JP2017508529A - 内視鏡測定システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a.視覚化手段を含む軟性又は硬性の内視鏡デバイスと、
b.内視鏡デバイスを動作させ、視覚化手段によって収集された画像を取得及び表示するように適応化された従来型の内視鏡検査システムと、
c.光源及び光学素子を含み、光平面を生成するように構成された光平面生成モジュールと、
d.処理手段、ユークリッド測定及び測地測定の両方を行うように適応化された専用ソフトウェアモジュール、グラフィカルユーザインタフェース(graphical user interface:GUI)、ソフトウェア、ポインティングデバイス、並びにイメージングシステムによって取得されたシステム画像をグラフィクス及びテキストに重ねてユーザに表示するように適応化されたディスプレイと、を含む処理ステーションとを備える。
a.光平面と構造との交差曲線に沿って3D座標を各画素に割り当てる動作、
b.ユーザによって、ディスプレイ上に表示された画像に重ねられた少なくとも2点間のユークリッド測定及び測地測定を行う動作、
c.間隙のユークリッド距離又は孔の直径の測定を提供及び表示し、ユーザが予めプログラムした要求によって、又は画面上の一点を指示することによって、曲線セグメントの測地測定を行って、画像内に存在する特徴の直径を測定する動作、及び
d.較正プロセスの間に記録された画像から、投影パラメータ、視覚化手段の歪み及び光平面パラメータを判定する動作のうちの少なくとも1つを自動的に実行するプログラムを有する。
a.光源及び単レンズ、
b.光源及び少なくとも1つのレンズを含む光学的構成、
c.光源及び回析光学素子(DOE)、
d.光源及び少なくとも1つのDOEを含む光学的構成、
e.内視鏡の遠位端における回折格子に接続された光ファイバの近位端に配置された光源、及び
f.内視鏡の遠位端におけるレンズに接続された光ファイバの近位端に配置された光源のうちの1つを備える。
a.レーザダイオード、
b.LED及び
c.色光を生成する光源のうちの1つである。
a.内視鏡デバイスのワーキングチャネル内への挿入、
b.2チャネルシースの内視鏡デバイスの挿入部分が挿入されるチャネルとは別の1つのチャネル内への挿入、及び
c.内視鏡デバイスの遠位端の外側へのクリップ又はバンドによる取付のうちの1つによって内視鏡デバイスに取り付けられる。
a.複数の光平面及び
b.異なる線パターン又は色分けを有する光平面の少なくとも1つを有する。
a.手動で回転又は掃引される単一の光平面及び
b.画像取得カメラと同期して回転又は掃引される単一の光平面のうちの少なくとも1つを有する。
a.MEMSミラー、
b.回転メカニズム及び
c.MEMSミラー及び回転メカニズムの組合せの1つによって達成される。
a.請求項1記載のシステムを準備するステップと、
b.非統合型付属光平面生成モジュールについて、内視鏡デバイスの先端に光平面生成モジュールを取り付け、内視鏡デバイスの先端を較正ドッキングステーションに挿入し、自動較正を実行するステップと、
c.統合型又は非統合型付属光平面生成モジュールについて、測定される構造に光平面を合わせるように内視鏡デバイスを操作するステップと、
d.画像を取得するステップと、
e.更なる画像について、必要に応じてステップc及びdを繰り返すステップと、
f.解析される画像を選択し、GUIソフトウェアを使用して、光平面と構造との交差曲線上の少なくとも2点をマーキングするステップと、
g.専用ソフトウェアモジュールを用いて、マーキングされた点間のユークリッド距離を測定及び表示し、点が同じ曲線セグメント上にある場合、セグメントに沿って測地距離を測定するステップと、
h.必要に応じてステップf及びgを繰り返し、更なる特徴を測定するステップと、
i.必要に応じて測定データ及び関連する重ねられたグラフィクスを記録するステップと、
j.更なる画像についてステップf、g、h及びiを繰り返すステップと、を含む。
Claims (21)
- 内視鏡画像内で可視の物体の3D距離及び寸法を測定するシステムにおいて、
a.視覚化手段を含む軟性又は硬性の内視鏡デバイスと、
b.前記内視鏡デバイスを動作させ、前記視覚化手段によって収集された画像を取得及び表示するように適応化された従来型の内視鏡検査システムと、
c.光源及び光学素子を含み、光平面を生成するように構成された光平面生成モジュールと、
d.処理手段、ユークリッド測定及び測地測定の両方を行うように適応化された専用ソフトウェアモジュール、グラフィカルユーザインタフェース(GUI)、ソフトウェア、ポインティングデバイス、並びにイメージングシステムによって取得されたシステム画像をグラフィクス及びテキストに重ねてユーザに表示するように適応化されたディスプレイと、を含む処理ステーションと、
を備えるシステム。 - 前記処理ステーションの構成要素の一部又は全部は、従来型の内視鏡検査システムに統合されている請求項1記載のシステム。
- 前記視覚化手段の投影パラメータ、前記視覚化手段の歪み及び光平面パラメータの共同的な較正のためのドッキングステーションを備える請求項1記載のシステム。
- 前記専用ソフトウェアモジュールは、
a.前記光平面と構造との交差曲線に沿って3D座標を各画素に割り当てる動作、
b.前記ユーザによって、前記ディスプレイ上に表示された画像に重ねられた少なくとも2点間のユークリッド測定及び測地測定を行う動作、
c.間隙のユークリッド距離又は孔の直径の測定を提供及び表示し、ユーザが予めプログラムした要求によって、又は画面上の一点を指示することによって、曲線セグメントの測地測定を行って、前記画像内に存在する特徴の直径を測定する動作、及び
d.較正プロセスの間に記録された画像から、投影パラメータ、視覚化手段の歪み及び光平面パラメータを判定する動作のうちの少なくとも1つを自動的に実行するプログラムを有する請求項1記載のシステム。 - 前記光平面生成モジュールは、
a.光源及び単レンズ、
b.光源及び少なくとも1つのレンズを含む光学的構成、
c.光源及び回析光学素子(DOE)、
d.光源及び少なくとも1つのDOEを含む光学的構成、
e.前記内視鏡の遠位端における回折格子に接続された光ファイバの近位端に配置された光源、及び
f.前記内視鏡の遠位端におけるレンズに接続された光ファイバの近位端に配置された光源のうちの1つを備える請求項1記載のシステム。 - 前記光源は、
a.レーザダイオード、
b.LED及び
c.色光を生成する光源のうちの1つである請求項1記載のシステム。 - 前記光平面生成モジュールは、専用深度測定内視鏡デバイスのための特定の設計に統合されている請求項1記載のシステム。
- 前記光平面生成モジュールは、通常の既存の軟性又は硬性内視鏡デバイスに付属品として取り付けることができる独立した測定デバイスである請求項1記載のシステム。
- 前記光平面生成モジュールは、
a.内視鏡デバイスのワーキングチャネル内への挿入、
b.2チャネルシースの前記内視鏡デバイスの挿入部分が挿入されるチャネルとは別の1つのチャネル内への挿入、及び
c.前記内視鏡デバイスの遠位端の外側へのクリップ又はバンドによる取付のうちの1つによって前記内視鏡デバイスに取り付けられる請求項8記載のシステム。 - 前記光平面生成モジュールは、前記視覚化手段の対物レンズの下で、前記視覚化手段の焦点と光平面の間との距離を変化させるように構成されたピボットアームに取り付けられる請求項1記載のシステム。
- a.複数の光平面及び
b.異なる線パターン又は色分けを有する光平面の少なくとも1つを有する請求項1記載のシステム。 - a.手動で回転又は掃引される単一の光平面及び
b.前記画像取得カメラと同期して回転又は掃引される単一の光平面のうちの少なくとも1つを有する請求項1記載のシステム。 - 前記回転又は掃引は、
a.MEMSミラー、
b.回転メカニズム及び
c.MEMSミラー及び回転メカニズムの組合せの1つによって達成される請求項12記載のシステム。 - 前記ディスプレイに表示される前記視覚化手段からの画像に網線が重ねられる請求項1記載のシステム。
- 内視鏡画像内で可視の物体の3D距離及び寸法を測定する方法において、
a.請求項1記載のシステムを準備するステップと、
b.非統合型付属光平面生成モジュールについて、内視鏡デバイスの先端に光平面生成モジュールを取り付け、前記内視鏡デバイスの先端を較正ドッキングステーションに挿入し、自動較正を実行するステップと、
c.統合型又は非統合型付属光平面生成モジュールについて、測定される構造に前記光平面を合わせるように前記内視鏡デバイスを操作するステップと、
d.画像を取得するステップと、
e.更なる画像について、必要に応じてステップc及びdを繰り返すステップと、
f.解析される画像を選択し、GUIソフトウェアを使用して、光平面と構造との交差曲線上の少なくとも2点をマーキングするステップと、
g.前記専用ソフトウェアモジュールを用いて、前記マーキングされた点間のユークリッド距離を測定及び表示し、点が同じ曲線セグメント上にある場合、前記セグメントに沿って測地距離を測定するステップと、
h.必要に応じてステップf及びgを繰り返し、更なる特徴を測定するステップと、
i.必要に応じて測定データ及び関連する重ねられたグラフィクスを記録するステップと、
j.更なる画像についてステップf、g、h及びiを繰り返すステップと、
を含む方法。 - ステップfにおいて、1点のみを画像にマーキングし、ステップgにおいて、間隙のユークリッド距離又は孔の直径の測定及び曲線セグメントの測地測定を提供及び表示し、前記画像内に存在する特徴の直径を測定する請求項15記載の方法。
- ステップfにおいて、前記処理ステーションの専用ソフトウェアモジュールによって曲線セグメント又は間隙を自動的に識別及び解析し、ステップgにおいて、測定結果を自動的に表示することにより、解剖学的特徴の測地線長若しくは直径、又は孔の解剖学的間隙若しくは直径を自動的に測定する請求項15記載の方法。
- 前記曲線セグメントは、独立したビューで表示され、これによって、内視鏡ビュー内の解剖学的特徴の歪みがない量的プロファイルを生成し、ステップcにおいて、前記光平面が管状構造の縦の軸に揃っている場合、前記管状構造の縦断面プロファイルが提供される請求項16記載の方法。
- ステップf乃至jは、処置が完了した後にオフラインで実行され、又は処置の間に最も直近に取得した画像に対してオンラインで実行される請求項15記載の方法。
- ステップd及びeは、処置の間、映像入力のオンラインリアルタイム自動処理に置換される請求項16記載の方法。
- 水の噴霧、生理食塩水の蒸気等を使用して、レーザ平面の視覚化を可能にする薄霧を生成する請求項15記載の方法。
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