医疗装置的制作方法

专利名称：医疗装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗装置，其具有第一医疗设备，其在插入部具
有借助驱动部的驱动力而弯曲的弯曲部；第二医疗设备，其具有借助驱
动部的驱动力对该第一医疗设备的插入部附加外力使其动作的外力附加 部。
背景技术：
近年来，进行了所谓的内窥镜逆行胰胆管造影(Endoscopic Retrograde Cholangiopancreatography,以下称为ERCP)，艮卩、使用在插 入部前端的侧面设置有摄像光学系统的侧视型内窥镜，对细小管道的病 变部位例如处于胰胆管系统的病变部分进行检查和处置。在使用了侧视 型内窥镜的ERCP中，除了利用内窥镜对胰管和胆管造影的检查外，还 有利用球囊或处置器具回收存在于主胆管等中的胆结石的治疗性处置 等。
由于胰管、胆管是非常细的管道，所以在进行ERCP时，很难将内 窥镜插入部的前端部直接插入到胆管或胰管中。通常，手术操作者首先 将侧视型内窥镜的插入部前端部插入到十二指肠乳头附近。然后，手术 操作者在内窥镜观察下，从在插入部前端部的侧面开口的处置器具贯穿 用管道导出插管等各种内窥镜处置器具(以下简称为处置器具)，并插入 到胆管或胰管中。
此时，手术操作者使用设于处置器具贯穿用管道的前端开口附近的 所谓处置器具提升台。处置器具提升台可以通过手动操作改变提升台的 提升角度。因此，通过改变处置器具提升台的提升角度，使从开口导出 的处置器具的导出方向变化，从而容易引导到胆管中或引导到胰管中。
例如，图1所示的内窥镜装置150构成为具有侧视内窥镜100和内窥镜处置器具110。在该侧视内窥镜100的插入部101的前端部102设有 开口 102a。并且，从该开口 102a导出例如造影管、高频处置器具、球囊 扩张导管等内窥镜处置器具110的插入部(以下为了与侧视内窥镜100 的插入部101区分，表述为处置器具插入部)111。
手术操作者在从开口 102a导出处置器具插入部111并贯穿插入到胆 管中时，进行以下步骤。
首先，手术操作者进行对设于操作部103的弯曲旋钮104进行操作 使未图示的弯曲部弯曲的手动操作、和使插入部101扭转的手动操作等。 由此，前端部102以所期望的状态与目标部位例如十二指肠乳头120对 置。
然后，手术操作者经设于侧视内窥镜100的插入部101内的未图示 的处置器具贯穿用通道、配置在开口 102a附近的处置器具提升台(以下 简称为提升台)105，将处置器具插入部lll导出到体内。此时，提升台 105处于没有提升的状态，所以处置器具插入部111如虚线或单点划线所 示那样被导出。
另外，处置器具插入部111的导出量根据位于手术操作者的近手侧 的处置器具插入部111的压入量，变化为虚线所示的状态或单点划线所 示的状态等。
手术操作者在将处置器具插入部111导出到体内后，操作提升台操 作杆106。此时，贯穿插入于插入部101内的未图示的提升线受到牵引， 伴随该牵引，处置器具提升台105的角度变化。g卩，处置器具插入部lll 的导出方向例如从单点划线所示状态变化为实线所示状态等。这样，处 置器具插入部111的前端112与十二指肠乳头120对置。
但是，在该状态下，由于处置器具插入部111的导出方向朝向胰管 121方向，所以很难将处置器具插入部111导入到胆管122内。为此，手 术操作者再次进行操作设于操作部103的弯曲旋钮104等的调整，将处 置器具插入部in导入到胆管122内。
这样，对于手术操作者来说，要能够熟练进行以下作业通过手动 操作使内窥镜100的插入部101的前端部102与十二指肠乳头120对置，将处置器具插入部111顺利导入到胰管121内或胆管122内。
近年来，以提高手术操作者的作业效率为目的，提出了具有电动提 升台的侧视型内窥镜。该侧视型内窥镜构成为利用例如设于操作部的驱 动马达来牵引提升线。并且，日本特开平7—000350号公报提出了这样 一种处置器具的驱动机构不在操作部设置驱动马达，而代之以在内窥 镜前端部的提升台收纳部中驱动提升台旋转。根据这种侧视型内窥镜， 通过由手术操作者操作操作部的开关或按钮等输入部来改变提升台的角 度，所以能够减轻手术操作者的负担。
并且，在处置器具中，近年来也以提高手术操作者的操作效率为目 的，提出了这样的处置器具机械手具有在处置器具插入部设置多个能 动关节而构成的弯曲部。例如，在日本特开平8—224241号公报中公开 了利用驱动致动器来驱动驱动线的医疗用机械手。根据该医疗用机械手， 当手术操作者操作操纵杆使其倾斜时，由操纵杆指示的位置被输入到控 制器。控制器把该位置转换为处置部的弯曲角和旋转角，驱动弯曲驱动 致动器和旋转驱动致动器。由此，医疗用机械手的弯曲部弯曲，处置部 在手术操作者所期望的方向动作。这样，手术操作者通过操作操纵杆， 可以容易地使处置器具的前端与处置部位对置。
并且，如图2所示，通过利用具有电动处置器具提升台的侧视型内 窥镜130和医疗用机械手140构成内窥镜装置150A，可以大幅提高手术 操作者的作业效率。
在图2中，标号131表示提升台角度指示输入部。手术操作者通过 使提升台角度指示输入部131向例如箭头a方向倾斜，操作部103内的 驱动马达107被驱动，贯穿插入在插入部101内的未图示的提升线被牵 引。由此，提升台132升起。另一方面，标号141表示弯曲操作用的操 纵杆，其设于处置器具操作部142上。对操纵杆141例如可以向箭头c、 d、 e、 f方向进行倾斜操作。对应于操纵杆141的倾斜操作，处置器具操 作部142内的驱动致动器143、 144被驱动。由此，弯曲部113例如如双 点划线所示弯曲，从而可以改变前端112的位置。
但是，在如图2所示地构成的内窥镜装置150A中，在使处置器具插入部111的前端112与目标部位对置时，必须进行提升台角度指示输入 部131的操作和操纵杆141的操作。由手术操作者一人进行提升台角度 指示输入部131的操作和操纵杆141的操作是比较烦杂的作业。另一方 面，在由手术操作者进行提升台角度指示输入部131的操作或操纵杆141 的操作中的一方，而由助手进行另一方操作的情况下，很难使两个操作 关联起来。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种操作效率优良的医疗装置，其不操作 设于能够电动操作的多个医疗设备的各个操作部，即可容易地进行向目 标部位的靠近。
医疗装置包括第一医疗设备、第二医疗设备、综合输入装置和综合 控制装置。所述医疗设备包括具有借助第一驱动部的驱动力而弯曲的 弯曲部的插入部；和驱动控制所述第一驱动部的第一控制装置。所述第 二医疗设备包括对所述第一医疗设备的插入部附加外力以使所述插入 部移动的外力附加部；产生使该外力附加部动作的驱动力的第二驱动部； 和驱动控制该第二驱动部的第二控制装置。在所述第二医疗设备具有的 外力附加部的外力能够附加到所述第一医疗设备的插入部上的结构中， 所述综合输入装置进行使所述插入部的前端向目标位置、目标姿态或目 标方向移动的指示。所述综合控制装置根据所述综合输入装置的指示， 驱动控制所述第一医疗设备具有的第一驱动部和所述第二医疗设备具有 的第二驱动部至少一方。
本发 明的上述及其他目的、特征和优点，根据以下基于附图的相关 说明将更加清楚明确。


图1是说明构成为包括侧视型内窥镜和内窥镜处置器具的内窥镜装 置的图。
图2是说明构成为包括具有电动处置器具提升台的侧视型内窥镜、和医疗用机械手的内窥镜装置的图。
图3 图28是说明医疗装置的第一实施方式的图。图3是说明医疗 装置的结构的图。
图4是说明医疗用机械手的处置器具插入部的结构的图。
图5是说明医疗用机械手的处置器具插入部的结构的示意图。
图6是说明侧视型内窥镜的前端部的图。
图7是说明设于侧视型内窥镜的插入部的具有弯曲痕迹部的处置器 具通道和处置器具提升台的图。
图8是说明医疗用机械手的处置器具插入部以既定姿态配置在处置 器具通道中时的关节之间的关系的图。
图9是说明医疗用机械手在处置器具通道内部的贯穿状态的图，是 说明医疗用机械手的弯曲痕迹部与处置器具通道的弯曲部大致一致的状 态的图。
图IO是说明医疗用机械手在处置器具通道内部的贯穿状态的图，是 说明医疗用机械手的弯曲痕迹部相对处置器具通道的弯曲部在长轴方向 错位的状态的图。
图11是说明医疗用机械手的处置器具插入部以既定姿态配置的状态 的图。
图12和图13是说明控制部的第一控制例的图。 图12是表示操作杆的倾斜操作状态的图。 图13是说明操作杆的倾斜操作与各个关节的动作状态的图。 图14和图15是说明控制部的第二控制例的图。 图14是表示操作杆的倾斜操作状态的图。 图15是说明操作杆的倾斜操作与各个关节的动作状态的图。 图16 图19是说明控制部的第三控制例的图。 图16是表示以角度Yl对操作杆进行了倾斜操作的状态的图。 图17是说明在以角度yl对操作杆进行了倾斜操作的状态下的各个 关节的动作状态的图。
图18是表示操作杆超过旋转角度61 max而以角度W被进行了倾斜操作的状态的图。
图19是说明操作杆超过旋转角度mmax而以角度Y2被进行了倾斜操 作的状态下的各个关节的动作状态的图。
图20是说明具有提升台的直视内窥镜与具有前端弯曲部的处置器 具的关系的图。
图21和图22是说明既定单元的其他结构示例的图。
图21是说明既定围绕长轴的旋转和凸出量的既定部与既定部件的图。
图22是说明由既定部和既定部件既定的状态的图。 图23和图24是说明既定单元的其他结构示例的图。 图23是说明既定围绕长轴的旋转和凸出量的既定部的图。 图24是说明既定部件并且说明既定部件配置于既定部的既定状态 的图。
图25和图26是说明既定单元的另外其他结构的图。
图25是说明显示在屏幕上的内窥镜图像和既定状态判定框的图。
图26是说明从内窥镜导出的处置器具插入部处于既定姿态时的判 定框与标记图像的关系的图。
图27是说明根据显示在显示装置的屏幕上的内窥镜图像，判定前端 弯曲部的关节是否从提升用关节凸出的方法的图。
图28是说明设置了检测前端弯曲部的关节是否从提升用关节凸出 的传感器的医疗装置的结构示例的图。
图29是说明医疗装置的变形示例的图。
图30 图33涉及医疗装置的第二实施方式。
图30是说明医疗装置的其他结构的图。
图31是说明设于中央弯曲块的凸出量获取标记与旋转量获取标记 的图。
图32是说明显示在屏幕上的处置器具插入部的凸出量获取标记和 旋转量获取标记与凸出量基准线和长轴方向旋转量基准线的图。 图33是说明控制部的控制示例的流程图。
具体实施例方式
以下，根据

本发明的实施方式。
参照图3 图28说明医疗装置的第一实施方式。 参照图3 图11说明医疗装置。
如图3所示，本实施方式的医疗装置1构成为包括作为能动处置 器具的医疗用机械手(manipulator)(以下简称为处置器具)2;具有能动 提升台(参照图6、图7中的标号35，以下简称为提升台)的侧视型内 窥镜(以下简称为内窥镜)3;作为周边装置的处置器具控制器4;提升 台控制器5和综合控制器6;以及综合输入装置(以下简称为输入装置) 7。输入装置7具有例如可以倾斜操作的操作杆7a。
输入装置7例如是操纵杆，其可以以操作杆7a的基部作为支点向任 意方向进行倾斜操作。具体地讲，操作杆7a可以向图中示出的Oa坐标 系的Ya轴方向即箭头F方向、一Ya轴方向即箭头B方向、Za轴方向即 箭头L方向、一Za轴方向即箭头R方向进行倾斜操作。
处置器具2是第一医疗设备，其具有处置器具插入部11和弯曲驱动 部12。在弯曲驱动部12中内置有作为第一驱动部的后述的驱动致动器 17、 18。另外，处置器具2是造影管、高频处置器具、球囊扩张导管等。
如图4所示，处置器具插入部11具有前端弯曲部13和挠性管部14。 在挠性管部14设有作为既定单元的弯曲痕迹部14a。弯曲痕迹部14a构 成为以预定的半径向预定方向弯曲。挠性管部14的弯曲痕迹部14a位于 前端弯曲部13的基端侧。在本实施方式中，弯曲痕迹部14a的弯曲形状 与后面叙述的第一关节15的旋转方向大致一致。
前端弯曲部13构成处置器具插入部11的前端侧。前端弯曲部13例 如构成为包括前端弯曲块13f、中央弯曲块13m和基端弯曲块13r。前端 弯曲块13f和中央弯曲块13m通过第一关节15可自由转动地连接，中央 弯曲块13m和基端弯曲块13r通过第二关节16可自由转动地连接。
第一关节15相对图中Ob坐标系的与Xb轴正交的Zb轴可自由转动。 第二关节16相对Ob坐标系的Yb轴可自由转动。Ob坐标系的Xb轴与利用虚线表示的长轴平行。
艮P，通过第一关节15与中央弯曲块13m连接的前端弯曲块13f如图 5所示构成为，可以Xb轴为基准相对Yb轴方向旋转角度Yeb度，并可 向一Yb轴方向旋转角度-Yeb度。并且，在前端弯曲块13f的预定位置分 别固定着前端弯曲块用线13^v的一端部和另一端部。
另外，前端弯曲块用线13fw的中央部固定设置在设于弯曲驱动部 12内的未图示的滑轮上。滑轮通过设于弯曲驱动部12内的第一驱动致动 器17而转动。通过第一驱动致动器17的驱动，滑轮例如向顺时针方向 旋转，由此，前端弯曲块用线13fw的一端部侧被牵引，而另一端部侧松 弛。由此，前端弯曲块13f例如旋转角度YGb度。与此相对，当滑轮通 过第一驱动致动器17的驱动而向逆时针方向旋转时，前端弯曲块用线 13~的一端部侧松弛，而另一端部侧被牵引。由此，前端弯曲块13f旋 转角度-Y6b度。
另一方面，通过第二关节16与基端弯曲块13r连接的中央弯曲块 13m构成为，可以Xb轴为基准相对Zb轴方向旋转角度Zeb度，并可向 一Zb轴方向旋转角度-Zeb度。并且，在中央弯曲块13m的预定位置分别 固定着中央弯曲块用线13mw的一端部和另一端部。
另夕卜，在图5中，Zb轴方向是从纸面朝向里侧的方向，一Zb轴方向 是从纸面朝向眼前侧的方向。
图4、图5所示的标号19表示凸出量检测用标记(以下简称为标记)。 标记19为既定单元，其利用例如带状的周线构成。通过使标记19与后 面叙述的处置器具贯穿口32的开口端一致，可以确认到处置器具插入 部11的前端Ua从设于内窥镜3的后面叙述的前端部24的提升台配置空 间(图6中的标号34，以下简称为台空间)的开口 34a向外部导出了预 定量。
另外，中央弯曲块用线13mw的中央部固定设置在设于弯曲驱动部 12内的未图示的滑轮上。滑轮通过设于弯曲驱动部12内的第二驱动致动 器18而转动。通过第二驱动致动器18的驱动，滑轮例如向顺时针方向 旋转，从而中央弯曲块用线13mw的一端部侧被牵引，而另一端部侧松弛。由此，中央弯曲块13m例如旋转角度Zeb度。与此相对，当滑轮通 过第二驱动致动器18的驱动向逆时针方向旋转时，中央弯曲块用线13mw 的一端部侧松弛，而另一端部侧被牵引。由此，中央弯曲块13m例如旋 转角度-Z0b度。
并且，从处置器具插入部11的前端面到第一关节15的距离被预先 设定为Ll。从第一关节15到第二关节16的距离被预先设定为L2。另外， 在实际的处置器具2中，弯曲块13f、 13m、 13r并不露出，而是例如被 外套管所覆盖。
图3所示的内窥镜3构成为具有插入部21、操作部22和通用接缆 23。插入部21被插入到体内。操作部22设于插入部21的基端侧。通用 接缆23从操作部22延伸出来。通用接缆23在其基端部具有未图示的内 窥镜连接器。
内窥镜连接器连接于例如经过后面叙述的照明窗提供照明光的光源 装置。并且，从内窥镜连接器延伸出来的图像电缆连接于未图示的照相 机控制单元。照相机控制单元具有图像处理电路等，该图像处理电路根 据图像信号来生成影像信号，所述图像信号是通过设于内窥镜3的前端 部的未图示的摄像元件进行光电转换而得到的。由照相机控制单元生成 的影像信号输出给显示装置。通过将影像信号输出给显示装置，来在显 示装置的屏幕上显示内窥镜图像。
插入部21构成为从前端侧起依次连续设置有硬质前端部24、例如 可以在上下左右方向自由弯曲的弯曲部25、和具有挠性的尺寸较长的挠 性管部26。
操作部22兼作把持部。在操作部22上设有使弯曲部25在上下方向 弯曲的上下用弯曲旋钮27及在左右方向弯曲的左右用弯曲旋钮28、送气 送水按钮29、吸引按钮30、和多个遥控按钮31等。遥控按钮31例如指 示设于前端部24的未图示的摄像单元等的驱动控制等。另外，标号31a 表示提升台角度指示输入部，其是第二输入部。
并且，在操作部22中设有构成后面叙述的处置器具通道(参照图7 中的标号33)的基端部的处置器具贯穿口32。处置器具2经过处置器具贯穿口32、处置器具通道33、提升台35，从前端部24的开口 34a导出 到外部。
标号38表示驱动马达。驱动马达38是第二驱动部，其使对提升台 35进行提升操作的未图示的提升线进退移动。标号39表示电连接口。在 连接口 39上可自由装卸地连接有设于第二连接接缆9b的连接器9c。通 过将连接器9c连接到连接口39,内窥镜3与提升台控制器5电连接。在 本实施方式中，内窥镜3是第二医疗设备。
如图6、图7所示，在前端部24设有提升台35、构成观察光学系统 的观察窗36和构成照明光学系统的照明窗37等。提升台35是外力附加 部，其可自由转动地配置在形成于前端部24的台空间34内。处置器具 通道33的前端开口 33a与台空间34连通。
关于提升台35，提升台35的底侧面35b抵接于台空间34的底面34b 的状态为初始位置。提升台35构成为可以通过提升用关节40相对前端 部24自由转动。并且，在提升台35的预定位置固定着提升线(未图示) 的端部。
提升台35构成为相对Oc坐标系的与Xc轴正交的Zc轴可自由转动， 并以Xc轴为基准相对Yc轴方向旋转角度Y6c度。另外，Oc坐标系的 Xc轴与提升台35处于初始位置时导出处置器具2的处置器具导出方向 平行。
关于提升台35，通过贯穿插入在插入部21内部的提升线借助于驱 动马达38在长轴方向上被牵引，提升台35的提升角度例如如虚线所示 变为角度Y9c度。并且，在该状态下，当由驱动马达38牵引的提升线松 弛时，提升台35伴随提升线的松弛而缓慢地向初始位置方向移动。
如图7所示，在前端部24形成有构成处置器具通道33的通道用孔 33b。在通道用孔33b的基端侧固定设有管头33e。在管头33e上固定设 有通道用管33d的前端部。
在通道用孔33b的前端开口 33a侧形成有以预定的半径形成为弯曲 形状的弯曲部33c。弯曲部33c为既定单元。弯曲部33c的弯曲方向与提 升用关节40旋转的方向大致一致。弯曲部33c的弯曲形状与构成处置器具插入部11的挠性管部14的弯曲痕迹部14a的弯曲形状大致一致。
因此，如图6所示，通过在将处置器具插入部11贯穿插入到处置器 具通道33内时，使标记19与处置器具贯穿口 32的开口端一致，弯曲痕 迹部14a就被配置于弯曲部33c。由此，处置器具插入部ll以预先既定 的姿态从内窥镜3的开口 34a导出。并且，提升用关节40与第二关节16 的距离既定为L3。
并且，在本实施方式中，第一关节15的旋转方向与提升用关节40 的旋转方向既定为相同方向。这是为了使第一关节15的Ob坐标系与提 升用关节40的Oc坐标系大致一致。
另外，在本实施方式中，表示在通道用孔33b上形成有弯曲部33c 的结构。但是，在使通道用管33d延伸到前端开口 33a的结构中，在该 通道用管33d的前端开口 33a侧设置与挠性管部14的弯曲痕迹部14a对 应的弯曲痕迹部。
并且，在上述说明中记载的是弯曲部25在上下方向和左右方向弯 曲，所说上方向对应于图6、图7所示的Oo坐标系的Yo轴方向，下方 向对应于和Yo轴方向为反方向的一Yo轴方向。另一方面，右方向对应 于Oo坐标系的Zo轴方向，左方向对应于和Zo轴方向为反方向的一Zo 轴方向。在该图7中，Zo轴方向是从纸面朝向里侧的方向，一Zo轴方向 是从纸面朝向眼前侧的方向。
图3所示的处置器具控制器4是第一控制装置。在处置器具控制器 4中具有控制部4a。控制部4a控制处置器具2的致动器17、 18的驱动， 使前端lla向上下方向或左右方向移动。
处置器具控制器4经过第一连接接缆9a与弯曲驱动部12电连接。 并且，可以在处置器具控制器4上连接例如输入装置7。将输入装置7连 接到处置器具控制器4上，在该状态下，通过对输入装置7的操作杆7a 进行倾斜操作，可以使前端lla向上下方向或左右方向或它们的合成方 向移动。
具体地讲，例如手术操作者对输入装置7的操作杆7a向箭头F方向 进行倾斜操作，从而设于处置器具2的第一驱动致动器17被驱动。由此，与Xb轴平行配置的前端弯曲块13f对应操作杆7a的倾斜角度向Yb轴方 向旋转。与此相对，在手术操作者对操作杆7a向箭头B方向进行倾斜操 作时，伴随第一驱动致动器17的驱动，前端弯曲块13f对应操作杆7a 的倾斜角度向一Yb轴方向旋转。
另一方面，在手术操作者对操作杆7a向箭头R方向进行倾斜操作时， 伴随第二驱动致动器18的驱动，与Xb轴平行配置的中央弯曲块13m对 应操作杆7a的倾斜角度向Zb轴方向旋转。与此相对，在手术操作者对 操作杆7a向箭头L方向进行倾斜操作时，伴随第二驱动致动器18的驱 动，中央弯曲块13m对应操作杆7a的倾斜角度向一Zb轴方向旋转。
提升台控制器5是第二控制装置。在提升台控制器5中具有控制部 5a。控制部5a控制设于内窥镜3的驱动马达38的驱动，来改变提升台 35的提升角度。
提升台控制器5经过第二连接接缆9b与操作部22内的驱动马达38 电连接。在提升台控制器5上也可以连接例如输入装置7。将输入装置7 连接在提升台控制器5上，在该状态下，通过对输入装置7的操作杆7a 向箭头F方向或箭头B方向进行倾斜操作，可以使提升台35动作。
具体地讲，例如手术操作者对输入装置7的操作杆7a向箭头F方向 进行倾斜操作，从而设于内窥镜3的驱动马达38被驱动，贯穿插入于插 入部21内的提升线被牵引。由此，提升台35对应操作杆7a的倾斜角度 向Yc轴方向旋转。与此相对，在手术操作者对操作杆7a向箭头B方向 进行倾斜操作时，驱动马达38反转驱动。此时，在提升台35的底侧面 35b没有抵接于台空间34的底面34b的状态下，伴随提升线的松弛，提 升台35向一Yc轴方向旋转。另外，在手术操作者对操作杆7a向箭头B 方向进行倾斜操作时，在提升台35的底侧面35b抵接于台空间34的底 面34b的情况下，驱动马达38处于停止状态。
综合控制器6是综合控制装置。在综合控制器6中具有控制部6a。 综合控制器6与输入装置7组合起来构成综合医疗设备8。即，在将处置 器具控制器4和提升台控制器5连接在综合医疗设备8上的状态下，控 制部6a进行设于处置器具2的致动器17、 18的驱动控制、以及设于内窥镜3的驱动马达38的驱动控制。
具体地讲，在手术操作者对输入装置7的操作杆7a向箭头F方向或 箭头B方向进行倾斜操作时，控制部6a驱动第一驱动致动器17或驱动 马达38中的至少一方。另一方面，在手术操作者对操作杆7a向箭头R 方向或箭头L方向进行倾斜操作时，控制部6a驱动第二驱动致动器18。
另外，在本实施方式中，当在综合控制器6上连接有输入装置7、 处置器具控制器4、提升台控制器5的状态下，设于内窥镜3的提升台角 度指示输入部31a的功能、和设于弯曲驱动部12的第一输入部即虚线所 示的操纵杆12a的功能处于无效(off)状态。
并且，在本实施方式中，通过第一信号电缆9d连接处置器具控制器 4和综合控制器6，通过第二信号电缆9e连接提升台控制器5和综合控 制器6。但是，也可以构成为不是采用不同的信号电缆，而是采用一种信 号电缆进行处置器具控制器4和综合控制器6的连接、以及提升台控制 器5和综合控制器6的连接。
说明如上所述构成的医疗装置1的作用。
首先，为了构成图1所示的医疗装置1，医疗人员(以下表述为工 作人员)进行以下作业连接处置器具控制器4和处置器具2的弯曲驱 动部12的作业；连接提升台控制器5和内窥镜3的作业；将处置器具控 制器4连接到综合控制器6的作业；将提升台控制器5连接到综合控制 器6的作业；以及将输入装置7连接到综合控制器6的作业。由此，构 成医疗装置l。
然后，例如为了进行胆管、胰管等的诊断及处置，手术操作者将内 窥镜3的插入部21经口部插入到十二指肠球部。此时，手术操作者一边
观察在未图示的显示装置的屏幕上显示的内窥镜图像， 一边适当通过弯 曲旋钮27、 28进行弯曲部25的弯曲操作和插入部21的扭转操作等，把 前端部24引导到乳头开口部附近。
然后，手术操作者例如对工作人员进行使用处置器具2的指示。接 收到指示的工作人员将处置器具2的处置器具插入部11的前端lla贯穿 插入到处置器具贯穿口 32中。然后，工作人员进行处置器具插入部11的压入。于是，处置器具插入部ll被贯穿插入到基端部连通于处置器具
贯穿口 32的通道用管33d内。当朝向通道用管33d的前端方向贯穿插入 处置器具插入部11时，挠性管部14的弯曲痕迹部14a抵接于处置器具 贯穿口 32。
在此，工作人员克服弯曲痕迹部14a的弹性力继续压入处置器具插 入部ll。此时，弯曲痕迹部14a变形，通过处置器具贯穿口 32贯穿插入 到通道用管33d内。
此时，如图9所示，形成弯曲痕迹部14a的一侧部借助弹性力而成 为与通道用管33d的内表面接触的状态。工作人员在该接触状态下继续 朝向前端开口 33a压入处置器具插入部11的前端lla。在该作业中，工 作人员要确认凸出量检测用标记19是否到达处置器具贯穿口 32的开口 端附近。
接着，在凸出量检测用标记19接近处置器具贯穿口 32的开口端时， 如图9所示，在处置器具插入部11的弯曲痕迹部14a的弯曲形状与处置 器具通道33的弯曲部33c的弯曲形状大致一致的状态下，通过工作人员 的压入操作，弯曲痕迹部14a收纳在弯曲部33c中。由此，如前述图8 所示，处置器具插入部11以预先既定的姿态被导出到内窥镜3的外部。 此时，在显示装置的屏幕上以预定姿态显示处置器具插入部11的前端lla 和前端弯曲部13的一部分。由此，完成处置器具插入部11向处置器具 通道33内的插入。
另外，在处置器具插入部ll通过通道用管33d内的过程中，如图10 所示，在处置器具插入部11的弯曲痕迹部14a的位置相对处置器具通道 33的弯曲部33c的位置错位的情况下，随着凸出量检测用标记19接近处 置器具贯穿口 32的开口端，使处置器具插入部11围绕长轴旋转，以使 弯曲痕迹部14a的势能达到最低。换言之，随着弯曲痕迹部14a接近弯 曲部33c，使处置器具插入部11围绕长轴旋转，以使弯曲痕迹部14a与 弯曲部33c的弯曲形状大致一致。其结果为，在凸出量检测用标记19与 处置器具贯穿口 32的开口端一致时，与上述说明的相同，弯曲痕迹部14a 配置于弯曲部33c，处置器具插入部11以既定的姿态导出到内窥镜3的外部。
关于处置器具插入部11以既定的姿态导出到内窥镜3外部的状态， 如图11所示，被视为处置器具插入部11A被导出到内窥镜3外部的状态， 所述处置器具插入部11A具有包括三关节15、 16、 40的前端弯曲部13A。 另外，三关节15、 16、 40中的关节15、 40的旋转方向构成为相同方向。
确认到处置器具插入部11已经以既定的姿态导出到内窥镜3外部 后，手术操作者操作输入装置7的操作杆7a，将处置器具插入部11的前 端lla引导到乳头开口部。
通过由手术操作者对操作杆7a进行倾斜操作，目标弯曲方向和目标 角度被输入综合控制器6的控制部6a。控制部6a按照以下所示的控制方 法控制关节15、 16、 40，来达成目标弯曲方向和目标角度。
另外，从分别设于驱动致动器17、 18、驱动马达38的编码器、定 位器等输出的位置信息被输入到综合控制器6。并且，控制部6a使用这 些位置信息，对应操作杆7a的操作地进行各个关节15、 16、 40的控制。
在此，参照图12 图19,说明第一实施方式的医疗装置1具有的综 合控制器6的控制部6a的控制示例。
参照图12和图13说明控制部6a的第一控制示例。
如图12所示，手术操作者操作操作杆7a使其向F方向即Ya轴方向 相对Xa轴倾斜角度oc。由此，在本实施方式中，控制部6a使关节15、 40基于预先设定的比率例如rl: r2动作。
具体地讲，在对操作杆7a进行倾斜操作时，综合控制器6的控制部 6a向处置器具控制器4的控制部4a和提升台控制器5的控制部5a输出 控制信号。于是，控制部5a如图13所示例如使提升用关节40以旋转角 度ei进行旋转，控制部4a使关节15以旋转角度e3进行旋转。在此，旋 转角度ei二 (rl/ (rl+r2)) a，旋转角度03二 (r2/ (rl+r2)) a。
由此，前端弯曲部13A从虚线所示的既定姿态开始弯曲，处置器具 插入部11的前端lla向通过操作杆7a的倾斜操作指定的目标弯曲方向和 目标角度移动。
另外，在本实施方式中，如上所述地对操作杆7a向F方向或B方向进行倾斜操作，由此，关节15、 40向操作杆7a倾斜的方向对应于倾斜 角度地旋转。与此相对，在对操作杆7a向R方向或L方向进行倾斜操作 吋，第二关节16例如向操作杆7a倾斜的方向对应于倾斜角度地旋转。 参照图14和图15说明控制部6a的第二控制示例。 如图14所示，手术操作者操作操作杆7a使其向F方向即Ya轴方向 倾斜角度P。由此，在本实施方式中，控制部6a使关节15、 40基于预先 设定的比率、即操作杆7a的倾斜角度p与操作杆7a的最大弯曲角度(3max 的比率动作。
具体地讲，当对操作杆7a进行倾斜操作时，综合控制器6的控制部 6a向处置器具控制器4的控制部4a和提升台控制器5的控制部5a输出 控制信号。于是，控制部5a如图15所示例如使提升用关节40以旋转角
度ei旋转，控制部4a使关节i5以旋转角度e3旋转。在此，旋转角度ei
=(卩/pmax) eimax，旋转角度63二 (p/pmax) 63max。
另外，eimax是提升用关节40的最大弯曲角度，93max是关节15
的最大弯曲角度。
由此，前端弯曲部13A从虚线所示的既定姿态开始弯曲，处置器具
插入部11的前端lla向通过操作杆7a的倾斜操作所指定的目标弯曲方向
和目标角度移动。
另外，在本实施方式中，在对操作杆7a向R方向或L方向进行倾斜
操作时，第二关节16向操作杆7a倾斜的方向对应于倾斜角度地旋转。 参照图16 图19说明控制部6a的第三控制示例。 如图16所示，手术操作者操作操作杆7a使其向F方向即Ya轴方向
倾斜角度Yl。由此，在本实施方式中，控制部6a首先判定角度Yl是否是
大于eimax的值。
在图16所示的倾斜状态下，控制部6a判定角度y1在eimax以下。
于是，控制部6a根据该结果，向提升台控制器5的控制部5a输出控制
信号，如图17所示，仅使提升用关节40以旋转角度ei、即旋转角度ei
二角度Yl旋转。
另一方面，在如图18所示判定角度y2在eimax以上时，控制部6a求出角度Y2与eimax的差即角度Y3。在运算出差之后，控制部6a向处置 器具控制器4的控制部4a和提升台控制器5的控制部5a输出控制信号。 于是，控制部5a如图19所示，首先使提升用关节40旋转eimax，然后 控制部4a使关节15以旋转角度03、即旋转角度03二角度Y3旋转。
由此，前端弯曲部13A从虚线所示的既定姿态开始弯曲，处置器具 插入部ll的前端lla向通过操作杆7a的倾斜操作指定的目标弯曲方向和 目标角度移动。
另外，在本实施方式中，在对操作杆7a向R方向或L方向进行了倾 斜操作时，第二关节16向操作杆7a倾斜的方向对应于倾斜角度地旋转。
这样，通过设置具有综合控制器和输入装置的综合医疗设备，能够 相对通过输入装置指定的方向和角度，使内窥镜的提升台的电动驱动与 处置器具弯曲部的电动驱动联动，可以通过更简便的操作进行到达大范 围的目标方向和目标角度的控制。换言之，可以把两个医疗设备具有的 电动驱动部作为一个医疗设备具有的电动驱动部进行控制。
并且，在处置器具的处置器具插入部设置预定形状的弯曲痕迹部， 而在内窥镜的处置器具通道中设置有与弯曲痕迹部的形状一致的弯曲 部。因此，通过使弯曲痕迹部与弯曲部一致，可以把处置器具插入部的 凸出量和围绕长轴的旋转方向设定为既定的状态。因此，既定了处置器 具插入部的前端弯曲部的关节与提升台的关节的关系，能够使把可动范 围设为最大的关系、需要最大弯曲角度的方向的关系等每次都形成为相 同状态，来进行输入装置的操作。
另外，也可以在综合控制器6设置切换开关以便能够选择多个操作 状态。例如，通过进行切换切换开关的操作，可以选择以下3个操作状 态。第一个是通过操作杆7a的倾斜操作，能够驱动控制具有前端弯曲部 13的医疗设备和具有提升台35的医疗设备的操作状态。第二个是通过操 作杆7a的倾斜操作，能够只驱动控制具有前端弯曲部13的医疗设备的 操作状态。第三个是通过操作杆7a的倾斜操作，能够只操作具有提升台 35的医疗设备的操作状态。根据这种结构，手术操作者根据需要在手术 途中适当对切换开关进行切换操作，从而可以使处置器具插入部ll的前端lla更容易弯曲到目标部位。
并且，在本实施方式中，示出了这样的结构将与构成综合医疗设
备8的综合控制器6连接的输入装置7，作为操纵杆与内窥镜3等分体地 设置。但是，输入装置不限于分体设置，例如也可以构成为设置在内窥 镜3的操作部22上。根据这种结构，利用把持操作部的手术操作者的手 还能够进行操纵杆的操作，所以操作效率大幅提高。
并且，输入装置7不限于操纵杆，也可以是轨迹球等。
另外，在本实施方式中，在构成综合医疗设备8的综合控制器6上 连接了输入装置7、处置器具控制台4、提升台控制器5。但是，也可以 构成为使综合控制器的控制部具有处置器具控制台4的控制部4a的功 能、以及提升台控制器5的控制部5a的功能。根据这种结构，可以使医 疗装置的控制器形成为一个综合控制器，从而能够简化医疗装置，并且 不需要各个控制器彼此之间的连接，可以利用一个综合控制器直接控制 处置器具插入部的前端弯曲部的旋转和提升台的旋转。
并且，作为使关节弯曲的致动器，也可以是超声波致动器、压电致 动器、磁致伸縮致动器、高分子致动器、空气和水等流体压力致动器、 或者形状记忆合金、人造肌肉等。
并且，关于提升台的自由度及处置器具插入部所具有的前端弯曲部 的自由度，不限于上述实施方式示出的自由度，也可以是除此之外的自 由度。
并且，前端弯曲部的弯曲结构也可以是使3个以上的弯曲块连续地 可自由转动连接起来而成的结构。
并且，驱动提升台和处置器具插入部的前端弯曲部弯曲的比率，不 限于预先设定的比率，也可以构成为在综合控制器中设置设定部，通过 该设定部使比率能够变化。
并且，内窥镜不限于侧视型内窥镜，也可以是观察光学系统在长轴 方向的前方的直视内窥镜、硬性内窥镜等。
另外，还可以如图20所示，构成为在具有直视观察窗36A的直视内 窥镜3A中设置具有关节40的提升台35A。该直视内窥镜3A具有插入部21A，插入部21A具有前端部24A、弯曲部25A和未图示的挠性管部。 在插入部21A内具有构成处置器具通道33A的通道用孔33b、通道用管 33d和管头33e。在通道用孔33b中设有与设于处置器具插入部11的弯 曲痕迹部14a对应的弯曲部33c。
另外，在处置器具插入部11的基端侧具有凸出量检测用标记19。并 且，提升台35A不限于内窥镜，也可以构成为设置在外套管上。
根据这种结构的直视内窥镜，可以使从直视内窥镜的前端面凸出的 处置器具插入部的围绕长轴的旋转方向及凸出量与既定的状态一致。因 此，处置器具插入部的前端弯曲部的关节与提升台的关节的关系被既定， 能够使把可动范围设为最大的关系与需要最大弯曲角度的方向的关系等 每次都形成为相同状态，来进行输入装置的操作。
并且，在上述实施方式中，把既定单元设为弯曲痕迹部14a、弯曲部 33c和凸出量检测用标记19。但是，既定单元不限于弯曲痕迹部14a、弯 曲部33c和凸出量检测用标记19，也可以是例如设置图21、图22所示 的既定部件和既定部的结构，或者可以是设置图23、图24所示的既定部 的结构等。
参照图21和图22说明既定单元的其他结构示例。
如图21所示，在处置器具2的处置器具插入部11B的例如中途部 41，设置具有平面42a和锥度面42b的凹部即卡入部42。另一方面，例 如在内窥镜所具有的处置器具通道附近的预定位置设置既定部件43。既 定部件43具有与卡入部42的平面42a抵接地配置的抵接面43a、和与锥 度面42b抵接的斜面43b。并且，既定部件43通过未图示的致动器可沿 例如图21所示的箭头方向自由滑动。
根据这种结构，既定部件43如图22所示配置在卡入部42中，并使 抵接面43a抵接于平面42a，从而处置器具插入部11B的长轴相对于处置 器具通道33B的长度方向既定地配置。并且，通过使既定部件43配置在 卡入部42中，并使斜面43b抵接于锥度面42b，处置器具插入部11B例 如从内窥镜凸出的凸出量被既定地配置。
在该配置状态下，处置器具插入部11B以预先既定的姿态被导出到部件43未配置在卡入部42中的状态下， 处置器具插入部11B不会以预先既定的姿态导出到内窥镜外部。该情况 时，手术操作者或者工作人员要再次进行调整作业，使得处置器具插入 部11B以预先既定的姿态导出到内窥镜外部。
参照图23和图24说明既定单元的其他结构示例。
如图23所示，在处置器具2的处置器具插入部11C的例如弯曲痕迹 部14a的侧周面的预定部位设有大致梯形形状的凹部44。凹部44在凹部 侧部具有一对斜面45。在凹部44的前端侧设有较长部分45a，在基端侧 设有构成抵接面的凸起部45b。凸起部45b的宽度尺寸被设定为可以卡入 后面叙述的凸部46的尺寸。另外，在凹部44内配置有图24所示的凸部 46。
如图24所示，凸部46构成为借助作为施力部件的例如弹簧47可从 孔48自由伸縮。凸部46设置成为位于内窥镜3B的处置器具通道33B的 弯曲部33c的基端侧。
根据这种结构，当在处置器具通道33B内贯穿插入了处置器具插入 部11C时，凸部46借助弹簧47的作用力而凸出，所以在处置器具插入 部llC的前端lla到达弯曲部33c时，凸部46抵接于前端lla，在一端 停止贯穿插入。由此，手术操作者或工作人员判定为处置器具插入部11C 的前端lla到达了弯曲部33c。
在此，手术操作者或工作人员用克服弹簧47的作用力的压入力量压 入操作处置器具插入部IIC。于是，凸部46被压下，处置器具插入部11C 前进。然后，当处置器具插入部11C的前端弯曲部13通过弯曲部33c时， 在屏幕上显示处置器具插入部11C的前端部分。然后，再继续压入操作。
此时，在处置器具插入部IIC近似于既定状态下地导出到内窥镜3B 外部时，凸部46配置在凹部44内，插入力量减轻。这样，手术操作者 或工作人员可以判定处置器具插入部11C以既定的状态贯穿插入在处置 器具通道33B内。
另一方面，在处置器具插入部11C以与既定状态不同的状态贯穿插 入在处置器具通道33内时，插入力量不会减轻，导出量增大。该情况时，手术操作者或工作人员判定处置器具插入部11未以预先既定的姿态导出 到内窥镜外部，再次进行插入作业。
在凸部46配置在凹部44内的状态下，凸部46抵接在斜面45上， 由此，修正了处置器具插入部11C相对于处置器具通道33B的长轴方向 的错位。并且，通过使凸部46配置在凸起部45b内并与其抵接，完成处 置器具插入部11C的插入作业。
此时，处置器具插入部11C围绕长轴的旋转方向和凸出量己既定， 所以处置器具插入部11C以既定的姿态从内窥镜3B的开口 34a导出。
另外，由于凸部46抵接在斜面45上，插入力量稍微增大。此时， 手术操作者或工作人员判定是由于凸部46抵接在斜面45上而使得阻力 增大，并继续向处置器具通道内插入处置器具插入部。
参照图25和图26说明既定单元的另外其他结构。
如图25所示，在本实施方式中，构成为在显示内窥镜图像的屏幕 50中，显示作为既定状态判定框的长轴系判定框51和凸出量判定框52。
在此，标号53a表示第一标记图像。第一标记图像53a是设于处置 器具插入部11的前端弯曲部13的长轴系判定用标记的显示图像。标号 54a表示第二标记图像。第二标记图像54a是设于处置器具插入部11的 前端弯曲部13的凸出量判定用标记的显示图像。凸出量判定用标记是围 绕长轴形成的预定宽度尺寸的周状标记。
在这种结构中，在处置器具插入部ll以预先既定的姿态导出到了内 窥镜外部的情况下，如图26所示，在长轴系判定框51内配置有第-标 记图像53a，在凸出量判定框52内配置有第二标记图像54a。
艮P，当在长轴系判定框51内配置有第一标记图像53a，在凸出量判 定框52内配置有第二标记图像54a时，处置器具插入部11以预先既定 的姿态导出到内窥镜外部。换言之，如图25所示，在各个判定框51、 52 内没有配置对应的标记图像53a、 54a时，手术操作者或工作人员可以判 定处置器具插入部11不是预先既定的姿态。
该情况时，手术操作者或工作人员进行使处置器具插入部11进退及 旋转等的调整作业，以便将处置器具插入部ll以预先既定的姿态导出到内窥镜外部。另外，在不需要既定凸出量的情况下，通过目视或传感器 来判定处置器具插入部的第二关节是否从提升台的关节凸出。
图27是根据显示在显示装置的屏幕50上的内窥镜图像来进行判定 的方法。如图所示，确认是否有凸出量判定用标记的标记图像54a，判定 处置器具插入部11的关节16是否从提升台35的关节40凸出。为此， 凸出量判定用标记被设置在比处置器具插入部11的前端弯曲部13靠后 方侧预定量的位置处。
图28例如是在前端部24设置有传感器55的结构示例。传感器55 例如是磁性传感器，其检测在处置器具插入部11的前端弯曲部13的后 方侧例如排列有多个的围绕长轴的周状磁性体56。传感器55在检测到预 定的磁性体56时，例如控制部6a在未图示的屏幕中显示通知处置器具 插入部11的关节15、 16从提升台35的关节40凸出的情况的文字等。
这样，在确认到处置器具插入部的关节从提升台的关节凸出的状态 下，成为可以通过操作杆的倾斜操作进行以下操作的状态控制关节15、 16、 40的动作，使处置器具插入部的前端移动。
参照图29说明本发明的第一实施方式的变形示例。
图29所示的医疗装置1A具有综合医疗设备8A。综合医疗设备8A 具有输入装置7B，来代替为操纵杆的输入装置7。输入装置7B具有输入 部7c，输入部7c用于输入处置器具2的处置器具插入部11的前端lla 的目标前端位置(X、 Y、 Z)和目标前端姿态(Roll、 Pitch、 Yaw)。在 利用输入部7c设定目标前端位置(X、 Y、 Z)和目标前端姿态(Roll、 Pitch、 Yaw)后，这些目标前端位置(X、 Y、 Z)和目标前端姿态(Roll、 Pitch、 Yaw)中的三个成为目标值。
并且，综合控制器6的控制部6a对于所输入的目标值，根据逆运动 学计算出处于图11所示的既定位置和姿态关系的提升台35的关节40与 处置器具2的关节15、 16的目标角度，来控制各个关节15、 16、 40。
其他结构与所述第一实施方式相同，对相同部件标以相同标号并省 略说明。
这样，通过利用综合控制器、和具有输入目标前端位置及目标前端姿态的输入部的输入装置构成综合医疗设备，手术操作者可以使处置器 具插入部的前端移动到可动范围内的任意三维位置。
并且，在想要增加自由度时，可以选择具有所期望的自由度的处置 器具。
另外，通过与具有输入目标前端位置及目标前端姿态的输入部的输 入装置组合来构成综合医疗设备，可以通过更简便的操作电动驱动内窥 镜的提升台和处置器具的弯曲部，可以到达大范围的目标前端位置和目 标前端姿态。
参照图30 图33说明医疗装置的第二实施方式。
图30的医疗装置1B具有综合医疗设备8B。综合控制器6A构成为 具有综合控制器6A和输入装置7。综合控制器6A具有作为判定单元的 图像数据获取部6b、测量指示开关6c和控制部6d。图像数据获取部6b 获取由所述照相机控制单元具有的图像处理电路生成的内窥镜图像的图 像数据。关于综合医疗设备8B的控制部6d，例如在工作人员对测量指 示开关6c进行接通操作时，控制部6d从由图像数据获取部6b获取的图 像数据中读取设于处置器具2的前端弯曲部13的标记，获取从内窥镜3 导出的处置器具插入部11的姿态和位置关系。
如图31所示，在构成处置器具2的中央弯曲块13m的预定位置设 有凸出量获取标记61和多个旋转量获取标记62。凸出量获取标记61作 为判定单元，获取凸出量。多个旋转量获取标记62作为判定单元，获取 长轴方向的旋转量。
凸出量获取标记61是在中央弯曲块13m的中央围绕长轴描画的周 线。以下，把凸出量获取标记表述为周线61。与此相对，旋转量获取标 记62是与相对周线61正交的长轴平行的多个正交线。以下，把旋转量 获取标记表述为正交线62。多个正交线62中比其他线都长的线是表示既 定位置的基线63。
另外，基于容易识别的目的，也可以使周线61和正交线62为不同 的颜色。其他结构与所述第一实施方式相同，对相同部件标以相同标号 并省略说明。说明如上所述构成的医疗装置IB的作用。
首先，工作人员构成图30所示的医疗装置1B。
然后，手术操作者将内窥镜3的插入部21经口部插入到十二指肠球 部，以进行例如胆管、胰管等的诊断及处置。此时，手术操作者一边观 察在未图示的显示装置的屏幕上显示的内窥镜图像， 一边适当通过弯曲 旋钮27、 28进行弯曲部25的弯曲操作和插入部21的扭转操作等，把前 端部24引导到乳头开口部附近。
然后，手术操作者例如对工作人员进行使用处置器具2的指示。接 收到指示的工作人员将处置器具2的处置器具插入部11插入到处置器具 通道33内。然后，工作人员进行处置器具插入部11的压入，将处置器 具插入部11贯穿插入到基端部连通于处置器具贯穿口 32的通道用管33d 内。然后，工作人员进行凸出量检测用标记19是否到达处置器具贯穿口 32的开口端附近的确认。
接着，随着凸出量检测用标记19接近处置器具贯穿口 32的开口端， 处置器具插入部11被导出到内窥镜3的开口 34a外部。于是，如图32 所示，在显示装置的屏幕60上显示处置器具插入部11的前端lla和前端 弯曲部13的一部分。
在此，手术操作者根据例如内窥镜图像中的凸出量判定用标记的标 记图像54a，确认第二关节16是否处于从提升用关节40凸出的状态。
另外，标号65表示凸出量基准线(以下表述为第一基准线)，标号 66表示长轴方向旋转量基准线(以下表述为第二基准线)。
在确认到标记图像54a后，手术操作者将测量指示开关6c设为接通 状态。由此，如图33的步骤S1所示，控制部6d获取内窥镜图像。然后， 控制部6d转入步骤S2，根据内窥镜图像，根据设于处置器具2的周线 61与显示在内窥镜图像上的第一基准线65的距离，获取关节16从关节 40凸出的凸出量L5。然后，控制部6d如步骤S3所示，根据显示在内窥 镜图像上的第二基准线66与正交线62的距离，获取相对既定状态的长
轴方向的旋转量e4。
通过进行这些处理，控制部6d获取从内窥镜3的开口 34a导出到体内的处置器具插入部ll的姿态和位置数据。另外，在获取数据时，处置
器具插入部11的关节15、 16、 40为不旋转状态。
然后，手术操作者如步骤S4所示对操作杆7a进行倾斜操作，以输 入目标值。于是，转入步骤S5，控制部6d根据在步骤S2和步骤S3中 获取的姿态数据和通过操作杆7a输入的目标值，计算出关节15、 16、 40 的目标弯曲角度。然后，控制部如步骤S6所示计算出关节15、 16、 40 的当前角度与在步骤S5计算出的目标弯曲角度的差，并转入步骤S7。
在步骤S7，控制部6d输出使驱动马达38和驱动致动器17、 18驱 动的驱动控制信号。其结果为，如步骤S8所示，提升台35和处置器具 插入部11的前端弯曲部13分别被驱动，实现目标弯曲方向和目标角度， 驱动停止。
另外，在步骤S4中，在操作杆7a如所述图14所示那样被进行倾斜 操作而输入了目标值时，与所述第一实施方式一样，关节15的旋转角度 91是旋转角度91= (p/(3max) 61max。另一方面，关节16、 40的旋转角 度02、 93是考虑旋转量64求出的，所以旋转角度e2二cos64 (|3/|3max) e2max，旋转角度e3二sin04 (p/(3max) 63max。
另夕卜，eimax表示提升用关节40的最大弯曲角度，02max表示关节 16的最大弯曲角度，63max表示关节15的最大弯曲角度。
并且，也可以把所述凸出量L5的长度变化作为将操作杆7a的输入 在提升台35和处置器具2的前端弯曲部13中分配为比率rl、 r2的参数 使用。
这样，在形成用于构成处置器具的处置器具插入部的前端弯曲部的 弯曲块上，设置凸出量获取标记和旋转量获取标记。此外，在综合控制 器中设置获取由图像处理电路生成的图像数据的图像数据获取部。并且， 在综合控制器中设置控制部，该控制部从图像数据获取处置器具插入部 的姿态数据，并且根据姿态数据、各个关节的当前旋转角度以及目标值， 生成使驱动马达和驱动致动器驱动的驱动控制信号。因此，不需设置由 处置器具的处置器具插入部的弯曲痕迹部和内窥镜的处置器具通道的弯 曲部构成的既定单元，而通过对操作杆进行倾斜操作以输入目标值，即可实现对应目标值的目标弯曲方向和目标角度。
由此，不需要在处置器具的处置器具插入部设置弯曲痕迹部，也不 需要在内窥镜的处置器具通道设置弯曲部。
另外，为了从内窥镜图像获取旋转量e4和凸出量L5，在关节15、 16、 40处于作为既定状态的0度以外时，不能获取正确的姿态和位置数
据。因此，例如设置根据通电模式或电阻值的变化来直接获取旋转量e4
的旋转传感器、或者设置根据电阻值的不同、光的通过(ON)和截止(OFF) 的次数、通电的接通(ON)和断开(OFF)的次数，来直接获取凸出量 L5的线性传感器，由此可以一直测定旋转量e4和凸出量L5。
另外，也可以代替操作杆7a而设置具有所述输入部7c的输入装置 7B，设定目标前端位置(X、 Y、 Z)和目标前端姿态(Roll、 Pitch、 Yaw)， 根据逆运动学计算出关节15、 16、 40的目标角度，控制各个关节15、 16、 40。
以上根据

了本发明的优选实施方式，但应该明确的是本发 明不限于上述实施方式，由本领域技术人员在不超出本发明的宗旨和范 围内进行的各种变形和应用均落在所附权利要求范围内。
权利要求
1. 一种医疗装置，其包括第一医疗设备，包括具有借助第一驱动部的驱动力而弯曲的弯曲部的插入部、和驱动控制所述第一驱动部的第一控制装置；第二医疗设备，包括对所述第一医疗设备的插入部附加外力以使所述插入部移动的外力附加部、产生使该外力附加部动作的驱动力的第二驱动部、和驱动控制该第二驱动部的第二控制装置；综合输入装置，在所述第二医疗设备具有的外力附加部的外力能够附加到所述第一医疗设备的插入部上的结构中，该综合输入装置进行使所述插入部的前端向目标位置、目标姿态或目标方向移动的指示；和综合控制装置，其根据所述综合输入装置的指示，驱动控制所述第一医疗设备具有的第一驱动部和所述第二医疗设备具有的第二驱动部中的至少一方。
2. 根据权利要求l所述的医疗装置，其特征在于， 所述第一医疗设备具有第一输入部，所述第一输入部进行这样的指示使该第一医疗设备的弯曲部进行弯曲动作，使所述插入部的前端向 目标位置、目标姿态或目标方向移动，所述第二医疗设备具有第二输入部，所述第二输入部进行这样的指 示使该第二医疗设备的外力附加部动作，使该外力附加部的前端向目 标位置、目标姿态或目标方向移动。
3. 根据权利要求1或2所述的医疗装置，其特征在于， 在所述第二医疗设备具有的外力附加部的外力能够附加到所述第一医疗设备的插入部上的结构中，所述第一医疗设备和所述第二医疗设备具有既定单元，该既定单元 将所述第二医疗设备的外力附加部的动作和所述第一医疗设备的弯曲部 的弯曲动作既定为预定的位置和姿态的关系。
4. 根据权利要求3所述的医疗装置，其特征在于，所述医疗装置具有作为所述第一医疗设备的能动处置器具、和作为所述第二医疗设备的内窥镜，所述外力附加部是设置在所述内窥镜的内 窥镜通道前端的能动弯曲附加机构，在该结构中，所述既定单元既定以下量所述插入部相对于所述能动弯曲附加机 构的围绕该插入部长轴的旋转量；和所述插入部从所述能动弯曲附加机构凸出的凸出量。
5. 根据权利要求3所述的医疗装置，其特征在于， 在所述第二医疗设备的外力附加部的外力能够附加到所述第一医疗设备的插入部上的结构中，所述综合控制装置具有判定单元，该判定单元判定所述第二医疗设 备的外力附加部的动作与所述第一医疗设备的弯曲部的弯曲动作的位置 和姿态的关系。
6. 根据权利要求5所述的医疗装置，其特征在于， 所述医疗装置具有作为所述第一医疗设备的能动处置器具、和作为所述第二医疗设备的内窥镜，所述外力附加部是设置在所述内窥镜的内 窥镜通道前端的能动弯曲附加机构，在该结构中，所述判定单元判定以下量所述插入部相对于所述能动弯曲附加机 构的围绕该插入部长轴的旋转量；和所述插入部从所述能动弯曲附加机 构凸出的凸出量。
全文摘要
本发明提供一种医疗装置，其包括第一医疗设备、第二医疗设备和综合控制装置。第一医疗设备包括具有借助第一驱动部的驱动力而弯曲的弯曲部的插入部；和驱动控制第一驱动部的第一控制装置。第二医疗设备包括对第一医疗设备的插入部附加外力以使插入部移动的外力附加部；产生使外力附加部动作的驱动力的第二驱动部；和驱动控制第二驱动部的第二控制装置。在第二医疗设备具有的外力附加部的外力能附加到第一医疗设备的插入部上的结构中，综合控制装置基于进行使插入部前端向目标位置、目标姿态或目标方向移动的指示的综合输入装置、以及该综合输入装置的指示，驱动控制第一医疗设备具有的第一驱动部和第二医疗设备具有的第二驱动部中的至少一方。
文档编号A61B1/005GK101416866SQ20081017062
公开日2009年4月29日 申请日期2008年10月22日 优先权日2007年10月25日
发明者杉山勇太, 高桥和彦 申请人:奥林巴斯医疗株式会社