本發(fā)明涉及插拔輔助裝置及插拔輔助方法。

背景技術(shù)：

通常，已知具有如內(nèi)窺鏡的插入部那樣的細長形狀的插入體的插拔裝置。例如，當將內(nèi)窺鏡的插入部向被檢體插入時，如果用戶能夠一邊掌握插入部的狀態(tài)一邊進行操作，則對于用戶而言，插入部向被檢體的插入變得更容易。因此，已知用來掌握插拔裝置的插入體的狀態(tài)的技術(shù)。

例如在日本特開2007－44412號公報中，公開了以下這樣的技術(shù)。即，根據(jù)該技術(shù)，在內(nèi)窺鏡的插入部設(shè)有內(nèi)窺鏡插入形狀檢測探頭。該內(nèi)窺鏡插入形狀檢測探頭具有檢測用光傳輸機構(gòu)。檢測用光傳輸機構(gòu)構(gòu)成為，根據(jù)彎曲角度而光損失量不同。通過使用該內(nèi)窺鏡插入形狀檢測探頭，檢測內(nèi)窺鏡的插入部的彎曲角度。結(jié)果，能夠再現(xiàn)內(nèi)窺鏡插入部的彎曲形狀。

例如在日本特開平6－154153號公報中，公開了以下這樣的技術(shù)。即，根據(jù)該技術(shù)，在內(nèi)窺鏡插入部設(shè)有傳感器支承部，在該傳感器支承部安裝有應(yīng)變計。通過使用應(yīng)變計，檢測從特定方向?qū)?nèi)窺鏡插入部的外力。結(jié)果，能夠取得向內(nèi)窺鏡插入部施加的外力的信息。

例如在日本特開2000－175861號公報中，公開了以下這樣的技術(shù)。即，根據(jù)該技術(shù)，在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，設(shè)有推測內(nèi)窺鏡插入部的形狀的形狀推測機構(gòu)。根據(jù)該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，基于形狀推測機構(gòu)推測出的內(nèi)窺鏡插入部的形狀，在需要的情況下發(fā)出警告。例如，當檢測到內(nèi)窺鏡插入部為環(huán)形狀時，通過顯示或聲音發(fā)出敦促注意的警告。

進一步要求提供用來更詳細地知道插拔裝置的插入部的狀態(tài)的裝置及方法。此外，還要求提供用來更詳細地知道被插入了該插入體的被檢體的狀態(tài)的裝置及方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供能夠檢測插入體或被插入了該插入體的被檢體的狀態(tài)的插拔輔助裝置及插拔輔助方法。

根據(jù)本發(fā)明的一技術(shù)方案，一種輔助裝置，輔助將具有撓性的插入體相對于被檢體插入及拔掉，具備：關(guān)注點取得部，確定根據(jù)上述插入體的形狀而確定的至少1個第1關(guān)注點；第1位移取得部，取得上述第1關(guān)注點的第1位移；以及判斷部，基于包含上述第1位移的信息的位移信息，判斷與上述第1關(guān)注點對應(yīng)的位置的上述插入體或上述被檢體的狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一技術(shù)方案，一種輔助方法，用來輔助將具有撓性的插入體相對于被檢體插入及拔掉，包括以下步驟：確定根據(jù)上述插入體的形狀而確定的至少1個關(guān)注點；取得上述關(guān)注點的第1位移；基于包含上述第1位移的信息的位移信息，判斷與上述關(guān)注點對應(yīng)的位置的上述插入體或上述被檢體的狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠檢測插入體或被插入了該插入體的被檢體的狀態(tài)的插拔輔助裝置及插拔輔助方法。

附圖說明

圖1是表示一實施方式的插拔裝置的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。

圖2是表示在一實施方式的內(nèi)窺鏡中設(shè)置的傳感器的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖3是表示在一實施方式的內(nèi)窺鏡中設(shè)置的傳感器的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖4是表示在一實施方式的內(nèi)窺鏡中設(shè)置的傳感器的結(jié)構(gòu)的一例的圖。

圖5是表示一實施方式的形狀傳感器的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。

圖6是表示一實施方式的插入量傳感器的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。

圖7是表示一實施方式的插入量傳感器的結(jié)構(gòu)例的概略的圖。

圖8是用來說明由一實施方式的傳感器得到的信息的圖。

圖9是用來說明第1狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示從時刻t1到時刻t2之間的插入部的移動的狀況的圖。

圖10是用來說明第1狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示從時刻t2到時刻t3之間的插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖11是用來說明第1狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示從時刻t2到時刻t3之間的插入部的移動的狀況的另一例的圖。

圖12是表示在第1狀態(tài)判斷方法中使用的插拔輔助裝置的結(jié)構(gòu)例的概略的框圖。

圖13是表示第1狀態(tài)判斷方法中的處理的一例的流程圖。

圖14是用來說明第1狀態(tài)判斷方法的第1變形例的圖，是示意地表示從時刻t1到時刻t2之間的插入部的移動的狀況的圖。

圖15是用來說明第1狀態(tài)判斷方法的第1變形例的圖，是示意地表示從時刻t2到時刻t3之間的插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖16是用來說明第1狀態(tài)判斷方法的第1變形例的圖，是示意地表示從時刻t2到時刻t3之間的插入部的移動的狀況的另一例的圖。

圖17是用來說明第1狀態(tài)判斷方法的第2變形例的圖，是示意地表示插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖18是用來說明第2狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示從時刻t1到時刻t2之間的插入部的移動的狀況的圖。

圖19是用來說明第2狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示從時刻t2到時刻t3之間的插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖20是用來說明第2狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示從時刻t2到時刻t3之間的插入部的移動的狀況的另一例的圖。

圖21是表示與時間經(jīng)過對應(yīng)的關(guān)注點的位置的變化的一例的圖。

圖22是表示在第2狀態(tài)判斷方法中使用的插拔輔助裝置的結(jié)構(gòu)例的概略的框圖。

圖23是表示第2狀態(tài)判斷方法中的處理的一例的流程圖。

圖24是用來說明第2狀態(tài)判斷方法的變形例的圖，是示意地表示插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖25是用來說明第2狀態(tài)判斷方法的變形例的圖，是示意地表示插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖26是用來說明第3狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示從時刻t1到時刻t2之間的插入部的移動的狀況的圖。

圖27是用來說明第3狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示從時刻t2到時刻t3之間的插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖28是用來說明第3狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示從時刻t2到時刻t3之間的插入部的移動的狀況的另一例的圖。

圖29是用來說明第3狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖30是用來說明第3狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖31是示意地表示插入部的關(guān)注點的位置的變化的圖。

圖32是示意地表示插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖33是表示與時間經(jīng)過對應(yīng)的關(guān)注點距插入部的前端的距離的變化的一例的圖。

圖34是示意地表示插入部的移動的狀況的另一例的圖。

圖35是表示與時間經(jīng)過對應(yīng)的關(guān)注點距插入部的前端的距離的另一例的圖。

圖36是表示與時間經(jīng)過對應(yīng)的自我追隨性的變化的一例的圖。

圖37是表示在第3狀態(tài)判斷方法中使用的插拔輔助裝置的結(jié)構(gòu)例的概略的框圖。

圖38是表示第3狀態(tài)判斷方法中的處理的一例的流程圖。

圖39是用來說明第4狀態(tài)判斷方法的圖，是示意地表示插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖40是用來說明第4狀態(tài)判斷方法中的切線方向與移動量的關(guān)系的圖。

圖41是表示與時間經(jīng)過對應(yīng)的插入部的位移中的切線方向的比例的變化的一例的圖。

圖42是表示與時間經(jīng)過對應(yīng)的插入部的位移中的切線方向的比例的變化的另一例的圖。

圖43是表示與時間經(jīng)過對應(yīng)的插入部的橫向運動的變化的一例的圖。

圖44是表示在第4狀態(tài)判斷方法中使用的插拔輔助裝置的結(jié)構(gòu)例的概略的框圖。

圖45是表示第4狀態(tài)判斷方法中的處理的一例的流程圖。

圖46是用來說明第4狀態(tài)判斷方法的變形例的圖，是示意地表示插入部的移動的狀況的一例的圖。

圖47是表示與時間經(jīng)過對應(yīng)的插入部的前端前進的變化的一例的圖。

具體實施方式

參照附圖對本發(fā)明的一實施方式進行說明。圖1表示本實施方式的插拔裝置1的結(jié)構(gòu)例的概略。插拔裝置1具備插拔輔助裝置100、內(nèi)窺鏡200、控制裝置310、顯示裝置320和輸入裝置330。

內(nèi)窺鏡200是通常的內(nèi)窺鏡?？刂蒲b置310是控制內(nèi)窺鏡200的動作的控制裝置?？刂蒲b置310可以從內(nèi)窺鏡200取得控制所需要的信息。顯示裝置320是通常的顯示裝置。顯示裝置320例如包括液晶顯示器。顯示裝置320顯示由內(nèi)窺鏡200取得的圖像、由控制裝置310制作出的有關(guān)內(nèi)窺鏡200的動作的信息。輸入裝置330受理用戶對插拔輔助裝置100及控制裝置310的輸入。輸入裝置330例如包括按鈕開關(guān)、撥盤、觸摸面板、鍵盤等。插拔輔助裝置100進行用來輔助用戶將內(nèi)窺鏡200的插入部向被檢體插入或拔出的信息處理。

本實施方式的內(nèi)窺鏡200例如是大腸內(nèi)窺鏡。如圖2至圖4所示，內(nèi)窺鏡200具備呈具有撓性的細長形狀的作為插入體的插入部203、和設(shè)在插入部203的一端的操作部205。在以下的說明中，將插入部203的設(shè)有操作部205的一側(cè)稱作后端側(cè)，將另一端稱作前端側(cè)。

在插入部203的前端側(cè)設(shè)有相機，由該相機取得圖像。所取得的圖像在被實施了通常的各種圖像處理后被顯示在顯示裝置320上。在插入部203的前端部設(shè)有彎曲部，該彎曲部根據(jù)操作部205的操作而彎曲。用戶例如一邊用左手把持操作部205并用右手將插入部203收放，一邊將插入部203向被檢體插入。在這樣的內(nèi)窺鏡200中，為了取得插入部203的各部的位置和插入部203的形狀，在插入部203設(shè)有傳感器201。

作為傳感器201，可以使用各種各樣的傳感器。參照圖2至圖4說明傳感器201的結(jié)構(gòu)例。

圖2是表示傳感器201的結(jié)構(gòu)的第1例的圖。在第1例中，在插入部203設(shè)有形狀傳感器211和插入量傳感器212。形狀傳感器211是用來取得插入部203的形狀的傳感器。根據(jù)形狀傳感器211的輸出，能夠取得插入部203的形狀。插入量傳感器212是用來取得插入部203在被檢體中被插入的量即插入量的傳感器。根據(jù)插入量傳感器212的輸出，能夠取得由該插入量傳感器212計測的插入部203的后端側(cè)的規(guī)定部位的位置?；诓迦氩?03的后端側(cè)的規(guī)定部位的位置和包括該位置的該插入部203的形狀，能夠取得插入部203的各部的位置。

圖3是表示傳感器201的結(jié)構(gòu)的第2例的圖。在第2例中，在插入部203設(shè)有用來取得插入部203的形狀的形狀傳感器221、和位置傳感器222。位置傳感器222檢測配置有該位置傳感器222的部位的位置。在圖3中，表示了位置傳感器222設(shè)在插入部203的前端的例子。根據(jù)基于形狀傳感器221的輸出而取得的插入部203的形狀、和基于位置傳感器222的輸出而取得的設(shè)有位置傳感器222的部位的位置，能夠通過運算或推測來取得插入部203的各部(任意的點)的位置、朝向、彎曲形狀。

圖4是表示傳感器201的結(jié)構(gòu)的第3例的圖。在第3例中，在插入部203，設(shè)有用來取得插入部203的各部的位置的多個位置傳感器230。根據(jù)多個位置傳感器230的輸出，可以取得插入部203的設(shè)有位置傳感器230的部位的位置。如果將這些位置信息組合，則能夠取得插入部203的形狀。

參照圖5說明形狀傳感器211、221的結(jié)構(gòu)的一例。在該例的插入部203中設(shè)置的形狀傳感器260包括多個形狀檢測單元261。在圖5中，為了簡單而表示了設(shè)有4個形狀檢測單元261的情況下的例子。即，形狀傳感器260包括第1形狀檢測單元261－1、第2形狀檢測單元261－2、第3形狀檢測單元261－3和第4形狀檢測單元261－4。形狀檢測單元的數(shù)量是幾個都可以。

各形狀檢測單元261具有沿著插入部203設(shè)置的光纖262。在光纖262的前端側(cè)的端部，設(shè)有反射部件264。在光纖262的后端側(cè)，設(shè)有分支部263。在光纖262的后端側(cè)的分支的一方的端部，設(shè)有入射透鏡267和光源265。在光纖262的后端側(cè)的分支的另一方的端部，設(shè)有出射透鏡268和光檢測器266。此外，在光纖262，設(shè)有檢測區(qū)域269。在設(shè)于第1形狀檢測單元261－1的第1檢測區(qū)域269－1、設(shè)于第2形狀檢測單元261－2的第2檢測區(qū)域269－2、設(shè)于第3形狀檢測單元261－3的第3檢測區(qū)域269－3、和設(shè)于第4形狀檢測單元261－4的第4檢測區(qū)域269－4中，該檢測區(qū)域269的在插入部203的長度方向上的配置位置不同。

從光源265射出的光經(jīng)由入射透鏡267向光纖262入射。該光在光纖262中向前端方向行進，由設(shè)于前端的反射部件264反射。該反射光在光纖262中向后端方向行進，經(jīng)由出射透鏡268向光檢測器266入射。檢測區(qū)域269中的光的傳輸效率對應(yīng)于檢測區(qū)域269的彎曲狀態(tài)而變化。因此，基于由光檢測器266檢測的光量，能夠取得檢測區(qū)域269的彎曲狀態(tài)。

基于由第1形狀檢測單元261－1的光檢測器266檢測的光量，能夠取得第1檢測區(qū)域269－1的彎曲狀態(tài)。同樣，基于由第2形狀檢測單元261－2的光檢測器266檢測的光量，取得第2檢測區(qū)域269－2的彎曲狀態(tài)，基于由第3形狀檢測單元261－3的光檢測器266檢測的光量，取得第3檢測區(qū)域269－3的彎曲狀態(tài)，基于由第4形狀檢測單元261－4的光檢測器266檢測的光量，取得第4檢測區(qū)域269－4的彎曲狀態(tài)。這樣，檢測出插入部203的各部的彎曲狀態(tài)，能夠取得插入部203整體的形狀。

接著，參照圖6及圖7說明插入量傳感器212的結(jié)構(gòu)例。

圖6是表示插入量傳感器212的結(jié)構(gòu)的一例的圖。在該例中，插入量傳感器212具有固定在被檢體的插入口處的保持部件241。在保持部件241，設(shè)有插入方向檢測用的第1編碼器頭242和扭轉(zhuǎn)方向檢測用的第2編碼器頭243。在插入部203，形成有編碼器圖案。第1編碼器頭242根據(jù)形成于插入部203的編碼器圖案，檢測插入部203被插入時的長度方向的插入量。第2編碼器頭243根據(jù)形成于插入部203的編碼器圖案，檢測插入部203被插入時的圓周方向的旋轉(zhuǎn)量。

圖7是表示插入量傳感器212的結(jié)構(gòu)的另一例的圖。在該例中，插入量傳感器212具有插入方向檢測用的第1輥246、插入方向檢測用的第1編碼器頭247、扭轉(zhuǎn)方向檢測用的第2輥248、以及扭轉(zhuǎn)方向檢測用的第2編碼器頭249。當插入部203在長度方向上移動，第1輥246隨之旋轉(zhuǎn)。在第1輥246形成有編碼器圖案。第1編碼器頭247與第1輥246對置。第1編碼器頭247將插入部203被插入時的長度方向的插入量基于隨著該插入而旋轉(zhuǎn)的第1輥246的旋轉(zhuǎn)量來檢測。當插入部203在圓周方向上旋轉(zhuǎn)，第2輥248隨之旋轉(zhuǎn)。在第2輥248形成有編碼器圖案。第2編碼器頭249與第2輥248對置。第2編碼器頭249將插入部203被插入時的圓周方向的旋轉(zhuǎn)量基于隨著該旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)的第2輥248的旋轉(zhuǎn)量來檢測。

根據(jù)圖6及圖7所示的插入量傳感器212，通過以插入量傳感器212的位置為基準，能夠確定插入部203中的處于插入量傳感器212的位置的部分及其旋轉(zhuǎn)角。即，能夠確定插入部203的某個部分的位置。

接著，對位置傳感器222、230進行說明。位置傳感器222、230包括例如設(shè)于插入部203的產(chǎn)生磁的線圈、和構(gòu)成為設(shè)在被檢體的外側(cè)的接收裝置。通過由接收裝置檢測由磁線圈形成的磁場，能夠取得各線圈的位置。位置傳感器并不限于利用磁的結(jié)構(gòu)。位置傳感器可以采用包括發(fā)出光波、聲波、電磁波等的某一種的設(shè)于插入部203的信號發(fā)送機、和接收由信號發(fā)送機發(fā)出的信號的設(shè)在被檢體的外部的接收機的各種各樣的結(jié)構(gòu)。

基于以上這樣的包括形狀傳感器、插入量傳感器及位置傳感器的組合的傳感器201的輸出，可得到以下這樣的信息。參照圖8對可得到的信息進行說明。根據(jù)傳感器201，能取得插入部203的例如前端510的位置。該前端510的位置例如可以表示為以被檢體的插入口為基準的坐標。

例如在如圖2所示那樣設(shè)有形狀傳感器211和插入量傳感器212的第1例中，基于插入量傳感器212的輸出，能取得位于被檢體的插入口處的插入部203的位置。以該位置為基準，基于由形狀傳感器211取得的插入部203的形狀，能夠取得插入部203的前端510相對于被檢體的插入口的位置。

例如在如圖3所示那樣設(shè)有形狀傳感器221和位置傳感器222的第2例中，由于插入部203中的位置傳感器222的位置是已知的，因此以該位置為基準，進一步基于由形狀傳感器221取得的插入部203的形狀，則能夠取得插入部203的前端510相對于位置傳感器222的位置。由于位置傳感器222相對于被檢體的位置可以通過位置傳感器222的輸出來取得，所以能夠取得插入部203的前端510相對于被檢體的插入口的位置。另外，在位置傳感器222設(shè)于插入部203的前端510的情況下，插入部203的前端510相對于被檢體的插入口的位置能夠基于位置傳感器222的輸出而直接取得。

例如在如圖4所示那樣設(shè)有位置傳感器230的第3例中，基于配置在插入部203的前端附近的位置傳感器230的輸出，能夠取得插入部203的前端510相對于被檢體的插入口的位置。

此外，與插入部203的前端510的位置同樣，能夠取得插入部203的任意部位520相對于被檢體的插入口的位置。此外，在上述說明中，將基準位置設(shè)為被檢體的插入口，但并不限于此。基準位置是怎樣的位置都可以。在插入部203中，將(直接)進行傳感的部位稱作“檢測點”，在本實施方式中，將在插入部203中被(直接)取得位置的信息的部位作為“檢測點”。

此外，基于傳感器201的輸出，能夠取得插入部203的形狀。例如在如上述第1例及第2例那樣設(shè)有形狀傳感器211、221的情況下，能夠基于這些傳感器的輸出來取得插入部203的形狀。此外，在如第3例那樣設(shè)有多個位置傳感器230的情況下，基于由位置傳感器230檢測出的配置有位置傳感器230的各個位置的信息、和將多個位置傳感器230之間的位置進行插補的運算結(jié)果，能夠得到插入部203的形狀。

進而，如果得到插入部203的形狀，則能夠得到插入部203的形狀中的特征性部位的位置。例如當設(shè)彎曲的部分為規(guī)定形狀區(qū)域530時，能得到插入部203的彎曲的部分的折回端540的位置。這里，折回端例如如以下這樣決定。例如在圖8所示的例子中，插入部203朝向圖面中的上方，然后彎曲而朝向下方。折回端例如可以定義為在圖8中位于最上方的點。這樣，折回端在插入部203彎曲時可以定義為在規(guī)定的方向上位于最靠端部的點。將這樣的插入部203的希望直接或通過推測等得到傳感信息的點稱作“關(guān)注點”。在本實施方式中，著眼于基于插入部203的形狀而決定的特征性的“關(guān)注點”。關(guān)注點并不限于折回端，只要是基于插入部203的形狀而決定的特征性的點，是怎樣的點都可以。

為了基于傳感器201的輸出而得到以上那樣的信息，本實施方式的插拔輔助裝置100如圖1所示，具有位置取得部110和形狀取得部120。位置取得部110對插入部203的各部的位置信息進行處理。位置取得部110具有檢測點取得部111。檢測點取得部111進行檢測點的位置的確定。此外，并不限于檢測點，位置取得部110能夠進行根據(jù)傳感器201的輸出等求出的可能成為插入部203的任意部位的關(guān)注點的位置的確定。形狀取得部120對于與插入部203的形狀有關(guān)的信息進行處理。形狀取得部120具有關(guān)注點取得部121。關(guān)注點取得部121基于插入部203的形狀和由位置取得部110計算出的位置信息，進行基于形狀求出的關(guān)注點的位置的確定。

此外，插拔輔助裝置100具備狀態(tài)判斷部130。狀態(tài)判斷部130利用與檢測點的位置、關(guān)注點的位置有關(guān)的信息，計算與插入部203的狀態(tài)或被插入了插入部203的被檢體的狀態(tài)有關(guān)的信息。更詳細地講，如后述那樣，用各種各樣的方法評價插入部203是否按照插入部203的形狀行進，即是否具有自我追隨性。基于該評價結(jié)果，計算與插入部203的狀態(tài)或被插入了插入部203的被檢體的狀態(tài)有關(guān)的信息。

插拔輔助裝置100還具備輔助信息制作部180。輔助信息制作部180基于由狀態(tài)判斷部130計算出的與插入部203或被檢體的狀態(tài)有關(guān)的信息，制作輔助用戶將插入部203向被檢體進行插入的信息。由輔助信息制作部180制作出的輔助信息被表示為字符及圖形，它們被顯示在顯示裝置320上。此外，輔助信息制作部180基于由狀態(tài)判斷部130計算出的與插入部203或被檢體的狀態(tài)有關(guān)的信息，制作控制裝置310控制內(nèi)窺鏡200的動作所用到的各種信息。

插拔輔助裝置100還具備程序存儲器192和臨時存儲器194。在程序存儲器192中，記錄有用于插拔輔助裝置100的動作的程序、和規(guī)定的參數(shù)等。臨時存儲器194用于插拔輔助裝置100的各部的運算中的臨時存儲。

插拔輔助裝置100還具備記錄裝置196。記錄裝置196記錄由輔助信息制作部180制作出的輔助信息。記錄裝置196并不限于配置在插拔輔助裝置100內(nèi)。記錄裝置196也可以設(shè)在插拔輔助裝置100的外部。通過將輔助信息記錄到記錄裝置196中，能得到以下這樣的效果。即，基于記錄在記錄裝置196中的輔助信息，能夠事后進行與插入部203或被檢體的狀態(tài)有關(guān)的信息的再現(xiàn)及分析。此外，在向同一被檢體進行插入時，記錄在記錄裝置196中的信息可以用作參考信息及履歷信息。

例如，位置取得部110、形狀取得部120、狀態(tài)判斷部130、輔助信息制作部180等包括centralprocessingunit(cpu：中央處理器)、或applicationspecificintegratedcircuit(asic：專用集成電路)等電路。

接著，關(guān)于與插入部203或被檢體的狀態(tài)有關(guān)的信息的計算，具體地舉例進行說明。

[第1狀態(tài)判斷方法]

在第1狀態(tài)判斷方法中，基于多個檢測點的位置關(guān)系，判定插入部203的狀態(tài)。

圖9示意地表示從時刻t1到時刻t2之間的插入部203的移動的狀況。將時刻t1的插入部203的狀況用實線表示，將時刻t2的插入部203的狀況用虛線表示。在此處所示的例子中，插入部203的前端部及后端側(cè)的任意的部位的位置被確定為關(guān)注點。將該后端側(cè)的任意的部位設(shè)為規(guī)定部位，稱作后側(cè)關(guān)注點。另外，這里，將配置有位置傳感器的位置設(shè)為后側(cè)關(guān)注點。即，以后側(cè)關(guān)注點是檢測點的情況為例進行說明。以下，將該點稱作后側(cè)檢測點。此外，關(guān)注點的1個并不限于前端部，可以是前端側(cè)的任意的部位，這里設(shè)為前端而進行說明。另外，這里，以位置傳感器被配置在前端部的情況為例進行說明。即，以前端部也是檢測點的情況為例進行說明。

在時刻t1，插入部203的前端部位于第1前端位置602－1。在時刻t1，插入部203的后側(cè)檢測點位于第1后端位置604－1。在從時刻t1經(jīng)過了時間δt的時刻t2，插入部203的前端部位于第2前端位置602－2。在時刻t2，插入部203的后側(cè)檢測點位于第2后端位置604－2。

這里，設(shè)從第1前端位置602－1到第2前端位置602－2的位移、即前端部的位移為δx21。設(shè)從第1后端位置604－1到第2后端位置604－2的位移、即后側(cè)檢測點的位移為δx11。如圖9所示，當插入部203被沿著被檢體插入時，為|δx21|≈|δx11|。

在圖10中表示在被檢體彎曲的彎曲部分914處、插入部203被沿著被檢體910插入的情況下的示意圖。在從時刻t2進一步經(jīng)過了時間δt的時刻t3，插入部203的前端部位于第3前端位置602－3。在時刻t3，插入部203的后側(cè)檢測點位于第3后端位置604－3。這里，設(shè)從第2前端位置602－2到第3前端位置602－3的位移、即前端部的位移為δx22。設(shè)從第2后端位置604－2到第3后端位置604－3的位移、即后側(cè)檢測點的位移為δx12。如圖10所示，當插入部203被沿著被檢體插入時，為|δx22|≈|δx12|。

另一方面，在圖11中表示在被檢體彎曲的彎曲部分914處、插入部203沒有被沿著被檢體插入的情況下的示意圖。在從時刻t2經(jīng)過了時間δt的時刻t3，插入部203的前端部位于第3前端位置602－3′。在時刻t3，插入部203的后側(cè)檢測點位于第3后端位置604－3′。這里，設(shè)從第2前端位置602－2到第3前端位置602－3′的位移、即前端部的位移為δx22′。設(shè)從第2后端位置604－2到第3后端位置604－3′的位移、即后側(cè)檢測點的位移為δx12′。如圖11所示，當插入部203沒有被沿著被檢體插入時，為|δx22′|≠|(zhì)δx12′|(|δx22′|<|δx12′|)。

另外，在圖9至圖11中，從時刻t1到時刻t2的時間變化和從時刻t2到時刻t3的時間變化在本例中如在自動計測中經(jīng)常進行的那樣成為相等的值δt，但也可以并不一定成為相等的值。在以下的例子中也是同樣的。

在圖11所示的情況下，插入部203的前端如圖11的中空箭頭所示，被被檢體910推壓或壓迫。反過來講，在插入部203的前端部，插入部203對被檢體910的推壓變大。此外，在圖11所示的情況下，在插入部203的前端部與后側(cè)檢測點之間的部位609發(fā)生壓曲。

當插入部203的后端側(cè)的檢測點即后側(cè)檢測點的移動量與前端側(cè)的檢測點即前端部的移動量相等時，即當后側(cè)檢測點的移動量與前端部的移動量的聯(lián)動程度高時，可知插入部203被沿著被檢體910順利地插入。另一方面，當前端部的移動量相對于后側(cè)檢測點的移動量而言較小時，即當后側(cè)檢測點的移動量與前端部的移動量的聯(lián)動程度低時，可知插入部203的前端部停滯。此外，可知此時有可能在2個檢測點之間、即前端部與后側(cè)檢測點之間發(fā)生了意圖之外的異常。如以上那樣，基于第1狀態(tài)判斷方法中的多個檢測點的位置關(guān)系的解析，插入部203的壓曲、對被檢體的推壓的大小等變得清楚。即，根據(jù)第1狀態(tài)判斷方法，能夠取得與插入部或被檢體的狀態(tài)有關(guān)的信息。

作為上述那樣的表示插入部203的狀態(tài)的值，導(dǎo)入第1操作輔助信息α1。例如，當設(shè)前端部的位移為δx2、設(shè)后側(cè)檢測點的位移為δx1時，第1操作輔助信息α1可以如以下這樣定義。

α1≡|δx2|/|δx1|

第1操作輔助信息α1的值越接近于1，越表示插入部203被沿著被檢體910進行了插入。

第1操作輔助信息α1也可以如以下這樣定義。

α1≡(|δx2|+c2)^l/(|δx1|+c1)^m

這里，c1、c2、l、m是任意的實數(shù)。

例如，在δx1、δx2的檢測噪聲成分水平是n1、n2(n1、n2≥0)的情況下，將參數(shù)c1、c2、l、m如以下這樣設(shè)定。

c1＝n1|δx1|≥n1

c2＝－n2|δx2|≥n2

＝－|δx2||δx2|<n2

l＝m＝1

對n1、n2例如設(shè)定噪聲水平的標準偏差(σ)的3倍左右的值即可。

通過進行這樣的設(shè)c1為正、c2為負的噪聲對策的設(shè)定，能夠得到減小檢測噪聲的影響、并且由檢測噪聲帶來的誤檢測較少的第1操作輔助信息α1。此外，這樣的噪聲影響降低的方式在后述的其他輔助信息計算時也能夠應(yīng)用。

另外，內(nèi)窺鏡200是大腸內(nèi)窺鏡，因而在被檢體910是大腸的情況下，上述彎曲部分914相當于例如s狀結(jié)腸的最上部(所謂的“s－top”)。

在圖12中表示用來執(zhí)行第1狀態(tài)判斷方法的插拔輔助裝置100的結(jié)構(gòu)例的概略。

插拔輔助裝置100具備具有檢測點取得部111的位置取得部110、狀態(tài)判斷部130和輔助信息制作部180。檢測點取得部111基于從傳感器201輸出的信息，取得多個檢測點的位置。

狀態(tài)判斷部130具有位移信息取得部141、聯(lián)動程度運算部142和壓曲判斷部143。位移信息取得部141基于與時間經(jīng)過對應(yīng)的多個檢測點的位置，計算各檢測點的位移。聯(lián)動程度運算部142基于各檢測點的位移和記錄在程序存儲器192中的聯(lián)動程度信息192－1，計算多個檢測點的聯(lián)動程度。聯(lián)動程度信息192－1例如具有各檢測點的位移的差異與聯(lián)動程度的評價值的關(guān)系。壓曲判斷部143基于計算出的聯(lián)動程度和記錄在程序存儲器192中的判斷基準信息192－2，判定插入部203的壓曲狀態(tài)。判斷基準信息192－2例如具有聯(lián)動程度與壓曲狀態(tài)的關(guān)系。

輔助信息制作部180基于判定出的壓曲狀態(tài)，制作操作輔助信息。操作輔助信息被反饋給控制裝置310的控制，或被顯示在顯示裝置320上，或被記錄到記錄裝置196中。

參照圖13所示的流程圖，對第1狀態(tài)判斷方法中的插拔輔助裝置100的動作進行說明。

在步驟s101中，插拔輔助裝置100從傳感器201取得輸出數(shù)據(jù)。在步驟s102中，插拔輔助裝置100基于在步驟s101中取得的數(shù)據(jù)，取得多個檢測點的位置。

在步驟s103中，插拔輔助裝置100對于各個檢測點，取得該位置的連續(xù)性變化。在步驟s104中，插拔輔助裝置100評價每個檢測點的與檢測點有關(guān)的位置變化的差異。即，計算多個檢測點的位置變化的聯(lián)動程度。在步驟s105中，插拔輔助裝置100基于在步驟s104中計算出的聯(lián)動程度，關(guān)于壓曲而進行在檢測點與檢測點之間是否發(fā)生了壓曲及其程度等評價。

在步驟s106中，插拔輔助裝置100基于是否發(fā)生了壓曲等的評價結(jié)果，制作適合在之后的處理中使用的輔助信息，將該輔助信息例如向控制裝置310或顯示裝置320輸出。

在步驟s107中，插拔輔助裝置100判定是否有用來使該處理結(jié)束的結(jié)束信號的輸入。當沒有結(jié)束信號的輸入時，處理向步驟s101返回。即，重復(fù)上述處理直到有結(jié)束信號的輸入，將操作輔助信息輸出。另一方面，當有結(jié)束信號的輸入時，該處理結(jié)束。

通過使用第1狀態(tài)判斷方法，確定2點以上的檢測點的位置，基于它們的移動量的聯(lián)動程度，能夠制作表示在插入部203中是否發(fā)生了壓曲等的是否發(fā)生了異常的操作輔助信息。

在上述例子中，以基于檢測點即直接進行傳感的位置制作操作輔助信息的情況作為例子來表示。但是并不限定于此。在操作輔助信息的制作中，也可以使用與關(guān)注點即插入部203的任意位置有關(guān)的信息。在使用關(guān)注點的位置的情況下，不是由檢測點取得部111、而是由位置取得部110取得關(guān)注點的位置，使用所取得的關(guān)注點的位置。其他的處理是同樣的。

[第1變形例]

在上述例子中，表示了檢測點是2點的情況。但是，并不限定于此，檢測點的數(shù)量是幾個都可以。如果檢測點的數(shù)量增加，則能夠?qū)崿F(xiàn)與插入部203的狀態(tài)有關(guān)的更詳細的信息的取得。例如如圖14所示，當檢測點有4點時，為以下這樣。即，在該例中，如圖14所示，在插入部203設(shè)有4個檢測點605－1、606－1、607－1、608－1。當從時刻t1到時刻t2插入部203被沿著被檢體910插入時，從時刻t1的4個檢測點605－1、606－1、607－1、608－1的各點到時刻t2的4個檢測點605－2、606－2、607－2、608－2的各點的各自的移動量δx51、δx61、δx71、δx81相互大致相等。

如圖15所示，當從時刻t2到時刻t3插入部203被沿著被檢體910插入時，從時刻t2的4個檢測點605－2、606－2、607－2、608－2的各點到時刻t3的4個檢測點605－3、606－3、607－3、608－3的各點的各自的移動量δx52、δx62、δx72、δx82相互大致相等。

另一方面，如圖16所示，當從時刻t2到時刻t3插入部203沒有被沿著被檢體910插入時，從時刻t2的4個檢測點605－2、606－2、607－2、608－2的各點到時刻t3的4個檢測點605－3′、606－3′、607－3′、608－3′的各點的各自的移動量δx52′、δx62′、δx72′、δx82′不相互相等。即，最前端側(cè)的檢測點605的第1移動量δ52′、從前端起第2個檢測點606的第2移動量δ62′、從前端起第3個檢測點607的第3移動量δ72′、以及最后端側(cè)的檢測點608的第4移動量δ82′相互不同。進而，第1移動量δ52′與第2移動量δ62′大致相等，第3移動量δ72′與第4移動量δ82′大致相等，第2移動量δ62′和第3移動量δ72′較大地不同，為|δ62′|<|δ72′|。根據(jù)這些結(jié)果，能夠判定在從前端起第2個檢測點606與從前端起第3個檢測點607之間發(fā)生了壓曲。這樣，如果檢測點的數(shù)量變多，則信息量增加，能得到關(guān)于插入部203的狀態(tài)的更詳細的信息。如果檢測點的數(shù)量變大，則例如能夠確定發(fā)生了壓曲的插入部203的部位。

[第2變形例]

在雖然插入部203的后端側(cè)被插入但前端部停滯的情況下，并不限于插入部203在被檢體內(nèi)壓曲的情況，例如也有如圖17所示那樣、被檢體的彎曲的部分由于插入部203而變形(伸展)的情況。這里，圖17示意地表示時刻t4的插入部203的形狀、和從時刻t4經(jīng)過了時間δt的時刻t5的插入部203的形狀。在這樣的情況下，時刻t4的前端部的位置602－4與時刻t5的前端部的位置602－5之差即第2移動量δx23也變得小于時刻t4的后端側(cè)的位置604－4與時刻t5的后端側(cè)的位置604－5之差即第1移動量δx13。即，2個檢測點的移動量的聯(lián)動程度變低。

這樣，根據(jù)第1狀態(tài)判斷方法，并不限于壓曲，還能夠檢測由插入部203帶來的被檢體910的變形等檢測對象的意圖之外的插入狀態(tài)的變化。

[第2狀態(tài)判斷方法]

在第2狀態(tài)判斷方法中，基于由形狀確定的特征性關(guān)注點的位移，判定插入部203的狀態(tài)。

圖18示意地表示時刻t1的插入部203的形狀和從時刻t1經(jīng)過了時間δt的時刻t2的插入部203的形狀。此時，插入部203的后端側(cè)的任意的部位從第1后端位置614－1移動到第2后端位置614－2。在以下的說明中，假設(shè)該后端側(cè)的任意的部位是配置在后端側(cè)的位置傳感器的位置而進行說明。將該位置稱作后側(cè)檢測點。另一方面，插入部203的前端從第1前端位置612－1移動到第2前端位置612－2。

圖19示意地表示時刻t2的插入部203的形狀、和從時刻t2經(jīng)過了時間δt的時刻t3的插入部203的形狀。在圖19所示的情況下，插入部203被沿著被檢體910插入。即，插入部203的后側(cè)檢測點從第2后端位置614－2到第3后端位置614－3移動了距離δx1。此時，插入部203的前端從第2前端位置612－2到第3前端位置612－3沿著插入部203移動了距離δx2。

這里，將插入部203彎曲的部分的折回端(在圖19中的最上側(cè)表示的位置)作為關(guān)注點616。此時，首先，確定插入部203的形狀，基于所確定的形狀，確定關(guān)注點616的位置。

在圖19所示的情況下，即使插入部203的后側(cè)檢測點的位置變化，關(guān)注點616的位置也不變化。即，在從時刻t2到時刻t3的期間中，插入部203被沿著被檢體910插入，插入部203以在其長度方向上滑動的方式被插入。因而，在從時刻t2到時刻t3的期間中，關(guān)注點616的位置不變化。

圖20示意地表示時刻t2的插入部203的形狀、和從時刻t2經(jīng)過了時間δt的時刻t3的插入部203的形狀的另一狀況。在圖20所示的情況下，插入部203沒有被沿著被檢體910插入。即，插入部203的后側(cè)檢測點從第2后端位置614－2到第3后端位置614－3′移動了距離δx3。此時，插入部203的前端從第2前端位置612－2到第3前端位置612－3′向圖20的上方移動了距離δx5。

圖20所示的狀況例如在插入部203的前端部受阻于被檢體910、插入部203在其長度方向上不前進的情況下可能發(fā)生。此時，被檢體910隨著插入部203的插入而被推入。結(jié)果，隨著插入部203的后側(cè)檢測點的位置變化，關(guān)注點616的位置從第1位置616－1向第2位置616－2在插入部203的折回端方向上位移了距離δx4。即，被檢體910伸展。

在圖20所示的狀態(tài)下，在插入部203的形狀保持為“拐杖形狀”不變的狀態(tài)下，被檢體910被“拐杖”的“柄”的部分推起。將該狀態(tài)稱作拐杖(stick)狀態(tài)。

根據(jù)圖19所示的情況與圖20所示的情況的比較可知，基于關(guān)注點的位置的變化，能夠辨別插入部203被沿著被檢體插入的情況和沒有被沿著被檢體插入的情況。在上述例子中，表示了插入部203以拐杖狀態(tài)平行移動的情況，但當插入部203變形時，后側(cè)檢測點的移動量和關(guān)注點的移動量變得不同。此外，基于關(guān)注點的位置的變化，能夠辨別被檢體910的伸展狀態(tài)。此外，被檢體伸展時是插入部203將被檢體910推壓或壓迫時。即，如圖20的中空箭頭所示，被檢體910將插入部203推壓。相反，插入部203將被檢體910推壓。因此，基于關(guān)注點的位置的變化，對被檢體的壓力的大小變得清楚。

在圖21中表示與時間經(jīng)過或檢測點的移動量δx1對應(yīng)的關(guān)注點的位置的變化。在圖21中，關(guān)注點的位置中，例如將折回端方向表示為正方向。在由實線表示的正常地將插入部203插入時，關(guān)注點的位置以比閾值a1小的值變動。相對于此，在處于由虛線表示的拐杖狀態(tài)時，關(guān)注點的位置超過閾值a1而變化。

關(guān)于關(guān)注點的位置的值，能夠適當?shù)卦O(shè)定閾值，例如將閾值a1設(shè)為應(yīng)輸出表示開始發(fā)生被檢體910的伸展之意的警告的值，將閾值b1設(shè)為應(yīng)輸出表示若被檢體910進一步伸展則有危險之意的警告的值等。通過適當?shù)卦O(shè)定閾值，能夠利用關(guān)注點的位置的信息作為向用戶的警告、向控制裝置310的警告信號的輸出等對內(nèi)窺鏡200的操作進行輔助的信息。

作為表示上述那樣的插入部203的狀態(tài)的值，導(dǎo)入第2操作輔助信息α2。例如，當設(shè)關(guān)注點的位移為δxc、設(shè)后側(cè)檢測點的位移為δxd時，第2操作輔助信息α2可以如以下這樣定義。

α2≡|δxc|/|δxd|

第2操作輔助信息α2其值越接近于0，越表示插入部203被沿著被檢體910插入，其值越接近于1，越表示插入部203將被檢體910推壓。

此外，第2操作輔助信息α2也可以如以下這樣定義。

α2≡(δxc+c2)^l/(|δxd|+c1)^m

這里，c1、c2、l、m是任意的實數(shù)。

例如，設(shè)想這樣的情況，即：δxd、δxc的檢測噪聲成分水平是nd、nc(nd、nc≥0)，在被檢體上接觸有插入部的狀態(tài)下不施加負荷的推入量是p，使用參數(shù)k1、k2，nd<k1·p(其中，1≥k2>>k1≥0)。

當在某個定時成為|δxd|<k2·p時，將到此為止的規(guī)定時間、或規(guī)定次數(shù)的運動量累積而計算δxd和δxc，以成為|δxd|≥k2·p。此時(即，|δxd|≥k2·p時)，如以下這樣設(shè)定參數(shù)c1、c2、l、m。

c1＝－nd

c2＝nc

l＝m＝2

對n1、n2例如設(shè)定噪聲水平的標準偏差(σ)的3倍左右的值即可。

通過進行這樣的設(shè)定，對于一定量的運動，根據(jù)噪聲的影響，能得到降低了漏檢測的影響的第2操作輔助信息α2。進而，通過進行成為k2·p＜＜|δxd|<p那樣的計測，能夠以向被檢體的負荷沒有或較小的范圍得到第2操作輔助信息α2。此外，這樣的噪聲影響降低的方式在其他輔助信息計算時也能夠應(yīng)用。

在圖22中表示用來執(zhí)行第2狀態(tài)判斷方法的操作輔助裝置的結(jié)構(gòu)例的概略。

插拔輔助裝置100具備位置取得部110、形狀取得部120、狀態(tài)判斷部130和輔助信息制作部180。位置取得部110的檢測點取得部111基于從傳感器201輸出的信息，取得例如插入部203的后端側(cè)的配置有位置傳感器的部位即檢測點的位置。形狀取得部120基于從傳感器201輸出的信息，取得插入部203的形狀。形狀取得部120的關(guān)注點取得部121基于插入部203的形狀，取得插入部203的彎曲部分的折回端即關(guān)注點的位置。

狀態(tài)判斷部130具有位移取得部151、位移信息計算部152和關(guān)注點狀態(tài)判斷部153。位移取得部151基于與時間經(jīng)過對應(yīng)的關(guān)注點的位置、和記錄在程序存儲器192中的位移分析信息192－3，計算關(guān)注點的位移。此外，位移取得部151基于與時間經(jīng)過對應(yīng)的檢測點的位置、和記錄在程序存儲器192中的位移分析信息192－3，計算檢測點的位移。這樣，位移取得部151作為取得關(guān)注點的第1位移的第1位移取得部發(fā)揮功能，還作為取得檢測點的第2位移的第2位移取得部發(fā)揮功能。

位移信息計算部152基于計算出的關(guān)注點的位移和檢測點的位移，計算位移信息。關(guān)注點狀態(tài)判斷部153基于計算出的位移信息、和記錄在程序存儲器192中的輔助信息判斷基準信息192－4，計算關(guān)注點的狀態(tài)。

輔助信息制作部180基于判定出的關(guān)注點的狀態(tài)，制作操作輔助信息。操作輔助信息被反饋給控制裝置310的控制、或被顯示在顯示裝置320上、或被記錄到記錄裝置196中。

參照圖23所示的流程圖，對第2狀態(tài)判斷方法中的插拔輔助裝置100的動作進行說明。

在步驟s201中，插拔輔助裝置100從傳感器201取得輸出數(shù)據(jù)。在步驟s202中，插拔輔助裝置100基于在步驟s201中取得的數(shù)據(jù)，取得后端側(cè)的檢測點的位置。

在步驟s203中，插拔輔助裝置100基于在步驟s201中取得的數(shù)據(jù)，取得插入部203的形狀。在步驟s204中，插拔輔助裝置100基于在步驟s203中取得的插入部203的形狀，取得關(guān)注點的位置。

在步驟s205中，插拔輔助裝置100取得關(guān)注點的位置的連續(xù)性變化。在步驟s206中，插拔輔助裝置100基于檢測點的位置變化和關(guān)注點的位置變化，計算第2操作輔助信息α2等關(guān)注點的位置變化的評價值。在步驟s207中，插拔輔助裝置100基于在步驟s206中計算出的評價值，進行在關(guān)注點周邊是否發(fā)生了被檢體的伸展及其程度等關(guān)于伸展的評價。

在步驟s208中，插拔輔助裝置100基于是否發(fā)生了被檢體的伸展的判定結(jié)果及第2操作輔助信息α2等，制作適合在之后的處理中使用的輔助信息，將該輔助信息向例如控制裝置310或顯示裝置320輸出。

在步驟s209中，插拔輔助裝置100判定是否有用來使該處理結(jié)束的結(jié)束信號的輸入。在沒有結(jié)束信號的輸入時，處理向步驟s201返回。即，重復(fù)上述處理直到有結(jié)束信號的輸入，將操作輔助信息輸出。另一方面，在有結(jié)束信號的輸入時，該處理結(jié)束。

通過使用第2狀態(tài)判斷方法，確定關(guān)注點的位移，基于該位移，能夠制作在被檢體中是否發(fā)生了伸展等操作輔助信息。另外，在上述例子中，例示了基于后端側(cè)的檢測點即直接進行傳感的位置來制作操作輔助信息的情況。但是，并不限定于此。在操作輔助信息的制作中，也可以使用與關(guān)注點、即插入部203的任意的位置有關(guān)的信息。在使用關(guān)注點的位置的情況下，不是由檢測點取得部111而是由位置取得部110取得關(guān)注點的位置，使用所取得的關(guān)注點的位置。其他處理是同樣的。

[變形例]

關(guān)注點是插入部203的怎樣的部位都可以。只要是由插入部203的形狀確認特征、能夠確定關(guān)注點的部位，則是怎樣的部位都可以。例如如圖24所示，也可以是，除了通過將插入部203向被檢體910插入而最初產(chǎn)生的彎曲部分來確定的第1關(guān)注點617以外，還對通過進一步將插入部203插入時產(chǎn)生的彎曲部分來確定的第2關(guān)注點618進行解析。例如如圖25所示，也有隨著插入部203的插入而第1關(guān)注點617的位置不變化、第2關(guān)注點618的位置變化的情況。根據(jù)第2狀態(tài)判斷方法，在這樣的情況下，基于后側(cè)檢測點的移動量δx1和第2關(guān)注點618的移動量δx2等，將在第1關(guān)注點617沒有發(fā)生伸展而在第2關(guān)注點618發(fā)生了伸展這樣的判定結(jié)果作為操作輔助信息來輸出。

另外，關(guān)注點只要是基于插入部203的形狀決定的位置則是怎樣的地方都可以。例如既可以如上述例子那樣是彎曲部分的折回端，也可以是彎曲部分的彎曲開始位置，也可以是彎曲部分和插入部203的前端的例如中點這樣的直線狀的部分的某處，也可以是彎曲部分有2個以上的情況下的彎曲部分和彎曲部分的中點等。在哪種情況下都與上述例子同樣地能夠輸出操作輔助信息。此外，作為檢測點，以插入部203的后端側(cè)的任意的部位為例進行了說明，但并不限定于此。檢測點的位置是插入部203的怎樣的位置都可以。

[第3狀態(tài)判斷方法]

在第3狀態(tài)判斷方法中，基于關(guān)注點在插入部203中的位置的變化，判定插入部203的狀態(tài)。

圖26示意地表示時刻t1的插入部203的形狀、和從時刻t1經(jīng)過了時間δt的時刻t2的插入部203的形狀。此時，插入部203的后端側(cè)的任意的部位從第1后端位置624－1到第2后端位置624－2移動了距離δx1。作為該后端側(cè)的任意的部位，以配置有位置傳感器的位置為例進行以下的說明。以下將該部位稱作后側(cè)檢測點。另一方面，插入部203的前端從第1前端位置622－1到第2前端位置622－2移動了距離δx2。理想的是，距離δx1與距離δx2相等。將時刻t2的插入部203彎曲的部分的折回端作為關(guān)注點626－2。此時，將在插入部203中與關(guān)注點626－2一致的點設(shè)為第2點628－2。這里，第2點628－2例如能夠用沿著插入部203的長軸決定的距插入部203的前端的距離來表現(xiàn)。

圖27示意地表示時刻t2的插入部203的形狀、和從時刻t2經(jīng)過了時間δt的時刻t3的插入部203的形狀。在圖27所示的情況下，插入部203大致被沿著被檢體910插入。在此情況下，插入部203的后側(cè)檢測點被插入了距離δx1。

將時刻t3的插入部203彎曲的部分的折回端作為關(guān)注點626－3。此時，將如下點設(shè)為第3點628－3，該點是插入部203上的點，并且是與插入部203的插拔聯(lián)動而一起運動、距插入部203的前端的距離不變的與關(guān)注點626－3一致的點。第3點628－3與第2點628－2同樣地例如能夠用距插入部203的前端的距離來表現(xiàn)。

在圖27所示的例子中，在從時刻t2到時刻t3的期間，表示插入部203上的關(guān)注點626的位置的點，以距插入部203的前端的相對位置來看，從第2點628－2向第3點628－3沿著插入部203向后方移動了δsc。當插入部203被完全沿著被檢體插入時，從表示插入部203的關(guān)注點626的位置的第2點628－2到第3點628－3的位移δsc與插入部203的后側(cè)檢測點的位移δx1相等。將插入部203像這樣被沿著被檢體插入的狀態(tài)稱作有自我追隨性的狀態(tài)。

即使在插入部203沒有被完全沿著被檢體插入時，當如圖27所示那樣插入部203被大體上沿著被檢體插入時，從第2點628－2到第3點628－3的位移δsc也與插入部203的后側(cè)檢測點的位移δx1大致相等。這樣的狀態(tài)可以說自我追隨性較高。

另一方面，圖28示意地表示插入部203沒有被沿著被檢體910插入的情況下的、時刻t2和時刻t3的插入部203的形狀。在此情況下，插入部203的后側(cè)檢測點也被插入了距離δx1。在圖28所示的情況下，插入部203成為拐杖狀態(tài)，被檢體910伸展。

當將時刻t3的插入部203彎曲的部分的折回端作為關(guān)注點626－3′時，將在插入部203中與關(guān)注點626－3′一致的點設(shè)為第3點628－3′。表示插入部203上的關(guān)注點626的位置的點從第2點628－2向第3點628－3′沿著插入部203向后方移動了δsc′。

當插入部203沒有被沿著被檢體插入時，表示插入部203上的關(guān)注點626的位置的點從第2點628－2變化到第3點628－3′，其位移δsc′比插入部203的后側(cè)檢測點的位移δx1小很多。

這樣，根據(jù)插入部203的插入量和插入部203上的關(guān)注點的位置的變化，能夠進行插入部203是否被沿著被檢體910插入的判斷。這樣，當插入部203的插入量與插入部203上的關(guān)注點的位置的變化聯(lián)動時，顯然插入部203被沿著被檢體910插入，當插入部203的插入量與插入部203上的關(guān)注點的位置的變化不聯(lián)動時，顯然插入部203沒有被沿著被檢體910插入。

在圖29及圖30中進一步表示如圖27所示那樣插入部203被沿著被檢體910插入后的狀況的一例。圖29表示在表示于圖上側(cè)的被檢體910的第1彎曲部分911中插入部203被沿著被檢體910插入、插入部203的前端到達了表示于圖下側(cè)的被檢體910的第2彎曲部分912的情況。圖30表示在第1彎曲部分911中插入部203被沿著被檢體910插入、而在第2彎曲部分912中插入部203沒有被沿著被檢體910插入而插入部203成為拐杖狀態(tài)的情況。

在圖31中示意地表示圖29及圖30所示的情況下的插入部203上的關(guān)注點的位置的變化。時刻以t1、t2、t3、t4依次經(jīng)過，當插入部203被從被檢體910的插入口逐漸插入時，按照其插入量，相當于最初被檢測到的第1彎曲部分911的第1關(guān)注點r1向后端方向移動。

如圖31所示，在時刻t3，檢測出相當于第2彎曲部分912的第2關(guān)注點r2。第2關(guān)注點r2不按照插入量向插入部203的后端方向移動。此外，此時，第2關(guān)注點r2處的插入部203的形狀可能從其以前的形狀變化。這樣，在自我追隨性較高的部分和較低的部分，基于關(guān)注點而決定的點在插入部203上的位置的變化的形態(tài)不同。

參照圖32至圖35對第3狀態(tài)判斷方法進一步說明。隨著時間經(jīng)過，插入部203如圖32所示那樣，依次轉(zhuǎn)變?yōu)榈?狀態(tài)203－1、第2狀態(tài)203－2、第3狀態(tài)203－3。考慮從第1狀態(tài)203－1到第2狀態(tài)203－2插入部203被沿著被檢體910插入、從第2狀態(tài)203－2到第3狀態(tài)203－3被插入部203推壓而被檢體910向頂點方向伸展的情況。

在這樣的情況下，如果在橫軸表示時間經(jīng)過即后端側(cè)的檢測點624的位移、在縱軸表示插入部203上的關(guān)注點626的位置即關(guān)注點626的距前端的距離，則成為圖33那樣。即，如圖33所示，如第1狀態(tài)203－1那樣，從插入開始起在一段期間中沒有檢測到關(guān)注點。如從第1狀態(tài)203－1到第2狀態(tài)203－2的期間那樣，當插入部203被沿著被檢體910插入時，關(guān)注點的距前端的距離如圖33所示那樣逐漸增加。如從第2狀態(tài)203－2到第3狀態(tài)203－3的期間那樣，當插入部203成為拐杖狀態(tài)時，關(guān)注點距前端的距離如圖33所示那樣不變化。

此外，如圖34所示，考慮從第1狀態(tài)203－1到第2狀態(tài)203－2插入部203被沿著被檢體910插入、從第2狀態(tài)203－2到第3狀態(tài)203－3被檢體被向斜向推出的情況。在此情況下，如果在橫軸表示時間經(jīng)過即后端側(cè)的檢測點624的位移、在縱軸表示插入部203上的關(guān)注點626的位置即關(guān)注點626距前端的距離，則也成為圖35那樣，與圖33所示的情況同樣。

在設(shè)關(guān)注點的沿著插入部203的形狀的運動量為δsc、設(shè)插入部203的后端側(cè)的任意的部位的檢測點的移動量為δx1時，將表示自我追隨性r的判定式用下式定義。

r≡|δsc|/|δx1|

此時，如果在橫軸表示經(jīng)過時間或該任意的部位的移動量δx1即插入量、在縱軸表示自我追隨性r，則成為圖36所示那樣的關(guān)系。即，當插入部203被沿著被檢體正常地插入時，如實線所示那樣，自我追隨性r成為接近于1的值。另一方面，如果成為拐杖狀態(tài)，則如虛線所示那樣，自我追隨性r成為比1小的值。

也可以將表示自我追隨性r的判定式用下式定義。

r≡(δsc+c2)^l/(|δx1|+c1)^m

這里，c1、c2、l、m是任意的實數(shù)。

例如，在δx1、δsc的檢測噪聲成分水平是n1、nc(n1、nc≥0)的情況下，將參數(shù)c1、c2、l、m如以下這樣設(shè)定。

c1＝n1|δx1|≥n1

c2＝－nc|δx2|≥nc

＝－|δx2||δx2|<nc

l＝m＝4

對n1及nc只要例如設(shè)定噪聲水平的標準偏差(σ)的3倍左右的值即可。

通過進行這樣的設(shè)c1為正、設(shè)c2為負的噪聲對策的設(shè)定，能夠得到作為減小檢測噪聲的影響、并且由檢測噪聲造成的誤檢測較少的操作輔助信息的自我追隨性r。此外，通過將次方數(shù)l、m設(shè)為2以上的值，對于δsc相對于δx1的比變小的情況變得敏感，容易進行自我追隨性劣化的判斷。此外，這樣的噪聲影響降低的方式在其他輔助信息計算時也能夠應(yīng)用。

如圖36所示，關(guān)于自我追隨性r，能夠適當?shù)卦O(shè)定閾值，例如將閾值a3設(shè)為應(yīng)輸出表示開始發(fā)生被檢體910的伸展之意的警告的值，將閾值b3設(shè)為應(yīng)輸出表示被檢體910若進一步伸展則有危險之意的警告的值等。通過適當?shù)卦O(shè)定閾值，可以將自我追隨性r的值作為向用戶的警告、或向控制裝置310的警告信號的輸出等對內(nèi)窺鏡200的操作進行輔助的信息來利用。

在圖37中表示用來執(zhí)行第3狀態(tài)判斷方法的操作輔助裝置的結(jié)構(gòu)例的概略。

插拔輔助裝置100具備位置取得部110、形狀取得部120、狀態(tài)判斷部130和輔助信息制作部180。位置取得部110的檢測點取得部111基于從傳感器201輸出的信息，取得例如插入部203的后端側(cè)的配置有位置傳感器的部位即檢測點的位置。

形狀取得部120基于從傳感器201輸出的信息，取得插入部203的形狀。形狀取得部120的關(guān)注點取得部121基于插入部203的形狀，取得關(guān)注點的位置。

狀態(tài)判斷部130具有位移取得部161、位移信息計算部162和關(guān)注點狀態(tài)判斷部163。位移取得部161基于插入部203的形狀、關(guān)注點的位置、和記錄在程序存儲器192中的位移分析信息192－5，計算插入部203上的關(guān)注點的位置的變化。此外，位移取得部161基于插入部203的后端側(cè)的檢測點的位置、和記錄在程序存儲器192中的位移分析信息192－5，計算檢測點的位置的變化。這樣，位移取得部161作為取得關(guān)注點的第1位移的第1位移取得部發(fā)揮功能，此外，作為取得檢測點的第2位移的第2位移取得部發(fā)揮功能。

位移信息計算部162將插入部203上的關(guān)注點的位移與插入部203的后端側(cè)的檢測點的位移進行比較，使用記錄在程序存儲器192中的位移分析信息192－5，計算位移信息。關(guān)注點狀態(tài)判斷部163基于位移信息和記錄在程序存儲器192中的判斷基準信息192－6，計算有關(guān)關(guān)注點的部分的狀態(tài)。

輔助信息制作部180基于判定出的關(guān)注點的狀態(tài)，制作操作輔助信息。操作輔助信息被反饋給控制裝置310的控制，或被顯示在顯示裝置320上，或被記錄到記錄裝置196中。

參照圖38所示的流程圖，對第3狀態(tài)判斷方法中的插拔輔助裝置100的動作進行說明。

在步驟s301中，插拔輔助裝置100從傳感器201取得輸出數(shù)據(jù)。在步驟s302中，插拔輔助裝置100基于在步驟s301中取得的數(shù)據(jù)，取得后端側(cè)的檢測點的位置。

在步驟s303中，插拔輔助裝置100基于在步驟s301中取得的數(shù)據(jù)，取得插入部203的形狀。在步驟s304中，插拔輔助裝置100基于在步驟s303中取得的插入部203的形狀，取得關(guān)注點的位置。

在步驟s305中，插拔輔助裝置100計算插入部203上的關(guān)注點的位置。在步驟s306中，插拔輔助裝置100取得插入部203上的關(guān)注點的位置的連續(xù)性變化。在步驟s307中，插拔輔助裝置100基于檢測點的位置變化和插入部203上的關(guān)注點的位置變化，計算自我追隨性r等插入部203上的關(guān)注點的位置變化的評價值。在步驟s308中，插拔輔助裝置100基于在步驟s307中計算出的評價值，進行在關(guān)注點周邊是否發(fā)生了被檢體的伸展及其程度等關(guān)于伸展的評價。

在步驟s309中，插拔輔助裝置100基于是否發(fā)生了被檢體的伸展的判定結(jié)果及自我追隨性r等，制作適合在之后的處理中使用的輔助信息，將該輔助信息向例如控制裝置310或顯示裝置320輸出。

在步驟s310中，插拔輔助裝置100判定是否有用來使該處理結(jié)束的結(jié)束信號的輸入。在沒有結(jié)束信號的輸入時，處理向步驟s301返回。即，重復(fù)上述處理直到有結(jié)束信號的輸入，輸出操作輔助信息。另一方面，在有結(jié)束信號的輸入時，該處理結(jié)束。

通過使用第3狀態(tài)判斷方法，確定插入部203上的關(guān)注點的位移，基于該位移與插入部203的后端側(cè)的插入量即檢測點的位移之間的關(guān)系等，能夠制作在被檢體中是否發(fā)生了伸展等操作輔助信息。操作輔助信息例如包括插入部203或被檢體910的狀態(tài)、插入部203對被檢體910的推壓或壓迫的有無及它們的大小等。此外，在操作輔助信息中，包括插入部203或被檢體910是否發(fā)生了異常的信息。

在第3狀態(tài)判斷方法中使用的關(guān)注點也與在第2狀態(tài)判斷方法中使用的關(guān)注點同樣，只要是基于插入部203的形狀決定的位置，則是哪里都可以。例如既可以如上述實施方式那樣是彎曲部分的折回端，也可以是彎曲部分的彎曲開始位置，也可以是彎曲部分與前端的例如中點這樣的直線部的某處，也可以是彎曲部分有2個以上的情況下的彎曲部分與彎曲部分的中點等。此外，檢測點的位置也并不限于后端側(cè)，是怎樣的位置都可以。此外，也可以代替檢測點而使用作為任意的部位的關(guān)注點。在使用關(guān)注點的位置的情況下，不是由檢測點取得部111而是由位置取得部110取得關(guān)注點的位置，使用所取得的關(guān)注點的位置。

[變形例]

在第3狀態(tài)判斷方法的變形例中，基于與插入部203的形狀的切線方向有關(guān)的插入部203的移動量，判定插入部203的狀態(tài)。特別是，基于向關(guān)注點處的切線方向的插入部203的移動量，判定插入部203的狀態(tài)。

如在圖39中示意地表示的那樣，基于插入部203的形狀取得關(guān)注點631。接著，基于插入部203的形狀，確定關(guān)注點631處的插入部203的切線方向632。在第3狀態(tài)判斷方法的變形例中，基于與關(guān)注點631相當?shù)牟迦氩?03上的點的移動方向、與切線方向632的關(guān)系，評價自我追隨性。即，與關(guān)注點631相當?shù)牟迦氩?03上的點的移動方向越是與插入部203的切線方向632一致，可知自我追隨性越高。

如圖40所示，例如基于與關(guān)注點對應(yīng)的點的位移量δx的切線方向的位移量δsr相對于該位移量δx比例，評價插入部203的狀態(tài)及被檢體910的狀態(tài)。即，基于在關(guān)注點處切線方向與移動方向所成的角θ，評價插入部203的狀態(tài)及被檢體910的狀態(tài)。

假設(shè)如上述的圖32所示那樣，隨著時間經(jīng)過，插入部203依次如第1狀態(tài)203－1、第2狀態(tài)203－2、第3狀態(tài)203－3那樣轉(zhuǎn)變。在這樣的情況下，在與時間經(jīng)過對應(yīng)的插入部203的位移中，將表示切線方向的位移的比例的|δsr|/|δx|表示在圖41中。從第1狀態(tài)203－1到第2狀態(tài)203－2，由于自我追隨性較高，所以在插入部203的位移中，相對于該點的移動方向的切線方向的位移的比例大致為1。另一方面，從第2狀態(tài)203－2到第3狀態(tài)203－3，由于插入部203不在切線方向上行進而在相對于切線垂直的方向上一邊使被檢體910伸展一邊位移，所以在插入部203的位移中，相對于該點的移動方向的切線方向的位移的比例大致為0。

假設(shè)如上述圖34所示那樣，隨著時間經(jīng)過，插入部203依次如第1狀態(tài)203－1、第2狀態(tài)203－2、第3狀態(tài)203－3那樣轉(zhuǎn)變。在這樣的情況下，在與時間經(jīng)過對應(yīng)的插入部203的位移中，將|δsr|/|δx|表示在圖42中。從第1狀態(tài)203－1到第2狀態(tài)203－2，由于自我追隨性較高，所以在插入部203的位移中，相對于該點的移動方向的切線方向的位移的比例大致為1。另一方面，從第2狀態(tài)203－2到第3狀態(tài)203－3，由于插入部203在相對于切線方向傾斜的方向上行進，所以在插入部203的位移中，相對于該點的移動方向的切線方向的位移的比例大致為0.5。

另外，在δsr和δx是矢量的情況下，在指標中也可以使用(δsr·δx)/(|δsr|×|δx|)或cosθ(“·”表示內(nèi)積)。通過這樣，與單純使用|δsr|/|δx|確認自我追隨性的情況相比，在δx和δsr反方向運動的情況下，可知自我追隨性極低。

[第4狀態(tài)判斷方法]

在上述的第3狀態(tài)判斷方法的變形例的說明中，將在評價中使用的值設(shè)為插入體上的相當于關(guān)注點的點的切線方向的運動進行了說明，但也可以設(shè)為與切線垂直的方向的運動、即向插入部203的橫向的運動來進行評價。例如，當如圖40所示那樣設(shè)關(guān)注點的向與插入部203的切線垂直的方向的運動量為δxc、設(shè)插入部203的后端側(cè)的任意的部位的關(guān)注點或者檢測點的移動量為δx1時，將表示橫向運動b的判定式用下式定義。

b＝|δxc|/|δx1|

此時，如果在橫軸表示經(jīng)過時間或該任意的部位的移動量δx1即插入量、在縱軸表示橫向運動b，則成為圖43所示那樣的關(guān)系。即，當插入部203沿著被檢體被正常插入時，如實線所示那樣，橫向運動b成為接近于0的值。另一方面，如果成為拐杖狀態(tài)，則如虛線所示那樣，橫向運動b成為接近于1的值。

如圖43所示，關(guān)于橫向運動b，能夠適當?shù)卦O(shè)定閾值，例如將閾值a4設(shè)為應(yīng)輸出表示開始發(fā)生被檢體910的伸展之意的警告的值，將閾值b4設(shè)為應(yīng)輸出表示若被檢體910進一步伸展則有危險之意的警告的值等。通過適當?shù)卦O(shè)定閾值，可以利用橫向運動b的值作為向用戶的警告、或向控制裝置310的警告信號的輸出等對內(nèi)窺鏡200的操作進行輔助的信息。

插入部203的關(guān)注的點的運動既可以表現(xiàn)為橫向運動，也可以表現(xiàn)為切線方向的運動，用哪種形式表現(xiàn)都可以。其表示之處是相同的。此外，無論在哪種情況下，都既可以將關(guān)注的點的移動量與插入部203的后端側(cè)的關(guān)注點或檢測點的移動量進行比較，也可以不使用后端側(cè)的關(guān)注點或檢測點的移動量，而僅基于關(guān)注的點的移動與其切線方向的成分之比來進行解析。此外，無論在哪種情況下，都是插入部203的切線方向與插入部的移動方向之間的一致度越高，插入部203的運動的自我追隨性越高，可以說插入部203被沿著被檢體910插入。這些點在以下的說明中也是同樣的。

在圖44中表示用來執(zhí)行第4狀態(tài)判斷方法的操作輔助裝置的結(jié)構(gòu)例的概略。這里，表示利用后端側(cè)的檢測點的情況下的操作輔助裝置的結(jié)構(gòu)例。

插拔輔助裝置100具備位置取得部110、形狀取得部120、狀態(tài)判斷部130和輔助信息制作部180。位置取得部110的檢測點取得部111基于從傳感器201輸出的信息，取得例如插入部203的后端側(cè)的被進行位置檢測的部位即檢測點的位置。

形狀取得部120基于從傳感器201輸出的信息，取得插入部203的形狀。形狀取得部120的關(guān)注點取得部121取得關(guān)注點的位置。

狀態(tài)判斷部130具有切線方向取得部171、移動方向取得部172和關(guān)注點狀態(tài)判斷部173。切線方向取得部171基于插入部203的形狀、關(guān)注點的位置和記錄在程序存儲器192中的位移分析信息192－5，計算關(guān)注點處的插入部203的切線方向。移動方向取得部172基于關(guān)注點的位置和記錄在程序存儲器192中的位移分析信息192－5，計算關(guān)注點的移動方向。關(guān)注點狀態(tài)判斷部173基于插入部203上的關(guān)注點的切線方向、關(guān)注點的移動方向和記錄在程序存儲器192中的判斷基準信息192－6，計算關(guān)注點的狀態(tài)。

輔助信息制作部180基于判定出的關(guān)注點的狀態(tài)，制作操作輔助信息。操作輔助信息被反饋給控制裝置310的控制，或被顯示在顯示裝置320上，或被記錄到記錄裝置196中。

參照圖45所示的流程圖，對第4狀態(tài)判斷方法中的插拔輔助裝置100的動作進行說明。

在步驟s401中，插拔輔助裝置100從傳感器201取得輸出數(shù)據(jù)。在步驟s402中，插拔輔助裝置100基于在步驟s401中取得的數(shù)據(jù)，取得后端側(cè)的檢測點的位置。

在步驟s403中，插拔輔助裝置100基于在步驟s401中取得的數(shù)據(jù)，取得插入部203的形狀。在步驟s404中，插拔輔助裝置100基于在步驟s403中取得的插入部203的形狀，取得關(guān)注點的位置。

在步驟s405中，插拔輔助裝置100計算關(guān)注點處的插入部203的切線方向。在步驟s406中，插拔輔助裝置100取得相當于關(guān)注點的插入部203的位置的移動方向，計算表示橫向運動的值。

在步驟s407中，插拔輔助裝置100基于檢測點的位置變化和表示橫向運動的值，計算表示插入部203的關(guān)注點處的自我追隨性的評價值。相對于檢測點的位置變化，表示橫向運動的值越小，自我追隨性越高。

在步驟s408中，插拔輔助裝置100基于在步驟s407中計算出的評價值，進行在關(guān)注點周邊是否發(fā)生了被檢體的伸展及其程度等關(guān)于伸展的評價。

在步驟s409中，插拔輔助裝置100基于是否發(fā)生了被檢體的伸展的判定結(jié)果及其程度等，制作適合用于之后的處理的輔助信息，將該輔助信息例如向控制裝置310及顯示裝置320輸出。

在步驟s410中，插拔輔助裝置100判定是否有用來使該處理結(jié)束的結(jié)束信號的輸入。當沒有結(jié)束信號的輸入時，處理向步驟s401返回。即，重復(fù)上述處理直到有結(jié)束信號的輸入，將操作輔助信息輸出。另一方面，在有結(jié)束信號的輸入時，該處理結(jié)束。

通過使用第4狀態(tài)判斷方法，基于插入部203上的關(guān)注點處的移動方向與切線方向的關(guān)系等，能夠制作在被檢體中是否發(fā)生了伸展等操作輔助信息。操作輔助信息例如可以包括插入部203或被檢體910的狀態(tài)、插入部203對被檢體910的推壓或壓迫的有無及它們的大小等、插入部203的異常的有無。

另外，在上述例子中，表示了以關(guān)注點為對象進行解析的情況，但并不限定于此?？梢圆皇菍﹃P(guān)注點，而是對任意的點，基于根據(jù)其形狀求出的該點處的切線方向、和該點的移動方向，來評價自我追隨性。

此外，在上述說明中，表示了基于插入部203的后端側(cè)的檢測點的移動量與關(guān)注點的移動量之間的關(guān)系來評價自我追隨性的例子。也可以代替檢測點而使用任意的關(guān)注點。此外，關(guān)于檢測點的移動量，并不一定必須考慮。即，關(guān)于關(guān)注點的移動量，僅基于切線方向成分和與切線垂直的方向的成分之比，也能夠進行自我追隨性的評價。

另外，第3狀態(tài)判斷方法和第4狀態(tài)判斷方法在都評價插入部203的自我追隨性這一點上是共通的。

[變形例]

在上述說明中，表示了對于基于插入部203的形狀的關(guān)注點、分析切線方向的移動的例子。并不限于關(guān)注點，也可以對于插入部203的前端、分析切線方向的移動。所謂前端的切線方向，即插入部203的前端朝向的方向。

在與圖32所示情況同樣的狀態(tài)下，如圖46所示，插入部203的前端從第2位置635－2向第3位置635－3向后方行進。即，發(fā)生了前端返回。在內(nèi)窺鏡200是取得前端方向的圖像的內(nèi)窺鏡的情況下，還能夠基于所取得的圖像而知道插入部203的前端向后方行進。

將表示插入部203的前端部向前端方向的行進狀況的前端行進p用下式定義。

p＝(δx2·d)/|δx1|

這里，δx2是前端的位移矢量，d是前端方向矢量，“·”表示內(nèi)積。

在圖47中表示時間經(jīng)過即后端側(cè)的任意的部位的插入量δx1所對應(yīng)的前端行進p的變化的一例。圖47的實線表示插入部203被沿著被檢體910插入時。在此情況下，插入部203的前端由于向前端方向行進，所以前端行進p的值表示接近于1的值。另一方面，圖47的虛線表示插入部203處于拐杖狀態(tài)時。在此情況下，由于插入部203的前端部向后方行進，所以前端行進p表示接近于－1的值。

如圖47所示，關(guān)于前端行進p，能夠適當?shù)卦O(shè)定閾值，例如將閾值a4′設(shè)為應(yīng)輸出表示開始發(fā)生被檢體910的伸展之意的警告的值，將閾值b4′設(shè)為應(yīng)輸出表示若被檢體910進一步伸展則有危險之意的警告的值等。通過適當?shù)卦O(shè)定閾值，能夠?qū)⑶岸诵羞Mp的值作為向用戶的警告、向控制裝置310的警告信號的輸出等對內(nèi)窺鏡200的操作進行輔助的信息來利用。

這樣，根據(jù)作為前端返回而特征性地檢測的前端行進p，也能夠判別插入部203或被檢體910的狀態(tài)。

[關(guān)于第1至第4狀態(tài)判斷方法]

上述各狀態(tài)判斷方法可以說都是評價自我追隨性的程度的方法。2點以上的關(guān)注點的移動量有差異的狀態(tài)也可以說是在該2點之間存在自我追隨性較低的部位的狀態(tài)。此外，所謂拐杖狀態(tài)，也可以說是發(fā)生了橫向運動的狀態(tài)，所謂橫向運動，也可以說是自我追隨性較低的狀態(tài)。

在第1狀態(tài)判斷方法中，檢測2點以上的關(guān)注點的移動量的差異，當有差異時，例如判斷為發(fā)生了壓曲。當發(fā)生了壓曲時，在發(fā)生了該壓曲的部位成為自我追隨性較低的狀態(tài)。

在第2狀態(tài)判斷方法中，著眼于關(guān)注點，對于彎曲部分檢測出沒有自我追隨性的狀態(tài)、即在彎曲部分橫向運動而將被檢體910推起的狀態(tài)。

在第3狀態(tài)判斷方法中，著眼于關(guān)注點，基于插入部203上的關(guān)注點的位置評價了自我追隨性。在自我追隨性的評價中，當自我追隨性較高時，利用插入部203上的關(guān)注點的位置與插入量一致這一情況。

在第4狀態(tài)判斷方法中，基于某點處的切線和其移動方向，評價自我追隨性。在自我追隨性的評價時，當自我追隨性較高時，利用規(guī)定的點在該點處的插入部203的形狀的切線方向上行進這一情況。另一方面，當自我追隨性較低時，例如發(fā)生橫向運動等。

此外，所謂自我追隨性較低的狀態(tài)，也可以說是發(fā)生了橫向運動的狀態(tài)。因而，上述的狀態(tài)判斷方法都可改稱作評價橫向運動的程度的方法，也可以同樣地表現(xiàn)。

這里，作為在插入部203或被檢體910中應(yīng)關(guān)注的部位，有被檢體彎曲的部分。在彎曲的部分，插入部203的自我追隨性很可能變低，當在彎曲部分發(fā)生橫向運動則將被檢體的壁進行推壓，所以被檢體的彎曲部分處的插入部203或被檢體910的狀態(tài)的評價的價值較高。因此，在第2狀態(tài)判斷方法、第3狀態(tài)判斷方法及第4狀態(tài)判斷方法中，將彎曲部分著眼為關(guān)注點，對該彎曲部分進行解析。

但是，并不限于此，既可以通過同樣的方法將各種各樣的部位設(shè)定為關(guān)注點，也可以將各種各樣的部位的插入部203或被檢體910的狀態(tài)進行解析。

這樣，位移信息取得部141及聯(lián)動程度運算部142、位移取得部151、161以及位移信息計算部152、162、或者切線方向取得部171及移動方向取得部172作為評價插入部203的插入中的自我追隨性的自我追隨性評價部發(fā)揮功能。此外，壓曲判斷部143或關(guān)注點狀態(tài)判斷部153、163、173作為基于自我追隨性判斷插入部203或被檢體910的狀態(tài)的判斷部發(fā)揮功能。

插入部203或被檢體910的狀態(tài)并不僅僅用于插入部203是否被沿著被檢體910插入的判斷。當用戶將插入部203向被檢體910插入時，有時會有意地使被檢體的形狀變化。例如，在被檢體910彎曲的部分，有進行操作以使該被檢體的形狀接近于直線、以使插入部203容易行進的情況。在這樣的操作中，插入部203的形狀、被檢體910的形狀、插入部203將被檢體910推壓的力等信息也成為對于用戶而言有益的信息。

[關(guān)于第1至第4狀態(tài)判斷方法的組合]

第1至第4狀態(tài)判斷方法可以組合使用。例如，通過將第1狀態(tài)判斷方法和其他狀態(tài)判斷方法組合使用，能得到以下這樣的效果。即，通過利用第1狀態(tài)判斷方法，能夠取得與在插入部203發(fā)生的壓曲有關(guān)的信息。通過將來源于該壓曲的位移成分減去，利用第2至第4狀態(tài)判斷方法的運算結(jié)果的精度提高，此外，能夠更正確地掌握在插入部203發(fā)生的現(xiàn)象。除此以外，如果組合使用第1至第4狀態(tài)判斷方法，則得到的信息量比使用某1個方法的情況增加。這起到使制作的輔助信息的精度提高的效果。

[關(guān)于操作輔助信息]

輔助信息制作部180使用通過上述第1至第4狀態(tài)判斷方法取得的有關(guān)插入部203或被檢體910的狀態(tài)的信息，制作操作輔助信息。操作輔助信息是輔助用戶將插入部203向被檢體910插入的信息。

操作輔助信息可以不僅僅基于使用第1至第4狀態(tài)判斷方法取得的有關(guān)插入部203或被檢體910的狀態(tài)的信息、還將從輸入裝置330輸入的信息及從控制裝置310輸入的信息等各種各樣的信息組合來制作。通過適當使用第1至第4狀態(tài)判斷方法，能夠適當?shù)厝〉盟枰男畔ⅰ?/p>

操作輔助信息例如被顯示在顯示裝置320上，用戶以該顯示為參考而進行內(nèi)窺鏡200的操作。此外，操作輔助信息被反饋給例如控制裝置310的控制。更適當?shù)挠煽刂蒲b置310進行的內(nèi)窺鏡200的動作的控制輔助用戶的內(nèi)窺鏡200的操作。通過利用操作輔助信息，能夠順暢地進行內(nèi)窺鏡200的操作。