CN111801042A - 应力估算系统、应力估算装置和内窥镜系统 - Google Patents

Abstract

应力估算系统(1；1a)估算将柔性部件(12，14)插入受检体(200，202)时在受检体中产生的应力。应力估算系统计算关于柔性部件和施加在柔性部件上的力的力信息，取得包括要估算应力的对象区域即受检体中的规定的应力估算区域的外周长和应力估算区域处的受检体的厚度的受检体信息，基于力信息计算应力估算区域中施加在受检体上的力的大小和方向，并基于计算出的力的大小和方向、应力估算区域的外周长和受检体的厚度，计算应力估算区域的外周处的应力的信息。

Description

应力估算系统、应力估算装置和内窥镜系统

技术领域

本发明涉及应力估算系统、应力估算装置和内窥镜系统。

背景技术

在将内窥镜的插入部、医疗用或工业用细径操纵器的臂等柔性部件插入受检体时，柔性部件可能会与受检体接触而推压受检体。已知一种为了估算这样的推压对受检体造成的影响，而计算施加在柔性部件上的外力的信息的方法。

例如，日本特表2009-522016号公报公开了一种方案，在插入部设置了应变计，利用该应变计测量插入部与受检体的表面接触时从受检体承受的力量。日本特开平6-154153号公报公开了一种检测装置，利用设置在内窥镜的插入部的前端的压敏传感器检测从体腔内的脏器承受的力量。日本特开2013-094337号公报公开了一种技术，在插入部设置了多个弯曲传感器，通过这些弯曲传感器的检测信息的组合运算，来计算包括关于施加在插入部上的外力的外力信息在内的操作辅助信息。

发明内容

为了准确地评价柔性部件与受检体的内部或表面接触时的受检体的负担，最好能够估算受检体在受到来自柔性部件的力作用时产生的应力。上述文献能够计算施加在柔性部件上的力但不能求得受检体产生的应力。因此无法准确地评价受检体的负担。

于是，本发明的目的在于提供一种能够高精度且容易地估算受检体中产生的应力的应力估算系统、应力估算装置和内窥镜系统。

本发明的一个实施方式提供一种应力估算系统，包括：柔性部件，其具有柔性，能够插入到受检体的内部对所述受检体的内表面施加力；力信息取得部，其取得关于施加在所述柔性部件上的力的力信息；受检体信息取得部，其用于取得受检体信息，其中受检体信息包括要估算应力的对象区域即所述受检体中的规定的应力估算区域的外周长，和所述应力估算区域处的所述受检体的厚度；和应力估算部，其基于所述力信息计算所述应力估算区域中施加在所述受检体上的力的大小和方向，并基于计算出的所述力的大小和方向、所述应力估算区域的外周长和所述受检体的厚度，计算所述应力估算区域的外周处的应力的信息。此外，本发明的一个实施方式提供一种这样的内窥镜系统。

本发明的一个实施方式提供一种应力估算装置，包括：力信息取得部，其取得关于施加在对受检体的内表面施加力的柔性部件上的力的力信息；受检体信息取得部，其用于取得受检体信息，其中受检体信息包括要估算应力的对象区域即所述受检体中的规定的应力估算区域的外周长，和所述应力估算区域处的所述受检体的厚度；和应力估算部，其基于所述力信息计算所述应力估算区域中施加在所述受检体上的力的大小和方向，并基于计算出的所述力的大小和方向、所述应力估算区域的外周长和所述受检体的厚度，计算所述应力估算区域的外周处的应力的信息。

采用本发明，可提供一种能够高精度且容易地估算受检体中产生的应力的应力估算系统、应力估算装置和内窥镜系统。

附图说明

图1是概略性地表示第一实施方式的力觉评价系统的主要结构之一例的图。

图2是表示内窥镜系统的结构之一例的图。

图3是表示内窥镜的插入部的操作方向之一例的图。

图4是表示安装在插入部上的位置传感器之一例的图。

图5是表示安装在插入部上的位置传感器和形状传感器之一例的图。

图6是表示磁性位置传感器的结构之一例的图。

图7是用于说明插入部的分段的概念的图。

图8是表示1个段的弯曲形状之一例的图。

图9是表示从受检体施加到插入部的推压力F，和以段SG_i中心为起点、以推压力F的施加位置为终点的矢量d_i的图。

图10是表示插入部将肠道和脏器顶起的状态之一例的图。

图11是表示插入部推压肠道时受检体中产生的力之一例的图。

图12A是表示在插入部推压肠道的接触状态下作用的力之一例的图。

图12B是表示从插入部前端的上方对插入部推压肠道的接触状态进行观察的截面之一例的图。

图12C是表示从插入部的轴向对插入部推压肠道的接触状态进行观察的截面之一例的图。

图13A是表示肠道上产生应力集中的区域之一例的截面图。

图13B是表示肠道上产生应力集中的区域中的应力分布之一例的、与图13A对应的图。

图14A是表示对肠道固定部进行拉拽的力之一例的图。

图14B是表示作用在位于肛门附近的肠道固定部的手边侧部分上的应力的分布之一例的图。

图14C是表示作用在位于肛门附近的肠道固定部的手边侧部分上的应力的分布之一例的图。

图15是用于说明插入部前端对乙状弯曲部施加的力的图。

图16是用于说明插入部前端对乙状弯曲部施加的力的图。

图17是用于说明插入部的中间部对乙状弯曲部施加的力的图。

图18A是用于说明插入部的中间部对乙状弯曲部施加的力的图。

图18B是表示肠道的截面之一例的图。

图19是表示从内窥镜上方观察到的插入部前端与肠道接触的状态之一例的图。

图20是表示从内窥镜上方观察到的插入部的中间部与肠道接触的状态之一例的图。

图21是概略性地表示第一实施方式的力觉评价系统的主要结构的其他例子的图。

图22是表示第一实施方式的力觉评价系统进行的处理之一例的图。

图23是概略性地表示第一实施方式的变形例的力觉评价系统的主要结构之一例的图。

图24是概略性地表示第一实施方式的变形例的力觉评价系统的主要结构的其他例子的图。

图25是概略性地表示第二实施方式的力觉评价系统中的作业用系统的结构之一例的图。

图26是概略性地表示第二实施方式的力觉评价系统的主要结构之一例的图。

图27是概略性地表示第二实施方式的力觉评价系统的主要结构的其他例子的图。

图28是表示第二实施方式的力觉评价系统进行的处理之一例的图。

具体实施方式

下面对本发明各实施方式的力觉评价系统进行说明。力觉评价系统可广泛地应用于具有柔性部件的插入器械例如医疗用内窥镜。力觉评价系统除了能够应用于上消化道内窥镜、大肠内窥镜、超声波内窥镜、膀胱镜、肾盂镜等医疗用内窥镜以外，也能够应用于导管、医疗用操纵器等。

在操作者将柔性部件插入受检体内进行观察、诊断、治疗、处置等作业时，柔性部件与受检体接触而对其施加力，导致在受检体例如管腔中产生力或应力。此处，应力指的是单位面积上施加的力。当柔性部件对受检体施加了力时，在受检体中按照其内部的结构等相应地产生各种力或应力。力觉评价系统用于估算受检体中产生的这样的力或应力。受检体中产生的力的合力能够与从柔性部件施加到受检体上的力取得平衡。即，该合力是施加在受检体上的力的反作用力。

＜第一实施方式＞

图1是概略性地表示第一实施方式的力觉评价系统1即应力估算系统的主要结构之一例的图。力觉评价系统1是一种应力估算系统，能够估算因插入到受检体200的内部对受检体200的内表面施加力的柔性部件12而在受检体200中产生的应力。第一实施方式的力觉评价系统1设想的是将柔性部件12插入到受检体200的管腔内进行诊断、治疗等作业的情况。

本实施方式的力觉评价系统1用于计算形状和配置信息，该信息包括相对于受检体200进行动作的柔性部件12的形状信息和柔性部件12相对于受检体200的配置信息。柔性部件12相对于受检体200的动作例如是插入到受检体200内、表面扫描、观察、修理、诊断、治疗等。力觉评价系统1基于形状和配置信息，计算关于施加在柔性部件12上的力的第一力觉信息，即力信息。力觉评价系统1基于形状和配置信息、第一力觉信息和关于受检体200的受检体信息，计算关于受检体200中产生的力或应力的第二力觉信息。此处，力觉信息指的是包括力的位置、方向和大小的至少一者的信息。第二力觉信息是关于受检体200的内部或表面形成的力、即受检体200的内部或表面产生的力或应力的信息。

尤其是，作为应力估算系统，本实施方式的力觉评价系统1取得关于施加在柔性部件12上的力的力信息并取得受检体信息，其中受检体信息包括要估算应力的对象区域即受检体200的规定的应力估算区域的外周长和应力估算区域处的受检体200的厚度，力觉评价系统1基于上述力信息，计算应力估算区域中施加在受检体200上的力的大小和方向，基于计算出的力的大小和方向、应力估算区域的外周长和受检体200的厚度，计算应力估算区域的外周处的应力的信息。

图1所示的力觉评价系统1包括内窥镜系统2和控制装置100。内窥镜系统2包括内窥镜10。内窥镜10具有插入部14作为柔性部件12。插入部14能够插入到受检体200的管腔内。

(受检体和管腔)

本实施方式中，受检体200主要设想为接受诊断或治疗的患者或患者的脏器。受检体200也可以不是患者或脏器，而是模拟用的患者模型或脏器模型。或者，受检体200也可以是哺乳类、爬行类、鸟类等动物。此外，不限于医疗领域，受检体200也可以是在内部具有管腔或空间的器械、工件等。

本实施方式的力觉评价系统1的对象即受检体200的管腔主要是消化器官、支气管、泌尿器官等。除管腔以外，也可以将在手术等中开腹后的脏器等作为对象。下面说明中，以大肠为例作为受检体200的管腔。大肠是一种形状、配置等因人而异，并且形状尤其可能因时间的经过、器械的插入等而发生变化的脏器。例如，大肠中存在可动肠道和固定肠道，直肠、降结肠和升结肠是可自由移动的可动肠道，乙状结肠、横结肠和盲肠是固定肠道。

(内窥镜系统)

参照图2对内窥镜系统2进行说明。

内窥镜系统2包括内窥镜10、图像处理装置18即图形处理器、显示装置20、光源装置22、光出射检测装置24和内窥镜控制装置26。内窥镜10如上所述，具有插入部14作为柔性部件12。内窥镜10利用内置在插入部14中的未图示的摄像元件对观察对象物进行摄像。观察对象物可以是受检体200内的患部、病变部等。内窥镜10的摄像元件将来自观察对象物的光转换成电信号，图像处理装置18对该电信号进行图像处理。显示装置20显示经图像处理装置18进行图像处理后的观察图像。光源装置22出射照明光，将照明光供给到内窥镜10的未图示的光导。光出射检测装置24出射与照明光不同的后述传感器46——此处是由光纤传感器构成的形状传感器50——的检测用的光，并检测经过传感器46之后的光。内窥镜控制装置26对内窥镜系统2整体的动作进行控制。这些装置18、20、22、24、26可以安装在放置架76上。

内窥镜10具有作为柔性部件12的细长的管状的插入部14和与插入部14的根端部连结的操作部16。插入部14从插入部14的前端到根端依次具有前端硬质部30、弯曲部32和柔性管部34。前端硬质部30的根端部与弯曲部32的前端部连结。弯曲部32的根端部与柔性管部34的根端部连结。

前端硬质部30是插入部14的前端部，并且是内窥镜10的前端部。前端硬质部30是硬质的，此处内置了摄像元件、照明光学系统、观察光学系统等。来自照明装置22的照明光经由上述光导从前端硬质部30的前端面的照明光学系统对观察对象物照射。

弯曲部32是通过将未图示的接合环(joint ring)沿着插入部14的长度方向轴的方向连结而构成的。弯曲部32按照对设置在操作部16上的弯曲操作部36输入的操作而向所希望的方向弯曲。例如，作为操作者的医师等作业者对操作部16进行操作，使弯曲部32弯曲来改变前端硬质部30的位置和方向。由此，内窥镜10将观察对象物捕获到观察视场内。

柔性管部34具有所希望的柔性，能够因外力而弯曲。柔性管部34是从操作部16的主体部38伸出的管状部件。

对于内窥镜10，能够由操作者一边对弯曲部32进行弯曲操作或使柔性管部34扭转，一边将插入部14插入到受检体即患者的消化器官、支气管、泌尿器官等管腔。

插入部14虽然包括前端硬质部30和弯曲部32，但由于前端硬质部30是非常短的部分并且弯曲部32是可弯曲的结构，所以本说明书中的柔性部件12这一用语能够用于大致指代插入部14。

图3是作为插入部14的操作方向，概略性地表示了插拔方向、弯曲方向和旋转方向的图。插入部14的操作方向包括如图3中双向箭头A1所示的插入到管腔内的插入部14的插拔方向，和如双向箭头A2所示的插入部14的扭转方向，即旋转方向。插入部14的操作方向还包括如双向箭头A3所示的由弯曲操作部36的操作所实现的弯曲部32的上下方向，和如双向箭头A4所示的由弯曲操作部36的操作所实现的弯曲部32的左右方向。

操作部16包括主体部38和握持部40，其中柔性管部34从主体部38伸出，握持部40与主体部38的根端部连结。握持部40能够被操作内窥镜10的操作者握持。握持部40上配置有弯曲操作部36。另外，通用线缆42从操作部16延伸。通用线缆42包括从插入部14内延伸的摄像用电缆、光导等。内窥镜10经由通用线缆42与图像处理装置18、光源装置22、光出射检测装置24、内窥镜控制装置26、控制装置100等各种装置连接。

(传感器)

力觉评价系统1包括传感器46。本实施方式的传感器46是位置传感器48和形状传感器50的至少一者。位置传感器48是检测插入部14的位置的传感器。形状传感器50是检测插入部14的形状的传感器。例如在图2中，作为传感器46表示了沿着插入部14的长度方向配置的形状传感器50。例如在图4中，作为传感器46表示了沿着插入部14的长度方向彼此隔开间隔地配置的多个位置传感器48。例如在图5中，表示了包括形状传感器50和多个位置传感器48的传感器46。

传感器46与控制装置100的后述的形状和配置信息运算部102一同构成形状和配置信息检测部52。

图4和图5所示的位置传感器48例如是磁传感器。这样的位置传感器48如图6所示，在插入部14设置了电磁线圈54。并且，将作为接收器的磁天线70固定地设置在室内。电磁线圈54接收作从未图示的信号生成部输出的作为磁场发生信号的电流而产生磁场。磁天线70检测产生的磁场。形状和配置信息运算部102基于检测出的磁场，计算配置了电磁线圈54的插入部14的位置。如果将磁天线70安装在受检体200上，则能够检测插入部14相对于受检体200的相对位置。也可以将磁天线70用作发射天线，在插入部14上设置接收线圈，使发送接收互换。

包括磁性位置传感器48的形状和配置信息检测部52还能够检测方向。通过在插入部14的长度方向上相同但周向上不同的位置处配置多个电磁线圈54，形状和配置信息检测部52不仅能够检测位置，还能够检测插入部14的配置和姿态。

位置传感器48不限于磁传感器，也可以是超声波方式、光学方式、使用了加速度传感器的方式等。包括位置传感器48的形状和配置信息检测部52只要能够检测插入部14相对于受检体200、或者相对于受检体200所处的室内等场所的位置或相对位置即可。作为用于检测插入部14相对于受检体200的相对位置的位置传感器，也可以使用检测插入部14的插入量和旋转量的插入部传感器。例如，通过将配置在受检体200的入口的插入部传感器与位置传感器48组合，能够检测插入部14相对于受检体200的相对位置。

例如，如图4和图5所示，在包括多个位置传感器48的形状和配置信息检测部52中，将位置传感器48沿着插入部14的长度方向彼此隔开间隔地配置的情况下，通过对检测位置之间插值，能够检测插入部14的形状。

图2和图5所示的形状传感器50例如是光纤传感器，其使用光纤构成为能够根据特定部位的曲率来检测弯曲形状。光纤传感器直径细、容易安装到插入部14中并且不容易受到其他结构的影响，因此适合用作形状传感器50。由光纤传感器构成的形状传感器50例如包括沿着插入部14的长度方向配置的光纤。在光纤上设置有沿着长度方向彼此隔开间隔地配置的多个被检测部。在光纤传感器中，从上述光出射检测装置24对光纤供给检测用的光。形状和配置信息运算部102基于所供给的光在光纤中传播时的各被检测部处的光的变化量，来计算插入部14的形状。形状和配置信息运算部102也可以包含在光出射检测装置24中。

形状传感器50不限于光纤传感器，只要能够满足功能、尺寸等，可以是任意的传感器。例如，也可以根据1个以上摄像图像来计算插入部14的形状。

像这样，包括传感器46和形状和配置信息运算部102的形状和配置信息检测部52只要具有功能方面上足够的性能、尺寸等规格，就不特别限定具体的检测方法、安装方法等。

(控制装置)

控制装置100包括上述形状和配置信息运算部102、第一力觉信息计算部104、第二力觉信息计算部108、受检体信息估算部110、接触状态估算部112、受检体影响判断部114和信息输出部116。该各部能够由CPU等包括1个或多个集成电路的处理器构成。例如，可以在未图示的存储器内准备用于使处理器实现该各部的功能的软件程序，通过处理器执行该程序，来由处理器实施各部的功能。控制装置100还包括机械特性存储部106和输出信息存储部118。各存储部106、118是非易失性的半导体存储器等存储器件。

控制装置100的上述各部例如被收纳在图2所示的1个机壳80内。控制装置100可以与其他装置18、20、22、24、26同样地安装在放置架76上。

控制装置100的上述各部也可以包含在控制装置100之外的控制装置中。例如，上述各部可以包含在图像处理装置18或内窥镜控制装置26中。或者，上述各部也可以分别包含在与图像处理装置18和内窥镜控制装置26不同的控制装置中。即，作为控制装置100的上述各部发挥作用的处理器或FPGA等硬件电路，只要能够实施各部的功能即可，可以设置在1个机壳中，也可以设置在多个机壳中。例如，上述各部可以配置在插入部14内，也可以位于通过通信而连接的远程地点。各存储部106、118也同样可以是1个或多个存储部，可以是控制装置100之外的分体的外部存储装置并通过通信而连接。

(形状和配置信息运算部)

形状和配置信息运算部102如上所述，基于传感器46的检测结果，计算插入部14的形状和配置信息——包括形状信息和相对于受检体200的配置信息。形状和配置信息运算部102在从传感器46直接得到的信息的形式并非坐标或形状的情况下，进行将得到的信息加工为所希望的形式的处理。优选的是，形状信息包括曲率，并且配置信息是基于惯性系坐标的信息。不过，只要最终能够得到关于受检体200中产生的力或应力的力觉信息即可，可以采用任意的表达方法。

形状和配置信息运算部102即使无法从传感器46得到的信息直接求得插入部14整体的形状和配置信息，也能够通过对传感器46检测到的位置的信息或形状的信息进行插入部14的位置或形状的插值等，来适当算出用于计算关于受检体200中产生的力或应力的力觉信息所必需的信息。具体而言，形状和配置信息运算部102出于在后述的第一力觉信息和第二力觉信息的计算等中使用之目的，将插入部14虚拟地分段，求取每一个段(segment)的位置、方向、弯曲量等。

形状和配置信息运算部102计算出的形状和配置信息被输出至第一力觉信息计算部104和第二力觉信息计算部108。

(机械特性存储部)

机械特性存储部106存储表示插入部14的机械特性的机械特性信息。机械特性存储部106例如存储关于将插入部14分段得到的各个段的机械特性的值。换言之，机械特性存储部106存储表示柔性部件12的长度方向上的多个位置的机械特性的机械特性信息。机械特性是表示插入部14的各个段的机械特性的指标。作为机械特性，例如可以列举各个段的杨氏模量、质量、产生一定的扭转量所需的扭转力矩的大小、产生一定的伸缩所需的压缩力/拉力的大小、弯曲刚度等。弯曲刚度是表示插入部14的各个段的弯曲难度的指标。机械特性也可以置换为其他的定量表达，只要能够进行后述的处理并得到第一力觉信息即可。

取决于力觉的检测精度，不一定必须要严格地存储各个段的机械特性。可以用1个值代表插入部14整体的某一机械特性的值，或使用比段的数量更少数量的值。机械特性的值也可以不是按每个段存储的值，而是与到插入部14的前端或根端的距离相应的值的数组、函数等。机械特性的值可以作为第一力觉信息计算部104中的常数，例如作为程序的一部分，一同存储在第一力觉信息计算部104中。

例如，若能够按照插入部14的每一个个体设定机械特性的值，则能够实现力觉的检测精度的提高。而通过使机械特性的值可变更，则能够在第一力觉信息计算部104中使用与插入部14的经时变化等对应的最新的值。

(第一力觉信息计算部)

第一力觉信息计算部104从形状和配置信息运算部102取得插入部14的形状和配置信息。第一力觉信息计算部104从机械特性存储部106取得插入部14的机械特性信息。第一力觉信息计算部104基于形状和配置信息和机械特性信息，计算关于施加在插入部14的长度方向的1个以上位置的力的力觉信息即第一力觉信息。在计算第一力觉信息时使用的信息之中，插入部14的形状和配置信息不限于从形状和配置信息运算部102取得的插入部14的形状和配置信息。第一力觉信息计算部104也可以使用能够取得施加在插入部14上的力的其他传感器或运算部，来计算第一力觉信息。

力觉信息如上所述，是包括力的施加位置、力的方向、大小之中的至少一者以上的力的信息。对于位置、方向、大小中的已知项，也可以从此处要计算的第一力觉信息中排除。另外，可以也将不需要的信息、例如设定为不向操作者等提示的信息从中排除。

第一力觉信息的计算例如是基于力学原理进行的。下面表示第一力觉信息的计算之一例。

(检测原理1)在各个段中，“根据变形状态估算的第一内力Fs”与“根据从外部施加的力估算的第二内力Ff”大致相等。

(检测原理2)在各个段中，“根据形状信息估算的第一弯曲力矩Mb”与“根据从外部施加的力估算的第二弯曲力矩Mf”大致相等。

这些是基于静态平衡得到的，以插入部14和受检体200的动作缓慢为前提。在内窥镜10等插入机械进行的插入、诊断、治疗等中，插入部14和受检体200大致缓慢地动作，所以符合该前提。因此，预计能够得到高精度的结果。

为了计算第一力觉信息，可以使用上述力的静态平衡以外的力学原理例如动态的运动方程，也可以使用力的静态平衡与其他力学原理的组合。另外，还可以使用改变了物理表达方式的式子。

下面说明基于检测原理2——其是检测原理1的具体例——的第一力觉信息的计算的概要。

图7表示了将内窥镜10的插入部14分段后的状况。图7中，假设存在从插入部14的前端侧的段1直到手边侧的段N的N个段。它们之中，从段SG_s到段SG_e的N_s个段是计算对象。

在基于静态平衡的第一力觉信息的计算中，第一力觉信息计算部104对于每个段，计算根据形状信息估算的第一弯曲力矩M_b和根据从外部施加的力估算的第二弯曲力矩M_f。由此，得到N_s个第一弯曲力矩M_b与第二弯曲力矩M_f大致相等这样的条件式，其中，N_s是进行了计算的插入部14的段的数量。

另一方面，在要计算的第一力觉信息中，存在力的数量N_f与要求取的信息内容的数量N_c的积N_f×N_c个变量。

当下式成立时，变量的值能够唯一地求得。

条件式的数量(N_s)＝变量的数量(N_f×N_c)

而当下式成立时，无法唯一地求得变量的值，而是能够求得可认为适当的变量的解的组合。通常能够利用使特定的评价式成为最小或最大的优化方法来求取解的组合。

条件式的数量(N_s)>变量的数量(N_f×N_c)

第一力觉信息计算部104根据插入部14的各个段的机械特性信息例如弯曲刚度值并根据形状信息，来求取——换言之是估算第一弯曲力矩M_b。机械特性信息从机械特性存储部106取得。形状信息从形状和配置信息运算部102取得。

为简化起见，对二维情况下的计算方法进行说明。

假设各个段在没有施加弯曲力矩的情况下是笔直的。不过，弯曲部32的部分能够通过弯曲操作而弯曲，在不存在因外力产生的弯曲力矩的情况下，其形状有时并非笔直。因此，针对该部分，以未施加外力的状态为基准，根据自该状态起发生的变化来求取第一弯曲力矩M_b。另外，为简单起见，也可以将弯曲部32从运算对象的段中排除。

图8表示第i个段即段SG_i的弯曲形状。此处，将段SG_i的形状近似为圆弧。

在此采用下述定义。下文中“i”是与段SG_i对应的后缀。

根据形状估算的弯曲力矩：Mb_i

杨氏模量：E_i

截面惯性矩：I_i

段SGi的方向矢量：e_i

此处，方向矢量e_i是段SG_i+1与段SG_i的连接部处的方向矢量，指向段SG_i-1一侧。

垂直于纸面的方向矢量：V_i

曲率：χ_i(＝1/ρ_i)

此处，ρ_i是曲率半径。

弯曲刚度：G_i(＝E_i·I_i)

此时，对于任意的段SG_i，根据材料力学有以下关系成立。

Mb_i＝E_i/ρ_i·I_i……式1

α_i＝L_i/ρ_i……式2

此处，α_i是角度[rad]。

根据式1和式2，可推导出以下关系。

Mb_i＝(α_i/L_i)·(E_i·I_i)＝χ_i·G_i……式3

此处，“E_i·L_i＝G_i”被称为弯曲刚度。

基于式3，能够求得根据弯曲形状或形状信息估算的、段SG_i处的第一弯曲力矩Mb。

G_i可能会随着曲率χ_i的大小而发生少许变化。因此，既可以将G_i视作常数，也可以在要求严格性的情况下，将其视作曲率χ_i的变量。

在二维情况下，令靠近插入部14前端的段SG_i-1一侧逆时针弯曲时，弯曲力矩Mb_i＞0且角度α_i＞0。

在第一力觉信息计算部104中，还求取或估算插入部14的各个段中产生的、因从外部施加的力而引起的第二弯曲力矩M_f。

关于具体的计算，为简单起见，从有1个力作用在插入部14上的情况起说明。在图9中，因外力而施加在段SG_i上的第二弯曲力矩Mf_i在力学上如下所述。

＜＜二维(XY坐标)的情况＞＞

此处，在作为矢量的推压力F的施加位置比段SG_i的位置靠前端侧的情况下，第二弯曲力矩Mf_i如下所述。其中，第二弯曲力矩Mf_i是标量，令逆时针的弯曲力矩的值为+。

Mf_i＝(d_i×F)的z成分……式4a

此处：

“×”：外积

d_i：以段SG_i的中心为起点、以推压力F的施加位置为终点的矢量。

也可以是：

Mf_i＝|d_i×F|(绝对值)。

在推压力F的施加位置比段SG_i的位置靠手边侧的情况下，第二弯曲力矩Mf_i如下所述。

Mf_i＝0……式4b

它是标量。

＜＜三维的情况＞＞

此处，在作为矢量的推压力F的施加位置比段SG_i的位置靠前端侧的情况下，第二弯曲力矩Mf_i如下所述。其中，第二弯曲力矩Mf_i是矢量。

Mf_i＝d_i×F……式4c

在推压力F的施加位置比段SG_i的位置靠手边侧的情况下，第二弯曲力矩Mf_i如下所述。

Mf_i＝0……式4d

它是0矢量。0矢量指的是大小为0的矢量。

在有多个力作用的情况下，对于力的施加位置比段SG_i的位置靠前端侧的推压力F_j，计算多个力的合力即可。在力是分布载荷的情况下，如后所述，可将其视为集中于特定的多个点的力。

＜＜二维(XY坐标)的情况＞＞

该情况下，第二弯曲力矩Mf_i如下所述。

Mf_i＝[∑(d_ij×F_j)]的z成分

其中，仅计算比段SG_i的位置靠前端侧的力。……式5a

此处：

F_j：外力(矢量)

“×”：外积。

也可以是：

Mf_i＝|∑(d_ij×F_j)|(绝对值)。

＜＜三维的情况＞＞

该情况下，第二弯曲力矩Mf_i如下所述。

Mf_i＝∑(d_ij×F_j)

其中，仅计算比段SG_i的位置靠前端侧的力。……式5b

在第一力觉信息计算部104中，作为第一力觉信息，基于第一弯曲力矩Mbi与第二弯曲力矩Mfi的关系Mfi≈Mbi，计算力的位置、方向和大小中的至少需要的信息。例如，能够计算推压力F或F_j的施加位置、方向和大小中的至少一者。

使用如以上所述的方法，第一力觉信息计算部104能够计算关于施加在柔性部件12即插入部14上的力的第一力觉信息。第一力觉信息被输出至第二力觉信息计算部108。

(受检体信息估算部)

受检体信息估算部110估算受检体信息。受检体信息包括受检体200的形状和配置、解剖学上的配置、拉伸强度、固定部的区域或位置等。此处，固定部指的是受检体200上的被固定在受检体200的外部的结构物上的部分。

受检体信息可以是在内窥镜插入过程中实时取得的受检体200的信息、利用CT(Computed Tomography)等其他设备事先对受检体200测得的信息、上一次对该受检体200插入内窥镜时测得的信息、上一次使用的信息等。不过，受检体信息不一定能够事先或者实时地获得。因此，针对受检体200的管腔的形状和配置、拉伸强度、固定位置等信息，可以将预先决定的值用作通用的值，或者使用按照身高、体重、腹围、年龄、性别等身体特征而预先决定的值。即，受检体信息可以是根据包括受检体200的个人数据的输入信息而估算得到的估算信息、一般的人体模型信息等。另外，在对受检体200插入内窥镜的过程中适当更新受检体信息也是有效的。在受检体200是人体和动物以外的设备、结构物等情况下，受检体信息是该设备、结构物等的结构上的配置等信息。

例如，通过根据柔性部件12即插入部14的形状和配置，估算或测量受检体200的管腔即肠道的形状和配置、固定位置的信息，能够估算在肠道上作用的力的方向、大小。

在插入部14所插入的肠道的部分，通过获取插入部14的形状和配置信息，能够得到该部分的肠道的形状和配置信息。对于比插入部14的前端靠前方的肠道的部分，也能够根据插入部14的前端附近的形状和配置信息，在一定程度上进行估算。此时，可以适当取得关于肠道的配置的信息，来实现估算精度的提高。例如，如果存在上一次的内窥镜插入历史，则能够根据基于该历史的插入路径，来估算肠道的形状和配置、固定位置。肠道的固定部的信息是通过估算、测量等而给出的。这一点对肠道的厚度也是同样的。

(第二力觉信息计算部)

第二力觉信息计算部108从第一力觉信息计算部104取得关于施加在插入部14上的力的第一力觉信息。即，第二力觉信息计算部108作为力信息取得部，取得关于施加在柔性部件12上的力的力信息。第二力觉信息计算部108作为受检体信息取得部，从受检体信息估算部110取得受检体信息。第二力觉信息计算部108从接触状态估算部112取得插入部14与受检体200的接触状态信息。第二力觉信息计算部108基于取得的这些信息，计算关于受检体200的管腔中产生的力或应力的第二力觉信息。例如，第二力觉信息计算部作为应力估算部计算受检体200中产生的应力。

在计算第二力觉信息时，尤其受检体信息是必需的。这是因为，受检体200中产生的力会随受检体200的管腔的形状和配置、固定位置等而变化。另外，在考虑对受检体200造成的损伤时，受检体200的管腔的拉伸强度等信息也是重要的。

位于受检体200的管腔内的插入部14对受检体200施加力的情况有2种。1种是插入部14隔着管腔主要推压脏器的情况。另1种是插入部14主要推压肠道，或者拉拽其顶到的部分的周围的情况。

图10表示插入部前端14a隔着肠道202主要推压脏器204的状态。脏器204例如是横膈膜。图11表示了在乙状结肠的弯曲部之一的S-top212附近，插入部前端14a推压肠道202的力F，和推压时肠道202产生的拉伸力F1、F2。

如果肠道202是松弛的状态，基本不会产生拉拽肠道202的力。即，在这样的状态下，对受检体200造成影响的力是施加在肠道202上或隔着它施加在脏器204上的力。该力可能导致患者感到疼痛。

在插入部14隔着管腔推压脏器204的情况下，假设力F推压截面积为S的范围，则产生的压力(压强)p由下式表达。

p＝F/S……式8

该压力p在与插入部14接触的部位产生在肠道202中，并且隔着肠道202产生在脏器204中，可能导致对受检体200造成损伤、疼痛等。

例如，在图10中，设内窥镜10的柔性部件12即插入部14的半径为r，在接触部位处，插入部前端14a推压脏器204的面积S为S＝πr²。此处脏器204上作用的单位面积的压力p由下式表达。

p＝F/S＝F/πr²……式9

该压力的值p是平均值，当插入部前端14a的角部或边缘的部分顶到时，可能局部地产生比该值更大的压力。

在插入部14的中间部——换言之是插入部11的前端与根端之间的、插入部14的长度方向的中间部中的规定长度的部分推压受检体200的情况下，第二力觉信息计算部108从接触状态估算部112取得表示该中间部与受检体200的接触状态的接触状态信息。第二力觉信息计算部108例如参照取得的接触状态信息求取该中间部与受检体200的接触面积，与式9同样地计算压力。

在内窥镜10的插入部14推压肠道202，或者拉拽所顶到的部分的周边的情况下，可预料到能够对受检体200产生特别大的影响的几种模式，换言之是几个部位。例如，如下所述。

i)插入部14所顶到的部分

ii)肠道202的力或应力集中的部分

iii)肠道固定部208、210、216周边的部分……参照图11中箭头表示的力F3、F4

由于上述i)至iii)的部位被挤压、伸展、拉拽，会对受检体200造成损伤或使患者感到疼痛。

本实施方式中，第二力觉信息计算部108计算关于这些部位的力或应力的第二力觉信息。下面对这些部位的力和应力的计算进行说明。

作为插入部14顶到肠道202上的影响之一，可以列举肠道202的穿孔。在上述i)所列举的接触部位可能发生肠道202的穿孔。即使在这之外的部位，也常常出现例如肠道202在上述ii)所示的部位发生破裂的情况。尤其是，对于上述ii)所示部位的破裂，有时操作者不能立即察觉。

参照图12A至图12C，说明在插入部14顶到肠道202上的情况下，例如以力F对厚度t的肠道202中的、插入部14与肠道202接触的部分的外周长度即周长为C的范围进行推压的情况下，在受检体200中产生的应力σ。

考虑如图12A所示的、插入部14与肠道202接触并推压肠道202的面。与插入部14推压肠道202的力F相应地，产生将肠道202向肛门一侧拉拽的力F1和向盲肠一侧拉拽的力F2。力F1、F2是外力F的反作用力，所以这3个力F、F1、F2能够取得平衡。

设想简单的例子，在力F1的大小与力F2的大小相等，F与F1所成的角度是θ1，F与F2所成的角度是θ2的情况下，为了使3个力F、F1、F2取得平衡，有下述2个式子成立。

F1cosθ1+F2cosθ2+F＝0……式10

F1sinθ1＝F2sinθ2……式11

例如，在产生了能够从肠道固定部208、210、216拉拽肠道202的程度的力的作用的情况下，能够根据从受检体信息估算部110取得的基于受检体200的体内结构的受检体信息、或者根据从接触状态估算部112取得的接触状态信息，来估算角度θ1、θ2的值。根据式10和式11，力F1、F2能够使用力F和角度θ1、θ2表达。

图12A至图12C所示的力F1、F2作为拉拽肠道202的力发挥作用，力F1、F2作用在插入部14与肠道202接触的部分的周长C上。设肠道202的厚度为t且平均的力作用在周长C上，则拉拽肠道202的力F1、F2由截面积t·C的面承受。此时，肠道202的周长C上作用的应力σ由下式表达。

σ＝(F1+F2)/(t·C)……式12

图12A用箭头概略性地表示了肠道202上作用的应力σ的分布。肠道202上的应力施加在靠近力F的一侧和靠近力F1、F2的一侧，两侧施加的力是平衡的。式12的应力σ是假设这些应力分布对肠道202均匀地施加的情况下的平均值。

例如，当插入部前端14a的周围被顶到受检体200上时，肠道202的上述周长C与插入部前端14a的外周长相等。在插入部14的截面是半径r的圆形的情况下，有下式成立。

C≈2πr……式13

因此，根据式12和式13能够计算应力σ。

下面说明上述iii)所列举的在肠道固定部208、210、216周边，在受检体200中产生的力和应力。作为肠道202被固定的部分，有肛门、降结肠、升结肠等。图11中，肠道固定部208、210位于肛门206附近。肠道固定部216位于降结肠。图11表示的是，插入部14推压肠道202，肠道202被拉拽从而在肠道固定部208和乙状结肠与降结肠的边界部即SD-J(SD-Junction)214附近的肠道固定部216处产生力的作用时的状况。

例如，图11中，由插入部14拉拽肠道202的力是F1。此时，由于力F施加在肠道的部分213上，所以在肠道202松弛的情况下该部分213发生移动，通过图11中倾斜向上的箭头所示的肠道202的运动，肠道202的松弛如虚线所示地减少。如果途中没有钩挂，则与该力F1相当的力F3将施加在肠道固定部208处。而如果途中存在阻力，则肠道固定部208上施加的将是比力F1小的力Fa(Fa＜F3)。图14表示该状况。

假设力Fa在图14A所示的箭头的方向，即大致从肛门朝向结肠的方向上拉拽肠道固定部208。此时，与参照图12A说明的同样，设肠道固定部208处的肠道202的厚度为ta，受力范围的长度为Ca，肠道固定部208处的应力σa由下式表达。

σa＝Fa/(ta·Ca)……式14

图14B表示作用在肛门206附近的肠道固定部208的手边侧部分上的应力σa的分布之一例。肠道202上的应力在肛门206周边施加在靠近插入部前端14a的一侧和靠近肠道固定部208的一侧，两侧施加的力是平衡的。式14的应力σa是假设这些应力分布对肠道202均匀地施加的情况下的平均值。应力σa朝向与肠道202接触的插入部前端14a，和在受检体200中固定肠道202的肛门附近的肠道固定部208这2个方向。

当肛门附近的肠道固定部208涉及较大范围时，应力在肠道202的肛门附近的较小的部分处，在将靠近该部分的肠道固定部208与插入部前端14a连结的方向上作用。因此，如图14C所示，应力σa的方向与图14B所示的方向稍有不同。

应力σa用于后述的受检体影响判断部114判断肛门周边发生或可能发生的损伤、例如肠道的断裂。

下面说明第二力觉信息计算部108中的应力最大值的计算。

作用在肠道周围的应力σ可大体如上式所示地计算，但从安全性的观点出发，优选以“不超过某个值”的方式往大的方向估计。下面列举要计算应力最大值的3个理由。

第一个理由是存在应力集中的部分。例如，图12A中划圈的区域C11、C12和图13所示的区域C13、C14的应力较大。

第二个理由是，在应力集中于肠道202的特定部分的情况下，例如图12A所示插入部前端12a推压肠道202的情况下，在更靠近力的施加部分的位置，承受同一个力的应力范围变窄，即周长C的值减小，由此应力σ的值比式12所示的大。

例如，如图13A所示，在应力集中在肠道202的一部分例如区域C13、C14的情况下，应力的值比根据式12得到的σ的值大，其中，区域C13、C14分别位于将靠近插入部前端14a的一侧与肠道202的肛门连接的途中，和将靠近插入部前端14a的一侧与降结肠入口即SD-J附近的固定部一侧连结的途中。例如，设肠道202的区域C13处的力F1集中的范围的长度为C1，该处作用的应力σ1的平均值由下式表达。

σ1＝F1/(t·C1)……式15

同样，设肠道202的区域C14处的力F2集中的范围的长度为C2，该处作用的应力σ2的平均值由下式表达。

σ2＝F2/(t·C2)……式16

图13B表示作用在肠道202上的应力σ1、σ2的分布之一例。

第三个理由是，外力F或其反作用力F1、F2可能随时间而变动，在某一瞬间取较大的值。

从这样的应力增大的可能性出发，在考虑了管腔穿孔等对受检体200造成的损伤的情况下，为了估计应力的最大值，有效的方法是对应力乘以安全系数等。此时的安全率可以通过实验统计而导出，也可以在理论上导出，也可以将它们组合。其结果用下式表达。

σ＝α·(F1+F2)/(t·C)……式17

此处，α：安全率≥1。式17是对式12的右边乘以安全率α得到的。

如上文反复说明的那样，当肠道上施加的力或应力增大时，患者可能会感到疼痛，或肠道可能受到损伤。例如，在宇野良治等人的论文“Colonic perforation and serosaltears associated with colonoscopy”,Lancet,1997年6月28日，第349卷，第9069号，p.1888中，将3kgf/cm²以上作为穿孔危险区域。另外，在宇野良治及其他五人的论文“大肠内窥镜下避免引起偶发症状的注意点以及出现偶发症状时的应对方法”，消化器官内窥镜，2000年，第12卷，第2号，p201～206中，作为将内窥镜等管状弯曲机构插入时产生机械性疼痛、穿孔的情况，列举了因插入部前端导致的情况、在打弯现象的顶部发生的情况、因结袢或锐角部导致的情况这3种。即，根据上述论文，因插入部前端或这之外的中间部的锐角部分对肠道的加压，肠道的应力达到一定以上导致发生穿孔。另外，在山田博的论文“人体的强度与老化——基于生物强弱学的测量结果”，日本放送出版协会，1979年9月，90～117页，记载了将动物和人的消化道的各部位在横向上带状地切割一部分得到试验片，以及使用该试验片对拉伸强度、压裂强度等进行测量、评价的结果。应力的最大值可以参考这样的论文等进行设定。

作为具体的应力产生的例子，大致分为2种。它们是图15和图16所示的由插入部前端14a推压肠道202的情况，和图17和图18A所示的由插入部14的中间部推压肠道202的情况。图15中，插入部前端14a的周围与肠道202接触，插入部前端14a从肠道202的内壁承受力F5。图16中，插入部前端14a的整个前端面与肠道202接触，插入部前端14a从肠道202的内壁承受箭头F5表示的力，并且，肠道202在箭头F6、F7表示的方向上被拉拽。图17和图18A中，插入部14的中间部与肠道202以各种接触状态接触，插入部14在接触部位从肠道202的内壁承受箭头F8、F9、F10表示的力。图18A中，肠道202还在箭头F11、F12表示的方向上被拉拽。

由插入部前端14a推压肠道202的情况与由插入部14的中间部推压肠道202的情况的较大的差异在于插入部14与肠道202的接触状态。下面说明这2种情况下的应力σ的计算。

(因前端部而产生的应力的计算)

对由插入部前端14a推压肠道202的情况进行说明。在从受检体的内部或表面对插入部14施加的力施加在插入部前端14a的情况下，使用接触状态来求取应力，其中接触状态包括插入部前端14a的形状，和插入部前端14a朝向的方向与力的施加方向所成的角度θ。

在图12A中假设θ1＝θ2，则应力σ如图12A所示地分布。在与式12同样的设定下，插入部前端14a的截面是半径r的圆形，用于计算应力σ的肠道202的周长C为2πr。因为与应力的作用方向垂直的方向上的长度是2r，所以能够认为参照图12A至图12C说明的力F1、F2作用于2r的范围。此时，应力α由下式表达。

σ＝α·F/(t·2r·|cosθ|)……式18

此处，t与式12同样地是肠道202的厚度，α与式17同样地是安全率，θ是上述角度，F是插入部14推压肠道202的力。

此处，对式12与式18的关系进行补充说明。图12A所示的肠道202这样的肠道的特定范围上施加的力是向外的力F1和力F2，进而从F产生与其取得平衡的力。相反若以力F为基准考虑，设力F1、F2与力F所成的角为θ1、θ2，有：

F1＝α·F/|cosθ1|

F2＝(1-α)F/|cosθ2|。

在θ1＝θ2＝θ时成为下式。

F1+F2＝F/|cosθ|

使用这些式子，能够从式12导出式18。

在拉拽肠道202的2个力的方向和大小不一致的情况下，可以分别计算各个力。尤其是，能够考虑2个力中较大的一方来设想对受检体200的损伤，实施对策等。

(因中间部而产生的应力的计算)

对由插入部14的中间部推压肠道202的情况进行说明。在对插入部14施加的力施加在插入部14的长度方向的中间部的情况下，使用接触状态来求取应力，其中接触状态包括力的施加位置周边的插入部14的截面形状，和插入部14的中心轴方向与力的施加方向所成的角度θ。

在由插入部14的中间部推压肠道202的情况下，针对作用在肠道202的周长C的部分上的应力σ，假设其对周长C的部分均匀地施加，可由下式表达。

σ＝α·F/(t·C·|cosθ|)……式19

此处，t与式12同样地是肠道202的厚度，α与式17同样地是安全率，θ是上述角度，F是插入部14推压肠道202的力。

取决于插入部14的截面形状、弯曲形状和肠道202被拉拽的方向，用于计算应力σ的肠道202的周长C可取各种各样的形状。因此，为了进行详细的研究，需要按各状况进行研究。此处，对于形状的一例将其简化来进行研究。

如图18B所示，设插入部14的截面形状是半径r的圆形状，肠道202的周长C的部分的较短方向的长度为2r。例如，设周长C的形状是椭圆。设肠道202的周长C的较长方向的长度为L，则周长C的部分是短轴为2r、长轴为L的椭圆形状。此时，周长C使用r和L由下式给出。

与计算因插入部前端14a而产生的应力的情况同样地，在拉拽肠道202的2个力的方向和大小不一致的情况下，可以分别计算各个力。尤其是，能够考虑2个力中较大的一方来设想对受检体200的损伤，实施对策等。

如上所述，在第二力觉信息计算部108中，作为关于受检体200的管腔中产生的力或应力的第二力觉信息，计算因插入部前端14a或插入部14的中间部的推压而在受检体200的内部或表面产生的应力。

(接触状态估算部)

接触状态估算部112估算插入部14与受检体200的接触状态。如上所述，在计算第二力觉信息、尤其是计算应力信息时，关于插入部14与受检体200的管腔怎样接触的信息——例如计算应力时使用的肠道的周长C是必需的。接触状态估算部112例如为了估计/计算周长C，而估算插入部14与受检体200的管腔怎样接触。换言之，接触状态估算部112作为接触区域估算部，估算正在发生柔性部件12与受检体200的接触的区域即接触区域的外周长，进而将接触区域设定为应力估算区域，即要估算应力的对象区域。

作为接触状态，可以列举如图19和图20所示的例子。图19是表示对于插入部前端14a与肠道202接触的状态之一例，从内窥镜上方观察的截面之一例的图。其中概念性地表示了作用在肠道202上的向盲肠一侧拉拽的力F13和向肛门一侧拉拽的力F14。图20是表示对于插入部14的中间部与肠道202接触的状态之一例，从内窥镜上方观察的截面之一例的图。其中概念性地表示了作用在肠道202上的向盲肠一侧拉拽的力F15和向肛门一侧拉拽的力F16。各图所示的插入部前端14a和插入部14与肠道202的肠壁接触。

接触状态估算部112基于插入部14在受检体200的管腔内的配置和形状来估算这样的接触状态。因为最终目的是通过第二力觉信息计算部108计算第二力觉信息的应力，所以接触状态估算部112估算的接触状态也包括接触部分的管腔的厚度。

为了估算接触状态，可以使用预先决定的或模式化的接触状态，也可以使用按照身高、体重、腹围、年龄、性别等身体特征而预先决定的值，也可以每次都进行计算。例如，能够使用与受检体信息估算部110所用相同的、插入部14在受检体200的管腔内的配置和形状，来估算插入部14与受检体200的接触状态。中间部的接触状态会因弯曲状态即曲率而不同，所以可以按每一种曲率决定值，也可以是以曲率为1个变量的函数。

(受检体影响判断部)

受检体影响判断部114从第二力觉信息计算部108取得第二力觉信息。受检体影响判断部114基于第二力觉信息和判断基准，判断对受检体200的影响。作为受检体影响判断部114中的具体的判断内容，例如可以列举是否存在对受检体200造成的疼痛、断裂、破损、穿孔等损伤，以及损伤的内容的程度。

例如，假设以力Fa将肠道固定部208向θa的方向拉拽。此时，可能存在例如肠道202的断裂、肠道固定部208的断裂、肠道202与肠道固定部208之间的剥离等损伤中的2种以上的损伤同时发生的情况。在受检体影响判断部114中，以(Fa,θa)的组合作为输入，判断肛门206周边的肠道固定部208、210处的上述损伤或可能发生的其他损伤，例如肠道-固定部之间的剥离。

在根据单位面积的应力σa判断损伤的情况下，受检体影响判断部114以上述式14表达的应力σa作为输入，判断肛门206周边发生或可能发生的损伤，例如肠道202的断裂。

能够基于经验、实验结果、模拟结果等，将输入与判断结果的关系归纳总结，得到受检体影响判断部114中的判断基准。

此处说明了肛门处的对受检体的影响的判断方法，但也能够对肛门以外的部位应用同样的判断方法。

肠道在肛门周边、降结肠、升结肠周边固定于人体，所以取决于插入部推压的肠道的部分的不同，例如参照图12所说明的θ1、θ2的值会分别发生变化。此处，因为肠道的配置依赖于体型例如身高、腹围、肥胖度、肠的长度等，所以需要基于体型进行估算、计算。另外，厚度t的值和影响的程度还与年龄、性别有关，所以这些条件也需要作为受检体信息考虑在内，来判断对受检体的影响。即，在受检体影响判断部114的判断中也是，使用由受检体信息估算部110得到的受检体信息是有用的。

例如，关于参照上述式8、式9说明的压力p正在对哪一个脏器造成影响——换言之正在推压哪一个脏器，能够根据插入部14在受检体内的形状和配置、受检体的解剖学上的配置、它们的组合、力的变化等进行判断。例如，式8的截面积S主要依赖于插入部14或插入部前端14a所推压的部分的形状。如果对推压方式进行分类化或模式化，则截面积S能够按每一个模式视为固定值，能够按每一种推压方式代替压力S根据力F来判断损伤、疼痛等对受检体的影响。

受检体影响判断部114将影响判断信息传递给信息输出部116，该影响判断信息涉及基于判断基准得到的对受检体的损伤的有无、内容、程度的判断。

(信息输出部)

信息输出部116将包括第二力觉信息和影响判断信息的输出信息输出到控制装置100的外部。信息输出部116还将输出信息传递给输出信息存储部118。

(输出信息存储部)

输出信息存储部118存储来自信息输出部116的输出信息。输出信息是也输出到信息提示装置140的信息。输出信息存储部118可以也记录由形状和配置信息运算部102计算出的形状和配置信息、时刻、经过时间等。利用这样的记录，能够确认应力的产生部位、应力产生时插入部14在产生部位处的状况。

(信息提示装置)

信息提示装置140经由信息输出部116，取得从第二力觉信息计算部108得到的第二力觉信息和从受检体影响判断部114得到的影响判断信息中至少一方的信息。信息提示装置140基于第二力觉信息和影响判断信息中至少一方的信息或全部信息，来适当地提示经过加工以适合向术者等提示的信息。

信息提示装置140例如可以是液晶显示器等包括监视器屏幕的显示装置、声音设备、设置在内窥镜10的操作部16上的振动设备和电刺激设备等中的至少一者。即，信息提示装置140可以是视觉提示装置、听觉提示装置、触觉提示装置中的任意一方或它们的组合。作为输出方法，以显示装置为例，可以考虑文字、符号、图形、图像等。这些装置或方法可以同时使用2种以上，也可以按照力觉信息、影响判断结果的程度来切换地使用。

图21是概略性地表示第一实施方式的力觉评价系统1a的主要结构的其他例子的图。下面针对力觉评价系统1a，仅说明力觉评价系统1a与力觉评价系统1的不同点。

力觉评价系统1a包括内窥镜系统2a和控制装置100a。内窥镜系统2a包括内窥镜10a。内窥镜10a包括驱动机构44。在控制装置100a中，代替力觉评价系统1的信息输出部116、输出信息存储部118和信息提示装置140，包括反馈电路120、反馈信息存储部122和驱动电路124。内窥镜系统2a的前提条件是，插入部14的驱动系统的一部分实现了电动化/自动化。

力觉评价系统1a也可以包括信息输出部116、输出信息存储部118和信息提示装置140。

(驱动机构)

内窥镜10a的操作部16可以包括驱动机构44的至少一部分。驱动机构44例如包括电动机等驱动系统。驱动机构44通过对插入部14提供动力来使插入部14的弯曲形状和位置中的至少一者发生变化。于是，内窥镜10a是驱动系统的至少一部分实现了电动化的电动内窥镜或自动插入内窥镜。

(反馈电路和驱动电路)

反馈电路120基于从第二力觉信息计算部108得到的第二力觉信息和从受检体影响判断部114得到的影响判断信息中的至少一者，适当地对驱动电路124提供驱动控制信息，该驱动控制信息是经过了加工以适合反馈到插入部14的驱动机构44的信息。驱动电路124基于反馈信息等使驱动机构44动作。

(反馈信息存储部)

反馈信息存储部122存储被反馈的第二力觉信息、影响判断信息和驱动控制信息中的至少一者。这些信息是也输出到反馈电路120的信息。输出信息存储部118可以也记录由形状和配置信息运算部102计算出的形状和配置信息、时刻、经过时间等。利用这样的记录，能够确认应力的产生部位、应力产生时插入部14在产生部位处的状况。

(力觉评价流程)

图23是表示力觉评价系统1或1a进行的处理流程之一例的图。力觉评价系统1或1a例如可以在存储器内准备好能够使控制装置100或100a的处理器实现上述各部的全部或一部分的功能的软件程序，由处理器执行该程序，从而由处理器实施上述各部的至少一部分功能。下面对这样的处理器进行的处理之一例进行说明。

在步骤S11中，力觉评价系统1或1a计算插入部14或柔性部件12的形状和配置信息。在步骤S12中，力觉评价系统1或1a基于步骤S11中取得的形状和配置信息，计算关于施加在插入部14上的力的第一力觉信息。在步骤S13中，力觉评价系统1或1a计算关于受检体200的管腔中产生的力或应力的第二力觉信息。在步骤S14中，力觉评价系统1或1a判断受检体正在受到的/可能受到的影响。在步骤S15中，力觉评价系统1输出信息。或者，力觉评价系统1a对驱动机构44反馈基于第二力觉信息/影响判断信息的信息。

在步骤S16中，力觉评价系统1或1a判断是否结束处理。在判断为不结束的情况下(步骤S16-“否”)，返回步骤S11重复步骤S11及之后的处理。在判断为结束的情况下(步骤S16-“是”)，处理结束。

采用这样的处理，仅通过检测柔性部件12即插入部14的配置或变形，即使不直接测量力或应力，也能够高效地评价受检体的管腔中产生的力觉信息。

例如，人们也尝试过直接测量力、压力来作为内窥镜对受检体造成的影响。为了检测压力，存在使用压力传感器等设备的方法。但是，若要在较大的范围内检测管状弯曲机构的表面上作用的压力，则需要在表面附近配置较多的传感器。这样，为了确保传感器或配线的设置空间，很可能导致管状弯曲机构的外径增大，或者部件费用或安装费用增加。也可以考虑使用检测力的触觉传感器、应变计、压敏电阻体、导电橡胶等电气式传感器、光纤等光电式传感器等器件进行力的检测，根据检测出的力和受力面积来检测单位面积施加的力即压力的方法。但是，即使知道了在传感器所接触的部分作用的力，也可能无法求得在作为对象的受检体内部产生的力，或者无法得到根据力来求取压力时必需的信息例如管状弯曲机构的形状，或者即使能够计算特定条件下的压力，在管状弯曲机构的形状变化或受力位置变化时也无法计算压力，导致精度极低。

而采用本实施方式，即使不直接测量也能够计算关于因施加在受检体的体内或体外的表面上的力而产生的力或应力的第二力觉信息，尤其是应力估算区域的外周处的应力的信息。本实施方式不需要使用对受检体直接进行测量的力传感器和应力传感器，实现了空间的节省。例如，能够减小柔性部件12即插入部14的直径。

力觉评价系统1根据受检体信息来估算、计算施加在受检体上的力的信息，估算受检体的体内或体外的表面上施加的应力，由此能够提高力和应力的检测精度。

力觉评价系统1能够计算力和应力的最大值或最大值的可取上限。由此，能够容易地推测受检体的体内或体外的表面发生的损伤。

力觉评价系统1包括估算柔性部件12与受检体200的接触状态例如接触区域的作为接触区域估算部的接触状态估算部112。为了根据施加在受检体上的力的信息来估算受检体的管腔中作用的应力，需要假设或者估算柔性部件与受检体的体内或体外的表面的接触状态。通过估算该时常的接触状态，能够提高应力的检测精度。

柔性部件的前端例如插入部前端14a是能够对受检体的体内或体外造成损伤——如使肠道等发生穿孔那样——的部位之一。在插入部14脱离插入路径，或者钩挂在肠道等受检体的体内或体外的表面上的情况下，通过基于柔性部件的前端的插入状态例如形状、体内配置、力信息，以及受检体的体内或体外的表面的形状、配置信息，来估算接触状态，能够提高力和应力的检测精度。

本实施方式中，通过第一力觉信息计算部104取得存储在机械特性存储部106中的柔性部件12的机械特性的值。由此，能够以简便的方法检测作用在柔性部件12上的力，实现了一种具有可实时检测的实用的力和应力检测功能的力觉评价系统，而无需设置传感器导致柔性部件12的直径增大。

本实施方式中，通过第二力觉信息计算部108取得由受检体信息估算部110估算的受检体信息。由此，能够得知对受检体的功能的影响的程度，所以能够判断是应当中断或解除操作即将操作复原，还是可以继续操作。还能够基于估算为已产生的力和应力，判断是否要对受检体进行规定的处置等。

通过利用信息提示装置140对操作者提供力和应力的信息，或者表示对受检体造成的影响的程度的信息中的至少一者，能够在操作者适当研究对策进行判断之后，由操作者继续进行安全的操作、中断存在问题的操作或者从存在问题的状态恢复。

通过由反馈电路120对驱动机构44提供力和应力的信息，或者表示对受检体造成的影响的程度的信息中的至少一者，进行驱动以使力和应力为一定值以下，能够由驱动机构44继续进行安全的驱动或操作、中断存在问题的驱动或操作或者从存在问题的状态恢复。

＜第一实施方式：变形例＞

图23是概略性地表示第一实施方式的变形例的力觉评价系统1b的主要结构之一例的图。图24是概略性地表示第一实施方式的变形例的力觉评价系统1c的主要结构之一例的图。下面针对力觉评价系统1b仅说明力觉评价系统1b与力觉评价系统1的不同点。针对力觉评价系统1c仅说明力觉评价系统1c与力觉评价系统1a的不同点。

力觉评价系统1b与力觉评价系统1的不同点在于是否具有力觉产生判断部126。力觉评价系统1b在控制装置100b中包括力觉产生判断部126。同样地，力觉评价系统1c与力觉评价系统1a的不同点在于是否具有力觉产生判断部126。力觉评价系统1c在控制装置100c中包括力觉产生判断部126。下面对力觉产生判断部126进行说明。

(力觉产生判断部)

力觉产生判断部126从形状和配置信息运算部102取得插入部14的形状和配置信息。力觉产生判断部126基于插入部14的形状和配置信息，判断受检体200的管腔中是否产生了力。

例如，在插入部14插入受检体前的阶段，或者位置检测或力觉检测中发生了误检测的状态下，力觉产生判断部126判断为处于未产生力觉的状态。对于插入前阶段，能够根据受检体、尤其是作为插入入口的肛门或肠道与插入部14前端的空间上的位置关系进行判断。在位置检测或力觉检测中，插入操作的速度平均为数cm/秒程度，不认为会突然产生较大的力觉的值，因此在因这样的位置检测误差或力觉检测误差而突然产生了的情况下，能够一定程度上判断为发生了误检测。同样在，在力觉产生时，在力觉的值短时间内大幅变动的情况下，也能够考虑误检测的可能性。

力觉产生判断部126的判断结果被传递至接触状态估算部112。

采用本变形例，能够提供一种检测关于受检体的管腔中产生的力或应力的力觉信息的力觉评价系统1b、1c，其中利用力觉产生判断部126的判断，提高了接触状态或力觉信息的检测精度。

＜第二实施方式＞

参照图25至图28对本发明的第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，对于与第一实施方式同样的构成要素标注与第一实施方式相同的附图标记并省略其说明，主要对与第一实施方式不同之处进行说明。

第二实施方式中，力觉评价系统1d包括作业用操纵器300作为插入器械。力觉评价系统1d包括作业系统2d。作业系统2d包括作业用操纵器300和主体302。在作业用操纵器300中，作为多个柔性部件，包括第一作业用臂304、第二作业用臂306和观察用臂308。臂304、306、308能够插入到受检体200内。主体302包括控制装置100d。

作为作业用操纵器的具体例，可以列举医疗用操纵器和工业用操纵器。但用途并不限定于这些。

医疗用操纵器可设想进行下述处理，即，在使用观察臂观察规定部位的同时，使用治疗用臂进行抓持/切开/切除/器械等的植入/缝合/用药/消毒/清洗等。受检体设想为人或动植物等。关于规定部位，虽然主要用于体腔或切开的体内，但并不限定使用部位，也可以用于体表。如果另外设有观察系统，则不一定需要观察臂。另外，为了同时观察多个部位、或可靠地确保视场、或生成3D图像等，也可以设置多个观察臂。观察臂和治疗用臂可以是内窥镜插入部这样的由弹性体与弯曲部组合而成的臂，或利用1个以上的关节实现弯曲操作的操纵器，也可以是它们的组合，或包括硬性臂作为其中的一个臂。

工业用操纵器设想主要用于设备/配管/结构物等的检修/维护等。目的在于，用于因尺寸和环境的问题导致人类不能进入的部分或建筑物/区域的作业，或进行人类无法完成的作业。受检体是设备/配管/结构物/区域等，这些是作业对象。具有1个以上的作业臂，适当具有1个以上的观察臂。

力觉评价系统1d的用途可列举如下，即，人类无法完成的精密作业、同时进行多个操作的作业、人手长度不足或人手过大导致手不能到达作业部位的作业、难以由人类进行作业或有危险的环境中的作业等。

在作业用操纵器300中，第一作业用臂304、第二作业用臂306和观察用臂308从主体302延伸。第一作业用臂304和第二作业用臂306例如是较薄的平板状。例如，第一作业用臂304和第二作业用臂306的截面是边长a、b满足a＜＜b的长方形，第一作业用臂304和第二作业用臂306的长度方向上的长度c满足a＜＜b＜＜c。第一作业用臂304和第二作业用臂306主要在大致垂直于宽度b的侧面的方向上弯曲，即，进行弯曲方向被限制为1个方向的动作。图25中，第一作业用臂304和第二作业用臂306的运动方向受到限定，所以能够专注于可动方向上的操作，能够进行稳定的作业、精密的作业。

第一作业用臂304和第二作业用臂306握持物体，或者进行加工、组装等作业。可以在各臂304、306的前端适当安装与用途相应的作业工具。作业工具可以并不一定安装，并且可以是可更换的。

观察用臂308是具有接近圆形的横截面的细长的臂。观察用臂308包括内置于其前端的照明光学系统、观察光学系统、摄像元件等。观察用臂308在第一作业用臂304和第二作业用臂306的前端对对象物进行作业时，能够通过改变弯曲形状而从各种方向观察对象物。

第一作业用臂304、第二作业用臂306和观察用臂308上分别安装了形状传感器310、312、314和各有4根的操作线316、318、320。因为在这些臂304、306、308的正面和背面各设置了2根操作线，所以图25分别仅表示出2根操作线。

臂304、306、308分别由形状传感器310、312、314检测其位置和形状。形状传感器310、312、314可以是第一实施方式中说明的形状传感器50所示的结构。这些臂304、306、308分别能够通过操作线316、318、320主动地进行弯曲操作。图25中，第一作业用臂304的弯曲方向由A5表示，可弯曲操作范围由A6表示，第二作业用臂306的弯曲方向由A7表示，可弯曲范围由A8表示。观察用臂308的弯曲方向由A9、A10表示。也可以采用形状传感器310、312、314以外的、能够检测臂304、306、308的位置和形状的检测机构，也可以采用操作线316、318、320以外的、能够进行臂304、306、308的弯曲操作的操作机构。

对于第一作业用臂304、第二作业用臂306和观察用臂308，假设已知其规定范围的弯曲刚度。在弯曲刚度随长度方向上的位置、弯曲方向而不同的情况下，假设对于每个必要的弯曲方向已知长度方向上的弯曲刚度的分布。

在使用第一作业用臂304、第二作业用臂306和观察用臂308对受检体200进行作业时，当臂304、306、308接触受检体200时，对受检体200施加力，同时也从受检体200对臂304、306、308施加力。另外，在臂彼此发生接触时，对臂彼此施加力。关于哪一个臂与哪一个臂发生了接触，能够根据各臂的位置和形状的关系判断。

此时，从受检体200对作业用臂304、306、观察用臂308施加的力，能够作为施加到受检体200上的力的合力的反作用力求出。而施加在受检体200上的力的合力可通过下述方式求出，其中，在式3所示的弯曲力矩的式子中，使弯曲刚度和弯曲量采用三维的表达，将式5b的结果代入式7，基于根据弯曲状态计算的弯曲力矩与因外力而产生的弯曲力矩取得平衡这一点，使用最优法进行求取。不过，在与弯曲方向和长度方向垂直的方向上不产生力的情况下，位置和形状的计测、力的计算可适当简化求取。

因施加在受检体200上的合力而在受检体内产生的各个力，能够通过掌握受检体200的结构而与第一实施方式同样地求出。由此得到的效果与第一实施方式是同样的。

图26是概略性地表示第二实施方式的力觉评价系统1d的主要结构之一例的图。图27是概略性地表示第二实施方式的力觉评价系统1e的主要结构之一例的图。下面针对力觉评价系统1d仅说明力觉评价系统1d与力觉评价系统1b的不同点。针对力觉评价系统1e仅说明力觉评价系统1e与力觉评价系统1c的不同点。

第二实施方式的力觉评价系统1d与第一实施方式的变形例的力觉评价系统1b的不同点在于，是否具有柔性部件影响判断部128和柔性部件信息存储部130。力觉评价系统1d在控制装置100d中包括柔性部件影响判断部128和柔性部件信息存储部130。同样地，力觉评价系统1e与力觉评价系统1c的不同点在于，是否具有柔性部件影响判断部128和柔性部件信息存储部130。力觉评价系统1e在控制装置100e中包括柔性部件影响判断部128和柔性部件信息存储部130。下面对柔性部件影响判断部128和柔性部件信息存储部130进行说明。

(柔性部件信息存储部)

柔性部件信息存储部130存储了关于柔性部件即第一作业用臂304、第二作业用臂306和观察用臂308的信息即柔性部件信息。柔性部件信息可以是关于柔性部件即臂304、306、308的机械特性或物理、化学特性的值，例如，包括如上所述的第一作业用臂304、第二作业用臂306和观察用臂308的弯曲刚度的值。

(柔性部件影响判断部)

在柔性部件影响判断部128中，将关于施加在柔性部件上的力或应力的力觉信息，与基于柔性部件即臂304、306、308的判断基准进行对照，由此判断对臂304、306、308的影响。作为具体的判断内容，可以列举部件破损、刚度或操作性的劣化、产品寿命的缩短等对柔性部件造成的损伤的有无以及内容、程度、维护的必要性、紧急性等。

本实施方式说明了由3个臂构成的作业系统2d，但臂的数量可以是任意的。例如，在仅有1个作业用臂的作业系统中，观察可以通过肉眼或另设的显微镜进行。另外，也可以设置3个作业用臂和3个观察用臂，对于1个部位在从多个方向观察的同时进行作业，也可以同时、或依次进行多个部位的作业。通过设置多个作业用臂和多个观察用臂，还能够使受检体分离为多个部分，对它们分别进行观察、作业，或者使多个受检体一体化，例如进行组装、注入等。作业用臂和观察用臂可以构成为功能可变，或者同时具有多种功能。

在作业时，可以由人在现场或者在远处对臂的动作或作业的操作进行操作，或者仅进行内容的指示。

与第一实施方式同样地，作为变形例，力觉评价系统1d可以如图26所示地，具有包括信息输出部116和输出信息存储部118的控制装置100d。另外，力觉评价系统1e可以如图27所示地，具有包括反馈电路120、反馈信息存储部122和驱动电路124的控制装置100e。

(力觉评价流程)

图28是表示力觉评价系统1d或1e进行的处理流程之一例的图。力觉评价系统1d或1e例如可以在存储器内准备好能够使控制装置100d或100e的处理器实现上述各部的全部或一部分的功能的软件程序，由处理器执行该程序，从而由处理器实施上述各部的至少一部分功能。下面对这样的处理器进行的处理之一例进行说明。

在步骤S21中，力觉评价系统1d、1e计算柔性部件即臂304、306、308的形状和配置信息。在步骤S22中，力觉评价系统1d、1e基于步骤S11中取得的形状和配置信息，计算关于施加在臂304、306、308上的力的第一力觉信息。在步骤S23中，力觉评价系统1d、1e计算关于受检体200的管腔中产生的力或应力的第二力觉信息。在步骤S24中，力觉评价系统1d、1e判断柔性部件正在受到的/可能受到的影响，和受检体正在受到的/可能受到的影响。在步骤S25中，力觉评价系统1d输出信息。或者，力觉评价系统1e对驱动机构44反馈基于第二力觉信息/影响判断的信息。

在步骤S26中，力觉评价系统1d、1e判断是否结束处理。在判断为不结束的情况下(步骤S26-“否”)，返回步骤S21重复步骤S21及之后的处理。在判断为结束的情况下(步骤S26-“是”)，处理结束。

采用第二实施方式，利用柔性部件影响判断部128能够得知从受检体、操作者、其他机器、设备、设置部位等使用环境受到的对柔性部件即臂304、306、308的功能的影响的程度。由此，能够判断是应当中断或解除操作即将操作复原，还是可以继续操作。另外，能够基于估算为已在臂304、306、308中产生的力和应力，判断是否要对臂304、306、308进行修理、部件更换等规定的处置。例如，能够防止臂304、306、308因来自受检体的力而破损或被破坏。

如以上说明，采用本发明的各实施方式，能提供一种能够高精度地、容易地取得关于受检体中产生的力或应力的力觉信息的力觉评价系统1、1a、1b、1c、1d、1e和力觉评价装置100、100a、100b、100c、100d、100e。采用这样的力觉评价系统和力觉评价装置，能够取得柔性部件的弯曲形状和由柔性部件推压受检体的力的信息，根据力的施加位置处的插入部的截面形状、弯曲形状等信息，来检测施加在受检体上的力或应力。即，能够考虑在受检体中作用的各种力来估算施加在受检体上的力和应力。

本申请不限定于上述实施方式，在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变形。各实施方式可以在可能的范围内适当地组合实施，该情况下能够获得组合的效果。进而，上述实施方式包括各种阶段的发明，可以通过公开的多个构成要件中的适当的组合来提炼各种发明。

Claims (15)

1.一种应力估算系统，其特征在于，包括：

柔性部件，其具有柔性，能够插入到受检体的内部对所述受检体的内表面施加力；

力信息取得部，其取得关于施加在所述柔性部件上的力的力信息；

受检体信息取得部，其用于取得受检体信息，其中受检体信息包括要估算应力的对象区域即所述受检体中的规定的应力估算区域的外周长，和所述应力估算区域处的所述受检体的厚度；和

应力估算部，其基于所述力信息计算所述应力估算区域中施加在所述受检体上的力的大小和方向，并基于计算出的所述力的大小和方向、所述应力估算区域的外周长和所述受检体的厚度，计算所述应力估算区域的外周处的应力的信息。

2.如权利要求1所述的应力估算系统，其特征在于：

还包括接触区域估算部，其估算正在发生所述受检体与所述柔性部件的接触的区域即接触区域的外周长，将所述接触区域设定为所述应力估算区域。

3.如权利要求1所述的应力估算系统，其特征在于：

所述受检体信息取得部将所述受检体上的被固定在所述受检体的外部的结构物上的固定部的区域设定为所述应力估算区域。

4.如权利要求1所述的应力估算系统，其特征在于：

所述应力估算部使用安全系数计算所述应力的信息。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的应力估算系统，其特征在于：

所述应力估算部，在从所述受检体的内部或表面对所述柔性部件施加的力施加在所述柔性部件的前端部的情况下，使用所述前端部的形状和所述前端部朝向的方向与力的施加方向所成的角度，计算所述应力的信息。

6.如权利要求1～4中任意一项所述的应力估算系统，其特征在于：

所述应力估算部，在对所述柔性部件施加的力施加在所述柔性部件的长度方向的中间部的情况下，使用力的施加位置周边的所述柔性部件的截面形状和所述柔性部件的中心轴方向与所述力的施加方向所成的角度，估算所述应力的信息。

7.如权利要求1～6中任意一项所述的应力估算系统，其特征在于：

还包括估算所述受检体信息的受检体信息估算部，所述受检体信息取得部从所述受检体信息估算部取得所述受检体信息。

8.如权利要求7所述的应力估算系统，其特征在于：

还包括形状和配置信息检测部，检测关于所述柔性部件的形状和配置的形状和配置信息，

所述受检体信息估算部基于检测出的所述形状和配置信息估算所述受检体信息。

9.如权利要求8所述的应力估算系统，其特征在于，还包括：

机械特性取得部，其取得表示所述柔性部件的长度方向上的多个位置的机械特性的机械特性信息；和

力信息计算部，其计算关于施加在所述柔性部件上的力的力信息，

所述形状和配置信息包括所述多个位置的变形状态的信息，

所述力信息计算部基于所述柔性部件的长度方向上的多个位置的所述变形状态的信息和所述机械特性信息，计算关于施加在所述柔性部件的1个以上位置上的力的力信息。

10.如权利要求1～9中任意一项所述的应力估算系统，其特征在于：

还包括受检体影响判断部，其判断所述应力估算部计算出的所述应力的信息对所述受检体造成的影响。

11.如权利要求1～10中任意一项所述的应力估算系统，其特征在于：

还包括信息提示装置，其提示基于所述应力的信息的提示信息。

12.如权利要求1～11中任意一项所述的应力估算系统，其特征在于，还包括：

驱动部，其通过动力来产生所述柔性部件的形状和位置的变化；和

信息反馈部，其将基于所述应力的信息的驱动信息反馈到所述驱动部。

13.如权利要求1～12中任意一项所述的应力估算系统，其特征在于：

还包括柔性部件影响判断部，其判断所述力信息对所述柔性部件造成的影响。

14.一种应力估算装置，其特征在于，包括：

力信息取得部，其取得关于施加在对受检体的内表面施加力的柔性部件上的力的力信息；

受检体信息取得部，其用于取得受检体信息，其中受检体信息包括要估算应力的对象区域即所述受检体中的规定的应力估算区域的外周长，和所述应力估算区域处的所述受检体的厚度；和

应力估算部，其基于所述力信息计算所述应力估算区域中施加在所述受检体上的力的大小和方向，并基于计算出的所述力的大小和方向、所述应力估算区域的外周长和所述受检体的厚度，计算所述应力估算区域的外周处的应力的信息。

15.一种内窥镜系统，其特征在于，包括：

内窥镜插入部，其具有柔性，能够插入到受检体的内部对所述受检体的内表面施加力；

力信息取得部，其取得关于施加在所述内窥镜插入部上的力的力信息；

受检体信息取得部，其用于取得受检体信息，其中受检体信息包括要估算应力的对象区域即所述受检体中的规定的应力估算区域的外周长，和所述应力估算区域处的所述受检体的厚度；和

应力估算部，其基于所述力信息计算所述应力估算区域中施加在所述受检体上的力的大小和方向，并基于计算出的所述力的大小和方向、所述应力估算区域的外周长和所述受检体的厚度，计算所述应力估算区域的外周处的应力的信息。

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