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公開番号2025084129
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2024202896
出願日2024-11-21
発明の名称内視鏡スコープの姿勢推定方法及び装置
出願人メディンテックインコーポレイテッド,MEDINTECH INC.
代理人弁理士法人IPX
主分類A61B 1/00 20060101AFI20250526BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】内視鏡スコープの端部の姿勢を推定する方法及び装置を提供する。
【解決手段】少なくとも一つのプロセッサを含むコンピューティング装置によって行われる内視鏡スコープ150の姿勢を推定する方法は、スコープで発生するバックラッシュに対して制御媒介変数が識別されたバックラッシュモデル121を用いて、スコープの動きを制御する駆動部130の姿勢情報に基づいてスコープの姿勢を推定する段階を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも一つのプロセッサを含むコンピューティング装置によって行われる、内視鏡のスコープの姿勢を推定する方法であって、
前記スコープで発生するバックラッシュに対して制御媒介変数が識別されたバックラッシュモデルを用いて、前記スコープの動きを制御する駆動部の姿勢情報に基づいて前記スコープの姿勢を推定する段階を含む、方法。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記バックラッシュモデルは、前記スコープの角度範囲によって決定する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記バックラッシュモデルは、前記スコープの角度が第１範囲内でバックラッシュ量が一定であると設定される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記バックラッシュモデルは、前記スコープの角度が第２範囲内で前記スコープの角度が増加するほどバックラッシュ量が増加すると設定される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記スコープの姿勢を推定する段階は、
前記バックラッシュモデル及び前記駆動部の状態に基づいて前記スコープがバックラッシュ状態にあるかを判断する段階を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記スコープの姿勢を推定する段階は、バックラッシュ状態で、前記スコープの姿勢が一定であると推定する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記スコープの姿勢を推定する段階は、バックラッシュ状態ではない場合、前記駆動部のモーターの角度に基づいて前記スコープの曲げ角度を推定する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも一つのプロセッサを含むコンピューティング装置によって行われる、内視鏡のスコープの姿勢を推定する方法であって、
前記スコープの動きを制御する駆動部の姿勢情報を学習データとして前記スコープの姿勢を推論するように学習された人工ニューラルネットワークモデルを用いて、前記駆動部の姿勢情報に基づいて前記スコープの姿勢を推定する段階を含む、方法。
【請求項９】
前記駆動部の姿勢情報は、前記スコープに動力を提供するモーターの姿勢情報及び前記モーターの方向情報を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
内視鏡のスコープの姿勢を推定するためのコンピューティング装置であって、
少なくとも一つのコア（ｃｏｒｅ）を含むプロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と、
前記プロセッサで実行可能なプログラムコード（ｃｏｄｅ）を含むメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）と、
を含み、
前記プロセッサは、前記スコープで発生するバックラッシュに対して制御媒介変数が識別されたバックラッシュモデルを用いて、前記スコープの動きを制御する駆動部の姿勢情報に基づいて前記スコープの姿勢を推定する、装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は内視鏡スコープの端部の姿勢を推定する方法及び装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
内視鏡は施術を行うか又は剖検せずにスコープを身体に挿入して臓器を観察する医療器具を通称する。内視鏡は、人体の内部にスコープを挿入し、光を照射して、内壁の表面で反射された光を可視化する。目的及び身体部位によって内視鏡の種類が区分され、大別して、内視鏡管が金属で形成された硬性内視鏡（ＲｉｇｉｄＥｎｄｏｓｃｏｐｅ）と、消化器内視鏡として代表されるフレキシブル内視鏡（ｆｌｅｘｉｂｌｅｅｎｄｏｓｃｏｐｅ）とに区分されることができる。
【０００３】
フレキシブル内視鏡装置は内部に多様な装置を含むので衝撃に弱く、フレキシブル内視鏡が挿入される消化器の内部も非常に軟弱な組職であり、非定型の形態を有する。また、患者によって消化器の内部の形態が異なるので、経験が多い医療陣と言っても内視鏡挿入の過程が容易でないことがある。
【０００４】
ここで、内視鏡施術が行われるのに伴って、内視鏡スコープは消化器の形状によって撚られるかねじれながら消化器の内部に挿入される。施術の初期には、スコープの形態が比較的単純なので、施術者は大きな力を入れないでスコープを所望の角度に湾曲させるか又は動かすことができる。しかし、施術の後期に行くほど又は施術中間に複雑な動きを伴う場合、時々刻々変形されるスコープの特性を考慮しながらスコープを制御することは施術者に大きな操作の不便さを引き起こすことがある。また、身体の内部に挿入される内視鏡施術の特性の上、スコープの纎細な制御が要求されるので、施術状況で内視鏡装置で発生する物理的な変化を反映してスコープを制御するための技術が要求される。
【０００５】
内視鏡スコープを所望の位置及び角度に自動で制御するためには、まず内視鏡スコープの姿勢を正確に把握することが要求される。しかし、内視鏡スコープは身体の内部に挿入されなければならない特性の上、スコープチューブの太さに制限がある。よって、姿勢情報を得るための多様なセンサーを搭載しにくいので、スコープに別途のセンサーを装着しなくてもスコープの正確な姿勢を推定する技術が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は前述した従来技術の問題点を解決するためのものであり、内視鏡スコープのバックラッシュをモデリングするか又は人工ニューラルネットワークモデルを用いた内視鏡スコープの姿勢推定方法及び装置に関する。
【０００７】
ただ、本実施例が達成しようとする技術的課題は前述したような技術的課題に限定されず、他の技術的課題が存在し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述したような課題を実現するための本開示の一実施例によって、少なくとも一つのプロセッサを含むコンピューティング装置によって行われる、内視鏡スコープの姿勢を推定する方法が開示される。前記方法は、前記スコープで発生するバックラッシュに対して制御媒介変数が識別されたバックラッシュモデルを用いて、前記スコープの動きを制御する駆動部の姿勢情報に基づいて前記スコープの姿勢を推定する段階を含む。
【０００９】
代案として、前記バックラッシュモデルは、前記スコープの角度範囲によって決定することができる。
【００１０】
代案として、前記バックラッシュモデルは、前記スコープの角度が第１範囲内でバックラッシュ量が一定であるものに設定することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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