技术领域
本发明涉及一种采用被贯穿插入于内窥镜的处置器械贯穿插入通道中的处置器械对体腔内的病变进行诊断和处置的内窥镜装置。
背景技术
一般,采用被贯穿插入于内窥镜的处置器械贯穿插入通道中的处置器械对体腔内的病变进行诊断和处置。为了改善处置器械的操作性,也在研究使处置器械多自由度化、能动化的技术。
在日本特开2003-127076号公报(专利文献1)中示出了垂直多关节型六自由度机械手,该垂直多关节型六自由度机械手将镜体保持为能够移动至任意位置。此处,形成根据垂直多关节型六自由度机械手的臂的各关节角度计算镜体的位置姿势的结构。
作为使处置器械多自由度化、能动化的技术,可以考虑能够分别通过操作线独立地对多个弯曲块单独地进行操作的多关节弯曲机构以及将该多关节弯曲机构用在弯曲部中的多关节式的能动处置器械。在该能动处置器械中,在每个弯曲块上都分别独立地设有操作线。进而,形成为对于每个弯曲块都通过各自的操作线独立地进行操作的结构。因此,操作线的条数随着作为操作对象的弯曲块数量的增多而增多。各个操作线均贯穿插入在配置于能动处置器械的细长插入部中的细管道中。当贯穿插入于较细的管道中的操作线的数量增多时,在细管道内配置操作线的配置作业变得繁杂,有可能引起相互干涉。因此,当通过多条操作线对多关节进行控制时,随着关节数增加,存在能动处置器械的位置精度和动作效率降低的问题。
例如,在用于使能动处置器械动作的能动机构具有六个自由度的情况下,存在六个关节。在该情况下,即使是对于仅使用一个关节就能够 实现的动作,也需要对所有关节的位置和姿势进行控制来完成该动作。因此,一个个关节中存在的误差累积成所使用的关节的误差量,导致控制时的位置精度变低。并且,动作效率也变差。其结果是,由于多关节弯曲机构使弯曲部的各弯曲块通过各自的操作线独立地朝向各个弯曲块的任意方向弯曲,在像采用多关节弯曲机构的能动处置器械那样在细管道中通过多条操作线对多关节进行控制的情况下,如果动作关节数增多则控制精度下降。
发明内容
本发明就是着眼于上述情形而做出的,其目的在于提供一种能够实现处置器械的动作效率以及位置精度的提高的内窥镜装置。
本发明的一个实施方式中的内窥镜装置具备:内窥镜,其至少具有对被检体内进行摄像的摄像部和处置器械贯穿插入用通道;处置器械,其具有经所述内窥镜的通道插入被检体内的插入部,所述插入部具有多个能够分别独立地操作的关节部;操作装置,其对所述处置器械进行操作;指示输入装置,其用于输入对所述处置器械进行操作的工作指示;轨迹计算装置,当利用所述指示输入装置输入所述工作指示时,该轨迹计算装置根据被指示工作的所述关节部来计算所述处置器械动作的轨迹;以及处置器械操作控制装置,其根据所述轨迹计算装置的计算结果控制所述操作装置对所述处置器械的操作。
进而,在上述结构中,当利用指示输入装置输入对处置器械进行操作的工作指示时,利用轨迹计算装置根据被指示工作的关节部计算处置器械动作的轨迹,并利用处置器械操作控制装置根据该轨迹计算装置的计算结果控制所述操作装置对所述处置器械的操作。由此,能够根据任意选择的关节信息计算处置器械的工作轨迹,并根据该轨迹进行处置器械的工作控制,能够高效地驱动多关节处置器械。
优选所述指示输入装置具有工作关节选择装置,所述工作关节选择装置在所述多个关节部中选择进行工作的关节部,所述轨迹计算装置根据利用所述工作关节选择装置选择的关节信息来计算所述处置器械动作 的轨迹。
进而,在上述结构中,利用所述指示输入装置的工作关节选择装置选择所述多个关节部中的工作的关节部,并根据由所述工作关节选择装置选择的关节信息利用所述轨迹计算装置计算所述处置器械动作的轨迹。
优选所述工作关节选择装置具有切换装置,所述切换装置用于选择所述多个关节部中的一个或者多个。
进而,在上述结构中,利用所述工作关节选择装置的切换装置选择所述多个关节部中的一个或者多个。
本发明的另一个实施方式中的内窥镜装置具备:内窥镜,其至少具有对被检体内进行摄像的摄像部和处置器械贯穿插入用通道;显示装置,其显示所述内窥镜拍摄的图像;处置器械,其具有经所述内窥镜的通道插入被检体内的插入部,所述插入部具有能够分别独立地操作的多个关节部;对所述处置器械进行操作的操作装置;指示输入装置,其用于输入对所述处置器械进行操作的工作指示;轨迹描绘装置,当利用所述指示输入装置输入所述工作指示时,该轨迹描绘装置基于被指示工作的所述关节部在所述显示装置上描绘所述处置器械工作的预定轨迹;以及处置器械操作控制装置,其通过根据由所述轨迹描绘装置描绘的轨迹信息被指示工作的所述关节部来控制所述操作装置对所述处置器械的操作。
进而,在上述结构中,当利用所述指示输入装置输入所述工作指示时,根据被指示工作的所述关节部利用轨迹描绘装置在所述显示装置上描绘所述处置器械工作的预定轨迹,并且利用处置器械操作控制装置通过根据由所述轨迹描绘装置描绘的轨迹信息被指示工作的所述关节部来控制所述操作装置对所述处置器械的操作。
优选所述处置器械操作控制装置具有工作关节选择装置,所述工作关节选择装置根据由所述轨迹描绘装置描绘的轨迹信息在所述多个关节部中选择进行工作的所述关节部,所述处置器械操作控制装置根据由所述工作关节选择装置选择的关节信息来控制所述操作装置对所述处置器械的操作。
进而,在上述结构中,所述处置器械操作控制装置具有工作关节选择装置,所述工作关节选择装置根据由所述轨迹描绘装置描绘的轨迹信息选择所述多个关节部中的工作的所述关节部,所述处置器械操作控制装置根据由所述工作关节选择装置选择的关节信息来控制所述操作装置对所述处置器械的操作。
优选所述轨迹描绘装置具有计算装置,所述计算装置计算所述处置器械的前端部所描绘的轨迹或所述处置器械的前端部所通过的面,当利用所述指示输入装置输入对所述处置器械进行操作的工作指示时,所述轨迹描绘装置根据被指示工作的所述关节部在所述显示装置上描绘:所述处置器械工作从而所述处置器械的前端部所描绘的轨迹;或者所述处置器械的前端部所通过的面。
进而,在上述结构中,利用所述轨迹描绘装置的计算装置计算所述处置器械的前端部所描绘的轨迹或所述处置器械的前端部所通过的面,当利用指示输入装置输入对处置器械进行操作的工作指示时,根据被指示工作的所述关节部在所述显示装置上描绘:所述处置器械工作从而所述处置器械的前端部所描绘的轨迹;或者所述处置器械的前端部所通过的面。
优选所述指示输入装置具有操作方向指示输入装置,所述操作方向指示输入装置用于在显示于所述显示装置的显示画面上的内窥镜图像中指示输入所述处置器械的前端部的动作方向,所述处置器械操作控制装置根据所述操作方向指示输入装置的输入来控制所述操作装置对所述处置器械的操作。
进而,在上述结构中,利用所述指示输入装置的操作方向指示输入装置在显示于所述显示装置的显示画面上的内窥镜图像中指示输入所述处置器械的前端部的动作方向,利用所述处置器械操作控制装置根据所述操作方向指示输入装置的输入来控制所述操作装置对所述处置器械的操作。由此,通过根据任意设定的轨迹计算待工作的关节,能够进行处置器械的工作控制,能够高效地驱动多关节处置器械。
优选所述处置器械操作控制装置具有工作关节选择装置,所述工作关节选择装置选择所述多个关节部中的工作的所述关节部,所述处置器 械操作控制装置根据所述操作方向指示输入装置的输入对所述处置器械的未被所述工作关节选择装置选择的其他关节部进行以下控制:使所述处置器械的前端部的操作方向与、被所述工作关节选择装置选择的关节部和此时的所述处置器械的前端部的轨迹一致;或者使所述处置器械的前端部的操作方向与所述处置器械的前端部所通过的面一致。
进而,在上述结构中,利用所述处置器械操作控制装置根据所述操作方向指示输入装置的输入对所述处置器械的未被所述工作关节选择装置选择的其他关节部进行以下控制:使所述处置器械前端的操作方向与、被所述工作关节选择装置选择的关节部和此时的所述处置器械的前端部的轨迹或者所述处置器械前端所通过的面中的至少任一方一致的控制。
根据本发明,能够根据任意选择的关节信息计算处置器械的工作轨迹从而根据该轨迹进行处置器械的工作控制,或者能够通过根据任意设定的轨迹计算待工作的关节来高效地驱动多关节处置器械。由此,能够提供能够实现处置器械的动作效率和位置精度的提高的内窥镜装置。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的内窥镜装置的系统整体的概要结构图。
图2是示出第一实施方式的内窥镜装置的配置状态的系统整体的概要结构图。
图3是第一实施方式的内窥镜装置的系统整体的框图。
图4A是示出使两个处置器械从第一实施方式的内窥镜装置的内窥镜突出的状态的立体图。
图4B是示出内窥镜的前端面的主视图。
图5是示出第一实施方式的内窥镜装置的刀形处置器械的弯曲部中的多关节结构的立体图。
图6A是示出第一实施方式的刀形处置器械的弯曲部中的多关节结构的所有关节成为笔直的状态的纵剖视图。
图6B是示出仅最前端位置的关节屈曲的状态的纵剖视图。
图7A是示出第一实施方式的处置器械的弯曲部中的多关节结构的所有关节成为笔直的状态的概要结构图。
图7B是示出弯曲部的多个关节屈曲的状态的一例的概要结构图。
图8是用于说明第一实施方式的内窥镜装置的动作的流程图。
图9是示出在操作第一实施方式的内窥镜装置的处置器械时监视器的显示画面的主视图。
图10是本发明的第二实施方式的内窥镜装置的系统整体的框图。
图11是用于说明第二实施方式的内窥镜装置的动作的流程图。
图12是示出在操作第二实施方式的内窥镜装置的处置器械时监视器的显示画面的主视图。
图13是示出在操作第一实施方式的内窥镜装置的处置器械时将处置器械的前端所通过的面显示在显示画面中的变形例的主视图。
图14是用于说明本发明的第三实施方式的内窥镜装置的内窥镜的立体图。
图15是示出在操作本发明的第四实施方式的内窥镜装置的处置器械时的监视器的显示画面的主视图。
具体实施方式
以下,参照图1至图9对本发明的第一实施方式进行说明。图3示出本实施方式的内窥镜装置1的系统整体的概要结构。内窥镜装置1的系统由内窥镜2及其外围装置构成。外围装置具有:光源装置3;显示用处理器4;显示装置5;一个或者多个(在本实施方式中为两个(第一、第二))能动处置器械6、7;两个(第一、第二)能动机构(操作装置)8、9;以及处置器械控制部10。光源装置3生成内窥镜用照明光。显示用处理器4是对由内窥镜2的摄像部拍摄的图像数据进行各种图像处理的图像处理装置。第一能动机构8是第一能动处置器械6的驱动装置,第二能动机构9是第二能动处置器械7的驱动装置。处置器械控制部10对第一、第二能动处置器械6、7的动作进行控制。
第一、第二能动处置器械6、7是多关节式内窥镜用处置器械。第一能动处置器械6例如由电手术刀的高频刀形成,第二能动处置器械7例 如由把持钳子形成。
图1、图2示出将本实施方式的内窥镜装置1的系统设置在手术室内的实际应用例。在图2中,手术台11配设在中央位置。在手术台11的一侧部侧配设体腔内病变的诊断处置装置12和该诊断处置装置12的操作装置13。在手术台11的另一侧部侧配设内窥镜控制装置14和处置器械控制装置15。
诊断处置装置12具有:内窥镜支承装置16;由该内窥镜支承装置16支承的上述内窥镜2;以及上述第一、第二能动处置器械6、7。内窥镜支承装置16具有架座18和多级臂结构的支承臂19。
操作装置13具有处置器械操作单元21和对内窥镜2进行操作的内窥镜操作单元20。内窥镜操作单元20具有支架22和装配在支架22上的内窥镜控制器23。内窥镜控制器23由对内窥镜2的弯曲动作进行操作的例如操纵杆形成。处置器械操作单元21具有支架24以及装配在支架24上的第一、第二控制输出指示输入装置(指示输入装置)25、26。第一、第二控制输出指示输入装置25、26由分别对第一、第二能动处置器械6、7进行操作的主从方式的主动型致动器形成。
内窥镜控制装置14具有:上述光源装置3;作为照相机控制单元的上述显示用处理器4;以及上述显示装置5。处置器械控制装置15具有:电手术刀的控制部27;把持钳子的控制部28;以及第一、第二能动处置器械6、7的控制图像的显示装置29。另外,内窥镜图像的显示装置5和第一、第二能动处置器械6、7的控制图像的显示装置29也可以使用共用的监视器装置。
内窥镜支承装置16的支承臂19具有:水平臂19a;第一垂直臂19b;第二垂直臂19c;两个(第一、第二)平行连杆臂19d、19e;以及臂支承体19f。水平臂19a的一端部以能够以第一垂直轴O1为中心转动的方式连结于架座18的上端部。第一垂直臂19b的下端部以能够以第二垂直轴O2为中心转动的方式连结于水平臂19a的另一端部。第二垂直臂19c与上述第一垂直臂19b平行地配置。第一、第二平行连杆臂19d、19e悬架设置于第一垂直臂19b和第二垂直臂19c之间。臂支承体19f将第二垂 直臂19c支承为能够以第三垂直轴O3为中心转动。在水平臂19a上配设有第一能动处置器械6的第一能动机构8和第二能动处置器械7的第二能动机构9。
第一平行连杆臂19d和第二平行连杆臂19e各自的一端以能够以水平轴O4、O5为中心转动的方式连结在第一垂直臂19b的上端部。第一平行连杆臂19d和第二平行连杆臂19e各自的另一端以能够以水平轴O6、O7为中心转动的方式连结在臂支承体19f上。由此,利用第一垂直臂19b、第一平行连杆臂19d、第二平行连杆臂19e、以及臂支承体19f形成将第二垂直臂19c支承为能够在上下方向平行移动的平行四边形连杆。
在第二垂直臂19c的下端部形成有朝水平方向屈曲的屈曲部19c1。内窥镜保持器30以能够以水平轴O8为中心转动的方式支承在该屈曲部19c1上。内窥镜2的基端部以能够以第四垂直轴O9为中心转动且能够装卸的方式支承在内窥镜保持器30上。
内窥镜2具有被插入体内的细长插入部2a和连结在该插入部2a的基端部的手边侧端部2b。插入部2a具有:细长的挠性管部2a1、连结在挠性管部2a1前端的弯曲部2a2、以及连结在弯曲部2a2前端的前端硬质部2a3。如图4B所示,在前端硬质部2a3的前端面上例如具有:一个观察窗部31;两个照明窗部32a、32b;以及两个处置器械贯穿插入用通道33a、33b的开口部。在观察窗部31的内侧配设有未图示的具备物镜等光学系统和CCD等摄像元件的摄像部。利用该摄像部对体腔内的病变部等进行摄像。进而,利用内窥镜2的摄像部获得的摄像信号通过连接线缆被送入显示用处理器4,并被转换为影像信号,利用该影像信号将利用内窥镜2所拍摄的像映现在显示装置5中。
通过对内窥镜控制器23的操纵杆进行倾斜动作操作,弯曲部2a2被远距离地弯曲操作。通过使弯曲部2a2弯曲,能够将所期望的观察对象物(病变部等)捕捉在观察视野(或者摄像视场)内。
在手边侧端部2b和插入部2a的连结部的附近形成有分别与两个处置器械贯穿插入用通道33a、33b连通的两个通道口。第一、第二能动处置器械6、7分别插入于这些通道口中。
在本实施方式中示出了在两个贯穿插入用通道33a、33b中分别贯穿插入一个第一、第二能动处置器械6、7的结构,但也可以将多个内窥镜用处置器械插入在一个贯穿插入用通道中。并且,在手边侧端部2b上设有使弯曲部2a2弯曲的操纵杆和十字键等弯曲操作装置34。
第一、第二能动处置器械6、7的主要部分形成为大致相同的结构。此处,参照图5~图7A、图7B对第一能动处置器械6的结构进行说明。另外,对第二能动处置器械7中的与第一能动处置器械6相同的部分赋予相同的标号并省略说明,仅对不同的部分进行说明。
如图5所示,第一能动处置器械6具有被插入于内窥镜2的贯穿插入用通道33a内的细长插入部35。第一能动机构8连结在该插入部35的基端部上。插入部35由以下部分构成:位于手边侧的长条的挠性管(柔性部)36;连接在该挠性管36前端的弯曲部37;以及连接在该弯曲部37前端的前端处置部38。
挠性管36是能够通过外力比较柔软地被弹性弯曲的挠性部分。弯曲部37是由上述第一能动机构8强制地弯曲的部分。并且,前端处置部38具备与该第一能动处置器械6对应的处置功能。在本实施方式中发挥处置功能具备高频刀39。另外,第二能动处置器械7在前端处置部38上设有把持钳子40。
如图5所示,上述弯曲部37具备由多个弯曲块(关节块)41~45构成的多关节式弯曲机构。各弯曲块41~45任一个都由环状部件形成。各弯曲块41~45沿着插入部35的轴线方向同轴地并列配置成一列。从前端侧开始依次称为第一弯曲块41、第二弯曲块42、第三弯曲块43、第四弯曲块44以及第五弯曲块45。
在第一弯曲块41的前端部设有前端处置部固定部41a,前端处置部38固定在该前端处置部固定部41a上。在第一弯曲块41的后端部突出设置有舌片状的两个后方突出部41b。这两个后方突出部41b在第一弯曲块41的周向上配置于隔开180°的位置。
在第二弯曲块42的前端部突出设置有舌片状的两个前方突出部42a。在第二弯曲块42的后端部突出设置有舌片状的两个后方突出部42b。 两个前方突出部42a和两个后方突出部42b分别在第二弯曲块42的周向上配置于隔开180°的位置。再有,两个前方突出部42a和两个后方突出部42b配置于在第二弯曲块42的周向上相互错开90°的位置。
进而,第一弯曲块41的两个后方突出部41b和第二弯曲块42的两个前方突出部42a之间相互重合,并通过贯通双方的第一转动轴46以能够转动的方式连结在一起。第一转动轴46是铆钉状的轴部件。
并且,第三弯曲块43和第四弯曲块44以与第二弯曲块42相同的方式构成。即,在第三弯曲块43的前端部突出设置有舌片状的两个前方突出部43a、在第三弯曲块43的后端部突出设置有舌片状的两个后方突出部43b,两个前方突出部43a和两个后方突出部43b配置于相互在第三弯曲块43的周向上错开90°的位置。在第四弯曲块44的前端部突出设置有舌片状的两个前方突出部44a、在第四弯曲块44的后端部突出设置有舌片状的两个后方突出部44b,两个前方突出部44a和两个后方突出部44b配置于相互在第四弯曲块44的周向上错开90°的位置。
进而,第二弯曲块42的两个后方突出部42b和第三弯曲块43的前方突出部43之间相互重合,并通过贯通双方的第二转动轴47以能够转动的方式连结在一起。第二转动轴47是铆钉状的轴部件。同样,第三弯曲块43的两个后方突出部43b和第四弯曲块44的前方突出部44a之间相互重合,并通过贯通双方的铆钉状的轴部件即第三转动轴48以能够转动的方式连结在一起。
在第五弯曲块45的前端部突出设置有舌片状的两个前方突出部45a。这两个前方突出部45a在第五弯曲块45的周向上配置于隔开180°的位置。进而,第四弯曲块44的后方突出部44b和第五弯曲块45的前方突出部45a之间相互重合,并通过贯通双方的铆钉状的轴部件即第四转动轴49以能够转动的方式连结在一起。
圆管状的连结部件50的前端部嵌装固定在第五弯曲块45的后端部。挠性管36的前端部以外嵌的状态连结固定于该连结部件50的后端部。
在插入部35内设有用于分别使第一弯曲块41到第四弯曲块44单独转动的四组操作线单元51~54。各组操作线单元51~54分别将一对非伸 缩性的操作线形成为一组。
第一弯曲块41由第一组操作线单元51的两条操作线51a、51b驱动。同样,第二弯曲块42由第二组操作单元52的两条操作线52a、52b驱动,第三弯曲块43由第三组操作单元53的两条操作线53a、53b驱动,第四弯曲块44由第四组操作线单元54的两条操作线54a、54b驱动。
如图6B所示,在第一弯曲块41的后端部的周壁面上形成有两个朝内侧突出的切出立起片55a、55b。这两个切出立起片55a、55b在第一弯曲块41的周向上配置于隔开180°的位置,且配置于与两个后方突出部41b在第一弯曲块41的周向上相互错开90°的位置。第一组操作线单元51的一条操作线51a的前端插入一方的立起片55a中,并被硬钎焊固定在该切出立起片55a上。第一组操作线单元51的另一条操作线51b的前端插入另一方的切出立起片55b中,并被硬钎焊固定在该切出立起片55b上。
同样,在第二弯曲块42的后端部的周壁面上形成有两个朝内侧突出的切出立起片56a、56b(参照图6A),在第三弯曲块43的后端部的周壁面上形成有两个朝内侧突出的切出立起片57a、57b(参照图6B),在第四弯曲块44的后端部的周壁面上形成有两个朝内侧突出的切出立起片58a、58b(参照图6A)。第二弯曲块42的两个切出立起片56a、56b在第二弯曲块42的周向上配置于隔开180°的位置,且配置在与两个后方突出部42b在第二弯曲块42的周向上相互错开90°的位置。第三弯曲块43的两个切出立起片57a、57b在第三弯曲块43的周向上配置于隔开180°的位置,且配置在与两个后方突出部43b在第三弯曲块43的周向上相互错开90°的位置。第四弯曲块44的两个切出立起片58a、58b在第四弯曲块44的周向上配置于隔开180°的位置,且配置在与两个后方突出部44b在第四弯曲块44的周向上相互错开90°的位置。
第二组操作线单元52的一条操作线52a的前端插入第二弯曲块42的一方的切出立起片56a中,并被硬钎焊固定在该切出立起片56a上。第二组操作线单元52的另一条操作线52b的前端插入另一方的切出立起片56b中,并被硬钎焊固定在该切出立起片56b上。
第三组操作线单元53的一条操作线53a的前端插入第三弯曲块43的一方的切出立起片57a中,并被硬钎焊固定在该切出立起片57a上。第三组操作线单元53的另一条操作线53b的前端插入另一方的切出立起片57b中,并被硬钎焊固定在该切出立起片57b上。
第四组操作线单元54的一条操作线54a的前端插入第四弯曲块44的一方的切出立起片58a中,并被硬钎焊固定在该切出立起片58a上。第四组操作线单元54的另一条操作线54b的前端插入另一方的切出立起片58b中,并被硬钎焊固定在该切出立起片58b上。
并且,各操作线51a、51b、52a、52b、53a、53b、54a、54b分别以进退自如的方式贯穿插入在各自的挠性引导护套59a、59b、60a、60b、61a、61b、62a、62b内。各引导护套59a、...例如由密绕线圈或者树脂管等护套状的挠性部件形成。通过该挠性部件的内孔仅在进退的方向上引导各操作线51a、...。
即,第一组操作线单元51的两条操作线51a、51b以进退自如的方式贯穿插入在引导护套59a、59b内。引导护套59a、59b的前端部固定在第二弯曲块42的前端部内周面上。
第二组操作线单元52的两条操作线52a、52b以进退自如的方式贯穿插入在引导护套60a、60b内。引导护套60a、60b的前端部固定在第三弯曲块43的前端部内周面上。
第三组操作线单元53的两条操作线53a、53b以进退自如的方式贯穿插入在引导护套61a、61b内。引导护套61a、61b的前端部固定在连结部件50的前端部内周面上。另外,引导护套61a、61b的前端部也可以固定在第四弯曲块44或者第五弯曲块45的前端部内周面上。
第四组操作线单元54的两条操作线54a、54b以进退自如的方式贯穿插入在引导护套62a、62b内。引导护套62a、62b的前端部固定在连结部件50的前端部内周面上。另外,引导护套62a、62b的前端部也可以固定在第五弯曲块45的前端部内周面上。
引导护套59a、59b从第二弯曲块42的内部开始依次贯穿第三弯曲块43、第四弯曲块44、第五弯曲块45、连结部件50、挠性管36的内部, 并被引导至手边侧的第一能动机构8。
引导护套60a、60b从第三弯曲块43的内部开始依次贯穿第四弯曲块44、第五弯曲块45、连结部件50、挠性管36的内部,并被引导至手边侧的第一能动机构8。
引导护套61a、61b以及引导护套62a、62b依次贯穿连结部件50、挠性管36的内部,并被引导至手边侧的第一能动机构8。由此,各操作线51a、51b、52a、52b、53a、53b、54a、54b分别经各自的挠性引导护套59a、59b、60a、60b、61a、61b、62a、62b内部而单独地被引导至手边侧的第一能动机构8。
进而,通过分别独立地驱动四组操作线单元51~54,能够分别使第一弯曲块41至第四弯曲块44单独转动。即,通过分别推拉第一组操作线单元51的两条操作线51a、51b能够仅使第一弯曲块41单独而独立地以第一转动轴46为中心单独屈曲。由此形成第一关节部A1。同样,通过第二组操作线单元52的两条操作线52a、52b能够仅使第二弯曲块42单独而独立地以第二转动轴47为中心转动从而使其单独屈曲。由此形成第二关节部A2。并且,通过第三组操作线单元53的两条操作线53a、53b能够仅使第三弯曲块43单独而独立地以第三转动轴48为中心转动从而使其单独屈曲。由此形成第三关节部A3。进一步,能够通过第四组操作线单元54的两条操作线54a、54b仅使第四弯曲块44单独而独立地以第四转动轴49为中心转动从而使其单独屈曲。由此形成第四关节部A4。这样,在本实施方式中形成能够分别单独而独立地驱动第一关节部A1、第二关节部A2、第三关节部A3、第四关节部A4这四个关节的多关节式弯曲机构。该多关节式弯曲机构的部分由柔软的外套(未图示)包覆,其整体构成了弯曲部37。
在前端处置部38上设有:有底圆筒状的止挡部件63;固定在止挡部件63内的管状的连结部件64;以及上述高频刀39。在止挡部件63的前端部封闭部63a上,在轴心部形成有高频刀贯穿插入孔63b。连结部件64的内径形成为比止挡部件63的高频刀贯穿插入孔63b的直径大。
在连结部件64的后端部形成有外径比前端部侧小的小径部64a。贯 穿插入在挠性管36内部的小径的内部挠性管65的前端部嵌装固定在小径部64a上。内部挠性管65的后端部在挠性管36的后端侧延伸出来,并连结在挠性管36外部的高频刀操作部66上。
上述高频刀39固定在被贯穿插入于内部挠性管65内部的操作线67的前端部。管状的止挡支承部68固定在高频刀39与操作线67的前端部连结的连结部的周围。
高频刀操作部66具有圆管状的引导部件66a和以能够沿该引导部件66的轴线方向进退的方式滑动的滑动体66b。电手术刀的控制部27连接在滑动体66b上。内部挠性管65的后端部固定在引导部件66a上。操作线67的后端部固定在滑动体66b上。
进而,通过使滑动体66b相对于引导部件66a在轴线方向上进退动作,高频刀39被驱动着在轴线方向上进退。此时,通过朝基端部侧牵拉操作滑动体66b,如图6B所示高频刀39被收纳在从止挡部件63的高频刀贯穿插入孔63b被回拉至前端部封闭部63a内侧的收纳位置。通过对滑动体66b进行操作将其压入前端部侧,如图6A所示,高频刀39从止挡部件63的高频刀贯穿插入孔63b突出至前端部封闭部63a的外侧。此时,止挡支承部68抵接在止挡部件63的前端部封闭部63a上,由此限制高频刀39的突出位置。
在第一能动处置器械6的第一能动机构8中设有分别单独地驱动弯曲部37的第一弯曲块41至第四弯曲块44转动的弯曲部操作机构。弯曲部操作机构具备用于分别推拉操作与作为操作对象的第一弯曲块41至第四弯曲块44对应的四组操作线51a、51b、52a、52b、53a、53b、54a、54b的驱动电机。因而,单独驱动四个驱动电机来对四组操作线51a、51b、52a、52b、53a、53b、54a、54b进行推拉操作。
并且,第二能动处置器械7与第一能动处置器械6在前端处置部38的结构方面不同。即,第二能动处置器械7在前端处置部38的部分具备把持钳子40。把持钳子40通过贯穿插入在内部挠性管65内部的操作线(未图示)的操作而被开闭。除此之外,第二能动处置器械7也形成与第一能动处置器械6的多关节式弯曲机构的弯曲部37的部分相同的结 构。因此,第二能动处置器械7的第二能动机构9的结构形成为与第一能动处置器械6的第一能动机构8相同的结构。
第一控制输出指示输入装置25是指示第一能动处置器械6的位置和姿势的操作输入装置。同样,第二控制输出指示输入装置26是指示第二能动处置器械7的位置和姿势的操作输入装置。所述第一控制输出指示输入装置25和第二控制输出指示输入装置26由主从方式的主动型致动器形成,所述主动型致动器形成分别与多关节式弯曲机构的弯曲部37的部分对应的多关节式弯曲机构的结构。进而,根据主动型致动器的第一控制输出指示输入装置25、第二控制输出指示输入装置26的操作单独驱动第一能动机构8和第二能动机构9各自的四个驱动电机。此时,与第一能动机构8和第二能动机构9各自的四个驱动电机对应的四组操作线51a、51b、52a、52b、53a、53b、54a、54b被推拉操作。由此,第一能动处置器械6的多关节式弯曲机构的弯曲部37的第一弯曲块41至第四弯曲块44分别根据第一控制输出指示输入装置25的操作单独地被驱动着转动。同样,第二能动处置器械7的多关节式弯曲机构的弯曲部37的第一弯曲块41至第四弯曲块44分别根据第二控制输出指示输入装置26的操作单独地被驱动着转动。
图7A示出本实施方式的第一能动处置器械6的弯曲部37中的六自由度的多关节结构模型。如图7A所示,在第一能动处置器械6的弯曲部37中的所有关节部都从内窥镜2的前端部2a3突出来的状态下,将从位于操作部侧(基端侧)的关节至位于前端侧的关节依次称为J1、J2、J3、J4、J5、J6。图7A中的关节J1是使第一能动处置器械6整体在轴向上动作的机构,关节J2是使第一能动处置器械6整体在绕轴旋转的方向上动作的机构。关节J3对应于图5的第四关节部A4,关节J4对应于图5的第三关节部A3,关节J5对应于图5的第二关节部A2,关节J6对应于图5的第一关节部A1。图7A示出所有关节部A1~A4成为笔直的状态,图7B示出所有关节部A1~A4中的第四关节部A4(J3)和第二关节部A2(J5)屈曲的状态。
因此,通过第一能动处置器械6的弯曲部37具有多个关节部A1~ A4,能够使第一能动处置器械6的前端部移动至任意位置和姿势,能够比以往容易地进行病变的切开和剥离。并且,通过使第一能动处置器械6的关节结构和第一控制输出指示输入装置25的关节结构同等地对应,手术操作者能够容易地对具有多个关节的处置器械进行操作。
第一能动机构8和第二能动机构9经由控制用线缆连接在处置器械控制部10上。如图3所示,处置器械控制部10具有控制装置(处置器械操作控制装置)69和轨迹计算装置70。在轨迹计算装置70上连接有作为操作输入装置的第一控制输出指示输入装置25和第二控制输出指示输入装置26、以及关节选择装置71。
关节选择装置71在第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中选择一个或者多个动作的关节部。对于关节选择装置71的输入方法,作为一例采用如下的手段。
1.例如以触摸面板方式直接用手指或者输入笔触碰来选择显示有内窥镜图像的显示装置5的显示画面上的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中的任一个关节部。
2.通过利用控制装置69的附属电脑的键盘输入第一、第二能动处置器械6、7的任一方和关节部A1~A4的任一个关节部的关节编号N(1~使用关节数)进行选择。此时,对显示装置5的显示画面上的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中的任一个被选择的关节部赋予标记等并进行显示从而容易理解。
另外,在关节选择装置71的关节选择模式关闭的情况下,利用第一控制输出指示输入装置25、第二控制输出指示输入装置26进行控制。
轨迹计算装置70具有轨迹描绘装置。进而,当根据来自第一控制输出指示输入装置25、第二控制输出指示输入装置26的输出信号向第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4的任一个输入工作指示时,轨迹计算装置70根据被指示工作的关节部A1~A4的任一个来计算第一、第二能动处置器械6、7动作的轨迹。此时,利用轨迹描绘装置在显示装置5上描绘第一、第二能动处置器械6、7工作的预定轨迹。
图9示出在显示装置5上所显示的显示画面的一例。此处,在显示 装置5的画面上内窥镜像显示在前面上。在该内窥镜像的画面上显示有患者体内的患部(病变部)H等、第一能动处置器械6的图像以及第二能动处置器械7的图像。在该状态下,在第一控制输出指示输入装置25和第二控制输出指示输入装置26中的至少任一方被驱动的情况下,在显示装置5上描绘根据第一能动处置器械6的被指示工作的关节部A1~A4的任一个而计算出的第一能动处置器械6的前端进行工作的预定轨迹72,同时,描绘根据第二能动处置器械7的被指示工作的关节部A1~A4的任一个而计算出的第二能动处置器械7的前端进行工作的预定轨迹73。此时,第一能动处置器械6的轨迹72和第二能动处置器械7的轨迹73以不同的颜色显示在显示装置5的画面上。例如,第一能动处置器械6的轨迹72以红色显示,第二能动处置器械7的轨迹73以绿色显示。
控制装置69控制第一能动机构8对第一能动处置器械6的操作或者控制第二能动机构9对第二能动处置器械7的操作,从而根据由轨迹计算装置70的轨迹描绘装置所描绘的轨迹信息使被指示工作的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4的任一个关节部动作。
下面对上述结构的本实施方式的作用进行说明。当使用本实施方式的内窥镜装置1的系统时,预先将内窥镜2的插入部插入患者的管腔内。进而,内窥镜2的插入部前端部被插入至接近患者体内的患部(病变部)H等附近的位置。此时,利用内窥镜2的摄像部所拍摄的图像数据是利用CCD等摄像元件拍摄的体腔内的病变部等的图像数据。进而,利用内窥镜2的摄像部所获得的摄像信号通过连接线缆被传输至显示用处理器4,并被转换为影像信号,通过该影像信号将包含由内窥镜2拍摄的病变部H在内的及其周围的观察图像映现在显示装置5中。
在该状态下,第一能动处置器械6被插入在内窥镜2的一方的处置器械贯穿插入用通道33a中,第二能动处置器械7被贯穿插入在另一方的处置器械贯穿插入用通道33b中。如图4A所示,插入在处置器械贯穿插入用通道33a、33b中的第一、第二能动处置器械6、7分别从前端硬质部2a3的处置器械贯穿插入用通道33a、33b的开口部突出来。由此,如图9所示,在显示装置5的内窥镜图像中显示出体腔内的病变部H等、 以及第一、第二能动处置器械6、7的前端部分。此时,在显示装置5的内窥镜图像中,第一、第二能动处置器械6、7的前端部分被设置成显示有多个关节(例如第一关节部A1和第二关节部A2)的状态。
然后,进行将第一能动处置器械6、或者第二能动处置器械7引导至所期望的位置的操作。在进行该操作时,使用处置器械操作单元21的第一控制输出指示输入装置25和第二控制输出指示输入装置26。进而,进行图8的流程图所示的动作。
首先,在系统开始之后,在最初的步骤S1中,通过关节选择装置71选择作为动作对象的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中的任一个关节部。
在接下来的步骤S2中,通过轨迹计算装置70计算第一能动处置器械6的前端进行工作的预定轨迹72或者第二能动处置器械7的前端进行工作的预定轨迹73。此时,也可计算第一、第二能动处置器械6、7的前端所通过的面(参照图13)来代替第一、第二能动处置器械6、7的前端进行工作的预定轨迹72、73。
接着,在接下来的步骤S3中,从轨迹计算装置70的轨迹描绘装置向显示用处理器4输出控制信号。由此,通过显示用处理器4在显示装置5上描绘下述显示中的至少一方:根据第一能动处置器械6的被指示工作的关节部A1~A4中的任一个而计算出的第一能动处置器械6的前端工作的预定轨迹72的红色显示;或者根据第二能动处置器械7的被指示工作的关节部A1~A4中的任一个计算出的第二能动处置器械7的前端工作的预定轨迹73的绿色显示。另外,图9示出第一能动处置器械6的第二关节部A2和第二能动处置器械7的第一关节部A1被选择为动作对象关节的例子。此时,也可以在显示装置5上描绘第一、第二能动处置器械6、7的前端所通过的面(参照图13)来代替第一能动处置器械6的前端工作的预定轨迹72、第二能动处置器械7的前端工作的预定轨迹73。
因此,具有上述结构的系统能够起到以下的效果。即,在本实施方式的内窥镜装置1的系统中,当操作第一能动处置器械6或者第二能动 处置器械7的弯曲部37时,利用轨迹计算装置70根据由第一控制输出指示输入装置25、第二控制输出指示输入装置26指示工作的关节部计算第一能动处置器械6的前端部动作的轨迹72、或者第二能动处置器械7的前端部动作的轨迹73。利用控制装置69控制第一能动机构8对第一能动处置器械6的操作或者第二能动机构9对第二能动处置器械7的操作,从而根据该轨迹计算装置70的计算结果使被指示工作的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中的任一个关节部动作。由此,能够根据任意选择的关节信息计算第一能动处置器械6的前端部的工作轨迹72、第二能动处置器械7的前端部的工作轨迹73,并根据该轨迹72、73对第一、第二能动处置器械6、7进行工作控制,从而能够高效地驱动作为多关节处置器械的第一、第二能动处置器械6、7。因此,即使是在用于使第一、第二能动处置器械6、7动作的能动机构具有六自由度的情况下,对于仅使用一个关节就能够实现的动作,能够进行仅使第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中被任意选择的任一个(或者多个)关节部动作的控制。其结果是,即使是在用于使第一、第二能动处置器械6、7动作的能动机构具有六自由度的情况下,通过根据状况对处置器械的操作中所使用的关节数进行限制,不需要像以往那样对所有关节的位置和姿势进行控制来进行该动作,因此能够减轻由每个使用关节所累积的误差,能够减轻能量效率的降低。因此,能够实现第一、第二能动处置器械6、7的动作效率和位置精度的提高。
进一步,在本实施方式中,当通过第一控制输出指示输入装置25、第二控制输出指示输入装置26输入工作指示时,根据被指示工作的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4的任一个关节部,利用轨迹计算装置70的轨迹描绘装置在显示装置5的内窥镜图像上描绘第一能动处置器械6的前端部的工作轨迹72、第二能动处置器械7的前端部的工作轨迹73。由此,在显示装置5的内窥镜图像上能够进行一边目视第一能动处置器械6的前端部的工作轨迹72、第二能动处置器械7的前端部的工作轨迹73一边使第一、第二能动处置器械6、7的前端部移动至体腔内的病变部H等目标部位的操作。因此,能够简单地进行使第一、第二 能动处置器械6、7的前端部移动至体腔内的病变部H等目标部位的操作。
图10至图12示出本发明的第二实施方式。本实施方式以下述方式对第一实施方式(参照图1至图9)的内窥镜装置1的系统的结构进行了变更。
即,在本实施方式中,如图10所示,操作方向指示输入装置82连接在第一实施方式的系统的轨迹计算装置70上。操作方向指示输入装置82例如具有图12所示的触摸面板式的显示装置82a。进而,利用手指或者笔之类的输入装置直接在该触摸面板式的显示装置82a中所显示的内窥镜图像上输入使第一能动处置器械6动作的轨迹83和使第二能动处置器械7动作的轨迹84。输入在上述图像内用虚线表示的轨迹83、84。
输入方向切换装置81连接在操作方向指示输入装置82上。进一步,第一控制输出指示输入装置25、第二控制输出指示输入装置26连接在输入方向切换装置81上。输入方向切换装置81将使第一、第二能动处置器械6、7动作的输入模式设定在轨迹计算装置70中。在本实施方式中,利用输入方向切换装置81选择性地切换至使用处置器械操作单元21的第一控制输出指示输入装置25、第二控制输出指示输入装置26的主从模式和使用操作方向指示输入装置82的操作方向指示输入模式中的任一个模式。
下面,对上述结构的本实施方式的作用进行说明。当使用本实施方式的内窥镜装置1的系统时,如图12所示,在显示装置82a的内窥镜图像上显示出体腔内的病变部H等以及第一、第二能动处置器械6、7的前端部分。此时,在显示装置5的内窥镜图像中,第一、第二能动处置器械6、7的前端部分设置成显示有多个关节(例如第一关节部A1和第二关节部A2)的状态。
然后,进行将第一能动处置器械6或者第二能动处置器械7引导至所期望的位置的操作。当进行该操作时,利用输入方向切换装置81选择使用处置器械操作单元21的第一控制输出指示输入装置25、第二控制输出指示输入装置26的主从模式和使用操作方向指示输入装置82的操作方向指示输入模式中的任一个模式。
在利用输入方向切换装置81选择主从模式的情况下,进行与第一实施方式同样的动作。并且,在利用输入方向切换装置81切换至使用操作方向指示输入装置82的操作方向指示输入模式的情况下,进行图11的流程图所示的动作。
首先,在系统开始后,在最初的步骤S11中,使用操作方向指示输入装置82。此时,采用手指、或者笔之类的输入装置直接在操作方向指示输入装置82的显示装置82a上所显示的内窥镜图像上输入使第一能动处置器械6动作的轨迹83和使第二能动处置器械7动作的轨迹84。即,操作者在欲使第一、第二能动处置器械6、7的前端动作的方向输入轨迹83、84,从而能够如图12中虚线所示那样进行患部H的处置。
在接下来的步骤S12中,与第一实施方式相同,利用关节选择装置71选择作为动作对象的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中的任一个关节部。
接着,在接下来的步骤S13中,以与轨迹83、84的输入值一致的方式利用轨迹计算装置70计算第一能动处置器械6的前端工作的预定轨迹83、或者第二能动处置器械7的前端工作的预定轨迹84的控制参数。
在接下来的步骤S14中,根据计算装置70的计算结果利用控制装置69控制第一、第二能动处置器械6、7的动作。此时,也可以计算第一能动处置器械6的前端所通过的面、第二能动处置器械7的前端所通过的面(参照图13)来代替第一能动处置器械6的前端工作的预定轨迹83、第二能动处置器械7的前端工作的预定轨迹84。
因此,具有上述结构的系统能够起到以下的效果。即,在本实施方式的内窥镜装置1的系统中,当操作第一能动处置器械6或者第二能动处置器械7的弯曲部37时,能够利用输入方向切换装置81选择使用处置器械操作单元21的第一控制输出指示输入装置25、第二控制输出指示输入装置26的主从模式和使用操作方向指示输入装置82的操作方向指示输入模式中的任一个模式。在利用输入方向切换装置81切换至使用操作方向指示输入装置82的操作方向指示输入模式的情况下,能够用手指或者笔之类的输入装置直接在操作方向指示输入装置82的显示装置82a 中所显示的内窥镜图像上输入使第一能动处置器械6动作的轨迹83和使第二能动处置器械7动作的轨迹84。
然后,根据在操作方向指示输入装置82上的输入,利用关节选择装置71选择作为动作对象的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中的任一个关节部。此时,根据被指示工作的关节部以与欲使第一能动处置器械6的前端动作的方向的轨迹83和第二能动处置器械7的前端动作的方向的轨迹84的输入值一致的方式利用轨迹计算装置70计算控制参数。利用控制装置69控制第一能动机构8对第一能动处置器械6的操作或者第二能动机构9对第二能动处置器械7的操作,以使被指示工作的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中的任一个关节部根据该轨迹计算装置70的计算结果进行动作。
由此,在本实施方式中,能够使用手指或者笔之类的输入装置直接在操作方向指示输入装置82的显示装置82a中所显示的内窥镜图像上输入使第一能动处置器械6动作的轨迹83和使第二能动处置器械7动作的轨迹84从而进行第一、第二能动处置器械6、7的工作控制,能够高效地驱动作为多关节处置器械的第一、第二能动处置器械6、7。因此,即使是在用于使第一、第二能动处置器械6、7动作的能动机构具有六自由度的情况下,对于仅使用一个关节就能够实现的动作,能够进行仅使第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中的任意选择的任一个(或者多个)关节部动作的控制。其结果是,即使是在用于使第一、第二能动处置器械6、7动作的能动机构具有六自由度的情况下,通过根据状况来限制在处置器械的操作中所使用的关节数,不需要像以往那样对所有关节的位置和姿势进行控制来进行该动作,因此能够减轻由每个使用关节所累积的误差、能够减轻能量效率的降低。因此,能够实现第一、第二能动处置器械6、7的动作效率和位置精度的提高。
再有,在本实施方式中,控制装置69根据操作方向指示输入装置82的输入对第一、第二能动处置器械6、7的未被工作关节选择装置71选择的其他关节部进行以下控制:使第一、第二能动处置器械6、7的前端的操作方向与、被工作关节选择装置71选择的关节部和此时的第一、 第二能动处置器械6、7的前端部的轨迹一致的控制。因此,通过根据状况限制在第一、第二能动处置器械6、7的操作中所使用的关节数,能够实现第一、第二能动处置器械6、7的动作效率和位置精度的提高。
图13示出上述第一实施方式的内窥镜装置1的变形例。在第一实施方式中,示出了当对第一、第二能动处置器械6、7的操作进行控制时,利用轨迹计算装置70计算第一能动处置器械6的前端工作的预定轨迹72或者第二能动处置器械7的前端工作的预定轨迹73的结构,但是,本变形例构成为:利用轨迹计算装置70计算第一能动处置器械6的前端所通过的面91、第二能动处置器械7的前端所通过的面92,并将第一能动处置器械6的前端所通过的面91、第二能动处置器械7的前端所通过的面92显示在显示装置5、82a的显示画面上。进而,在本变形例中也能够得到与第一实施方式相同的效果。
图14示出使用形状记忆合金(SMA)线103作为内窥镜101的插入部102的弯曲部102b的驱动机构的例子。另外,标号102a是插入部102的挠性管部、标号102c是前端部。SMA线103经由铜线等导电性的导线104连接在手边侧的SMA驱动电路105上。在SMA驱动电路105上连接有控制装置106。进而,在控制装置106上还连接有输入装置107。
SMA线103当未通电时形成为一定长度的直线形状。此时,上述内窥镜101的弯曲部102b保持笔直的非弯曲形状(初始形状)。
进而,通过经由导线104对SMA线103供电,SMA线103通电而被加热。此时,SMA线103的形状例如变形为收缩形状,上述内窥镜101的弯曲部102b形成根据SMA线103的变形被操作从而弯曲的结构。
也可以形成将该SMA线103连接在第一实施方式(参照图1至图9)的内窥镜装置1的第一、第二能动处置器械6、7的多关节式弯曲机构的弯曲部37的四组操作线单元51~54的各操作线的前端上的结构(第三实施方式)。在该情况下,通过根据弯曲部37的四组操作线单元51~54的各操作线的SMA线103的变形分别单独驱动四组操作线单元51~54,能够使第一弯曲块41至第四弯曲块44分别独立地转动。另外,也可以使用人工肌肉等致动器来代替本实施方式的SMA线103。
图15示出本发明的第四实施方式。本实施方式如图15所示那样对第一实施方式(参照图1至图9)的内窥镜装置1的显示装置5的显示画面111进行了变更。
即,在本实施方式的显示装置5的显示画面111上设有两个(第一、第二)显示区域112、113。在第一显示区域112中显示有与第一实施方式的显示装置5的显示画面相同的内窥镜图像。第二显示区域113具有显示关节选择装置71的输入方法的输入方法显示区域113a、和显示关节选择状态的关节选择状态显示区域113b。
在输入方法显示区域113a中显示关节选择装置71的输入方法的种类及其选择结果。例如,作为关节选择装置71的输入方法的种类显示如下三个项目:1:触摸面板、2:鼠标、3:其他器件。再有,作为选择结果在图15中示出选择了“2:鼠标”作为输入方式的状态。
在关节选择状态显示区域113b中显示关节选择模式的开闭和控制对象关节。在该情况下,如果对在关节选择状态显示区域113b的显示画面上所选择的第一、第二能动处置器械6、7的关节部A1~A4中的任一个关节部赋予标记等进行显示则容易理解。
进一步,本发明并不限于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内当然能够实施各种变形。
其次,以下述的方式附记本申请的其他特征性的技术事项。
附记
(附记项1)一种内窥镜装置,其特征在于,上述内窥镜装置具有:对被检体内进行摄像的内窥镜;由多个关节构成的处置器械,其经上述内窥镜的通道插入被检体内;对上述处置器械进行操作的操作装置;轨迹计算装置,其根据被指示工作的关节计算上述处置器械动作的轨迹;以及处置器械操作控制装置,其根据上述轨迹计算装置的计算结果控制上述操作装置对处置器械的操作。
(附记项2)一种内窥镜装置,其特征在于,上述内窥镜装置具有:对被检体内进行摄像的内窥镜;由多个关节构成的处置器械,其经上述内窥镜的通道插入被检体内;对上述处置器械进行操作的操作装置;工 作关节选择装置,其选择上述多个关节中的工作关节;轨迹计算装置,其根据利用上述工作关节选择装置所选择的关节信息计算上述处置器械动作的轨迹;以及处置器械操作控制装置,其根据上述轨迹计算装置的计算结果控制上述操作装置对处置器械的操作。
(附记项3)一种内窥镜装置,其特征在于,上述内窥镜装置具有:对被检体内进行摄像的内窥镜;显示上述拍摄的图像的显示装置;由多个关节构成的处置器械,其经上述内窥镜的通道插入被检体内;对上述处置器械进行操作的操作装置;轨迹描绘装置,其在上述显示装置上描绘上述处置器械工作的预定轨迹;以及处置器械操作控制装置,其通过根据由上述轨迹描绘装置描绘的轨迹信息被指示工作的关节来控制上述操作装置对处置器械的操作。
(附记项4)一种内窥镜装置,其特征在于,上述内窥镜装置具有:对被检体内进行摄像的内窥镜;显示上述拍摄的图像的显示装置;由多个关节构成的处置器械,其经上述内窥镜的通道插入被检体内;对上述处置器械进行操作的操作装置;轨迹描绘装置,其在上述显示装置上描绘上述处置器械工作的预定轨迹;工作关节选择装置,其根据由上述轨迹描绘装置描绘的轨迹信息选择上述多个关节中的工作关节;以及处置器械操作控制装置,其根据由上述工作关节选择装置选择的关节信息控制上述操作装置对处置器械的操作。
(附记项5)一种内窥镜处置系统,所述内窥镜处置系统具有:用于对体内进行观察的内窥镜;用于对由内窥镜拍摄的图像进行处理的显示用处理器;用于对由内窥镜拍摄的图像进行显示的显示装置;用于利用内窥镜进行拍摄的光源装置;用于进行体内的观察和处置双方或者一方的能动处置器械;用于使能动处置器械动作的能动机构;用于对能动机构进行控制的控制装置;以及用于将操作者的指示输入控制装置的控制输出指示输入装置,其特征在于,能动处置器械具有一个以上的关节,并且具有用于选择关节的关节选择装置,控制装置将利用关节选择装置选择的关节或者预先确定的关节作为动作对象,且具有计算装置,该计算装置计算当该关节动作时能动处置器械前端所描绘的轨迹或者能动处 置器械前端所通过的面,根据利用计算装置计算出的计算结果将能动处置器械前端所描绘的轨迹或者能动处置器械前端所通过的面显示在内窥镜图像上。
(附记项6)根据附记项5所述的内窥镜处置系统,其特征在于,上述关节选择装置是用于选择能动机构的关节中的一个或者多个的切换装置。
(附记项7)根据附记项5所述的内窥镜处置系统,其特征在于,上述内窥镜处置系统具有操作方向指示输入装置,该操作方向指示输入装置用于在显示于上述显示装置的显示画面上的内窥镜图像中指示输入能动处置器械前端的动作方向,控制装置根据操作方向指示输入装置的输入对能动机构进行控制。
(附记项8)根据附记项7所述的内窥镜处置系统,其特征在于,上述操作方向指示输入装置是三维输入装置。
(附记项9)根据附记项7所述的内窥镜处置系统,其特征在于,所述内窥镜处置系统具有上述操作方向指示输入装置和用于对上述控制输出指示输入装置的输入模式进行切换的输入方法切换装置。
(附记项10)根据附记项7所述的内窥镜处置系统,其特征在于,上述控制装置对未被关节选择装置选择的能动处置器械的其他关节进行以下控制:使通过操作方向指示输入装置输入的能动处置器械前端的操作方向与、被工作关节选择装置选择的关节和此时的能动处置器械前端部的轨迹或者能动处置器械前端所通过的面一致的控制。
产业上的利用可能性
本发明在采用被贯穿插入于内窥镜的通道中的处置器械对体腔内的病变进行诊断和处置时对处置器械的动作进行控制的控制装置的领域,以及制造和使用该处置器械的控制装置的领域中是有效的。