JP2021090782A - 情報処理システム、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
1.実施形態
1.1.医療用観察システムの全体構成について
1.2.医療用観察機器の構成について
1.3.情報処理装置の構成について
1.4.情報処理方法について
1.5.ハードウェア構成について
<医療用観察システムの全体構成について>
まず、図1を参照しながら、本開示の実施形態に係る医療用観察システム1の全体構成について、簡単に説明する。図1は、本実施形態に係る医療用観察システム1の全体構成を模式的に示した説明図である。
続いて、図1〜図2Cを参照しながら、本実施形態に係る医療用観察機器10の詳細な構成について、簡単に説明する。図2A〜図2Cは、本実施形態に係る医療用観察機器が有する撮像ユニットの一例を模式的に示した説明図である。
次に、図3〜図9を参照しながら、本実施形態に係る情報処理装置20について、詳細に説明する。
図3は、本実施形態に係る情報処理装置の構成の一例を模式的に示したブロック図である。図4は、本実施形態に係る情報処理装置が有する画像推奨処理部の構成の一例を模式的に示したブロック図である。図5は、本実施形態に係る情報処理装置が有する状況特定データベースについて説明するための説明図であり、図6は、生体組織中の主な物質の吸収スペクトルの一例を示した説明図である。図7は、本実施形態に係る情報処理装置が有する推奨画像データベースについて説明するための説明図である。図8及び図9は、本実施形態に係る情報処理装置における表示画面の一例を模式的に示した説明図である。
本実施形態に係る情報処理装置20は、先だって言及したように、医療用観察機器10により生成された撮像画像について解析を行い、作業に際してより適切な画像を推奨画像として決定した上で、かかる推奨画像を医療用観察機器10の使用者に推奨する装置である。かかる情報処理装置20は、図3に模式的に示したように、情報取得部201と、画像推奨処理部203と、出力処理部205と、表示制御部207と、記憶部209と、を主に有している。
続いて、図4〜図7を参照しながら、本実施形態に係る情報処理装置20が備える画像推奨処理部203の構成について、詳細に説明する。
本実施形態に係る画像推奨処理部203は、先だって言及したように、情報取得部201が取得した画像データや各種の情報を利用して、生体の内部が観察されている時点での状況に応じた推奨画像を決定するとともに、かかる推奨画像を医療用観察機器10の使用者に対して推奨する画像推奨処理を実施する。かかる画像推奨処理部203は、図4に模式的に示したように、状況特定部211と、推奨部213と、推奨画像生成部215と、を有している。
本実施形態に係る記憶部209等に格納されている状況特定データベースには、図5に模式的に示したように、上記のような各種の情報と状況とが予め関連付けられた状況関連付けデータが格納されている。このような状況関連付けデータのデータ形式については、特に限定されるものではないが、例えば、上記のような各種の情報と状況とがルックアップテーブル等のデータ形式で記録されているものを挙げることができる。取得した上記のような各種の情報を用いて、状況関連付けデータを参照することで、状況特定部211は、取得した各種の情報に対応する状況を特定することが可能となる。
本実施形態に係る記憶部209等に格納されている推奨画像データベースには、図7に模式的に示したように、生体の内部が観察される際の状況と、それぞれの状況の際に提示可能な推奨画像の種別と、が、互いに対応づけられて記録されている。推奨部213は、状況特定部211から出力された状況情報に、ある状況(状況A)が生じている旨が記載されていた場合には、推奨画像データベースにおける状況Aに関する項目を参照して、推奨画像として、例えば近赤外画像を推奨する旨を決定することができる。
次に、図8及び図9を参照しながら、推奨部213によって決定された推奨画像の提示方法について、簡単に説明する。
図8は、医療用観察機器10の表示ユニット109や情報処理装置20の表示装置(図示せず。)など、医療用観察機器10の使用者又は情報処理装置20の操作者が閲覧している表示画面の一例を模式的に示したものである。
以下では、推奨画像の具体例について、いくつか例を挙げながら簡単に説明する。
例えば、医療用観察機器10下での手術時に、出血が発生した場合、医療用観察機器10の使用者は、出血点をいち早く発見して、止血処理を行うことが重要となる。しかしながら、多量の出血がある場合、周辺が血まみれになって出血点を探すことが困難となる場合がある。
例えば、電気メス等のエナジーデバイスを使用すると、体腔内がサージカルスモークやミストでおおわれ、視認性が悪くなる場合がある。
例えば、血管を安全に切除する際には、医師は血管にクリップ等の血流遮断医療器具をかけて血液を完全に遮断してから、所定の術具で血管を切除する。このとき、クリップ等の血流遮断医療器具のかかりが不十分で、血流が完全に遮断されていない場合がある。血流が完全に遮断されていない状況下で血管を切除すると、意図しない出血が発生してしまう。同様に、血管や組織同士をステープラー等の血管吻合医療器具を用いて適切に吻合して、血流が再開されたかを確認する必要がある。
例えば、医療用観察機器10下での手術時に、医療用観察機器10の使用者は、血管の走行や血管の深度に関する情報を知りたい場合が生じうるが、一般的な可視光帯域での撮像画像では、このような情報を十分に得ることができない場合がある。
次に、図10を参照しながら、本実施形態に係る情報処理方法の流れについて、簡単に説明する。図10は、本実施形態に係る情報処理方法の流れの一例を示した流れ図である。
次に、図11を参照しながら、本開示の実施形態に係る情報処理装置20のハードウェア構成について、詳細に説明する。図11は、本開示の実施形態に係る情報処理装置20のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
(1)
生体の内部を観察する医療用観察機器が複数の波長帯域で前記生体を撮像することで生成された複数の生体画像と、前記生体の内部を観察する際の状況に関する状況情報と、に基づいて、前記複数の生体画像の少なくとも1つ、又は、当該複数の生体画像から生成される画像の少なくとも何れかを、前記状況に応じた推奨画像として決定する推奨部を備える、情報処理装置。
(2)
前記複数の生体画像は、可視光帯域での前記生体の撮像画像を少なくとも含み、
前記生体画像が表示される表示画面の表示制御を行う表示制御部を更に備え、
前記表示制御部は、前記可視光帯域での生体の撮像画像を前記表示画面に表示させておき、使用者が前記推奨画像の表示を選択した場合に、前記表示画面の表示内容を前記推奨画像に切り替える、(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記推奨部は、生体の内部が観察される際の状況と、それぞれの前記状況の際に提示可能な前記推奨画像の種別と、が予め互いに関連付けられた推奨画像データベースを参照し、前記状況に応じた推奨画像を決定する、(1)又は(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記複数の生体画像のうち少なくとも一部の画像、又は、前記複数の生体画像の少なくとも何れかを解析することで生成される二次情報を可視化した画像、の少なくとも何れかを用いて前記推奨画像を生成する、推奨画像生成部を更に備える、(1)〜(3)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(5)
前記複数の生体画像は、可視光帯域での前記生体の撮像画像と、近赤外帯域での前記生体の撮像画像と、を少なくとも含み、
前記推奨画像生成部は、
前記近赤外帯域での生体の撮像画像のうち近赤外帯域の光を検出した領域の色調を所定の色調へと変更し、かつ、当該近赤外帯域の光を検出しなかった領域の輝度値をゼロへと変更した上で、変更後の前記近赤外帯域での生体の撮像画像を、前記可視光帯域での生体の撮像画像へと重畳させた重畳画像を、前記推奨画像として生成する、(4)に記載の情報処理装置。
(6)
前記複数の生体画像は、可視光帯域での前記生体の撮像画像を少なくとも含み、
前記推奨部は、前記可視光帯域での生体の撮像画像が表示されている表示画面に前記推奨画像に関する情報を表示させて、使用者に前記推奨画像を表示させるか否かを選択させる、(1)〜(5)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(7)
前記推奨画像に関する情報は、前記推奨画像の種別を示すテキスト情報、又は、前記推奨画像のサムネイル画像の少なくとも何れかである、(6)に記載の情報処理装置。
(8)
前記推奨部は、可視光帯域での前記生体の撮像画像が表示されている表示画面とは別の表示画面に対し、前記推奨画像を表示させる、(1)〜(7)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(9)
前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する状況特定部を更に備え、
前記状況特定部は、前記医療用観察機器の設定に関する設定情報、前記医療用観察機器の特性に関する特性情報、前記医療用観察機器及び当該医療用観察機器と連携した周辺機器の稼働状態に関する稼働情報、前記生体画像、又は、前記生体画像に基づき生成される二次情報の少なくとも何れかに基づき、前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する、(1)〜(8)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(10)
前記状況特定部は、前記医療用観察機器の設定に関する設定情報、前記医療用観察機器の特性に関する特性情報、前記医療用観察機器及び当該医療用観察機器と連携した周辺機器の稼働状態に関する稼働情報、前記生体画像、又は、前記生体画像に基づき生成される二次情報の少なくとも何れかと、前記生体画像が生成される際の状況と、が予め互いに関連付けられた状況特定データベースを参照し、前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する、(9)に記載の情報処理装置。
(11)
前記状況特定データベースには、更に、前記生体の内部に存在する器官及び生体物質の分光反射率又は吸光係数に関する情報が記録されており、
前記状況特定部は、前記生体画像に基づき生成される二次情報として分光反射率に関する情報を生成するか、又は、前記生体画像を参照して特定の波長帯域での吸光係数を特定し、前記生体の内部に存在する器官及び生体物質の分光反射率又は吸光係数に関する情報と比較することで、前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する、(10)に記載の情報処理装置。
(12)
前記状況特定データベースには、更に、前記生体の内部に存在する器官、及び、医療行為に用いられる医療器具に関する画像情報が記録されており、
前記状況特定部は、前記生体画像に基づき生成される二次情報として、前記画像情報を利用して前記生体画像に対して画像認識処理を実施した認識結果に関する情報を生成し、
当該認識結果に関する情報を利用して前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する、(10)又は(11)に記載の情報処理装置。
(13)
前記生体画像として、可視光帯域での前記生体の撮像画像と、近赤外帯域での前記生体の撮像画像と、が少なくとも含まれており、
前記推奨部は、前記状況情報として血液が検出された旨の情報を取得した場合に、前記近赤外帯域での生体の撮像画像を前記推奨画像として決定する、(1)〜(12)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(14)
前記生体画像として、可視光帯域での前記生体の撮像画像と、近赤外帯域での前記生体の撮像画像と、が少なくとも含まれており、
前記推奨部は、前記状況情報として、スモークもしくはミストが検出された旨の情報、又は、医療用エナジーデバイスの使用に関する情報の少なくとも何れかを取得した場合に、前記近赤外帯域での生体の撮像画像を前記推奨画像として決定する、(1)〜(13)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(15)
前記推奨部は、前記状況情報として、スモークもしくはミストが検出されなくなった旨の情報、又は、医療用エナジーデバイスの使用が終了した旨の情報の少なくとも何れかを取得した場合に、表示画面に表示される画像を、前記推奨画像から、前記可視光帯域での生体の撮像画像へと切り替えさせる、(14)に記載の情報処理装置。
(16)
前記推奨部は、前記状況情報として、血流遮断医療器具又は血管吻合医療器具が検出された旨の情報を取得した場合に、前記生体画像に基づく二次情報として生成された酸素飽和度の分布を可視化した画像、又は、血液の分布に対応する近赤外帯域での前記生体の撮像画像を、前記推奨画像として決定する、(1)〜(15)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(17)
前記推奨部は、前記状況情報として、血管の存在が検出された旨の情報を取得した場合に、血管の視認に適した波長帯域での前記生体の撮像画像を前記推奨画像として決定する、(1)〜(16)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(18)
前記医療用観察機器は、複数の波長帯域での光の強度を波長帯域ごとに区別して一度に検出する画素を少なくとも含むマルチスペクトルセンサを有しており、当該マルチスペクトルセンサの出力結果から、複数の波長帯域での前記生体画像が生成される、(1)〜(17)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(19)
前記医療用観察機器は、特定の波長帯域に対応した撮像素子を複数有しており、それぞれの前記撮像素子の出力結果から、複数の波長帯域での前記生体画像が生成される、(1)〜(17)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(20)
前記医療用観察機器は、当該医療用観察機器が有する撮像素子に結像する光の波長帯域を切り替えながら撮像を行うことで、複数の波長帯域での前記生体画像を生成する、(1)〜(17)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(21)
前記医療用観察機器は、医療用内視鏡又は医療用顕微鏡である、(1)〜(20)の何れか1つに記載の情報処理装置。
(22)
生体の内部を観察する医療用観察機器が複数の波長帯域で前記生体を撮像することで生成された複数の生体画像と、前記生体の内部を観察する際の状況に関する状況情報と、に基づいて、前記複数の生体画像の少なくとも1つ、又は、当該複数の生体画像から生成される画像の少なくとも何れかを、前記状況に応じた推奨画像として決定することを含む、情報処理方法。
(23)
生体の内部を観察し、複数の波長帯域で前記生体を撮像することで生成される複数の生体画像を生成する医療用観察機器と相互に通信可能なコンピュータに、
前記複数の生体画像と、前記生体の内部を観察する際の状況に関する状況情報と、に基づいて、前記複数の生体画像の少なくとも1つ、又は、当該複数の生体画像から生成される画像の少なくとも何れかを、前記状況に応じた推奨画像として決定する推奨機能
を実現させるためのプログラム。
(24)
生体の内部を観察し、複数の波長帯域で前記生体を撮像することで複数の生体画像を生成する医療用観察機器と、
前記医療用観察機器により生成された前記複数の生体画像と、前記生体画像の内部を観察する際の状況に関する状況情報と、に基づいて、前記複数の生体画像の少なくとも1つ、又は、当該複数の生体画像から生成される画像の少なくとも何れかを、前記状況に応じた推奨画像として決定する推奨部を有する情報処理装置と、
を備える、医療用観察システム。
10 医療用観察機器
20 情報処理装置
101 制御ユニット
103 観察ユニット
105 光源ユニット
107 撮像ユニット
109 表示ユニット
201 情報取得部
203 画像推奨処理部
205 出力処理部
207 表示制御部
209 記憶部
211 状況特定部
213 推奨部
215 推奨画像生成部
Claims (24)
- 生体の内部を観察する医療用観察機器が複数の波長帯域で前記生体を撮像することで生成された複数の生体画像と、前記生体の内部を観察する際の状況に関する状況情報と、に基づいて、前記複数の生体画像の少なくとも1つ、又は、当該複数の生体画像から生成される画像の少なくとも何れかを、前記状況に応じた推奨画像として決定する推奨部を備える、情報処理装置。
- 前記複数の生体画像は、可視光帯域での前記生体の撮像画像を少なくとも含み、
前記生体画像が表示される表示画面の表示制御を行う表示制御部を更に備え、
前記表示制御部は、前記可視光帯域での生体の撮像画像を前記表示画面に表示させておき、使用者が前記推奨画像の表示を選択した場合に、前記表示画面の表示内容を前記推奨画像に切り替える
、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記推奨部は、生体の内部が観察される際の状況と、それぞれの前記状況の際に提示可能な前記推奨画像の種別と、が予め互いに関連付けられた推奨画像データベースを参照し、前記状況に応じた推奨画像を決定する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記複数の生体画像のうち少なくとも一部の画像、又は、前記複数の生体画像の少なくとも何れかを解析することで生成される二次情報を可視化した画像、の少なくとも何れかを用いて前記推奨画像を生成する、推奨画像生成部を更に備える、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記複数の生体画像は、可視光帯域での前記生体の撮像画像と、近赤外帯域での前記生体の撮像画像と、を少なくとも含み、
前記推奨画像生成部は、
前記近赤外帯域での生体の撮像画像のうち近赤外帯域の光を検出した領域の色調を所定の色調へと変更し、かつ、当該近赤外帯域の光を検出しなかった領域の輝度値をゼロへと変更した上で、変更後の前記近赤外帯域での生体の撮像画像を、前記可視光帯域での生体の撮像画像へと重畳させた重畳画像を、前記推奨画像として生成する、請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記複数の生体画像は、可視光帯域での前記生体の撮像画像を少なくとも含み、
前記推奨部は、前記可視光帯域での生体の撮像画像が表示されている表示画面に前記推奨画像に関する情報を表示させて、使用者に前記推奨画像を表示させるか否かを選択させる、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記推奨画像に関する情報は、前記推奨画像の種別を示すテキスト情報、又は、前記推奨画像のサムネイル画像の少なくとも何れかである、請求項6に記載の情報処理装置。
- 前記推奨部は、可視光帯域での前記生体の撮像画像が表示されている表示画面とは別の表示画面に対し、前記推奨画像を表示させる、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する状況特定部を更に備え、
前記状況特定部は、前記医療用観察機器の設定に関する設定情報、前記医療用観察機器の特性に関する特性情報、前記医療用観察機器及び当該医療用観察機器と連携した周辺機器の稼働状態に関する稼働情報、前記生体画像、又は、前記生体画像に基づき生成される二次情報の少なくとも何れかに基づき、前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記状況特定部は、前記医療用観察機器の設定に関する設定情報、前記医療用観察機器の特性に関する特性情報、前記医療用観察機器及び当該医療用観察機器と連携した周辺機器の稼働状態に関する稼働情報、前記生体画像、又は、前記生体画像に基づき生成される二次情報の少なくとも何れかと、前記生体画像が生成される際の状況と、が予め互いに関連付けられた状況特定データベースを参照し、前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する、請求項9に記載の情報処理装置。
- 前記状況特定データベースには、更に、前記生体の内部に存在する器官及び生体物質の分光反射率又は吸光係数に関する情報が記録されており、
前記状況特定部は、前記生体画像に基づき生成される二次情報として分光反射率に関する情報を生成するか、又は、前記生体画像を参照して特定の波長帯域での吸光係数を特定し、前記生体の内部に存在する器官及び生体物質の分光反射率又は吸光係数に関する情報と比較することで、前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する、請求項10に記載の情報処理装置。 - 前記状況特定データベースには、更に、前記生体の内部に存在する器官、及び、医療行為に用いられる医療器具に関する画像情報が記録されており、
前記状況特定部は、前記生体画像に基づき生成される二次情報として、前記画像情報を利用して前記生体画像に対して画像認識処理を実施した認識結果に関する情報を生成し、
当該認識結果に関する情報を利用して前記生体の内部が観察されている際の状況を特定する、請求項10に記載の情報処理装置。 - 前記生体画像として、可視光帯域での前記生体の撮像画像と、近赤外帯域での前記生体の撮像画像と、が少なくとも含まれており、
前記推奨部は、前記状況情報として血液が検出された旨の情報を取得した場合に、前記近赤外帯域での生体の撮像画像を前記推奨画像として決定する、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記生体画像として、可視光帯域での前記生体の撮像画像と、近赤外帯域での前記生体の撮像画像と、が少なくとも含まれており、
前記推奨部は、前記状況情報として、スモークもしくはミストが検出された旨の情報、又は、医療用エナジーデバイスの使用に関する情報の少なくとも何れかを取得した場合に、前記近赤外帯域での生体の撮像画像を前記推奨画像として決定する、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記推奨部は、前記状況情報として、スモークもしくはミストが検出されなくなった旨の情報、又は、医療用エナジーデバイスの使用が終了した旨の情報の少なくとも何れかを取得した場合に、表示画面に表示される画像を、前記推奨画像から、前記可視光帯域での生体の撮像画像へと切り替えさせる、請求項14に記載の情報処理装置。
- 前記推奨部は、前記状況情報として、血流遮断医療器具又は血管吻合医療器具が検出された旨の情報を取得した場合に、前記生体画像に基づく二次情報として生成された酸素飽和度の分布を可視化した画像、又は、血液の分布に対応する近赤外帯域での前記生体の撮像画像を、前記推奨画像として決定する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記推奨部は、前記状況情報として、血管の存在が検出された旨の情報を取得した場合に、血管の視認に適した波長帯域での前記生体の撮像画像を前記推奨画像として決定する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記医療用観察機器は、複数の波長帯域での光の強度を波長帯域ごとに区別して一度に検出する画素を少なくとも含むマルチスペクトルセンサを有しており、当該マルチスペクトルセンサの出力結果から、複数の波長帯域での前記生体画像が生成される、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記医療用観察機器は、特定の波長帯域に対応した撮像素子を複数有しており、それぞれの前記撮像素子の出力結果から、複数の波長帯域での前記生体画像が生成される、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記医療用観察機器は、当該医療用観察機器が有する撮像素子に結像する光の波長帯域を切り替えながら撮像を行うことで、複数の波長帯域での前記生体画像を生成する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記医療用観察機器は、医療用内視鏡又は医療用顕微鏡である、請求項1に記載の情報処理装置。
- 生体の内部を観察する医療用観察機器が複数の波長帯域で前記生体を撮像することで生成された複数の生体画像と、前記生体の内部を観察する際の状況に関する状況情報と、に基づいて、前記複数の生体画像の少なくとも1つ、又は、当該複数の生体画像から生成される画像の少なくとも何れかを、前記状況に応じた推奨画像として決定することを含む、情報処理方法。
- 生体の内部を観察し、複数の波長帯域で前記生体を撮像することで生成される複数の生体画像を生成する医療用観察機器と相互に通信可能なコンピュータに、
前記複数の生体画像と、前記生体の内部を観察する際の状況に関する状況情報と、に基づいて、前記複数の生体画像の少なくとも1つ、又は、当該複数の生体画像から生成される画像の少なくとも何れかを、前記状況に応じた推奨画像として決定する推奨機能
を実現させるためのプログラム。 - 生体の内部を観察し、複数の波長帯域で前記生体を撮像することで複数の生体画像を生成する医療用観察機器と、
前記医療用観察機器により生成された前記複数の生体画像と、前記生体画像の内部を観察する際の状況に関する状況情報と、に基づいて、前記複数の生体画像の少なくとも1つ、又は、当該複数の生体画像から生成される画像の少なくとも何れかを、前記状況に応じた推奨画像として決定する推奨部を有する情報処理装置と、
を備える、医療用観察システム。
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