專利名稱：內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用磁場產(chǎn)生元件和磁場檢測元件來檢測內(nèi)窺鏡的插入 形狀等并在顯示裝置上進(jìn)行顯示的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在使用內(nèi)窺鏡的診斷中，使用如下的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置 其使用磁場產(chǎn)生元件和磁場檢測元件來檢測插入體內(nèi)等的內(nèi)窺鏡的形狀 等，并通過顯示裝置進(jìn)行顯示。
例如，日本國特開2003-245243號公報等中公開了使用磁場來檢測 內(nèi)窺鏡的插入狀態(tài)的形狀、并顯示所檢測的內(nèi)窺鏡形狀的裝置。在該裝 置中，驅(qū)動以規(guī)定間隔配置在插入體內(nèi)的內(nèi)窺鏡的插入部內(nèi)的多個磁場 產(chǎn)生元件，使其周圍產(chǎn)生磁場。并且，該裝置通過配置在體外的磁場檢 測元件來檢測各磁場產(chǎn)生元件的三維位置。該裝置根據(jù)如上所述檢測出 的三維位置，生成連續(xù)地連接各磁場產(chǎn)生元件的曲線，在顯示裝置上顯 示模型化的插入部的三維圖像。
通過觀察顯示在所述顯示裝置上的圖像，手術(shù)醫(yī)生等能夠把握插入 體內(nèi)的插入部的前端部的位置和插入形狀等，能夠順利地進(jìn)行插入到目 標(biāo)部位的插入作業(yè)等。
但是，在以往的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置中，始終在顯示裝置上進(jìn)行內(nèi) 窺鏡的插入形狀的顯示。因此，例如在使用內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行檢查的過程 中，有時在不需要觀察插入形狀圖像時，插入形狀圖像也進(jìn)入到視場內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠在根據(jù) 需要的定時顯示內(nèi)窺鏡的插入形狀的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置。
本發(fā)明一個方面的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置具有元件檢測部，其在插 入被檢體的內(nèi)窺鏡插入部的內(nèi)部配置多個磁場產(chǎn)生元件和多個磁場檢測 元件中的一種元件，在被檢體的外部配置另一種元件，將所述另一種元 件的位置用作基準(zhǔn)來檢測配置在所述插入部的內(nèi)部的一種元件的各個位 置；形狀推測部，其控制所述元件檢測部，并根據(jù)所述元件檢測部的檢 測結(jié)果推測內(nèi)窺鏡插入部的形狀；模型圖像生成部，其生成所述形狀推 測部推測出的所述內(nèi)窺鏡插入部的形狀的模型圖像；以及圖像顯示控制 部，其控制向顯示部顯示所述模型圖像，所述圖像顯示控制部根據(jù)所述 內(nèi)窺鏡插入部的形狀，控制向顯示部顯示所述模型圖像。
本發(fā)明另一個方面的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置具有元件檢測部，其在 插入被檢體的內(nèi)窺鏡插入部的內(nèi)部配置多個磁場產(chǎn)生元件和多個磁場檢 測元件中的一種元件，在被檢體的外部配置另一種元件，將所述另一種 元件的位置用作基準(zhǔn)來檢測配置在所述插入部的內(nèi)部的一種元件的各個 位置；形狀推測部，其控制所述元件檢測部，并根據(jù)所述元件檢測部的 檢測結(jié)果推測內(nèi)窺鏡插入部的形狀；模型圖像生成部，其生成所述形狀 推測部推測出的所述內(nèi)窺鏡插入部的形狀的模型圖像；圖像顯示控制部， 其控制向顯示部顯示所述模型圖像；以及內(nèi)窺鏡圖像解析部，其對從所 述內(nèi)窺鏡獲得的內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行圖像解析，所述圖像顯示控制部根據(jù)所 述內(nèi)窺鏡圖像的圖像解析結(jié)果，控制向顯示部顯示所述模型圖像。


圖1是表示本發(fā)明的實施例1的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示圖1的線圈單元中內(nèi)置的線圈的配置例的圖。
圖3是表示圖1的內(nèi)窺鏡裝置和內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置的配置例的第1圖。
4圖4是表示圖1的內(nèi)窺鏡裝置和內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置的配置例的第2圖。
圖5是表示圖1的視頻處理器和檢測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是說明圖5的檢測裝置的作用的流程圖。
圖7是說明圖6的處理的第1圖。
圖8是說明圖6的處理的第2圖。
圖9是說明圖6的處理的第3圖。
圖10是說明圖6的處理的第4圖。
圖11是說明圖6的處理的第5圖。
圖12是表示圖5的視頻處理器和檢測裝置的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖13是表示本發(fā)明的實施例2的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。 圖14是表示圖13的視頻處理器和檢測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖15是說明圖14的檢測裝置的作用的第1圖。 圖16是說明圖14的檢測裝置的作用的第2圖。 圖17是表示圖14的視頻處理器和檢測裝置的第1變形例的結(jié)構(gòu)的 框圖。
圖18是表示圖14的視頻處理器和檢測裝置的第2變形例的結(jié)構(gòu)的 框圖。
圖19是說明圖18的檢測裝置的作用的第1圖。 圖20是說明圖18的檢測裝置的作用的第2圖。 圖21是表示本發(fā)明的實施例3的視頻處理器和檢測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖22是說明圖21的檢測裝置的處理的流程圖。 圖23是表示圖22的處理的變形例的流程圖。
圖24是表示圖21的視頻處理器和檢測裝置的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖25是表示本發(fā)明的實施例4的視頻處理器和檢測裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖26是說明圖25的檢測裝置的處理的流程圖。
圖27是表示圖25的視頻處理器和檢測裝置的變形例的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施例。
(實施例1)圖1 圖12表示本發(fā)明的實施例1。
如圖1所示，本實施例的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1具有進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查的內(nèi)窺鏡裝置2;以及用于輔助內(nèi)窺鏡檢查的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置3。而且，該內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置3作為手術(shù)醫(yī)生使用電子內(nèi)窺鏡6進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查時的插入輔助裝置來使用。即，手術(shù)醫(yī)生在受到內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置3
的插入輔助的同時將電子內(nèi)窺鏡6的插入部7插入躺在床4上的患者5的體腔內(nèi)。
電子內(nèi)窺鏡6具有細(xì)長的插入部7，其具有撓性且將彎曲部設(shè)置在前端部側(cè)；以及操作部8，其設(shè)有用于在該插入部7的后端對所述彎曲部進(jìn)行彎曲操作的彎曲操作部。該操作部8從其側(cè)部延伸出通用線纜(universal cord) 9，與視頻處理器10連接。該視頻處理器10的前面設(shè)有面板開關(guān)10a。所述視頻處理器10可以連接鍵盤10b。
所述電子內(nèi)窺鏡6在內(nèi)部插通配置有光導(dǎo)。該電子內(nèi)窺鏡6經(jīng)由所述光導(dǎo)將來自視頻處理器10內(nèi)的光源部的照明光傳送到插入部7的前端側(cè)。所述電子內(nèi)窺鏡6從設(shè)置在插入部7前端的照明窗射出經(jīng)由光導(dǎo)傳送的照明光，對被攝體(對象物)進(jìn)行照明。來自被攝體(對象物)的反射光通過配置于在插入部7前端部上設(shè)置的觀察窗后方側(cè)的物鏡，對被攝體像進(jìn)行成像。在該物鏡的成像位置上配置有攝像元件(CCD)，對被攝體像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。另外，所述觀察窗與照明窗相鄰設(shè)置。
通過攝像元件(CCD)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后的信號通過視頻處理器10內(nèi)的影像信號處理部進(jìn)行信號處理。然后，該視頻處理器10內(nèi)的影像信號處理部生成標(biāo)準(zhǔn)的影像信號，在與視頻處理器IO連接的圖像觀察用監(jiān)視器ll上顯示被攝體(對象物)的圖像。
所述電子內(nèi)窺鏡6具有鉗子通道12，能夠從通道插入口 12a插通探針15。該探針15沿著插入軸具有例如16個磁場產(chǎn)生元件(或源線圈)14a、 14b.....14p (以下用符號14i代表)。因此，所述電子內(nèi)窺鏡6通
過在鉗子通道12內(nèi)插通探針15，將源線圈14i設(shè)置在插入部7內(nèi)。
從所述探針15的后端延伸出作為驅(qū)動信號傳遞部的源電纜16。在該源電纜16的后端具有連接器16a,該連接器16a與作為內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置3的裝置主體的檢測裝置(也記為裝置主體)21裝卸自由地連接。而且，所述檢測裝置21經(jīng)由源電纜16向成為磁場產(chǎn)生部的源線圈14i施加驅(qū)動信號，由此使源線圈14i產(chǎn)生磁場。
并且，所述檢測裝置21配置在躺有患者5的床4附近。在該檢測裝置21上設(shè)有(讀出)線圈單元23，該(讀出)線圈單元23可相對于床4在豎直軸上的上下方向上自由移動(升降)。在該線圈單元23內(nèi)配置有多個磁場檢測元件(讀出線圈)。
更具體地說明，如圖2所示，線圈單元23例如構(gòu)成為配置有如下12個讀出線圈(以下用符號22j代表)中心Z坐標(biāo)為第1Z坐標(biāo)的例如(線圈面的法線向量)朝向X軸的讀出線圈22a-l、 22a-2、 22a-3、 22a-4;中心Z坐標(biāo)為與第1Z坐標(biāo)不同的第2 Z坐標(biāo)的(線圈面的法線向量)朝向Y軸的讀出線圈22b-l、 22b-2、 22b-3、 22b-4;中心Z坐標(biāo)為與第1和第2 Z坐標(biāo)不同的第3 Z坐標(biāo)的(線圈面的法線向量)朝向Z軸的讀出線圈22c-l、 22c-2、 22c-3、 22c-4。
所述讀出線圈22j經(jīng)由來自線圈單元23的未圖示的電纜與檢測裝置21連接。在該檢測裝置21上設(shè)有用于由使用者操作裝置的操作面板24。并且，在該檢測裝置21的上部配置有液晶監(jiān)視器25，作為顯示所檢測的內(nèi)窺鏡插入部的形狀(以下記為鏡體模型)的顯示部。
并且，在本實施例中，如圖l所示，還能夠在檢測裝置21上連接用于確認(rèn)插入體內(nèi)的插入部7的位置的體外標(biāo)識器57和基準(zhǔn)板58來進(jìn)行使用。
所述基準(zhǔn)板58通過安裝在患者5的腹部等處等方式，與檢測裝置21連接。該基準(zhǔn)板58能夠用于即使患者5的體位發(fā)生變化也能始終從(患者5的)特定方向顯示鏡體模型等。
具體而言，所述體外標(biāo)識器57在內(nèi)部收納有1個源線圈，在該體外
7標(biāo)識器57上設(shè)置的電纜59的基端的連接器59a與檢測裝置21裝卸自由地連接。
而且，所述體外標(biāo)識器57通過將連接器59a與檢測裝置21連接，與探針15內(nèi)的源線圈14i的情況同樣，檢測裝置21驅(qū)動體外標(biāo)識器57的源線圈。而且，與鏡體模型同樣，檢測裝置21還在液晶監(jiān)視器25上顯示由線圈單元23檢測出的體外標(biāo)識器57的源線圈的位置。
并且，在所述基準(zhǔn)板58的盤狀部分的內(nèi)部配置有例如3個源線圈。在這3個源線圈上連接有電纜60，在該電纜60的基端上設(shè)有連接器60a。而且，該連接器60a與檢測裝置21裝卸自由地連接。而且，檢測裝置21能夠利用線圈單元23檢測基準(zhǔn)板58的3個源線圈的位置。
所述撿測裝置21通過檢測基準(zhǔn)板58的例如3個源線圈的位置，來確定配置有3個源線圈的基準(zhǔn)板58的面。而且，該檢測裝置21使用所確定的基準(zhǔn)板58的面進(jìn)行鏡體模型的描繪，使得在從與該基準(zhǔn)板58的面垂直的方向看到插入部7的情況下進(jìn)行觀察。
所述檢測裝置21和視頻處理器10通過信號電纜41連接，可經(jīng)由該信號電纜41在檢測裝置21和視頻處理器10之間進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的收發(fā)。
圖3和圖4表示內(nèi)窺鏡裝置2和內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置3相對于患者5和手術(shù)醫(yī)生50的配置例。如這些圖所示，內(nèi)窺鏡裝置2和內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置3配置成中間隔著患者5的狀態(tài)，內(nèi)窺鏡裝置2的監(jiān)視器11和內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置3的液晶監(jiān)視器25的顯示畫面朝向手術(shù)醫(yī)生50。
手術(shù)醫(yī)生50利用這樣(如上述以及圖3、圖4所示)配置的液晶監(jiān)視器25和監(jiān)視器11能夠進(jìn)行如下的觀察在插入手術(shù)時主要通過液晶監(jiān)視器25觀察插入時的內(nèi)窺鏡形狀圖像(鏡體模型)，在患部觀察和處置時主要通過監(jiān)視器11觀察內(nèi)窺鏡圖像。
如圖5所示，所述檢測裝置21構(gòu)成為具有發(fā)送部111;接收部112;作為元件檢測部的位置計算部113;作為模型圖像生成部的鏡體模型生成部114;顯示休止時圖像存儲部115;選擇器116;以及控制這些各部的作為形狀推測部的控制部117。
所述發(fā)送部111配置在探針15上，用于驅(qū)動例如16個源線圈14i。
8所述接收部112用于接收來自(讀出)線圈單元23內(nèi)的讀出線圈22j的檢測信號。
所述位置計算部113根據(jù)所述接收部112接收到的來自讀出線圈22j的檢測信號，計算源線圈14i的各個位置。所述鏡體模型生成部114根據(jù)所述位置計算部113計算出的源線圈14i的各個位置，生成電子內(nèi)窺鏡6的鏡體模型。
所述選擇器116選擇性地向液晶監(jiān)視器25輸出存儲在所述顯示休止時圖像存儲部115內(nèi)的顯示休止時圖像、和來自所述鏡體模型生成部114的鏡體模型圖像。
所述控制部117在規(guī)定定時讀入檢測裝置21的操作面板24和切換開關(guān)40,由此接收來自操作面板24和切換開關(guān)40的指示/設(shè)定。另外，通過操作切換開關(guān)40，由控制部117控制選擇部116。
并且，存儲在顯示休止時圖像存儲部115內(nèi)的顯示休止時圖像例如是單面黑或灰的圖像。
例如插入手術(shù)很熟練的手術(shù)醫(yī)生往往在插入手術(shù)時也一邊觀察內(nèi)窺鏡圖像一邊繼續(xù)進(jìn)行插入。但是，在這種一邊觀察內(nèi)窺鏡圖像一邊繼續(xù)進(jìn)行插入的插入手術(shù)時和插入手術(shù)后的內(nèi)窺鏡觀察時，如果在液晶監(jiān)視器25上顯示鏡體模型，則在不需要觀察插入形狀圖像時，液晶監(jiān)視器25的鏡體模型也進(jìn)入到監(jiān)視器11的內(nèi)窺鏡圖像的手術(shù)醫(yī)生的觀察視場內(nèi)。這里，如果僅停止鏡體模型生成部114的鏡體模型的生成，將沒有來自鏡體模型生成部114的鏡體模型的圖像的圖像信號從選擇器116輸出到液晶監(jiān)視器25，則有時液晶監(jiān)視器25上的顯示圖像紊亂，或顯示有噪聲。
所以，在本實施例中，為了在停止由液晶監(jiān)視器25顯示鏡體模型生成部114的圖像時，不會產(chǎn)生液晶監(jiān)視器25上的顯示圖像紊亂或顯示有噪聲的情況，補充設(shè)有顯示休止時圖像存儲部115。即，在不需要觀察插入形狀圖像時，如上所述，控制部117控制選擇器116，在液晶監(jiān)視器25上顯示存儲在顯示休止時圖像存儲部115內(nèi)的顯示休止時圖像。
另外，代替設(shè)置顯示休止時圖像存儲部115，也可以將選擇器116用作開關(guān)，控制部117控制選擇器116，選擇器116對監(jiān)視器ll接通/斷開來自鏡體模型生成部114的鏡體模型的輸出信號。
所以，在本實施例中，所述檢測裝置21具有作為圖像顯示控制部的 切換開關(guān)40 (參照圖1和圖4),該切換開關(guān)40對接通/斷開液晶監(jiān)視器 25上的鏡體模型的顯示進(jìn)行控制(例如，對是顯示來自鏡體模型生成部 114的圖像，還是顯示存儲在顯示休止時圖像存儲部115內(nèi)的顯示休止時 圖像進(jìn)行控制)。
如圖5所示，所述視頻處理器10構(gòu)成為具有CCD驅(qū)動器101、前 處理部102、圖像處理部103、以及控制部104。 CCD驅(qū)動器101用于驅(qū) 動設(shè)置在電子內(nèi)窺鏡6前端內(nèi)的攝像部100的攝像元件、例如CCD。前 處理部102對來自攝像部100的攝像信號進(jìn)行相關(guān)雙重采樣等處理。圖 像處理部103對來自前處理部102的信號進(jìn)行例如RGB矩陣處理、輪廓 強調(diào)處理、顏色校正處理等圖像處理?？刂撇?04控制視頻處理器10的 各部。
所述控制部104在規(guī)定定時讀入來自設(shè)置在電子內(nèi)窺鏡6的操作部 8 (參照圖1)上的鏡體開關(guān)8a、視頻處理器10的面板開關(guān)10a、鍵盤 10b等輸入部的輸入，由此接收來自這些輸入部的指示/設(shè)定。所述圖像 處理部103所處理的圖像被輸出到監(jiān)視器11，能夠在監(jiān)視器11中觀察內(nèi) 窺鏡圖像。
說明這樣構(gòu)成的本實施例的作用。
如圖6所示，在步驟S1中開始電子內(nèi)窺鏡6的插入后，在步驟S2 中，控制部117將選擇器116設(shè)置在鏡體模型生成部114側(cè)。由此，在 步驟S3中，控制部117經(jīng)由選擇器116在液晶監(jiān)視器25上顯示來自鏡 體模型生成部114的圖像即鏡體模型。
此時，監(jiān)視器11如圖7所示顯示來自電子內(nèi)窺鏡6的內(nèi)窺鏡圖像 120，如上所述，液晶監(jiān)視器25如圖8所示顯示鏡體模型130。監(jiān)視器 11的顯示圖像在畫面上的內(nèi)窺鏡圖像120的顯示區(qū)域附近，具有患者ID 顯示區(qū)域121、時間信息顯示區(qū)域122、建議顯示區(qū)域123等顯示各種數(shù) 據(jù)的顯示區(qū)域，并且，液晶監(jiān)視器25的顯示圖像在畫面上的鏡體模型130 的顯示區(qū)域附近，具有患者ID顯示區(qū)域131、時間信息顯示區(qū)域132等
10顯示各種數(shù)據(jù)的顯示區(qū)域。
在本實施例中，由于視頻處理器10和檢測裝置21是獨立的結(jié)構(gòu)， 所以例如有時各自具有的時間信息不同。該情況下，如圖7和圖8所示, 在監(jiān)視器11上的時間信息顯示區(qū)域122和液晶監(jiān)視器25上的時間信息 顯示區(qū)域132上顯示的時間信息將會不同。
在本實施例中，視頻處理器10的控制部104和檢測裝置21的控制 部117通過信號電纜41連接。在本實施例中，例如檢測裝置21的控制 部117通過該信號電纜41讀出視頻處理器10的時間信息，校準(zhǔn)檢測裝 置21的時間信息。通過該校準(zhǔn)，如圖9所示，所述控制部117使在液晶 監(jiān)視器25的時間信息顯示區(qū)域132上顯示的時間信息，與圖7所示的在 監(jiān)視器ll的時間信息顯示區(qū)域122上顯示的時間信息一致。另外，控制 部117不限于時間信息，也進(jìn)行患者ID、建議等信息的校準(zhǔn)。
然后，在步驟S4中，控制部117判斷切換開關(guān)40是否接通。切換 開關(guān)40接通時，在步驟S5中，控制部117判斷選擇器116的選擇狀態(tài) 是否為鏡體模型。然后，在選擇器116選擇了鏡體模型時進(jìn)入步驟S6， 在選擇器116選擇了顯示休止時圖像時進(jìn)入步驟S8。
在步驟S6中，控制部117將選擇器116設(shè)置在顯示休止時圖像存儲 部115側(cè)，在步驟S7中，將顯示休止時圖像顯示在液晶監(jiān)視器25上， 進(jìn)入步驟SIO。
并且，在步驟S8中，控制部117將選擇器116設(shè)置在鏡體模型生成 部114側(cè)，在步驟S9中，將鏡體模型顯示在液晶監(jiān)視器25上，進(jìn)入步 驟SIO。
通過該步驟S5 步驟S9的處理，如圖10所示，控制部117根據(jù)來 自切換開關(guān)40的接通信號進(jìn)行控制，以在鏡體模型130和顯示休止時圖 像140之間交替進(jìn)行切換來顯示要在液晶監(jiān)視器25上顯示的圖像。另外， 在顯示休止時圖像140中，如圖11所示，也可以在顯示休止時圖像140 上重疊顯示表示是顯示休止時圖像的文字信息141。
然后，在步驟S10中，控制部117重復(fù)上述步驟S4 步驟S9的處 理，直到檢查結(jié)束。這樣，在本實施例中，在檢測裝置21上設(shè)有用于接通/斷開液晶監(jiān)
視器25的鏡體模型的顯示的切換開關(guān)40，所以，通過操作切換幵關(guān)40，
能夠在根據(jù)需要的定時顯示內(nèi)窺鏡的插入形狀。
另外，假定將切換開關(guān)40設(shè)置在檢測裝置21上，但不限于此，如 圖12所示，也可以將切換開關(guān)40設(shè)置在視頻處理器IO上，經(jīng)由信號電 纜41，通過視頻處理器10的控制部104來切換選擇器116。
進(jìn)而，代替切換開關(guān)40，將切換開關(guān)40的開關(guān)功能分配給操作面 板24、面板開關(guān)10a、鏡體開關(guān)8a、或鍵盤10b，由此也可以通過操作 這些操作面板24、面板開關(guān)10a、鏡體開關(guān)8a、或鍵盤10b來切換選擇 器116。
(實施例2)
圖13 圖20表示本發(fā)明的實施例2。
實施例2與實施例1大致相同，所以僅說明不同點，對同一結(jié)構(gòu)賦 予相同標(biāo)號并省略說明。
如圖13所示，在本實施例中，具有圖像合成裝置145，該圖像合成 裝置145合成來自視頻處理器10的內(nèi)窺鏡圖像和來自檢測裝置21的鏡 體模型圖像，并在液晶監(jiān)視器25上顯示合成圖像。
如圖14所示，該圖像合成裝置145具有顯示休止時圖像存儲部115、 選擇器116和合成電路146。所述選擇器116選擇性地向合成電路146輸 出顯示休止時圖像和來自檢測裝置21的鏡體模型生成部114的鏡體模型 圖像。并且，合成電路146輸入來自視頻處理器10的圖像處理部103的 內(nèi)窺鏡圖像，合成內(nèi)窺鏡圖像和鏡體模型圖像(或顯示休止時圖像)，在 液晶監(jiān)視器25上顯示圖15所示的合成圖像。
在液晶監(jiān)視器25上顯示的合成圖像由顯示內(nèi)窺鏡圖像130的內(nèi)窺鏡 圖像顯示區(qū)域130a、和顯示鏡體模型圖像120的形狀顯示區(qū)域120a構(gòu)成。
由檢測裝置21的控制部117根據(jù)來自設(shè)置在檢測裝置21上的切換 開關(guān)40的接通信號控制所述選擇器116。如圖15所示，控制部117進(jìn)行 控制，以在鏡體模型130和顯示休止時圖像140之間交替進(jìn)行切換來顯 示要在液晶監(jiān)視器25的形狀顯示區(qū)域120a上顯示的圖像。另外，在形狀顯示區(qū)域120a的顯示休止時圖像140中，如圖16所示，也可以在顯 示休止時圖像140上重疊顯示表示是顯示休止時圖像的文字信息141。 這樣，在本實施例中，與實施例l同樣，通過操作切換開關(guān)40，能
夠在根據(jù)需要的定時顯示內(nèi)窺鏡的插入形狀。
另外，將切換開關(guān)40設(shè)置在檢測裝置21上，但不限于此，如圖17 所示，也可以將切換幵關(guān)40設(shè)置在視頻處理器10上，經(jīng)由信號電纜41， 通過視頻處理器10的控制部104來切換選擇器116。
進(jìn)而，代替切換開關(guān)40,將切換開關(guān)40的幵關(guān)功能分配給操作面 板24、面板開關(guān)10a、鏡體開關(guān)8a、或鍵盤10b，由此也可以通過操作 這些操作面板24、面板開關(guān)10a、鏡體開關(guān)8a、或鍵盤10b來切換選擇 器116。
并且，如圖18所示，圖像合成裝置145的合成電路146也可以生成 2個合成圖像，將各個合成圖像輸出到監(jiān)視器11和液晶監(jiān)視器25。
艮卩，如圖19所示，合成電路146對例如監(jiān)視器11輸出將鏡體模型 圖像130作為半透明圖像重疊在內(nèi)窺鏡圖像120上的合成圖像。
并且，如圖20所示，合成電路146對例如液晶監(jiān)視器25輸出如下 的合成圖像在鏡體模型圖像130的前端位置，重疊追隨前端的移動而 變化的內(nèi)窺鏡圖像的縮小圖像120b。代替內(nèi)窺鏡圖像的縮小圖像，也可 以是內(nèi)窺鏡圖像的切取圖像。 (實施例3)
圖21 圖24表示本發(fā)明的實施例3。
實施例3與實施例1大致相同，所以僅說明不同點，對同一結(jié)構(gòu)賦 予相同標(biāo)號并省略說明。
在上述實施例1和實施例2中，通過切換開關(guān)40的接通信號，交替 切換鏡體模型圖像120和顯示休止時圖像140，但在本實施例中構(gòu)成為， 根據(jù)鏡體模型的形狀來切換鏡體模型圖像120和顯示休止時圖像140。
具體而言，在本實施例中，如圖21所示，在檢測裝置21內(nèi)設(shè)置有 用于對鏡體模型生成部114生成的鏡體模型的形狀進(jìn)行解析的形狀解析 部150，根據(jù)該形狀解析部150的解析結(jié)果，形狀解析部150切換選擇器
13116。
如圖22所示，在這樣構(gòu)成的檢測裝置21中，在步驟S21中幵始電 子內(nèi)窺鏡6的插入后，在步驟S22中，控制部117判斷自動切換模式是 否為接通狀態(tài)。該自動切換模式通過操作面板24由控制部117設(shè)定。在 將自動切換模式設(shè)定為接通狀態(tài)時，控制部117許可基于形狀解析部150 的解析結(jié)果對選擇器116的控制，在將自動切換模式設(shè)定為斷開狀態(tài)時， 控制部117禁止基于形狀解析部150的解析結(jié)果對選擇器116的控制。
另外，在自動切換模式為斷開狀態(tài)的情況下，在步驟S27中，通過 控制部117,選擇器116設(shè)置成將鏡體模型圖像輸出到液晶監(jiān)視器25的 狀態(tài)。該自動切換模式的設(shè)定可以始終由操作面板24進(jìn)行。
所以，在步驟S22中，在判斷為自動切換模式是接通狀態(tài)時，控制 部117使形狀解析部150執(zhí)行解析。
首先，在步驟S23中，形狀解析部150判斷鏡體模型130的形狀變 化量是否為規(guī)定的最大變化量以上。在形狀解析部150判斷為鏡體模型 130的形狀產(chǎn)生最大變化量以上的變化時，判斷為順利地進(jìn)行了內(nèi)窺鏡插 入，進(jìn)入步驟S28。
這里，形狀解析部150根據(jù)電子內(nèi)窺鏡6的插入長度和電子內(nèi)窺鏡 6內(nèi)的各源線圈14i的坐標(biāo)位置，來計算形狀變化量。
在步驟S23中形狀解析部150針對形狀變化量的具體動作如下。
1) 從位置檢測部113獲得電子內(nèi)窺鏡6的插入長度數(shù)據(jù)和電子內(nèi)窺 鏡6內(nèi)的各源線圈14i的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
2) 對該電子內(nèi)窺鏡6的插入長度數(shù)據(jù)和源線圈14i的坐標(biāo)數(shù)據(jù)、與 一定時間前的電子內(nèi)窺鏡6的插入長度數(shù)據(jù)和源線圈14i的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行 比較運算，獲得形狀變化量。
3) 在所獲得的形狀變化量沒有超過預(yù)先確定的規(guī)定值的時間，經(jīng)過 了確定的規(guī)定時間以上時，判定為進(jìn)行鏡體形狀顯示比較好。
在形狀解析部150判斷為鏡體模型130的形狀變化量小于規(guī)定的最 大變化量時，步驟S24中，形狀解析部150判斷插入狀態(tài)是否達(dá)到結(jié)束 狀態(tài)。例如，形狀解析部150根據(jù)鏡體模型130的形狀是否與規(guī)定的插
14入結(jié)束形狀一致，來判斷插入狀態(tài)是否達(dá)到結(jié)束狀態(tài)。在形狀解析部150 判斷為插入狀態(tài)達(dá)到結(jié)束狀態(tài)時，進(jìn)入步驟S28。
接著，在步驟S25中，形狀解析部150判斷鏡體模型130的形狀是 否產(chǎn)生了異常環(huán)。由于異常環(huán)妨礙插入手術(shù)，所以在形狀解析部150判 斷為沒有異常環(huán)時進(jìn)入步驟S28，在判斷為存在異常環(huán)時進(jìn)入步驟S26。
在步驟S26中，形狀解析部150判斷鏡體模型130形狀的變化為規(guī) 定的最小變化量以下的狀態(tài)是否持續(xù)了規(guī)定時間以上，在判斷為規(guī)定的 最小變化量以下的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間以上時，進(jìn)入步驟S27，在判斷為 規(guī)定的最小變化量以下的狀態(tài)沒有持續(xù)規(guī)定時間以上時，進(jìn)入步驟S28。 這里，異常環(huán)表示鏡體的形狀多次成為環(huán)的情況或直徑極小的小直徑環(huán) 等。
在步驟S26中形狀解析部150針對異常環(huán)的具體動作如下。
1) 從位置檢測部113獲得電子內(nèi)窺鏡6內(nèi)的各源線圈14i的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
2) 對該各源線圈14i的坐標(biāo)數(shù)據(jù)彼此進(jìn)行比較運算，從該各源線圈 14i獲得鏡體形狀數(shù)據(jù)。
3) 在所獲得的鏡體形狀數(shù)據(jù)是環(huán)狀且該環(huán)次數(shù)為多次時、或環(huán)形狀 為比規(guī)定的形狀(被比較的環(huán)形狀)小的形狀時等，判定為進(jìn)行鏡體形 狀顯示比較好。
在步驟S27中，形狀解析部150控制選擇器116,將鏡體模型圖像 120顯示在液晶監(jiān)視器25上，并且，在步驟S28中，形狀解析部150控 制選擇器116，將顯示休止時圖像140顯示在液晶監(jiān)視器25上。
然后，形狀解析部150重復(fù)上述步驟S22 步驟S28的處理，直到 在步驟S29中檢查結(jié)束。
在上述處理中，電子內(nèi)窺鏡的插入停滯了規(guī)定時間時，形狀解析部 150判斷為需要插入幫助，將鏡體模型120顯示在液晶監(jiān)視器25上，在 其他情況下，判斷為不需要插入幫助，將顯示休止時圖像140顯示在液 晶監(jiān)視器25上。
另外，即使沒有產(chǎn)生異常環(huán)，在鏡體模型130形狀的變化為規(guī)定的最小變化量以下的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間以上時，有時也需要插入幫助，
所以如圖23所示，也可以省略上述步驟S25的處理(異常環(huán)檢測處理)。 這樣，在本實施例中，因為根據(jù)形狀解析部150的解析結(jié)果來控制
鏡體模型的顯示的接通/斷開，所以能夠在根據(jù)基于插入形狀的需要的定
時，顯示內(nèi)窺鏡的插入形狀。
并且，在本實施例中，因為在判定電子內(nèi)窺鏡6的狀態(tài)并判定為形
狀顯示比較好的情況下自動進(jìn)行顯示，所以能夠使手術(shù)醫(yī)生集中精力于
鏡體操作上，而不用在顯示操作上費心。
另外，如圖24所示，本實施例與實施例2同樣，也可以在圖像合成
裝置145內(nèi)與顯示休止時圖像存儲部115、選擇器116、合成電路146 —
起設(shè)置形狀解析部150。 (實施例4)
圖25 圖27表示本發(fā)明的實施例4。
實施例4與實施例3大致相同，所以僅說明不同點，對同一結(jié)構(gòu)賦 予相同標(biāo)號并省略說明。
在實施例3中，對鏡體模型的形狀(電子內(nèi)窺鏡的插入狀態(tài))進(jìn)行 解析，在判斷為需要插入幫助的狀態(tài)時，在液晶監(jiān)視器25上顯示鏡體模 型120，但在本實施例中，對內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行解析，在內(nèi)窺鏡圖像是需要 插入幫助的圖像時，在液晶監(jiān)視器25上顯示鏡體模型120。
具體而言，如圖25所示，在本實施例中，在檢測裝置21內(nèi)設(shè)置有 用于對來自視頻處理器10的圖像處理部103的內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行解析的內(nèi) 窺鏡圖像解析部160，根據(jù)該內(nèi)窺鏡圖像解析部160的解析結(jié)果，內(nèi)窺鏡 圖像解析部160切換選擇器116。
這樣構(gòu)成的檢測裝置21如圖26所示，在步驟S31中開始電子內(nèi)窺 鏡6的插入后，在步驟S32中，控制部117判斷自動切換模式是否為接 通狀態(tài)。該自動切換模式通過操作面板24由控制部117設(shè)定。在將自動 切換模式設(shè)定為接通狀態(tài)時，控制部117許可基于內(nèi)窺鏡圖像解析部160 的解析結(jié)果對選擇器116的控制，在將自動切換模式設(shè)定為斷開狀態(tài)時， 控制部117禁止基于內(nèi)窺鏡圖像解析部160的解析結(jié)果對選擇器116的控制。
另外，在自動切換模式為斷開狀態(tài)的情況下，在步驟S36中，通過
控制部117,選擇器116設(shè)置成將鏡體模型圖像輸出到液晶監(jiān)視器25的 狀態(tài)。該自動切換模式的設(shè)定可以始終由操作面板24進(jìn)行。
所以，在步驟S32中，在判斷為自動切換模式是接通狀態(tài)時，控制 部117使內(nèi)窺鏡圖像解析部160執(zhí)行解析。
首先，在步驟S33中，內(nèi)窺鏡圖像解析部160判斷觀察中的內(nèi)窺鏡 圖像是否有變化，在觀察中的內(nèi)窺鏡圖像沒有變化時，進(jìn)入步驟S36，在 觀察中的內(nèi)窺鏡圖像有變化時，進(jìn)入步驟S34。
在步驟S34中，內(nèi)窺鏡圖像解析部160例如通過亮度解析，判斷內(nèi) 窺鏡圖像的變化是光暈等產(chǎn)生的異常變化，還是正常狀態(tài)下的內(nèi)窺鏡圖 像的變化，在判斷為是正常圖像中的內(nèi)窺鏡圖像的變化時，進(jìn)入步驟S35, 在判斷為是光暈等異常產(chǎn)生的變化時，進(jìn)入步驟S37。
這里，內(nèi)窺鏡圖像解析部160的亮度解析對以下情況等進(jìn)行解析 在鏡體前端部緊貼腸壁等狀態(tài)下圖像整體變暗。
在步驟S35中，內(nèi)窺鏡圖像解析部160例如通過色調(diào)解析，來判斷 內(nèi)窺鏡圖像是否為產(chǎn)生出血的出血部位圖像，在判斷為內(nèi)窺鏡圖像是出 血部位圖像時，進(jìn)入步驟S36,在判斷為不是出血部位圖像時，進(jìn)入步驟 S37。
這里，內(nèi)窺鏡圖像解析部160的色調(diào)解析對以下情況等進(jìn)行解析 在出血部位等集中存在純度高的紅色成分的區(qū)域。
在步驟S36中，內(nèi)窺鏡圖像解析部160控制選擇器116，將鏡體模 型圖像120顯示在液晶監(jiān)視器25上，并且，在步驟S37中，內(nèi)窺鏡圖像 解析部160控制選擇器116，將顯示休止時圖像140顯示在液晶監(jiān)視器 25上。
然后，內(nèi)窺鏡圖像解析部160重復(fù)上述步驟S32 步驟S37的處理， 直到在步驟S38中檢查結(jié)束。
這樣，在本實施例中，因為根據(jù)內(nèi)窺鏡圖像解析部160的解析結(jié)果 來控制鏡體模型的顯示的接通/斷開，所以能夠在根據(jù)基于內(nèi)窺鏡圖像的
17需要的定時，顯示內(nèi)窺鏡的插入形狀。
另外，如圖27所示，本實施例與實施例2同樣，也可以在圖像合成 裝置145內(nèi)與顯示休止時圖像存儲部115、選擇器116、合成電路146 — 起設(shè)置內(nèi)窺鏡圖像解析部160。
本發(fā)明不限于上述實施例，在不改變本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn) 行各種變更、改變等。
本申請基于2005年4月18日在日本提交的日本特愿2005-120043 號，并要求其優(yōu)先權(quán)，并且上述公開內(nèi)容引用到本申請的說明書、權(quán)利 要求書和附圖中。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置具有元件檢測部，其在插入被檢體的內(nèi)窺鏡插入部的內(nèi)部配置多個磁場產(chǎn)生元件和多個磁場檢測元件中的一種元件，在被檢體的外部配置另一種元件，將所述另一種元件的位置用作基準(zhǔn)來檢測配置在所述插入部的內(nèi)部的一種元件的各個位置；形狀推測部，其控制所述元件檢測部，并根據(jù)所述元件檢測部的檢測結(jié)果推測內(nèi)窺鏡插入部的形狀；模型圖像生成部，其生成所述形狀推測部推測出的所述內(nèi)窺鏡插入部的形狀的模型圖像；以及圖像顯示控制部，其控制向顯示部顯示所述模型圖像，所述圖像顯示控制部根據(jù)所述內(nèi)窺鏡插入部的形狀，控制向顯示部顯示所述模型圖像。
2. —種內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡形狀檢測裝 置具有元件檢測部，其在插入被檢體的內(nèi)窺鏡插入部的內(nèi)部配置多個磁場 產(chǎn)生元件和多個磁場檢測元件中的一種元件，在被檢體的外部配置另一 種元件，將所述另一種元件的位置用作基準(zhǔn)來檢測配置在所述插入部的內(nèi)部的一種元件的各個位置；形狀推測部，其控制所述元件檢測部，并根據(jù)所述元件檢測部的檢 測結(jié)果推測內(nèi)窺鏡插入部的形狀；模型圖像生成部，其生成所述形狀推測部推測出的所述內(nèi)窺鏡插入 部的形狀的模型圖像；圖像顯示控制部，其控制向顯示部顯示所述模型圖像；以及內(nèi)窺鏡圖像解析部，其對從所述內(nèi)窺鏡獲得的內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行圖像解析，所述圖像顯示控制部根據(jù)所述內(nèi)窺鏡圖像的圖像解析結(jié)果，控制向 顯示部顯示所述模型圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置。所述內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置構(gòu)成為具有切換開關(guān)，其接通/斷開液晶監(jiān)視器上的鏡體模型的顯示；位置計算部，其計算源線圈的各個位置；鏡體模型生成部，其根據(jù)位置計算部計算出的源線圈的各個位置，生成電子內(nèi)窺鏡的鏡體模型；選擇器，其選擇性地向液晶監(jiān)視器輸出存儲在顯示休止時圖像存儲部內(nèi)的顯示休止時圖像、和來自鏡體模型生成部的鏡體模型圖像；以及控制這些各部的控制部。由此，檢測裝置在根據(jù)需要的定時顯示內(nèi)窺鏡的插入形狀。
文檔編號A61B1/05GK101683266SQ20091017402
公開日2010年3月31日 申請日期2006年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者三好義孝, 三宅憲輔, 丹羽寬, 佐藤稔, 小野田文幸, 相沢千惠子, 織田朋彥 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社