DE112014007268B4

DE112014007268B4 - Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat und Einfügung/Entfernung-Unterstützungsverfahren

Info

Publication number: DE112014007268B4
Application number: DE112014007268.0T
Authority: DE
Inventors: Eiji Yamamoto; Jun Hane
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2034-12-20
Also published as: US20170281046A1; WO2016098255A1; CN107105968B; DE112014007268T5; JP6626839B2; CN107105968A; JPWO2016098255A1

Abstract

Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat für ein Unterstützen einer Einfügung eines flexiblen Einfügungsglieds in ein Subjekt hinein und einer Entfernung von diesem, wobei der Unterstützungsapparat aufweist:eine Tangentialrichtungserlangungseinheit, die eine Tangentialrichtung an mindestens einem Punkt von einem vorgegebenen Abschnitt in einer Längsrichtung des Einfügungsglieds basierend auf einer Form des Einfügungsglieds erlangt,eine Bewegungsrichtungserlangungseinheit, die eine Bewegungsrichtung des Punkts erlangt, undeine Bestimmungseinheit, die Zustände von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung bestimmt,wobei die Bestimmungseinheit die Zustände von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf einem Grad einer Übereinstimmung zwischen der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung bestimmt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat und ein Einfügung/Entfernung-Unterstützungsverfahren.
Stand der Technik
Ein Einfügung/Entfernung-Apparat, der ein längliches Einfügungsglied hat, wie beispielsweise den Einfügungsabschnitt eines Endoskops, ist allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. Zum Beispiel sollte, wenn der Einfügungsabschnitt eines Endoskops in ein Subjekt bzw. einen Probanden hinein eingefügt wird, der Anwender vorzugsweise den Zustand des Einfügungsabschnitts kennen. Falls der Zustand des Einfügungsabschnitts bekannt ist, kann der Anwender den Einfügungsabschnitt leicht in das Subjekt hinein einfügen. Unter den Umständen ist eine Reihe von Technologien für ein Zulassen, dass der Anwender den Zustand des Einfügungsglieds eines Einfügung/Entfernung-Apparats kennt, aus dem Stand der Technik bekannt.
Zum Beispiel offenbart die japanische Patenanmeldung KOKAI-Veröffentlichung (ungeprüfte, veröffentlichte japanische Patentanmeldung) JP 2007 - 44 412 A die folgende Technologie. Gemäß der Technologie ist eine Endoskopeinfügungsformdetektionssonde in dem Einfügungsabschnitt eines Endoskops bereitgestellt. Die Endoskopeinfügungsformdetektionssonde enthält ein Detektionslichtübertragungsmittel. Das Detektionslichtübertragungsmittel ist konfiguriert, um die optische Verlustgröße in Übereinstimmung mit einem Biegewinkel zu ändern. Die Verwendung einer solchen Endoskopeinfügungsformdetektionssonde ermöglicht eine Detektion eines Biegewinkels von dem Einfügungsabschnitt des Endoskops. Infolgedessen kann die Biegeform von dem Einfügungsabschnitt des Endoskops reproduziert werden.
Zum Beispiel offenbart die japanische Patentanmeldung KOKAI-Veröffentlichung JP 6 154 153 B2 die folgende Technologie. Gemäß der Technologie ist ein Messwertgeberunterstützungsglied in dem Einfügungsabschnitt eines Endoskops bereitgestellt und ist eine Verdrehungs- bzw. Verformungsanzeige an dem Messwertgeberunterstützungsglied angebracht. Die Verwendung der Verdrehungs- bzw. Verformungsanzeige ermöglicht eine Detektion einer externen Kraft, die auf den Einfügungsabschnitt des Endoskops in einer spezifische Richtung ausgeübt wird. Infolgedessen kann eine Information bzw. können Informationen über die externe Kraft, die auf den Einfügungsabschnitt des Endoskops ausgeübt wird, erlangt werden.
Zum Beispiel offenbart die japanische Patentanmeldung KOKAI-Veröffentlichung Nr. JP 2000 - 175 861 A die folgende Technologie. Gemäß der Technologie ist ein Endoskopsystem mit einem Formschätzungsmittel für ein Schätzen der Form des Einfügungsabschnitts eines Endoskops bereitgestellt. Basierend darauf, wie das Formschätzungsmittel die Form des Einfügungsabschnitts des Endoskops schätzt, gibt das Endoskopsystem eine Warnung aus, wenn es erforderlich ist. Zum Beispiel wird, wenn der Einfügungsabschnitt des Endoskops dabei detektiert wird, wie er eine Schleife bildet, der Anwender gewarnt, um durch eine Anzeige oder ein Geräusch Notiz von dem Zustand zu nehmen.
Zum Beispiel offenbart die Patentanmeldung US 2009 / 0 221 869 A1 ein Endoskopeinfügungsform-Analysesystem, das Koordinatenwerte von einer Vielzahl von Stellen in einem Einfügungsabschnitt eines Endoskops, der in einen zu Untersuchenden eingefügt wird, erlangt, das eine Einfügungsform des Einfügungsabschnitts basierend auf den Koordinatenwerten an der Vielzahl von Stellen detektiert, das eine Vielzahl von Koordinatenebenen gemäß den Koordinatenwerten und den Einfügungsformen an der Vielzahl von vorgegebenen Stellen festsetzt, das die Einfügungsformen auf die Vielzahl von Koordinatenebenen projiziert und das beurteilt, ob eine vorgegebene Form in den einfügungsformen, die auf die Vielzahl von Koordinatenebenen projiziert werden, existiert oder nicht.
Zum Beispiel offenbart die Patentanmeldung JP 2014 - 76 174 A ein Einfügungssystem für ein Unterstützen einer Einfügung eines Einfügungsglieds, wobei das System einen Erster-Zustand-Detektor für ein Detektieren einer Information für ein Berechnen einer Einfügungsgröße in einer Einfügungsrichtung entlang einer Längsrichtung des Einfügungsglieds und einer Rotationsgröße, die um dessen Zentralachse entlang der Einfügungsrichtung rotiert, und einen Berechnungsteil für ein Berechnen einer Betätigungsunterstützungsinformation aus dem Detektionsergebnis hat.
Es gibt einen Bedarf für einen Apparat und ein Verfahren, die dem Anwender ermöglichen, detaillierter zu wissen, wie der Zustand des Einfügungsabschnitts von einem Einfügung/Entfernung-Apparat ist. Es gibt ebenfalls einen Bedarf für einen Apparat und ein Verfahren, die dem Anwender ermöglichen, detaillierter zu wissen, wie der Zustand von dem Subjekt bzw. Probanden ist, wenn der Einfügungsabschnitt in dieses bzw. diesen eingefügt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat und ein Einfügung/Entfernung-Unterstützungsverfahren, das eine Detektion von dem Zustand eines Einfügungsglieds oder dem Zustand von einem Subjekt bzw. Probanden ermöglicht, in das bzw. den das Einfügungsglied eingefügt wird, bereitzustellen.
Dies wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erreicht. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Unterstützungsapparat für ein Unterstützen einer Einfügung von einem flexiblen Einfügungsglied in ein Subjekt bzw. einen Probanden hinein und einer Entfernung von diesem eine Tangentialrichtungserlangungseinheit, die eine Tangentialrichtung an mindestens einem Punkt von einem vorgegebenen Abschnitt in einer Längsrichtung des Einfügungsglieds basierend auf einer Form des Einfügungsglieds erlangt, eine Bewegungsrichtungserlangungseinheit, die eine Bewegungsrichtung des Punkts erlangt, und eine Bestimmungseinheit, die Zustände von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung bestimmt, auf.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Unterstützungsverfahren für ein Unterstützen einer Einfügung von einem flexiblen Einfügungsglied in ein Subjekt bzw. einen Probanden hinein und einer Entfernung von diesem ein Spezifizieren einer Tangentialrichtung an mindestens einem Punkt von einem vorgegebenen Abschnitt in einer Längsrichtung des Einfügungsglieds basierend auf einer Form des Einfügungsglieds, ein Erlangen einer Bewegungsrichtung des Punkts und ein Bestimmen von Zuständen von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat und ein Einfügung/Entfernung-Unterstützungsverfahren bereitgestellt werden, die eine Detektion von dem Zustand eines Einfügungsglieds oder dem Zustand von einem Subjekt bzw. einem Probanden, in das bzw. den das Einfügungsglied eingefügt wird, ermöglichen.
Figurenliste

1 stellt schematisch eine beispielhafte Konfiguration von einem Einfügung/Entfernung-Apparat gemäß einer Ausführung dar.
2 stellt eine beispielhafte Konfiguration eines Messwertgebers dar, der an einem Endoskop gemäß einer Ausführungsform angeordnet ist.
3 stellt eine beispielhafte Konfiguration eines Messwertgebers dar, der an einem Endoskop gemäß einer Ausführungsform angeordnet ist.
4 stellt eine beispielhafte Konfiguration eines Messwertgebers dar, der an einem Endoskop gemäß einer Ausführungsform angeordnet ist.
5 stellt schematisch eine beispielhafte Konfiguration von einem Formmesswertgeber gemäß einer Ausführungsform dar.
6 stellt schematisch eine beispielhafte Konfiguration von einem Einfügungsgrößenmesswertgeber gemäß einer Ausführungsform dar.
7 stellt schematisch eine beispielhafte Konfiguration von einem Einfügungsgrößenmesswertgeber gemäß einer Ausführungsform dar.
8 ist ein erläuterndes Diagramm, das ein Information bzw. Informationen, die durch einen Messwertgeber gemäß einer Ausführungsform erhalten wird bzw. werden, darstellt.
9 stellt ein erstes Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch dar, wie ein Einfügungsabschnitt von einer Zeit t1 zu einer Zeit t2 bewegt wird.
10 stellt das erste Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 bewegt wird, dar.
11 stellt das erste Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein anderes Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 bewegt wird, dar.
12 ist ein Blockschaltbild, das eine beispielhafte Konfiguration von einem Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat, der in dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren verwendet wird, schematisch darstellt.
13 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung, die in dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren durchgeführt wird, darstellt.
14 stellt eine erste Variante von dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch dar, wie ein Einfügungsabschnitt von einer Zeit t1 zu einer Zeit t2 bewegt wird.
15 stellt die erste Variante von dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 bewegt wird, dar.
16 stellt die erste Variante von dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein anderes Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 bewegt wird, dar.
17 stellt eine zweite Variante von dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie ein Einfügungsabschnitt bewegt wird, dar.
18 stellt ein zweites Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch dar, wie ein Einfügungsabschnitt von einer Zeit t1 zu einer Zeit t2 bewegt wird.
19 stellt das zweite Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 bewegt wird, dar.
20 stellt das zweite Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein anderes Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 bewegt wird, dar.
21 stellt dar, wie ein Aufmerksamkeitspunkt seine Position mit der Zeit ändert.
22 ist Blockschaltbild, das eine beispielhafte Konfiguration von einem Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat, der in dem zweiten Zustandsbestimmungsverfahren verwendet wird, schematisch darstellt.
23 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung, die in dem zweiten Zustandsbestimmungsverfahren durchgeführt wird, darstellt.
24 stellt eine Variante von dem zweiten Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie ein Einfügungsabschnitt bewegt wird, dar.
25 stellt die Variante von dem zweiten Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt bewegt wird, dar.
26 stellt ein drittes Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch dar, wie ein Einfügungsabschnitt von Zeit t1 zu einer Zeit t2 bewegt wird.
27 stellt das dritte Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 bewegt wird, dar.
28 stellt das dritte Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein anderes Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 bewegt wird, dar.
29 stellt das dritte Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt bewegt wird, dar.
30 stellt das dritte Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie ein Einfügungsabschnitt bewegt wird, dar.
31 stellt schematisch dar, wie ein Aufmerksamkeitspunkt eines Einfügungsabschnitts seine Position ändert.
32 stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie ein Einfügungsabschnitt bewegt wird, dar.
33 stellt ein Beispiel darüber, wie sich die Distanz zwischen einem Aufmerksamkeitspunkt und dem fernen Ende eines Einfügungsabschnitts mit der Zeit ändern, dar.
34 stellt schematisch ein anderes Beispiel darüber, wie der Einfügungsabschnitt bewegt wird, dar.
35 stellt ein anderes Beispiel darüber, wie sich die Distanz zwischen dem Aufmerksamkeitspunkt und dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts mit der Zeit ändert, dar.
36 stellt ein Beispiel darüber, wie sich eine selbstfolgende Eigenschaft mit der Zeit ändert, dar.
37 ist ein Blockschaltbild, das eine beispielhafte Konfiguration von einem Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat, der in dem dritten Zustandsbestimmungsverfahren verwendet wird, darstellt.
38 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung, die in dem dritten Zustandsbestimmungsverfahren durchgeführt wird, darstellt.
39 stellt ein viertes Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie ein Einfügungsabschnitt bewegt wird, dar.
40 stellt eine Beziehung zwischen einer Tangentialrichtung und einer Größe einer Bewegung in dem vierten Zustandsbestimmungsverfahren dar.
41 stellt ein Beispiel von Änderungen in dem Verhältnis einer Tangentialrichtung in der Verschiebung von einem Einfügungsabschnitt mit der Zeit dar.
42 stellt ein anderes Beispiel von Änderungen in dem Verhältnis der Tangentialrichtung in der Verschiebung des Einfügungsabschnitts mit der Zeit dar.
43 stellt ein Beispiel von Änderungen in einer Seitenbewegung eines Einfügungsabschnitts mit der Zeit dar.
44 ist ein Blockschaltbild, das eine beispielhafte Konfiguration von einem Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat, der in dem vierten Zustandsbestimmungsverfahren verwendet wird, schematisch darstellt.
45 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Verarbeitung, die in dem vierten Zustandsbestimmungsverfahren durchgeführt wird, darstellt.
46 stellt eine Variante von dem vierten Zustandsbestimmungsverfahren dar und stellt schematisch ein Beispiel darüber, wie ein Einfügungsabschnitt bewegt wird, dar.
47 stellt ein Beispiel darüber, wie sich der Fernes-Ende-Fortschritt von einem Einfügungsabschnitt mit der Zeit ändert, dar.

Beschreibung von Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 stellt schematisch eine beispielhafte Konfiguration von einem Einfügung/Entfernung-Apparat 1 gemäß der Ausführungsform dar. Der Einfügung/Entfernung-Apparat 1 weist einen Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, ein Endoskop 200, ein Steuergerät 310, eine Anzeige 320 und eine Eingabevorrichtung 330 auf.
Das Endoskop 200 ist ein allgemeiner Typ eines Endoskops. Das Steuergerät 310 steuert den Betrieb des Endoskops 300. Das Steuergerät 310 kann eine Information bzw. Informationen, die für eine Steuerung erforderlich ist bzw. sind, von dem Endoskop 200 erlangen. Die Anzeige 320 ist ein allgemeiner Typ einer Anzeige. Die Anzeige 320 enthält zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige. Die Anzeige 320 ist konfiguriert, um Bilder, die durch das Endoskop 200 erlangt werden, und eine Information bzw. Informationen, die durch das Steuergerät 310 erzeugt wird bzw. werden und auf einen Betrieb bzw. eine Bedienung des Endoskops 200 bezogen ist bzw. sind, zu zeigen. Die Eingabevorrichtung 330 nimmt eines Anwenders' Eingaben, die an den Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 und das Steuergerät 310 geliefert werden sollen, an. Die Eingabevorrichtung 330 enthält zum Beispiel einen Tastenschalter, eine Wählscheibe bzw. Wähleinrichtung, ein Bildschirm-Tastfeld und eine Tastatur etc. Der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 führt eine Informationsbearbeitung für ein Unterstützen des Anwenders' Vorgang eines Einfügens des Einfügungsabschnitts des Endoskops 200 in ein Subjekt bzw. einen Probanden hinein und ein Entfernen des Einfügungsabschnitts aus dem Subjekt bzw. Probanden durch.
Das Endoskop 200 der vorliegenden Ausführungsform ist zum Beispiel ein Dickdarmendoskop, das heißt, ein Koloskop. Wie es in 2 bis 4 zu sehen ist, weist das Endoskop 200 einen Einfügungsabschnitt 203, der ein längliches Einfügungsglied ist, das eine Biegsamkeit hat, und einen Bedienungs- bzw. Betätigungsabschnitt 205, der an einem Ende des Einfügungsabschnitts 203 bereitgestellt ist, auf. In den nachstehend dargelegten Beschreibungen wird jenes Ende des Einfügungsabschnitts 203, an dem der Bedienungs- bzw. Betätigungsabschnitt 205 bereitgestellt ist, als ein hinteres Ende bezeichnet und wird das andere Ende des Einfügungsabschnitts 203 als ein fernes Ende bezeichnet.
Eine Kamera ist an dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts 203 bereitgestellt und Bilder werden durch die Kamera erlangt. Nach einem Ausgesetztsein einer generellen Bildverarbeitung werden die erlangten Bilder auf der Anzeige 320 angezeigt. Ein Biegeabschnitt ist an dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts 203 bereitgestellt und der Biegeabschnitt wird in Erwiderung auf eine Bedienung bzw. Betätigung des Bedienungs- bzw. Betätigungsabschnitts 205 gebogen. Der Anwender fügt den Einfügungsabschnitt 203 in das Subjekt hinein ein, zum Beispiel durch ein Greifen des Bedienungs- bzw. Betätigungsabschnitts 205 mit seiner oder ihrer linken Hand und ein Vorrücken oder ein Zurückziehen des Einfügungsabschnitts 203 mit seiner oder ihrer rechten Hand. In diesem Typ eines Endoskops 200 ist ein Messwertgeber 201 an dem Einfügungsabschnitt 203 angeordnet, um die Position von jedem Abschnitt des Einfügungsabschnitts 203 und die Form des Einfügungsabschnitts 203 zu erlangen.
Der Messwertgeber 201 ist einer von verschiedenen Typen von Messwertgebern. Ein Konfigurationsbeispiel des Messwertgebers 201 wird mit Bezug auf 2 bis 4 beschrieben.
2 zeigt ein erstes Beispiel der Konfiguration des Messwertgebers 201. In dem ersten Beispiel ist der Einfügungsabschnitt 203 mit einem Formmesswertgeber 211 und einem Einfügungsgrößenmesswertgeber 212 bereitgestellt. Der Formmesswertgeber 211 ist ein Messwertgeber für ein Erlangen der Form des Einfügungsabschnitts 203. Basierend auf einer Ausgabe des Formmesswertgebers 211 kann die Form des Einfügungsabschnitts 203 erlangt werden. Der Einfügungsgrößenmessgeber 212 ist ein Messwertgeber für ein Erlangen einer Einfügungsgröße, um die der Einfügungsabschnitt 203 in ein Subjekt hinein eingefügt ist. Basierend auf einer Ausgabe des Einfügungsgrößenmesswertgebers 212 kann die Position eines vorgegebenen hinteren Endabschnitts des Einfügungsabschnitts 203, die durch den Einfügungsgrößenmesswertgeber 212 gemessen wird, erlangt werden. Die Position an jedem Abschnitt des Einfügungsabschnitts 203 kann basierend auf sowohl der Position des vorgegebenen hinteren Endabschnitts des Einfügungsabschnitts 203 als auch der Form des Einfügungsabschnitts 203, der den vorgegebenen hinteren Endabschnitt enthält, erlangt werden.
3 zeigt ein zweites Beispiel der Konfiguration des Messwertgebers 201. In dem zweiten Beispiel ist der Einfügungsabschnitt 203 mit einem Formmesswertgeber 221 für ein Erlangen der Form des Einfügungsabschnitts 203 und einem Positionsmesswertgeber 222 bereitgestellt. Der Positionsmesswertgeber 222 detektiert die Position eines Abschnitts dort, wo der Positionsmesswertgeber 222 angeordnet ist. 3 zeigt ein Beispiel, in dem der Positionsmesswertgeber 222 an dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts 203 ist. Die Position, Richtung und Krümmung von jedem Abschnitt (irgendein Abschnitt, der gewünscht wird) des Einfügungsabschnitts 203 können durch entweder Berechnung oder Schätzung erlangt werden, und zwar basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203, die basierend auf der Ausgabe des Formmesswertgebers 221 erlangt wird, und der Position, die basierend auf der Ausgabe des Positionsmesswertgebers 222 erlangt wird und die den Abschnitt dort, wo der Positionsmesswertgeber 222 bereitgestellt ist, repräsentiert.
4 zeigt ein drittes Beispiel der Konfiguration des Messwertgebers 201. In dem dritten Beispiel ist der Einfügungsabschnitt 203 mit einer Vielzahl von Positionsmesswertgebern 230 für ein Erlangen der jeweiligen Positionen des Einfügungsabschnitts 203 bereitgestellt. Basierend auf Ausgaben der Positionsmesswertgeber 230 können Positionen von denjenigen Abschnitten dort, wo die Positionsmesswertgeber 230 in dem Einfügungsabschnitt 203 bereitgestellt sind, erlangt werden. Die Form des Einfügungsabschnitts 203 kann durch eine Kombination von Informationen über die Positionen erlangt werden.
Ein Konfigurationsbeispiel des Formmesswertgebers 211, 221 wird mit Bezug auf 5 beschrieben. Der Formmesswertgeber 260, der in dem Einfügungsabschnitt 203 von diesem Beispiel bereitgestellt ist, enthält eine Vielzahl von Formdetektionseinheiten 261. Der Einfachheit halber zeigt 5 einen Fall, in dem vier Formdetektionseinheiten 261 bereitgestellt sind. Um noch genauer zu sein enthält der Formmesswertgeber 260 eine erste Formdetektionseinheit 261-1, eine zweite Formdetektionseinheit 261-2, eine dritte Formdetektionseinheit 261-3 und eine vierte Formdetektionseinheit 261-4. Die Anzahl an Formdetektionseinheiten kann irgendeine Anzahl sein.
Jede Formdetektionseinheit 261 enthält eine Glasfaser 262, die sich entlang dem Einfügungsabschnitt 203 erstreckt. Ein Reflexionsglied 264 ist an dem fernen Ende der Glasfaser 262 bereitgestellt. Ein Verzweigungsabschnitt 263 ist in dem hinteren Endabschnitt der Glasfaser 262 bereitgestellt. Eine Lichteinfalllinse 267 und eine Lichtquelle 265 sind an dem Ende von einem Verzweigungsabschnitt des hinteren Endabschnitts der Glasfaser 262 bereitgestellt. Eine Lichtabgabelinse 268 und ein Lichtdetektor 266 sind an dem Ende des anderen Verzweigungsabschnitts des hinteren Endabschnitts der Glasfaser 262 bereitgestellt. Die Glasfaser 262 ist mit einem Detektionsbereich 269 bereitgestellt. In diesem Detektionsbereich 269 ist die erste Formdetektionseinheit 261-1 mit einem ersten Detektionsbereich 269-1 bereitgestellt, ist die zweite Formdetektionseinheit 261-2 mit einem zweiten Detektionsbereich 269-2 bereitgestellt, ist die dritte Formdetektionseinheit 261-3 mit einem dritten Detektionsbereich 269-3 bereitgestellt und ist die vierte Formdetektionseinheit 261-4 mit einem vierten Detektionsbereich 269-4 bereitgestellt. Diese Detektionsbereiche sind an voneinander in der Längsrichtung des Einfügungsabschnitts 203 verschiedenen Positionen angeordnet.
Das Licht, das von der Lichtquelle 265 emittiert wird, geht durch die Lichteinfalllinse 267 hindurch und trifft auf die Glasfaser 262. Das Licht bewegt sich durch die Glasfaser 262 in Richtung hin zu dem fernen Ende und wird durch das Reflexionsglied 264, das an dem fernen Ende bereitgestellt ist, reflektiert. Das reflektierte Licht bewegt sich durch die Glasfaser 262 in die Richtung hin zu dem hinteren Ende fort, geht durch die Lichtabgabelinse 268 hindurch und fällt dann auf den Lichtdetektor 266. Die Lichtausbreitungseffizienz in dem Detektionsbereich 269 ändert sich in Übereinstimmung mit dem Biegezustand des Detektionsbereichs 269. Deshalb kann der Biegezustand des Detektionsbereich 269 basierend auf der Menge an Licht, die durch den Lichtdetektor 266 detektiert wird, erlangt werden.
Spezieller kann der Biegezustand des ersten Detektionsbereichs 269-1 basierend auf der Menge an Licht, die durch den Lichtdetektor 266 der ersten Formdetektionseinheit 261-1 detektiert wird, erlangt werden. Ebenso kann der Biegezustand des zweiten Detektionsbereichs 269-2 basierend auf der Menge an Licht die durch den Lichtdetektor 266 der zweiten Formdetektionseinheit 261-2 detektiert wird, erlangt werden, kann der Biegezustand des dritten Detektionsbereichs 269-3 basierend auf der Menge an Licht, die durch den Lichtdetektor 266 der dritten Formdetektionseinheit 261-3 detektiert wird, erlangt werden und kann der Biegezustand des vierten Detektionsbereichs 269-4 basierend auf der Menge an Licht, die durch den Lichtdetektor 266 der vierten Formdetektionseinheit 261-4 detektiert wird, erlangt werden. Auf diese Art und Weise werden die Biegezustände der jeweiligen Abschnitte des Einfügungsabschnitts 203 detektiert und kann die Form des gesamten Einfügungsabschnitts 203 erlangt werden.
Als Nächstes wird ein Konfigurationsbeispiel des Einfügungsgrößenmesswertgebers 212 mit Bezug auf 6 bis 7 beschrieben.
6 zeigt ein Beispiel der Konfiguration des Einfügungsgrößenmesswertgebers 212. In diesem Beispiel enthält der Einfügungsgrößenmesswertgeber 212 ein Halteglied 241, das an dem Einfügungsanschluss des Subjekts befestigt werden soll. Ein erster Kodiereinrichtungskopf 242 für eine Detektion in der Einfügungsrichtung und ein zweiter Kodiereinrichtungskopf 243 für eine Detektion in der Verdrehungsrichtung sind auf dem Halteglied 241 bereitgestellt. Ein Kodiereinrichtungsmuster ist auf dem Einfügungsabschnitt 203 gebildet. Der erste Kodiereinrichtungskopf 242 detektiert eine Einfügungsgröße des Einfügungsabschnitts 203 in der Längsrichtung, wenn der Einfügungsabschnitt 203 eingefügt wird, und zwar basierend auf dem Kodiereinrichtungsmuster, das auf dem Einfügungsabschnitt 203 gebildet ist. Der zweite Kodiereinrichtungskopf 243 detektiert eine Rotationsgröße des Einfügungsabschnitts 203 in der Umfangsrichtung, wenn der Einfügungsabschnitt 203 eingefügt wird, und zwar basierend auf dem Kodiereinrichtungsmuster, das auf dem Einfügungsabschnitt 203 gebildet ist.
7 zeigt ein anderes Beispiel der Konfiguration des Einfügungsgrößenmesswertgebers 212. In diesem Beispiel enthält der Einfügungsgrößenmesswertgeber 212 eine erste Rolle 246 für eine Detektion in der Einfügungsrichtung, einen ersten Kodiereinrichtungskopf 247 für eine Detektion in der Einfügungsrichtung, eine zweite Rolle 248 für eine Detektion in der Verdrehungsrichtung und einen zweiten Kodiereinrichtungskopf 249 für eine Detektion in der Verdrehungsrichtung. Wenn sich der Einfügungsabschnitt 203 in die Längsrichtung bewegt, rotiert die erste Rolle 246 in Übereinstimmung mit der Bewegung. Ein Kodiereinrichtungsmuster ist auf der ersten Rolle 246 gebildet. Ein erster Kodiereinrichtungskopf 247 liegt der ersten Rolle 246 gegenüber. Der erste Kodiereinrichtungskopf 247 detektiert eine Einfügungsgröße des Einfügungsabschnitts 203 in der Längsrichtung, wenn der Einfügungsabschnitt 203 eingefügt wird, und zwar basierend darauf, wie die erste Rolle 246 durch die Einfügung rotiert wird. Wenn der Einfügungsabschnitt 203 in die Umfangsrichtung rotiert, rotiert die zweite Rolle 248 in Übereinstimmung mit der Rotation. Ein Kodiereinrichtungsmuster ist auf der zweiten Rolle 248 gebildet. Ein zweiter Kodiereinrichtungskopf 249 liegt der zweiten Rolle 248 gegenüber. Der zweite Kodiereinrichtungskopf 249 detektiert eine Rotationsgröße des Einfügungsabschnitts 203 in der Umfangsrichtung, wenn der Einfügungsabschnitt 203 eingefügt wird, und zwar basierend darauf, wie die zweite Rolle 248 durch die Rotation rotiert wird.
Die Einfügungsgrößenmesswertgeber 212, die in 6 und 7 zu sehen sind, verwenden eine Position der Einfügungsgrößenmesswertgeber 212 als eine Referenzposition und spezifizieren, welcher Abschnitt des Einfügungsabschnitts 203 lokalisiert bzw. geortet wird, und spezifizieren ebenso den Rotationswinkel von diesem Abschnitt. Das heißt, dass die Position eines beliebigen Abschnitts des Einfügungsabschnitts 203 spezifiziert werden kann.
Als Nächstes wird eine Beschreibung der Positionsmesswertgeber 222 und 230 gegeben. Jeder von den Positionsmesswertgebern 222 und 230 enthält eine Spule, die in dem Einfügungsabschnitt 203 bereitgestellt ist und konfiguriert ist, um ein Magnetfeld zu erzeugen, und einen Empfänger, der außerhalb des Subjekts bereitgestellt ist. Die Position von jeder Spule kann durch ein Detektieren des Magnetfelds, das durch die Magnetspule erzeugt wird, mit einem Empfänger erlangt werden. Die Positionsmesswertgeber sind nicht auf Messwertgeber, die Magnetfelder nutzen, beschränkt, sie können in einer Vielzahl von Weisen konfiguriert sein. Jeder Positionsmesswertgeber kann durch einen Sender, der auf dem Einfügungsabschnitt 203 bereitgestellt ist und konfiguriert ist, um eine Lichtquelle, eine Schallwelle, eine elektromagnetische Welle oder dergleichen zu emittieren, und einen Empfänger, der außerhalb des Subjekts bereitgestellt ist und konfiguriert ist, um das Signal zu empfangen, das von dem Sender emittiert wird, gebildet werden.
Entsprechend kann eine Information bzw. können Informationen, wie es nachstehend beschrieben wird, basierend auf Ausgaben des Messwertgebers 201, der den Formmesswertgeber, Einfügungsgrößenmesswertgeber, Positionsmesswertgeber und eine Kombination von diesen enthält, erhalten werden. Die Information bzw. Informationen, die erhalten werden kann bzw. können, werden mit Bezug auf 8 beschrieben. Der Messwertgeber 201 ermöglicht eine Erlangung der Position des Einfügungsabschnitts 203, zum Beispiel von dem fernen Ende 510 des Einfügungsabschnitts 203. Die Position des fernen Endes 510 kann zum Beispiel als Koordinaten unter Verwendung des Einfügungsanschlusses des Subjekts als einer Referenz bzw. einem Bezugspunkt ausgedrückt werden.
Zum Beispiel wird in dem ersten Beispiel, in dem der Formmesswertgeber 211 und der Einfügungsgrößenmesswertgeber 212 bereitgestellt sind, wie es in 2 zu sehen ist, die Position von diesem Abschnitt des Einfügungsabschnitts 203, der sich an dem Einfügungsanschluss des Subjekts befindet, erlangt. Mit dieser Position als einer Referenz und basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203, die durch den Formmesswertgeber 211 erlangt wird, kann die Position des fernen Endes 510 des Einfügungsabschnitts 203 bezüglich des Einfügungsanschlusses des Subjekts erlangt werden.
Zum Beispiel ist dem zweiten Beispiel, in dem der Formmesswertgeber 221 und der Positionsmesswertgeber 222 bereitgestellt sind, wie es in 3 zu sehen ist, die Position, an der der Positionsmesswertgeber 222 in dem Einfügungsabschnitt 203 bereitgestellt ist, bekannt. Mit dieser Position als einer Referenz und basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203, die durch den Formmesswertgeber 221 erlangt wird, kann die Position des fernen Endes 510 des Einfügungsabschnitts 203 bezüglich des Positionsmesswertgebers 222 erlangt werden. Da die Position des Positionsmesswertgebers 222 bezüglich des Subjekts basierend auf einer Ausgabe des Positionsmesswertgebers 222 erlangt werden kann, kann die Position des fernen Endes 510 des Einfügungsabschnitts 203 bezüglich des Einfügungsanschlusses des Subjekts erlangt werden. Dort, wo sich der Positionsmesswertgeber 222 an dem fernen Ende 510 des Einfügungsabschnitts 203 befindet, kann die Position des fernen Endes 510 des Einfügungsabschnitts 203 bezüglich des Einfügungsanschlusses des Subjekts basierend auf einer Ausgabe des Positionsmesswertgebers 222 direkt erlangt werden.
Zum Beispiel kann in dem dritten Beispiel, in dem der Positionsmesswertgeber 230 bereitgestellt ist, wie es in 4 zu sehen ist, die Position des fernen Endes 510 des Einfügungsabschnitts 203 bezüglich des Einfügungsanschlusses des Subjekts basierend auf einer Ausgabe von dem Positionsmesswertgeber 230, der in der Nähe des fernen Endes des Einfügungsabschnitts 203 bereitgestellt ist, erlangt werden.
Wie die Position des fernen Endes 510 des Einfügungsabschnitts 203 kann die Position von irgendeinem Abschnitt 520 des Einfügungsabschnitts 203 bezüglich des Einfügungsanschlusses des Subjekts erlangt werden. In dem Obigen wird der Einfügungsanschluss des Subjekts als eine Referenzposition beschrieben, jedoch ist diese nicht beschränkend. Die Referenzposition kann irgendeine Position sein, die gewünscht wird. Ein Punkt auf dem Einfügungsabschnitt 203, der (direkt) wahrgenommen bzw. gemessen wird, wird als ein „Detektionspunkt“ bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Punkt auf dem Einfügungsabschnitt 203, von dem eine Positionsinformation bzw. Positionsinformationen (direkt) erlangt wird bzw. werden, als ein „Detektionspunkt“ bezeichnet.
Basierend auf einer Ausgabe des Messwertgebers 201 kann die Form des Einfügungsabschnitts 203 erlangt werden. Zum Beispiel kann dort, wo die Formmesswertgeber 211 und 221 wie in den ersten und zweiten oben genannten Beispielen bereitgestellt sind, die Form des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf Ausgaben von denjenigen Messwertgebern erlangt werden. Dort, wo eine Vielzahl von Positionsmesswertgebern 230 wie in dem dritten Beispiel bereitgestellt ist, kann die Form des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf der Information bzw. den Informationen, die durch die Positionsmesswertgeber 230 detektiert wird bzw. werden und die sich auf die Positionen bezieht bzw. beziehen, wo die Positionsmesswertgeber 230 angeordnet sind, und Vorgangsergebnissen für ein Interpolieren der Positionen zwischen den Positionsmesswertgebern 230 erhalten werden.
Dort, wo die Form des Einfügungsabschnitts 203 bestimmt wird, können die Positionen der charakteristischen Abschnitte des Einfügungsabschnitts 203 erhalten werden. Zum Beispiel kann dort, wo ein Biegeabschnitt als ein vorgegebener Formbereich 530 angesehen wird, die Position, die dem Wendepunkt 540 des Biegeabschnitts von dem Einfügungsabschnitt 203 entspricht, erhalten werden. Der Wendepunkt wird zum Beispiel wie folgt bestimmt. In dem Beispiel, das in 8 zu sehen ist, wird der Einfügungsabschnitt 203 als Erstes nach oben bewegt, wie es in der Zeichnung betrachtet wird, wird dieser dann gebogen und wird dieser dann nach unten bewegt. Der Wendepunkt wird als ein Punkt, der sich in 8 am höchsten befindet, definiert. Dort, wo der Einfügungsabschnitt 203 gebogen ist, kann der Wendepunkt als ein letzter Punkt in einer vorgegebenen Richtung definiert werden. Dieser Punkt auf dem Einfügungsabschnitt 203, von dem eine Wahrnehmungs- bzw. Messinformation bzw. Wahrnehmungs- bzw. Messinformationen direkt oder durch Schätzung erhalten werden soll bzw. sollen, wird als ein „Aufmerksamkeitspunkt“ bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der „Aufmerksamkeitspunkt“ ein charakteristischer Punkt, der basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203 bestimmt wird. Der Aufmerksamkeitspunkt muss nicht der oben beschriebene Wendepunkt sein, sondern kann irgendein Punkt sein, solange er ein charakteristischer Punkt ist, der basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203 bestimmt wird.
Um die oben genannte Information bzw. die oben genannten Informationen basierend auf Ausgaben des Messwertgebers 201 zu erlangen, weist der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 in der vorliegenden Ausführungsform eine Positionserlangungseinheit 110 und eine Formerlangungseinheit 120, wie sie in 1 zu sehen sind, auf. Die Positionserlangungseinheit 110 führt eine Verarbeitung für die Positionsinformation bzw. Positionsinformationen der jeweiligen Abschnitte des Einfügungsabschnitts 203 durch. Die Positionserlangungseinheit 110 enthält eine Detektionspositionserlangungseinheit 111. Die Detektionspunkterlangungseinheit 111 spezifiziert die Position eines Detektionspunkts. Die Positionserlangungseinheit 110 kann nicht nur die Position des Detektionspunkts spezifizieren, sondern ebenso eine Position eines Aufmerksamkeitspunkts, der irgendein Punkt des Einfügungsabschnitts 203 ist und basierend auf einer Ausgabe des Messwertgebers 201 bestimmt werden kann. Die Formerlangungseinheit 120 führt eine Verarbeitung für die Information bzw. Informationen über die Form des Einfügungsabschnitts 203 durch. Die Formerlangungseinheit 120 enthält eine Aufmerksamkeitspunkterlangungseinheit 121. Basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203 und der Positionsinformation bzw. den Positionsinformationen, die durch die Positionserlangungseinheit 110 berechnet wird bzw. werden, spezifiziert die Aufmerksamkeitspunkterlangungseinheit 121 die Position des Aufmerksamkeitspunkts, der basierend auf der Form erhalten werden kann.
Der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 weist eine Zustandsbestimmungseinheit 130 auf. Durch ein Nutzen der Information bzw. Informationen, die die Position des Detektionspunkt und die Position des Aufmerksamkeitspunkts repräsentiert bzw. repräsentieren, berechnet die Zustandsbestimmungseinheit 130 einen Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder einen Zustand des Subjekts, in das der Einfügungsabschnitt 203 hinein eingefügt wird. Spezieller, wie es später beschrieben wird, evaluiert bzw. bewertet sie in einer Vielfalt von Weisen, ob sich der Einfügungsabschnitt 203 in Übereinstimmung mit einer Form des Einfügungsabschnitts 203 bewegt, und zwar, ob der Einfügungsabschnitt 203 eine selbstfolgende Eigenschaft hat. Basierend auf den Ergebnissen einer Evaluation bzw. Bewertung berechnet sie einen Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder einen Zustand des Subjekts, in das der Einfügungsabschnitt 203 hinein eingefügt wird.
Der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 weist des Weiteren eine Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 auf. Basierend auf der Information bzw. den Informationen, die durch die Zustandsbestimmungseinheit 130 berechnet wird bzw. werden und die den Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder den Zustand des Subjekts repräsentiert bzw. repräsentieren, erzeugt die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 eine Unterstützungsinformation bzw. Unterstützungsinformationen, die den Anwender unterstützt bzw. unterstützen, wenn der Anwender den Einfügungsabschnitt 203 in das Subjekt hinein einfügt. Die Unterstützungsinformation bzw. Unterstützungsinformationen, die durch die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 erzeugt wird bzw. werden, wird bzw. werden in Worten und Figuren ausgedrückt und diese werden auf einer Anzeige 320 angezeigt. Basierend auf der Information bzw. den Informationen, die durch die Zustandsbestimmungseinheit 130 berechnet wird bzw. werden und die den Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder des Subjekts repräsentiert bzw. repräsentieren, erzeugt die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 verschiedene Informationen, die das Steuergerät 310 für ein Steuern des Betriebs des Endoskops 200 verwendet.
Der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 weist des Weiteren einen Programmspeicher 192 und einen temporären Speicher 194 auf. Der Programmspeicher 192 speichert ein Programm, das für einen Betrieb bzw. eine Bedienung des Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparats 100 nötig ist, vorgegebene Parameter etc.. Der temporäre Speicher 194 speichert zeitweilig Daten, die durch die jeweiligen Einheiten oder Abschnitte des Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparats 100 erzeugt werden.
Der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 weist des Weiteren eine Aufzeichnungsvorrichtung 196 auf. Die Aufzeichnungsvorrichtung 196 speichert eine Unterstützungsinformation bzw. Unterstützungsinformationen, die durch die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 erzeugt wird bzw. werden. Die Aufzeichnungsvorrichtung 196 muss nicht im Inneren des Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparats 100 bereitgestellt sein, sie kann außerhalb des Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparats 100 bereitgestellt sein. Dort, wo die Unterstützungsinformation bzw. Unterstützungsinformationen in die Aufzeichnungsvorrichtung 196 gespeichert wird bzw. werden, werden die folgenden Vorteile erhalten. Das heißt, dass sie eine spätere Reproduktion oder Analyse der Information bzw. Informationen, die den Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder den Zustand des Subjekts repräsentiert bzw. repräsentieren, basierend auf der Unterstützungsinformation bzw. den Unterstützungsinformationen, die in die Aufzeichnungsvorrichtung 196 gespeichert wird bzw. werden, gestattet. Die Information bzw. Informationen, die in die Aufzeichnungsvorrichtung 196 gespeichert wird bzw. werden, wird bzw. werden als Referenzinformation bzw. Referenzinformationen oder Verlaufsinformation bzw. Verlaufsinformationen verwendet, wenn der Einfügungsabschnitt 203 in dasselbe Subjekt hinein eingefügt wird.
Zum Beispiel enthalten die Positionserlangungseinheit 110, die Formerlangungseinheit 120, die Zustandsbestimmungseinheit 130 und die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 oder dergleichen eine Schaltung/Schaltungen, wie beispielsweise eine zentrale Recheneinheit (CPU, central processing unit), eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC, application specific integrated circuit) oder dergleichen.
Als Nächstes wird nun darüber eine Beschreibung gegeben, wie die Information bzw. Informationen, die den Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder des Subjekts repräsentiert bzw. repräsentieren, berechnet wird bzw. werden.
Erstes Zustandsbestimmungsverfahren
In dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren wird der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf den Positionsverhältnissen unter einer Vielzahl von Detektionspunkten bestimmt.
9 stellt schematisch dar, wie der Einfügungsabschnitt 203 von einer Zeit t1 zu einer Zeit t2 bewegt wird. Der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 zu einer Zeit t1 wird durch die dicke durchgezogene Linie gekennzeichnet, während der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 zu einer Zeit t2 durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet wird. In dem Beispiel, das hierhin zu sehen ist, sind beliebige Punkte in dem fernen Ende und dem hinteren Endabschnitt des Einfügungsabschnitts 203 als Aufmerksamkeitspunkte spezifiziert. Der beliebige Abschnitt auf dem hinteren Endabschnitt wird als ein vorgegebener Abschnitt angesehen und wird als ein hinterseitiger Aufmerksamkeitspunkt bezeichnet. Es wird hier angenommen, dass die Position dort, wo der Positionsmesswertgeber angeordnet ist, der hinterseitige Aufmerksamkeitspunkt ist. Mit anderen Worten wird eine Beschreibung gegeben, die sich auf den Fall bezieht, in dem der hinterseitige Aufmerksamkeitspunkt ein Detektionspunkt ist. Dieser Punkt wird im Nachfolgenden als ein hinterseitiger Detektionspunkt bezeichnet. Einer der Aufmerksamkeitspunkte ist nicht darauf beschränkt, an dem fernen Ende zu sein, er kann irgendein Punkt des fernen Endabschnitts sein, jedoch wird die folgende Beschreibung unter der Annahme, dass das ferne Ende ein Aufmerksamkeitspunkt ist, gegeben. In der nachstehenden Beschreibung wird ein Bezug auf den Fall gemacht, in dem der Positionsmesswertgeber an dem fernen Endabschnitt angeordnet ist. Mit andern Worten wird eine Beschreibung von dem Fall gegeben, in dem der ferne Endabschnitt ein Detektionspunkt ist.
Zu einer Zeit t1 befindet sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 an einer ersten fernen Endposition 602-1. Zu einer Zeit t1 befindet sich der hinterseitige Detektionspunkt des Einfügungsabschnitts 203 an einer ersten hinteren Endposition 604-1. Zu einer Zeit t2, die um Δt nach einer Zeit t1 ist, befindet sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 an einer zweiten fernen Endposition 602-2. Zu einer Zeit t2 befindet sich der hinterseitige Detektionspunkt des Einfügungsabschnitts 203 an einer zweiten hinteren Endposition 604-2.
Nehmen wir an, dass die Verschiebung von der ersten fernen Endposition 602-1 zu der zweiten fernen Endposition 602-2, und zwar die Positionsänderung des fernen Endes, ΔX21 ist. Nehmen wir ebenso an, dass die Verschiebung von der ersten hinteren Endposition 604-1 zu der zweiten hinteren Endposition 604-2, und zwar die Positionsänderung des hinterseitigen Detektionspunkts, ΔX11 ist. Dort, wo der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt eingefügt ist, wie es in 9 zu sehen ist, wird |ΔX21| ≈ |ΔX11| gegeben sein.
10 ist ein schematisches Diagramm, das einen Fall darstellt, in dem der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 in eine Biegung 914 von dem Subjekt eingefügt wird. Zu einer Zeit t3, die um Δt nach einer Zeit t2 ist, befindet sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 an einer dritten fernen Endposition 602-3. Zu einer Zeit t3 befindet sich der hinterseitige Detektionspunkt des Einfügungsabschnitts 203 an einer dritten hinteren Endposition 604-3. Nehmen wir an, dass die Verschiebung von der zweiten fernen Endposition 602-2 zu der dritten fernen Endposition 602-3, und zwar die Positionsänderung des fernen Endes, ΔX22 ist. Nehmen wir ebenso an, dass die Verschiebung von der zweiten hinteren Endposition 604-2 zu der dritten hinteren Endposition 604-3, und zwar die Positionsänderung des hinterseitigen Detektionspunkts, ΔX12 ist. Dort, wo der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt eingefügt ist, wie es in 10 zu sehen ist, wird |ΔX22|≈ | ΔX12 |gegeben sein.
11 ist ein schematisches Diagramm, das einen Fall darstellt, in dem der Einfügungsabschnitt 203 nicht entlang dem Subjekt 910 in die Biegung 914 von dem Subjekt bzw. Probangen eingefügt ist. Zu einer Zeit t3, die um Δt nach einer Zeit t2 ist, befindet sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 an einer dritten fernen Endposition 602-3'. Zu einer Zeit t3 befindet sich der hinterseitige Detektionspunkt des Einfügungsabschnitts 203 an einer dritten hinteren Endposition 604-3'. Nehmen wir an, dass die Verschiebung von der zweiten fernen Endposition 602-2 zu der dritten fernen Endposition 602-3', und zwar die Positionsänderung des fernen Endes, ΔX22'. Nehmen wir ebenso an, dass die Verschiebung von der zweiten hinteren Endposition 604-2 zu der dritten hinteren Endposition 604-3', und zwar die Positionsänderung des hinterseitigen Detektionspunkts, ΔX12' ist. Dort, wo der Einfügungsabschnitt 203 nicht entlang dem Subjekt eingefügt ist, wie es in 11 zu sehen ist, wird | ΔX22'| ≠ | ΔX12'| (|ΔX22'| < | ΔX12'|) gegeben sein.
In 9 bis 11 in diesem Beispiel sind sowohl die Zeitspanne von einer Zeit t1 zu einer Zeit t2 als auch die Zeitspanne von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 gleiche Werte Δt, wie es oft bei einer automatischen Messung der Fall ist, jedoch können sie unterschiedlich voneinander sein. Dies trifft für die Beispiele, die nachstehend erläutert werden, zu. In dem Fall, der in 11 zu sehen ist, wird das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 durch das Subjekt 910 geschoben bzw. gedrückt, wie es durch den skizzierten Pfeil gekennzeichnet ist. Umgekehrt erhöht sich ein Grad eines Schiebens von dem Subjekt 910 durch den Einfügungsabschnitt 203 an dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts 203. In dem Fall, der in 11 zu sehen ist, wird der Einfügungsabschnitt 203 an dem Abschnitt 609 zwischen dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts 203 und dem hinterseitigen Detektionspunkt von diesem verbogen bzw. gibt dieser nach.
Wenn die Größe einer Bewegung des hinterseitigen Detektionspunkts, der ein Detektionspunkt auf dem hinteren Endabschnitt des Einfügungsabschnitts 203 ist, gleich der Größe einer Bewegung des fernen Endes, der ein Detektionspunkt auf dem fernen Endabschnitts des Einfügungsabschnitts 203 ist, ist, und zwar, wenn ein Grad einer Wechselbeziehung zwischen der Größe einer Bewegung des hinterseitigen Detektionspunkts und der Größe einer Bewegung des fernen Endes hoch ist, kann es angenommen werden, dass der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 reibungslos eingefügt ist. Wenn die Größe einer Bewegung des fernen Endes kürzer als die Größe einer Bewegung des hinterseitigen Detektionspunkts ist, und zwar, wenn der Grad einer Wechselbeziehung zwischen der Größe einer Bewegung des hinterseitigen Detektionspunkts und der Größe einer Bewegung des fernen Endes niedrig ist, kann es angenommen werden, dass sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 nicht reibungslos bewegt oder dieses stecken bleibt. In solch einem Fall kann eine unbeabsichtigte Situation oder eine Abnormalität zwischen dem fernen Ende und dem hinterseitigen Detektionspunkt auftreten. Wie es aus dem Obigen zu sehen ist, können das Verbiegen bzw. Nachgeben des Einfügungsabschnitts 203 und ein Niveau eines Drückens, das auf das Subjekt ausgeübt wird, basierend auf einer Analyse der Positionsverhältnisse zwischen den Detektionspunkten, die in dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren erhalten werden, gefunden werden. Das heißt, dass das erste Zustandsbestimmungsverfahren eine Erlangung einer Information bzw. von Informationen, die den Zustand des Einfügungsabschnitts oder den Zustand des Subjekts repräsentiert bzw. repräsentieren, ermöglicht.
Nehmen wir an, dass eine erste Vorgangsunterstützungsinformation a1 als ein Wert, der den Zustand des oben beschriebenen Einfügungsabschnitts 203 repräsentiert, eingeführt wird. Die erste Vorgangsunterstützungsinformation a1 wird wie folgt definiert: $α1 = | Δ X2 | / | Δ X1 |$
wobei ΔX2 eine Verschiebung des fernen Endes ist und ΔX1 eine Verschiebung des hinterseitigen Detektionspunkts ist. Die erste Vorgangsunterstützungsinformation a1 kennzeichnet, dass, umso näher der Wert der ersten Vorgangsunterstützungsinformation a1 an 1 ist, desto geeigneter bzw. ordnungsgemäßer der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 eingefügt ist bzw. wird.
Die erste Vorgangsunterstützungsinformation a1 kann wie folgt definiert werden: $α1 = {(| Δ X 2 | + C2)}^{L} / {(| Δ X 1 | + C1)}^{M}$
wobei C1, C2, L und M irgendwelche reellen Zahlen sind.
Beispielhaft werden, angenommen, dass die Detektionslärmkomponentenniveaus bzw. Detektionsrauschkomponentenniveaus von ΔX1 und ΔX2 N1 und N2 (N1, N2 ≥ 0) sind, Parameter C1, C2, L und M wie folgt definiert: $\begin{array}{l} \begin{matrix} \begin{matrix} C1 = N1 \\ C2 = - N2 \\ = - | Δ X 2 | \end{matrix} & \begin{array}{l} | Δ X 1 | \geq N1 \\ | Δ X2 | \geq N2 \\ | Δ X2 | < N2 \end{array} \end{matrix} \\ L = M = 1 \end{array}$
Als N1 und N2 können Werte, die ungefähr dreimal so groß wie die Standardabweichungen (σ) von Lärmniveaus bzw. Rauschniveaus sind, festgesetzt werden.
In der Messung gegen Lärm bzw. Rauschen ist C1 positiv und ist C2 negativ, wie es oben ist, und durch ein Nehmen solch einer Messung wird die erste Vorgangsunterstützungsinformation a1 erhalten, was die ungünstigen Effekte durch den Detektionslärm bzw. das Detektionsrauschen reduziert und die Detektionsfehler, die durch den Detektionslärm bzw. das Detektionsrauschen verursacht werden, abschwächt. Die Weise für ein Reduzieren der ungünstigen Effekte von Lärm bzw. Rauschen kann auf die Berechnung einer anderen Unterstützungsinformation bzw. von anderen Unterstützungsinformationen, die später beschrieben wird bzw. werden, angewendet werden.
Dort, wo das Endoskop 200 ein Dickdarmendoskop, das heißt, Koloskop, ist und das Subjekt 910 der Dickdarm ist, entspricht die oben genannte Biegung 914 dem obersten Abschnitt eines Colon Sigmoideum bzw. Sigmadarms (sogenannte „S-Spitze“).
12 stellt schematisch ein Konfigurationsbeispiel von dem Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, der für ein Implementieren des ersten Zustandsbestimmungsverfahrens verwendet werden kann, dar.
Der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 weist eine Positionserlangungseinheit 110, die eine Detektionspunkterlangungseinheit 111, eine Zustandsbestimmungseinheit 130 und eine Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 enthält, auf. Die Detektionspunkterlangungseinheit 111 erlangt die Positionen von einer Vielzahl von Detektionspunkten basierend auf einer Informationsausgabe von dem Messwertgeber 201.
Die Zustandsbestimmungseinheit 130 enthält eine Verschiebungsinformationserlangungseinheit 141, eine Wechselbeziehungsberechnungseinheit 142 und eine Verbiegungs- bzw. Nachgebungsbestimmungseinheit 143. Die Verschiebungsinformationserlangungseinheit 141 berechnet Verschiebungen von Detektionspunkten basierend darauf, wie sich die Positionen der Detektionspunkte mit der Zeit ändern. Die Wechselbeziehungsberechnungseinheit 142 berechnet einen Grad einer Wechselbeziehung der Detektionspunkte basierend auf den Verschiebungen der Detektionspunkte und der Wechselbeziehungsinformation bzw. den Wechselbeziehungsinformationen 192-1, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind. Die Wechselbeziehungsinformation bzw. Wechselbeziehungsinformationen 192-1 enthält bzw. enthalten zum Beispiel eine Beziehung zwischen der Differenz zwischen den Verschiebungen der Detektionspunkte und einen Evaluationswert bzw. Bewertungswert von dem Grad einer Wechselbeziehung. Die Verbiegungs- bzw. Nachgebungsbestimmungseinheit 143 bestimmt einen Verbiegungs- bzw. Nachgebungszustand von dem Einfügungsabschnitt 203 basierend auf der berechneten Wechselbeziehung und einer Bestimmungsreferenzinformation bzw. Bestimmungsreferenzinformationen 192-2, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind. Die Bestimmungsreferenzinformation bzw. Bestimmungsreferenzinformationen 192-2 enthält bzw. enthalten zum Beispiel die Beziehung zwischen dem Grad einer Wechselbeziehung und dem Verbiegungs- bzw. Nachgebungszustand.
Die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 erzeugt eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen basierend auf dem bestimmten Verbiegungs- bzw. Nachgebungszustand. Die Vorgangsunterstützungsinformation wird bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen werden zurück an die Steuerung des Steuergeräts 310 gespeist, wird bzw. werden auf der Anzeige 320 angezeigt oder wird bzw. werden in die bzw. der Aufzeichnungsvorrichtung 196 gespeichert.
Wie der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 in dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren funktioniert bzw. tätig ist, wird mit Bezug auf das Flussdiagramm, das in 13 zu sehen ist, beschrieben.
Im Schritt S101 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 Ausgabedaten von dem Messwertgeber 201. In Schritt S102 erlang der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 Positionen von Detektionspunkten basierend auf den Daten, die in Schritt S101 erlangt werden.
In Schritt S103 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, wie sich die Position von jedem Detektionspunkt mit der Zeit ändert. In Schritt S104 evaluiert der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 Unterschiede zwischen Änderungsgrößen von Positionen von jedem Detektionspunkt. Das heißt, dass er den Grad einer Wechselbeziehung von der Variation in einer Position der jeweiligen Detektionspunkte berechnet. In Schritt S105 führt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine Evaluation einer Verbiegung bzw. eines Nachgebens durch, wie beispielsweise, ob eine Verbiegung bzw. ein Nachgeben zwischen den Detektionspunkten auftritt, und, falls eine Verbiegung bzw. ein Nachgeben auftritt, evaluiert dieser den Zustand der Verbiegung bzw. des Nachgebens basierend auf dem Grad einer Wechselbeziehung, die in Schritt S104 berechnet wird.
In Schritt S106 erzeugt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine geeignete Unterstützungsinformation bzw. geeignete Unterstützungsinformationen, die in einer späteren Verarbeitung verwendet werden soll bzw. sollen, und zwar basierend auf dem Evaluationsergebnis, das repräsentiert, ob die Verbiegung bzw. das Nachgeben auftritt, und gibt dieser die Unterstützungsinformation bzw. Unterstützungsinformationen zum Beispiel an das Steuergerät 310 und die Anzeige 220 aus.
In Schritt S107 bestimmt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, ob ein Beendigungssignal für ein Beenden der Verarbeitung eingegeben wird. Außer wenn das Beendigungssignal eingegeben wird, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S101 zurück. Das heißt, dass die oben genannte Verarbeitung wiederholt wird, bis das Beendigungssignal eingegeben wird, und eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen ausgegeben wird bzw. werden. Falls das Beendigungssignal eingegeben wird, wird die Verarbeitung zu einem Abschluss gebracht.
Die Verwendung des ersten Zustandsbestimmungsverfahrens ermöglicht ein Spezifizieren von Positionen von zwei oder mehr Detektionspunkten und eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen, die repräsentiert bzw. repräsentieren, ob die Abnormalität (z.B. ein verbogener bzw. nachgebender Zustand des Einfügungsabschnitts 203) aufgetreten ist oder nicht, wird bzw. werden basierend auf dem Grad einer Wechselbeziehung von der Größe von Bewegungen der Detektionspunkte erzeugt.
In dem obigen Beispiel ist zu sehen, dass die Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen durch ein direktes Wahrnehmen bzw. Messen der Positionen der Detektionspunkte erzeugt wird bzw. werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. Die Vorgangsunterstützungsinformation kann bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen können unter Verwendung einer Information bzw. von Informationen über Aufmerksamkeitspunkte, und zwar irgendwelche Punkte des Einfügungsabschnitts 203, erzeugt werden. Dort, wo die Positionen von Aufmerksamkeitspunkten verwendet werden, werden die Positionen der Aufmerksamkeitspunkte nicht durch die Detektionspunkterlangungseinheit 111 erlangt, sondern durch die Positionserlangungseinheit 110, und werden die Positionen der erlangten Aufmerksamkeitspunkte verwendet. In den anderen Punkten bzw. in anderer Hinsicht ist die Verarbeitung ähnlich zu jener, die oben beschrieben wurde.
Erste Variante
In dem obigen Beispiel ist es zu sehen, dass die Anzahl an Detektionspunkten zwei ist. Jedoch ist dies nicht beschränkend und die Anzahl an Detektionspunkten kann irgendeine Anzahl sein, die gewünscht wird. Falls die Anzahl an Detektionspunkten groß ist, gestattet es ein Erlangen von einer detaillierten Information bzw. detaillierten Informationen über den Zustand des Einfügungsabschnitts 203. Dort, wo die Anzahl an Detektionspunkten vier ist, wie es in 14 zu sehen ist, wird eine Information bzw. werden Informationen wie nachstehend über den Einfügungsabschnitt 203 erlangt. Das heißt, dass in diesem Beispiel vier Detektionspunkte 605-1, 606-1, 607-1 und 608-1 auf dem Einfügungsabschnitt 203 bereitgestellt sind, wie es 14 zu sehen ist. Dort, wo der Einfügungsabschnitt 203 von einer Zeit t1 zu einer Zeit t2 entlang dem Subjekt 910 eingefügt wird, sind die Größe von Bewegungen ΔX51, ΔX61, ΔX71 und ΔX81 zwischen den Positionen, wo sich die vier Detektionspunkte 605-1, 606-1, 607-1 und 608-1 zu einer Zeit t1 befinden, und den Positionen, wo sich die vier Positionen 605-2, 606-2, 607-2 und 608-2 zu einer Zeit t2 befinden, einander im Wesentlichen gleich.
Dort, wo der Einfügungsabschnitt 203 von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 entlang dem Subjekt 910 eingefügt wird, wie es in 15 zu sehen ist, sind die Größen von Bewegungen ΔX52, ΔX62, ΔX72 und ΔX82 zwischen den Positionen, wo sich die vier Detektionspunkte 605-2,606-2, 607-2 und 608-2 zu einer Zeit t2 befinden, und den Positionen, wo sich die vier Detektionspunkte 605-3, 606-3, 607-3 und 608-3 zu einer Zeit t3 befinden, einander im Wesentlichen gleich.
Dagegen sind dort, wo der Einfügungsabschnitt 203 von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 nicht entlang dem Subjekt 910 eingefügt wird, wie es in 16 zu sehen ist, die Größen von Bewegungen ΔX52', ΔX62', ΔX72' und ΔX82' zwischen den Positionen, wo sich die vier Detektionspunkte 605-2, 606-2, 607-2 und 608-2 zu einer Zeit t2 befinden, und den Positionen, wo sich die vier Detektionspunkte 605-3', 606-3', 607-3' und 608-3' zu einer Zeit t3 befinden, einander nicht gleich. Spezieller unterscheiden sich die ersten Größe einer Bewegung Δ52' von dem vordersten Detektionspunkt 605 von den Detektionspunkten, die zweite Größe einer Bewegung Δ62' von dem zweiten Detektionspunkt 606, der von dem fernen Ende an zweiter Position ist, die dritte Größe einer Bewegung Δ72' von dem dritten Detektionspunkt 607, der von dem fernen Ende an dritter Position ist, und die vierte Größe einer Bewegung Δ82' von dem am meist hinterseitigsten Detektionspunkt 608 von den Detektionspunkten voneinander. Die erste Größe einer Bewegung Δ52' und die zweite Größe einer Bewegung Δ62' sind einander ungefähr gleich, die dritte Größe einer Bewegung Δ72' und die vierte Größe einer Bewegung Δ82' sind einander ungefähr gleich und die zweite Größe einer Bewegung Δ62' und die dritte Größe einer Bewegung Δ72' unterscheiden sich sehr voneinander und erfüllen |Δ62') < |Δ72"|. Aus diesen Ergebnissen kann es bestimmt werden, dass eine Verbiegung bzw. ein Nachgeben zwischen dem zweiten Detektionspunkt 606 und dem dritten Detektionspunkt 607 auftritt. Dort, wo die Anzahl an Detektionspunkten groß ist, erhöht sich dementsprechend die Größe einer Information bzw. Menge an Informationen. Infolgedessen kann eine detaillierte Information bzw. können detaillierte Informationen über den Zustand des Einfügungsabschnitts 203 erhalten werden. Falls die Anzahl an Detektionspunkten groß ist, kann der Abschnitt des Einfügungsabschnittsabschnitts 203, in dem eine Abnormalität (z.B. eine Verbiegung bzw. ein Nachgeben) auftritt, spezifiziert werden.
Zweite Variante
Wenn das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 getroffen wird bzw. stecken bleibt, obwohl der hintere Endabschnitt des Einfügungsabschnitts 203 eingefügt wird, kann der Einfügungsabschnitt 203 in dem Subjekt verbogen werden bzw. nachgeben, jedoch ist dies nicht das einzige Phänomen, das der Zustand zeigt. Das heißt, dass zum Beispiel eine Biegung von dem Subjekts durch den Einfügungsabschnitt 203 verformt (erweitert) sein kann, wie es in 17 zu sehen ist. In 17 sind die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t4 annimmt, und die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t5 annimmt, die um Δt nach einer Zeit t4 ist, schematisch dargestellt. Auch in diesem Fall ist die zweite Größe einer Bewegung ΔX23, die die Differenz zwischen der Position 602-4, wo sich das vorderste Ende zu einer Zeit t4 befindet, und der Position 602-5, wo sich das vorderste Ende zu einer Zeit t5 befindet, ist, kürzer als die erste Größe einer Bewegung ΔX13, die die Differenz zwischen der Position 604-4, wo sich das hintere Ende zu einer Zeit t4 befindet, und der Position 604-5, wo sich das hintere Ende zu einer Zeit t5 befindet. Das heißt, dass der Grad einer Wechselbeziehung der Größen einer Bewegung zwischen den zwei Detektionspunkten niedrig ist.
Wie es oben beschrieben wurde, ermöglich das erste Zustandsbestimmungsverfahren eine Detektion von nicht nur einer Verbiegung bzw. einem Nachgeben, sondern ebenso einer Änderung bei dem Einfügungszustand, was nicht als ein Detektionsziel gedacht ist, wie beispielsweise die Verformung von dem Subjekt 910, die durch den Einfügungsabschnitt 203 verursacht wird.
Zweites Zustandsbestimmungsverfahren
In dem zweiten Zustandsbestimmungsverfahren wird der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 basierend darauf bestimmt, wie sich die Position eines charakteristischen Aufmerksamkeitspunkts, der durch die Form spezifiziert wird, mit der Zeit bewegt.
In 18 werden die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t1 annimmt, und die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t2 annimmt, die um Δt nach einer Zeit t1 ist, schematisch dargestellt. In diesem Fall bewegt sich ein beliebiger Punkt auf dem hinteren Endabschnitt des Einfügungsabschnitts 203 von einer ersten hinteren Endposition 614-1 zu einer zweiten hinteren Endposition 614-2. In der nachstehenden Beschreibung wird es angenommen, dass der beliebige Punkt auf dem hinteren Endabschnitt eine Position ist, wo sich ein hinterseitiger Positionsmesswertgeber befindet. Der beliebige Punkt wird als ein hinterseitiger Detektionspunkt bezeichnet. Inzwischen bewegt sich das ferne Ende von dem Einfügungsabschnitt 203 von der ersten fernen Endposition 612-1 zu der zweiten fernen Endposition 612-2.
In 19 sind die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t2 annimmt, und die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t3 (die um Δt nach einer Zeit t2 ist) annimmt, schematisch dargestellt. In dem Fall, der in 19 zu sehen ist, wird der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 eingefügt. Das heißt, dass sich der hinterseitige Detektionspunkt des Einfügungsabschnitts 203 um eine Distanz ΔX1 von einer zweiten hinteren Endposition 614-2 zu einer dritten hinteren Endposition 614-3 bewegt. Zu der Zeit bewegt sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 entlang dem Einfügungsabschnitt 203 um eine Distanz ΔX2 von einer zweiten fernen Endposition 612-2 zu einer dritten fernen Endposition 612-3.
Der Wendepunkt von dem Biegeabschnitt des Einfügungsabschnitts 203 (der Punkt, der als am höchsten von der Biegung befindlich in 19 dargestellt ist) wird als ein Aufmerksamkeitspunkt 616 bestimmt. In diesem Fall wird die Form des Einfügungsabschnitts 203 als Erstes spezifiziert und wird dann die Position des Aufmerksamkeitspunkts 616 spezifiziert.
In dem Fall, der in 19 zu sehen ist, bleibt die Position des Aufmerksamkeitspunkts 616 an derselben Position, selbst wenn sich die Position des hinterseitigen Detektionspunkts des Einfügungsabschnitts 203 ändert. Das heißt, dass in der Dauer von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 eingefügt wird, mit anderen Worten gleitet bzw. rutscht der Einfügungsabschnitt 203 in die Längsrichtung von diesem. Deshalb bleibt der Aufmerksamkeitspunkt 616 von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 an derselben Position.
In 20 sind die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t2 annimmt, und die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t3 annimmt, die Δt nach einer Zeit t2 ist, als ein anderer möglicher Zustand schematisch dargestellt. In dem Fall, der in 20 zu sehen ist, wird der Einfügungsabschnitt 203 nicht entlang dem Subjekt 910 eingefügt. In diesen Fall bewegt sich der hinterseitige Detektionspunkt des Einfügungsabschnitts 203 um eine Distanz ΔX3 von einer zweiten hinteren Endposition 614-2 zu einer dritten hinteren Endposition 614-3'. Zu der Zeit bewegt sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 in 20 um eine Distanz ΔX5 von einer zweiten fernen Endposition 612-2 zu einer dritten fernen Endposition 612-3' nach oben.
Der Zustand, der in 20 zu sehen ist, findet zum Beispiel statt, wenn das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 durch das Subjekt 910 hängen bleibt und sich der Einfügungsabschnitt 203 nicht in die Längsrichtung von diesem bewegen kann. In diesem Fall wird das Subjekt 910 in Übereinstimmung mit der Einfügung des Einfügungsabschnitts 203 geschoben. Infolgedessen ändert sich die Position des Aufmerksamkeitspunkts 616 um eine Distanz ΔX4 von einer ersten Position 616-1 zu einer zweiten Position 616-2 in die Richtung hin zu dem Wendepunkt des Einfügungsabschnitts 203, und zwar in Übereinstimmung mit der Bewegung des hinterseitigen Detektionspunkts des Einfügungsabschnitts 203. Das heißt, dass das Subjekt 910 erweitert wird.
In dem Zustand, der in 20 zu sehen ist, bleibt eine Form des Einfügungsabschnitts 203 eine „Steckenbleibenform“ und wird das Subjekt 910 durch das „Handhaben“ des „Steckenbleibens“ nach oben geschoben. Dieser Zustand wird als ein Steckenbleibenzustand bezeichnet.
Wie es aus dem Vergleich zwischen dem Fall, der in 19 zu sehen ist, und dem Fall, der in 20, zu sehen ist, deutlich werden sollte, kann eine Bestimmung in Bezug darauf gemacht werden, ob der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt eingefügt ist oder nicht, und zwar basierend auf der Variation in der Position des Aufmerksamkeitspunkts. In dem oben beschriebenen Beispiel ist es zu sehen, dass sich der Einfügungsabschnitts 203 in dem Steckenbleibenzustand parallel bewegt. Jedoch unterscheiden sich, falls der Einfügungsabschnitt 203 verformt wird, die Größe einer Bewegung des hinterseitigen Detektionspunkts und die Größe einer Bewegung des Aufmerksamkeitspunkts voneinander. Zusätzlich kann, wie das Subjekt 910 erweitert wird, basierend darauf, wie sich die Position des Aufmerksamkeitspunkts ändert, bestimmt werden. Dort, wo das Subjekt erweitert wird, schiebt oder drückt der Einfügungsabschnitt 203 das Subjekt 910. Das heißt, dass, wie es durch den skizzierten Pfeil in 20 gekennzeichnet ist, das Subjekt 910 den Einfügungsabschnitt 203 drückt. Umgekehrt schiebt der Einfügungsabschnitt 203 das Subjekt 910 zurück. Entsprechend kann das Niveau eines Drückens, das auf das Subjekt ausgeübt wird, basierend auf der Variation darüber, wie die Position des Aufmerksamkeitspunkts bzw. wie sich die Position des Aufmerksamkeitspunkts bewegt, gefunden werden.
21 zeigt, wie sich die Position eines Aufmerksamkeitspunkts mit der Zeit oder in Relation zu der Größe einer Bewegung ΔX1 eines Detektionspunkts ändert. In 21 wird die Position des Aufmerksamkeitspunkts gekennzeichnet, wobei die Richtung hin zu dem Wendepunkt als die Plusrichtung gezeigt wird. Wenn der Einfügungsabschnitt 203 normal eingefügt wird, wie es durch die durchgehende Linie gekennzeichnet ist, schwankt die Position des Aufmerksamkeitspunkts in solch einer Art und Weise, dass der Wert der Position von dem Aufmerksamkeitspunkt jederzeit kleiner als ein Schwellenwert a1 ist. Wenn der Einfügungsabschnitt 203 in dem Steckenbleibenzustand ist, wie es durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet ist, ändert sich die Position des Aufmerksamkeitspunkts in solch einer Art und Weise, dass der Wert der Position einen Schwellenwert a1 übersteigt.
Mit Bezug auf den Wert der Position von dem Aufmerksamkeitspunkt können Schwellenwerte a1 und b1 geeignet bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Schwellenwert a1 ein Wert sein, in Erwiderung dessen, eine Warnung, die kennzeichnet, dass das Subjekt 910 damit beginnt, sich zu erweitern, ausgegeben wird, und kann ein Schwellenwert b1 ein Wert sein, in Erwiderung dessen eine Warnung, die kennzeichnet, dass eine weitere Erweiterung von dem Subjekt 910 gefährlich ist, ausgegeben wird. Mit einem geeigneten Bestimmen der Schwellenwerte kann eine Information bzw. können Informationen über die Position des Aufmerksamkeitspunkts als eine Information bzw. Informationen für ein Unterstützen des Betriebs bzw. der Bedienung des Endoskops 200 verwendet werden, was eine Warnung an den Anwender und eine Warnsignalausgabe an das Steuergerät 310 enthält.
Nehmen wir an, dass die zweite Vorgangsunterstützungsinformation a2 als ein Wert, der den Zustand des oben beschriebenen Einfügungsabschnitts 203 repräsentiert, eingeführt wird. Die zweite Vorgangsunterstützungsinformation a2 ist wie folgt definiert: $α2 = | Δ Xc | / | Δ Xd |$
wobei ΔXc eine Verschiebung des Aufmerksamkeitspunkts ist und ΔXd eine Verschiebung des hinterseitigen Detektionspunkts ist. Die zweite Vorgangsunterstützungsinformation a2 kennzeichnet, dass, umso näher der Wert der zweiten Vorgangsunterstützungsinformation a2 an 0 ist, desto geeigneter der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 eingefügt ist bzw. wird, und je mehr der Wert der zweiten Vorgangsunterstützungsinformation a2 an 1 ist, desto stärker der Einfügungsabschnitt 203 das Subjekt 910 schiebt.
Die zweite Vorgangsunterstützungsinformation a2 kann wie folgt definiert werden: $α2 = {(Δ Xc + C2)}^{L} {(| Δ Xd | + C1)}^{M}$
wobei C1, C2, L und M irgendwelche reellen Zahlen sind.
Beispielhaft betrachtet wir den Fall, in dem Nd < k1·P (1 ≥ k2 >> k1 ≥ 0) erfüllt ist, wobei Nd und Nc (Nd, Nc ≥ 0) Detektionslärmkomponentenniveaus bzw. Detektionsrauschkomponentenniveaus von ΔXd und ΔXc kennzeichnen, P kennzeichnet, wie der Einfügungsabschnitt das Subjekt schiebt, wenn er in Kontakt mit dem Subjekt kommt, und zwar ohne Anwendung einer Last, und kennzeichnen k1 und k2 Parameter (1 ≥ k2 >> k1 ≥ 0).
Wenn |ΔXd| < k2·P zu einer gegebenen Zeit ist, werden ΔXd und ΔXc berechnet, wobei die Zeitspannen oder die Bewegungsgrößen die einer vorgegebenen Anzahl an Malen entsprechen, bis die gegebene Zeit angesammelt ist, und zwar in solch einer Art und Weise, um den Zustand zu erreichen, in dem |ΔXd |≥ k2·P ist. In dem Zustand, in dem |ΔXd |≥ k2·P ist, werden Parameter C1, C2, L und M wie folgt bestimmt: $C1 = - Nd$
$C 2 = Nc$
$L = M = 2$
Als N1 und N2 können Werte, die ungefähr dreimal so groß wie die Standardabweichungen (σ) von Lärmniveaus bzw. Rauschniveaus sind, verwendet werden.
Durch ein Bestimmen der Einstellungen wie oben wird die zweite Vorgangsunterstützungsinformation a2 erhalten, was die Effekte von Lärm bzw. Rauschen für eine bestimmte Bewegung berücksichtigt und die ungünstigen Effekte eines Detektionsversagens bzw. Detektionsausfalls reduziert. Zusätzlich stellt durch ein Durchführen einer Messung in solch einer Art und Weise, um k2·P << |ΔXd| < P zu erfüllen, die zweite Vorgangsunterstützungsinformation a2 keine Last oder leichte Last auf das Subjekt bereit. Die Weise für ein Reduzieren der ungünstigen Effekte von Lärm bzw. Rauschen kann auf die Berechnung einer anderen Unterstützungsinformation bzw. von anderen Unterstützungsinformationen angewendet werden.
22 stellt schematisch ein Konfigurationsbeispiel des Vorgangsunterstützungsapparats, der für ein Implementieren des zweiten Zustandsbestimmungsverfahrens verwendet werden kann, dar.
Der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 weist eine Positionserlangungseinheit 110, eine Formerlangungseinheit 120, eine Zustandsbestimmungseinheit 130 und eine Unterstützungsinformationseinheit 180 auf. Die Detektionspunkterlangungseinheit 111 der Positionserlangungseinheit 110 erlangt die Position eines Detektionspunkt dort, wo der Positionsmesswertgeber auf der hinteren Endseite des Einfügungsabschnitts 203 angeordnet ist, und zwar basierend auf einer Informationsausgabe von dem Messwertgeber 201. Die Formerlangungseinheit 120 erlangt die Form des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf eine Informationsausgabe von dem Messwertgeber 201. Die Aufmerksamkeitspunkterlangungseinheit 121 der Formerlangungseinheit 120 erlangt die Position eines Aufmerksamkeitspunkts, der der Wendepunkt eines Biegeabschnitts des Einfügungsabschnitts 203 ist, basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203.
Die Zustandsbestimmungseinheit 130 enthält eine Verschiebungserlangungseinheit 151, einen Verschiebungsinformationsrechner 152 und eine Aufmerksamkeitspunktzustandsbestimmungseinheit 153. Die Verschiebungserlangungseinheit 151 berechnet eine Verschiebung eines Aufmerksamkeitspunkts basierend darauf, wie sich die Position des Aufmerksamkeitspunkts mit der Zeit ändert, und einer Verschiebungsanalyseinformation bzw. Verschiebungsanalyseinformationen 192-3, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind. Die Verschiebungserlangungseinheit 151 berechnet eine Verschiebung eines Detektionspunkts basierend darauf, wie sich die Position des Detektionspunkts mit der Zeit ändert, und einer Verschiebungsanalyseinformation bzw. Verschiebungsanalyseinformationen 192-3, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert sind. Wie es oben beschrieben wurde, fungiert die Verschiebungserlangungseinheit 151 als eine Erste-Verschiebung-Erlangungseinheit für ein Erlangen der ersten Verschiebung des Aufmerksamkeitspunkts und fungiert diese ebenso als eine Zweite-Verschiebung-Erlangungseinheit für ein Erlangen der zweiten Verschiebung des Detektionspunkts.
Der Verschiebungsinformationsrechner 152 berechnet eine Verschiebungsinformation bzw. Verschiebungsinformationen basierend auf sowohl der berechneten Verschiebung des Aufmerksamkeitspunkts als auch der berechneten Verschiebung des Detektionspunkts. Die Aufmerksamkeitspunktzustandsbestimmungseinheit 153 berechnet einen Zustand des Aufmerksamkeitspunkts basierend auf der berechneten Verschiebungsinformation bzw. den berechneten Verschiebungsinformationen und einer Unterstützungsinformationsbestimmungsreferenzinformation bzw. Unterstützungsinformationsbestimmungsreferenzinformationen 192-4, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind.
Die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 erzeugt eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen basierend auf dem bestimmten Zustand des Aufmerksamkeitspunkts. Die Vorgangsunterstützungsinformation wird bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen werden zurück an die Steuerung des Steuergeräts 310 gespeist, wird bzw. werden auf der Anzeige 320 angezeigt oder wird bzw. werden in die bzw. der Aufzeichnungsvorrichtung 196 gespeichert.
Wie der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 in dem zweiten Zustandsbestimmungsverfahren funktioniert bzw. tätig ist, wird mit Bezug auf das Flussdiagramm, dass in 23 zu sehen ist, beschrieben.
In Schritt S201 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 Ausgabedaten von dem Messwertgeber 201. In Schritt S202 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 die Position eines hinterseitigen Detektionspunkts basierend auf den Daten, die in Schritt S201 erlangt werden.
In Schritt S203 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 die Form des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf den Daten, die in Schritt S201 erlangt werden. In Schritt S204 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 die Position eines Aufmerksamkeitspunkts basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203, die in Schritt S203 erlangt wird.
In Schritt S205 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, wie sich die Position des Aufmerksamkeitspunkts mit der Zeit bewegt. In Schritt S206 berechnet der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 einen Evaluationswert der Positionsänderung des Aufmerksamkeitspunkts, wie beispielsweise die zweite Vorgangsunterstützungsinformation a2, und zwar basierend auf der Positionsänderung des Detektionspunkts und der Positionsänderung des Aufmerksamkeitspunkts. In Schritt S207 führt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine Evaluation einer Erweiterung durch, wie beispielsweise, ob eine Erweiterung in der Nähe des Aufmerksamkeitspunkts auftritt, und, falls die Erweiterung auftritt, evaluiert dieser den Grad einer Erweiterung basierend auf dem Evaluationswert, der in Schritt S206 berechnet wird.
In Schritt S208 erzeugt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine geeignete Unterstützungsinformation bzw. geeignete Unterstützungsinformationen, die in einer späteren Verarbeitung verwendet werden soll bzw. sollen, und zwar basierend auf dem Bestimmungsergebnis, das repräsentiert, ob die Erweiterung von dem Subjekt auftritt, und auf der zweiten Vorgangsunterstützungsinformation a2 etc., und gibt dieser die Unterstützungsinformation bzw. Unterstützungsinformationen zum Beispiel an das Steuergerät 310 und die Anzeige 320 aus.
Im Schritt S209 bestimmt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, ob ein Beendigungssignal für ein Beenden der Verarbeitung eingegeben wird. Außer wenn das Beendigungssignal eingegeben wird, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S201 zurück. Das heißt, dass die oben genannte Verarbeitung wiederholt wird, bis das Beendigungssignal eingegeben wird, und eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen ausgegeben wird bzw. werden. Falls das Beendigungssignal eingegeben wird, wird die Verarbeitung zu einem Abschluss gebracht.
Die Verwendung des zweiten Zustandsbestimmungsverfahrens ermöglicht ein Spezifizieren der Verschiebung eines Aufmerksamkeitspunkts und eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen, die repräsentiert bzw. repräsentieren, ob die Erweiterung von dem Subjekt aufgetreten ist oder nicht, wird bzw. werden basierend auf der Verschiebung des Aufmerksamkeitspunkts erzeugt. In dem obigen Beispiel ist es zu sehen, dass die Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen durch ein direktes Wahrnehmen bzw. Messen der Position des hinterseitigen Detektionspunkts erzeugt wird bzw. werden. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. Die Vorgangsunterstützungsinformation kann bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen können unter Verwendung einer Information bzw. von Informationen über Aufmerksamkeitspunkte, und zwar irgendwelche Punkte auf dem Einfügungsabschnitt 203, erzeugt werden. Dort, wo die Positionen von Aufmerksamkeitspunkten verwendet werden, werden die Positionen der Aufmerksamkeitspunkte nicht durch die Detektionspunkterlangungseinheit 111, sondern durch die Positionserlangungseinheit 110 erlangt und werden die Positionen der erlangten Aufmerksamkeitspunkte verwendet. In den anderen Punkten bzw. in anderer Hinsicht ist die Verarbeitung ähnlich zu jener, die oben beschrieben wurde.
Variante
Ein Aufmerksamkeitspunkt kann irgendein Punkt des Einfügungsabschnitts 203 sein. Falls die Form des Einfügungsabschnitts 203 ein spezifisches Merkmal hat und ein Aufmerksamkeitspunkt basierend auf der Form spezifiziert werden kann, kann der Aufmerksamkeitspunkt irgendein Punkt des Einfügungsabschnitts 203 sein. Zum Beispiel kann, wie es in 24 zu sehen ist, nicht nur ein erster Aufmerksamkeitspunkt 617, der durch eine Biegung spezifiziert wird, die anfangs erzeugt wird, wenn der Einfügungsabschnitt 203 in das Subjekt 910 hinein eingefügt wird, sondern ebenso ein zweiter Aufmerksamkeitspunkt 618, der durch eine Biegung spezifiziert wird, die anschließend erzeugt wird, wenn der Einfügungsabschnitt 203 weiter eingefügt wird, analysiert werden. Wenn der Einfügungsabschnitt 203 eingefügt wird, kann es einen Fall geben, in dem der erste Aufmerksamkeitspunkt 617 an derselben Position bleibt, wohingegen sich der zweite Aufmerksamkeitspunkt 618 in einer Position ändert, wie es zum Beispiel in 25 zu sehen ist. In diesem Fall erzeugt das zweite Zustandsbestimmungsverfahren ein Bestimmungsergebnis, das kennzeichnet, dass keine Erweiterung an dem ersten Aufmerksamkeitspunkt 617 erzeugt wird und eine Erweiterung an dem zweiten Aufmerksamkeitspunkt 618 erzeugt wird, und zwar basierend auf der Größe einer Bewegung ΔX1 des hinterseitigen Detektionspunkts und der Größe einer Bewegung ΔX2 des zweiten Aufmerksamkeitspunkt 618, und gibt dieses das Bestimmungsergebnis als eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen aus.
Der Aufmerksamkeitspunkt kann irgendein Punkt sein, solange er ein charakteristischer Punkt ist, der basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203 bestimmt wird. Zum Beispiel kann der Aufmerksamkeitspunkt der Wendepunkt einer Biegung sein, wie in dem obigen Beispiel. Alternativ kann er die Startposition der Biegung oder irgendein Punkt (z.B. ein Mittelpunkt) von dem geraden Abschnitt zwischen der Biegung und dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts 203 sein. Dort, wo der Einfügungsabschnitt 203 zwei Biegungen hat, kann der Aufmerksamkeitspunkt ein zwischenliegender Punkt zwischen den zwei Biegungen sein. Auf jeden Fall wird die Vorgangsunterstützungsinformation bzw. werden die Vorgangsunterstützungsinformationen in einer ähnlichen Art und Weise wie jener der oben beschriebenen Beispiele ausgegeben. Obwohl der Detektionspunkt als irgendein Punkt auf dem hintern Endabschnitt des Einfügungsabschnitts 203 beschrieben wird, ist dies nicht beschränkend. Die Position des Detektionspunkt kann irgendein Punkt des Einfügungsabschnitts 203 sein.
Drittes Zustandsbestimmungsverfahren
In dem dritten Zustandsbestimmungsverfahren wird der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 basierend darauf, wie sich die Position eines Aufmerksamkeitspunkts in dem Einfügungsabschnitt 203 ändert, bestimmt.
In 26 werden die Formen, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t1 annimmt, und die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t2 annimmt, die um Δt nach einer Zeit t1 ist, schematisch dargestellt. In diesem Fall bewegt sich ein beliebiger Punkt auf dem hintern Endabschnitt des Einfügungsabschnitts 203 um eine Distanz ΔX1 von einer ersten hintern Endposition 624-1 zu einer zweiten hinteren Endposition 624-2. In der nachstehenden Beschreibung wird es angenommen, dass der beliebige Punkt auf dem hinteren Endabschnitt eine Position ist, wo ein Positionsmesswertgeber angeordnet ist. Dieser Punkt wird als ein hinterseitiger Detektionspunkts bezeichnet. Inzwischen bewegt sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 um eine Distanz ΔX2 von einer ersten fernen Endposition 622-1 zu einer zweiten fernen Endposition 622-2. Idealerweise sind eine Distanz ΔX1 und eine Distanz ΔX2 einander gleich. Der Wendepunkt des Biegeabschnitts, den der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t2 annimmt, wird als ein Aufmerksamkeitspunkt 626-2 bestimmt. Der Punkt des Einfügungsabschnitts 203, der sich an derselben Position wie der Aufmerksamkeitspunkt 626-2 befindet, wird als ein zweiter Punkt 628-2 bezeichnet. Der zweite Punkt 628-2 kann durch die Distanz, um die er von dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts 203 entfernt ist, wie es in bzw. bei der Längsachse des Einfügungsabschnitts 203 betrachtet wird, repräsentiert werden.
In 27 werden die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t2 annimmt und die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t3 annimmt, die um Δt nach einer Zeit t3 ist, schematisch dargestellt. In dem Fall, der in 27 zu sehen ist, wird der Einfügungsabschnitt 203 im Wesentlichen entlang dem Subjekt 910 eingefügt. In diesem Fall wird der hinterseitige Detektionspunkt des Einfügungsabschnitts 203 um eine Distanz ΔX1 eingefügt.
Der Wendepunkt des Biegeabschnitts, den der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t3 annimmt, wird als ein Aufmerksamkeitspunkt 626-3 bestimmt. Der Punkt auf dem Einfügungsabschnitt 203, der in Übereinstimmung mit der Einfügung oder Entfernung von dem Einfügungsabschnitt 203 zusammen bewegt wird, der um konstant dieselbe Distanz von dem fernen Ende entfernt ist und der sich an derselben Position wie der Aufmerksamkeitspunkt 626-3 befindet, wird als ein dritter Punkt 628-3 bezeichnet. Wie der zweite Punkt 628-2 kann der dritte Punkt 628-3 durch die Distanz, um die er von dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts 203 entfernt ist, repräsentiert werden.
In dem Beispiel, das in 27 zu sehen ist, bewegt sich der Punkt, der die Position des Aufmerksamkeitspunkts 626 von dem Einfügungsabschnitt 203 kennzeichnet, von einer Zeit t2 zu einer Zeit t3 von dem zweiten Punkt 628-2 zu dem dritten Punkt 628-3. Hinsichtlich der relativen Position, wie sie von dem fernen Ende des Einfügungsabschnitts 203 ausgedrückt wird, bewegt sich der Punkt, der den Aufmerksamkeitspunkt 626 kennzeichnet, rückwärtig entlang dem Einfügungsabschnitt 203 um ΔSc. Wenn der Einfügungsabschnitt 203 vollständig entlang dem Subjekt eingefügt ist, ist die Verschiebung ΔSc des Aufmerksamkeitspunkts 626 des Einfügungsabschnitts 203 von dem zweiten Punkt 628-2 zu dem dritten Punkt 628-3 gleich der Verschiebung ΔX1 des hinterseitigen Detektionspunkts des Einfügungsabschnitts 203. Der Zustand, in dem der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt eingefügt ist, wird als ein Zustand bezeichnet, in dem der Einfügungsabschnitt 203 eine selbstfolgende Eigenschaft hat.
Selbst wenn der Einfügungsabschnitt 203 nicht vollständig entlang dem Subjekt eingefügt ist, kann es einen Fall geben, in dem der Einfügungsabschnitt 203 als im Wesentlichen entlang dem Subjekt angesehen werden kann bzw. entlang dem Subjekt eingefügt angesehen werden kann. In solch einem Fall ist die Verschiebung ΔSc von dem zweiten Punkt 628-2 zu dem dritten Punkt 628-3 im Wesentlichen gleich der Verschiebung ΔX1 des hinterseitigen Detektionspunkts des Einfügungsabschnitts 203. In solch einem Fall kann die selbstfolgende Eigenschaft als hoch angesehen werden.
28 stellt schematisch die Formen dar, die der Einfügungsabschnitt 203 zu Zeiten t2 und t3 annimmt, in denen der Einfügungsabschnitt 203 nicht entlang dem Subjekt 910 eingefügt ist. Auch in diesem Fall wird der hinterseitige Detektionspunkt des Einfügungsabschnitts 203 um eine Distanz ΔX1 eingefügt. In dem Fall, der in 28 zu sehen ist, ist der Einfügungsabschnitt 203 in dem Steckenbleibenzustand und ist das Subjekt 910 erweitert.
Dort, wo der Wendepunkt der Biegung, die der Einfügungsabschnitt 203 zu einer Zeit t3 hat, als ein Aufmerksamkeitspunkt 626-3' bestimmt wird, wird der Punkt des Einfügungsabschnitts 203, der sich an derselben Position wie der Aufmerksamkeitspunkt 626-3' befindet, als ein dritter Punkt 628-3' bezeichnet. Der Punkt, der die Position des Aufmerksamkeitspunkts 626 von dem Einfügungsabschnitt 203 kennzeichnet, bewegt sich entlang dem Einfügungsabschnitt 203 von dem zweiten Punkt 628-2 zu dem dritten Punkt 628-3' rückwärtig um ΔSc'.
Wenn der Einfügungsabschnitt 203 nicht vollständig entlang dem Subjekt ist, bzw. eingefügt ist, bewegt sich der Punkt, der die Position des Aufmerksamkeitspunkts 626 des Einfügungsabschnitts 203 kennzeichnet, von dem zweiten Punkt 628-2 zu dem dritten Punkt 628-3' und ist dessen Verschiebung ΔSc' weitaus kürzer als die Verschiebung ΔX1 des hinterseitigen Detektionspunkts des Einfügungsabschnitts 203.
Wie es oben beschrieben wurde, wird eine Bestimmung in Bezug darauf gemacht, ob der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt eingefügt ist oder nicht, und zwar basierend auf der Einfügungsgröße des Einfügungsabschnitts 203 und der Positionsänderung des Aufmerksamkeitspunkts von dem Einfügungsabschnitt 203. Wenn die Einfügungsgröße des Einfügungsabschnitts 203 und die Positionsänderung des Aufmerksamkeitspunkts des Einfügungsabschnitts 203 in Zusammenhang sind bzw. stehen, wird es klar gemacht bzw. werden, dass der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 eingefügt ist. Wenn die Einfügungsgröße des Einfügungsabschnitts 203 und die Positionsänderung des Aufmerksamkeitspunkts des Einfügungsabschnitts 203 nicht in Zusammenhang sind bzw. stehen, wird es klar gemacht bzw. werden, dass der Einfügungsabschnitt 203 nicht entlang dem Subjekt 910 eingefügt ist.
29 und 30 stellen Beispiele darüber dar, wie der Einfügungsabschnitt 203 ist, nachdem er entlang dem Subjekt 910 eingefügt ist, wie es in 27 zu sehen ist. In 29 ist der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 an der ersten Biegung 911, die in dem oberen Abschnitt zu sehen ist, eingefügt und erreicht das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 die zweite Biegung 912, die in dem unteren Abschnitt zu sehen ist. In 30 ist der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 an der ersten Biegung 911 eingefügt und ist der Einfügungsabschnitt 203 nicht entlang dem Subjekt 910 eingefügt, ist jedoch an der zweiten Biegung 912 in dem Steckenbleibenzustand.
31 stellt schematisch dar, wie Positionen von Aufmerksamkeitspunkten des Einfügungsabschnitts 203 ihre Positionen in dem Fall, der in 29 und 30 zu sehen ist, ändern. Wenn der Einfügungsabschnitt 203 von dem Einfügungsanschluss bzw. der Einfügungsöffnung des Subjekts 910 in einer Reihenfolge mit der Zeit t1, t2, t3 und t4 graduell eingefügt wird, bewegt sich der erste Aufmerksamkeitspunkt R1, der der ersten Biegung 911 entspricht, die anfangs detektiert wird, in Übereinstimmung mit einer Erhöhung bei der Einfügungsgröße rückwärtig.
Der zweite Aufmerksamkeitspunkt R2, der der zweiten Biegung 912 entspricht, wird zu einer Zeit t3 detektiert, wie es in 31 zu sehen ist. Der zweite Aufmerksamkeitspunkt R2 bewegt sich nicht rückwärtig, selbst wenn die Einfügungsgröße erhöht wird. Die Form, die der Einfügungsabschnitt 203 an dem zweiten Aufmerksamkeitspunkt R2 hat, kann zurück zu der Originalform geändert werden. Wie es oben beschrieben wurde, ändern sich die Punkte, die basierend auf den Aufmerksamkeitspunkten bestimmt werden, in einer Position unterschiedlich zwischen Abschnitten, die eine hohe selbstfolgende Eigenschaft haben, und Abschnitten, die eine niedrige selbstfolgende Eigenschaft haben.
Das dritte Zustandsbestimmungsverfahren wird detaillierter mit Bezug auf 32 bis 35 beschrieben. Nehmen wir an, dass der Einfügungsabschnitt 203 seinen Zustand in der Reihenfolge von dem ersten Zustand 203-1, dem zweiten Zustand 203-2 und dem dritten Zustand 203-3 mit der Zeit ändert, wie es in 32 zu sehen ist. In Betracht gezogen wird der Fall, in dem der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 von dem ersten Zustand 203-1 zu dem zweiten Zustand 203-2 eingefügt wird und das Subjekt 910 von dem zweiten Zustand 203-2 zu dem dritten Zustand 203-3 nach oben schiebt und erweitert.
Dieser Fall wird in 33 dargestellt, in dem die Abszissenachse bzw. X-Achse das Verstreichen bzw. Voranschreiten von Zeit, und zwar die Positionsänderung von dem hinterseitigen Detektionspunkt 724, repräsentiert und die Koordinatenachse bzw. Y-Achse den Aufmerksamkeitspunkt 626 des Einfügungsabschnitts 203, und zwar die Distanz, um die der Aufmerksamkeitspunkt 626 von dem fernen Ende entfernt ist, repräsentiert. Wie es in 33 zu sehen ist, wird der Detektionspunkt für eine bestimmte Zeit ab dem Start einer Einfügung nicht detektiert, wie in dem ersten Zustand 203-1. Wenn der Einfügungsabschnitt entlang dem Subjekt 910 wie in dem Verstreichen bzw. Voranschreiten von Zeit ab dem ersten Zustand 203-1 bis zu dem zweiten Zustand 203-2 eingefügt wird, erhöht sich die Distanz des Aufmerksamkeitspunkts von dem fernen Ende graduell, wie es in 33 gekennzeichnet ist. Wenn der Einfügungsabschnitt 203 in dem Steckenbleibenzustand wie in dem Verstreichen bzw. Voranschreiten von Zeit ab dem zweiten Zustand 203-2 bis zu dem dritten Zustand 203-3 ist, ist die Distanz des Aufmerksamkeitspunkts von dem fernen Ende konstant, wie es in 33 gekennzeichnet ist.
In Betracht gezogen wird der Fall, in dem der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 von dem ersten Zustand 203-1 zu dem zweiten Zustand 203-2 eingefügt wird und das Subjekt 910 von dem zweiten Zustand 203-2 zu dem dritten Zustand 203-3 schief bzw. schräg schiebt. Dieser Fall ist in 35 dargestellt, in dem die Abszissenachse bzw. X-Achse das Verstreichen bzw. Voranschreiten von Zeit, und zwar die Positionsänderung des hinterseitigen Detektionspunkts 624, repräsentiert und die Ordinatenachse bzw. Y-Achse den Aufmerksamkeitspunkt 626 des Einfügungsabschnitts 203, und zwar die Distanz, um die der Aufmerksamkeitspunkt 626 von dem fernen Ende entfernt ist, repräsentiert. Die Daten, die in 35 zu sehen sind, sind ähnlich wie die, die in 33 zu sehen sind.
Die Kriteriumformel, die die selbstfolgende Eigenschaft R repräsentiert, wird wie folgt definiert: $R = | Δ Sc | / | Δ X1 |$
wobei ΔSc eine Bewegungsgröße ist, um die sich ein Aufmerksamkeitspunkt entlang der Form des Einfügungsabschnitts 203 bewegt, und ΔX1 eine Größe einer Bewegung ist, um die sich ein Detektionspunkt, irgendein Punkt auf dem hinteren Endabschnitt des Einfügungsabschnitts 203, bewegt. Dieser Fall wird in 36 ausgedrückt, in dem die Abszissenachse bzw. X-Achse das Verstreichen bzw. Voranschreiten von Zeit oder die Größe einer Bewegung ΔX1, um die sich irgendein Punkt bewegt (und zwar die Einfügungsgröße), repräsentiert und die Ordinatenachse bzw. Y-Achse die selbstfolgende Eigenschaft R repräsentiert. Wenn der Einfügungsabschnitt 203 normal entlang dem Subjekt eingefügt wird, nimmt sie selbstfolgende Eigenschaft R Werte an, die nahe an 1 sind, wie es durch die durchgezogene Linie gekennzeichnet ist. Dagegen nimmt, wenn der Einfügungsabschnitt 203 in dem Steckenbleibenzustand ist, die selbstfolgende Eigenschaft R Werte an, die weitaus kleiner als 1 sind.
Die selbstfolgende Eigenschaft R kann wie folgt definiert werden: $R = {(Δ Sc + C2)}^{L} / {(| Δ X1 | + C1)}^{M}$
wobei C1, C2, L und M irgendwelche reellen Zahlen sind.
Angenommen, dass die Detektionslärmkomponentenniveaus bzw. Detektionsrauschkomponetenniveaus von ΔX1 und ΔSc N1 und Nc sind (N1, Nc ≥ 0), werden Parameter C1, C2, L und M wie folgt definiert: $\begin{array}{l} \begin{matrix} \begin{matrix} C1 = N1 \\ C2 = - Nc \\ = - | Δ X 2 | \end{matrix} & \begin{array}{l} | Δ X 1 | \geq N1 \\ | Δ X2 | \geq Nc \\ | Δ X2 | < Nc \end{array} \end{matrix} \\ L = M = 4 \end{array}$
Als N1 und Nc können Werte, die ungefähr dreimal so groß wie die Standardabweichungen (σ) von Lärmniveaus bzw. Rauschniveaus sind, festgesetzt werden.
In der Messung gegen Lärm bzw. Rauschen ist C1 positiv und ist C2 negativ, wie oben, und wird durch ein Nehmen solch einer Messung die selbstfolgende Eigenschaft R, die eine Vorgangsunterstützungsinformation sein kann, erhalten, was die nachteiligen Effekte, die durch den Detektionslärm bzw. das Detektionsrauschen verursacht werden, reduziert und die Detektionsfehler, die durch den Detektionslärm bzw. das Detektionsrauschen verursacht werden, abschwächt. Dort, wo die Größenordnungen von L und M 2 oder größer sind, kann eine Verringerung in dem Verhältnis von ΔSc zu ΔX1 empfindlich bzw. feinfühlig detektiert werden und kann leicht eine Bestimmung in Bezug darauf gemacht werden, ob die selbstunterstützende Eigenschaft herabgesetzt ist oder nicht. Die Weise für ein Reduzieren der nachteiligen Effekte von Lärm bzw. Rauschen kann auf die Berechnung von einer anderen Unterstützungsinformation bzw. von anderen Unterstützungsinformationen angewendet werden.
Wie es in 36 zu sehen ist, können mit Bezug auf die selbstunterstützende Eigenschaft R Schwellenwerte a3 und b3 geeignet bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Schwellenwert a3 ein Wert sein, in Erwiderung dessen eine Warnung, die kennzeichnet, dass das Subjekt 910 damit beginnt, sich zu erweitern, ausgegeben wird, und kann ein Schwellenwert b3 ein Wert sein, in Erwiderung dessen eine Warnung, die kennzeichnet, dass eine weitere Erweiterung von dem Subjekt 910 gefährlich ist, ausgegeben wird. Mit einem geeigneten Bestimmen der Schwellenwerte kann der Wert der selbstunterstützenden Eigenschaft R als eine Information für ein Unterstützen des Betriebs bzw. der Bedienung des Endoskops 200 verwendet werden, was eine Warnung an den Anwender und ein Warnsignal, das an das Steuergerät 310 geliefert wird, enthält.
37 stellt schematisch ein Konfigurationsbeispiel des Vorgangsunterstützungsapparats, der für ein Implementieren des dritten Zustandsbestimmungsverfahrens verwendet werden kann, dar.
Der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 weist eine Positionserlangungseinheit 110, eine Formerlangungseinheit 120, eine Zustandsbestimmungseinheit 130 und eine Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 auf. Die Detektionspunkterlangungseinheit 111 der Positionserlangungseinheit 110 erlang die Position eines Detektionspunkts dort, wo der Positionsmesswertgeber auf der hinteren Endseite des Einfügungsabschnitts 203 angeordnet ist, und zwar basierend auf einer Informationsausgabe von dem Messwertgeber 201.
Die Formerlangungseinheit 120 erlangt die Form des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf einer Informationsausgabe von dem Messwertgeber 201. Die Aufmerksamkeitspunkterlangungseinheit 121 der Formerlangungseinheit 120 erlangt die Position eines Aufmerksamkeitspunkts basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203.
Die Zustandsbestimmungseinheit 130 enthält eine Verschiebungserlangungseinheit 161, einen Verschiebungsinformationsrechner 162 und eine Aufmerksamkeitspunktzustandsbestimmungseinheit 163. Die Verschiebungserlangungseinheit 161 berechnet, wie sich die Position eines Aufmerksamkeitspunkts in dem Einfügungsabschnitt 203 ändert, und zwar basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203, der Position des Aufmerksamkeitspunkts und einer Verschiebungsanalyseninformation bzw. Verschiebungsanalyseninformationen 192-5, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind. Die Verschiebungserlangungseinheit 161 berechnet, wie sich die Position eines Detektionspunkt ändert, und zwar basierend auf der Position des hinterseitigen Detektionspunkts des Einfügungsabschnitts 203 und der Verschiebungsanalyseninformation bzw. Verschiebungsanalysenformationen 192-5, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind. Wie es oben beschrieben wurde, fungiert die Verschiebungserlangungseinheit 161 als eine Erste-Verschiebung-Erlangungseinheit für ein Erlangen der ersten Verschiebung des Aufmerksamkeitspunkts und fungiert diese ebenso als eine Zweite-Verschiebung-Erlangungseinheit für ein Erlangen der zweiten Verschiebung des Detektionspunkts.
Der Verschiebungsinformationsrechner 162 vergleicht die Verschiebung des Aufmerksamkeitspunkts in dem Einfügungsabschnitt 203 mit der Verschiebung des hinterseitigen Detektionspunkts in dem Einfügungsabschnitt 203 und berechnet eine Verschiebungsinformation bzw. Verschiebungsinformationen unter Verwendung der Verschiebungsanalyseninformation bzw. Verschiebungsanalyseninformationen 192-5, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind. Die Aufmerksamkeitspunktzustandsbestimmungseinheit 163 berechnet einen Zustand des Aufmerksamkeitspunkts basierend auf der Verschiebungsinformation bzw. den Verschiebungsinformationen und einer Bestimmungsreferenzinformation bzw. Bestimmungsreferenzinformationen 192-6, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind.
Die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 erzeugt eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen basierend auf dem bestimmten Zustand des Aufmerksamkeitspunkts. Die Vorgangsunterstützungsinformation wird bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen werden zurück an die Steuerung des Steuergeräts 310 gespeist, wird bzw. werden auf der Anzeige 320 angezeigt oder wird bzw. werden in die bzw. der Aufzeichnungsvorrichtung 196 gespeichert.
Wie der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 in dem dritten Zustandsbestimmungsverfahren funktioniert bzw. tätig ist, wird mit Bezug auf das Flussdiagramm, das in 38 zu sehen ist, beschrieben.
In Schritt S301 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 Ausgabedaten von dem Messwertgeber 201. In Schritt S302 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 die Position eines hinterseitigen Detektionspunkts basierend auf den Daten, die in Schritt S301 erlangt werden.
In Schritt S303 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 die Form des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf den Daten, die in Schritt S301 erlangt werden. In Schritt S304 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 die Position eines Aufmerksamkeitspunkts basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203, die in Schritt S303 erlangt wird.
In Schritt S305 berechnet der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, wo sich in dem Einfügungsabschnitt 203 der Aufmerksamkeitspunkt befindet. In Schritt S306 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, wie sich die Position des Aufmerksamkeitspunkts in dem Einfügungsabschnitt 203 mit der Zeit bewegt. In Schritt S307 berechnet der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 einen Evaluationswert, der repräsentiert, wie sich die Position des Aufmerksamkeitspunkts in dem Einfügungsabschnitt 203, der eine selbstfolgende Eigenschaft R hat, ändert, und zwar basierend auf der Positionsänderung des Detektionspunkts und der Positionsänderung des Aufmerksamkeitspunkts in dem Einfügungsabschnitt 203. In Schritt S308 führt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine Evaluation einer Erweiterung durch, wie beispielsweise, ob eine Erweiterung in der Nähe des Aufmerksamkeitspunkts auftritt, und, falls die Erweiterung auftritt, evaluiert dieser den Grad einer Erweiterung basierend auf dem Evaluationswert, der in Schritt S307 berechnet wird.
In Schritt S309 erzeugt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine geeignete Unterstützungsinformation bzw. geeignete Unterstützungsinformationen, die in einer späteren Verarbeitung verwendet werden soll bzw. sollen, basierend auf dem Bestimmungsergebnis, das repräsentiert, ob die Erweiterung von dem Subjekt aufgetreten ist, und auf der selbstunterstützenden Eigenschaft R etc., und gibt dieser die Unterstützungsinformation bzw. Unterstützungsinformationen zum Beispiel an das Steuergerät 310 und die Anzeige 320 aus.
In Schritt S310 bestimmt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, ob ein Beendigungssignal für ein Beenden der Verarbeitung eingegeben wird. Außer wenn das Beendigungssignal eingegeben wird, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S301 zurück. Das heißt, dass die oben genannte Verarbeitung wiederholt wird, bis das Beendigungssignal eingegeben wird, und eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen ausgegeben wird bzw. werden. Falls das Beendigungssignal eingegeben wird, wird die Verarbeitung zu einem Abschluss gebracht.
Die Verwendung des dritten Zustandsbestimmungsverfahrens ermöglicht ein Spezifizieren der Verschiebung des Aufmerksamkeitspunkts in dem Einfügungsabschnitt 203 und eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen, die repräsentiert bzw. repräsentieren, ob die Erweiterung des Subjekts aufgetreten ist oder nicht, wird bzw. werden basierend auf den Beziehungen zwischen der Verschiebung und der Einfügungsgröße des hinteren Endabschnittes des Einfügungsabschnitts 203, und zwar der Verschiebung des Detektionspunkts etc., erzeugt. Die Vorgangsunterstützungsinformation enthält bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen enthalten zum Beispiel ein Information bzw. Informationen, die die Zustände des Einfügungsabschnitts 203 und Subjekts 910 repräsentiert bzw. repräsentieren, eine Information bzw. Informationen, die repräsentiert bzw. repräsentieren, ob der Einfügungsabschnitt 203 das Subjekt 910 schiebt oder drückt, eine Information bzw. Informationen, die ein Niveau eines Schiebens oder Drückens, dass auf das Subjekt 910 ausgeübt wird, repräsentiert bzw. repräsentieren, etc.. Die Vorgangsunterstützungsinformation enthält bzw. die Vorgangsunterstützungsinformationen enthalten ebenso eine Information bzw. Informationen, die repräsentiert bzw. repräsentieren, ob der Einfügungsabschnitt 203 oder das Subjekt 910 in einem abnormen Zustand ist.
Wie die Aufmerksamkeitspunkte, die in dem zweiten Zustandsbestimmungsverfahren verwendet werden, können die Aufmerksamkeitspunkte, die in dem dritten Zustandsbestimmungsverfahren verwendet werden, irgendwelche Punkte sein, solange sie charakteristische Punkte sind, die basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203 bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Aufmerksamkeitspunkt der Wendepunkt eines Biegeabschnitts sein, wie in dem obigen Beispiel. Alternativ kann er die Startposition des Biegeabschnitts oder irgendein Punkt (z.B. ein Mittelpunkt) des geraden Abschnitts zwischen dem Biegeabschnitt und dem fernen Ende sein. Dort, wo der Einfügungsabschnitt 203 zwei Biegeabschnitte hat, kann der Aufmerksamkeitspunkt ein zwischenliegender Punkt zwischen den zwei Biegeabschnitten sein. Ein Detektionspunkt ist nicht auf einen Punkt auf dem hinteren Endabschnitt beschränkt, sondern kann irgendein Punkt sein. Anstelle des Detektionspunkts kann ein Aufmerksamkeitspunkt (d.h., irgendein Punkt) verwendet werden. Dort, wo Aufmerksamkeitspunkte verwendet werden, werden die Positionen der Aufmerksamkeitspunkte nicht durch die Detektionspunkterlangungseinheit 111, sondern durch die Positionserlangungseinheit 110 erlangt und werden die Positionen der erlangten Aufmerksamkeitspunkte verwendet.
Variante
In einer Variante des dritten Zustandsbestimmungsverfahrens wird der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf der Größe einer Bewegung, um die sich der Einfügungsabschnitt 203 in eine Tangentialrichtung der Form des Einfügungsabschnitts 203 bewegt, bestimmt. Insbesondere wird der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf der Größe einer Bewegung, um die sich ein Aufmerksamkeitspunkt in die Tangentialrichtung bewegt, bestimmt.
Wie es schematisch in 39 dargestellt ist, wird ein Aufmerksamkeitspunkt 631 basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203 erlangt. Anschließend wird eine Tangentialrichtung 632 des Einfügungsabschnitts 203 an dem Aufmerksamkeitspunkt 631 basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203 spezifiziert. In der Variante des dritten Zustandsbestimmungsverfahrens wird eine selbstfolgende Eigenschaft basierend auf den Beziehungen zwischen der Bewegungsrichtung des Punkts auf dem Einfügungsabschnitts 203, der dem Aufmerksamkeitspunkt 631 entspricht, und der Tangentialrichtung 632 evaluiert. Das heißt, dass, je höher der Grad einer Übereinstimmung zwischen der Bewegungsrichtung von dem Punkt des Einfügungsabschnitts 203, der dem Aufmerksamkeitspunkt 631 entspricht, und der Tangentialrichtung 632 des Einfügungsabschnitts 203 ist, desto höher die selbstfolgende Eigenschaft sein wird.
Wie es in 40 zu sehen ist, werden der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 und der Zustand des Subjekts 910 zum Beispiel basierend auf dem Verhältnis von ΔSr/ΔX evaluiert, wobei ΔX eine Verschiebung eines Punkts, der dem Aufmerksamkeitspunkt entspricht, ist und ΔSr eine Verschiebung von jener Verschiebung in der Tangentialrichtung ist. Das heißt, dass der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 und der Zustand des Subjekts 910 basierend auf dem Winkel θ, der zwischen der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung an dem Aufmerksamkeitspunkt gebildet wird, evaluiert werden.
Nehmen wir an, dass der Einfügungsabschnitt 203 seinen Zustand in der Reihenfolge von dem ersten Zustand 203-1, dem zweiten Zustand 203-2 und dem dritten Zustand 203-3 mit der Zeit ändert, wie es in 32 zu sehen ist. 41 zeigt |ΔSr|/ |ΔX| in diesem Fall, der repräsentiert, wie sich das Verhältnis der Verschiebung in der Tangentialrichtung zu der Verschiebung des Einfügungsabschnitts 203 mit der Zeit ändert. In der Zeitspanne von dem ersten Zustand 203-1 zu dem zweiten Zustand 203-2 ist die selbstfolgende Eigenschaft hoch, so dass das Verhältnis der Verschiebung eines gegebenen Punkts in der Tangentialrichtung zu der Verschiebung des gegebenen Punkts in der Bewegungsrichtung ungefähr gleich 1 ist, wenn der Einfügungsabschnitt 203 seine Position ändert. Dagegen bewegt sich in der Zeitspanne von dem zweiten Zustand 203-2 zu dem dritten Zustand 203-3 der Einfügungsabschnitt 203 nicht in die Tangentialrichtung, sondern bewegt sich diese in solch einer Art und Weise, um das Subjekt 910 in die Richtung, die normal bzw. senkrecht zu der Tangentiallinie ist, zu erweitern. Infolgedessen ist, wenn es sich ein gegebener Punkt des Einfügungsabschnitts 203 bewegt, das Verhältnis der Verschiebung in der Tangentialrichtung zu der Verschiebung in der Bewegungsrichtung ungefähr gleich 0.
Nehmen wir an, dass der Einfügungsabschnitt 203 seinen Zustand in der Reihenfolge von dem ersten Zustand 203-1, dem zweiten Zustand 203-2 und dem dritten Zustand 203-3 mit der Zeit ändert, wie es in 34 zu sehen ist. 42 zeigt |ΔSr|/ |ΔX| in diesem Fall, der repräsentiert, wie sich die Verschiebung des Einfügungsabschnitts 203 in einer Position mit der Zeit ändert. In der Zeitspanne von dem ersten Zustand 203-1 zu dem zweiten Zustand 203-2 ist die selbstfolgende Eigenschaft hoch, so dass das Verhältnis der Verschiebung eines gegebenen Punkts in der Tangentialrichtung zu der Verschiebung des gegebenen Punkts in der Bewegungsrichtung ungefähr gleich 1 ist, wenn der Einfügungsabschnitt 203 seine Position ändert. Dagegen bewegt sich in der Zeitspanne von dem zweiten Zustand 203-2 zu dem dritten Zustand 203-3 der Einfügungsabschnitt 203 in eine Richtung, die mit Bezug auf die Tangentialrichtung geneigt bzw. schräg ist. Infolgedessen ist das Verhältnis der Verschiebung eines gegebenen Punkts in der Tangentialrichtung zu der Verschiebung des gegebenen Punkts in der Bewegungsrichtung ungefähr gleich 0,5.
Dort, wo ΔSr und ΔX Vektoren sind, kann entweder (ΔSr·ΔX)/(|ΔSr| * |ΔX|) oder cosθ als ein Index verwendet werden („·“ ist ein inneres Produkt). Anders als der Fall, in dem die selbstfolgende Eigenschaft einfach unter |ΔSr| / |ΔX| bestätigt bzw. bekräftigt wird, macht es die Verwendung von dem Index klar, dass die selbstfolgende Eigenschaft sehr niedrig ist, wenn ΔX und ΔSr diejenigen sind, die in der Bewegung in die entgegengesetzte Richtung erhalten werden.
Viertes Zustandsbestimmungsverfahren
In Zusammenhang mit der Variante des dritten Zustandsbestimmungsverfahrens repräsentieren Werte, die für eine Evaluation verwendet werden, wie sich ein Punkt, der einem Aufmerksamkeitspunkt in dem Einfügungsglied entspricht, in eine Tangentialrichtung bewegt. Die Werte, die für eine Evaluation verwendet werden, können diejenigen sein, die repräsentieren, wie sich der Punkt in eine Richtung normal bzw. senkrecht zu der Tangentiallinie, d.h., in eine Seitenrichtung des Einfügungsabschnitts 203, bewegt. Zum Beispiel nehmen wir an, dass ΔXc eine Bewegungsgröße ist, um die sich der Einfügungsabschnitt 203 in eine Richtung normal bzw. senkrecht zu der Tangentiallinie an einem Aufmerksamkeitspunkt bewegt, wie es in 40 zu sehen ist, und dass ΔX1 eine Größe einer Bewegung ist, um die sich irgendein Punkt auf der hinteren Endseite des Einfügungsabschnitts 203 bewegt, und zwar eine Größe einer Bewegung, um die sich ein Detektionspunkt auf der hinteren Seite bewegt. In diesem Fall wird die Kriteriumformel, die eine Seitenbewegung B repräsentiert, wie folgt definiert: $B = | Δ Xc | / | Δ X 1 |$
Dieser Fall wird in 43 ausgedrückt, in dem die Abszissenachse bzw. X-Achse das Verstreichen bzw. Voranschreiten von Zeit oder die Größe einer Bewegung ΔX1, um die sich irgendein Punkt bewegt (und zwar die Einfügungsgröße), repräsentiert und die Ordinatenachse bzw. Y-Achse eine Seitenbewegung B repräsentiert. Das heißt, dass, wenn der Einfügungsabschnitt 203 normal entlang dem Subjekt eingefügt wird, eine Seitenbewegung B Werte annimmt, die nahe an 0 sind, wie es durch die durchgezogene Linie gekennzeichnet ist. Dagegen nimmt, wenn der Einfügungsabschnitt 203 in dem Steckenbleibenzustand ist, eine Seitenbewegung B Werte an, die nahe an 1 sind.
Wie es in FIGS. bzw. 43 zu sehen ist, können mit Bezug auf die Seitenbewegung B Schwellenwerte a4 und b4 geeignet bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Schwellenwert a4 ein Wert sein, in Erwiderung dessen eine Warnung, die kennzeichnet, dass das Subjekt 910 damit beginnt, sich zu erweitern, ausgegeben wird, und kann ein Schwellenwert b4 ein Wert sein, in Erwiderung dessen eine Warnung, die kennzeichnet, dass eine weitere Erweiterung des Subjekts 910 gefährlich ist, ausgegeben wird. Mit einem geeigneten Bestimmen der Schwellenwerte kann der Wert der Seitenbewegung B als eine Information bzw. als Informationen für ein Unterstützen des Betriebs bzw. der Bedienung des Endoskops 200 verwendet werden, was eine Warnung an den Anwender und eine Warnsignalausgabe an das Steuergerät 310 enthält.
Die Bewegung eines Aufmerksamkeitspunkts des Einfügungsabschnitts 203 kann entweder als eine Bewegung in die Seitenrichtung oder als eine Bewegung in die Tangentialrichtung ausgedrückt werden. So oder so ist das, was detektiert wird, dasselbe. So oder so kann die Größe einer Bewegung eines Aufmerksamkeitspunkts mit der Größe einer Bewegung eines Aufmerksamkeitspunkts oder eines Detektionspunkts des hinteren Endabschnitts des Einfügungsabschnitts 203 verglichen werden. Zusätzlich kann eine Analyse einzig basierend auf dem Verhältnis der Größe einer Bewegung eines gegeben Punkts zu seiner Komponente in der Tangentialrichtung, d.h., ohne ein Verwenden der Größe einer Bewegung eines Aufmerksamkeitspunkts oder eines Detektionspunkts auf dem hinteren Endabschnitt des Einfügungsabschnitts, gemacht werden. So oder so wird, je höher der Grad einer Übereinstimmung zwischen der Tangentialrichtung des Einfügungsabschnitts 203 und der Bewegungsrichtung des Einfügungsabschnitts 203 ist, desto höher die selbstfolgende Eigenschaft des Einfügungsabschnitts 203 sein. Das heißt, dass der Einfügungsabschnitt 203 als entlang dem Subjekt 910 eingefügt angesehen werden kann. Dies trifft für das Beispiel, das nachstehend erläutert wird, zu.
44 stellt schematisch ein Konfigurationsbeispiel des Vorgangsunterstützungsapparats, der für ein Implementieren des vierten Zustandsbestimmungsverfahrens verwendet werden kann, dar. Das Konfigurationsbeispiel des Vorgangsunterstützungsapparats ist gestaltet, um einen Detektionspunkt auf der hinteren Endseite zu verwenden.
Der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 weist eine Positionserlangungseinheit 110, eine Formerlangungseinheit 120, eine Zustandsbestimmungseinheit 130 und eine Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 auf. Die Detektionspunkterlangungseinheit 111 der Positionserlangungseinheit 110 erlangt die Position eines Detektionspunkts dort, wo eine Positionsdetektion auf der hinteren Endseite des Einfügungsabschnitts 203 durchgeführt wird, und zwar basierend auf einer Informationsausgabe von dem Messwertgeber 201.
Die Formerlangungseinheit 120 erlangt die Form des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf einer Informationsausgabe von dem Messwertgeber 201. Die Aufmerksamkeitspunkterlangungseinheit 121 der Formerlangungseinheit 120 erlangt die Position eines Aufmerksamkeitspunkts.
Die Zustandsbestimmungseinheit 130 enthält eine Tangentialrichtungserlangungseinheit 171, eine Bewegungsrichtungserlangungseinheit 172 und eine Aufmerksamkeitspunktzustandsbestimmungseinheit 173. Die Tangentialrichtungserlangungseinheit 171 berechnet eine Tangentialrichtung an einem Aufmerksamkeitspunkt des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203, der Position des Aufmerksamkeitspunkts und einer Verschiebungsanalyseinformation bzw. Verschiebungsanalyseinformationen 192-5, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind. Die Bewegungsrichtungserlangungseinheit 172 berechnet eine Bewegungsrichtung eines Aufmerksamkeitspunkts basierend auf der Position des Aufmerksamkeitspunkts und einer Verschiebungsanalyseinformation bzw. Verschiebungsanalyseinformationen 192-5, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind. Die Aufmerksamkeitspunktzustandsbestimmungseinheit 173 berechnet einen Zustand des Aufmerksamkeitspunkts basierend auf der Tangentialrichtung an dem Aufmerksamkeitspunkt des Einfügungsabschnitts 203, der Bewegungsrichtung des Aufmerksamkeitspunkts und einer Bestimmungsreferenzinformation bzw. Bestimmungsreferenzinformationen 192-6, die in dem Programmspeicher 192 gespeichert ist bzw. sind.
Die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 erzeugt eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen basierend auf dem bestimmten Zustand des Aufmerksamkeitspunkts. Die Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen wird bzw. werden zurück an die Steuerung des Steuergeräts 310 gespeist, wird bzw. werden auf der Anzeige 320 angezeigt oder wird bzw. werden in die bzw. der Aufzeichnungsvorrichtung 196 gespeichert.
Wie der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 in dem vierten Zustandsbestimmungsverfahren funktioniert bzw. tätig ist, wird mit Bezug auf das Flussdiagramm, dass in 45 zu sehen ist, beschrieben.
In Schritt S401 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 Ausgabedaten von dem Messwertgeber 201. In Schritt S402 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 die Position eines hinterseitigen Detektionspunkts basierend auf den Daten, die in Schritt S401 erlangt werden.
In Schritt S403 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 die Form des Einfügungsabschnitts 203 basierend auf den Daten, die in Schritt S401 erlangt werden. In Schritt S404 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 die Position eines Aufmerksamkeitspunkts basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203, die in Schritt S403 erlangt wird.
In Schritt S405 berechnet der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine Tangentialrichtung an dem Aufmerksamkeitspunkt des Einfügungsabschnitts 203. In Schritt S406 erlangt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine Bewegungsrichtung der Position des Einfügungsabschnitts 203, die dem Aufmerksamkeitspunkt entspricht, und berechnet dieser einen Wert, der eine Seitenbewegung repräsentiert.
In Schritt S407 berechnet der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 einen Evaluationswert, der die selbstfolgende Eigenschaft an dem Aufmerksamkeitspunkt des Einfügungsabschnitts 203 repräsentiert, und zwar basierend auf der Positionsänderung des Detektionspunkts und dem Wert, der die Seitenbewegung repräsentiert. Dort, wo sich der Detektionspunkt in einer Position ändert, wird, je kleiner der Wert der Seitenbewegung ist, desto höher die selbstfolgende Eigenschaft werden.
In Schritt S408 führt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine Evaluation einer Erweiterung durch, wie beispielsweise, ob eine Erweiterung in der Nähe des Aufmerksamkeitspunkts auftritt, und, falls die Erweiterung auftritt, evaluiert dieser den Grad einer Erweiterung basierend auf dem Evaluationswert, der in Schritt S407 berechnet.
In Schritt S409 erzeugt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100 eine geeignete Unterstützungsinformation bzw. geeignete Unterstützungsinformationen, die in einer späteren Verarbeitung verwendet werden soll bzw. sollen, und zwar basierend auf dem Bestimmungsergebnis, dass repräsentiert, ob die Erweiterung des Subjekts auftritt, und auf dem Grad einer Erweiterung etc., und gibt dieser die Unterstützungsinformation bzw. Unterstützungsinformationen zum Beispiel an das Steuergerät 310 und die Anzeige 320 aus.
In Schritt S410 bestimmt der Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat 100, ob ein Beendigungssignal für ein Beenden der Verarbeitung eingegeben wird. Außer wenn das Beendigungssignal eingegeben wird, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S401 zurück. Das heißt, dass die oben genannte Verarbeitung wiederholt wird, bis das Beendigungssignal eingegeben wird, und eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen ausgegeben wird bzw. werden. Falls das Beendigungssignal eingegeben wird, wird die Verarbeitung zu einem Abschluss gebracht.
Die Verwendung des vierten Zustandsbestimmungsverfahrens ermöglicht einer Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen, die repräsentiert bzw. repräsentieren, ob die Erweiterung des Subjekts aufgetreten ist oder nicht, basierend auf den Beziehungen zwischen der Bewegungsrichtung und der Tangentialrichtung an einem Aufmerksamkeitspunkt des Einfügungsabschnitts 203 erzeugt zu werden bzw. wird bzw. werden diese erzeugt. Die Vorgangsunterstützungsinformation enthält bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen enthalten zum Beispiel eine Information bzw. Informationen, die die Zustände des Einfügungsabschnitts 203 und Subjekts 910 repräsentiert bzw. repräsentieren, eine Information bzw. Informationen, die repräsentiert bzw. repräsentieren, ob der Einfügungsabschnitt 203 das Subjekt 910 schiebt oder drückt, eine Information bzw. Informationen, die eine Niveau eines Schiebens oder Drückens, das auf das Subjekt 910 ausgeübt wird, repräsentiert bzw. repräsentieren, und eine Information bzw. Informationen, die repräsentiert bzw. repräsentieren, ob der Einfügungsabschnitt 203 in einem abnormen Zustand ist.
In dem oben genannten Beispiel wird ein Aufmerksamkeitspunkt analysiert, jedoch ist dies nicht beschränkend. Irgendein Punkt kann anstelle des Aufmerksamkeitspunkts analysiert werden. In diesem Fall kann die selbstfolgende Eigenschaft basierend auf der Tangentialrichtung an einem ausgewählten Punkt und der Bewegungsrichtung des ausgewählten Punkts evaluiert werden.
In der obigen Beschreibung wurde ein Bezug auf den Fall gemacht, in dem die selbstfolgende Eigenschaft basierend auf den Beziehungen zwischen der Größe einer Bewegung eines Detektionspunkts auf der hinteren Endseite des Einfügungsabschnitts 203 und der Größe einer Bewegung eines Aufmerksamkeitspunkts evaluiert wird. Anstelle des Detektionspunkts kann irgendein Aufmerksamkeitspunkt verwendet werden. Es sollte angemerkt werden, dass die Größe einer Bewegung des Detektionspunkts nicht berücksichtigt werden muss. Das heißt, dass die selbstfolgende Eigenschaft einzig basierend auf dem Verhältnis der Tangentialrichtungskomponente der Größe einer Bewegung eines Aufmerksamkeitspunkts zu der Normalrichtungskomponente der Größe einer Bewegung evaluiert werden kann.
Das dritte Zustandsbestimmungsverfahren und das vierte Zustandsbestimmungsverfahren sind insofern ähnlich, als beide Verfahren die selbstfolgende Eigenschaft des Einfügungsabschnitts 203 evaluieren.
Variante
In dem obigen Beispiel wird ein Aufmerksamkeitspunkt basierend auf der Form des Einfügungsabschnitts 203 ausgewählt und wird analysiert, wie sich der Aufmerksamkeitspunkt in eine Tangentialrichtung bewegt. Das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 kann anstelle des Aufmerksamkeitspunkts ausgewählt werden und, wie sich das ferne Ende in die Tangentialrichtung bewegt, kann analysiert werden. Die Tangentialrichtung des fernen Endes ist die Richtung, in die das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 gerichtet ist.
Mit einem Zustand, der ähnlich wie der ist, der in 32 zu sehen ist, bewegt sich, wie es in 46 zu sehen ist, das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 rückwärtig von der zweiten Position 635-2 zu der dritten Position 635-3. Das heißt, ein Fernes-Ende-Zurückziehen tritt auf. Falls das Endoskop 200 gestaltet ist, um Bilder in der Fernes-Ende-Richtung zu erlangen, egal ob sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 rückwärtig bewegt oder nicht, kann basierend auf den erlangten Bildern detektiert werden.
Ein Fernes-Ende-Fortschritt P, der repräsentiert, wie das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 in die Fernes-Ende-Richtung fortschreitet, wird durch die folgende Formel definiert: $P = (Δ X 2 \cdot D) / | Δ X 1 |$
wobei ΔX2 ein Verschiebungsvektor des fernen Endes ist, D ein Fernes-Ende-Richtungsvektor ist und „·“ ein inneres Produkt ist.
47 zeigt ein Beispiel darüber, wie sich der Fernes-Ende-Fortschritt P in Relation zu dem Verstreichen bzw. Voranschreiten von Zeit, d.h., der Einfügungsgröße ΔX1 eines beliebigen Punkts auf der hinteren Endseite, ändert. In 47 kennzeichnet die durchgehende Linie den Fall, in dem der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 eingefügt wird. In diesem Fall bewegt sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 in die Fernes-Ende-Richtung und ist der Wert des Fernes-Ende-Fortschritts P nahe an 1. In 47 kennzeichnet die gestrichelte Linie den Fall, in dem der Einfügungsabschnitt 203 in dem Steckenbleibenzustand ist. In diesem Fall bewegt sich das ferne Ende des Einfügungsabschnitts 203 rückwärtig und ist der Wert des Fernes-Ende-Fortschritts P nahe an -1.
Mit Bezug auf den Fernes-Ende-Fortschritt P können Schwellenwerte a4' und b4' geeignet bestimmt werden. Zum Beispiel kann ein Schwellenwert a4' ein Wert sein, in Erwiderung dessen eine Warnung, die kennzeichnet, dass das Subjekt 910 damit beginnt, sich zu erweitern, ausgegeben wird, und kann ein Schwellenwert b4' ein Wert sein, in Erwiderung dessen eine Warnung, die kennzeichnet, dass eine weitere Erweiterung des Subjekts 910 gefährlich ist, ausgegeben wird. Mit einem geeigneten Bestimmen der Schwellenwerte kann der Wert des Fernes-Ende-Fortschritts P als eine Information für ein Unterstützen des Betriebs bzw. der Bedienung des Endoskops 200 verwendet werden, was eine Warnung an den Anwender und ein Warnsignal, dass an das Steuergerät 310 geliefert wird, enthält.
Wie es oben beschrieben wurde, kann der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder der Zustand des Subjekts 910 basierend auf dem Fernes-Ende-Fortschritt P bestimmt werden, was als kennzeichnender Fernes-Ende-Rückgang charakteristisch detektiert werden kann.
Erste bis vierte Zustandsbestimmungsverfahren
In jedem der oben beschriebenen Zustandsbestimmungsverfahren wird der Grad einer selbstfolgenden Eigenschaft evaluiert. Dort, wo die Größen von Bewegungen von zwei oder mehr Aufmerksamkeitspunkten verschieden sind, existiert ein Abschnitt zwischen den Aufmerksamkeitspunkten, in dem die selbstfolgende Eigenschaft niedrig ist. Wenn der Einfügungsabschnitt in dem Steckenbleibenzustand ist, bewegt sich der Einfügungsabschnitt in eine Seitenrichtung, und die Seitenrichtung kennzeichnet, dass der Einfügungsabschnitt einen Abschnitt enthält, der eine niedrige selbstfolgende Eigenschaft hat.
In dem ersten Zustandsbestimmungsverfahren wird die Größe von Bewegungen von zwei oder mehr Aufmerksamkeitspunkten detektiert und, falls sie verschieden sind, wird zum Beispiel ein Auftreten einer Verbiegung bzw. eines Nachgebens bestimmt. Dort, wo die Verbiegung bzw. das Nachgeben auftritt, hat ein Abschnitt, der die Verbiegung bzw. das Nachgeben enthält, eine niedrige selbstfolgende Eigenschaft.
In dem zweiten Zustandsbestimmungsverfahren wird ein Aufmerksamkeitspunkt ausgewählt und wird detektiert, ob eine Biegung des Einfügungsabschnitts keine selbstfolgende Eigenschaft hat oder nicht, und zwar, ob sich die Biegung seitlich beweget, wobei das Subjekt 910 geschoben wird, oder nicht.
In dem dritten Zustandsbestimmungsverfahren wird ein Aufmerksamkeitspunkt ausgewählt und wird die selbstfolgende Eigenschaft basierend darauf, wie sich die Position von dem Aufmerksamkeitspunkt in dem Einfügungsabschnitt 203 ändert, evaluiert. In bzw. bei der Evaluation der selbstfolgenden Eigenschaft wird von dem Phänomen Gebrauch gemacht, dass, wenn die selbstfolgende Eigenschaft hoch ist, die Position eines Aufmerksamkeitspunkts des Einfügungsabschnitts 203 durch die Einfügungsgröße bestimmt wird.
In dem vierten Zustandsbestimmungsverfahren wird die selbstfolgende Eigenschaft basierend auf der Tangentiallinie eines gegebenen Punkts und der Bewegungsrichtung des gegebenen Punkts evaluiert. In bzw. bei der Evaluation der selbstfolgenden Eigenschaft wird Gebrauch von dem Phänomen gemacht, dass sich, wenn die selbstfolgende Eigenschaft hoch ist, ein gegebener Punkt in die Tangentialrichtung der Form des Einfügungsabschnitts 203 bewegt. Wenn die selbstfolgende Eigenschaft niedrig ist, findet eine Seitenbewegung statt.
Der Zustand, in dem die selbstfolgende Eigenschaft niedrig ist, kann als ein Zustand angesehen werden, in dem eine Seitenbewegung auftritt. Deshalb lässt es sich feststellen, dass jede der obigen Bestimmungsverfahren den Grad einer Seitenbewegung evaluiert.
Abschnitte, auf die innerhalb des Einfügungsabschnitts 203 oder des Subjekts 910 Acht gegeben werden sollte, sind diejenigen, die sich in einer Biegung des Subjekts 910 befinden. In der Biegung des Subjekts 910 ist es wahrscheinlich, dass der Einfügungsabschnitt 203 eine niedrige selbstfolgende Eigenschaft hat und sich seitlich in der Biegung bewegt, wobei die Wand des Subjekts geschoben wird. Es ist deshalb bedeutend, den Zustand des Einfügungsabschnitts 203 in der Biegung des Subjekts oder den Zustand der Biegung des Subjekts zu evaluieren. In den zweiten, dritten und vierten Zustandsbestimmungsverfahren wird deshalb eine Biegung als ein Aufmerksamkeitspunkt angesehen und wird diese analysiert.
Jedoch ist dies nicht beschränkend. Verschiedene Abschnitte können als Aufmerksamkeitspunkte angesehen werden und der Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder der Zustand des Subjekts 910 können an solchen Aufmerksamkeitspunkten in einem Verfahren, das ähnlich wie die oben beschriebenen ist, analysiert werden.
Wie es aus dem Obigen ersichtlich ist, fungieren das Verschiebungsinformationserhaltungsverfahren 141 bzw. die Verschiebungsinformationserlangungseinheit 141 und die Wechselbeziehungsberechnungseinheit 142, die Verschiebungserlangungseinheit 151, 161 und der Verschiebungsinformationsrechner 152, 162, oder die Tangentialrichtungserlangungseinheit 171 und die Bewegungsrichtungserlangungseinheit 172 als eine Selbstfolgende-Eigenschaft-Evaluationseinheit für ein Evaluieren der selbstfolgenden Eigenschaft in einem eingefügten Zustand des Einfügungsabschnitts 203. Die Verbiegungs- bzw. Nachgebungsbestimmungseinheit 143 oder die Aufmerksamkeitspunktzustandsbestimmungseinheit 153, 163, 173 fungiert als eine Bestimmungseinheit für ein Bestimmen des Zustands des Einfügungsabschnitts 203 oder eines Subjekts 910 basierend auf der selbstfolgenden Eigenschaft.
Der Zustand von dem Einfügungsabschnitt 203 oder einem Subjekt 910 wird nicht einzig und allein für ein Bestimmen verwendet, ob der Einfügungsabschnitt 203 entlang dem Subjekt 910 eingefügt ist. Wenn der Einfügungsabschnitt 203 in das Subjekt 910 hinein eingefügt wird, kann der der Anwender die Form des Subjekts absichtlich ändern. Zum Beispiel kann der Anwender den Einfügungsabschnitt 203 in solch einer Art und Weise betreiben bzw. bedienen, dass eine Biegung des Subjekts 910 im Wesentlichen gerade gemacht wird und sich der Einfügungsabschnitt 203 leicht durch die Biegung bewegen kann. Auch in solch einem Betrieb bzw. in solch einer Bedienung ist eine Information bzw. sind Informationen, die die Form des Einfügungsabschnitts 203, die Form des Subjekts 910, die Kraft, mit der Einfügungsabschnitt 203 das Subjekt 910 drückt, etc. repräsentiert bzw. repräsentieren, nützlich für den Anwender.
Kombination aus ersten bis vierten Zustandsbestimmungsverfahren
Die ersten bis vierten Zustandsbestimmungsverfahren können in Kombination verwendet werden. Zum Beispiel können dort, wo das erste Zustandsbestimmungsverfahren mit einem anderen Zustandsbestimmungsverfahren kombiniert wird, die folgenden Vorteile erhalten werden. Die Verwendung des ersten Zustandsbestimmungsverfahren ermöglicht eine Erlangung einer Information bzw. von Informationen hinsichtlich einer Verbiegung bzw. eines Nachgebens, die bzw. das in dem Einfügungsabschnitt 203 auftritt. Durch ein Subtrahieren der Verschiebungskomponenten, die aus der Verbiegung bzw. dem Nachgeben resultieren, kann die Genauigkeit der Vorgangs- bzw. Betriebsergebnisse, die in dem zweiten bis vierten Zustandsbestimmungsverfahren erhalten werden, verbessert werden und kann der Anwender genau verstehen, was dem Einfügungsabschnitt 203 passiert. Dort, wo die ersten bis vierten Zustandsbestimmungsverfahren in Kombination verwendet werden, ist die Größe einer Information bzw. sind die Mengen an Informationen, die dadurch erhalten wird bzw. werden, größer als die Größe einer Information bzw. die Mengen an Informationen, die in jedem Verfahren erhalten wird bzw. werden. Dies ist wirksam bei einem Verbessern der Genauigkeit einer Unterstützungsinformation bzw. von Unterstützungsinformationen, die erzeugt werden soll bzw. sollen.
Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen
Die Unterstützungsinformationserzeugungseinheit 180 erzeugt eine Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen unter Verwendung einer Information bzw. von Informationen, die in den ersten bis vierten Zustandsbestimmungsverfahren erhalten wird bzw. werden und die den Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder den Zustand des Subjekts 910 repräsentiert bzw. repräsentieren. Die Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen ist eine Information bzw. sind Informationen für ein Unterstützen des Anwenders, wenn der Anwender den Einfügungsabschnitt 203 in das Subjekt 910 hinein einfügt.
Die Vorgangsunterstützungsinformation wird bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen werden nicht nur durch die Information bzw. Informationen erzeugt, die in den ersten bis vierten Zustandsbestimmungsverfahren erhalten wird bzw. werden und die den Zustand des Einfügungsabschnitts 203 oder den Zustand des Subjekt 910 repräsentiert bzw. repräsentieren, sondern auch durch eine Information bzw. Informationen über eine Kombination verschiedener Arten von Informationen, die eine Information bzw. Informationen, die von der Eingabevorrichtung 330 eingegeben wird bzw. werden, und eine Information bzw. Informationen, die von dem Steuergerät 310 geliefert wird bzw. werden, enthalten. Eine notwendige Information bzw. notwendige Informationen kann bzw. können durch ein geeignetes Verwenden der ersten bis vierten Zustandsbestimmungsverfahren in Kombination erlangt werden.
Die Vorgangsunterstützungsinformation wird bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen werden zum Beispiel auf der Anzeige 320 angezeigt und der Anwender betreibt bzw. bedient das Endoskop 200, während er die Zeichen bzw. den Hinweis der Anzeige berücksichtigt. Die Vorgangsunterstützungsinformation wird bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen werden zurück an die Steuerung des Steuergeräts 310 gespeist. Da dies dem Steuergerät 310 ermöglicht, das Endoskop 200 angemessen zu steuern, kann des Anwenders' Betrieb bzw. Bedienung des Endoskops 200 unterstützt werden. Die Verwendung der Vorgangsunterstützungsinformation bzw. Vorgangsunterstützungsinformationen ermöglicht einen problemlosen Betrieb bzw. eine problemlose Bedienung des Endoskops 200.

Claims

Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat für ein Unterstützen einer Einfügung eines flexiblen Einfügungsglieds in ein Subjekt hinein und einer Entfernung von diesem, wobei der Unterstützungsapparat aufweist: eine Tangentialrichtungserlangungseinheit, die eine Tangentialrichtung an mindestens einem Punkt von einem vorgegebenen Abschnitt in einer Längsrichtung des Einfügungsglieds basierend auf einer Form des Einfügungsglieds erlangt, eine Bewegungsrichtungserlangungseinheit, die eine Bewegungsrichtung des Punkts erlangt, und eine Bestimmungseinheit, die Zustände von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung bestimmt, wobei die Bestimmungseinheit die Zustände von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf einem Grad einer Übereinstimmung zwischen der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung bestimmt.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat gemäß Anspruch 1, wobei die Bestimmungseinheit bestimmt, dass, je höher der Grad einer Übereinstimmung ist, desto geeigneter das Einfügungsglied entlang dem Subjekt eingefügt ist.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat gemäß Anspruch 1, wobei die Zustände, die durch die Bestimmungseinheit bestimmt werden sollen, einen Zustand enthalten, der repräsentiert, ob das Einfügungsglied das Subjekt an einem Abschnitt, der dem Punkt entspricht, erweitert.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat gemäß Anspruch 1, wobei die Zustände, die durch die Bestimmungseinheit bestimmt werden, einen Zustand enthalten, in dem das Einfügungsglied das Subjekt schiebt oder drückt.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat für ein Unterstützen einer Einfügung eines flexiblen Einfügungsglieds in ein Subjekt hinein und einer Entfernung von diesem, wobei der Unterstützungsapparat aufweist: eine Tangentialrichtungserlangungseinheit, die eine Tangentialrichtung an mindestens einem Punkt von einem vorgegebenen Abschnitt in einer Längsrichtung des Einfügungsglieds basierend auf einer Form des Einfügungsglieds erlangt, eine Bewegungsrichtungserlangungseinheit, die eine Bewegungsrichtung des Punkts erlangt, eine Bestimmungseinheit, die Zustände von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung bestimmt, und eine Verschiebungserlangungseinheit, die eine erste Verschiebung von mindestens einem Aufmerksamkeitspunkt des vorgegebenen Abschnitts in der Längsrichtung des Einfügungsglieds erlangt, wobei die Bestimmungseinheit die Zustände von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf einer zweiten Verschiebung in der Tangentialrichtung des Punkts und der ersten Verschiebung des mindestens einen Aufmerksamkeitspunkts bestimmt.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat gemäß Anspruch 5, wobei die Bestimmungseinheit bestimmt, dass, je größer ein Verhältnis der zweiten Verschiebung zu der ersten Verschiebung wird, desto höher eine selbstfolgende Eigenschaft wird.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat gemäß Anspruch 1, der des Weiteren aufweist: eine Vielzahl von Positionsmesswertgebern, die an dem Einfügungsglied angeordnet sind, wobei die Tangentialrichtungserlangungseinheit die Form des Einfügungsglieds basierend auf Detektionsergebnissen der Positionsmesswertgeber berechnet und die Tangentialrichtung basierend auf der Form des Einfügungsglieds berechnet, und die Bewegungsrichtungserlangungseinheit die Bewegungsrichtung basierend auf den Detektionsergebnissen der Positionsmesswertegeber erlangt.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat gemäß Anspruch 1, der des Weiteren aufweist: einen Einfügungsgrößenmesswertgeber, der konfiguriert ist, um an einem Einfügungsanschluss des Subjekts angeordnet zu werden und um eine Einfügungsgröße des Einfügungsglieds zu detektieren, und einen Formmesswertgeber, der eine Form des Einfügungsglieds erlangt, wobei die Tangentialrichtungserlangungseinheit die Form des Einfügungsglieds basierend auf einem Detektionsergebnis des Formmesswertgebers berechnet und die Tangentialrichtung basierend auf einem Detektionsergebnis des Formmesswertgebers berechnet, und die Bewegungsrichtungserlangungseinheit die Bewegungsrichtung basierend auf der Form des Einfügungsglieds und der Einfügungsgröße erlangt.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsapparat gemäß Anspruch 1, der des Weiteren aufweist: einen Positionsmesswertgeber, der an dem Einfügungsglied angeordnet ist, und einen Formmesswertgeber, der eine Information über eine Form des Einfügungsglieds erlangt, wobei die Tangentialrichtungserlangungseinheit die Form des Einfügungsglieds basierend auf einem Detektionsergebnis des Formmesswertgebers berechnet und die Tangentialrichtung basierend auf der Form des Einfügungsglieds berechnet, und die Bewegungsrichtungserlangungseinheit die Bewegungsrichtung basierend auf der Form des Einfügungsglieds und einer Ausgabe des Positionsmesswertgebers erlangt.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsverfahren für ein Unterstützen einer Einfügung eines flexiblen Einfügungsglieds in ein Subjekt hinein und einer Entfernung von diesem, wobei das Unterstützungsverfahren aufweist: ein Erlangen einer Tangentialrichtung an mindestens einem Punkt von einem vorgegebenen Abschnitt in einer Längsrichtung des Einfügungsglieds basierend auf einer Form des Einfügungsglieds, ein Erlangen einer Bewegungsrichtung des Punkts, und ein Bestimmen von Zuständen von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf einem Grad einer Übereinstimmung zwischen der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung.
Einfügung/Entfernung-Unterstützungsverfahren für ein Unterstützen einer Einfügung eines flexiblen Einfügungsglieds in ein Subjekt hinein und einer Entfernung von diesem, wobei das Unterstützungsverfahren aufweist: ein Erlangen einer Tangentialrichtung an mindestens einem Punkt von einem vorgegebenen Abschnitt in einer Längsrichtung des Einfügungsglieds basierend auf einer Form des Einfügungsglieds, ein Erlangen einer Bewegungsrichtung des Punkts, ein Bestimmen von Zuständen von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf der Tangentialrichtung und der Bewegungsrichtung, und ein Erlangen einer ersten Verschiebung von mindestens einem Aufmerksamkeitspunkt des vorgegebenen Abschnitts in der Längsrichtung des Einfügungsglieds, wobei das Bestimmen von Zuständen von dem Einfügungsglied und dem Subjekt basierend auf einer zweiten Verschiebung in der Tangentialrichtung des Punkts und der ersten Verschiebung des mindestens einen Aufmerksamkeitspunkts durchgeführt wird.