JP2021141969A

JP2021141969A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JP2021141969A
Application number: JP2020040989A
Authority: JP
Inventors: 寿雄桑井; Toshio Kuwai; 龍策楠; Ryusaku Kusunoki
Original assignee: National Hospital Organization
Current assignee: National Hospital Organization
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2021-09-24

Abstract

【課題】大腸内視鏡検査において大腸ヒダ裏側等の病変部位であっても見逃しを的確に防止できる簡易な内視鏡装置を提供する。【解決手段】被検体内の大腸の内部を内視鏡の挿入部200により撮像した画像を取得する画像取得部310と、取得された画像情報から案内画像を生成する案内画像生成部320と、表示部400と、を備える。案内画像生成部320は、大腸モデルにおいて検出済の場所を特定する大腸内検出済位置特定部325と、検出済みの特定された場所の位置情報を大腸モデル上に対応付ける対応部324とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、大腸内視鏡検査において病変部位の見逃しを避けることができる内視鏡装置に関する。

大腸内視鏡検査は多施設で通常検査の一環として行われる程に普及している。また色素散布観察や、拡大内視鏡などにより病変を更に詳細に認識し、診断・治療の精度を高める努力がなされている。しかし解剖学的構造の特徴から、大腸内視鏡検査では観察上の盲点が生じうる。上行結腸は半月ヒダが深いことや便塊などが残りやすいことから、ヒダ裏側が観察上の盲点となり、病変が見逃される可能性がある。

大腸内視鏡検査における病変部位の見逃しを防止する手法として、盲腸内反転法が提案されている。この手法は、通常観察後に盲腸付近でアップアングルを最大にかけ、押し込み操作で上行結腸を見上げ、引き抜き操作で盲腸から肝彎曲部付近のヒダ裏側の観察を行うものである(非特許文献１)。

しかしながらこの盲腸内反転法は操作者の熟練度に依存する手法であり、より簡易な手法による大腸内視鏡検査の病変部位の見逃し防止が要求される。

特許文献１には、大腸内視鏡検査の病変部位の見逃し防止を目的として、一つの内視鏡によって二方向を同時に観察可能でありながら、挿入部の先端部を小径にでき、しかも各観察像を解像度が高い画像としてモニタに表示することが可能な内視鏡装置が開示されている。具体的には、この内視鏡装置は、操作部と、該操作部から前方に延びる可撓管部、該可撓管部の前方に位置し、上記操作部に設けた湾曲操作手段の操作に応じて湾曲する湾曲部、上記可撓管部の前端と上記湾曲部の後端とを接続する硬質材料からなる接続部、及び、上記湾曲部の前端から前方に延びる硬質材料からなる先端硬質部、を有する挿入部と、該先端硬質部の表面に露出させた状態で設けた第１観察光学系と、上記先端硬質部の内部に設けた、上記第１観察光学系を透過した観察像を撮像する第１撮像素子と、上記接続部の表面に露出させた状態で設けた第２観察光学系と、上記接続部の内部に設けた、上記第２観察光学系を透過した観察像を撮像する第２撮像素子とを備える。

特開２０１６−１８７５７８号公報

大腸内視鏡検査における盲点の検討-上行結腸における「盲腸内反転法」の有用性,臨床研究, 2006年69巻2号p.37-40

しかし、上述の内視鏡装置は複雑でありしかも二方向観察において死角となる角度が存在するため病変部位の見逃しを的確に防止することは困難である。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、大腸内視鏡検査において大腸ヒダ裏側等の病変部位であっても見逃しを的確に防止できる簡易な内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる内視鏡装置は、被検体内の大腸の内部を内視鏡の挿入部により撮像した画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部で取得された画像情報から案内画像を生成する案内画像生成部と、前記画像取得部で取得した内視鏡の挿入部により撮像した画像、及び、前記案内画像生成部で生成された案内画像を表示する表示部と、を備え、前記案内画像生成部は、画像が撮像された際の、前記内視鏡の挿入部の大腸における位置情報を取得する大腸内位置特定情報取得部と、前記被検体内の大腸モデルを取得する大腸モデル取得部と、大腸モデルにおいて、取得された大腸における位置情報に対応した大腸モデル上の位置を特定する大腸モデル上位置特定部と、大腸モデルにおいて、検出済の場所を特定する大腸内検出済位置特定部と、特定された大腸モデル上の位置情報を大腸モデル上に対応付けるとともに、検出済みの特定された場所の位置情報を大腸モデル上に対応付ける、対応部と、を有する。

本発明によれば、大腸内視鏡検査において大腸ヒダ裏側等の病変部位であっても見逃しを的確に防止できる。

本発明にかかる内視鏡装置の表示部に表示される画像の概要を説明する図である。本発明にかかる内視鏡装置の概要を説明する図である。本発明にかかる内視鏡装置の案内画像生成部の概要を説明する図である。本発明にかかる内視鏡装置の大腸内位置特定情報取得部の概要を説明する図である。本発明にかかる内視鏡装置の挿入部が移動した場合において未検出の場所が検出済の場所に変わる状態を説明する図である。本発明にかかる内視鏡装置の大腸モデル上位置特定部の概要を説明する図である。

以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明するが、当該実施形態は本発明の原理の理解を容易にするためのものであり、本発明の範囲は、下記の実施形態に限られるものではなく、当業者が以下の実施形態の構成を適宜置換した他の実施形態も、本発明の範囲に含まれる。

図１に示されるように、本発明の内視鏡装置の表示部には、内視鏡装置の挿入部により撮像された大腸内画像と、大腸のモデルである大腸モデル画像とが表示される。大腸モデル画像上には、内視鏡装置の挿入部が大腸内のどこにあるかが表示される。即ち、大腸モデル画像上の内視鏡装置の挿入部の位置と、実際の内視鏡装置の挿入部の大腸内の位置とは一致している。また、大腸モデル画像上には、内視鏡装置による検出済の場所及び未検出の場所が表示される。

図２に示されるように、本発明の内視鏡装置900は、光源部100と、挿入部200と、画像処理部300と、表示部400と、外部インターフェイス部500を含む。光源部100は、白色光を発生する白色光源を含む。挿入部200は、大腸への挿入を可能にするため細長くかつ湾曲可能に形成されている。

挿入部200は、光源部100の光を導くためのファイバ210と、ファイバ210により先端まで導かれてきた光を観察対象に照射する照明レンズ220と、観察対象から戻る反射光を集光する対物レンズ230と、を含む。

外部インターフェイス部500は、電源スイッチ、撮影操作を開始するためのボタンなどを含む。外部インターフェイス部500は、入力された情報を、制御部350へ出力する。

画像取得部310で取得された画像は、表示部400に出力される。画像取得部310で取得された画像は案内画像生成部320に出力される。案内画像生成部320は案内画像を生成して画像表示部400に出力する。

図３に示されるように、案内画像生成部320は、大腸内位置特定情報取得部321と、大腸モデル取得部323と、大腸モデル上位置特定部322と、対応部324と、大腸内検出済位置特定部325と、を含む。

画像取得部310からの画像信号は、大腸内位置特定情報取得部321と、大腸モデル上位置特定部322と、に出力される。大腸内位置特定情報取得部321は、大腸モデル上位置特定部322に接続されている。大腸内位置特定情報取得部321は、大腸内検出済位置特定部325に接続されている。大腸内検出済位置特定部325は対応部324に接続されている。大腸モデル取得部323は、大腸モデル上位置特定部322と、対応部324とに接続されている。

対応部324は、表示部400に接続されている。また、制御部350は、大腸内位置特定情報取得部321と、大腸モデル上位置特定部322と、大腸モデル取得部323と、対応部324と、に双方向に接続されていて、これらを制御する。

大腸内位置特定情報取得部321は、制御部350の制御に基づき、その画像が撮像された際の内視鏡装置の挿入部の大腸内における位置を特定するとともに内視鏡装置の挿入部が検出する位置を特定するための情報として、内視鏡装置の挿入部の大腸内での移動距離及び移動方向を取得する。

図４に示されるように、大腸内位置特定情報取得部321は、画像記憶部321aと、距離算出部321cと、方向算出部321bと、を含んでいる。

画像記憶部321aは、制御部350の制御に基づき、画像取得部310から出力された画像を記憶する。画像が画像記憶部321aに入力されると、画像記憶部321aに記憶されている１フレーム前の画像が、方向算出部321bと距離算出部321cに各々出力される。

距離算出部321cは、制御部350の制御に基づき、取得された画像をもとに、内視鏡装置の挿入部の大腸内での移動距離を算出する。画像取得部310で取得された画像の特徴点と、画像記憶部321aに記憶されたその画像よりも１フレーム前に取得された画像の特徴点とからそれぞれ相似形状を抽出する。相似形状の倍率と移動距離との関係から、内視鏡装置の挿入部の大腸内での移動距離Ｌを算出する。算出された移動距離Ｌは大腸モデル上位置特定部322に出力される。また算出された移動距離Ｌは大腸内検出済位置特定部325に出力される。

方向算出部321bは、制御部350の制御に基づき、取得された画像をもとに、内視鏡装置の挿入部の測定開始地点からの大腸内での移動方向(h,v)を算出する。画像取得部310で取得された画像と、画像記憶部321aに記憶されたその画像よりも１フレーム前に取得された画像とを比較し、その比較結果に基づいて移動方向(h,v)を算出する。なおｈは水平方向で移動した角度、ｖは垂直方向で移動した角度を示す。算出された移動方向(h,v)は大腸モデル上位置特定部322に出力される。また算出された移動方向(h,v)は大腸内検出済位置特定部325に出力される。

図５(a)に示されるように移動距離L1及び移動方向(h1,v1)の場合、大腸内における検出済みの場所と未検出の場所がある。その後図５(b)に示されるように移動距離L2及び移動方向(h2,v2)の場合、大腸内における検出済みの場所が増加する。

対応部324は、制御部350の制御に基づき、大腸モデル上位置に内視鏡による検出済の位置情報を対応付ける。

大腸モデル取得部323は、制御部350の制御に基づき、被検体内の大腸の概観を表す大腸モデルを取得する。大腸モデルは健常者の大腸を表す２次元モデルである。大腸モデルは、被検体本人から取得されるものであってもよいし、身長や体格等の身体的特徴や性別等の条件ごとに、あらかじめ異なる人体から取得されるものであってもよい。大腸モデルは、大腸モデル上位置特定部322と、対応部324に出力される。

大腸モデル上位置特定部322は、制御部350の制御に基づき、取得された大腸モデル上において、大腸内の撮像位置に対応した大腸モデル上の位置を特定する。

図６に示されるように、大腸モデル上位置特定部322は、基準位置検出部322aと、変換部322bと、を含んでいる。

基準位置検出部322aは、制御部350の制御に基づき、移動距離の基準となる基準位置を検出する。ここでは、基準位置の１つである測定開始地点は、内視鏡装置による体内の撮像そのものを開始した地点である。

変換部322bは、制御部350の制御に基づき、大腸内位置特定情報取得部321より算出された体内での移動距離を大腸モデル上の距離に変換し、大腸内での移動方向を大腸モデル上の移動方向に変換する。

対応部324は、制御部350の制御に基づき、大腸モデル上位置に、取得された画像に関する情報を対応付ける。

表示部400は、画像取得部310から出力された画像と、案内画像生成部320から出力される案内画像を同時に表示する。

以上、本発明では、画像取得部310は被検体内の大腸の内部を内視鏡装置により撮像した撮像画像を取得する。そして大腸内位置特定情報取得部321は取得した撮像画像に基づいて、その撮像画像が撮像された際の内視鏡装置の大腸内における位置を特定する情報を取得する。大腸モデル取得部323は被検体内の大腸モデルを取得する。大腸モデル上位置特定部322は取得された大腸モデル上において、大腸内位置特定情報に対応した大腸モデル上位置を特定し、対応部324は特定された大腸モデル上位置に、取得された画像に関する情報を対応付ける処理を行う。大腸内検出済位置特定部325は取得された大腸モデル上において、大腸内位置特定情報に対応した大腸モデル上における検出済の場所を特定し、対応部324は大腸モデル上に検出済の場所の画像に関する情報を対応付ける処理を行う。

これにより、内視鏡装置の挿入部の大腸内における位置が対応付けられた案内画像は、大腸モデル上における挿入部の位置を示すとともに大腸モデル上において検出済の場所を表示するため、検出していない場所を正確に把握することができ、内視鏡検査において例えば結腸の半月ヒダ裏等についても見逃しを高い精度で防止することができる。

大腸内視鏡検査に利用できる。

100：光源部
200：挿入部
210：ファイバ
220：照明レンズ
230：対物レンズ
300：画像処理部
310：画像取得部
320：案内画像生成部
321：大腸内位置特定情報取得部
322：大腸モデル上位置特定部
323：大腸モデル上取得部
324：対応部
325：大腸内検出済位置特定部
350：制御部
400：表示部
500：外部インターフェース部
900：内視鏡装置

Claims

被検体内の大腸の内部を内視鏡の挿入部(200)により撮像した画像を取得する画像取得部(310)と、
前記画像取得部(310)で取得された画像情報から案内画像を生成する案内画像生成部(320)と、
前記画像取得部(310)で取得した内視鏡の挿入部(200)により撮像した画像、及び、前記案内画像生成部(320)で生成された案内画像を表示する表示部(400)と、を備え、
前記案内画像生成部(320)は、
画像が撮像された際の、前記内視鏡の挿入部(200)の大腸における位置情報を取得する大腸内位置特定情報取得部(321)と、
前記被検体内の大腸モデルを取得する大腸モデル取得部(323)と、
大腸モデルにおいて、取得された大腸における位置情報に対応した大腸モデル上の位置を特定する大腸モデル上位置特定部(322)と、
大腸モデルにおいて、検出済の場所を特定する大腸内検出済位置特定部(325)と、
特定された大腸モデル上の位置情報を大腸モデル上に対応付けるとともに、検出済みの特定された場所の位置情報を大腸モデル上に対応付ける、対応部(324)と、を有することを特徴とする内視鏡装置。
前記大腸内位置特定情報取得部(321)は、
画像取得部(310)から出力された画像を記憶する画像記憶部(321a)と、
画像取得部(310)で取得された画像をもとに内視鏡の挿入部(200)の測定開始地点からの大腸内での移動方向を算出する方向算出部(321b)と、
画像取得部(310)で取得された画像をもとに内視鏡の挿入部(200)の大腸内での移動距離を算出する距離算出部(321c)と、を有することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記大腸モデル上位置特定部(322)は、
移動距離の基準となる基準位置を検出する基準位置検出部(322a)と、
大腸内位置特定情報取得部(321)より算出された体内での移動距離を大腸モデル上の距離に変換し、大腸内での移動方向を大腸モデル上の移動方向に変換する変換部(322b)と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の内視鏡装置。
前記画像取得部(310)により取得される大腸の内部の画像は結腸の半月ヒダ裏の画像であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の内視鏡装置。