告表示領域５４１には、図１４に示すように、その旨が表示される。同様に、例えば、処置具３００の出力がオンであり、自走機構１２０の動作が禁止されているとき、警告表示領域５４１には、図６に示すように、その旨が表示される。例えば第１のフットスイッチ２９０も第２のフットスイッチ４９０の踏み込まれていないとき、警告表示領域５４１には、何も表示されなくてもよい。

本実施形態によれば、自走機構１２０の動作と処置具３００の動作とのうち何れか一方が先に行われているとき、他方が制限される。その結果、自走機構１２０と処置具３００とが同時に動作して、処置具３００の出力中に内視鏡１００の挿入部１０４が移動して、意図しない部分に対して処置具３００が作用することが防止される。

［第２の実施形態の第１の変形例］
第２の実施形態の第１の変形例について説明する。ここでは、第２の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

第２の実施形態の第１の変形例に係る手術システムの構成例の概略を図１５に示す。本変形例では、鉗子孔１３０に挿入センサー１５４が設けられている。この挿入センサー１５４は、鉗子孔１３０に処置具３００が挿入されているか否かを検出するものである。挿入センサー１５４の出力信号は、第１の信号検出部２２２を介して回転可否判断部２３０に伝達される。

本変形例に係る回転可否判断部２３０による回転可否判断処理を図１６に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ７０１において、回転可否判断部２３０は、処置具３００が動作しているか否かを表す出力信号を取得する。ステップＳ７０２において、回転可否判断部２３０は、挿入センサー１５４の出力信号を取得する。ステップＳ７０３において、回転可否判断部２３０は、取得した信号に基づいて、鉗子孔１３０に処置具３００が挿入され、かつ、処置具３００が出力中であるか否かを判定する。処置具３００が鉗子孔１３０に挿入されて出力中であるとき、処理はステップＳ７０４に進む。ステップＳ７０４において、回転可否判断部２３０は、回転ユニット１２２の回転を不可とし、回転可否判断処理を終了する。一方、ステップＳ７０３において、処置具３００が処置具３００が鉗子孔１３０に挿入されていないとき、又は、処置具３００が出力中でないとき、処理はステップＳ７０５に進む。ステップＳ７０５において、回転可否判断部２３０は、回転ユニット１２２の回転を許可し、回転可否判断処理を終了する。

回転可否判断部２３０は、回転ユニット１２２の回転を許可するか否かの判断結果を駆動制御部２１０へと伝達する。この判断結果に基づいて、駆動制御部２１０は、モーター１４０の動作を制御する。例えば、回転が許可されている場合、駆動制御部２１０は、第１のフットスイッチ２９０が踏み込まれたとき、第１のフットスイッチ２９０の踏み込み量に応じてモーター１４０を回転させる。一方、回転が不許可である場合、駆動制御部２１０は、第１のフットスイッチ２９０が踏み込まれている場合でも、モーター１４０を回転させない。

本変形例によれば、例えば処置具３００が鉗子孔１３０に挿入されずに出力試験が行われているとき等には、処置具３００が動作していても自走機構１２０の動作は制限されない。一方、処置具３００が鉗子孔１３０に挿入されて動作しているとき、自走機構１２０の動作は制限される。

［第２の実施形態の第２の変形例］
第２の実施形態の第２の変形例について説明する。ここでは、第２の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。第２の実施形態では、第１のフットスイッチ２９０は、駆動制御部２１０に接続されており、第２の信号検出部４２２には、第１の信号出力部２２４を介して駆動制御部２１０の制御信号が伝達されている。同様に、第２の実施形態では、第２のフットスイッチ４９０は、出力制御部４１０に接続されており、第１の信号検出部２２２には、第２の信号出力部４２４を介して出力制御部４１０の制御信号が伝達されている。

これに対して本変形例では、図１７に示すように、第１のフットスイッチ２９０は、第１の信号出力部２２５に接続されている。第１の信号出力部２２５は、第１のフットスイッチ２９０の状態に係る信号を駆動制御部２１０と第２の信号検出部４２２とに伝達する。駆動制御部２１０は、第１の信号出力部２２５から取得した第１のフットスイッチ２９０の踏み込み量に応じてモーター１４０の動作を制御する。第２の信号検出部４２２は、第１の信号出力部２２５から取得した第１のフットスイッチ２９０の状態に係る情報を出力可否判断部４３０に伝達する。出力可否判断部４３０は、駆動制御部２１０の制御信号ではなく、第１のフットスイッチ２９０の状態に応じて、すなわち、第１のフットスイッチ２９０に係る操作信号に応じて、処置具３００の出力の可否を判断する。

同様に、本変形例では、第２のフットスイッチ４９０は、第２の信号出力部４２５に接続されている。第２の信号出力部４２５は、第２のフットスイッチ４９０の状態に係る信号を出力制御部４１０と第１の信号検出部２２２とに伝達する。出力制御部４１０は、第２の信号出力部４２５から取得した第２のフットスイッチ４９０の踏み込み量に応じて処置具３００の動作を制御する。第１の信号検出部２２２は、第２の信号出力部４２５から取得した第２のフットスイッチ４９０の状態に係る情報を回転可否判断部２３０に伝達する。回転可否判断部２３０は、出力制御部４１０の制御信号ではなく、第２のフットスイッチ４９０の状態に応じて、すなわち、第２のフットスイッチ４９０に係る操作信号に応じて、モーター１４０の回転の可否を判断する。

本変形例によっても、第２の実施形態と同様の効果が得られる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態について説明する。ここでは、第１の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

第３の実施形態に係る手術システム１の構成例の概略を図１８に示す。本実施形態に係る手術システム１は、内視鏡システム１０と、第１の処置システム３１と、第２の処置システム３２とを備える。第１の処置システム３１と第２の処置システム３２とは、第１の実施形態に係る処置システム３０と同様のものである。

第１の処置システム３１に含まれる第１の処置具３０１の第１の挿入部３２１の先端に設けられた第１の先端処置部３１１の出力は、第２のフットスイッチ４９１への入力に応じて第１の処置具制御装置４０１の第１の出力制御部４１１によって制御される。同様に、第２の処置システム３２に含まれる第２の処置具３０２の第２の挿入部３２２の先端に設けられた第２の先端処置部３１２の出力は、第３のフットスイッチ４９２への入力に応じて第２の処置具制御装置４０２の第２の出力制御部４１２によって制御される。

本実施形態に係る手術システム１は、集中コントローラ６００を備える。集中コントローラ６００は、内視鏡システム１０と、第１の処置システム３１と、第２の処置システム３２との動作を包括的に制御する。内視鏡システム１０の駆動制御装置２００は、第１の信号入出力部２２８を有しており、第１の信号入出力部２２８を介して集中コントローラ６００と通信する。第１の処置システム３１の第１の処置具制御装置４０１は、第２の信号入出力部４２８を有しており、第２の信号入出力部４２８を介して集中コントローラ６００と通信する。第２の処置システム３２の第２の処置具制御装置４０２は、第３の信号入出力部４２９を有しており、第３の信号入出力部４２９を介して集中コントローラ６００と通信する。

集中コントローラ６００は、出力可否判断部６３０と、出力判別部６４０とを有する。出力可否判断部６３０は、第１の信号入出力部２２８を介して、駆動制御部２１０の制御信号に係る情報を取得する。出力可否判断部６３０は、第２の信号入出力部４２８を介して、第１の出力制御部４１１の制御信号に係る情報を取得する。出力可否判断部６３０は、第３の信号入出力部４２９を介して、第２の出力制御部４１２の制御信号に係る情報を取得する。出力可否判断部６３０は、取得した駆動制御部２１０、第１の出力制御部４１１及び第２の出力制御部４１２の制御信号に基づいて、自走機構１２０、第１の処置具３０１、第２の処置具３０２の各々の動作を許可するか否かを判断する。

例えば、出力可否判断部６３０は、第１の処置具３０１と第２の処置具３０２とのうち少なくとも何れか一方が動作中であるとき、自走機構１２０の動作を禁止すると決定する。また、出力可否判断部６３０は、自走機構１２０が動作中であるとき、第１の処置具３０１及び第２の処置具３０２の動作を禁止すると決定する。

出力可否判断部６３０は、判断結果を出力判別部６４０へと伝達する。出力判別部６４０は、駆動制御装置２００、第１の処置具制御装置４０１及び第２の処置具制御装置４０２に対して各々の出力可否判断結果を出力する。駆動制御装置２００、第１の処置具制御装置４０１及び第２の処置具制御装置４０２の各々は、集中コントローラ６００から取得した出力可否の判断結果に基づいて、各々の出力を制御する。

本実施形態によっても、第１の処置具３０１又は第２の処置具３０２の動作中に、自走機構１２０が動作して第１の先端処置部３１１又は第２の先端処置部３１２の位置が移動することが防止される。また、自走機構１２０が動作して第１の先端処置部３１１又は第２の先端処置部３１２の位置が移動しているときに、第１の処置具３０１又は第２の処置具３０２が動作することが防止される。

なお、ここでは、処置システムが２組ある場合を示したが、第１の実施形態と同様に１組であっても、３組以上であっても同様である。

［第３の実施形態の変形例］
第３の実施形態の変形例について説明する。ここでは、第３の実施形態との相違点について説明し、同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。本変形例に係る手術システム１の構成例の概略を図１９に示す。本変形例では、自走機構１２０の動作に係る入力を行うための第１のフットスイッチ２９１、第１の処置具３０１の動作に係る入力を行うための第２のフットスイッチ４９３、及び第２の処置具３０２の動作に係る入力を行うための第３のフットスイッチ４９４は、出力判別部６４０に接続されており、これらフットスイッチの状態に係る情報は、集中コントローラ６００の出力判別部６４０によって取得される。出力判別部６４０は、これらフットスイッチの状態に係る情報を、それぞれ駆動制御装置２００、第１の処置具制御装置４０１及び第２の処置具制御装置４０２へと伝達する。その他の構成は第３の実施形態の場合と同様である。

本変形例によっても、第３の実施形態と同様の効果が得られる。

Claims (14)

1. 挿入部及び前記挿入部を挿入又は抜去するような力を発生させる自走機構を備える内視鏡と、処置具とのうち、何れか一方を第１の装置とし他方を第２の装置としたときに、前記第１の装置を制御する制御装置であって、
   前記第２の装置が機能しているか否かを判断する判断部と、
   前記判断部により前記第２の装置が機能していると判断されたときは、前記第１の装置の動作を制限する制御部と
   を備える制御装置。
2. 前記第２の装置の状態を検出する検出部をさらに備え、
   前記判断部は、前記検出部の出力信号に基づいて、前記第２の装置が機能しているか否かを判断する、
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記第１の装置は、前記内視鏡であり、
   前記第２の装置は、高周波電力を出力する前記処置具である高周波処置具であり、
   前記検出部は、前記高周波処置具の出力を検出し、
   前記判断部は、前記高周波処置具の出力が検出されたとき、前記第２の装置が機能していると判断し、
   前記制御部は、前記自走機構の出力を制御する、
   請求項２に記載の制御装置。
4. 前記検出部は、前記自走機構を動作させるための信号線への前記高周波電力のノイズを検出する、請求項３に記載の制御装置。
5. 前記内視鏡は、前記高周波電力による電磁波を検出するアンテナをさらに備え、
   前記検出部は、前記アンテナからの信号に基づいて、前記高周波処置具の出力を検出する、
   請求項３に記載の制御装置。
6. 前記第１の装置は、前記内視鏡であり、
   前記第２の装置は、電流が流れる前記処置具であり、
   前記内視鏡は、前記電流を検出する電流センサー、又は、前記電流によって生じる磁気を検出する磁気センサーをさらに備え、
   前記検出部は、前記電流センサー又は前記磁気センサーからの信号に基づいて、前記処置具の出力を検出し、
   前記判断部は、前記処置具の出力が検出されたとき、前記第２の装置が機能していると判断し、
   前記制御部は、前記自走機構の出力を制御する、
   請求項２に記載の制御装置。
7. 前記第１の装置は、前記内視鏡であり、
   前記内視鏡は、鉗子孔を有し、
   前記第２の装置は、前記鉗子孔に挿入される処置具であり、
   前記内視鏡は、前記鉗子孔内に挿入された前記処置具を検出する挿入センサーをさらに備え、
   前記検出部は、前記挿入センサーの出力を取得し、
   前記判断部は、前記内視鏡の先端部から前記処置具が突出しているとき、前記処置具が機能していると判断し、
   前記制御部は、前記自走機構の出力を制御する、
   請求項２に記載の制御装置。
8. 前記第１の装置を制御する前記制御装置を第１の制御装置とし、前記第２の装置を制御する制御装置を第２の制御装置としたときに、
   前記第１の制御装置は、前記第２の制御装置と通信を行い、
   前記検出部は、前記第２の制御装置から前記第２の装置の状態を取得し、
   前記判断部は、前記第２の装置の前記状態に応じて前記第２の装置が機能しているか否かを判断する、
   請求項２に記載の制御装置。
9. 前記検出部は、前記第２の制御装置から前記第２の装置の出力の状態を取得する、
   請求項８に記載の制御装置。
10. 前記検出部は、前記第２の制御装置から前記第２の装置を操作するための操作信号を前記第２の装置の状態を表す信号として取得する、請求項８に記載の制御装置。
11. 前記第１の装置は、前記内視鏡であり、
    前記内視鏡は、鉗子孔を有し、
    前記第２の装置は、前記鉗子孔に挿入される処置具であり、
    前記内視鏡は、前記鉗子孔内に挿入された前記処置具を検出する挿入センサーをさらに備え、
    前記検出部は、前記挿入センサーの出力をさらに取得し、
    前記判断部は、前記内視鏡の先端部から前記処置具が突出しており、かつ、前記第２の装置が動作しているとき、前記処置具が機能していると判断し、
    前記制御部は、前記自走機構の出力を制御する、
    請求項８に記載の制御装置。
12. 前記制御装置は、前記第２の装置の動作をさらに制御し、
    前記検出部は、前記第１の装置の状態と前記第２の装置の状態とを取得し、
    前記判断部は、前記第１の装置の状態と前記第２の装置の状態とに基づいて、前記第１の装置と前記第２の装置との各々が機能しているか否かを判断し、
    前記制御部は、前記第１の装置が機能しているときは、前記第２の装置の動作を制限し、前記第２の装置が機能しているときは、前記第１の装置の動作を制限する、
    請求項２に記載の制御装置。
13. 前記制御装置は、表示装置への表示に係る表示制御信号を作成する表示制御部をさらに備え、
    前記表示制御部は、前記第１の装置の動作を制限するとき、前記第１の装置の動作を制限する旨を前記表示装置に表示させるための表示制御信号を出力する、
    請求項１に記載の制御装置。
14. 前記自走機構は、前記挿入部の長手軸周りにらせん状に設けられたフィンと、前記フィンを前記長手軸周りに回転させる回転ユニットと、前記回転ユニットを回転させるモーターとを有する、請求項１に記載の制御装置。

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