挿入部保持装置
【課題】従来の内視鏡挿入装置において、術者が、例えば挿入部を進退移動、回動移動させずに、挿入部をそのままの状態に維持させる保持状態を維持する際に、挿入部が術者にとって予期せぬ外力によって移動してしまう虞が生じる。これにより術者にとっての挿入部の操作性を損ねている。
【解決手段】本発明は、術者２が被検体である患者３の管腔内に進退（挿入、または抜去）される、または捻られる挿入部１０を患者３に挿入する際に、挿入部１０を保持し、挿入部１０の挿入量（例えば進退量や捻れ量）を調整する挿入部保持装置本体３０と、挿入部保持装置本体３０を制御する制御ユニット５０とを有し、術者が挿入部を挿入、抜去、捻る際に、挿入部に対する保持部の保持状態、または非保持状態を切り換えることで挿入部１０の挿入、抜去、捻りの動作を容易にするとともに予期せぬ外力によって挿入部が移動してしまうことを防止できる挿入部保持装置１である。
【解決手段】本発明は、術者２が被検体である患者３の管腔内に進退（挿入、または抜去）される、または捻られる挿入部１０を患者３に挿入する際に、挿入部１０を保持し、挿入部１０の挿入量（例えば進退量や捻れ量）を調整する挿入部保持装置本体３０と、挿入部保持装置本体３０を制御する制御ユニット５０とを有し、術者が挿入部を挿入、抜去、捻る際に、挿入部に対する保持部の保持状態、または非保持状態を切り換えることで挿入部１０の挿入、抜去、捻りの動作を容易にするとともに予期せぬ外力によって挿入部が移動してしまうことを防止できる挿入部保持装置１である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管腔内に挿入され、管腔内に対して進退動作、捻り動作させられる内視鏡の挿入部を保持する挿入部保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に例えば医療分野における装置において、内視鏡には、体腔（例えば管腔）に挿入される挿入部が設けられており、この挿入部を体腔内に挿入することで体腔内の観察や治療を行っている。
【０００３】
このような内視鏡の挿入部の体腔内への挿入の進退及び捻りを容易にする挿入装置が特許文献１に開示されており、以下に簡単に説明する。
【０００４】
この内視鏡の挿入装置には、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部を進退動作させる進退駆動手段と、上記挿入部を回動させて該挿入部にねじり動作を行わせる回動駆動手段と、が設けられている。
【０００５】
術者が、挿入部を進退移動させる場合、内視鏡の挿入装置は、進退駆動手段を駆動させて挿入部を容易に進退移動させている。また術者が、挿入部を回動させる場合、内視鏡の挿入装置は、回動駆動手段を駆動させて挿入部を容易に回動移動させている。
【特許文献１】特開平０３−０９２１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した特許文献１に開示されている内視鏡の挿入装置において、進退駆動手段、回動駆動手段がそれぞれ駆動することで、術者は挿入部を容易に進退移動、回動移動させることができる。しかしながら術者が、例えば挿入部を進退移動、回動移動させずに、挿入部をそのままの状態に維持させたい場合には、挿入部が術者にとって予期せぬ外力によって移動してしまう虞が生じる。これは、術者にとっての挿入部の操作性を損ねてしまう。
【０００７】
そのため本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、術者が挿入部を操作する際に、挿入部を保持する状態、または非保持状態を切り換えることで挿入部の進退移動、回動移動を容易にし、術者が挿入部をそのままの状態に維持したい場合には、術者にとって予期せぬ外力によって挿入部が移動してしまうことを防止できる挿入部保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は目的を達成するために、被検体の管腔に挿入され、管腔に対して進退させられる、または捻られる内視鏡の挿入部を保持する保持部と、保持部を、挿入部の動きを規制する保持状態と、挿入部の動きを自由にする非保持状態と、のいずれかの状態に切り換える制御を行う制御部と、を具備することを特徴とする挿入部保持装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、術者が挿入部を挿入、抜去、捻る際に、挿入部を保持する状態、または非保持状態を切り換えることで挿入部の進退移動、回転移動を容易にするとともに術者にとって予期せぬ外力によって挿入部が移動してしまうことを防止できる挿入部保持装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１乃至図２２を参照して第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における挿入部保持装置本体と患者の配置関係を示す概略図である。図２は、挿入部保持装置を使用する際の概略斜視図である。図３は、図２に示した挿入部保持装置の概略側面図である。図４は、図２に示した挿入部保持装置の概略正面図である。図５は、図４に示す回動部を回動させた際の挿入部保持装置本体の概略正面図である。図６は、図４に示す回動部を回動させた際の挿入部保持装置本体の概略上面図である。図７は、図４に示す挿入部保持装置本体に挿入部を挿入させた際の挿入部保持装置の概略上面図である（回動部は図示せず）。図８は、保持機構の概略斜視図である。図９は、図７に示す保持機構のＡ−Ａ概略断面図である。図１０は、力センサの概略斜視図である。図１１は、図７に示す挿入部保持装置のＢ−Ｂ概略断面図である。図１２Ａは、挿入部保持装置本体の内部を示す概略斜視図（挿入部、ローラ対、回転量センサの位置関係を示す）概略斜視図である。図１２Ｂ、図１２Ｃは、ローラ対の変形例である。図１３は、図７に示す挿入部保持装置本体のＣ−Ｃ概略断面図である。図１４は、本実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。図１５Ａ乃至図１５Ｄは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置の動作を示す図である。図１６は、患者から挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図１７は、患者から挿入方向に予期せぬ外力が生じた際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図１８は、患者から抜去方向に予期せぬ外力が生じた際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図１９は、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示すフローチャートである。図２０Ａ乃至図２０Ｃは、挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図２１は、摩擦付勢部材が挿入部保持装置本体から着脱する際の概略図である。図２２は、ローラが挿入部保持装置本体から着脱する際の概略図である。
【００１１】
なお本実施形態において挿入部１０が進退（挿入、または抜去）する方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に対して直交する方向（摩擦付勢部材３８が挿入部１０を付勢する方向）をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直行する方向をＺ軸方向する。
【００１２】
図１乃至図３を参照して挿入部保持装置１について説明する。
挿入部保持装置１には、主要部として術者２が被検体（挿入対象部）である患者３の管腔内に進退（挿入、または抜去）される、または捻られる（回転させる）軟性の挿入体である例えば細長いチューブといった内視鏡の挿入部１０を患者３に例えば挿入する際に、挿入部１０を保持し、挿入部１０に直接加えられる力の方向や大きさといった操作量（例えば進退量や捻れ量）に応じて挿入部１０の操作（例えば進退や捻れ）を調整する挿入部保持装置本体３０と、挿入部保持装置本体３０を制御する制御ユニット５０が設けられている。また内視鏡の挿入部１０の基端（一端）部の手元側には、挿入部の動きを操作する操作部７０が設けられている。操作部７０の他端は、図示しない光源装置や患者３に挿入された挿入部１０によって撮影された画像を表示する図示しないモニタと接続している。
【００１３】
挿入部１０は、術者２に把持され、患者３に対して進退（挿入及び抜去）、捻られる。
【００１４】
挿入部保持装置本体３０は、挿入部１０が挿入される対象である例えば患者３がのせられる第１の配置部材である例えばベッド４の患者３の近傍に移動自在に配置することができる。詳細には、挿入部保持装置本体３０は、患者３の近傍、且つベッド４上に配置されていることが好適である。また図１に示すように患者３が、頭部３ａを第２の配置部材である枕５に載置している場合、挿入部保持装置本体３０は、枕５上、且つ患者３の近傍に配置されていることが好適である。
【００１５】
制御ユニット５０は、挿入部保持装置本体３０とは別体で構成されており、挿入部保持装置本体３０と同様にベッド４に配置されていても良いが、図１乃至図３に示すようにベッド４の脇やベッド４の脚の間のように挿入部保持装置本体３０よりも鉛直方向下方に置かれていることが好適である。これにより挿入部保持装置本体３０周辺にはより多くにスペースが設けられるために、術者２は、挿入部１０に対する操作性を確保することができる。
【００１６】
なお制御ユニット５０は、挿入部保持装置１における制御部であり、保持部を、挿入部１０の動きを規制する保持状態と、挿入部１０の動きを自由にする非保持状態と、のいずれかの状態に切り換える。後述する第１の検出部である力センサ３９、第２の検出部である回転量センサ４１、第３の検出部である回転量センサ４２、挿入部１０を保持する保持機構対３０１，３０２は、挿入部保持装置本体３０に含まれる。
【００１７】
次に図１乃至図１３を参照して挿入部保持装置本体３０について詳細に説明する。
図１、図４乃至図７に示すように挿入部保持装置本体３０には、挿入部１０を挟持して保持する保持機構対３０１（保持機構３０１ａ，３０１ｂ）、保持機構対３０２（保持機構３０２ａ，３０２ｂ）と、挿入部１０が患者３に対して挿入、または抜去される際に、挿入部１０に直接接触して回転する回転部であるローラ対３２（ローラ３２ａ，３２ｂ）と、挿入部１０が術者２によって捻られた際に、挿入部１０に直接接触して回転する回転部であるローラ対３３（ローラ３３ａ，３３ｂ）と、挿入部保持装置本体３０に対して回動する回動部３４が設けられている。また回動部３４には、ローラ対３３の片方（ローラ３３ｂ）が設けられている。ローラ対３２，３３は、挿入部１０に直接接触する接触部でもある。保持機構対３０１と保持機構対３０２は、Ｙ軸に沿った形状をしている。保持機構対３０１と保持機構対３０２は、Ｘ軸方向に所望する間隔離れて並べて配置されている。また保持機構対３０２は、保持機構対３０１よりも患者３に近接して配置されている。ローラ対３２とローラ対３３は、保持機構対３０２よりも患者３に近接して配置されている。
【００１８】
図５に示すように回動部３４は、支点３４ａを中心に回動する。回動部３４が回動し、接点３５が接地部３６から離れた際に、保持機構対３０１の両対間の空間と、保持機構対３０２の両対間の空間と、ローラ対３２の両対間の空間が上方に向けて連通するため挿入部１０がローラ対３３の一方（ローラ３３ａ）に載置される。これにより挿入部１０は、保持機構対３０１、保持機構対３０２の両対に挟まれた空間に配置され、ローラ３２ａ及びローラ３２ｂに挟まれる。また回動部３４が回動し、接点３５が接地部３６に接地すると、挿入部１０は、さらにローラ３３ａ及びローラ３３ｂに挟まれる。挿入部１０は、Ｘ軸を中心に捻り可能、Ｘ軸方向に沿って進退可能である。挿入部１０が、保持機構対３０１，３０２に挟まれた際の状態については後述する。
【００１９】
次に図８、図９を参照して保持機構対３０１、保持機構対３０２について説明する。
保持機構対３０１、保持機構対３０２において、保持機構３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂは、それぞれ同一構成である。ここでは保持機構３０２ｂについてのみ説明する。
【００２０】
保持機構３０２ｂには、モータ３７と、モータ３７が駆動した際に回転するネジ部４０と、ネジ部４０のヘッド部４８に配置されている第１の検出部である力センサ３９と、力センサ３９に当接している摩擦付勢部材３８が設けられている。
【００２１】
ネジ部４０のヘッド部４８は図示しないが回転方向の動きを規制されており、ネジ部４０が回転する際には、ネジ部４０の軸に沿って進退する。モータ３７が駆動した際に、ネジ部４０が回転し、ヘッド部４８がネジ部４０の軸に沿って進退することにより力センサ３９と、摩擦付勢部材３８は、Ｙ軸方向に沿って移動する。移動した際に、摩擦付勢部材３８は、挿入部１０に直接接触して付勢する。このように摩擦付勢部材３８は、挿入部１０に直接接触する接触部でもある。
【００２２】
保持機構対３０１，３０２は、モータ３７を駆動させ、両方向から摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢させることで挿入部１０を保持する。摩擦付勢部材３８は、モータ３７によって挿入部１０を付勢する力が調整される。
【００２３】
力センサ３９は、摩擦付勢部材３８が挿入部１０を付勢する際の付勢力を検出し、付勢した際に挿入部１０が進退、または捻られた際に挿入部１０と摩擦付勢部材３８に生じる摩擦力から挿入部１０が挿入された際に生じる挿入力、挿入部１０が抜去された際に生じる抜去力、挿入部１０が回転された際に生じる回転力（捻り力）を検出する。
【００２４】
挿入力、抜去力、捻り力は、挿入部１０に直接加えられる力の方向及び大きさに応じて異なる。そのため力センサ３９は、挿入力、抜去力、捻り力から挿入部１０に直接加えられる力の方向及び大きさを検出する。このように力センサ３９は、摩擦付勢部材３８を介して間接的に挿入部１０に接触して力の方向及び大きさを検出する。
【００２５】
図１０に示すように挿入部１０の進退方向（Ｘ軸方向）に挿入力、抜去力が生じ、摩擦付勢部材３８が挿入部１０を付勢する方向（Ｙ軸方向）に付勢力が生じ、挿入部１０を捻る方向に捻り力が生じる。
【００２６】
また図１１乃至図１３に示すようにローラ対３２において、ローラ３２ａ，３２ｂのどちらか一方には、ローラの回転量（例えば回転速度、回転角度、角加速度）を検出する第２の検出部である回転量センサ４１が設けられている。本実施形態ではローラ３２ａと同軸上に回転量センサ４１が設けられている。また図１２Ａに示すようにローラ対３３において、ローラ３３ａ，３３ｂのどちらかには一方には、ローラ対３３の回転量を検出する第３の検出部である回転量センサ４２が設けられている。本実施形態ではローラ３３ａと同軸上に回転量センサ４２が設けられている。
【００２７】
また図１２Ａに示すようにローラ３３ａ、回転量センサ４２は、支持部材４７によって支持されている。なお図示はしていないがローラ３３ｂ、保持機構対３０１，３０２も支持部材４７によって支持されている。
【００２８】
なおローラ対３２の外周面には、軸方向（Ｚ軸方向）に平行に溝２８が形成されている。またローラ対３３の外周面には、軸方向（Ｘ軸方向）に平行に溝２９が形成されている。これにより軸方向の摩擦よりも周方向の摩擦が大きくなる。挿入部１０が進退する際、ローラ対３２の周方向の摩擦により大きな進退力を挿入部１０に与えることができる。またローラ対３３において、溝２９は進退方向に対して平行に形成されている。よって進退方向において、ローラ対３３と挿入部１０との間には、大きな摩擦力は発生せず、進退時の障害にはならない。捻る際は逆になる。なお溝２８、溝２９は、他の図においては図示せずに省略している。
【００２９】
なお本実施形態ではローラ対３２，３３の表面に溝２８，２９を設けたがこれに限定する必要は無い。例えばローラ３３ｂには、図１２Ｂに示すように軸方向（Ｘ軸方向）に平行な複数の突起部２６を設けても良い。またローラ３３ｂには、例えば図１２Ｃに示すように軸方向（Ｘ軸方向）に平行な複数の凸凹部２７を設けても良い。もちろんこれらを組み合わせても良い。このように挿入部１０が進退、または捻られる際に、大きな摩擦力を発生せず、障害にならず、大きな進退力、又は捻り力を挿入部１０に与えることができればローラ対３２，３３に設けられる部材は、限定はされない。
【００３０】
図１３に示すようにローラ３２ａ、ローラ３２ｂは、それぞれ支持部材４４によって支持されている。この支持部材４４には、付勢部材である例えばバネ４３が設けられている。このバネ４３は、挿入部保持装置本体３０に取り付けられている。バネ４３は、支持部材４４を付勢する。これによりローラ３２ａと、ローラ３２ｂは、バネ４３によって生じる付勢力によって挿入部１０を挟持する。なおバネ４３は他図では簡略化のために図示を省略している。
【００３１】
ローラ３２ａ，３３ａの回転量は、挿入部１０に直接加えられる操作量に応じて異なる。そのため回転量センサ４１，４２は、ローラ３２ａ，３３ａの回転量から挿入部１０に直接加えられる操作量を検出する。このように回転量センサ４１，４２は、ローラ３２ａ，３３ａを介して間接的に挿入部１０に接触して操作量を検出する。
次に図１４を参照して本実施形態の制御機構について説明する。
制御ユニット５０には、制御コントローラ５１と、入出力ボード５２、第１のアンプ５３、エンコーダ５４が設けられている。
【００３２】
制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７の駆動を制御する。
【００３３】
入出力ボード５２には、挿入部１０が進退移動した際に、回転量センサ４１によって検出されたローラ対３２の回転量と、挿入部１０が捻られた際に、回転量センサ４２によって検出されたローラ対３３の回転量と、保持機構対３０１，３０２のモータ３７が回転した際に、保持機構対３０１，３０２のエンコーダ５４によって検出された保持機構対３０１，３０２のモータ３７の回転量（エンコーダ値）と、保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出された摩擦付勢部材３８による付勢力と、保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出された挿入部１０の挿入力と抜去力と捻り力が入力される。入出力ボード５２に入力されたこれら回転量、付勢力、挿入力、抜去力、捻り力は、制御コントローラ５１に入力される。
【００３４】
なお制御コントローラ５１は、上述したようにローラ対３２の回転量から挿入部１０の進退量と、ローラ対３３の回転量から挿入部１０の捻れ量を算出する。
【００３５】
制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２のモータ３７のエンコーダ値を参照しながら矢印にて示す保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８に付勢力が一定になるように入出力ボード５２を介して保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３によって回転信号を増減幅させて、上述したように保持機構対３０１，３０２のモータ３７の駆動を制御する。これにより挿入部１０が保持機構対３０１，３０２によって一定の付勢力で把持されることで、挿入部１０は動きを規制され、保持される。なお矢印にてしめす付勢力は、上述したように保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出され、制御コントローラ５１に入力される。
【００３６】
また制御コントローラ５１には、判別部５５（詳細については後述する）、所定の範囲である第１の設定値α、第２の設定値βを予め設定する設定部５６が設けられている。第１の設定値α、第２の設定値βは、任意に設定可能である。
【００３７】
次に図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１５Ｄを参照して患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作について説明する。
上述したように回動部３４が回動し、接点３５が接地部３６から離れた際に、挿入部保持装置本体３０は、開口するために上方より挿入部１０がローラ３３ａに載置される。これにより挿入部１０は、保持機構対３０１，３０２に挟まれて保持され、ローラ対３２に挟まれる。また回動部３４が回動し、接点３５が接地部３６に接地すると、挿入部１０は、さらにローラ対３３に挟まれる。その際、制御コントローラ５１は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、上述したように付勢力が一定になるように保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させ、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。これにより制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させる（挿入部１０は、一定の付勢力によって挿入部保持装置本体３０に保持される）。
【００３８】
この状態で図１５Ａに示すように術者２が、挿入部１０を患者３に挿入させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０２と挿入部１０の間には挿入力が生じない。よって制御コントローラ５１は、術者２によって挿入部１０が患者３に挿入されていると判別する（挿入部１０への力が加えられた側が術者２側からであると判別する）。挿入力が第１の設定値αに達するまでは、挿入部１０は、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって付勢されることで、把持され、動きは規制されている。
【００３９】
術者２が、挿入部１０を患者３にさらに挿入させることで、挿入力が設定部５６によって予め設定された第１の設定値αを越えた場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより制御コントローラ５１は、図１５Ｂに示すように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）による把持をやめる。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された挿入力に基づいて保持機構対３０１，３０２を挿入部１０の動きを規制する保持状態から挿入部１０の動きを自由にした状態（非保持状態）に切り換える。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わっているため、術者２が、挿入部１０を患者３にさらに挿入させると、挿入部１０が患者３に向かって容易に進む。
【００４０】
このとき、ローラ対３２は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転しているローラ３２ａの同軸に設けられている回転量センサ４１は、ローラ３２ａの回転量を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。この回転量とは、上述したように例えば回転速度、回転角度、角加速度である。判別部５５は、この回転量を検出することで、挿入部１０の進退状態を判別することができる。詳細には、図１５Ｂに示すように本実施形態ではローラ３２ａが時計回り、ローラ３２ｂが反時計回りに回った際には、挿入部１０が挿入されている（以下、挿入部１０が挿入される際にローラ３２ａ，３２ｂが回転する方向を正回転とする）と判別部５５は、判別する。また本実施形態ではローラ３２ａが反時計回り、ローラ３２ｂが時計回りに回った際には、挿入部１０が抜去されている（以下、挿入部１０が抜去される際にローラ３２ａ，３２ｂが回転する方向を負回転とする）と判別部５５は、判別する。これにより上述したように制御コントローラ５１は、回転量から挿入部１０の進退量を算出することも可能である。またローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が、第２の設定値βを超えている場合、上述したように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）状態は、挿入部１０の動きを自由にした状態を維持している。つまり保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態である。
【００４１】
術者２が、患者３に対する挿入部１０の挿入を止める（挿入力が０になる）と、図１５Ｃに示すようにローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が、低下する。このローラ３２ａの回転量が第２の設定値βを下回ったと判別部５５が判別した場合、判別結果を受けて制御コントローラ５１は、挿入部１０の挿入力が０になったとみなす。その際、制御コントローラ５１は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させて、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。よって保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態から保持状態に切り換わる。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された挿入力に基づいて非保持状態から保持状態に切り換える。
【００４２】
図１５Ｄに示すように図１５Ａと同様に挿入部１０は、再び保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって付勢（締め付け）され、保持機構対３０１，３０２によって挟まれて保持される。これにより制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。
【００４３】
なお術者２が、挿入部１０を患者３から抜去させる場合、挿入時と同様に、図１６に示すように保持機構対３０１と挿入部１０の間には抜去力が生じる。力センサ３９は、この抜去力を検出する。検出された抜去力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０２と挿入部１０の間には抜去力が生じない、もしくは保持機構対３０１に働く力に比べて非常に小さい値である。よって制御コントローラ５１は、術者２によって挿入部１０が患者３に抜去されていると判別する（挿入部１０への力が加えられた側が術者２側からであると判別する）。この場合も挿入する時と同様に抜去力が第１の設定値αに達するまでは、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって挿入部１０は、付勢されている。
【００４４】
術者２が、挿入部１０を患者３からさらに抜去させることで抜去力が第１の設定値αを越えた場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより制御コントローラ５１は、図１５Ｂに示すように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）を開放する。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された抜去力に基づいて保持状態から非保持状態に切り換える。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わっているため、術者２は、挿入部１０を患者３にさらに抜去させると、挿入部１０が患者３から容易に抜き出される。
【００４５】
術者２が、患者３に対する挿入部１０の抜去を止めた後の動作は、上述した術者２が、患者３に対する挿入部１０の挿入を止めた後の動作と同一のためここでは省略する。
【００４６】
また図１７に示すように、術者２にとって患者３から挿入方向に予期せぬ外力が生じた場合、保持機構対３０２と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０２の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じない。よって制御コントローラ５１は、患者３から挿入方向に予期せぬ外力が生じたと判別する（挿入部１０への力が加えられた側が患者３側からであると判別する）。そのため制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。このように保持機構対３０２の力センサ３９が、力が加えられる側を検出し、患者３側からであることを検出した際に、制御コントローラ５１は、保持状態に切り換えて保持機構対３０１，３０２を制御する。これにより挿入部保持装置１は、術者２にとって挿入方向に予期せぬ外力が生じても挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止する。
【００４７】
また図１８に示すように術者２にとって患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じた場合、保持機構対３０２と挿入部１０の間には抜去力が生じる。保持機構対３０２の力センサ３９は、この抜去力を検出する。検出された抜去力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０１と挿入部１０の間には抜去力が生じない。よって制御コントローラ５１は、患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じたと判別する（挿入部１０への力が加えられた側が患者３側からであると判別する）。そのため制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。このように保持機構対３０２の力センサ３９が、患者３側から抜去力を検出した際に、制御コントローラ５１は、保持状態に切り換えて保持機構対３０１，３０２を制御する。これにより挿入部保持装置１は、術者２にとって抜去方向に予期せぬ外力が生じても挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止する。
【００４８】
また図示はしないが術者２にとって患者３から捻れ方向（詳細については図２０にて後述する）に予期せぬ外力が生じた場合、保持機構対３０２と挿入部１０の間には捻り力が生じる。保持機構対３０２の力センサ３９は、この捻り力を検出する。検出された捻り力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０１と挿入部１０の間には捻り力が生じない。よって制御コントローラ５１は、患者３から捻れ方向に予期せぬ外力が生じたと判別する（挿入部１０への力が加えられた側が患者３側からであると判別する）。そのため制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。このように保持機構対３０２の力センサ３９が、患者３側から捻れ力を検出した際に、制御コントローラ５１は、保持状態に切り換えて保持機構対３０１，３０２を制御する。これにより挿入部保持装置１は、術者２にとって捻れ方向に予期せぬ外力が生じても挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止する。
【００４９】
次に患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作について図１９に示すフローチャートを参照して説明する。
術者２が、挿入部１０を患者３に挿入させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。
【００５０】
判別部５５は、挿入力が第１の設定値αを越えたか否かを判別する（Ｓｔｅｐ１）。挿入力が第１の設定値αを越えていると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）が開放され、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が開放される（Ｓｔｅｐ２）。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わる。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された挿入力に基づいて保持状態から非保持状態に切り換える。この状態において、上述したようにローラ対３２は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転量センサ４１は、ローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。その際、判別部５５は、回転量が第２の設定値βを越えたか否かを判別する（Ｓｔｅｐ３）。この回転量が第２の設定値βを越えていると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、挿入部１０が挿入されているとみなし、Ｓｔｅｐ２に戻り、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への開放状態が維持される（保持機構対３０１，３０２は、挿入部１０に対して非保持状態を維持する）。回転量が第２の設定値βを低下していると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、制御コントローラ５１は、術者２が患者３に対して挿入部１０の挿入をとめた（挿入力が０になった）とみなす。その際、制御コントローラ５１は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させ、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。これにより制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される（Ｓｔｅｐ４）。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態から保持状態に切り換わる。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された挿入力に基づいて非保持状態から保持状態に切り換える。これにより動作を終了する。なお挿入力が第１の設定値αを低下していると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１：Ｎｏ）、Ｓｔｅｐ４に進む。
【００５１】
なお患者３から挿入部１０を抜去させる際の挿入部保持装置本体３０の動作についてのフローチャートは、図１９における挿入力が抜去力に代わっているのみのため省略する。
【００５２】
次に図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃを参照して挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作について説明する。
挿入部１０が、挿入部保持装置本体３０に、保持されるまでの動作は上述したため省略する。
この状態で図２０Ａに示すように術者２が、挿入部１０を捻ると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には捻り力が生じる。力センサ３９は、この捻り力を検出する。検出された捻り力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。
【００５３】
術者２が、挿入部１０をさらに捻ることで捻り力が第１の設定値αを越えた場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより図２０Ｂに示すように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）が開放され、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が開放される。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された捻り力に基づいて保持状態から非保持状態に切り換える。この状態において術者２は、挿入部１０を容易に捻ることが可能である。
【００５４】
このとき、ローラ対３３は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転しているローラ３３ａの同軸に設けられている回転量センサ４２は、ローラ３３ａの回転量を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。この回転量とは、例えば回転速度、回転角度、角加速度である。判別部５５は、この回転量を検出することで、挿入部１０の捻れ方向（図２０Ａにおける時計回りか反時計回りか）を判別することができる。詳細には、ローラ３３ａが反時計回りに回った際には、挿入部１０が時計回りに捻られていると判別部５５は判別する。ローラ３３ａが時計回りに回った際には、挿入部１０が反時計回りに捻られていると判別部５５は判別する。またローラ３３ａの回転量（例えば回転速度θ）が、第２の設定値βを超えている場合、上述したように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）状態は、開放した状態を維持している。
【００５５】
術者２が、挿入部１０の捻れを止めると、ローラ３３ａの回転量（例えば回転速度θ）が、低下する。このローラ３３ａの回転量が第２の設定値βを下回ったと判別部５５が判別した場合、制御コントローラ５１は、術者２が挿入部１０の捻じりを止めた（挿入部１０の捻り力が０になった）とみなす。その際、制御コントローラ５１は、上述したように挿入時と同様に保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させ、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。これにより制御コントローラ５１は、図２０Ｃに示すように保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された捻り力に基づいて非保持状態から保持状態に切り換える。なお捻り力が第１の設定値αを低下していると、判別部５５が判別した場合、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。
【００５６】
なお挿入部１０を捻る際の挿入部保持装置本体３０の動作についてのフローチャートは、図１９における挿入力が捻り力に代わっているのみのため省略する。
このように本実施形態は、挿入部１０を進退、または捻る際に、挿入力、抜去力、捻り力が第１の設定値αを越えたか否かを判別し、超えていた場合に保持機構対３０１，３０２による保持状態を非保持状態に切り換えて開放させる。超えていない場合には制御コントローラ５１は、保持動作を制御することで、保持機構対３０１，３０２により保持させて、保持状態を維持し、挿入部１０の動きを固定させている。保持状態において、本実施形態は、挿入部１０に作用する例えば患者３の突発的な動きや、偶発的に生じた不可抗力といった術者２にとって予期せぬ外力を検出する。その際、本実施形態は、保持状態を維持することができる。これにより本実施形態は、外力によって挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止することができる。
【００５７】
また本実施形態において、挿入部１０を進退、または捻っている際に、挿入力、抜去力、捻り力が第２の設定値βよりも低下した場合、本実施形態は、保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態を、非保持状態から保持状態に切り換える。これにより本実施形態は、自動的に挿入部１０が動かないように固定されている。よって例えば術者２が挿入、抜去、捻れを終えた後に、上述したように予期しない外力によって挿入部１０が移動してしまうことを防止することができる。
【００５８】
また本実施形態は、挿入部保持装置本体３０を枕５に配置することで、挿入部１０を患者３に挿入する際の挿入口である例えば口から枕５までの高さと挿入部保持装置本体３０を挿通した挿入部１０と枕５までの高さを略同一高さにすることができる。これにより術者２は、挿入部１０をスムーズに管腔内に挿入することができる。
【００５９】
なお本実施形態において、図２１に示すように摩擦付勢部材３８は、挿入部保持装置本体３０から着脱可能である。例えば術者２が患者３の体内から挿入部１０を抜去させた際に、挿入部１０には、患者３の体液や粘液が付着していることがある。そのため挿入部１０を介してこの体液や粘液が摩擦付勢部材３８に付着することがある。そのため、本実施形態では摩擦付勢部材３８を着脱可能とすることで、術者２は体液や粘液が付着する部分のみを取り外して洗浄することができる。これにより本実施形態は、クリーンな摩擦付勢部材３８を再利用することができる。またネジ部４０には、防水部材４５が設けられている。防水部材４５は、摩擦付勢部材３８を洗浄した際に水滴等がモータ３７、支持部材４９に付着することを防止する。また摩擦付勢部材３８は、洗浄せずに使い捨てにしても良い。
【００６０】
また同様の理由により図２２に示すようにローラ３２ａも挿入部保持装置本体３０から着脱可能である。また防水部材４５が回転量センサ４１の軸部４６に設けられている。防水部材４５は、洗浄した際に水滴等が回転量センサ４１、支持部材４４に付着することを防止する。
【００６１】
また図示はしないがローラ３３ａも挿入部保持装置本体３０から着脱可能である。また防水部材４５が回転量センサ４２の軸部に設けられている。防水部材４５は、洗浄した際に水滴等が回転量センサ４２、支持部材４７に付着することを防止する。
【００６２】
また本実施形態は、ローラ３２ｂ、ローラ３３ｂも挿入部保持装置本体３０から着脱可能とすることで、取り外した際に例えば洗浄すること、又は未使用のものと交換することができ、洗浄したクリーンなローラ対３２，３３を使用することができる。
【００６３】
なお本実施形態において挿入部１０に直接接触する摩擦付勢部材３８、ローラ対３２，３３のみを挿入部保持装置本体３０から着脱可能としたがその他の挿入部１０に接触する接触部を、着脱可能にする構成にしても構わない。
【００６４】
次に図２３乃至図２６を参照して本発明に関わる第２の実施形態について詳細に説明する。前述した第１の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。
図２３は、本実施形態の特徴部を示す図であり、挿入部保持装置本体の内部の配置関係を示す（挿入部、ローラ対、回転量センサ、保持機構対、モータの位置関係を示す）概略斜視図である。図２４は、本実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。図２５Ａ乃至図２５Ｃは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図２６は、患者に挿入部を挿入させる、または挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体の動作を示すフローチャートである。
【００６５】
本実施形態における挿入部保持装置本体３０以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるためにその詳細な説明については省略する。
【００６６】
図２３に示すようにローラ対３２は、Ｘ軸方向において保持機構対３０１と保持機構対３０２の間に配置されている。またローラ対３２において、ローラ３２ａを回転させる駆動部であるモータ６０が設けられている。このモータ６０は、挿入部１０が進退する際に、ローラ３２ａを回転させることで挿入部１０の進退動作を補助する補助部でもある。ローラ３２ａ、モータ６０、回転量センサ４１は、同軸上に配置されている。なおモータ６０は、ローラ３２ｂを回転させても良い。つまりモータ６０は、ローラ３２ａ，３２ｂの少なくとも一方を回転させればよい。
【００６７】
またローラ対３３にも同様にローラ３３ａを回転させる駆動部であるモータ６１が設けられている。このモータ６１は、挿入部１０が捻れる際に、ローラ３３ａを回転させることで挿入部１０の捻り動作を補助する補助部でもある。ローラ３３ａ、モータ６１、回転量センサ４２は、同軸上に配置されている。なおモータ６１は、ローラ３３ｂを回転させても良い。つまりモータ６１は、ローラ３３ａ，３３ｂの少なくとも一方を回転させればよい。
【００６８】
次に図２４を参照して本実施形態の制御機構について説明する。
本実施形態の制御機構の構成には、前述した第１の実施形態の制御機構の構成に第２のアンプ５７と、第３のアンプ５８が加えられている。
【００６９】
本実施形態の制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７の駆動を制御する。同様に入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０の駆動を制御する。同様に入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介してモータ６１の駆動を制御する。
【００７０】
入出力ボード５２には、挿入部１０が進退移動した際に、回転量センサ４１によって検出されたローラ対３２の回転量と、挿入部１０が捻られた際に、回転量センサ４２によって検出されたローラ対３３の回転量と、モータ３７が回転した際に、保持機構対３０１，３０２のエンコーダ５４によって検出された保持機構対３０１，３０２のモータ３７の回転量（エンコーダ値）と、保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出された保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による付勢力と、保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出された挿入部１０の挿入力と抜去力と捻り力が入力される。入出力ボード５２に入力されたこれら回転量、付勢力、挿入力、抜去力、捻り力は、制御コントローラ５１に入力される。
【００７１】
なお制御コントローラ５１は、ローラ対３２の回転量から挿入部１０の進退量と、ローラ対３３の回転量から挿入部１０の捻れ量を算出することも可能である。
【００７２】
制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２のモータ３７のエンコーダ値を参照しながら矢印にて示す付勢力が一定になるように入出力ボード５２を介して保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３によって回転信号を増減幅させて、上述したようにモータ３７の駆動を制御する。これにより一定の付勢力によって挿入部１０が保持機構対３０１，３０２によって保持される。なお矢印にてしめす付勢力は、上述したように力センサ３９によって検出され、制御コントローラ５１に入力される。また制御コントローラ５１は、入出力ボード５２から入力されたこれら回転量、付勢力、挿入力、抜去力、捻り力に基づいて入出力ボード５２を介して第２のアンプ５７によって回転信号を増減幅させて、モータ６０の駆動を制御する。これにより挿入部１０は、モータ６０によって進退動作を補助される。同様に制御コントローラ５１は、第３のアンプ５８によって回転信号を増減幅させて、モータ６１の駆動を制御する。これにより挿入部１０は、モータ６１によって捻り動作を補助される。
【００７３】
次に図２５Ａ乃至図２５Ｃを参照して患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作について説明する。
挿入部１０が、挿入部保持装置本体３０に、保持されるまでの動作は上述した第１の実施形態と同様であるため省略する。
【００７４】
この状態で図２５Ａに示すように術者２が、挿入部１０を患者３に挿入させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０２と挿入部１０の間には挿入力がほとんど生じない。挿入力が第１の設定値αに達するまでは、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって挿入部１０は、付勢されている。
【００７５】
術者２が、挿入部１０を患者３にさらに挿入させることで挿入力が第１の設定値αを越えた場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより制御コントローラ５１は、図２５Ｂに示すように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）を開放する。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わっているため、術者２が、挿入部１０を患者３にさらに挿入させると、挿入部１０が患者３に向かって容易に進む。
【００７６】
なお保持機構対３０１と挿入部１０の間に生じる挿入力が保持機構対３０２と挿入部１０の間に生じる挿入力よりも大きい場合に、保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態が、保持状態から非保持状態に切り換わってもよい。
【００７７】
非保持状態において、術者２が挿入部１０を挿入させる際に、ローラ対３２は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転しているローラ３２ａの同軸に設けられている回転量センサ４１は、ローラ３２ａの回転量を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。この回転量とは、例えば回転速度、回転角度、角加速度である。判別部５５は、この回転量を検出することで、挿入部１０の進退状態を判別することができる。詳細には、ローラ対３２が正回転している場合、挿入部１０が挿入されていると、判別部５５は、判別する。ローラ対３２が負回転している場合、挿入部１０が抜去されていると、判別部５５は、判別する。
【００７８】
その際、制御コントローラ５１は、挿入動作または抜去動作に対する補助動作を制御する。挿入部１０が挿入されることでローラ３２ａが回転している際に、ローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が、予め設定部５６に設定された一定値θ１と常に同一になるように、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２を介して第２のアンプ５７に指示を出力する。第２のアンプ５７は、回転速度θを一定値θ１と同一にさせるようにモータ６０を駆動させる。このように制御コントローラ５１は、挿入部１０の挿入動作、または抜去動作をモータ６０によって補助する。なお本実施形態は、第２のアンプ５７をトルク制御用アンプとすることで、制御コントローラ５１にて指示したトルクにてモータ６０を駆動させることができる。
【００７９】
なお制御コントローラ５１は、上述したように捻り動作に対する補助動作も制御する。制御コントローラ５１は、挿入部１０の捻り動作をモータ６１によって補助する。
【００８０】
なお術者２が、患者３に対する挿入部１０の挿入を止めても（挿入力が０の状態）、ローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が上述した一定値θ１になるように制御コントローラ５１がモータ６０に与えるトルクをトルクＴ０とする。このトルクＴ０は、任意に設定可能である。制御コントローラ５１は、このトルクＴ０を常に記憶している。また術者２が、患者３に対して挿入部１０を挿入させる（挿入力が加わる）と、このトルクＴ０に挿入力が加わる。その際、トルクＴ０と挿入力の和によって、ローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が上述した一定値θ１になるように、制御コントローラ５１は、トルクＴ０からトルクＴに落とす必要がある。挿入力が大きいほどトルクＴは小さくて済む。これにより判別部５５は、トルクＴがトルクＴ０よりも小さいか否かを判別することで、術者２が挿入部１０を挿入させている状態が維持されているか否かを判別する。
【００８１】
またトルクＴが大きくなりトルクＴ０と略同一になると、術者２が、患者３に対する挿入部１０の挿入を止めた（挿入力が０のなる）と、判別部５５は判別する。この場合、図２５Ｃに示すように制御コントローラ５１は、入出力ボード５２を介してモータ６０の駆動を停止させてローラ３２ａの回転を停止させる。また制御コントローラ５１は、入出力ボード５２を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態から保持状態に切り換わる。挿入部１０は、再び保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって付勢（締め付け）され、保持機構対３０１，３０２によって挟まれて保持される。これにより保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。
【００８２】
なお術者２が、挿入部１０を患者３から抜去させる際の挿入部保持装置本体３０の動作は、図２５Ａ乃至図２５Ｃにおける挿入力が抜去力に代わっているのみのため省略する。
【００８３】
また術者２が、挿入部１０を捻る際の挿入部保持装置本体３０の動作は、図２５Ａ乃至図２５Ｃにおける挿入力が捻り力に代わっているのみのため省略する。
【００８４】
次に患者に挿入部を挿入させる、または患者から挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体３０の動作について図２６に示すフローチャートを参照して説明する。
術者２が、挿入部１０を患者３に挿入させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。また術者２が、挿入部１０を患者３から抜去させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には抜去力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この抜去力を検出する。検出された抜去力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。
【００８５】
判別部５５は、挿入力、または抜去力が第１の設定値αを越えたか否かを判別する（Ｓｔｅｐ１１）。なおＳｔｅｐ１１において判別部５５は、上述したように保持機構対３０１と挿入部１０の間に生じる挿入力、または抜去力が保持機構対３０２と挿入部１０の間に生じる挿入力、または抜去力よりも大きいか否かを判別しても良い。挿入力、または抜去力が第１の設定値αを越えていると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１１：Ｙｅｓ）、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）が開放され、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が開放される（Ｓｔｅｐ１２）。これにより保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わる。この状態において、上述したようにローラ対３２は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転しているローラ３２ａの同軸に設けられている回転量センサ４１は、ローラ３２ａの回転量を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。その際、判別部５５は、回転量からローラ３２ａが正回転しているか否かを判別する（Ｓｔｅｐ１３）。ローラ３２ａが正回転していると、判別部５５が判別すれば（Ｓｔｅｐ１３：Ｙｅｓ）、挿入部１０が挿入されているとみなす。その際、上述したように制御コントローラ５１は、モータ６０によって挿入部１０の挿入動作を補助する（Ｓｔｅｐ１４）。ローラ３２ａが正回転していると、判別部５５が判別しなければ（Ｓｔｅｐ１３：Ｎｏ）、制御コントローラ５１は、ローラ３２ａが負回転しているとみなし、挿入部１０が抜去されているとみなす。その際、上述したように制御コントローラ５１は、モータ６０によって挿入部１０の抜去動作を補助する（Ｓｔｅｐ１５）。
【００８６】
次に判別部５５は、トルクＴがトルクＴ０より小さいか否かを判別する（Ｓｔｅｐ１６）。トルクＴがトルクＴ０より小さいと、判別部５５が判別した場合、Ｓｔｅｐ１２に戻り、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への開放状態が維持される（保持機構対３０１，３０２は、挿入部１０に対して非保持状態を維持する）。トルクＴがトルクＴ０と略同一であると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１６：Ｎｏ）、制御コントローラ５１は、挿入力または抜去力が０になったとみなす。この場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０の駆動を停止させてローラ３２ａの回転を停止させる（Ｓｔｅｐ１７）。これにより制御コントローラ５１は、挿入部１０の挿入動作、または抜去動作の補助を終了する。
【００８７】
また第１の実施形態と同様に制御コントローラ５１は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させ、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。これにより保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態から保持状態に切り換わる。制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される（Ｓｔｅｐ１８）。これにより動作を終了する。なお挿入力、または抜去力が第１の設定値αを低下していると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１１：Ｎｏ）、Ｓｔｅｐ１８に進む。
【００８８】
なお挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作についてのフローチャートは、図２６における挿入力、抜去力が、捻り力に代わっているのみのため省略する。なおこの場合、回転量センサ４２によって挿入部１０の捻れ方向（時計回りに回転しているか半時計回りに回転しているか）が検出され、捻れ動作がモータ６１によって補助される。またモータ６１に与えられるトルクを上述と同様にトルクＴ０とする。上述したように判別部５５は、トルクＴがトルクＴ０よりも小さいか否かを判別することで、術者２が挿入部１０を捻っているか否かを判別する。トルクＴがトルクＴ０よりも小さい場合、上述したように制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。
【００８９】
このように本実施形態は、第１の実施形態と同様に挿入部１０を進退、または捻る際に、挿入力、抜去力、捻り力が第１の設定値αを越えたか否かを判別し、超えていた場合に保持機構対３０１，３０２による保持状態を非保持状態に切り換えて開放させる。超えていない場合には制御コントローラ５１は、保持動作を制御することで、保持機構対３０１，３０２により保持させて、保持状態を維持し、挿入部１０の動きを固定させている。保持状態において本実施形態は、挿入部１０に作用する例えば患者３の突発的な動きや、偶発的に生じた不可抗力といった術者２にとって進退方向及び捻り方向における予期せぬ外力を検出する。その際、本実施形態は、保持状態を維持することができる。これにより本実施形態は、外力によって挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止することができる。
【００９０】
また本実施形態における判別部５５は、保持機構対３０１，３０２による付勢を開放させている際に（非保持状態において）、ローラ対３２の回転方向から挿入部１０の進退方向（挿入されているか、抜去されているかを）、ローラ対３３の回転方向から捻りの回転方向を判別している。本実施形態は、この判別結果からモータ６０，６１を駆動させることで挿入部１０の進退動作及び捻り動作を補助することができる。これにより術者２は、挿入部１０を意図するように簡易に挿入、抜き出し、回転させることができる。
【００９１】
次に図２７、図２８Ａ乃至図２８Ｄを参照して本発明に関わる第３の実施形態について詳細に説明する。
図２７は、本実施形態における操作部の概略斜視図である。図２８Ａ乃至図２８Ｄは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
前述した各実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態における挿入部保持装置本体３０、操作部７０以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるためにその詳細な説明については省略する。挿入部保持装置本体３０の構成は、前述した第２の実施形態における構成と同様である。ただし、Ｘ軸方向におけるローラ対３２、保持機構対３０１、保持機構対３０２配置位置関係は、第１の実施形態と同様である（ローラ対３２は、第２の実施形態のようにＸ軸方向において保持機構対３０１と保持機構対３０２の間に配置されているのではなく、第１の実施形態と同様にＸ軸方向において保持機構対３０２よりも患者３に近接して配置されている）。本実施形態におけるローラ３２ａは、第２実施形態と同様に駆動部であるモータ６０によって回転する駆動部である。またローラ対３２は、挿入部１０を保持する保持部を兼ねる。また操作部７０には、第１の指示部である保持スイッチ７１が設けられている。保持スイッチ７１は、挿入部保持装置本体３０とは別体で構成され、操作部７０に一体的に構成されている。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＦＦの際、ローラ対３２，３３が挿入部１０の進退動作、捻り動作に対して受動的に回転し、非保持状態になる。ローラ対３２，３３は、挿入部１０に対して進退、または捻りのガイドとして動作する（ガイドモード）。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＮの際、ローラ対３２，３３は、挿入部１０保持する保持状態となる。ローラ対３２，３３は、挿入部１０に対して原点位置（詳細については後述する）を維持するように動作する（原点位置モード）。このように第１の指示部である保持スイッチ７１は、操作部７０を介して制御コントローラ５１に保持状態（原点位置モード）と非保持状態（ガイドモード）との切り換えを指示する。保持スイッチ７１のＯＮ、ＯＦＦは、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に入力される。制御コントローラ５１において、判別部５５は、保持スイッチ７１がＯＮか否かを判別する。
【００９２】
また本実施形態における制御機構は、前述した第２の実施形態と略同様であるために詳細な説明は省略する。
【００９３】
次に図２８Ａ乃至図２８Ｄを参照して患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作について説明する。
保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、例えば前述した第１の実施形態におけるＳｔｅｐ２において保持機構対３０１、保持機構対３０２が保持状態から非保持状態に切り換わった際に、図２８Ａに示すようにローラ対３２は、挿入部１０に対して受動的に回転する。回転するローラ対３２は、ガイドモードに切り換わることで挿入部１０の挿入に対するガイドとして作動する。なおローラ対３２は、挿入部１０が抜去する際にもガイドとして作動する。
【００９４】
ガイドモードにおいて、挿入力が０になった場合、例えば前述した第１の実施形態と同様に、保持機構対３０１，３０２によって挿入部１０の保持状態が維持される。
【００９５】
次に例えば挿入力が生じない（例えば術者２が挿入部１０を患者３に挿入しない）場合において、保持スイッチ７１がＯＮになると、制御コントローラ５１は、ローラ対３２の回転を停止させて、この状態を維持する。なおこの停止した位置を原点位置と称する。このようにローラ対３２は、原点位置モードに切り換わることで保持スイッチ７１がＯＮになった際のローラ対３２の回転位置を原点位置として、図２８Ｂに示すように挿入部１０を保持する。
【００９６】
原点位置モードにおいて、制御コントローラ５１には、回転量センサ４１、入出力ボード５２を介してローラ３２ａの回転量が入力される。制御コントローラ５１は、この回転量を参照して原点位置を維持するように入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させてローラ３２ａを制御する。詳細には、制御コントローラ５１は、回転量を参照して第１の指令値を入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０に出力する。モータ６０は、この第１の指令値に基づいてローラ３２ａを回転させる。患者側から外力が生じない場合、この第１の指令値によって生じるモータ６０のトルクＴ１は、ほぼ０である。
【００９７】
次に図２８Ｂに示す状態において、例えば術者２にとって患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じて、図２８Ｃに示すようにローラ対３２が原点位置から微小角度Δθ回転した場合、回転量センサ４１、入出力ボード５２を介してローラ３２ａの回転量である微小角度Δθが制御コントローラ５１に入力される。判別部５５は、微小角度Δθから患者３から抜去方向に生じた外力か、患者３から挿入方向に生じた外力かを判別する。制御コントローラ５１は、判別結果に基づいて原点位置を維持するために、再び入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させてローラ３２ａを制御する。詳細には、図６Ｄに示すように制御コントローラ５１は、微小角度Δθを参照して第１の指令値によって生じるモータ６０のトルクＴ１よりも大きいトルクＴ２を生じさせる第２の指令値を入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０に出力する。このトルクＴ２は、Ｔ２＝外力（Ｆ）／ローラ３２ａの半径（ｒ）、より算出される。この第２の指令値には、上述した判別結果によってローラ３２ａを回転させる際の回転方向情報が含まれている。ローラ３２ａは、外力が抜去方向に生じた場合、原点位置を維持するために時計回りに回転し、外力が挿入方向に生じた場合、原点位置を維持するために反時計回りに回転する。モータ６０は、このような第２の指令値に基づいてローラ３２ａを回転させる。これにより術者２にとって患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じても、挿入部保持装置本体３０は、保持している挿入部１０の原点位置を維持することができる。
【００９８】
このように原点位置モードにおいて、回転量センサ４１が、患者３側から外力を検出した際に、制御コントローラ５１は、外力に対して逆向きで同じ大きさの力をローラ３２ａに与えて保持状態を維持する。これにより挿入部保持装置本体３０は、保持機構対３０１，３０２が保持状態であっても挿入部１０をより強固に保持することができる。
【００９９】
なお第２の指令値及び第２の指令値によって生じるトルクＴ２は、回転量毎によってそれぞれ任意に設定される。
【０１００】
また術者２にとって患者３から挿入方向、または捻り方向に予期せぬ外力が生じた際については、上述した図２８Ａ乃至図２８Ｄにおいて説明した術者２にとって患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じた場合と同様であるために詳細な説明については省略する。
【０１０１】
このように本実施形態は、術者２にとって患者３から進退方向、または捻り方向に予期せぬ外力が生じた際に、ローラ対３２，３３に対する回転量を検出し、モータ６０，６１に対してトルクを発生させることで、挿入部１０の原点位置を維持することができる。これにより本実施形態は、上述した第１、第２の実施形態と同様に術者２にとって患者３から予期せぬ外力によって挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止することができる。
【０１０２】
また保持スイッチ７１が、操作部７０と一体的に構成され、挿入部保持装置本体３０とは別体で構成されているために、保持状態と非保持状態の切り換え操作を容易に行うことができる。
【０１０３】
次に図２９Ａ、図２９Ｂ、図２９Ｃ、図３０、図３１を参照して本発明に関わる第４の実施形態について詳細に説明する。前述した各実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０４】
図２９Ａは、本実施形態における操作部の概略斜視図である。図２９Ｂは、本実施形態における操作部の概略側面図である。図２９Ｂは、本実施形態における操作部の概略上面図である。図３０は、保持スイッチ、抜去スイッチ、捻りスイッチがＯＦＦ、挿入スイッチがＯＮの状態における挿入部、ローラ対、操作部、制御部の関係を示す図である。図３１は、操作部を操作させる際の動作を示すフローチャートである。
【０１０５】
本実施形態における挿入部保持装置本体３０、操作部７０以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるためにその詳細な説明については省略する。挿入部保持装置本体３０の構成は、前述した第３の実施形態における構成と同様である。操作部７０には、図２９Ａ、図２９Ｂ、図２９Ｃに示すように保持スイッチ７１と、第２の指示部である進退スイッチ７５が設けられている。進退スイッチ７５には、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４が設けられている。挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４は、保持スイッチ７１と同様に挿入部保持装置本体３０とは別体で構成され、操作部７０に一体的に構成されている。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＦＦ、挿入スイッチ７２がＯＮの際、ローラ対３２が挿入部１０の挿入動作を補助する。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＦＦ、抜去スイッチ７３がＯＮの際、ローラ対３２が挿入部１０の抜去動作を補助する。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＦＦ、捻りスイッチ７４がＯＮの際、ローラ対３３が挿入部１０の捻り動作を補助する。なお例えば図２９Ｂにおいて捻りスイッチ７４が時計回りに回動する（捻りスイッチ７４がＯＮ）と、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃに示すようにローラ対３３が反時計回りに回る。これにより挿入部１０が時計回りに捻られる捻り動作が補助される。図２９Ｂにおいて捻りスイッチ７４が反時計回りに回動する（捻りスイッチ７４がＯＮ）と、ローラ３３ａが時計回りに回る。これにより挿入部１０が反時計回りに捻られる捻り動作が補助される。また保持スイッチ７１がＯＦＦの際、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３は、どちらか一方がＯＮになり他方がＯＦＦになる。なお本実施形態は挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３のどちらか一方がＯＮの際、捻りスイッチ７４をＯＮにすることができる。これにより挿入動作、または抜去動作のどちらか一方を補助しつつ捻り動作を補助することができる。または保持スイッチ７１がＯＦＦの際、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４がＯＦＦになる（第３の実施形態におけるガイドモード）。また保持スイッチ７１がＯＮの際は、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４がＯＦＦになる（第３の実施形態における原点位置モード）。このように進退スイッチ７５は、制御コントローラに挿入部１０の挿入動作、抜去動作、または捻り動作の補助を指示する。保持スイッチ７１、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４のＯＮ、ＯＦＦは、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に入力される。制御コントローラ５１において、判別部５５は、保持スイッチ７１、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４がＯＮか否かを判別する。
【０１０６】
本実施形態における保持スイッチ７１による動作は、前述した第３の実施形態と同様であるために省略する。
【０１０７】
次に図３０を参照して本実施形態における挿入スイッチ７２による挿入補助動作について説明する。なお図３０において捻り補助は行われないものとする。そのため図３０には捻りスイッチ７４は省略している。
保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、術者２が挿入スイッチ７２をＯＮにした場合、制御コントローラ５１は、挿入動作に対する補助動作を制御する。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させる。このときモータ６０は、判別部５５からの判別結果によって挿入部１０の進退方向と同一方向にローラ３２ａを回転させる（この場合、ローラ３２ａは正回転する）。
【０１０８】
制御コントローラ５１は、ローラ３２ａが正回転するようにモータ６０に対してトルクを発生させる。このトルクは、ローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するように図示しない制御コントローラ５１により制御される。このように制御コントローラ５１はローラ対３２を正回転させ、挿入部１０の挿入動作を補助する。
【０１０９】
なおローラ３２ａの回転量は、回転量センサ４１によって入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。その際、上述したように制御コントローラ５１は、ローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）を予め任意に設定された値に維持する。そのため制御コントローラ５１は、この回転量に基づいて入出力ボード５２を介して第２のアンプ５７における回転信号を増減幅させる。この回転信号は、モータ６０を回転させる信号である。これによりローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するトルクがモータ６０に発生する。ローラ３２ａには、常に同一の回転量（例えば一定の回転速度）が生じ、ローラ３２ａは正回転する。このように挿入部１０は、挿入動作を補助される。
【０１１０】
次に術者２が挿入動作に対する補助動作を停止させる場合、挿入スイッチ７２をＯＦＦにする。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０の駆動を停止させる。これにより挿入補助動作が終了する。
【０１１１】
次に本実施形態における抜去スイッチ７３による抜去補助動作について説明する。
保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、術者２が抜去スイッチ７３をＯＮにした場合、制御コントローラ５１は、抜去動作に対する補助動作を制御する。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させる。このときモータ６０は、判別部５５からの判別結果によって挿入部１０の進退方向と同一方向にローラ３２ａを回転させる（この場合、ローラ３２ａは負回転する）。
【０１１２】
制御コントローラ５１は、ローラ３２ａが負回転するようにモータ６０に対してトルクを発生させる。このトルクは、ローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するように図示しない制御コントローラ５１により制御される。このように制御コントローラ５１はローラ対３２を負回転させ、挿入部１０の挿入動作を補助する。
【０１１３】
なおローラ３２ａの回転量は、回転量センサ４１によって入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。その際、上述したように制御コントローラ５１は、ローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）を予め任意に設定された値に維持する。そのため制御コントローラ５１は、この回転量に基づいて入出力ボード５２を介して第２のアンプ５７における回転信号を増減幅させる。この回転信号は、モータ６０を回転させる信号である。これによりローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するトルクがモータ６０に発生する。ローラ３２ａには、常に同一の回転量（例えば一定の回転速度）が生じ、ローラ３２ａは負回転する。このように挿入部１０は、抜去動作を補助される。
【０１１４】
次に術者２が抜去動作に対する補助動作を停止させる場合、抜去スイッチ７３をＯＦＦにする。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０の駆動を停止させる。これにより抜去補助動作が終了する。
【０１１５】
なお本実施形態における捻りスイッチ７４による捻り補助動作は、上述した挿入動作、または抜去動作の際に行うことができる。また捻り補助動作は、単独で行うこともできる。
【０１１６】
保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、術者２が捻りスイッチ７４をＯＮにした場合、制御コントローラ５１は、捻り動作に対する補助動作を制御する。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介してモータ６１を駆動させる。このときモータ６１は、判別部５５からの判別結果によって捻りスイッチ７４の回転方向と逆方向にローラ３３ａを回転させる。
【０１１７】
制御コントローラ５１は、ローラ３３ａが回転するようにモータ６０に対してトルクを発生させる。このトルクは、ローラ３３ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するように図示しない制御コントローラ５１により制御される。このように制御コントローラ５１はローラ対３３を回転させ、挿入部１０の捻り動作を補助する。
【０１１８】
なおローラ３３ａの回転量は、回転量センサ４２によって入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。その際、上述したように制御コントローラ５１は、ローラ３３ａの回転量（例えば一定の回転速度）を予め任意に設定された値に維持する。そのため制御コントローラ５１は、この回転量に基づいて入出力ボード５２を介して第３のアンプ５８における回転信号を増減幅させる。この回転信号は、モータ６１を回転させる信号である。これによりローラ３３ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するトルクがモータ６１に発生する。ローラ３３ａには、常に同一の回転量（例えば一定の回転速度）が生じ、ローラ３３ａは回転する。このように挿入部１０は、捻り動作を補助される。
【０１１９】
捻り補助は、上述したように捻りスイッチ７４が時計回りに回動すると、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃに示すようにローラ対３３が反時計回りに回る。これにより挿入部１０が時計回りに捻られる捻り動作が補助される。図２９Ｂにおいて捻りスイッチ７４が反時計回りに回動する（捻りスイッチ７４がＯＮ）と、ローラ３３ａが時計回りに回る。これにより挿入部１０が反時計回りに捻られる捻り動作が補助される。
【０１２０】
次に術者２が捻り動作に対する補助動作を停止させる場合、捻りスイッチ７４をＯＦＦにする。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介してモータ６１の駆動を停止させる。これにより抜去補助動作が終了する。
【０１２１】
次に図３１を参照して本実施形態における操作部を操作させる際の動作について説明する。
判別部５５は、保持スイッチ７１がＯＮか否かを判別する（Ｓｔｅｐ２１）。判別部５５が、保持スイッチ７１がＯＮであると判別すれば（Ｓｔｅｐ２１：Ｙｅｓ）、上述した第３の実施形態のように、制御ユニット５０は、原点位置を維持する原点位置モードに入る（Ｓｔｅｐ２２）。これにより挿入部１０がローラ対３２によってローラ対３２の原点位置にて保持され、術者２が操作部７０を操作する動作は、終了する。
【０１２２】
判別部５５が、保持スイッチ７１がＯＮであると判別しなければ（Ｓｔｅｐ２１：Ｎｏ）、判別部５５が、保持スイッチ７１がＯＦＦであると判別する。次に判別部５５は、進退スイッチ７５がＯＮか否かを判別する（Ｓｔｅｐ２３）。なお進退スイッチ７５がＯＮとは、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３と、捻りスイッチ７４のいずれか１つのみがＯＮ、または挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３のどちらか一方と、捻りスイッチ７４がＯＮであることを示す。判別部５５が、進退スイッチ７５がＯＮであると判別すれば（Ｓｔｅｐ２３：Ｙｅｓ）、制御ユニット５０は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させてローラ３２ａを制御し、挿入動作、または抜去動作に対する補助を行う。また制御ユニット５０は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介してモータ６１を駆動させてローラ３３ａを制御し、捻り動作に対する補助を行う。つまり挿入動作、抜去動作、捻り動作のいずれか１つのみが補助される、または挿入動作、抜去動作のどちらか一方と捻り動作が補助される（Ｓｔｅｐ２４）。
【０１２３】
詳細には、挿入スイッチ７２がＯＮになれば、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介して一定のトルクをモータ６０に発生させ、ローラ３２ａを一定の回転量（例えば一定の回転速度）にて正回転させる。これにより挿入部１０は、ローラ対３２によって挿入動作を補助される。挿入動作に対する補助は、挿入スイッチ７２がＯＮの状態である限り継続される。そのためＳｔｅｐ２３に戻る。また抜去スイッチ７３がＯＮになれば、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介して一定のトルクをモータ６０に発生させ、ローラ３２ａを一定の回転量（例えば一定の回転速度）にて負回転させる。これにより挿入部１０は、ローラ対３２によって抜去動作を補助される。抜去動作に対する補助は、抜去スイッチ７３がＯＮの状態である限り継続される。そのためＳｔｅｐ２３に戻る。また捻りスイッチ７４がＯＮになれば、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介して一定のトルクをモータ６１に発生させ、ローラ３３ａを一定の回転量（例えば一定の回転速度）にて回転させる。これにより挿入部１０は、ローラ対３３によって捻り動作を補助される。捻り動作に対する補助は、捻りスイッチ７４がＯＮの状態である限り継続される。そのためＳｔｅｐ２３に戻る。
【０１２４】
判別部５５が、進退スイッチ７５がＯＮであると判別しなければ（Ｓｔｅｐ２３：Ｎｏ）、判別部５５が、進退スイッチ７５がＯＦＦであると判別する。進退スイッチ７５がＯＦＦとは、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４の両方がＯＦＦであることを示す。この場合、判別部５５は、挿入動作の補助、抜去動作の補助、捻り動作の補助を行わないと判別する。これにより制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介して一定のトルクをモータ６０に発生させることはない。また制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介して一定のトルクをモータ６１に発生させることはない。これによりローラ対３２，３３は、挿入部１０に対して進退、または捻りのガイドとして動作する（ガイドモード（Ｓｔｅｐ２５））。ガイドモードにおいて、挿入力が０になった場合、例えば前述した第１、第３の実施形態と同様に、保持機構対３０１，３０２によって挿入部１０の保持状態が維持される。これにより術者２が操作部７０を操作する動作は、終了する。
【０１２５】
このように本実施形態は、前述した第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。また本実施形態は、操作部７０において進退スイッチ７５をＯＮにすることで挿入動作、抜去動作、捻り動作を補助することができる。
【０１２６】
また保持スイッチ７１、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４が、操作部７０と一体的に構成され、挿入部保持装置本体３０とは別体で構成されているために、保持状態と非保持状態の切り換え、及び挿入補助、抜去補助、捻り補助の操作を容易に行うことができる。
【０１２７】
なお本実施形態は、捻りスイッチ７４において、例えば挿入部１０が時計回りに捻られる際に、ローラ対３３が挿入部１０の捻り動作を補助する第１の捻りスイッチと、例えば挿入部１０が反時計回りに捻られる際に、ローラ対３３が挿入部１０の捻り動作を補助する第２の捻りスイッチが設けられていてもよい。保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、術者が第１の捻りスイッチ、または第２の捻りスイッチをＯＮにすることで、ローラ３３ａが回転し、挿入部１０はローラ対３３によって時計回り、または反時計回りの捻り動作を補助される。ローラ対３３を回転させるモータ６１に生じるトルクは、挿入動作に対する補助動作や抜去動作に対する補助動作と同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】図１は、第１の実施形態における挿入部保持装置本体と患者の配置関係を示す概略図である。
【図２】図２は、挿入部保持装置を使用する際の概略斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した挿入部保持装置の概略側面図である。
【図４】図４は、図２に示した挿入部保持装置の概略正面図である。
【図５】図５は、図４に示す回動部を回動させた際の挿入部保持装置本体の概略正面図である。
【図６】図６は、図４に示す回動部を回動させた際の挿入部保持装置本体の概略上面図である。
【図７】図７は、図４に示す挿入部保持装置本体に挿入部を挿入させた際の挿入部保持装置の概略上面図である（回動部は図示せず）。
【図８】図８は、保持機構の概略斜視図である。
【図９】図９は、図７に示す保持機構のＡ−Ａ概略断面図である。
【図１０】図１０は、力センサの概略斜視図である。
【図１１】図１１は、図７に示す挿入部保持装置のＢ−Ｂ概略断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、挿入部保持装置本体の内部を示す概略斜視図（挿入部、ローラ対、回転量センサの位置関係を示す）概略斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、ローラ対の変形例である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、ローラ対の変形例である。
【図１３】図１３は、図７に示す挿入部保持装置本体のＣ−Ｃ概略断面図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１６】図１６は、患者から挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１７】図１７は、患者から挿入方向に予期せぬ外力が生じた際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１８】図１８は、患者から抜去方向に予期せぬ外力が生じた際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１９】図１９は、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示すフローチャートである。
【図２０Ａ】図２０Ａは、挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２１】図２１は、摩擦付勢部材が挿入部保持装置本体から着脱する際の概略図である。
【図２２】図２２は、ローラが挿入部保持装置本体から着脱する際の概略図である。
【図２３】図２３は、第２の実施形態の特徴部を示す図であり、挿入部保持装置本体の内部の配置関係を示す（挿入部、ローラ対、回転量センサ、保持機構対、モータの位置関係を示す）概略斜視図である。
【図２４】図２４は、第２の実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２５Ｃ】図２５Ｃは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２６】図２６は、患者に挿入部を挿入させる、または挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体の動作を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、第３の実施形態における操作部の概略斜視図である。
【図２８Ａ】図２８Ａは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２８Ｃ】図２８Ｃは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２８Ｄ】図２８Ｄは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２９Ａ】図２９Ａは、第４の実施形態における操作部の概略斜視図である。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、第４の実施形態における操作部の概略側面図である。
【図２９Ｃ】図２９Ｃは、第４の実施形態における操作部の概略上面図である。
【図３０】図３０は、保持スイッチ、抜去スイッチ、捻りスイッチがＯＦＦ、挿入スイッチがＯＮの状態における挿入部、ローラ対、操作部、制御部の関係を示す図である。
【図３１】図３１は、操作部を操作させる際の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２９】
１…挿入部保持装置、２…術者、３…患者、３ａ…頭部、４…ベッド、５…枕、１０…挿入部、２６…突起部、２７…凸凹部、２８…溝、２９…溝、３０…挿入部保持装置本体、３２…ローラ対、３２ａ…ローラ、３２ｂ…ローラ、３３…ローラ対、３３ａ…ローラ、３３ｂ…ローラ、３４…回動部、３４ａ…支点、３５…接点、３６…接地部、３７…モータ、３８…摩擦付勢部材、３９…力センサ、４０…ネジ部、４１…回転量センサ、４２…回転量センサ、４３…バネ、４４…支持部材、４５…防水部材、４６…軸部、４７…支持部材、４８…ヘッド部、４９…支持部材、５０…制御ユニット、５１…制御コントローラ、５２…入出力ボード、５３…第１のアンプ、５４…エンコーダ、５５…判別部、５６…設定部、５７…第２のアンプ、５８…第３のアンプ、６０…モータ、６１…モータ、７０…操作部、７１…保持スイッチ、７２…挿入スイッチ、７３…抜去スイッチ、７４…捻りスイッチ、７５…進退スイッチ、３０１…保持機構対、３０１ａ…保持機構、３０１ｂ…保持機構、３０２…保持機構対、３０２ａ…保持機構、３０２ｂ…保持機構。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管腔内に挿入され、管腔内に対して進退動作、捻り動作させられる内視鏡の挿入部を保持する挿入部保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に例えば医療分野における装置において、内視鏡には、体腔（例えば管腔）に挿入される挿入部が設けられており、この挿入部を体腔内に挿入することで体腔内の観察や治療を行っている。
【０００３】
このような内視鏡の挿入部の体腔内への挿入の進退及び捻りを容易にする挿入装置が特許文献１に開示されており、以下に簡単に説明する。
【０００４】
この内視鏡の挿入装置には、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部を進退動作させる進退駆動手段と、上記挿入部を回動させて該挿入部にねじり動作を行わせる回動駆動手段と、が設けられている。
【０００５】
術者が、挿入部を進退移動させる場合、内視鏡の挿入装置は、進退駆動手段を駆動させて挿入部を容易に進退移動させている。また術者が、挿入部を回動させる場合、内視鏡の挿入装置は、回動駆動手段を駆動させて挿入部を容易に回動移動させている。
【特許文献１】特開平０３−０９２１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した特許文献１に開示されている内視鏡の挿入装置において、進退駆動手段、回動駆動手段がそれぞれ駆動することで、術者は挿入部を容易に進退移動、回動移動させることができる。しかしながら術者が、例えば挿入部を進退移動、回動移動させずに、挿入部をそのままの状態に維持させたい場合には、挿入部が術者にとって予期せぬ外力によって移動してしまう虞が生じる。これは、術者にとっての挿入部の操作性を損ねてしまう。
【０００７】
そのため本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、術者が挿入部を操作する際に、挿入部を保持する状態、または非保持状態を切り換えることで挿入部の進退移動、回動移動を容易にし、術者が挿入部をそのままの状態に維持したい場合には、術者にとって予期せぬ外力によって挿入部が移動してしまうことを防止できる挿入部保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は目的を達成するために、被検体の管腔に挿入され、管腔に対して進退させられる、または捻られる内視鏡の挿入部を保持する保持部と、保持部を、挿入部の動きを規制する保持状態と、挿入部の動きを自由にする非保持状態と、のいずれかの状態に切り換える制御を行う制御部と、を具備することを特徴とする挿入部保持装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、術者が挿入部を挿入、抜去、捻る際に、挿入部を保持する状態、または非保持状態を切り換えることで挿入部の進退移動、回転移動を容易にするとともに術者にとって予期せぬ外力によって挿入部が移動してしまうことを防止できる挿入部保持装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１乃至図２２を参照して第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における挿入部保持装置本体と患者の配置関係を示す概略図である。図２は、挿入部保持装置を使用する際の概略斜視図である。図３は、図２に示した挿入部保持装置の概略側面図である。図４は、図２に示した挿入部保持装置の概略正面図である。図５は、図４に示す回動部を回動させた際の挿入部保持装置本体の概略正面図である。図６は、図４に示す回動部を回動させた際の挿入部保持装置本体の概略上面図である。図７は、図４に示す挿入部保持装置本体に挿入部を挿入させた際の挿入部保持装置の概略上面図である（回動部は図示せず）。図８は、保持機構の概略斜視図である。図９は、図７に示す保持機構のＡ−Ａ概略断面図である。図１０は、力センサの概略斜視図である。図１１は、図７に示す挿入部保持装置のＢ−Ｂ概略断面図である。図１２Ａは、挿入部保持装置本体の内部を示す概略斜視図（挿入部、ローラ対、回転量センサの位置関係を示す）概略斜視図である。図１２Ｂ、図１２Ｃは、ローラ対の変形例である。図１３は、図７に示す挿入部保持装置本体のＣ−Ｃ概略断面図である。図１４は、本実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。図１５Ａ乃至図１５Ｄは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置の動作を示す図である。図１６は、患者から挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図１７は、患者から挿入方向に予期せぬ外力が生じた際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図１８は、患者から抜去方向に予期せぬ外力が生じた際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図１９は、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示すフローチャートである。図２０Ａ乃至図２０Ｃは、挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図２１は、摩擦付勢部材が挿入部保持装置本体から着脱する際の概略図である。図２２は、ローラが挿入部保持装置本体から着脱する際の概略図である。
【００１１】
なお本実施形態において挿入部１０が進退（挿入、または抜去）する方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に対して直交する方向（摩擦付勢部材３８が挿入部１０を付勢する方向）をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直行する方向をＺ軸方向する。
【００１２】
図１乃至図３を参照して挿入部保持装置１について説明する。
挿入部保持装置１には、主要部として術者２が被検体（挿入対象部）である患者３の管腔内に進退（挿入、または抜去）される、または捻られる（回転させる）軟性の挿入体である例えば細長いチューブといった内視鏡の挿入部１０を患者３に例えば挿入する際に、挿入部１０を保持し、挿入部１０に直接加えられる力の方向や大きさといった操作量（例えば進退量や捻れ量）に応じて挿入部１０の操作（例えば進退や捻れ）を調整する挿入部保持装置本体３０と、挿入部保持装置本体３０を制御する制御ユニット５０が設けられている。また内視鏡の挿入部１０の基端（一端）部の手元側には、挿入部の動きを操作する操作部７０が設けられている。操作部７０の他端は、図示しない光源装置や患者３に挿入された挿入部１０によって撮影された画像を表示する図示しないモニタと接続している。
【００１３】
挿入部１０は、術者２に把持され、患者３に対して進退（挿入及び抜去）、捻られる。
【００１４】
挿入部保持装置本体３０は、挿入部１０が挿入される対象である例えば患者３がのせられる第１の配置部材である例えばベッド４の患者３の近傍に移動自在に配置することができる。詳細には、挿入部保持装置本体３０は、患者３の近傍、且つベッド４上に配置されていることが好適である。また図１に示すように患者３が、頭部３ａを第２の配置部材である枕５に載置している場合、挿入部保持装置本体３０は、枕５上、且つ患者３の近傍に配置されていることが好適である。
【００１５】
制御ユニット５０は、挿入部保持装置本体３０とは別体で構成されており、挿入部保持装置本体３０と同様にベッド４に配置されていても良いが、図１乃至図３に示すようにベッド４の脇やベッド４の脚の間のように挿入部保持装置本体３０よりも鉛直方向下方に置かれていることが好適である。これにより挿入部保持装置本体３０周辺にはより多くにスペースが設けられるために、術者２は、挿入部１０に対する操作性を確保することができる。
【００１６】
なお制御ユニット５０は、挿入部保持装置１における制御部であり、保持部を、挿入部１０の動きを規制する保持状態と、挿入部１０の動きを自由にする非保持状態と、のいずれかの状態に切り換える。後述する第１の検出部である力センサ３９、第２の検出部である回転量センサ４１、第３の検出部である回転量センサ４２、挿入部１０を保持する保持機構対３０１，３０２は、挿入部保持装置本体３０に含まれる。
【００１７】
次に図１乃至図１３を参照して挿入部保持装置本体３０について詳細に説明する。
図１、図４乃至図７に示すように挿入部保持装置本体３０には、挿入部１０を挟持して保持する保持機構対３０１（保持機構３０１ａ，３０１ｂ）、保持機構対３０２（保持機構３０２ａ，３０２ｂ）と、挿入部１０が患者３に対して挿入、または抜去される際に、挿入部１０に直接接触して回転する回転部であるローラ対３２（ローラ３２ａ，３２ｂ）と、挿入部１０が術者２によって捻られた際に、挿入部１０に直接接触して回転する回転部であるローラ対３３（ローラ３３ａ，３３ｂ）と、挿入部保持装置本体３０に対して回動する回動部３４が設けられている。また回動部３４には、ローラ対３３の片方（ローラ３３ｂ）が設けられている。ローラ対３２，３３は、挿入部１０に直接接触する接触部でもある。保持機構対３０１と保持機構対３０２は、Ｙ軸に沿った形状をしている。保持機構対３０１と保持機構対３０２は、Ｘ軸方向に所望する間隔離れて並べて配置されている。また保持機構対３０２は、保持機構対３０１よりも患者３に近接して配置されている。ローラ対３２とローラ対３３は、保持機構対３０２よりも患者３に近接して配置されている。
【００１８】
図５に示すように回動部３４は、支点３４ａを中心に回動する。回動部３４が回動し、接点３５が接地部３６から離れた際に、保持機構対３０１の両対間の空間と、保持機構対３０２の両対間の空間と、ローラ対３２の両対間の空間が上方に向けて連通するため挿入部１０がローラ対３３の一方（ローラ３３ａ）に載置される。これにより挿入部１０は、保持機構対３０１、保持機構対３０２の両対に挟まれた空間に配置され、ローラ３２ａ及びローラ３２ｂに挟まれる。また回動部３４が回動し、接点３５が接地部３６に接地すると、挿入部１０は、さらにローラ３３ａ及びローラ３３ｂに挟まれる。挿入部１０は、Ｘ軸を中心に捻り可能、Ｘ軸方向に沿って進退可能である。挿入部１０が、保持機構対３０１，３０２に挟まれた際の状態については後述する。
【００１９】
次に図８、図９を参照して保持機構対３０１、保持機構対３０２について説明する。
保持機構対３０１、保持機構対３０２において、保持機構３０１ａ，３０１ｂ，３０２ａ，３０２ｂは、それぞれ同一構成である。ここでは保持機構３０２ｂについてのみ説明する。
【００２０】
保持機構３０２ｂには、モータ３７と、モータ３７が駆動した際に回転するネジ部４０と、ネジ部４０のヘッド部４８に配置されている第１の検出部である力センサ３９と、力センサ３９に当接している摩擦付勢部材３８が設けられている。
【００２１】
ネジ部４０のヘッド部４８は図示しないが回転方向の動きを規制されており、ネジ部４０が回転する際には、ネジ部４０の軸に沿って進退する。モータ３７が駆動した際に、ネジ部４０が回転し、ヘッド部４８がネジ部４０の軸に沿って進退することにより力センサ３９と、摩擦付勢部材３８は、Ｙ軸方向に沿って移動する。移動した際に、摩擦付勢部材３８は、挿入部１０に直接接触して付勢する。このように摩擦付勢部材３８は、挿入部１０に直接接触する接触部でもある。
【００２２】
保持機構対３０１，３０２は、モータ３７を駆動させ、両方向から摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢させることで挿入部１０を保持する。摩擦付勢部材３８は、モータ３７によって挿入部１０を付勢する力が調整される。
【００２３】
力センサ３９は、摩擦付勢部材３８が挿入部１０を付勢する際の付勢力を検出し、付勢した際に挿入部１０が進退、または捻られた際に挿入部１０と摩擦付勢部材３８に生じる摩擦力から挿入部１０が挿入された際に生じる挿入力、挿入部１０が抜去された際に生じる抜去力、挿入部１０が回転された際に生じる回転力（捻り力）を検出する。
【００２４】
挿入力、抜去力、捻り力は、挿入部１０に直接加えられる力の方向及び大きさに応じて異なる。そのため力センサ３９は、挿入力、抜去力、捻り力から挿入部１０に直接加えられる力の方向及び大きさを検出する。このように力センサ３９は、摩擦付勢部材３８を介して間接的に挿入部１０に接触して力の方向及び大きさを検出する。
【００２５】
図１０に示すように挿入部１０の進退方向（Ｘ軸方向）に挿入力、抜去力が生じ、摩擦付勢部材３８が挿入部１０を付勢する方向（Ｙ軸方向）に付勢力が生じ、挿入部１０を捻る方向に捻り力が生じる。
【００２６】
また図１１乃至図１３に示すようにローラ対３２において、ローラ３２ａ，３２ｂのどちらか一方には、ローラの回転量（例えば回転速度、回転角度、角加速度）を検出する第２の検出部である回転量センサ４１が設けられている。本実施形態ではローラ３２ａと同軸上に回転量センサ４１が設けられている。また図１２Ａに示すようにローラ対３３において、ローラ３３ａ，３３ｂのどちらかには一方には、ローラ対３３の回転量を検出する第３の検出部である回転量センサ４２が設けられている。本実施形態ではローラ３３ａと同軸上に回転量センサ４２が設けられている。
【００２７】
また図１２Ａに示すようにローラ３３ａ、回転量センサ４２は、支持部材４７によって支持されている。なお図示はしていないがローラ３３ｂ、保持機構対３０１，３０２も支持部材４７によって支持されている。
【００２８】
なおローラ対３２の外周面には、軸方向（Ｚ軸方向）に平行に溝２８が形成されている。またローラ対３３の外周面には、軸方向（Ｘ軸方向）に平行に溝２９が形成されている。これにより軸方向の摩擦よりも周方向の摩擦が大きくなる。挿入部１０が進退する際、ローラ対３２の周方向の摩擦により大きな進退力を挿入部１０に与えることができる。またローラ対３３において、溝２９は進退方向に対して平行に形成されている。よって進退方向において、ローラ対３３と挿入部１０との間には、大きな摩擦力は発生せず、進退時の障害にはならない。捻る際は逆になる。なお溝２８、溝２９は、他の図においては図示せずに省略している。
【００２９】
なお本実施形態ではローラ対３２，３３の表面に溝２８，２９を設けたがこれに限定する必要は無い。例えばローラ３３ｂには、図１２Ｂに示すように軸方向（Ｘ軸方向）に平行な複数の突起部２６を設けても良い。またローラ３３ｂには、例えば図１２Ｃに示すように軸方向（Ｘ軸方向）に平行な複数の凸凹部２７を設けても良い。もちろんこれらを組み合わせても良い。このように挿入部１０が進退、または捻られる際に、大きな摩擦力を発生せず、障害にならず、大きな進退力、又は捻り力を挿入部１０に与えることができればローラ対３２，３３に設けられる部材は、限定はされない。
【００３０】
図１３に示すようにローラ３２ａ、ローラ３２ｂは、それぞれ支持部材４４によって支持されている。この支持部材４４には、付勢部材である例えばバネ４３が設けられている。このバネ４３は、挿入部保持装置本体３０に取り付けられている。バネ４３は、支持部材４４を付勢する。これによりローラ３２ａと、ローラ３２ｂは、バネ４３によって生じる付勢力によって挿入部１０を挟持する。なおバネ４３は他図では簡略化のために図示を省略している。
【００３１】
ローラ３２ａ，３３ａの回転量は、挿入部１０に直接加えられる操作量に応じて異なる。そのため回転量センサ４１，４２は、ローラ３２ａ，３３ａの回転量から挿入部１０に直接加えられる操作量を検出する。このように回転量センサ４１，４２は、ローラ３２ａ，３３ａを介して間接的に挿入部１０に接触して操作量を検出する。
次に図１４を参照して本実施形態の制御機構について説明する。
制御ユニット５０には、制御コントローラ５１と、入出力ボード５２、第１のアンプ５３、エンコーダ５４が設けられている。
【００３２】
制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７の駆動を制御する。
【００３３】
入出力ボード５２には、挿入部１０が進退移動した際に、回転量センサ４１によって検出されたローラ対３２の回転量と、挿入部１０が捻られた際に、回転量センサ４２によって検出されたローラ対３３の回転量と、保持機構対３０１，３０２のモータ３７が回転した際に、保持機構対３０１，３０２のエンコーダ５４によって検出された保持機構対３０１，３０２のモータ３７の回転量（エンコーダ値）と、保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出された摩擦付勢部材３８による付勢力と、保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出された挿入部１０の挿入力と抜去力と捻り力が入力される。入出力ボード５２に入力されたこれら回転量、付勢力、挿入力、抜去力、捻り力は、制御コントローラ５１に入力される。
【００３４】
なお制御コントローラ５１は、上述したようにローラ対３２の回転量から挿入部１０の進退量と、ローラ対３３の回転量から挿入部１０の捻れ量を算出する。
【００３５】
制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２のモータ３７のエンコーダ値を参照しながら矢印にて示す保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８に付勢力が一定になるように入出力ボード５２を介して保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３によって回転信号を増減幅させて、上述したように保持機構対３０１，３０２のモータ３７の駆動を制御する。これにより挿入部１０が保持機構対３０１，３０２によって一定の付勢力で把持されることで、挿入部１０は動きを規制され、保持される。なお矢印にてしめす付勢力は、上述したように保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出され、制御コントローラ５１に入力される。
【００３６】
また制御コントローラ５１には、判別部５５（詳細については後述する）、所定の範囲である第１の設定値α、第２の設定値βを予め設定する設定部５６が設けられている。第１の設定値α、第２の設定値βは、任意に設定可能である。
【００３７】
次に図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１５Ｄを参照して患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作について説明する。
上述したように回動部３４が回動し、接点３５が接地部３６から離れた際に、挿入部保持装置本体３０は、開口するために上方より挿入部１０がローラ３３ａに載置される。これにより挿入部１０は、保持機構対３０１，３０２に挟まれて保持され、ローラ対３２に挟まれる。また回動部３４が回動し、接点３５が接地部３６に接地すると、挿入部１０は、さらにローラ対３３に挟まれる。その際、制御コントローラ５１は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、上述したように付勢力が一定になるように保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させ、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。これにより制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させる（挿入部１０は、一定の付勢力によって挿入部保持装置本体３０に保持される）。
【００３８】
この状態で図１５Ａに示すように術者２が、挿入部１０を患者３に挿入させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０２と挿入部１０の間には挿入力が生じない。よって制御コントローラ５１は、術者２によって挿入部１０が患者３に挿入されていると判別する（挿入部１０への力が加えられた側が術者２側からであると判別する）。挿入力が第１の設定値αに達するまでは、挿入部１０は、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって付勢されることで、把持され、動きは規制されている。
【００３９】
術者２が、挿入部１０を患者３にさらに挿入させることで、挿入力が設定部５６によって予め設定された第１の設定値αを越えた場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより制御コントローラ５１は、図１５Ｂに示すように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）による把持をやめる。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された挿入力に基づいて保持機構対３０１，３０２を挿入部１０の動きを規制する保持状態から挿入部１０の動きを自由にした状態（非保持状態）に切り換える。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わっているため、術者２が、挿入部１０を患者３にさらに挿入させると、挿入部１０が患者３に向かって容易に進む。
【００４０】
このとき、ローラ対３２は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転しているローラ３２ａの同軸に設けられている回転量センサ４１は、ローラ３２ａの回転量を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。この回転量とは、上述したように例えば回転速度、回転角度、角加速度である。判別部５５は、この回転量を検出することで、挿入部１０の進退状態を判別することができる。詳細には、図１５Ｂに示すように本実施形態ではローラ３２ａが時計回り、ローラ３２ｂが反時計回りに回った際には、挿入部１０が挿入されている（以下、挿入部１０が挿入される際にローラ３２ａ，３２ｂが回転する方向を正回転とする）と判別部５５は、判別する。また本実施形態ではローラ３２ａが反時計回り、ローラ３２ｂが時計回りに回った際には、挿入部１０が抜去されている（以下、挿入部１０が抜去される際にローラ３２ａ，３２ｂが回転する方向を負回転とする）と判別部５５は、判別する。これにより上述したように制御コントローラ５１は、回転量から挿入部１０の進退量を算出することも可能である。またローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が、第２の設定値βを超えている場合、上述したように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）状態は、挿入部１０の動きを自由にした状態を維持している。つまり保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態である。
【００４１】
術者２が、患者３に対する挿入部１０の挿入を止める（挿入力が０になる）と、図１５Ｃに示すようにローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が、低下する。このローラ３２ａの回転量が第２の設定値βを下回ったと判別部５５が判別した場合、判別結果を受けて制御コントローラ５１は、挿入部１０の挿入力が０になったとみなす。その際、制御コントローラ５１は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させて、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。よって保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態から保持状態に切り換わる。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された挿入力に基づいて非保持状態から保持状態に切り換える。
【００４２】
図１５Ｄに示すように図１５Ａと同様に挿入部１０は、再び保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって付勢（締め付け）され、保持機構対３０１，３０２によって挟まれて保持される。これにより制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。
【００４３】
なお術者２が、挿入部１０を患者３から抜去させる場合、挿入時と同様に、図１６に示すように保持機構対３０１と挿入部１０の間には抜去力が生じる。力センサ３９は、この抜去力を検出する。検出された抜去力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０２と挿入部１０の間には抜去力が生じない、もしくは保持機構対３０１に働く力に比べて非常に小さい値である。よって制御コントローラ５１は、術者２によって挿入部１０が患者３に抜去されていると判別する（挿入部１０への力が加えられた側が術者２側からであると判別する）。この場合も挿入する時と同様に抜去力が第１の設定値αに達するまでは、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって挿入部１０は、付勢されている。
【００４４】
術者２が、挿入部１０を患者３からさらに抜去させることで抜去力が第１の設定値αを越えた場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより制御コントローラ５１は、図１５Ｂに示すように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）を開放する。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された抜去力に基づいて保持状態から非保持状態に切り換える。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わっているため、術者２は、挿入部１０を患者３にさらに抜去させると、挿入部１０が患者３から容易に抜き出される。
【００４５】
術者２が、患者３に対する挿入部１０の抜去を止めた後の動作は、上述した術者２が、患者３に対する挿入部１０の挿入を止めた後の動作と同一のためここでは省略する。
【００４６】
また図１７に示すように、術者２にとって患者３から挿入方向に予期せぬ外力が生じた場合、保持機構対３０２と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０２の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じない。よって制御コントローラ５１は、患者３から挿入方向に予期せぬ外力が生じたと判別する（挿入部１０への力が加えられた側が患者３側からであると判別する）。そのため制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。このように保持機構対３０２の力センサ３９が、力が加えられる側を検出し、患者３側からであることを検出した際に、制御コントローラ５１は、保持状態に切り換えて保持機構対３０１，３０２を制御する。これにより挿入部保持装置１は、術者２にとって挿入方向に予期せぬ外力が生じても挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止する。
【００４７】
また図１８に示すように術者２にとって患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じた場合、保持機構対３０２と挿入部１０の間には抜去力が生じる。保持機構対３０２の力センサ３９は、この抜去力を検出する。検出された抜去力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０１と挿入部１０の間には抜去力が生じない。よって制御コントローラ５１は、患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じたと判別する（挿入部１０への力が加えられた側が患者３側からであると判別する）。そのため制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。このように保持機構対３０２の力センサ３９が、患者３側から抜去力を検出した際に、制御コントローラ５１は、保持状態に切り換えて保持機構対３０１，３０２を制御する。これにより挿入部保持装置１は、術者２にとって抜去方向に予期せぬ外力が生じても挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止する。
【００４８】
また図示はしないが術者２にとって患者３から捻れ方向（詳細については図２０にて後述する）に予期せぬ外力が生じた場合、保持機構対３０２と挿入部１０の間には捻り力が生じる。保持機構対３０２の力センサ３９は、この捻り力を検出する。検出された捻り力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０１と挿入部１０の間には捻り力が生じない。よって制御コントローラ５１は、患者３から捻れ方向に予期せぬ外力が生じたと判別する（挿入部１０への力が加えられた側が患者３側からであると判別する）。そのため制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。このように保持機構対３０２の力センサ３９が、患者３側から捻れ力を検出した際に、制御コントローラ５１は、保持状態に切り換えて保持機構対３０１，３０２を制御する。これにより挿入部保持装置１は、術者２にとって捻れ方向に予期せぬ外力が生じても挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止する。
【００４９】
次に患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作について図１９に示すフローチャートを参照して説明する。
術者２が、挿入部１０を患者３に挿入させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。
【００５０】
判別部５５は、挿入力が第１の設定値αを越えたか否かを判別する（Ｓｔｅｐ１）。挿入力が第１の設定値αを越えていると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１：Ｙｅｓ）、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）が開放され、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が開放される（Ｓｔｅｐ２）。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わる。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された挿入力に基づいて保持状態から非保持状態に切り換える。この状態において、上述したようにローラ対３２は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転量センサ４１は、ローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。その際、判別部５５は、回転量が第２の設定値βを越えたか否かを判別する（Ｓｔｅｐ３）。この回転量が第２の設定値βを越えていると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ３：Ｙｅｓ）、挿入部１０が挿入されているとみなし、Ｓｔｅｐ２に戻り、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への開放状態が維持される（保持機構対３０１，３０２は、挿入部１０に対して非保持状態を維持する）。回転量が第２の設定値βを低下していると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ３：Ｎｏ）、制御コントローラ５１は、術者２が患者３に対して挿入部１０の挿入をとめた（挿入力が０になった）とみなす。その際、制御コントローラ５１は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させ、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。これにより制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される（Ｓｔｅｐ４）。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態から保持状態に切り換わる。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された挿入力に基づいて非保持状態から保持状態に切り換える。これにより動作を終了する。なお挿入力が第１の設定値αを低下していると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１：Ｎｏ）、Ｓｔｅｐ４に進む。
【００５１】
なお患者３から挿入部１０を抜去させる際の挿入部保持装置本体３０の動作についてのフローチャートは、図１９における挿入力が抜去力に代わっているのみのため省略する。
【００５２】
次に図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃを参照して挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作について説明する。
挿入部１０が、挿入部保持装置本体３０に、保持されるまでの動作は上述したため省略する。
この状態で図２０Ａに示すように術者２が、挿入部１０を捻ると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には捻り力が生じる。力センサ３９は、この捻り力を検出する。検出された捻り力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。
【００５３】
術者２が、挿入部１０をさらに捻ることで捻り力が第１の設定値αを越えた場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより図２０Ｂに示すように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）が開放され、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が開放される。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された捻り力に基づいて保持状態から非保持状態に切り換える。この状態において術者２は、挿入部１０を容易に捻ることが可能である。
【００５４】
このとき、ローラ対３３は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転しているローラ３３ａの同軸に設けられている回転量センサ４２は、ローラ３３ａの回転量を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。この回転量とは、例えば回転速度、回転角度、角加速度である。判別部５５は、この回転量を検出することで、挿入部１０の捻れ方向（図２０Ａにおける時計回りか反時計回りか）を判別することができる。詳細には、ローラ３３ａが反時計回りに回った際には、挿入部１０が時計回りに捻られていると判別部５５は判別する。ローラ３３ａが時計回りに回った際には、挿入部１０が反時計回りに捻られていると判別部５５は判別する。またローラ３３ａの回転量（例えば回転速度θ）が、第２の設定値βを超えている場合、上述したように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）状態は、開放した状態を維持している。
【００５５】
術者２が、挿入部１０の捻れを止めると、ローラ３３ａの回転量（例えば回転速度θ）が、低下する。このローラ３３ａの回転量が第２の設定値βを下回ったと判別部５５が判別した場合、制御コントローラ５１は、術者２が挿入部１０の捻じりを止めた（挿入部１０の捻り力が０になった）とみなす。その際、制御コントローラ５１は、上述したように挿入時と同様に保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させ、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。これにより制御コントローラ５１は、図２０Ｃに示すように保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。このように挿入部が操作される際に、制御コントローラ５１は、力センサ３９によって検出された捻り力に基づいて非保持状態から保持状態に切り換える。なお捻り力が第１の設定値αを低下していると、判別部５５が判別した場合、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。
【００５６】
なお挿入部１０を捻る際の挿入部保持装置本体３０の動作についてのフローチャートは、図１９における挿入力が捻り力に代わっているのみのため省略する。
このように本実施形態は、挿入部１０を進退、または捻る際に、挿入力、抜去力、捻り力が第１の設定値αを越えたか否かを判別し、超えていた場合に保持機構対３０１，３０２による保持状態を非保持状態に切り換えて開放させる。超えていない場合には制御コントローラ５１は、保持動作を制御することで、保持機構対３０１，３０２により保持させて、保持状態を維持し、挿入部１０の動きを固定させている。保持状態において、本実施形態は、挿入部１０に作用する例えば患者３の突発的な動きや、偶発的に生じた不可抗力といった術者２にとって予期せぬ外力を検出する。その際、本実施形態は、保持状態を維持することができる。これにより本実施形態は、外力によって挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止することができる。
【００５７】
また本実施形態において、挿入部１０を進退、または捻っている際に、挿入力、抜去力、捻り力が第２の設定値βよりも低下した場合、本実施形態は、保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態を、非保持状態から保持状態に切り換える。これにより本実施形態は、自動的に挿入部１０が動かないように固定されている。よって例えば術者２が挿入、抜去、捻れを終えた後に、上述したように予期しない外力によって挿入部１０が移動してしまうことを防止することができる。
【００５８】
また本実施形態は、挿入部保持装置本体３０を枕５に配置することで、挿入部１０を患者３に挿入する際の挿入口である例えば口から枕５までの高さと挿入部保持装置本体３０を挿通した挿入部１０と枕５までの高さを略同一高さにすることができる。これにより術者２は、挿入部１０をスムーズに管腔内に挿入することができる。
【００５９】
なお本実施形態において、図２１に示すように摩擦付勢部材３８は、挿入部保持装置本体３０から着脱可能である。例えば術者２が患者３の体内から挿入部１０を抜去させた際に、挿入部１０には、患者３の体液や粘液が付着していることがある。そのため挿入部１０を介してこの体液や粘液が摩擦付勢部材３８に付着することがある。そのため、本実施形態では摩擦付勢部材３８を着脱可能とすることで、術者２は体液や粘液が付着する部分のみを取り外して洗浄することができる。これにより本実施形態は、クリーンな摩擦付勢部材３８を再利用することができる。またネジ部４０には、防水部材４５が設けられている。防水部材４５は、摩擦付勢部材３８を洗浄した際に水滴等がモータ３７、支持部材４９に付着することを防止する。また摩擦付勢部材３８は、洗浄せずに使い捨てにしても良い。
【００６０】
また同様の理由により図２２に示すようにローラ３２ａも挿入部保持装置本体３０から着脱可能である。また防水部材４５が回転量センサ４１の軸部４６に設けられている。防水部材４５は、洗浄した際に水滴等が回転量センサ４１、支持部材４４に付着することを防止する。
【００６１】
また図示はしないがローラ３３ａも挿入部保持装置本体３０から着脱可能である。また防水部材４５が回転量センサ４２の軸部に設けられている。防水部材４５は、洗浄した際に水滴等が回転量センサ４２、支持部材４７に付着することを防止する。
【００６２】
また本実施形態は、ローラ３２ｂ、ローラ３３ｂも挿入部保持装置本体３０から着脱可能とすることで、取り外した際に例えば洗浄すること、又は未使用のものと交換することができ、洗浄したクリーンなローラ対３２，３３を使用することができる。
【００６３】
なお本実施形態において挿入部１０に直接接触する摩擦付勢部材３８、ローラ対３２，３３のみを挿入部保持装置本体３０から着脱可能としたがその他の挿入部１０に接触する接触部を、着脱可能にする構成にしても構わない。
【００６４】
次に図２３乃至図２６を参照して本発明に関わる第２の実施形態について詳細に説明する。前述した第１の実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。
図２３は、本実施形態の特徴部を示す図であり、挿入部保持装置本体の内部の配置関係を示す（挿入部、ローラ対、回転量センサ、保持機構対、モータの位置関係を示す）概略斜視図である。図２４は、本実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。図２５Ａ乃至図２５Ｃは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。図２６は、患者に挿入部を挿入させる、または挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体の動作を示すフローチャートである。
【００６５】
本実施形態における挿入部保持装置本体３０以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるためにその詳細な説明については省略する。
【００６６】
図２３に示すようにローラ対３２は、Ｘ軸方向において保持機構対３０１と保持機構対３０２の間に配置されている。またローラ対３２において、ローラ３２ａを回転させる駆動部であるモータ６０が設けられている。このモータ６０は、挿入部１０が進退する際に、ローラ３２ａを回転させることで挿入部１０の進退動作を補助する補助部でもある。ローラ３２ａ、モータ６０、回転量センサ４１は、同軸上に配置されている。なおモータ６０は、ローラ３２ｂを回転させても良い。つまりモータ６０は、ローラ３２ａ，３２ｂの少なくとも一方を回転させればよい。
【００６７】
またローラ対３３にも同様にローラ３３ａを回転させる駆動部であるモータ６１が設けられている。このモータ６１は、挿入部１０が捻れる際に、ローラ３３ａを回転させることで挿入部１０の捻り動作を補助する補助部でもある。ローラ３３ａ、モータ６１、回転量センサ４２は、同軸上に配置されている。なおモータ６１は、ローラ３３ｂを回転させても良い。つまりモータ６１は、ローラ３３ａ，３３ｂの少なくとも一方を回転させればよい。
【００６８】
次に図２４を参照して本実施形態の制御機構について説明する。
本実施形態の制御機構の構成には、前述した第１の実施形態の制御機構の構成に第２のアンプ５７と、第３のアンプ５８が加えられている。
【００６９】
本実施形態の制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７の駆動を制御する。同様に入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０の駆動を制御する。同様に入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介してモータ６１の駆動を制御する。
【００７０】
入出力ボード５２には、挿入部１０が進退移動した際に、回転量センサ４１によって検出されたローラ対３２の回転量と、挿入部１０が捻られた際に、回転量センサ４２によって検出されたローラ対３３の回転量と、モータ３７が回転した際に、保持機構対３０１，３０２のエンコーダ５４によって検出された保持機構対３０１，３０２のモータ３７の回転量（エンコーダ値）と、保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出された保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による付勢力と、保持機構対３０１，３０２の力センサ３９によって検出された挿入部１０の挿入力と抜去力と捻り力が入力される。入出力ボード５２に入力されたこれら回転量、付勢力、挿入力、抜去力、捻り力は、制御コントローラ５１に入力される。
【００７１】
なお制御コントローラ５１は、ローラ対３２の回転量から挿入部１０の進退量と、ローラ対３３の回転量から挿入部１０の捻れ量を算出することも可能である。
【００７２】
制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２のモータ３７のエンコーダ値を参照しながら矢印にて示す付勢力が一定になるように入出力ボード５２を介して保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３によって回転信号を増減幅させて、上述したようにモータ３７の駆動を制御する。これにより一定の付勢力によって挿入部１０が保持機構対３０１，３０２によって保持される。なお矢印にてしめす付勢力は、上述したように力センサ３９によって検出され、制御コントローラ５１に入力される。また制御コントローラ５１は、入出力ボード５２から入力されたこれら回転量、付勢力、挿入力、抜去力、捻り力に基づいて入出力ボード５２を介して第２のアンプ５７によって回転信号を増減幅させて、モータ６０の駆動を制御する。これにより挿入部１０は、モータ６０によって進退動作を補助される。同様に制御コントローラ５１は、第３のアンプ５８によって回転信号を増減幅させて、モータ６１の駆動を制御する。これにより挿入部１０は、モータ６１によって捻り動作を補助される。
【００７３】
次に図２５Ａ乃至図２５Ｃを参照して患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作について説明する。
挿入部１０が、挿入部保持装置本体３０に、保持されるまでの動作は上述した第１の実施形態と同様であるため省略する。
【００７４】
この状態で図２５Ａに示すように術者２が、挿入部１０を患者３に挿入させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。またこの状態において、保持機構対３０２と挿入部１０の間には挿入力がほとんど生じない。挿入力が第１の設定値αに達するまでは、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって挿入部１０は、付勢されている。
【００７５】
術者２が、挿入部１０を患者３にさらに挿入させることで挿入力が第１の設定値αを越えた場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより制御コントローラ５１は、図２５Ｂに示すように保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）を開放する。保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わっているため、術者２が、挿入部１０を患者３にさらに挿入させると、挿入部１０が患者３に向かって容易に進む。
【００７６】
なお保持機構対３０１と挿入部１０の間に生じる挿入力が保持機構対３０２と挿入部１０の間に生じる挿入力よりも大きい場合に、保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態が、保持状態から非保持状態に切り換わってもよい。
【００７７】
非保持状態において、術者２が挿入部１０を挿入させる際に、ローラ対３２は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転しているローラ３２ａの同軸に設けられている回転量センサ４１は、ローラ３２ａの回転量を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。この回転量とは、例えば回転速度、回転角度、角加速度である。判別部５５は、この回転量を検出することで、挿入部１０の進退状態を判別することができる。詳細には、ローラ対３２が正回転している場合、挿入部１０が挿入されていると、判別部５５は、判別する。ローラ対３２が負回転している場合、挿入部１０が抜去されていると、判別部５５は、判別する。
【００７８】
その際、制御コントローラ５１は、挿入動作または抜去動作に対する補助動作を制御する。挿入部１０が挿入されることでローラ３２ａが回転している際に、ローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が、予め設定部５６に設定された一定値θ１と常に同一になるように、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２を介して第２のアンプ５７に指示を出力する。第２のアンプ５７は、回転速度θを一定値θ１と同一にさせるようにモータ６０を駆動させる。このように制御コントローラ５１は、挿入部１０の挿入動作、または抜去動作をモータ６０によって補助する。なお本実施形態は、第２のアンプ５７をトルク制御用アンプとすることで、制御コントローラ５１にて指示したトルクにてモータ６０を駆動させることができる。
【００７９】
なお制御コントローラ５１は、上述したように捻り動作に対する補助動作も制御する。制御コントローラ５１は、挿入部１０の捻り動作をモータ６１によって補助する。
【００８０】
なお術者２が、患者３に対する挿入部１０の挿入を止めても（挿入力が０の状態）、ローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が上述した一定値θ１になるように制御コントローラ５１がモータ６０に与えるトルクをトルクＴ０とする。このトルクＴ０は、任意に設定可能である。制御コントローラ５１は、このトルクＴ０を常に記憶している。また術者２が、患者３に対して挿入部１０を挿入させる（挿入力が加わる）と、このトルクＴ０に挿入力が加わる。その際、トルクＴ０と挿入力の和によって、ローラ３２ａの回転量（例えば回転速度θ）が上述した一定値θ１になるように、制御コントローラ５１は、トルクＴ０からトルクＴに落とす必要がある。挿入力が大きいほどトルクＴは小さくて済む。これにより判別部５５は、トルクＴがトルクＴ０よりも小さいか否かを判別することで、術者２が挿入部１０を挿入させている状態が維持されているか否かを判別する。
【００８１】
またトルクＴが大きくなりトルクＴ０と略同一になると、術者２が、患者３に対する挿入部１０の挿入を止めた（挿入力が０のなる）と、判別部５５は判別する。この場合、図２５Ｃに示すように制御コントローラ５１は、入出力ボード５２を介してモータ６０の駆動を停止させてローラ３２ａの回転を停止させる。また制御コントローラ５１は、入出力ボード５２を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態から保持状態に切り換わる。挿入部１０は、再び保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８によって付勢（締め付け）され、保持機構対３０１，３０２によって挟まれて保持される。これにより保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。
【００８２】
なお術者２が、挿入部１０を患者３から抜去させる際の挿入部保持装置本体３０の動作は、図２５Ａ乃至図２５Ｃにおける挿入力が抜去力に代わっているのみのため省略する。
【００８３】
また術者２が、挿入部１０を捻る際の挿入部保持装置本体３０の動作は、図２５Ａ乃至図２５Ｃにおける挿入力が捻り力に代わっているのみのため省略する。
【００８４】
次に患者に挿入部を挿入させる、または患者から挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体３０の動作について図２６に示すフローチャートを参照して説明する。
術者２が、挿入部１０を患者３に挿入させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には挿入力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この挿入力を検出する。検出された挿入力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。また術者２が、挿入部１０を患者３から抜去させると、保持機構対３０１と挿入部１０の間には抜去力が生じる。保持機構対３０１の力センサ３９は、この抜去力を検出する。検出された抜去力は、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。
【００８５】
判別部５５は、挿入力、または抜去力が第１の設定値αを越えたか否かを判別する（Ｓｔｅｐ１１）。なおＳｔｅｐ１１において判別部５５は、上述したように保持機構対３０１と挿入部１０の間に生じる挿入力、または抜去力が保持機構対３０２と挿入部１０の間に生じる挿入力、または抜去力よりも大きいか否かを判別しても良い。挿入力、または抜去力が第１の設定値αを越えていると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１１：Ｙｅｓ）、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させる。これにより保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への付勢（締め付け）が開放され、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が開放される（Ｓｔｅｐ１２）。これにより保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、保持状態から非保持状態に切り換わる。この状態において、上述したようにローラ対３２は、挿入部１０との摩擦により回転する。回転しているローラ３２ａの同軸に設けられている回転量センサ４１は、ローラ３２ａの回転量を入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力する。その際、判別部５５は、回転量からローラ３２ａが正回転しているか否かを判別する（Ｓｔｅｐ１３）。ローラ３２ａが正回転していると、判別部５５が判別すれば（Ｓｔｅｐ１３：Ｙｅｓ）、挿入部１０が挿入されているとみなす。その際、上述したように制御コントローラ５１は、モータ６０によって挿入部１０の挿入動作を補助する（Ｓｔｅｐ１４）。ローラ３２ａが正回転していると、判別部５５が判別しなければ（Ｓｔｅｐ１３：Ｎｏ）、制御コントローラ５１は、ローラ３２ａが負回転しているとみなし、挿入部１０が抜去されているとみなす。その際、上述したように制御コントローラ５１は、モータ６０によって挿入部１０の抜去動作を補助する（Ｓｔｅｐ１５）。
【００８６】
次に判別部５５は、トルクＴがトルクＴ０より小さいか否かを判別する（Ｓｔｅｐ１６）。トルクＴがトルクＴ０より小さいと、判別部５５が判別した場合、Ｓｔｅｐ１２に戻り、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８による挿入部１０への開放状態が維持される（保持機構対３０１，３０２は、挿入部１０に対して非保持状態を維持する）。トルクＴがトルクＴ０と略同一であると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１６：Ｎｏ）、制御コントローラ５１は、挿入力または抜去力が０になったとみなす。この場合、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０の駆動を停止させてローラ３２ａの回転を停止させる（Ｓｔｅｐ１７）。これにより制御コントローラ５１は、挿入部１０の挿入動作、または抜去動作の補助を終了する。
【００８７】
また第１の実施形態と同様に制御コントローラ５１は、保持動作を制御する。つまり制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、保持機構対３０１，３０２の第１のアンプ５３を介して保持機構対３０１，３０２のモータ３７を駆動させ、保持機構対３０１，３０２の摩擦付勢部材３８を挿入部１０に付勢（締め付け）させる。これにより保持機構対３０１，３０２に対する挿入部１０の状態は、非保持状態から保持状態に切り換わる。制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される（Ｓｔｅｐ１８）。これにより動作を終了する。なお挿入力、または抜去力が第１の設定値αを低下していると、判別部５５が判別した場合（Ｓｔｅｐ１１：Ｎｏ）、Ｓｔｅｐ１８に進む。
【００８８】
なお挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作についてのフローチャートは、図２６における挿入力、抜去力が、捻り力に代わっているのみのため省略する。なおこの場合、回転量センサ４２によって挿入部１０の捻れ方向（時計回りに回転しているか半時計回りに回転しているか）が検出され、捻れ動作がモータ６１によって補助される。またモータ６１に与えられるトルクを上述と同様にトルクＴ０とする。上述したように判別部５５は、トルクＴがトルクＴ０よりも小さいか否かを判別することで、術者２が挿入部１０を捻っているか否かを判別する。トルクＴがトルクＴ０よりも小さい場合、上述したように制御コントローラ５１は、保持機構対３０１，３０２に挿入部１０を保持させ、保持機構対３０１，３０２による挿入部１０の保持状態が維持される。
【００８９】
このように本実施形態は、第１の実施形態と同様に挿入部１０を進退、または捻る際に、挿入力、抜去力、捻り力が第１の設定値αを越えたか否かを判別し、超えていた場合に保持機構対３０１，３０２による保持状態を非保持状態に切り換えて開放させる。超えていない場合には制御コントローラ５１は、保持動作を制御することで、保持機構対３０１，３０２により保持させて、保持状態を維持し、挿入部１０の動きを固定させている。保持状態において本実施形態は、挿入部１０に作用する例えば患者３の突発的な動きや、偶発的に生じた不可抗力といった術者２にとって進退方向及び捻り方向における予期せぬ外力を検出する。その際、本実施形態は、保持状態を維持することができる。これにより本実施形態は、外力によって挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止することができる。
【００９０】
また本実施形態における判別部５５は、保持機構対３０１，３０２による付勢を開放させている際に（非保持状態において）、ローラ対３２の回転方向から挿入部１０の進退方向（挿入されているか、抜去されているかを）、ローラ対３３の回転方向から捻りの回転方向を判別している。本実施形態は、この判別結果からモータ６０，６１を駆動させることで挿入部１０の進退動作及び捻り動作を補助することができる。これにより術者２は、挿入部１０を意図するように簡易に挿入、抜き出し、回転させることができる。
【００９１】
次に図２７、図２８Ａ乃至図２８Ｄを参照して本発明に関わる第３の実施形態について詳細に説明する。
図２７は、本実施形態における操作部の概略斜視図である。図２８Ａ乃至図２８Ｄは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
前述した各実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態における挿入部保持装置本体３０、操作部７０以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるためにその詳細な説明については省略する。挿入部保持装置本体３０の構成は、前述した第２の実施形態における構成と同様である。ただし、Ｘ軸方向におけるローラ対３２、保持機構対３０１、保持機構対３０２配置位置関係は、第１の実施形態と同様である（ローラ対３２は、第２の実施形態のようにＸ軸方向において保持機構対３０１と保持機構対３０２の間に配置されているのではなく、第１の実施形態と同様にＸ軸方向において保持機構対３０２よりも患者３に近接して配置されている）。本実施形態におけるローラ３２ａは、第２実施形態と同様に駆動部であるモータ６０によって回転する駆動部である。またローラ対３２は、挿入部１０を保持する保持部を兼ねる。また操作部７０には、第１の指示部である保持スイッチ７１が設けられている。保持スイッチ７１は、挿入部保持装置本体３０とは別体で構成され、操作部７０に一体的に構成されている。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＦＦの際、ローラ対３２，３３が挿入部１０の進退動作、捻り動作に対して受動的に回転し、非保持状態になる。ローラ対３２，３３は、挿入部１０に対して進退、または捻りのガイドとして動作する（ガイドモード）。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＮの際、ローラ対３２，３３は、挿入部１０保持する保持状態となる。ローラ対３２，３３は、挿入部１０に対して原点位置（詳細については後述する）を維持するように動作する（原点位置モード）。このように第１の指示部である保持スイッチ７１は、操作部７０を介して制御コントローラ５１に保持状態（原点位置モード）と非保持状態（ガイドモード）との切り換えを指示する。保持スイッチ７１のＯＮ、ＯＦＦは、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に入力される。制御コントローラ５１において、判別部５５は、保持スイッチ７１がＯＮか否かを判別する。
【００９２】
また本実施形態における制御機構は、前述した第２の実施形態と略同様であるために詳細な説明は省略する。
【００９３】
次に図２８Ａ乃至図２８Ｄを参照して患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作について説明する。
保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、例えば前述した第１の実施形態におけるＳｔｅｐ２において保持機構対３０１、保持機構対３０２が保持状態から非保持状態に切り換わった際に、図２８Ａに示すようにローラ対３２は、挿入部１０に対して受動的に回転する。回転するローラ対３２は、ガイドモードに切り換わることで挿入部１０の挿入に対するガイドとして作動する。なおローラ対３２は、挿入部１０が抜去する際にもガイドとして作動する。
【００９４】
ガイドモードにおいて、挿入力が０になった場合、例えば前述した第１の実施形態と同様に、保持機構対３０１，３０２によって挿入部１０の保持状態が維持される。
【００９５】
次に例えば挿入力が生じない（例えば術者２が挿入部１０を患者３に挿入しない）場合において、保持スイッチ７１がＯＮになると、制御コントローラ５１は、ローラ対３２の回転を停止させて、この状態を維持する。なおこの停止した位置を原点位置と称する。このようにローラ対３２は、原点位置モードに切り換わることで保持スイッチ７１がＯＮになった際のローラ対３２の回転位置を原点位置として、図２８Ｂに示すように挿入部１０を保持する。
【００９６】
原点位置モードにおいて、制御コントローラ５１には、回転量センサ４１、入出力ボード５２を介してローラ３２ａの回転量が入力される。制御コントローラ５１は、この回転量を参照して原点位置を維持するように入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させてローラ３２ａを制御する。詳細には、制御コントローラ５１は、回転量を参照して第１の指令値を入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０に出力する。モータ６０は、この第１の指令値に基づいてローラ３２ａを回転させる。患者側から外力が生じない場合、この第１の指令値によって生じるモータ６０のトルクＴ１は、ほぼ０である。
【００９７】
次に図２８Ｂに示す状態において、例えば術者２にとって患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じて、図２８Ｃに示すようにローラ対３２が原点位置から微小角度Δθ回転した場合、回転量センサ４１、入出力ボード５２を介してローラ３２ａの回転量である微小角度Δθが制御コントローラ５１に入力される。判別部５５は、微小角度Δθから患者３から抜去方向に生じた外力か、患者３から挿入方向に生じた外力かを判別する。制御コントローラ５１は、判別結果に基づいて原点位置を維持するために、再び入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させてローラ３２ａを制御する。詳細には、図６Ｄに示すように制御コントローラ５１は、微小角度Δθを参照して第１の指令値によって生じるモータ６０のトルクＴ１よりも大きいトルクＴ２を生じさせる第２の指令値を入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０に出力する。このトルクＴ２は、Ｔ２＝外力（Ｆ）／ローラ３２ａの半径（ｒ）、より算出される。この第２の指令値には、上述した判別結果によってローラ３２ａを回転させる際の回転方向情報が含まれている。ローラ３２ａは、外力が抜去方向に生じた場合、原点位置を維持するために時計回りに回転し、外力が挿入方向に生じた場合、原点位置を維持するために反時計回りに回転する。モータ６０は、このような第２の指令値に基づいてローラ３２ａを回転させる。これにより術者２にとって患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じても、挿入部保持装置本体３０は、保持している挿入部１０の原点位置を維持することができる。
【００９８】
このように原点位置モードにおいて、回転量センサ４１が、患者３側から外力を検出した際に、制御コントローラ５１は、外力に対して逆向きで同じ大きさの力をローラ３２ａに与えて保持状態を維持する。これにより挿入部保持装置本体３０は、保持機構対３０１，３０２が保持状態であっても挿入部１０をより強固に保持することができる。
【００９９】
なお第２の指令値及び第２の指令値によって生じるトルクＴ２は、回転量毎によってそれぞれ任意に設定される。
【０１００】
また術者２にとって患者３から挿入方向、または捻り方向に予期せぬ外力が生じた際については、上述した図２８Ａ乃至図２８Ｄにおいて説明した術者２にとって患者３から抜去方向に予期せぬ外力が生じた場合と同様であるために詳細な説明については省略する。
【０１０１】
このように本実施形態は、術者２にとって患者３から進退方向、または捻り方向に予期せぬ外力が生じた際に、ローラ対３２，３３に対する回転量を検出し、モータ６０，６１に対してトルクを発生させることで、挿入部１０の原点位置を維持することができる。これにより本実施形態は、上述した第１、第２の実施形態と同様に術者２にとって患者３から予期せぬ外力によって挿入部１０が移動してしまうことを操作性を損なうことなく防止することができる。
【０１０２】
また保持スイッチ７１が、操作部７０と一体的に構成され、挿入部保持装置本体３０とは別体で構成されているために、保持状態と非保持状態の切り換え操作を容易に行うことができる。
【０１０３】
次に図２９Ａ、図２９Ｂ、図２９Ｃ、図３０、図３１を参照して本発明に関わる第４の実施形態について詳細に説明する。前述した各実施形態と同一部位については同符合を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０４】
図２９Ａは、本実施形態における操作部の概略斜視図である。図２９Ｂは、本実施形態における操作部の概略側面図である。図２９Ｂは、本実施形態における操作部の概略上面図である。図３０は、保持スイッチ、抜去スイッチ、捻りスイッチがＯＦＦ、挿入スイッチがＯＮの状態における挿入部、ローラ対、操作部、制御部の関係を示す図である。図３１は、操作部を操作させる際の動作を示すフローチャートである。
【０１０５】
本実施形態における挿入部保持装置本体３０、操作部７０以外の構成は、上述した第１の実施形態と同様であるためにその詳細な説明については省略する。挿入部保持装置本体３０の構成は、前述した第３の実施形態における構成と同様である。操作部７０には、図２９Ａ、図２９Ｂ、図２９Ｃに示すように保持スイッチ７１と、第２の指示部である進退スイッチ７５が設けられている。進退スイッチ７５には、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４が設けられている。挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４は、保持スイッチ７１と同様に挿入部保持装置本体３０とは別体で構成され、操作部７０に一体的に構成されている。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＦＦ、挿入スイッチ７２がＯＮの際、ローラ対３２が挿入部１０の挿入動作を補助する。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＦＦ、抜去スイッチ７３がＯＮの際、ローラ対３２が挿入部１０の抜去動作を補助する。本実施形態において保持スイッチ７１がＯＦＦ、捻りスイッチ７４がＯＮの際、ローラ対３３が挿入部１０の捻り動作を補助する。なお例えば図２９Ｂにおいて捻りスイッチ７４が時計回りに回動する（捻りスイッチ７４がＯＮ）と、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃに示すようにローラ対３３が反時計回りに回る。これにより挿入部１０が時計回りに捻られる捻り動作が補助される。図２９Ｂにおいて捻りスイッチ７４が反時計回りに回動する（捻りスイッチ７４がＯＮ）と、ローラ３３ａが時計回りに回る。これにより挿入部１０が反時計回りに捻られる捻り動作が補助される。また保持スイッチ７１がＯＦＦの際、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３は、どちらか一方がＯＮになり他方がＯＦＦになる。なお本実施形態は挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３のどちらか一方がＯＮの際、捻りスイッチ７４をＯＮにすることができる。これにより挿入動作、または抜去動作のどちらか一方を補助しつつ捻り動作を補助することができる。または保持スイッチ７１がＯＦＦの際、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４がＯＦＦになる（第３の実施形態におけるガイドモード）。また保持スイッチ７１がＯＮの際は、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４がＯＦＦになる（第３の実施形態における原点位置モード）。このように進退スイッチ７５は、制御コントローラに挿入部１０の挿入動作、抜去動作、または捻り動作の補助を指示する。保持スイッチ７１、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４のＯＮ、ＯＦＦは、入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に入力される。制御コントローラ５１において、判別部５５は、保持スイッチ７１、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４がＯＮか否かを判別する。
【０１０６】
本実施形態における保持スイッチ７１による動作は、前述した第３の実施形態と同様であるために省略する。
【０１０７】
次に図３０を参照して本実施形態における挿入スイッチ７２による挿入補助動作について説明する。なお図３０において捻り補助は行われないものとする。そのため図３０には捻りスイッチ７４は省略している。
保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、術者２が挿入スイッチ７２をＯＮにした場合、制御コントローラ５１は、挿入動作に対する補助動作を制御する。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させる。このときモータ６０は、判別部５５からの判別結果によって挿入部１０の進退方向と同一方向にローラ３２ａを回転させる（この場合、ローラ３２ａは正回転する）。
【０１０８】
制御コントローラ５１は、ローラ３２ａが正回転するようにモータ６０に対してトルクを発生させる。このトルクは、ローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するように図示しない制御コントローラ５１により制御される。このように制御コントローラ５１はローラ対３２を正回転させ、挿入部１０の挿入動作を補助する。
【０１０９】
なおローラ３２ａの回転量は、回転量センサ４１によって入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。その際、上述したように制御コントローラ５１は、ローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）を予め任意に設定された値に維持する。そのため制御コントローラ５１は、この回転量に基づいて入出力ボード５２を介して第２のアンプ５７における回転信号を増減幅させる。この回転信号は、モータ６０を回転させる信号である。これによりローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するトルクがモータ６０に発生する。ローラ３２ａには、常に同一の回転量（例えば一定の回転速度）が生じ、ローラ３２ａは正回転する。このように挿入部１０は、挿入動作を補助される。
【０１１０】
次に術者２が挿入動作に対する補助動作を停止させる場合、挿入スイッチ７２をＯＦＦにする。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０の駆動を停止させる。これにより挿入補助動作が終了する。
【０１１１】
次に本実施形態における抜去スイッチ７３による抜去補助動作について説明する。
保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、術者２が抜去スイッチ７３をＯＮにした場合、制御コントローラ５１は、抜去動作に対する補助動作を制御する。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させる。このときモータ６０は、判別部５５からの判別結果によって挿入部１０の進退方向と同一方向にローラ３２ａを回転させる（この場合、ローラ３２ａは負回転する）。
【０１１２】
制御コントローラ５１は、ローラ３２ａが負回転するようにモータ６０に対してトルクを発生させる。このトルクは、ローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するように図示しない制御コントローラ５１により制御される。このように制御コントローラ５１はローラ対３２を負回転させ、挿入部１０の挿入動作を補助する。
【０１１３】
なおローラ３２ａの回転量は、回転量センサ４１によって入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。その際、上述したように制御コントローラ５１は、ローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）を予め任意に設定された値に維持する。そのため制御コントローラ５１は、この回転量に基づいて入出力ボード５２を介して第２のアンプ５７における回転信号を増減幅させる。この回転信号は、モータ６０を回転させる信号である。これによりローラ３２ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するトルクがモータ６０に発生する。ローラ３２ａには、常に同一の回転量（例えば一定の回転速度）が生じ、ローラ３２ａは負回転する。このように挿入部１０は、抜去動作を補助される。
【０１１４】
次に術者２が抜去動作に対する補助動作を停止させる場合、抜去スイッチ７３をＯＦＦにする。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０の駆動を停止させる。これにより抜去補助動作が終了する。
【０１１５】
なお本実施形態における捻りスイッチ７４による捻り補助動作は、上述した挿入動作、または抜去動作の際に行うことができる。また捻り補助動作は、単独で行うこともできる。
【０１１６】
保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、術者２が捻りスイッチ７４をＯＮにした場合、制御コントローラ５１は、捻り動作に対する補助動作を制御する。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介してモータ６１を駆動させる。このときモータ６１は、判別部５５からの判別結果によって捻りスイッチ７４の回転方向と逆方向にローラ３３ａを回転させる。
【０１１７】
制御コントローラ５１は、ローラ３３ａが回転するようにモータ６０に対してトルクを発生させる。このトルクは、ローラ３３ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するように図示しない制御コントローラ５１により制御される。このように制御コントローラ５１はローラ対３３を回転させ、挿入部１０の捻り動作を補助する。
【０１１８】
なおローラ３３ａの回転量は、回転量センサ４２によって入出力ボード５２を介して制御コントローラ５１に出力される。その際、上述したように制御コントローラ５１は、ローラ３３ａの回転量（例えば一定の回転速度）を予め任意に設定された値に維持する。そのため制御コントローラ５１は、この回転量に基づいて入出力ボード５２を介して第３のアンプ５８における回転信号を増減幅させる。この回転信号は、モータ６１を回転させる信号である。これによりローラ３３ａの回転量（例えば一定の回転速度）が予め任意に設定された値を維持するトルクがモータ６１に発生する。ローラ３３ａには、常に同一の回転量（例えば一定の回転速度）が生じ、ローラ３３ａは回転する。このように挿入部１０は、捻り動作を補助される。
【０１１９】
捻り補助は、上述したように捻りスイッチ７４が時計回りに回動すると、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２０Ｃに示すようにローラ対３３が反時計回りに回る。これにより挿入部１０が時計回りに捻られる捻り動作が補助される。図２９Ｂにおいて捻りスイッチ７４が反時計回りに回動する（捻りスイッチ７４がＯＮ）と、ローラ３３ａが時計回りに回る。これにより挿入部１０が反時計回りに捻られる捻り動作が補助される。
【０１２０】
次に術者２が捻り動作に対する補助動作を停止させる場合、捻りスイッチ７４をＯＦＦにする。その際、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介してモータ６１の駆動を停止させる。これにより抜去補助動作が終了する。
【０１２１】
次に図３１を参照して本実施形態における操作部を操作させる際の動作について説明する。
判別部５５は、保持スイッチ７１がＯＮか否かを判別する（Ｓｔｅｐ２１）。判別部５５が、保持スイッチ７１がＯＮであると判別すれば（Ｓｔｅｐ２１：Ｙｅｓ）、上述した第３の実施形態のように、制御ユニット５０は、原点位置を維持する原点位置モードに入る（Ｓｔｅｐ２２）。これにより挿入部１０がローラ対３２によってローラ対３２の原点位置にて保持され、術者２が操作部７０を操作する動作は、終了する。
【０１２２】
判別部５５が、保持スイッチ７１がＯＮであると判別しなければ（Ｓｔｅｐ２１：Ｎｏ）、判別部５５が、保持スイッチ７１がＯＦＦであると判別する。次に判別部５５は、進退スイッチ７５がＯＮか否かを判別する（Ｓｔｅｐ２３）。なお進退スイッチ７５がＯＮとは、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３と、捻りスイッチ７４のいずれか１つのみがＯＮ、または挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３のどちらか一方と、捻りスイッチ７４がＯＮであることを示す。判別部５５が、進退スイッチ７５がＯＮであると判別すれば（Ｓｔｅｐ２３：Ｙｅｓ）、制御ユニット５０は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介してモータ６０を駆動させてローラ３２ａを制御し、挿入動作、または抜去動作に対する補助を行う。また制御ユニット５０は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介してモータ６１を駆動させてローラ３３ａを制御し、捻り動作に対する補助を行う。つまり挿入動作、抜去動作、捻り動作のいずれか１つのみが補助される、または挿入動作、抜去動作のどちらか一方と捻り動作が補助される（Ｓｔｅｐ２４）。
【０１２３】
詳細には、挿入スイッチ７２がＯＮになれば、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介して一定のトルクをモータ６０に発生させ、ローラ３２ａを一定の回転量（例えば一定の回転速度）にて正回転させる。これにより挿入部１０は、ローラ対３２によって挿入動作を補助される。挿入動作に対する補助は、挿入スイッチ７２がＯＮの状態である限り継続される。そのためＳｔｅｐ２３に戻る。また抜去スイッチ７３がＯＮになれば、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介して一定のトルクをモータ６０に発生させ、ローラ３２ａを一定の回転量（例えば一定の回転速度）にて負回転させる。これにより挿入部１０は、ローラ対３２によって抜去動作を補助される。抜去動作に対する補助は、抜去スイッチ７３がＯＮの状態である限り継続される。そのためＳｔｅｐ２３に戻る。また捻りスイッチ７４がＯＮになれば、制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介して一定のトルクをモータ６１に発生させ、ローラ３３ａを一定の回転量（例えば一定の回転速度）にて回転させる。これにより挿入部１０は、ローラ対３３によって捻り動作を補助される。捻り動作に対する補助は、捻りスイッチ７４がＯＮの状態である限り継続される。そのためＳｔｅｐ２３に戻る。
【０１２４】
判別部５５が、進退スイッチ７５がＯＮであると判別しなければ（Ｓｔｅｐ２３：Ｎｏ）、判別部５５が、進退スイッチ７５がＯＦＦであると判別する。進退スイッチ７５がＯＦＦとは、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４の両方がＯＦＦであることを示す。この場合、判別部５５は、挿入動作の補助、抜去動作の補助、捻り動作の補助を行わないと判別する。これにより制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第２のアンプ５７を介して一定のトルクをモータ６０に発生させることはない。また制御コントローラ５１は、入出力ボード５２、第３のアンプ５８を介して一定のトルクをモータ６１に発生させることはない。これによりローラ対３２，３３は、挿入部１０に対して進退、または捻りのガイドとして動作する（ガイドモード（Ｓｔｅｐ２５））。ガイドモードにおいて、挿入力が０になった場合、例えば前述した第１、第３の実施形態と同様に、保持機構対３０１，３０２によって挿入部１０の保持状態が維持される。これにより術者２が操作部７０を操作する動作は、終了する。
【０１２５】
このように本実施形態は、前述した第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。また本実施形態は、操作部７０において進退スイッチ７５をＯＮにすることで挿入動作、抜去動作、捻り動作を補助することができる。
【０１２６】
また保持スイッチ７１、挿入スイッチ７２、抜去スイッチ７３、捻りスイッチ７４が、操作部７０と一体的に構成され、挿入部保持装置本体３０とは別体で構成されているために、保持状態と非保持状態の切り換え、及び挿入補助、抜去補助、捻り補助の操作を容易に行うことができる。
【０１２７】
なお本実施形態は、捻りスイッチ７４において、例えば挿入部１０が時計回りに捻られる際に、ローラ対３３が挿入部１０の捻り動作を補助する第１の捻りスイッチと、例えば挿入部１０が反時計回りに捻られる際に、ローラ対３３が挿入部１０の捻り動作を補助する第２の捻りスイッチが設けられていてもよい。保持スイッチ７１がＯＦＦの状態において、術者が第１の捻りスイッチ、または第２の捻りスイッチをＯＮにすることで、ローラ３３ａが回転し、挿入部１０はローラ対３３によって時計回り、または反時計回りの捻り動作を補助される。ローラ対３３を回転させるモータ６１に生じるトルクは、挿入動作に対する補助動作や抜去動作に対する補助動作と同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】図１は、第１の実施形態における挿入部保持装置本体と患者の配置関係を示す概略図である。
【図２】図２は、挿入部保持装置を使用する際の概略斜視図である。
【図３】図３は、図２に示した挿入部保持装置の概略側面図である。
【図４】図４は、図２に示した挿入部保持装置の概略正面図である。
【図５】図５は、図４に示す回動部を回動させた際の挿入部保持装置本体の概略正面図である。
【図６】図６は、図４に示す回動部を回動させた際の挿入部保持装置本体の概略上面図である。
【図７】図７は、図４に示す挿入部保持装置本体に挿入部を挿入させた際の挿入部保持装置の概略上面図である（回動部は図示せず）。
【図８】図８は、保持機構の概略斜視図である。
【図９】図９は、図７に示す保持機構のＡ−Ａ概略断面図である。
【図１０】図１０は、力センサの概略斜視図である。
【図１１】図１１は、図７に示す挿入部保持装置のＢ−Ｂ概略断面図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、挿入部保持装置本体の内部を示す概略斜視図（挿入部、ローラ対、回転量センサの位置関係を示す）概略斜視図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、ローラ対の変形例である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、ローラ対の変形例である。
【図１３】図１３は、図７に示す挿入部保持装置本体のＣ−Ｃ概略断面図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１５Ｄ】図１５Ｄは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１６】図１６は、患者から挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１７】図１７は、患者から挿入方向に予期せぬ外力が生じた際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１８】図１８は、患者から抜去方向に予期せぬ外力が生じた際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図１９】図１９は、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示すフローチャートである。
【図２０Ａ】図２０Ａは、挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２０Ｃ】図２０Ｃは、挿入部を捻る際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２１】図２１は、摩擦付勢部材が挿入部保持装置本体から着脱する際の概略図である。
【図２２】図２２は、ローラが挿入部保持装置本体から着脱する際の概略図である。
【図２３】図２３は、第２の実施形態の特徴部を示す図であり、挿入部保持装置本体の内部の配置関係を示す（挿入部、ローラ対、回転量センサ、保持機構対、モータの位置関係を示す）概略斜視図である。
【図２４】図２４は、第２の実施形態の制御機構を概略的に示した制御図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２５Ｃ】図２５Ｃは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２６】図２６は、患者に挿入部を挿入させる、または挿入部を抜去させる際の挿入部保持装置本体の動作を示すフローチャートである。
【図２７】図２７は、第３の実施形態における操作部の概略斜視図である。
【図２８Ａ】図２８Ａは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２８Ｂ】図２８Ｂは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２８Ｃ】図２８Ｃは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２８Ｄ】図２８Ｄは、患者に挿入部を挿入させる際の挿入部保持装置本体の動作を示す図である。
【図２９Ａ】図２９Ａは、第４の実施形態における操作部の概略斜視図である。
【図２９Ｂ】図２９Ｂは、第４の実施形態における操作部の概略側面図である。
【図２９Ｃ】図２９Ｃは、第４の実施形態における操作部の概略上面図である。
【図３０】図３０は、保持スイッチ、抜去スイッチ、捻りスイッチがＯＦＦ、挿入スイッチがＯＮの状態における挿入部、ローラ対、操作部、制御部の関係を示す図である。
【図３１】図３１は、操作部を操作させる際の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２９】
１…挿入部保持装置、２…術者、３…患者、３ａ…頭部、４…ベッド、５…枕、１０…挿入部、２６…突起部、２７…凸凹部、２８…溝、２９…溝、３０…挿入部保持装置本体、３２…ローラ対、３２ａ…ローラ、３２ｂ…ローラ、３３…ローラ対、３３ａ…ローラ、３３ｂ…ローラ、３４…回動部、３４ａ…支点、３５…接点、３６…接地部、３７…モータ、３８…摩擦付勢部材、３９…力センサ、４０…ネジ部、４１…回転量センサ、４２…回転量センサ、４３…バネ、４４…支持部材、４５…防水部材、４６…軸部、４７…支持部材、４８…ヘッド部、４９…支持部材、５０…制御ユニット、５１…制御コントローラ、５２…入出力ボード、５３…第１のアンプ、５４…エンコーダ、５５…判別部、５６…設定部、５７…第２のアンプ、５８…第３のアンプ、６０…モータ、６１…モータ、７０…操作部、７１…保持スイッチ、７２…挿入スイッチ、７３…抜去スイッチ、７４…捻りスイッチ、７５…進退スイッチ、３０１…保持機構対、３０１ａ…保持機構、３０１ｂ…保持機構、３０２…保持機構対、３０２ａ…保持機構、３０２ｂ…保持機構。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の管腔に挿入され、前記管腔に対して進退させられる、または捻られる内視鏡の挿入部を保持する保持部と、
前記保持部を、前記挿入部の動きを規制する保持状態と、前記挿入部の動きを自由にする非保持状態と、のいずれかの状態に切り換える制御を行う制御部と、
を具備することを特徴とする挿入部保持装置。
【請求項２】
前記挿入部が操作される際に、前記挿入部に直接加えられる操作量を検出する検出部をさらに有し、
前記制御部は、前記検出部によって検出された前記操作量に基づいて前記保持状態と前記非保持状態とを切り換えることを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項３】
前記検出部が検出する前記操作量は、前記挿入部が操作される際に、前記挿入部に直接加えられる力の方向、大きさ及び前記力が加えられた側であることを特徴とする請求項２に記載の挿入部保持装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記検出部が前記力が加えられた側が前記挿入部を操作する術者側からであることを検出した際に、前記保持部を前記非保持状態に切り換える制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の挿入部保持装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記検出部が前記力が加えられた側が前記被検体側からであることを検出した際に、前記保持部を前記保持状態に切り換える制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の挿入部保持装置。
【請求項６】
前記保持状態は、前記保持部が一定の付勢力によって前記挿入部を把持した状態であることを特徴とする請求項３に記載の挿入部保持装置。
【請求項７】
前記保持状態は、前記保持部が前記挿入部に前記被検体側から生じる前記力の方向に対して逆向き、且つ同じ大きさの力を与えた状態であることを特徴とする請求項３に記載の挿入部保持装置。
【請求項８】
前記制御部に前記保持状態と前記非保持状態との切り換えを指示する第１の指示部をさらに有し、
前記第１の指示部は、前記保持部とは別体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項９】
前記第１の指示部は、前記挿入部の動きを操作する操作部と一体的に構成されていることを特徴とする請求項８に記載の挿入部保持装置。
【請求項１０】
前記挿入部の進退動作、または捻り動作を補助する駆動部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の挿入部保持装置。
【請求項１１】
前記駆動部は、前記挿入部に加えられた前記操作量が所定の範囲を超えた際に駆動されることを特徴とする請求項１０に記載の挿入部保持装置。
【請求項１２】
前記駆動部は、前記保持部を兼ねることを特徴とする請求項１０に記載の挿入部保持装置。
【請求項１３】
前記駆動部に前記挿入部の挿入動作、抜去動作、捻り動作の補助を指示する第２の指示部をさらに有し、
前記第２の指示部は、前記保持部とは別体で構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の挿入部保持装置。
【請求項１４】
前記第２の指示部は、前記挿入部の動きを操作する操作部と一体的に構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の挿入部保持装置。
【請求項１５】
前記保持部は、前記被検体を配置する配置部材上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記保持部と別体で構成され、前記保持部よりも鉛直方向下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項１７】
前記挿入部に直接接触し、当該挿入部保持装置に対して着脱可能である接触部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項１８】
前記接触部は、前記挿入部に対して直接接触することで前記挿入部を付勢する付勢部、または前記挿入部に対して直接接触した際に回転する回転部であることを特徴とする請求項１７に記載の挿入部保持装置。
【請求項１】
被検体の管腔に挿入され、前記管腔に対して進退させられる、または捻られる内視鏡の挿入部を保持する保持部と、
前記保持部を、前記挿入部の動きを規制する保持状態と、前記挿入部の動きを自由にする非保持状態と、のいずれかの状態に切り換える制御を行う制御部と、
を具備することを特徴とする挿入部保持装置。
【請求項２】
前記挿入部が操作される際に、前記挿入部に直接加えられる操作量を検出する検出部をさらに有し、
前記制御部は、前記検出部によって検出された前記操作量に基づいて前記保持状態と前記非保持状態とを切り換えることを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項３】
前記検出部が検出する前記操作量は、前記挿入部が操作される際に、前記挿入部に直接加えられる力の方向、大きさ及び前記力が加えられた側であることを特徴とする請求項２に記載の挿入部保持装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記検出部が前記力が加えられた側が前記挿入部を操作する術者側からであることを検出した際に、前記保持部を前記非保持状態に切り換える制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の挿入部保持装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記検出部が前記力が加えられた側が前記被検体側からであることを検出した際に、前記保持部を前記保持状態に切り換える制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の挿入部保持装置。
【請求項６】
前記保持状態は、前記保持部が一定の付勢力によって前記挿入部を把持した状態であることを特徴とする請求項３に記載の挿入部保持装置。
【請求項７】
前記保持状態は、前記保持部が前記挿入部に前記被検体側から生じる前記力の方向に対して逆向き、且つ同じ大きさの力を与えた状態であることを特徴とする請求項３に記載の挿入部保持装置。
【請求項８】
前記制御部に前記保持状態と前記非保持状態との切り換えを指示する第１の指示部をさらに有し、
前記第１の指示部は、前記保持部とは別体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項９】
前記第１の指示部は、前記挿入部の動きを操作する操作部と一体的に構成されていることを特徴とする請求項８に記載の挿入部保持装置。
【請求項１０】
前記挿入部の進退動作、または捻り動作を補助する駆動部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の挿入部保持装置。
【請求項１１】
前記駆動部は、前記挿入部に加えられた前記操作量が所定の範囲を超えた際に駆動されることを特徴とする請求項１０に記載の挿入部保持装置。
【請求項１２】
前記駆動部は、前記保持部を兼ねることを特徴とする請求項１０に記載の挿入部保持装置。
【請求項１３】
前記駆動部に前記挿入部の挿入動作、抜去動作、捻り動作の補助を指示する第２の指示部をさらに有し、
前記第２の指示部は、前記保持部とは別体で構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の挿入部保持装置。
【請求項１４】
前記第２の指示部は、前記挿入部の動きを操作する操作部と一体的に構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の挿入部保持装置。
【請求項１５】
前記保持部は、前記被検体を配置する配置部材上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記保持部と別体で構成され、前記保持部よりも鉛直方向下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項１７】
前記挿入部に直接接触し、当該挿入部保持装置に対して着脱可能である接触部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の挿入部保持装置。
【請求項１８】
前記接触部は、前記挿入部に対して直接接触することで前記挿入部を付勢する付勢部、または前記挿入部に対して直接接触した際に回転する回転部であることを特徴とする請求項１７に記載の挿入部保持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図１５Ｄ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２５Ｃ】
【図２６】
【図２７】
【図２８Ａ】
【図２８Ｂ】
【図２８Ｃ】
【図２８Ｄ】
【図２９Ａ】
【図２９Ｂ】
【図２９Ｃ】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１５Ｃ】
【図１５Ｄ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０Ａ】
【図２０Ｂ】
【図２０Ｃ】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５Ａ】
【図２５Ｂ】
【図２５Ｃ】
【図２６】
【図２７】
【図２８Ａ】
【図２８Ｂ】
【図２８Ｃ】
【図２８Ｄ】
【図２９Ａ】
【図２９Ｂ】
【図２９Ｃ】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００８−１５４７５８（Ｐ２００８−１５４７５８Ａ）
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４６３６７（Ｐ２００６−３４６３６７）
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１０日（２００８．７．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２２日（２００６．１２．２２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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