插入系统、插入支援装置、插入支援方法及程序的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及将内窥镜或探针等插入器具的插入部插入至被插入体内部来进行观察或作业的插入系统、对这样的插入系统中的插入部向被插入体的插入进行支援的插入支援装置、插入支援方法以及使计算机执行插入支援装置的工序的程序。
【背景技术】
[0002]作为将插入部插入到被插入体内部来进行观察时的支援装置，例如专利文献I中公开了将内窥镜插入部插入到人体时在显示部显示该内窥镜插入部的形状的结构。
[0003]该结构为，在内窥镜装置中，将具有弯折检测部的多个柔性弯折检测用光纤，以并列排列的方式安装于挠性的带状构件后，将其在内窥镜插入部内几乎遍及全长地插通配置，根据各弯折检测用光纤的光传递量来检测各弯折检测部所处部分的带状构件的弯折状态，将该弯折状态作为内窥镜插入部的弯折状态显示于监视器画面，上述弯折检测部的光的传递量与被弯折的角度的大小相对应地变化。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:美国专利第6846286号说明书
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]一般来讲，被插入体内部成为标记的部位很少，有时仅根据摄像图像很难判断出正在对被插入体内部的哪个部位进行观察，也很难判断出是否对所需的所有部位都进行了摄像(观察)。
[0009]在上述专利文献I所公开的技术中，在向被插入体内部插入时能够提示无法从被插入体外部看到的、处于被插入体内部的插入部的形状。然而，并没有提到正在对被插入体内部的哪个部位进行摄像(观察)的检测及其显示方法。
[0010]此外，在虽然不具有摄像部但是插入到被插入体内部并进行规定作业的探针等管状插入器具中，也希望进行正在对被插入体内部的哪个部位进行作业的检测及其显示方法。
[0011]本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于，提供一种插入系统、插入支援装置、插入支援方法及程序，能够向操作者提供用于判断正在对被插入体内的哪里进行摄像、或者正在对哪里进行作业的信息。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]根据本发明的第一方式，提供一种插入系统，其中，具有:插入部，被插入到被插入体内部；插入状态取得部，取得上述插入部的插入状态信息；被插入体形状取得部，取得上述被插入体的形状信息；位置关系运算部，输入上述插入状态信息和上述被插入体形状信息，运算上述插入部相对于上述被插入体的位置关系；输出部，用于输出上述位置关系运算部的运算结果；以及控制部，控制上述输出部的上述运算结果的输出状态。
[0014]此外，根据本发明的第二方式，提供一种插入支援装置，对插入器具的插入部向被插入体内部的插入进行支援，其中，具有:插入状态取得部，取得上述插入部的插入状态信息；被插入体形状取得部，取得上述被插入体的形状信息；位置关系运算部，输入上述插入状态信息和上述被插入体形状信息，运算上述插入部相对于上述被插入体的位置关系；输出部，用于将上述位置关系运算部的运算结果作为显示信息来输出；以及控制部，控制上述输出部的上述运算结果的输出状态。
[0015]此外，根据本发明的第三方式，提供一种插入支援方法，被用于在对插入器具的插入部向被插入体内部的插入进行支援的插入支援装置中，其中，具有:插入状态取得步骤，取得上述插入部的插入状态信息；被插入体形状取得步骤，取得上述被插入体的形状信息；位置关系运算步骤，输入上述插入状态信息和上述被插入体形状信息，运算上述插入部相对于上述被插入体的位置关系；输出步骤，将上述位置关系运算步骤的运算结果作为显示信息来输出；以及控制步骤，控制上述输出步骤的上述运算结果的输出状态。
[0016]此外，根据本发明的第四方式，提供一种程序，用于使计算机执行如下工序:插入状态取得工序，取得对插入器具的插入部向被插入体内部的插入进行支援的插入支援装置中的上述插入部的插入状态信息；被插入体形状取得工序，取得上述被插入体的形状信息；位置关系运算工序，输入上述插入状态信息和上述被插入体形状信息，运算上述插入部相对于上述被插入体的位置关系；输出工序，将上述位置关系运算工序的运算结果作为显示信息来输出；以及控制工序，控制上述输出工序的上述运算结果的输出状态。
[0017]发明的效果:
[0018]根据本发明，能够提供一种插入系统、插入支援装置，插入支援方法以及程序，能够提供用于判断是在对被插入体内的哪里进行摄像或作业的信息，因此，能够使操作者能够容易地判断是在对被插入体内部的哪个部位进行摄像或作业、以及是否对所需的全部部位都进行了摄像或作业，能够防止观察或作业部位的遗漏。
[0019]除此之外，根据本发明，输出部将由位置关系运算部运算出的插入部相对于被插入体的位置关系输出时，通过由控制部设定至少其输出开始时刻来使得不是始终进行输出而是仅在必要时才输出，因此，能够不提供无用的信息而进行易懂的输出(便于观看，不易出错，且能够迅速地进行判断)。
【附图说明】
[0020]图1A是表示应用了本发明的第一实施方式的插入支援装置的插入系统的概略结构的图。
[0021]图1B是表示第一实施方式的插入支援装置的结构框图。
[0022]图1C是用于说明第一实施方式的插入支援装置的输出部提供信息的提供例的图。
[0023]图2A是表示第一实施方式的插入系统中的作为插入器具的软性内窥镜装置的概略结构的图。
[0024]图2B是插入部前端的立体图。
[0025]图3A是用于说明插入/旋转检测部的结构的图。
[0026]图3B是用于说明插入/旋转检测部的动作原理的图。
[0027]图4是表示插入部向被插入体内部的插入状态的图。
[0028]图5A是用于说明纤维形状传感器的原理的图，表示弯曲部向纸面上方向弯曲的情况。
[0029]图5B是用于说明纤维形状传感器的原理的图，表示弯曲部未弯曲的情况。
[0030]图5C是用于说明纤维形状传感器的原理的图，表示弯曲部向纸面下方向弯曲的情况。
[0031]图6是表示纤维形状传感器向插入部的安装构造的图。
[0032]图7是表示第一实施方式的插入支援装置的动作流程的图。
[0033]图8A是用于说明被插入体的出入口的例子的图。
[0034]图8B是用于说明被插入体的出入口的另一例子的图。
[0035]图8C是用于说明被插入体的出入口的又一例子的图。
[0036]图8D是用于说明被插入体的出入口的另一例子的图。
[0037]图9A是用于说明第一位置显示对被插入体内部的哪里进行表示的图。
[0038]图9B是用于说明第二位置显示对被插入体内部的哪里进行表示的图。
[0039]图10是表示由控制部控制的输出部的输出定时的时序图。
[0040]图11是用于说明信息的提供形态的另一例子的图。
[0041]图12A是作为信息的提供形态的又一例子，说明插入部插入到有分支的被插入体时的显示例的图。
[0042]图12B是用于说明另一显不例的图。
[0043]图12C是用于说明又一显示例的图。
[0044]图13A是用于说明由插入部的旋转导致的摄像图像的变化的图，是表示旋转前的图。
[0045]图13B是用于说明由插入部的旋转导致的摄像图像的变化的图，是表示旋转后的图。
[0046]图14A是用于说明信息的提供形态的另一例子的图。
[0047]图14B是用于说明信息的提供形态的又一例子的图。
[0048]图14C是用于说明信息的提供形态的另一例子的图。
[0049]图14D是用于说明信息的提供形态的又一例子的图。
[0050]图14E是用于说明信息的提供形态的另一例子的图。
[0051]图14F是用于说明信息的提供形态的又一例子的图。
[0052]图15是用于说明信息的提供形态的又一例子的图。
[0053]图16A是本发明的第二实施方式的插入系统的结构框图。
[0054]图16B是用于说明由第二实施方式的插入系统的显示装置和本发明的第二实施方式的插入支援装置的输出部来提供信息的提供例的图。
[0055]图17是表示本发明的第三实施方式的插入系统中的作为插入器具的硬性内窥镜装置的概略结构的图。
[0056]图18是表示本发明的第四实施方式的插入系统中的作为插入器具的探针的概略结构的图。
【具体实施方式】
[0057]以下，参照【附图说明】用于实施本发明的方式。
[0058][第一实施方式]
[0059]如图1A所示，本发明的第一实施方式的插入系统I具备:插入器具3，具备插入到被插入体2的内部的插入部31和对被插入体2进行摄像的摄像部32 ;插入/旋转检测部4及纤维形状传感器5，作为检测插入部31的位移量信息的检测部；以及本发明的第一实施方式的插入支援装置6，从来自上述插入/旋转检测部4及纤维形状传感器5的位移量信息，取得插入部31的插入状态信息，基于该插入状态信息和被插入体2的形状信息，运算插入部31相对于被插入体2的位置关系，显示并输出其运算结果。
[0060]以下，在本实施方式中将插入器具3例如作为图2A所示的软性内窥镜装置来进行说明。该软性内窥镜装置具备插入部31和与该插入部31—体构成的操作部33。插入部31是挠性的管状构件，能够从被插入体2的插入口 21插入到被插入体2的内部。另外，被插入体2的内部用空气、生理盐水或药液等规定材料充满。如图2B所示，在插入部31的插入方向的端部(以下称作插入部前端)设置有摄像开口部34，并且如图1A所示，在插入部31内部的插入部前端附近内置有摄像部32。入射至摄像开口部34的光被摄像部32受光而进行摄像。摄像部32摄像到的图像由本第一实施方式的插入支援装置6进行显示输出。
[0061]另外，摄像部32当然也可以不配置在插入部31内部的插入部前端附近，而是配置在操作部33内，通过光引导件等与摄像开口部34之间连结，将入射至摄像开口部34的光向摄像部32导光并进行摄像。
[0062]此外，插入部31在插入部前端附近具有弯曲部35，虽未特别图示，但是该弯曲部35与设置于操作部33的操作杆通过线而被连接。由此，通过对操作杆进行操作而将线拉弓丨，能够进行弯曲部35的弯曲操作。
[0063]此外，虽未特别图示，但是在插