JP7618840B2 - 管腔内デバイスシステム、管腔内デバイスシステムの作動方法および管腔内デバイスを制御するプログラムを記憶するコンピュータプログラム記憶媒体 - Google Patents

Description

本開示は、内視鏡などの管腔内（endoluminal）デバイスの動作を制御する技術に関する。本願は、２０２１年１１月２２日に、アメリカ合衆国に仮出願された米国特許仮出願第６３／２８１，７９６号および２０２２年０２月１６日に、アメリカ合衆国に仮出願された米国特許仮出願第６３／３１０，７５６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

内視鏡検査では、可撓性を有する細長い挿入部が、患者の体内に挿入される。可撓性挿入部の先端部分には、上下左右に湾曲可能な湾曲部が設けられ、湾曲部は、医師による内視鏡操作部の操作に応じて、その形状を自在に湾曲させることができる。検査中、医師は内視鏡操作部のアングルノブを操作して、湾曲部の先端を所望の方向に向けた後、内視鏡操作部のアングル固定レバーをロック操作して、湾曲部を湾曲させた状態で固定し、病変を撮像部により撮影する。病変の撮影が終了して、医師がアングル固定レバーをロック解除操作すると、湾曲部は、弾性力により湾曲形状から徐々に元の直線形状に復帰する。

近年、病変の観察や処置を効率的に実施する目的で、内視鏡の湾曲部をアクチュエータにより湾曲動作させる電動内視鏡が開発されている。特許文献１は、タッチパネルを手指で撫でる操作により、湾曲部を撫でた方向に湾曲させる技術を開示する。特許文献１は、タッチパネルを手指でタップ操作すると、タップ位置が画像表示領域の中央になるように湾曲部を湾曲させて、湾曲部の形状を固定する（アングルロックする）ことも開示している。

米国特許第１０６６６８５４号明細書

医師が内視鏡操作部のアングルノブおよびアングル固定レバーを操作して、湾曲部を湾曲動作させることと比べると、医師が湾曲部の湾曲動作をタッチパネルの操作で制御できるようになることは、検査中の医師の疲労を大きく軽減することが期待される。そこでタッチパネルなどの接触検知デバイスを利用して、ユーザが、内視鏡などの管腔内デバイスの動作を簡易に制御できる技術の開発が望まれている。

本開示は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、ユーザが管腔内デバイスの動作を簡易に制御できる技術を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の管腔内デバイスシステムは、管腔に挿入される管腔内デバイスと、オブジェクトの接触を検知する接触検知デバイスと、ハードウェアを有する１つ以上のプロセッサとを備える。１つ以上のプロセッサは、接触検知デバイスに接触するオブジェクトの動きにもとづいて、第１操作を検出し、第１操作にもとづいて、管腔内デバイスの少なくとも一部の形状を変化させる形状制御を実施し、第１操作の検出を開始してから接触検知デバイスに接触し続ける間のオブジェクトの動きにもとづいて、第２操作を検出し、第２操作にもとづいて、管腔内デバイスの少なくとも一部の変化した形状を維持する第１制御を実施する。

本発明の別の態様は、管腔に挿入される管腔内デバイスと、オブジェクトの接触を検知する接触検知デバイスとを備える管腔内デバイスシステムにおいて、管腔内デバイスを制御する方法に関する。この制御方法は、接触検知デバイスに接触するオブジェクトの動きにもとづいて、第１操作を検出し、第１操作にもとづいて、管腔内デバイスの少なくとも一部の形状を変化させる形状制御を実施し、第１操作の検出を開始してから接触検知デバイスに接触し続ける間のオブジェクトの動きにもとづいて、第２操作を検出し、第２操作にもとづいて、管腔内デバイスの少なくとも一部の変化した形状を維持する第１制御を実施する。

本発明のさらに別の態様は、管腔に挿入される管腔内デバイスを制御するプログラムを記憶するコンピュータプログラム記憶媒体に関する。当該記憶媒体は、コンピュータに、接触検知デバイスに接触するオブジェクトの動きにもとづいて、第１操作を検出する機能と、第１操作にもとづいて、管腔内デバイスの少なくとも一部の形状を変化させる形状制御を実施する機能と、第１操作の検出を開始してから接触検知デバイスに接触し続ける間のオブジェクトの動きにもとづいて、第２操作を検出する機能と、第２操作にもとづいて、管腔内デバイスの少なくとも一部の変化した形状を維持する第１制御を実施する機能と、を実現させるためのプログラムを記憶する。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

本発明の管腔内デバイスシステム、管腔内デバイス制御方法および管腔内デバイスを制御するプログラムを記憶するコンピュータプログラム記憶媒体は、ユーザが管腔内デバイスの動作を簡易に制御できる。

実施形態の管腔内デバイスシステムの構成を示す図である。 湾曲部の断面内部構成を示す図である。 節輪の拡大図である。 湾曲部の断面図である。 第２湾曲部の断面図である。 制御装置の機能ブロックを示す図である。 ユーザの手指が入力面上を移動する様子を示す図である。 （ａ）～（ｃ）は、湾曲部の形状が変化する様子を説明するための図である。 実施例１における手指の動きと駆動制御部が実施する制御との関係を示す図である。 湾曲部の動作を制御するフローチャートを示す図である。 実施例２における手指の動きと駆動制御部が実施する制御との関係を示す図である。 実施例３における手指の動きと駆動制御部が実施する制御との関係を示す図である。

図１は、実施形態の管腔内デバイスシステム１の構成を示す。管腔内デバイスシステム１は、病院などの医療施設に設けられる医療システムであって、管腔内デバイス２、表示装置３、制御装置１０、駆動装置１２および接触検知デバイス１４を備える。管腔内デバイス２は患者の管腔内に挿入されて、病変を観察および／または処置する医療機器である。実施形態の管腔内デバイス２は内視鏡であり、管腔内デバイスシステム１は内視鏡検査室に設けられてよい。

管腔内デバイス２は、挿入部１８と、体外軟性部２６と、挿入部１８と体外軟性部２６とを連結する連結部３０と、駆動装置１２に接続する接続部２８ａと、制御装置１０に接続する接続部２８ｂとを備える。挿入部１８は、患者の管腔内に挿入可能な細長い長尺部材であり、先端部２０と、形状を変化可能な湾曲部２２と、湾曲部２２の基端に接続される体内軟性部２４とを有する。体内軟性部２４および体外軟性部２６は、曲がりやすく軟らかい部材であり、外力を受けて変形可能である。連結部３０は、体内軟性部２４と体外軟性部２６とを、長手方向に延びる回転軸を中心に回転可能に連結する。そのため医師であるユーザが体内軟性部２４を回転させても、体外軟性部２６は回転しない。管腔内デバイス２は、接続部２８ａで駆動装置１２に接続され、接続部２８ｂで制御装置１０に接続される。

先端部２０は、処置具を進退させるための開口部と、ライトガイドにより伝送される照明光を管腔内へ出射するための照明窓と、管腔内を所定の周期で撮影して撮像信号を制御装置１０に出力する撮像部とを備える。撮像部は、入射光を電気信号に変換する固体撮像素子（たとえばＣＣＤイメージセンサまたはＣＭＯＳイメージセンサ）を含む。なお管腔内デバイス２が内視鏡以外のデバイスである場合、先端部２０には、様々な種類のエンドエフェクタが搭載されてよい。

図２は、湾曲部２２の断面内部構成を示す。湾曲部２２は、先端側の第１湾曲部１１３と、基端側の第２湾曲部１１４と、湾曲部２２の内部構造を保護するアウターシース１１８（図３参照）とを有する。第１湾曲部１１３および第２湾曲部１１４は、それぞれ異なる方向に湾曲可能である。実施形態では、管腔内デバイス２の長手方向Ａにおける相対的な位置関係を表現するために、先端部２０に近い側を「先端側（Ａ１）」と呼び、接続部２８に近い側を「基端側（Ａ２）」と呼ぶこともある。

第１湾曲部１１３は、複数の節輪（「湾曲駒」ともいう）１１５と、先頭の節輪１１５に連結された第１先端部１１６とを有する。複数の節輪１１５および第１先端部１１６は、アウターシース１１８の内部において長手方向Ａに連結されている。第１湾曲部１１３が有する節輪１１５の形状および数は、図２に示す節輪１１５の形状および数に限定されない。

図３は、図２に示す領域Ｒにおける節輪１１５の拡大図を示す。節輪１１５は、金属で形成された短筒状の部材であり、先端側の第１節輪１１５ａと、基端側の第２節輪１１５ｂとを有する。第１節輪１１５ａと第２節輪１１５ｂとは、第１回動ピン１１５ｐによって、長手方向Ａに対して垂直な上下方向（「ＵＤ方向」ともいう）に回動可能に連結されている。

複数の節輪１１５は、隣り合う節輪１１５の内部空間が連続するように連結されている。隣り合う節輪１１５において、先端側の節輪１１５における第２節輪１１５ｂと、基端側の節輪１１５における第１節輪１１５ａとが、第２回動ピン１１５ｑによって、長手方向Ａおよび上下方向（ＵＤ方向）に対して垂直な左右方向（「ＬＲ方向」ともいう）に回動可能に連結されている。第１節輪１１５ａと第２節輪１１５ｂとが第１回動ピン１１５ｐと第２回動ピン１１５ｑによって交互に連結されており、第１湾曲部１１３は所望の方向に湾曲自在である。

図４は、図２および図３のＣ１－Ｃ１線に沿う湾曲部２２の断面図を示す。第２節輪１１５ｂの内周面には、上ワイヤガイド１１５ｕと、下ワイヤガイド１１５ｄとが形成されている。上ワイヤガイド１１５ｕと下ワイヤガイド１１５ｄとは、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んで上下方向（ＵＤ方向）の両側に配置されている。第１節輪１１５ａの内周面には、左ワイヤガイド１１５ｌと、右ワイヤガイド１１５ｒとが形成されている。左ワイヤガイド１１５ｌと右ワイヤガイド１１５ｒとは、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んで左右方向（ＬＲ方向）の両側に配置されている。上ワイヤガイド１１５ｕと、下ワイヤガイド１１５ｄと、左ワイヤガイド１１５ｌと、右ワイヤガイド１１５ｒには、湾曲ワイヤ１６０が挿通される貫通孔が長手方向Ａに沿って形成されている。

第２湾曲部１１４は、複数の節輪１１５と、先頭の節輪１１５に連結された第２先端部１１７とを有する。複数の節輪１１５および第２先端部１１７は、アウターシース１１８の内部において長手方向Ａに連結されている。第２先端部１１７は、第１湾曲部１１３の基端の節輪１１５に連結され、第２湾曲部１１４の基端の節輪１１５は、体内軟性部２４の先端に取り付けられている。第２湾曲部１１４が有する節輪１１５の形状および数は、図２に示す節輪１１５の形状および数に限定されない。

実施形態の湾曲部２２において、第１湾曲部１１３の長手方向Ａの長さは、第２湾曲部１１４の長手方向Ａの長さより短くてよい。同じ湾曲角度でも、湾曲長の長さが短いほど先端精度は高い。そこで第１湾曲部１１３の長手方向Ａの長さを、既存の一般的な内視鏡の湾曲部の長手方向長さよりも短くすることで、先端部２０をより精確に動かすことができる。第１湾曲部１１３の長手方向Ａの長さと第２湾曲部１１４の長手方向Ａの長さの比は、例えば２：３～１：４の範囲内であってよい。

湾曲ワイヤ１６０は、湾曲部２２を曲げるワイヤであり、第１湾曲部１１３を曲げる第１湾曲ワイヤ１６１と、第２湾曲部１１４を曲げる第２湾曲ワイヤ１６２とを有する。第１湾曲ワイヤ１６１および第２湾曲ワイヤ１６２は、内部経路１０１を通って接続部２８ａまで延びている。

第１湾曲ワイヤ１６１は、図２および図５に示すように、第１上湾曲ワイヤ１６１ｕ、第１下湾曲ワイヤ１６１ｄ、第１左湾曲ワイヤ１６１ｌおよび第１右湾曲ワイヤ１６１ｒを有する。第１上湾曲ワイヤ１６１ｕ、第１下湾曲ワイヤ１６１ｄ、第１左湾曲ワイヤ１６１ｌおよび第１右湾曲ワイヤ１６１ｒは、それぞれ第１ワイヤシース１６１ｓに挿通されている。第１ワイヤシース１６１ｓの先端は、第２先端部１１７に取り付けられている。第１ワイヤシース１６１ｓは、接続部２８ａまで延びている。

第１上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび第１下湾曲ワイヤ１６１ｄは、第１湾曲部１１３を上下方向（ＵＤ方向）に曲げるワイヤである。図４に示すように、第１上湾曲ワイヤ１６１ｕは、上ワイヤガイド１１５ｕに挿通され、第１下湾曲ワイヤ１６１ｄは、下ワイヤガイド１１５ｄに挿通されている。第１上湾曲ワイヤ１６１ｕと第１下湾曲ワイヤ１６１ｄの先端は、図２に示すように、第１先端部１１６に固定される。第１先端部１１６に固定された第１上湾曲ワイヤ１６１ｕと第１下湾曲ワイヤ１６１ｄの先端は、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んで上下方向（ＵＤ方向）の両側に配置される。

第１左湾曲ワイヤ１６１ｌおよび第１右湾曲ワイヤ１６１ｒは、第１湾曲部１１３を左右方向（ＬＲ方向）に曲げるワイヤである。図４に示すように、第１左湾曲ワイヤ１６１ｌは、左ワイヤガイド１１５ｌに挿通され、第１右湾曲ワイヤ１６１ｒは、右ワイヤガイド１１５ｒに挿通されている。第１左湾曲ワイヤ１６１ｌと第１右湾曲ワイヤ１６１ｒの先端は、図２に示すように、第１先端部１１６に固定される。第１先端部１１６に固定された第１左湾曲ワイヤ１６１ｌと第１右湾曲ワイヤ１６１ｒの先端は、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んで左右方向（ＬＲ方向）の両側に配置される。

第１湾曲部１１３は、第１湾曲ワイヤ１６１（第１上湾曲ワイヤ１６１ｕ，第１下湾曲ワイヤ１６１ｄ，第１左湾曲ワイヤ１６１ｌ，第１右湾曲ワイヤ１６１ｒ）をそれぞれ牽引または弛緩することによって、所望の方向に湾曲自在である。

図５は、図２のＣ２－Ｃ２線に沿う第２湾曲部１１４の断面図を示す。第２湾曲ワイヤ１６２は、図２および図５に示すように、第２上湾曲ワイヤ１６２ｕ、第２下湾曲ワイヤ１６２ｄ、第２左湾曲ワイヤ１６２ｌおよび第２右湾曲ワイヤ１６２ｒを有する。第２上湾曲ワイヤ１６２ｕ、第２下湾曲ワイヤ１６２ｄ、第２左湾曲ワイヤ１６２ｌおよび第２右湾曲ワイヤ１６２ｒは、図２に示すように、それぞれ第２ワイヤシース１６２ｓに挿通されている。第２ワイヤシース１６２ｓの先端は、第２湾曲部１１４の基端の節輪１１５に取り付けられている。第２ワイヤシース１６２ｓは、接続部２８ａまで延びている。

第２上湾曲ワイヤ１６２ｕおよび第２下湾曲ワイヤ１６２ｄは、第２湾曲部１１４を上下方向（ＵＤ方向）に曲げるワイヤである。図５に示すように、第２上湾曲ワイヤ１６２ｕが、上ワイヤガイド１１５ｕに挿通され、第２下湾曲ワイヤ１６２ｄが、下ワイヤガイド１１５ｄに挿通されている。第２上湾曲ワイヤ１６２ｕと第２下湾曲ワイヤ１６２ｄの先端は、図２に示すように、第２先端部１１７に固定される。第２先端部１１７に固定された第２上湾曲ワイヤ１６２ｕと第２下湾曲ワイヤ１６２ｄの先端は、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んで上下方向（ＵＤ方向）の両側に配置される。

第２左湾曲ワイヤ１６２ｌおよび第２右湾曲ワイヤ１６２ｒは、第２湾曲部１１４を左右方向（ＬＲ方向）に曲げるワイヤである。図５に示すように、第２左湾曲ワイヤ１６２ｌが、左ワイヤガイド１１５ｌに挿通され、第２右湾曲ワイヤ１６２ｒが、右ワイヤガイド１１５ｒに挿通されている。第２左湾曲ワイヤ１６２ｌと第２右湾曲ワイヤ１６２ｒの先端は、図２に示すように、第２先端部１１７に固定される。第２先端部１１７に固定された第２左湾曲ワイヤ１６２ｌと第２右湾曲ワイヤ１６２ｒの先端は、長手方向Ａの中心軸Ｏを挟んで左右方向（ＬＲ方向）の両側に配置される。

第２湾曲部１１４は、第２湾曲ワイヤ１６２（第２上湾曲ワイヤ１６２ｕ，第２下湾曲ワイヤ１６２ｄ，第２左湾曲ワイヤ１６２ｌ，第２右湾曲ワイヤ１６２ｒ）をそれぞれ牽引または弛緩することによって、所望の方向に湾曲自在である。

図４および図５に示すように、湾曲部２２の内部に形成された内部経路１０１には、湾曲ワイヤ１６０と、チャンネルチューブ１７１と、撮像ケーブル１７３と、ライトガイド１７４とが挿通されている。

図１に戻って、撮像ケーブル１７３およびライトガイド１７４は、接続部２８ｂを介して、制御装置１０に接続されてよい。また湾曲ワイヤ１６０およびチャンネルチューブ１７１は、接続部２８ａを介して、駆動装置１２に接続されてよい。

実施形態において、接続部２８ａは、第１上下湾曲ワイヤ接続部と、第１左右湾曲ワイヤ接続部と、第２上下湾曲ワイヤ接続部と、第２左右湾曲ワイヤ接続部とを有する。第１上下湾曲ワイヤ接続部は、第１湾曲部１１３を上下方向に曲げるワイヤ（第１上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび第１下湾曲ワイヤ１６１ｄ）を駆動装置１２に着脱自在に連結する機構である。第１左右湾曲ワイヤ接続部は、第１湾曲部１１３を左右方向に曲げるワイヤ（第１左湾曲ワイヤ１６１ｌおよび第１右湾曲ワイヤ１６１ｒ）を駆動装置１２に着脱自在に連結する機構である。第２上下湾曲ワイヤ接続部は、第２湾曲部１１４を上下方向に曲げるワイヤ（第２上湾曲ワイヤ１６２ｕおよび第２下湾曲ワイヤ１６２ｄ）を駆動装置１２に着脱自在に連結する機構である。第２左右湾曲ワイヤ接続部は、第２湾曲部１１４を左右方向に曲げるワイヤ（第２左湾曲ワイヤ１６２ｌおよび第２右湾曲ワイヤ１６２ｒ）を駆動装置１２に着脱自在に連結する機構である。管腔内デバイス２が、接続部２８ａを介して駆動装置１２に接続されることで、駆動装置１２に設けられたアクチュエータ（電動モータを少なくとも含む）が、ユーザ操作に応じて、第１湾曲ワイヤ１６１および第２湾曲ワイヤ１６２を牽引または弛緩して、湾曲部２２の形状を変化させることができる。なお実施形態においては、湾曲部２２が、２つの第１湾曲部１１３および第２湾曲部１１４から構成されているが、３つ以上の独立した湾曲部から構成されてもよく、また１つの湾曲部から構成されてもよい。

接触検知デバイス１４は、オブジェクトの接触を検知するデバイスであり、湾曲部２２を動作させるためのユーザ入力を受け付ける。接触検知デバイス１４は、ユーザ入力を受け付けるためのタッチセンシティブな入力面１４ａを備えてよい。内視鏡検査中、ユーザは、一方の手を使って管腔内デバイス２を患者体内に挿入し、他方の手の指を使って接触検知デバイス１４に操作入力する。たとえばユーザは、図１に示すように、親指を動かして、接触検知デバイス１４に操作入力してよい。接触検知デバイス１４はオブジェクトの接触点（タッチ位置）を検知する位置情報入力装置であって、投影型静電容量方式、表面型静電容量方式、抵抗膜方式、赤外線方式、超音波表面弾性波方式のいずれのタイプであってもよい。なお接触検知デバイス１４は、オブジェクトの接触点検知機能を有していればよく、他の方式を利用するタイプの位置情報入力装置であってよい。

接触検知デバイス１４は、オブジェクトが接触した入力面１４ａ上の位置を検知して、接触点の位置座標を含む位置情報を制御装置１０に出力する。なお接触点が存在しない場合、つまりオブジェクトが入力面１４ａに接触していない場合、接触検知デバイス１４は、接触点が存在しないことを示す位置情報を制御装置１０に出力する。接触検知デバイス１４は、所定の周期で位置情報を制御装置１０に出力してよい。なお接触検知デバイス１４はオブジェクトの押圧力を検出する圧力センサを備えて、接触点の位置座標とともに、検出した押圧力を含む位置情報を制御装置１０に出力してもよい。なお接触検知デバイス１４は、オブジェクトが接触している領域を検知して、接触している領域から、当該領域を代表する位置座標を制御装置１０に出力してよいが、接触している領域の輪郭を示す位置座標を制御装置１０に出力してもよい。実施形態において、接触検知デバイス１４は無線通信モジュールを搭載し、制御装置１０と直接または無線中継器経由で無線接続することで、接触点に関する位置情報を制御装置１０に送信するが、制御装置１０とケーブルで接続してもよい。

入力面１４ａをタッチするオブジェクトは、ユーザの手指であってよいが、手袋を付けた手指であってもよく、スタイラスペンなどのタッチ用ペンであってもよい。ユーザは任意のオブジェクトで、接触検知デバイス１４に接触してよい。以下では、ユーザが、手指で接触検知デバイス１４に接触する場合について説明する。

図６は、制御装置１０の機能ブロックを示す。制御装置１０は、通信部３８および処理部４０を備え、処理部４０は、画像処理部４２、光源制御部４４、操作検出部４６および駆動制御部４８を備える。通信部３８は、接触検知デバイス１４と無線接続して、接触検知デバイス１４から接触点に関する位置情報を受信する。操作検出部４６は、通信部３８が受信した接触点に関する位置情報を取得して、ユーザが入力した操作を検出する。

制御装置１０はコンピュータを備え、コンピュータがプログラムを実行することによって、図６に示す各種機能が実現される。コンピュータは、プログラムをロードするメモリ、ロードされたプログラムを実行する１つ以上のプロセッサ、補助記憶装置、その他のＬＳＩなどをハードウェアとして備える。プロセッサは、半導体集積回路やＬＳＩを含む複数の電子回路により構成され、複数の電子回路は、１つのチップ上に搭載されてよく、または複数のチップ上に搭載されてもよい。図６に示す機能ブロックは、ハードウェアとソフトウェアとの連携によって実現され、したがって、これらの機能ブロックがハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

画像処理部４２は、管腔内デバイス２の撮像部により光電変換された撮像信号に対して画像処理を施して内視鏡画像を生成し、表示装置３にリアルタイムに表示する。画像処理部４２は、Ａ／Ｄ変換、ノイズ除去などの通常の画像処理に加えて、強調表示等を目的とする特別な画像処理を実施する機能を備えてよい。画像処理部４２は、特別な画像処理機能を搭載することで、通常光を用いて撮像した撮像信号から、特別な画像処理を施していない内視鏡画像と、特別な画像処理を施した内視鏡画像とを生成できる。

光源制御部４４は、撮影モードに応じた照明光をライトガイドに供給する。光源制御部４４は、通常光（白色光）や、狭帯域光または励起光などの特殊光を、観察モードに応じてライトガイドに供給してよい。

操作検出部４６は、接触点の位置情報からユーザの手指の動きを特定し、ユーザの手指の動きにもとづいて、ユーザ操作を検出する。実施形態において操作検出部４６は、ユーザの手指が入力面１４ａ上をスライドする動きにもとづいて、湾曲部２２の形状を変化させるユーザ操作を検出する。以下、湾曲部２２の形状を変化させるユーザ操作を「湾曲操作（第１操作）」と呼ぶ。駆動制御部４８は、操作検出部４６が検出した湾曲操作にもとづいて駆動装置１２を制御して、湾曲部２２の形状を変化させる形状制御を実施する。具体的に駆動制御部４８は、駆動装置１２に、第１湾曲ワイヤ１６１、第２湾曲ワイヤ１６２をそれぞれ牽引または弛緩させることで、湾曲部２２を所望の方向に、所望の角度で湾曲させる。

操作検出部４６は、湾曲操作の検出を開始してから接触検知デバイス１４に接触し続ける間の手指の動きにもとづいて、湾曲部２２の湾曲形状を維持させるユーザ操作を検出する。具体的に操作検出部４６は、ユーザの手指を押し込む動き、または手指を所定時間以上静止する動きにもとづいて、湾曲部２２の湾曲形状を維持させるユーザ操作を検出する。以下、湾曲部２２の湾曲形状を維持させるユーザ操作を「アングルロック操作（第２操作）」と呼ぶ。駆動制御部４８は、操作検出部４６が検出したアングルロック操作にもとづいて駆動装置１２を制御して、湾曲部２２の形状を維持する第１制御（アングルロック制御）を実施する。

なお従来の非電動駆動の内視鏡（手動で湾曲部を湾曲させるタイプの内視鏡）を用いた検査において、ユーザは内視鏡操作部のアングルノブを操作して、湾曲部の先端を所望の方向に向けた後、内視鏡操作部のアングル固定レバーをロック操作して、湾曲部の湾曲形状を維持（アングルロック）し、病変が存在する部位を撮像部により撮影する。病変の撮影が終了して、医師がアングル固定レバーをロック解除操作すると、湾曲していた湾曲部は、弾性力により徐々に湾曲形状から元の直線形状に復帰する挙動を示す。

実施形態の管腔内デバイス２においても、湾曲部２２は、弾性をもつアウターシース１１８により被覆され、また内部にもチューブやシースが設けられているため、湾曲された湾曲部２２は、直線形状に復帰するための弾性力をもつ。しかしながら実施形態の管腔内デバイス２は電動駆動であり、第１湾曲ワイヤ１６１、第２湾曲ワイヤ１６２が駆動装置１２のアクチュエータに連結した構造をとるため、アングルロックを解除したとき、この連結構造が弾性力に対する抵抗となる。そのためアングルロック解除時、電動駆動の湾曲部２２の湾曲形状は、非電動駆動の湾曲部と異なり、すみやかに元の直線形状に復帰できない。そこで、非電動駆動の内視鏡操作に慣れたユーザが、電動駆動の管腔内デバイス２を利用する場合に、当該ユーザに対して、アングルロック解除時に非電動駆動の内視鏡と同等の操作感を与えられることが好ましい。

以下、湾曲部２２を湾曲させる操作（湾曲操作、第１操作）について説明する。
図７は、接触検知デバイス１４の入力面１４ａに接触したユーザの手指が、入力面１４ａ上をスライド（移動）する様子を示す。まずユーザは、位置Ｐ１に手指を接触させ、その後、位置Ｐ３まで手指を下方にスライドさせる。接触検知デバイス１４は、接触点の位置情報を、制御装置１０に周期的（周期Ｔ）に送信する。このように手指を入力面１４ａ上でスライドさせる動きを、スワイプジェスチャと呼んでもよい。

制御装置１０において、操作検出部４６は接触点の位置情報（位置座標）を取得する。操作検出部４６は、接触点位置が時間的に連続している場合に、ユーザの入力が湾曲部２２の形状を変化させる湾曲操作であることを検出する。操作検出部４６は、（条件１）位置座標を含む位置情報が連続して周期的に取得されていること、（条件２）１周期における移動距離が所定の閾値以下であること、の２つの条件が満たされている場合に、接触点位置が時間的に連続していることを判定して、ユーザの入力が湾曲操作であることを検出してよい。

操作検出部４６は、時系列的な接触点位置情報（位置座標）から、接触点の移動距離および移動方向を導出する。なお検出する移動距離は、単位時間あたりの移動距離であってよく、この場合、操作検出部４６は、接触点の移動速度を導出してもよい。操作検出部４６は、湾曲操作が行われていること、および接触点の移動距離および移動方向を、駆動制御部４８に通知する。駆動制御部４８は、湾曲操作が行われていることを通知されると、接触点の移動距離および移動方向の少なくとも一方にもとづいて、駆動装置１２のアクチュエータを制御する。

図８（ａ）～（ｃ）は、ユーザの湾曲操作によって、管腔内デバイス２の一部である湾曲部２２の形状が変化する様子を説明するための図である。なお図７に示す接触点の移動は、位置Ｐ１からＰ３まで一定速度で行われるものとする。

図８（ａ）は、湾曲部２２が直線形状にある状態を示す。図８（ａ）に示す状態は、たとえばユーザの手指が入力面１４ａの位置Ｐ１に接触した瞬間の状態である。

図８（ｂ）は、湾曲部２２の形状が変化した状態を示す。接触点が位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動すると、駆動制御部４８は、その移動距離および移動方向にもとづいて駆動装置１２のアクチュエータを制御して、湾曲部２２の形状を変化させる形状制御を実施する。駆動制御部４８は、接触点の移動距離および移動方向にもとづいて、湾曲部２２の湾曲量（湾曲角度）および湾曲方向を定めてよい。この例では、接触点の移動方向が下向きであるため、駆動制御部４８は、第１上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび第２上湾曲ワイヤ１６２ｕを弛緩し、第１下湾曲ワイヤ１６１ｄおよび第２下湾曲ワイヤ１６２ｄを牽引することで、先端部２０が下を向くように、湾曲部２２を湾曲させている。

図８（ｃ）は、湾曲部２２の形状がさらに変化した状態を示す。接触点が位置Ｐ２から位置Ｐ３に移動すると、駆動制御部４８は、その移動距離および移動方向にもとづいて駆動装置１２のアクチュエータを制御して、湾曲部２２の形状を変化させる。この例では、図８（ｂ）に示す湾曲状態よりも、駆動制御部４８は、第１上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび第２上湾曲ワイヤ１６２ｕをさらに弛緩し、第１下湾曲ワイヤ１６１ｄおよび第２下湾曲ワイヤ１６２ｄをさらに牽引することで、湾曲部２２を、湾曲角度がより大きくなるように湾曲させている。

内視鏡検査中、ユーザは、先端部２０に配置された撮像部を病変に向けるために湾曲部２２を湾曲させ、病変が撮像部の画角の略中央に位置したときに湾曲部２２の湾曲形状を維持（アングルロック）させる。そのためユーザは、表示装置３に表示される内視鏡画像を見ながら湾曲操作を行って、所望のタイミング、つまり病変が画角の略中央に位置したタイミングで、湾曲形状を維持させる操作（アングルロック操作）を簡易且つすみやかに行えることが好ましい。

たとえば、接触検知デバイス１４の外枠に、アングルロック操作を入力するための操作ボタンが設けられている場合、ユーザは湾曲操作の終了後、当該操作ボタンを押すことで、アングルロック操作を入力できる。しかしながらユーザは片手で接触検知デバイス１４に操作入力するため、当該操作ボタンを押すためには、湾曲操作の後、手指を入力面１４ａから一度離す必要がある。そのため手指が入力面１４ａから離れてから、当該操作ボタンを押すまでの間に、アングルロックされていない湾曲部２２が動いてしまい、画角と病変の位置関係がずれる可能性がある。このため接触検知デバイス１４の外枠に、アングルロック操作を入力するための操作ボタンを設けることは、好適な入力手段とはいえない。

そこで以下において、ユーザが入力面１４ａから手指を離すことなく、アングルロック操作を行うことができる手法を提案する。
（実施例１）
図９は、実施例１における接触検知デバイス１４に対する手指の動きと、駆動制御部４８が実施する制御との関係を示す。実施例１において、接触検知デバイス１４は、手指が入力面１４ａを押す押圧力を検出する圧力センサを備える。接触検知デバイス１４は、接触点の位置座標と手指による押圧力を含む位置情報を、制御装置１０に周期的に送信する。実施例１では、ユーザが手指の移動を終了した位置で、手指を入力面１４ａに対して強く押し込んでから離すことで、アングルロック操作を行うことができる。

接触検知デバイス１４は、時間ｔ１でユーザの手指の接触を検知する。操作検出部４６は、時間ｔ１～ｔ２までの間、接触点の時系列的な位置情報にもとづいて、接触点位置が時間的に連続していることを判定し、ユーザの入力が湾曲部２２の形状を変化させる湾曲操作であることを検出する。駆動制御部４８は、操作検出部４６が検出した湾曲操作にもとづいて駆動装置１２を制御して、湾曲部２２の形状を変化させる形状制御を実施する。

時間ｔ２において、押圧力が所定の閾値Ｆthを超えると、操作検出部４６は、湾曲部２２の湾曲形状を維持させるアングルロック操作の開始を検出する。この時点で、アングルロック操作は、まだ有効ではない。操作検出部４６は、アングルロック操作の開始後、手指が入力面１４ａから離れたタイミング（時間ｔ３）で、アングルロック操作の終了を検出して、有効なアングルロック操作として認識する。つまり操作検出部４６は、入力面１４ａで検知された押圧力が閾値Ｆthを超えて、押圧力が実質的にゼロとなる圧力変化を検出することで、有効なアングルロック操作を検出する。

このように実施例１において、アングルロック操作のための手指の動作は、押圧力が所定の閾値Ｆthを超えるように手指を入力面１４ａに押し込んだ後、手指を入力面１４ａから離す動作となる。アングルロック操作のための手指の動きを、ホールドジェスチャと呼んでもよい。ユーザは、手指を入力面１４ａから離すことなく、スワイプジェスチャおよびホールドジェスチャを連続してシームレスに行うことで、湾曲部２２の形状の変化および形状の維持を簡易に実現できるようになる。閾値Ｆthは、ユーザごとに設定されてよい。なお、ホールドジェスチャとスワイプジェスチャは、同時に行えるようにしてもよい。例えば、押圧力が所定の閾値Ｆthを超えた状態でスワイプジェスチャした場合、スワイプ中は湾曲操作が検出され、手指が入力面１４ａから離れると、有効なアングルロック操作が検出される。

なお操作検出部４６は、アングルロック操作の開始を検出した後も、接触点位置が時間的に連続しているため、湾曲操作を検出し続ける。ただしアングルロック操作の開始（時間ｔ２）から終了（時間ｔ３）までの間に、接触している手指の位置が動かなければ（移動距離がゼロ）、湾曲部２２の湾曲形状は変化しない。時間ｔ３で手指が入力面１４ａから離れると、操作検出部４６は、湾曲操作の終了を判定するとともに、有効なアングルロック操作を検出する。

なお操作検出部４６は、押圧力が閾値Ｆthを超えたことを条件として、押圧力が閾値Ｆthを下回ってからゼロになるまでの時間にもとづいて、アングルロック操作が有効であるか判定してもよい。図９において、時間ｔａで押圧力が閾値Ｆthを下回り、時間ｔ３で押圧力がゼロになっているが、（ｔ３－ｔａ）が所定時間（たとえば１秒）以下である場合に、操作検出部４６は、アングルロック操作が有効であることを判定してもよい。この場合、（ｔ３－ｔａ）が所定時間を超えていれば、操作検出部４６は、アングルロック操作が無効であることを判定してよい。

アングルロック操作が検出されると、駆動制御部４８は駆動装置１２を制御して、湾曲部２２の変化した形状を維持する第１制御（アングルロック制御）を実施する。駆動制御部４８は、湾曲操作の終了時または有効なアングルロック操作の検出時における湾曲部２２の形状を維持するように、駆動装置１２を制御してよい。駆動制御部４８は、以下の手法を用いて、第１制御を実施してよい。

（１）湾曲角度制御手法
駆動制御部４８は、第１湾曲ワイヤ１６１、第２湾曲ワイヤ１６２のそれぞれの張力から、アングルロック開始時の湾曲部２２の湾曲角度を推定する。駆動制御部４８は、第１湾曲ワイヤ１６１、第２湾曲ワイヤ１６２のそれぞれの張力を維持することで、湾曲部２２の湾曲角度を維持する制御を行う。
（２）モータ角度制御手法
駆動制御部４８は、アングルロック開始時の駆動装置１２におけるモータ角度を記憶し、当該モータ角度を維持することで、湾曲部２２の湾曲角度を維持する制御を行う。
（３）モータロック制御手法
駆動制御部４８は、アングルロック開始時、駆動装置１２におけるモータ端子を短絡させて、モータにブレーキをかけることで、湾曲部２２の湾曲角度を維持する。
駆動制御部４８は、湾曲部２２の湾曲形状を維持するために、上記手法のいずれを採用してもよく、または他の手法を採用してもよい。

アングルロック状態は、ユーザの手指が入力面１４ａに接触した瞬間に解除されてよい。つまり駆動制御部４８が第１制御（アングルロック制御）の実行中、操作検出部４６が、接触検知デバイス１４から接触点の位置座標を含む位置情報を取得すると、駆動制御部４８は、第１制御の実行をすみやかに中止してよい。

接触検知デバイス１４は、時間ｔ４でユーザの手指の接触を検知する。この瞬間に、駆動制御部４８は、第１制御をすみやかに中止する。操作検出部４６は、時間ｔ４～ｔ５までの間、接触点の時系列的な位置情報にもとづいて、接触点位置が時間的に連続していることを判定し、ユーザの入力が湾曲操作であることを検出する。駆動制御部４８は、操作検出部４６が検出した湾曲操作にもとづいて駆動装置１２を制御して、湾曲部２２の形状を変化させる形状制御を実施する。

操作検出部４６が、時間ｔ４以降の接触点の時系列的な位置情報にもとづいて湾曲操作を検出してから、アングルロック操作を検出することなく、湾曲操作が終了した場合、駆動制御部４８は、時間ｔ５で形状制御を終了した後、第１制御とは異なる第２制御を実施する。以下、第２制御の具体例を示す。

（ａ）直線化制御
駆動制御部４８は、湾曲している湾曲部２２を直線形状に戻すように制御する。たとえば図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すように、先端部２０が下を向いて湾曲部２２が湾曲している場合、第１上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび第２上湾曲ワイヤ１６２ｕが弛緩され、第１下湾曲ワイヤ１６１ｄおよび第２下湾曲ワイヤ１６２ｄが牽引された状態にある。そこで駆動制御部４８は、湾曲部２２が直線形状となるように、第１上湾曲ワイヤ１６１ｕおよび第２上湾曲ワイヤ１６２ｕを牽引し、第１下湾曲ワイヤ１６１ｄおよび第２下湾曲ワイヤ１６２ｄを弛緩する。駆動制御部４８が直線化制御を行うことで、湾曲操作を終了したユーザに対して、湾曲部２２が湾曲形状から直線形状に復帰する挙動を提供できる。

（ｂ）直線化制御＋外力監視
駆動制御部４８は、湾曲している湾曲部２２を直線形状に戻すように制御しつつ、湾曲部２２に外力が作用した場合には、直線化制御を停止する。この場合、管腔内デバイス２または駆動装置１２は、湾曲部２２に作用する外力を検出する外力センサを有してよい。たとえば外力センサの一つの態様は、湾曲部２２の表面や内部に設けた複数の感圧センサであってよい。

湾曲部２２に外力が作用した場合、駆動制御部４８が、ただちに直線化制御を停止することで、管腔に過剰な力を与えることを防止できる。このとき駆動制御部４８は、外力を検出した時点の湾曲部２２の形状を維持するように第２制御を実施してよい。なお外力センサが、外力が作用していないことを検出すると、駆動制御部４８は、直線化制御を再開してよい。

（ｃ）ワイヤーフリー制御
駆動制御部４８は、湾曲部２２に連結されている湾曲ワイヤ１６０により湾曲部２２の動きが拘束されないようにして、湾曲部２２が外力に応じてその形状を変化させられるようにする。たとえば駆動制御部４８がワイヤ経路長を短くして、全ての湾曲ワイヤ１６０を十分に弛緩させることで、湾曲ワイヤ１６０による湾曲部２２の動きの拘束を解放してよい。たとえば湾曲ワイヤ１６０がプーリを介して湾曲部２２に連結している場合に、駆動制御部４８は当該プーリの位置をずらすことで、ワイヤ経路長を短くしてもよい。

また湾曲ワイヤ１６０の牽引装置が電動クラッチを介してモータに連結している場合には、駆動制御部４８が、電動クラッチによる動力伝達を遮断することで、湾曲ワイヤ１６０が自由に可動できるようにしてもよい。また駆動制御部４８が、モータの電気回路を開放することで、モータが受動回転できるようにして、湾曲ワイヤ１６０が自由に可動できるようにしてもよい。駆動制御部４８がワイヤーフリー制御を実行することで、湾曲している湾曲部２２が、湾曲ワイヤ１６０による拘束を受けることなく、その弾性力により元の直線形状に復帰できるようになる。

以上のように、操作検出部４６が、湾曲操作の開始から終了までの間に、アングルロック操作を検出しない場合、駆動制御部４８は、アングルロック制御とは異なる第２制御を実施して、湾曲している湾曲部２２を元の直線形状に復帰させてよい。実施する第２制御は、（ａ）～（ｃ）のいずれであってもよいが、別の制御であってもよい。たとえば管腔内デバイス２または駆動装置１２が、湾曲部２２に作用する外力を検出する外力センサを有し、駆動制御部４８が、外力センサが検出した外力の大きさと方向に応じて、湾曲部２２の形状を制御してもよい。このとき駆動制御部４８は、外力が湾曲部２２に加えられた場合に、当該外力により変形する湾曲部２２の形状を推定して、当該推定形状となるように湾曲部２２の形状を制御してもよい。

図１０は、湾曲部２２の動作を制御するフローチャートを示す。操作検出部４６は、接触検知デバイス１４からユーザの手指の接触情報を取得し、接触の有無を監視する（Ｓ１０）。操作検出部４６がユーザの手指の接触を検出すると（Ｓ１０のＹ）、操作検出部４６は、接触検知デバイス１４から位置情報を時系列的に取得して、湾曲操作を検出する。駆動制御部４８は、湾曲操作にもとづいて、管腔内デバイス２の少なくとも一部の形状を変化させる形状制御を実施する（Ｓ１２）。なお、接触位置に変化がない場合、駆動制御部４８は、制御量０の形状制御を実行することとなり、実質的に形状は変化しない。実施形態では、駆動制御部４８が湾曲部２２の湾曲角度を制御してよい。

操作検出部４６が、有効なアングルロック操作を検出すると（Ｓ１４のＹ）、駆動制御部４８は、湾曲部２２の形状を維持する第１制御（アングルロック制御）を実施する。このように実施形態によれば、ユーザは、湾曲操作とアングルロック操作とをシームレスな動きで入力できる。操作検出部４６がユーザの手指の接触を検出するまでの間（Ｓ１０のＮ）、駆動制御部４８は第１制御を継続して実施し、操作検出部４６がユーザの手指の接触を検出すると（Ｓ１０のＹ）、駆動制御部４８は第１制御を終了して、形状制御を実施する（Ｓ１２）。

Ｓ１４において、操作検出部４６が、有効なアングルロック操作を検出しておらず（Ｓ１４のＮ）、ユーザの手指の接触を継続して検出していると（Ｓ２０のＹ）、駆動制御部４８は、形状制御を継続して実施する（Ｓ１２）。一方、操作検出部４６が、ユーザの手指の接触を検出しなくなると（Ｓ２０のＮ）、駆動制御部４８は形状制御を終了して、第２制御を実施する（Ｓ２２）。操作検出部４６がユーザの手指の接触を検出するまでの間（Ｓ１０のＮ）、駆動制御部４８は第２制御を継続して実施し、操作検出部４６がユーザの手指の接触を検出すると（Ｓ１０のＹ）、駆動制御部４８は第２制御を終了して、形状制御を実施する（Ｓ１２）。

（実施例２）
図１１は、実施例２における接触検知デバイス１４に対する手指の動きと、駆動制御部４８が実施する制御との関係を示す。実施例２において、接触検知デバイス１４は、手指が入力面１４ａに接触する面積を導出する機能を備える。接触検知デバイス１４は、接触点の位置座標と手指の接触面積を含む位置情報を、制御装置１０に周期的に送信する。実施例２では、ユーザが手指の移動を終了した位置で、手指を入力面１４ａに対して押し込んでから離すホールドジェスチャをすることで、アングルロック操作を行うことができる。

接触検知デバイス１４は、時間ｔ１１でユーザの手指の接触を検知する。操作検出部４６は、時間ｔ１１～ｔ１２までの間、接触点の時系列的な位置情報にもとづいて、接触点位置が時間的に連続していることを判定し、ユーザの入力が湾曲操作であることを検出する。駆動制御部４８は、操作検出部４６が検出した湾曲操作にもとづいて駆動装置１２を制御して、湾曲部２２の形状を変化させる形状制御を実施する。

時間ｔ１２において、接触面積が所定の閾値Ｓthを超えると、操作検出部４６は、湾曲部２２の湾曲形状を維持させるアングルロック操作の開始を検出する。この時点で、アングルロック操作は、まだ有効ではない。操作検出部４６は、アングルロック操作の開始後、手指が入力面１４ａから離れたタイミング（時間ｔ１３）で、アングルロック操作の終了を検出して、有効なアングルロック操作として認識する。つまり操作検出部４６は、手指の接触面積がＳthを超えて、接触面積が実質的にゼロとなる面積変化を検出することで、有効なアングルロック操作を検出する。駆動制御部４８は、有効なアングルロック操作が検出されると、アングルロック制御を開始する。

このように実施例２において、アングルロック操作のための手指の動作は、接触面積が所定の閾値Ｓthを超えるように手指を入力面１４ａに押し込んだ後、手指を入力面１４ａから離す動作となる。ユーザは、手指を入力面１４ａから離すことなく、スワイプジェスチャおよびホールドジェスチャを連続してシームレスに行うことで、湾曲部２２の形状の変化および形状の維持を簡易に実現できるようになる。閾値Ｓthは、ユーザごとに設定されてよい。

なお操作検出部４６は、アングルロック操作の開始を検出した後も、接触点位置が時間的に連続しているため、湾曲操作を検出し続ける。ただしアングルロック操作の開始から終了までの間に、接触している手指の位置が動かなければ（移動距離がゼロ）、湾曲部２２の湾曲形状は変化しない。時間ｔ１３で手指が入力面１４ａから離れると、操作検出部４６は、湾曲操作の終了を判定するとともに、有効なアングルロック操作を検出する。

なお操作検出部４６は、接触面積が閾値Ｓthを超えたことを条件として、接触面積が閾値Ｓthを下回ってからゼロになるまでの時間にもとづいて、アングルロック操作が有効であるか判定してもよい。図１１において、時間ｔｂで接触面積が閾値Ｓthを下回り、時間ｔ１３で接触面積がゼロになっているが、（ｔ１３－ｔｂ）が所定時間（たとえば１秒）以下である場合に、操作検出部４６は、アングルロック操作が有効であることを判定してもよい。

接触検知デバイス１４は、時間ｔ１４でユーザの手指の接触を検知する。操作検出部４６は、時間ｔ１４～ｔ１５までの間、接触点の時系列的な位置情報にもとづいて、接触点位置が時間的に連続していることを判定し、ユーザの入力が湾曲操作であることを検出する。駆動制御部４８は、操作検出部４６が検出した湾曲操作にもとづいて駆動装置１２を制御して、湾曲部２２の形状を変化させる形状制御を実施する。

操作検出部４６が、時間ｔ１４以降の接触点の時系列的な位置情報にもとづいて湾曲操作を検出してから、アングルロック操作を検出することなく、湾曲操作が終了した場合、駆動制御部４８は、時間ｔ１５で形状制御を終了した後、第１制御とは異なる第２制御を実施してよい。つまり操作検出部４６が、湾曲操作の開始から終了までの間に、アングルロック操作を検出しない場合に、駆動制御部４８は、上記した第２制御を実施してよい。

（実施例３）
図１２は、実施例３における接触検知デバイス１４に対する手指の動きと、駆動制御部４８が実施する制御との関係を示す。実施例３における接触検知デバイス１４は、圧力検出機能や接触面積の測定機能を有しなくてよい。接触検知デバイス１４は、接触点の位置情報を、制御装置１０に周期的に送信し、操作検出部４６は、接触点の移動速度をリアルタイムに導出する。実施例３では、ユーザが手指の移動を終了した位置で、手指の動きを所定時間以上静止させてから離すホールドジェスチャをすることで、アングルロック操作を行うことができる。

接触検知デバイス１４は、時間ｔ２１でユーザの手指の接触を検知する。操作検出部４６は、時間ｔ２１～ｔ２２までの間、接触点の時系列的な位置情報にもとづいて、接触点位置が時間的に連続していることを判定し、ユーザの入力が湾曲操作であることを検出する。駆動制御部４８は、操作検出部４６が検出した湾曲操作にもとづいて駆動装置１２を制御して、湾曲部２２の形状を変化させる形状制御を実施する。

時間ｔ２２において、接触点の移動速度が所定の閾値Ｖthを下回ると、操作検出部４６は、湾曲部２２の湾曲形状を維持させるアングルロック操作の開始を検出する。この時点で、アングルロック操作は、まだ有効ではない。操作検出部４６は、アングルロック操作の開始後、手指が入力面１４ａから離れたタイミング（時間ｔ２３）で、アングルロック操作の終了を検出して、有効なアングルロック操作として認識する。操作検出部４６は、手指の移動速度がＶthを下回る期間が所定時間以上続いた後、手指が入力面１４ａから離れたことを検出することで、有効なアングルロック操作を検出し、駆動制御部４８が、アングルロック制御を開始する。閾値Ｖthは、手指が実質的に静止していることを判定するための値に設定され、静止判定するための所定時間は、たとえば２秒程度であってよい。

このように実施例３において、アングルロック操作のための手指の動作は、手指を入力面１４ａ上で所定時間以上静止した後、手指を入力面１４ａから離す動作となる。ユーザは、手指を入力面１４ａから離すことなく、スワイプジェスチャおよびホールドジェスチャを連続してシームレスに行うことで、湾曲部２２の形状の変化および形状の維持を簡易に実現できるようになる。

なお操作検出部４６は、アングルロック操作の開始を検出した後も、接触点位置が時間的に連続しているため、湾曲操作を検出し続ける。ただし実施例３では、アングルロック操作の開始から終了までの間に、接触している手指の位置は静止しているため（移動速度が実質的にゼロ）、湾曲部２２の湾曲形状は変化しない。時間ｔ２３で手指が入力面１４ａから離れると、操作検出部４６は、湾曲操作の終了を判定するとともに、有効なアングルロック操作を検出する。

接触検知デバイス１４は、時間ｔ２４でユーザの手指の接触を検知する。操作検出部４６は、時間ｔ２４～ｔ２５までの間、接触点の時系列的な位置情報にもとづいて、接触点位置が時間的に連続していることを判定し、ユーザの入力が湾曲操作であることを検出する。駆動制御部４８は、操作検出部４６が検出した湾曲操作にもとづいて駆動装置１２を制御して、湾曲部２２の形状を変化させる形状制御を実施する。

操作検出部４６が、時間ｔ２４以降の接触点の時系列的な位置情報にもとづいて湾曲操作を検出してから、アングルロック操作を検出することなく、湾曲操作が終了した場合、駆動制御部４８は、時間ｔ２５で形状制御を終了した後、第１制御とは異なる第２制御を実施してよい。つまり操作検出部４６が、湾曲操作の開始から終了までの間に、アングルロック操作を検出しない場合、駆動制御部４８は、上記した第２制御を実施してよい。

以上、本開示を複数の実施例をもとに説明した。これらの実施形態および実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。実施形態では、湾曲部２２は、２つの第１湾曲部１１３、第２湾曲部１１４から構成されたが、１つの湾曲部から構成されてもよく、３つ以上の湾曲部から構成されてもよい。

本発明は、管腔器官内等を観察および処置する医療システムに適用することができる。

１ 管腔内デバイスシステム
２ 管腔内デバイス
３ 表示装置
１０ 制御装置
１２ 駆動装置
１４ 接触検知デバイス
１８ 挿入部
２０ 先端部
２２ 湾曲部
２４ 体内軟性部
２６ 体外軟性部
２８ 接続部
３０ 連結部
３８ 通信部
４０ 処理部
４２ 画像処理部
４４ 光源制御部
４６ 操作検出部
４８ 駆動制御部
１０１ 内部経路
１１３ 第１湾曲部
１１４ 第２湾曲部

Claims (20)

1. 管腔に挿入される管腔内デバイスと、
   オブジェクトの接触を検知する接触検知デバイスと、
   ハードウェアを有する１つ以上のプロセッサと、を備えた管腔内デバイスシステムであって、
   前記１つ以上のプロセッサは、
   前記接触検知デバイスに接触する前記オブジェクトの動きにもとづいて、第１操作を検出し、
   前記第１操作にもとづいて、前記管腔内デバイスの少なくとも一部の形状を変化させる形状制御を実施し、
   前記第１操作の検出を開始してから前記接触検知デバイスに接触し続ける間の前記オブジェクトの動きにもとづいて、第２操作を検出し、
   前記第２操作にもとづいて、前記管腔内デバイスの少なくとも一部の変化した形状を維持する第１制御を実施する、
   ことを特徴とする管腔内デバイスシステム。
2. 前記１つ以上のプロセッサは、
   前記第１操作の検出を開始してから、前記第２操作を検出することなく、前記第１操作が終了した場合に、前記第１制御とは異なる第２制御を実施する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の管腔内デバイスシステム。
3. 前記１つ以上のプロセッサは、
   前記第１操作の終了時または前記第２操作の検出時における前記管腔内デバイスの少なくとも一部の変化した形状を維持する前記第１制御を実施する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の管腔内デバイスシステム。
4. 前記管腔内デバイスは、形状を変化可能な湾曲部と、前記湾曲部の基端に接続される軟性部を有し、
   前記１つ以上のプロセッサは、
   前記湾曲部が湾曲した形状を維持する前記第１制御を実施する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の管腔内デバイスシステム。
5. 前記管腔内デバイスは、形状を変化可能な湾曲部と、前記湾曲部の基端に接続される軟性部を有し、
   前記１つ以上のプロセッサは、
   前記湾曲部が外力に応じてその形状を変化させられるようにする前記第２制御を実施する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の管腔内デバイスシステム。
6. 前記管腔内デバイスは、形状を変化可能な湾曲部と、前記湾曲部の基端に接続される軟性部を有し、
   前記１つ以上のプロセッサは、
   前記湾曲部を直線形状に戻す前記第２制御を実施する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の管腔内デバイスシステム。
7. 前記湾曲部に作用する外力を検出する外力センサをさらに備え、
   前記１つ以上のプロセッサは、
   前記外力センサが外力を検出すると、前記外力を検出した時点の前記湾曲部の形状を維持するように前記第２制御を実施する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の管腔内デバイスシステム。
8. 前記管腔内デバイスに作用する外力を検出する外力センサをさらに備え、
   前記１つ以上のプロセッサは、
   前記外力センサが検出した外力の大きさと方向に応じて、前記管腔内デバイスの少なくとも一部の形状を制御する前記第２制御を実施する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の管腔内デバイスシステム。
9. 前記１つ以上のプロセッサは、
   前記第１操作を、前記オブジェクトをスライドする動きにもとづいて検出し、
   前記第２操作を、前記オブジェクトを押し込む動き、または前記オブジェクトを所定時間以上静止する動きにもとづいて検出する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の管腔内デバイスシステム。
10. 前記１つ以上のプロセッサは、
    前記オブジェクトの接触点の移動距離と移動方向を検出し、
    前記移動距離と前記移動方向の少なくとも一方にもとづいて、前記管腔内デバイスの少なくとも一部の形状を変化させる前記形状制御を実施する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の管腔内デバイスシステム。
11. 前記接触検知デバイスは、前記オブジェクトの押圧力を検出する圧力センサを備え、
    前記１つ以上のプロセッサは、
    前記圧力センサが検出した押圧力にもとづいて、前記第２操作を検出する、
    ことを特徴とする請求項２に記載の管腔内デバイスシステム。
12. 前記１つ以上のプロセッサは、
    前記オブジェクトの接触点の面積または接触点の移動速度にもとづいて、前記第２操作を検出する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の管腔内デバイスシステム。
13. 管腔に挿入される管腔内デバイスと、オブジェクトの接触を検知する接触検知デバイスとを備える管腔内デバイスシステムにおいて、前記管腔内デバイスシステムの作動方法であって、
    前記接触検知デバイスは、前記接触検知デバイスに接触する前記オブジェクトの動きにもとづいて、第１操作を検出し、
    前記管腔内デバイスは、前記第１操作にもとづく形状制御に従って、少なくとも一部の形状を変化させ、
    前記接触検知デバイスは、前記第１操作の検出を開始してから前記接触検知デバイスに接触し続ける間の前記オブジェクトの動きにもとづいて、第２操作を検出し、
    前記管腔内デバイスは、前記第２操作にもとづく第１制御に従って、少なくとも一部の変化した形状を維持する、
    管腔内デバイスシステムの作動方法。
14. 前記第１操作の検出を開始してから、前記第２操作を検出することなく、前記第１操作が終了した場合に、前記管腔内デバイスは前記第１制御とは異なる第２制御に従って動作する、
    請求項１３に記載の管腔内デバイスシステムの作動方法。
15. 前記管腔内デバイスは、前記第１制御に従って、前記第１操作の終了時または前記第２操作の検出時における前記管腔内デバイスの少なくとも一部の変化した形状を維持する、
    請求項１３に記載の管腔内デバイスシステムの作動方法。
16. 前記管腔内デバイスは、形状を変化可能な湾曲部と、前記湾曲部の基端に接続される軟性部を有し、
    前記管腔内デバイスは、前記第１制御に従って、前記湾曲部が湾曲した形状を維持する、
    請求項１３に記載の管腔内デバイスシステムの作動方法。
17. 管腔に挿入される管腔内デバイスを制御するプログラムを記憶するコンピュータプログラム記憶媒体であって、コンピュータに、
    接触検知デバイスに接触するオブジェクトの動きにもとづいて、第１操作を検出する機能と、
    前記第１操作にもとづいて、前記管腔内デバイスの少なくとも一部の形状を変化させる形状制御を実施する機能と、
    前記第１操作の検出を開始してから前記接触検知デバイスに接触し続ける間の前記オブジェクトの動きにもとづいて、第２操作を検出する機能と、
    前記第２操作にもとづいて、前記管腔内デバイスの少なくとも一部の変化した形状を維持する第１制御を実施する機能と、を実現させるためのプログラムを記憶するコンピュータプログラム記憶媒体。
18. 前記コンピュータに、
    前記第１操作の検出を開始してから、前記第２操作を検出することなく、前記第１操作が終了した場合に、前記第１制御とは異なる第２制御を実施する機能を実現させる、プログラムを記憶する請求項１７に記載のコンピュータプログラム記憶媒体。
19. 前記コンピュータに、
    前記第１操作の終了時または前記第２操作の検出時における前記管腔内デバイスの少なくとも一部の変化した形状を維持する前記第１制御を実施する機能を実現させる、プログラムを記憶する請求項１７に記載のコンピュータプログラム記憶媒体。
20. 前記管腔内デバイスは、形状を変化可能な湾曲部と、前記湾曲部の基端に接続される軟性部を有し、
    前記コンピュータに、
    前記湾曲部が湾曲した形状を維持する前記第１制御を実施する機能を実現させる、プログラムを記憶する請求項１７に記載のコンピュータプログラム記憶媒体。

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