JP3418480B2 - 医療支援装置 - Google Patents
医療支援装置Info
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
- A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
- A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
- A61B5/1076—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof for measuring dimensions inside body cavities, e.g. using catheters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
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- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医療支援装置に関し、
特に内視鏡を使用して耳鼻科の治療を行う場合に、内視
鏡先端から患部までの奥行きを正確に測定するのに用い
て好適な医療支援装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、体内の患部観察のために内視鏡が
使用されている。これは観察用光ファイバと照明用光フ
ァイバを一体にして、患部を照明用光ファイバから送出
した光で照明しながら、観察用光ファイバによって患部
を観察するものであり、例えば耳鼻科の治療の場合、患
者の鼻から患部まで挿入して、患部を観察しながら手術
することが行われている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】内視鏡を用いて患部を
観察する場合、内視鏡先端から患部までの距離を知る必
要があるが、内視鏡は立体像を表示するものではないた
め、得られる映像から距離がわからず、このため、距離
感は勘に頼るしかないので、内視鏡を使用してこのよう
な手術を行うには、豊富な経験を要するという問題を有
していた。 【0004】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、内視鏡先端部から患部までの距離を容易に測定
できるようにしたものである。 【0005】 【課題を解決するための手段】請求項1に記載の医療支
援装置は、測定用のレーザ光を発生するレーザ光源と、
患部を照明するハロゲン光を発生するハロゲン光源と、
患部を観察する観察用光学系と、観察用光学系で得られ
る像を撮像する撮像手段と、患部に対して、観察用光学
系による視野の中心から外れた位置に、撮像手段が出力
する映像信号の第1のフィールドのタイミングで測定用
のレーザ光を照射する、細い測定用光学系と、断面が略
円形で、観察用光学系を中心に有するとともに、中心か
ら所定の距離だけ離間した位置に測定用光学系を有す
る、撮像手段が出力する映像信号の第1のフィールドと
は異なる第2のフィールドのタイミングで患部に患部を
照明するハロゲン光を照射する照明用光学系と、撮像手
段が出力する第1のフィールドの映像信号に基づいて、
測定用のレーザ光の視野の中心からの位置のズレ量を検
出する検出手段と、検出手段によって検出されたズレ量
に基づいて、観察用光学系の先端から患部までの距離を
演算する演算手段と、第2のフィールドのタイミングに
おいて、第2のフィールドの映像信号を抽出、表示し、
第1のフィールドのタイミングにおいて、第1のフィー
ルドの映像信号に代えて、第2のフィールドの映像信号
を補完処理して表示するとともに、演算手段により演算
された患部までの距離を、患部に対する観察用光学系の
位置が直感的にわかるような模式的な図形で表示する表
示手段とを備えることを特徴とする。 【0006】 【0007】 【0008】 【0009】 【作用】請求項1に記載の医療支援装置においては、観
察される視野内における、測定用のレーザ光の観察用光
学系の視野の中心からの距離に基づいて、観察用光学系
の先端から患部までの距離が求められ、第2のフィール
ドのタイミングにおいて、第2のフィールドの映像信号
が抽出、表示されるとともに、第1のフィールドのタイ
ミングにおいて、第1のフィールドの映像信号に代え
て、第2のフィールドの映像信号が補完処理して表示さ
れる。 【0010】 【0011】 【実施例】図1は本発明において用いられる内視鏡の先
端部(光ファイバの部分)の構造を示す断面図である。
この光ファイバ1においては、断面が略円形のライトガ
イド用光ファイバ1a(照明用光学系)の中心に、観察
用光ファイバ3(観察用光学系)が埋め込まれている。
そして光ファイバ1の中心(観察用光ファイバ3の中
心)から所定の距離だけ離間した位置(図では観察用光
ファイバ3の上方)に、細い筒状の実写用ガラス筒2
(測定用光学系)が埋め込まれている。 【0012】図2はこのように構成した光ファイバ1の
先端部付近を示す図であり、図1のライトガイド用光フ
ァイバ1aによって誘導されたハロゲン光等の照明用の
光がその先端部から放射され、照射面4すなわち患部を
照明する。これによって観察用光ファイバ3は破線で示
す視野5内の患部から反射された光を集光し、その光を
外部に案内する。従ってその光をビデオカメラ(後述す
る図4の撮像装置16)などで取り込むことで、患部の
状態を観察することができる。 【0013】また、実写用ガラス筒2によってレーザ光
がその先端部まで誘導され、それが実写用ガラス筒2の
先端部から照射され、照射面4に光スポット6が形成さ
れる。その光スポット6からの反射光は観察用光ファイ
バ3によって集光される。 【0014】このとき実写用ガラス筒2は光ファイバ1
の中心部(観察用光ファイバ3の中心部)から所定の距
離だけ離間して配置されているので、光ファイバ1の先
端部と照射面4との距離の大小によって、光スポット6
の観測位置が変化する。すなわち、図3に示すように、
視野5内の光スポット6の位置は、照射面4が遠いと図
3(a)に示すように視野5の中心に近くなり、照射面
4が近いと図3(b)に示すように中心から遠くなる。 【0015】そこで、視野5内の光スポット6の基準位
置(中心)からの距離と、そのときの光ファイバ1の先
端から照射面4までの距離(奥行き)との関係を、実験
により求め、その関係をRAMなどに記憶しておけば、
視野5内の光スポット6の基準位置(中心)からの距離
が得られたとき、その値を基に光ファイバ1の先端から
照射面4までの距離(奥行き)を知ることができる。 【0016】図4はこのような原理を応用した医療支援
装置の構成例を表している。この装置においては、上述
した構成の光ファイバ1を内蔵する内視鏡21の先端部
分を患者7の鼻に挿入している。この場合、例えばハロ
ゲン光源8からの光をライトガイド用光ファイバ1aに
導き、レーザ光源9からのレーザ光を実写用ガラス筒2
に導いている。そして観察用光ファイバ3によって得ら
れた画像をビデオカメラなどよりなる撮像装置16で撮
像し、そこから出力された映像信号を、コンピュータな
どよりなる画像処理装置10で処理するとともに、その
画像をモニタ11に表示している。 【0017】このとき、画像処理装置10は照射面4
(患部)の画像をモニタ11に表示すると共に、前述の
ように画面内の光スポット6の位置に基づいて、光ファ
イバ1の先端から照射面4までの奥行きを演算して、そ
の演算結果をモニタ11に表示する。この表示は、距離
を表す数字を表示したり、あるいは、図5に示すよう
に、照射面4に対する光ファイバ1の位置が直感的にわ
かるような模式的な図形で表示することで、行われる。 【0018】光スポット6の位置を検出するとき、照明
用ハロゲン光の光量が強いと光スポット6の位置検出が
困難になることがある。このような条件の時は、図6
(a)に示すように、例えば映像信号の偶数フィールド
のタイミングでレーザ光を照射し、奇数フィールドのタ
イミングでハロゲン光源8からの光を照射する。このよ
うにすると、図6(b)に示すように、偶数フィールド
の信号を抽出することで、光スポット6の画像だけを容
易に抽出することができる。従って、光スポット6の位
置の計測が正確に行える。 【0019】また、患部の画像をモニタ11に表示する
とき、奇数フィールドの信号を抽出するとともに、画面
のチラツキを抑制するために、図6(c)に示すよう
に、直前のフィールドの映像信号を次のフィールドで繰
り返して再生し、補完処理を行う。 【0020】なお、ハロゲン光源8からの光を偶数フィ
ールドのタイミングで照射し、レーザ光源9からのレー
ザ光を奇数フィールドのタイミングで照射するようにす
ることもできる。また、光を照射するフィールドの数の
比は、1:1ではなく、レーザ光の照射を1フィールド
とした場合、ハロゲン光の照射を2以上のフィールドで
行っても良い。 【0021】以上の実施例では図1に示すように、光ス
ポット6を実写用ガラス筒2を介して案内するようにし
たが、図7に示すように、例えばセルフォックレンズ1
2を用いたレンズ系で案内するようにしても得られる効
果は同様である。また、レーザ光ではなく、通常の多波
長の光を充分細く集束して用いるようにすることもでき
る。ただし、レーザ光の方が、光の拡散が少ないので、
光スポット6の検出が容易となる。 【0022】以上、本発明を鼻を手術する場合を例とし
て説明したが、本発明は、その他の手術にも応用するこ
とが可能である。 【0023】 【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の医療支
援装置によれば、観察される視野内における、測定用の
レーザ光の観察用光学系の視野の中心からの距離に基づ
いて、観察用光学系の先端から患部までの距離を求める
ようにしたので、観察用光学系を患部に接触させ、患部
を傷つけるようなことが防止され、熟練者でなくとも安
全に手術ができるように、手術を支援することができ
る。 【0024】
特に内視鏡を使用して耳鼻科の治療を行う場合に、内視
鏡先端から患部までの奥行きを正確に測定するのに用い
て好適な医療支援装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、体内の患部観察のために内視鏡が
使用されている。これは観察用光ファイバと照明用光フ
ァイバを一体にして、患部を照明用光ファイバから送出
した光で照明しながら、観察用光ファイバによって患部
を観察するものであり、例えば耳鼻科の治療の場合、患
者の鼻から患部まで挿入して、患部を観察しながら手術
することが行われている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】内視鏡を用いて患部を
観察する場合、内視鏡先端から患部までの距離を知る必
要があるが、内視鏡は立体像を表示するものではないた
め、得られる映像から距離がわからず、このため、距離
感は勘に頼るしかないので、内視鏡を使用してこのよう
な手術を行うには、豊富な経験を要するという問題を有
していた。 【0004】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、内視鏡先端部から患部までの距離を容易に測定
できるようにしたものである。 【0005】 【課題を解決するための手段】請求項1に記載の医療支
援装置は、測定用のレーザ光を発生するレーザ光源と、
患部を照明するハロゲン光を発生するハロゲン光源と、
患部を観察する観察用光学系と、観察用光学系で得られ
る像を撮像する撮像手段と、患部に対して、観察用光学
系による視野の中心から外れた位置に、撮像手段が出力
する映像信号の第1のフィールドのタイミングで測定用
のレーザ光を照射する、細い測定用光学系と、断面が略
円形で、観察用光学系を中心に有するとともに、中心か
ら所定の距離だけ離間した位置に測定用光学系を有す
る、撮像手段が出力する映像信号の第1のフィールドと
は異なる第2のフィールドのタイミングで患部に患部を
照明するハロゲン光を照射する照明用光学系と、撮像手
段が出力する第1のフィールドの映像信号に基づいて、
測定用のレーザ光の視野の中心からの位置のズレ量を検
出する検出手段と、検出手段によって検出されたズレ量
に基づいて、観察用光学系の先端から患部までの距離を
演算する演算手段と、第2のフィールドのタイミングに
おいて、第2のフィールドの映像信号を抽出、表示し、
第1のフィールドのタイミングにおいて、第1のフィー
ルドの映像信号に代えて、第2のフィールドの映像信号
を補完処理して表示するとともに、演算手段により演算
された患部までの距離を、患部に対する観察用光学系の
位置が直感的にわかるような模式的な図形で表示する表
示手段とを備えることを特徴とする。 【0006】 【0007】 【0008】 【0009】 【作用】請求項1に記載の医療支援装置においては、観
察される視野内における、測定用のレーザ光の観察用光
学系の視野の中心からの距離に基づいて、観察用光学系
の先端から患部までの距離が求められ、第2のフィール
ドのタイミングにおいて、第2のフィールドの映像信号
が抽出、表示されるとともに、第1のフィールドのタイ
ミングにおいて、第1のフィールドの映像信号に代え
て、第2のフィールドの映像信号が補完処理して表示さ
れる。 【0010】 【0011】 【実施例】図1は本発明において用いられる内視鏡の先
端部(光ファイバの部分)の構造を示す断面図である。
この光ファイバ1においては、断面が略円形のライトガ
イド用光ファイバ1a(照明用光学系)の中心に、観察
用光ファイバ3(観察用光学系)が埋め込まれている。
そして光ファイバ1の中心(観察用光ファイバ3の中
心)から所定の距離だけ離間した位置(図では観察用光
ファイバ3の上方)に、細い筒状の実写用ガラス筒2
(測定用光学系)が埋め込まれている。 【0012】図2はこのように構成した光ファイバ1の
先端部付近を示す図であり、図1のライトガイド用光フ
ァイバ1aによって誘導されたハロゲン光等の照明用の
光がその先端部から放射され、照射面4すなわち患部を
照明する。これによって観察用光ファイバ3は破線で示
す視野5内の患部から反射された光を集光し、その光を
外部に案内する。従ってその光をビデオカメラ(後述す
る図4の撮像装置16)などで取り込むことで、患部の
状態を観察することができる。 【0013】また、実写用ガラス筒2によってレーザ光
がその先端部まで誘導され、それが実写用ガラス筒2の
先端部から照射され、照射面4に光スポット6が形成さ
れる。その光スポット6からの反射光は観察用光ファイ
バ3によって集光される。 【0014】このとき実写用ガラス筒2は光ファイバ1
の中心部(観察用光ファイバ3の中心部)から所定の距
離だけ離間して配置されているので、光ファイバ1の先
端部と照射面4との距離の大小によって、光スポット6
の観測位置が変化する。すなわち、図3に示すように、
視野5内の光スポット6の位置は、照射面4が遠いと図
3(a)に示すように視野5の中心に近くなり、照射面
4が近いと図3(b)に示すように中心から遠くなる。 【0015】そこで、視野5内の光スポット6の基準位
置(中心)からの距離と、そのときの光ファイバ1の先
端から照射面4までの距離(奥行き)との関係を、実験
により求め、その関係をRAMなどに記憶しておけば、
視野5内の光スポット6の基準位置(中心)からの距離
が得られたとき、その値を基に光ファイバ1の先端から
照射面4までの距離(奥行き)を知ることができる。 【0016】図4はこのような原理を応用した医療支援
装置の構成例を表している。この装置においては、上述
した構成の光ファイバ1を内蔵する内視鏡21の先端部
分を患者7の鼻に挿入している。この場合、例えばハロ
ゲン光源8からの光をライトガイド用光ファイバ1aに
導き、レーザ光源9からのレーザ光を実写用ガラス筒2
に導いている。そして観察用光ファイバ3によって得ら
れた画像をビデオカメラなどよりなる撮像装置16で撮
像し、そこから出力された映像信号を、コンピュータな
どよりなる画像処理装置10で処理するとともに、その
画像をモニタ11に表示している。 【0017】このとき、画像処理装置10は照射面4
(患部)の画像をモニタ11に表示すると共に、前述の
ように画面内の光スポット6の位置に基づいて、光ファ
イバ1の先端から照射面4までの奥行きを演算して、そ
の演算結果をモニタ11に表示する。この表示は、距離
を表す数字を表示したり、あるいは、図5に示すよう
に、照射面4に対する光ファイバ1の位置が直感的にわ
かるような模式的な図形で表示することで、行われる。 【0018】光スポット6の位置を検出するとき、照明
用ハロゲン光の光量が強いと光スポット6の位置検出が
困難になることがある。このような条件の時は、図6
(a)に示すように、例えば映像信号の偶数フィールド
のタイミングでレーザ光を照射し、奇数フィールドのタ
イミングでハロゲン光源8からの光を照射する。このよ
うにすると、図6(b)に示すように、偶数フィールド
の信号を抽出することで、光スポット6の画像だけを容
易に抽出することができる。従って、光スポット6の位
置の計測が正確に行える。 【0019】また、患部の画像をモニタ11に表示する
とき、奇数フィールドの信号を抽出するとともに、画面
のチラツキを抑制するために、図6(c)に示すよう
に、直前のフィールドの映像信号を次のフィールドで繰
り返して再生し、補完処理を行う。 【0020】なお、ハロゲン光源8からの光を偶数フィ
ールドのタイミングで照射し、レーザ光源9からのレー
ザ光を奇数フィールドのタイミングで照射するようにす
ることもできる。また、光を照射するフィールドの数の
比は、1:1ではなく、レーザ光の照射を1フィールド
とした場合、ハロゲン光の照射を2以上のフィールドで
行っても良い。 【0021】以上の実施例では図1に示すように、光ス
ポット6を実写用ガラス筒2を介して案内するようにし
たが、図7に示すように、例えばセルフォックレンズ1
2を用いたレンズ系で案内するようにしても得られる効
果は同様である。また、レーザ光ではなく、通常の多波
長の光を充分細く集束して用いるようにすることもでき
る。ただし、レーザ光の方が、光の拡散が少ないので、
光スポット6の検出が容易となる。 【0022】以上、本発明を鼻を手術する場合を例とし
て説明したが、本発明は、その他の手術にも応用するこ
とが可能である。 【0023】 【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の医療支
援装置によれば、観察される視野内における、測定用の
レーザ光の観察用光学系の視野の中心からの距離に基づ
いて、観察用光学系の先端から患部までの距離を求める
ようにしたので、観察用光学系を患部に接触させ、患部
を傷つけるようなことが防止され、熟練者でなくとも安
全に手術ができるように、手術を支援することができ
る。 【0024】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用する光ファイバの一実施例の構成
を示す断面図である。 【図2】レーザ光と照射面との関係を示す図である。 【図3】観察用の視野における光スポットの位置関係を
説明する図である。 【図4】図1の光ファイバを内蔵する内視鏡を用いた装
置の構成例を示すブロック図である。 【図5】光ファイバと患部との位置関係を表す表示例を
示す図である。 【図6】照明光とレーザ光の照射のタイミングを示す波
形図である。 【図7】光ファイバの他の構成例を示す断面図である。 【符号の説明】 1 光ファイバ 1a ライトガイド用光ファイバ 2 実写用ガラス筒 3 観察用光ファイバ 4 照射面 5 視野 6 光スポット 7 患者 8 ハロゲン光源 9 レーザ光源 10 画像処理装置 11,11A,11B モニタ 12 セルフォックレンズ 21 内視鏡
を示す断面図である。 【図2】レーザ光と照射面との関係を示す図である。 【図3】観察用の視野における光スポットの位置関係を
説明する図である。 【図4】図1の光ファイバを内蔵する内視鏡を用いた装
置の構成例を示すブロック図である。 【図5】光ファイバと患部との位置関係を表す表示例を
示す図である。 【図6】照明光とレーザ光の照射のタイミングを示す波
形図である。 【図7】光ファイバの他の構成例を示す断面図である。 【符号の説明】 1 光ファイバ 1a ライトガイド用光ファイバ 2 実写用ガラス筒 3 観察用光ファイバ 4 照射面 5 視野 6 光スポット 7 患者 8 ハロゲン光源 9 レーザ光源 10 画像処理装置 11,11A,11B モニタ 12 セルフォックレンズ 21 内視鏡
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭59−70903(JP,A)
特開 平8−43030(JP,A)
特開 平8−201026(JP,A)
特開 平2−183214(JP,A)
特開 平4−204107(JP,A)
特開 昭59−69046(JP,A)
特開 平2−271820(JP,A)
特開 平7−360(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G01B 11/00
A61B 1/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 測定用のレーザ光を発生するレーザ光源
と、 患部を照明するハロゲン光を発生するハロゲン光源と、 前記 患部を観察する観察用光学系と、 前記観察用光学系で得られる像を撮像する撮像手段と、前記患部に対して、前記観察用光学系による視野の中心
から外れた位置に、前記撮像手段が出力する映像信号の
第1のフィールドのタイミングで測定用のレーザ光を照
射する、細い測定用光学系と、 断面が略円形で、前記観察用光学系を中心に有するとと
もに、中心から所定の距離だけ離間した位置に前記測定
用光学系を有する、 前記撮像手段が出力する前記映像信
号の前記第1のフィールドとは異なる第2のフィールド
のタイミングで前記患部に前記患部を照明するハロゲン
光を照射する照明用光学系と、 前記撮像手段が出力する前記第1のフィールドの前記映
像信号に基づいて、前記測定用のレーザ光の前記視野の
中心からの位置のズレ量を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された前記ズレ量に基づい
て、前記観察用光学系の先端から前記患部までの距離を
演算する演算手段と、 前記第2のフィールドのタイミングにおいて、前記第2
のフィールドの映像信号を抽出、表示し、前記第1のフ
ィールドのタイミングにおいて、前記第1のフィールド
の前記映像信号に代えて、前記第2のフィールドの映像
信号を補完処理して表示するとともに、前記演算手段に
より演算された前記患部までの距離を、前記患部に対す
る前記観察用光学系の位置が直感的にわかるような模式
的な図形で表示する表示手段とを備えることを特徴とす
る医療支援装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11510195A JP3418480B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 医療支援装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11510195A JP3418480B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 医療支援装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08285541A JPH08285541A (ja) | 1996-11-01 |
JP3418480B2 true JP3418480B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=14654253
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11510195A Expired - Fee Related JP3418480B2 (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 医療支援装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3418480B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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