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技術 内視鏡システムの湾曲部調整装置および湾曲部調整方法

出願人 富士フイルム株式会社
発明者 飯田倫之芦田毅
出願日 2009年3月25日 (11年8ヶ月経過) 出願番号 2009-074375
公開日 2010年10月7日 (10年1ヶ月経過) 公開番号 2010-220961
状態 未査定
技術分野 孔内観察装置 内視鏡 内視鏡
主要キーワード 半円中心 右回転用 左回転用 モータ操作 キセノンバルブ 曲げ剛さ 駆動側ギア モータ駆動条件
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年10月7日)のものです。
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図面 (14)

課題

内視鏡挿入部の湾曲部を湾曲させる際に、駆動動力系や被駆動系の特性に経時変化が生じてもこれを容易に補正することができる内視鏡システム湾曲部調整装置および湾曲部調整方法を提供する。

解決手段

操作トルク検出部91で検出される手動操作トルクに応じて湾曲部33の目標湾曲角度を決定し、該目標湾曲角度に対する操作補助トルクトルク特性情報から求め、この求めた操作補助トルクを湾曲駆動部に付与する内視鏡システム100に対し、湾曲部33をキャリブレーション駆動部により複数の湾曲角度に湾曲させ、各湾曲角度において湾曲部33の湾曲状態を維持する回転トルクを測定し、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係をトルク特性情報と比較し、各湾曲角度における回転トルクの増減分を操作補助トルク成分のみを変更して、測定した回転トルクの値となるようにトルク特性情報を補正する。

概要

背景

従来より、体腔内や構造物内等を観察する装置として内視鏡が広く利用されている。内視鏡は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部と、内視鏡挿入部の基端側に連設された本体操作部とを有しており、内視鏡挿入部の先端側に、内視鏡挿入部内に挿通された操作ワイヤ牽引操作により湾曲動作する湾曲部を設けたものがある。操作ワイヤは、本体操作部に配置された湾曲操作部(アングルノブ)の手動操作により牽引することで、湾曲部を所望の方向へ湾曲可能にしている。このような内視鏡において、湾曲部を湾曲駆動する湾曲操作部への操作力を軽減する技術として、操作ワイヤの牽引を補助する操作補助力を発生させるパワーアシスト機能付き内視鏡がある(特許文献1参照)。この内視鏡によれば、内視鏡の術者による湾曲操作部への操作力に加えて、駆動モータからの駆動力が湾曲操作部の回転軸に加えられるため、軽い操作力で湾曲部を湾曲させることができる。

このパワーアシスト機能付き内視鏡においては、湾曲操作部へ加える操作力に対する湾曲部の湾曲角度の関係を常に一定とし、湾曲部を、操作力に対応付けられた湾曲角度まで正確に湾曲させることが内視鏡の操作性を向上する上で重要となっている。

概要

内視鏡挿入部の湾曲部を湾曲させる際に、駆動動力系や被駆動系の特性に経時変化が生じてもこれを容易に補正することができる内視鏡システム湾曲部調整装置および湾曲部調整方法を提供する。操作トルク検出部91で検出される手動操作トルクに応じて湾曲部33の目標湾曲角度を決定し、該目標湾曲角度に対する操作補助トルクトルク特性情報から求め、この求めた操作補助トルクを湾曲駆動部に付与する内視鏡システム100に対し、湾曲部33をキャリブレーション駆動部により複数の湾曲角度に湾曲させ、各湾曲角度において湾曲部33の湾曲状態を維持する回転トルクを測定し、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係をトルク特性情報と比較し、各湾曲角度における回転トルクの増減分を操作補助トルク成分のみを変更して、測定した回転トルクの値となるようにトルク特性情報を補正する。

目的

本発明は、内視鏡挿入部の湾曲部を湾曲させる際に、駆動動力系や被駆動系の特性に経時変化が生じても、これを容易に補正することができる内視鏡システムの湾曲部調整装置および湾曲部調整方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

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請求項1

先端側に湾曲部を有する内視鏡挿入部と、前記湾曲部を湾曲操作部への操作に応じて湾曲駆動する湾曲駆動部と、前記湾曲駆動部に前記手動操作補助する操作補助トルクを付与する操作補助トルク発生部と、前記湾曲操作部に加えた手動操作トルクを検出する操作トルク検出部と、前記湾曲駆動部に付与される回転トルクに対する前記湾曲部の湾曲角度との関係と、前記回転トルクの前記手動操作による操作トルク成分および前記操作補助トルク成分とを示すトルク特性情報を記憶する記憶部と、前記操作トルク検出部で検出される手動操作トルクに応じて前記湾曲部の目標湾曲角度を決定し、該目標湾曲角度に対する操作補助トルクを前記トルク特性情報から求め、この求めた操作補助トルクを前記操作補助力発生部から湾曲駆動部に付与させる制御部と、を備えた内視鏡システムに、前記湾曲操作部を湾曲駆動するキャリブレーション駆動部を用いて前記湾曲角度のキャリブレーションを行う内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、前記湾曲部を前記キャリブレーション駆動部により複数の湾曲角度に湾曲させ、各湾曲角度において前記湾曲部の湾曲状態を維持する回転トルクを測定し、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係を前記トルク特性情報と比較し、前記各湾曲角度における回転トルクの増減分を前記操作補助トルク成分のみを変更して、前記測定した回転トルクの値となるように前記トルク特性情報を補正するトルク特性情報補正部を備えた内視鏡システムの湾曲部調整装置。

請求項2

請求項1記載の内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、前記トルク特性情報補正部が、前記内視鏡挿入部の湾曲部基端側を固定し、前記湾曲部の湾曲角度の識別情報が表示されたチャートを前記内視鏡挿入部の先端に対峙して前記湾曲部の湾曲方向に沿って配置した湾曲角度測定治具具備し、該湾曲角度測定治具の識別情報を前記内視鏡挿入部の先端に配置された撮像部により撮像し、該撮像された識別情報から前記湾曲部の湾曲角度を求める内視鏡システムの湾曲部調整装置。

請求項3

請求項2記載の内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、前記チャートには、前記湾曲部の湾曲角度に対応してそれぞれ異なる識別情報が複数表示されている内視鏡システムの湾曲部調整装置。

請求項4

請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、前記内視鏡挿入部を有する内視鏡体内に前記記憶部を備えた内視鏡システムの湾曲部調整装置。

請求項5

請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、前記内視鏡挿入部を有する内視鏡本体が、前記記憶部と、脱着自在な外部メモリに対する通信インターフェースとを備え、前記内視鏡本体の個体識別情報と、当該内視鏡本体に対する前記補正後のトルク特性情報が前記外部メモリに記憶されている内視鏡システムの湾曲部調整装置。

請求項6

請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、前記内視鏡システムが、前記内視鏡挿入部を有する内視鏡本体と通信可能に接続された信号処理装置を備え、該信号処理装置は、前記トルク特性情報を前記内視鏡本体の個体識別情報と共に記憶した前記記憶部を内蔵する内視鏡システムの湾曲部調整装置。

請求項7

請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、前記内視鏡システムが、前記内視鏡挿入部を有する内視鏡本体と、サーバと、前記内視鏡本体と前記サーバとを繋ぐネットワークとを少なくとも備え、前記サーバが前記記憶部を内蔵し、該記憶部がさらに、前記トルク特性情報を前記内視鏡本体の個体識別情報と共に記憶した内視鏡システムの湾曲部調整装置。

請求項8

請求項1〜請求項7のいずれか1項記載の内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、前記トルク特性情報補正部が、前記湾曲部を所定量湾曲させるために必要な回転トルクが予め定めた所定のトルク値を超える場合に報知を行う報知部を備えた内視鏡システムの湾曲部調整装置。

請求項9

先端側に湾曲部を有する内視鏡挿入部と、前記湾曲部を湾曲操作部への操作に応じて湾曲駆動する湾曲駆動部と、前記湾曲駆動部に前記手動操作を補助する操作補助トルクを付与する操作補助トルク発生部と、前記湾曲操作部に加えた手動操作トルクを検出する操作トルク検出部と、前記湾曲駆動部に付与される回転トルクに対する前記湾曲部の湾曲角度との関係と、前記回転トルクの前記手動操作による操作トルク成分および前記操作補助トルク成分とを示すトルク特性情報を記憶する記憶部と、前記操作トルク検出部で検出される手動操作トルクに応じて前記湾曲部の目標湾曲角度を決定し、該目標湾曲角度に対する操作補助トルクを前記トルク特性情報から求め、この求めた操作補助トルクを前記操作補助力発生部から湾曲駆動部に付与させる制御部と、を備えた内視鏡システムに、前記湾曲操作部を湾曲駆動するキャリブレーション駆動部を用いて前記湾曲角度のキャリブレーションを行う内視鏡システムの湾曲部調整方法であって、前記内視鏡挿入部の湾曲部基端側を固定し、前記湾曲部の湾曲角度の識別情報が表示されたチャートを前記内視鏡挿入部の先端に対峙して前記湾曲部の湾曲方向に沿って配置した湾曲角度測定治具を用い、前記湾曲部を前記キャリブレーション駆動部により複数の湾曲角度に湾曲させ、各湾曲角度で前記湾曲角度測定治具の識別情報を前記内視鏡挿入部の先端に配置された撮像部により撮像するとともに、前記湾曲部の湾曲状態を維持する回転トルクを測定し、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係を前記トルク特性情報と比較し、前記各湾曲角度における回転トルクの増減分を前記操作補助トルク成分のみを変更して、前記測定した回転トルクの値となるように前記トルク特性情報を補正する内視鏡システムの湾曲部調整方法。

請求項10

請求項9記載の内視鏡システムの湾曲部調整方法であって、前記チャートは前記湾曲部の湾曲角度に対応してそれぞれ異なる識別情報が複数表示されており、前記キャリブレーション駆動部が、前記撮像部による撮像画像内に特定の前記識別情報が映出される湾曲角度に前記湾曲部を湾曲駆動し、この湾曲角度で前記回転トルクを検出することで、前記湾曲角度と前記回転トルクとの関係を求める内視鏡システムの湾曲部調整方法。

技術分野

0001

本発明は、内視鏡システム湾曲部調整装置および湾曲調整方法に関する。

背景技術

0002

従来より、体腔内や構造物内等を観察する装置として内視鏡が広く利用されている。内視鏡は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部と、内視鏡挿入部の基端側に連設された本体操作部とを有しており、内視鏡挿入部の先端側に、内視鏡挿入部内に挿通された操作ワイヤ牽引操作により湾曲動作する湾曲部を設けたものがある。操作ワイヤは、本体操作部に配置された湾曲操作部(アングルノブ)の手動操作により牽引することで、湾曲部を所望の方向へ湾曲可能にしている。このような内視鏡において、湾曲部を湾曲駆動する湾曲操作部への操作力を軽減する技術として、操作ワイヤの牽引を補助する操作補助力を発生させるパワーアシスト機能付き内視鏡がある(特許文献1参照)。この内視鏡によれば、内視鏡の術者による湾曲操作部への操作力に加えて、駆動モータからの駆動力が湾曲操作部の回転軸に加えられるため、軽い操作力で湾曲部を湾曲させることができる。

0003

このパワーアシスト機能付き内視鏡においては、湾曲操作部へ加える操作力に対する湾曲部の湾曲角度の関係を常に一定とし、湾曲部を、操作力に対応付けられた湾曲角度まで正確に湾曲させることが内視鏡の操作性を向上する上で重要となっている。

先行技術

0004

特開2005−28018号公報

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、内視鏡挿入部の湾曲部を湾曲させる際に、駆動動力系や被駆動系の特性に経時変化が生じても、これを容易に補正することができる内視鏡システムの湾曲部調整装置および湾曲部調整方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明は下記構成からなる。
(1) 先端側に湾曲部を有する内視鏡挿入部と、
前記湾曲部を湾曲操作部への操作に応じて湾曲駆動する湾曲駆動部と、
前記湾曲駆動部に前記手動操作を補助する操作補助トルクを付与する操作補助トルク発生部と、
前記湾曲操作部に加えた手動操作トルクを検出する操作トルク検出部と、
前記湾曲駆動部に付与される回転トルクに対する前記湾曲部の湾曲角度との関係と、前記回転トルクの前記手動操作による操作トルク成分および前記操作補助トルク成分とを示すトルク特性情報を記憶する記憶部と、
前記操作トルク検出部で検出される手動操作トルクに応じて前記湾曲部の目標湾曲角度を決定し、該目標湾曲角度に対する操作補助トルクを前記トルク特性情報から求め、この求めた操作補助トルクを前記操作補助力発生部から湾曲駆動部に付与させる制御部と、
を備えた内視鏡システムに、前記湾曲操作部を湾曲駆動するキャリブレーション駆動部を用いて前記湾曲角度のキャリブレーションを行う内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、
前記湾曲部を前記キャリブレーション駆動部により複数の湾曲角度に湾曲させ、各湾曲角度において前記湾曲部の湾曲状態を維持する回転トルクを測定し、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係を前記トルク特性情報と比較し、前記各湾曲角度における回転トルクの増減分を前記操作補助トルク成分のみを変更して、前記測定した回転トルクの値となるように前記トルク特性情報を補正するトルク特性情報補正部を備えた内視鏡システムの湾曲部調整装置。

0007

(2) 先端側に湾曲部を有する内視鏡挿入部と、
前記湾曲部を湾曲操作部への操作に応じて湾曲駆動する湾曲駆動部と、
前記湾曲駆動部に前記手動操作を補助する操作補助トルクを付与する操作補助トルク発生部と、
前記湾曲操作部に加えた手動操作トルクを検出する操作トルク検出部と、
前記湾曲駆動部に付与される回転トルクに対する前記湾曲部の湾曲角度との関係と、前記回転トルクの前記手動操作による操作トルク成分および前記操作補助トルク成分とを示すトルク特性情報を記憶する記憶部と、
前記操作トルク検出部で検出される手動操作トルクに応じて前記湾曲部の目標湾曲角度を決定し、該目標湾曲角度に対する操作補助トルクを前記トルク特性情報から求め、この求めた操作補助トルクを前記操作補助力発生部から湾曲駆動部に付与させる制御部と、
を備えた内視鏡システムに、前記湾曲操作部を湾曲駆動するキャリブレーション駆動部を用いて前記湾曲角度のキャリブレーションを行う内視鏡システムの湾曲部調整方法であって、
前記内視鏡挿入部の湾曲部基端側を固定し、前記湾曲部の湾曲角度の識別情報が表示されたチャートを前記内視鏡挿入部の先端に対峙して前記湾曲部の湾曲方向に沿って配置した湾曲角度測定治具を用い、
前記湾曲部を前記キャリブレーション駆動部により複数の湾曲角度に湾曲させ、各湾曲角度で前記湾曲角度測定治具の識別情報を前記内視鏡挿入部の先端に配置された撮像部により撮像するとともに、前記湾曲部の湾曲状態を維持する回転トルクを測定し、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係を前記トルク特性情報と比較し、前記各湾曲角度における回転トルクの増減分を前記操作補助トルク成分のみを変更して、前記測定した回転トルクの値となるように前記トルク特性情報を補正する内視鏡システムの湾曲部調整方法。

発明の効果

0008

本発明によれば、内視鏡挿入部の湾曲部を湾曲させる際に、駆動動力系や被駆動系の特性に経時変化が生じても、これを容易に補正することができるため、内視鏡の操作性と診断精度を向上できる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡システムを模式的に示したブロック構成図である。
内視鏡本体の概略的な外観図である。
湾曲部の湾曲角度とプーリへ付与する回転トルクとの関係を示すグラフである。
湾曲部を湾曲させる機構を模式的に示す構成図である。
内視鏡の操作手順の一例を示すフローチャートである。
湾曲角度測定治具と、これに装着した内視鏡システムの概略構成図である。
湾曲角度測定治具のチャートの展開図である。
湾曲角度測定治具を用いた湾曲角度の測定の様子(a)、(b)、(c)を示す説明図である。
モータ駆動電力と湾曲角度との関係(a)、湾曲角度と回転トルクとの関係(b)を示すグラフである。
湾曲部の湾曲角度に対する操作トルクの関係を示すグラフである。
経過時間に対する操作補助トルクとの関係を示すグラフである。
ワイヤ部材を介して駆動モータの出力をプーリに伝達する構成を模式的に示す構成図である。
ワイヤ部材の端部の内部構造を示す一部断面構成図(a)と、A−A断面図(b)である。

実施例

0010

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、内視鏡システムの基本構成について説明する。図1は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡システムを模式的に示したブロック構成図である。
この内視鏡システム100は、内視鏡本体11と、内視鏡本体11から出力される画像情報信号処理する信号処理装置13と、内視鏡本体11に照明光を供給する光源装置15とを有し、信号処理装置13には画像処理後の画像情報を表示するモニタ17が接続されている。また、信号処理装置13は、必要に応じてネットワークを介してサーバ19と接続することもできる。

0011

内視鏡本体11は、その概略的な外観図2に示すように、本体操作部21と、この本体操作部21に連設され被検体内に挿入される内視鏡挿入部23とを備える。本体操作部21には、ユニバーサルコード25が接続され、このユニバーサルコード25の先端にライトガイドコネクタ27が設けられる。ライトガイドコネクタ27は図1に示す光源装置15に着脱自在に連結され、これによって内視鏡挿入部23内の照明光学系に照明光が送られる。また、図2に示すライトガイドコネクタ27にはビデオコネクタ29が接続され、このビデオコネクタ29が画像信号処理等を行う信号処理装置13に着脱自在に連結される。

0012

内視鏡挿入部23は、樹脂材料被覆されており、本体操作部21側から順に軟性部31、湾曲部33、および先端部35で構成され、湾曲部33は、本体操作部21の湾曲操作部37(アングルノブ37A,37B)を回動することによって遠隔的に湾曲操作される。具体的には、アングルノブ37A,37Bの回転軸にはプーリ41が設けられ、このプーリ41と先端部35との間に、プーリ41に巻き掛けられた操作ワイヤ43が内視鏡挿入部23の内壁に沿って配置されている。この操作ワイヤ43は、内視鏡挿入部23の先端部35に両端が固定されている。これにより、アングルノブ37A,37Bを回動操作することで、操作ワイヤ43を牽引し湾曲部33を湾曲させて、先端部35を所望の方向に向けることができる。なお、図示例ではアングルノブ37Aに対応して湾曲部を±θ方向に湾曲させる一系統のみ示しているが、アングルノブ37Bに対応して上記とは直交する方向(図2紙面垂直方向)へ湾曲させる他の系も本体操作部21に内蔵されている。

0013

また、本体操作部21には、前述のアングルノブ37A,37Bの他、送気・送水ボタン吸引ボタンシャッタータン等の各種ボタン39が並設され、術者はこれらを操作して先端部35先方の被検体観察領域の観察、あるいは処置を行う。

0014

再び図1戻り、内視鏡本体11の構成を説明する。
内視鏡本体11の先端部35には、観察窓45、結像レンズ47、CCD(Charge Coupled Device)型やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等の撮像素子49を含む撮像光学系51が配置され、また、照射窓53、拡散レンズ55、光ファイバ束からなるライトガイド57を含む照明光学系59が配置されている。

0015

撮像素子49からの出力信号は、アナログフロントエンドAFE)回路61に取り込まれる。AFE回路61は、相関二重サンプリング(CDS)回路63と、オートゲインコントロール(AGC)回路65と、アナログデジタル(A/D)変換器67とを有し、タイミングジェネレータ(TG)69からのトリガ信号を受けて、撮像素子49からの出力信号をデジタル画像信号に変換する。また、撮像素子49にはタイミングジェネレータ69からのトリガ信号に基づくドライブ信号ドライブ回路71から印加される。

0016

そして、撮像素子49による撮像処理を含む内視鏡本体11の制御は、撮像コントローラ73により行われ、撮像コントローラ73には、各種情報が記憶される内視鏡本体側記憶部75が接続されている。これら撮像コントローラ73、内視鏡本体側記憶部75は、前述のユニバーサルコード25とビデオコネクタ29(図2参照)を介して信号処理装置13の制御部77と通信可能に接続される。

0017

信号処理装置13の制御部77は、画像処理する画像処理部79に接続されている。この画像処理部79は、撮像素子49のアナログ画像信号を各種処理後デジタル画像信号に変換するAFE回路61に接続されており、制御部77の指令により、画像処理後の画像情報をモニタ17に表示して、観察画像による内視鏡診断を可能にしている。

0018

一方、照明光学系59のライトガイド57は、ユニバーサルコード25とライトガイドコネクタ27(図2参照)を介して光源装置15に接続され、キセノンバルブ等を用いたランプ81からの光を、透過光量を調整する光学絞り装置83を通じてライトガイド57に導入させている。ランプ81はランプ駆動回路85により駆動制御され、光学絞り装置83は絞り駆動部87により制御されており、これらは、信号処理装置13の制御部77に接続される照明コントローラ89により制御される。

0019

上記の基本構成を有する内視鏡システム100は、湾曲部33を湾曲させる際のアングルノブ37A,37Bへの操作力を軽減するため、操作ワイヤ43の牽引を補助する操作補助力を発生するパワーアシスト機能を有する。以下に、このパワーアシスト機能について説明する。

0020

図2の内視鏡挿入部23の先端を湾曲部33によってある目標湾曲角度θに湾曲させるためには、操作ワイヤ43に牽引力を発生させるプーリ41に、湾曲に必要なトルクTNを付与する必要がある。従前では、術者がアングルノブ37A,37BにトルクTN全てを付与して湾曲部33を湾曲操作していたが、術者の操作負担が大きかった。そこで、湾曲操作のパワーアシスト機能を用いれば、術者の操作負担を軽減でき、内視鏡挿入部23が体腔管壁に当接して受ける反力を確実に知覚させ、操作性や診断の正確性をより高めることができる。特に、大きな角度で湾曲させる場合や、より正確に湾曲させたい場合にその効果が大きく、有益となる。

0021

ここで、図3に湾曲部33の湾曲角度とプーリ41へ付与する回転トルクとの関係を示した。例えば湾曲角度がθ1の場合、湾曲に必要とされるトルクTNのうち、術者の操作分をTwとし、残りのトルクTaを操作補助力により補うことで、術者の操作するトルクTwを軽減する。外的な駆動動力系により発生する操作補助トルクTaは、湾曲部33の湾曲角度θに応じて異なる値にされ、必要とされるトルクTNを超えないように設定される。操作補助トルクTaを、必要とされるトルクTNよりも常に小さく設定することで、内視鏡の術中における湾曲操作の際、内視鏡挿入部23が受ける反力が術者の手に確実に知覚されるようになる。これにより、術者の操作疲労を低減しつつ、操作性の良いパワーアシスト機能が発揮される。

0022

次に、上記のアシストトルクTaを発生させるための機構の一例を示す。
図4に湾曲部を湾曲させる機構を模式的に示した。この機構には、湾曲部33を湾曲させる手動操作を行う湾曲操作部37と、湾曲操作部37と湾曲部33とを連結した操作ワイヤ43と、操作ワイヤ43を巻掛けて湾曲操作部37と同軸に配置されたプーリ41とが備わる。操作ワイヤ43とプーリ41は湾曲部33に対する湾曲駆動部として機能し、湾曲操作部37への手動操作に応じてプーリ41が回動され、操作ワイヤ43を牽引して湾曲部33を湾曲させる。

0023

また、この機構には、湾曲操作部37に加えた操作トルクを検出する操作トルク検出部としてのトルクセンサ91が湾曲操作部37と同軸に配置され、トルクセンサ91により検出された操作トルクが制御部77に入力される。制御部77には、操作トルクの大きさと操作補助トルクとの関係(例えば図3のグラフ)が記憶された記憶部が内蔵または接続されている。制御部77は、検出された操作トルクの大きさに応じて、その手動操作を補助する操作補助トルクを、上記関係を参照して求める。

0024

なお、上記例では操作トルク検出部としてトルクセンサ91を用いて説明しているが、これに限らず操作ワイヤ43の移動量やアングルノブ37A,37Bの回転角度を検出する回転角度センサなどで、湾曲部33の湾曲角度を算出してパワーアシストを行う構成としてもよい。

0025

さらにこの機構には、操作補助トルクをプーリ41に付与するため、駆動モータ93が駆動ギア95と従動ギア97を介してプーリ41の回転軸に接続されている。そして駆動モータ93には、操作補助トルクを発生させるために必要なモータ駆動電力が、制御部77に接続されたモータ駆動回路101(図1参照)から印加される。つまり、制御部77は、必要とされる操作補助トルクを求め、この操作補助トルクを駆動モータ93により発生させて、湾曲部33の湾曲動作を補助する制御を行う。

0026

制御部77は、記憶部に予め記憶された複数のトルク特性情報のうち、使用する内視鏡本体11に対応するトルク特性情報を選択し、このトルク特性情報に基づいて駆動モータ93を駆動するためのモータ駆動電力を求める。

0027

上記構成により、湾曲操作部37に加える操作トルクTwに対応付けられた操作補助トルクTaが駆動モータ93の駆動によりプーリ41に付与されて、湾曲部33の湾曲動作が補助される。さらに、操作補助トルクの大きさを、使用する内視鏡本体11に対応した大きさに設定することで、内視鏡本体11の個々のばらつきを抑え湾曲操作部37に加える操作トルクに対する湾曲部33の湾曲角度の関係を常に一定に保つことができ、内視鏡の操作性を向上できる。

0028

ここで、モータ駆動電力は、駆動モータ93がDCモータ等である場合は、パルス信号デューティ比を制御するパルス幅変調制御や、周波数の制御、あるいはこれらを組み合わせて制御し、所望のモータ駆動電力とすることができる。これによれば、精度良く操作補助力を調整できる。また、所望のトルクを駆動電圧の大小に応じて発生させるモータ駆動方式とすれば、簡便に調整が行える。

0029

図1に示すように、信号処理装置13の制御部77に接続され、内視鏡本体11側に配置された内視鏡本体側記憶部75に、前述の操作トルクと操作補助トルクとの対応テーブル、およびモータ駆動電力と回転トルクとの関係を表した複数のトルク特性情報を記憶した場合には、湾曲駆動のためのモータ駆動条件を決定するための情報が内視鏡本体11側で保持される。

0030

これにより、内視鏡本体11側だけで駆動モータ93の駆動条件の補正や設定を行うことができ、内視鏡本体11を接続する信号処理装置13側で駆動モータ93の特性を意識する必要がなくなる。換言すれば、信号処理装置13に接続されている内視鏡本体11の違いを意識することなく、内視鏡本体11の個体毎に異なる駆動モータ93の駆動条件に基づいた、適正な操作補助トルクを簡単に求めることができる。従って、個々の内視鏡本体11が自身の特性情報を有することで、外部機器に問い合わせることがなくなり、内視鏡システム100全体の管理を簡単化できる。

0031

なお、内視鏡本体側記憶部75に記憶する情報として、上記以外にも駆動モータ93からの駆動力が湾曲部33に伝達されるまでの損失特性を含む情報等を含んでいてもよい。

0032

上記のトルク特性情報は、駆動動力系や被駆動系の特性に経時変化が生じた場合に、これを補正する必要がある。その補正方法について、以下に内視鏡の使用手順と共に説明する。

0033

上記構成の内視鏡本体11と信号処理装置13および光源装置15に対する、内視鏡の使用手順の一例を図5に示した。
図5に示すように、まず、装置の起動後、図1に示す信号処理装置13の制御部77に、接続された内視鏡本体11固有の各種パラメータを設定する(S11)。各種パラメータには、図3に示す前述の操作トルクTwと操作補助トルクTaとの対応テーブル、およびモータ駆動電力と回転トルクとの関係のトルク特性情報が少なくとも含まれ、さらには、内視鏡挿入部23の剛性、径、材質等の情報も含まれる。また、モータ駆動電力と回転トルクとの関係は駆動モータの温度毎に表した複数のトルク特性情報であっても良い。

0034

前者の対応テーブル情報は、湾曲部33の湾曲角度と湾曲に必要となるトルクとの関係において、操作補助力となる操作補助トルクTaの大きさが湾曲角度毎に規定されている。

0035

一方、後者のトルク特性情報は、駆動モータ93の種類や途中の駆動力伝達機構等によって定まる。このトルク特性情報は、湾曲部33を湾曲駆動させるキャリブレーションにより求める。ここで、湾曲部33の湾曲角度を調整するキャリブレーションについて詳細に説明する。

0036

図6に湾曲角度測定治具と、これに装着した内視鏡システムの概略構成図を示した。内視鏡システムの湾曲部調整装置となる湾曲角度測定治具111は、平面視で略半円形状を呈しており、内視鏡挿入部23の湾曲部33の基端側が、湾曲角度測定治具111の半円中心に配置された固定部113によって支持される。湾曲角度測定治具111の外周側円弧部111aには、湾曲角度の識別情報115が表示された帯状のチャート117が立設されることで、湾曲部33の湾曲方向に沿って配置されたチャート117の内側面が、内視鏡挿入部23の先端部35と対峙している。

0037

チャート117は、図7にその一例として展開図を示すように、湾曲部33が直管状を維持した場合を湾曲角度0°として「0」の識別情報115を表示している。また、この「0」を中心として所定の一定角θc毎に、湾曲角度が+側では「1」、「2」、「3」、・・・、−側では「A」、「B」、「C」、・・・と表示している。各識別情報115は、文字の他、任意のマーク、あるいは目盛りであってもよい。

0038

湾曲角度測定治具111に支持された内視鏡本体11には、キャリブレーション治具150が接続される。キャリブレーション治具150は、治具モータ151と、治具モータ操作部152と、これらに接続された治具画像処理部153を備える。そして、治具画像処理部153は治具モニタ154に接続されている。

0039

ここで、上記の湾曲角度測定治具111を用いて、湾曲部33の湾曲角度を駆動モータ93へのモータ駆動電力と回転トルクに対応させるキャリブレーションの手順を、図8の説明図を用いて順次説明する。

0040

図8(a)に示すように、湾曲部33を直管状に維持した湾曲角度が0°の場合、撮像光学系による撮像画像には、冶具モニタ154に示すように識別情報115としての「0」が映出される。この初期状態から、図6に示すキャリブレーション冶具150の冶具モータ操作部152の操作により、冶具画像処理部153は冶具モータ151へ印加する冶具モータ駆動電力を徐々に増加し、冶具モータ151で湾曲操作部37を回転させる。そして、図8(b)に示すように撮像画像に識別情報115として「1」が画像の所定の位置に映出されるまで、湾曲角度θaに湾曲部33を湾曲駆動する。

0041

冶具画像処理部153は、識別情報115として「1」が、画像の所定の位置に映出されたことを認識すると、冶具モータ151に印加している冶具モーター駆動電力の増加を停止して、所定の電力を印加し続けることで湾曲部33の湾曲角度θaを保持する。このとき、内視鏡本体11に内蔵されている駆動モータ93の操作補助トルクTaはゼロつまり操作補助トルクTaは印加しない。そして、このときの湾曲部33の湾曲状態を維持する回転トルクを図6のトルクセンサ91により測定する。また同様に、図8(c)に示すように、冶具モータ151を駆動して、湾曲操作部37を回転させ、撮像画像に識別情報115として「2」が映出される湾曲角度θbに設定する。このときも、湾曲部33の湾曲状態を維持できる回転トルクをトルクセンサ91により測定する。

0042

上記のように、冶具モータ151の駆動により湾曲操作部37を回転させ、内視鏡挿入部23の先端部35に配置した撮像光学系による撮像画像内の所定の位置に、特定の識別情報115が映出される湾曲角度に湾曲部33を湾曲駆動し、この湾曲角度で回転トルクを検出することで、湾曲部33の湾曲角度と回転トルクとの関係が求められる。

0043

ここで、湾曲部33の湾曲角度と回転トルクとの関係を、図9を用いてさらに説明する。図9に湾曲角度と回転トルクとの関係を示した。まず、冶具モータ操作部152で選択された識別情報115の「0」、「1」、「2」、「3」、「4」が画像の所定の位置に映出する湾曲角度になるように、冶具信号処理部153は、冶具モータ151への冶具モーター駆動電力を調整する。そして、図9に示すように、それぞれの湾曲角度において湾曲部33の湾曲状態を維持できる回転トルクを求める。ここで得られるトルク特性は、湾曲部33を所定の湾曲角度に設定するために必要とされる全回転トルクを表している。

0044

次に、図9に示す湾曲部33の湾曲角度と回転トルクとの関係を求めた結果に基づいて、内視鏡本体側記憶部75に記憶された先述図3のトルク特性情報を修正する。図9のトルク特性カーブTsは、図3に示す湾曲に必要なトルクに相当する。そこで、このトルク特性カーブTsと図3に示す湾曲に必要なトルクの特性カーブT0とを比較して、各湾曲角度における回転トルクの増減分を、操作トルク成分Twは変更することなく、操作補助トルク成分Taのみを修正する。

0045

つまり、操作トルク成分Twは、図10に示すように、湾曲部33の湾曲角度に対して一定の関係を持たせることで、術者の操作感を常に一定にしており、湾曲部33の湾曲特性によってこの関係が変化しないようにする。このように修正したトルク特性情報を内視鏡本体記憶部75に対し書き込みを行う。この書き込みを行うトルク特性情報は、特性カーブT0又は、操作補助トルク成分Ta又は、その両方であってもかまわない。

0046

また、前記実施例では内視鏡本体11に内蔵されている駆動モータ93の操作補助トルクTaを印加しないで、キャリブレーションを行っているが、これに限らず駆動モータ93の操作補助トルクTaを印加してトルクセンサ91で測定を行っても良い。この場合、トルクセンサ91にて測定されるトルクは、湾曲角度に相当する操作トルク成分Twを測定していることになる。

0047

以上の湾曲角度を調整するキャリブレーションを行った後に、内視鏡を用いた診察や処置を行う。即ち、図2に示す内視鏡挿入部23を観察対象の体腔内に挿入し、先端部35を所望の方向に向ける際に、術者は湾曲操作部37であるアングルノブ37A,37Bを手動操作する(S12)。

0048

このときの湾曲操作部37への操作トルクをトルクセンサ91で検出する(S13)。そして、図3に示すようなトルク特性情報を、図1に示す内視鏡本体側記憶部75を参照して、検出した操作トルクTwに対応する湾曲部33の湾曲角度θ(図10も参照)を求め、この湾曲角度θに至らせるに必要なトルクTNと操作補助トルクTaを求める(S14)。なお、トルク特性情報を信号処理装置側記憶部103に記憶させてもよく、その場合には、信号処理装置側記憶部103を参照して必要なトルクTNと操作補助トルクTaを求める。

0049

そして、手動操作による操作トルクTwのレベルから湾曲に必要なトルクTNのレベルに到達させるための操作補助トルクTaを得るために、駆動モータ93の駆動条件を決定する(S15)。この駆動条件を決定する際は、前述したキャリブレーションにより補正したトルク特性情報を用い、駆動モータ93のモータ駆動電力を決定する。

0050

そして、決定されたモータ駆動電力で駆動モータ93を駆動する(S16)。

0051

これにより、駆動モータ93の駆動により発生する操作補助トルクTaと、実際に湾曲操作部37に加えた操作トルクTwとの合成トルクがプーリ41(図1図4参照)に付与される。そして、プーリ41の回動による操作ワイヤ43の牽引および繰り出しによって、内視鏡挿入部23の湾曲部33が湾曲し、先端部35が所望の方向に向けられる。

0052

以上説明した内視鏡システムの湾曲調整装置によれば、内視鏡挿入部23の湾曲部33を湾曲させる際に、操作ワイヤ43の懸架されたプーリ41を駆動する駆動モータ93等の駆動動力系や、湾曲部33等の被駆動系の特性に経時変化が生じても、キャリブレーションを行ってトルク特性情報を更新することで、正確な湾曲動作が行えるようになる。例えば、駆動モータ93に用いられる永久磁石等に発熱や経時変化が生じると、所定のモータ駆動電力を駆動モータ93に印加しても、発生する駆動力が常に一定にはならずにトルク変動を生じるが、このトルク変動を確実にキャンセルできる。また、内視鏡挿入部23の湾曲部33は外皮を樹脂材料で形成しており、周囲温度によって曲げ剛さが変化して、湾曲に必要とされるトルクが変動するが、このトルク変動も確実にキャンセルできる。

0053

また、トルク特性情報が、図1に示す内視鏡本体側記憶部75に記憶される場合、術者が内視鏡本体の違いを意識することなく、常に適正なトルク特性情報の補正結果を適用でき、正確な操作補助トルクが得られる。

0054

また、内視鏡本体11が、内視鏡本体側記憶部75と、脱着自在な外部メモリ121に対する通信インターフェース123とを備え、内視鏡本体11の個体識別情報と、当該内視鏡本体11に対する補正後のトルク特性情報とが、外部メモリ121に記憶される場合、内視鏡本体11に適用する情報を他の機器で必要に応じて簡単に取り出し、編集することもでき、各情報の取り扱いの利便性が高められる。また、トルク特性情報が内視鏡本体11の個体識別情報に関連付けられるため、他の内視鏡本体と混同することなく、その内視鏡本体11に対するトルク特性情報を確実に取り出すことができる。

0055

この外部メモリとしては、例えば、SDメモリカードコンパクトフラッシュ登録商標)、メモリスティック等のメモリや、光ディスク等の記録媒体が使用できる。

0056

さらに、内視鏡本体11が信号処理装置13と通信可能に接続され、この信号処理装置13内の信号処理装置側記憶部103に、トルク特性情報を内視鏡本体の個体識別情報と共に記憶させてもよい。その場合、信号処理装置側記憶部103が個体識別情報と共にトルク特性情報を記憶するので、内視鏡本体側11にトルク特性情報を記憶させなくても、内視鏡本体11の個体識別情報に基づいて、その内視鏡本体11に対するトルク特性情報を簡単に取り出すことができる。

0057

そしてさらに、内視鏡本体11が信号処理装置13を通じてネットワークに接続されるとともに、このネットワークにサーバ19が接続された場合、サーバ19が、トルク特性情報を内視鏡本体11の個体識別情報と共に記憶する記憶部を有することで、内視鏡本体11側にトルク特性情報を記憶させなくても済む。これにより、内視鏡本体11の個体識別情報に基づいて、その内視鏡本体11に対するトルク特性情報を簡単に取り出すことができる。

0058

次に、上記内視鏡システムの湾曲部調整装置の変形例を説明する。
まず、本変形例においては、湾曲角度のキャリブレーションを行う際に、湾曲部を所定量湾曲させるために必要な回転トルクが予め定めた所定のトルク値を超える場合に、内視鏡本体の交換を促す報知を行う構成としている。

0059

図11に経過時間に対する操作補助トルクとの関係を示すように、湾曲部を予め定めた所定の湾曲角度に湾曲させるために必要な回転トルクが経過時間に伴って増加する。回転トルクが、内視鏡本体の寿命状態に相当するTDのレベルより低く設定された使用限界レベルTHに達したときに、図示しない報知部から内視鏡本体の交換を促す報知が行われる。この報知方法としては、キャリブレーション終了時に、湾曲角度測定治具111または内視鏡本体11等に設けた警告灯点灯電子表示部による表示、あるいはモニタ17への表示等、視覚的な報知、さらには、警告音を発生させる報知等が例示できる。

0060

このような回転トルクに応じて報知を行うことで、湾曲部33の湾曲特性が所定の使用限界レベルを超えた場合に、これを内視鏡本体の交換時期目安として、術者に交換を促すことができる。

0061

次に、内視鏡システムの湾曲部調整装置における他の変形例として、操作ワイヤを牽引するプーリに、フレキシブルなワイヤ部材を介して駆動モータの出力を伝達する構成を説明する。

0062

この構成では、駆動モータの配置自由度が高められ、内視鏡本体11内に配置する以外にも、例えば、信号処理装置13側などの他の部位への配置が可能になる。従って、内視鏡本体11の小型軽量化に寄与でき、操作性を向上できる。具体的な構成例を以下に示す。

0063

図12に示すように、ワイヤ部材121A,121Bは、多数の細線を特定の撚り方向に撚り合わせて形成したワイヤ123A,123Bを芯材とし、このワイヤ123A,123Bの外周に、ワイヤ123A,123Bを回転自在に被覆するアウターチューブ125A,125Bを有するフレキシブルシャフトである。なお、図中、ワイヤ123A,123Bは一部を露出させて表しているが、アウターチューブ125A,125Bによって全長にわたり被覆されている。

0064

駆動モータ93に接続される駆動側ギア127には、ワイヤ123Aに接続されたワイヤ駆動ギア129Aと、ワイヤ123Bに接続されたワイヤ駆動ギア129Bが螺合している。また、プーリ41を回動させる従動ギア97には、ワイヤ123Aに接続されたワイヤ従動ギア131Aと、ワイヤ123Bに接続されたワイヤ従動ギア131Bが螺合し、駆動モータ93の回転がワイヤ部材121A,121Bを介して従動ギア97に伝達される。

0065

つまり、駆動モータ93が駆動側ギア127を回転駆動すると、駆動側ギア127に螺合するワイヤ駆動ギア129A,129Bが共に従動して回転し、ワイヤ部材121A,121Bを介してワイヤ従動ギア131A,131Bを回転駆動させ、従動ギア97を回動させる。これによりプーリ41に回転力が加わり、湾曲部33(図2参照)を湾曲させる牽引力が操作ワイヤ43に付与される。

0066

図13にワイヤ部材の端部の内部構造を示す一部断面構成図(a)と、A−A断面図(b)を示した。
ワイヤ部材121A,121Bは、回転自在なインナーシャフトとなるワイヤ123A,123Bと、例えば網線133の内外面を樹脂材料で被覆したアウターチューブ125A,125Bとを有し、端部にはワイヤ123A,123Bに接続され軸受部135に支持された回転軸137が設けられている。この回転軸137は、ワイヤ駆動ギア129A,129B、ワイヤ従動ギア131A,131Bに接続される。また、ワイヤ123A,123Bの外周面とアウターチューブ125A,125Bの内周面との間には、グリース等の潤滑剤139が封入されている。

0067

ワイヤ123A.123Bがアウターチューブ125A,125Bで被覆されることにより、ワイヤ123A,123Bが他の部品干渉することなく、供給された回転力を確実に相手側に伝達できる。

0068

インナーシャフトであるワイヤ123A,123Bは、図12に示すように、多数の細線を撚り合わせる撚り方向が、最外層で互いに異なる方向にされている。一般にインナーシャフトは1本のワイヤ上に複数層のワイヤを巻き付け製作されており、このワイヤの最外層の撚り方向によって右回転用左回転用が存在する。ワイヤの最外層の撚り方向を回転方向に合わせると、捻りに強くなり、回転精度が高められるとともに、ワイヤの捻り方向角度誤差および経年変化が減少する。本構成例では、駆動モータ93の回転方向が正逆いずれであっても、いずれかのワイヤ123A,123Bがワイヤの最外層の撚り方向と回転方向とが一致するので、高い角度精度回転駆動力の伝達が可能となる。

0069

なお、ワイヤ部材121A,121Bは2本に限らず、必要に応じて増設して複数本設けてもよい。本数を増やすことでより大きな駆動力を伝達でき、経年変化が低減され回転精度もより高められる。

0070

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 先端側に湾曲部を有する内視鏡挿入部と、
前記湾曲部を湾曲操作部への操作に応じて湾曲駆動する湾曲駆動部と、
前記湾曲駆動部に前記手動操作を補助する操作補助トルクを付与する操作補助トルク発生部と、
前記湾曲操作部に加えた手動操作トルクを検出する操作トルク検出部と、
前記湾曲駆動部に付与される回転トルクに対する前記湾曲部の湾曲角度との関係と、前記回転トルクの前記手動操作による操作トルク成分および前記操作補助トルク成分とを示すトルク特性情報を記憶する記憶部と、
前記操作トルク検出部で検出される手動操作トルクに応じて前記湾曲部の目標湾曲角度を決定し、該目標湾曲角度に対する操作補助トルクを前記トルク特性情報から求め、この求めた操作補助トルクを前記操作補助力発生部から湾曲駆動部に付与させる制御部と、
を備えた内視鏡システムに、前記湾曲操作部を湾曲駆動するキャリブレーション駆動部を用いて前記湾曲角度のキャリブレーションを行う内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、
前記湾曲部を前記キャリブレーション駆動部により複数の湾曲角度に湾曲させ、各湾曲角度において前記湾曲部の湾曲状態を維持する回転トルクを測定し、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係を前記トルク特性情報と比較し、前記各湾曲角度における回転トルクの増減分を前記操作補助トルク成分のみを変更して、前記測定した回転トルクの値となるように前記トルク特性情報を補正するトルク特性情報補正部を備えた内視鏡システムの湾曲部調整装置。
この内視鏡システムの湾曲部調整装置によれば、湾曲部を湾曲駆動して、複数の湾曲角度に対する回転トルクをそれぞれ測定することで、湾曲角度と回転トルクとの関係を求め、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係を用いて予め記憶されたトルク特性情報を適切に補正することができる。つまり、経時的な特性変化が生じた場合でも、トルク特性情報補正部が上記キャリブレーションを行うことで、常に正確な湾曲角度に制御することができ、これにより、操作補助トルクを正確に発生させて内視鏡の操作性を向上でき、診断精度も向上する。

0071

(2) (1)の内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、
前記トルク特性情報補正部が、前記内視鏡挿入部の湾曲部基端側を固定し、前記湾曲部の湾曲角度の識別情報が表示されたチャートを前記内視鏡挿入部の先端に対峙して前記湾曲部の湾曲方向に沿って配置した湾曲角度測定治具を具備し、該湾曲角度測定治具の識別情報を前記内視鏡挿入部の先端に配置された撮像部により撮像し、該撮像された識別情報から前記湾曲部の湾曲角度を求める内視鏡システムの湾曲部調整装置。
この内視鏡システムの湾曲部調整装置によれば、湾曲角度測定治具を用いて湾曲部の湾曲角度を設定することで、簡単でしかも正確に湾曲角度を設定できる。

0072

(3) (2)の内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、
前記チャートには、前記湾曲部の湾曲角度に対応してそれぞれ異なる識別情報が複数表示されている内視鏡システムの湾曲部調整装置。
この内視鏡システムの湾曲部調整装置によれば、複数の識別情報を撮像することで、異なる湾曲角度を正確に設定することができる。

0073

(4) (1)〜(3)のいずれか1つの内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、
前記内視鏡挿入部を有する内視鏡本体内に前記記憶部を備えた内視鏡システムの湾曲部調整装置。
この内視鏡システムの湾曲部調整装置によれば、術者が内視鏡本体の違いを意識することなく、常に適正なトルク特性情報の補正結果を適用した操作補助トルクが得られる。

0074

(5) (1)〜(3)のいずれか1つの内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、
前記内視鏡挿入部を有する内視鏡本体が、前記記憶部と、脱着自在な外部メモリに対する通信インターフェースとを備え、前記内視鏡本体の個体識別情報と、当該内視鏡本体に対する前記補正後のトルク特性情報が前記外部メモリに記憶されている内視鏡システムの湾曲部調整装置。
この内視鏡システムの湾曲部調整装置によれば、脱着自在な外部メモリに適正なトルク特性情報が記憶されるので、術者が最新の補正結果を内視鏡本体から必要に応じて簡単に取り出し、編集することもができ、各情報の取り扱いの利便性を向上できる。また、内視鏡本体の個体識別情報に基づいて、その個体に対するトルク特性情報を簡単に取り出すことができる。

0075

(6) (1)〜(3)のいずれか1つの内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、
前記内視鏡システムが、前記内視鏡挿入部を有する内視鏡本体と通信可能に接続された信号処理装置を備え、
該信号処理装置は、前記トルク特性情報を前記内視鏡本体の個体識別情報と共に記憶した前記記憶部を内蔵する内視鏡システムの湾曲部調整装置。
この内視鏡システムの湾曲部調整装置によれば、信号処理装置が個体識別情報と共にトルク特性情報を記憶した記憶部を備えることで、内視鏡本体側にトルク特性情報を記憶させなくても、内視鏡本体の個体識別情報に基づいて、その個体に対するトルク特性情報を簡単に取り出すことができる。

0076

(7) (1)〜(3)のいずれか1つの内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、
前記内視鏡システムが、前記内視鏡挿入部を有する内視鏡本体と、サーバと、前記内視鏡本体と前記サーバとを繋ぐネットワークとを少なくとも備え、
前記サーバが前記記憶部を内蔵し、該記憶部がさらに、前記トルク特性情報を前記内視鏡本体の個体識別情報と共に記憶した内視鏡システムの湾曲部調整装置。
この内視鏡システムの湾曲部調整装置によれば、内視鏡本体側にトルク特性情報を記憶させなくても、内視鏡本体の個体識別情報に基づいて、その個体に対するトルク特性情報を簡単に取り出すことができる。

0077

(8) (1)〜(7)のいずれか1つの内視鏡システムの湾曲部調整装置であって、
前記トルク特性情報補正部が、前記湾曲部を所定量湾曲させるために必要な回転トルクが予め定めた所定のトルク値を超える場合に報知を行う報知部を備えた内視鏡システムの湾曲部調整装置。
この内視鏡システムの湾曲部調整装置によれば、湾曲部の湾曲特性が所定の使用限界レベルを超えた場合に、これを内視鏡本体の交換時期の目安とし、術者に交換を促すことができる。

0078

(9) 先端側に湾曲部を有する内視鏡挿入部と、
前記湾曲部を湾曲操作部への操作に応じて湾曲駆動する湾曲駆動部と、
前記湾曲駆動部に前記手動操作を補助する操作補助トルクを付与する操作補助トルク発生部と、
前記湾曲操作部に加えた手動操作トルクを検出する操作トルク検出部と、
前記湾曲駆動部に付与される回転トルクに対する前記湾曲部の湾曲角度との関係と、前記回転トルクの前記手動操作による操作トルク成分および前記操作補助トルク成分とを示すトルク特性情報を記憶する記憶部と、
前記操作トルク検出部で検出される手動操作トルクに応じて前記湾曲部の目標湾曲角度を決定し、該目標湾曲角度に対する操作補助トルクを前記トルク特性情報から求め、この求めた操作補助トルクを前記操作補助力発生部から湾曲駆動部に付与させる制御部と、
を備えた内視鏡システムに、前記湾曲操作部を湾曲駆動するキャリブレーション駆動部を用いて前記湾曲角度のキャリブレーションを行う内視鏡システムの湾曲部調整方法であって、
前記内視鏡挿入部の湾曲部基端側を固定し、前記湾曲部の湾曲角度の識別情報が表示されたチャートを前記内視鏡挿入部の先端に対峙して前記湾曲部の湾曲方向に沿って配置した湾曲角度測定治具を用い、
前記湾曲部を前記キャリブレーション駆動部により複数の湾曲角度に湾曲させ、各湾曲角度で前記湾曲角度測定治具の識別情報を前記内視鏡挿入部の先端に配置された撮像部により撮像するとともに、前記湾曲部の湾曲状態を維持する回転トルクを測定し、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係を前記トルク特性情報と比較し、前記各湾曲角度における回転トルクの増減分を前記操作補助トルク成分のみを変更して、前記測定した回転トルクの値となるように前記トルク特性情報を補正する内視鏡システムの湾曲部調整方法。
この内視鏡システムの湾曲部調整方法によれば、湾曲部を湾曲駆動して、複数の湾曲角度に対する回転トルクをそれぞれ測定することで、湾曲角度と回転トルクとの関係を求め、得られた湾曲角度と回転トルクとの関係を用いて予め記憶されたトルク特性情報を適切に補正することができる。つまり、経時的な特性変化が生じた場合でも、トルク特性情報補正部が上記キャリブレーションを行うことで、常に正確な湾曲角度に制御することができ、これにより、操作補助トルクを正確に発生させて内視鏡の操作性を向上でき、診断精度も向上する。

0079

(10) (9)の内視鏡システムの湾曲部調整方法であって、
前記チャートは前記湾曲部の湾曲角度に対応してそれぞれ異なる識別情報が複数表示されており、
前記キャリブレーション駆動部が、前記撮像部による撮像画像内に特定の前記識別情報が映出される湾曲角度に前記湾曲部を湾曲駆動し、この湾曲角度で前記回転トルクを検出することで、前記湾曲角度と前記回転トルクとの関係を求める内視鏡システムの湾曲部調整方法。
この内視鏡システムの湾曲部調整方法によれば、識別情報が映出される湾曲角度に設定するだけで、規定の湾曲角度に合わせることができ、キャリブレーション操作を簡単に行える。

0080

11内視鏡本体
13信号処理装置
17モニタ
19サーバ
21本体操作部
23内視鏡挿入部
33湾曲部
35 先端部
37湾曲操作部
37A,37Bアングルノブ
41プーリ
43操作ワイヤ
75 内視鏡本体側記憶部
77 制御部
91トルクセンサ(操作力検出部)
93駆動モータ
95駆動ギア
97従動ギア
100内視鏡システム
101モータ駆動回路
103 信号処理装置側記憶部
111湾曲角度測定治具
113 固定部
115識別情報
117チャート
121A,121Bワイヤ部材
123A,123Bワイヤ
125A,125Bアウターチューブ
127駆動側ギア
129A,129Bワイヤ駆動ギア
131A、131B ワイヤ従動ギア
150キャリブレーション冶具
151冶具モータ
152 冶具モータ操作部
153 冶具信号処理部
154 冶具モニタ

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