(57)【要約】  医療機器システムは、対物レンズを含む観察部を備えた医療機器と、観察部から得られた観察視野内の画像を生成する観察視野内の画像生成部と、処置具の位置等の情報を収集する情報収集部と、対物レンズの歪曲収差の特性から、観察視野外となる仮想的な歪曲収差を設定する歪曲収差設定部と、処置具に対する観察視野外で仮想的に歪曲させた歪曲画像を生成する観察視野外の歪曲画像生成部と、観察視野内の処置具の画像と、観察視野外の処置具を歪曲させた歪曲画像とが観察視野の境界で一致するように合成画像を生成する画像合成部と、を具備する。
2009084345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを含む観察部を備えた医療機器と、
前記観察部から得られた観察視野内の画像を生成する観察視野内の画像生成部と、
前記医療機器と共に使用可能な処置具の少なくとも先端側の位置及び方向を含む情報を収集する情報収集部と、
前記対物レンズの歪曲収差の特性から、観察視野外となる仮想的な歪曲収差を設定する歪曲収差設定部と、
前記情報収集部が収集した情報と、前記仮想的な歪曲収差をもとに、前記処置具に対する、少なくとも前記観察視野外で仮想的に歪曲させた３次元又は２次元の歪曲画像を生成する観察視野外の歪曲画像生成部と、
前記観察視野内に前記処置具が捕捉された場合、前記観察視野内の処置具の画像と、前記観察視野外の前記処置具の歪曲させた歪曲画像とが前記観察視野の境界で一致するように合成画像を生成する画像合成部と、
を具備することを特徴とする医療機器システム。
【請求項２】
さらに、前記医療機器と共に使用可能な処置具として、前記医療機器に設けられたチャンネル内に挿通される処置具を有することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項３】
さらに、前記医療機器と共に使用可能な処置具として、前記医療機器と別体で使用される処置具を有することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項４】
前記処置具は、回動する関節を有することを特徴とする請求項２に記載の医療機器システム。
【請求項５】
前記処置具は、回動する関節を有することを特徴とする請求項３に記載の医療機器システム。
【請求項６】
前記歪曲収差設定部は、複数の医療機器にそれぞれ設けられた前記対物レンズの歪曲収差に対応する前記観察視野外の仮想的な歪曲収差の情報を格納した格納部を有することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項７】
前記医療機器は、固有の識別情報を有し、前記歪曲収差設定部は、前記格納部から前記識別情報に対応する仮想的な歪曲収差の情報を読み出して、前記対物レンズの観察視野外となる仮想的な歪曲収差を設定することを特徴とする請求項６に記載の医療機器システム。
【請求項８】
前記医療機器は、固有の識別情報を有し、前記歪曲収差設定部は、前記識別情報に基づき医療機器に設けられた前記対物レンズの歪曲収差に対応する前記観察視野外となる仮想的な歪曲収差を自動設定することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項９】
前記情報収集部は、前記観察部の位置に対する前記処置具の先端側の位置及び方向の情報を収集することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項１０】
前記情報収集部は、前記観察部の位置に対する前記処置具の先端側の位置及び方向の情報を収集することを特徴とする請求項２に記載の医療機器システム。
【請求項１１】
さらに前記画像合成部により生成された前記合成画像を表示する表示装置を有することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項１２】
前記歪曲画像生成部は、前記情報収集部により収集された情報を用いて前記処置具に対する少なくとも前記観察視野外の３次元コンピュータグラフィック画像を生成するコンピュータグラフィック画像生成部と、前記３次元コンピュータグラフィック画像を仮想的に歪曲させると共に、前記対物レンズの前記観察視野方向から見た前記２次元の歪曲画像としての２次元コンピュータグラフィック歪曲画像を生成する２次元コンピュータグラフィック歪曲画像生成部とを有することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項１３】
前記医療機器は、細長の挿入部の先端部に前記対物レンズを含む観察部が設けられた内視鏡を含むことを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項１４】
前記医療機器は、細長の挿入部の先端部に前記対物レンズを含む観察部が設けられた内視鏡を含むことを特徴とする請求項２に記載の医療機器システム。
【請求項１５】
前記医療機器は、前記医療機器と別体で使用され、前記処置具を挿通可能とするガイドチューブを含むことを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項１６】
前記処置具は、該処置具の少なくとも先端側の位置を検出するセンサを有することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項１７】
前記処置具は、該処置具の先端側に設けられた関節を電気的に駆動する駆動部を有することを特徴とする請求項２に記載の医療機器システム。
【請求項１８】
前記処置具は、該処置具の先端側に設けられた関節を電気的に駆動する駆動部を有することを特徴とする請求項３に記載の医療機器システム。
【請求項１９】
前記処置具は、固有の識別情報を有し、前記情報収集部は、前記識別情報を参照して前記医療機器と共に使用される前記処置具の先端側の情報を前記歪曲画像生成部に出力することを特徴とする請求項２に記載の医療機器システム。
【請求項２０】
前記処置具は、固有の識別情報を有し、前記歪曲画像生成部は、前記識別情報に基づいて前記識別情報に対応する前記処置具の先端側の前記観察視野外の歪曲画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【請求項２１】
前記歪曲収差設定部は、前記対物レンズの歪曲収差における前記観察視野内における観察視野外との境界での値と、その境界での接線の傾きの情報とを用いて前記仮想的な歪曲収差を設定することを特徴とする請求項１に記載の医療機器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡等の観察手段を用いた観察視野内の画像と観察視野外の処置具を含む画像とを合成して表示する医療機器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、細長の挿入部の先端に観察手段を設けた内視鏡は、医療分野などにおいて広く用いられるようになった。  
また、内視鏡は、内視鏡の観察手段による観察下で、処置具を用いて治療のための処置を行う外科手術システムなどの医療機器システムとしても広く用いられる。  
処置具を用いて処置を行うような場合には、観察手段による観察視野内に処置対象の患部と処置具の先端とを入れて、術者は処置を行う。  
このような場合、術者は処置具の観察視野外の姿勢等の状態を認識できると、処置をより円滑に行い易くなる。【０００３】
例えば特開平９−１９４４１号公報の従来例には、多関節処置具としてのマニピュレータを観察手段からの観察画像を見ながら操作する場合、観察手段の観察視野外のマニピュレータの姿勢を把握する事が出来なかった。そのため、この従来例は、観察手段の観察視野外にあるマニピュレータの仮想画像を生成し、この仮想画像を観察手段が実際に捉えている映像と合成する画像表示装置を開示している。【０００４】
しかしながら、観察手段に用いられるレンズは、通常収差を伴う。このような場合に、従来例では、観察手段による観察画像は、歪曲収差による歪んだ画像として表示されるため、観察視野内で捉えて実際に表示されるマニピュレータ部分の画像と、観察視野外のマニピュレータ部分に対する仮想画像とが連続的につながらない。  
このように、従来例では観察視野内と観察視野外とにおける処置具の両画像が連続的につながらないため、処置をより円滑に行う機能が低下する。【０００５】
本発明は上述した点に鑑みてなされたもので、観察視野内と観察視野外との両画像中における処置具が連続する合成画像を生成可能とする医療機器システ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】
【０００６】
本発明の１形態に係る医療機器システムは、対物レンズを含む観察部を備えた医療機器と、
前記観察部から得られた観察視野内の画像を生成する観察視野内の画像生成部と、
前記医療機器と共に使用可能な処置具の少なくとも先端側の位置を含む情報を収集する情報収集部と、
前記対物レンズの歪曲収差の特性から、観察視野外となる仮想的な歪曲収差を設定する歪曲収差設定部と、
前記情報収集部が収集した情報と、前記仮想的な歪曲収差をもとに、前記処置具に対する、少なくとも前記観察視野外で仮想的に歪曲させた３次元又は２次元の歪曲画像を生成する観察視野外の歪曲画像生成部と、
前記観察視野内に前記処置具が捕捉された場合、前記観察視野内の処置具の画像と、前記観察視野外の前記処置具の歪曲させた歪曲画像とが前記観察視野の境界で一致するように合成画像を生成する画像合成部と、
を具備することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は本発明の医療機器システムとしての実施例１の内視鏡システムの全体構成を示す図。
【図２】図２は図１における内部構成を示す構成図。
【図３】図３はビデオプロセッサにより得られる観察視野内画像としての内視鏡画像の１例を示す図。
【図４Ａ】図４Ａは正方格子を歪曲収差のない理想的な対物レンズで結像した場合に得られる画像を示す図。
【図４Ｂ】図４Ｂは正方格子を歪曲収差のある対物レンズで結像した場合に得られる画像を示す図。
【図５】図５は観察視野外の処置具を歪曲収差を施さないで観察視野内の処置具と合成した場合に得られる画像例を示す図。
【図６】図６は収差画像生成回路を通して観察視野外の処置具を歪曲収差を施して観察視野内の処置具と合成した場合に得られる画像例を示す図。
【図７】図７は観察視野内の歪曲収差の計測された特性例と観察視野外に設定される歪曲収差の設定例を示す図。
【図８】図８は図７により設定された観察視野外に設定される歪曲収差による正方格子を結像した場合の画像例を示す図。
【図９】図９は本実施例による合成画像を得る動作手順の１例を示すフローチャート。
【図１０】図１０は初期設定において設定される多関節処置具の先端側と内視鏡の先端側との関係を示す図。
【図１１】図１１は処置を行う状態における内視鏡先端側を処置具と共に示す図。
【図１２】図１２は本発明の実施例２における内視鏡及び多関節処置具の一部を示す図。
【図１３】図１３は本発明の実施例３における内視鏡及びこの内視鏡と別体で使用される多関節処置具を含む内視鏡システムの一部を示す図。
【図１４】図１４は本発明に使用可能な関節を有しない処置具としてのＩＴナイフを示す図。
【図１５】図１５は本発明に使用可能な関節を有しない処置具としてのフックナイフを示す図。
【図１６】図１６は実施例１の変形例に対応する内視鏡システムの全体構成図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。  
（実施例１）
図１ないし図１１は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の医療機器システムの実施例１の内視鏡システムの全体構成を示し、図２は図１の機能的な構成を示し、図３はビデオプロセッサにより得られる観察視野内画像としての内視鏡画像の１例を示す。  
図４Ａは正方格子を歪曲収差のない理想的な対物レンズで結像した場合に得られる画像を示し、図４Ｂは正方格子を歪曲収差のある対物レンズで結像した場合に得られる画像を示し、図５は観察視野外の処置具を歪曲収差を施さないで観察視野内の処置具と合成した場合に得られる画像例を示す。  
図６は収差画像生成回路を通して観察視野外の処置具を歪曲収差を施して観察視野内の処置具と合成した場合に得られる画像例を示し、図７は観察視野内の歪曲収差の計測された特性例と観察視野外に設定される歪曲収差の設定例を示し、図８は図７により設定された観察視野外に設定される歪曲収差による正方格子を結像した場合の画像例を示す。【０００９】
図９は本実施例による合成画像を得る動作手順の１例を示し、図１０は初期設定において設定される多関節処置具の先端側と内視鏡の先端側との関係を示し、図１１は処置を行う状態における内視鏡先端側を処置具と共に示す。  
図１に示すように本発明の実施例１の内視鏡システム１は、ベッド２に横たわる患者３に対して検査及び処置を行うための医療機器としての内視鏡４を有し、この内視鏡４には処置具を挿通可能とするチャンネル５ａ、５ｂ（図２参照）が設けられている。そして、チャンネル５ａ、５ｂ内には処置具として例えば多関節処置具６ａ、６ｂが挿通されている。【００１０】
また、図１に示すカート７には、この内視鏡システム１を構成する以下の医療機器が載置されている。【００１１】
このカート７には、内視鏡４に照明光を供給する光源装置８と、内視鏡４に設けられている撮像装置９（図２参照）に対する信号処理を行い、内視鏡画像を生成するビデオプロセッサ１１と、多関節処置具６ａ、６ｂの観察視野外の仮想画像としてのコンピュータグラフィックス画像（ＣＧ画像と略記）に歪曲収差を施した収差画像としてのＣＧ収差画像を生成し、内視鏡画像とＣＧ収差画像とを合成した合成画像を生成する画像生成装置１２と、この合成画像を表示する表示装置１３とが載置されている。  
内視鏡４は、例えば細長で可撓性を有し、患者３の体腔内等に挿入される軟性の挿入部１４を有し、その後端には術者が把持して湾曲等の操作を行う操作部１５が設けられている。この操作部１５から延出されたユニバーサルコード１６は、その端部のコネクタ１７が、光源装置８に接続され、さらに短いスコープケーブルを介して内視鏡画像を生成するビデオプロセッサ１１に着脱自在に接続される。【００１２】
図２に示すように内視鏡４は、挿入部１４の先端部１８に照明窓と観察窓（撮像窓）とが隣接して設けてあり、照明窓には例えば照明レンズ２０が取り付けられている。そして、光源装置８から供給される照明光をライトガイド２１により伝送し、このライトガイド２１の先端面からさらに照明レンズ２０を介して体腔内の患部等の観察対象（診断対象）部位側に出射し、観察対象部位側を照明する。  
照明光により照明された観察対象部位は、観察窓に取り付けられた対物レンズ２２により、その結像位置に配置された固体撮像素子としての例えば電荷結像素子（ＣＣＤと略記）２３の撮像面に光学像を結像する。  
ＣＣＤ２３は、結像された光学像を光電変換してＣＣＤ出力信号としての撮像信号を出力する。対物レンズ２２とＣＣＤ２３とにより、観察を行う観察手段としての撮像装置９が形成される。【００１３】
撮像信号は、ビデオプロセッサ１１内に設けられた撮像画像生成回路或いは内視鏡画像生成回路（以下、内視鏡画像生成回路）２４に入力される。  
観察視野内の画像生成手段を形成するこの内視鏡画像生成回路２４は、撮像信号に対する信号処理を行うことにより、ＣＣＤ２３の撮像面に結像された光学像を、内視鏡画像Ｉａとして表示する画像信号（映像信号）を生成する。  
この画像信号は、例えば画像生成装置１２内の画像合成回路２６に入力される。  
また、この画像信号は、図１の表示装置１３とは別の表示装置２５にも出力される。そして、この表示装置２５の表示面には、この画像信号による画像が内視鏡画像Ｉａとして表示される。【００１４】
内視鏡画像Ｉａの表示例を図３に示す。この内視鏡画像Ｉａは、処置対象となる患部部位（図３では図示せず）と共に、この患部部位付近に配置され、この患部部位に対して処置を行う多関節処置具６ａ、６ｂにおける観察視野内に捉えられた一部（先端側）を含むものとなる。  
なお、図３の内視鏡画像Ｉａは、例えば図１０に示すように対物レンズ２２の観察視野内に多関節処置具６ａ、６ｂの先端部の一部が補足された状態の画像に相当する。  
この場合、対物レンズ２２は、小さなサイズで広角度の観察視野が望まれる要請から、その対物レンズ２２により結像された光学像には歪曲収差が伴うものとなる。  
なお、本実施例における観察視野は、より厳密には対物レンズ２２による視野に対応した結像範囲内に配置されるＣＣＤ２３の撮像面の撮像領域に相当するが、簡単化のため対物レンズ２２の観察視野、或いは撮像装置９の観察視野という表現も用いる。【００１５】
また、本実施例では、簡単化のため、撮像面の撮像領域に結像された画像の周辺側の一部をマスクしないでそのまま表示装置１３の表示領域に表示するとする（観察視野の領域と表示領域とが等価とする）。マスクした場合には、そのマスクにより削られた部分だけ、観察視野或いは表示領域を狭くした扱いにすれば良い。  
上記歪曲収差の影響を図４Ａ、図４Ｂにより補足説明する。  
被写体として例えば正方格子を歪曲収差のない対物レンズにより結像した場合には、図４Ａに示すように、被写体と相似の画像が得られる。これに対して、歪曲収差のある対物レンズ２２により結像した場合には図４Ｂに示すように正方格子が樽型に歪んだ画像になる。この場合、画像の中央部分では、歪み量は小さいが、周辺部分では歪み量が大きくなっている。【００１６】
このため、図３の内視鏡画像Ｉａは、図４Ｂに示すような歪曲収差を持った状態の画像になる。  
従って、内視鏡画像中の多関節処置具６ａ、６ｂも、観察視野の周辺側の画像部分に相当する表示領域の周辺側付近では、その歪み量が大きくなっている。  
このため、画像生成装置１２により、内視鏡画像Ｉａの表示領域の外側の多関節処置具６ａ、６ｂのＣＧ画像を（対物レンズ２２による歪曲収差を考慮しないで）精度良く生成して、このＣＧ画像をそのまま内視鏡画像Ｉａと合成しても、例えば図５に示すように多関節処置具６ａ、６ｂが連続するようにつながらないようになる。  
なお、図５の画像は、図２の３次元ＣＧ画像生成回路４７により生成したＣＧ画像を、収差画像生成回路４８を通さないで画像合成回路２６により内視鏡画像Ｉａと合成した場合に相当することになる。【００１７】
図５に示したように不連続になることを解消するため、本実施例においては、以下に説明するようにＣＧ画像に歪曲収差を施すことにより内視鏡画像Ｉａ中の処置具と滑らかにつながる合成画像を生成可能にする。【００１８】
以下に説明する構成にすることにより、内視鏡４の種類が異なる場合にも、図６に示すような合成画像Ｉｃを生成できるようにしている。  
各内視鏡４における（この内視鏡４と分離されない部分となる）例えばコネクタ１７には、その内視鏡４の固有の識別情報となるＩＤ情報を発生するＩＤ情報発生部（図２中では単にＩＤと略記）２８が搭載されている。【００１９】
そして、そのＩＤ情報は、ビデオプロセッサ１１内に設けられたＣＰＵ２９に入力される。このＣＰＵ２９は、そのＩＤ情報を発生する内視鏡４に関連する各種情報を格納したＲＯＭ３０と接続されている。そして、ＣＰＵ２９は、例えばＩＤ情報をアドレス情報として、対応する内視鏡４に関連する各種情報を読み取る。【００２０】
そして、ＣＰＵ２９は、読み取った各種情報を通信インタフェース（Ｉ／Ｆと略記）３１を介して、画像生成装置１２内の通信インタフェース（Ｉ／Ｆと略記）３２を経由して情報収集部３３に伝送する。  
ＲＯＭ３０に格納されている内視鏡４に関連する各種情報としては、その内視鏡４に搭載されている撮像装置９の特性に関する情報、より具体的には撮像装置９を構成する対物レンズ２２の光学特性としての焦点距離、歪曲収差の特性、ＣＣＤ２３の画素数、画素ピッチ、撮像面のサイス等の特性に関する情報と、内視鏡４の仕様、形状特性、例えば挿入部１４の長手方向に形成されたチャンネル５ａ、５ｂの（先端部１８の）先端開口の各位置の情報、これらの各位置と撮像装置９を構成する対物レンズ２２との３次元的な配置関係の情報等である。【００２１】
例えば後述する多関節処置具６ａ、６ｂの３次元ＣＧ画像を生成する３次元ＣＧ画像生成回路４７は、チャンネル５ａ、５ｂの先端開口の各位置を基準位置の情報に利用して多関節処置具６ａ、６ｂの３次元ＣＧを生成する。  
つまり、多関節処置具６ａ、６ｂは、チャンネル５ａ、５ｂの先端開口から突出される突出量が変化したり、各関節部分で回転量（回転角）が変化するが、それらは常にチャンネル５ａ、５ｂの先端開口の位置を通った状態で変化する。  
このため、チャンネル５ａ、５ｂの先端開口を基準位置として、初期状態において、この基準位置から突出される多関節処置具６ａ、６ｂを例えば真っ直ぐにする等して多関節処置具６ａ、６ｂの姿勢を、多関節処置具６ａ、６ｂに設けられたセンサ４２ａ、４２ｂ（図１０参照）の検出値で検出できるように初期設定を行う（換言するとセンサ４２ａ、４２ｂの検出値を較正、つまりキャリブレーションされた状態にする）。【００２２】
その後は、多関節処置具６ａ、６ｂに設けられたセンサ４２ａ、４２ｂの検出情報で、多関節処置具６ａ、６ｂにおける関節３８ａ，３８ｂ（図１０参照）の角度（関節角度）の変化により、その姿勢が変化した場合にも検出可能になる。  
つまり、各関節部分に設けられた各センサ４２ａは、多関節処置具６ａが各関節３８ａでの回動に伴って変化する関節角度を検出する。そして、複数のセンサ４２ａは、複数の関節３８ａの回動状態に対応した多関節処置具６ａの姿勢の情報としての姿勢情報の検出手段を形成している。なお、センサ４２ｂ側も同様に多関節処置具６ｂの姿勢情報の検出手段を形成している。  
また、観察視野内の多関節処置具６ａ、６ｂの先端側に対応して、その観察視野外のＣＧ画像を生成ためには、チャンネル５ａ、５ｂの先端開口の位置と、観察手段としての撮像装置９或いは対物レンズ２２の中心位置とその観察視野方向との相対的な配置関係の情報も必要になる。【００２３】
本実施例は、各内視鏡４に固有のＩＤ情報に基づいてその内視鏡４に関連する各種情報を（情報収集部３３が）収集する構成にしている。この構成により、処置に応じて異なる内視鏡４が使用される場合にも、実際に使用される内視鏡４に応じて必要となる各種情報を収集可能にしている。また、ユーザがマニュアルで情報を入力する手間を軽減できるようにしている。  
また、ＩＤ情報から上記のような配置関係の情報が、取得できない場合（例えば、ＩＤ情報に関連付けられた内視鏡情報が、チャンネル５ａ，５ｂの先端開口の位置と撮像装置９の位置及び視野方向との３次元的な詳しい配置関係の情報を含まない場合）や、必要とされる精度で得られないような場合には、後述するようにユーザが入力指示装置３４から情報収集部３３に入力することもできるようにしている。  
また、本実施例では多関節処置具６ａ、６ｂの場合で説明しているが、この多関節処置具６ａ、６ｂが変更された場合にも、変更された処置具に対して同様に適用できる構成にしている。【００２４】
なお、図２では、情報収集部３３は、ＩＤ情報をビデオプロセッサ１１を介して収集する構成を示しているが、情報収集部３３が直接ＩＤ情報から内視鏡４に関連する各種情報を収集する構成にしても良い。  
また、情報収集部３３は、入力指示装置３４と接続されており、術者等のユーザは、この入力指示装置３４からＣＧ画像の生成等に必要な情報を入力することができる。例えば、挿入部１４の先端面のチャンネルの先端開口と、対物レンズ２２の中心位置及びその視野方向との相対的な位置情報を入力することができる。  
また、チャンネルの先端開口から多関節処置具６ａ、６ｂが突出される方向情報も入力指示装置３４から情報収集部３３に入力される。この方向情報は、内視鏡４のＩＤ情報により、情報収集部３３が自動的に収集するようにしても良い。また、この情報は、以下に説明する姿勢情報と異なり、通常は時間的に変化しない情報である。【００２５】
換言すると、情報収集部３３は、ＣＧ画像を歪曲収差させたＣＧ収差画像を生成するために多関節処置具６ａ、６ｂと、内視鏡画像Ｉａを生成するための内視鏡４の先端部１８の観察手段（撮像装置９）との相対的な配置関係の位置情報、方向情報や姿勢情報を収集する。  
また、例えば初期設定の状態における多関節処置具６ａ、６ｂの姿勢を確定するための位置情報、方向情報や姿勢情報を入力することができるようにしている。  
また、ＩＤ情報発生部２８が設けられていない、或いは必要とされる各種情報を十分に確定できないような内視鏡の場合には、入力指示装置３４から必要とされる各種情報を入力することができるようにしている。  
チャンネル５ａ，５ｂ内に挿通される処置具としての多関節処置具６ａ、６ｂは、細長の可撓部３６ａ、３６ｂを有する。可撓部３６ｉ（ｉ＝ａ、ｂ）の先端部には、各種の処置を行う処置部３７ｉが形成されている。【００２６】
また、処置部３７ｉの後端付近、つまり可撓部３６ｉにおける先端側には、複数の関節３８ｉによりマニピュレータ部３９ｉが形成されている。また、術者は、可撓部３６ｉの後端に設けられた操作機構４０ｉ（図１では簡単化して１つの操作機構４０で示している）を操作することにより、マニピュレータ部３９ｉを駆動して、多関節処置具６ａ、６ｂの先端側の姿勢を変えて各種の処置を行うことができるようになっている。  
なお、操作機構４０ｉ内には、マニピュレータ部３９ｉを形成する各関節３８ｉ内のモータを駆動する制御部４１ｉが設けてある。  
また、モータにより回転駆動される各関節３８ｉの回転量は、回転軸に取り付けられたロータリエンコーダ等のセンサ４２ｉにより検出される。各センサ４２ｉの検出信号は、ケーブル４３ｉ（図１では１本のケーブル４３で示す）を介して情報収集部３３に入力される。なお、モータを有しないで、手動で関節３８ａ，３８ｂを駆動できる構造の処置具の場合にも同様に適用できる。【００２７】
また、図２に示すようにチャンネル５ａ、５ｂにおけるその後端の処置具挿入口には、処置具ホルダ４４が取り付けられている。この処置具ホルダ４４は、可撓部３６ａ、３６ｂの外周面にスライド自在に接触し、その軸方向の移動を検出する移動量検出センサと、軸の回りの回転量を検出する回転量検出センサとが設けてある。  
移動量検出センサ及び回転量検出センサからなるセンサ部４５による検出信号も情報収集部３３に入力される。  
例えば初期設定等のある状態において、チャンネル５ａ、５ｂの先端開口から突出された多関節処置具６ａ、６ｂの先端側の突出量に対応した手元側での長手方向（軸方向）の位置と、回転角を基準値の移動量及び回転量に設定することにより、その後における手元側で検出される移動量と回転量とからチャンネル５ａ、５ｂの先端開口に位置する多関節処置具６ａ、６ｂの先端側の位置及び回転位置を検出可能にしている。【００２８】
そして、このチャンネル５ａ、５ｂの先端開口から突出される多関節処置具６ａ、６ｂの先端側の位置及び回転位置を検出可能にしている。  
このため、この移動量検出センサは、多関節処置具６ａ、６ｂの（位置の情報、つまり位置情報を算出する。なお、チャンネル５ａ、５ｂは一定の長さであるので、手元側での位置が検出されると、先端側の位置も検出できる。  
補足説明すると、例えば多関節処置具６ａ全体がその長手方向に回転された場合、その多関節処置具６ａのみでの姿勢は変化しないが、撮像装置９から見たこの多関節処置具６ａの先端側は変化する。しかし、多関節処置具６ａに設けられたセンサ４２ｉのみによる検出情報は、変化しないため、その変化を検出できない。そして、その変化を回転量検出センサにより検出する。【００２９】
本実施例では、撮像装置９による観察視野内の多関節処置具６ａ、６ｂとの関係を保つようにその観察視野外のＣＧ収差画像を生成するために回転量検出センサによるセンサ出力も利用する。なお、移動量検出センサに関しても多関節処置具６ａ、６ｂが全体的に移動された場合、センサ４２ｉでは検出できないその移動量を検出する。  
先端側に３次元位置を検出可能とする磁界発生用のコイルを利用した位置検出センサを設けて、移動量検出センサを必要としない構成にしても良い。また、複数の磁界発生用のコイルなどを設けて、回転量検出センサを必要としない構成にしても良い。  
また、例えば各関節に少なくとも１つの磁界発生用のコイルを設けて多関節処置具６ａ、６ｂの姿勢情報を検出する構成にしても良い。つまり、多関節処置具６ａ、６ｂの関節の状態を含むその姿勢を、複数の位置検出手段により検出することも可能になる。【００３０】
また、複数の位置検出手段により、多関節処置具６ａ、６ｂの方向を検出することも可能になる。また、ここでは複数の関節を有する多関節処置具６ａ、６ｂの場合で説明したが、１つの関節を有する処置具の場合にも適用できる。  
情報収集部３３で収集された姿勢情報、位置情報、方向情報等の情報は、多関節処置具６ａ、６ｂの３次元ＣＧを生成する３次元ＣＧ画像生成回路４７と、その収差画像としてのＣＧ収差画像Ｉｂを生成する収差画像生成回路４８とに入力される。  
なお、図２では３次元ＣＧ画像生成回路４７と、収差画像生成回路４８とを分けた構成で示しているが、両回路を一体化した観察視野外の歪曲収差生成手段としての収差画像生成部４９とした構成にしても良い。  
また、この収差画像生成部４９が画像合成回路２６の機能を含む構成にしても良い。３次元ＣＧ画像生成回路４７は、観察視野の範囲に関する点を除外すれば基本的には、多関節処置具６ａ、６ｂに関する情報のみで多関節処置具６ａ、６ｂの３次元ＣＧ画像を生成することができる。【００３１】
本実施例では、内視鏡４の観察視野の外側の多関節処置具６ａ、６ｂの３次元のＣＧ画像を生成するため、３次元ＣＧ画像生成回路４７は、情報収集部３３により収集された内視鏡４側の情報も用いることにより、３次元のＣＧ画像を生成する。  
同様に収差画像生成回路４８も３次元ＣＧ画像生成回路４７により生成された多関節処置具６ａ、６ｂの３次元のＣＧ画像に対して、対物レンズ２２の歪曲収差の特性と観察視野の境界で滑らかにつながる歪曲収差を施した収差画像としての３次元のＣＧ収差画像を生成する。  
収差画像生成回路４８は、この３次元のＣＧ収差画像を、対物レンズ２２の観察視野方向から見た場合の２次元のＣＧ収差画像Ｉｂに変換して画像合成回路２６に出力する。そして、画像合成回路２６により内視鏡画像Ｉａと合成して、図６に示すような合成画像Ｉｃを生成できるようにしている。【００３２】
なお、収差画像生成回路４８は、多関節処置具６ａ、６ｂの３次元のＣＧ画像に対して、対物レンズ２２の観察視野方向から見た場合の２次元のＣＧ収差画像Ｉｂを生成するようにしても良い。この場合にはこのＣＧ収差画像Ｉｂを画像合成回路２６に出力する。    また、画像合成回路２６は、観察視野内では内視鏡画像Ｉａを、観察視野外ではこのＣＧ収差画像Ｉｂを用いて合成画像Ｉｃを生成するように画像合成を行う。  
この場合、収差画像生成回路４８が予め観察視野内の一部を含むＣＧ収差画像を生成し、画像合成回路２６に出力する際に、観察視野内のＣＧ収差画像Ｉｂ部分を削除或いは黒レベルに設定し、削除された観察視野内のＣＧ収差画像Ｉｂ部分或いは黒レベル部分に内視鏡画像Ｉａを加算或いは埋め込むようにして合成画像Ｉｃを生成するようにしても良い。【００３３】
図７は、対物レンズ２２の歪曲収差の特性例を示す。この図７に示すように対物レンズ２２の歪曲収差は、その中心においてはその値が最も小さいが、中心からの距離が大きくなる程、その値が増大する。  
従って、観察視野の境界部分で歪曲収差の値が最も大きくなる。この対物レンズ２２の歪曲収差の特性は、予め計測され、その特性の情報は、格納手段などに保存する。  
本実施例においては、各内視鏡４に搭載されている対物レンズ２２の歪曲収差の特性の情報は、予めＲＯＭ３０に格納されており、ＣＧ収差画像Ｉｂを生成する場合にはその情報を利用する。  
この場合、観察視野の外側では、実際にはその歪曲収差の情報が存在しないので、観察視野内での歪曲収差の特性から観察視野外における仮想的な歪曲収差の特性を設定する。より具体的には、観察視野外の収差画像を生成する場合、少なくとも観察視野の境界では、対物レンズ２２の観察視野の境界での歪曲収差の値を用い、それより外側では境界での歪曲収差の値と滑らかにつながるような歪曲収差の設定値を用いる。【００３４】
例えば対物レンズ２２の観察視野の境界で、その位置の歪曲収差の接線を延長した直線（線分）をＣＧ収差画像Ｉｂを生成する歪曲収差を施す特性として用いる。この特性の設定は、例えばＣＰＵ２９により、ＲＯＭ３０に格納された対物レンズ２２の歪曲収差の特性から自動的に設定する。つまり、ＣＰＵ２９は、仮想的な歪曲収差の設定を行う歪曲収差設定手段を構成する。  
なお、このように自動的に設定する場合に限らず、ユーザが対物レンズ２２の歪曲収差の特性からキーボード、その他の入力手段等でその特性を設定しても良い。設定された仮想的な歪曲収差の情報は、情報収集部３３に伝送され、さらにこの情報収集部３３から収差画像生成回路４８に送られる。そして、収差画像生成回路４８により、その情報を用いてＣＧ収差画像Ｉｂが生成される。【００３５】
図８はこのようにして設定された観察視野外の歪曲収差の特性設定を用いて正方格子の画像に歪曲収差を適用した例を点線で示す。実線は対物レンズ２２側による観察視野内の画像を示し、観察視野外は仮想的に設定された歪曲収差を施した画像部分を示す。  
上記のように対物レンズ２２の観察視野の境界での歪曲収差部分と滑らかにつながる特性に設定されている。  
また、この収差画像生成回路４８は、生成された３次元のＣＧ収差画像を内視鏡４の撮像装置９の観察視野方向から見た２次元のＣＧ収差画像Ｉｂに変換して画像合成回路２６に出力する。【００３６】
画像合成回路２６は、ビデオプロセッサ１１から出力される内視鏡画像Ｉａと、収差画像生成回路４８から出力される多関節処置具６ａ、６ｂの２次元のＣＧ収差画像Ｉｂとを合成して、合成画像Ｉｃを生成し、合成画像（の画像信号）を表示装置１３に出力する。  そして、表示装置１３には、観察視野内画像としての内視鏡画像Ｉａと、観察視野外画像としての多関節処置具６ａ、６ｂの２次元のＣＧ収差画像Ｉｂとの合成画像Ｉｃが表示される。  
次に本実施例の動作を図９のフローチャートを参照して説明する。  
最初に図１或いは図２に示すように設定する。具体的には、術者は、使用する内視鏡４を光源装置８とビデオプロセッサ１１に接続し、内視鏡４のチャンネル５ａ、５ｂに多関節処置具６ａ、６ｂを挿通し、この多関節処置具６ａ、６ｂの操作機構４０ａ、４０ｂ（４０）を画像生成装置１２に接続する。また、術者は、各装置の電源を投入して動作状態に設定する。【００３７】
そして、術者は、ステップＳ１の初期設定を行う。例えば、チャンネル５ａ、５ｂに挿通された多関節処置具６ａ、６ｂを、最初は真っ直ぐな状態に設定する。その場合におけるＣＧ収差画像Ｉｂの生成に必要な情報を情報収集部３３に、術者が入力指示装置３４からマニュアル等で入力する。  
図１０は、初期設定の状態における内視鏡４の先端側における対物レンズ２２と、チャンネル５ａ、５ｂに挿通された多関節処置具６ａ、６ｂの先端側を示す。  
図１０に示したようにチャンネル５ａ、５ｂの各先端開口から突出された多関節処置具６ａ、６ｂの突出量ｌａ、ｌｂの情報を入力する。また、多関節処置具６ａ、６ｂの軸回りの回転角の初期値を入力する。【００３８】
また、情報収集部３３には、ユーザによるマニュアル入力等により対物レンズ２２の中心軸とチャンネル５ａ、５ｂの中心との距離ｄａ、ｄｂの値（図１０では、平面的に示してあるが、実際には距離ｄａ，ｄｂの他にその方位の情報も）も取得する。  
また、ステップＳ２に示すように情報収集部３３は、対物レンズ２２の歪曲収差の情報や、観察視野の範囲の情報等を取得する。  
また、ステップＳ３に示すようにユーザは観察視野外の仮想的な歪曲収差を設定する。その設定に関しては、図７、図８にて説明したように設定する。そして、センサ４２ａ、４２ｂ等の値をリセットし、規定値にセットする。  
最初は、センサの値が正しい値を取得できるようにキャリブレーションを行った後、ステップＳ４に示すように多関節処置具６ａ、６ｂの動きに応じてセンサ４２ａ、４２ｂは、多関節処置具６ａ、６ｂの関節角度を正確に取得するようになる。【００３９】
次のステップＳ５に示すようにセンサ４２ａ、４２ｂからの多関節処置具６ａ，６ｂの関節角度の情報等により収差画像生成部４９は、観察視野外の多関節処置具６ａ、６ｂのＣＧ収差画像Ｉｂを生成する。  
次のステップＳ６においてＣＧ収差画像Ｉｂは、観察視野内の内視鏡画像Ｉａと合成された合成画像Ｉｃとして表示装置１３に表示される。  
例えば、図１１に示すような状態に内視鏡４及び多関節処置具６ａ、６ｂが設定されていると、表示装置１３には図６に示すように画像が表示される。つまり、観察視野内の内視鏡画像Ｉａ中の多関節処置具の画像と、観察視野外の多関節処置具６ａ，６ｂのＣＧ収差画像Ｉｂとが観察視野の境界において滑らかにつながる合成画像Ｉｃとして表示される。  
このステップＳ６の処理がされると、ステップＳ４の処理に戻り、術者が処置のために多関節処置具６ａ、６ｂを動かすと、その場合の関節角度がセンサ４２ａ、４２ｂにより取得される。そしてステップＳ４〜Ｓ６の処理が繰り返される。【００４０】
なお、この他に多関節処置具６ａ，６ｂが軸方向に突出されたり、軸の周りで回転された場合には、センサ部４５による検出信号に基づき、図６に示すように内視鏡画像ＩａとＣＧ収差画像Ｉｂとが連続的につながる合成画像Ｉｃの状態を維持する。  
このように本実施例によれば、観察視野内と観察視野外との両画像中における処置具が連続する合成画像を生成できる。従って、術者は、観察視野外における処置具の状態を視認し易い（自然な）状態で把握でき、内視鏡下粘膜下層切除術（ＥＳＤ）等による治療のための処置をより円滑に行うことができる。  
また、本実施例は、内視鏡４のＩＤ情報により、そのＩＤ情報に対応した内視鏡４に用いられている撮像装置９に用いられている対物レンズ２２の歪曲収差を含む光学特性等の情報を情報収集部３３が収集して、ＣＧ収差画像Ｉｂを生成するのに利用することが可能になる。【００４１】
このため、マニュアルによる情報入力の手間を軽減して、内視鏡４が異なる場合にも、観察視野内と観察視野外との両画像中における処置具が連続する合成画像を生成することを可能にする。  
なお、内視鏡４のチャンネル５ａ，５ｂ内に挿通される処置具にも処置具用のＩＤ情報を発生するＩＤ情報発生部（図２の符号５７ａ、５７ｂ参照）を設け、例えば画像生成装置１２内にそのＩＤ情報から、対応する処置具の３次元ＣＧ画像、及びそのＣＧ収差画像Ｉｂを生成できる構成にしても良い。  
このようにすると、内視鏡４と共に、処置に使用される処置具が変更された場合にも、その処置具の場合にも、観察視野内と観察視野外との両画像中における処置具が連続する合成画像を生成できる。【００４２】
本実施例によれば、観察視野内と観察視野外との両画像中における処置具が連続する合成画像を生成できる。そして、術者は、この合成画像を参照することにより、処置し易い環境で処置具による処置を行うことができる。【００４３】
（実施例２）
次に図１２を参照して本発明の実施例２を説明する。実施例１においては、多関節処置具６ａ、６ｂは、挿入部１４の先端面の所定の位置を通ってその姿勢が変化する場合で説明した。  
これに対して、本実施例の内視鏡システムは、多関節処置具６ａ、６ｂは、挿入部１４における先端部１８の後端側に形成された例えば２つの湾曲部５１，５２の手前に処置具挿通用チューブ（以下、単にチューブ）５０ａ，５０ｂの先端開口５３ａ、５３ｂ、つまり多関節処置具６ａ、６ｂの出口が設けられている内視鏡４Ｂに適用可能とするものである。  
この場合には、多関節処置具６ａ、６ｂの姿勢の他に、チューブ５０ａ，５０ｂの先端開口５３ａ、５３ｂと、撮像装置９の相対的な位置、姿勢関係の情報が必要になる。【００４４】
この内視鏡４Ｂは、挿入部１４の先端部１８に撮像装置９が設けてあると共に、先端部１８の後端部分に第１の湾曲部５１と、この部分から所定長さ後方側部分に第２の湾曲部５２が設けられている。  
そして、この第２の湾曲部５２の後端付近にチューブ５０ａ，５０ｂの先端開口５３ａ、５３ｂが設けてある。  
湾曲部５１，５２は、挿入部１４内に挿通されたワイヤを介して手元側、例えば図２で示した操作部１５側から牽引することで湾曲駆動する。挿入部１４内を挿通されたワイヤの後端側は、例えば図１２に示すようになっている。例えば上下方向の湾曲駆動に対応する対のワイヤ５４ａ、５４ｂの後端は、例えばプーリ５５に架け渡してある。【００４５】
そして、湾曲操作により、このプーリ５５が回転されることにより、ワイヤ５４ａ、５４ｂの一方が牽引され、その牽引量は、エンコーダ５６により検出される。このエンコーダ５６の検出信号は、図２に示した情報収集部３３に入力される。  
なお、図１２の図示例では、例えば第１の湾曲部５１における上下方向の湾曲検出機構のみを示しているが、左右方向の湾曲検出機構も設けてある。また、第２の湾曲部５２に対する湾曲検出機構は、第１の湾曲部５１の場合と同様の構成である。  
このようにして、複数のエンコーダ５６の検出信号で湾曲部５１，５２の湾曲の情報を取得できる。そして、複数のエンコーダ５６の検出信号で内視鏡４Ｂの先端部１８における撮像装置９の３次元的な位置とその視野方向を算出することができる。【００４６】
この算出をより精度良く検出できるように、例えば先端部１８に位置検出センサ等を取り付けてその３次元位置を算出できるようにしても良い。また、挿入部１４の軸方向に磁気を発生する複数のソースコイルを配置し、ベッド２の周辺等には各ソースコイルの３次元位置を検出する複数のセンスコイルからなるセンスコイルユニットを配置した位置検出装置或いは挿入形状検出装置を用いるようにしても良い。  
なお、多関節処置具６ａ、６ｂは、挿入部１４の外周面に（例えばテープなどで）固定された円筒状のチューブ５０ａ、５０ｂを介してその先端開口５３ａ、５３ｂから移動自在である。  
チューブ５０ａ、５０ｂは、挿入部１４に固定されており、その先端開口５３ａ、５３ｂと撮像装置９との相対的な位置、姿勢関係の情報が取得される。【００４７】
その他は実施例１とほぼ同様の構成である。そして、本実施例においても実施例１と同様に観察視野内と観察視野外との両画像中における処置具が連続する合成画像を生成できるようにしている。  
なお、上記エンコーダ５６は、ポテンショメータ等、他の種類の位置センサや、角度センサに置き換えることができる。また、エンコーダ５６でワイヤ５４ａ、５４ｂ等のワイヤ牽引量を計測する代わりに、湾曲部５１，５２に歪みゲージを装着して、歪みゲージにより湾曲角度を計測（検出）するようにしても良い。  
本実施例も実施例１とほぼ同様に観察視野内と観察視野外との両画像中における処置具が連続する合成画像を生成でき、術者は処置をより円滑に行い易くなる。【００４８】
（実施例３）
次に図１３を参照して本発明の実施例３を説明する。実施例１、２においては、内視鏡４，４Ｂに多関節処置具６ａ、６ｂが一体化に近い状態で使用される場合で説明した。これに対して、腹腔鏡手術のような場合には、内視鏡と処置具とが別体で使用される場合が多い。本実施例は、このような場合にも適用できるようにしたものである。  
この場合にも、撮像装置９と、処置具の出口との相対的な位置、姿勢関係の情報を取得できるようにして、別体の場合にも対応できるようにしている。図１３は実施例３の内視鏡システム１Ｃの一部の構成を示す。  
患者の腹腔６０内に挿入される硬性内視鏡６１は、硬質の挿入部６１ａを有し、この挿入部６１ａの先端に（図示しない対物レンズとＣＣＤとによる）撮像装置９が設けられている。なお、この硬性内視鏡６１も、その固有のＩＤ情報を発生するＩＤ情報発生部２８を備えている。【００４９】
また、２つの処置具ガイド６２，６３は、処置具６４，６５を患者の体外から腹腔６０内の患部側に導く硬質のガイドチューブからなる。【００５０】
また、例えば硬性内視鏡６１の後端にはレシーバ６６、処置具ガイド６２、６３の後端付近における処置具６４，６５にはそれぞれレシーバ６７，６８がそれぞれ取り付けられる。【００５１】
これらレシーバ６６，６７，６８と、トランスミッタ６９とコントローラ７０は、磁気によりレシーバ６６，６７，６８の各位置及び各姿勢を計測（検出）する位置・姿勢検出システムを構成する。  
例えば所定位置に配置されたトランスミッタ６９は、磁場を発生（送信）し、レシーバ６６，６７，６８によりその磁場を検出（受信）することにより、各レシーバ６６，６７，６８は、レシーバ６６，６７，６８の各３次元位置と、その軸回りの方向をそれぞれ算出することができる。  
レシーバ６６（６７，６８も同様）は複数のセンサからなる構成により、位置の他に方向も検出可能になる。【００５２】
また、処置具６４，６５が関節を有する場合には、実施例１で説明したように各関節に設けられたセンサの検出角度がコントローラ７０に送信される。  
これらレシーバ６６，６７，６８により検出された各位置及び各姿勢等を含む情報は、コントローラ７０に送信される。このコントローラ７０は、レシーバ６６，６７，６８などから送信された情報に基づいて、レシーバ６６，６７，６８それぞれの位置及び姿勢を演算などして算出する。つまり、このコントローラ７０は、位置・姿勢検出手段を形成する。  
さらに、コントローラ７０は、算出した結果から撮像装置９と処置具６４，６５における処置具ガイド６２，６３の（ガイドチューブ）出口６２ａ，６３ａとの相対的な位置関係を算出する。  
コントローラ７０は、算出した位置関係の情報を画像生成装置１２内の情報収集部３３に送信する。そして、この情報収集部３３が収集した情報により、収差画像生成部４９は、実施例１で説明したようにＣＧ収差画像Ｉｂを生成する。【００５３】
そして、実施例１の場合と同様に観察視野内と観察視野外との両画像中における処置具が連続する合成画像を生成できるようにしている。その他は、実施例１と同様の構成である。また、本実施例と実施例１を組み合わせて両方の場合に対応できる内視鏡システムを構成することもできる。  
上述した実施例では、１つ以上の関節を備えた処置具の場合で説明したが、本発明はこの場合に限定されるものでなく、関節を有しない処置具の場合にも適用できる。  
例えば図１４に示すようなＩＴナイフ８１のような処置具、或いは図１５に示すようにフック形状をしたフックナイフ８２と呼ばれる処置具の場合にも適用できる。  
例えば、軸方向に関して回転対称なＩＴナイフ８１を実施例１の内視鏡４のチャンネル５ａ内に挿通して使用する場合には、例えば図２におけるセンサ部４５による位置の検出信号を情報収集部３３は収集する。なお、ＩＴナイフ８１が先端開口から突出される方向の情報も必要になる。但し、通常、この情報は、時間的に変化しない情報と見なすことができる。【００５４】
この場合には関節を有しない処置具であるので、関節を有する場合における関節の回転によるその姿勢の変化を検出するためのセンサの検出を必要としない。  
また、フックナイフ８２の場合には、回転対称な形状でないため、例えばＩＴナイフ８１と同様に実施例１に適用した場合には、図２におけるセンサ部４５による位置及び回転角の検出信号を情報収集部３３は収集する。また、時間的に変化しないが、方向の情報も必要になる。  
なお、上述のように関節を有しない処置具であっても、可撓性を有する場合には、検出精度を向上するために先端側の複数の位置を検出して、実質的に先端側の姿勢（例えば真っ直ぐな状態から変形した形状に相当する姿勢）を検出するような構成にするようにしても良い。  
なお、上述した実施例、例えば実施例１においては、処置具の姿勢検出するセンサに対して、処置具の進退及び方向の検出については、別のセンサ４４，４５を使用している。本発明はこれに限定されるものでなく、処置具の位置、姿勢、進退、及び方向情報の全てを例えば操作機構４０ａ、４０ｂ部分で検出する構成にしても良い。そのような構成例を図１６に示す。【００５５】
図１６は、例えば実施例１の変形例に該当する内視鏡システム１Ｄの全体構成を示す。実施例１においては、多関節処置具６ａ、６ｂの姿勢を検出するセンサを、多関節処置具６ａ、６ｂ自体の内部、具体的には関節部分に設けた構成例で説明した。  
これに対して、本内視鏡システム１Ｄにおける多関節処置具６ａ′、６ｂ′は、各関節の回転（回動）や、移動等を手元側に設けた操作機構４０ａ、４０ｂ内の駆動部９１ａ、９１ｂを構成する複数のモータ９２ａ，９２ｂにより行う構成にしている。  
この場合、モータ９２ａ、９２ｂは、関節の数に応じて複数設けられている（なお、関節が無い場合にも以下に説明するように、処置具の長手方向に移動するものと、長手軸の回りで回転するものとが設けられている構造となる）。  
そして、各モータ９２ｉ（ｉ＝ａ，ｂ）による駆動力を軸部３６ｉ内に挿通された図示しないワイヤを介して各関節を駆動する。【００５６】
また、各モータ９２ｉには、その回転量等の駆動量を検出するエンコーダ等のセンサ９３ｉが設けてあり、各センサ９３ｉにより各関節の回転角が検出される。  
また、この駆動部９１ｉ内のモータ９２ｉとしては、多関節処置具６ｉ′の各関節の回転のみでなく、例えば多関節処置具６ｉ′の後端をその長手方向に移動するモータと、長手軸の回りで回転するモータも内蔵している。そして、それらの駆動量も、それぞれ対応するセンサ９３ｉで検出する構成にしている。  
各センサ９３ｉで検出された検出信号は、例えば制御部４１ｉからケーブル４３ｉを介して情報収集部３３に出力する。そして、情報収集部３３は多関節処置具６ｉ′の各部の情報を収集する。このため、本内視鏡システム１Ｄは、実施例１における処置具ホルダ４４には、センサ部４５が設けてない。【００５７】
なお、制御部４１ｉは、術者等のユーザによる指示操作に応じて駆動部９１ｉの各モータ９２ｉを駆動する制御を行う。また、制御部９１ｉは、センサ９３ｉの検出信号も入力され、ユーザによる指示操作に対応した値だけ、対応するモータ９２ｉの駆動量を制御する。その他は、実施例１と同様の構成である。  
このように本内視鏡システム１Ｄは、多関節処置具６ａ′、６ｂ′の各部の位置、姿勢、進退、及び方向情報の全てを例えば操作機構４０ａ、４０ｂ部分で検出する構成にしている。  
本内視鏡システム１Ｄは、実施例１とほぼ同様の作用効果を有する。さらに本内視鏡システム１Ｄは、駆動部９１ｉを手元側に設ける構成とすることにより、多関節処置具６ｉ′を細径化し易くできる。つまり、関節部分にモータやセンサを設けなくても良い構造となるため、細径化し易くなる。また、チャンネル５ｉの内径が小さい内視鏡の場合にも適用できる。  
なお、本内視鏡システム１Ｄは、関節を有しない処理具の場合にも同様に適用できる。上述した実施例等を部分的に組み合わせる等して構成される実施例等も本発明に属する。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
対物レンズを用いた観察手段を備えた内視鏡等の医療機器と共に、処置具を用いた処置を行う場合に適する。【００５９】
本出願は、２００７年１２月２８日に日本国に出願された特願２００７−３４０３１５号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されるものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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