JP3404331B2 - 内視鏡形状検出装置及び当該装置における画像処理方法 - Google Patents
内視鏡形状検出装置及び当該装置における画像処理方法Info
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Description
鏡形状検出装置及び当該装置における画像処理方法、更
に詳しくは内視鏡挿入形状の表示部分に特徴のある内視
鏡形状検出装置及び当該装置における画像処理方法に関
する。
野で広く用いられるようになった。この内視鏡は特に挿
入部が軟性のものは、屈曲した体腔内に挿入することに
より、切開することなく体腔内深部の臓器を診断した
り、必要に応じてチャンネル内に処置具を挿通してポリ
ープ等を切除するなどの治療処置を行うことができる。
を検査する場合のように、屈曲した体腔内に挿入部を円
滑に挿入するためにはある程度の熟練を必要とする場合
がある。
の屈曲に応じて挿入部に設けた湾曲部を湾曲させる等の
作業が円滑な挿入を行うのに必要になり、そのためには
挿入部の先端位置等が、体腔内のどの位置にあるかと
か、現在の挿入部の屈曲状態等を知ることができると便
利である。
0−069075号では、内視鏡に組み込まれた複数の
磁気発生素子としてのソースコイルと、コイルユニット
に配置された複数の磁気検出素子としてのセンスコイル
と、ソースコイルに磁界発生信号を供給すると共にセン
スコイルに発生した検出信号を増幅および解析して各セ
ンスコイルの位置を算出する制御ユニットと、制御ユニ
ットで生成された内視鏡の形状を表示するモニタとから
構成した位置推定装置(内視鏡形状検出装置)を提案し
ている。
される内視鏡の挿入形状を自分の見やすい視点に回転さ
せて使用していた。
置における表示方法では、ユーザ自身が見やすい視点を
設定しても患者が***を変更していまうと、表示される
挿入形状の位置及び角度も動いてしまい、ユーザによる
視点の再設定が必要になるといった問題がある。
いて、ユーザにとって関心のない部分(例えば、患者の
体外部分)も表示されるため、ユーザ自身が画面上で注
視したい部分(例えば、患者の体内部分)を識別しなけ
ればならないといった問題もある。
であり、患者の***変化に影響されることなく、常に見
やすい視点で挿入形状を観察することのできる内視鏡形
状検出装置を提供することを目的としている。
鏡形状検出装置は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部
の挿入形状を検出して、前記挿入形状を表示手段に表示
する内視鏡形状検出装置において、前記被検体の所定の
位置に装着される第1のマーカ手段と、前記第1のマー
カ手段の位置情報を所定座標上の第1の位置データとし
て取得する第1のマーカ位置情報取得手段と、前記第1
のマーカ手段と別体に形成され前記被検体に対して任意
の位置に移動可能な第2のマーカ手段と、前記第2のマ
ーカ手段の位置情報を、前記座標上の第2の位置データ
として取得する第2のマーカ位置情報取得手段と、前記
第2のマーカ位置情報取得手段で取得された前記第2の
位置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報取得手
段で取得された前記第1の位置データを変更処理する位
置データ変更手段と、前記位置データ変更手段で変更処
理された前記第1の位置データに基づき前記第1のマー
カ手段の位置情報を前記表示手段に表示させる表示制御
手段とを具備して構成される。
は、前記表示制御手段が前記位置データ変更手段で変更
処理された前記第1の位置データに基づき前記第1のマ
ーカ手段の位置情報を前記表示手段に表示させること
で、患者の***変化に影響されることなく、常に見やす
い視点で挿入形状を観察することを可能とする。
画像処理方法は、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部
の挿入形状を検出して前記挿入形状を表示手段に表示す
る内視鏡形状検出装置の画像処理方法において、前記被
検体の所定の位置に装着される第1のマーカ手段から得
られる該第1のマーカ手段の位置情報を、所定座標上の
第1の位置データとして構築する第1のマーカ位置情報
構築工程と、前記第1のマーカ手段と別体に形成され、
前記被検体に対して任意の位置に移動可能な第2のマー
カ手段から得られる該第2のマーカ手段の位置情報を、
前記座標上の第2の位置データとして構築する第2のマ
ーカ位置情報構築工程と、前記第2のマーカ位置情報構
築工程で構築される前記第2の位置データに基づき、前
記第1のマーカ位置情報工程で構築される前記第1の位
置データを変更処理する位置データ変更工程と、前記位
置データ変更工程で変更処理された前記第1の位置デー
タに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情報を前記表
示手段に表示させる表示制御工程とを有することを特徴
とする。
画像処理方法では、前記表示制御工程が前記位置データ
変更工程で変更処理された前記第1の位置データに基づ
き前記第1のマーカ手段の位置情報を前記表示手段に表
示させることで、患者の***変化に影響されることな
く、常に見やすい視点で挿入形状を観察することを可能
とする。
は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入形状を検
出して、前記挿入形状を表示手段に表示する内視鏡形状
検出装置において、前記被検体の所定の位置に装着され
る第1のマーカ手段と、前記第1のマーカ手段の位置情
報を所定座標上の第1の位置データとして取得する第1
のマーカ位置情報取得手段と、前記第1のマーカ手段と
別体に形成され、前記被検体に対して任意の位置に移動
可能な第2のマーカ手段と、前記第2のマーカ手段の位
置情報を前記座標上の第2の位置データとして取得する
第2のマーカ位置情報取得手段と、前記第2のマーカ位
置情報取得手段で取得された前記第2の位置データに基
づき前記第1のマーカ位置情報取得手段で取得された前
記第1の位置データ及び前記挿入形状を表す挿入形状デ
ータを変更処理する位置データ変更手段と、前記位置デ
ータ変更手段で変更処理された前記第1の位置データ及
び前記挿入形状データに基づき前記第1のマーカ手段の
位置情報及び前記挿入形状を前記表示手段に表示させる
表示制御手段とを具備して構成される。
は、前記表示制御手段が前記位置データ変更手段で変更
処理された前記第1の位置データ及び前記挿入形状デー
タに基づき前記第1のマーカ手段の位置情報及び前記挿
入形状を前記表示手段に表示させることで、患者の***
変化に影響されることなく、常に見やすい視点で挿入形
状を観察することを可能とする。
画像処理方法は、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部
の挿入形状を検出して前記挿入形状を表示手段に表示す
る内視鏡形状検出装置の画像処理方法において、前記被
検体の所定の位置に装着される第1のマーカ手段から得
られる該第1のマーカ手段の位置情報を、所定座標上の
第1の位置データとして構築する第1のマーカ位置情報
構築工程と、前記第1のマーカ手段と別体に形成され、
前記被検体に対して任意の位置に移動可能な第2のマー
カ手段から得られる該第2のマーカ手段の位置情報を、
前記座標上の第2の位置データとして構築する第2のマ
ーカ位置情報構築工程と、前記第2のマーカ位置情報構
築工程で構築される前記第2の位置データに基づき、前
記第1のマーカ位置情報工程で構築される前記第1の位
置データ及び前記挿入形状を表す挿入形状データを変更
処理する位置データ変更工程と、前記位置データ変更工
程で変更処理された前記第1の位置データ及び前記挿入
形状データに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情報
及び前記挿入形状を前記表示手段に表示させる表示制御
工程とを有することを特徴とする。
画像処理方法では、前記表示制御工程が前記位置データ
変更工程で変更処理された前記第1の位置データ及び前
記挿入形状データに基づき前記第1のマーカ手段の位置
情報及び前記挿入形状を前記表示手段に表示させること
で、患者の***変化に影響されることなく、常に見やす
い視点で挿入形状を観察することを可能とする。
は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿入形状を検
出して、前記挿入形状を表示手段に表示する内視鏡形状
検出装置において、前記被検体の所定の位置に装着され
る第1のマーカ手段と、前記第1のマーカ手段の位置情
報を、所定座標上の第1の位置データとして取得する第
1のマーカ位置情報取得手段と、前記第1のマーカ手段
と別体に形成され前記被検体に対して任意の位置に移動
可能な前記内視鏡挿入部に設けられた第2のマーカ手段
と、前記内視鏡挿入部を前記被検体に対して挿入開始し
たときの前記第2のマーカ手段の位置情報を前記座標上
の第2の位置データとして取得する第2のマーカ位置情
報取得手段と、前記第2のマーカ位置情報取得手段で取
得された前記第2の位置データに基づき前記第1のマー
カ位置情報取得手段で取得された前記第1の位置データ
を変更処理する位置データ変更手段と、前記位置データ
変更手段で変更処理された前記第1の位置データに基づ
き前記第1のマーカ手段の位置情報を前記表示手段に表
示させる表示制御手段とを具備して構成される。
は、前記表示制御手段が前記位置データ変更手段で変更
処理された前記第1の位置データに基づき前記第1のマ
ーカ手段の位置情報を前記表示手段に表示させること
で、患者の***変化に影響されることなく、常に見やす
い視点で挿入形状を観察することを可能とする。
画像処理方法は、被検体内に挿入される内視鏡の挿入部
の挿入形状を検出して前記挿入形状を表示手段に表示す
る内視鏡形状検出装置の画像処理方法において、前記被
検体の所定の位置に装着される第1のマーカ手段から得
られる該第1のマーカ手段の位置情報を、所定座標上の
第1の位置データとして構築する第1のマーカ位置情報
構築工程と、前記内視鏡の挿入部を前記被検体に対して
挿入開始するときの、前記第1のマーカ手段と別体に形
成され、前記被検体に対して任意の位置に移動可能な前
記内視鏡の挿入部に設けられた第2のマーカ手段から得
られる該第2のマーカ手段の位置情報を、前記座標上の
第2の位置データとして構築する第2のマーカ位置情報
構築工程と、前記第2のマーカ位置情報構築工程で構築
される前記第2の位置データに基づき、前記第1のマー
カ位置情報工程で構築される前記第1の位置データを変
更処理する位置データ変更工程と、前記位置データ変更
工程で変更処理された前記第1の位置データに基づき、
前記第1のマーカ手段の位置情報を前記表示手段に表示
させる表示制御工程とを有することを特徴とする。
画像処理方法では、前記表示制御工程が前記位置データ
変更手段で変更処理された前記第1の位置データに基づ
き前記第1のマーカ手段の位置情報を前記表示手段に表
示させることで、患者の***変化に影響されることな
く、常に見やすい視点で挿入形状を観察することを可能
とする。
の実施の形態について述べる。
に係わり、図1は内視鏡装置及び内視鏡形状検出装置か
らなる内視鏡システムの構成を示す構成図、図2は図1
の制御ユニットの構成を示す構成図、図3は図1のマー
カプレートの構成を示す構成図、図4は図3のマーカプ
レートとマーカモデルとの関係を説明する説明図、図5
は図4のマーカモデルの構築の一例を示すフローチャー
ト、図6は図5のフローチャートで構築されたマーカモ
デルを示す図、図7は図1の内視鏡形状検出装置の作用
を説明する第1の説明図、図8は図1の内視鏡形状検出
装置の作用を説明する第1のフローチャート、図9は図
1の内視鏡形状検出装置の作用を説明する第2の説明
図、図10は図1の内視鏡形状検出装置の作用を説明す
る第3の説明図、図11は図8の拡張レジスト処理の流
れを示すフローチャート、図12は図11の拡張レジス
ト処理を説明する第1の説明図、図13は図11の拡張
レジスト処理を説明する第2の説明図、図14は図11
の拡張レジスト処理を説明する第3の説明図、図15は
図11の拡張レジスト処理を説明する第4の説明図、図
16は図11の拡張レジスト処理を説明する第5の説明
図、図17は図1の内視鏡形状検出装置の作用を説明す
る第2のフローチャート、図18は図1の内視鏡形状検
出装置による挿入形状の回転処理の流れを示すフローチ
ャート、図19は図4のマーカモデルの患者の体型の応
じた変形を説明する説明図、図20は図4のマーカモデ
ルに基づいて挿入形状をモニタ上でズームするための処
理の流れを示すフローチャート、図21は図20のフロ
ーチャートを説明する説明図である。
は、図1に示すように、検査ベッド1の上に横たわって
いる患者2の体内にスコープ3を挿入し光源装置を内蔵
したカメラコントロールユニット(以下、CCUと記
す)4によりスコープ3からの内視鏡画像を信号処理し
CRTからなる観察用モニタ5に内視鏡観察像を表示す
る内視鏡装置6と、スコープ3の挿入部7に組み込まれ
た例えば12個のソースコイル3a〜3l(以下、符号
3gで代表する)より磁場を発生させると共にソースコ
イル3gが発生した磁場を例えば16個のセンスコイル
8a〜8p(以下,符号8hで代表する)が内部に配置
したコイルユニット8により検出し制御ユニット9によ
り信号処理することによりCRTからなるモニタ10に
スコープ形状を表示させる位置検出装置である内視鏡形
状検出装置11とにより、内視鏡検査が行われる。
段となるソースコイル3gに高周波信号(駆動信号)を
印加することにより、ソースコイル3gは磁界を伴う電
磁波を周囲に放射する。また、制御ユニット9には各種
処理内容を指示入力するための操作パッド14が接続さ
れている。
の挿入部7内にソースコイル3gを組み込んでいるが、
スコープの鉗子チャンネル内にソースコイル3gを取り
付けたプローブを挿通固定することにより、スコープ3
の挿入部7内にソースコイル3gを組み込んでも良い。
付近、左脇腹及び右脇腹の位置を得るための3つのコイ
ルを内蔵した略2等辺三角形状のマーカプレート12
と、術者の手により患者2の所望の位置を検知するため
の体外コイル13が設置可能に設けられている。
する。制御ユニット9は、図2に示すように、ソースコ
イル3g、マーカプレート12の3つのコイル及び体外
コイル13を駆動する駆動ブロック25と、センスコイ
ル8hが受信した信号を検出する検出ブロック26と、
検出ブロック26で検出した信号を信号処理するホスト
プロセッサ27とから構成される。
に、肛門付近の位置を得るための下部コイル12a、右
脇腹の位置を得るための右側コイル12b及び左脇腹の
位置を得るための左側コイル12cを同一平面上に内蔵
したプレート本体12dと、制御ユニット9に着脱自在
に接続される接続コネクタ12eを先端に有するプレー
ト本体12dより延出しているケーブル12fとから構
成され、接続コネクタ12eを制御ユニット9に接続す
ることで、制御ユニット9側から磁気発生手段となるマ
ーカプレート12の下部コイル12a、右側コイル12
b及び左側コイル12cに高周波信号(駆動信号)を印
加することにより、ソースコイル3gと同様に、下部コ
イル12a、右側コイル12b及び左側コイル12cは
磁界を伴う電磁波を周囲に放射する。なお、体外コイル
13も同様に、制御ユニット9から高周波信号(駆動信
号)を印加することにより、磁界を伴う電磁波を周囲に
放射する。
b、左側コイル12cをプレート本体12dに内蔵させ
ることなく、体外コイル13と同様にそれぞれ分離した
状態で設けてもよいが、プレート本体12dに下部コイ
ル12a、右側コイル12b、左側コイル12cを内蔵
させることにより1本のケーブル12fにより制御ユニ
ット9に接続できるので、接続形態を簡略化できる。
b、左側コイル12c及び体外コイル13より放射され
た磁界を伴う電磁波をコイルユニット8内のセンスコイ
ル8hにより検知することにより、制御ユニット9は、
図4に示すように、モニタ10に下部コイル12a、右
側コイル12b、左側コイル12cの検出結果より下部
マーカ21a、右側マーカ21b及び左側マーカ21c
からなるマーカモデルと、体外コイル13の検出結果よ
り体外マーカ22を描画する。
に、患者2に配置しやすいように小型に形成されてお
り、そのため下部コイル12a、右側コイル12b、左
側コイル12cの検出位置は肛門付近の位置、右脇腹の
位置、左脇腹の位置とは異なる。そこで、下部コイル1
2a、右側コイル12b、左側コイル12cの検出位置
に基づいて、肛門付近の位置、右脇腹の位置、左脇腹の
位置に下部マーカ21a、右側マーカ21b及び左側マ
ーカ21cを生成してマーカモデルを構築する。
ように、ステップS1で操作パッド14からのマーカ描
画指示を入力すると、ステップS2で操作パッド14の
操作により下部マーカ21a、右側マーカ21b及び左
側マーカ21c及び体外コイル13の検出位置を記憶す
るモード(レジストモード)かどうか判断し、レジスト
モードの場合はステップS3で「下部マーカ21a:無
し、右側マーカ21b:左向き青三角錐、左側マーカ2
1c:右向き水色三角錐、体外マーカ:紫球、記憶した
マーカ:緑または橙球」をマーカモデルとしてそれぞれ
の所定のマーカの座標を中心にオブジェクトを構築す
る。また、レジストモードでない場合はステップS4で
「下部マーカ21a:上向き緑三角錐、右側マーカ21
b:左向き青三角錐、左側マーカ21c:右向き水色三
角錐、体外マーカ:紫球、記憶したマーカ:無し」をマ
ーカモデルとしてそれぞれの所定のマーカの座標を中心
にオブジェクトを構築する。モニタ10への表示例を図
6に示す。
説明する。従来の内視鏡形状検出装置では、図7に示す
ように、センスコイルによる検出領域とモニタにおける
表示領域が異なるため、患者2の***により例えば挿入
部7の先端の体内の挿入位置が表示領域ぎりぎりであっ
たとしても、挿入部7の挿入形状は検出できるが、モニ
タ10への表示では、挿入形状が欠けるといった問題が
ある。
ト12及び体外コイル13を用いない場合は、図8に示
すように、ステップS11で操作パッド14の操作によ
り挿入部7の挿入形状の体外部分の表示をカットするか
どうか判断し、カットしない場合は、ステップS12で
表示座標系(X−Y−Z:図1参照)の基準位置を点
(0,Y0,0)とする。そして、ステップS13で基
準位置よりY軸上でプラス方向に挿入部7の先端が挿入
されたがどうか、センスコイル8hにより検出し、挿入
されたことを検出すると、ステップS14で挿入部7の
挿入時の挿入部7の先端座標を基準位置に平行移動し処
理を終了する。
2の***により挿入部7の先端の体内の挿入位置が表示
領域ぎりぎりであったとしても、図9(b)に示すよう
に、挿入時の挿入部7の先端座標が中心Y座標(0,Y
0,0)に平行移動されるので、図9(c)示すよう
に、表示領域内で挿入部7の挿入形状が検出され、図9
(d)に示すように、モニタ10上に挿入形状が表示さ
れる。
場合は、図8に戻り、ステップS11で操作パッド14
の操作により挿入部7の挿入形状の体外部分の表示をカ
ットする場合は、マーカプレート12の下部コイル12
a、右側コイル12b、左側コイル12cの検出位置を
記憶(レジスト)した後、ステップS15に処理を移行
する。そして、ステップS15では、後述する拡張レジ
スト処理を行うかどうか判断し、拡張レジスト処理を行
わない場合には、ステップS16で記憶した下部コイル
12aの検出位置の点のY座標を基準位置として、上述
したステップS13及びS15の処理に移行する。
置により、図10(a)に示すように、表示領域内で挿
入部7の挿入形状が検出され、マーカプレート12の下
部コイル12a、右側コイル12b、左側コイル12c
が検出されることにより、図10(b)に示すように、
モニタ10にマーカモデルと共に挿入部7の挿入形状が
表示される。このとき、下部コイル12aによる下部マ
ーカ21aは挿入部7の体内挿入部位である肛門位置を
示しているで、ステップS11で操作パッド14の操作
により挿入部7の挿入形状の体外部分の表示をカットす
るとしたので、体外部分の表示はカットされている。
用いる場合は、再び、図8に戻り、ステップS11で操
作パッド14の操作により挿入部7の挿入形状の体外部
分の表示をカットする場合は、マーカプレート12の下
部コイル12a、右側コイル12b、左側コイル12c
の検出位置を記憶(レジスト)した後、ステップS15
に処理を移行する。そして、ステップS15では、後述
する拡張レジスト処理を行うかどうか判断し、拡張レジ
スト処理を行う場合にはステップS17で拡張レジスト
処理を行い、ステップS18で拡張レジストされた点の
Y座標を基準位置として、上述したステップS13及び
S15の処理に移行する。
は、図11に示すように、ステップS21で右側コイル
12bと左側コイル12cを結ぶベクトルを求め(図1
2参照)、図13に示すように、マーカプレート12の
仮のx軸(x’軸)とする。ここで、右側コイル12b
と左側コイル12cを結ぶベクトルから仮のx軸を求め
るとしたのは、右側コイル12bと左側コイル12cの
x軸方向がセンスコイル8hの検出領域のはずれでは、
検出結果にひずみが生じるためである。
bと左側コイル12cを結ぶ直線の中点と下部マーカ2
1aを結ぶベクトルを求め(図12参照)、マーカプレ
ート12のy軸とする。
トルとy軸を示すベクトルを含む面の法線ベクトルを求
め、マーカプレート12のz軸とする。
トルとz軸を示すベクトルを含む面の法線ベクトルを求
め、マーカプレート12のx軸とする。
プレート12の座標系(x−y−z)が決定される。
カプレート12の座標系(x−y−z)と表示座標系
(X−Y−Z)の回転量を算出し、図14に示すよう
に、マーカプレート12の座標系(x−y−z)を表示
座標系(X−Y−Z)にあわせる。
(x−y−z)は表示座標系(X−Y−Z)と同一方向
となるが、体外コイル13は挿入部の挿入位置を示す肛
門位置をレジストさせているため、図15に示すよう
に、マーカプレート12のy軸は体外コイル13を通過
していない。そこで、図16に示すように、ステップS
26でマーカプレート12のy軸を体外コイル13を通
る位置に平行移動させ、このとき体外コイル13の位置
を拡張レジストされた点として図8のステップS18に
戻る。
れた点のY座標を基準位置として、ステップS13及び
S14の処理に移行することで、患者2の処置時の***
に変化があったとしても、理想的な***での挿入時の挿
入形状と同様な挿入形状で観察できるので、挿入操作が
容易になる。
うに、挿入部7が体内に挿入された際に操作パッド14
の操作により、ステップS31で操作パッド14の先端
記憶ボタンがONされたかどうか判断し、操作パッド1
4の先端記憶ボタンがONされると、ステップS32で
挿入部7の先端の挿入時座標を記憶し、ステップS33
で記憶した挿入部7の先端の挿入時座標を拡張レジスト
処理での体外コイル13の位置座標の代わりとして用
い、挿入部7の先端の挿入時座標を通る位置に平行移動
させ、このとき挿入部7の先端の挿入時座標を拡張レジ
ストされた点として図8のステップS18に戻るように
してもよい。
ように、操作パッド14の操作により、ステップS41
で表示座標系のY軸周りに挿入形状を回転させる操作の
入力があったかどうか判断し、Y軸周りの回転操作の入
力があった場合は、ステップS42で右回転か左回転か
を判断する。Y軸周りの回転操作の入力がない場合は、
ステップS46に移行する。
テップS43で90度回転かどうか判断し、90度回転
が指示された場合はステップS44で回転角を90度に
設定し、90度回転が指示なされていない場合はステッ
プS45で回転角を+2.5度に設定し、それぞれステ
ップS46に移行する。
と、ステップS47で90度回転かどうか判断し、90
度回転が指示された場合はステップS48で回転角を9
0度に設定し、90度回転が指示なされていない場合は
ステップS49で回転角を−2.5度に設定し、それぞ
れステップS46に移行する。
作により、表示座標系のX軸周りに挿入形状を回転させ
る操作の入力があったかどうか判断し、X軸周りの回転
操作の入力があった場合は、ステップS50で奥回転か
手前回転かを判断する。X軸周りの回転操作の入力がな
い場合は、ステップS54に移行する。
テップS51で90度回転かどうか判断し、90度回転
が指示された場合はステップS52で回転角を90度に
設定し、90度回転が指示なされていない場合はステッ
プS53で回転角を−2.5度に設定し、それぞれステ
ップS54に移行する。
ると、ステップS55で90度回転かどうか判断し、9
0度回転が指示された場合はステップS56で回転角を
90度に設定し、90度回転が指示なされていない場合
はステップS57で回転角を+2.5度に設定し、それ
ぞれステップS54に移行する。
ーム操作があったかどうか判断し、ない場合は処理を終
了し、ある場合にはステップS55で拡大か縮小かを判
断し、拡大の場合はステップS56でスケール率を+
0.1し、縮小の場合はステップS57でスケール率を
−0.1して、処理を終了する。
の視点方向が患者の***の向きなど微妙にあわせられる
ように細かい回転角(2.5度毎)で視野方向を回転で
きると共に、水平方向あるいは垂直方向の基本的な視点
に容易に変更できるように大きな回転角(90度毎)で
視野方向を回転できる。
大きな回転角(90度毎)ではなく、45度毎、あるい
は30度毎に視野方向を回転するようにしても良い。こ
れにより、例えば50度回転させる場合、2.5度単位
で回転させる場合は20回の操作を要するが、まず45
度回転させたのち、残りの5度を2.5度単位で回転さ
せることで3回の操作で50度回転が実行できる。
うに、マーカモデルをマーカプレート12の重心を中心
に拡大・縮小することができる。これにより体格が大き
い大人や、体格が小さい子供等、同じマーカプレート1
2を用いても体格に応じたマーカモデルを描画する事が
できる。
描画されたマーカモデルに対して、モニタ10上で任意
の大きさにズームする事ができる。すなわち、図20に
示すように、操作パッド14の操作により、ステップS
61で指定領域変更が要求されたかどうか判断し、要求
されたならばステップS62に進み、要求されていない
ならばステップS56に進む。
「←Key」が入力されたか「→Key」が入力された
かを判断し、「←Key」が入力された場合はステップ
S63に進み、「→Key」が入力された場合はステッ
プS64に進む。
位置−10mm」を設定し、ステップS64ではパラメ
ータsに「現在位置+10mm」を設定して、それぞれ
ステップS65に進み、ステップS65でマーカプレー
ト12の重心と下部マーカ21a、右側マーカ21b、
左側マーカ21cとを結ぶ各線分をs(mm)ずつ延長
した位置にマーカモデルを表示する。
ーカモデルの各マーカからXY座標の最大値及び最小値
を求める。例えば図21に示すようなマーカモデルの場
合は、最小X座標Xmin=x3、最大X座標Xmax=x2、
最小Y座標Ymin=y1、最大Y座標Ymax=y3となる。
値及び最小値が表示画面全体に描画されるようにマーカ
モデルの拡大率gを算出する。図21に示すようなマー
カモデルの場合は、gx=dx/(Xmax−Xmin)、gy
=dy/(Ymax−Ymin)を求め、gx≦gyならば拡大
率g=gxとし、gx>gyならば拡大率g=gyとして算
出する。
拡大率gの85%を表示拡大率g’(=g×0.85)
として処理を終了する。
ーカモデルの基づいて挿入形状をモニタ10に最大表示
させることができる。
られたリセットボタンを操作するだけで、上述した回転
操作や、ズーム操作を初期画像に戻すことができると共
に、操作パッド14の操作により回転操作や、ズーム操
作した画像を登録することが可能となっており、操作パ
ッド14の操作により登録した画像に容易に移動するこ
とができるようになっている。
準位置を算出し、この基準位置に挿入部7の体内への挿
入座標を平行移動するので、患者の***が変更しても常
にモニタ10上に挿入形状を中心に表示させることがで
きる。
が可能なので、ユーザ自身が画面上で注視したい部分
(例えば、患者の体内部分)挿入形状のみを常に観察す
ることができる。
示座標系にあわせていると共に、体外コイル13または
挿入部7の先端の挿入時座標を通る位置に平行移動させ
るので、患者の***変化に影響されることなく、常に見
やすい視点で挿入形状を観察することができる。
入形状を検出して、前記挿入形状を表示手段に表示する
内視鏡形状検出装置において、前記被検体の所定の位置
に装着される第1のマーカ手段と、前記第1のマーカ手
段の位置情報を、所定座標上の第1の位置データとして
取得する第1のマーカ位置情報取得手段と、前記第1の
マーカ手段と別体に形成され、前記被検体に対して任意
の位置に移動可能な第2のマーカ手段と、前記第2のマ
ーカ手段の位置情報を、前記座標上の第2の位置データ
として取得する第2のマーカ位置情報取得手段と、前記
第2のマーカ位置情報取得手段で取得された前記第2の
位置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報取得手
段で取得された前記第1の位置データを変更処理する位
置データ変更手段と、前記位置データ変更手段で変更処
理された前記第1の位置データに基づき、前記第1のマ
ーカ手段の位置情報を前記表示手段に表示させる表示制
御手段とを具備したことを特徴とする内視鏡形状検出装
置。
鏡挿入部の挿入形状を検出して、前記挿入形状を表示手
段に表示する内視鏡形状検出方法において、前記被検体
の所定の位置に装着される第1のマーカ手段の位置情報
を、所定座標上の第1の位置データとして取得する第1
のマーカ位置情報取得工程と、前記第1のマーカ手段と
別体に形成され、前記被検体に対して任意の位置に移動
可能な第2のマーカ手段の位置情報を、前記座標上の第
2の位置データとして取得する第2のマーカ位置情報取
得工程と、前記第2のマーカ位置情報取得工程で取得さ
れた前記第2の位置データに基づき、前記第1のマーカ
位置情報取得工程で取得された前記第1の位置データを
変更処理する位置データ変更工程と、前記位置データ変
更工程で変更処理された前記第1の位置データに基づ
き、前記第1のマーカ手段の位置情報を前記表示手段に
表示させる表示制御工程とを具備したことを特徴とする
内視鏡形状検出方法。
鏡挿入部の挿入形状を検出して、前記挿入形状を表示手
段に表示する内視鏡形状検出装置において、前記被検体
の所定の位置に装着される第1のマーカ手段と、前記第
1のマーカ手段の位置情報を、所定座標上の第1の位置
データとして取得する第1のマーカ位置情報取得手段
と、前記第1のマーカ手段と別体に形成され、前記被検
体に対して任意の位置に移動可能な第2のマーカ手段
と、前記第2のマーカ手段の位置情報を、前記座標上の
第2の位置データとして取得する第2のマーカ位置情報
取得手段と、前記第2のマーカ位置情報取得手段で取得
された前記第2の位置データに基づき、前記第1のマー
カ位置情報取得手段で取得された前記第1の位置データ
及び前記挿入形状を表す挿入形状データを変更処理する
位置データ変更手段と、前記位置データ変更手段で変更
処理された前記第1の位置データ及び前記挿入形状デー
タに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情報及び前記
挿入形状を前記表示手段に表示させる表示制御手段とを
具備したことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
鏡挿入部の挿入形状を検出して、前記挿入形状を表示手
段に表示する内視鏡形状検出方法において、前記被検体
の所定の位置に装着される第1のマーカ手段の位置情報
を、所定座標上の第1の位置データとして取得する第1
のマーカ位置情報取得工程と、前記第1のマーカ手段と
別体に形成され、前記被検体に対して任意の位置に移動
可能な第2のマーカ手段工程の位置情報を、前記座標上
の第2の位置データとして取得する第2のマーカ位置情
報取得工程と、前記第2のマーカ位置情報取得工程で取
得された前記第2の位置データに基づき、前記第1のマ
ーカ位置情報取得工程で取得された前記第1の位置デー
タ及び前記挿入形状を表す挿入形状データを変更処理す
る位置データ変更工程と、前記位置データ変更工程で変
更処理された前記第1の位置データ及び前記挿入形状デ
ータに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情報及び前
記挿入形状を前記表示手段に表示させる表示制御工程と
を具備したことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
鏡挿入部の挿入形状を検出して、前記挿入形状を表示手
段に表示する内視鏡形状検出装置において、前記被検体
の所定の位置に装着される第1のマーカ手段と、前記第
1のマーカ手段の位置情報を、所定座標上の第1の位置
データとして取得する第1のマーカ位置情報取得手段
と、前記第1のマーカ手段と別体に形成され、前記被検
体に対して任意の位置に移動可能な前記内視鏡挿入部に
設けられた第2のマーカ手段と、前記内視鏡挿入部を前
記被検体に対して挿入開始したときの前記第2のマーカ
手段の位置情報を、前記座標上の第2の位置データとし
て取得する第2のマーカ位置情報取得手段と、前記第2
のマーカ位置情報取得手段で取得された前記第2の位置
データに基づき、前記第1のマーカ位置情報取得手段で
取得された前記第1の位置データを変更処理する位置デ
ータ変更手段と、前記位置データ変更手段で変更処理さ
れた前記第1の位置データに基づき、前記第1のマーカ
手段の位置情報を前記表示手段に表示させる表示制御手
段とを具備したことを特徴とする内視鏡形状検出装置。
鏡挿入部の挿入形状を検出して、前記挿入形状を表示手
段に表示する内視鏡形状検出方法において、前記被検体
の所定の位置に装着される第1のマーカ手段の位置情報
を、所定座標上の第1の位置データとして取得する第1
のマーカ位置情報取得工程と、前記内視鏡挿入部を前記
被検体に対して挿入開始したときの、前記第1のマーカ
手段と別体に形成され、前記被検体に対して任意の位置
に移動可能な前記内視鏡挿入部に設けられた第2のマー
カ手段の位置情報を、前記座標上の第2の位置データと
して取得する第2のマーカ位置情報取得工程と、前記第
2のマーカ位置情報取得工程で取得された前記第2の位
置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報取得工程
で取得された前記第1の位置データを変更処理する位置
データ変更工程と、前記位置データ変更手段で変更処理
された前記第1の位置データに基づき、前記第1のマー
カ手段の位置情報を前記表示手段に表示させる表示制御
工程とを具備したことを特徴とする内視鏡形状検出方
法。
鏡挿入部の挿入形状を検出して、前記挿入形状を表示手
段に表示する内視鏡形状検出装置において、前記被検体
の所定の位置に装着される第1のマーカ手段と、前記第
1のマーカ手段の位置情報を、所定座標上の第1の位置
データとして取得する第1のマーカ位置情報取得手段
と、前記第1のマーカ手段と別体に形成され、前記被検
体に対して任意の位置に移動可能な前記内視鏡挿入部に
設けられた第2のマーカ手段と、前記内視鏡挿入部を前
記被検体に対して挿入開始したときの前記第2のマーカ
手段の位置情報を、前記座標上の第2の位置データとし
て取得する第2のマーカ位置情報取得手段と、前記第2
のマーカ位置情報取得手段で取得された前記第2の位置
データに基づき、前記第1のマーカ位置情報取得手段で
取得された前記第1の位置データ及び前記挿入形状を表
す挿入形状データを変更処理する位置データ変更手段
と、前記位置データ変更手段で変更処理された前記第1
の位置データに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情
報及び前記挿入形状を前記表示手段に表示させる表示制
御手段とを具備したことを特徴とする内視鏡形状検出装
置。
鏡挿入部の挿入形状を検出して、前記挿入形状を表示手
段に表示する内視鏡形状検出方法において、前記被検体
の所定の位置に装着される第1のマーカ手段の位置情報
を、所定座標上の第1の位置データとして取得する第1
のマーカ位置情報取得工程と、前記内視鏡挿入部を前記
被検体に対して挿入開始したときの、前記第1のマーカ
手段と別体に形成され、前記被検体に対して任意の位置
に移動可能な前記内視鏡挿入部に設けられた第2のマー
カ手段の位置情報を、前記座標上の第2の位置データと
して取得する第2のマーカ位置情報取得工程と、前記第
2のマーカ位置情報取得工程で取得された前記第2の位
置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報取得工程
で取得された前記第1の位置データ及び前記挿入形状を
表す挿入形状データを変更処理する位置データ変更工程
と、前記位置データ変更手段で変更処理された前記第1
の位置データに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情
報及び前記挿入形状を前記表示手段に表示させる表示制
御工程とを具備したことを特徴とする内視鏡形状検出方
法。
一平面を規定する複数の磁気コイルからなることを特徴
とする付記項1,3,5,7のいずれか1つに記載の内
視鏡形状検出装置。
は、一平面を規定する複数の磁気コイルからなることを
特徴とする付記項2,4,6,8のいずれか1つに記載
の内視鏡形状検出方法。
視鏡挿入部の挿入形状を検出して、前記挿入形状を表示
手段に表示する内視鏡形状検出装置において、前記内視
鏡挿入部の前記被検体内の挿入開始位置を検出する挿入
開始位置検出手段と、前記挿入開始位置検出手段で検出
された前記挿入開始位置に基づき、前記挿入形状を前記
表示手段に表示させる表示制御手段とを具備したことを
特徴とする内視鏡形状検出装置。
段による挿入開始位置が検出されていない場合には、予
め定められた位置を挿入開始位置とすることを特徴とす
る付記項11に記載の内視鏡形状検出装置。
内視鏡形状検出装置によれば、表示制御手段が位置デー
タ変更手段で変更処理された第1の位置データに基づき
第1のマーカ手段の位置情報を表示手段に表示させるの
で、患者の***変化に影響されることなく、常に見やす
い視点で挿入形状を観察することができるという効果が
ある。
装置の画像処理方法によれば、表示制御工程が位置デー
タ変更工程で変更処理された第1の位置データに基づき
第1のマーカ手段の位置情報を表示手段に表示させるこ
とで、患者の***変化に影響されることなく、常に見や
すい視点で挿入形状を観察することができるという効果
がある。
出装置によれば、表示制御手段が位置データ変更手段で
変更処理された第1の位置データ及び挿入形状データに
基づき第1のマーカ手段の位置情報及び挿入形状を表示
手段に表示させるので、患者の***変化に影響されるこ
となく、常に見やすい視点で挿入形状を観察することが
できるという効果がある。
装置の画像処理方法によれば、表示制御工程が位置デー
タ変更工程で変更処理された第1の位置データ及び挿入
形状データに基づき第1のマーカ手段の位置情報及び挿
入形状を表示手段に表示させるので、患者の***変化に
影響されることなく、常に見やすい視点で挿入形状を観
察することができるという効果がある。
出装置によれば、表示制御手段が位置データ変更手段で
変更処理された第1の位置データに基づき第1のマーカ
手段の位置情報を前記表示手段に表示させるので、患者
の***変化に影響されることなく、常に見やすい視点で
挿入形状を観察することができるという効果がある。
装置の画像処理方法によれば、表示制御工程が位置デー
タ変更工程で変更処理された第1の位置データに基づき
第1のマーカ手段の位置情報を表示手段に表示させるの
で、患者の***変化に影響されることなく、常に見やす
い視点で挿入形状を観察することができるという効果が
ある。
視鏡形状検出装置からなる内視鏡システムの構成を示す
構成図
を説明する説明図
チャート
ルを示す図
1の説明図
1のフローチャート
2の説明図
第3の説明図
チャート
説明図
説明図
説明図
説明図
説明図
第2のフローチャート
回転処理の流れを示すフローチャート
形を説明する説明図
ニタ上でズームするための処理の流れを示すフローチャ
ート
Claims (6)
- 【請求項1】 被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿
入形状を検出して、前記挿入形状を表示手段に表示する
内視鏡形状検出装置において、 前記被検体の所定の位置に装着される第1のマーカ手段
と、 前記第1のマーカ手段の位置情報を、所定座標上の第1
の位置データとして取得する第1のマーカ位置情報取得
手段と、 前記第1のマーカ手段と別体に形成され、前記被検体に
対して任意の位置に移動可能な第2のマーカ手段と、 前記第2のマーカ手段の位置情報を、前記座標上の第2
の位置データとして取得する第2のマーカ位置情報取得
手段と、 前記第2のマーカ位置情報取得手段で取得された前記第
2の位置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報手
段で取得された前記第1の位置データを変更処理する位
置データ変更手段と、 前記位置データ変更手段で変更処理された前記第1の位
置データに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情報を
前記表示手段に表示させる表示制御手段とを具備したこ
とを特徴とする内視鏡形状検出装置。 - 【請求項2】 被検体内に挿入される内視鏡の挿入部の
挿入形状を検出して前記挿入形状を表示手段に表示する
内視鏡形状検出装置の画像処理方法において、 前記被検体の所定の位置に装着される第1のマーカ手段
から得られる該第1のマーカ手段の位置情報を、所定座
標上の第1の位置データとして構築する第1のマーカ位
置情報構築工程と、 前記第1のマーカ手段と別体に形成され、前記被検体に
対して任意の位置に移動可能な第2のマーカ手段から得
られる該第2のマーカ手段の位置情報を、前記座標上の
第2の位置データとして構築する第2のマーカ位置情報
構築工程と、 前記第2のマーカ位置情報構築工程で構築される前記第
2の位置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報工
程で構築される前記第1の位置データを変更処理する位
置データ変更工程と、 前記位置データ変更工程で変更処理された前記第1の位
置データに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情報を
前記表示手段に表示させる表示制御工程とを有すること
を特徴とする内視鏡形状検出装置の画像処理方法。 - 【請求項3】 被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿
入形状を検出して、前記挿入形状を表示手段に表示する
内視鏡形状検出装置において、 前記被検体の所定の位置に装着される第1のマーカ手段
と、 前記第1のマーカ手段の位置情報を、所定座標上の第1
の位置データとして取得する第1のマーカ位置情報取得
手段と、 前記第1のマーカ手段と別体に形成され、前記被検体に
対して任意の位置に移動可能な第2のマーカ手段と、 前記第2のマーカ手段の位置情報を、前記座標上の第2
の位置データとして取得する第2のマーカ位置情報取得
手段と、 前記第2のマーカ位置情報取得手段で取得された前記第
2の位置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報手
段で取得された前記第1の位置データ及び前記挿入形状
を表す挿入形状データを変更処理する位置データ変更手
段と、 前記位置データ変更手段で変更処理された前記第1の位
置データ及び前記挿入形状データに基づき、前記第1の
マーカ手段の位置情報及び前記挿入形状を前記表示手段
に表示させる表示制御手段とを具備したことを特徴とす
る内視鏡形状検出装置。 - 【請求項4】 被検体内に挿入される内視鏡の挿入部の
挿入形状を検出して前記挿入形状を表示手段に表示する
内視鏡形状検出装置の画像処理方法において、 前記被検体の所定の位置に装着される第1のマーカ手段
から得られる該第1のマーカ手段の位置情報を、所定座
標上の第1の位置データとして構築する第1のマーカ位
置情報構築工程と、 前記第1のマーカ手段と別体に形成され、前記被検体に
対して任意の位置に移動可能な第2のマーカ手段から得
られる該第2のマーカ手段の位置情報を、前記座標上の
第2の位置データとして構築する第2のマーカ位置情報
構築工程と、 前記第2のマーカ位置情報構築工程で構築される前記第
2の位置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報工
程で構築される前記第1の位置データ及び前記挿入形状
を表す挿入形状データを変更処理する位置データ変更工
程と、 前記位置データ変更工程で変更処理された前記第1の位
置データ及び前記挿入形状データに基づき、前記第1の
マーカ手段の位置情報及び前記挿入形状を前記表示手段
に表示させる表示制御工程とを有することを特徴とする
内視鏡形状検出装置の画像処理方法。 - 【請求項5】 被検体内に挿入される内視鏡挿入部の挿
入形状を検出して、前記挿入形状を表示手段に表示する
内視鏡形状検出装置において、 前記被検体の所定の位置に装着される第1のマーカ手段
と、 前記第1のマーカ手段の位置情報を、所定座標上の第1
の位置データとして取得する第1のマーカ位置情報取得
手段と、 前記第1のマーカ手段と別体に形成され、前記被検体に
対して任意の位置に移動可能な前記内視鏡挿入部に設け
られた第2のマーカ手段と、 前記内視鏡挿入部を前記被検体に対して挿入開始したと
きの前記第2のマーカ手段の位置情報を、前記座標上の
第2の位置データとして取得する第2のマーカ位置情報
取得手段と、 前記第2のマーカ位置情報取得手段で取得された前記第
2の位置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報手
段で取得された前記第1の位置データを変更処理する位
置データ変更手段と、 前記位置データ変更手段で変更処理された前記第1の位
置データに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情報を
前記表示手段に表示させる表示制御手段とを具備したこ
とを特徴とする内視鏡形状検出装置。 - 【請求項6】 被検体内に挿入される内視鏡の挿入部の
挿入形状を検出して前記挿入形状を表示手段に表示する
内視鏡形状検出装置の画像処理方法において、 前記被検体の所定の位置に装着される第1のマーカ手段
から得られる該第1のマーカ手段の位置情報を、所定座
標上の第1の位置データとして構築する第1のマーカ位
置情報構築工程と、 前記内視鏡の挿入部を前記被検体に対して挿入開始する
ときの、前記第1のマーカ手段と別体に形成され、前記
被検体に対して任意の位置に移動可能な前記内視鏡の挿
入部に設けられた第2のマーカ手段から得られる該第2
のマーカ手段の位置情報を、前記座標上の第2の位置デ
ータとして構築する第2のマーカ位置情報構築工程と、 前記第2のマーカ位置情報構築工程で構築される前記第
2の位置データに基づき、前記第1のマーカ位置情報工
程で構築される前記第1の位置データを変更処理する位
置データ変更工程と、 前記位置データ変更工程で変更処理された前記第1の位
置データに基づき、前記第1のマーカ手段の位置情報を
前記表示手段に表示させる表示制御工程とを有すること
を特徴とする内視鏡形状検出装置の画像処理方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US10/684,544 US7195587B2 (en) | 1999-08-05 | 2003-10-14 | Apparatus and method using it for detecting and displaying form of insertion part of endoscope inserted into body cavity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22452399A JP3404331B2 (ja) | 1999-08-06 | 1999-08-06 | 内視鏡形状検出装置及び当該装置における画像処理方法 |
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ID=16815143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP22452399A Expired - Fee Related JP3404331B2 (ja) | 1999-08-05 | 1999-08-06 | 内視鏡形状検出装置及び当該装置における画像処理方法 |
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JP3720727B2 (ja) | 2001-05-07 | 2005-11-30 | オリンパス株式会社 | 内視鏡形状検出装置 |
JP4190917B2 (ja) * | 2002-03-28 | 2008-12-03 | 富士フイルム株式会社 | 内視鏡装置 |
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-
1999
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