WO2018116572A1

WO2018116572A1 - 内視鏡挿入形状観測装置

Info

Publication number: WO2018116572A1
Application number: PCT/JP2017/035874
Authority: WO
Inventors: 中満　竹千代; 憲輔三宅; 晃村田; 勇中嶋
Original assignee: オリンパス株式会社
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-10-02
Publication date: 2018-06-28
Also published as: JP6465452B2; JPWO2018116572A1; US11311176B2; US20190290108A1

Abstract

内視鏡挿入形状観測装置は、被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の挿入状態を検出する挿入状態検出部と、前記挿入状態検出部の検出結果に基づいて前記挿入部が前記被検体内の第１の部位から第２の部位に到達したか否かを判定する部位到達判定部と、前記部位到達判定部の判定結果に基づいて前記挿入部の前記第１の部位から第２の部位への移動に要する時間を算出する時間算出部とを具備する。

Description

内視鏡挿入形状観測装置

　本発明は、内視鏡の挿入状態を観測する内視鏡挿入形状観測装置に関する。

　従来より、内視鏡装置が医療分野において広く利用されている。内視鏡装置は、細長い可撓性を有する挿入部を有する医療機器であり、術者は、その挿入部を被検体内に挿入して、被検体内を観察することができる。内視鏡によって撮像された被検体内の内視鏡画像は、モニタに表示可能である。しかしながら、内視鏡画像からは、内視鏡挿入部が被検体内にどのように挿入されているかを知ることはできない。

　そこで、内視鏡挿入時において内視鏡の挿入状態を知ることができる装置として、挿入部内に組み込まれた複数の送信コイルと、コイルブロックに配置された複数のセンスコイルから成る受信アンテナと、挿入部の挿入形状が表示されるモニタとを有する内視鏡挿入形状観測装置が開発されている。例えば、日本国特開平８－５４２号公報、日本国特開２００４－３５８０９５号公報及び日本国特開２００６－２９６５７６号公報等に開示された種々の内視鏡挿入形状観測装置が提案されている。

　ところで、近年、医療技術の格差を是正する取り組みが行われており、例えば、大腸癌診療ではガイドライン・指標の策定が進められている。例えば、大腸内視鏡の検査指標として、盲腸到達時間及び観察時間（抜去時間）が設定されている。

　このような検査指標を遵守するためには、実際の検査中において手技に要した時間を計測する必要がある。例えば、盲腸到達時間については、内視鏡挿入部の肛門への挿入開始時刻から挿入部が盲腸に到達した時刻までの時間を計測する。例えば、術者は、ストップウォッチを利用して、盲腸到達時間を計測する。

　しかしながら、人為的操作によって手技に要した時間を計測する場合には、計測操作のし忘れ、操作ミス、時間の見間違い等が生じることがある。また、実際には盲腸に到達していないにも拘わらず、到達したとの誤判断によって、盲腸到達時間を求めてしまうこともあるという問題があった。

　本発明は、内視鏡挿入部の挿入位置を自動判定して各手技に要した時間を計測することができる内視鏡挿入形状観測装置を提供することを目的とする。

　本発明の一態様による内視鏡挿入形状観測装置は、被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の挿入状態を検出する挿入状態検出部と、前記挿入状態検出部の検出結果に基づいて前記挿入部が前記被検体内の第１の部位から第２の部位に到達したか否かを判定する部位到達判定部と、前記部位到達判定部の判定結果に基づいて前記挿入部の前記第１の部位から第２の部位への移動に要する時間を算出する時間算出部とを具備する。

本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡挿入形状観測装置を示すブロック図。図１の内視鏡挿入形状観測装置を含む医療システムの全体構成を示す構成図。内視鏡挿入形状観測装置の利用方法を説明するための説明図。プローブ２１の具体的な構成の一例を示すブロック図。部位到達判定部４２の目標部位到達の判定方法を説明するための説明図。部位到達判定部４２の目標部位到達の判定方法を説明するための説明図。盲腸到達時間及び観察時間を説明するための説明図。第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャート。モニタ５０の表示画面に表示される挿入状態表示画像を示す説明図。モニタ５０の表示画面に表示される挿入状態表示画像を示す説明図。モニタ５０の表示画面に表示される挿入状態表示画像を示す説明図。本発明の第２の実施の形態を示すブロック図。第２の実施の形態の動作を説明するための説明図。本発明の第３の実施の形態を示すブロック図。盲腸到達時間の計測のためのフローチャート。観察時間の計測のためのフローチャート。挿入形状の判定に基づく盲腸到達時間及び観察時間の求め方を説明するための説明図。本発明の第４の実施の形態を示すブロック図。観察時間の計測のためのフローチャート。本発明の第５の実施の形態を示すブロック図。モニタ５０の表示画面上の表示の一例を示す説明図。本発明の第６の実施の形態を示すブロック図。モニタ５０の表示画面上の表示の一例を示す説明図。本発明の第７の実施の形態を示すブロック図。本発明の第８の実施の形態を示すブロック図。標準時間の設定を説明するための説明図。標準時間の設定を説明するための説明図。本発明の第９の実施の形態を示すブロック図。モニタ５０の表示画面上の表示例を示す説明図。本発明の第１０の実施の形態を示すブロック図。図２５Ａに対応した各部位間の挿入時上限回数及び抜去時下限回数の設定を説明するための説明図。モニタ５０の表示画面上の表示例を示す説明図。

　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
　図１は本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡挿入形状観測装置を示すブロック図である。また、図２は図１の内視鏡挿入形状観測装置を含む医療システムの全体構成を示す構成図である。また、図３は内視鏡挿入形状観測装置の利用方法を説明するための説明図である。

　本実施の形態は、内視鏡挿入部の挿入形状を示す挿入形状画像の表示に際して、内視鏡挿入部の挿入状態を元に各手技に要する時間を計測すると共に表示するものである。例えば、大腸検査手技を例にした場合には、挿入部の肛門への挿入から盲腸に到達するまでの挿入手技に要する時間と、挿入部を盲腸から肛門まで抜去する間の観察（抜去）手技に要する時間とを自動的に計測して表示するものである。

　図２及び図３において、医療システム１は、内視鏡装置２と内視鏡挿入形状観測装置３とを含んで構成されている。内視鏡装置２は、内視鏡４と、光源装置１１と、ビデオプロセッサ１２と、モニタ５とを含む。内視鏡４は、被検体である被検体Ｐの体腔内に挿入される細長で可撓性を有する挿入部４ｂと、挿入部４ｂの基端に接続され、各種操作器が設けられた操作部４ａと、操作部４ａとビデオプロセッサ１２とを接続するためのケーブル４ｃとを有している。

　図２では、これらの光源装置１１及びビデオプロセッサ１２が医療用トロリー９上に載置されている例を示している。また、モニタ５は医療用トロリー９に設けられた可動式アームに取り付けられている。内視鏡４は医療用トロリー９のフックに掛止させておくことが可能である。

　図３は挿入部４ｂが、検査用のベッド６上に横たわる被検体Ｐの肛門から大腸内に挿入されている状態を示している。図３では、術者Ｏが医療用トロリー９上のビデオプロセッサ１２にケーブル４ｃによって接続された内視鏡４の操作部４ａと挿入部４ｂを把持している様子を示している。

　光源装置１１は、被検体を照明するための照明光を発生する。光源装置１１からの照明光は、内視鏡４の挿入部４ｂ内に挿通されたライトガイドによって挿入部４ｂの先端部に導かれて、挿入部４ｂの先端部から被検体に照射される。挿入部４ｂの先端部には図示しない撮像素子が配置されており、撮像素子の受光面には、被検体によって反射された被検体からの反射光（戻り光）が被写体光学像として結像するようになっている。撮像素子は、ビデオプロセッサ１２によって駆動制御されて、被写体光学像を画像信号に変換してビデオプロセッサ１２に出力する。ビデオプロセッサ１２は図示しない画像信号処理部を有しており、この画像信号処理部は撮像素子からの画像信号を受信して信号処理を行い、信号処理後の内視鏡画像をモニタ５に出力する。こうして、図１に示すように、モニタ５の表示画面５ａ上に被検体の内視鏡画像５ｂが表示される。

　挿入部４ｂの先端には湾曲部が設けられており、この湾曲部は、操作部４ａに設けられた湾曲ノブ４ｄによって湾曲駆動されるようになっている。術者は、湾曲ノブ４ｄを操作して湾曲部を湾曲させながら、挿入部４ｂを体腔内へ押し込むことができる。

　本実施の形態においては、挿入部４ｂの挿入状態を観測するための内視鏡挿入形状観測装置３は、制御ユニット１０と、挿入状態検出用のプローブ２１と、受信アンテナ７とモニタ５０とによって構成される。なお、図３に示すように、モニタ５０は、挿入部４ｂを被検体Ｐに挿入する術者Ｏが観察可能な位置に配置されている。内視鏡挿入形状観測装置３の制御ユニット１０は医療用トロリー９上に載置され、挿入状態検出用のプローブ２１は後述するように挿入部４ｂに挿入されている。受信アンテナ７は、ケーブル８ｃによって制御ユニット１０に接続されている。

　図４はプローブ２１の具体的な構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、プローブ２１は、挿入部４ｂ内の図示しない処置具挿通チャンネル内に挿入される。プローブ２１にはそのプローブ軸に沿って例えば所定の間隔で複数の送信コイル２４－１，２４－２，…（以下、個々を区別する必要がない場合には単に送信コイル２４という）が取り付けられている。プローブ２１を処置具挿通チャンネル内に挿通して、プローブ２１の先端或いは後端を固定することにより、挿入部４ｂの軸方向に所定の間隔で複数の送信コイル２４－１，２４－２，…が配置されることになる。

　なお、本実施の形態では、内視鏡４の処置具挿通チャンネル内にプローブ２１を挿入固定することにより、内視鏡４の挿入部４ｂ内に送信コイル２４を組み込んでいるが、直接内視鏡４の挿入部４ｂ内に送信コイル２４を組み込んだものでも良い。

　受信アンテナ７は、図示しない複数のコイルブロックを有しており、例えば、ベッド６の側方に配置される。受信アンテナ７の各コイルブロックは、それぞれのコイル面が直交するように３方向にそれぞれ巻回された例えば３個のセンスコイルによって構成されており、受信アンテナ７全体では、例えば４個のコイルブロック、即ち１２個のセンスコイルが配置される。各センスコイルはそのコイル面に直交する軸方向成分の磁界の強度に比例した信号を検出するようになっている。例えば、コイルブロックは、発生している磁界を受信して電圧信号に変換し、この電圧信号を検出結果として出力するようになっている。これらのプローブ２１及び受信アンテナ７は、制御ユニット１０によって動作状態が制御される。

　図１に示すように、制御ユニット１０には、制御部３１が設けられている。制御部３１は、例えばＣＰＵ等を用いたプロセッサによって構成することができ、図示しないメモリに記憶されたプログラムに基づいて動作するものであってもよい。制御部３１は、制御ユニット１０の全体を制御する。なお、図示しないメモリには、制御部３１の処理を記述したプログラムだけでなく後述する位置算出において用いるデータ等も記憶されている。

　制御部３１は、送信部３２を制御する。送信部３２は、例えばＦＰＧＡ等によって構成されており、制御部３１に制御されて、プローブ２１を駆動するための例えば正弦波信号を発生して出力するようになっている。なお、送信部３２は、制御部３１に制御されて、プローブ２１の各コイル２４に個別に正弦波を供給することができるようになっている。即ち、制御部３１において、プローブ２１のいずれの送信コイル２４に正弦波を供給するかを制御することができる。

　各送信コイル２４は、Ｉ／Ｆ２５（図４）を介して制御ユニット１０から高周波の正弦波がそれぞれ供給されるようになっている。各送信コイル２４は高周波正弦波が印加されることで、磁界を伴う電磁波を周囲に放射する。なお、制御ユニット１０は、適宜の時間間隔、例えば数ｍ秒間隔で、各送信コイル２４－１，２４－２，…を順次駆動することができる。また、制御ユニット１０は、各送信コイル２４－１，２４－２，…が磁界を発生するタイミングを個別に指定することもできる。

　受信アンテナ７は、センスコイルによって、送信コイル２４が発生した磁界を受信して電圧信号に変換する。受信アンテナ７はこの電圧信号を検出結果として制御ユニット１０の受信部３３に与える。受信部３３は、受信アンテナ７からの信号が与えられ、増幅処理等の所定の信号処理を施した後位置算出部３４に出力する。

　位置算出部３４は、例えばＤＳＰによって構成されており、入力されたデジタルデータに対して周波数抽出処理（フーリエ変換：ＦＦＴ）を行い、各送信コイル２４の高周波正弦波に対応する周波数成分の磁界検出情報に分離抽出し、分離した磁界検出情報の各デジタルデータからプローブ２１に設けられた各送信コイル２４の空間位置座標を算出する。位置算出部３４による位置座標の算出結果はスコープモデル生成部３５、挿入位置記憶部３８及び挿入長算出部３９に供給される。スコープモデル生成部３５は、各送信コイル２４の位置座標を連結して線状の画像を挿入形状画像として生成する。

　スコープモデル生成部３５が生成した挿入形状画像は、スコープモデル表示部３６に与えられる。スコープモデル表示部３６は、スコープモデル生成部３５によって生成された挿入形状画像をモニタ５０に表示させるための表示データを生成することができるようになっている。スコープモデル表示部３６は、入力された表示データに基づいて、モニタ５０の表示画面上に挿入形状画像を表示させる。モニタ５０は、例えば、ＬＣＤ等によって構成することができ、表示データに基づいて、送信コイル２４と受信アンテナ７との相対的な位置関係に基づく挿入形状画像を表示する。

　スコープモデル生成部３５が生成した挿入形状画像は、アンテナ７の位置を基準とした座標系（以下、計測座標系という）を用いて生成されている。スコープモデル表示部３６は、挿入形状画像をモニタ５０の表示画面上の所定の位置に表示させるための座標変換を行う。即ち、スコープモデル表示部３６は、入力された表示データに対して計測座標系を表示座標系に変換する座標変換を行う。スコープモデル表示部３６は、この座標変換により、挿入形状画像をモニタ５０の表示画面の所定の位置に所定の向き及びサイズで表示させることができる。また、挿入形状画像の表示位置、向き及びサイズは、術者の操作によって変更可能である。

　操作パネル５１は、術者等によるユーザ操作を受け付け、ユーザ操作に基づく操作信号を制御部３１に出力することができるようになっている。この操作パネル５１によって術者は挿入形状画像のサイズの変更等を指定することができるようになっている。スコープモデル表示部３６は、制御部３１からユーザ操作に基づく挿入形状画像のサイズの変更が指示されると、モニタ５０に表示する挿入形状画像のサイズを変更するようになっている。

　本実施の形態においては、制御ユニット１０には、位置算出部３４から出力された送信コイル２４の空間位置座標を記録する挿入位置記憶部３８が設けられている。挿入位置記憶部３８は、内視鏡検査の検査開始時刻を自動的に求めるために、制御部３１に制御されて、挿入部４ｂの被検体Ｐの挿入位置の情報を記憶するようになっている。また、挿入位置情報は、挿入形状画像をモニタ５０の表示画面上のいずれの位置に表示させるかを設定するための情報としても用いられる。例えば、大腸検査においては、挿入位置情報として、被検体Ｐの肛門位置の位置座標の情報が用いられる。

　被検体Ｐの挿入位置を設定するために、例えば、マーカ４１を採用する。マーカ４１は図示しない送信コイルを内蔵しており、この送信コイルには送信部３２から高周波正弦波が印加されるようになっている。マーカ４１は、送信部３２から高周波正弦波が印加されると磁界を発生する。この磁界は受信アンテナ７によって受信され、受信アンテナ７の検出結果が受信部３３を介して位置算出部３４に供給される。これにより、位置算出部３４は、計測座標系におけるマーカ４１の位置座標を取得することができる。

　術者がマーカ４１を被検体Ｐの肛門近傍に配置した状態で、制御部３１が送信部３２に対してマーカ４１に高周波正弦波を出力するように制御することで、位置算出部３４から肛門位置の位置座標を得ることができる。この位置座標が挿入位置記憶部３８に供給される。挿入位置記憶部３８は、被検体Ｐの肛門位置の位置座標を保持して、挿入長算出部３９に出力するようになっている。

　なお、マーカ４１を被検体Ｐの肛門近傍に貼り付けた場合には、制御部３１が所定のタイミングでマーカ４１に高周波正弦波を出力するように送信部３２を制御することで、挿入位置記憶部３８には、被検体Ｐの当該タイミングにおける肛門位置の位置座標（以下、肛門位置座標という）が保持されることになる。これにより、被検体Ｐの肛門位置が変化する場合でも、実際の肛門位置の情報が挿入長算出部３９に与えられる。

　本実施の形態においては、挿入長算出部３９は、位置算出部３４から各送信コイル２４の位置情報が与えられる。挿入状態検出部を構成する挿入長算出部３９は、挿入部４ｂ先頭に配置された送信コイル２４の位置座標が肛門位置座標に略一致した時点で、挿入部４ｂの肛門への挿入が開始されたものと判定する。そうすると、挿入長算出部３９は、挿入が開始されたことを示す挿入開始信号を発生して計測時間算出部４３に出力すると共に、肛門位置座標をスコープモデル表示部３６に出力する。

　スコープモデル表示部３６は、肛門位置をモニタ５０の表示画面上の所定位置（以下、表示基準位置）に一致させた状態で挿入形状画像を表示画面上に表示する。例えば、スコープモデル表示部３６は、表示画面の左右方向中央の最下端部を表示基準位置に設定し、肛門位置がこの表示基準位置に位置するように挿入形状画像を表示する。

　挿入長算出部３９は、体腔内に挿入されている挿入部４ｂの長さを算出する。各送信コイル２４のうち位置算出部３４において検出された位置座標が肛門位置座標に相当する送信コイル２４が配置されている挿入部４ｂの部分が肛門に位置することになり、当該コイル２４の位置から挿入部４ｂの先端までが、体腔内に挿入されていることになる。挿入部４ｂに挿入されている各送信コイル２４の挿入部４ｂ先端からの位置は既知であり、挿入長算出部３９は、肛門位置に位置するコイル２４の位置から挿入部４ｂの先端までの長さを挿入長として算出する。挿入長算出部３９は、算出した挿入長の情報を部位到達判定部４２に出力するようになっている。

　部位到達判定部４２は、制御部３１に制御されて、挿入長算出部３９において算出された挿入長が所定の長さ範囲の場合に、目標部位に到達したものと判定し、部位到達信号を発生して計測時間算出部４３に出力するようになっている。

　なお、挿入長算出部３９は、挿入部４ｂが目標部位に到達している状態における挿入長が、挿入部４ｂの抜去により小さくなり始めると、観察（抜去）が開始されたものと判定して、抜去開始信号を発生して計測時間算出部４３に出力するようになっていてもよい。

　また、挿入長算出部３９は、挿入部４ｂが体腔内に挿入された状態で挿入部４ｂの先頭に配置された送信コイル２４の位置座標が肛門位置座標に略一致すると、抜去が終了したことを示す抜去終了信号を発生して計測時間算出部４３に出力するようになっていてもよい。

　図５及び図６は部位到達判定部４２の目標部位到達の判定方法を説明するための説明図である。図５は内視鏡挿入部４ｂ内の送信コイル２４の配置の一例を示すものであり、図６は大腸に挿入された挿入部４ｂ内の各送信コイル２４の位置の一例を示すものである。

　図５では丸印によって挿入部４ｂにおける送信コイル２４の配置位置を示しており、図５の例では１９個の送信コイル２４－１～２４－１９が配置されていることを示している。内視鏡挿入部４ｂ内に配置された送信コイル２４－１～２４－１９は、各配置位置が既知である。

　図６は挿入部４ｂを大腸５２内に挿入し、挿入部４ｂの先端が盲腸５２ａに到達した場合における各送信コイル２４－１～２４－１８の位置を示している。図６の例では、挿入部４ｂ先頭の送信コイル２４－１が盲腸５２ａに到達した状態では、肛門位置に１８番目の送信コイル２４－１８が位置することを示している。すなわち、図６の例では、挿入長算出部３９において、送信コイル２４－１から送信コイル２４－１８に相当する長さが挿入長として検出された場合には、挿入部４ｂの先頭は盲腸５２ａに到達しているものと判定することができる。

　部位到達判定部４２は、挿入長算出部３９によって算出された挿入長が、挿入位置から目標部位までの長さとして設定されている長さ（以下、目標部位設定長という）に到達しているか否かを判定する。例えば、大腸検査においては、部位到達判定部４２は、算出された挿入長が挿入位置から盲腸までの長さとして設定されている長さ（以下、盲腸到達設定長という）に到達しているか否かを判定する。部位到達判定部４２は、挿入長が目標部位設定長に到達すると、挿入部４ｂの先頭が目標部位に到達しているものと判定して、部位到達信号を計測時間算出部４３に出力するようになっている。例えば、大腸検査においては、部位到達判定部４２は、挿入長が盲腸到達設定長に到達した場合に、部位到達信号を出力する。

　計測時間算出部４３は、制御部３１に制御されて、挿入開始信号の入力から部位到達信号の入力までの時間を、挿入手技に要する時間として求め、その情報をスコープモデル表示部３６に出力するようになっている。また、計測時間算出部４３は、部位到達信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間を、観察（抜去）手技に要する時間として求め、その情報をスコープモデル表示部３６に出力するようになっていてもよい。

　スコープモデル表示部３６は、モニタ５０の表示画面上に、挿入形状画像と盲腸到達時間や観察（抜去）時間等の各手技に要する時間を示す表示とを含む挿入状態表示画像を表示することができるようになっている。

　なお、制御ユニット１０には形状検出部３７も設けられている。形状検出部３７は、スコープモデル生成部３５からの挿入形状画像に基づいて、挿入部４ｂの体腔内における所定の形状を検出することができるようになっている。例えば、形状検出部３７にループ形状やステッキ形状を示す形状パターンを記憶させておき、挿入形状画像がその形状パターンを形成しているか否かを判定することで、挿入部４ｂの形状が直線状、ステッキ状、ループ形状等のいずれの形状になっているかを検出することができる。形状検出部３７は検出した挿入形状の情報をスコープモデル表示部３６に出力するようになっている。

　スコープモデル表示部３６は、形状検出部３７からの情報についても、モニタ５０の表示画面上に表示することができるようになっている。例えば、スコープモデル表示部３６は、挿入形状がループ形状である場合には、挿入形状がループ形状になっていることを示す警告表示を表示画面上に表示させることができる。

　なお、上記説明では、マーカ４１を用いて被検体Ｐの肛門位置を求めたが、被検体Ｐのベッド６に横たわる位置がおおよそ決まっている場合等においては、被検体Ｐの肛門位置は、アンテナ７の位置を基準に既知の位置であるものと考えてもよく、この場合には、予め設定されている所定の肛門位置座標を挿入位置記憶部３８に記憶させておくようにしてもよい。

　次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図７～図１０Ｃを参照して説明する。図７は盲腸到達時間及び観察時間を説明するための説明図である。なお、図７中の丸印は各送信コイルの位置を示している。図８及び図９は第１の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートであり、図８は盲腸到達時間を求めるためのフローを示し、図９は観察時間を求めるためのフローを示している。図１０Ａ～図１０Ｃはモニタ５０の表示画面に表示される挿入状態表示画像を示す説明図である。

　図７は縦方向に時間の経過を示している。挿入部４ｂ先端に設けた送信コイル２４－１が肛門位置に到達した時刻から時間の計測が開始される。この計測開始の時刻から挿入部４ｂ先端に設けた送信コイル２４－１が盲腸に到達した時刻までの計測時間（挿入時間）が盲腸到達時間となる。更に、この盲腸から挿入部４ｂを肛門側へ引き抜き、挿入部４ｂ先端に設けた送信コイル２４－１が肛門位置に到達した時刻までの計測時間（抜去時間）が観察時間となる。

　いま、図３に示すように、術者は、検査用のベッド６上に側臥位で横たわる被検体Ｐの肛門から大腸内に挿入部４ｂを挿入するものとする。挿入部４ｂの挿入に先立って、被検体Ｐの肛門近傍にマーカ４１を配置して肛門位置座標を求める。

　制御部３１は、送信部３２を制御して、マーカ４１に高周波正弦波を印加させる。これにより、マーカ４１は磁界を伴う電磁波を発生し、この磁界は受信アンテナ７の各コイルブロックにおいて受信される。こうして、磁界強度に応じた検出結果が受信アンテナ７から制御ユニット１０の受信部３３を介して位置算出部３４に取り込まれる。

　位置算出部３４は、マーカ４１の発生磁界に基づく検出結果から、公知の位置推定アルゴリズムに従って、マーカ４１の計測座標系における肛門位置座標を取得する。この肛門位置座標は挿入位置記憶部３８に与えられて保持される。

　挿入手技に際して、内視鏡挿入形状観測装置３は、所定の時間間隔で、挿入部４ｂに内蔵されたプローブ２１の複数個の送信コイル２４の３次元位置座標を求める。即ち、制御ユニット１０の制御部３１は、送信部３２を制御して、プローブ２１の送信コイル２４－１，２４－２，…に対して、それぞれ所定のタイミングで高周波信号を供給させる。高周波信号が供給された送信コイル２４－１，２４－２，…は、磁界を伴う電磁波を発生する。この磁界は、受信アンテナ７の各コイルブロックにおいて受信され、磁界強度に応じた検出結果が制御ユニット１０の受信部３３を介して位置算出部３４に取り込まれる。

　位置算出部３４は、制御部３１から各送信コイル２４－１，２４－２，…の駆動タイミングの情報が与えられており、各送信コイル２４－１，２４－２，…毎にコイルブロックの検出結果から、公知の位置推定アルゴリズムに従って、各送信コイル２４－１，２４－２，…の空間位置座標を求める。

　この位置座標はスコープモデル生成部３５に供給され、スコープモデル生成部３５は、位置座標に基づいて挿入形状画像を生成する。プローブ２１は挿入部４ｂの処置具挿通チャンネルに挿入されており、各送信コイル２４は挿入部４ｂの形状に沿って所定間隔の既知の位置に配置される。即ち、各送信コイル２４の位置は挿入部４ｂの離散的な位置を示している。スコープモデル生成部３５は、この離散的な位置を補間することで、挿入部４ｂの概略形状に対応する挿入形状画像を生成する。なお、この挿入形状画像は、計測座標系において求められたものである。

　スコープモデル生成部３５は、生成した挿入形状画像をスコープモデル表示部３６に与える。スコープモデル表示部３６は、スコープモデル生成部３５からの挿入形状画像について、計測座標系から表示座標系への座標変換を行って、モニタ５０の表示画面５０ｂ上に挿入形状画像を表示する。

　位置算出部３４からの位置座標は挿入長算出部３９にも与えられる。挿入長算出部３９は、挿入位置情報として肛門位置座標の情報が与えられており、肛門位置から大腸に挿入された挿入部４ｂの長さ（挿入長）の算出を開始する。

　図８のステップＳ１において、挿入長算出部３９は、肛門位置を挿入長＝０に設定する。計測時間算出部４３は、ステップＳ２において、盲腸到達時間を０に初期化する。次に、挿入長算出部３９は、ステップＳ３において、算出している挿入長が０よりも大きくなったか否か、即ち、挿入部４ｂの先端が肛門に挿入されたか否かを判定する。挿入長算出部３９は、挿入が開始されると、挿入開始信号を計測時間算出部４３に出力する。これにより、計測時間算出部４３は、盲腸到達時間の計測を開始する（ステップＳ４）。なお、挿入長算出部３９は、挿入部４ｂの先端が肛門に到達したこと（挿入長＝０）を検出して、挿入開始信号を発生してもよい。

　挿入長算出部３９は、ステップＳ５において、算出した挿入長を計測時間算出部４３に出力する。計測時間算出部４３は、算出された挿入長が盲腸到達設定長に到達したか否かを判定する（ステップＳ６）。到達していない場合には、計測時間算出部４３は、ステップＳ５に処理を戻して挿入長を取込み、挿入長が盲腸到達設定長に到達したか否かの判定を繰り返す。

　挿入長が盲腸到達設定長に到達すると、部位到達判定部４２は、ステップＳ７において、部位到達信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。計測時間算出部４３は、挿入開始信号の入力から部位到達信号の入力までの時間を盲腸到達時間として算出する（ステップＳ８）。計測時間算出部４３は、算出結果の盲腸到達時間の情報をスコープモデル表示部３６に出力する。これにより、スコープモデル表示部３６は、モニタ５０の表示画面上に、挿入形状画像と盲腸到達時間の表示とを含む挿入状態表示画像を表示させる。

　図１０Ａはこの場合において表示画面５０ｂに表示される挿入状態表示画像６０ａを示している。挿入状態表示画像６０ａ中には、挿入形状画像６１ａが表示されている。なお、図１０Ａの挿入状態表示画像６０ａは、肛門位置に相当する挿入形状画像６１ａの画像部分を表示画面５０ｂの最下端の位置に合わせたものである。

　挿入状態表示画像６０ａ中には、現在の挿入長がＸｃｍであることが示す挿入長表示６２がされている。また、挿入状態表示画像６０ａ中には、盲腸到達時間を表す挿入時間表示６３ａ及び観察時間表示６３ｂを含む手技に要する時間表示６３が表示されている。図１０Ａの例では、盲腸到達時間がＸＸ時間ＸＸ分ＸＸ秒であったことが示されている。

　次に、術者Ｏは大腸５２から挿入部４ｂを抜きながら、大腸５２の各部の観察を行う。この場合には、図９のステップＳ１１において、挿入長算出部３９は、観察開始時点の状態、即ち、挿入部４ｂの先端が盲腸５２ａに到達している状態における挿入長を、盲腸到達時の挿入長＝Ｘとして図示しないメモリに設定する。また、計測時間算出部４３は、ステップＳ１２において、観察時間を０に初期化する。

　次に、挿入長算出部３９は、ステップＳ１３において、算出している挿入長がＸよりも小さくなったか否か、即ち、挿入部４ｂの先端が盲腸から引き抜き始められたか否かを判定する。挿入長算出部３９は、抜去が開始されると、抜去開始信号を計測時間算出部４３に出力する。これにより、計測時間算出部４３は、観察時間の計測を開始する（ステップＳ１４）。なお、挿入長算出部３９は、挿入部４ｂの先端が盲腸に到達した（挿入長＝Ｘ）時点において、部位到達信号及び抜去開始信号を発生してもよい。

　挿入長算出部３９は、ステップＳ１５において、算出した挿入長を計測時間算出部４３に出力する。計測時間算出部４３は、算出された挿入長が０以下になったか否かを判定する（ステップＳ１６）。挿入長が０以下になっていない場合には、計測時間算出部４３は、ステップＳ１５に処理を戻して挿入長を取込み、挿入長が０以下になったか否かの判定を繰り返す。

　図１０Ｂはこの時点において表示画面５０ｂに表示される挿入状態表示画像６０ｂを示している。挿入状態表示画像６０ｂ中には、挿入形状画像６１ｂが表示されている。また、挿入状態表示画像６０ｂ中には、現在の挿入長がＹｃｍであることが示す挿入長表示６２、盲腸到達時間がＸＸ時間ＸＸ分ＸＸ秒であることを示す挿入時間表示６３ａも表示されている。

　挿入長が０以下になると、部位到達判定部４２は、ステップＳ１７において、抜去終了信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。計測時間算出部４３は、抜去開始信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間を観察時間として算出する（ステップＳ１８）。計測時間算出部４３は、算出結果の観察時間の情報をスコープモデル表示部３６に出力する。これにより、スコープモデル表示部３６は、モニタ５０の表示画面５０ｂ上に、挿入形状画像及び盲腸到達時間の表示と共に観察時間の表示を含む挿入状態表示画像を表示させる。

　図１０Ｃはこの時点において表示画面５０ｂに表示される挿入状態表示画像６０ｃを示している。挿入状態表示画像６０ｃ中には、挿入部４ｂの先頭位置が肛門から抜去される状態であることを示す挿入形状画像６１ｃが表示されている。また、挿入状態表示画像６０ｃ中には、現在の挿入長が０ｃｍであることが示す挿入長表示６２、盲腸到達時間がＸＸ時間ＸＸ分ＸＸ秒であることを示す挿入時間表示６３ａ及びが観察時間がＹＹ時間ＹＹ分ＹＹ秒であることを示す観察時間表示６３ｂが表示されている。

　このように本実施の形態においては、例えば、挿入手技に要する挿入時間や観察（抜去）手技に要する観察時間等を、挿入部の挿入状態である挿入長に基づいて自動的に計測して表示することができる。人為的に計測する必要がないことから、確実で且つ正確に各手技に要する時間の計測が可能である。また、各手技に要する時間を挿入形状画像と共に表示することができるので、術者や指導医等において、挿入状態の進捗状況の把握が容易となる。

　なお、上記実施の形態においては、目標部位として盲腸を設定し、盲腸到達時間及び観察時間を算出する例について説明したが、Ｓ状結腸に到達するまでの時間、Ｓ状結腸を通過する時間等についても算出して、これらの時間表示を表示しても良いことは明らかである。

（第２の実施の形態）
　図１１は本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図１１において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第１の実施の形態においては、挿入部の挿入長に基づいて、挿入部先端が目標部位に到達したか否かの判定を行う例を示した。これに対し、本実施の形態は、被検体の目標部位に相当する体外の位置に取り付けたマーカを利用することで、目標部位に到達したか否かの判定を行うものである。以下、目標部位が盲腸である大腸検査を例に説明するが、被検体のいずれの部位を目標部位に設定してもよい。

　本実施の形態における制御ユニット７５は、挿入長算出部３９及び部位到達判定部４２にそれぞれ代えて、マーク位置記憶部７６及び部位到達判定部７７を採用した点が図１の制御ユニット１０と異なる。また、本実施の形態においてはマーカ４５を採用する。

　マーカ４５は、マーカ４１と同様の構成であり、図示しない送信コイルを内蔵しており、この送信コイルには送信部３２から高周波正弦波が印加されるようになっている。マーカ４５は、送信部３２から高周波正弦波が印加されると磁界を発生する。この磁界は受信アンテナ７によって受信され、受信アンテナ７の検出結果が受信部３３を介して位置算出部３４に供給される。これにより、位置算出部３４は、計測座標系におけるマーカ４５の空間位置座標を取得することができる。

　術者は、被検体Ｐにおける盲腸の位置を体外から推定し、その位置にマーカ４５を例えば貼りつけて固定する。盲腸の位置と推定する方法として、例えば、マックバーニーの圧痛点などがある。マックバーニーの圧痛点は、右下腹部にあり、右上前腸骨棘とへそ（臍）を結ぶ線を3等分し、右から3分の1にある点である。盲腸炎などの診断の際、体外から盲腸の位置を推定する方法として、広く知られた方法であり、触診訓練用装置にもその方法が使用されている。この状態で、制御部３１が送信部３２に対してマーカ４５に高周波正弦波を出力するように制御することで、位置算出部３４からマックバーニーの圧痛点の位置座標、即ち、盲腸近傍位置の位置座標を得ることができる。位置算出部３４は、この位置座標をマーク位置記憶部７６に供給する。マーク位置記憶部７６は、マックバーニーの圧痛点の位置座標を設定された盲腸の位置座標（以下、盲腸設定位置座標という）として記憶すると共に、部位到達判定部７７に供給するようになっている。

　部位到達判定部７７には、挿入位置記憶部３８から肛門位置座標の情報も与えられる。部位到達判定部７７は、位置算出部３４からの位置情報が与えられて、挿入部４ｂの先端近傍の送信コイル２４－１の位置座標と肛門位置座標とが略一致すると、挿入開始信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。なお、挿入位置記憶部３８からの肛門位置座標の情報は、挿入形状画像の表示位置を規定するためにスコープモデル表示部３６にも与えられる。

　部位到達判定部７７は、挿入部４ｂの先端近傍の送信コイル２４－１の位置座標と盲腸設定位置座標とを結ぶ距離が、任意に設定された距離（例えば、触診で標準的な体型の体表面から盲腸までの数ｃｍの圧迫距離など）よりも近づいたことを検出すると、部位到達信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。また、部位到達判定部７７は、挿入部４ｂの先端近傍の送信コイル２４－１の位置座標が盲腸設定位置座標から離間し始めると、抜去開始信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。また、部位到達判定部７７は、抜去開始後に挿入部４ｂの先端近傍の送信コイル２４－１の位置座標が肛門位置座標に略一致すると、抜去終了信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。

　次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図１２の説明図を参照して説明する。図１２は大腸検査の各状態７０ａ～７０ｇにおける挿入部４ｂ中の送信コイルの位置を黒丸又は白丸によって示している。

　本実施の形態においても、挿入部４ｂの挿入に先立って、マーカ４１を用いて肛門位置座標を求めて挿入位置記憶部３８に記憶させる。また、マーカ４５を用いて、盲腸設定位置座標をマーク位置記憶部７６に記憶させる。

　図１２は被検体Ｐの外形７１に対するマーカ４５の位置を黒四角にて示している。図１２の黒四角に示すマーカ４５の位置近傍に盲腸が存在する。状態７０ａは、挿入部４ｂを被検体Ｐに挿入する前の状態である。術者Ｏは、被検体Ｐの肛門から大腸内に挿入部４ｂを挿入する。本実施の形態においても、大腸検査時には、各送信コイル２４の位置座標が位置算出部３４において求められる。

　位置算出部３４からの位置座標は部位到達判定部７７に供給される。部位到達判定部７７には、挿入位置情報として肛門位置座標の情報が与えられており、挿入部４ｂが肛門から挿入されることを検出して、挿入開始信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。

　図１２の状態７０ｂはこのタイミングにおけるコイル２４－１の位置を示している。挿入部４ｂの先頭に設けたコイル２４－１が肛門の位置を通過又は到達することで、部位到達判定部７７は挿入開始信号を発生する。なお、図１２における破線は、患者Ｐがベッド６の長手方向に平行に寝ているものとした場合における肛門位置を含む平面であって、ベッド６の長手方向に直交する平面（以下、挿入位置平面という）を示している。通常検査時には、患者は仰臥位と側臥位とで向きを変えるだけで、肛門位置は検査開始時に検出した肛門位置を含む挿入位置平面内に位置するものと考えられる。図１２の破線に示す挿入位置平面を通過又は到達することで、部位到達判定部７７は挿入開始信号又は抜去終了信号を発生することになる。

　挿入部４ｂが大腸内に挿入されて、挿入部４ｂの先端に設けた送信コイル２４－１がマーカ４５近傍の盲腸の位置に到達するものとする。図１２の状態７０ｃはこの場合の各コイル位置を示している。先頭のコイル２４－１はマーカ４５の位置近傍に位置する。部位到達判定部７７には、マーク位置記憶部７６から盲腸設定位置座標が与えられており、コイル２４－１がマーカ４５の近傍位置に到達することを検出すると、部位到達信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。

　計測時間算出部４３は、挿入開始信号の入力から部位到達信号の入力までの時間を盲腸到達時間（挿入時間）として求めて、スコープモデル表示部３６に出力する。これにより、スコープモデル表示部３６は、例えば図１０Ａに示す挿入形状画像６１ａ及び挿入時間表示６３ａを含む挿入状態表示画像６０ａをモニタ５０の表示画面５０ｂ上に表示することができる。

　次に、術者Ｏは大腸５２から挿入部４ｂを抜きながら、大腸５２の各部の観察を行う。挿入部４ｂが抜去されることによって、例えば先頭のコイル２４－１が、図１２の状態７０ｄに示すように、マーカ４５の位置近傍から離間した位置に移動するものとする。部位到達判定部７７は、コイル２４－１が盲腸設定位置座標から離れることを検出すると、抜去開始信号を計測時間算出部４３に出力する。これにより、計測時間算出部４３は、観察時間の計測を開始する。

　図１２の状態７０ｅ，７０ｆは、観察時における各送信コイル２４の位置を示している。挿入時及び抜去時のいずれにおいても、挿入部４ｂは挿入方向又は抜去方向の両方に移動することがあり、また、大腸の形状も、挿入、抜去の仕方によって変化する。状態７０ｅ，７０ｆは観察時におけるこのような各コイル２４の位置の変化を示している。

　図１２の状態７０ｇは、挿入部４ｂの先端の送信コイル２４－１が肛門から出たことを示している。部位到達判定部４２は、送信コイル２４－１が肛門位置座標を通過することを検出すると、抜去終了信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。計測時間算出部４３は、抜去開始信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間を観察時間として算出する。計測時間算出部４３は、算出結果の観察時間の情報をスコープモデル表示部３６に出力する。これにより、スコープモデル表示部３６は、モニタ５０の表示画面上に、挿入形状画像及び盲腸到達時間の表示と共に観察時間の表示を含む挿入状態表示画像を表示させる。

　このように本実施の形態においては、挿入部の挿入状態を、目標部位を指定するマーカ位置との比較によって判定し、判定結果を用いて挿入時間や観察（抜去）手技に要する観察時間等を自動的に計測して表示することができる。このように、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

（第３の実施の形態）
　図１３は本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。図１３において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第１の実施の形態においては、挿入部の目標部位への到達の判定を挿入長に基づいて行った。これに対し、本実施の形態は挿入部の挿入形状に基づいて、目標部位への到達を判定するものである。

　本実施の形態における制御ユニット８０は、部位到達判定部４２に代えて部位到達判定部８１を採用した点が図１の制御ユニット１０と異なる。部位到達判定部８１には、挿入位置記憶部３８からの挿入位置情報及び位置算出部３４からの位置情報が与えられると共に、形状検出部３７から挿入形状の情報が与えられる。形状検出部３７は、例えば、挿入部４ｂの挿入形状が直線形状であることや、挿入部４ｂが目標部位に到達した場合における挿入形状を検出して、挿入形状の情報を出力する。

　部位到達判定部８１は、挿入位置情報と挿入部４ｂの先頭位置の送信コイル２４－１の位置情報によって、挿入部４ｂが挿入位置に到達した場合における挿入形状が、例えば直線形状等の挿入時の形状（以下、挿入時設定形状という）になったと判定した場合には、挿入開始信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。また、部位到達判定部８１は、挿入部４ｂの挿入形状が、挿入部４ｂの先端が目標部位に到達した場合の挿入形状（以下、部位到達設定形状という）であると判定した場合には、部位到達信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。

　例えば、部位到達判定部８１は、部位到達設定形状に関する情報を図示しないメモリから読み出して、挿入形状から検出された曲部の数や各曲部における曲率等とを比較することで、目標部位に到達したか否かを判定するようになっていてもよい。

　部位到達判定部８１は、挿入部４ｂの挿入形状が、部位到達設定形状から変化し始めると、抜去開始信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。また、部位到達判定部８１は、挿入位置情報と挿入部４ｂの先頭位置の送信コイル２４－１の位置情報によって、挿入部４ｂが挿入位置に到達した場合における挿入形状が、例えば直線形状等の抜去終了時の形状（以下、抜去時設定形状という）になったと判定した場合には、抜去終了信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。

　次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図１４乃至図１６を参照して説明する。図１４は盲腸到達時間の計測のためのフローチャートであり、図１５は観察時間の計測のためのフローチャートである。図１６は挿入形状の判定に基づく盲腸到達時間及び観察時間の求め方を説明するための説明図である。なお、図１６中の丸印は各送信コイルの位置を示している。

　図１４のステップＳ２１において、挿入位置記憶部３８には、肛門位置情報が登録される。計測時間算出部４３は、ステップＳ２２において、盲腸到達時間を０に初期化する。本実施の形態においても、位置算出部３４は、制御部３１から各送信コイル２４－１，２４－２，…の駆動タイミングの情報が与えられており、各送信コイル２４－１，２４－２，…毎にコイルブロックの検出結果から、公知の位置推定アルゴリズムに従って、各送信コイル２４－１，２４－２，…の３次元位置座標を求める。この位置座標はスコープモデル生成部３５に供給され、スコープモデル生成部３５は、位置座標に基づいて挿入形状画像を生成する。形状検出部３７は、挿入形状画像の各種挿入形状を検出して、挿入形状の情報を部位到達判定部８１に出力する。

　部位到達判定部８１は、ステップＳ２３において、挿入部４ｂの先端が肛門位置に到達して挿入部４ｂの先端が肛門に挿入され、挿入部４ｂの挿入形状が挿入時設定形状になったか否かを判定し、この状態になるまで判定を続ける。図１６の左欄の最上段は、破線にて示す挿入位置平面に挿入部４ｂの先端が到達したことを示している。図１６の中欄の最上段は、挿入部４ｂ先端の送信コイル２４－１が挿入位置平面を通過し、挿入形状が直線形上であることを示している。この状態において部位到達判定部８１は、挿入が開始されたものと判定して、挿入開始信号を計測時間算出部４３に出力する。これにより、計測時間算出部４３は、盲腸到達時間の計測を開始する（ステップＳ２４）。

　形状検出部３７は、挿入形状の検出結果を部位到達判定部８１に出力する（ステップＳ２５）。部位到達判定部８１は、ステップＳ２６において、検出された挿入形状が盲腸到達時の部位到達設定形状である盲腸到達設定形状になったか否かを判定する（ステップＳ２６）。ＮＯ判定の場合には、部位到達判定部８１は、ステップＳ２５に処理を戻して挿入形状の情報を取込み、挿入形状が盲腸到達設定形状になったか否かの判定を繰り返す。

　図１６の左欄の中段は、挿入部４ｂの先端が盲腸５２ａに到達したことを示している。形状検出部３７は、図１６の中欄の中段に太線にて示す形状を検出する。部位到達判定部８１は、この太線の形状と盲腸到達設定形状との類似判定、例えば、曲部の数や各曲部の曲率等の値の比較によって、挿入部４ｂの先端が盲腸５２ａに到達したことを判定する。

　挿入形状が盲腸到達設定形状になると、部位到達判定部８１は、ステップＳ２７において、部位到達信号を発生して計測時間算出部４３に出力する。計測時間算出部４３は、挿入開始信号の入力から部位到達信号の入力までの時間を盲腸到達時間として算出する（ステップＳ２８）。計測時間算出部４３は、算出結果の盲腸到達時間の情報をスコープモデル表示部３６に出力する。これにより、スコープモデル表示部３６は、モニタ５０の表示画面上に、挿入形状画像と盲腸到達時間の表示とを含む挿入状態表示画像を表示させる。

　次に、術者Ｏは大腸５２から挿入部４ｂを抜きながら、大腸５２の各部の観察を行う。この場合には、図１５のステップＳ３１において、部位到達判定部８１は、観察開始時点の状態、即ち、挿入部４ｂの先端が盲腸５２ａに到達している状態における挿入形状が盲腸到達設定形状であるものとして図示しないメモリに設定記憶させる。また、計測時間算出部４３は、ステップＳ３２において、観察時間を０に初期化する。

　次に、部位到達判定部８１は、ステップＳ３３において、形状検出部３７によって検出される挿入形状が盲腸到達設定形状から変化したか否か、即ち、挿入部４ｂの先端が盲腸から引き抜き始められたか否かを判定する。部位到達判定部８１は、抜去が開始されると、抜去開始信号を計測時間算出部４３に出力する。これにより、計測時間算出部４３は、観察時間の計測を開始する（ステップＳ３４）。

　形状検出部３７は、ステップＳ３５において、検出した挿入形状の情報を部位到達判定部８１に出力する。部位到達判定部８１は、挿入部４ｂの先端が肛門位置に到達し、検出された挿入形状が抜去時設定形状になったか否かを判定する（ステップＳ３６）。図１６の左欄の最下段は、破線にて示す挿入位置平面に挿入部４ｂの先端が到達したことを示している。図１６の中欄の最下段は、挿入部４ｂ先端の送信コイル２４－１が挿入位置平面を通過し、挿入形状が直線形上であることを示している。この状態において部位到達判定部８１は、抜去が終了したものと判定して、抜去終了信号を計測時間算出部４３に出力する（ステップＳ３７）。これにより、計測時間算出部４３は、抜去開始信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間を観察時間として算出する（ステップＳ３８）。

　他の作用は第１の実施の形態と同様である。

　このように本実施の形態においては、挿入部の挿入状態を、挿入部の挿入形状の検出結果によって判定し、判定結果を用いて挿入時間や観察（抜去）手技に要する観察時間等を自動的に計測して表示することができる。このように、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　なお、上記第１及び第３の実施の形態を組み合わせて、挿入長と挿入形状から目標部位への到達を判定してもよい。

（第４の実施の形態）
　図１７は本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。図１７において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第１の実施の形態においては、挿入部の抜去の開始から抜去の終了までの時間を観察時間とした。しかし、実際の大腸検査では、挿入部を抜去しながら治療等を施す場合があり、第１の実施の形態で求めた観察時間は実際に観察を行った時間と異なることがある。そこで、本実施の形態は、実際に観察を行った時間を自動的に計測可能にするものである。

　本実施の形態における制御ユニット９０は、先端停止検出部９１を採用すると共に、計測時間算出部４３に代えて計測時間算出部９２を採用した点が図１の制御ユニット１０と異なる。先端停止検出部９１には、位置算出部３４から各送信コイル２４の３次元位置情報が与えられる。先端停止検出部９１は、挿入部４ｂの先端近傍の送信コイル２４－１の位置が停止しているか否かを判定し、停止している場合には停止していることを示す停止信号を発生して計測時間算出部９２に出力する。計測時間算出部９２は、停止信号が発生している時間、即ち、挿入部４ｂが停止している時間が所定の閾値よりも長い場合には、この閾値よりも長い時間は治療等の処置が行われている時間であるものと判定して、当該時間を示す情報を図示しないメモリに記憶させる。なお、計測時間算出部９２は、停止信号の入力毎に、閾値よりも長く停止したと判定された各時間を累積して、停止時間としてメモリに記憶させるようになっている。

　計測時間算出部９２は、部位到達判定部４２からの抜去開始信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間（計測時間）から停止時間を減算することで、観察時間を求めるようになっている。計測時間算出部９２は、求めた観察時間の情報をスコープモデル表示部３６に出力する。

　次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図１２及び図１８を参照して説明する。図１８は観察時間の計測のためのフローチャートである。図１８において図９と同一の手順には同一符号を付して説明を省略する。

　本実施の形態においては、部位到達判定部４２が、挿入長算出部３９からの挿入長の情報に基づいて、挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号を出力する点は、第１の実施の形態と同様である。また、計測時間算出部９２における挿入時間の求め方についても、第１の実施の形態と同様である。

　本実施の形態においては、観察時間の計測のために、図１８のステップＳ１１～ステップＳ１５の手順が実行される。次に、図１８のステップＳ４１において、先端停止検出部９１は、挿入部４ｂの先端近傍の送信コイル２４－１の位置が停止したか否かを判定する。挿入部が停止していない場合には、ステップＳ４からステップＳ１６に処理が移行して、部位到達判定部４２は、挿入部４ｂが肛門に到達したか否かを判定する。挿入部４ｂの先端が肛門から引き抜かれると、ステップＳ１６からステップＳ１７に処理が移行して、部位到達判定部４２は、抜去終了信号を計測時間算出部９２に出力する。

　先端停止検出部９１は、抜去の開始から抜去の終了までの間に、挿入部４ｂの先端が停止していることを検出すると、ステップＳ４１からステップＳ４２に移行して、停止信号を発生して計測時間算出部９２に与える。計測時間算出部９２は、停止信号の発生によって時間の計測を開始する。計測時間算出部９２は、ステップＳ４３において、停止信号の入力が停止しているか否かを判定する。計測時間算出部９２は、停止信号の入力が停止すると、処理をステップＳ４３からステップＳ４４に移行して、時間の計測を停止する。

　計測時間算出部９２は、停止信号が入力されている時間（停止計測時間）が所定の閾値よりも長いか否かを判定する（ステップＳ４５）。停止計測時間が所定の閾値以下である場合には、処理はステップＳ１５に戻る。停止計測時間が所定の閾値よりも長い場合には、計測時間算出部９２は、ステップＳ４６において、停止計測時間を停止時間としてメモリに累積して記憶させる。これにより、挿入部４ｂが所定の閾値時間よりも長い時間停止した場合には、この時間の総和の時間が停止時間としてメモリに記憶される。

　計測時間算出部９２は、ステップＳ１７において抜去信号が入力されると、抜去の計測時間から停止時間を減算して観察時間を求める（ステップＳ４７）。計測時間算出部９２は、ステップＳ４７において求めた観察時間の情報をスコープモデル表示部３６に出力する（ステップＳ４８）。

　他の作用は第１の実施の形態と同様である。

　このように本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の効果が得られると共に、抜去手技において計測している時間から停止時間を引いた時間を観察時間として求めており、治療等に要する時間を考慮した正しい観察時間を自動的に求めることができる。

（第５の実施の形態）
　図１９は本発明の第５の実施の形態を示すブロック図である。図１９において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第１の実施の形態においては、挿入部の挿入長に基づいて、挿入部先端が目標部位に到達したか否かの判定を行い、判定結果に基づいて挿入時間を測定する例を説明した。本実施の形態は、術者の操作によって目標部位への到達を指示する外部機器においても、正しく各手技に要する時間を計測して表示可能にしたものである。

　本実施の形態における制御ユニット１００は、部位到達制御部１０２を採用すると共に、部位到達判定部４２に代えて部位到達判定部１０１を採用した点が図１の制御ユニット１０と異なる。部位到達判定部１０１は、図１の部位到達判定部４２と同様に、挿入長の算出結果に基づいて、挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号を発生することができるようになっている。部位到達制御部１０２は、術者の操作に基づいて目標部位に到達したことを示す外部部位到達信号を発生するものである。

　例えば、ビデオプロセッサ１２においては、術者の操作によって、各手技に要する時間を計測可能な時間計測回路が設けられることがある。例えば、術者は、モニタ５の表示画面５ａ上に表示された内視鏡画像５ｂを参照することで、目標部位である例えば盲腸に挿入部４ｂが到達したことを確認する。この場合には、術者が盲腸の内視鏡画像を撮影するためのレリーズ操作を行うことで、ビデオプロセッサ１２内の時間計測回路に盲腸到達を通知する。これにより、時間計測回路において、盲腸到達時間等を求めて、表示画面５ａ上に盲腸到達時間を表示させることが可能である。

　部位到達制御部１０２は、このようなレリーズ操作による信号が与えられると、外部部位到達信号を発生して部位到達判定部１０１に出力するようになっている。なお、部位到達制御部１０２は、レリーズ信号によって外部部位到達信号を発生する例を説明したが、ビデオプロセッサ１２や操作部４ａの各操作部の操作又は操作パネル５１の操作等に基づいて外部部位到達信号を発生するようになっていてもよい。

　しかしながら、このような術者の操作では操作ミスが発生することがあり、目標部位到達のタイミング以外のタイミングでレリーズ操作が行われたり、術者の誤判断により目標部位以外の部位に到達した場合にレリーズ操作が行われることがあり、正確な時間が計測できないことがあった。

　そこで、本実施の形態においては、部位到達判定部１０１は、挿入長の算出結果に基づいて目標部位に到達したと判定するタイミング以外のタイミングにおいて、部位到達制御部１０２から外部部位到達信号が入力されると、当該外部部位到達信号を発生させる元となった操作時には目標部位に到達していないか又は目標部位を通り過ぎていることを示す警告信号を部位到達制御部１０２に出力するようになっている。

　部位到達制御部１０２は、警告信号が与えられると、当該警告信号をビデオプロセッサ１２に送信して、時間計測回路の時間計測を再開させるようになっている。また、部位到達制御部１０２には、計測時間算出部４３が算出した各手技に要する時間の情報が与えられる。部位到達制御部１０２は、計測時間算出部４３の算出結果をビデオプロセッサ１２に送信して、時間計測回路の時間計測を計測時間算出部４３の算出結果によって強制的に変更させるように制御するようにしてもよい。

　更に、部位到達制御部１０２は、警告信号が与えられた場合には、モニタ５の表示画面５ａやモニタ５０の表示画面５０ｂ上に、術者の操作時には目標部位に到達していないか又は目標部位を通り過ぎていることを示す警告表示を表示させるようになっていてもよい。

　次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図２０を参照して説明する。図２０はモニタ５の表示画面の表示例を示す説明図である。

　本実施の形態においては、部位到達判定部１０１が、挿入長算出部３９からの挿入長の情報に基づいて、挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号を出力する点は、第１の実施の形態と同様である。

　本実施の形態においては、術者の操作に基づいて、部位到達制御部１０２から外部部位到達信号が出力される。例えば、ビデオプロセッサ１２に時間計測回路が設けられている場合には、時間計測回路はビデオプロセッサの起動、患者氏名などの患者情報入力の完了、時間計測開始を指示する術者の操作のいずれかに基づいて時間計測を開始し、挿入部が目標部位である盲腸に到達したことを示す術者の操作に基づいて、時間計測回路は盲腸到達時間を求める。ビデオプロセッサ１２は、この盲腸到達時間をモニタ５の表示画面５ａ上に表示させることも可能である。

　図２０はこの場合の表示例を示している。図２０の例では、モニタ５の表示画面５ａ上には、略全面に内視鏡画像５ｂが表示されており、この内視鏡画像５ｂの上方には、手技に要する時間表示１０５の表示領域が設けられている。時間表示１０５は、盲腸到達時間を表す挿入時間表示１０５ａ及び観察時間表示１０５ｂを含む。なお、盲腸に到達した段階では、観察時間表示１０５ｂには観察時間は表示されない。

　いま、実際には挿入部４ｂは盲腸に到達していないにも拘わらず、術者の盲腸に到達したとの誤判断による操作に基づいて部位到達制御部１０２から外部部位到達信号が出力されたものとする。この場合には、部位到達判定部１０１は、挿入部４ｂは盲腸に到達していないことを示す警告信号を部位到達制御部１０２に出力する。部位到達制御部１０２は、この警告信号をビデオプロセッサ１２の時間計測回路に出力する。これにより、時間計測回路は、盲腸到達時間の計測を再開すると共に、モニタ５の表示画面５ａ上に表示されている挿入時間表示１０５ａの時間表示を消去する。

　逆に、既に挿入部４ｂは盲腸に到達しているにも拘わらず、術者の盲腸に到達していないとの誤判断によって部位到達制御部１０２から外部部位到達信号が出力されていないものとする。この場合には、部位到達判定部１０１は、挿入長の情報に基づいて部位到達信号を発生するタイミングで、挿入部４ｂが既に盲腸に到達したことを示す警告信号を部位到達制御部１０２に出力する。部位到達制御部１０２は、この警告信号をビデオプロセッサ１２の時間計測回路に出力する。これにより、時間計測回路は、盲腸到達時間の計測を終了し終了時点における計測時間を、モニタ５の表示画面５ａ上の挿入時間表示１０５ａに表示する。

　なお、ビデオプロセッサ１２の時間計測回路において、警告信号を受信しても正しい計測時間を求めることができない場合には、部位到達制御部１０２は、計測時間算出部４３からの計測時間をビデオプロセッサ１２に供給して、時間計測回路の計測時間を計測時間算出部４３からの計測時間に強制的に変更させてもよい。

　他の作用は第１の実施の形態と同様である。

　このように本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の効果が得られると共に、術者等の操作によって挿入部の目標部位への到達を指定して計測時間を求める場合でも、挿入長に基づいて求めた正確な部位到達時刻を用いた計測時間の表示が可能である。

（第６の実施の形態）
　図２１は本発明の第６の実施の形態を示すブロック図である。図２１において図１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は挿入部が目標部位に到達するまでの予測時間を求めて表示することができるようにしたものである。

　本実施の形態における制御ユニット１１０は計測時間算出部４３に代えて計測時間算出部１１１を採用すると共に、挿抜速度算出部１１２及び管長設定部１１３を追加した点が図１の制御ユニット１０と異なる。挿抜速度算出部１１２には、位置算出部３４から各送信コイル２４の３次元位置情報が供給される。挿抜速度算出部１１２は、挿入長の単位時間当たりの変化量、即ち、挿入部４ｂの挿抜の速度（以下、挿抜速度という）を算出する。挿抜速度算出部１１２は算出した挿抜速度の情報を計測時間算出部１１１に出力する。

　管長設定部１１３は、挿入部４ｂを挿入する検査対象の目標部位までの管腔の長さ（以下、管長という）を記憶する図示しないメモリを有している。例えば、制御部３１は、操作パネル５１に対する術者の操作によって、管長の情報を管長設定部１１３のメモリに記憶させることができるようになっていてもよい。管長設定部１１３は、制御部３１に制御されて、メモリから管長の情報を読み出して、計測時間算出部１１１に設定するようになっている。

　計測時間算出部１１１は、図１の計測時間算出部４３と同様に、部位到達判定部４２からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出することができる。

　更に、本実施の形態においては、計測時間算出部１１１は、挿入長、管長及び挿抜速度の情報に基づいて、現在の位置から目標部位まで挿入部４ｂが到達するまでに要する時間を予測するようになっている。例えば、計測時間算出部１１１は、下記（１）式に従って、予測時間を算出してもよい。

　予測時間＝（管長－現在の挿入長）／挿抜速度　　・・（１）
　計測時間算出部１１１は、算出した予測時間の情報をスコープモデル表示部３６に出力する。スコープモデル表示部３６は、予測時間を示す予測時間表示をモニタ５０の表示画面５０ｂ上に表示させることができるようになっている。

　次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査を例に図２２を参照して説明する。図２２はモニタ５０の表示画面上の表示の一例を示す説明図である。

　計測時間算出部１１１が部位到達判定部４２からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出する動作は、第１の実施の形態と同様である。

　即ち、術者は、挿入部４ｂを肛門から大腸に挿入して盲腸に到達させる。位置算出部３４は、挿入部４ｂ内の送信コイル２４の３次元位置情報を出力し、この位置情報を用いて挿入長算出部３９は、挿入部４ｂの挿入長を算出して部位到達判定部４２に出力する。算出された挿入長に基づいて、部位到達判定部４２は、挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号を発生する。計測時間算出部１１１は、挿入開始信号と部位到達信号との入力タイミングに基づいて盲腸到達時間（挿入時間）を求め、抜去開始信号と抜去終了信号との入力タイミングに基づいて観察時間を求める。

　本実施の形態においては、挿抜速度算出部１１２は挿入長算出部３９からの挿入長情報に基づいて、挿入部４ｂの挿抜速度を算出して計測時間算出部１１１に出力する。また、管長設定部１１３は、肛門から盲腸までの大腸の長さである管長の情報をメモリから読み出して計測時間算出部１１１に出力する。

　計測時間算出部１１１は、挿入長、管長及び挿抜速度の情報に基づいて、現在の位置から目標部位である盲腸までの挿入に要する時間を予測し、予測した予測時間の情報をスコープモデル表示部３６に出力する。スコープモデル表示部３６は、モニタ５の表示画面５０ｂ上に予測時間の表示を行う。

　図２２はこの場合において表示画面５０ｂ上にされる挿入状態表示画像１１５を示している。挿入状態表示画像１１５中には、挿入形状画像６１ｂが表示されている。また、挿入状態表示画像１１５中には、現在の挿入長がＹｃｍであることが示す挿入長表示６２がされている。また、挿入状態表示画像１１５中には、盲腸到達までの予測時間を表す予測時間表示１１６が表示されている。図２２の例では、盲腸に到達するまでの予測時間がＺＺ時間ＺＺ分ＺＺ秒であることが示されている。

　このように本実施の形態においては、第１の実施の形態と同様の効果が得られると共に、目標部位に到達するまでの予測時間を自動的に求めて表示することができる。

　なお、予測する時間としては、挿入時間や観察時間だけでなく、各目標部位に到達する様々な予測時間を求めて表示させることも可能である。

（第７の実施の形態）
　図２３は本発明の第７の実施の形態を示すブロック図である。図２３において図２１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は管長を患者情報に基づいて自動的に設定可能にしたものである。

　本実施の形態における制御ユニット１１７は、管長設定部１１３に代えて管長設定部１１９を採用すると共に、患者情報取得部１１８を追加した点が図２１の制御ユニット１１０と異なる。ビデオプロセッサ１２には、検査等を行う患者Ｐについての患者情報が登録されている。患者情報としては、患者ＩＤ、患者名、性別、身長、体重、ＢＭＩ(ボディー・マス・インデックス)値等がある。

　患者情報取得部１１８は、ビデオプロセッサ１２から患者情報が入力されるようになっている。管長は、被検体Ｐの寸法に応じて長さが異なるものと考えられる。管長設定部１１９は、被検体Ｐの身長、体重、ＢＭＩ等の患者の寸法に応じた管長を求めて、計測時間算出部１１１に設定するようになっている。例えば、管長設定部１１９は、被検体Ｐの寸法に応じた管長の情報を記憶するメモリを有し、入力された患者情報に基づいてメモリを参照することで、被検体Ｐの寸法に応じた管長を求めて出力するようになっていてもよい。

　他の構成及び作用は第６の実施の形態と同様である。

　このように本実施の形態においては、第６の実施の形態と同様の効果が得られると共に、被検体Ｐの寸法に対応した管長が設定されるので、より正確な予測時間の算出が可能であるという利点がある。

（第８の実施の形態）
　図２４は本発明の第８の実施の形態を示すブロック図である。図２４において図２１と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は各部位間の挿入部の移動に要する標準時間を予め設定することで、目標部位までの予測時間を自動的に求めることを可能にしたものである。

　本実施の形態における制御ユニット１２０は、挿抜速度算出部１１２を省略すると共に、管長設定部１１３に代えて部位情報設定部１２１を追加した点が図２１の制御ユニット１１０と異なる。部位情報設定部１２１は各部位間の挿入部の移動に要する標準時間が登録された図示しないメモリを有している。なお、例えば、制御部３１は、操作パネル５１に対する術者の操作によって、標準時間の情報を部位情報設定部１２１のメモリに記憶させることができるようになっていてもよい。

　図２５Ａ及び図２５Ｂは標準時間の設定を説明するための説明図である。図２５Ａは標準時間を設定する部位を示している。図２５Ａの例は、大腸１２５に部位Ｖ０からＶ７までの８つの部位を設定したことを示している。部位Ｖ０は肛門１２６の位置に設定され、部位Ｖ７は盲腸１２７の位置に設定されている。例えば、部位Ｖ１と部位Ｖ２との間はＳ状結腸である。

　図２５Ｂは部位情報設定部１２１のメモリに記憶されている各部位間に設定された標準時間を示している。図２５Ｂの例では、例えば、部位Ｖ０と部位Ｖ１との間の挿入長は例えば１５ｃｍであり、挿入時の標準時間は１０秒、抜去時の標準時間も１０秒に設定されていることを示している。

　なお、図２５Ｂに示すように、部位情報設定部１２１には、挿入時の各部位間の標準時間（挿入標準時間）だけでなく、抜去時にも各部位間の標準時間（抜去標準時間）が設定されている。

　計測時間算出部１２２は、図２１の計測時間算出部１１１と同様に、部位到達判定部４２からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出することができる。

　更に、本実施の形態においては、計測時間算出部１２２は、計測開始から目標部位までの挿入又は抜去に要する時間を各部位間の標準時間を合計して標準予測時間として求める。また、計測時間算出部１２２は、挿入長の情報から図２５Ａの各部位に到達したことを判定する毎に、当該部位までの実際の挿入又は抜去に要した挿入時計測時間又は抜去時計測時間と標準時間から求めた挿入又は抜去時間との差に基づいて、目標部位までの標準予測時間を修正して予測時間としてスコープモデル表示部３６に出力する。

　次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査を例に説明する。

　本実施の形態においては、計測時間算出部１２２は、部位情報設定部１２１によって設定された各部位間の標準時間の情報に基づいて、目標部位までの挿入又は抜去に要する標準予測時間を算出する。計測時間算出部１２２は、各部位に到達する毎に、実際の挿入又は抜去時間と挿入又は抜去標準時間との差に基づいて、標準予測時間を修正した予測時間を算出する。

　例えば、挿入部４ｂが部位Ｖ２に到達したタイミングにおける計測時間が３２秒であるものとする。図２５Ｂの例では、挿入部４ｂの挿入から部位Ｖ２の到達までの挿入標準時間は１０＋２０＝３０秒である。従って、挿入部４ｂが部位Ｖ２に到達した時点において、計測時間算出部１２２は、標準予測時間を＋２秒だけ増加させて予測時間とする。

　計測時間算出部１２２は、予測した予測時間の情報をスコープモデル表示部３６に出力する。スコープモデル表示部３６は、モニタ５の表示画面５０ｂ上に例えば図２２と同様の予測時間の表示を行う。

　他の作用は第６の実施の形態と同様である。

　このように本実施の形態においては、第６の実施の形態と同様の効果が得られると共に、目標部位に到達するまでの予測時間を各部位間の挿入又は抜去に要する標準時間を用いて自動的に求めて表示することができる。各部位間の標準時間を用いて予測時間を予測するので、より高精度の予測が可能である。

（第９の実施の形態）
　図２６は本発明の第９の実施の形態を示すブロック図である。図２６において図２４と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は各部位間の挿入部の移動に要する標準時間に対して、実際の計測時間との差に基づくメッセージを表示するものである。

　本実施の形態における制御ユニット１３０は、計測時間算出部１２２に代えて計測時間算出部１３１を採用した点が第８の実施の形態と異なる。計測時間算出部１３１は、図２４の計測時間算出部１２２と同様に、部位到達判定部４２からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出することができる。また、計測時間算出部１３１は、図２４の計測時間算出部１２２と同様に、部位情報設定部１２１に記憶された情報に基づいて標準予測時間を求めると共に、実際に挿入又は抜去に要した挿入時計測時間又は抜去時計測時間と標準時間から求めた挿入又は抜去時間との差に基づいて、目標部位までの標準予測時間を修正して予測時間としてスコープモデル表示部３６に出力することができるようになっている。

　本実施の形態における計測時間算出部１３１は、実際に挿入又は抜去に要した挿入時計測時間又は抜去時計測時間と標準時間から求めた挿入又は抜去時間とに差が生じた場合には、当該差の量に応じたメッセージを表示することができるようになっている。例えば、計測時間算出部１３１は、標準時間から求めた挿入又は抜去時間に対して、各部位への到達に要した挿入時計測時間または抜去時計測時間が所定の時間以上に遅延したり、所定の時間以上に早すぎた場合には、そのことを示すメッセージをモニタ５０の表示画面５０ｂ上に表示させることができるようになっている。

　次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査を例に図２７を参照して説明する。図２７はモニタ５０の表示画面上の表示例を示す説明図である。

　計測時間算出部１３１が部位到達判定部４２からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出する動作、並びに、各部位間の標準時間を利用して予測時間を算出する動作は、第８の実施の形態と同様である。

　本実施の形態においては、計測時間算出部１３１は、実際に挿入又は抜去に要した挿入時計測時間又は抜去時計測時間と標準時間から求めた挿入又は抜去時間とに差が生じた場合には、当該差の量に応じたメッセージを生成してスコープモデル表示部３６に出力する。

　図２７はこの場合の表示例を示している。図２７に示すように、表示画面５０ｂ上には挿入状態表示画像１３５が表示されている。挿入状態表示画像１３５中には、挿入形状画像６１ｂが表示されている。また、挿入状態表示画像１３５中には、現在の挿入長がＹｃｍであることが示す挿入長表示６２及び盲腸到達までの予測時間を表す予測時間表示１１６が表示されている。

　図２７は挿入部４ｂの先端が例えば図２５Ａの部位Ｖ２を過ぎた場合のメッセージ表示１３６の表示例を示している。メッセージ表示１３６は、部位Ｖ１から部位Ｖ２までの移動に要する標準時間（設定）が２０秒であって、実際に要した時間（計測結果）が３０秒であったことを示している。計測時間算出部１３１は、挿入時においては、計測時間が標準時間よりも所定の閾値時間（例えば０秒）よりも長くなると、メッセージを表示させる。図２７の例では、メッセージ表示１３６において、術者に挿入時の挿入部４ｂの挿入速度を早くさせるように、「ペースを早めて下さい」という告知メッセージが表示されていることを示している。これにより、術者は、挿入がスムーズに行われていないものと認識することができる。

　なお、計測時間算出部１３１は、挿入部４ｂの挿入時においては、計測時間が標準時間に比べて所定の閾値時間よりも長い場合に告知メッセージを表示させる一方、挿入部４ｂの抜去時においては、計測時間が標準時間に比べて所定の閾値時間よりも短い場合に告知メッセージを表示させる。この告知メッセージにより、術者は、観察に十分な時間をかけていないことを認識することができる。

　このように本実施の形態においては、第８の実施の形態と同様の効果が得られると共に、標準時間に対して挿入又は抜去の計測時間が長かったり短かったりすることを簡単に認識することができ、検査を効果的に支援することができる。

（第１０の実施の形態）
　図２８は本発明の第１０の実施の形態を示すブロック図である。図２８において図２４と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

　挿入部４ｂを腸管内に挿入する場合には、腸管が屈曲を有することから、挿入部４ｂを単に押し込むだけでは挿入が困難な場合がある。そこで、通常、術者は、挿入部４ｂの押し込み、引き抜き等を繰り返すことで腸管内を盲腸に向けて進行させるようになっている。なお、挿入部４ｂを盲腸から肛門まで引き抜きながら観察を行う場合にも、観察のために、挿入部４ｂを押し引きしながら、抜去するようになっている。この場合、スムーズに挿入が行われた場合には、挿入部４ｂの押し引きの回数は所定の回数（以下、挿入時上限回数という）よりも少ないものと考えられる。また、確実に観察が行われた場合には、挿入部４ｂの押し引きの回数は所定の回数（以下、抜去時下限回数という）よりも多いものと考えられる。本実施の形態は、挿入部４ｂの実際の押し引きの回数が、挿入時上限回数よりも多い場合又は抜去時下限回数よりも少ない場合には、告知メッセージを発生させるものである。

　本実施の形態における制御ユニット１４０は、繰り返しカウント部１４１を追加すると共に、計測時間算出部１２２に代えて計測時間算出部１４２を採用した点が第８の実施の形態と異なる。

　本実施の形態においては、部位情報設定部１２１の図示しないメモリには、各部位間における挿入部の移動時の押し引きの挿入時上限回数及び抜去時下限回数が登録されている。なお、例えば、制御部３１は、操作パネル５１に対する術者の操作によって、挿入時上限回数及び抜去時下限回数の情報を部位情報設定部１２１のメモリに記憶させることができるようになっていてもよい。

　図２９は図２５Ａに対応した各部位間の挿入時上限回数及び抜去時下限回数の設定を説明するための説明図である。図２９は部位情報設定部１２１のメモリに記憶されている各部位間に設定された挿入時上限回数及び抜去時下限回数を示している。図２９の例では、例えば、部位Ｖ１と部位Ｖ２との間の長さは例えば３０－１５＝１５ｃｍであり、部位Ｖ１，Ｖ２間における挿入時の挿入時上限回数は２０回、抜去時の抜去時下限回数は１５回に設定されていることを示している。

　計測時間算出部１４２は、図２４の計測時間算出部１２２と同様に、部位到達判定部４２からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出することができる。

　繰り返しカウント部１４１には、挿入長算出部３９から挿入長の情報が入力される。繰り返しカウント部１４１は、挿入長の増減から、挿入部４ｂが押し引きされたことを検出し、その押し引きの回数をカウントして、カウント結果を計測時間算出部１４２に出力するようになっている。

　更に、本実施の形態においては、計測時間算出部１４２は、計測開始から目標部位までの各部位間毎の挿入又は抜去時における押し引きの回数の上限値（挿入時上限回数）及び下限値（抜去時下限回数）と繰り返しカウント部１４１からの実際の押し引き回数とを比較し、比較結果に応じたメッセージ表示をモニタ５０の表示画面５０ｂ上に表示させるようになっている。

　例えば、計測時間算出部１４２は、挿入時上限回数よりも挿入長の増減から求められた実際の押し引き回数が所定回数（例えば１回）以上多い場合には、「挿入が停滞しています」等の告知メッセージを表示させてもよい。

　また例えば、計測時間算出部１４２は、抜去時下限回数よりも挿入長の増減から求められた実際の押し引き回数が所定回数（例えば１回）以上少ない場合には、「観察が十分ではありません」等の告知メッセージを表示させてもよい。

　次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査を例に図３０を参照して説明する。図３０はモニタ５０の表示画面上の表示例を示す説明図である。

　計測時間算出部１４２が部位到達判定部４２からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出する動作、並びに、各部位間の標準時間を利用して予測時間を算出する動作は、第８の実施の形態と同様である。

　本実施の形態においては、繰り返しカウント部１４１は、挿入長の情報が与えられて、挿入長の増減に基づいて、各部位間における挿入部の押し引きの回数をカウントしてカウント結果を計測時間算出部１４２に与える。

　計測時間算出部１４２は、実際の挿入又は抜去時に各部位間で行われた挿入の押し引きの回数と、挿入時上限回数又は抜去時下限回数との比較を行う。そして、計測時間算出部１４２は、例えば、挿入時の実際の押し引きの回数が挿入時上限回数よりも多い場合には、押し引きの回数が比較的多いことを示す告知メッセージを表示させる。また、計測時間算出部１４２は、例えば、抜去時の実際の押し引きの回数が抜去時下限回数よりも少ない場合には、押し引きの回数が比較的少ないことを示す告知メッセージを表示させる。

　例えば、図２５Ａの部位Ｖ１－Ｖ２間、即ち、Ｓ状結腸の範囲において、術者による挿入時における挿入部４ｂの押し引き回数が２１回以上になるものとする。そうすると、計測時間算出部１４２は、部位情報設定部１２１から与えられたＶ１－Ｖ２間の挿入時上限回数が２０回であることから、挿入部４ｂの押し引き回数が２１回になった段階で、押し引きの回数が多いことを示す例えば「挿入が停滞しています」という告知メッセージを表示させる。

　図３０はこの場合の表示例を示している。図３０に示すように、表示画面５０ｂ上には挿入状態表示画像１４５が表示されている。挿入状態表示画像１４５中には、挿入形状画像６１ｂが表示されている。また、挿入状態表示画像１４５中には、現在の挿入長がＹｃｍであることが示す挿入長表示６２及び盲腸到達までの予測時間を表す予測時間表示１１６が表示されている。

　図３０は挿入部４ｂの先端が例えば図２５Ａの部位Ｖ１と部位Ｖ２との間、即ちＳ状結腸に存在する場合のメッセージ表示１４６の表示例を示している。メッセージ表示１４６は、部位Ｖ１から部位Ｖ２までの移動時の押し引き回数が多いことを示す「挿入が停滞しています」というメッセージ表示１４６をモニタ５０の表示画面５０ｂ状に表示させる。これにより、術者は、挿入がスムーズに行われていないものと認識することができる。

　また、計測時間算出部１４２は、挿入部４ｂの抜去時においては、各部位間における実際の押し引き回数が抜去時下限回数よりも少ない場合、例えば、挿入部４ｂの先端が部位Ｖ１を通過した時点における部位Ｖ２－Ｖ１間の押し引き回数が１３回であった場合には告知メッセージを表示させる。これにより、術者は、十分な観察が行われていないものと認識することができる。

　このように本実施の形態においては、第８の実施の形態と同様の効果が得られると共に、挿入部の押し引きの回数が設定された回数よりも多かったり少なかったりすることを簡単に認識することができ、検査を効果的に支援することができる。

　本発明は、上記各実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、挿入部の挿入状態は、挿入長、挿入形状、体外マーカのいずれを利用しても検出することができ、挿入長を利用して部位到達を判定する実施の形態において挿入形状やマーカを利用して部位到達を判定するように構成してもよい。即ち、上記各実施の形態においては、いずれの手法を採用して挿入状態を求めてもよい。また、例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

　本出願は、２０１６年１２月２２日に日本国に出願された特願２０１６－２４９１１４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、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims

　被検体に挿入される挿入部と、
　前記挿入部の挿入状態を検出する挿入状態検出部と、
　前記挿入状態検出部の検出結果に基づいて前記挿入部が前記被検体内の第１の部位から第２の部位に到達したか否かを判定する部位到達判定部と、
　前記部位到達判定部の判定結果に基づいて前記挿入部の前記第１の部位から第２の部位への移動に要する時間を算出する時間算出部と
を具備したことを特徴とする内視鏡挿入形状観測装置。
　前記第１の部位は、前記挿入部が挿入開始される被検体の部位であり、
　前記第２の部位は、前記挿入部が到達すべき目標部位であって、
　前記時間算出部は、前記第１の部位から前記第２の部位への挿入時間を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記第１の部位は、前記挿入部が到達すべき目標部位であって、
　前記第２の部位は、前記挿入部が抜去終了する被検体の部位であり、
　前記時間算出部は、前記第１の部位から前記第２の部位への観察時間を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記挿入状態検出部は、前記挿入部の位置を求める位置算出部を具備し、
　前記時間算出部は、前記挿入部の前記被検体からの抜去時に前記挿入部が移動を停止している時間を除いた前記観察時間を求める
ことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記第１及び第２の部位の一方は肛門で他方は盲腸であって、
　前記時間算出部は、前記挿入部が前記肛門から前記盲腸に到達するまでの挿入時間を算出すると共に、前記挿入部が前記盲腸から前記肛門に到達するまでの観察時間を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記挿入状態検出部は、前記挿入部の各部の位置を求める位置算出部と前記位置算出部の算出結果に基づいて前記挿入部の挿入長を算出する挿入長算出部とを具備し、
　前記部位到達判定部は、前記第１及び第２の部位に設定されている挿入長と前記挿入状態検出部によって検出された挿入長との比較に基づいて、前記挿入部が前記第１及び第２の部位に到達したことを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記挿入状態検出部は、前記挿入部の位置を求める位置算出部と前記位置算出部の算出結果に基づいて前記挿入部の挿入形状を求める形状検出部とを具備し、
　前記部位到達判定部は、前記第１及び第２の部位に設定されている挿入形状と前記形状検出部によって検出された前記挿入部の挿入形状との比較に基づいて、前記挿入部が前記第１及び第２の部位に到達したことを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記挿入状態検出部は、前記挿入部の位置を求めると共に前記第１及び第２の部位近傍に配置された体外マーカの出力に基づいて前記第１及び第２の部位近傍位置の位置を求める位置算出部を具備し、
　前記部位到達判定部は、前記挿入部先端の位置の検出結果と前記位置算出部によって検出された前記第１の部位近傍位置との比較に基づいて、前記挿入部が前記第１の部位に到達したことを判定するか、又は、前記挿入部先端の位置の検出結果と前記位置算出部によって検出された前記第２の部位近傍位置との比較に基づいて、前記挿入部が前記第２の部位に到達したことを判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　外部機器から前記第１又は第２の部位に到達したことを示す外部部位到達信号を受信すると共に、前記部位到達判定部の判定結果と異なるタイミングで前記外部部位到達信号を受信すると、前記外部機器における前記挿入部の前記第１の部位から第２の部位への移動に要する時間の算出を再開させる部位到達制御部を
具備したことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記部位到達制御部は、前記時間算出部の算出結果によって、前記外部機器における前記挿入部の前記第１の部位から第２の部位への移動に要する時間の算出結果を強制的に変更する
具備したことを特徴とする請求項９に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記挿入部の位置を求める位置算出部と、
　前記位置算出部の算出結果に基づいて前記挿入部の挿入長を算出する挿入長算出部と、
　前記挿入長算出部が求めた前記挿入長の変化に基づいて前記挿入部の移動速度を算出する速度算出部と、
　前記挿入部が挿入される前記被検体の管腔の長さを設定する管長設定部とを具備し、
　前記時間算出部は、前記挿入部の移動速度、挿入長及び管腔の長さに基づいて、前記挿入部が前記管腔の端部に到達する時間を予測する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記管長設定部は、患者情報に基づいて前記管腔の長さを設定する
ことを特徴とする請求項１１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記挿入部の位置を求める位置算出部と、
　前記挿入部が挿入される前記被検体の管腔内の各部位間における前記挿入部の移動に要する標準時間を設定する部位情報設定部とを具備し、
　前記時間算出部は、前記挿入部が到達した前記管腔内の各部位において、前記標準時間と実際の移動時間とに基づいて、前記挿入部が前記第１又は第２の部位に到達する時間を予測する
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記時間算出部は、前記標準時間と実際の移動時間との差を求め、求めた差に応じて前記挿入部の移動に関するメッセージを提示させる
ことを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
　前記挿入部の位置を求める位置算出部と、
　前記位置算出部の算出結果に基づいて前記挿入部の挿入長を算出する挿入長算出部と、
　前記挿入長算出部が求めた前記挿入部の挿入長の増減に基づいて前記挿入部が押し引きされた回数を求める繰り返しカウント部と、
　前記挿入部が挿入される前記被検体の管腔内の各部位間における前記挿入部の押し引きの回数の上限又は下限を設定する部位情報設定部とを具備し、
　前記時間算出部は、前記挿入部が到達した前記管腔内の各部位において、前記挿入部の押し引きの回数が前記上限又は下限を超えたか否かを判定し、判定結果を示すメッセージを提示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡挿入形状観測装置。