JPH11104064A - 内視鏡の視野変換装置 - Google Patents
内視鏡の視野変換装置Info
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- JPH11104064A JPH11104064A JP9268516A JP26851697A JPH11104064A JP H11104064 A JPH11104064 A JP H11104064A JP 9268516 A JP9268516 A JP 9268516A JP 26851697 A JP26851697 A JP 26851697A JP H11104064 A JPH11104064 A JP H11104064A
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Abstract
を得ることができる内視鏡の視野変換装置を提供する。 【解決手段】内視鏡画像の視野を変換する視野変換カメ
ラ4と、観察者の頭部の移動を検出する姿勢センサ17
と、この姿勢センサ17によって検出された移動量を表
示する表示モニタ15と、前記移動量を確認する確認ス
イッチ13と、この確認スイッチ13によって確認され
た移動量に基づき、視野変換カメラ4を動作させる制御
装置14とを具備する。
Description
置に関する。
の体腔内に挿入し、体腔内に挿入された処置具の先端部
分の画像を内視鏡の観察視野内に捉え、処置具による患
部の処置状態を内視鏡によって観察しながらその処置作
業を行う内視鏡下の手術が一般に知られている。
を保持したロボットアームを、術者の頭部に設けられた
位置センサの検出値に応じて駆動する方法を開示してい
る。
者の指令を音声認識システムに認識させて内視鏡を保持
したロボットアームを駆動し、視野変換を行う方法を開
示している。
36542号公報では、内視鏡を保持したロボットアー
ムを、術者の頭部の運動に応じて駆動している。この方
法では、術者の不用意な動きによる動作を防止するため
に、術者がフットスイッチを押したときのみに動作す
る。しかし術者の頭部の運動は不安定なので、画面の移
動が不安定になり術者の希望する視野を得るのが困難で
ある。
たものであり、その目的とするところは、術者の頭部の
動きによって、術者の所望の視野を得ることができる内
視鏡の視野変換装置を提供することにある。
めに、本発明の内視鏡の視野変換装置は、内視鏡画像の
視野を変換する視野変換手段と、観察者の頭部の移動を
検出する移動検出手段と、この移動検出手段によって検
出された移動量を表示する表示手段と、この表示手段の
表示を参照して前記移動量を確認する確認手段と、この
確認手段によって確認された移動量に基づき、前記視野
変換手段を動作させる制御手段とを具備する。
施形態を詳細に説明する。
する。第1実施形態の目的は、術者が手を用いずに術者
の頭の動きによって内視鏡の視野を術者が持った方向に
確実に移動する手段を提供することにある。
成を示す図である。スコープ1は接眼部3によって視野
変換カメラ4に接続されている。スコープ1の根元はス
コープホルダ7によって図示しない手術台に保持されて
いる。スコープ1の挿入部2は体壁8に取り付けられた
トラカール9を通して体腔内に挿入され、体腔内を観察
できる。また、体腔内には鉗子10の挿入部12が挿入
されている。鉗子10の手元にはハンドル11及びハン
ドル11の近辺には確認スイッチ13が設けられてい
る。
れ、制御装置14は内視鏡の画像を表示する表示モニタ
15に接続されている。図1(B)はこの表示モニタ1
5に内視鏡の画像を表示した様子を示している。また、
制御装置14は姿勢センサ17及び確認スイッチ13に
接続されている。姿勢センサ17は固定具18によって
術者の頭16に着脱自在に固定されている。視野変換カ
メラ4は電動で駆動されるズームレンズ5及び撮像素子
6から成り立っている。撮像素子6は制御装置14によ
ってスコープ1の光軸に対して垂直に上下左右に平行移
動することができる。
を参照して説明する。
R1の領域が撮影される。このR1の領域はズームレン
ズ5によって拡大される。その拡大された一部分の領域
が撮像素子6に投影され、撮像素子6によって撮影され
た部分が表示モニタ15にR2で示すように表示され
る。ここで、撮像素子6を光軸に対して上下左右に移動
することによって、スコープ1にて観察される先端部に
おけるR2の範囲が変わる。それによって、表示モニタ
15に表示される画像の位置が変更され、あたかもスコ
ープ1を上下左右に動かしたかのような画像を得ること
ができる。
変えることにより、スコープ1を近づけたり、遠ざけた
りしたのと同じような画像を得ることができる。この視
野移動は術者の頭16に設けられた姿勢センサ17によ
って制御される。
画像22を示す図である。モニタ画像22の中央にカー
ソル24が表示されている。術者の頭16の上下の移動
19及び左右の移動20が術者の頭16に設けられた姿
勢センサ17によって検出され、これらの移動19、2
0に応じてカーソル24を画面上を移動させることがで
きる。
24を移動させ、その時点で鉗子10に設けられた確認
スイッチ13を押すと、その時のカーソルの位置25が
画面の中央になるように視野変換カメラ4が駆動され、
視野が23のように変換される。これにより、術者は所
望の位置に視野を自由に変換することができる。また、
術者の頭16の前後方向の運動21に対応して視野変換
カメラ4のズームレンズ5の拡大率を変化させること
で、頭16を前に突き出せば画面が拡大され、逆に頭1
6を引けば縮小されるといったように、あたかも物体に
近づいたり、遠ざかったりしているかのような画像を得
ることも可能である。
構成を示す図である。姿勢センサ17の内部には、上下
方向の回転を検出する第1のジャイロセンサ26a及び
左右方向の回転を検出する第2のジャイロセンサ26b
及び図示されない視面に対して垂直に設けられた前後方
向の回転度を検出する第3のジャイロセンサより成る。
これら第1、第2、第3のジャイロセンサによって、術
者の頭16の相対的な回転移動量が求められる。しかし
ながら、これら第1、第2、第3のジャイロセンサで求
められた移動量は絶対的な位置や絶対的な姿勢ではな
い。そのため、ある時点からの姿勢の変化をそれぞれの
センサ出力を積分することで術者の頭の姿勢を得ること
ができる。しかしながら、一般にこのジャイロセンサは
ドリフト(時間による値の変化)が大きいため、積分を
長時間続けると値が正確でなくなるという欠点がある。
従って、このようなセンサを用いる場合には、鉗子10
に設けられた確認スイッチ13を最初に押した段階から
積分を開始し、押し終わった状態の位置を読み込むとい
った構成にするような配慮が必要である。
ャイロセンサを姿勢センサ17で構成することもでき
る。第3のジャイロセンサは、第1のジャイロセンサ2
9a及び第2のジャイロセンサ26bと、それぞれ垂直
な位置に配置される。その場合、第1のジャイロセンサ
26a及び第2のジャイロセンサ26bによって、術者
の頭16の上下方向の運動19及び左右方向の運動20
のみを検出して視野方向を変換する。視野の拡大、縮小
に関しては、鉗子10に設けられた確認スイッチ13に
ズームスイッチを設けることで実現できる。
16の移動というような不安定な動きを視野移動に用い
ても確認スイッチ13を有しているために所望の方向に
対して移動ができる。また、確認スイッチ13を設ける
ことによって、ジャイロセンサのような安価なセンサを
用いて本実施形態を構成することができる。
ッチ13だけであり、その他の操作は術者の頭の移動に
よって行われるため、術者は手術作業に専念できる。
第2実施形態の目的は視野変換カメラを音声認識装置に
よって確実に所望の視野に移動させることにある。
図である。第2実施形態では第1実施形態で示された構
成に加え、制御装置14に音声認識装置27が接続され
ている。音声認識装置27にはマイク29が接続されて
いる。マイク29はインカム28によって術者の頭16
に固定されている。また、鉗子10には確認スイッチ1
3が設けられている。
イク29に対して指令コマンドを発生する。音声認識装
置27は確認スイッチ13が押された直後の音声コマン
ドのみを認識し、その音声コマンドに対応して制御装置
14を駆動する。ここで、音声コマンドとは画面の上下
左右を指令する命令、上、下、右、左、また、画面の拡
大率を変更させる指令、ズームイン、ズームアウト等で
ある。
識率を持ち得ない。そのために、誤動作する可能性があ
るが、確認スイッチ13を操作した後のコマンドのみを
解釈するという構成を採用することによって、誤動作が
防止できる。
上、「ちょっと」下等の指令が与えられた時に視野が微
動するような図示されない微動司令部を制御装置14に
設けることで、視野変換の移動量を可変することができ
る。
率の低い音声認識装置を用いることも可能である。ま
た、図4に示すように、術者の声を取得するマイク29
を視野変換カメラ4の内部に内蔵マイク30として設け
ることも可能である。これにより、術者はマイクのため
にインカムを装着する必要がなくなり、また、一般に視
野変換カメラ4と術者の位置が近いため、十分に音声を
拾うことができる。
装置を用いて視野変換カメラを駆動しても誤操作を防止
できる。また、得られた画像を画像処理し、観察部位の
胆嚢などの臓器や鉗子などの器具を識別し、音声コマン
ドでそれらの臓器の名称や器具の名称を指示すること
で、認識された臓器や器具が画面の中央に来るように制
御することができる。
第3実施形態の目的は、術中に手を用いずに視野変換を
行なえるようにして術者が手術操作に専念できるように
することにある。
を示す図である。第3実施形態の構成は、制御装置14
と、方向指示手段31と、方向センサ68と、操作スイ
ッチ32とからなる。方向センサ68は術者の足に装着
されたサンダル34の裏に設けられている。方向センサ
68及び操作スイッチ32の出力が方向指示手段31に
接続され、方向指示手段31の出力が制御装置14の入
力に接続されている。
上下左右の移動に対応する感圧センサ36a、36b、
36c、36dとからなる。感圧センサ36aの構造
は、図5(B)に示すように、感圧導電ゴム37が電極
38に挟まれ、それがサンダル34に内蔵されている。
36b、36c、36dに関しても同じ構造である。ま
た、プレート35にはそれぞれの感圧センサ36a、3
6b、36c、36dに対応する突起40が設けられて
いる。また、プレート35は支点39によって、サンダ
ル34に対応して移動することができる。この構成によ
り、術者の体重移動に対応して上下左右の指示を出すこ
とができる。
えば、術者が足の前方に力をかけると、プレート35の
突起40がサンダル34を強く押し、その結果、感圧セ
ンサ36aの出力が増大する。また、下、右、左に関し
ても同様である。この構成により、術者は自分の足の体
重移動によって自在に視野を変換することができる。し
かしながら、足の力加減では、微妙な操作が不可能であ
る。ここで、鉗子10に設けられた操作スイッチ32の
視野移動スイッチ33a及びズームスイッチ33bを用
いる。視野移動に関しては、第1実施形態と同様な操作
を行うことができる。視野移動スイッチ33aを押す
と、モニタ画面にカーソルが表示され、そのカーソルを
足への体重を移動させることによって、画面上のカーソ
ルを移動する。そのカーソルが所望の位置に来たときに
視野移動スイッチ33aを離す。その位置がカーソルの
位置として指定され、その位置に対して視野変換が行わ
れる。
は、ズームスイッチ33bを押しながら、術者は足に対
して体重移動を左右に行う。その時、感圧センサ36
d、及び36cで体重移動を検出し、その結果に基づい
てズームの移動が行われる。そして、ズームスイッチ3
3bを離した時にはズームの変換を行う。これによっ
て、術者は自由に視野の拡大率を変換することができ
る。
す図である。術者の足44に装着されたサンダル41の
底面にトラックボール42が設けられている。トラック
ボール42の上にはスイッチ43が設けられている。ト
ラックボール42によって、術者の足44の前後左右の
移動を検出することができる。
て、トラックボール42が床によって押され、スイッチ
43をonすることができる。この構成で術者が足44
を強く踏んだ時に、スイッチ43がonになり、スイッ
チ43がonになっているときのトラックボール42の
移動量を検出することで足44の移動量を検出し、その
移動量に基づいて視野変換カメラにより視野を変換する
ことで術者の所望の視野を得ることができる。
中に手を用いずに視野変換を行うことができるため、手
術操作に専念することができるという利点がある。
第4実施形態の目的は、術者が鉗子の持つ方向を変化さ
せても鉗子に設けられた上下左右の移動スイッチによっ
て自在に視野変換が行えることにある。
態の構成を示す図である。鉗子10には操作スイッチ4
5が着脱自在に設けられ、操作スイッチ45にはズーム
ノブ47と、移動スイッチ46が設けられている。ま
た、操作スイッチ45からはケーブル48が接続されて
おり、ケーブル48は制御装置14に接続されている。
移動スイッチ46はハンドル11を把持している術者の
指によって、上下左右の移動方向を検出することができ
る。また、ズームノブ47はハンドル11に対して右側
からも左側からも操作することができる。それはズーム
ノブ47に突起51が設けられているからである。ズー
ムノブ47の回転は、操作スイッチ45に設けられたズ
ームアップスイッチ50a及びズームダウンスイッチ5
0bにより検出される。ズームノブ47を右方向に回せ
ばズームアップ、左方向に回せばズームダウンとなる。
49a、49b、49cが設けられている。49aは操
作スイッチの横方向、49bは操作スイッチの縦方向の
加速度を検出し、49cは49a及び49bに垂直な成
分の加速度を検出する。これら49a、49b、49c
の加速度センサにより、重力方向が検知される。
細な構成を示す図である。移動スイッチ46は操作ノブ
52とその下側に固定された永久磁石53及び操作ノブ
52及び永久磁石53と一体的に構成された半球57で
構成され、半球57は半球状の孔を持つ凹みに躍動して
自在に回転できるようになっている。それら半球の下に
は永久磁石53の磁界の向きを検出するホール素子54
a、54b、54c、54dが設けられている。これら
ホール素子54a、54b、54c、54dのセンサ出
力(SU 、SD 、SL 、SR )から操作ノブ52の操作
方向θi ( 56) が、θi =tan-1(SU −SD )/
(SL −SR )により求められる。
子10の操作ハンドル11が地面に対して垂直である場
合には、移動スイッチ46の移動方向、上下左右及び操
作モニタ上での視野変換の方向、上下左右は一致してい
る。しかしながら、操作ハンドル11を大きく傾けた場
合には移動スイッチ46の上下左右とモニタ15の上下
左右は一致しなくなる。したがって、この不一致を加速
度センサ49a、49b、49cにより求められた重力
方向によって補正する必要がある。
である。図9に示すように、加速度センサ49a、49
b、49cによりハンドル11に対する重力方向58が
検出される。この重力方向58は鉗子ハンドル11に対
して角度γということが検出される。また、移動スイッ
チ46の操作方向はθi (56)であることが得られ
る。これより、実際のモニタ画像15(図7(C))の
上下方向に対する視野移動方向はθo =θi +γ…59
という形で算出することが可能である。この算出された
θo に基づいて視野方向を移動することができる。
して傾いている場合でも、移動スイッチ46の移動方向
とモニタの視野の移動方向とを一致させることができ
る。また、本実施形態では、3つの加速度センサによ
り、3次元的な重力方向を検出しているが、加速度セン
サ49a及び49bを用いた2次元的な重力方向の検出
でも同様の補正を行うことが可能である。
11が垂直方向に対して傾いている場合でも、移動スイ
ッチ46の移動方向とモニタの視野の移動方向を一致さ
せることができるため、術者の手の操作感覚と視野の方
向を一致させやすい。
は、操作スイッチケーブル48で制御装置14に接続さ
れているが、これを、電極波、赤外線等による光通信、
超音波等を用いて無線で操作情報を制御装置14に伝送
することは当然可能である。この場合、操作スイッチ4
5に信号送信手段とボタン電池などの送信手段への電源
供給手段が設けられ、制御装置14には信号受信手段が
設けられる。このような構成では多数の手術器具に操作
スイッチ45を設けても、操作スイッチケーブル48が
邪魔になることがない。
6で視野の移動操作を行う場合には、スイッチの向きと
画面の向きの相違による違和感の他に、人による画像の
移動の捉えかたによる違和感が生じることがある。即
ち、視野を上下左右に動かす場合に、スコープを上下左
右(つまり自分自身が動く方向に)に操作するように指
示するのか、画面そのものを上下左右に動かすのかで、
操作方向が逆になる。これは、操作者の感じ方に依存す
るので、制御装置14に操作方向の対応の正/逆転を選
択するスイッチを設けることで、両方の要求に対して対
応できるようになる。
45のズームノブや移動スイッチ46のスイッチを押し
込むときの軽/重で2段階に操作できるものとし、軽の
時には微動し、重のときには粗動するように設定するこ
とができる。これによりすばやくかつ精密に視野移動ま
たは視野拡大・縮小の設定ができる様になる。多段階ス
イッチや無段階スイッチを用いることによりさらに精密
な速度の制御を行うことができる。またスイッチの構成
を変えず、押している時間が長くなればスピードを早く
するといった、押している時間によって速度の制御を行
うことも可能である。
第5実施形態の目的は術者が処置具を交換しても簡単な
操作で視野方向の変換が可能な手段を提供することにあ
る。
す図であり、第1実施形態の制御装置14と、指サック
センサ61と、フットスイッチ65と、視野変換カメラ
4の内部に設けられたソースコイル64と、指サックセ
ンサ61の内部にある3次元位置センサ62とからな
る。3次元位置センサ62及びソースコイル64及びフ
ットスイッチ65は制御装置14に接続されている。指
サックセンサ61は術者の中指63に着脱自在に固定す
ることができる。
に対して受信コイルの役目をしており、ソースコイル6
4で発生される磁界に対して相対的な3次元位置を3次
元位置センサ62で検出することが可能である。術者が
フットスイッチ65を踏むと図11に示されるように、
モニタ画像22にカーソル25が表示される。カーソル
25は術者の中指63の動きに対応して検出される3次
元位置センサ62の3次元的な位置の変換によって移動
可能である。
下左右に水平移動させるものが視野の上下左右の移動に
対応し、中指63を前方に突き出すことがズームアッ
プ、手前に引き戻すことがズームダウンに対応してい
る。これにより、フットスイッチ65を踏むことによ
り、モニタ画面22上にカーソル25を表示させること
ができる。その状態で術者の中指63を水平に上下左右
に移動させることにより、所望の位置にカーソル25を
移動することができる。
の位置が術者の所望の位置として固定され、当該位置が
画面中央にくるように視野変換カメラ4によって視野が
移動される。また、フットスイッチ65を踏んだ状態で
術者の中指63を前に突き出すと、3次元位置センサ6
2によって術者の中指63の移動が検出され、モニタ画
像22上にズームアップされる範囲66が表示される。
術者の所望の倍率まで達した時に、フットスイッチ65
を離すことにより、その指定されたウィンドウ66の範
囲が画面一杯になるように拡大される。逆に、ズーム倍
率を下げたい場合には手前側に中指63を移動させるこ
とによって、中指63の移動が検出され、視野範囲が広
がる方向が矢印67でモニタ画面22上に表示される。
設けられた指サックセンサ61により、視野を術者の所
望の方向に移動させることができる。一般に、手術中で
は術者は多くの種類の処置具を交換しながら用いている
が、この実施形態においては、処置具の交換の度にスイ
ッチを持ち変える必要がないという特徴を有する。ま
た、本実施形態における3次元位置センサ62は磁気セ
ンサに留まらず、第1実施形態で示したような、ジャイ
ロセンサ、また、第4実施形態で示されたような、加速
度センサを用いることもできる。
置具を交換しても、処置具の交換の度にスイッチを持ち
変える必要がなく、操作が簡便になる。
明する。第5実施形態のように術者の操作によって容易
に視野変換の方向を指示する方法は他にも考えられる。
図12および図13はその一例を示す。図12に示され
る内視鏡視野の表示モニタ画面69の上部にアイコン7
0a〜アイコン70hが設けられている。アイコン70
a〜アイコン70hには視野の移動方向を示す矢印が描
かれており、現在選択されているアイコン70fが点滅
している。
られた選択スイッチ72のスイッチノブ73を上方向
(A方向)に押すと選択されたアイコンが右側に一つ移
動し、最右端に来ると、最左端のアイコンに移動する。
スイッチノブ73を下方向(C方向)に押すと選択され
たアイコンが左側に一つ移動し、最左端に来ると、最右
端のアイコンに移動する。選択されたアイコンの示す移
動方向は画面中央の矢印カーソル71に表示される。
い方向のアイコンを選択し、スイッチノブ73を横方向
(B方向)に押すと、押している間だけ選択されたアイ
コンの矢印が示す方向(または矢印カーソルの方向)に
視野が移動する。この方法では、鉗子の向きによらず画
面の移動方向を指定可能で、術者は視野の移動する方向
を確認した上で移動操作を行うことができる。
面の右上端のコーナにアイコン74を表示させてもよ
い。図12で選択されたアイコンが左右に移動する代わ
りに、スイッチノブ73の上下動で選択されたアイコン
70a〜70hがコーナ74に順番に表示される。スイ
ッチノブ73を横方向(B方向)に押すと押している間
だけ選択されたアイコンの矢印が示す方向に視野が移動
するのは図12と同様である。この方法ではアイコンの
表示スペースを節約することができる。
中央に矢印カーソル75を表示させ、その方向を図13
の選択スイッチ72によって連続的に可変することもで
きる。スイッチノブ73を上方向(A方向)に押すと、
押している間だけ矢印カーソル75が連続的に右回転
し、スイッチノブ73を下方向(C方向)に押すと矢印
カーソル75が左回転し、矢印カーソル75の方向を指
定できる。スイッチノブ73を横方向(B方向)に押す
と、押している間だけ矢印カーソル75の方向に視野が
移動する。図15で矢印カーソル75の代わりに中心か
ら画面端への輝線などを用いても同様である。
9に、画面の分割された領域を示す指標77と、この指
標77に対応したアイコン76a〜76iを設け、図1
2と同様に図13の選択スイッチ72の上下動でアイコ
ン(図16では76g)を選択し、スイッチノブ73を
横方向(B方向)に押すとアイコンに示された座標(C
1)が画像の中心になるように視野が移動する。
の先端に色マーカ79を設け、図17(A)に示す表示
モニタ69の画像中の色マーカ79の位置で視野移動お
よびズーム操作を行うこともできる。表示モニタ69の
右側に色抽出エリア80を設け、色マーカの位置を画像
処理により検出する。
移動方向に対応するアイコン81a〜81dと、視野の
ズームイン/アウトに対応するアイコン81e、81
f、視野を視野移動範囲の中央に設定する原点復帰に対
応するアイコン81gが内視鏡画像に重ねて表示されて
おり、色マーカを操作を行いたいアイコンに重ね、鉗子
78に設けた図示されないスイッチを押すと、検出され
た色マーカ79の位置からアイコンが選択され、選択さ
れたアイコンの操作(図17では原点復帰)が実行され
る。この方法では一つの鉗子スイッチですべての操作を
選択できる。
9の画面の右上に色抽出エリア82を設け、色抽出エリ
ア82内での鉗子78の色マーカ79の位置に対応して
矢印カーソル83の方向を変え、鉗子78に設けた図示
されないスイッチを押すとスイッチを押している間だけ
矢印カーソル83で指示される方向に視野が移動するよ
うにしてもよい。
された表示モニタ上のアイコン、指標等の位置は、表示
モニタの任意の位置に設けることが当然可能である。ま
た、アイコン、指標等は通常観察時には表示されず、特
定のスイッチの操作あるいは選択スイッチ等に軽く触れ
ることで表示/非表示したり、長時間操作がされない場
合には自動的に非表示になることで観察の邪魔にならな
いようにすることも当然可能である。
第6実施形態の目的は術者の興味位置に合焦した内視鏡
画像を提供することにある。
す図であり、スコープ84と追尾カメラ85は接続され
ている。追尾カメラ85は、フォーカスレンズ86、ズ
ームレンズ87、CCDカメラ88を有し、CCDカメ
ラ88はレンズ群の光軸に対して上下左右に平行するC
CD移動手段89に固定されている。フォーカスレンズ
86はフォーカスレンズ86を光軸方向に駆動するフォ
ーカスレンズ駆動手段90に固定されている。
ーカ79が設けられている。CCDカメラ88の映像信
号は表示モニタ91と色抽出手段93に入力される。色
抽出手段93で検出された色マーカの位置情報は、CC
D移動制御手段94および合焦手段95に入力される。
CCD移動制御手段94には追尾スイッチ97が接続さ
れている。
CD移動制御信号はCCD移動手段89に入力される。
合焦手段95には合焦スイッチ98が接続されている。
合焦手段95は、色マーカの位置情報および映像信号に
よりフォーカスレンズ駆動信号を生成して、フォーカス
レンズ駆動手段90に出力する。またズーム駆動制御手
段96にはズームスイッチ99が接続されている。ズー
ム駆動制御手段96からのズーム駆動信号によりズーム
レンズ87が駆動される。
ズ86、ズームレンズ87によって結像され、その結像
面上をCCDカメラ88がCCD移動手段89により平
行移動することで、スコープ84の画像の一部を切りだ
し、表示モニタ91に表示される。
の表示モニタ91上の位置92は、色抽出手段93で映
像信号から画像処理することで得られ、CCD移動制御
手段94は、追尾スイッチ97が操作されると、色マー
カ79の位置92が表示モニタ91の中央になるように
CCD移動手段89を制御する。これにより、術者は見
たい視野方向に色マーカ79の位置92を位置付け、追
尾スイッチ97を操作することで所望の方向に視野を変
換できる。
が操作されると、色抽出手段93により得られた色マー
カ79の位置92に合焦するようにフォーカスレンズ駆
動手段90を駆動する。合焦方法としては、映像信号か
ら色マーカ位置付近の映像情報の高周波成分を取り出
し、高周波成分が大きくなる方向にフォーカスレンズを
移動させ、高周波成分が最大になったときにフォーカス
レンズ86を停止させる「山登り法」等を用いることが
できる。これにより術者はよく見たい部分に色マーカ7
9を位置し、合焦スイッチ98を操作することで所望の
位置に合焦させることができる。
ズームイン/アウトの操作に基づいてズーム駆動制御手
段96によりズームレンズ87が駆動され、視野の拡大
・縮小が行える。
味位置に合焦した内視鏡画像を提供することができる。
操作スイッチ45のような方向操作手段で合焦位置を指
定しても同様の作用・効果が得られる。この時、方向操
作手段により合焦される位置が画面上に表示されると操
作が容易である。
焦スイッチ98、ズームスイッチ99を図20(A)、
(B)に示すように、鉗子78の手元に設けられた鉗子
スイッチ100上に構成することもできる。ズームスイ
ッチ99はズームイン(テレ:T)とズームアウト(ワ
イド:W)のシーソ型スイッチで構成されており、他の
スイッチと指の感触だけで区別し易くなっている。追尾
スイッチ97はスイッチSWA101、スイッチSWB
102、コモン接地板(COM)103よりなり、2段
階の操作が可能になっている。
ッチ97の操作方法を説明するための図である。図21
(A)は追尾スイッチ97が押されておらず、スイッチ
SWA101、スイッチSWB102の両方とも導通し
ていない。図21(B)のように追尾スイッチ97を軽
く押すと、スイッチSWA101とコモン接地板(CO
M)103が接し、スイッチSWA101がONにな
る。スイッチSWA101がONになると、色マーカ位
置92に対してあらかじめ決められたオフセット量だけ
ずれて十字カーソル104が表示される。
ッチ97を深く押すと、スイッチSWB102がコモン
接地板(COM)103に接し、スイッチSWB102
がONになる。スイッチB102がONになると十字カ
ーソル104の位置が画面の中央になるように視野が移
動する。術者が見たいのは通常は、鉗子先端部にある実
際に操作している対象であるが、色マーカは鉗子のシャ
フトにつけるのが容易なため術者の見たい位置と色マー
カの位置はずれている。そこで、あらかじめ頻度の高い
鉗子の位置で色マーカと鉗子先端のオフセット量を定
め、色マーカの位置にオフセット量を加えれば鉗子の先
端部に視野の中央を移動できる。
てオフセット量を加えた移動先の位置が鉗子先端に必ず
しも一致するとは限らず、どこになるか直感的にわかり
にくい。また色抽出の誤差が大きければ術者の想定と移
動先の位置が大きくずれる可能性がある。そこで追尾ス
イッチ97を軽く押すとオフセット量を加えた移動先の
位置が十字カーソル104で表示されるため、術者はそ
の位置を確認してから操作することができ、術者の想定
と異なった位置に視野移動することがなくなる。
構成を有する発明が含まれている。
換手段と、観察者の頭部の移動を検出する移動検出手段
と、この移動検出手段によって検出された移動量を表示
する表示手段と、この表示手段の表示を参照して前記移
動量を確認する確認手段と、この確認手段によって確認
された移動量に基づき、前記視野変換手段を動作させる
制御手段と、を具備することを特徴とする内視鏡の視野
変換装置。
行移動に対応する構成(1)に記載の内視鏡の視野変換
装置。
の平行移動および拡大縮小に対応する構成(1−1)に
記載の内視鏡の視野変換装置。
可能に固定されたセンサである構成(1)に記載の内視
鏡の視野変換装置。
サによる2次元以上の姿勢センサである構成(1−2)
に記載の内視鏡の視野変換装置。
による3次元位置センサである構成(1−2)に記載の
内視鏡の視野変換装置。
よる3次元位置センサである構成(1−2)に記載の内
視鏡の視野変換装置。
られたスイッチである構成(1)に記載の内視鏡の視野
変換装置。
である構成(1)に記載の内視鏡の視野変換装置。
ねて表示される標識である構成(1)に記載の内視鏡の
視野変換装置。
一部分を切り出して表示する表示手段で構成されている
構成(1)に記載の内視鏡の視野変換装置。
ンズによる拡大と、撮像素子を光軸に対して垂直に移動
する手段を有する構成(1−6)に記載の内視鏡の視野
変換装置。
部を電子的に拡大する手段を有する構成(1−6)に記
載の内視鏡の視野変換装置。
び撮像手段を移動するマニピュレータにより構成される
構成(1)に記載の内視鏡の視野変換装置。
換手段と、音声入力手段と、入力された音声コマンドを
認識する音声認識手段と、音声コマンドの確認手段と、
確認された音声コマンドに基づいて、前記視野変換手段
を動作させる制御手段と、を具備することを特徴とする
内視鏡の視野変換装置。
力手段が設けられている構成(2)に記載の内視鏡の視
野変換装置。
られたスイッチである構成(2)に記載の内視鏡の視野
変換装置。
である構成(2)に記載の内視鏡の視野変換装置。
視野の平行移動および拡大縮小に対応するものである構
成(2)に記載の内視鏡の視野変換装置。
換手段と、観察者の足により操作される指示手段と、こ
の指示手段の確認手段と、確認された指示に基づき、前
記視野変換手段を動作させる制御手段と、を具備するこ
とを特徴とする内視鏡の視野変換装置。
する自由度を有するセンサであり、観察者が装着する履
物に設けられている構成(3)に記載の内視鏡の視野変
換装置。
れている構成(3−1)に記載の内視鏡の視野変換装
置。
られたスイッチである構成(3)に記載の内視鏡の視野
変換装置。
たスイッチである構成(3)に記載の内視鏡の視野変換
装置。
移動と、視野の画像の拡大縮小を切り換えて指示する手
段を含む構成(3)に記載の内視鏡の視野変換装置。
換手段と、内視鏡視野を表示する表示モニタと、体腔内
に挿入される手術器具と、この手術器具に着脱可能に設
けられた操作手段と、この操作手段に設けられた姿勢検
出手段と、前記操作手段による操作入力を前記姿勢検出
手段によって補正する補正手段と、この補正手段の出力
に基づいて前記視野変換手段を動作させる制御手段と、
を具備することを特徴とする内視鏡の視野変換装置。
行移動と、視野の拡大縮小を指示するスイッチで構成さ
れる構成(4)に記載の内視鏡の視野変換装置。
上の姿勢センサである構成(4)に記載の内視鏡の視野
変換装置。
元以上の加速度センサにより、重力方向を検知する構成
(4−2)に記載の内視鏡の視野変換装置。
の重力方向に対する操作方向と、表示モニタの画面移動
方向が一致するように補正する構成(4)に記載の内視
鏡の視野変換装置。
換手段と、体腔内に挿入される手術器具と、この手術器
具に着脱可能に設けられた操作手段と、この操作手段の
出力に基づいて前記視野変換手段を動作させる制御手段
と、を具備する内視鏡の視野変換装置において、前記手
術器具がハンドルを有する処置具であり、このハンドル
の両面に前記操作手段が設けられていることを特徴とす
る内視鏡の視野変換装置。
行移動と、視野の拡大縮小を指示するスイッチで構成さ
れ、平行移動スイッチが処置具の挿入軸の方向と該一致
し、拡大縮小スイッチの操作レバーが処置具ハンドルの
両面に渡っている構成(5)に記載の内視鏡の視野変換
装置。
換手段と、観察者の指に着脱自在に設けられた指示手段
と、この指示手段の確認手段と、確認された指示に基づ
き前記視野変換手段を動作させる制御手段と、を具備す
ることを特徴とする内視鏡の視野変換装置。
成された指示方向に対応する自由度を有するセンサであ
り、指の位置または姿勢を検出する構成(6)に記載の
内視鏡の視野変換装置。
行移動と、視野の画像の拡大縮小を指示できる構成
(6)に記載の内視鏡の視野変換装置。
検出手段により得られた画面上の位置近傍に対して合焦
を行う合焦手段と、を具備することを特徴とする内視鏡
装置。
(7)に記載の内視鏡装置。
器具に設けた指標を検出する構成(7)に記載の内視鏡
装置。
器具に設けられた操作スイッチである構成(7)に記載
の内視鏡装置。
は以下の通りである。
ボットアームを、術者の頭部に設けられた位置センサの
検出値に応じて駆動する方法を開示している。
者の指令を音声認識システムに認識させて内視鏡を保持
したロボットアームを駆動して視野変換を行う方法を開
示している。
れる内視鏡装置を開示している。これはロボットアーム
により内視鏡を保持し、術者がフットスイッチを操作す
ることで内視鏡の位置を変え、内視鏡の視野を変えるも
のである。これにより従来内視鏡を保持していた助手は
煩雑な仕事から解放され、また術者は自分の思う方向に
自在に視野を変えることができる。
手段として、手術器具の長手方向に着脱自在な視野移動
方向を指示するジョイスティックと、視野の拡大率を指
示するズームスイッチとを手術器具の操作ハンドルの横
に設けた構成を開示している。
ボットアームを用いずに内視鏡の視野を自在に変換する
方法を開示している。この方法では、内視鏡の画像の撮
像範囲を撮像光学系の一部分をアクチュエータで移動す
ることで変更する。可動部分は装置内部に設けられてい
るので装置が動作することによる危険性が少なく、安全
性が高い。小型で、通常の内視鏡とTVカメラの組み合
わせに置き換えて用いられるので取扱が容易である。ま
た、鉗子の先端に設けられた色マーカの画像中の位置を
検出して視野を変換する鉗子の自動追尾機能を実現で
き、術中に術者が視野を変換することが容易である。
とする課題は以下の通りである。
は、内視鏡を保持したロボットアームを、術者の頭部の
運動に応じて駆動している。この方法では、術者の不用
意な動きによる動作を防止するために、術者がフットス
イッチを押したときのみに動作する。しかし術者の頭部
の運動は不安定なので、画面の移動が不安定になり術者
の希望する視野を得るのが困難である。
では、フットスイッチで誤動作防止をしているが、フッ
トスイッチで操作する医療器具は電気メス等複数存在す
るので、操作の混乱が生じやすい。
音声認識システムによる術者の指令の誤認識により、術
者の意図とは異なった操作が行われる可能性がある。
は、術者がフットスイッチを操作することでロボットア
ームを制御し、内視鏡の視野を変えることができるが、
足の運動に応じて微妙な画面の制御をするのは困難であ
るため、術者の希望どおりの視野に移動できないことが
ある。
では、フットスイッチで視野を制御することができる
が、フットスイッチで操作する医療器具は電気メス等複
数存在するので、操作の混乱が生じやすい。
は、手術器具の向きとジョイスティックによる視野移動
方向の関係は固定されている。しかし、実際の手術では
術者の手術器具の向きは様々であるため、術者の方向感
覚と視野方向の移動方向に違和感が感じられる場合があ
る。
は、視野の拡大率を指示するズームスイッチを手術器具
の操作ハンドルの横に設けたものが開示されているが、
術者が手術器具を他方の手に持った場合、また、助手に
術者と反対側の手に渡した場合、ズームスイッチが操作
しにくい。
は、術者がスイッチを有していない手術器具を用いた場
合、視野変換操作が行えない。多数の手術器具を用いた
場合、スイッチの配線が多数必要になり邪魔である。
スコープ視野をズームレンズで拡大した一部を切り出し
て表示するが、ズームレンズでの拡大により被写界深度
が小さくなり、術者の見たい部分のピントが甘くなるこ
とがある。
の通りである。
所望の視野を得る。
手段を設ける。
意図以外の動作をしない。
図どおりの位置に制御する。
と混乱することなく視野を制御する。
の操作方向と画面の移動方向を合わせる。
できるズームスイッチを提供する。
視野変換操作手段を提供する。
像を提供する。
づいて、内視鏡画像を術者の所望の視野に容易にかつ安
定して移動することができる。
ある。
ある。
である。
正する動作について説明するための図である。
る。
タ画像に表示されるカーソルを示す図である。
る。
である。
である。
である。
である。
である。
である。
る。
る。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 内視鏡画像の視野を変換する視野変換手
段と、 観察者の頭部の移動を検出する移動検出手段と、 この移動検出手段によって検出された移動量を表示する
表示手段と、 この表示手段の表示を参照して前記移動量を確認する確
認手段と、 この確認手段によって確認された移動量に基づき、前記
視野変換手段を動作させる制御手段と、を具備すること
を特徴とする内視鏡の視野変換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9268516A JPH11104064A (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 内視鏡の視野変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9268516A JPH11104064A (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 内視鏡の視野変換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11104064A true JPH11104064A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17459609
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9268516A Pending JPH11104064A (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | 内視鏡の視野変換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11104064A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010016659A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Sony Corp | 撮像装置 |
WO2014162457A1 (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-09 | テルモ株式会社 | フットスイッチ |
JP2015047309A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 国立大学法人名古屋大学 | 医用観察支援装置及び医用観察支援プログラム |
JP2015226611A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | Hoya株式会社 | 電子内視鏡システム及びこれに用いる頭部ジェスチャ検出型遠隔操作装置 |
EP2918216A4 (en) * | 2012-11-07 | 2016-06-15 | Tokyo Inst Tech | SYSTEM FOR OPERATING AN ENDOSCOPE |
JP2016162117A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 株式会社吉田製作所 | カーソル制御方法、カーソル制御プログラム、スクロール制御方法、スクロール制御プログラム、カーソル表示システム、及び医療機器 |
EP2979605A4 (en) * | 2013-03-29 | 2016-11-23 | Tokyo Inst Tech | ENDOSCOPE OPERATING SYSTEM AND ENDOSCOPE PROGRAM |
WO2016189765A1 (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | オリンパス株式会社 | 内視鏡システム |
JP2018513350A (ja) * | 2015-01-15 | 2018-05-24 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | ユーザに対する装置の相対的な向きを決定するシステム |
EP3612123A4 (en) * | 2017-04-20 | 2021-01-13 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | SYSTEMS AND METHODS FOR RESTRICTING A SURGICAL SYSTEM WITH VIRTUAL REALITY |
WO2021024754A1 (ja) * | 2019-08-02 | 2021-02-11 | ソニー株式会社 | 内視鏡システム、制御装置、および制御方法 |
JPWO2020090729A1 (ja) * | 2018-11-01 | 2021-09-24 | 富士フイルム株式会社 | 医療画像処理装置、医療画像処理方法及びプログラム、診断支援装置 |
-
1997
- 1997-10-01 JP JP9268516A patent/JPH11104064A/ja active Pending
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010016659A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Sony Corp | 撮像装置 |
EP2918216A4 (en) * | 2012-11-07 | 2016-06-15 | Tokyo Inst Tech | SYSTEM FOR OPERATING AN ENDOSCOPE |
EP2979605A4 (en) * | 2013-03-29 | 2016-11-23 | Tokyo Inst Tech | ENDOSCOPE OPERATING SYSTEM AND ENDOSCOPE PROGRAM |
WO2014162457A1 (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-09 | テルモ株式会社 | フットスイッチ |
JP6023310B2 (ja) * | 2013-04-01 | 2016-11-09 | テルモ株式会社 | フットスイッチ |
JP2015047309A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 国立大学法人名古屋大学 | 医用観察支援装置及び医用観察支援プログラム |
JP2015226611A (ja) * | 2014-05-30 | 2015-12-17 | Hoya株式会社 | 電子内視鏡システム及びこれに用いる頭部ジェスチャ検出型遠隔操作装置 |
US10656604B2 (en) | 2015-01-15 | 2020-05-19 | Koninklijke Philips N.V. | System for determining a relative orientation of a device to a user |
JP2018513350A (ja) * | 2015-01-15 | 2018-05-24 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | ユーザに対する装置の相対的な向きを決定するシステム |
JP2016162117A (ja) * | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 株式会社吉田製作所 | カーソル制御方法、カーソル制御プログラム、スクロール制御方法、スクロール制御プログラム、カーソル表示システム、及び医療機器 |
WO2016189765A1 (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-01 | オリンパス株式会社 | 内視鏡システム |
US10694928B2 (en) | 2015-05-28 | 2020-06-30 | Olympus Corporation | Endoscope system |
EP3612123A4 (en) * | 2017-04-20 | 2021-01-13 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | SYSTEMS AND METHODS FOR RESTRICTING A SURGICAL SYSTEM WITH VIRTUAL REALITY |
US11589937B2 (en) | 2017-04-20 | 2023-02-28 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Systems and methods for constraining a virtual reality surgical system |
JPWO2020090729A1 (ja) * | 2018-11-01 | 2021-09-24 | 富士フイルム株式会社 | 医療画像処理装置、医療画像処理方法及びプログラム、診断支援装置 |
US12020808B2 (en) | 2018-11-01 | 2024-06-25 | Fujifilm Corporation | Medical image processing apparatus, medical image processing method, program, and diagnosis support apparatus |
WO2021024754A1 (ja) * | 2019-08-02 | 2021-02-11 | ソニー株式会社 | 内視鏡システム、制御装置、および制御方法 |
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