(57)【要約】  可撓管挿入装置（１０）は、軸方向に沿って列状に並ぶ複数のセグメント（５０）に区切られており、管路部（２００）に挿入される挿入部（４０）と、セグメント（５０）に設けられ、硬度が可変する複数の剛性可変部（５１）とを有する。可撓管挿入装置（１０）は、挿入部（４０）が管路部（２００）内を進行する際に、管路部（２００）に対する挿入部（４０）の相対的な位置におけるセグメント（５０）の剛性の変化を開始させる指示である開始指示を出力する開始指示部（１６０）と、管路部（２００）に生じる管路部（２００）の状態の変化を算出する状態算出部（１２１）と、状態算出部（１２１）によって算出された状態の変化を基に状態の変化に対応するセグメント（５０）を検出し検出したセグメント（５０）に設けられている剛性可変部（５１）の硬度の変化を制御する制御装置（１２０）とをさらに有する。
2016199305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って列状に並ぶ複数のセグメントに区切られており、管路部に挿入される挿入部と、
前記セグメント毎に設けられ、硬度が可変する複数の剛性可変部と、
前記挿入部が前記管路部内を進行する際に、前記管路部に対する前記挿入部の相対的な位置における前記セグメントの剛性の変化を開始させる指示である開始指示を出力する開始指示部と、
前記挿入部が前記管路部内を進行する際に、前記管路部に生じる前記管路部の状態の変化を算出する状態算出部と、
前記セグメントの前記剛性を変化させるために、前記開始指示を基に、前記管路部に対する前記挿入部の相対的な位置における前記セグメントに設けられている前記剛性可変部の前記硬度の変化開始を制御すると共に、前記状態算出部によって算出された前記状態の変化を基に前記状態の変化に対応する前記セグメントを検出し検出した前記セグメントに設けられている前記剛性可変部の前記硬度の変化を制御する制御装置と、
を具備する可撓管挿入装置。
【請求項２】
前記管路部に挿入されている前記挿入部の状態を表示する表示装置をさらに具備し、
前記開始指示部は、
前記表示装置に表示されている前記挿入部の前記状態を基に操作される操作部と、
前記操作部が操作された際に、前記開始指示を前記制御装置に出力する出力部と、
を有する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
前記挿入部が挿入されている前記管路部の少なくとも１つの屈曲部の数を、前記挿入部の前記状態を基に検出する屈曲数検出部と、
前記開始指示が前記制御装置に入力された際に、前記剛性を変化させる前記セグメントを前記屈曲数検出部の検出結果を基に特定し、特定した前記セグメントに設けられる前記剛性可変部の前記硬度が変化するように前記剛性可変部を制御する特定制御部と、
を有する請求項２に記載の可撓管挿入装置。
【請求項４】
前記屈曲部の数が複数の場合、所定の順番で前記剛性可変部の前記硬度が変化するように、前記特定制御部は、前記剛性可変部を制御する、
または前記屈曲部の数が複数の場合、前記表示装置に表示されている前記挿入部の前記状態を基に、指定された前記セグメントに設けられる前記剛性可変部の前記硬度が変化するように、前記特定制御部は、前記剛性可変部を制御する請求項３に記載の可撓管挿入装置。
【請求項５】
前記挿入部の状態が、前記挿入部が挿入に対する推進力を失った状態を示すスタック状態と前記挿入部が挿入されている状態を示す挿入状態とのどちらであるか、を判断する判断機構をさらに具備し、
前記挿入部の前記状態が前記スタック状態であると前記判断機構が判断した場合、前記制御装置は、前記剛性可変部の前記硬度が変化するように、前記剛性可変部を制御し、
前記挿入部の前記状態が前記挿入状態であると前記判断機構が判断した場合、前記制御装置は、前記剛性可変部が待機するように、前記剛性可変部を制御する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項６】
前記管路部に少なくとも１つ以上の屈曲部が存在し、前記管路部の状態の変化である前記屈曲部の位置ずれが発生した場合、前記制御装置は、位置ずれが発生した前記屈曲部を通過する前記セグメントに設けられている前記剛性可変部の前記硬度の変化を制御する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項７】
前記複数の屈曲部が存在し、前記管路部の状態の変化である位置ずれが前記屈曲部それぞれに発生した場合、前記制御装置は、位置ずれが発生した前記屈曲部それぞれを通過する前記セグメントそれぞれに設けられている前記剛性可変部の前記硬度の変化を、所定の順番で制御する請求項６に記載の可撓管挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓管挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されている内視鏡システムにおいて、柔軟で細長い挿入部が大腸等の管路部に挿入され、挿入部の先端に設けられた撮像素子を用いて管路部内が観察される。【０００３】
この内視鏡システムは、挿入部に設けられる可撓管部の可撓性を変化させる箇所を過去の挿入パターンを基に選択し、可撓管部の可撓性を部分的に変化させる。なお可撓性を変化させる箇所の選択は、操作者の遠隔操作によって実施される。過去の挿入パターンを基にした可撓性を変化させる箇所の選択と可撓性の部分的な変化とによって、例えば内視鏡検査における大腸に対する挿入部の挿入性を向上させ、操作者及び患者の負担を軽減させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７０８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば大腸などの管路部の形状と管路部の形状に伴う挿入部の形状とは、リアルタイムに変化する。このため、可撓性を変化させる箇所は過去の挿入パターンを基に選択されているが、形状がリアルタイムで変化している状況下では、選択された挿入パターンが常に最善のものとは限らない可能性が生じる。  
大腸に対する内視鏡検査において、大腸の周辺に配置される内臓物の硬さと腸の硬さとは、患者とこれらの配置位置とに応じて異なる。したがって挿入性を向上させるパターンは、予め記録された過去の挿入パターンでは一意に決まらない。  
挿入部が前進するに従って、可撓性が変化した部分はＳ状結腸等の屈曲部に対して相対的にずれる。このため最初に選択された挿入パターンによって挿入性が向上しても、ずれた瞬間に挿入性が悪化する可能性が生じる。  
特許文献１には可撓性を変化させるタイミングは言及されていないが、所定の挿入パターンに従って、可撓管部の可撓性を変化させる箇所が複数存在するとする。この場合、操作者によっては、操作者の手元に経験のない挿入力量の変化が伝わる。これにより、本来は挿入部をそのまま押し込めばよいのに挿入部の挿入を止めてしまう可能性が生じたり、逆に本来は挿入部の挿入を止めなければいけないのに挿入部をさらに挿入させてしまう可能性が生じたりする。【０００６】
従って、選択された挿入パターンによっては、挿入性が悪くなり、Ｓ状結腸等の屈曲部を伸展させて苦痛を患者に与える可能性が生じることもある。【０００７】
本発明は、これらの事情に鑑みてなされたものであり、挿入部の挿入に伴い管路部の状態が変化しても、可撓管部を容易に挿入できる可撓管挿入装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の可撓管挿入装置の一態様は、軸方向に沿って列状に並ぶ複数のセグメントに区切られており、管路部に挿入される挿入部と、前記セグメント毎に設けられ、硬度が可変する複数の剛性可変部と、前記挿入部が前記管路部内を進行する際に、前記管路部に対する前記挿入部の相対的な位置における前記セグメントの剛性の変化を開始させる指示である開始指示を出力する開始指示部と、前記挿入部が前記管路部内を進行する際に、前記管路部に生じる前記管路部の状態の変化を算出する状態算出部と、前記セグメントの前記剛性を変化させるために、前記開始指示を基に、前記管路部に対する前記挿入部の相対的な位置における前記セグメントに設けられている前記剛性可変部の前記硬度の変化開始を制御すると共に、前記状態算出部によって算出された前記状態の変化を基に前記状態の変化に対応する前記セグメントを検出し検出した前記セグメントに設けられている前記剛性可変部の前記硬度の変化を制御する制御装置と、を具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、挿入部の挿入に伴い管路部の状態が変化しても、可撓管部を容易に挿入できる可撓管挿入装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る可撓管挿入装置の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、剛性可変部の制御の流れを説明する図である。
【図２Ａ】図２Ａは、挿入部が管路部内を進行するに従って、管路部に対する挿入部の相対的な位置におけるセグメントの剛性が変化することを説明する図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、挿入部が管路部内を進行するに従って、管路部に対する挿入部の相対的な位置におけるセグメントの剛性が変化することを説明する図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、屈曲部の位置が挿入部の挿入に伴いずれても、剛性が変化する部位が位置がずれた屈曲部に常に追従することを説明する図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第２の実施形態に係る可撓管挿入装置の概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第２の実施形態の開始指示部の構成を示し、開始指示部における制御の流れを説明する図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態の制御装置の構成を示し、制御装置における制御の流れを説明する図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第４の実施形態において、操作者に近い屈曲部を通過するセグメントに設けられる剛性可変部から、操作者から離れた屈曲部を通過するセグメントに設けられる剛性可変部に向かって、剛性可変部の硬度を変化させることを説明する図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の第４の実施形態において、操作者から離れた屈曲部を通過するセグメントに設けられる剛性可変部から操作者に近い屈曲部を通過するセグメントに設けられる剛性可変部に向かって、剛性可変部の硬度を変化させることを説明する図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施形態の変形例において、選択された剛性可変部の硬度を変化させることを説明する図である。
【図７】図７は、本発明の第５の実施形態において、スタック状態の検出に伴う剛性可変部の制御の流れを説明する図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の第６の実施形態において、複数の屈曲部の位置が挿入部の挿入に伴いずれても、剛性が変化する部位が位置がずれた屈曲部に常に追従することを説明する図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示す挿入部が管路部内を進行するに従って、管路部に対する挿入部の相対的な位置におけるセグメントの剛性が変化することを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図２Ａにおいて状態検出部６０の図示を省略するように、一部の図面では図示の明瞭化のために部材の一部の図示を省略している。
【００１２】
［第１の実施形態］  
［構成］  
図１Ａと図１Ｂと図２Ａと図２Ｂと図２Ｃとを参照して第１の実施形態について説明する。なお図２Ｃでは、図示の明瞭化のために、説明に必要なセグメント５０ａ，５０ｂ，５０ｃと剛性可変部５１ｅ，５１ｆ，５１ｇとのみを図示する。  
［可撓管挿入装置（以下、挿入装置１０と称する）］  
図１Ａに示すような挿入装置１０は、例えば検査室または手術室等などに備えられる。挿入装置１０は、医療用の内視鏡２０と、内視鏡２０に接続される光源装置１００と、内視鏡２０に接続される制御装置１２０とを有する。挿入装置１０は、制御装置１２０に接続される表示装置１４０と、制御装置１２０に接続される開始指示部１６０とをさらに有する。
【００１３】
内視鏡２０は、例えば大腸などの管路部２００に挿入され、管路部２００内を図示しない撮像ユニットによって撮像する。  
光源装置１００は、撮像ユニットが撮像するために、内視鏡２０から出射される照明光を出射する。  
制御装置１２０は、撮像ユニットによって撮像された管路部２００内の画像を処理する。制御装置１２０は、内視鏡２０と表示装置１４０とを制御する。詳細については後述するが、制御装置１２０は、内視鏡２０に設けられる挿入部４０の剛性を制御する。  
表示装置１４０は、撮像ユニットによって撮像され、制御装置１２０によって画像処理された画像を表示する。  
開始指示部１６０は、挿入部４０の剛性を変化させるための指示を制御装置１２０に出力する。
【００１４】
［内視鏡２０］  
図１Ａに示すような内視鏡２０は、例えば、挿入機器の一例の説明として用いられる。挿入機器には、本実施形態のような、例えば大腸などの管路部２００に挿入される医療用の内視鏡２０が挙げられるが、これに限定される必要はない。挿入機器は、パイプ等の工業製品の管路部２００に挿入される工業用の内視鏡、照明光学系のみを有する例えばカテーテルなどの挿入器具であることも好適である。内視鏡２０は、直視型の内視鏡２０であってもよいし、側視型の内視鏡２０であってもよい。
【００１５】
図１Ａに示すように、内視鏡２０は、操作者によって把持される操作部３０と、管路部２００に挿入される挿入部４０とを有する。  
図１Ａに示すように、操作部３０は、挿入部４０の基端部に連設されている。操作部３０は、後述する湾曲部４３を操作する湾曲操作部３１と、撮像ユニットなど各ユニットを操作するスイッチ部３３とを有する。操作部３０は、ユニバーサルコード３５をさらに有しており、ユニバーサルコード３５を介して光源装置１００と制御装置１２０とに接続されている。  
図１Ａに示すように、挿入部４０は、細長く、柔軟である。挿入部４０は、管路部２００に対して管路部２００の内部を進退する。挿入部４０は、挿入部４０の先端部から挿入部４０の基端部に向かって順に、先端硬質部４１と、湾曲部４３と、可撓管部４５とを有する。先端硬質部４１の基端部は湾曲部４３の先端部に連結され、湾曲部４３の基端部は可撓管部４５の先端部に連結され、可撓管部４５の基端部は操作部３０に連結されている。
【００１６】
［剛性可変部５１］  
図１Ａに示すように、挿入部４０の可撓管部４５は、挿入部４０の軸方向に沿って列状に並ぶ複数のセグメント５０に区切られている。セグメント５０は、実在しない仮想的な領域として機能してもよいし、実在する構造として機能してもよい。
【００１７】
各セグメント５０の剛性は、制御装置１２０の制御によって、独立して変更可能となっている。可撓管部４５の剛性は、制御装置１２０によって独立して制御される各セグメント５０の剛性によって、部分的に変更可能となる。よって、可撓管部４５は、管路部２００の形状に従って湾曲可能となっている。  
なお可撓管部４５がセグメント５０に区切られているが、これに限定される必要はなく、挿入部４０がセグメント５０に区切られていてもよい。これにより挿入部４０の剛性は、制御装置１２０によって独立して制御される各セグメント５０の剛性によって、部分的に変更可能となる。よって、挿入部４０は、管路部２００の形状に従って湾曲可能となる。
【００１８】
図１Ａに示すように、可撓管部４５は、硬度が可変する剛性可変部５１を有する。剛性可変部５１は、セグメント５０毎に内蔵されている。剛性可変部５１は、全てのセグメント５０に内蔵されてもよいし、一部のセグメント５０のみに内蔵されてもよい。この場合、剛性可変部５１が設けられる箇所は、少なくともセグメント５０として機能する。なお１つの剛性可変部５１が複数のセグメント５０に渡って内蔵されてもよい。剛性可変部５１は、挿入部４０の軸方向に沿って、１列に並んでいてもよいし、複数列に並んでいてもよい。剛性可変部５１が複数列に並んでいる場合、剛性可変部５１同士は、剛性可変部５１同士が可撓管部４５の周方向において隣り合うように同じ位置に設けられていてもよいし、挿入部４０の軸方向においてずれて設けられていてもよい。
【００１９】
図示はしないが、剛性可変部５１は、例えば、金属線によって形成されるコイルパイプと、コイルパイプの内部に封入された導電性高分子人工筋肉（Ｅｌｅｃｔｒｏａｃｔｉｖｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｍｕｓｃｌｅ（以下、ＥＰＡＭと称する）とを有するアクチュエータにより構成されている。コイルパイプの中心軸は、挿入部４０の中心軸と一致または平行に設けられている。コイルパイプは、コイルパイプの両端部に設けられた電極を有する。  
電極は、内視鏡２０に内蔵されている図示しない信号ケーブルを介して制御装置１２０に接続され、制御装置１２０から電力を供給される。電圧が電極を介してＥＰＡＭに印加されると、ＥＰＡＭはコイルパイプの中心軸に沿って伸縮しようとする。しかしながら、ＥＰＡＭは、コイルパイプによって伸縮を規制される。これにより、剛性可変部５１の硬度は変化する。なお剛性可変部５１の硬度は、印加される電圧の値が高くなるほど、高くなる。剛性可変部５１の硬度が変化すると、これに従って剛性可変部５１を内蔵するセグメント５０の剛性も変化する。このように剛性可変部５１は、剛性可変部５１の硬度変化によってセグメント５０の剛性を変化させ、セグメント５０の剛性変化によって可撓管部４５の剛性を部分的に変化させる。
【００２０】
剛性可変部５１は、ＥＰＡＭの代わりに、形状記憶合金を用いてもよい。
【００２１】
［開始指示部１６０］  
図２Ａと図２Ｂとに示すように挿入部４０が管路部２００内を進行する際に、図１Ｂに示すように開始指示部１６０は、管路部２００に対する挿入部４０の相対的な位置におけるセグメント５０の剛性の変化を開始させる指示（以下、開始指示と称する）を制御装置１２０に出力する。  
本実施形態では、開始指示部１６０は、例えば、開始指示を出力するのみであり、硬度を変化させる剛性可変部５１を特定する特定指示と、剛性可変部５１の硬度を指定する硬度指定指示と、硬度が変化した剛性可変部５１の硬度を基に戻す指示とを出力しない。
【００２２】
［制御装置１２０］  
図１Ａと図１Ｂとに示すように制御装置１２０は、挿入部４０に設けられる状態検出部６０の検出結果を基に、挿入部４０の状態を算出する状態算出部１２１を有する。
【００２３】
図１Ａに示すように、状態検出部６０は、挿入部４０に内蔵されている。状態検出部６０は、少なくともセグメント５０毎に設けられていることが好ましく、本実施形態の場合少なくとも剛性可変部５１が設けられている箇所に設けられていることが特に好ましい。  
状態検出部６０は、挿入部４０の形状と捩じれといった挿入部４０の状態を検出する。状態検出部６０は、例えば、磁界を発生するコイルと、電磁波または超音波などを出力する出力部と、光ファイバセンサと、歪みセンサと、Ｘ線を吸収する吸収部材との少なくとも１つを有する。  
図１Ｂに示すように、状態検出部６０は、例えば有線または無線によって状態算出部１２１に接続されており、状態検出部６０が検出した検出結果を状態算出部１２１に出力する。状態検出部６０は、挿入装置１０が駆動後、常に検出（動作）する。
【００２４】
図１Ａと図１Ｂとに示すような状態算出部１２１は、状態検出部６０の検出結果を基に、挿入部４０の形状と捩じれといった挿入部４０の状態を算出する。状態算出部１２１は、状態検出部６０の検出結果を基に、挿入部４０が挿入されている管路部２００の状態及び管路部２００における屈曲部２０１の位置をさらに算出する。
【００２５】
図１Ｂに示すように、状態算出部１２１は、表示装置１４０に接続されている。図２Ａに示すように、表示装置１４０は、状態算出部１２１によって算出された算出結果を基に、管路部２００内における現状の挿入部４０の状態を表示する。表示は、例えば３次元によって実施される。操作者は、表示装置１４０に表示される挿入部４０の状態を基に、管路部２００内における挿入部４０の位置を監視可能となる。
【００２６】
管路部２００内における挿入部４０の位置が表示装置１４０を介して操作者によって監視されている状況において、図１Ｂと図２Ｂとに示すように、制御装置１２０は、セグメント５０の剛性を変化させるために、開始指示部１６０から入力された開始指示と状態算出部１２１によって算出された管路部２００における屈曲部２０１の位置とを基に、管路部２００の屈曲部２０１に対する挿入部４０の相対的な位置におけるセグメント５０に設けられている剛性可変部５１の硬度の変化開始を制御する。制御するタイミングは、屈曲部２０１の位置が算出されている状態で開始指示部１６０によって指示されたタイミングであり、屈曲部２０１の位置が算出されている状態で開始指示部１６０から出力された開始指示が制御装置１２０に入力されたタイミングである。制御するタイミングは後述する時間Ｔ０（図２Ａと図２Ｂ参照）において開始され、制御は時間Ｔ０経過後時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３（図２Ａと図２Ｂ参照）と常に実施される。制御される剛性可変部５１は、図２Ａと図２Ｂとにおいて屈曲部２０１に位置し黒塗りされている剛性可変部５１を示す。
【００２７】
状態算出部１２１は、挿入装置１０が駆動後、常に算出（動作）する。
【００２８】
また状態算出部１２１は、挿入部４０が管路部２００内を進行する際に、状態検出部６０の検出結果を基に、管路部２００に生じる管路部２００の状態の変化を算出する。  
図２Ｃに示すように、管路部２００の状態の変化は、例えば、管路部２００の位置が基準に対してずれることをいう、言い換えると管路部２００が移動することをいう。基準とは、例えば、管路部２００に挿入部４０が挿入された瞬間における管路部２００の状態、または所定時間における管路部２００の状態をいう。管路部２００の状態は、挿入部４０の挿入に伴いリアルタイムで変化する。なお管路部２００の状態の変化は、管路部２００が挿入部４０の挿入に伴い管路部２００が伸縮することを含んでもよい。
【００２９】
管路部２００の状態の変化に伴い、屈曲部２０１の状態も変化する。図２Ｃに示すように、屈曲部２０１の状態の変化は、屈曲部２０１の位置がずれることをいう、言い換えると屈曲部２０１が移動することをいう。屈曲部２０１の位置ずれは、例えば、屈曲部２０１が挿入部４０によって突き上げられるまたは管路部２００が伸縮することによっても発生する。
【００３０】
状態算出部１２１が管路部２００の状態の変化を検出した際に、制御装置１２０は、状態算出部１２１によって算出された屈曲部２０１を含む管路部２００の状態の変化を基に、屈曲部２０１を含む管路部２００の状態の変化に対応するセグメント５０をリアルタイムで常に検出する。言い換えると、制御装置１２０は、屈曲部２０１を含む管路部２００の状態の変化を基に、位置が変化した屈曲部２０１を通過するセグメント５０がどれであるかを検出する。検出されたセグメント５０は、位置が変化した屈曲部２０１を通過するセグメント５０である。つまり制御装置１２０は、位置が変化した屈曲部２０１を通過するセグメント５０に関する情報を更新する。そして、制御装置１２０は、検出したセグメント５０に設けられている剛性可変部５１の硬度の変化をリアルタイムで常に制御する。このように管路部２００に少なくとも１つ以上の屈曲部２０１が存在し、管路部２００の状態の変化である屈曲部２０１の位置ずれが発生した場合、制御装置１２０は、位置ずれが発生した屈曲部２０１を通過するセグメント５０に設けられている剛性可変部５１の硬度の変化を制御する。
【００３１】
［作用］  
挿入装置１０が駆動した後、図２Ａに示すように挿入部４０が管路部２００に挿入される。挿入装置１０が駆動した後、状態検出部６０は挿入部４０の状態を検出する。図１Ｂに示すように、状態検出部６０によって検出された検出結果は、状態算出部１２１に出力される。状態算出部１２１は、状態検出部６０の検出結果を基に、挿入部４０の状態を算出する。状態算出部１２１は、状態検出部６０の検出結果を基に、挿入部４０が挿入されている管路部２００の状態及び管路部２００における屈曲部２０１の位置をさらに算出する。図１Ｂと図２Ａとに示すように、表示装置１４０は、状態算出部１２１によって算出された算出結果を基に、管路部２００内における現状の挿入部４０の状態を表示する。操作者は、表示装置１４０に表示される挿入部４０の状態を基に、管路部２００内における挿入部４０の位置を監視する。
【００３２】
図２Ａに示すように、挿入部４０が管路部２００の屈曲部２０１を通過すると、表示装置１４０は、状態検出部６０と状態算出部１２１とによって、屈曲部２０１の形状に対応して曲がる挿入部４０の形状と屈曲部２０１を曲がりながら通過する挿入部４０を表示する。この状況は、操作者によって監視されている。
【００３３】
挿入部４０が管路部２００の屈曲部２０１を通過し、操作者が監視している際に、操作者が開始指示部１６０を操作する。図１Ｂに示すように、開始指示部１６０は、開始指示を制御装置１２０に出力する。
【００３４】
図１Ｂに示すように、制御装置１２０は、開始指示部１６０から入力された開始指示と状態算出部１２１によって算出された管路部２００における屈曲部２０１の位置とを基に、管路部２００の屈曲部２０１に対する挿入部４０の相対的な位置におけるセグメント５０に設けられている剛性可変部５１の硬度の変化開始を制御する。
【００３５】
詳細には、図２Ａと図２Ｂとに示すように、挿入部４０が挿入されるに従って、硬度が変化する挿入部４０の絶対的な部位（位置）は後方にずれるが、剛性が変化する挿入部４０の部位２１０は屈曲部２０１に対して相対的に変化しないように、硬度が変化する剛性可変部５１を制御装置１２０は変化させる（切り替える）。このとき制御装置１２０は、硬度が変化する剛性可変部５１が屈曲部２０１を通過している剛性可変部５１及びこれから屈曲部２０１を通過する剛性可変部５１にずれるように、剛性可変部５１を制御する。よって挿入部４０が屈曲部２０１を通過する際、屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性が常に変化することとなる。部位２１０は、少なくとも１つのセグメント５０を含んでいればよい。
【００３６】
図２Ｂに示すように、具体的には、湾曲部４３から操作部３０に向かって、剛性可変部５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆ，５１ｇ，５１ｈ，５１ｉ，５１ｊ，５１ｋ，５１ｌが順に並んでいるとする。  
この場合、時間Ｔ０では、屈曲部２０１を通過するセグメント５０ａに設けられる剛性可変部５１ｅの硬度が変化する。  
挿入部４０がさらに挿入され（挿入部４０がさらに進行し）、時間が時間Ｔ０から時間Ｔ１に流れる。時間Ｔ１では、屈曲部２０１を通過するセグメント５０ｂは、時間Ｔ０において屈曲部２０１を通過するセグメント５０ａではなく、時間Ｔ０において屈曲部２０１を通過したセグメント５０ａの後方に配置されているセグメントである。そしてこのセグメント５０ｂに設けられ、剛性可変部５１ｅよりも後方に配置されている剛性可変部５１ｆの硬度が変化する。  
同様に、セグメント５０ｃはセグメント５０ｂの後方に配置され、セグメント５０ｄはセグメント５０ｃの後方に配置されている。剛性可変部５１ｇはセグメント５０ｃに設けられ、剛性可変部５１ｈはセグメント５０ｄに設けられる。挿入部４０がさらに挿入され（挿入部４０がさらに進行し）、時間が時間Ｔ２，Ｔ３と経過すると、セグメント５０ｃ，５０ｄに設けられる剛性可変部５１ｇ，５１ｈの硬度が変化する。  
これにより、剛性が変化する部位２１０は屈曲部２０１に対して相対的に変化せず、屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性が常に変化することとなる。
【００３７】
なお挿入部４０の挿入が停止している場合、硬度が変化する剛性可変部５１は変化しない。言い換えると、硬度が変化する挿入部４０の絶対的な部位（位置）は変化せず、管路部２００の屈曲部２０１に対して相対的に常に同じ位置に位置する剛性可変部５１の硬度が変化していることとなる。
【００３８】
また例えば、時間Ｔ１における剛性可変部５１ｅの硬度の変化と剛性可変部５１ｆの硬度の変化とにおいて、例えば、剛性可変部５１ｅの硬度が徐々に上昇し、剛性可変部５１ｆの硬度が徐々に下降する。上昇する割合は、下降する割合と略同一である。上昇及び下降は、段階的に実施されてもよいし、リニアに実施されてもよい。または剛性可変部５１ｅの硬度が元の硬度に瞬時に戻ると同時に、剛性可変部５１ｆの硬度が瞬時に下降してもよい。この点は、時間Ｔ２，Ｔ３についても略同様である。
【００３９】
なお図２Ｃに示すように、例えば時間Ｔ４では、屈曲部２０１を通過するセグメント５０ａに設けられる黒塗りされている剛性可変部５１ｅの硬度が変化するとする。
【００４０】
挿入部４０が管路部２００内をさらに進行し屈曲部２０１を通過する際、時間Ｔ５において、時間Ｔ４における管路部２００の状態に対して管路部２００の状態が変化したとする。これにより、時間Ｔ４における屈曲部２０１の位置に対して、時間Ｔ５における屈曲部２０１の位置がずれたとする。  
位置ずれに伴い、挿入部４０の状態は、挿入部４０が屈曲部２０１を含む管路部２００から受ける外力によって変化する。状態検出部６０は、この変化した挿入部４０の状態を検出し、検出結果である挿入部４０の状態を状態算出部１２１に出力する。状態算出部１２１は、挿入部４０の状態を基に、屈曲部２０１を含む管路部２００の状態を算出する。つまり、状態算出部１２１は、挿入部４０の挿入に伴う屈曲部２０１を含む管路部２００の状態の変化を、リアルタイムで、挿入部４０の状態を基に、常に算出する。
【００４１】
制御装置１２０は、状態算出部１２１によって算出された屈曲部２０１を含む管路部２００の状態の変化を基に、屈曲部２０１を含む管路部２００の状態の変化に対応するセグメント５０ｂをリアルタイムで常に検出する。そして制御装置１２０は、検出したセグメント５０ｂに設けられ黒塗りされている剛性可変部５１ｆの硬度の変化をリアルタイムで常に制御する。
【００４２】
このため時間Ｔ５において、屈曲部２０１の位置がずれた際、ずれた屈曲部２０１を通過するセグメント５０ｂに設けられる剛性可変部５１ｆの硬度が変化する。
【００４３】
なお制御装置１２０がセグメント５０ｂを検出した際、制御装置１２０は、変化前の屈曲部２０１を通過するセグメント５０ａに設けられている剛性可変部５１ｅの硬度が時間Ｔ４における硬度となるように、剛性可変部５１ｅを時間Ｔ５において制御する。  
なお制御装置１２０は、剛性可変部５１ｅの硬度が初期状態に戻るように、剛性可変部５１ｅを時間Ｔ５において制御してもよい。初期状態は、例えば、管路部２００に挿入部４０が挿入された瞬間における硬度を示す。また制御装置１２０は、時間Ｔ５における剛性可変部５１ｅの硬度が時間Ｔ４における剛性可変部５１ｅの硬度と異なるように、剛性可変部５１ｅを時間Ｔ５において制御してもよい。
【００４４】
次に挿入部４０が管路部２００内をさらに進行し屈曲部２０１を通過する際、時間Ｔ５における屈曲部２０１の位置に対して、時間Ｔ６における屈曲部２０１の位置がずれたとする。前記同様に、屈曲部２０１の位置がずれた際、ずれた屈曲部２０１を通過するセグメント５０ｃに設けられる黒塗りされている剛性可変部５１ｇの硬度が変化する。
なお時間Ｔ６における剛性可変部５１ｆの硬度は、制御装置１２０の制御によって、時間Ｔ５における硬度であってもよい、初期状態に戻ってもよいし、時間Ｔ５における硬度とは異なっていてもよい。剛性可変部５１ｅの硬度についても同様である。
【００４５】
このように屈曲部２０１の位置が挿入部４０の挿入に伴いずれた際、屈曲部２０１の位置ずれは、リアルタイムで、挿入部４０の状態を基に、状態検出部６０と状態算出部１２１とによって算出される。そして位置がずれた屈曲部２０１を通過するセグメント５０ａ，５０ｂ，５０ｃは制御装置１２０によって常に検出される。これにより剛性が変化する部位２１０は、位置がずれた屈曲部２０１に常に追従することとなる。結果として、剛性が変化する部位２１０は屈曲部２０１に対して相対的に変化せず、屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性が常に変化することとなる。なお剛性可変部５１ｅ，５１ｆ，５１ｇの硬度は、挿入部４０の状態と管路部２００の状態とを基に、所望に設定可能となっている。
【００４６】
［効果］  
本実施形態では、挿入部４０の挿入に伴い管路部２００の状態が変化しても、開始指示部１６０から出力された開始指示が制御装置１２０に入力されたタイミングで、言い換えると、屈曲部２０１を通過するタイミングで、屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性を常に可変できる。このため本実施形態では、屈曲部２０１に対しても可撓管部４５を容易に挿入できる。
【００４７】
本実施形態では、管路部２００の形状と管路部２００の形状に伴う挿入部４０の形状とがリアルタイムに変化している状況下であっても、過去の挿入パターンを用いるのではなく、屈曲部２０１を通過するタイミングで、屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性を常に可変できる。よって本実施形態では、屈曲部２０１に対しても可撓管部４５を容易に挿入できる。
【００４８】
一般的に、大腸に対する内視鏡検査において、大腸の周辺に配置される内臓物の硬さと腸の硬さとは、患者とこれらの配置位置とに応じて異なる。したがって挿入性を向上させるパターンは、予め記録された過去の挿入パターンでは一意に決まらない。しかしながら本実施形態では、屈曲部２０１を通過するタイミングで、屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性を常に可変できる。よって本実施形態では、屈曲部２０１に対しても可撓管部４５を容易に挿入できる。  
一般的に、挿入部４０が前進するに従って、可撓性が変化した部分は屈曲部２０１に対して相対的にずれる。このため最初に選択された挿入パターンによって挿入性が向上しても、ずれた瞬間に挿入性が悪化する可能性が生じる。しかしながら本実施形態では、制御装置１２０は、硬度が変化する剛性可変部５１が屈曲部２０１を通過している剛性可変部５１及びこれから屈曲部２０１を通過する剛性可変部５１にずれるように、剛性可変部５１を制御する。よって本実施形態では、屈曲部２０１に対しても可撓管部４５を容易に挿入できる。  
複数の屈曲部２０１が存在し、所定の挿入パターンに従って、可撓管部４５の可撓性を変化させる箇所が複数存在するとする。この場合、操作者によっては、操作者の手元に経験のない挿入力量の変化が伝わる。これにより、本来は挿入部４０をそのまま押し込めばよいのに挿入部４０の挿入を止めてしまう可能性が生じたり、逆に本来は挿入部４０の挿入を止めなければいけないのに挿入部４０をさらに挿入させてしまう可能性が生じたりする。しかしながら本実施形態では、屈曲部２０１を通過するタイミングで、屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性を常に可変できる。よって本実施形態では、屈曲部２０１に対しても可撓管部４５を容易に挿入できる。
【００４９】
本実施形態では、屈曲部２０１を通過するタイミングで、屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性を常に可変できる。よって本実施形態では、挿入部４０を誤って押し込んでも腸壁を押すことを防止でき、屈曲部２０１の伸展を防止でき、苦痛を患者に与えることを防止できる。本実施形態では、挿入部４０を押し込む力量を増加させることなく、挿入部４０を安全に挿入できる。
【００５０】
なお屈曲部２０１の状態の変化は、管路部２００の状態である形状の変化に伴い、最初の第１屈曲部が残り、さらに別の新しい第２屈曲部が出現することを一例として定義してもよい。  
この場合、時間Ｔ４において、第１屈曲部に対応する剛性可変部５１ｅは、剛性を可変する。時間Ｔ５において、第２屈曲部が出現し、第２屈曲部に対応する剛性可変部５１ｆは、剛性を可変する。このとき第１屈曲部に対応する剛性可変部は、時間Ｔ４における剛性可変部５１ｅの硬度を維持する。時間Ｔ６において、第３屈曲部が出現し、第３屈曲部に対応する剛性可変部５１ｇは、剛性を可変する。このとき第１屈曲部に対応する剛性可変部は、時間Ｔ４における剛性可変部５１ｅの硬度を維持する。第２屈曲部に対応する剛性可変部は、時間Ｔ５における剛性可変部５１ｆの硬度を維持する。
【００５１】
［第２の実施形態］  
以下に、図３Ａと図３Ｂとを参照して、第１の実施形態とは異なる点のみ記載する。本実施形態では、開始指示部１６０を第１の実施形態の開始指示部１６０よりも詳細に説明する。
【００５２】
［構成］  
［開始指示部１６０］  
開始指示部１６０は、表示装置１４０に表示されている挿入部４０の状態を基に操作される操作部１６１と、操作部１６１が操作された際に、開始指示を制御装置１２０に出力する出力部１６３とを有する。
【００５３】
操作部１６１は、表示装置１４０に表示される管路部２００内における挿入部４０の状態が操作者によって監視された状態で、所定のタイミングで操作者によって操作される。操作部１６１は、操作者の操作を検知する検知部でもある。
【００５４】
操作部１６１は、例えば、内視鏡２０とは別体で内視鏡２０の外部に設けられている。この場合、操作部１６１は、例えば、操作者によって操作されるフットスイッチまたはタッチパネル、または操作者が発生した例えば音声を収集するマイクなどを有する。フットスイッチは、例えば無線または有線によって制御装置１２０に接続されている。タッチパネルは、例えば表示装置１４０に設けられる。
【００５５】
図示はしないが、操作部１６１は、例えば、内視鏡２０に設けられていてもよい。この場合、操作部１６１は、操作部３０に設けられるスイッチ部３３またはモーションセンサ等を有する。
【００５６】
［作用・効果］  
本実施形態では、操作部１６１及び出力部１６３によって、挿入部４０が屈曲部２０１を通過するリアルタイムで開始指示を確実に出力でき、屈曲部２０１を伸展させて苦痛を患者に与えることを確実に防止できる。
【００５７】
［第３の実施形態］  
以下に、図４を参照して、第１，２の実施形態とは異なる点のみ記載する。本実施形態では、制御装置１２０を第１の実施形態の制御装置１２０よりも詳細に説明する。
【００５８】
［構成］  
［制御装置１２０］  
制御装置１２０は、挿入部４０が挿入されている管路部２００の少なくとも１つの屈曲部２０１の数（以下、屈曲数と称する）を、状態算出部１２１の算出結果である挿入部４０の状態を基に検出する屈曲数検出部１２３をさらに有する。屈曲数検出部１２３は、挿入部４０の挿入作業時は常に屈曲数を検出する。屈曲数検出部１２３が検出を開始するタイミングは、所望である。
【００５９】
制御装置１２０は、開始指示が制御装置１２０に入力された際に、剛性を変化させるセグメント５０を屈曲数検出部１２３の検出結果（屈曲部２０１の数）を基に特定し、特定したセグメント５０に設けられる剛性可変部５１の硬度が変化するように剛性可変部５１を制御する特定制御部１２５をさらに有する。  
特定制御部１２５は、内視鏡２０の内部に内蔵されている図示しない信号ケーブルを介して各剛性可変部５１に接続されている。特定制御部１２５は、信号ケーブルを介して、特定した剛性可変部５１に開始指示を出力し、開始指示を基に剛性可変部５１を制御する。
【００６０】
［作用・効果］  
本実施形態では、屈曲数検出部１２３によって確実に屈曲数を検出でき、特定制御部１２５によって少なくとも１つの屈曲部２０１に対応する剛性可変部５１を全て特定できる。よって本実施形態では、少なくとも１つの屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性を確実に可変できる。このため本実施形態では、複数の屈曲部２０１を有する管路部２００に対しても可撓管部４５を容易に挿入できる。
【００６１】
［第４の実施形態］  
以下に、図５Ａと図５Ｂとを参照して、第１，２，３の実施形態とは異なる点のみ記載する。本実施形態では、制御装置１２０を第１の実施形態の制御装置１２０よりも詳細に説明する。
【００６２】
［構成］  
［制御装置１２０］  
屈曲数が複数の場合、所定の順番で剛性可変部５１の硬度が変化するように、特定制御部１２５は、剛性可変部５１を制御する。  
この順番は、例えば、図５Ａに示すように、操作者に近い屈曲部２０１を通過するセグメント５０に設けられる剛性可変部５１から、操作者から離れた屈曲部２０１を通過するセグメント５０に設けられる剛性可変部５１に向かって、剛性可変部５１の硬度を変化させることを示す。  
図５Ａに示すように、屈曲数が２の場合、操作者に近い屈曲部２０１ａを通過するセグメント５０ａと、操作者から離れた屈曲部２０１ｂを通過するセグメント５０ｂと、セグメント５０ａ，５０ｂに設けられる剛性可変部５１ａ，５１ｂとが存在する。この場合、剛性可変部５１ａの硬度が変化し、次に剛性可変部５１ｂの硬度が変化する。  
図５Ａに示すように、屈曲数が３の場合、操作者からさらに離れた屈曲部２０１ｃを通過するセグメント５０ｃと、セグメント５０ｃに設けられる剛性可変部５１ｃとがさらに存在する。この場合、剛性可変部５１ａの硬度が変化し、次に剛性可変部５１ｂの硬度が変化し、次に剛性可変部５１ｃの硬度が変化する。
【００６３】
順番は、例えば、図５Ｂに示すように、操作者から離れた屈曲部２０１を通過するセグメント５０に設けられる剛性可変部５１から操作者に近い屈曲部２０１を通過するセグメント５０に設けられる剛性可変部５１に向かって、剛性可変部５１の硬度を変化させることを示してもよい。  
図５Ｂに示すように、屈曲数が２の場合、剛性可変部５１ｂの硬度が変化し、次に剛性可変部５１ａの硬度が変化する。  
図５Ｂに示すように、屈曲数が３の場合、剛性可変部５１ｃの硬度が変化し、次に剛性可変部５１ｂの硬度が変化し、次に剛性可変部５１ａの硬度が変化する。
【００６４】
この順番は、制御装置１２０に設けられる記録部に予め記録されている。屈曲数検出部１２３が複数の屈曲数を検出した際に、特定制御部１２５は記録部の記録されている順番に従って剛性可変部５１に開始指示を出力する。
【００６５】
なおこの順番は、表示装置１４０に表示されている挿入部４０の状態を基に、操作者によって任意に指定されてもよい。操作者は、例えば表示装置１４０に設けられるタッチパネルを操作することによって、剛性を変化させる位置の順番、詳細には硬度を変化させる剛性可変部５１の順番を指定する。
【００６６】
［作用・効果］  
本実施形態では、剛性可変部５１の硬度を所定の順番で変化させることと指定された剛性可変部５１の硬度を変化させることによって、管路部２００の形状と挿入部４０を屈曲部２０１に対して通過させる状況とに応じて、屈曲部２０１に対して可撓管部４５を最適に挿入できる。
【００６７】
なお本実施形態の変形例として、剛性可変部５１の硬度の変化は、順番に限定される必要はない。図６に示すように、表示装置１４０に表示されている挿入部４０の状態を基に、指定されたセグメント５０に設けられる剛性可変部５１の硬度が変化するように、特定制御部１２５は、剛性可変部５１を制御する。このため操作者は、例えば表示装置１４０に設けられるタッチパネル等の選択部１４１を操作することによって、剛性を変化させる位置、詳細には硬度を変化させる剛性可変部５１を選択する。
【００６８】
［第５の実施形態］  
以下に、図７を参照して、第１，２，３，４の実施形態とは異なる点のみ記載する。本実施形態では、挿入装置１０を第１の実施形態の挿入装置１０よりも詳細に説明する。
【００６９】
［構成］  
［挿入装置１０］  
制御装置１２０は、開始指示部１６０によって指示されたタイミングであり、出力部１６３から出力された開始指示が制御装置１２０に入力されたタイミングで、剛性可変部５１に開始指示を出力し、開始指示を基に剛性可変部５１を制御するが、これに限定される必要はない。  
本実施形態の特定制御部１２５は、前記したタイミングに加え、挿入部４０が挿入に対する推進力を失ったタイミングで、剛性可変部５１に開始指示を出力し、開始指示を基に剛性可変部５１を制御する。このため挿入部４０の状態が、挿入部４０が挿入に対する推進力を失った状態を示すスタック状態と挿入部４０が挿入されている状態を示す挿入状態とのどちらであるか、を判断する判断機構１８０を、挿入装置１０はさらに有する。
【００７０】
例えば、一定時間経過後に撮像ユニットによって撮像された画像Ａが一定時間経過前に撮像された画像Ｂに対して大きな変化がないと判断機構１８０が判断した場合、挿入部４０の状態がスタック状態であると判断機構１８０は判断する。判断機構１８０はこの判断結果を特定制御部１２５に出力し、この判断結果を入力された特定制御部１２５は、剛性可変部５１の硬度が変化するように、剛性可変部５１を制御する。  
なお画像Ａが画像Ｂに対して大きな変化があると判断機構１８０が判断した場合、挿入部４０の状態が挿入状態であると判断機構１８０は判断する。判断機構１８０はこの判断結果を特定制御部１２５に出力し、この判断結果を入力された特定制御部１２５は、剛性可変部５１が待機するように、剛性可変部５１を制御する。この待機は、例えば、剛性可変部５１の硬度が初期状態を維持される（剛性可変部５１の硬度が初期状態に戻る）ことと、剛性可変部５１の硬度が現状を維持される（変更された剛性可変部５１の硬度が維持される）こととのいずれかを示す。
【００７１】
判断機構１８０は、この判断結果を屈曲数検出部１２３に出力してもよい。  
挿入部４０がスタック状態であると判断機構１８０が判断した場合、屈曲数検出部１２３は、屈曲数の検出を開始する。  
挿入部４０が挿入状態であると判断機構１８０が判断した場合、屈曲数検出部１２３は、屈曲数の検出を待機する。この待機において、検出された個数は維持されることと、検出された個数は一度リセットされることとのいずれかを示す。
【００７２】
なお判断機構１８０は判断基準として画像を利用したが、判断基準は画像に影響される必要はない。判断機構１８０は、判断基準として、状態検出部６０の検出結果を利用してもよい。
【００７３】
［作用・効果］  
本実施形態では、挿入部４０がスタック状態である場合に、剛性可変部５１の硬度が変化する。よって本実施形態では、管路部２００の形状と挿入部４０を屈曲部２０１に対して通過させる状況とに応じて、屈曲部２０１に対して可撓管部４５を最適に挿入できる。本実施形態では、スタック状態であるにもかかわらず挿入部４０を誤って押し込むことによって腸壁を押すことを防止でき、屈曲部２０１の伸展を防止でき、苦痛を患者に与えることを防止できる。本実施形態では、挿入部４０を押し込む力量を増加させることなく、挿入部４０を安全に挿入できる。
【００７４】
［第６の実施形態］  
以下に、図８Ａと図８Ｂとを参照して、第１，２，３，４，５の実施形態とは異なる点のみ記載する。本実施形態では、第１，２，３，４，５にて説明した構成が用いられ、複数の屈曲部２０１が存在し、複数の屈曲部２０１の位置が挿入部の挿入に伴いずれても、剛性が変化する部位２１０が位置がずれた屈曲部２０１に常に追従する方法について説明する。
【００７５】
挿入装置１０が駆動した後、挿入部４０が管路部２００に挿入される。挿入装置１０が駆動した後、状態検出部６０は挿入部４０の状態を検出する。状態検出部６０によって検出された検出結果は、状態算出部１２１に出力される。状態算出部１２１は、状態検出部６０の検出結果を基に、挿入部４０の状態を算出する。状態算出部１２１は、状態検出部６０の検出結果を基に、挿入部４０が挿入されている管路部２００の状態及び管路部２００における屈曲部２０１の位置をさらに算出する。
【００７６】
時間Ｔ０において、挿入部４０は管路部２００内を進行する。
【００７７】
時間Ｔ１において、挿入部４０が屈曲部２０１ａを通過する際、挿入部４０は屈曲部２０１ａによってスタック状態となる。この状態は、例えば判断機構１８０によって判断される。
【００７８】
時間Ｔ２において、挿入部４０の挿入に伴い、時間Ｔ１における管路部２００の状態に対して管路部２００の状態が変化し、時間Ｔ１における屈曲部２０１ａの位置に対して屈曲部２０１ａの位置が微小にずれたとする。状態検出部６０は、挿入部４０の状態を検出し、検出結果を状態算出部１２１に出力する。状態算出部１２１は、屈曲部２０１ａの位置の変化を、リアルタイムで、挿入部４０の状態を基に、常に算出する。制御装置１２０は、状態算出部１２１によって算出された屈曲部２０１ａの位置の変化を基に、屈曲部２０１ａの位置の変化に対応するセグメント５０ａをリアルタイムで常に検出する。そして制御装置１２０は、検出したセグメント５０ａに設けられている剛性可変部５１ａの硬度の変化をリアルタイムで常に制御する。
【００７９】
このため時間Ｔ２において、屈曲部２０１ａの位置がずれた際、ずれた屈曲部２０１ａを通過するセグメント５０ａに設けられる剛性可変部５１ａの硬度が変化する。
【００８０】
時間Ｔ２以降の時間Ｔ３〜Ｔ９において、屈曲部２０１ａを通過するセグメント５０に設けられる図８Ｂで黒塗りされている剛性可変部５１の硬度が順次変化する。このように剛性が変化する部位２１０ａは屈曲部２０１ａに対して相対的に変化せず、屈曲部２０１ａを通過する部位２１０における挿入部４０の剛性が常に変化することとなる。
【００８１】
時間Ｔ３において、挿入部４０は管路部２００内をさらに進行する。このとき、屈曲部２０１ａを通過する部位２１０における挿入部４０の剛性が常に変化し続ける。
【００８２】
時間Ｔ４において、挿入部４０が屈曲部２０１ｂを通過する際、挿入部４０は屈曲部２０１ｂによってスタック状態となる。この状態は、例えば判断機構１８０によって判断される。
【００８３】
時間Ｔ５において、挿入部４０の挿入に伴い、時間Ｔ４における管路部２００の状態に対して管路部２００の状態が変化し、時間Ｔ４における屈曲部２０１ｂの位置に対して屈曲部２０１ｂの位置が微小にずれたとする。状態検出部６０は、挿入部４０の状態を検出し、検出結果を状態算出部１２１に出力する。状態算出部１２１は、挿入部４０の状態を基に、屈曲部２０１ｂの位置の変化を、リアルタイムで、常に算出する。制御装置１２０は、状態算出部１２１によって算出された屈曲部２０１ｂの位置の変化を基に、屈曲部２０１ｂの位置の変化に対応するセグメント５０ａをリアルタイムで常に検出する。そして制御装置１２０は、検出したセグメント５０ａに設けられている剛性可変部５１ａの硬度の変化をリアルタイムで常に制御する。
【００８４】
このため時間Ｔ５において、屈曲部２０１ｂの位置がずれた際、ずれた屈曲部２０１ｂを通過するセグメント５０ａに設けられる剛性可変部５１ａの硬度が変化する。
【００８５】
時間Ｔ５以降の時間Ｔ６〜Ｔ９において、屈曲部２０１ｂを通過するセグメント５０に設けられる図８Ｂで黒塗りされている剛性可変部５１の硬度が順次変化する。このように剛性が変化する部位２１０ｂは屈曲部２０１ｂに対して相対的に変化せず、屈曲部２０１ｂを通過する部位２１０ｂにおける挿入部４０の剛性が常に変化することとなる。
【００８６】
時間Ｔ６において、挿入部４０は管路部２００内をさらに進行する。このとき、屈曲部２０１ａ，２０１ｂを通過する部位２１０における挿入部４０の剛性が常に変化し続ける。
【００８７】
時間Ｔ７において、挿入部４０が屈曲部２０１ｃを通過する際、挿入部４０は屈曲部２０１ｃによってスタック状態となる。この状態は、例えば判断機構１８０によって判断される。
【００８８】
時間Ｔ８において、挿入部４０の挿入に伴い、時間Ｔ７における管路部２００の状態に対して管路部２００の状態が変化し、時間Ｔ７における屈曲部２０１ｃの位置に対して屈曲部２０１ｃの位置が微小にずれたとする。状態検出部６０は、挿入部４０の状態を検出し、検出結果を状態算出部１２１に出力する。状態算出部１２１は、挿入部４０の状態を基に、屈曲部２０１ｃの位置の変化を、リアルタイムで、常に算出する。制御装置１２０は、状態算出部１２１によって算出された屈曲部２０１ｃの位置の変化を基に、屈曲部２０１ｃの位置の変化に対応するセグメント５０ａをリアルタイムで常に検出する。そして制御装置１２０は、検出したセグメント５０ａに設けられている剛性可変部５１ａの硬度の変化をリアルタイムで常に制御する。
【００８９】
このため時間Ｔ８において、屈曲部２０１ｃの位置がずれた際、ずれた屈曲部２０１ｃを通過するセグメント５０ａに設けられる剛性可変部５１ａの硬度が変化する。
【００９０】
時間Ｔ８以降の時間Ｔ９において、屈曲部２０１ｃを通過するセグメント５０に設けられる図８Ｂで黒塗りされている剛性可変部５１の硬度が変化する。このように剛性が変化する部位２１０ｃは屈曲部２０１ｃに対して相対的に変化せず、屈曲部２０１ｃを通過する部位２１０ｃにおける挿入部４０の剛性が常に変化することとなる。
【００９１】
このように、複数の屈曲部２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃが存在し、管路部２００の状態の変化である位置ずれが屈曲部２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃそれぞれに発生した場合、制御装置１２０は、位置ずれが発生した屈曲部２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃそれぞれを通過するセグメント５０それぞれに設けられている剛性可変部５１の硬度の変化を制御する。
【００９２】
これにより本実施形態では、挿入部４０の挿入に伴い、複数の屈曲部２０１の位置がずれたとしても、屈曲部２０１を通過する部位２１０における挿入部４０の剛性を常に可変できる。このため本実施形態では、屈曲部２０１に対しても可撓管部４５を容易に挿入できる。
【００９３】
なお本実施形態では、例えば屈曲部２０１ａ，２０１ｂを通過するセグメント５０に設けられる図８Ｂで黒塗りされている剛性可変部５１の硬度が変化し続けるが、これに限定される必要はない。例えば第４の実施形態のように、所定の順番で剛性可変部５１の硬度が変化するように、特定制御部１２５は、剛性可変部５１を制御してもよい。または表示装置１４０に表示されている挿入部４０の状態を基に、指定されたセグメント５０に設けられる剛性可変部５１の硬度が変化するように、特定制御部１２５は、剛性可変部５１を制御してもよい。
【００９４】
なお本実施形態では、判断機構１８０が判断するスタック状態は、例えば、挿入部４０の挿入が完全に停止した完全停止状態だけでなく、挿入部４０の挿入性が低下した低下状態を含んでもよい。完全停止状態は、前記した画像Ａが一定時間経過前に撮像された画像Ｂに対して変化が全くないことを示す。低下状態は、前記した画像Ａが一定時間経過前に撮像された画像Ｂに対して大きな変化がないことを示す。低下状態は、例えば、挿入のし難さを示す。低下状態は、例えば挿入部４０の挿入に伴い管路部２００が伸展した際、進展に伴い発生する状態を示す。低下状態における、画像Ｂに対する画像Ａの変化の程度は例えば制御装置１２０によって適宜所望に設定可能である。
【００９５】
本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年12月8日(2017.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に沿って並ぶ複数のセグメントを有し、管路部に挿入される挿入部と、
前記セグメント毎に設けられ、前記セグメントの剛性を変更可能な複数の剛性可変部と、
前記挿入部の形状を検出する状態検出部と、
前記挿入部が前記管路部内を進行する際の前記管路部の形状を取得し、さらに前記挿入部の前記形状と前記管路部の前記形状とに基づき前記管路部に対する前記セグメントの相対的な位置を算出する状態算出部と、
前記状態算出部によって前記管路部に対する前記相対的な位置を算出された前記セグメントに設けられている前記剛性可変部を前記管路部の前記形状に基づき制御する制御装置と、
を具備する可撓管挿入装置。
【請求項２】
前記状態算出部が、前記管路部が第１の屈曲部と第２の屈曲部とを有することを検出した場合、
前記制御装置は、前記剛性可変部が前記第１の屈曲部の内部に位置する第１のセグメントの前記剛性を変更した後に前記第２の屈曲部の内部に位置する第２のセグメントの前記剛性を変更するように、前記剛性可変部を制御する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項３】
前記挿入部の状態が、前記挿入部が挿入に対する推進力を失った状態を示すスタック状態と前記挿入部が挿入されている状態を示す挿入状態とのどちらであるか、を判断する判断機構をさらに具備し、
前記挿入部の前記状態が前記スタック状態であると前記判断機構が判断した場合、前記制御装置は、前記剛性可変部が前記セグメントの前記剛性を変化するように、前記剛性可変部を制御し、
前記挿入部の前記状態が前記挿入状態であると前記判断機構が判断した場合、前記制御装置は、前記剛性可変部が待機するように、前記剛性可変部を制御する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項４】
前記状態算出部が前記管路部の屈曲部の位置ずれを検出した場合、前記制御装置は、前記位置ずれが発生した前記屈曲部を通過する前記セグメントの前記剛性を前記剛性可変部が変更するように、前記剛性可変部を制御する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【請求項５】
前記状態算出部が、前記管路部の複数の屈曲部のそれぞれに位置ずれが発生したことを検出した場合、前記制御装置は、前記位置ずれが発生した前記複数の屈曲部のそれぞれの内部に位置する前記複数のセグメントのそれぞれの前記剛性を所定の順番で前記剛性可変部が変更するように、前記剛性可変部を制御する請求項１に記載の可撓管挿入装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の可撓管挿入装置の一態様は、軸方向に沿って並ぶ複数のセグメントを有し、管路部に挿入される挿入部と、前記セグメント毎に設けられ、前記セグメントの剛性を変更可能な複数の剛性可変部と、前記挿入部の形状を検出する状態検出部と、前記挿入部が前記管路部内を進行する際の前記管路部の形状を取得し、さらに前記挿入部の前記形状と前記管路部の前記形状とに基づき前記管路部に対する前記セグメントの相対的な位置を算出する状態算出部と、前記状態算出部によって前記管路部に対する前記相対的な位置を算出された前記セグメントに設けられている前記剛性可変部を前記管路部の前記形状に基づき、制御する制御装置と、を具備する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
また例えば、時間Ｔ１における剛性可変部５１ｅの硬度の変化と剛性可変部５１ｆの硬度の変化とにおいて、例えば、剛性可変部５１ｅの硬度が徐々に下降し、剛性可変部５１ｆの硬度が徐々に上昇する。上昇する割合は、下降する割合と略同一である。上昇及び下降は、段階的に実施されてもよいし、リニアに実施されてもよい。または剛性可変部５１ｅの硬度が元の硬度に瞬時に戻ると同時に、剛性可変部５１ｆの硬度が瞬時に上昇してもよい。この点は、時間Ｔ２，Ｔ３についても略同様である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９４】
なお本実施形態では、判断機構１８０が判断するスタック状態は、例えば、挿入部４０の挿入が完全に停止した完全停止状態だけでなく、挿入部４０の挿入性が低下した低下状態を含んでもよい。完全停止状態は、前記した画像Ａが一定時間経過前に撮像された画像Ｂに対して変化が全くないことを示す。低下状態は、前記した画像Ａが一定時間経過前に撮像された画像Ｂに対して大きな変化がないことを示す。低下状態は、例えば、挿入のし難さを示す。低下状態は、例えば挿入部４０の挿入に伴い管路部２００が伸展した際、伸展に伴い発生する状態を示す。低下状態における、画像Ｂに対する画像Ａの変化の程度は例えば制御装置１２０によって適宜所望に設定可能である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８Ａ】
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【国際調査報告】
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