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(bào)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(gè)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(shí)在不需要觀察插入形狀圖像時(shí)，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(shí)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(gè)方面的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置構(gòu)成為具有元件檢測部， 其在插入被檢體的內(nèi)窺鏡插入部的內(nèi)部配置多個(gè)磁場產(chǎn)生元件和多個(gè)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(gè)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。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)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。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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)施方式
下面，參照

本發(fā)明的實(shí)施例。 (實(shí)施例1)圖1 圖12表示本發(fā)明的實(shí)施例1。如圖1所示，本實(shí)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(shí)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(shí)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11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(gè)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(gè)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(gè)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- 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(shí)施例中，如圖1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(gè)源線圈，在該體外 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(gè)源線圈。 在這3個(gè)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(gè)源線圈的位置。所述檢測裝置21通過檢測基準(zhǔn)板58的例如3個(gè)源線圈的位置，來 確定配置有3個(gè)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(shí)主要通過液晶 監(jiān)視器25觀察插入時(shí)的內(nèi)窺鏡形狀圖像(鏡體模型)，在患部觀察和處 置時(shí)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(jì)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(shí)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(gè)源線圈14i。 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(jì)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(jì)算源線圈14i的各個(gè)位置。所述鏡體模型生成部114根據(jù) 所述位置計(jì)算部113計(jì)算出的源線圈14i的各個(gè)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(shí)圖像存儲部115內(nèi)的顯示休止時(shí)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(shí)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(shí)圖像存儲部115內(nèi)的顯示休止時(shí)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(shí)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(shí)和插入手術(shù)后的內(nèi)窺鏡觀察時(shí)，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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)，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(bǔ)充設(shè)有顯示休止時(shí)圖像輸出部115。 g卩，在不需要觀察插 入形狀圖像時(shí)，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(shí)圖像存儲部115內(nèi)的顯示休止時(shí)圖像。另外，代替設(shè)置顯示休止時(shí)圖像輸出部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11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(shí)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(shí)圖像存儲部115內(nèi)的顯示休止時(shí) 圖像進(jìn)行控制)。如圖5所示，所述視頻處理器IO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)雙重釆樣等處理。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(qiáng)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(shí)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(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)間信息顯示區(qū)域132等 顯示各種數(shù)據(jù)的顯示區(qū)域。在本實(shí)施例中，由于視頻處理器10和檢測裝置21是獨(dú)立的結(jié)構(gòu)， 所以例如有時(shí)各自具有的時(shí)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(shí)間信息顯示區(qū)域122和液晶監(jiān)視器25上的時(shí)間信息 顯示區(qū)域132上顯示的時(shí)間信息將會不同。在本實(shí)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(shí)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(shí)間信息，校準(zhǔn)檢測裝 置21的時(shí)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(shí)間信息顯示區(qū)域132上顯示的時(shí)間信息，與圖7所示的在 監(jiān)視器ll的時(shí)間信息顯示區(qū)域122上顯示的時(shí)間信息一致。另外，控制 部117不限于時(shí)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ln判斷切換開關(guān)40是否接通。切換 開關(guān)40接通時(shí)，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(shí)進(jìn)入步驟S6，
在選擇器116選擇了顯示休止時(shí)圖像時(shí)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(shí)圖像存儲 部115側(cè)，在步驟S7中，將顯示休止時(shí)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頂i」，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(shí)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(shí)圖像140中，如圖11所示，也可以在顯示休止時(shí)圖像140 上重疊顯示表示是顯示休止時(shí)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(shí)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，通過操作切換開關(guān)40，能夠在根據(jù)需要的定時(shí)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(shí)施例2)圖13 圖20表示本發(fā)明的實(shí)施例2。實(shí)施例2與實(shí)施例1大致相同，所以僅說明不同點(diǎn)，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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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 幵關(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(shí)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(shí)圖像140中，如圖16所示，也可以在顯 示休止時(shí)圖像140上重疊顯示表示是顯示休止時(shí)圖像的文字信息141。這樣，在本實(shí)施例中，與實(shí)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(shí)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，也可以將切換開關(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。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(gè)合成圖像，將各個(gè)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(shí)施例3)圖21 圖24表示本發(fā)明的實(shí)施例3。實(shí)施例3與實(shí)施例1大致相同，所以僅說明不同點(diǎn)，對同一結(jié)構(gòu)賦 予相同標(biāo)號并省略說明。在上述實(shí)施例1和實(shí)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(shí)圖像140，但在本實(shí)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(shí)圖像140。具體而言，在本實(shí)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 116。如圖22所示，在這樣構(gòu)成的檢測裝置21中，在步驟S21中開始電 子內(nèi)窺鏡2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(shí)，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(shí)， 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(shí)，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(shí)，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(jì)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(shí)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(yùn)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(shí)間，經(jīng)過 了確定的規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，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(shí)，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 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(shí)，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(shí)進(jìn)入步驟S28，在判斷為存在異常環(huán)時(shí)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(shí)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(shí)間以上時(shí)，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(shí)間以上時(shí)，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(yùn)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(shí)、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(shí)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(shí)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(shí)間時(shí)，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(shí)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(shí)間以上時(shí)，有時(shí)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(shí)施例中，因?yàn)楦鶕?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(shí)，顯示內(nèi)窺鏡的插入形狀。并且，在本實(shí)施例中，因?yàn)樵谂卸娮觾?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(fèi)心。另外，如圖24所示，本實(shí)施例與實(shí)施例2同樣，也可以在圖像合成 裝置145內(nèi)與顯示休止時(shí)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(shí)施例4)圖25 圖27表示本發(fā)明的實(shí)施例4。實(shí)施例4與實(shí)施例3大致相同，所以僅說明不同點(diǎn)，對同一結(jié)構(gòu)賦 予相同標(biāo)號并省略說明。 在實(shí)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(shí)，在液晶監(jiān)視器25上顯示鏡體模 型120，但在本實(shí)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(shí)，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(shí)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2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1I7設(shè)定。在將自動 切換模式設(shè)定為接通狀態(tài)時(shí)，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(shí)， 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(shí)，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(shí)，進(jìn)入步驟S36，在 觀察中的內(nèi)窺鏡圖像有變化時(shí)，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(shí)，進(jìn)入步驟S35， 在判斷為是光暈等異常產(chǎn)生的變化時(shí)，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(shí)，進(jìn)入步驟S36，在判斷為不是出血部位圖像時(shí)，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(shí)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(shí)施例中，因?yàn)楦鶕?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 需要的定時(shí)，顯示內(nèi)窺鏡的插入形狀。另外，如圖27所示，本實(shí)施例與實(shí)施例2同樣，也可以在圖像合成 裝置145內(nèi)與顯示休止時(shí)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(shí)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(gè)磁場產(chǎn)生元件和多個(gè)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(gè)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。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置，其特征在于， 所述圖像顯示控制部是指示接通/斷開向顯示部顯示所述模型圖像的開關(guān)部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)窺鏡形狀檢測裝置，其特征在于， 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。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(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內(nèi)窺鏡圖像解析部，該內(nèi)窺鏡圖像解析部對從所述內(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(jì)算部，其計(jì)算源線圈的各個(gè)位置；鏡體模型生成部，其根據(jù)位置計(jì)算部計(jì)算出的源線圈的各個(gè)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(shí)圖像存儲部內(nèi)的顯示休止時(shí)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(shí)顯示內(nèi)窺鏡的插入形狀。
文檔編號A61B1/00GK101155540SQ20068001155
公開日2008年4月2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