ITBO20080729A1

ITBO20080729A1 - MEDICAL SYSTEM TO DISPLAY THE INSIDE OF A BODY.

Info

Publication number: ITBO20080729A1
Application number: IT000729A
Authority: IT
Inventors: Giampiero Piazza
Original assignee: Xilostudios Di Xilo Maria Cristina & C S A S
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2010-06-04

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION having the title

SISTEMA MEDICALE PER VISUALIZZARE L'INTERNO DI MEDICAL SYSTEM TO VIEW INSIDE

UN CORPO ONE BODY

La presente invenzione è relativa ad un sistema medicale per visualizzare l'interno di un corpo ed in particolare ad un sistema medicale per visualizzare, ispezionare cavità, organi e simili interni al corpo umano a fine diagnostico o chirurgico. The present invention relates to a medical system for viewing the interior of a body and in particular to a medical system for viewing, inspecting cavities, organs and the like inside the human body for diagnostic or surgical purposes.

Sono noti numerosi dispositivi, largamente utilizzati in campo medico, per permettere agli operatori di indagare e vedere l'interno del corpo umano quali ad esempio gli endoscopi o anche gli ecografi cui si farà nel seguito esplicito riferimento per semplicità. Numerous devices are known, widely used in the medical field, to allow operators to investigate and see the inside of the human body such as endoscopes or even ultrasound scanners to which explicit reference will be made hereinafter for simplicity.

Gli endoscopi, come ad esempio i gastroscopi o i laparoscopi, comprendono, in sintesi, una microtelecamera, normalmente composta da un obiettivo che rinvia l'immagine tramite fibre ottiche ad una corpo camera esterno, abbinata ad una sorgente luminosa, normalmente esterna e rinviata nella sonda tramite fibre ottiche, inseribile all'interno del corpo per visualizzare all'esterno, generalmente in un monitor, le immagini riprese. Endoscopes, such as gastroscopes or laparoscopes for example, comprise, in short, a micro-camera, usually composed of a lens that sends the image back via optical fibers to an external camera body, combined with a light source, normally external and returned to the probe. through optical fibers, which can be inserted inside the body to view the images taken outside, generally on a monitor.

Gli ecografi, parimenti, costituiscono un sistema di indagine diagnostica medica che utilizza ultrasuoni e si basa sull'emissione di un'onda sonora e sulla ricezione del corrispondente eco. Likewise, ultrasound scanners constitute a medical diagnostic investigation system that uses ultrasounds and is based on the emission of a sound wave and on the reception of the corresponding echo.

Un ecografo comprende, in sintesi, una sonda che trasmette le onde sonore e riceve il segnale di eco, un sistema di elaborazione che elabora tale segnale trasformandolo in immagini ed un monitor per visualizzare tali immagini. An ultrasound system comprises, in short, a probe that transmits sound waves and receives the echo signal, a processing system that processes this signal, transforming it into images and a monitor to display these images.

In pratica, mentre nell'endoscopio il segnale video al monitor proviene da una telecamera nel caso dell'ecografo il segnale video è un segnale dovuto all'eco di un'onda sonora. In practice, while in the endoscope the video signal to the monitor comes from a camera, in the case of the ultrasound the video signal is a signal due to the echo of a sound wave.

Un problema comune a tutti questi dispositivi deriva dal fatto che le immagini così ottenute sono bidimensionali e vengono visualizzate su monitor bidimensionali il che non permette all'operatore di percepire la profondità di quanto mostrato. A problem common to all these devices derives from the fact that the images thus obtained are two-dimensional and are displayed on two-dimensional monitors which does not allow the operator to perceive the depth of what is shown.

Nel caso delle immagini ecografiche questa visualizzazione non permette a chi osserva di discernere differenti tipi di masse o di forme e spesso divengono necessari ulteriori esami o indagini, ad esempio la TAC (tomografia assiale computerizzata) che sfrutta però radiazioni ionizzanti con le controindicazioni che esse comportano . In the case of ultrasound images, this visualization does not allow the observer to discern different types of masses or shapes and often further examinations or investigations become necessary, for example the CT (computerized axial tomography) which however uses ionizing radiation with the contraindications that they entail .

Nel caso di interventi chirurgici in endoscopia, invece, la visione bidimensionale del campo operatorio costringe il chirurgo prima di ogni azione a cercare artificiosamente (mediante un tocco con gli strumenti) un riferimento per poter intervenire precisamente dove previsto, con importanti conseguenze sia a livello di stress per il chirurgo stesso, il quale lavora con molta circospezione, che di durata degli interventi, senza dimenticare i rischi per i pazienti in quanto la non percezione della profondità di campo potrebbe, ad esempio, portare il chirurgo a tagliare più del necessario o nel posto sbagliato. In the case of surgical interventions in endoscopy, on the other hand, the two-dimensional view of the operating field forces the surgeon before each action to artificially seek (by touching the instruments) a reference in order to be able to intervene precisely where foreseen, with important consequences both at the level of stress for the surgeon himself, who works very cautiously, which in the duration of the interventions, without forgetting the risks for patients as the lack of perception of the depth of field could, for example, lead the surgeon to cut more than necessary or in the wrong place.

In questo contesto, compito tecnico precipuo della presente invenzione è proporre un sistema medicale per visualizzare l'interno di una cavità che permetta di ovviare ai suddetti inconvenienti. In this context, the main technical task of the present invention is to propose a medical system for viewing the interior of a cavity which allows to overcome the aforementioned drawbacks.

Uno scopo della presente invenzione è proporre un sistema medicale che offra all'utilizzatore una visione tridimensionale di quanto osservato. An object of the present invention is to propose a medical system which offers the user a three-dimensional view of what is observed.

Un altro scopo della presente invenzione è proporre un sistema medicale che consenta la percezione della profondità in quanto visualizzato e che sia relativamente semplice e poco costoso. Another object of the present invention is to propose a medical system which allows depth perception as it is displayed and which is relatively simple and inexpensive.

Il compito tecnico precisato e gli scopi precisati sono sostanzialmente raggiunti da un sistema medicale per visualizzare l'interno di un corpo secondo la rivendicazione 1 ed una o più delle rivendicazioni dipendenti . The specified technical task and the specified aims are substantially achieved by a medical system for viewing the interior of a body according to claim 1 and one or more of the dependent claims.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un sistema medicale per visualizzare l'interno di un corpo come illustrato negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the present invention will become clearer from the indicative, and therefore non-limiting, description of a preferred but not exclusive embodiment of a medical system for viewing the interior of a body as illustrated in the accompanying drawings, in which:

la figura 1 illustra uno schema parzialmente a blocchi di un sistema medicale per visualizzare l'interno di un corpo secondo la presente invenzione; la figura 2 illustra uno schema parzialmente a blocchi di una seconda forma realizzativa di un sistema medicale per visualizzare l'interno di un corpo secondo la presente invenzione; Figure 1 illustrates a partially block diagram of a medical system for viewing the interior of a body according to the present invention; Figure 2 illustrates a partially block diagram of a second embodiment of a medical system for viewing the interior of a body according to the present invention;

la figura 3 illustra un'immagine schematica significativa di una funzionalità del sistema della figura 1; Figure 3 illustrates a significant schematic image of a functionality of the system of Figure 1;

la figura 4 illustra un'immagine schematica significativa di una seconda funzionalità del sistema della figura 1; Figure 4 illustrates a significant schematic image of a second functionality of the system of Figure 1;

la figura 5 illustra un'immagine schematica significativa di una terza funzionalità del sistema della figura 1. Figure 5 illustrates a significant schematic image of a third functionality of the system of Figure 1.

Conformemente ai disegni allegati, con particolare riferimento alla figura 1, con il numero 1 è indicato un sistema medicale secondo la presente invenzione. In accordance with the attached drawings, with particular reference to Figure 1, the number 1 indicates a medical system according to the present invention.

Il sistema 1 consente una visualizzazione tridimensionale dell'interno del corpo umano ed è basato sulla ripresa stereoscopica della zona da indagare e contestuale visualizzazione stereoscopica come sarà di seguito descritto nel dettaglio. The system 1 allows a three-dimensional visualization of the interior of the human body and is based on the stereoscopic recording of the area to be investigated and contextual stereoscopic visualization as will be described in detail below.

La stereoscopia è una tecnica relativa alla visione di immagini, fotografie e filmati con il senso di profondità diverso al comune senso di "piattezza" che si ha guardando uno schermo. Stereoscopy is a technique related to the vision of images, photographs and videos with the sense of depth different from the common sense of "flatness" that one has when looking at a screen.

Il sistema 1 secondo la presente invenzione comprende una prima ed una seconda unità di acquisizione 2, 3, destra e sinistra, per acquisire rispettivamente una prima ed una seconda immagine da una cavità interna del corpo umano che interessa indagare. The system 1 according to the present invention comprises a first and a second acquisition unit 2, 3, right and left, to acquire respectively a first and a second image from an internal cavity of the human body which is of interest to investigate.

Nel caso di un endoscopio 4, schematicamente illustrato nelle figura 1 e descritto limitatamente alla comprensione della presente invenzione, la prima unità 2 di acquisizione è definita da una microtelecamera 5, che sarà identificata nel proseguo anche come telecamera, camera o microcamera destra, mentre la seconda unità 4 di acquisizione è definita da una microtelecamera 6, che sarà identificata nel proseguo anche come telecamera, camera o microcamera sinistra. In the case of an endoscope 4, schematically illustrated in Figure 1 and described limitedly to the understanding of the present invention, the first acquisition unit 2 is defined by a micro-camera 5, which will also be identified in the following as a right-hand camera, camera or micro-camera, while the second acquisition unit 4 is defined by a micro-camera 6, which will also be identified hereinafter as a left-hand camera, camera or micro-camera.

Preferibilmente, le telecamere 5 e 6 hanno ottica di range focale medio - corto che corrisponde ad un intervallo da 55mm a 24mm in una macchina fotografica reflex con pellicola da 24x36mm. Preferably, cameras 5 and 6 have medium - short focal range optics which corresponds to a range from 55mm to 24mm in a 24x36mm film SLR camera.

Le micro-camere 5, 6 hanno preferibilmente una focale non inferiore a quanto sopra indicato per evitare difficoltà assuefative derivanti da eccessive differenze nella struttura delle linee di fuga delle due immagini come schematizzato nella figura 3. The micro-cameras 5, 6 preferably have a focal length not lower than that indicated above to avoid addictive difficulties deriving from excessive differences in the structure of the vanishing lines of the two images as schematized in Figure 3.

La distanza D fra la prima e la seconda camera 5, 6 è rapportata ad un fattore di riduzione proporzionale alla distanza Di binoculare media umana che è molto valida a fornire al cervello le informazioni necessarie ad elaborare la percezione di profondità di campo. The distance D between the first and second chambers 5, 6 is related to a reduction factor proportional to the average human binocular distance which is very valid in providing the brain with the information necessary to process the perception of depth of field.

La distanza Di è preferibilmente da considerarsi pari a cm 6,5. The distance Di is preferably to be considered equal to 6.5 cm.

La distanza D, inoltre, è in funzione della misura M del lato campo visuale nel quale andrà ad operare il sistema 1. Furthermore, the distance D is a function of the measurement M of the visual field side in which the system 1 will operate.

La misura M è preferibilmente compresa fra cm 5,5 e cm 10 . The measure M is preferably between 5.5 cm and 10 cm.

La preferita proporzione per l'ottenimento della distanza D è di seguito riportata: The preferred proportion for obtaining the distance D is shown below:

campo _ visuale _medio : Dì = M : D visual _ field _mediate: Dì = M: D

dove il campo visuale medio rappresenta un campo visivo nel quale la percezione della profondità è particolarmente efficace. Il campo visuale medio preferito, per una buona percezione della profondità, senza forti correzioni dell'angolo di parallasse, è quello di forma cubica e di lato L da 2 a 10 metri. where the average visual field represents a visual field in which depth perception is particularly effective. The preferred average field of view, for a good perception of depth, without strong corrections of the parallax angle, is that of cubic shape and side L from 2 to 10 meters.

Dalle considerazioni più sopra riportate emerge che la preferita distanza fra le camere 5 e 6 è da 2 a 6 mm, Nel caso di un ecografo 7, schematicamente illustrato nella figura 2, l'indagine diagnostica medica utilizza ultrasuoni e si basa sul principio dell'emissione di eco e della trasmissione delle onde ultrasonore. From the above considerations it emerges that the preferred distance between chambers 5 and 6 is from 2 to 6 mm. emission of echo and transmission of ultrasonic waves.

In questo caso pertanto, la prima e la seconda unità 2, 3 di acquisizione sono sonde 8, 9 per ecografia in grado di generare un segnale sonoro e di raccogliere il segnale di ritorno, che viene opportunamente elaborato via software, in maniera nota non descritta, e convertito in un segnale video per essere presentato in un monitor. In this case, therefore, the first and second acquisition units 2, 3 are ultrasound probes 8, 9 capable of generating a sound signal and collecting the return signal, which is suitably processed by software, in a known manner not described. , and converted to a video signal to be presented in a monitor.

Le sonde 8, 9 per ecografia vengono identificate nel proseguo anche come sonda 8 destra e sonda 9 sinistra. In generale pertanto alle unità 2, 3 di acquisizione, destra e sinistra, siano esse delle telecamere o delle sonde per ecografia, è dovuto un corrispondente segnale video destro Vi ed un segnale video sinistro V2. The probes 8, 9 for ultrasound are identified in the following also as probe 8 right and probe 9 left. In general, therefore, to the acquisition units 2, 3, right and left, whether they are cameras or ultrasound probes, a corresponding right video signal Vi and a left video signal V2 are due.

In maniera analoga al caso dell'endoscopio, anche le sonde 8, 9 sono relativamente fissate ad una distanza da I cm. a. 5 cm. in modo che i segnali video VI, V2 siano combinabili a definire un'immagine stereoscopica di quanto indagato. Similarly to the case of the endoscope, the probes 8, 9 are also relatively fixed at a distance of 1 cm. to. 5 cm. so that the video signals VI, V2 can be combined to define a stereoscopic image of what is being investigated.

Sia nel caso di un endoscopio 4 o di un ecografo 7, il sistema secondo la presente invenzione comprende una unità 10 computerizzata di controllo e comando alla quale sono collegate le unità 2 e 3 di acquisizione. Whether in the case of an endoscope 4 or an ultrasound scanner 7, the system according to the present invention comprises a computerized control and command unit 10 to which the acquisition units 2 and 3 are connected.

Con riferimento alla figura 1, si osserva che le microcamere 5, 6 sono collegate all'unità 10 tramite rispettivi cavi 5a e 6a. With reference to Figure 1, it can be seen that the micro-cameras 5, 6 are connected to the unit 10 through respective cables 5a and 6a.

L'unità 10 computerizzata riceve in ingresso i due segnali video Vi e V2, in generale analogici, e li converte in corrispondenti segnali digitali. The computerized unit 10 receives in input the two video signals Vi and V2, generally analog, and converts them into corresponding digital signals.

Peculiarità dell'unità 10 è che deve mantenere, tramite software, i due video, corrispondenti ai segnali Vi e V2, in perfetto sincronismo per garantire una buona visualizzazione degli stessi in stereoscopia. The peculiarity of the unit 10 is that it must maintain, by means of software, the two videos, corresponding to the Vi and V2 signals, in perfect synchronism to ensure a good display of the same in stereoscopy.

II sistema 1 medicale comprende dei mezzi 11 per la visualizzazione stereoscopica dei segnali Vi e V2 opportunamente elaborati dall'unità 10 computerizzata. I mezzi 10 per la visualizzazione o di visualizzazione comprendono un monitor 12 stereoscopico e dei corrispondenti occhiali 13 indossabili dal chirurgo o da chi (leve vedere le immagini del monitor 11 in stereoscopia. The medical system 1 comprises means 11 for the stereoscopic display of the signals Vi and V2 suitably processed by the computerized unit 10. The means 10 for viewing or visualization comprise a stereoscopic monitor 12 and corresponding spectacles 13 which can be worn by the surgeon or by whom (levers view the images of the monitor 11 in stereoscopy).

II monitor 12 è del tipo ad alta frequenza e con interlacciamento indirizzato all'occhio destro e all'occhio sinistro di un utilizzatore non illustrato mediante gli occhiali 13 in maniera sostanzialmente nota non descritta nel dettaglio. The monitor 12 is of the high frequency type and with interlacing addressed to the right eye and to the left eye of a user not illustrated by the spectacles 13 in a substantially known manner not described in detail.

A titolo di esempio, le due immagini destra e sinistra ovvero dovute all'unità 2 di acquisizione destra (segnale video Vi) ed all' unità 3 di acquisizione sinistra (segnale video V2)sono inviate alternativamente sulle linee pari e dispari dell 'interlacciamento ed emesse con luce polarizzata differenziata e percepite in modo specifico dai due occhi tramite gli occhiali 12 con lenti ad angolo di polarizzazione diverso. By way of example, the two right and left images, i.e. due to the right acquisition unit 2 (video signal Vi) and to the left acquisition unit 3 (video signal V2), are sent alternately on the even and odd lines of the interlacing and emitted with differentiated polarized light and perceived in a specific way by the two eyes through the glasses 12 with lenses having different polarization angles.

Vantaggiosamente, fra le unità 2, 3 di acquisizione destra e sinistra è inserito un angolo a di parallasse derivante matematicamente dalla distanza relativa tra le due unità 2, 3 di acquisizione e dalla distanza del punto di osservazione. Advantageously, between the right and left acquisition units 2, 3 there is inserted a parallax angle a deriving mathematically from the relative distance between the two acquisition units 2, 3 and from the distance of the observation point.

in pratica, nel caso dell'endoscopio 4, le camere 5 destra e 6 sinistra sono angolate dell'angolo a. in practice, in the case of the endoscope 4, the right and left chambers 5 are angled by the angle a.

È importante osservare che la scelta dell'angolo a di parallasse deve essere tale da scongiurare distorsioni prospettiche che creano forti disagi percettivi nella visione stereoscopica dove il cervello deve operare una "sovrapposizione" molto critica. It is important to note that the choice of the parallax angle a must be such as to avoid perspective distortions that create strong perceptual discomfort in stereoscopic vision where the brain must operate a very critical "superposition".

Al fine di ottimizzare la visualizzazione stereoscopica, il sistema 1 comprende dei mezzi 14 di collimazione per collimare i segnali video Vi e V2. In order to optimize the stereoscopic display, the system 1 comprises collimation means 14 for collimating the video signals Vi and V2.

I mezzi 14 di collimazione sono in comunicazione con l'unità 10 computerizzata per consentire all'utilizzatore di intervenire sulle immagini visualizzate dal monitor 12 per sovrapporle in modo da averne la visione stereoscopica ottimale. The collimation means 14 are in communication with the computerized unit 10 to allow the user to intervene on the images displayed by the monitor 12 to superimpose them in order to have the optimal stereoscopic vision thereof.

In altre parole, i mezzi 14 di collimazione consentono la riduzione di eventuali disallineamenti del punto centrale di puntamento visivo nelle due immagini. In other words, the collimation means 14 allow the reduction of any misalignments of the central point of visual aiming in the two images.

Nella preferita forma realizzativa illustrata, i mezzi 14 di collimazione comprendono un monitor 15 touch screen pilotabile dall 'utilizzatore, in comunicazione con l'unità computerizzata 10. In the preferred embodiment illustrated, the collimation means 14 comprise a touch screen monitor 15 that can be driven by the user, in communication with the computerized unit 10.

Nell'unità 10 risiede un software gestibile tramite il monitor 15 che consente la regolazione delle immagini visualizzate . In the unit 10 resides a software manageable through the monitor 15 which allows the adjustment of the displayed images.

In forme realizzative alternative non illustrate, i mezzi 14 di collimazione comprendono una pedaliera o un joystick o una pulsantiera, ovvero qualsiasi strumento idoneo a movimentare o deformare, tramite il software, le immagini sullo schermo 12. In alternative embodiments not shown, the collimation means 14 comprise a pedal or a joystick or a push-button panel, or any instrument suitable for moving or deforming, by means of the software, the images on the screen 12.

Come illustrato nelle figure 3, 4 e 5, preferibilmente il software consente di correggere a l'angolo di parallasse spostando orizzontalmente in entrambe le direzioni le immagini, consentendo così di pervenire alla collimazione del principale punto di osservazione. Preferibilmente, il software consente di spostare le immagini verticalmente in entrambe le direzioni per eliminare eventuali disallineamenti verticali che la fisiologia umana della visione non prevede; si osservi che questi disallineamenti verticali sono di fortissimo disturbo alla percezione stereoscopica delle immagini riprese . As illustrated in Figures 3, 4 and 5, the software preferably allows the parallax angle to be corrected by moving the images horizontally in both directions, thus allowing to reach the collimation of the main observation point. Preferably, the software allows to move the images vertically in both directions to eliminate any vertical misalignments that the human physiology of vision does not foresee; it should be noted that these vertical misalignments are extremely disturbing to the stereoscopic perception of the images taken.

Tali possibilità di regolazione, in particolare lo spostamento relativo in senso orizzontale, può anche sopperire ad eventuali problematiche di astigmatismo presenti nelle funzionalità visive dell'utilizzatoreosservatore . These adjustment possibilities, in particular the relative displacement horizontally, can also compensate for any astigmatism problems present in the visual functions of the observer user.

In pratica, le inquadrature destra e sinistra ovvero i segnali video Vi e V2 sono collimabili virtualmente tramite il software in modo da ottenere una perfetta visione stereoscopica. In practice, the right and left framing or the Vi and V2 video signals can be virtually collimated by the software in order to obtain a perfect stereoscopic vision.

In altre parole, i video Vi e V2 sono posizionabili reciprocamente sul monitor in modo da ottenere il miglior effetto stereoscopico. Le immagini dei vìdeo Vi e V2 mostrate sul monitor sono altresì deformabili tramite il software per ottenere la riquadratura ottimale per l'effetto stereoscopico. Particolarità del monitor 12 è che, come usualmente avviene in tale tipologia di monitor, i video Vi e V2 sono mostrati alternativamente sullo stesso. In other words, the Vi and V2 videos are mutually positionable on the monitor in order to obtain the best stereoscopic effect. The images of the Vi and V2 videos shown on the monitor are also deformable by the software to obtain the optimal framing for the stereoscopic effect. A peculiarity of the monitor 12 is that, as usually occurs in this type of monitor, the videos Vi and V2 are shown alternately on it.

In altre parole, il monitor 12 stereoscopico e gli occhiali 13 consentono all'utilizzatore, cooperando fra loro, di vedere con l'occhio destro esclusivamente il segnale video VI dovuto all'unità 2 destra (nel caso dell'endoscopio 4 quanto filmato dalla telecamera 5 di destra) e di vedere con l'occhio sinistro esclusivamente il segnale video V2 dovuto all'unità 3 sinistra (nel caso dell'endoscopio 4 quanto filmato dalla telecamera 6 di sinistra). In other words, the stereoscopic monitor 12 and the glasses 13 allow the user, cooperating with each other, to see with the right eye exclusively the video signal VI due to the right unit 2 (in the case of the endoscope 4 what is filmed by the camera 5 on the right) and to see with the left eye exclusively the video signal V2 due to the left unit 3 (in the case of the endoscope 4, what is filmed by the camera 6 on the left).

II software permette di intervenire sulle immagini, ovvero sui filmati destro e sinistro, per collimarle. In pratica 1'utilizzatore intervenendo tramite il monitor 15 touch screen fa collimare le due immagini mentre il software elabora le immagini stesse. The software allows you to intervene on the images, or on the left and right films, to collimar them. In practice, the user intervening through the touch screen monitor 15 makes the two images collimate while the software processes the images themselves.

Come accennato, le collimazioni di cui si deve occupare il software sono, in particolare, la collimazione orizzontale e la collimazione verticale per evitare che fra le immagini che arrivano ai due occhi sussistano delle incongruenze. As mentioned, the collimations that the software must deal with are, in particular, horizontal collimation and vertical collimation to avoid inconsistencies between the images arriving at the two eyes.

Si osservi che nella presente soluzione il sistema 1 consente, tramite il software, d<n>i' collimare. in orizzontale ed in verticale e a riportare a formato rettangolare le immagini qualora la collimazione con angolo di parallasse le avesse distorte a formato trapezoidale, in tempo reale, le immagini prima che vengano visualizzate sul monitor 15. It should be noted that in the present solution the system 1 allows, through the software, to collimate. horizontally and vertically and to return the images to a rectangular format if the collimation with parallax angle had distorted them to a trapezoidal format, in real time, the images before they are displayed on the monitor 15.

Nel caso di applicazione nell 'endoscopio 4, tali correzioni si rendono anche necessarie in virtù del campo operatorio di interesse, in modo che l'immagine visualizzata nel monitor 12 sia ottimamente collimata in corrispondenza del vaso o del nervo o altro su cui il chirurgo deve intervenire. In the case of application in the endoscope 4, these corrections are also necessary by virtue of the operative field of interest, so that the image displayed in the monitor 12 is optimally collimated in correspondence with the vessel or nerve or other on which the surgeon must to intervene.

In generale, il sistema 1 consente, in altre parole, di sistemare tutti quegli aspetti visivi che non possono essere corretti altrimenti. In general, system 1 allows, in other words, to fix all those visual aspects that cannot be corrected otherwise.

Preferibilmente le unità 2, 3 di acquisizione delle immagini Vi, V2 sono relativamente fisse. Preferably the image acquisition units 2, 3 V1, V2 are relatively fixed.

Nella preferita forma realizzativa illustrata, mezzi 11 di visualizzazione, in particolare gli occhiali 13, delle due immagini Vi, V2 provenienti dalle unità 2, 3 di acquisizione sono anche relativamente fissi cioè non è possibile muovere la porzione destinata alla visualizzazione del video Vi rispetto a quella destinata alla visualizzazione del video V2. In the preferred embodiment illustrated, display means 11, in particular the glasses 13, of the two images Vi, V2 coming from the acquisition units 2, 3 are also relatively fixed, i.e. it is not possible to move the portion intended for displaying the video Vi with respect to the one intended for video display V2.

Vantaggiosamente, il sistema 1 comprende un secondo monitor 16 per la visualizzazione stereoscopica. Advantageously, the system 1 comprises a second monitor 16 for stereoscopic viewing.

Vantaggiosamente, i monitor 12 e 16 presentano tecnologia additiva RGB. Advantageously, the monitors 12 and 16 have RGB additive technology.

Preferibilmente, tale secondo monitor 16 è posizionabile in una sala di visione dove altre persone interessate alla diagnosi medica o all'intervento possono osservarne tutte le fasi. Preferably, this second monitor 16 can be positioned in a viewing room where other persons interested in the medical diagnosis or in the intervention can observe all its phases.

Preferibilmente, in pratica, nel caso dell'endoscopio 4 il monitor 12 è di uso chirurgico per permettere la visione almeno al chirurgo che indossa gli occhiali 13 (ed eventualmente ad un assistente e/o ad un'infermiera provvisti anch'essi di occhiali 13) mentre il monitor 16 serve alla ripetizione all'esterno dei segnali Vi e V2 opportunamente elaborati ad esempio per una sala specializzandi per mostrare l'intervento. Preferably, in practice, in the case of the endoscope 4, the monitor 12 is of surgical use to allow vision at least to the surgeon wearing glasses 13 (and possibly to an assistant and / or nurse also equipped with glasses 13 ) while the monitor 16 serves for the external repetition of the signals Vi and V2 suitably processed, for example for a specializing room to show the intervention.

Entrando maggiormente nel dettaglio relativamente all'endoscopio 4, si osservi che, secondo quanto illustrato nella figura 1, le due camere 5, 6 sono inserite in un tubo 17 stagno che le mantiene nella prefissata posizione relativa. Going into greater detail regarding the endoscope 4, it should be observed that, according to what is illustrated in Figure 1, the two chambers 5, 6 are inserted in a watertight tube 17 which keeps them in the predetermined relative position.

Le unità 2, 3 di acquisizione inserite nel tubo 17 stagno definiscono una sonda 30 per l'endoscopia. The acquisition units 2, 3 inserted in the sealed tube 17 define a probe 30 for endoscopy.

Vantaggiosamente, le unità 2, 3 di visualizzazione comprendono sia microcamere effettivamente inserite nel tubo 17 a definire la sonda 30 che micro - obiettivi con rinvio tramite fibre ottiche ad una unità "corpo-camera" posta all'esterno della sonda 30 e del corpo del paziente . Advantageously, the display units 2, 3 comprise both micro-cameras actually inserted in the tube 17 to define the probe 30 and micro-objectives with return via optical fibers to a "body-camera" unit placed outside the probe 30 and the body of the patient .

Come illustrato, il sistema comprende anche una sorgente 18 luminosa abbinata alle due telecamere per illuminare la cavità dove il tubo 17 può essere introdotto. As illustrated, the system also comprises a light source 18 combined with the two cameras to illuminate the cavity where the tube 17 can be introduced.

Nella preferita forma realizzativa illustrata, la sorgente 18 luminosa comprende tre led 19 a luce fredda. Vantaggiosamente, con sorgente luminosa si intende sia il caso di LED posizionati direttamente nella sonda 30 o, in alternativa, il caso di una luce esterna riportata tramite fibre ottiche all'estremità della stessa sonda 30. In the preferred embodiment illustrated, the light source 18 comprises three cold light LEDs 19. Advantageously, a light source is understood to mean both the case of LEDs positioned directly in the probe 30 or, alternatively, the case of an external light conveyed by optical fibers to the end of the probe 30 itself.

La sorgente 18 luminosa, ad esempio i led 19, ha una colorimetria atta a fornire la visione dei colori dei tessuti umani la più prossima possibile a quella ottenibile, in luce solare diretta, dalla percezione dell'occhio umano. The light source 18, for example the LEDs 19, has a colorimetry suitable for providing the vision of the colors of human tissues as close as possible to that obtainable, in direct sunlight, from the perception of the human eye.

Ciascun LED 19 è collegato all'unità 10 tramite un rispettivo cavo 19a. Per semplicità, nella figura 1, a valle della sonda 30 è illustrato un solo cavo 19a. Each LED 19 is connected to the unit 10 by means of a respective cable 19a. For the sake of simplicity, Figure 1 shows only one cable 19a downstream of the probe 30.

Vantaggiosamente, il "profilo colore" è mantenibile dall'unità 10 computerizzata di controllo e comando tramite istruzioni impartite dal touch screen 15. Advantageously, the "color profile" can be maintained by the computerized control and command unit 10 by means of instructions given by the touch screen 15.

Preferibilmente, le eventuali correzioni sono preconfezionate e sono offerte dal software di gestione, per un'adeguata e corretta visualizzazione su monitor di alta definizione del tipo dei monitor 12 e 16. Preferably, any corrections are pre-packaged and are offered by the management software, for an adequate and correct display on high definition monitors of the type of monitors 12 and 16.

La sorgente 18 luminosa, in particolare i led 19, sono pilotati dalla unità 10 computerizzata di controllo e comando . The light source 18, in particular the LEDs 19, are driven by the computerized control and command unit 10.

L'unità 10 computerizzata, tramite il software di gestione consente di modificare l'intensità della luce e l'accensione e spegnimento dei led. The computerized unit 10, through the management software, allows you to change the intensity of the light and the switching on and off of the LEDs.

In particolare, il funzionamento dei led 19, che sono posizionati con diverse angolazione rispetto al punto di ripresa delle telecamere 5 e 6, avviene tramite una serie di una sequenza di impostazioni predeterminate, possibilità particolarmente utile per ottenere una maggiore o minore presenza di ombreggiature sull'area di osservazione per accentuare la percezione dell'asse Z ovvero della profondità. In particular, the operation of the LEDs 19, which are positioned at different angles with respect to the shooting point of the cameras 5 and 6, takes place through a series of a sequence of predetermined settings, a particularly useful possibility to obtain a greater or lesser presence of shadows on the observation area to accentuate the perception of the Z axis or depth.

Vantaggiosamente, la sorgente 18 luminosa è pilotabile anch'essa dall'utilizzatore mediante il monitor 15 touch-screen. Advantageously, the light source 18 can also be controlled by the user by means of the touch-screen monitor 15.

In uso, le unità 2, 3 di acquisizione, sia nel caso dell 'endoscopio che dell'ecografo, generano il primo ed il secondo segnale video Vi, V2. In use, the acquisition units 2, 3, both in the case of the endoscope and of the ultrasound system, generate the first and second video signals Vi, V2.

I segnali Vi e V2 sono inviati all'unità 10 computerizzata che, in particolare, li mantiene in perfetto sincronismo. The Vi and V2 signals are sent to the computerized unit 10 which, in particular, keeps them in perfect synchronism.

I video Vi e V2 sono quindi visualizzati sui monitor 12 e 16 i quali, osservati attraverso gli occhiali 13, danno l'effetto di profondità a quanto filmato. The videos Vi and V2 are then displayed on the monitors 12 and 16 which, observed through the glasses 13, give the effect of depth to the film.

L'utilizzatore principale, ovvero il medico chirurgo o colui che deve fare la diagnosi, mediante il monitor 15 touch screen e l'unità 10 computerizzata, condiziona le immagini per avere la perfetta visione stereoscopica del campo di interesse. Vantaggiosamente anche gli studenti o specializzandi che osservano il monitor 16 sono maggiormente coinvolti, data la precisione di quanto osservato, nell'azione medica. The main user, ie the surgeon or the person who has to make the diagnosis, by means of the touch screen monitor 15 and the computerized unit 10, conditions the images to have a perfect stereoscopic vision of the field of interest. Advantageously, students or postgraduates who observe the monitor 16 are also more involved, given the precision of what is observed, in the medical action.

II sistema 1 mantiene la tradizionale operatività del chirurgo in posizione eretta con l'utilizzo di dei normali micro-strumenti chirurgici già esistenti. System 1 maintains the traditional operation of the surgeon in an upright position with the use of existing normal surgical micro-instruments.

L'invenzione così concepita è suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti. The invention thus conceived is susceptible of evident industrial application; it can also be subject to numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; all the details can also be replaced by technically equivalent elements.

Claims

CLAIMS 1. Medical system for visualizing the inside of a body, called a system comprising: an acquisition unit (2, 5, 8) for acquiring at least one image (Vi) from a cavity to be investigated, - display means (11) for showing said image; a computerized control and command unit (10) for processing said image (Vi) and sending it to said display means (11), said system being characterized in that it comprises a second acquisition unit (3, 6, 9) side by side with said first acquisition unit (2, 5, 8) for acquiring a second image (V2) suitable for realizing a stereoscopic effect with said first image, said display means (11) comprising display means (12, 13, 16) stereoscopic devices to alternately display said first and second images and allow a user to see said first image (Vi) with one eye and said second image (V2) with the other eye.

2. System according to claim 1, characterized in that said stereoscopic viewing means (12, 13, 16) comprise at least one stereoscopic monitor (12) and corresponding glasses (13) for stereoscopic vision that can be worn by said user.

System according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises collimation means (14) for said first and second images (Vi, V2), said collimation means (14) being controllable by said user. 5. System according to claim 4, characterized in that said collimation means (14) allow horizontal collimation of said first and second images (Vi, V2). 6. System according to claim 4 or 5, characterized in that said collimation means (14) allow vertical collimation of said first and second images (Vi, V2). System according to any one of claims 4 to 6, characterized in that said collimation means (14) allow to frame said first and second images (Vi, V2). System according to any one of claims 3 to 7, characterized in that said collimation means (14) comprise a monitor (15) of the touch screen type. System according to any one of the preceding claims, characterized in that said first and second acquisition units (2, 3) are defined by a first and a second micro-camera (5, 6) which can be inserted in said body. 10. System according to claim 9, characterized in that said first and second micro cameras (5, 6) have medium - short focal range optics which corresponds to an interval from 55mm to 24mm in a reflex camera with 24x36mm film. 11. System according to any one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that said first and second acquisition units (2, 3) are defined by a first and second ultrasound probe (8, 9) which generate said images (vi, V2) as a function of a corresponding sound signal. 12. System according to any one of the preceding claims, characterized in that said first and second acquisition units (2, 3, 5, 6, 8, 9) are placed at a predetermined distance from each other and proportional to the binocular distance (Di) human average. 13. System according to any one of the preceding claims, characterized in that a parallax angle (a) is inserted between said first and second acquisition units (2, 3) as a function of the relative distance between said first and second units (2, 3) of acquisition and of the distance of said first and second acquisition units (2, 3) from a point to be investigated. Bologna, 02.12.2008