WO2019239545A1 - 内視鏡システムおよび挿入部の推進方法 - Google Patents

内視鏡システムおよび挿入部の推進方法 Download PDF

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tubular portion
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tubular
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哲矢 森島
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オリンパス株式会社
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    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/361—Image-producing devices, e.g. surgical cameras

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope system for propelling the distal end of an insertion portion and a method for propelling the insertion portion.
  • endoscope apparatuses having an elongated insertion portion have been used in the medical field and the industrial field.
  • endoscopic devices are widely used for organ observation, treatment using a treatment tool, surgery under endoscopic observation, and the like.
  • a bending portion is provided on the distal end side of the insertion portion in order to facilitate insertion into a bent lumen such as the large intestine.
  • the surgeon inserts the distal end of the insertion portion inserted into the large intestine from the anus toward the deep portion of the large intestine.
  • the flexible tube portion of the insertion portion is deformed in accordance with the bent shape of the sigmoid colon.
  • the operator bends the bending portion and inserts the distal end of the insertion portion into the descending colon.
  • U.S. Pat.No. 8,641,602 B2 discloses that a curve is propagated when the endoscope body is advanced or retracted by controlling each section of the endoscope body individually by an actuator.
  • An endoscope is disclosed that allows a curve to be fixed in space.
  • the balloon provided in the insertion portion is fixed to the intestinal wall of the sigmoid colon, and the insertion portion is expanded to provide a connection between the sigmoid colon and the descending colon.
  • An endoscope apparatus is disclosed in which a distal end of an insertion portion is advanced from a coupling portion toward a deep portion.
  • the operation of pushing the insertion portion can be transmitted to the distal end side.
  • the endoscope disclosed in US Pat. No. 8,641,602 B2 has a problem that the structure for propagating a curve becomes complicated. Further, in the endoscope disclosed in US Pat. No. 8,641,602B2, the distal end of the insertion portion cannot be advanced to the deep side without pushing the insertion portion.
  • an object of the present invention is to provide an endoscope system and a method for propelling the insertion portion that can push the distal end of the insertion portion toward the deep portion with a simple configuration.
  • the endoscope system of one aspect of the present invention has a distal end and a proximal end located at both ends in the longitudinal direction, and is inserted into the lumen from the distal end side toward the deep portion from the entrance of the lumen of the subject.
  • An insertion portion that is provided, a first tubular portion that is provided in the insertion portion and has a first end portion that is flexible and is positioned on the distal end side, and a first curve that curves the first tubular portion
  • a second active bending portion having a second tubular portion having a second driving portion that bends the second tubular portion, and a longitudinal center in a central axis of the predetermined bending portion in the lumen
  • the tip is located on the deeper side than the center point located at
  • a position information acquisition unit that acquires information indicating whether or not the second end is positioned on the entry port side, and the position information acquisition unit includes the tip positioned on the deeper side than the center point, and
  • the first end includes a virtual arc including an arc obtained by approximating the center axis.
  • a first control unit that controls the first drive unit so that a first bending operation away from a center point of a virtual ellipse including an elliptical arc obtained by approximating a circle or the central axis is performed;
  • a second control unit that controls the second drive unit such that a second bending operation in which the second end portion approaches the center point after the first bending operation is performed;
  • the first bending operation is performed on the first end portion. Force is curved direction so that the operation to act is performed, and a, and a third control unit for controlling the first driving unit the first tubular portion Te.
  • the propulsion method for an insertion portion includes a distal end and a proximal end located at both ends in the longitudinal direction, and the lumen from the distal end side toward the deep portion from the entrance of the lumen of the subject.
  • An insertion portion inserted into the insertion portion; a first tubular portion which is provided in the insertion portion and has a first end portion which is flexible and located on the distal end side; and the first tubular portion is curved.
  • a first active bending portion having a first driving portion to be provided, and a second active bending portion provided on the distal end side of the insertion portion relative to the first tubular portion, having flexibility and positioned on the distal end side.
  • a second active part having a second tubular part having a second end part, a second drive part for bending the second tubular part, a position information acquiring part, a first control part,
  • a method for propelling an insertion portion in an endoscope system including a second control unit and a third control unit,
  • the position information acquisition unit is configured such that the tip is located on the deeper side than the central point located at the center in the longitudinal direction on the central axis of the predetermined bending portion in the lumen, and the entrance side is closer to the inlet than the central point.
  • the first control unit When the information indicating that the second end is located is acquired, the first control unit includes a virtual circle including an arc obtained by approximating the central axis of the first end. Controlling the first drive unit such that a first bending operation away from a center point of a virtual ellipse including an elliptical arc obtained by approximating the central axis is performed; and the first bending operation
  • the second control unit A step of controlling the second drive unit so that a second bending operation in which the unit approaches the center point is performed, and during the execution of the second bending operation, the third control unit includes: The first drive unit is controlled so that an operation in which a force in a direction in which the first tubular portion is bent is applied to the first end portion in the first bending operation. And steps.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a step that follows the step shown in FIG. 9. It is explanatory drawing which shows the step following the step shown in FIG. FIG.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing a step that follows the step shown in FIG. 11. It is explanatory drawing which shows one step in the 2nd example of the propulsion operation
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing a step that follows the step shown in FIG. 13.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing a step that follows the step shown in FIG. 14.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram showing a step that follows the step shown in FIG. 15. It is a flowchart which shows the propulsion method of the insertion part concerning the 1st Embodiment of this invention. It is explanatory drawing which shows the structure of the modification of the 2nd active bending part in the 1st Embodiment of this invention.
  • the endoscope system 100 according to the present embodiment is a medical endoscope system.
  • a schematic configuration of the endoscope system 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the endoscope system 100.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of the endoscope system 100.
  • the endoscope system 100 includes an endoscope 1, a main body device 2, a display unit 3, and a traction device 4.
  • the endoscope 1 is connected to the main body device 2 and the traction device 4.
  • the display unit 3 and the traction device 4 are connected to the main body device 2.
  • the endoscope 1 includes an insertion portion 11 having an elongated shape and an operation portion 12.
  • the insertion portion 11 has a distal end 11a and a proximal end 11b located at both ends in the longitudinal direction, and is inserted into the lumen from the distal end 11a side toward the deep portion from the entrance of the lumen of the subject.
  • An imaging element 15 ⁇ / b> A is provided at the distal end portion of the insertion portion 11.
  • the image sensor 15A is configured by, for example, a CCD or a CMOS.
  • the operation unit 12 is connected to the proximal end 11 b of the insertion unit 11.
  • the endoscope 1 is connected to a lighting device (not shown).
  • the illuminating device generates illumination light that irradiates a subject in the lumen. This illumination light is transmitted by a light guide provided in the endoscope 1, and is irradiated onto a subject from an illumination window provided at the distal end portion of the insertion portion 11.
  • the image sensor 15A photoelectrically converts the reflected light of the subject to generate an image signal.
  • a light emitting element such as an LED may be provided at the distal end of the insertion portion 11.
  • the imaging signal generated by the imaging element 15A is output to the main device 2.
  • the main body device 2 is configured as a video processor, and includes a main control unit 20 that controls the endoscope 1 and performs predetermined image processing on an imaging signal. Examples of the predetermined image processing include image adjustment such as gain adjustment, white balance adjustment, gamma correction, contour enhancement correction, and enlargement / reduction adjustment.
  • the main device 2 outputs an imaging signal on which predetermined image processing has been performed to the display unit 3.
  • the display unit 3 is configured by a monitor device or the like, and displays the captured image output from the main body device 2 on the screen.
  • the endoscope system 100 further includes a first active bending portion 5, a second active bending portion 6, and a third active bending portion 7.
  • Each of the first to third active bending portions 5 to 7 includes a tubular portion provided in the insertion portion 11 of the endoscope 1 and a drive portion that bends the tubular portion.
  • the drive unit includes a plurality of wires inserted through the insertion unit 11.
  • the pulling device 4 shown in FIG. 1 includes a pulling unit that pulls a plurality of wires.
  • the endoscope system 100 further includes a position information acquisition unit 21, a deep direction information acquisition unit 22, and a propulsion control unit 23.
  • the position information acquisition unit 21, the deep direction information acquisition unit 22, and the propulsion control unit 23 are each controlled by the main control unit 20 shown in FIG.
  • the position information acquisition unit 21 has information corresponding to the position of the distal end 11a of the insertion unit 11 in the lumen (hereinafter referred to as first position information) and the tubular portion of the second active bending unit 6. Information having a correspondence relationship with the position (hereinafter referred to as second position information) is acquired.
  • the deep direction information acquisition unit acquires deep direction information indicating the direction of the deep portion of the lumen with reference to the position of the distal end 11a of the insertion unit 11.
  • the propulsion control unit 23 performs first to third based on the first position information, the second position information, and the deep direction information.
  • the shape of each tubular portion of the active bending portions 5 to 7 is controlled.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a hardware configuration of the main device 2.
  • the main device 2 includes a processor 2A, a memory 2B, a storage device 2C, and an input / output unit 2D.
  • the processor 2A is used to execute at least some functions of the main control unit 20, the position information acquisition unit 21, the deep direction information acquisition unit 22, and the propulsion control unit 23.
  • the processor 2A is configured by, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • At least some of the main control unit 20, the position information acquisition unit 21, the deep direction information acquisition unit 22, and the propulsion control unit 23 may be configured as circuit blocks in the FPGA.
  • the memory 2B is configured by a rewritable volatile storage element such as a RAM, for example.
  • the storage device 2C is configured by a rewritable nonvolatile storage device such as a flash memory or a magnetic disk device, for example.
  • the input / output unit 2D is used for transmitting and receiving signals between the main device 2 and the outside.
  • the processor 2A may be configured by a central processing unit (hereinafter referred to as CPU). In this case, at least some of the functions of the main control unit 20, the position information acquisition unit 21, the deep direction information acquisition unit 22, and the propulsion control unit 23 are performed when the CPU reads a program from the storage device 2C or another storage device (not shown). It may be realized by executing.
  • CPU central processing unit
  • each of the main control unit 20, the position information acquisition unit 21, the deep direction information acquisition unit 22, and the propulsion control unit 23 may be configured as a separate electronic circuit.
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing configurations of the first to third active bending portions 5 to 7 and the propulsion control portion 23. As shown in FIG.
  • the first active bending portion 5 includes a first tubular portion 51 provided in the insertion portion 11 and a first driving portion 52 that bends the first tubular portion 51.
  • the first tubular portion 51 has flexibility and has a first end portion 51 a located on the distal end 11 a side of the insertion portion 11.
  • the second active bending portion 6 includes a second tubular portion 61 provided on the distal end 11 a side of the first tubular portion 51 in the insertion portion 11 and a second driving portion that bends the second tubular portion 61. 62.
  • the second tubular portion 61 may be connected to the first end portion 51 a of the first tubular portion 51, or may be disposed at a predetermined interval with respect to the first tubular portion 51. Good. Further, the second tubular portion 61 has flexibility and a second end portion 61 a located on the distal end 11 a side of the insertion portion 11.
  • the third active bending portion 7 includes a third tubular portion 71 provided on the distal end 11a side with respect to the second tubular portion 61 in the insertion portion 11, and a third driving portion that bends the third tubular portion 71. 72.
  • the third tubular portion 71 may be connected to the second end portion 61 a of the second tubular portion 61, or may be disposed at a predetermined interval with respect to the second tubular portion 61. Good. In the latter case, a flexible tube portion having flexibility may be provided between the second tubular portion 61 and the third tubular portion 71.
  • the third tubular portion 71 has a third end portion 71 a that is flexible and is positioned on the distal end 11 a side of the insertion portion 11. The third end portion 71 a is at a position away from the distal end 11 a of the insertion portion 11.
  • the insertion portion 11 includes a distal end portion 111 provided closer to the distal end 11a than the first tubular portion 51 and a flexible portion provided closer to the proximal end 11b than the first tubular portion 51 (see FIG. 1). And a tube portion 112.
  • the distal end portion 111 includes the distal end 11a of the insertion portion 11, and is configured by a hard member.
  • the flexible tube portion 112 has flexibility.
  • the first to third drive units 52, 62, and 72 each include a plurality of wires inserted through the insertion unit 11.
  • the configuration of the second drive unit 62 will be described in detail with reference to FIG.
  • the plurality of wires of the second drive unit 62 are denoted by reference numeral 62A.
  • FIG. 5 shows two wires 62A among the plurality of wires 62A.
  • the second drive unit 62 includes two or more (for example, four) wires 62A as the plurality of wires 62A.
  • the second drive part 62 includes a plurality of bending pieces 62B provided in the second tubular part 61 in addition to the plurality of wires 62A.
  • the plurality of bending pieces 62 ⁇ / b> B are connected in the longitudinal direction of the second tubular portion 61.
  • Two adjacent bending pieces 62B are rotatably connected by a connecting member 62C.
  • the second drive unit 62 further includes a traction unit 42 provided in the traction device 4.
  • the pulling unit 42 is configured by a motor for pulling each of the plurality of wires 62A.
  • One end of each of the plurality of wires 62 ⁇ / b> A is fixed to a bending piece 62 ⁇ / b> B located closest to the distal end 11 a in the longitudinal direction of the insertion portion 11.
  • the other end of each of the plurality of wires 62A is fixed to the motor of the traction unit 42.
  • the second tubular portion 61 is bent by the pulling portion 42 of the second driving portion 62 pulling an arbitrary wire 62A among the plurality of wires 62A.
  • FIG. 6 shows an example in which the second tubular portion 61 is bent by pulling the left wire 62A in FIG. 6 and relaxing the right wire 62A in FIG.
  • the direction and magnitude of the bending of the second tubular portion 61 can be controlled by the pulling amount of each of the plurality of wires 62A.
  • each of the first drive unit 52 and the third drive unit 72 are the same as the configuration and operation of the second drive unit 62 described with reference to FIGS. That is, the first drive unit 52 includes a plurality of wires, a plurality of bending pieces provided in the first tubular portion 51, and a traction unit provided in the traction device 4.
  • the first tubular portion 51 is bent by the pulling portion of the first driving unit 52 pulling an arbitrary wire among the plurality of wires.
  • the plurality of wires of the first drive unit 52 are denoted by reference numeral 52 ⁇ / b> A
  • the pulling part of the first drive unit 52 is denoted by reference numeral 41.
  • the third drive unit 72 includes a plurality of wires, a plurality of bending pieces provided in the third tubular portion 71, and a traction unit provided in the traction device 4.
  • the third tubular portion 71 is bent by the pulling portion of the third driving unit 72 pulling an arbitrary wire among the plurality of wires.
  • the plurality of wires of the third drive unit 72 are represented by reference numeral 72A, and the pulling unit of the third drive unit 72 is represented by reference numeral 43.
  • the propulsion control unit 23 includes a first control unit 231, a second control unit 232, a third control unit 233, and a fourth control unit 234.
  • the first control unit 231 and the third control unit 233 each control the first drive unit 52.
  • the first control unit 231 and the third control unit 233 each control the traction unit 41 of the first drive unit 52 to thereby provide a plurality of wires 52A of the first drive unit 52. The amount of traction of the first tubular portion 51 is thereby controlled.
  • the second control unit 232 controls the second drive unit 62.
  • the second control unit 232 controls the pulling amount of the plurality of wires 62A of the second driving unit 62 by controlling the pulling unit 42 of the second driving unit 62, thereby The shape of the second tubular portion 61 is controlled.
  • the fourth control unit 234 controls the third drive unit 72.
  • the fourth control unit 234 controls the pulling amount of the plurality of wires 72A of the third driving unit 72 by controlling the pulling unit 43 of the third driving unit 72, thereby The shape of the third tubular portion 71 is controlled.
  • FIG. 7 is a functional block diagram illustrating a configuration of the position information acquisition unit 21.
  • the position information acquisition unit 21 includes an imaging unit 15, a recording unit 24, and a tip position determination unit 25.
  • the imaging unit 15 includes an imaging element 15A (see FIG. 1), and acquires an imaging signal generated by the imaging element 15A as an image of a subject in the lumen of the subject. At least a part of the imaging unit 15 including the imaging element 15 ⁇ / b> A is provided in the endoscope 1.
  • the recording unit 24 includes, for example, at least one of the memory 2B and the storage device 2C illustrated in FIG. 3, and records the image acquired by the imaging unit 15. Note that the recording unit 24 may record the imaging signal generated by the imaging element 15A as the image, or record the imaging signal that has been subjected to predetermined image processing by the main control unit 20 of the main body device 2 as the image. May be.
  • the tip position determination unit 25 reads a plurality of images recorded in the recording unit 24 and determines the position of the tip 11a of the insertion unit 11 based on a history of changes in the plurality of images. Specifically, for example, the tip position determination unit 25 estimates the position of the tip 11a of the insertion unit 11 from the image by image matching or the like, and from the history of changes in the estimated position of the tip 11a of the insertion unit 11 from the image. The current position of the distal end 11a of the insertion portion 11 is determined.
  • the position information acquisition unit 21 further includes a shape sensor 26 and a bending portion position determination unit 27.
  • the shape sensor 26 detects the shape of the second tubular portion 61 of the second active bending portion 6.
  • the bending portion position determination unit 27 determines the position of the second end portion 61 a of the second tubular portion 61 based on the detection result of the shape sensor 26, that is, the shape of the second tubular portion 61.
  • the shape sensor 26 includes a traction amount detection unit 26A and a shape calculation unit 26B.
  • the traction amount detection unit 26 ⁇ / b> A detects the traction amount of each of the plurality of wires 62 ⁇ / b> A (see FIG. 5) of the second drive unit 62 of the second active bending portion 6.
  • the pulling amount of the wire 62A is detected, for example, by detecting the rotation angle and the rotation speed of the motor constituting the pulling unit 42 of the second drive unit 62.
  • the shape calculating unit 26B determines the shape of the second tubular portion 61, that is, the direction and magnitude of the bending of the second tubular portion 61, based on the respective pulling amounts of the plurality of wires 62A detected by the pulling amount detection unit 26A. While calculating, the curvature of the 2nd tubular part 61 is calculated.
  • the shape sensor 26 includes the shape of the first tubular portion 51 of the first active bending portion 5 and the third active bending portion 7 in addition to the second tubular portion 61 of the second active bending portion 6.
  • the shape of the third tubular portion 71 may be detected.
  • the traction amount detection unit 26 ⁇ / b> A includes each traction amount of the plurality of wires 52 ⁇ / b> A of the first driving unit 52 of the first active bending unit 5 and the third amount of the third active bending unit 7.
  • the pulling amount of each of the plurality of wires 72A of the driving unit 72 may be detected.
  • the shape calculation unit 26B calculates the shape and curvature of the second tubular portion 61 based on the pulling amount of each of the plurality of wires 52A, and based on the pulling amount of each of the plurality of wires 72A, The shape and curvature of the tubular portion 71 may be calculated.
  • FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of the deep direction information acquisition unit 22.
  • the deep direction information acquisition unit 22 includes an imaging unit 15 and a deep direction determination unit 28. As illustrated in FIG. 7, the imaging unit 15 is also a component of the position information acquisition unit 21.
  • the deep direction information acquisition unit 22 determines the direction of the deep portion of the lumen based on the position of the distal end 11 a of the insertion unit 11 based on the image acquired by the imaging unit 15. Specifically, for example, the deep direction information acquisition unit 22 estimates the direction of the distal end 11a of the insertion unit 11 by analyzing the above image, and based on the estimated direction of the distal end 11a of the insertion unit 11 Determine the direction of the depth of the lumen.
  • the first example is an example in which the distal end 11a of the insertion portion 11 is propelled in a portion in the vicinity of the curved portion formed at the connecting portion between the sigmoid colon and the descending colon.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing one step in the first example of the propulsion operation.
  • the operator inserts the insertion portion 11 into the large intestine 200 from the subject's anus, and the distal end 11a of the insertion portion 11 is formed at the joint between the sigmoid colon 202 and the descending colon 204. Advance to the vicinity of the curved portion 203.
  • Each of the flexible tube portions 112 is curved in accordance with the shape of the large intestine 200.
  • the first to third tubular portions 51, 61, 71 are each curved by an operator's operation or automatically.
  • a center axis CA1 of the curved portion 203 and a center point MP1 located at the center in the longitudinal direction on the center axis CA1 are assumed.
  • the surgeon advances the distal end 11a of the insertion portion 11 to a position closer to the deeper side of the large intestine 200 than the center point MP1.
  • the lengths of the first to third tubular portions 51, 61, 71 are such that, in the state shown in FIG. 9, the first tubular portion 51 is positioned before and after the sigmoid colon apex 201, and It is preferable that the entire length of the second tubular portion 61 is located between the sigmoid colon apex 201 and the curved portion 203. In the following description, it is assumed that each of the first to third tubular portions 51, 61, 71 has the above-described preferable length.
  • FIG. 10 shows the next step.
  • the position information acquisition unit 21 first information on the first position information, which is information having a correspondence relationship with the position of the distal end 11a of the insertion portion 11 with respect to the curved portion 203, and the first information on the curved portion 203.
  • the second position information which is information having a correspondence relationship with the position of the second end portion 61a of the second tubular portion 61, is acquired.
  • the first position information is the current position of the distal end 11a of the insertion unit 11 determined by the distal end position determination unit 25 (see FIG. 7).
  • the distal end position determining unit 25 determines whether or not the distal end 11a of the insertion unit 11 is positioned on the deeper side of the large intestine 200 than the center point MP1 based on the history of image changes recorded in the recording unit 24.
  • the second position information is the position of the second end portion 61a of the second tubular portion 61 determined by the bending portion position determining portion 27 (see FIG. 7).
  • the position of the second end portion 61 a of the second tubular portion 61 is determined based on the curvature of the second tubular portion 61. Specifically, for example, when the curvature of the second tubular portion 61 is equal to or less than a predetermined threshold, that is, when the shape of the second tubular portion 61 is a shape close to a straight line, the bending portion position determination unit 27 It is determined that the second end portion 61a of the second tubular portion 61 is located on the anus side with respect to the center point MP1.
  • the position information acquisition unit 21 includes first position information indicating that the distal end 11a of the insertion unit 11 is located on the deeper side of the large intestine 200 than the center point MP1 and the center point MP1.
  • the second position information indicating that the second end portion 61a of the second tubular portion 61 is located on the anus side is acquired.
  • the first control unit 231 of the propulsion control unit 23 is the first end 51a of the first tubular unit 51.
  • the first drive unit 52 is controlled so that the first bending operation away from the center point CP1 is executed (see FIG. 4).
  • an arrow with a symbol F ⁇ b> 1 indicates a force acting on both ends in the longitudinal direction of the first tubular portion 51 in the first bending operation.
  • the first tubular portion 51 is bent by the force F1.
  • the first tubular portion 51 supports a part of the large intestine 200 by bending.
  • the first tubular portion 51 supports the sigmoid colon apex 201.
  • a part of the large intestine 200 supported by the first tubular part 51 is not limited to the sigmoid colon apex 201.
  • the amount of bending of the first tubular portion 51 is a size that does not give a large burden to the large intestine 200.
  • a space for bending the second tubular portion 61 in the second bending operation described later is secured.
  • FIG. 11 shows the next step.
  • the second control unit 232 of the propulsion control unit 23 performs the second bending operation in which the second end portion 61a of the second tubular portion 61 approaches the center point CP1 after the first bending operation is performed.
  • the second drive unit 62 is controlled so as to be executed (see FIG. 4).
  • the third control unit 233 of the propulsion control unit 23 performs the first bending operation on the first end portion 51a of the first tubular portion 51 during the execution of the second bending operation.
  • the first drive unit 52 is controlled so that an operation in which a force in a direction in which the tubular portion 51 is bent (hereinafter referred to as a support operation) is executed (see FIG. 4).
  • a support operation an operation in which a force in a direction in which the tubular portion 51 is bent
  • an arrow with a reference symbol F ⁇ b> 1 indicates a force acting on both ends in the longitudinal direction of the first tubular portion 51, and an arrow with a reference symbol F ⁇ b> 2 is on both ends in the longitudinal direction of the second tubular portion 61. The acting force is shown.
  • FIG. 12 shows the next step.
  • the bending amount of the second tubular portion 61 is further increased from the step shown in FIG.
  • the distal end 11 a of the insertion portion 11 further advances to the deep side of the large intestine 200.
  • the second control unit 232 causes the magnitude of the force acting on the second tubular portion 61 by the second driving unit 62 to be a predetermined threshold value or less.
  • the 2nd drive part 62 is controlled so that it may become.
  • the magnitude of the force acting on the second tubular portion 61 is controlled by, for example, the magnitude of the force that pulls the plurality of wires 62A.
  • the propulsion operation of the insertion unit 11 is completed. After completing the propulsion operation of the insertion portion 11, the surgeon pushes the insertion portion 11 and advances the distal end 11 a of the insertion portion 11 to the deep side of the large intestine 200.
  • the second example is an example in which the distal end 11a of the insertion portion 11 is propelled in a portion near the curved portion formed in the transverse colon.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing one step in the second example of the propulsion operation.
  • the operator advances the distal end 11 a of the insertion portion 11 to a portion in the vicinity of the curved portion 207 formed in the transverse colon 206.
  • Each of the flexible tube portions 112 is curved in accordance with the shape of the large intestine 200.
  • the first to third tubular portions 51, 61, 71 are each curved by an operator's operation or automatically.
  • a central axis CA2 of the curved portion 207 and a central point MP2 located at the center in the longitudinal direction on the central axis CA2 are assumed.
  • the surgeon advances the distal end 11a of the insertion portion 11 to a position on the deeper side of the large intestine 200 than the center point MP2.
  • the lengths of the first to third tubular portions 51, 61, 71 are the same as the length of the connecting portion 205 of the descending colon 204 and the transverse colon 206 in the state shown in FIG. It is preferable that the length is such that the second tubular portion 61 is located between the coupling portion 205 and the curved portion 207.
  • each of the first to third tubular portions 51, 61, 71 has the above-described preferable length.
  • or 3rd tubular parts 51, 61, 71 may satisfy
  • FIG. 14 shows the next step.
  • the position information acquisition unit 21 (see FIG. 2) acquires the first position information and the second position information as in the step shown in FIG. 10 of the first example.
  • the position of the second end 61 a of the second tubular portion 61 is determined based on the curvature of the second tubular portion 61. Specifically, for example, when the curvature of the second tubular portion 61 is equal to or less than a predetermined threshold, the bending portion position determination unit 27 is configured such that the second end 61a of the second tubular portion 61 is closer to the center point MP2. Judgment is also located on the anal side.
  • the position information acquisition unit 21 includes first position information indicating that the distal end 11a of the insertion unit 11 is located on the deeper side of the large intestine 200 than the center point MP2 and the center point MP2.
  • the second position information indicating that the second end portion 61a of the second tubular portion 61 is located on the anus side is acquired.
  • the first control unit 231 of the propulsion control unit 23 is the first end 51a of the first tubular unit 51.
  • the first drive unit 52 is controlled so that the first bending operation away from the center point CP2 is executed (see FIG. 4).
  • an arrow with a symbol F ⁇ b> 1 indicates a force acting on both ends in the longitudinal direction of the first tubular portion 51 in the first bending operation.
  • the first tubular portion 51 supports a part of the large intestine 200 by bending. In the example shown in FIG. 14, the first tubular portion 51 supports the coupling portion 205. In addition, since the first tubular portion 51 is bent, a space for bending the second tubular portion 61 in the second bending operation described later is secured.
  • FIG. 15 shows the next step.
  • the second control unit 232 of the propulsion control unit 23 performs the second bending operation in which the second end portion 61a of the second tubular portion 61 approaches the center point CP2 after the first bending operation is performed.
  • the second drive unit 62 is controlled so as to be executed (see FIG. 4).
  • the third control unit 233 of the propulsion control unit 23 performs the first bending operation on the first end portion 51a of the first tubular portion 51 during the execution of the second bending operation.
  • the first drive unit 52 is controlled so that a support operation in which a force in a direction in which the tubular portion 51 is curved is applied (see FIG. 4).
  • FIG. 4 shows the next step.
  • an arrow with a reference symbol F ⁇ b> 1 indicates a force acting on both ends in the longitudinal direction of the first tubular portion 51
  • an arrow with a reference symbol F ⁇ b> 2 is on both ends in the longitudinal direction of the second tubular portion 61. The acting force is shown.
  • the deep direction information acquisition unit 22 acquires deep direction information indicating the direction of the deep part of the large intestine 200 with respect to the position of the distal end 11a of the insertion unit 11.
  • FIG. 16 shows the next step.
  • the fourth control unit 234 of the propulsion control unit 23 controls the third drive unit 72 so that the distal end 11a of the insertion unit 11 faces the deep part of the large intestine 200 based on the depth direction information ( (See FIG. 4).
  • FIG. 17 is a flowchart showing the insertion portion propulsion method according to the present embodiment.
  • the insertion portion propulsion method according to the present embodiment includes steps S11, S12, S13, and S14 shown in FIG.
  • the position information acquisition unit 21 is information having a correspondence relationship with the position of the distal end 11a of the insertion unit 11 with respect to a predetermined bending portion (curved portion 203 or 207) in the lumen (large intestine 200) of the subject.
  • position information and second position information which is information having a correspondence relationship with the position of the second end portion 61a of the second tubular portion 61 with respect to the bending portion.
  • step S12 in step S11, the position information acquisition unit 21 has the distal end of the insertion unit 11 on the deeper side of the lumen than the central point (central point MP1 or MP2) located at the center in the longitudinal direction on the central axis of the bending unit. 1st position information which shows that 11a is located, and the 2nd which shows that the 2nd end 61a of the 2nd tubular part 61 is located in the entrance side (anus side) of a lumen rather than the central point It is executed when the location information is acquired.
  • the first control unit 231 of the propulsion control unit 23 determines whether the first end 51a of the first tubular unit 51 includes an imaginary circle including an arc obtained by approximating the central axis or the center.
  • the first drive unit 52 is controlled so that the first bending operation away from the center point (center point CP1 or CP2) of the virtual ellipse including the elliptical arc obtained by approximating the axis is performed.
  • Step S13 is executed after execution of the first bending operation in step S12.
  • the second control unit 232 of the propulsion control unit 23 performs the second bending operation so that the second end portion 61a of the second tubular portion 61 approaches the center point.
  • the drive unit 62 is controlled.
  • Step S14 is executed during the execution of the second bending operation in step S13.
  • the third control unit 233 of the propulsion control unit 23 bends the first tubular portion 51 in the first bending operation with respect to the first end portion 51a of the first tubular portion 51.
  • the first drive unit 52 is controlled so that a support operation in which a directional force is applied is executed.
  • the distal ends of the insertion portion 11 are controlled by controlling the shapes of the first tubular portion 51 and the second tubular portion 61 by the first to third control portions 231 to 233 of the propulsion control portion 23.
  • 11a can be propelled towards the depth of the lumen.
  • the position information acquisition unit 21 is a central point (in the center in the longitudinal direction) of the central axis of the predetermined curved portion (curved portion 203 or 207) in the lumen (large intestine 200) of the subject. Whether the distal end 11a of the insertion portion 11 is positioned deeper than the MP1 or MP2) and the second end portion 61a of the second tubular portion 61 is positioned closer to the inlet of the lumen than the center point. Information indicating whether or not to execute the first bending operation (hereinafter, referred to as “executability determination information”) is acquired.
  • the distal end position determination unit 25 see FIG.
  • the position information acquisition unit 21 includes the first position information, which is information having a correspondence relationship with the position of the distal end 11 a of the insertion unit 11, and the second end of the second tubular unit 61.
  • Executability determination information is acquired by acquiring second position information having a correspondence relationship with the position 61a.
  • the first position information indicates the position of the distal end 11a of the insertion portion 11 itself.
  • the acquisition method of the execution determination information is not limited to the above example.
  • the first position information may be information on a position away from the distal end 11a of the insertion unit 11 by a predetermined distance.
  • the position indicated by the first position information and the position indicated by the second position information may be the same position.
  • the position information acquisition unit 21 substantially acquires information on the position of any one point of the insertion unit 11, so that the distal end 11a of the insertion unit 11 is positioned deeper in the lumen than the center point.
  • execution feasibility determination information indicating whether or not the second end portion 61a of the second tubular portion 61 is located closer to the entrance side of the lumen than the center point is acquired.
  • the position of any one point described above may be, for example, a position separated from the second end portion 61a of the second tubular portion 61 by a predetermined distance toward the distal end 11a of the insertion portion 11.
  • the distal end 11a of the insertion unit 11 faces the deep part of the lumen.
  • the third drive portion 72 is controlled to bend the third tubular portion 71.
  • the third driving portion 72 may be controlled to bend the third tubular portion 71.
  • the third active bending portion 7 and the deep direction information acquisition unit 22 are not essential components of the endoscope system 100 according to the present embodiment and may not be provided.
  • a bending portion may be provided between the distal end portion 111 and the second tubular portion 61 in the insertion portion 11.
  • the bending portion is configured to be bent in four directions, up, down, left, and right by two bending operation knobs (not shown) provided in the operation unit 12 (see FIG. 1) of the endoscope 1.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing a configuration of a modified example of the second active bending portion 6.
  • the second active bending portion 6 has a second driving portion 162 that bends the second tubular portion 61 instead of the second driving portion 62.
  • the second drive unit 162 includes a plurality of pressure chambers 162 ⁇ / b> A provided on the outer peripheral portion of the second tubular portion 61.
  • the plurality of pressure chambers 162 ⁇ / b> A are arranged in the longitudinal direction of the second tubular portion 61 and are arranged in two or more rows (for example, four rows) at different positions in the direction around the axis of the second tubular portion 61.
  • Each of the plurality of pressure chambers 162A expands and contracts according to the pressure applied to the pressure chamber 162A.
  • the second drive unit 162 includes a plurality of fluid supply lines 162B provided in the second tubular portion 61 in addition to the plurality of pressure chambers 162A.
  • the fluid supply line 162B is a line for supplying a fluid for controlling the pressure of each of the plurality of pressure chambers 162A.
  • one fluid supply pipe line 162 ⁇ / b> B has the pressure of each of the plurality of pressure chambers 162 ⁇ / b> A arranged in a line in the longitudinal direction of the second tubular portion 61 at an arbitrary position around the axis of the second tubular portion 61. Used to control
  • a pressure control device 104 is provided instead of the traction device 4.
  • the second drive unit 162 further includes a pressure control unit 142 provided in the pressure control device 104.
  • the pressure control unit 142 is configured to control the flow rate and pressure of the fluid supplied to each of the plurality of fluid supply pipelines 162B.
  • the pressure control unit 142 of the second drive unit 162 controls the flow rate and pressure of the fluid supplied to each of the plurality of fluid supply pipes 162B, and thereby each of the plurality of pressure chambers 162A.
  • the second tubular portion 61 is bent by controlling the pressure.
  • FIG. 19 the pressures of the plurality of pressure chambers 162A arranged in a line on the left side in FIG. 19 are reduced to reduce the pressure chambers 162A, and the pressure chambers arranged in a line on the right side in FIG.
  • the example which expanded the some pressure chamber 162A by enlarging the pressure of 162A and curved the 2nd tubular part 61 is shown.
  • the direction and magnitude of the bending of the second tubular portion 61 can be controlled by the magnitude of the pressure of each of the plurality of pressure chambers 162A.
  • the pressure control unit 142 is controlled by the second control unit 232 of the propulsion control unit 23.
  • the second active bending portion 6 has been described as an example.
  • the configuration and operation of the drive units of the first and third active bending portions 5 and 7 are the same as the configuration and operation of the second drive unit 162. That is, the first active bending portion 5 has a first drive portion that bends the first tubular portion 51 instead of the first drive portion 52.
  • the first drive unit includes a plurality of pressure chambers provided in the outer peripheral portion of the first tubular part 51, a plurality of fluid supply pipes provided in the first tubular part 51, and the pressure control device 104. And a provided pressure control unit.
  • the pressure control unit of the first drive unit controls the pressure of each of the plurality of pressure chambers by controlling the flow rate and pressure of the fluid supplied to each of the plurality of fluid supply pipes.
  • the first tubular portion 51 is bent.
  • the third active bending portion 7 has a third driving portion that bends the third tubular portion 71 instead of the third driving portion 72.
  • the third drive unit includes a plurality of pressure chambers provided in the outer peripheral portion of the third tubular portion 71, a plurality of fluid supply pipes provided in the third tubular portion 71, and the pressure control device 104. And a provided pressure control unit.
  • the pressure control unit of the third drive unit controls the pressure of each of the plurality of pressure chambers by controlling the flow rate and pressure of the fluid supplied to each of the plurality of fluid supply pipes.
  • the third tubular portion 71 is bent.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the endoscope system according to the present embodiment.
  • FIG. 21 is a functional block diagram showing the configuration of the position information acquisition unit in the present embodiment.
  • the configuration of the position information acquisition unit 21 is different from that of the first embodiment. That is, in the present embodiment, the position information acquisition unit 21 detects the shape of the second tubular portion 61 of the second active bending portion 6 instead of the shape sensor 26 in the first embodiment.
  • the shape sensor 126 is an optical fiber sensor, and includes an optical fiber 81 provided in the insertion portion 11 of the endoscope 1.
  • the endoscope system 100 includes the light detection device 8 connected to the main body device 2.
  • the shape sensor 126 further includes a light emission part 82 and a light detection part 83 provided in the light detection device 8.
  • the light emitting unit 82 emits detection light incident on the optical fiber 81.
  • the light detection unit 83 detects the detection light transmitted through the optical fiber 81.
  • the shape sensor 126 further includes a shape calculation unit 126 ⁇ / b> A provided in the main device 2. Based on the detection result of the light detection unit 83, the shape calculation unit 126A calculates the shape of the second tubular portion 61, that is, the direction and magnitude of the bending of the second tubular portion 61, and the second tubular portion 61. Calculate the curvature of.
  • the optical fiber 81 includes a plurality of detected parts 81a arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction.
  • the detected portion 81 a is a portion that has been processed to leak or absorb light of a light amount corresponding to the bending amount of the optical fiber 81 to the outside of the optical fiber 81.
  • the light detection unit 83 detects the bending position and the bending amount by detecting the detection light that changes in accordance with the bending amount of the optical fiber 81.
  • the shape calculation unit 126A calculates the bending direction and the magnitude of the second tubular portion 61 based on the detected bending position and bending amount, and calculates the curvature of the second tubular portion 61.
  • the shape sensor 126 is not limited to the shape of the second tubular portion 61, and can detect the shape of the insertion portion 11 other than the second tubular portion 61 where the detected portion 81a is disposed.
  • the number of optical fibers 81 is one, but a plurality of optical fibers 81 may be provided.
  • the plurality of optical fibers 81 are respectively disposed at different positions in the direction around the axis of the insertion portion 11.
  • the plurality of detected portions 81 a are arranged in the longitudinal direction of the insertion portion 11 and are arranged in two or more rows (for example, four rows) at different positions in the axial direction of the insertion portion 11.
  • the direction and magnitude of the bending of the second tubular portion 61 are calculated based on the bending position and the bending amount detected for each of the plurality of optical fibers 81.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the endoscope system according to the present embodiment.
  • FIG. 23 is a functional block diagram showing the configuration of the position information acquisition unit in the present embodiment.
  • the configuration of the position information acquisition unit 21 is different from that of the first embodiment. That is, in the present embodiment, the position information acquisition unit 21 detects the shape of the second tubular portion 61 of the second active bending portion 6 instead of the shape sensor 26 in the first embodiment. 226.
  • the shape sensor 226 is an endoscope insertion shape observation device that observes the insertion state of the insertion unit 11, and includes a plurality of coils 91 provided in the insertion unit 11 of the endoscope 1. The plurality of coils 91 are arranged in the longitudinal direction of the insertion portion 11.
  • the endoscope system 100 includes an observation apparatus main body 9 connected to the main apparatus 2 and a receiving antenna 92 connected to the observation apparatus main body 9.
  • Each of the plurality of coils 91 generates a magnetic field by being controlled by a control unit (not shown) provided in the observation apparatus main body unit 9.
  • the shape sensor 126 further includes a position detector 93 provided in the observation apparatus main body 9. The position detector 93 detects the position of each of the plurality of coils 91 by detecting a plurality of magnetic fields generated by each of the plurality of coils 91 via the reception antenna 92.
  • the shape sensor 226 further includes a shape calculation unit 226 ⁇ / b> A provided in the main device 2.
  • the shape calculation unit 226A calculates the shape of the second tubular portion 61, that is, the bending direction and the magnitude of the second tubular portion 61, based on the positions of the plurality of coils 91 detected by the position detection unit 93. At the same time, the curvature of the second tubular portion 61 is calculated.
  • the shape sensor 226 is not limited to the shape of the second tubular portion 61, and can detect the shape of the insertion portion 11 other than the second tubular portion 61 in which the coil 91 is disposed.
  • the position information acquisition unit 21 detects the pressure acting on the insertion unit 11, the insertion length of the insertion unit 11, fluoroscopy using an X-ray or the like, or a magnetic field generated by a magnet provided at the distal end of the insertion unit 11.
  • the first position information that is information having a correspondence relationship with the position of the distal end 11a of the insertion portion 11 may be acquired.
  • the position information acquisition unit 21 has a correspondence relationship with the position of the second end portion 61 a of the second tubular portion 61 based on the shape of the portion from the distal end 11 a of the insertion portion 11 to the second tubular portion 61. You may acquire the 2nd positional information which is the information which has.
  • the endoscope system and the method for propelling the insertion portion of the present invention are not limited to the large intestine intestine, and may be applied when inserting the insertion portion into a digestive tract, urinary tract, blood vessel, or the like other than the large intestine.
  • the endoscope system of the present invention may be an industrial endoscope system.
  • the endoscope system and the insertion portion propulsion method of the present invention may be applied when the insertion portion is inserted into a gas pipe or a water pipe.

Abstract

内視鏡システム１００は、挿入部１１と、第１の能動湾曲部５と、第２の能動湾曲部６と、位置情報取得部２１と、第１の制御部２３１と、第２の制御部２３２と、第３の制御部２３３とを備えている。第１の制御部２３１は、位置情報取得部２１の検出結果に基づいて、第１の能動湾曲部５の第１の管状部５１の第１の端部５１ａが中心点ＣＰ１から遠ざかるように、第１の能動湾曲部５の第１の駆動部５２を制御する。第１の制御部２３１は、第２の能動湾曲部６の第２の管状部６１の第２の端部６１ａが中心点ＣＰ１に近づくように、第２の能動湾曲部６の第２の駆動部６２を制御する。第３の制御部２３３は、第１の端部５１ａに対して、第１の湾曲動作において第１の管状部５１を湾曲させた方向の力が作用するように、第１の駆動部５２を制御する。

Description

内視鏡システムおよび挿入部の推進方法
　本発明は、挿入部の先端を推進させる内視鏡システムおよび挿入部の推進方法に関する。
　近年、医療分野および工業用分野において、細長い挿入部を有する内視鏡装置が用いられている。医療分野では、臓器の観察、処置具を用いた治療措置、内視鏡観察下における外科手術等に、内視鏡装置が広く用いられている。
　医療分野において用いられる内視鏡装置では、大腸等の屈曲した管腔内への挿入を容易にするために、挿入部の先端側には湾曲部が設けられている。例えば、大腸の検査に内視鏡装置を用いる場合、術者は、肛門から大腸内に挿入された挿入部の先端を、大腸の深部に向かって挿入していく。肛門に近い位置にあるＳ状結腸では、Ｓ状結腸の屈曲形状に合わせて挿入部の可撓管部が変形する。Ｓ状結腸と下行結腸との結合部に挿入部の先端が達すると、術者は、湾曲部を屈曲させて、下行結腸に挿入部の先端を挿入する。
　ところで、挿入部の先端がＳ状結腸と下行結腸との結合部よりもわずかに下行結腸側に挿入された状態で、更に挿入部を押し込むと、挿入部がＳ状結腸の腸壁を押してしまう。そのため、この状態では、挿入部を押し込む操作が、先端側に伝達されにくい。また、Ｓ状結腸の腸壁を挿入部が更に押してしまうことを防止するために、挿入部を押し込まずに、挿入部の先端を深部側に進ませることが望ましい。
　米国特許第８，６４１，６０２Ｂ２号明細書には、内視鏡本体の各区画をアクチュエータによって個別に制御することによって、内視鏡本体を前進または後退させたときに、曲線を伝播させて、曲線が空間内に固定されたようにする内視鏡が開示されている。
　また、日本国特許公開第２００９－１９５３２１号公報には、挿入部に設けられたバルーンをＳ状結腸の腸壁に固定した状態で、挿入部を伸張させて、Ｓ状結腸と下行結腸との結合部から挿入部の先端を深部に向けて進める内視鏡装置が開示されている。
　米国特許第８，６４１，６０２Ｂ２号明細書に開示された内視鏡によれば、挿入部を押し込む操作を先端側に伝達することができる。しかしながら、米国特許第８，６４１，６０２Ｂ２号明細書に開示された内視鏡では、曲線を伝播させるための構造が複雑になってしまうという問題がある。また、米国特許第８，６４１，６０２Ｂ２号明細書に開示された内視鏡では、挿入部を押し込まずに、挿入部の先端を深部側に進ませることはできない。
　これに対し、日本国特許公開第２００９－１９５３２１号公報に開示された内視鏡装置では、挿入部を伸張させることにより、挿入部を押し込まずに、挿入部の先端を深部に向けて推進させることができる。しかしながら、日本国特許公開第２００９－１９５３２１号公報に開示された内視鏡装置では、バルーンや伸縮機構に起因して、耐久性が低下するおそれがある。
　そこで、本発明は、簡単な構成で挿入部の先端を深部に向けて推進させることができる内視鏡システムおよび挿入部の推進方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様の内視鏡システムは、長手方向の両端に位置する先端および基端を有し、被検体の管腔の入口から深部に向かって、前記先端側から前記管腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、可撓性を有すると共に前記先端側に位置する第１の端部を有する第１の管状部と、前記第１の管状部を湾曲させる第１の駆動部とを有する第１の能動湾曲部と、前記挿入部において前記第１の管状部よりも前記先端側に設けられ、可撓性を有すると共に前記先端側に位置する第２の端部を有する第２の管状部と、前記第２の管状部を湾曲させる第２の駆動部とを有する第２の能動湾曲部と、前記管腔における所定の湾曲部の中心軸において長手方向の中央に位置する中央点よりも前記深部側に前記先端が位置し且つ前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置するか否かを示す情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部が、前記中央点よりも前記深部側に前記先端が位置し且つ前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置することを示す情報を取得した場合に、前記第１の端部が、前記中心軸を近似して得られる円弧を含む仮想の円または前記中心軸を近似して得られる楕円弧を含む仮想の楕円の中心点から遠ざかる第１の湾曲動作が実行されるように、前記第１の駆動部を制御する第１の制御部と、前記第１の湾曲動作の実行後に、前記第２の端部が前記中心点に近づく第２の湾曲動作が実行されるように、前記第２の駆動部を制御する第２の制御部と、前記第２の湾曲動作の実行中に、前記第１の端部に対して、前記第１の湾曲動作において前記第１の管状部を湾曲させた方向の力が作用する動作が実行されるように、前記第１の駆動部を制御する第３の制御部と、を備えている。
　また、本発明の一態様の挿入部の推進方法は、長手方向の両端に位置する先端および基端を有し、被検体の管腔の入口から深部に向かって、前記先端側から前記管腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、可撓性を有すると共に前記先端側に位置する第１の端部を有する第１の管状部と、前記第１の管状部を湾曲させる第１の駆動部とを有する第１の能動湾曲部と、前記挿入部において前記第１の管状部よりも前記先端側に設けられ、可撓性を有すると共に前記先端側に位置する第２の端部を有する第２の管状部と、前記第２の管状部を湾曲させる第２の駆動部とを有する第２の能動湾曲部と、位置情報取得部と、第１の制御部と、第２の制御部と、第３の制御部と、を備えた内視鏡システムにおける挿入部の推進方法であって、前記位置情報取得部が、前記管腔における所定の湾曲部の中心軸において長手方向の中央に位置する中央点よりも前記深部側に前記先端が位置し且つ前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置するか否かを示す情報を取得するステップと、前記位置情報取得部が、前記中央点よりも前記深部側に前記先端し且つ前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置することを示す情報を取得した場合に、前記第１の制御部が、前記第１の端部が、前記中心軸を近似して得られる円弧を含む仮想の円または前記中心軸を近似して得られる楕円弧を含む仮想の楕円の中心点から遠ざかる第１の湾曲動作が実行されるように、前記第１の駆動部を制御するステップと、前記第１の湾曲動作の実行後に、前記第２の制御部が、前記第２の端部が前記中心点に近づく第２の湾曲動作が実行されるように、前記第２の駆動部を制御するステップと、前記第２の湾曲動作の実行中に、前記第３の制御部が、前記第１の端部に対して、前記第１の湾曲動作において前記第１の管状部を湾曲させた方向の力が作用する動作が実行されるように、前記第１の駆動部を制御するステップと、を含んでいる。
本発明の第１の実施の形態に係わる内視鏡システムの概略の構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる内視鏡システムの構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における本体装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第１ないし第３の能動湾曲部と推進制御部の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の能動湾曲部の構成を模式的に示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の駆動部の動作を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態における位置情報取得部の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における深部方向情報取得部の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における挿入部の推進動作の第１の例における一ステップを示す説明図である。 図９に示したステップに続くステップを示す説明図である。 図１０に示したステップに続くステップを示す説明図である。 図１１に示したステップに続くステップを示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における挿入部の推進動作の第２の例における一ステップを示す説明図である。 図１３に示したステップに続くステップを示す説明図である。 図１４に示したステップに続くステップを示す説明図である。 図１５に示したステップに続くステップを示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係わる挿入部の推進方法を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における第２の能動湾曲部の変形例の構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の能動湾曲部の変形例の動作を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係わる内視鏡システムの概略の構成を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態における位置情報取得部の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係わる内視鏡システムの概略の構成を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態における位置情報取得部の構成を示す機能ブロック図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
（内視鏡システムの構成）
　始めに、本発明の第１の実施の形態に係わる内視鏡システムについて説明する。本実施の形態に係わる内視鏡システム１００は、医療用の内視鏡システムである。以下、図１および図２を参照して、内視鏡システム１００の概略の構成について説明する。図１は、内視鏡システム１００の概略の構成を示す説明図である。図１は、内視鏡システム１００の構成を示す機能ブロック図である。
　図１に示したように、内視鏡システム１００は、内視鏡１と、本体装置２と、表示部３と、牽引装置４とを備えている。内視鏡１は、本体装置２と牽引装置４に接続されている。また、表示部３と牽引装置４は、本体装置２に接続されている。
　内視鏡１は、細長い形状を有する挿入部１１と、操作部１２とを備えている。挿入部１１は、長手方向の両端に位置する先端１１ａおよび基端１１ｂを有し、被検体の管腔の入口から深部に向かって、先端１１ａ側から管腔内に挿入されるものである。挿入部１１の先端部には、撮像素子１５Ａが設けられている。撮像素子１５Ａは、例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳによって構成されている。操作部１２は、挿入部１１の基端１１ｂに連接されている。
　内視鏡１には、図示しない照明装置が接続されている。照明装置は、管腔内の被写体に照射される照明光を発生する。この照明光は、内視鏡１に設けられたライトガイドによって伝送され、挿入部１１の先端部に設けられた照明窓から被写体に照射される。撮像素子１５Ａは、被写体の反射光を光電変換して、撮像信号を生成する。なお、照明装置とライトガイドを設ける代わりに、挿入部１１の先端部に、ＬＥＤ等の発光素子を設けてもよい。
　撮像素子１５Ａによって生成された撮像信号は、本体装置２に出力される。本体装置２は、ビデオプロセッサとして構成されており、内視鏡１を制御すると共に撮像信号に対して所定の画像処理を行う主制御部２０を含んでいる。所定の画像処理としては、例えば、ゲイン調整、ホワイトバランス調整、ガンマ補正、輪郭強調補正、拡大縮小調整等の画像調整がある。本体装置２は、所定の画像処理が行われた撮像信号を表示部３に出力する。表示部３は、モニタ装置等によって構成されており、本体装置２から出力された撮像画像を画面上に表示する。
　また、図２に示したように、内視鏡システム１００は、更に、第１の能動湾曲部５と、第２の能動湾曲部６と、第３の能動湾曲部７とを備えている。第１ないし第３の能動湾曲部５～７は、それぞれ、内視鏡１の挿入部１１に設けられた管状部と、管状部を湾曲させる駆動部とを有している。本実施の形態では、駆動部は、挿入部１１に挿通された複数のワイヤを含んでいる。図１に示した牽引装置４は、複数のワイヤを牽引する牽引部を含んでいる。
　また、図２に示したように、内視鏡システム１００は、更に、位置情報取得部２１と、深部方向情報取得部２２と、推進制御部２３とを備えている。位置情報取得部２１、深部方向情報取得部２２および推進制御部２３は、それぞれ、図１に示した主制御部２０によって制御される。
　位置情報取得部２１は、管腔内における、挿入部１１の先端１１ａの位置と対応関係を有する情報（以下、第１の位置情報と言う。）と、第２の能動湾曲部６の管状部の位置と対応関係を有する情報（以下、第２の位置情報と言う。）を取得する。深部方向情報取得部は、挿入部１１の先端１１ａの位置を基準とした管腔の深部の方向を示す深部方向情報を取得する。推進制御部２３は、挿入部１１の先端１１ａを管腔の深部に向けて推進させるために、第１の位置情報と第２の位置情報と深部方向情報に基づいて、第１ないし第３の能動湾曲部５～７の各々の管状部の形状を制御する。
　ここで、図３を参照して、本体装置２のハードウェア構成について説明する。図３は、本体装置２のハードウェア構成の一例を示す説明図である。図３に示した例では、本体装置２は、プロセッサ２Ａと、メモリ２Ｂと、記憶装置２Ｃと、入出力部２Ｄとによって構成されている。
　プロセッサ２Ａは、主制御部２０、位置情報取得部２１、深部方向情報取得部２２および推進制御部２３の少なくとも一部の機能を実行するために用いられる。プロセッサ２Ａは、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）によって構成されている。主制御部２０、位置情報取得部２１、深部方向情報取得部２２および推進制御部２３の少なくとも一部は、ＦＰＧＡにおける回路ブロックとして構成されていてもよい。
　メモリ２Ｂは、例えば、ＲＡＭ等の書き換え可能な揮発性の記憶素子によって構成されている。記憶装置２Ｃは、例えば、フラッシュメモリまたは磁気ディスク装置等の書き換え可能な不揮発性の記憶装置によって構成されている。入出力部２Ｄは、本体装置２と外部との間で信号の送受信を行うために用いられる。
　なお、プロセッサ２Ａは、中央演算処理装置（以下、ＣＰＵと記す。）によって構成されていてもよい。この場合、主制御部２０、位置情報取得部２１、深部方向情報取得部２２および推進制御部２３の少なくとも一部の機能は、ＣＰＵが記憶装置２Ｃまたは図示しない他の記憶装置からプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
　また、本体装置２のハードウェア構成は、図３に示した例に限られない。例えば、主制御部２０、位置情報取得部２１、深部方向情報取得部２２および推進制御部２３の各々は、別個の電子回路として構成されていてもよい。
（能動湾曲部の構成）
　次に、図４を参照して、第１ないし第３の能動湾曲部５～７の構成について説明する。図４は、第１ないし第３の能動湾曲部５～７と推進制御部２３の構成を示す機能ブロック図である。
　第１の能動湾曲部５は、挿入部１１に設けられた第１の管状部５１と、第１の管状部５１を湾曲させる第１の駆動部５２とを有している。第１の管状部５１は、可撓性を有すると共に、挿入部１１の先端１１ａ側に位置する第１の端部５１ａを有している。
　第２の能動湾曲部６は、挿入部１１において第１の管状部５１よりも先端１１ａ側に設けられた第２の管状部６１と、第２の管状部６１を湾曲させる第２の駆動部６２とを有している。第２の管状部６１は、第１の管状部５１の第１の端部５１ａに連結されていてもよいし、第１の管状部５１に対して所定の間隔をあけて配置されていてもよい。また、第２の管状部６１は、可撓性を有すると共に、挿入部１１の先端１１ａ側に位置する第２の端部６１ａを有している。
　第３の能動湾曲部７は、挿入部１１において第２の管状部６１よりも先端１１ａ側に設けられた第３の管状部７１と、第３の管状部７１を湾曲させる第３の駆動部７２とを有している。第３の管状部７１は、第２の管状部６１の第２の端部６１ａに連結されていてもよいし、第２の管状部６１に対して所定の間隔をあけて配置されていてもよい。後者の場合、第２の管状部６１と第３の管状部７１との間に可撓性を有する可撓管部が設けられていてもよい。また、第３の管状部７１は、可撓性を有すると共に、挿入部１１の先端１１ａ側に位置する第３の端部７１ａを有している。第３の端部７１ａは、挿入部１１の先端１１ａから離れた位置にある。
　なお、挿入部１１は、第１の管状部５１よりも先端１１ａ側に設けられた先端部１１１と、第１の管状部５１よりも基端１１ｂ側（図１参照）に設けられた可撓管部１１２とを有している。先端部１１１は、挿入部１１の先端１１ａを含み、硬質な部材によって構成されている。可撓管部１１２は、可撓性を有している。
　本実施の形態では、第１ないし第３の駆動部５２，６２，７２は、それぞれ、挿入部１１に挿通された複数のワイヤを含んでいる。ここで、図５を参照して、第２の駆動部６２の構成について詳しく説明する。以下、第２の駆動部６２の複数のワイヤを、符号６２Ａで表す。図５には、複数のワイヤ６２Ａのうち、２本のワイヤ６２Ａを示している。第２の駆動部６２は、複数のワイヤ６２Ａとして、２本以上（例えば４本）のワイヤ６２Ａを含んでいる。
　第２の駆動部６２は、複数のワイヤ６２Ａの他に、第２の管状部６１内に設けられた複数の湾曲駒６２Ｂを含んでいる。複数の湾曲駒６２Ｂは、第２の管状部６１の長手方向に連結されている。隣接する２つの湾曲駒６２Ｂは、連結部材６２Ｃによって回動可能に連結されている。
　第２の駆動部６２は、更に、牽引装置４に設けられた牽引部４２を含んでいる。牽引部４２は、複数のワイヤ６２Ａの各々を牽引するためのモータによって構成されている。複数のワイヤ６２Ａの各々の一端部は、挿入部１１の長手方向において先端１１ａに最も近い位置にある湾曲駒６２Ｂに固定されている。複数のワイヤ６２Ａの各々の他端部は、牽引部４２のモータに固定されている。
　次に、図６を参照して、第２の駆動部６２の動作について説明する。本実施の形態では、第２の駆動部６２の牽引部４２が、複数のワイヤ６２Ａのうちの任意のワイヤ６２Ａを牽引することによって、第２の管状部６１が湾曲する。図６には、図６における左側のワイヤ６２Ａを牽引し、図６における右側のワイヤ６２Ａを弛緩させて、第２の管状部６１を湾曲させた例を示している。第２の管状部６１の湾曲の方向と大きさは、複数のワイヤ６２Ａの各々の牽引量によって制御することができる。
　第１の駆動部５２と第３の駆動部７２の各々の構成および動作は、図５および図６を参照して説明した第２の駆動部６２の構成および動作と同様である。すなわち、第１の駆動部５２は、複数のワイヤと、第１の管状部５１内に設けられた複数の湾曲駒と、牽引装置４に設けられた牽引部とを含んでいる。本実施の形態では、第１の駆動部５２の牽引部が、複数のワイヤのうちの任意のワイヤを牽引することによって、第１の管状部５１が湾曲する。以下、第１の駆動部５２の複数のワイヤを符号５２Ａで表し、第１の駆動部５２の牽引部を符号４１で表す。
　また、第３の駆動部７２は、複数のワイヤと、第３の管状部７１内に設けられた複数の湾曲駒と、牽引装置４に設けられた牽引部とを含んでいる。本実施の形態では、第３の駆動部７２の牽引部が、複数のワイヤのうちの任意のワイヤを牽引することによって、第３の管状部７１が湾曲する。以下、第３の駆動部７２の複数のワイヤを符号７２Ａで表し、第３の駆動部７２の牽引部を符号４３で表す。
（推進制御部の構成）
　次に、図４を参照して、推進制御部２３の構成について説明する。推進制御部２３は、第１の制御部２３１と、第２の制御部２３２と、第３の制御部２３３と、第４の制御部２３４とを含んでいる。第１の制御部２３１と第３の制御部２３３は、それぞれ、第１の駆動部５２を制御する。本実施の形態では、第１の制御部２３１と第３の制御部２３３は、それぞれ、第１の駆動部５２の牽引部４１を制御することによって、第１の駆動部５２の複数のワイヤ５２Ａの牽引量を制御し、これにより、第１の管状部５１の形状を制御する。
　第２の制御部２３２は、第２の駆動部６２を制御する。本実施の形態では、第２の制御部２３２は、第２の駆動部６２の牽引部４２を制御することによって、第２の駆動部６２の複数のワイヤ６２Ａの牽引量を制御し、これにより、第２の管状部６１の形状を制御する。
　第４の制御部２３４は、第３の駆動部７２を制御する。本実施の形態では、第４の制御部２３４は、第３の駆動部７２の牽引部４３を制御することによって、第３の駆動部７２の複数のワイヤ７２Ａの牽引量を制御し、これにより、第３の管状部７１の形状を制御する。
（位置情報取得部の構成）
　次に、図７を参照して、位置情報取得部２１の構成について説明する。図７は、位置情報取得部２１の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態では、位置情報取得部２１は、撮像部１５と、記録部２４と、先端位置判断部２５とを有している。撮像部１５は、撮像素子１５Ａ（図１参照）を含み、被検体の管腔内の被写体の画像として、撮像素子１５Ａが生成した撮像信号を取得する。撮像素子１５Ａを含む撮像部１５の少なくとも一部は、内視鏡１に設けられている。
　記録部２４は、例えば、図３に示したメモリ２Ｂおよび記憶装置２Ｃのうちの少なくとも１つによって構成されており、撮像部１５によって取得された画像を記録する。なお、記録部２４は、撮像素子１５Ａが生成した撮像信号を上記画像として記録してもよいし、本体装置２の主制御部２０によって所定の画像処理が行われた撮像信号を上記画像として記録してもよい。
　先端位置判断部２５は、記録部２４に記録された複数の画像を読み出すと共に、複数の画像の変化の履歴に基づいて、挿入部１１の先端１１ａの位置を判断する。具体的には、例えば、先端位置判断部２５は、画像マッチング等によって、画像から挿入部１１の先端１１ａの位置を推定すると共に、推定した挿入部１１の先端１１ａの位置の変化の履歴から、挿入部１１の先端１１ａの現在位置を判断する。
　位置情報取得部２１は、更に、形状センサ２６と、湾曲部位置判断部２７とを有している。形状センサ２６は、第２の能動湾曲部６の第２の管状部６１の形状を検出する。湾曲部位置判断部２７は、形状センサ２６の検出結果、すなわち第２の管状部６１の形状に基づいて、第２の管状部６１の第２の端部６１ａの位置を判断する。
　本実施の形態では、形状センサ２６は、牽引量検出部２６Ａと形状算出部２６Ｂとを含んでいる。牽引量検出部２６Ａは、第２の能動湾曲部６の第２の駆動部６２の複数のワイヤ６２Ａ（図５参照）の各々の牽引量を検出する。ワイヤ６２Ａの牽引量は、例えば、第２の駆動部６２の牽引部４２を構成するモータの回転角および回転数を検出することによって検出される。
　形状算出部２６Ｂは、牽引量検出部２６Ａが検出した複数のワイヤ６２Ａの各々の牽引量に基づいて、第２の管状部６１の形状すなわち第２の管状部６１の湾曲の方向と大きさを算出すると共に、第２の管状部６１の曲率を算出する。
　なお、形状センサ２６は、第２の能動湾曲部６の第２の管状部６１に加えて、第１の能動湾曲部５の第１の管状部５１の形状と、第３の能動湾曲部７の第３の管状部７１の形状を検出することができるように構成されていてもよい。具体的には、例えば、牽引量検出部２６Ａは、第１の能動湾曲部５の第１の駆動部５２の複数のワイヤ５２Ａの各々の牽引量と、第３の能動湾曲部７の第３の駆動部７２の複数のワイヤ７２Ａの各々の牽引量を検出してもよい。形状算出部２６Ｂは、複数のワイヤ５２Ａの各々の牽引量に基づいて、第２の管状部６１の形状と曲率を算出すると共に、複数のワイヤ７２Ａの各々の牽引量に基づいて、第３の管状部７１の形状と曲率を算出してもよい。
（深部方向情報取得部の構成）
　次に、図８を参照して、深部方向情報取得部２２の構成について説明する。図８は、深部方向情報取得部２２の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態では、深部方向情報取得部２２は、撮像部１５と、深部方向判断部２８とを有している。なお、図７に示したように、撮像部１５は、位置情報取得部２１の構成要素でもある。
　深部方向情報取得部２２は、撮像部１５によって取得された画像に基づいて、挿入部１１の先端１１ａの位置を基準とした管腔の深部の方向を判断する。具体的には、例えば、深部方向情報取得部２２は、上記の画像を解析することによって、挿入部１１の先端１１ａの向きを推定し、推定した挿入部１１の先端１１ａの向きに基づいて、管腔の深部の方向を判断する。
（推進動作の第１の例）
　次に、本実施の形態における挿入部１１の推進動作について説明する。ここでは、被検体の管腔が、大腸の腸管である場合を例にとって説明する。
　始めに、図９ないし図１２を参照して、挿入部１１の推進動作の第１の例について説明する。第１の例は、Ｓ状結腸と下行結腸との結合部に形成された湾曲部位の近傍の部分において挿入部１１の先端１１ａを推進させる例である。
　図９は、推進動作の第１の例における一ステップを示す説明図である。第１の例では、術者は、被検体の肛門から大腸２００内に挿入部１１を挿入して、挿入部１１の先端１１ａを、Ｓ状結腸２０２と下行結腸２０４との結合部に形成された湾曲部位２０３の近傍の部分まで進める。このとき、第１の能動湾曲部５の第１の管状部５１、第２の能動湾曲部６の第２の管状部６１および第３の能動湾曲部７の第３の管状部７１と、前述の可撓管部１１２は、それぞれ、大腸２００の形状に合わせて湾曲される。第１ないし第３の管状部５１，６１，７１は、それぞれ、術者の操作によってまたは自動的に湾曲する。
　ここで、図９に示したように、湾曲部位２０３の中心軸ＣＡ１と、中心軸ＣＡ１において長手方向の中央に位置する中央点ＭＰ１を想定する。術者は、図９に示したように、挿入部１１の先端１１ａを、中央点ＭＰ１よりも大腸２００の深部側の位置まで進める。
　なお、第１ないし第３の管状部５１，６１，７１の各々の長さは、図９に示した状態において、第１の管状部５１がＳ状結腸頂上部２０１の前後に位置し、且つ第２の管状部６１の全体がＳ状結腸頂上部２０１と湾曲部位２０３の間に位置するような長さであることが好ましい。以下の説明では、第１ないし第３の管状部５１，６１，７１の各々の長さは、上記の好ましい長さになっているものとする。
　図１０は、次のステップを示す。このステップでは、まず、位置情報取得部２１（図２参照）が、湾曲部位２０３に対する挿入部１１の先端１１ａの位置と対応関係を有する情報である第１の位置情報と、湾曲部位２０３に対する第２の管状部６１の第２の端部６１ａの位置と対応関係を有する情報である第２の位置情報とを取得する。
　本実施の形態では、第１の位置情報は、先端位置判断部２５（図７参照）によって判断された挿入部１１の先端１１ａの現在位置である。先端位置判断部２５は、記録部２４に記録された画像の変化の履歴に基づいて、中央点ＭＰ１よりも大腸２００の深部側に挿入部１１の先端１１ａが位置するか否かを判断する。
　また、第２の位置情報は、湾曲部位置判断部２７（図７参照）によって判断された第２の管状部６１の第２の端部６１ａの位置である。本実施の形態では、第２の管状部６１の第２の端部６１ａの位置は、第２の管状部６１の曲率に基づいて判断される。具体的には、例えば、第２の管状部６１の曲率が所定の閾値以下の場合、すなわち第２の管状部６１の形状が直線に近い形状である場合、湾曲部位置判断部２７は、第２の管状部６１の第２の端部６１ａが、中央点ＭＰ１よりも肛門側に位置すると判断する。
　図１０に示した状態では、位置情報取得部２１は、中央点ＭＰ１よりも大腸２００の深部側に挿入部１１の先端１１ａが位置することを示す第１の位置情報と、中央点ＭＰ１よりも肛門側に第２の管状部６１の第２の端部６１ａが位置することを示す第２の位置情報とを取得する。
　ここで、図１０に示したように、湾曲部位２０３の中心軸ＣＡ１を近似して得られる円弧を含む仮想の円または中心軸ＣＡ１を近似して得られる楕円弧を含む仮想の楕円の中心点ＣＰ１を想定する。位置情報取得部２１が上記の第１の位置情報と第２の位置情報を取得した場合、推進制御部２３の第１の制御部２３１は、第１の管状部５１の第１の端部５１ａが、中心点ＣＰ１から遠ざかる第１の湾曲動作が実行されるように、第１の駆動部５２を制御する（図４参照）。図１０において、符号Ｆ１を付した矢印は、第１の湾曲動作において第１の管状部５１の長手方向の両端に作用する力を示している。図９および図１０から理解されるように、力Ｆ１によって、第１の管状部５１が湾曲する。
　第１の管状部５１は、湾曲することによって、大腸２００の一部を支持する。図１０に示した例では、第１の管状部５１は、Ｓ状結腸頂上部２０１を支持している。なお、第１の管状部５１が支持する大腸２００の一部は、Ｓ状結腸頂上部２０１に限られない。また、第１の管状部５１の湾曲量は、大腸２００に大きな負担を与えないような大きさであることが好ましい。また、第１の管状部５１が湾曲することによって、後述する第２の湾曲動作において第２の管状部６１が湾曲するためのスペースが確保される。
　図１１は、次のステップを示す。このステップでは、推進制御部２３の第２の制御部２３２は、第１の湾曲動作の実行後に、第２の管状部６１の第２の端部６１ａが中心点ＣＰ１に近づく第２の湾曲動作が実行されるように、第２の駆動部６２を制御する（図４参照）。また、推進制御部２３の第３の制御部２３３は、第２の湾曲動作の実行中に、第１の管状部５１の第１の端部５１ａに対して、第１の湾曲動作において第１の管状部５１を湾曲させた方向の力が作用する動作（以下、支持動作と言う。）が実行されるように、第１の駆動部５２を制御する（図４参照）。図１１において、符号Ｆ１を付した矢印は、第１の管状部５１の長手方向の両端に作用する力を示し、符号Ｆ２を付した矢印は、第２の管状部６１の長手方向の両端に作用する力を示している。
　図１１に示した状態では、第１の管状部５１が大腸２００の一部を支持した状態が維持される。この状態で、第２の管状部６１が湾曲することにより、第２の管状部６１の第２の端部６１ａが中央点ＭＰ１を超えて大腸２００の深部側に進み、その結果、挿入部１１の先端１１ａが大腸２００の深部側に進む。図１１において、符号Ｆ３を付した矢印は、第２の管状部６１が湾曲することによって挿入部１１の先端１１ａに作用する力を示している。
　図１２は、次のステップを示す。このステップでは、図１１に示したステップから、第２の管状部６１の湾曲量を更に大きくしている。これにより、挿入部１１の先端１１ａが、更に、大腸２００の深部側に進む。なお、大腸２００に大きな負担を与えることを防止するために、第２の制御部２３２は、第２の駆動部６２によって第２の管状部６１に作用する力の大きさが所定の閾値以下になるように、第２の駆動部６２を制御する。第２の管状部６１に作用する力の大きさは、例えば、複数のワイヤ６２Ａを牽引する力の大きさによって制御される。
　図１２に示したステップが完了することにより、挿入部１１の推進動作が完了する。挿入部１１の推進動作の完了後、術者は、挿入部１１を押し込んで、挿入部１１の先端１１ａを大腸２００の深部側に進ませる。
（推進動作の第２の例）
　次に、図１３ないし図１６を参照して、挿入部１１の推進動作の第２の例について説明する。第２の例は、横行結腸に形成された湾曲部位の近傍の部分において挿入部１１の先端１１ａを推進させる例である。
　図１３は、推進動作の第２の例における一ステップを示す説明図である。第２の例では、術者は、挿入部１１の先端１１ａを、横行結腸２０６に形成された湾曲部位２０７の近傍の部分まで進める。このとき、第１の能動湾曲部５の第１の管状部５１、第２の能動湾曲部６の第２の管状部６１および第３の能動湾曲部７の第３の管状部７１と、前述の可撓管部１１２は、それぞれ、大腸２００の形状に合わせて湾曲される。第１ないし第３の管状部５１，６１，７１は、それぞれ、術者の操作によってまたは自動的に湾曲する。
　ここで、図１３に示したように、湾曲部位２０７の中心軸ＣＡ２と、中心軸ＣＡ２において長手方向の中央に位置する中央点ＭＰ２を想定する。図１３に示したステップでは、術者は、挿入部１１の先端１１ａを、中央点ＭＰ２よりも大腸２００の深部側の位置まで進める。
　なお、第１ないし第３の管状部５１，６１，７１の各々の長さは、図１３に示した状態において、第１の管状部５１が下行結腸２０４と横行結腸２０６との結合部２０５の前後に位置し、且つ第２の管状部６１の全体が結合部２０５と湾曲部位２０７の間に位置するような長さであることが好ましい。以下の説明では、第１ないし第３の管状部５１，６１，７１の各々の長さは、上記の好ましい長さになっているものとする。なお、第１ないし第３の管状部５１，６１，７１は、上記の好ましい長さの要件と、図９を参照して説明した好ましい長さの要件を、同時に満足していてもよい。
　図１４は、次のステップを示す。このステップでは、まず、位置情報取得部２１（図２参照）が、第１の例の図１０に示したステップと同様に、第１の位置情報と第２の位置情報を取得する。なお、第１の例と同様に、第２の管状部６１の第２の端部６１ａの位置は、第２の管状部６１の曲率に基づいて判断される。具体的には、例えば、第２の管状部６１の曲率が所定の閾値以下の場合、湾曲部位置判断部２７は、第２の管状部６１の第２の端部６１ａが、中央点ＭＰ２よりも肛門側に位置すると判断する。
　図１４に示した状態では、位置情報取得部２１は、中央点ＭＰ２よりも大腸２００の深部側に挿入部１１の先端１１ａが位置することを示す第１の位置情報と、中央点ＭＰ２よりも肛門側に第２の管状部６１の第２の端部６１ａが位置することを示す第２の位置情報とを取得する。
　ここで、図１４に示したように、湾曲部位２０７の中心軸ＣＡ２を近似して得られる円弧を含む仮想の円または中心軸ＣＡ２を近似して得られる楕円弧を含む仮想の楕円の中心点ＣＰ２を想定する。位置情報取得部２１が上記の第１の位置情報と第２の位置情報を取得した場合、推進制御部２３の第１の制御部２３１は、第１の管状部５１の第１の端部５１ａが、中心点ＣＰ２から遠ざかる第１の湾曲動作が実行されるように、第１の駆動部５２を制御する（図４参照）。図１４において、符号Ｆ１を付した矢印は、第１の湾曲動作において第１の管状部５１の長手方向の両端に作用する力を示している。
　第１の管状部５１は、湾曲することによって、大腸２００の一部を支持する。図１４に示した例では、第１の管状部５１は、結合部２０５を支持している。また、第１の管状部５１が湾曲することによって、後述する第２の湾曲動作において第２の管状部６１が湾曲するためのスペースが確保される。
　図１５は、次のステップを示す。このステップでは、推進制御部２３の第２の制御部２３２は、第１の湾曲動作の実行後に、第２の管状部６１の第２の端部６１ａが中心点ＣＰ２に近づく第２の湾曲動作が実行されるように、第２の駆動部６２を制御する（図４参照）。また、推進制御部２３の第３の制御部２３３は、第２の湾曲動作の実行中に、第１の管状部５１の第１の端部５１ａに対して、第１の湾曲動作において第１の管状部５１を湾曲させた方向の力が作用する支持動作が実行されるように、第１の駆動部５２を制御する（図４参照）。図１５において、符号Ｆ１を付した矢印は、第１の管状部５１の長手方向の両端に作用する力を示し、符号Ｆ２を付した矢印は、第２の管状部６１の長手方向の両端に作用する力を示している。
　図１５に示した状態では、第１の管状部５１が大腸２００の一部を支持した状態が維持される。この状態で、第２の管状部６１が湾曲することにより、第２の管状部６１の第２の端部６１ａが中央点ＭＰ２を超えて大腸２００の深部側に進み、その結果、挿入部１１の先端１１ａが大腸２００の深部側に進む。
　なお、第２の例では、図１５に示したステップから、第３の管状部７１を湾曲させる動作が実行される。以下、この動作について説明する。
　図１５に示したステップでは、深部方向情報取得部２２は、挿入部１１の先端１１ａの位置を基準とした大腸２００の深部の方向を示す深部方向情報を取得する。
　図１６は、次のステップを示す。このステップでは、推進制御部２３の第４の制御部２３４は、深部方向情報に基づいて、挿入部１１の先端１１ａが大腸２００の深部に向くように、第３の駆動部７２を制御する（図４参照）。
（挿入部の推進方法）
　次に、図１７を参照して、本実施の形態に係わる挿入部の推進方法について簡単に説明する。図１７は、本実施の形態に係わる挿入部の推進方法を示すフローチャートである。本実施の形態に係わる挿入部の推進方法は、図１７に示したステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４を含んでいる。
　ステップＳ１１では、位置情報取得部２１が、被検体の管腔（大腸２００）における所定の湾曲部（湾曲部位２０３または２０７）に対する挿入部１１の先端１１ａの位置と対応関係を有する情報である第１の位置情報と、湾曲部に対する第２の管状部６１の第２の端部６１ａの位置と対応関係を有する情報である第２の位置情報とを取得する。
　ステップＳ１２は、ステップＳ１１において、位置情報取得部２１が、湾曲部の中心軸において長手方向の中央に位置する中央点（中央点ＭＰ１またはＭＰ２）よりも管腔の深部側に挿入部１１の先端１１ａが位置することを示す第１の位置情報と、前記中央点よりも管腔の入口側（肛門側）に第２の管状部６１の第２の端部６１ａが位置することを示す第２の位置情報を取得した場合に実行される。ステップＳ１２では、推進制御部２３の第１の制御部２３１が、第１の管状部５１の第１の端部５１ａが、前記中心軸を近似して得られる円弧を含む仮想の円または前記中心軸を近似して得られる楕円弧を含む仮想の楕円の中心点（中心点ＣＰ１またはＣＰ２）から遠ざかる第１の湾曲動作が実行されるように、第１の駆動部５２を制御する。
　ステップＳ１３は、ステップＳ１２の第１の湾曲動作の実行後に実行される。ステップＳ１３では、推進制御部２３の第２の制御部２３２が、第２の管状部６１の第２の端部６１ａが前記中心点に近づく第２の湾曲動作が実行されるように、第２の駆動部６２を制御する。
　ステップＳ１４は、ステップＳ１３の第２の湾曲動作の実行中に実行される。ステップＳ１４では、推進制御部２３の第３の制御部２３３が、第１の管状部５１の第１の端部５１ａに対して、第１の湾曲動作において第１の管状部５１を湾曲させた方向の力が作用する支持動作が実行されるように、第１の駆動部５２を制御する。
（作用および効果）
　次に、本実施の形態に係わる内視鏡システム１００および挿入部の挿入方法の作用および効果について説明する。本実施の形態では、推進制御部２３の第１ないし第３の制御部２３１～２３３によって、第１の管状部５１と第２の管状部６１の形状を制御することによって、挿入部１１の先端１１ａを管腔の深部に向けて推進させることができる。本実施の形態では、挿入部１１の先端１１ａを推進させるために、日本国特許公開第２００９－１９５３２１号公報に開示された内視鏡装置のように、バルーンや伸縮機構を設ける必要はない。以上のことから、本実施の形態によれば、簡単な構成で、挿入部１１の先端１１ａを管腔の深部に向けて推進させることができる。
　また、本実施の形態では、位置情報取得部２１は、被検体の管腔（大腸２００）における所定の湾曲部（湾曲部位２０３または２０７）の中心軸において長手方向の中央に位置する中央点（ＭＰ１またはＭＰ２）よりも管腔の深部側に挿入部１１の先端１１ａが位置し且つ中央点よりも管腔の入口側に第２の管状部６１の第２の端部６１ａが位置するか否かを示す情報であって、第１の湾曲動作を実行するか否かを判断する情報（以下、実行可否判断情報と言う。）を取得する。本実施の形態では、先端位置判断部２５（図７参照）によって、中央点よりも管腔の深部側に挿入部１１の先端１１ａが位置するか否かが判断される。また、本実施の形態では、第２の管状部６１の曲率に基づいて、中央点よりも管腔の入口側に第２の管状部６１の第２の端部６１ａが位置するか否かが判断される。第２の管状部６１の曲率は、牽引量検出部２６Ａが検出した複数のワイヤ６２Ａの各々の牽引量に基づいて算出される。本実施の形態によれば、挿入部１１の挿入形状や挿入部１１の先端１１ａの位置を検出するセンサを用いる場合に比べて、簡単に、実行可否判断情報を取得することができる。
　なお、本実施の形態では、位置情報取得部２１は、挿入部１１の先端１１ａの位置と対応関係を有する情報である第１の位置情報と、第２の管状部６１の第２の端部６１ａの位置と対応関係を有する第２の位置情報を取得することにより、実行可否判断情報を取得する。本実施の形態では特に、第１の位置情報は、挿入部１１の先端１１ａの位置そのものを示している。しかし、実行可否判断情報の取得方法は、上記の例に限られない。例えば、第１の位置情報は、挿入部１１の先端１１ａから所定の距離だけ離れた位置の情報であってもよい。あるいは、第１の位置情報が示す位置と第２の位置情報が示す位置は、同じ位置であってもよい。この場合、位置情報取得部２１は、実質的に、挿入部１１の任意の１点の位置の情報を取得することにより、中央点よりも管腔の深部側に挿入部１１の先端１１ａが位置し且つ中央点よりも管腔の入口側に第２の管状部６１の第２の端部６１ａが位置するか否かを示す実行可否判断情報を取得する。上記の任意の１点の位置は、例えば、第２の管状部６１の第２の端部６１ａから挿入部１１の先端１１ａに向かって所定の距離だけ離れた位置であってもよい。
　また、本実施の形態では、第２の例で説明したように、深部方向情報取得部２２が取得した深部方向情報に基づいて、挿入部１１の先端１１ａが管腔の深部に向くように、第３の駆動部７２を制御して、第３の管状部７１を湾曲させている。しかし、第２の例に限らず、第１の例においても、第３の駆動部７２を制御して、第３の管状部７１を湾曲させもよい。
　なお、第３の能動湾曲部７と深部方向情報取得部２２は、本実施の形態に係わる内視鏡システム１００の必須の構成要素ではなく、設けられていなくてもよい。この場合、挿入部１１における先端部１１１と第２の管状部６１との間に、湾曲部が設けられていてもよい。湾曲部は、例えば、内視鏡１の操作部１２（図１参照）に設けられた２つの湾曲操作ノブ（図示せず）によって、上下左右の４方向に湾曲されるように構成される。
（変形例）
　次に、本実施の形態における第１ないし第３の能動湾曲部５～７の変形例について説明する。変形例では、第１ないし第３の能動湾曲部５～７の駆動部の構成が異なっている。以下、第２の能動湾曲部６を例にとって説明する。図１８は、第２の能動湾曲部６の変形例の構成を示す説明図である。
　変形例では、第２の能動湾曲部６は、第２の駆動部６２の代わりに、第２の管状部６１を湾曲させる第２の駆動部１６２を有している。
　第２の駆動部１６２は、第２の管状部６１の外周部に設けられた複数の圧力室１６２Ａを含んでいる。複数の圧力室１６２Ａは、第２の管状部６１の長手方向に並ぶと共に、第２の管状部６１の軸周り方向の互いに異なる位置において２列以上（例えば４列）並んでいる。複数の圧力室１６２Ａは、それぞれ、その圧力室１６２Ａに印加される圧力に応じて、膨張および収縮する。
　第２の駆動部１６２は、複数の圧力室１６２Ａの他に、第２の管状部６１内に設けられた複数の流体供給管路１６２Ｂを含んでいる。流体供給管路１６２Ｂは、複数の圧力室１６２Ａの各々の圧力を制御するための流体を供給するための管路である。例えば、１本の流体供給管路１６２Ｂは、第２の管状部６１の軸周り方向の任意の位置において第２の管状部６１の長手方向に１列に並ぶ複数の圧力室１６２Ａの各々の圧力を制御するために用いられる。
　また、変形例では、牽引装置４の代わりに圧力制御装置１０４が設けられている。第２の駆動部１６２は、更に、圧力制御装置１０４に設けられた圧力制御部１４２を含んでいる。圧力制御部１４２は、複数の流体供給管路１６２Ｂの各々に供給される流体の流量や圧力を制御することができるように構成されている。
　次に、図１９を参照して、第２の駆動部１６２の動作について説明する。本実施の形態では、第２の駆動部１６２の圧力制御部１４２が、複数の流体供給管路１６２Ｂの各々に供給される流体の流量や圧力を制御して、複数の圧力室１６２Ａの各々の圧力を制御することによって、第２の管状部６１を湾曲させる。図１９には、図１９における左側において１列に並んだ複数の圧力室１６２Ａの圧力を小さくすることによって複数の圧力室１６２Ａを収縮させ、図１９における右側において１列に並んだ複数の圧力室１６２Ａの圧力を大きくすることによって複数の圧力室１６２Ａを膨張させて、第２の管状部６１を湾曲させた例を示している。第２の管状部６１の湾曲の方向と大きさは、複数の圧力室１６２Ａの各々の圧力の大きさによって制御することができる。なお、圧力制御部１４２は、推進制御部２３の第２の制御部２３２によって制御される。
　ここまでは、第２の能動湾曲部６を例にとって説明してきた。第１および第３の能動湾曲部５，７の駆動部の構成および動作の構成も、第２の駆動部１６２の構成および動作と同様である。すなわち、第１の能動湾曲部５は、第１の駆動部５２の代わりに、第１の管状部５１を湾曲させる第１の駆動部を有している。第１の駆動部は、第１の管状部５１の外周部に設けられた複数の圧力室と、第１の管状部５１内に設けられた複数の流体供給管路と、圧力制御装置１０４に設けられた圧力制御部とを含んでいる。変形例では、第１の駆動部の圧力制御部が、複数の流体供給管路の各々に供給される流体の流量や圧力を制御して、複数の圧力室の各々の圧力を制御することによって、第１の管状部５１を湾曲させる。
　また、第３の能動湾曲部７は、第３の駆動部７２の代わりに、第３の管状部７１を湾曲させる第３の駆動部を有している。第３の駆動部は、第３の管状部７１の外周部に設けられた複数の圧力室と、第３の管状部７１内に設けられた複数の流体供給管路と、圧力制御装置１０４に設けられた圧力制御部とを含んでいる。変形例では、第３の駆動部の圧力制御部が、複数の流体供給管路の各々に供給される流体の流量や圧力を制御して、複数の圧力室の各々の圧力を制御することによって、第３の管状部７１を湾曲させる。
［第２の実施の形態］
　次に、図２０および図２１を参照して、本発明の第２の実施の形態に係わる内視鏡システムについて説明する。図２０は、本実施の形態に係わる内視鏡システムの概略の構成を示す説明図である。図２１は、本実施の形態における位置情報取得部の構成を示す機能ブロック図である。
　本実施の形態では、位置情報取得部２１の構成が、第１の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、位置情報取得部２１は、第１の実施の形態における形状センサ２６の代わりに、第２の能動湾曲部６の第２の管状部６１の形状を検出する形状センサ１２６を有している。形状センサ１２６は、光ファイバセンサであり、内視鏡１の挿入部１１に設けられた光ファイバ８１を含んでいる。
　また、本実施の形態では、内視鏡システム１００は、本体装置２に接続された光検出装置８を備えている。形状センサ１２６は、更に、光検出装置８に設けられた光出射部８２および光検出部８３を含んでいる。光出射部８２は、光ファイバ８１に対して入射される検出光を出射する。光検出部８３は、光ファイバ８１を伝送した検出光を検出する。
　形状センサ１２６は、更に、本体装置２に設けられた形状算出部１２６Ａを含んでいる。形状算出部１２６Ａは、光検出部８３の検出結果に基づいて、第２の管状部６１の形状すなわち第２の管状部６１の湾曲の方向と大きさを算出すると共に、第２の管状部６１の曲率を算出する。
　以下、形状センサ１２６による第２の管状部６１の形状の算出方法について具体的に説明する。光ファイバ８１は、長手方向に所定の間隔で配置された複数の被検出部８１ａを含んでいる。被検出部８１ａは、光ファイバ８１の湾曲量に対応した光量の光を光ファイバ８１の外部に漏洩するまたは吸収するような加工が施された部分である。光検出部８３は、光ファイバ８１の湾曲量に応じて変化する検出光を検出することによって、湾曲位置と湾曲量を検出する。
　形状算出部１２６Ａは、検出された湾曲位置と湾曲量に基づいて、第２の管状部６１の湾曲の方向と大きさを算出すると共に、第２の管状部６１の曲率を算出する。
　なお、形状センサ１２６は、第２の管状部６１の形状に限らず、被検出部８１ａが配置された第２の管状部６１以外の挿入部１１の形状を検出することができる。
　また、図２０に示した例では、光ファイバ８１の数は１本であるが、光ファイバ８１の数は複数であってもよい。複数の光ファイバ８１は、それぞれ、挿入部１１の軸周り方向の互いに異なる位置に配置される。複数の被検出部８１ａは、挿入部１１の長手方向に並ぶと共に、挿入部１１の軸周り方向の互いに異なる位置において２列以上（例えば４列）並ぶ。第２の管状部６１の湾曲の方向と大きさは、複数の光ファイバ８１毎に検出された湾曲位置と湾曲量に基づいて算出される。
　本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
［第３の実施の形態］
　次に、図２２および図２３を参照して、本発明の第３の実施の形態に係わる内視鏡システムについて説明する。図２２は、本実施の形態に係わる内視鏡システムの概略の構成を示す説明図である。図２３は、本実施の形態における位置情報取得部の構成を示す機能ブロック図である。
　本実施の形態では、位置情報取得部２１の構成が、第１の実施の形態と異なっている。すなわち、本実施の形態では、位置情報取得部２１は、第１の実施の形態における形状センサ２６の代わりに、第２の能動湾曲部６の第２の管状部６１の形状を検出する形状センサ２２６を有している。形状センサ２２６は、挿入部１１の挿入状態を観測する内視鏡挿入形状観測装置であり、内視鏡１の挿入部１１に設けられた複数のコイル９１を含んでいる。複数のコイル９１は、挿入部１１の長手方向に並んでいる。
　また、本実施の形態では、内視鏡システム１００は、本体装置２に接続された観測装置本体部９と、観測装置本体部９に接続された受信アンテナ９２とを備えている。複数のコイル９１は、それぞれ、観測装置本体部９に設けられた図示しない制御部によって制御されることにより、磁界を発生する。形状センサ１２６は、更に、観測装置本体部９に設けられた位置検出部９３を含んでいる。位置検出部９３は、受信アンテナ９２を介して、複数のコイル９１の各々が発生する複数の磁界を検出することによって、複数のコイル９１の各々の位置を検出する。
　形状センサ２２６は、更に、本体装置２に設けられた形状算出部２２６Ａを含んでいる。形状算出部２２６Ａは、位置検出部９３が検出した複数のコイル９１の各々の位置に基づいて、第２の管状部６１の形状すなわち第２の管状部６１の湾曲の方向と大きさを算出すると共に、第２の管状部６１の曲率を算出する。
　なお、形状センサ２２６は、第２の管状部６１の形状に限らず、コイル９１が配置された第２の管状部６１以外の挿入部１１の形状を検出することができる。
　本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
　本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。例えば、位置情報取得部２１は、挿入部１１に作用する圧力、挿入部１１の挿入長、Ｘ線等による透視、または、挿入部１１の先端部に設けられた磁石が発生する磁界を検出することによって、挿入部１１の先端１１ａの位置と対応関係を有する情報である第１の位置情報を取得してもよい。
　また、位置情報取得部２１は、挿入部１１の先端１１ａから第２の管状部６１までの部分の形状に基づいて、第２の管状部６１の第２の端部６１ａの位置と対応関係を有する情報である第２の位置情報を取得してもよい。
　また、本発明の内視鏡システムおよび挿入部の推進方法は、大腸の腸管に限らず、大腸以外の消化管、尿路、血管等に挿入部を挿入する場合に適用されてもよい。
　また、本発明の内視鏡システムは、工業用の内視鏡システムであってもよい。この場合、本発明の内視鏡システムおよび挿入部の推進方法は、ガス管や水道管等に挿入部を挿入する場合に適用されてもよい。

Claims (13)

  1. 　長手方向の両端に位置する先端および基端を有し、被検体の管腔の入口から深部に向かって、前記先端側から前記管腔内に挿入される挿入部と、
    　前記挿入部に設けられ、可撓性を有すると共に前記先端側に位置する第１の端部を有する第１の管状部と、前記第１の管状部を湾曲させる第１の駆動部とを有する第１の能動湾曲部と、
    　前記挿入部において前記第１の管状部よりも前記先端側に設けられ、可撓性を有すると共に前記先端側に位置する第２の端部を有する第２の管状部と、前記第２の管状部を湾曲させる第２の駆動部とを有する第２の能動湾曲部と、
    　前記管腔における所定の湾曲部の中心軸において長手方向の中央に位置する中央点よりも前記深部側に前記先端が位置し且つ前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置するか否かを示す情報を取得する位置情報取得部と、
    　前記位置情報取得部が、前記中央点よりも前記深部側に前記先端が位置し且つ前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置することを示す情報を取得した場合に、前記第１の端部が、前記中心軸を近似して得られる円弧を含む仮想の円または前記中心軸を近似して得られる楕円弧を含む仮想の楕円の中心点から遠ざかる第１の湾曲動作が実行されるように、前記第１の駆動部を制御する第１の制御部と、
    　前記第１の湾曲動作の実行後に、前記第２の端部が前記中心点に近づく第２の湾曲動作が実行されるように、前記第２の駆動部を制御する第２の制御部と、
    　前記第２の湾曲動作の実行中に、前記第１の端部に対して、前記第１の湾曲動作において前記第１の管状部を湾曲させた方向の力が作用する動作が実行されるように、前記第１の駆動部を制御する第３の制御部と、
    　を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
  2. 　前記位置情報取得部は、前記管腔内の被写体の画像を取得する撮像部と、前記画像を記録する記録部と、前記記録部に記録された前記画像の変化の履歴に基づいて、前記中央点よりも前記深部側に前記先端が位置するか否かを判断する先端位置判断部とを有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
  3. 　前記位置情報取得部は、前記第２の管状部の形状を検出する形状センサと、前記形状センサの検出結果に基づいて、前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置するか否かを判断する湾曲部位置判断部とを有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
  4. 　前記第２の駆動部は、前記第２の管状部を湾曲させる複数のワイヤと、前記複数のワイヤを牽引する牽引部とを含み、
    　前記形状センサは、前記複数のワイヤの各々の牽引量を検出する牽引量検出部と、前記牽引量に基づいて、前記第２の管状部の形状を算出する形状算出部とを含むことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
  5. 　前記形状センサは、前記挿入部に設けられた光ファイバと、前記光ファイバに対して入射される検出光を出射する光出射部と、前記光ファイバを伝送した前記検出光を検出する光検出部と、前記光検出部の検出結果に基づいて、前記第２の管状部の形状を算出する形状算出部とを含むことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
  6. 　前記形状センサは、前記挿入部に設けられた複数のコイルと、前記複数のコイルの各々が発生する磁界を検出することによって、前記複数のコイルの各々の位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部が検出した前記複数のコイルの各々の位置に基づいて、前記第２の管状部の形状を算出する形状算出部とを含むことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
  7. 　前記湾曲部位置判断部は、前記第２の管状部の曲率に基づいて、前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置するか否かを判断することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡システム。
  8. 　更に、前記挿入部において前記第２の管状部よりも前記先端側に設けられた可撓性を有する第３の管状部と、前記第３の管状部を湾曲させる第３の駆動部とを有する第３の能動湾曲部と、
    　前記先端の位置を基準とした前記深部の方向を示す深部方向情報を取得する深部方向情報取得部と、
    　前記深部方向情報に基づいて、前記先端が前記深部に向くように、前記第３の駆動部を制御する第４の制御部と、
    　を備えたことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
  9. 　前記深部方向情報取得部は、前記管腔内の被写体の画像を取得する撮像部と、前記画像に基づいて前記深部の方向を判断する深部方向判断部とを含むことを特徴とする請求項８に記載の内視鏡システム。
  10. 　前記第２の制御部は、前記第２の駆動部によって前記第２の管状部に作用する力の大きさが所定の閾値以下になるように、前記第２の駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
  11. 　前記管腔は、大腸の腸管であり、
    　前記湾曲部は、Ｓ状結腸と下行結腸との結合部に形成された湾曲部位であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
  12. 　前記管腔は、大腸の腸管であり、
    　前記湾曲部は、横行結腸に形成された湾曲部位であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
  13. 　長手方向の両端に位置する先端および基端を有し、被検体の管腔の入口から深部に向かって、前記先端側から前記管腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、可撓性を有すると共に前記先端側に位置する第１の端部を有する第１の管状部と、前記第１の管状部を湾曲させる第１の駆動部とを有する第１の能動湾曲部と、前記挿入部において前記第１の管状部よりも前記先端側に設けられ、可撓性を有すると共に前記先端側に位置する第２の端部を有する第２の管状部と、前記第２の管状部を湾曲させる第２の駆動部とを有する第２の能動湾曲部と、位置情報取得部と、第１の制御部と、第２の制御部と、第３の制御部と、を備えた内視鏡システムにおける挿入部の推進方法であって、
    　前記位置情報取得部が、前記管腔における所定の湾曲部の中心軸において長手方向の中央に位置する中央点よりも前記深部側に前記先端が位置し且つ前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置するか否かを示す情報を取得するステップと、
    　前記位置情報取得部が、前記中央点よりも前記深部側に前記先端が位置し且つ前記中央点よりも前記入口側に前記第２の端部が位置することを示す情報を取得した場合に、前記第１の制御部が、前記第１の端部が、前記中心軸を近似して得られる円弧を含む仮想の円または前記中心軸を近似して得られる楕円弧を含む仮想の楕円の中心点から遠ざかる第１の湾曲動作が実行されるように、前記第１の駆動部を制御するステップと、
    　前記第１の湾曲動作の実行後に、前記第２の制御部が、前記第２の端部が前記中心点に近づく第２の湾曲動作が実行されるように、前記第２の駆動部を制御するステップと、
    　前記第２の湾曲動作の実行中に、前記第３の制御部が、前記第１の端部に対して、前記第１の湾曲動作において前記第１の管状部を湾曲させた方向の力が作用する動作が実行されるように、前記第１の駆動部を制御するステップと、
    　を含むことを特徴とする挿入部の推進方法。
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