(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-15
(45)【発行日】2023-08-23
(54)【発明の名称】制御装置、内視鏡システム、制御装置の作動方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 1/005 20060101AFI20230816BHJP
A61B 1/00 20060101ALI20230816BHJP
【ＦＩ】
A61B1/005 512
A61B1/005 513
A61B1/00 552
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2021563464
(86)(22)【出願日】2019-12-09
(86)【国際出願番号】 JP2019048121
(87)【国際公開番号】W WO2021117100
(87)【国際公開日】2021-06-17
【審査請求日】2022-05-10
(73)【特許権者】
【識別番号】000000376
【氏名又は名称】オリンパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002907
【氏名又は名称】弁理士法人イトーシン国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高橋 毅
【審査官】遠藤 直恵
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／１０９９８８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／１８６６９４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／１８３１９３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／００９９０５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１５１８４６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－２４５１８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０１９５５１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １／００－１／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
処置具を挿通するためのチャンネルを有し、先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、を含む内視鏡を制御する制御装置であって、
前記挿入部の形状の検出結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを
検出する屈曲部検出部と、
前記剛性可変部の剛性を制御する剛性制御部と、
前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する処置判断部と、
を備え、
前記剛性制御部は、前記屈曲部検出部が前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出し、かつ、前記処置判断部が前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出したときに、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる制御を行うことを特徴とする制御装置。
【請求項2】
前記挿入部に前記屈曲部が形成されている状態において、当該屈曲部が前記被検体における体腔部の内壁面に押圧されているか否かを検出する押圧検出部をさらに備え、前記剛性制御部は、前記押圧検出部における検出結果を取得し当該検出結果に基づいて、当該屈曲部が前記被検体における体腔部の内壁面に押圧されていると判断したとき、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記処置具が前記チャンネルに挿通されて配置されたか否かを判定する処置具有無判定部をさらに備え、前記剛性制御部は、前記処置具有無判定部における検出結果を取得し当該検出結果に基づいて、前記処置具が前記チャンネルに挿通されて配置されたと判断した場合において、前記屈曲部検出部における検出結果を取得し当該検出結果に基づいて前記挿入部に所定の屈曲部が形成されていると判断したときに、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項4】
前記挿入部が被検体の体腔内に挿入されている際、当該挿入部の安定度を算出する挿入部安定度算出部をさらに備え、前記剛性制御部は、前記挿入部安定度算出部における算出結果を取得し当該算出結果に基づいて、前記挿入部の前記安定度が所定値未満のときには、前記剛性可変部の剛性を上げる制御を継続し、前記挿入部の前記安定度が所定値以上のときには、前記剛性可変部の剛性を上げる制御を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項5】
前記挿入部安定度算出部は、前記挿入部が被検体の体腔内に挿入されている際において、前記挿入部を当該被検体の体腔部における内壁に押し付けながら捻る動作があったか否かを判定する捻り動作検出部と、
当該被検体に係る撮像画像から前記挿入部と当該被検体との相対移動を検出する相対移動検出部と、
を有し、
前記挿入部安定度算出部は、前記捻り動作検出部が前記挿入部を前記被検体の体腔部における内壁に押し付けながら捻る動作があったと判定した場合に、前記相対移動検出部が検出した前記挿入部と前記被検体との相対移動に基づいて前記安定度を算出する
ことを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項6】
前記剛性可変部は、前記挿入部の長手方向に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項7】
前記剛性可変部は、複数の低曲げ剛性部を備えた第１の長手部材と、前記第１の長手部材に沿って隣接して配置され、前記複数の低曲げ剛性部よりも数が少ない曲がり規制部を備えた第２の長手部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項8】
前記処置判断部は、前記内視鏡に対する術者の操作に基づく信号を受信することで、前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項9】
処置具を挿通するためのチャンネルを有し、先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、
前記挿入部の形状を解析する形状解析部と、
前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する処置判断部と、
前記形状解析部における解析結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出する屈曲部検出部と、
前記剛性可変部の剛性を制御する剛性制御部と、
を備え、
前記剛性制御部は、前記屈曲部検出部が前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出し、かつ、前記処置判断部が前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出したときに、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる制御を行うことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項10】
処置具を挿通するためのチャンネルを有し先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、
を含む、内視鏡の挿入部の剛性を制御する制御装置の作動方法であって、
屈曲部検出部が、前記挿入部の形状の検出結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成
されていることを検出する工程と、
処置判断部が、前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する工程と、
前記屈曲部検出部が前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出し、かつ、前記処置判断部が前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出したときに、剛性制御部が、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる工程と、
を備える内視鏡の挿入部の剛性を制御する制御装置の作動方法。
【請求項11】
前記剛性可変部は、複数の低曲げ剛性部を備えた第１の長手部材と、前記第１の長手部材に沿って隣接して配置され、前記複数の低曲げ剛性部よりも数が少ない曲がり規制部を備えた第２の長手部材とを有し、前記第１の長手部材と前記第２の長手部材の相対移動によって、前記剛性可変部の剛性を、高剛性の状態と低剛性の状態との間で切り替えることを特徴とする請求項１０に記載の内視鏡の挿入部の剛性を制御する制御装置の作動方法。
【請求項12】
処置具を挿通するためのチャンネルを有し先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、
を含む、内視鏡の挿入部の剛性を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記挿入部の形状の検出結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出する処理と、
前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する処理と、
前記挿入部に屈曲部が形成されていることが検出され、かつ、前記処置具を用いた処置が行われていることが検出されたときに、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御装置、内視鏡システム、制御装置の作動方法及びプログラムに関し、剛性可変部を内設した挿入部を有する内視鏡を含む制御装置、内視鏡システム、制御装置の作動方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、可撓性を有する細長な挿入部を被検体内の深部へ挿入する技術は広く知られており、例えば医療分野においては、細長な挿入部を有する内視鏡を用いて当該被検体の内部の被写体の観察、または、各種治療処置を行う技術が広く知られている。
【0003】
この種内視鏡の挿入部は、一般的に、先端から順に、先端硬質部、湾曲部、軟性部（可撓管部）が配設されて構成されている。また、当該内視鏡挿入部を被検体である体腔内へ挿入する際、術者は軟性部（可撓管部）を把持して当該挿入部を体腔内に押し込みながら、内視鏡の操作部に配設される操作ノブを操作することにより湾曲部を所望の方向へ湾曲させるようになっている。
【0004】
一方、この種の挿入部を有する内視鏡を用いて各種治療処置を行う例として、内視鏡に設けたチャンネルに所定の処置具を挿通し当該処置具を用いて治療を行う例が知られている。例えば、内視鏡的粘膜下層剥離術（ＥＳＤ）などの治療処置を行う場合、内視鏡に設けられたチャンネル開口から導出した、いわゆるＩＴナイフ等の処置具を用いて病変の切開を行う例が知られている。
【0005】
この処置においては、ターゲットである病変に対してＩＴナイフを近接させた後、挿入部先端部の湾曲操作、捻り操作または進退操作等の操作を駆使しながら、当該ＩＴナイフにより切開を行う。ここで、ＩＴナイフを病変に沿って切開する作業においては、的確な処置を行うために、内視鏡の操作部（内視鏡の把持部でもある）の操作（湾曲、捻りまたは進退）を先端部に確実に伝える必要がある。
【0006】
一方、被検体の体腔内に細長い挿入部を挿入した場合、挿入部が当該体腔内において湾曲状態になる場合もあるが、このように挿入部が湾曲している状態において上述の如きＩＴナイフ等を用いた治療処置を行うシーンもある。
【0007】
ここで、例えば、挿入部が湾曲した状態、すなわち、挿入部の一部に屈曲部が生じている状態で挿入部の捻り操作を行った場合、当該屈曲部と体内壁の接触点を支点として挿入部先端部が捻り操作に伴って動作する。しかし体腔内においては、粘液などの影響を受けて、支点である屈曲部は滑りやすい状態となっている。このように屈曲部が滑りやすい状態において挿入部を捻る操作を行う場合、挿入部先端部を意図したとおりの操作をすることが困難となる虞があった。
【0008】
また、挿入部の一部に屈曲部が生じている状態の場合、屈曲部を体内壁に押し付けて捻り操作の安定性を図ることも考えられるが、支点である屈曲部の押し付け力が弱いと上述したように滑りやすい状態にあっては、挿入部先端部がふらつきやすくなり安定性に欠ける虞もあった。
【0009】
なお、本願出願人は、ＷＯ２０１６／１５１８４６号公報において、内視鏡の挿入部の挿入状態（湾曲状態）に応じて曲げ剛性（硬度）を変化させることができる内視鏡システムを提案するものであるが、当該内視鏡システムは、挿入部の湾曲部の先端側剛性を高くすることで挿入部先端部の挿入性の向上を図るものである。一方で、挿入部チャンネルに処置具を挿通しての処置を行う際、当該処置における手元操作の安定性を向上させるために、湾曲部の基端側の剛性を高くする技術が望まれていた。
【0010】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、内視鏡挿入部に生じる屈曲部の押し付け力を向上させることで、治療処置操作の安定性を図ることができる制御装置、内視鏡システム、制御装置の作動方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一態様の制御装置は、処置具を挿通するためのチャンネルを有し、先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、を含む内視鏡を制御する制御装置であって、前記挿入部の形状の検出結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出する屈曲部検出部と、前記剛性可変部の剛性を制御する剛性制御部と、前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する処置判断部と、を備え、前記剛性制御部は、前記屈曲部検出部が前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出し、かつ、前記処置判断部が前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出したときに、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる制御を行う。
本発明の一態様の内視鏡システムは、処置具を挿通するためのチャンネルを有し、先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、前記挿入部の形状を解析する形状解析部と、前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する処置判断部と、前記形状解析部における解析結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出する屈曲部検出部と、前記剛性可変部の剛性を制御する剛性制御部と、を備え、前記剛性制御部は、前記屈曲部検出部が前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出し、かつ、前記処置判断部が前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出したときに、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる制御を行う。
本発明の一態様の内視鏡システムは、処置具を挿通するためのチャンネルを有し、先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、前記挿入部の形状を解析する形状解析部と、前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する処置判断部と、前記形状解析部における解析結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出する屈曲部検出部と、前記剛性可変部の剛性を制御する剛性制御部と、を備え、前記剛性制御部は、前記屈曲部検出部が前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出し、かつ、前記処置判断部が前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出したときに、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる制御を行う。
【0012】
また、本発明の一態様の内視鏡の挿入部の剛性を制御する制御装置の作動方法は、処置具を挿通するためのチャンネルを有し先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、を含む、内視鏡の挿入部の剛性を制御する制御装置の作動方法であって、屈曲部検出部が、前記挿入部の形状の検出結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出する工程と、処置判断部が、前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する工程と、屈曲部検出部が、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出し、かつ、前記処置判断部が前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出したときに、剛性制御部が、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる工程と、を備える。
また、本発明の一態様のプログラムは、処置具を挿通するためのチャンネルを有し先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、を含む、内視鏡の挿入部の剛性を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記挿入部の形状の検出結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出する処理と、前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する処理と、前記挿入部に屈曲部が形成されていることが検出され、かつ、前記処置具を用いた処置が行われていることが検出されたときに、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる処理と、をコンピュータに実行させる。
また、本発明の一態様のプログラムは、処置具を挿通するためのチャンネルを有し先端側から被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ前記挿入部の剛性を部分的に変更可能な１つ以上の剛性可変部と、を含む、内視鏡の挿入部の剛性を制御する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、前記挿入部の形状の検出結果に基づいて、前記挿入部に屈曲部が形成されていることを検出する処理と、前記処置具を用いた処置が行われようとしていることを検出する処理と、前記挿入部に屈曲部が形成されていることが検出され、かつ、前記処置具を用いた処置が行われていることが検出されたときに、前記屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる処理と、をコンピュータに実行させる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0015】
【0016】
なお、第１の実施形態の内視鏡システム１は、被検体の腸管に挿入する、いわゆる大腸内視鏡を含む内視鏡システムを想定する。
【0017】
図１に示すように本第１の実施形態に係る内視鏡システム１は、例えば、内視鏡１０と、光源装置２０と、本体装置３０と、挿入形状検出装置４０と、入力装置５０と、表示装置６０と、を有して構成されている。
【0018】
内視鏡１０は、被検体内に挿入される挿入部１１と、挿入部１１の基端側に設けられた操作部１２と、操作部１２から延設されたユニバーサルコード１３と、処置具を挿通するためのチャンネル開口部１８と、を有して構成されている。また、内視鏡１０は、ユニバーサルコード１３の端部に設けられているスコープコネクタ１３Ａを介し、光源装置２０に対して着脱自在に接続されるように構成されている。
【0019】
さらに内視鏡１０は、スコープコネクタ１３Ａから延出した電気ケーブル１４の端部に設けられている電気コネクタ１４Ａを介し、本体装置３０に対して着脱自在に接続されるように構成されている。また、挿入部１１、操作部１２及びユニバーサルコード１３の内部には、光源装置２０から供給される照明光を伝送するためのライトガイド（不図示）が設けられている。
【0020】
挿入部１１は、可撓性及び細長形状を有して構成されている。また、挿入部１１は、硬質の先端部１１Ａと、湾曲自在に形成された湾曲部１１Ｂと、可撓性を有する長尺な可撓管部１１Ｃと、を先端側から順に設けて構成されている。
【0021】
ここで、先端部１１Ａ、湾曲部１１Ｂ及び可撓管部１１Ｃの内部には、本体装置３０から供給されるコイル駆動信号に応じた磁界を発生する複数のソースコイルを挿入部１１の長手方向に沿って所定の間隔で配置したソースコイル群１１３（図２参照）が設けられている。なお、当該ソースコイル群１１３は、いわゆる内視鏡挿入形状検出装置（ＵＰＤ）を構成する。
【0022】
先端部１１Ａには、挿入部１１の内部に設けられたライトガイドにより伝送された照明光を被写体へ出射するための照明窓（不図示）が設けられている。また、先端部１１Ａには、本体装置３０から供給される撮像制御信号に応じた動作を行うとともに、照明窓を経て出射される照明光により照明された被写体を撮像して撮像信号を出力するように構成された撮像部１１１（図２参照）が設けられている。撮像部１１１は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ、ＣＣＤイメージセンサ等のイメージセンサを有して構成されている。
【0023】
湾曲部１１Ｂは、操作部１２に設けられたアングルノブ１２１の操作に応じて湾曲することができるように構成されている。
【0024】
また、詳しくは後述するが、湾曲部１１Ｂの基端部から可撓管部１１Ｃの先端部にかけての所定の範囲に相当する剛性可変範囲の内部には、本体装置３０の制御に応じて当該剛性可変範囲の曲げ剛性を変化させることができるように構成された剛性可変部１１２が、挿入部１１の長手方向に沿って設けられている。剛性可変部１１２の具体的な構成等については、後に詳述する。
【0025】
なお、以降においては、説明の便宜上、「曲げ剛性」を単に「剛性」として適宜略記するものとする。また、本実施形態においては、前述の剛性可変範囲が挿入部１１の少なくとも一部の範囲に設けられていればよい。
【0026】
操作部１２は、ユーザが把持して操作することが可能な形状を具備して構成されている。また、操作部１２には、挿入部１１の長手軸に対して交差する上下左右（ＵＤＬＲ）の４方向に湾曲部１１Ｂを湾曲させるための操作を行うことができるように構成されたアングルノブ１２１が設けられている。また、操作部１２には、ユーザの入力操作に応じた指示を行うことが可能な１つ以上のスコープスイッチ１２２が設けられている。
【0027】
光源装置２０は、例えば、１つ以上のＬＥＤまたは１つ以上のランプを光源として有して構成されている。また、光源装置２０は、挿入部１１が挿入される被検体内を照明するための照明光を発生するとともに、当該照明光を内視鏡１０へ供給することができるように構成されている。また、光源装置２０は、本体装置３０から供給されるシステム制御信号に応じて照明光の光量を変化させることができるように構成されている。
【0028】
本体装置３０は、ケーブル１５を介し、挿入形状検出装置４０に対して着脱自在に接続されるように構成されている。また、本体装置３０は、ケーブル１６を介し、入力装置５０に対して着脱自在に接続されるように構成されている。さらに本体装置３０は、ケーブル１７を介し、表示装置６０に対して着脱自在に接続されるように構成されている。
【0029】
また、本体装置３０は、入力装置５０並びにスコープスイッチ１２２およびアングルノブ１２１からの指示に応じた動作を行うように構成されている。また、本体装置３０は、内視鏡１０から出力される撮像信号に基づいて内視鏡画像を生成するとともに、当該生成した内視鏡画像を表示装置６０に表示させるための動作を行うように構成されている。さらに、本体装置３０は、内視鏡１０及び光源装置２０の動作を制御するための様々な制御信号を生成して出力するように構成されている。
【0030】
本実施形態において本体装置３０は、後述する剛性制御部３０２において、挿入形状検出装置４０から出力される挿入形状情報（後述）等に基づき剛性可変部１１２の駆動状態を制御するように構成されている（図２参照）。
【0031】
＜本実施形態における剛性可変部１１２の構成＞
ここで、本第１の実施形態において採用する前記剛性可変部１１２の構成について説明する。
ここで、本第１の実施形態において採用する前記剛性可変部１１２の構成について説明する。
【0032】
本第１の実施形態において剛性可変部１１２は、例えば、図示しないコイルヒータと形状記憶部材とを有するアクチュエータとして構成され、湾曲部１１Ｂの基端部から可撓管部１１Ｃの先端部にかけての所定の範囲（好ましくは、１５０ｍｍ以下）において、挿入部１１の長手方向に沿って設けられている。なお、本実施形態において剛性可変部１１２は、長手方向に直交する断面が同一形状を呈する棒状のアクチュエータとして構成される。
【0033】
前記コイルヒータは、例えば、ニクロム線等のような熱伝導率の高い巻線を円筒状に巻回することにより形成され、これにより当該剛性可変部１１２は、剛性制御部３０２の制御に応じて発熱するように構成されている。
【0034】
一方、剛性可変部１１２における前記形状記憶部材は、例えば、ニッケルチタン等の形状記憶合金を含む細長の部材として形成され、前記コイルヒータの内部空間に挿通された状態で配置されている。当該形状記憶部材は、コイルヒータから発せられる熱に応じて弾性を変化させることができるように構成されている。
【0035】
具体的には、当該形状記憶部材は、例えば、コイルヒータから発せられる熱により、少なくとも常温よりも高い温度ＴＮ以上に加熱された場合に、予め記憶された形状に相当する直線形状に復帰するための復元力を有する高弾性状態になるように構成されている。
【0036】
また、形状記憶部材は、例えば、コイルヒータから熱が発せられていない等の要因により、温度ＴＮ以上に加熱されていない場合に、予め記憶された形状に相当する直線形状に復帰するための復元力を有しない低弾性状態になるように構成されている。
【0037】
なお、本第１の実施形態においては、剛性可変部１１２はコイルヒータと形状記憶部材とを有するアクチュエータとして構成されるものとしたが、剛性可変部１１２の構成はこれに限らず、例えば、図２３～図２８に示す如き、種々の構成を採り得る。なお、当該お剛性可変部１１２に係る他の構成例については、後に詳述する。
【0038】
図２に戻って、挿入形状検出装置４０は、いわゆる内視鏡挿入形状検出装置（ＵＰＤ）を構成し、挿入部１１に設けられたソースコイル群１１３から発せられる磁界を検出するとともに、当該検出した磁界の強度に基づいてソースコイル群１１３に含まれる複数のソースコイル各々の位置を取得するように構成されている。
【0039】
また、挿入形状検出装置４０は、前述のように取得した複数のソースコイル各々の位置に基づいて挿入部１１の挿入形状を算出するとともに、当該算出した挿入形状を示す挿入形状情報を生成して本体装置３０へ出力するように構成されている。挿入形状検出装置４０については、後に詳述する。
【0040】
入力装置５０は、例えば、マウス、キーボードまたはタッチパネル等のような、ユーザにより操作される１つ以上の入力インターフェースを有して構成されている。また、入力装置５０は、ユーザの操作に応じた指示を本体装置３０へ出力することができるように構成されている。
【0041】
表示装置６０は、例えば、液晶モニタ等を有して構成されている。また、表示装置６０は、本体装置３０から出力される内視鏡画像等を画面上に表示することができるように構成されている。
【0042】
＜挿入形状検出装置４０の構成＞
挿入形状検出装置４０は、図２に示すように、受信アンテナ４０１と、挿入形状情報取得部４０２と、を有して構成されている。
挿入形状検出装置４０は、図２に示すように、受信アンテナ４０１と、挿入形状情報取得部４０２と、を有して構成されている。
【0043】
受信アンテナ４０１は、例えば、ソースコイル群１１３に含まれる複数のソースコイル各々から発せられる磁界を３次元的に検出するための複数のコイルを有して構成されている。また、受信アンテナ４０１は、ソースコイル群１１３に含まれる複数のソースコイル各々から発せられる磁界を検出するとともに、当該検出した磁界の強度に応じた磁界検出信号を生成して挿入形状情報取得部４０２へ出力するように構成されている。
【0044】
挿入形状情報取得部４０２は、受信アンテナ４０１から出力される磁界検出信号に基づき、ソースコイル群１１３に含まれる複数のソースコイル各々の位置を取得するように構成されている。
【0045】
また、挿入形状情報取得部４０２は、前述のように取得した複数のソースコイル各々の位置に基づいて挿入部１１の挿入形状を算出するとともに、当該算出した挿入形状を示す挿入形状情報を生成して本体装置３０における剛性制御部３０２および形状解析部３０４に対して出力するように構成されている。
【0046】
具体的には、挿入形状情報取得部４０２は、ソースコイル群１１３に含まれる複数のソースコイル各々の位置として、例えば、挿入部１１が挿入される被検体の所定の位置（肛門等）が原点または基準点となるように仮想的に設定された空間座標系における複数の３次元座標値を取得する。
【0047】
また、挿入形状情報取得部４０２は、挿入部１１の挿入形状を算出するための処理として、例えば、前述のように取得した複数の３次元座標値を補間するための補間処理を行う。
【0048】
なお、本実施形態においては、挿入形状検出装置４０の各部については、電子回路として構成されるものであってもよく、または、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の集積回路における回路ブロックとして構成されていてもよい。また、本実施形態においては、例えば、挿入形状検出装置４０が１つ以上のプロセッサ（ＣＰＵ等）を具備して構成されていてもよい。
【0049】
＜本体装置３０の内部構成＞
次に、本実施形態における本体装置３０の内部構成について、図２を参照して説明する。
次に、本実施形態における本体装置３０の内部構成について、図２を参照して説明する。
【0050】
図２は、第１の実施形態に係る内視鏡システムの電気的な構成を示すブロック図である。
【0051】
本実施形態において本体装置３０は、図２に示すように、制御部３０１、剛性制御部３０２、画像処理部３０３、形状解析部３０４、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６を有して構成されている。
【0052】
制御部３０１は、撮像部１１１の撮像動作を制御するための撮像制御信号を生成して出力するように構成されている。また、制御部３０１は、ソースコイル群１１３に含まれる各ソースコイルを駆動させるためのコイル駆動信号を生成して出力するように構成されている。
【0053】
また、制御部３０１は、入力装置５０及びスコープスイッチ１２２、アングルノブ１２１からの指示に応じた動作を行わせるためのシステム制御信号を生成するとともに、当該生成したシステム制御信号を光源装置２０の他、画像処理部３０３等の回路部に対して出力するように構成されている。
【0054】
さらに制御部３０１は、詳しくは後述するが、剛性制御部３０２、形状解析部３０４、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６の動作を制御するようになっている。
【0055】
画像処理部３０３は、制御部３０１から出力されるシステム制御信号に応じ、内視鏡１０から出力される撮像信号に対して所定の処理を施すことにより内視鏡画像を生成するとともに、当該生成した内視鏡画像を表示装置６０へ出力するように構成されている。
【0056】
＜形状解析部３０４＞
形状解析部３０４は、制御部３０１の制御下に、挿入形状検出装置４０における前記挿入形状情報取得部４０２からの挿入形状情報を取得し、当該形状情報に基づいて被検体の体腔内に挿入された内視鏡挿入部１１の形状を解析する。具体的には、湾曲する挿入部１１の曲率半径を算出し、この算出結果を後段の屈曲部検出部３０５に対して送出する。なお、本実施形態において形状解析部３０４は挿入部１１の曲率半径を算出するようにしたが、これに限らず、曲率そのものを算出するようにしてもよい。
形状解析部３０４は、制御部３０１の制御下に、挿入形状検出装置４０における前記挿入形状情報取得部４０２からの挿入形状情報を取得し、当該形状情報に基づいて被検体の体腔内に挿入された内視鏡挿入部１１の形状を解析する。具体的には、湾曲する挿入部１１の曲率半径を算出し、この算出結果を後段の屈曲部検出部３０５に対して送出する。なお、本実施形態において形状解析部３０４は挿入部１１の曲率半径を算出するようにしたが、これに限らず、曲率そのものを算出するようにしてもよい。
【0057】
＜屈曲部検出部３０５＞
屈曲部検出部３０５は、制御部３０１の制御下に、形状解析部３０４において算出された、挿入部１１の曲率半径の値に基づいて、挿入部１１に屈曲部が生じているか否かを検出する。具体的には、形状解析部３０４において算出した挿入部１１の曲率半径の値が所定の値以下である場合、挿入部１１の湾曲部の一部において「屈曲部」が形成されていると判断し、当該判断結果を、後段の剛性制御部３０２に対して出力する。
屈曲部検出部３０５は、制御部３０１の制御下に、形状解析部３０４において算出された、挿入部１１の曲率半径の値に基づいて、挿入部１１に屈曲部が生じているか否かを検出する。具体的には、形状解析部３０４において算出した挿入部１１の曲率半径の値が所定の値以下である場合、挿入部１１の湾曲部の一部において「屈曲部」が形成されていると判断し、当該判断結果を、後段の剛性制御部３０２に対して出力する。
【0058】
さらに屈曲部検出部３０５は、挿入部１１に当該「屈曲部」が形成されていると判断すると、剛性可変部１１２に係る剛性可変制御長さを算出するようになっている（図５参照）。具体的には、当該「屈曲部」の屈曲状態に応じて、すなわち、当該屈曲部に係る曲率半径の大小、および、当該屈曲部が生じている位置等の状態に応じて、対応する剛性可変部１１２における剛性を可変制御する長さ（湾曲部の基端部からの長さ）を制御する必要があるため、本実施形態においては、屈曲部検出部３０５が、挿入部１１に当該「屈曲部」が形成されていると判断すると共に、当該剛性可変制御長さを算出するようになっている。たとえば、屈曲部検出部３０５は、屈曲率の分布と剛性可変制御長さの関係を事前に記憶しておくことで、剛性可変制御長さを算出する。
【0059】
なお、上述したように、挿入部１１が湾曲し「屈曲部」が生じると屈曲部検出部３０５は当該「屈曲部」が形成されたことを剛性制御部３０２に伝え、これを受けて剛性制御部３０２は、後述するように剛性可変部１１２の剛性を高くするように制御することになるが、挿入部１１を湾曲操作させただけで剛性可変部１１２の剛性が高くなるようだと却って不都合が生じる。
【0060】
本願発明は係る事情に鑑み、挿入部１１に屈曲部が生じたことのみを剛性制御開始の条件とするのではなく、後述するように、術者が処置具を用いた処置を行っていることも剛性制御開始の条件とすることを特徴とするものである。
【0061】
＜処置判断部３０６＞
一方、処置判断部３０６は、制御部３０１の制御下に、術者による所定の処置が行われようとしているか否かを判断する。本実施形態においてこの所定の処置は、術者が内視鏡１０における挿入部１１を被検体の体腔内に挿入し、さらに、当該内視鏡１０における前記チャンネル開口部１８から処置具挿通チャンネルに向けて所定の処置具１２５を挿通した状態において当該処置具を用いて被検体に対して実施する処置を指すものとする。
一方、処置判断部３０６は、制御部３０１の制御下に、術者による所定の処置が行われようとしているか否かを判断する。本実施形態においてこの所定の処置は、術者が内視鏡１０における挿入部１１を被検体の体腔内に挿入し、さらに、当該内視鏡１０における前記チャンネル開口部１８から処置具挿通チャンネルに向けて所定の処置具１２５を挿通した状態において当該処置具を用いて被検体に対して実施する処置を指すものとする。
【0062】
すなわち、本実施形態において処置判断部３０６は、術者が、まず挿入部１１を被検体の体腔内に挿入し、さらに、前記チャンネル開口部１８から処置具挿通チャンネルに向けて所定の処置具１２５を挿通した際、被検体の体腔内において当該処置具を用いての処置が行われようとしているか否かの判断を行う。
【0063】
具体的に、本第１の実施形態において処置判断部３０６は、操作部１２におけるスコープスイッチ１２２からのオン信号を受け、当該処置具を用いての処置が行われようとしていると判断するようになっている。
【0064】
＜剛性制御部３０２＞
剛性制御部３０２は、制御部３０１の制御下に、挿入形状検出装置４０における挿入形状情報取得部４０２から出力される挿入形状情報に基づき、剛性可変部１１２の駆動状態を制御するための動作を行うように構成されている。剛性可変部１１２は、上述したように、剛性制御部３０２により剛性の可変制御がなされるようになっている。
剛性制御部３０２は、制御部３０１の制御下に、挿入形状検出装置４０における挿入形状情報取得部４０２から出力される挿入形状情報に基づき、剛性可変部１１２の駆動状態を制御するための動作を行うように構成されている。剛性可変部１１２は、上述したように、剛性制御部３０２により剛性の可変制御がなされるようになっている。
【0065】
剛性制御部３０２は、図示しない駆動回路、メモリおよび制御回路を有して構成されている。駆動回路は、当該制御回路の制御に応じて上述した剛性可変部１１２におけるコイルヒータを制御する。また、メモリには、所定の剛性制御情報が格納されている。例えば、挿入部１１における剛性可変範囲を示す情報、および、剛性可変部１１２の制御用に算出される所定のパラメータに対応する閾値を示す情報を含む剛性制御情報が格納されている。制御回路は、メモリから読み込んだ剛性制御情報と、挿入形状情報取得部４０２から出力される挿入形状情報と、に基づき駆動回路を制御する。
【0066】
このように本第１の実施形態の剛性可変部１１２は、まず、本体装置３０における剛性制御部３０２により、例えば、挿入部１１における剛性可変範囲の曲げ剛性を当該剛性可変範囲の中央部から両端部に至る方向に沿って順次増加させるための動作を行うようになっている。
【0067】
一方、本第１の実施形態において剛性制御部３０２は、制御部３０１の制御下に、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６からの信号に基づき、剛性可変部１１２の剛性を制御するようになっている。
【0068】
具体的に、本第１の実施形態において剛性制御部３０２は、前記屈曲部検出部３０５における検出結果を取得し、当該検出結果に基づいて挿入部１１の一部に所定の「屈曲部」が形成されていると判断した場合において、処置判断部３０６における検出結果を取得し、当該検出結果に基づいて所定の処置具１２５を用いた処置が行われようとしていると判断したときに、当該「屈曲部」内における基端側に位置する前記剛性可変部１１２の剛性を上げる制御を行うようになっている。
【0069】
なお本実施形態において本体装置３０の各部は、個々の電子回路として構成されていてもよく、または、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の集積回路における回路ブロックとして構成されていてもよい。また、本実施形態においては、例えば、本体装置３０が１つ以上のプロセッサ（ＣＰＵ等）を具備して構成されていてもよい。
【0070】
＜第１の実施形態の作用＞
次に、本第１の実施形態において、形状解析部３０４、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６からの信号に基づき、剛性可変部１１２の剛性を制御する剛性制御部３０２の作用について、図３、図４および図５を参照して説明する。
次に、本第１の実施形態において、形状解析部３０４、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６からの信号に基づき、剛性可変部１１２の剛性を制御する剛性制御部３０２の作用について、図３、図４および図５を参照して説明する。
【0071】
図３は、第１の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、内視鏡挿入部を被検体体腔内に挿入した際において、挿入部に屈曲部が生じた際における剛性可変部の制御を示した説明図であり、図４は、第１の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、内視鏡挿入部における屈曲部が体内壁を押圧している様子を示した要部拡大図である。また、図５は、第１の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、内視鏡挿入部における屈曲部の発生状況を説明するための図である。
【0072】
本実施形態においては、まず挿入形状検出装置４０における挿入形状情報取得部４０２（図２参照）において、挿入部１１に設けられたソースコイル群１１３から発せられる磁界を検出し、当該検出した磁界の強度に基づいてソースコイル群１１３に含まれる複数のソースコイル各々の位置に基づいて挿入部１１の挿入形状を算出する。
【0073】
挿入形状情報取得部４０２は、当該算出した挿入形状を示す挿入形状情報を生成して本体装置３０へ出力する。本体装置３０において形状解析部３０４は、制御部３０１の制御下に、挿入形状検出装置４０における挿入形状情報取得部４０２からの情報（挿入部１１の挿入形状を算出した挿入形状を示す挿入形状情報）を取得して、挿入部１１（例えば、湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけて）の形状を解析する。
【0074】
具体的に形状解析部３０４は、湾曲する挿入部１１の曲率半径を算出し、この算出結果を屈曲部検出部３０５に対して送出する。屈曲部検出部３０５は、制御部３０１の制御下に、形状解析部３０４において算出された、挿入部１１の曲率半径の値に基づいて、挿入部１１に屈曲部が生じているか否かを検出する。
【0075】
いま、例えば、挿入部１１が図３に示すように、被検体の大腸に挿入され下行結腸から横行結腸にかけて挿入され、この横行結腸の中ほどに、処置具による処置を要する病変が存在しているとする。このとき、挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての付近は、下行結腸と横行結腸との間の脾湾曲部付近において大きく湾曲することになる。
【0076】
挿入部１１の湾曲部付近がこのように被検体の体腔内において大きく湾曲している状態において、形状解析部３０４は、挿入形状情報取得部４０２から取得した形状情報に基づいて湾曲する挿入部１１の曲率半径を算出する。形状解析部３０４はこの算出結果を屈曲部検出部３０５に対して送出する。
【0077】
屈曲部検出部３０５は、制御部３０１の制御下に、形状解析部３０４において算出された、挿入部１１の曲率半径の値に基づいて、挿入部１１に屈曲部が生じているか否かを検出する。
【0078】
ここで、形状解析部３０４において算出した挿入部１１の曲率半径の値が所定の値以下である場合、例えば図５に示すように、湾曲部１１Ｂにおいて曲率半径の値が小さく挿入部１１が大きく湾曲している場合は、屈曲部検出部３０５は、当該挿入部１１の湾曲部の一部において「屈曲部」が形成されていると判断する。
【0079】
具体的に、図３に示すように、挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての領域が、被検体の脾湾曲部付近において屈曲頂点を有するように大きく湾曲しているような場合、屈曲部検出部３０５は、当該挿入部１１の湾曲部の一部において「屈曲部」が形成されていると判断し、当該判断結果を、後段の剛性制御部３０２に対して出力する。
【0080】
さらに屈曲部検出部３０５は、挿入部１１に当該「屈曲部」が形成されていると判断すると、剛性可変部１１２に係る剛性可変制御長さを算出する（図５参照）。具体的には、当該「屈曲部」の屈曲状態に応じて、すなわち、当該屈曲部に係る曲率半径の大小、および、当該屈曲部が生じている位置等の状態に応じて、対応する剛性可変部１１２における剛性を可変制御する長さ（湾曲部の基端部からの長さ）を制御する必要があるため、本実施形態においては、屈曲部検出部３０５が、挿入部１１に当該「屈曲部」が形成されていると判断すると共に、当該剛性可変制御長さを算出する。
【0081】
一方、処置判断部３０６は、制御部３０１の制御下に、術者が、まず挿入部１１を被検体の体腔内に挿入し、さらに、前記チャンネル開口部１８から処置具挿通チャンネルに向けて所定の処置具１２５を挿通した際、被検体の体腔内において当該処置具を用いての処置が行われようとしているか否かの判断を行う。
【0082】
具体的に、挿入部１１の挿入後、当該挿入部先端面が横行結腸に存在する病変に対峙し、かつ、挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての付近が、図３に示すように脾湾曲部付近にて大きく湾曲しているような状態において、術者が当該処置具を用いての処置を行うために操作部１２におけるスコープスイッチ１２２をオンしたとする。
【0083】
処置判断部３０６は、当該スコープスイッチ１２２からのオン信号を受けると、術者が内視鏡１０の処置具挿通チャンネルに当該処置具を挿通して当該処置具を用いての処置を行おうとしている、と判断する。そして処置判断部３０６は、この判断結果を後段の剛性制御部３０２に対して出力する。
【0084】
次に剛性制御部３０２は、制御部３０１の制御下に、通常は、例えば挿入部１１における剛性可変範囲の曲げ剛性を当該剛性可変範囲の中央部から両端部に至る方向に沿って順次増加させるように剛性可変部１１２の剛性を制御するための動作を行う。
【0085】
一方、本第１の実施形態において剛性制御部３０２は、制御部３０１の制御下に、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６からの信号に基づき、剛性可変部１１２の剛性を制御する。
【0086】
すなわち、剛性制御部３０２は、屈曲部検出部３０５から、挿入部１１の一部に所定の「屈曲部」が形成されているとの判断結果を受信する共に上述した剛性可変制御長さに係る情報を受信した場合において、処置判断部３０６から所定の処置具１２５を用いた処置が行われようとしていると判断結果を受信したときに、当該「屈曲部」内における基端側に位置する前記剛性可変部１１２の剛性を高くする制御を行う。
【0087】
このとき、図３に示すように、挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての領域において剛性可変部１１２の剛性が高くなるよう制御されることにより、当該「屈曲部」内の基端側の剛性が高くなる。
【0088】
ここで、術者が挿入部１１の可撓管部１１Ｃの捻る操作を行ったとする。このとき挿入部１１は、上述したように「屈曲部」内の基端側の剛性が高くなった状態になっているので、図４に示すように、可撓管部１１Ｃの捻り操作に伴って「屈曲部」における屈曲頂点付近が体内壁の接触点に押し付けられることになる。
【0089】
その後、屈曲頂点付近が体内壁の接触点に押し付けられた状態でさらに挿入部１１の可撓管部１１Ｃに捻り操作が加わると、「屈曲部」による体内壁への押し付け力が最大となると共に、当該「屈曲部」の押し付け部である体内壁の接触点を支点として挿入部先端部が振られることになり、処置具、例えばＩＴナイフによる病変切開を安定的に行うことが可能となる。
【0090】
＜第１の実施形態の内視鏡システムの効果＞
このように、本第１の実施形態の内視鏡システムによると、挿入部における処置具挿通チャンネルに処置具を挿通しての処置を行う際、粘液などの影響を受けずに挿入部先端部を意図したとおりに安定して操作することを可能とする。
このように、本第１の実施形態の内視鏡システムによると、挿入部における処置具挿通チャンネルに処置具を挿通しての処置を行う際、粘液などの影響を受けずに挿入部先端部を意図したとおりに安定して操作することを可能とする。
【0091】
なお、本実施形態においては挿入形状検出装置４０として磁気センサ方式を採用したが、これに限らず、挿入形状検出装置は、形状センサおよび挿入量センサを採用してもよく、また、超音波方式、光学式、加速度センサを用いた方式などであってよい。すなわち、被検体に対する、または、被検体が置かれた室内などの場所に対する挿入部１１の位置もしくは相対位置を検出できるものであればよい。
【0092】
具体的には、例えば、上述した挿入量センサとしては、必要に応じて回転量（ねじれ量）センサを含むものであってもよい。被検体（患者）に挿入した挿入部の回転量（ねじれ量）を検出することで、被検体（患者）との相対位置をより的確に求めることができる。
【0093】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【0094】
本第２の実施形態に係る内視鏡システムは、挿入部に形成された「屈曲部」が被検体における体腔部の内壁面に押圧されているか否かを検出し、当該屈曲部が被検体における体腔部の内壁面に押圧されていると判断したとき、屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部の剛性を上げる制御を行うことを特徴とする。
【0095】
その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。
【0096】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る内視鏡システムの電気的な構成を示すブロック図である。
【0097】
第２の実施形態において本体装置３０Ｂは、挿入部１１に上述した如き「屈曲部」が形成されている状態において、当該屈曲部が前記被検体における体腔部の内壁面に押圧されているか否かを検出する押圧検出部３０７を有する。
【0098】
この押圧検出部３０７は、画像処理部３０３において画像処理された内視鏡画像に基づいて、挿入部１１に形成された「屈曲部」が被検体における体腔部の内壁面に押圧されているか否かを検出する。例えば、押圧検出部３０７は、内視鏡画像内に管腔部と内壁面部の画面内割合を画像処理により算出し、内壁面の割合が多いときに内壁面に押圧されていると判断する。押圧検出部３０７は、この検出結果（押圧情報）を後段の剛性制御部３０２に送出する。
【0099】
第２の実施形態において剛性制御部３０２は、制御部３０１の制御下に、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６からの信号に基づく剛性可変部１１２の剛性制御に加え、押圧検出部３０７から取得した検出結果（押圧情報）に基づいて、剛性可変部１１２の剛性を制御する。
【0100】
すなわち、第２の実施形態において剛性制御部３０２は、押圧検出部３０７からの押圧情報を取得することにより、より正確に挿入部１１における「屈曲部」が被検体における体腔部の内壁面に押圧されているか否かを判断することができ、これにより、屈曲部内における基端側に位置する前記剛性可変部１１２の剛性を上げる制御を、より的確に行うことができる。
【0101】
＜第２の実施形態の内視鏡システムの効果＞
第２の実施形態に係る内視鏡システムによると、押圧検出部３０７からの押圧情報を取得することにより、剛性制御部３０２は、屈曲部内における基端側に位置する剛性可変部１１２の剛性制御をより的確に行うことができる。
第２の実施形態に係る内視鏡システムによると、押圧検出部３０７からの押圧情報を取得することにより、剛性制御部３０２は、屈曲部内における基端側に位置する剛性可変部１１２の剛性制御をより的確に行うことができる。
【0102】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【0103】
本第３の実施形態に係る内視鏡システムは、操作部１２におけるアングルノブ１２１の回転量に基づいて挿入部１１の湾曲部の屈曲量を算出し、当該屈曲量に応じて剛性可変部１１２の剛性を制御することを特徴とする。
【0104】
その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。
【0105】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る内視鏡システムの構成を示すブロック図であり、図８は、第３の実施形態に係る内視鏡システムの電気的な構成を示すブロック図である。また、図９は、第３の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、内視鏡挿入部における屈曲部の発生状況を説明するための図である。
【0106】
第３の実施形態に係る内視鏡システムは、第１の実施形態に比して、いわゆる内視鏡挿入形状検出装置（ＵＰＤ）の機能を備えない。したがって、図７、図８に示すように、第１の実施形態に対して、挿入形状検出装置４０および挿入部１１内に配設されたソースコイル群１１３が省かれている。併せて第３の実施形態においては、本体装置３０Ｃは、挿入形状情報取得部４０２からの形状情報を取得する形状解析部３０４についても省かれている。
【0107】
一方、第３の実施形態においては、屈曲部検出部３０５は、操作部１２におけるアングルノブ１２１からの回転量に係る情報を取得する。ここで、挿入部１１における湾曲部１１Ｂは、操作部１２に設けられた前記アングルノブ１２１の操作に応じて湾曲することができるように構成されている。
【0108】
本実施形態において屈曲部検出部３０５は、取得した当該アングルノブ１２１の回転量に係る情報に基づいて、挿入部１１の湾曲部の屈曲量を算出し、この算出結果から挿入部１１に屈曲部が生じているか否かを検出する。
【0109】
具体的には、アングルノブ１２１の回転量から算出された挿入部１１の湾曲部の屈曲量に対応する曲率半径の値が所定値以下の場合、例えば、図９に示すように、湾曲部が大きく湾曲する場合、挿入部１１の湾曲部の一部において「屈曲部」が形成されていると判断し、当該判断結果を、後段の剛性制御部３０２に対して出力する。
【0110】
その他に作用効果、すなわち、剛性制御部３０２による剛性可変部１１２の剛性制御については、第１の実施形態と同様であるので、ここで説明は省略する。
【0111】
＜第３の実施形態の内視鏡システムの効果＞
このように本第３の実施形態に係る内視鏡システムによると、いわゆる内視鏡挿入形状検出装置（ＵＰＤ）の機能を備えずとも、アングルノブ１２１からの回転量情報に基づいて挿入部１１の湾曲部に係る「屈曲部」の形成を判断することができ、この判断に基づいて、剛性制御部３０２による剛性可変部１１２の剛性制御を可能とする。
このように本第３の実施形態に係る内視鏡システムによると、いわゆる内視鏡挿入形状検出装置（ＵＰＤ）の機能を備えずとも、アングルノブ１２１からの回転量情報に基づいて挿入部１１の湾曲部に係る「屈曲部」の形成を判断することができ、この判断に基づいて、剛性制御部３０２による剛性可変部１１２の剛性制御を可能とする。
【0112】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【0113】
第４の実施形態に係る内視鏡システムは、第１の実施形態に比して、挿入部の長手方向に対して複数のセグメントを有して埋設された剛性可変部を備え、挿入部１１における可撓管部の任意の位置において、その屈曲状態に応じて屈曲部から基端側の剛性を制御することを特徴とする。
【0114】
その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。なお、第４の実施形態の内視鏡システム１は、被検体の食道、胃、十二指腸等の上部消化管に経口挿入する、いわゆる上部消化管内視鏡を含む内視鏡システムを想定する。
【0115】
【0116】
図１０に示すように、本第４の実施形態において挿入部１１には、複数の剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄが挿入部１１の長手方向に沿って埋設されている。この第４の実施形態における前記剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄは、第１の実施形態における剛性可変部１１２と同様に、図示しないコイルヒータと形状記憶部材とを有するアクチュエータとして構成され、湾曲部１１Ｂの基端部から可撓管部１１Ｃの先端部にかけての所定の範囲において、挿入部１１の長手方向に沿って設けられている。
【0117】
なお、本実施形態においては、４つのセグメントとして構成された剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄを備えるものとしたが、これに限らず、多数のセグメントとして構成されるものであってもよく、また、その剛性可変部自体の構成も、後述するような（図２３～図２８参照）多様な構成を成す剛性可変部として構成されてもよい。
【0118】
図１１に示すように、本第４の実施形態における本体装置３０Ｄは、第１の実施形態における本体装置３０と同様の構成をなし、上述した内視鏡１０における剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄは、第１の実施形態と同様に、制御部３０１の制御下に、形状解析部３０４、屈曲部検出部３０５、処置判断部３０６からの信号に基づいて剛性制御部３０２により剛性制御がなされるようになっている。
【0119】
＜第４の実施形態の作用＞
次に、本第４の実施形態において、形状解析部３０４、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６からの信号に基づき、剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄの剛性を制御する剛性制御部３０２の作用について、図１２および図１３を参照して説明する。
次に、本第４の実施形態において、形状解析部３０４、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６からの信号に基づき、剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄの剛性を制御する剛性制御部３０２の作用について、図１２および図１３を参照して説明する。
【0120】
図１２は、第４の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、内視鏡挿入部を被検体体腔内に挿入した際において、挿入部に屈曲部が生じた際における剛性可変部の制御を示した説明図であり、図１３は、第４の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、内視鏡挿入部における屈曲部が体内壁を押圧している様子を示した要部拡大図である。
【0121】
本第４の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、まず挿入形状検出装置４０における挿入形状情報取得部４０２（図１１参照）は、ソースコイル群１１３に含まれる複数のソースコイル各々の位置に基づいて挿入部１１の挿入形状を算出し、当該算出した挿入形状を示す挿入形状情報を生成して本体装置３０Ｄへ出力する。
【0122】
さらに本体装置３０Ｄにおいて形状解析部３０４は、制御部３０１の制御下に、挿入形状検出装置４０における挿入形状情報取得部４０２からの情報を取得して、挿入部１１（例えば、湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけて）の形状を解析する。
【0123】
形状解析部３０４、屈曲部検出部３０５、処置判断部３０６の作用は、第１の実施形態と同様であり、屈曲部検出部３０５は、制御部３０１の制御下に、形状解析部３０４において算出された、挿入部１１の曲率半径の値に基づいて、挿入部１１に屈曲部が生じているか否かを検出する。
【0124】
いま、例えば、挿入部１１が図１２に示すように、被検体の噴門部から胃に挿入され、胃体部小彎側に処置具による処置を要する病変が存在しているとする。このとき、挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての領域は、胃体部大彎側から幽門前庭部付近において大きく湾曲することになる。
【0125】
挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての領域がこのように被検体の体腔内において大きく湾曲している状態において、形状解析部３０４は、挿入形状情報取得部４０２から取得した形状情報に基づいて湾曲する挿入部１１の曲率半径を算出する。形状解析部３０４はこの算出結果を屈曲部検出部３０５に対して送出する。
【0126】
本第４の実施形態においても屈曲部検出部３０５は、制御部３０１の制御下に、形状解析部３０４において算出された、挿入部１１の曲率半径の値に基づいて、挿入部１１に屈曲部が生じているか否かを検出する。
【0127】
ここで、形状解析部３０４において算出した挿入部１１の曲率半径の値が所定の値以下である場合、湾曲部１１Ｂにおいて曲率半径の値が小さく挿入部１１が大きく湾曲している場合は、屈曲部検出部３０５は、第１の実施形態と同様に、当該挿入部１１の湾曲部の一部において「屈曲部」が形成されていると判断する。
【0128】
具体的に、図１２に示すように、挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての領域が、被検体の胃体部大彎側から幽門前庭部付近において屈曲頂点を有するように大きく湾曲しているような場合、屈曲部検出部３０５は、当該挿入部１１の湾曲部の一部において「屈曲部」が形成されていると判断し、当該判断結果を、後段の剛性制御部３０２に対して出力する。
【0129】
一方、第４の実施形態においても処置判断部３０６は、制御部３０１の制御下に、術者が、まず挿入部１１を被検体の体腔内に挿入し、さらに、前記チャンネル開口部１８から処置具挿通チャンネルに向けて所定の処置具１２５を挿通した際、被検体の体腔内において当該処置具を用いての処置が行われようとしているか否かの判断を行う。
【0130】
具体的に、挿入部１１の挿入後、当該挿入部先端面が胃体部小彎側に存在する病変に対峙し、かつ、挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての領域が、図１２に示すように胃体部大彎側から幽門前庭部付近において大きく湾曲しているような状態において、術者が当該処置具を用いての処置を行うために操作部１２におけるスコープスイッチ１２２をオンしたとする。
【0131】
処置判断部３０６は、当該スコープスイッチ１２２からのオン信号を受けると、術者が内視鏡１０の処置具挿通チャンネルに当該処置具を挿通して当該処置具を用いての処置を行おうとしている、と判断する。そして処置判断部３０６は、この判断結果を後段の剛性制御部３０２に対して出力する。
【0132】
次に剛性制御部３０２は、本第４の実施形態においても、屈曲部検出部３０５および処置判断部３０６からの信号に基づき、剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄの剛性を制御する。
【0133】
すなわち、剛性制御部３０２は、屈曲部検出部３０５から、挿入部１１の一部に所定の「屈曲部」が形成されているとの判断結果を受信した場合において、処置判断部３０６から所定の処置具１２５を用いた処置が行われようとしていると判断結果を受信したときに、当該「屈曲部」内における基端側に位置する前記剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄそれぞれの剛性を高く、または低くする剛性制御を行う。
【0134】
具体的には、図１２に示すように、挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての領域において、先端側から順に配設された剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄそれぞれの剛性を独立して制御する。
【0135】
すなわち、剛性可変部１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄのうち、挿入部１１の湾曲部１１Ｂから可撓管部１１Ｃにかけての領域において「屈曲部」が形成される領域に対応する剛性可変部１１２Ｂおよび剛性可変部１１２Ｃの剛性を高くする一方で、当該「屈曲部」から外れる領域に対応する剛性可変部１１２Ａおよび剛性可変部１１２Ｄの剛性については低くすることで、相対的に、剛性可変部１１２Ｂおよび剛性可変部１１２Ｃの剛性を高くすることができ、より効果的に当該「屈曲部」を体内壁に押し付けることができる（図１３参照）。
【0136】
第４の実施形態においても、術者が挿入部１１の可撓管部１１Ｃの捻る操作を行った際、「屈曲部」による体内壁への押し付け力が最大となると共に、当該「屈曲部」の押し付け部である体内壁の接触点を支点として挿入部先端部が振られることになり、処置具、例えばＩＴナイフによる病変切開を安定的に行うことが可能となる。
【0137】
＜第４の実施形態の内視鏡システムの効果＞
このように、本第４の実施形態の内視鏡システムによると、第１の実施形態と同様に挿入部における処置具挿通チャンネルに処置具を挿通しての処置を行う際、粘液などの影響を受けずに挿入部先端部を意図したとおりに安定して操作することを可能とすると共に、挿入部のより広範囲の任意の位置において的確に剛性制御をすることができる。
このように、本第４の実施形態の内視鏡システムによると、第１の実施形態と同様に挿入部における処置具挿通チャンネルに処置具を挿通しての処置を行う際、粘液などの影響を受けずに挿入部先端部を意図したとおりに安定して操作することを可能とすると共に、挿入部のより広範囲の任意の位置において的確に剛性制御をすることができる。
【0138】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
【0139】
第５の実施形態に係る内視鏡システムは、術者によるスイッチ操作（トリガー）に依らずとも、処置具による処置が行われることを検知することを特徴とする。
【0140】
その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。
【0141】
図１４は、本発明の第５の実施形態に係る内視鏡システムの構成を示すブロック図であり、図１５は、第５の実施形態に係る内視鏡システムの電気的な構成を示すブロック図である。また、図１６は、第５の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、処置具挿通センサを示した要部拡大図であり、図１７は、第５の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、処置具挿通センサを示した要部拡大斜視図である。
【0142】
【0143】
図１７に示すように、処置具挿通センサ１２３は、チャンネル開口部１８における処置具挿通チャンネルの外周面側に配設されており、処置具１２５が当該チャンネル開口部１８から処置具挿通チャンネルに向けて挿入された際、当該処置具１２５の通過を検知するセンサである。
【0144】
本第５の実施形態において本体装置３０Ｅに設けられた処置判断部３０６は、前記処置具挿通センサ１２３の出力信号を受信するように構成されている。処置判断部３０６は、本第５の実施形態においても、制御部３０１の制御下に、術者による所定の処置が行われようとしているか否かを判断する。
【0145】
すなわち、本第５の実施形態において処置判断部３０６は、術者が、まず挿入部１１を被検体の体腔内に挿入し、さらに、前記チャンネル開口部１８から処置具挿通チャンネルに向けて所定の処置具１２５を挿通した際、前記処置具挿通センサ１２３からの出力信号に基づいて、被検体の体腔内において当該処置具を用いての処置が行われようとしているか否かの判断を行う。
【0146】
具体的に、本第５の実施形態において処置判断部３０６は、処置具挿通センサ１２３からのオン信号を受け、すなわち、チャンネル開口部１８から当該処置具１２５が処置具挿通チャンネルに向けて挿入されたことを受けて、当該処置具を用いての処置が行われようとしていると判断するようになっている。
【0147】
その他に作用効果、すなわち、剛性制御部３０２による剛性可変部１１２の剛性制御については、第１の実施形態と同様であるので、ここで説明は省略する。
【0148】
＜第５の実施形態の内視鏡システムの効果＞
このように本第５の実施形態に係る内視鏡システムによると、術者によるスイッチ操作（トリガー）に依らずとも、処置具による処置が行われることを確実に検知することができる。
このように本第５の実施形態に係る内視鏡システムによると、術者によるスイッチ操作（トリガー）に依らずとも、処置具による処置が行われることを確実に検知することができる。
【0149】
＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
【0150】
第６の実施形態に係る内視鏡システムも、第５の実施形態と同様に、術者によるスイッチ操作（トリガー）に依らずとも、処置具による処置が行われることを検知することを特徴とする。
【0151】
その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。
【0152】
図１８は、本発明の第６の実施形態に係る内視鏡システムの電気的な構成を示すブロック図であり、図１９は、第６の実施形態に係る内視鏡システムにおいて、画像処理情報を受けた処置判断部の判断を説明する図である。
【0153】
図１８に示すように、本第６の実施形態において本体装置３０Ｆに設けられた処置判断部３０６は、画像処理部３０３からの内視鏡画像に係る信号を取得する。そして第６の実施形態において処置判断部３０６は、取得した内視鏡画像に基づいて（図１９参照）、ターゲットである病変の近傍に処置具１２５が到達しているか否かを判定することで、術者による所定の処置が行われようとしているか否かを判断する。
【0154】
すなわち、本第６の実施形態において処置判断部３０６は、術者が、まず挿入部１１を被検体の体腔内に挿入し、さらに、前記チャンネル開口部１８から処置具挿通チャンネルに向けて所定の処置具１２５を挿通し、当該処置具１２５の先端部分が病変部を映す画面上に現れたことを所定の画像処理技術により検知し（図１９参照）、当該画像認識の結果に基づいて、被検体の体腔内において当該処置具を用いての処置が行われようとしているか否かの判断を行う。
【0155】
その他に作用効果、すなわち、剛性制御部３０２による剛性可変部１１２の剛性制御については、第１の実施形態と同様であるので、ここで説明は省略する。
【0156】
＜第６の実施形態の内視鏡システムの効果＞
このように本第６の実施形態に係る内視鏡システムによると、術者によるスイッチ操作（トリガー）に依らずとも、処置具による処置が行われることを確実に検知することができる。
このように本第６の実施形態に係る内視鏡システムによると、術者によるスイッチ操作（トリガー）に依らずとも、処置具による処置が行われることを確実に検知することができる。
【0157】
＜第７の実施形態＞
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。
【0158】
第７の実施形態に係る内視鏡システムは、内視鏡画像におけるターゲット像（病変）に対する、処置具挿通チャンネルに挿通した処置具の先端像との位置関係の変位が少なくなるように剛性可変部の剛性を制御することを特徴とする。
【0159】
その他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでは第１の実施形態との差異のみの説明にとどめ、共通する部分の説明については省略する。
【0160】
図２０は、本発明の第７の実施形態に係る内視鏡システムにおける挿入部安定度算出部の作用を説明するための図であり、図２１は、第７の実施形態に係る内視鏡システムにおける挿入部安定度算出部の作用を説明するための図である。また、図２２は、第７の実施形態に係る内視鏡システムにおける挿入部安定度算出部の作用を説明するための図である。
【0161】
図２０に示すように本第７の実施形態の内視鏡システムは、本体装置３０Ｇに、挿入部１１が被検体の体腔内に挿入されている際、当該挿入部１１の安定度を算出する挿入部安定度算出部３０９を備える。
【0162】
挿入部安定度算出部３０９は、まず、挿入部１１が被検体の体腔内に挿入されている際において、挿入部１１を被検体の体腔部における内壁に押し付けながら捻る動作があったか否かを判定する。例えば、挿入部安定度算出部３０９は、画像処理部３０３からの内視鏡画像を取得し、当該取得した内視鏡画像に基づいて、すなわち、ターゲット像（病変）と、処置具挿通チャンネルに挿通した処置具の先端像とが映し出されている内視鏡画像の特徴点の動き情報に基づいて、捻り動作の有無を判定する。そして、術者が挿入部１１に対して捻り操作を加えたと判定した際における、当該ターゲット像（病変）に対する処置具先端像との相対的位置関係の変位の度合いを算出する。
【0163】
なお、上述した捻り動作の有無の判定は、内視鏡画像の解析に基づいての判定の他、例えば、挿入部１１に設けた形状センサからの情報に基づいて判定してもよく、この場合、急激な形状変化にあった場合には、内壁に押し付けながら捻る動作があった判断できる。
【0164】
本第７の実施形態においては、この相対的位置関係の変位の度合いを挿入部１１の「安定度」とする。具体的には、この相対的位置関係の変位が大きいとき、すなわち、術者が挿入部１１に対して捻り操作を加えた際における、当該ターゲット像（病変）に対する処置具先端像との相対的位置関係の変位が大きいときは、挿入部１１の安定度は低いと言えるが、本実施形態においては、当該変位の逆数を安定度の値とする。
【0165】
一方、本第７の実施形態において剛性制御部３０２は、挿入部安定度算出部３０９において算出した上記「安定度」の値の算出結果を取得し、当該算出結果に基づいて、挿入部１１の「安定度」の値が所定値未満のときには（すなわち、術者が挿入部１１に対して捻り操作を加えた際における、当該ターゲット像（病変）に対する処置具先端像との相対的位置関係の変位が大きいときには）、剛性可変部１１２の剛性を上げる制御を継続し、挿入部１１の「安定度」の値が所定値以上のときには（すなわち、術者が挿入部１１に対して捻り操作を加えた際における、当該ターゲット像（病変）に対する処置具先端像との相対的位置関係の変位が小さいときには）、剛性可変部１１２の剛性を上げる制御を停止する。
【0166】
具体的には、図２１に示すように、いま、挿入部１１に形成された「屈曲部」による体腔部体内壁への押し付け力が弱いときに挿入部１１の捻り操作を行うと、画像処理部３０３からの内視鏡画像（ターゲット像（病変）と、処置具挿通チャンネルに挿通した処置具の先端像とが映し出されている内視鏡画像）において、処置具先端像に対してターゲット像（病変）が大きく移動し、当該ターゲット像（病変）に対する処置具先端像との相対的位置関係の変位は大きく、すなわち、挿入部１１の「安定度」は低いといえる。
【0167】
このように挿入部１１の「安定度」が低い場合、本第７の実施形態における剛性制御部３０２は、剛性可変部１１２の剛性を上げるよう制御する。
【0168】
この剛性制御部３０２の制御により剛性可変部１１２の剛性が上がり、挿入部１１に形成された「屈曲部」による体腔部体内壁への押し付け力が大きくなると、図２２に示すように、挿入部１１の捻り操作を行っても、ターゲット像（病変）に対する処置具先端像との相対的位置関係の変位は小さくなり、すなわち、挿入部１１の「安定度」が高くなる。
【0169】
このように挿入部１１の「安定度」が高くなると、剛性制御部３０２は、剛性可変部１１２の剛性をこれ以上高くしないように、剛性を高くする制御を停止する。
【0170】
さらに、図２２に示すように本第７の実施形態においては、挿入部安定度算出部３０９および剛性制御部３０２は、挿入部１１の捻り操作を行いながら内視鏡画像を監視し、当該ターゲット像（病変）に対する処置具先端像との相対的位置関係の変位が小さくまで剛性可変部１１２の剛性を上げるよう剛性を制御することもできる。
【0171】
＜第７の実施形態の内視鏡システムの効果＞
このように本第７の実施形態に係る内視鏡システムによると、内視鏡画像におけるターゲット像（病変）に対する、処置具挿通チャンネルに挿通した処置具の先端像との位置関係の変位が少なくなるように剛性可変部の剛性を制御するので、処置具による処置を確実に安定させることができる。また、必要以上に剛性を上げずに済むため、被検体の負担を低減することができる。
このように本第７の実施形態に係る内視鏡システムによると、内視鏡画像におけるターゲット像（病変）に対する、処置具挿通チャンネルに挿通した処置具の先端像との位置関係の変位が少なくなるように剛性可変部の剛性を制御するので、処置具による処置を確実に安定させることができる。また、必要以上に剛性を上げずに済むため、被検体の負担を低減することができる。
【0172】
次に、上述した第１～第７の実施形態の内視鏡システムにおける剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例について説明する。なお、以下に示す例においては、当該剛性可変部１１２として適用可能な例として６つの構成例を挙げている。また、これら構成例は、それぞれ＜剛性制御システムの構成例１～６＞として説明する。
【0173】
＜剛性制御システムの構成例１＞
図２３は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置２１０と剛性制御回路２５０を示している。
図２３は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置２１０と剛性制御回路２５０を示している。
【0174】
図２３に示されるように、剛性可変装置２１０は、異なる剛性状態を取り得ることにより可撓管部１１Ｃに異なる剛性を提供する機能を有しており、第一の相と第二の相の間で相が移り変わり得る形状記憶部材２２０と、形状記憶部材２２０に第一の相と第二の相の間の相の移り変わりを引き起こさせる複数の誘起部材２３０を備えている。
【0175】
形状記憶部材２２０は、第一の相にあるときは、外力に従って容易に変形し得る軟質状態を取り、すなわち低い弾性係数を示し、したがって、可撓管部１１Ｃに比較的低い剛性を提供する。また、形状記憶部材２２０は、第二の相にあるときは、外力に抗してあらかじめ記憶している記憶形状を取る傾向を示す硬質状態を取り、すなわち高い弾性係数を示し、したがって、可撓管部１１Ｃに比較的高い剛性を提供する。
【0176】
各誘起部材２３０は、熱を発する性能を有している。形状記憶部材２２０は、誘起部材２３０の加熱に対して、第一の相から第二の相に相が移り変わる性質を有している。
【0177】
形状記憶部材２２０は細長く、複数の誘起部材２３０は、形状記憶部材２２０の長手軸に沿って間隔を置いて配置されている。
【0178】
形状記憶部材２２０は、例えば形状記憶合金から構成されていてよい。形状記憶合金は、これに限らないが、例えばＮｉＴｉを含む合金であってよい。また、形状記憶部材２２０は、これに限らず、形状記憶ポリマー、形状記憶ゲル、形状記憶セラミックなど、他の材料から構成されていてもよい。
【0179】
誘起部材２３０は、例えばヒーターで構成されていてよい。つまり、誘起部材２３０は、それを通って流れる電流の供給に対して熱を発する性質を有していてよい。誘起部材２３０は、例えば電熱線、つまり電気抵抗の大きい導電性部材であってよい。また、誘起部材２３０は、熱を発する性能を有していればよく、ヒーターに限らず、撮像素子、ライトガイド、そのほかの素子や部材等で構成されていてもよい。さらには、誘起部材２３０は、化学反応によって熱を発する構造体で構成されていてもよい。
【0180】
形状記憶部材２２０は、導電性材料から構成されていてよい。例えば、形状記憶部材２２０の周囲には絶縁膜２４２が設けられている。絶縁膜２４２は、形状記憶部材２２０と誘起部材２３０の間の短絡を防止する働きをする。
【0181】
誘起部材２３０は、導電性材料から構成されていてよい。例えば、誘起部材２３０の周囲には絶縁膜２４４が設けられている。絶縁膜２４４は、形状記憶部材２２０と誘起部材２３０の間の短絡と、誘起部材２３０の隣接する部分間の短絡を防止する働きをする。
【0182】
剛性制御回路２５０は、複数の誘起部材２３０をそれぞれ駆動する複数の駆動回路２５２を含んでいる。各駆動回路２５２は、電源２５４とスイッチ２５６を含んでいる。各駆動回路２５２は、対応の誘起部材２３０の両端に電気的に接続されている。各駆動回路２５２は、スイッチ２５６のオンすなわち閉じ動作に応じて、対応の誘起部材２３０に電流を供給し、また、スイッチ２５６のオフすなわち開き動作に応じて、対応の誘起部材２３０に対する電流の供給を停止する。誘起部材２３０は、電流の供給に応じて熱を発する。
【0183】
形状記憶部材２２０は、ワイヤ状であってよい。誘起部材２３０は、形状記憶部材２２０の近くに配されている。誘起部材２３０は、コイル状であってよく、形状記憶部材２２０は、コイル状の誘起部材２３０の内側を通って延びていてよい。
【0184】
駆動回路２５２のスイッチ２５６がオフ状態にあるとき、形状記憶部材２２０は、弾性係数が低い軟質状態である第一の相にある。第一の相では、形状記憶部材２２０は、外力に従って容易に変形する状態にある。
【0185】
駆動回路２５２のスイッチ２５６がオン状態に切り換えられると、誘起部材２３０に電流が流れ、誘起部材２３０が熱を発する。その結果、形状記憶部材２２０は、弾性係数が高い硬質状態である第二の相に移り変わる。この第二の相では、形状記憶部材２２０は記憶形状を取る傾向を示す。
【0186】
形状記憶部材２２０が第一の相にあるとき、剛性可変装置２１０は、比較的低い剛性を可撓管部１１Ｃに提供し、可撓管部１１Ｃに作用する外力すなわち形状記憶部材２２０を変形させ得る力に従って容易に変形する。
【0187】
また、形状記憶部材２２０が第二の相にあるとき、剛性可変装置２１０は、比較的高い剛性を可撓管部１１Ｃに提供し、可撓管部１１Ｃに作用する外力すなわち形状記憶部材２２０を変形させ得る力に抗して記憶形状に戻る傾向を示す。
【0188】
例えば、各誘起部材２３０の近くに位置している形状記憶部材２２０の部分の相が剛性制御回路２５０によって第一の相と第二の相の間で切り換えられることによって、可撓管部１１Ｃの剛性が切り換えられる。複数の誘起部材２３０に対する電流の供給は剛性制御回路２５０によって独立に切り換えられることにより、形状記憶部材２２０の複数の部分の相が独立して切り換えられ、したがって、可撓管部１１Ｃの複数の部分の剛性が独立して切り換えられる。これにより、剛性可変装置２１０は、所望の複雑な剛性分布を可撓管部１１Ｃに提供することが可能である。
【0189】
＜剛性制御システムの構成例２＞
図２４は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置３１０を示し、高剛性状態から低剛性状態への剛性可変装置３１０の剛性の切り替えの様子を示している。図２４において、高剛性状態にある剛性可変装置３１０が上側に描かれ、低剛性状態にある剛性可変装置３１０が下側に描かれている。
図２４は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置３１０を示し、高剛性状態から低剛性状態への剛性可変装置３１０の剛性の切り替えの様子を示している。図２４において、高剛性状態にある剛性可変装置３１０が上側に描かれ、低剛性状態にある剛性可変装置３１０が下側に描かれている。
【0190】
剛性可変装置３１０は、装着対象である可撓管部１１Ｃに異なる剛性を提供するための装置である。剛性可変装置３１０は、第１の長手部材３２０と、第２の長手部材３３０を備えている。第２の長手部材３３０は、第１の長手部材３２０に沿って隣接して配置されている。例えば、第１の長手部材３２０は外管で構成され、第２の長手部材３３０は、外管の内部に配置された芯部材で構成されている。例えば、外管は、軸に垂直な断面形状が環形状であり、芯部材は、軸に垂直な断面の外周が円形状である。この場合、どの方向の曲がりに対しても安定した曲げ剛性を提供する。
【0191】
第１の長手部材３２０は、複数の高曲げ剛性部３２２と複数の低曲げ剛性部３２４を備えている。例えば、第１の長手部材３２０は、６つの高曲げ剛性部３２２と５つの低曲げ剛性部３２４を備えている。高曲げ剛性部３２２と低曲げ剛性部３２４は、第１の長手部材３２０の軸に沿って連続して交互に並んで配置されている。高曲げ剛性部３２２は、低曲げ剛性部３２４の曲げ剛性よりも高い曲げ剛性を有している。このため、第１の長手部材３２０は、低曲げ剛性部３２４の部分では比較的曲がりやすく、高曲げ剛性部３２２の部分では比較的曲がりにくい。
【0192】
第２の長手部材３３０は、複数の非曲がり規制部３３２と複数の曲がり規制部３３４を備えている。例えば、第２の長手部材３３０は、６つの非曲がり規制部３３２と５つの曲がり規制部３３４を備えている。非曲がり規制部３３２と曲がり規制部３３４は、第２の長手部材３３０の軸に沿って連続して交互に並んで配置されている。曲がり規制部３３４は、非曲がり規制部３３２の曲げ剛性よりも高い曲げ剛性を有している。このため、第２の長手部材３３０は、非曲がり規制部３３２の部分では比較的曲がりやすく、曲がり規制部３３４の部分では比較的曲がりにくい。例えば、非曲がり規制部３３２は、比較的径の細い細径部で構成され、曲がり規制部３３４は、比較的径の太い太径部で構成される。曲がり規制部３３４は、例えば、端部から反対側の端部までの太さが一定である。
【0193】
この剛性可変装置３１０では、第１の長手部材３２０に対する第２の長手部材３３０の相対位置が変更されることによって、低曲げ剛性部３２４における本剛性可変装置の曲げ剛性が、相対的に高い状態である高剛性状態と、相対的に低い状態である低剛性状態との間で切り替え可能である。
【0194】
高剛性状態から低剛性状態への切り替えは、第１の長手部材３２０の軸に沿った第１の長手部材３２０に対する第２の長手部材３３０の相対移動によっておこなわれる。
【0195】
高剛性状態では、第１の長手部材３２０の低曲げ剛性部３２４を含む範囲に第２の長手部材３３０の曲がり規制部３３４が配置されている。曲がり規制部３３４は、第１の長手部材３２０の低曲げ剛性部３２４の曲がりを規制する。このように、第２の長手部材３３０が、第１の長手部材３２０の曲がりを規制することによって、剛性可変装置３１０が高剛性状態すなわち硬い状態となる。
【0196】
また、低剛性状態では、第１の長手部材３２０の低曲げ剛性部３２４を含む範囲に第２の長手部材３３０の非曲がり規制部３３２が配置されている。非曲がり規制部３３２は、曲がり規制部３３４と比較して、第１の長手部材３２０の低曲げ剛性部３２４の曲がりを規制する程度が低い。このため、剛性可変装置３１０は、低曲げ剛性部３２４の部分で曲がりやすい低剛性状態すなわち柔らかい状態となる。
【0197】
また別の見方によれば、第１の長手部材３２０は、高剛性状態において、曲がり規制部３３４によって曲がりが規制される被規制部３４２を有している。被規制部３４２は、第１の長手部材３２０の第１の高曲げ剛性部３２２の一部３４４と、第１の高曲げ剛性部３２２に隣接する低曲げ剛性部３２４と、低曲げ剛性部３２４を第１の高曲げ剛性部３２２とで挟む第２の高曲げ剛性部３２２の一部３４６とを含んでいる。言い換えれば、被規制部３４２は、低曲げ剛性部３２４と、低曲げ剛性部３２４の一方の側たとえば図２４の左側に位置する高曲げ剛性部３２２の一部３４４と、低曲げ剛性部３２４の他方の側たとえば図２４の右側に位置する高曲げ剛性部３２２の一部３４６とを含んでいる。被規制部３４２の長さすなわち第１の長手部材３２０の軸に沿った被規制部３４２の寸法は、曲がり規制部３３４の長さすなわち第２の長手部材３３０の軸に沿った寸法に等しい。
【0198】
被規制部３４２に対応する位置に曲がり規制部３３４があるとき、曲がり規制部３３４は低曲げ剛性部３２４の曲がりを規制する。これに対して、被規制部３４２に対応する位置に非曲がり規制部３３２があるとき、非曲がり規制部３３２は、被規制部３４２に対応する位置に曲がり規制部３３４があるときよりも少なく低曲げ剛性部３２４の曲がりを規制する。したがって、被規制部３４２に対応する位置に曲がり規制部３３４があるときには、被規制部３４２に対応する位置に非曲がり規制部３３２があるときよりも、被規制部３４２の領域における剛性可変装置３１０の曲げ剛性が高まる。
【0199】
第１の長手部材３２０と第２の長手部材３３０の曲がり規制部３３４の間には隙間がある。この場合、高剛性状態において、被規制部３４２の曲がりの大きさが、特定の曲がりの大きさである規制発生点以上となったときに、曲がり規制部３３４が被規制部３４２の曲がりの拡大を規制し、被規制部３４２の部分の剛性可変装置３１０の曲げ剛性を高める。その結果、剛性可変装置３１０の曲げ剛性は、曲がり始めは低いままだが、曲がりが一定以上大きくなり、隙間が埋まったときに急激に剛性が高まる。
【0200】
このように、第１の長手部材３２０と第２の長手部材３３０の相対移動によって、剛性可変装置３１０の剛性を、高剛性すなわち硬い状態と低剛性すなわち柔らかい状態の間で切り替えることができる。
【0201】
低剛性状態では、第１の長手部材３２０は、低曲げ剛性部３２４において曲がりやすい。これに対して、高剛性状態では、第１の長手部材３２０は、低曲げ剛性部３２４においても曲がりにくい。したがって、剛性可変装置３１０における低剛性状態と高剛性状態の切り替えは、関節をロックまたはロック解除する動きと言える。
【0202】
＜剛性制御システムの構成例３＞
図２５は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性制御システム４１０を示している。図２５に示すように、剛性制御システム４１０は、可撓管部１１Ｃに装着される剛性可変装置４２０と、剛性可変装置４２０を制御する制御装置４８０とを有している。形状記憶部材４４２において、高剛性状態（硬質状態）である部位（被加熱部４４２ａ）が黒塗りで示されている。
図２５は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性制御システム４１０を示している。図２５に示すように、剛性制御システム４１０は、可撓管部１１Ｃに装着される剛性可変装置４２０と、剛性可変装置４２０を制御する制御装置４８０とを有している。形状記憶部材４４２において、高剛性状態（硬質状態）である部位（被加熱部４４２ａ）が黒塗りで示されている。
【0203】
剛性可変装置４２０は、可撓管部１１Ｃに異なる剛性を提供し、可撓管部１１Ｃの剛性を変更する。剛性可変装置４２０は、第１の長手部材４３０と、第１の長手部材４３０に沿って配置される第２の長手部材４４０と、誘起体４５０とを有している。例えば、第１の長手部材４３０は外筒であり、第２の長手部材４４０は第１の長手部材４３０の内部に配置された芯部材である。例えば、外筒の長手軸に垂直な外筒の断面形状は環形状であり、芯部材の長手軸に垂直な芯部材の断面の外周は円形状である。この場合、剛性可変装置４２０は、どの方向の曲がりに対しても安定した曲げ剛性を提供する。
【0204】
第１の長手部材４３０は、相対的に曲げ剛性が高い少なくとも１つの高曲げ剛性部４３２と、相対的に曲げ剛性が低い少なくとも１つの低曲げ剛性部４３４とを有している。つまり高曲げ剛性部４３２の曲げ剛性は高く、低曲げ剛性部４３４の曲げ剛性は高曲げ剛性部４３２の曲げ剛性よりも低くなっている。第１の長手部材４３０は、高曲げ剛性部４３２と低曲げ剛性部４３４とを支持する筒状の１つの外側支持部材４３６をさらに有している。外側支持部材４３６の曲げ剛性は、高曲げ剛性部４３２の曲げ剛性よりも低くなっている。このため、第１の長手部材４３０は、低曲げ剛性部４３４では比較的曲がりやすく、高曲げ剛性部４３２では比較的曲がりにくい。
【0205】
高曲げ剛性部４３２と低曲げ剛性部４３４と外側支持部材４３６とは、互いに対して別体である。高曲げ剛性部４３２は、例えば、金属製のパイプといった筒部材で構成されている。低曲げ剛性部４３４は、例えば、疎巻きコイルといったコイル部材で構成されている。外側支持部材４３６は、例えば、密着巻きコイルといったコイル部材で構成されている。高曲げ剛性部４３２は高い曲げ剛性を有する筒状の硬質部であり、低曲げ剛性部４３４と外側支持部材４３６とは低い曲げ剛性を有する筒状の軟質部である。
【0206】
外側支持部材４３６は、高曲げ剛性部４３２と低曲げ剛性部４３４との内側に配置されている。外側支持部材４３６の外周面は、高曲げ剛性部４３２の内周面に接着によって固定されている。高曲げ剛性部４３２同士は、第１の長手部材４３０の長手軸方向において互いに間隔を置いて配置されている。低曲げ剛性部４３４は、第１の長手部材４３０の長手軸方向における高曲げ剛性部４３２同士の間の各スペースに配置されている。したがって、複数の高曲げ剛性部４３２と複数の低曲げ剛性部４３４とは、第１の長手部材４３０の長手軸方向において交互に配置されている。低曲げ剛性部４３４の端部は、端部に隣り合う高曲げ剛性部４３２の端部に固定されている。低曲げ剛性部４３４は、高曲げ剛性部４３２同士の間のスペースにおいて、外側支持部材４３６を巻回している。
【0207】
外側支持部材４３６は、剛性可変装置４２０の全長に渡って延びている。外側支持部材４３６は、螺旋状に配置されている。例えば、外側支持部材４３６は、高曲げ剛性部４３２と低曲げ剛性部４３４とに対する芯材として機能する。
【0208】
第２の長手部材４４０は、剛性可変装置４２０の全長に渡って延びている。第２の長手部材４４０は、外側支持部材４３６の内部に配置されている。第２の長手部材４４０の外周面は外側支持部材４３６の内周面とは接触しておらず、スペースが外側支持部材４３６と第２の長手部材４４０との間に形成されている。
【0209】
第２の長手部材４４０は、第１の相と第２の相との間で相が熱によって移り変わり得る形状記憶部材４４２を少なくとも有している。形状記憶部材４４２の相が第１の相にあるときは、形状記憶部材４４２は、外力に従って容易に変形し得る低剛性状態を取り、低い弾性係数を示す。したがって、形状記憶部材４４２の相が第１の相にあるときは、形状記憶部材４４２は可撓管部１１Ｃに比較的低い剛性を提供する。第１の相において、剛性可変装置４２０と可撓管部１１Ｃとは、例えば、外力によって容易に撓むことが可能となる。
【0210】
また、形状記憶部材４４２の相が第２の相にあるときは、形状記憶部材４４２は、低剛性状態よりも高い剛性を有する高剛性状態を取り、高い弾性係数を示す。したがって、形状記憶部材４４２の相が第２の相にあるときは、形状記憶部材４４２は、外力に抗してあらかじめ記憶している記憶形状を取る傾向を示す高剛性状態を取り、可撓管部１１Ｃに比較的高い剛性を提供する。記憶形状は、例えば直線状であってよい。第２の相において、剛性可変装置４２０と可撓管部１１Ｃとは、例えば、略直線状態を維持可能となる、または外力によって第１の相に比べて緩やかに撓むことが可能となる。
【0211】
形状記憶部材４４２の曲げ剛性は、形状記憶部材４４２の相が第１の相のとき、高曲げ剛性部４３２の曲げ剛性よりも低く、低曲げ剛性部４３４の曲げ剛性と同一か低い。形状記憶部材４４２の曲げ剛性は、形状記憶部材４４２の相が第２の相のとき、高曲げ剛性部４３２の曲げ剛性と同一または低く、低曲げ剛性部４３４の曲げ剛性よりも高い。
【0212】
低曲げ剛性部４３４は、導電性材料で構成されている。低曲げ剛性部４３４は、例えば、電熱線、つまり電気抵抗の大きい導電性部材で構成されてよい。例えば、低曲げ剛性部４３４の周囲には図示しない絶縁膜が設けられている。絶縁膜は、低曲げ剛性部４３４と外側支持部材４３６との間の短絡と、高曲げ剛性部４３２と低曲げ剛性部４３４との短絡とを防止する。
【0213】
例えば、外側支持部材４３６の周囲には、図示しない絶縁膜が設けられている。絶縁膜は、低曲げ剛性部４３４と外側支持部材４３６との間の短絡と、高曲げ剛性部４３２と外側支持部材４３６との間の短絡と、外側支持部材４３６と形状記憶部材４４２との間の短絡とを防止する。
【0214】
誘起体４５０は、制御装置４８０から電流の供給を受けて熱を発する性能を有している。誘起体４５０は、この熱を、誘起体４５０の周辺に配置された形状記憶部材４４２の一部位に伝える。そして、誘起体４５０は、この一部位において、第１の相と第２の相との間で形状記憶部材４４２の相の移り変わりを引き起こさせる。誘起体４５０は、第２の長手部材４４０の長手軸方向における第２の長手部材４４０の一部位の剛性を変更させる。
【0215】
制御装置４８０は、各低曲げ剛性部４３４をそれぞれ独立に駆動する駆動部４８２を有している。駆動部４８２は、１つの電源と１つのスイッチとを有している。駆動部４８２は、配線部４８４を介して低曲げ剛性部４３４に電気的に接続されている。駆動部４８２は、それぞれ、スイッチのオン動作に応じて、配線部４８４を介して低曲げ剛性部４３４に電流を供給し、また、スイッチのオフ動作に応じて、低曲げ剛性部４３４に対する電流の供給を停止する。
【0216】
低曲げ剛性部４３４は、制御装置４８０から電流の供給を受けて熱を発する性能を有している。低曲げ剛性部４３４の発熱量は、電流の供給量に依存する。低曲げ剛性部４３４は、熱によって形状記憶部材４４２に第１の相と第２の相の間の相の移り変わりを引き起こさせる誘起体４５０として機能する。詳細には、低曲げ剛性部４３４は、外側支持部材４３６を介して形状記憶部材４４２を加熱する加熱部であるコイルヒータとして機能する。形状記憶部材４４２は、誘起体４５０として機能する低曲げ剛性部４３４から発生した熱によって、第１の相から第２の相に形状記憶部材４４２の相が移り変わる性質を有している。
【0217】
剛性制御システム４１０は、初期状態では、駆動部４８２は低曲げ剛性部４３４に電流を供給しておらず、低曲げ剛性部４３４は熱を発生しておらず、形状記憶部材４４２と可撓管部１１Ｃとは全長に渡って低剛性状態である。
【0218】
駆動部４８２は、スイッチのオン動作に応じて、配線部４８４を介して低曲げ剛性部４３４に電流を供給する。低曲げ剛性部４３４は、電流の供給に応じて熱を発生する。熱は、低曲げ剛性部４３４から形状記憶部材４４２に間接的に伝達される。熱の伝達によって、形状記憶部材４４２の被加熱部４４２ａの温度は上がる。被加熱部４４２ａの相は加熱によって第１の相から第２の相に切り替わり、被加熱部４４２ａは低剛性状態から高剛性状態に切り替わる。これによって、可撓管部１１Ｃは、部分的に低剛性状態から高剛性状態に切り替わる。高剛性状態である可撓管部１１Ｃの部位は、可撓管部１１Ｃに作用する外力すなわち形状記憶部材４４２を変形させ得る力に対抗して、略直線状態を維持する。
【0219】
駆動部４８２は、スイッチのオフ動作に応じて、低曲げ剛性部４３４に対する電流の供給を停止する。すると、被加熱部４４２ａの温度は自然冷却によって下がり、被加熱部４４２ａの相は第２の相から第１の相に切り替わり、被加熱部４４２ａの剛性は下がる。そして、被加熱部４４２ａが位置する可撓管部１１Ｃの部位の剛性も下がる。したがって、可撓管部１１Ｃは、外力によって容易に撓むことが可能となる。
【0220】
このように例えば低曲げ剛性部４３４によって形状記憶部材４４２の一部位の相が第１の相と第２の相の間で切り換えられることによって、可撓管部１１Ｃの一部位の剛性が切り換えられる。
【0221】
＜剛性制御システムの構成例４＞
図２６は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置５１０の基本構成を示している。図２６の上段には、曲げ剛性が低い状態にある剛性可変装置５１０が示され、図２６の下段には、曲げ剛性が高い状態にある剛性可変装置５１０が示されている。
図２６は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置５１０の基本構成を示している。図２６の上段には、曲げ剛性が低い状態にある剛性可変装置５１０が示され、図２６の下段には、曲げ剛性が高い状態にある剛性可変装置５１０が示されている。
【0222】
剛性可変装置５１０は、可撓性を有するコイルパイプ５１４たとえば密着コイルと、コイルパイプ５１４の内部に延びている芯線５１２と、コイルパイプ５１４の両側に配置され、芯線５１２に固定された一対の固定部材５２０，５２２を備えている。
【0223】
コイルパイプ５１４と固定部材５２０の間にはワッシャ５１６が配置されている。コイルパイプ５１４と固定部材５２２の間にはワッシャ５１８が配置されている。ワッシャ５１６，５１８は、芯線５１２に沿ったコイルパイプ５１４の移動を規制する働きする。ワッシャ５１６，５１８は、コイルパイプ５１４が芯線５１２から抜け落ちることを防止し、また、固定部材５２０，５２２がコイルパイプ５１４に食い込むことを防止する。
【0224】
剛性可変装置５１０はまた、コイルパイプ５１４と固定部材５２０，５２２の間の隙間を調整する調整機構を有している。調整機構は、一対の固定部材５２０，５２２を互いに遠ざける方向に一対の固定部材５２０，５２２の少なくとも一方を引っ張る引っ張り機構で構成されている。この引っ張り機構は、ナット５３２と、ナット５３２に螺合しているリードスクリュー５３４と、リードスクリュー５３４に固定された筒体５３６と、筒体５３６に固定された蓋５３８と、リードスクリュー５３４を回転させるモーター５４０を有している。
【0225】
芯線５１２は、ナット５３２とリードスクリュー５３４を貫通して延びている。固定部材５２２は、筒体５３６の内部に収容されている。モーター５４０は、それ自体が回転しないように、さらに、軸方向に移動可能に支持されている。モーター５４０によってナット５３２に対してリードスクリュー５３４を回転させることによって、リードスクリュー５３４は芯線５１２の軸に沿って移動可能となっている。
【0226】
図２６の上段に示された状態では、リードスクリュー５３４と固定部材５２２の間に隙間がある。この状態では、芯線５１２はコイルパイプ５１４に沿って移動可能となっている。この状態は、コイルパイプ５１４が曲げられたときに芯線５１２に引っ張り応力がかからないため、曲げ剛性が低い状態である。曲げ剛性が低い状態にある剛性可変装置５１０は、これが装着された可撓管部１１Ｃに低い剛性を提供する。
【0227】
これに対して、図２６の下段に示された状態では、リードスクリュー５３４と固定部材５２２の間に隙間がない。この状態では、芯線５１２はコイルパイプ５１４に対して移動不能となっている。また、リードスクリュー５３４が固定部材５２２を押圧しており、芯線５１２には引っ張り応力がかかっている。この状態は、コイルパイプ５１４が曲げられたときに芯線５１２に引っ張り応力がさらにかかるため、曲げ剛性が高い状態である。曲げ剛性が高い状態にある剛性可変装置５１０は、これが装着された可撓管部１１Ｃに高い剛性を提供する。
【0228】
＜剛性制御システムの構成例５＞
図２７は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置６１０と剛性制御回路６６０を模式的に示している。図２７に示すように、剛性可変装置６１０は、コイルパイプ６１２と、コイルパイプ６１２内に封入された導電性高分子人工筋肉６１４と、コイルパイプ６１２の両端に設けられた一対の電極６１６とを備えている。剛性可変装置６１０は、コイルパイプ６１２の中心軸Ａｘが可撓管部１１Ｃの中心軸に一致又は平行となるように、可撓管部１１Ｃに内蔵される。
図２７は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置６１０と剛性制御回路６６０を模式的に示している。図２７に示すように、剛性可変装置６１０は、コイルパイプ６１２と、コイルパイプ６１２内に封入された導電性高分子人工筋肉６１４と、コイルパイプ６１２の両端に設けられた一対の電極６１６とを備えている。剛性可変装置６１０は、コイルパイプ６１２の中心軸Ａｘが可撓管部１１Ｃの中心軸に一致又は平行となるように、可撓管部１１Ｃに内蔵される。
【0229】
剛性可変装置６１０の電極６１６は、剛性制御回路６６０と電気的に接続されている。剛性制御回路６６０は、電極６１６を介して導電性高分子人工筋肉６１４に電圧を印加する。導電性高分子人工筋肉６１４は、電圧が印加されることにより、コイルパイプ６１２の中心軸Ａｘを中心に径を拡張しようとするが、コイルパイプ６１２によって導電性高分子人工筋肉６１４の径の拡張は規制されている。このため、剛性可変装置６１０は、印加される電圧値が高くなるほど、曲げ剛性が高まる。すなわち、剛性可変装置６１０の剛性を変化させることによって、剛性可変装置６１０が内蔵された可撓管部１１Ｃの曲げ剛性も変化する。
【0230】
＜剛性制御システムの構成例６＞
図２８は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置７１０を示し、高剛性状態から低剛性状態への剛性可変装置７１０の剛性の切り替えの様子を示している。図２８において、高剛性状態にある剛性可変装置７１０が上側に描かれ、低剛性状態にある剛性可変装置７１０が下側に描かれている。なお、図２８において、図２４と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
図２８は、剛性可変部１１２として適用可能な他の構成例である剛性可変装置７１０を示し、高剛性状態から低剛性状態への剛性可変装置７１０の剛性の切り替えの様子を示している。図２８において、高剛性状態にある剛性可変装置７１０が上側に描かれ、低剛性状態にある剛性可変装置７１０が下側に描かれている。なお、図２８において、図２４と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【0231】
図２８に示すように、剛性可変装置７１０の第２の長手部材３３０は、複数の非曲がり規制部３３２と１つの曲がり規制部３３４を備えている。具体的には、第２の長手部材３３０は、２つの非曲がり規制部３３２と１つの曲がり規制部３３４を備えている。非曲がり規制部３３２と曲がり規制部３３４は、第２の長手部材３３０の軸に沿って、１つの曲がり規制部３３４の両端に２つの非曲がり規制部３３２が並んで配置されている。その他の構成は、図２４の剛性可変装置３１０と同様である。
【0232】
第１の長手部材３２０と第２の長手部材３３０の相対移動によって、剛性可変装置７１０の剛性を、高剛性すなわち硬い状態と低剛性すなわち柔らかい状態の間で切り替えることができる。
【0233】
図２４の剛性可変装置３１０は、関節を構成する低曲げ剛性部３２４の数に対して、芯のロック部を構成する第２の長手部材３３０の曲がり規制部３３４の数が同一となっている。
【0234】
これに対し、本構成例６の剛性可変装置７１０は、関節を構成する低曲げ剛性部３２４の数に対して、芯のロック部を構成する第２の長手部材３３０の曲がり規制部３３４の数が少なくなっている。
【0235】
内視鏡的粘膜下層剥離術（ＥＳＤ）を支援する剛性制御では、剛性可変装置７１０の剛性を高める位置、すなわち、直線化する位置が、挿入部１１に形成された「屈曲部」の頂点より先端部１１Ａ側に出ないことが望ましい。なぜなら、屈曲部の頂点より先端部１１Ａ側が直線化されると、挿入部１１の先端部１１Ａの位置がずれてしまい、内視鏡的粘膜下層剥離術（ＥＳＤ）の実施が困難になってしまうからである。
【0236】
剛性制御システムの構成例１で説明した形状記憶部材２２０を用いる形状記憶合金の方式では、形状記憶部材２２０を加熱することにより挿入部１１の剛性を変更していた。しかしながら、形状記憶合金の方式では、形状記憶部材２２０の熱が冷める際、すなわち、挿入部１１が軟化する際に時間がかかるため、挿入部１１における剛性の分布の微調整に時間がかかる。
【0237】
これに対して、本構成例６の剛性可変装置７１０は、関節をロックまたはロック解除する関節ロックの方式である。さらに、剛性可変装置７１０は、関節を構成する低曲げ剛性部３２４の数に対して、芯のロック部を構成する第２の長手部材３３０の曲がり規制部３３４の数が少なくなっているため、挿入部１１における剛性を高める位置を速やかに微調整することが可能となる。
【0238】
本発明は、上述した実施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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】