(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人体に接触して配置される人体電極と、
体腔内に挿通される挿入部の先端部に先端電極を備え、当該挿入部に当該先端部の向き及び位置を変化させる複数の能動関節を備える管状具と、
前記複数の能動関節の関節位置情報をそれぞれ取得する複数の関節位置情報検出手段と、
前記複数の関節位置情報検出手段がそれぞれ取得した関節位置情報を、前記人体電極と前記先端電極との通電に基づいて、記憶する記憶手段と、
を具備することを特徴とする医療装置。
【請求項２】
さらに、前記複数の関節位置情報検出手段がそれぞれ取得した関節位置情報に基づき、前記先端電極の位置情報を取得する電極位置検出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
さらに、前記電極位置検出手段が取得した前記先端電極の位置情報、及び前記記憶手段に記憶された関節位置情報に基づき、前記能動関節を制御する関節制御手段を備えることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の医療装置。
【請求項４】
前記関節制御手段は、前記複数の能動関節の関節位置情報を相対的に比較することにより、前記複数の能動関節の各々を制御することを特徴とする請求項３に記載の医療装置。
【請求項５】
前記管状具は、前記挿入部の先端部に処置部を備える能動処置具であって、
前記関節制御手段は、前記記憶手段に記憶された１つの座標系における関節位置情報及び前記電極位置検出手段の取得した先端電極の位置情報に基づいて前記能動関節を制御して、前記処置部を規制することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の医療装置。
【請求項６】
前記能動処置具の処置部を内視鏡の処置具チャンネルを介して体腔内に導出させて処置を行う医療装置において、
前記能動処置具の能動関節は、前記内視鏡が保持状態において、前記能動処置具の処置部の向き及び位置を変化させることを特徴とする請求項５に記載の医療装置。
【請求項７】
前記先端電極が粘膜に接触した状態において、当該粘膜にマークを施すマーキング手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の医療装置。
【請求項８】
前記マーキング手段は、前記先端電極に高周波電流を供給して、前記粘膜に内視鏡画像上で目視にて識別可能なマークを施すことを特徴とする請求項７に記載の医療装置。
【請求項９】
前記関節位置情報又は前記先端電極の位置情報を表現する座標系が移動した際に、座標系の移動前と移動後のマークの位置情報を少なくとも二箇所以上取得することで、座標系の移動情報を取得することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の医療装置。
【請求項１０】
前記管状具は、前記挿入部の先端部に撮像素子を備える内視鏡であって、
前記能動関節は、前記先端部の向き及び位置を変化させる湾曲部を構成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の医療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、挿入部に先端部の位置及び向きを変化させる複数の能動関節を有する管状具を備えた医療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡の備える処置具チャンネルを介して挿通される処置具において、術者の操作性の向上を図る目的で、処置具挿入部の先端部分等に複数の能動関節を設けた医療用マニュピュレータが提案されている。医療用マニュピュレータは、例えば、駆動アクチュエータで駆動ワイヤを牽引、弛緩させて能動関節を回動させることによって、挿入部先端部を術者の所望する方向に移動させる。
【０００３】
医療用マニュピュレータの能動関節の動作範囲は、駆動アクチュエータを駆動制御することによって制限可能である。そのため、医療用マニュピュレータを手術に使用する場合、患部周辺の任意の部位を基準位置にして医療用マニュピュレータが備える処置部の動作範囲を制限する制御を行うことにより、患部に対する安全性の向上を図れる。
【０００４】
例えば特許文献１には、患者の体内におけるカテーテル電極の位置をマッピングするためのシステム及び方法が示されている。特許文献１によれば、カテーテル先端電極と基準電極との間の電圧を検出して、体内におけるカテーテル先端の３次元位置を求められる。
【０００５】
特許文献２には、電極と組織との接触を検出するための新しいカテーテルのシステムと方法が示されている。特許文献２は、位置センサと複数の接触電極とを備える多数電極カテーテルを備え、組織との接触は基準電極と戻り電極との間の信号に対して先端電極と戻り電極との間の信号を比較することにより検出する。
【０００６】
特許文献３は、生体内に置かれた物体の位置を検出するための皮膚インピーダンスの検出であり、生体内に挿入するように構成された少なくとも１つのプローブ電極を備えたプローブ等の位置を検出する装置が示されている。特許文献３によれば、電流をプローブの複数の電極と体表面に配置した複数の電極との間に流して、プローブの３次元位置座標をインピーダンス測定値に基づいて求められる。
【特許文献１】特開平９−１６８５１９号公報
【特許文献２】特開２００２−６５６２６号公報
【特許文献３】特開２００７−６１６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１のシステム及び方法、特許文献２の新しいカテーテルのシステムと方法、特許文献３の皮膚インピーダンスの検出では、体の中に挿入した装置の位置を把握するために人体電極を用いてそのインピーダンスの変化によって位置情報を取得している。そして、詳細な位置を検出するためには電極の数が増え、構成及び設定が煩雑になる。
【０００８】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、体腔内の処置、観察を行うための詳細な位置情報の取得が容易で、且つ取得した位置情報に基づいて動作範囲の制御が可能な医療装置を提供することを目的にしている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の医療装置は、人体に接触して配置される人体電極と、体腔内に挿通される挿入部の先端部に先端電極を備え、当該挿入部に当該先端部の向き及び位置を変化させる複数の能動関節を備える管状具と、前記複数の能動関節の関節位置情報をそれぞれ取得する複数の関節位置情報検出手段と、前記複数の関節位置情報検出手段がそれぞれ取得した関節位置情報を、前記人体電極と前記先端電極との通電に基づいて、記憶する記憶手段とを具備している。
【００１０】
また、医療装置は、前記複数の関節位置情報検出手段がそれぞれ取得した関節位置情報に基づき、前記先端電極の位置情報を取得する電極位置検出手段を備えている。
【００１１】
また、医療装置は、前記電極位置検出手段が取得した前記先端電極の位置情報、及び前記記憶手段に記憶された関節位置情報に基づき、前記能動関節を制御する関節制御手段を備える。
【００１２】
この構成によれば、先端電極が体腔内の組織に接触して、この先端電極と人体電極とが通電すると同時に、管状具が備える複数の関節位置情報検出手段の関節位置情報が記憶手段に記憶される。また、電極位置検出手段は、先端電極が体腔内の組織に接触して記憶手段に記憶される関節位置情報に基づいて、先端電極が接触した点の位置情報を取得する。さらに、関節制御手段は、先端電極が接触した点の位置情報と関節位置情報とに基づいて、能動関節の動作範囲を制御する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、体腔内の処置、観察を行うための詳細な位置情報の取得が容易で、且つ取得した位置情報に基づいて動作範囲の制御が可能な医療装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
図１乃至図７は本発明の第１実施形態に係り、図１は医療装置の構成を説明する図、図２は医療用マニュピレータの処置具挿入部の先端側部の構成を説明する図、図３は医療用マニュピレータの処置具挿入部に備えられている先端電極を目的部位Ａに移動させる例を説明する図、図４は先端電極を目的部位に接触させて、その接触点の位置情報を取得するステップを説明するフローチャート、図５は医療用マニュピレータの先端電極を目的部位Ａから目的部位Ｂに移動させる例を説明する図、図６は医療用マニュピレータの先端電極を粘膜部の二箇所に接触させて、患部の高さ、或いは深さを測定する例を説明する図、図７は医療用マニュピレータの処置具挿入部の先端側部の他の構成及びその作用を説明する図である。
【００１６】
図１に示すように本実施形態の医療装置１は、内視鏡２と、管状具である医療用マニュピュレータ(以下、処置具と略記する)３と、内視鏡２の外部装置である図示しない光源装置及びカメラコントロールユニットと、制御装置である処置具コントローラ４と、処置具操作装置５と、人体電極である対極板６とを備えて構成されている。
【００１７】
内視鏡２は、体腔内に挿入される挿入部２１と、挿入部２１の基端側に設けられた操作部２２と、操作部２２から延出するユニバーサルコード２３とを備えて構成されている。ユニバーサルコード２３の基端部には図示しない内視鏡コネクタが設けられている。
【００１８】
内視鏡コネクタは、照明光を供給する光源装置に接続される。内視鏡コネクタは、画像ケーブルを介してカメラコントロールユニットに接続される。カメラコントロールユニットには、内視鏡２の先端部に備えられている図示しない撮像素子で光電変換されて伝送された画像信号を映像信号に生成する画像処理回路等が備えられている。画像処理回路で生成された映像信号は、図示しない表示装置に出力され、その表示装置の画面上に内視鏡画像が表示されるようになっている。
【００１９】
挿入部２１は、先端側から順に、硬質な先端部２４、例えば上下左右方向に湾曲自在な湾曲部２５、及び可撓性を有する長尺な可撓管部２６を連設して構成されている。
【００２０】
操作部２２は把持部を兼ね、その操作部２２には、湾曲部２５を上下方向に湾曲させる上下用湾曲ノブ２７ＵＤ、湾曲部２５を左右方向に湾曲させる左右用湾曲ノブ２７ＬＲ、送気送水ボタン２８ａ、吸引ボタン２８ｂ、及び先端部２４に設けられた図示しない撮像ユニット等の駆動制御等を指示する複数のリモートボタン２９等が設けられている。
【００２１】
操作部２２には図示しない処置具チャンネルの基端部を構成する処置具挿通口２２ａが設けられている。処置具３の後述する処置具挿入部３１は、処置具挿通口２２ａ、処置具チャンネル（不図示）、図２に示す先端部２４の先端開口２４ａを通過して内視鏡外部に導出されるようになっている。
【００２２】
処置具３は、処置具挿入部３１と湾曲駆動部３２とを備えている。湾曲駆動部３２には駆動アクチュエータ３９ａ、３９ｂが内蔵されている。処置具挿入部３１の先端には例えばステンレス鋼等、金属製で棒状の先端電極７（図２参照）が備えられている。
【００２３】
処置具挿入部３１の先端側部には図１、図２に示す複数の能動関節を備える先端湾曲部３３が設けられている。具体的に、先端湾曲部３３は、挿入方向に対して進退可能な並進関節Ｄ１と、挿入方向軸周りに対して回転する第１回転関節（以下、第１関節と略記する）Ｊ１と、挿入方向軸に垂直な軸周りに対して回転する第２回転関節（以下、第２関節と略記する）Ｊ２と、第２関節Ｊ２と同様に回転する第３回転関節J３とを備えている。すなわち、処置具３は、４自由度能動処置具である。
【００２４】
処置具挿通口２２ａ近傍に配置される挿入部基端部３４には関節位置情報検出手段である第１ロータリーポテンショメータ３５及びリニアポテンショメータ３６が設けられている。第１ロータリーポテンショメータ３５は、関節位置情報の１つである第１関節Ｊ１の回転角度θ1を計測する。リニアポテンショメータ３６は、関節位置情報の１つである並進関節Ｄ１の並進距離Ｌ１を計測する。本実施形態において、距離Ｌ１は先端開口２４ａの中心から第２関節Ｊ２の中心までの距離、即ち第２関節Ｊ２の先端面２４ｂからの突出量である。
【００２５】
一方、先端湾曲部３３の関節Ｊ２、Ｊ３にはそれぞれ関節位置情報検出手段としてロータリーポテンショメータ３７、３８が取り付けられている。第２ロータリーポテンショメータ３７は、関節位置情報の１つである第２関節Ｊ２の回転角度θ２を計測する。第３ロータリーポテンショメータ３８は、関節位置情報の１つである第３関節Ｊ３の回転角度θ３を計測する。
【００２６】
関節Ｊ２、Ｊ３は、例えば図示しない一対の操作ワイヤが牽引弛緩されることによって、回動する構成になっている。関節Ｊ２、Ｊ３を回動させる操作ワイヤは、駆動アクチュエータ３９ａ、３９ｂによって牽引弛緩される構成になっている。
【００２７】
なお、上述においては、ロータリーポテンショメータ３７、３８を設けて、関節Ｊ２、Ｊ３の回転角度θ２、θ３を計測するとしている。しかし、関節Ｊ２、Ｊ３にロータリーポテンショメータ３７、３８を設ける代わりに、駆動アクチュエータ３９ａ、３９ｂにエンコーダ、ポテンショメータ等を設けて回転角度θ２、θ３を計測する、或いは操作ワイヤの移動量を検出するセンサを設けて回転角度θ２、θ３を計測するようにしてもよい。
【００２８】
本実施形態においては、図２に示すように内視鏡２の先端面２４ｂの例えば図中上側所定位置にＯ座標系を設定している。Ｏ座標系の原点Ｏは、先端面２４ｂを含む平面上にあって、例えば先端開口２４ａの開口面中心から距離Ｌ２離れた位置に設定してある。本実施形態において、開口面中心は、例えばＯ座標系のＺ軸上である。
【００２９】
また、第２関節Ｊ２の中心と第３関節Ｊ３の中心との距離をＬ３に設定し、第３関節Ｊ３の中心から先端電極７の先端までの距離をＬ４に設定している。距離Ｌ３、Ｌ４及び前記距離Ｌ２は、変化のないパラメータ、即ち、既定値である。
【００３０】
先端開口２４ａから突出している処置具挿入部３１の先端に設けられている先端電極７の位置と姿勢は、前記Ｏ座標系で表される。具体的に、Ｏ座標系における先端電極７の位置と姿勢は、各関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｄ１の変位と角度、即ち、角度θ１、θ２、θ３、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４を与えて処置具コントローラ４の後述する電極位置検出手段である演算処理部で順運動学を解くことによって算出される。
【００３１】
この逆に、処置具操作装置５の後述する入力部５ａによって、先端電極７の目標位置と目標姿勢とを指定すると、演算処理部では逆運動学を解き、関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｄ１の目標値を算出する。算出後、制御信号生成部は、前記算出結果に基づいて、関節Ｊ２、Ｊ３を駆動させる制御信号を生成し、その制御信号で駆動アクチュエータ３９ａ、３９ｂを駆動制御して、関節Ｊ２、Ｊ３をそれぞれ所定角度だけ回転させる。すると、先端電極７の姿勢が、目標の位置と姿勢とに変化する。
【００３２】
なお、本実施形態において処置具３の処置具挿入部３１は、挿入方向軸周りに対して十分な回転伝達性を有している。また、Ｏ座標系は、内視鏡２の挿入部２１が進退する、或いは挿入部２１が捩られると移動してＯ座標系と異なる新たなＯｎ座標系になる。即ち、Ｏ座標系で取得した位置情報は、Ｏｎ座標系の位置座標として利用できなくなる。
【００３３】
図１に示す処置具コントローラ４には、第１接続コード９ａを介して湾曲駆動部３２が接続され、第２接続コード９ｂを介して第１ロータリーポテンショメータ３５が接続され、第３接続コード９ｃを介してリニアポテンショメータ３６が接続され、第４接続コード９ｄを介して処置具操作装置５が接続されている。符号６ａは後述する対極板コード６ａであり、処置具コントローラ４に接続されている。符号９ｅは第５接続コードである。第５接続コード９ｅには、関節Ｊ２、Ｊ３に設けられたロータリーポテンショメータ３７、３８からそれぞれ延出する信号線及び先端電極７から延出する電力線が挿通している。第５接続コード９ｅの端部は処置具コントローラ４に接続される。このことによって、ロータリーポテンショメータ３７、３８から延出する信号線及び先端電極７から延出する電力線が処置具コントローラ４に接続される。なお、処置具コントローラ４とカメラコントロールユニットとは図示しない信号線によって接続されている。
【００３４】
処置具コントローラ４は、例えば制御部４ａと電源部４ｂとを備えている。制御部４ａには記憶手段である記憶部、演算処理部、関節制御手段である制御信号生成部等が備えられている。  
記憶部には、各関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｄ１の関節位置情報、演算処理部で算出される先端電極７の位置情報等が記憶される。
【００３５】
演算処理部は、例えば記憶部に記憶される各関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｄ１の関節位置情報である変位と角度に基づいてＯ座標系における先端電極７の位置と姿勢を求める順運動学を解く演算、或いは処置具操作装置５の入力部５ａによって指定された地点に先端電極７を移動させるために必要な関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｄ１の変位と角度とを求める逆運動学を解く演算等の各種演算を行う。
【００３６】
制御信号生成部は、逆運動学を解いて得られた算出結果に基づいて、関節Ｊ２、Ｊ３を回転させる駆動アクチュエータ３９ａ、３９ｂの制御信号を生成して、駆動アクチュエータ３９ａ、３９ｂに出力する。このことによって、関節Ｊ２、Ｊ３の回転角度θ２、θ３が変化して先端電極７が入力部５ａによって指定された位置に移動する。
【００３７】
処置具操作装置５は、入力部５ａを備えている。入力部５ａは、処置具３の処置具挿入部３１の先端に設けられている先端電極７の目標先端位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、目標姿勢（Roll、Pitch、Yaw）とを指定する。入力部５ａによって、目標先端位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び目標姿勢（Roll、Pitch、Yaw）が設定されると、上述したように処置具コントローラ４の制御部４ａでは、入力部５ａの設定値を逆運動学によって解いて、関節Ｊ２、Ｊ３の目標角度を算出し、関節Ｊ２、Ｊ３を回転させるための制御信号を制御信号生成部で生成して、駆動アクチュエータ３９ａ、３９ｂに出力する。
【００３８】
符号５ｂは、接触点取得指示スイッチ（以下、通電スイッチと略記する）であり、入力部５ａの先端に設けられている。通電スイッチ５ｂをＯＮ操作することにより、処置具コントローラ４の電源部（符号４ｂ参照）から電力線を介して先端電極７に所定の電圧が印加される。
【００３９】
対極板６は人体電極である。対極板６は、処置具３を使用する際等に、患者１０の例えば背中側に広い面積で接触するように貼り付けられる。対極板６からは対極板コード６ａが延出しており、その端部は処置具コントローラ４に接続されている。
【００４０】
前記通電スイッチ５ｂをＯＮ操作して先端電極７に電圧を印加している状態において、先端電極７が体内の組織に接触すると、先端電極７と粘膜部との間に電位差が生じる。即ち、先端電極７から粘膜部を介して対極板６に電流が流れ、その電流は対極板コード６ａを介して処置具コントローラ４に帰還する。
【００４１】
本実施形態において、処置具コントローラ４の制御部４ａは、電流の帰還を検知すると、先端電極７が粘膜部に接触している状態であると判定する。また、制御部４ａは、電流の帰還を検知すると同時に、各関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｄ１の関節位置情報を前記記憶部に記憶させる制御、及び後述する先端電極の位置情報を取得する処理を行う。
【００４２】
ここで、図１に示すように対極板６を背中側に貼り付けた患者１０の体腔内に処置具３の処置具挿入部３１を挿入して、粘膜部に接触した先端電極７の位置情報を記憶部に記憶させる手順を説明する。
【００４３】
まず、術者は、図１に示すように体腔内に内視鏡２の挿入部２１を体腔内に挿通させた状態において、例えば湾曲ノブ２７ＵＤ、２７ＬＲを操作して湾曲部２５を湾曲させる操作、或いは挿入部２１を捩る操作等をして内視鏡画像中に目的部位を所望するように表示させて、観察状態を決定する。
【００４４】
次に、術者は、処置具３を処置具チャンネルを介して体腔内に導入する。そして、術者は、処置具３の手元側を操作して処置具挿入部３１の先端湾曲部３３を例えば、図３の実線に示すように先端面２４ｂから所望の状態で突出させて、先端電極７を目的部位Ａ近傍に配置する。
【００４５】
次いで、術者は、例えば目的部位Ａの位置情報を取得する操作を開始するため、通電スイッチ５ｂをＯＮ操作する。すると、制御部４ａは、図４のステップＳ１に示すように処置具３の先端電極７に電圧を印加する処理を行うとともに、座標系を設定する処理を行う。つまり、先端電極７に電圧が印加され、Ｏ座標系が設定される。
【００４６】
ここで、術者は、処置具操作装置５の入力部５ａを操作して、図３に示す実線の位置の先端電極７を破線に示す位置に移動させて、この先端電極７を粘膜部１０ａの目的部位Ａに接触させる設定を行う。その設定に伴って、制御部４ａは、まず、現在値である実線に示すＯ座標系における先端電極７の位置及び姿勢を算出する。
【００４７】
次に、制御部４ａは、現在値と破線に示す目的部位Ａとの差異を算出し、その結果から関節Ｊ２、Ｊ３の回転角度を算出し、次いで、関節Ｊ２、Ｊ３を回転駆動する駆動ユニットに供給する制御信号を生成する。そして、生成された制御信号で、駆動アクチュエータ３９ａ、３９ｂが駆動されて、先端電極７が目的部位Ａ方向に向かって移動していく。
【００４８】
また、制御部４ａは、先端電極７に電圧を印加する処理、Ｏ座標系を設定する処理を行った後、ステップＳ２乃至ステップＳ８に示す制御を行う。
【００４９】
制御部４ａは、ステップＳ２において図３の破線に示すように先端電極７が粘膜部１０ａの目的部位Ａに接触したか否かを判定する。言い換えれば、制御部４ａは、先端電極７が粘膜部１０ａに接触したことによって、処置具コントローラ４に帰還する電流の有無を判定する。なお、ステップＳ２において、制御部４ａは、処置具コントローラ４に電流が帰還するまでの間、待機状態になる。
【００５０】
制御部４ａは、ステップＳ２で先端電極７の粘膜部１０ａへの接触を確認すると、ステップＳ３に移行して粘膜部１０ａに接触した先端電極７の位置情報を取得する処理を開始する。
【００５１】
そのステップＳ３の先端電極７の位置情報を取得する処理は、記憶処理と演算処理とで行われる。  
記憶処理は、ステップＳ２に示した先端電極７の粘膜部１０ａへの接触を確認すると同時に行われる処理であり、制御部４ａは、接触を確認すると同時に、ポテンショメータ３５、３６、３７、３８が計測している各関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｄ１の関節位置情報を記憶部に記憶させる。制御部４ａは、記憶処理の完了後、演算処理に移行する。
【００５２】
演算処理は、記憶部に記憶される関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｄ１の関節位置情報に基づいて、演算処理部で順運動学を解いて粘膜部１０ａに接触した先端電極７の接触点の位置情報を算出する処理である。制御部４ａは、演算処理の終了後、先端電極７の位置情報を記憶部に記憶させる。
【００５３】
制御部４ａは、上述した先端電極７の位置情報を取得する処理を終了した後、ステップＳ４の選択処理に移行する。選択処理は、術者が位置情報の取得を続行するか終了するかを選択する処理である。
【００５４】
終了処理が選択されると、制御部４ａは、ステップＳ５に移行して先端電極７への電圧の印加を停止する処理を行った後、目的部位の位置情報を取得する処理を終了する。この終了処理を選択するとき、術者は、通電スイッチ５ｂをＯＦＦ操作する。
【００５５】
一方、続行処理が選択されると、制御部４ａは、先端電極７と粘膜部１０ａとの新たな接触点の位置情報を取得する処理状態になる。この続行処理を選択するとき、術者は例えば、操作部２２に設けられている例えばリモートボタン２９の１つであるボタン２９ａをＯＮ操作する。すると、ボタン２９ａから制御部４ａに続行を指示する信号が出力される。
【００５６】
術者は、ボタン２９ａをＯＮ操作して続行を選択する場合、その後、図５の実線に示すように目的部位Ａ点に接触している先端電極７を破線に示す目的部位Ｂに移動させる操作を行う。つまり、術者は、処置具操作装置５の入力部５ａを操作して、先端電極７の粘膜部１０ａへの接触を解除する一方、引き続き、入力部５ａを操作して先端電極７を粘膜部１０ａの新たな目的部位Ｂに接触させる設定を行う。
【００５７】
制御部４ａは、ステップＳ４において続行を指示する信号を検知すると、ステップＳ６に移行して、先端電極７と粘膜部１０ａとの通電状態が解除されたか否かを判定する。制御部４ａは、ステップＳ６で先端電極７と粘膜部１０ａの通電状態の解除を確認すると、ステップＳ７に移行する。
【００５８】
ステップＳ７において制御部４ａは、前記ステップＳ２と同様に先端電極７が粘膜部１０ａの目的部位に接触したか否かを判定する。そして、制御部４ａは、先端電極７が図５の破線に示すように粘膜部１０ａの新たな目的部位Ｂに接触したと判定すると、前記ステップＳ３と同様なステップＳ８に移行して先端電極７の位置情報を取得する処理を行う。なお、ステップＳ７において、制御部４ａは、ステップ２と同様に処置具コントローラ４に電流が帰還するまでの間、待機状態になる。
【００５９】
制御部４ａは、ステップＳ８で粘膜部１０ａに接触した先端電極７の例えば二点目の位置情報を取得した後、ステップＳ９に移行する。このステップＳ９において、制御部４ａは、例えばカメラコントロールに備えられている信号処理回路の画像信号から内視鏡２の挿入部２１の位置が移動しているか否かを判定する。即ち、制御部４ａは、二点目以上の位置情報を取得した際、内視鏡２の挿入部２１の位置が移動したか否かを画像信号で確認する。
【００６０】
ステップＳ９において挿入部２１が移動していないことを確認した場合、制御部４ａは、ステップＳ４の選択処理に移行する。このステップＳ４で続行が選択された場合、制御部４ａはステップＳ６に移行して次の先端電極７と粘膜部１０ａとの新たな接触点の位置情報の取得を行う。
【００６１】
一方、ステップＳ９において挿入部２１の移動が確認された場合、制御部４ａは、ステップＳ１０の再入力処理を介してステップＳ２に移行する。
【００６２】
ステップＳ１０の再入力処理は、ステップＳ３、Ｓ８の一連の処理で記憶部に記憶させた先端電極７の位置情報を消去する処理である。この再入力処理は、体内における内視鏡の相対的な位置が移動して、体内におけるＯ座標系が変化することによって、記憶部に記憶されている前記目的部位Ａ点、目的部位Ｂ点等の位置情報が、移動される前に指示した箇所と異なる位置を示す情報になってしまったため行う。
【００６３】
なお、制御部４ａはステップＳ６において、ステップＳ４で続行が指示されたにも関わらず所定時間経過後も通電状態の解除を確認できなかった場合、ステップＳ５に移行して先端電極７への電圧の印加を停止する処理を行った後、位置情報を取得する処理を終了する。
【００６４】
このように、処置具の処置具挿入部の先端に先端電極を設け、この先端電極を設けた処置具挿入部を対極板を背中側に貼り付けた患者の体腔内に挿入する。そして、先端電極に所定の電圧を印加した状態で、先端電極を体内の粘膜部に接触させる。このとき、先端電極が粘膜部に接触すると同時に通電状態になり、その通電状態は制御部で判定することができるので、制御部で通電を判定したと同時に複数の関節の関節位置情報を記憶部に記憶させ、先端電極の位置情報を取得することができる。
【００６５】
このことによって、内視鏡画像を通して目視で処置具挿入部の先端が体内部位に接触したか否かを判定して接触点の位置情報を取得する処理を開始する場合、或いは処置具挿入部の先端が体内部位に所定の力量で接触したことを確認した後に接触点の位置情報を取得する処理を開始する場合に比べて、高精度に位置情報の所得を開始する処理を行える。
【００６６】
また、関節位置情報の取得の開始を制御部で通電を判定すると同時に行っているので、関節位置情報の取得を開始する指示を不要にして、術者の作業性を大幅に向上させることができる。
【００６７】
さらに、先端電極の接触点の位置情報を、処置具の関節を制御する１つの座標系として直接取得することができるので、座標変換処理等を不要にすることができる。
【００６８】
なお、術者は、目的部位Ａの位置情報と目的部位Ｂの位置情報とを取得後、例えば、患部１０ｂの長さを得たい場合には、演算処理部に目的部位Ａ、Ｂの位置情報を提供する。すると、例えば図５のＡＢ間の長さＬが算出される。
【００６９】
また、図６に示すように粘膜部１０ａの例えば目的部位Ｃ、目的部位Ｄに先端電極７を接触させることによって、患部１０ｃの高さ寸法Ｈを測定することも可能である。さらに、粘膜部１０ａの例えばＥ点、Ｆ点に先端電極７を接触させることによって、患部１０ｄの深さ寸法Ｄも測定することが可能である。
【００７０】
上述した実施形態において先端湾曲部３３は、挿入方向に対して進退可能な並進関節Ｄ１と、挿入方向軸周りに対して回転する第１関節Ｊ１と、挿入方向軸に垂直な軸周りに対して回転する第２関節Ｊ２、第３関節J３とを備える構成としている。しかし、先端湾曲部３３の構成はこの構成に限定されるものではなく、図７に示す先端湾曲部３３Ａを構成するようにしてもよい。
【００７１】
先端湾曲部３３Ａは、第２関節Ｊ２より基端側に、挿入方向軸に垂直で、且つ関節Ｊ２、Ｊ３の軸に対して垂直な軸に対して回転する、第４関節Ｊ４を備えている。第４関節Ｊ４と第２関節Ｊ２との間隔は距離Ｌ５である。
【００７２】
この構成によれば、上述した長さ寸法Ｌ、高さ寸法Ｈ、深さ寸法Ｄに加えて、関節Ｊ４を回動させて先端電極７を粘膜部１０ａのＧ点、Ｈ点に接触させることによって、所謂幅寸法Ｗを測定することが可能でなる。
【００７３】
また、Ｇ点、Ｈ点に加えて、先端電極７を粘膜部１０ａのＩ点、Ｋ点、…に接触させることによって、例えば二点鎖線で囲まれた患部１０ｅの面積を演算処理部で求めることが可能になる。
【００７４】
上述した第４関節Ｊ４を設ける位置は、第２関節Ｊ２より基端側に限定されるものではなく、第２関節Ｊ２と第３関節J３との間であってもよい。この場合、第２関節Ｊ２と第４関節Ｊ４との距離及び第４関節Ｊ４と第３関節Ｊ３との距離をそれぞれ所定の値に設定する。
【００７５】
なお、上述した実施形態において、先端電極７が粘膜部１０ａに接触する瞬間は、必ずしも一度で安定した接触状態を得られるわけではなく、早い周期で、通電、非通電を繰り返えす、所謂、チャタリングする場合がある。このチャタリング対策としては、電気信号の電気的、ソフト的な積分処理、或いはローパスフィルタ処理、一定時間以上通電状態が続いた場合に通電したと判定し、一定時間以上非通電常態が続いた場合に非通電と判断する等の方法を用いる。
【００７６】
また、各関節Ｄ１、Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４の変位を取得する手段は、ポテンショメータに限定されるものではなく、エンコーダ、曲げセンサ、アクチュエータの駆動量を用いる等であってもよい。
【００７７】
さらに、各関節の関節位置情報の取得するタイミングは、通電を検知すると同時に取得には限定されず、通電状態から非通電状態へ移行するタイミングに各関節の関節位置情報を取得するようにしてもよい。
【００７８】
又、内視鏡の挿入部が移動することによってＯ座標系が変化することを防止するため、内視鏡の挿入部を体内に固定保持する手段として、挿入部の例えば先端部にバルーンを設ける構成にしてもよい。
【００７９】
この構成によれば、バルーンを膨らませ、膨らんだバルーンを体内壁面に所定の接触圧で密着させて、内視鏡の挿入部が体内に安定した状態で保持されて、Ｏ座標系が変化することを防止して位置情報の取得を行うことができる。
【００８０】
また、処置具は先端湾曲部の先端に先端電極を有する処置具に限定されるものではなく、電気メス、高周波焼灼装置、生検鉗子、把持鉗子等であってもよい。
【００８１】
図８乃至図１１は第２実施形態にかかり、図８は処置具として電気メスを備える医療装置の構成例を説明する図、図９はメスの移動する制限範囲を設定するために取得する複数の点を説明する図、図１０はメスの動作範囲を制限する略半球状の制限範囲を示す図、図１１はメスが制限範囲内から移動しよとしている状態を説明する図である。
【００８２】
本実施形態の医療装置１Ａの処置具は電気メス３Ａであり、先端電極７の代わりにメス８を備えている。電気メス３Ａには、高周波切開に使用する高周波電源をメスに供給する、高周波電源装置３Ｂが備えられている。高周波電源装置３Ｂと処置具コントローラ４とは電気ケーブル９ｆによって接続されている。このことによって、処置具コントローラ４の制御部４ａにおいて、高周波電源装置３Ｂの出力制御を行えるようになっている。
【００８３】
また、本実施形態において、対極板コード６ａは、高周波電源装置３Ｂに接続されている。そして、高周波電源装置３Ｂと処置具コントローラ４とはコード９ｇによって接続されている。このことによって、前記第１実施形態と同様に処置具コントローラ４の制御部４ａでメス８が粘膜部に接触したか否かを判定することができるようになっている。
【００８４】
なお、本実施形態の電気メス３Ａの処置具挿入部３１は図７に示した先端湾曲部３３Ａを備えている。このため、処置具操作装置５は入力部５ａの代わりに先端湾曲部３３Ａに対応する入力部５ｃを備えている。符号１１はフットスイッチである。フットスイッチ１１には、高周波切開に使用する高周波電源の出力開始を指示する第１ペダル１１ａと、高周波電源の出力停止を指示する第２ペダル１１ｂとが設けられている。その他の構成は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【００８５】
本実施形態では、電気メス３Ａで図９の実線に示す患部１０ｆの切除を行う。その際、術者は、患部１０ｆの切除を行うにあたって、メス８に位置情報を取得するための電圧を印加した状態にして、１つの座標系で例えばＬ点、Ｍ点、Ｎ点、…等、複数箇所の位置情報を取得して、例えば患部１０ｆの面積を取得する。
【００８６】
また、位置情報の取得後、術者は、例えばメス８の動作範囲を演算処理部で得るようにしても良い。その場合、演算処理部に複数の位置情報と体壁１０ｔの厚みｔを考慮した切除深さ等を入力する。
【００８７】
すると、制御部４ａの演算処理部は、取得したＬ点、Ｍ点、Ｎ点、Ｐ点、Ｑ点の位置情報及び切除深さｔに対応する制限範囲を算出する。この結果、例えば図９、図１０の二点鎖線で示す中心Ｏｏ、半径Ｒで構成された二点鎖線に示す球状の制限範囲９を得る。
【００８８】
術者は、制限範囲９が設定されたことを例えば画面上に表示される文字等で確認した後、フットスイッチ１１の第１ペダル１１ａを操作して高周波電源装置３Ｂからメス８に高周波電流を供給する。また、術者は、処置具操作装置５の入力部５ｃを適宜操作して、メス８を動作させて切開を開始する。
【００８９】
術者の入力部５ｃの操作が、万一、図１１に示すようにメス８が矢印Ｓに示すように制限範囲９より外側へ移動する指示であった場合、制御部４ａはメス８が制限範囲９に近接すると判断する。すると、制御部４ａはメス８の動作速度を遅くする、或いはメス８の動きを断続的に停止させる、或いは完全に停止させる等の制御を行って、術者にメス８を制限範囲外に操作する指示を行っている旨を告知する。また、制御部４ａは、告知を行うとともに、高周波電源装置３Ｂからの出力を減少させる、或いは停止させる、或いはモードを変更する等の制御を行って、切開力を低下させる。
【００９０】
このように、１つの座標系内で複数の位置情報を取得することによって、その座標系内においてメスの動作する範囲を制限する制限範囲等を設定することができる。
【００９１】
このことによって、術者が、誤って、メスを制限範囲外に移動させる指示を行ってしまった場合でも、不要な切開が行われることが確実に防止される。
【００９２】
なお、上述した実施形態においては、内視鏡２の挿入部２１が移動させることなく、位置情報を取得することが条件になっている。これは、位置情報取得中に誤って挿入部２１を移動させてしまうことによって、Ｏ座標系がＯｎ座標系に変化して、Ｏ座標系で取得した位置情報がＯｎ座標系では役に立たない情報になってしまう。そのため、Ｏ座標系で取得した位置情報を移動したＯｎ座標系でも有効に活用する方法が望まれている
図１２を参照してＯ座標系で取得した位置情報をＯｎ座標系に対応付けて有効に活用する方法を説明する。図１２は粘膜部に施されたマーク及び、マークを施した位置とは異なる位置に挿入部が移動した状態を示す図である。
【００９３】
図１２に示すように本実施形態においては、メス８を患部１０ｆに接触させて位置情報を取得する際、位置情報の取得と同時にメス８が接触した位置に内視鏡画像上で目視にて識別可能なマーク（図中の黒点）を施す。つまり、本実施形態においては、メス８を粘膜に接触させた際に、位置情報の取得とマーキングとを行う。
【００９４】
具体的に術者が、通電スイッチ５ｂをＯＮ操作してメス８に電圧を印加した状態で、処置具操作装置５の入力部５ｃを操作し、メス８を粘膜部の目的部位Ｐ１に接触させる。すると、前記ステップＳ２で示したように制御部は、メス８が粘膜部１０ａに接触したことを確認する。その後、制御部４ａは、ステップＳ３に示した粘膜に接触したメス８の位置情報を取得すると同時に、高周波電源装置３Ｂに制御信号を出力してマーキングを施すための高周波電流を所定時間供給する制御を行う。内視鏡の位置、姿勢が変化した後にもこのことによって、メス８が接触した粘膜部に第１マークＭ１が施される。
【００９５】
術者は、目的部位Ｐ１の位置情報及び第１マークＭ１を取得した後、入力部５ｃを適宜操作して、目的部位Ｐ２の位置情報及び第２マークＭ２の取得、目的部位Ｐ３の位置情報及び第３マークＭ３の取得、…を続行する。
【００９６】
Ｏ座標系における位置情報及びマークの取得を行っているとき、例えば、目的部位Ｐ３の位置情報及び第３マークＭ３の取得を終えて、メス８を目的部位Ｐ４に移動させようとした際に、内視鏡の挿入部２１を破線に示す位置から例えば実線に示す位置に移動してしまったとする。すると、破線に示す内視鏡のＯ座標系が、実線に示す内視鏡のＯ１座標系に変化する。
【００９７】
座標系が変化した場合、Ｏ座標系で取得して記憶部に記憶されている目的部位Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の位置情報は、変化したＯ１座標系における目的部位Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の位置情報ではない。
【００９８】
そのため、術者は、座標系が変化してしまった場合、前記ステップＳ１０の再入力処理を行うことなく、処置具コントローラ４の選択スイッチを操作して、記憶部に記憶されているＯ座標系における目的部位Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の位置情報を、Ｏ１座標系の位置情報に対応付ける処理を選択する。術者が、この処理を選択すると、制御部４ａは座標系をＯ１座標系に設定して、２点の取得を促す。
【００９９】
術者は、制御部４ａの指示に基づいて、例えば第３マークＭ３と第２マークＭ２との２点にメス８を接触させる。すると、記憶部にＯ１座標系における第３マークＭ３の位置情報と第２マークＭ２の位置情報とが記憶される。
【０１００】
記憶部にＯ１座標系におけるマークＭ２、Ｍ３の位置情報が記憶されると、制御部４ａは、演算処理部に破線に示すＯ座標系からＯ１座標系の移動方向と移動距離とを算出する指示を行う。
【０１０１】
演算処理部は、Ｏ１座標系におけるマークＭ２、Ｍ３の位置情報とＯ座標系における目的部位Ｐ２、Ｐ３の位置情報とから、同次変換行列を解いてＯ座標系からＯ１座標系の移動方向と移動距離とを得る。
【０１０２】
この結果、制御部４ａは、記憶部に記憶されていたＯ座標系における目的部位Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の位置情報を、Ｏ１座標系における目的部位Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３の位置情報として記憶部に記憶する。このことによって、Ｏ座標系で取得した複数の位置情報が、新たなＯｎ座標系において有効に活用される。
【０１０３】
このように、先端電極、或いはメス等を粘膜に接触させて位置情報を得る際、位置情報の取得と共にマークの取得とを行い、１つの座標系で複数の位置情報とマークとを取得しておく。このことによって、一座標系で取得した位置情報を新たな他座標系の位置情報として活用することができる。
【０１０４】
このことによって、体内での内視鏡の相対的な位置、姿勢が変化してしまった場合でも、その内視鏡の位置、姿勢が変化する以前に取得した位置情報の利用が可能になる。
【０１０５】
また、本実施形態によれば、位置情報を取得することが可能な範囲が、内視鏡を固定保持した状態における先端湾曲部の可動範囲に限定されない。このため、内視鏡の位置、姿勢を変化させて、体内の広い範囲の位置情報を取得することができる。
【０１０６】
さらに、体内に導入されている他の処置具である例えば把持鉗子によって取得された位置情報を、体内に導入されている電気メスの座標系の位置情報に変換して利用すること等も可能である。
【０１０７】
図１３乃至図１５は第３実施形態にかかり、図１３は挿入部の先端面に先端電極を設けた内視鏡を備える医療装置の構成例を説明する図、図１４は内視鏡の備える先端電極とＯｅ座標系との関係を説明する図、図１５は先端電極を粘膜部に接触させている状態を説明する図である。
【０１０８】
図１３に示す本実施形態の医療装置１Ｂは、管状具である２自由度能動内視鏡（以下、能動内視鏡と略記する）２Ａと、図示しない光源装置及びカメラコントロールユニットと、処置具コントローラ４と、処置具操作装置５と、対極板６とを備えて構成されている。処置具操作装置５には入力部５ａ、５ｃの代わりに能動湾曲部２５Ａに対応する入力部５ｄを備えている。
【０１０９】
能動内視鏡２Ａは、挿入部２１を構成する先端部２４の先端面２４ｂに先端電極２４ｅを備えている。挿入部２１には能動湾曲部２５Ａが設けられている。
【０１１０】
能動湾曲部２５Ａは、図１３、図１４に示すように第１関節Ｊ５、第２関節Ｊ６を備えている。また、能動湾曲部２５Ａの根本部である第２関節Ｊ６の基端側中央にはＯｅ座標系が設定されている。
【０１１１】
第１関節Ｊ５は、能動湾曲部２５Ａの先端側に配置されている。第１関節Ｊ５は、挿入方向軸に垂直な軸周りに対して回転して先端面２４ｂを矢印Ｌ、Ｒ方向に回動させる。第２関節Ｊ６は、第１関節Ｊ５と直交する軸廻りに対して回転して先端面２４ｂを矢印Ｕ、Ｄ方向に回動させる。第２関節Ｊ６から第１関節Ｊ５までの間隔は距離Ｌ５に設定され、第１関節Ｊ５から先端電極２４ｅの先端までの間隔は距離Ｌ６に設定されている。
【０１１２】
また、能動内視鏡２Ａの操作部２２Ａ内には関節Ｊ５、Ｊ６を動作させる図示しない操作ワイヤ１４ａ、１４ｂを牽引弛緩させるアクチュエータ１５ａ、１５ｂが設けられている。
【０１１３】
符号９ｈはアクチュエータ用接続コードであり、接続コード９ｈのコネクタ部１６ａを操作部２２Ａに備えられているコネクタ１６ｂに接続することによって、それぞれのアクチュエータ１５ａ、１５ｂと処置具コントローラ４とが電気的に接続される。符号９ｉは電極コードであり、この電極コード９ｉのコネクタ部１６ｃを操作部２２Ａに備えられているコネクタ１６ｄに接続することによって、電極コード９ｉと先端電極２４ｅから延出する電力線とが電気的に接続される。
【０１１４】
その他の構成及び位置情報を取得する手順は前記第１実施形態と同様であり、同部材には同符号を付して説明を省略する。
【０１１５】
本実施形態では、破線に示すように体腔内に挿入された能動湾曲部２５Ａを入力部５ｄの指示に従って図１５に示すように実線に示すように湾曲させて先端電極２４ｅを粘膜部１０ａに接触させる。このとき、先端電極２４ｅの粘膜部１０ａに接触した点の位置情報が、Ｏｅ座標系の情報として記憶部に記憶される。
【０１１６】
このように、内視鏡の挿入部の先端面に先端電極を設け、この先端電極を設けた内視鏡の挿入部を対極板を背中側に貼り付けた患者の体腔内に挿入する。そして、先端電極に所定の電圧を印加した状態で、体内の目的部位に接触させることによって通電状態になり、複数の関節の関節位置情報が記憶部に記憶されるとともに、先端電極の位置情報を得ることができる。
【０１１７】
また、先端電極の突出高さを適宜設定することによって、所望の密着状態を得ることができる。
【０１１８】
このことによって、内視鏡の先端面が粘膜部に接触したか否かを容易に判定することが可能になる。したがって、例えば拡大観察機構を備えた能動内視鏡で拡大観察を行う際、Ｏｅ座標系内の基準点に対して所望の観察範囲を設定して、観察範囲内の拡大観察を容易に行える。
【０１１９】
なお、この能動内視鏡２Ａと前記第１実施形態の処置具３とを組み合わせて、体内部位の位置情報を取得するようにしてもよい。２つの能動医療機器を用いることで、広範囲の観察及び処置をより安全に行うことができる。
【０１２０】
図１６を参照して硬性能動処置具の構成例を説明する。図１６は能動湾曲部を有する硬性能動処置具を説明する図である。
【０１２１】
図１６に示すように本実施形態の管状具である硬性能動処置具３Ｃは、処置具挿入部３１Ｃと湾曲駆動部３９Ｃとを備えている。処置具挿入部３１Ｃはトラカール１７を介して体腔内に挿入される。
【０１２２】
湾曲駆動部３９Ｃには後述する能動湾曲部３３Ｃを駆動するアクチュエータ３９ａ、３９ｂ、３９ｃが内蔵されている。
【０１２３】
硬性能動処置具３Ｃの処置具挿入部３１Ｃは、硬質な硬性部３１Ｈと、能動湾曲部３３Ｃとを備えている。能動湾曲部３３Ｃの先端には先端電極７が備えられている。
【０１２４】
能動湾曲部３３Ｃは、硬性部３１Ｈ側から順に、第１関節Ｊ４、第２関節Ｊ２、第３関節Ｊ３を備えている。第３関節Ｊ２は、挿入方向軸に垂直な軸周りに対して回転して先端電極７を矢印Ｕ、Ｄ方向に回動させる。第２関節Ｊ２は、第３関節Ｊ３と同様に回転して先端電極７を矢印Ｕ、Ｄ方向に回動させる。第１関節Ｊ４は、関節Ｊ１、Ｊ２と直交する軸廻りに対して回転して先端電極７を矢印Ｌ、Ｒ方向に回動させる。第１関節Ｊ４から第２関節Ｊ２までの間隔は距離Ｌ７に設定され、第２関節Ｊ２から第３関節Ｊ３までの間隔は距離Ｌ３に設定され、第３関節Ｊ３から先端電極７の先端までの間隔は距離Ｌ４に設定されている。
【０１２５】
硬性能動処置具３Ｃの硬性部３１Ｈの基端部は、挿入部基端部３４Ｃとして構成され、その挿入部基端部３４Ｃにはロータリーポテンショメータ３５に加えて、発光部ｕ、ｗが設けられている。
【０１２６】
光三次元測定装置１８は、支柱１８ａの略中央にＯｋ座標系を備えている。光三次元測定装置１８は、発光部ｕ、ｗの位置情報をＯｋ座標系で取得する。即ち、Ｏｋ座標系における発光部ｕ、ｗの位置情報の変化を読み取ることによって硬性能動処置具３Ｃの処置具挿入部３１Ｃの直動移動量及び姿勢を取得することができるようになっている。
【０１２７】
そして、硬性能動処置具３Ｃは、処置具挿入部３１Ｃが硬性部３１Ｈと能動湾曲部３３Ｃとで構成されているため、既定値である各関節間の距離Ｌ７、Ｌ３、Ｌ４及び硬性部３１Ｈの先端から例えば発光部ｗまでの距離Ｌ８を光三次元測定装置１８に提供すると共に、処置具コントローラ４と光三次元測定装置１８とを接続して、関節の回転角度θ４、θ２、θ３の変位量を光三次元測定装置１８に提供することによって、先端電極７を粘膜部１０ａに接触させることなく、先端電極７の先端位置をＯｋ座標系内で取得することができる。
【０１２８】
そして、先端電極７が粘膜部１０ａに接触したとき、処置具コントローラ４の制御部は、接触点の位置情報をＯｋ座標系で取得する。
【０１２９】
なお、先端電極７を粘膜部１０ａに接触させて、先端電極７が接触した接触点の位置情報を取得する手順は前記第１実施形態と同様である。
【０１３０】
このように、挿入部が硬性部と能動湾曲部とを備えて構成される硬性能動処置具にする。そして、硬性能動処置具の挿入部基端部に発光部を設け、その発光部の位置の変化を一座標系の位置情報として取得可能な光三次元測定装置を体外に設ける。このことによって、体外の一座標系を基準にして体内に挿入された能動処置具の位置情報と姿勢情報とを得ることができる。
【０１３１】
そのため、処置中或いは検査中に能動湾曲部の根元部分を固定する必要がなくなり、広範な体内部位の位置情報を取得することができる。
【０１３２】
また、図示しない別のトラカールから体腔内に挿入された他の硬性能動処置具が取得する体内の位置情報を、同じ座標系で取得することによって他の硬性能動処置具で取得した位置情報を有効に利用することができる。
【０１３３】
なお、体外の位置情報を取得する手法は、光、電界、磁界、ステレオカメラ等多数あるため、体内の位置情報を取得する方法に比べて、システムを構築が容易である。
【０１３４】
また、上述の実施形態の硬性能動処置具は硬性内視鏡であってもよい。この場合、能動湾曲部の先端面に先端電極を設ける。
【０１３５】
尚、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】図１乃至図７は本発明の第１実施形態に係り、図１は医療装置の構成を説明する図
【図２】医療用マニュピレータの処置具挿入部の先端側部の構成を説明する図
【図３】医療用マニュピレータの処置具挿入部に備えられている先端電極を目的部位Ａに移動させる例を説明する図
【図４】先端電極を目的部位に接触させて、その接触点の位置情報を取得するステップを説明するフローチャート
【図５】医療用マニュピレータの先端電極を目的部位Ａから目的部位Ｂに移動させる例を説明する図
【図６】医療用マニュピレータの先端電極を粘膜部の二箇所に接触させて、患部の高さ、或いは深さを測定する例を説明する図
【図７】医療用マニュピレータの処置具挿入部の先端側部の他の構成及びその作用を説明する図
【図８】図８乃至図１１は第２実施形態にかかり、図８は処置具として電気メスを備える医療装置の構成例を説明する図
【図９】メスの移動する制限範囲を設定するために取得する複数の点を説明する図
【図１０】メスの動作範囲を制限する略半球状の制限範囲を示す図
【図１１】メスが制限範囲内から移動しよとしている状態を説明する図
【図１２】粘膜部に施されたマーク及び、マークを施した位置とは異なる位置に挿入部が移動した状態を示す図
【図１３】図１３乃至図１５は第３実施形態にかかり、図１３は挿入部の先端面に先端電極を設けた内視鏡を備える医療装置の構成例を説明する図
【図１４】内視鏡の備える先端電極とＯｅ座標系との関係を説明する図
【図１５】先端電極を粘膜部に接触させている状態を説明する図
【図１６】能動湾曲部を有する硬性能動処置具を説明する図
【符号の説明】
【０１３７】
１…医療装置    ２…内視鏡    ３…処置具    ４…処置具コントローラ
４ａ…制御部    ４ｂ…電源部    ５…処置具操作装置    ５ａ…入力部
５ｂ…通電スイッチ    ６…対極板    ７…先端電極    ３１…処置具挿入部
３３…先端湾曲部    ３５…ロータリーポテンショメータ    
３６…リニアポテンショメータ    ３７、３８…ロータリーポテンショメータ
【図１】
0005011060.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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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】
0005011060.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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