JP2012065698A - Operation support system, and operation support method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画面を見ながら処置具を用いて行われる被観察部の手術を支援する手術支援システムおよびそれを用いた手術支援方法に関するものである。 The present invention relates to an operation support system that supports an operation of an observed portion performed using a treatment tool while viewing a screen, and an operation support method using the same.
従来、画面を見ながら処置具を用いて、画面に映し出された被観察部に処置を行う手術が利用されている。例えば、このような手術として、特許文献1に示すような内視鏡システムを用いた手術が挙げられる。このような内視鏡システムは、被検部位へ内視鏡を挿入し、光源装置からの照明光を被観察部へ照射し、内視鏡で被観察部の光学像を得て、当該光学像の画像信号に所望の信号処理を施し、モニタの画面上に光学像の画像を映し出すようになっている。そして、術者は、内視鏡に挿入された鉗子等の処置具を用いて、上記画面を見ながら被観察部の処置を行う。 2. Description of the Related Art Conventionally, an operation is performed in which a treatment tool is used to perform a treatment on a portion to be observed that is projected on a screen while viewing the screen. For example, an operation using an endoscope system as shown in Patent Document 1 is an example of such an operation. Such an endoscope system inserts an endoscope into a region to be examined, irradiates illumination light from the light source device to the observation portion, obtains an optical image of the observation portion with the endoscope, and The image signal of the image is subjected to desired signal processing, and an image of the optical image is displayed on the screen of the monitor. Then, the surgeon uses the treatment tool such as forceps inserted into the endoscope to treat the observed portion while viewing the screen.
上記のような手術においては、手術を行う術者にとって最適な術野を確保するために、状況に応じて、画面に映し出される被観察部の範囲や位置、および画面の明るさ等を適宜調整する必要がある。しかし通常、術者は、手術を行うための処置具を両手に保持しているため、上記のような画面調整の作業を自ら迅速に行うことができない。或いは、術者が画面調整を目的として直接調整機器等を操作することは、術野、医療機器および手術室等の清浄度を確保する観点から好ましくない。 In the above-mentioned surgery, in order to secure the optimal surgical field for the surgeon performing the surgery, the range and position of the observed part displayed on the screen, the brightness of the screen, etc. are adjusted as appropriate according to the situation. There is a need to. However, since the surgeon usually holds the treatment tool for performing surgery in both hands, the operator cannot quickly perform the screen adjustment work as described above. Alternatively, it is not preferable that the surgeon directly operates the adjustment device or the like for screen adjustment from the viewpoint of ensuring the cleanliness of the surgical field, medical device, operating room, and the like.
そこで、一般的には、術者がスコピスト等と呼ばれる補助者に対して指示を与えることにより、当該補助者がその指示に応じて調整機器を操作して上記のような画面調整を行うという方法が採られている。 Therefore, in general, when the surgeon gives an instruction to an assistant called a scopist or the like, the assistant operates the adjustment device according to the instruction and performs the screen adjustment as described above. Has been adopted.
しかしながら、上記のような補助者を介した方法では、術者の指示が正確に伝わらず、必ずしも術者が希望する画面調整が行われるとは限らないという問題がある。そこで、術者が希望する画面調整が適切に行われるように、補助者を介さずに術者自らが画面調整を行うことを可能にするシステムが望まれている。 However, the method using the assistant as described above has a problem that the operator's instruction is not accurately transmitted and the screen adjustment desired by the operator is not always performed. Therefore, there is a demand for a system that enables the surgeon to perform screen adjustment without using an assistant so that the screen adjustment desired by the surgeon is appropriately performed.
さらに、上記のような問題は、画面調整に限られる話ではなく、例えば照明光の波長の切換えや、可視画像および蛍光画像の合成処理等、一般的に手術を支援するための作業(手術支援作業)について同様に起こりうる。 Furthermore, the above problems are not limited to screen adjustment. For example, operations for supporting surgery in general, such as switching of the wavelength of illumination light and synthesis processing of a visible image and a fluorescent image (operation support) The same can happen for (work).
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、画面に映し出された被観察部に処置を行う手術を支援するシステムおよび方法において、術者が希望する手術支援作業が適切に行われるように、補助者を介さずに術者自らが、手術支援作業を行う手術支援手段を制御することを可能にする手術支援システムおよびそれを用いた手術支援方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a system and method for assisting surgery for performing treatment on a portion to be observed displayed on a screen, an operation support operation desired by an operator is appropriately performed. An object of the present invention is to provide an operation support system and an operation support method using the operation support system that enable an operator himself / herself to control an operation support means for performing an operation support operation without using an assistant. .
上記課題を解決するために、本発明に係る手術支援システムは、
被観察部の画像を撮像する撮像部と、被観察部の画像を画面に表示する画像表示部とを備え、上記画像が表示された画面を見ながら処置具を用いて行われる被観察部の手術を支援する手術支援システムにおいて、
上記画像中に処置具が含まれる場合に、画像中における処置具の代表点の位置を抽出する抽出部と、
処置具によって施される手術を支援する手術支援作業に関する1以上の支援項目のメニューを形成するメニュー形成部と、
上記画面のうち画像が表示される画像表示領域上に、画像中の所定部分に重畳してメニューを表示できるように、上記画像およびメニューを合成する画像合成部と、
メニューが表示されている上記所定部分の位置の情報と、代表点の上記位置の情報とに基づいて、支援項目のうちいずれか1つを選択する項目選択部と、
選択された支援項目に基づいて、この支援項目に関する手術支援作業を実行する手術支援手段とを備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-described problem, a surgery support system according to the present invention includes:
An imaging unit that captures an image of an observed part and an image display unit that displays an image of the observed part on a screen, and is an observation part that is performed using a treatment instrument while viewing the screen on which the image is displayed. In a surgery support system that supports surgery,
An extraction unit for extracting the position of the representative point of the treatment tool in the image when the treatment tool is included in the image;
A menu forming unit for forming a menu of one or more support items related to a surgery support operation for supporting a surgery performed by the treatment tool;
An image combining unit that combines the image and the menu so that the menu can be displayed on an image display area where the image is displayed in the screen so as to be superimposed on a predetermined part of the image;
An item selection unit for selecting any one of the support items based on the information on the position of the predetermined portion where the menu is displayed and the information on the position of the representative point;
A surgical operation support means for performing a surgical operation support operation related to the support item based on the selected support item is provided.
本明細書において、「代表点」とは、画像中における処置具の位置(座標)を代表する点を意味する。代表する点の数は、複数でもよいが、処理を簡潔にするために1つであることが好ましい。 In this specification, the “representative point” means a point representing the position (coordinates) of the treatment tool in the image. Although the number of representative points may be plural, it is preferable that the number of points is one in order to simplify the processing.
「代表点の位置」とは、画像中における代表点の座標を意味する。 “Representative point position” means the coordinates of a representative point in an image.
「手術支援作業」とは、手術を支援するために行われる作業を意味し、例えば、画像が表示された画面調整(画像の倍率の変更、画像の明るさの変更)等が挙げられる。 “Surgery support work” means work performed to support surgery, and includes, for example, adjustment of a screen on which an image is displayed (change in image magnification, change in image brightness), and the like.
「メニューが表示されている所定部分の位置の情報」とは、メニューが画像中のどの位置に表示されているかを示す、例えばメニューの画像中の座標等を意味する。 “The information of the position of the predetermined portion where the menu is displayed” means, for example, the coordinates in the image of the menu indicating the position where the menu is displayed in the image.
さらに、本発明に係る手術支援システムにおいて、処置具は、この処置具のうち画像中で認識可能な位置にマーカを有するものであり、抽出部は、処置具の代表点の位置として、マーカの位置を抽出するものであることが好ましい。 Furthermore, in the surgery support system according to the present invention, the treatment tool has a marker at a position that can be recognized in the image of the treatment tool, and the extraction unit uses the marker as the position of the representative point of the treatment tool. It is preferable to extract the position.
さらに、マーカは、発光ダイオードであることが好ましい。 Furthermore, the marker is preferably a light emitting diode.
さらに、処置具は、この処置具の持ち手部分に発光ダイオードを点灯せしめるためのスイッチを備え、抽出部は、発光ダイオードが点灯状態にある場合にのみ、発光ダイオードの点灯部分から代表点の位置を抽出するものであることが好ましい。 In addition, the treatment tool includes a switch for lighting the light emitting diode on the handle portion of the treatment tool, and the extraction unit is located at the position of the representative point from the lighting portion of the light emitting diode only when the light emitting diode is in the lighting state. Is preferably extracted.
さらに、処置具は、この処置具の持ち手部分に発光ダイオードを点灯せしめるためのスイッチを備え、項目選択部は、発光ダイオードが点灯状態にあることを条件として、支援項目を選択するものであることが好ましい。 Furthermore, the treatment tool includes a switch for lighting the light emitting diode on the handle portion of the treatment tool, and the item selection unit selects a support item on the condition that the light emitting diode is in a lighting state. It is preferable.
さらに、処置具は、この処置具の持ち手部分に発光ダイオードを点滅せしめるためのスイッチを備え、項目選択部は、発光ダイオードが点滅状態にあることを条件として、支援項目を選択するものであることが好ましい。 Furthermore, the treatment instrument includes a switch for blinking the light emitting diode on the handle portion of the treatment instrument, and the item selection unit selects a support item on the condition that the light emitting diode is blinking. It is preferable.
さらに、メニュー形成部は、発光ダイオードの点灯状態に連動してメニューを形成するものであることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the menu forming unit forms a menu in conjunction with the lighting state of the light emitting diode.
さらに、撮像部は、上記画像として、照明光を照射することにより生じる被観察部からの反射光を受光して可視画像を撮像するものであり、発光ダイオードは、青色の光を生じせしめるものであることが好ましい。 Furthermore, the imaging unit receives reflected light from the observed portion generated by irradiating illumination light as the image, and picks up a visible image, and the light emitting diode generates blue light. Preferably there is.
本明細書において、「青色の光」とは、波長が450nm近傍の範囲に含まれる光を意味する。 In this specification, “blue light” means light included in a wavelength range of about 450 nm.
或いは、撮像部は、上記画像として、励起光を照射することにより生じる被観察部からの蛍光を受光して蛍光画像を撮像するものであり、発光ダイオードは、蛍光の波長帯域に含まれる光を生じせしめるものであることが好ましい。 Alternatively, the imaging unit receives the fluorescence from the observed portion generated by irradiating the excitation light as the image, and captures the fluorescence image. The light emitting diode emits light included in the fluorescence wavelength band. It is preferable that it is generated.
本明細書において、「蛍光の波長帯域に含まれる光」とは、波長が900nm近傍の範囲に含まれる光を意味する。 In the present specification, “light included in the fluorescence wavelength band” means light included in a wavelength range of about 900 nm.
さらに、処置具が、この処置具の持ち手部分にメニューの表示の有無を選択するためのスイッチを備えることもできる。 Furthermore, the treatment instrument can be provided with a switch for selecting whether or not to display a menu on the handle portion of the treatment instrument.
さらに、支援項目は、画像の倍率の変更、画像の明るさの変更、画像の強調、静止画の作成、画像の合成、撮像場所の移動、照明光の波長の切替え、励起光の照明の有無の切替え、画像の表示の切替えおよびレンズの洗浄のうち少なくとも1つの手術支援作業に関するものとすることができる。 Furthermore, support items include image magnification change, image brightness change, image enhancement, still image creation, image composition, imaging location movement, illumination light wavelength switching, presence / absence of excitation light illumination , Switching of image display, and cleaning of the lens.
さらに、処置具は、鉗子であることが好ましく、本発明に係る手術支援システムは、内視鏡システムに用いることができる。 Further, the treatment tool is preferably a forceps, and the surgery support system according to the present invention can be used for an endoscope system.
そして、本発明に係る手術支援方法は、
被観察部の画像を撮像し、被観察部の画像を画面に表示して、上記画像が表示された画面を見ながら処置具を用いて行われる被観察部の手術を支援する手術支援方法において、
上記画像中に処置具が含まれる場合に、画像中における処置具の代表点の位置を抽出し、
処置具によって施される手術を支援する手術支援作業に関する1以上の支援項目のメニューを形成し、
上記画面のうち画像が表示される画像表示領域上に、画像中の所定部分に重畳してメニューを表示できるように、上記画像およびメニューを合成し、
メニューが表示されている上記所定部分の位置の情報と、代表点の上記位置の情報とに基づいて、支援項目のうちいずれか1つを選択し、
選択された支援項目に基づいて、この支援項目に関する手術支援作業を実行することを特徴とするものである。
And, the surgery support method according to the present invention comprises:
In a surgery support method for capturing an image of a portion to be observed, displaying the image of the portion to be observed on a screen, and supporting the operation of the portion to be observed performed using a treatment tool while viewing the screen on which the image is displayed ,
When a treatment tool is included in the image, the position of the representative point of the treatment tool in the image is extracted,
Forming a menu of one or more support items related to the operation support operation for supporting the operation performed by the treatment tool;
The image and the menu are combined so that the menu can be displayed on the image display area where the image is displayed on the screen so as to be superimposed on a predetermined portion of the image.
Based on the information on the position of the predetermined portion where the menu is displayed and the information on the position of the representative point, select one of the support items,
Based on the selected support item, an operation support operation for the support item is performed.
本発明に係る手術支援システムおよびそれを用いた手術支援方法は、被観察部の画像を撮像する撮像部と、被観察部の画像を画面に表示する画像表示部とを備え、上記画像が表示された画面を見ながら処置具を用いて行われる被観察部の手術を支援する手術支援システムにおいて、上記画像中に処置具が含まれる場合に、画像中における処置具の代表点の位置を抽出する抽出部と、処置具によって施される手術を支援する手術支援作業に関する1以上の支援項目のメニューを形成するメニュー形成部と、上記画面のうち画像が表示される画像表示領域上に、画像中の所定部分に重畳してメニューを表示できるように、上記画像およびメニューを合成する画像合成部と、メニューが表示されている上記所定部分の位置の情報と、代表点の上記位置の情報とに基づいて、支援項目のうちいずれか1つを選択する項目選択部と、選択された支援項目に基づいて、この支援項目に関する手術支援作業を実行する手術支援手段とを備えている。これにより、術者が自ら処置具を用いて、支援項目を選択し、手術支援手段を制御し、手術支援作業を実行せしめることができる。この結果、画面に映し出された被観察部に処置を行う手術を支援するシステムおよび方法において、術者が希望する手術支援作業が適切に行われるように、補助者を介さずに術者自らが、手術支援作業を行う手術支援手段を制御することが可能となる。 An operation support system and an operation support method using the same according to the present invention include an imaging unit that captures an image of an observed part, and an image display unit that displays an image of the observed part on a screen, and the image is displayed. In a surgery support system for assisting surgery of an observed portion performed using a treatment tool while viewing the screen, when the treatment tool is included in the image, the representative point position of the treatment tool in the image is extracted. An extraction unit, a menu forming unit that forms a menu of one or more support items related to a surgical support operation for supporting a surgery performed by the treatment tool, and an image on an image display area in which an image is displayed on the screen. An image composition unit for compositing the image and the menu, information on the position of the predetermined part where the menu is displayed, and the position of the representative point. An item selection unit that selects any one of the support items based on the information, and a surgery support unit that performs a surgery support operation on the support item based on the selected support item. . As a result, the surgeon can use the treatment tool to select a support item, control the surgical support means, and execute the surgical support work. As a result, in the system and method for supporting the operation for performing the treatment on the observed portion displayed on the screen, the operator himself / herself is not involved with the assistant so that the operation support operation desired by the operator is appropriately performed. It becomes possible to control the operation support means for performing the operation support operation.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。 Hereinafter, although an embodiment of the present invention is described using a drawing, the present invention is not limited to this. In addition, for easy visual recognition, the scale of each component in the drawings is appropriately changed from the actual one.
「手術支援システムおよびそれを用いた手術支援方法の実施形態」
本実施形態の手術支援システムは、鉗子のような処置具、および内視鏡システムから構成される。ここで、本実施形態の内視鏡システムは、被観察部の画像を撮像する撮像部と、被観察部の画像を画面に表示するモニタ(画像表示部)と、上記画像中に処置具が含まれる場合に、画像中における処置具の代表点の位置を抽出する抽出部と、処置具によって施される手術を支援する手術支援作業に関する1以上の支援項目のメニューを形成するメニュー形成部と、上記画面のうち画像が表示される画像表示領域上に、画像中の所定部分に重畳してメニューを表示できるように、上記画像およびメニューを合成する画像合成部と、メニューが表示されている上記所定部分の位置の情報と、代表点の上記位置の情報とに基づいて、支援項目のうちいずれか1つを選択する項目選択部と、選択された支援項目に基づいて、この支援項目に関する手術支援作業を実行する手術支援手段とを備える。
“Embodiment of Surgery Support System and Surgery Support Method Using It”
The surgical operation support system according to the present embodiment includes a treatment tool such as forceps and an endoscope system. Here, the endoscope system according to the present embodiment includes an imaging unit that captures an image of the observed part, a monitor (image display part) that displays the image of the observed part on a screen, and a treatment tool in the image. An extraction unit that extracts the position of the representative point of the treatment tool in the image, and a menu formation unit that forms a menu of one or more support items related to a surgical support operation that supports the surgery performed by the treatment tool. The menu is displayed on the image display area where the image is displayed in the screen so that the menu can be displayed by superimposing the menu on a predetermined portion of the image. Based on the information on the position of the predetermined portion and the information on the position of the representative point, an item selection unit that selects any one of the support items, and the support item based on the selected support item Surgery And an operation support means for executing the 援作 industry.
図1は、本実施形態の手術支援システムを構成する内視鏡(硬性鏡)システム1の概略構成を示す外観図である。本実施形態の硬性鏡システム1は、図1に示すように、白色の通常光および励起光を射出する光源装置2と、光源装置2から射出された通常光および励起光を導光して被観察部に照射するとともに、通常光の照射により被観察部から反射された反射光に基づく通常像および励起光の照射により被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像を撮像する硬性鏡撮像装置10と、硬性鏡撮像装置10によって撮像された画像信号に所定の処理を施す画像処理装置3と、画像処理装置3において生成された表示制御信号に基づいて被観察部の通常画像および蛍光画像を表示するモニタ4とを備えている。
FIG. 1 is an external view showing a schematic configuration of an endoscope (rigid endoscope) system 1 constituting the surgery support system of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the rigid endoscope system 1 according to the present embodiment guides the normal light and excitation light emitted from the
硬性鏡撮像装置10は、図1に示すように、腹腔内に挿入される硬質挿入部30と、硬質挿入部30によって導光された被観察部の通常像および蛍光像を撮像する撮像部20とを備えている。
As shown in FIG. 1, the rigid
また、硬性鏡撮像装置10は、図2に示すように、硬質挿入部30と撮像部20とが着脱可能に接続されている。そして、硬質挿入部30は接続部材30a、挿入部材30b、ケーブル接続口30c、照射レンズ30d、および撮像レンズ30eを備えている。
In addition, as shown in FIG. 2, the rigid
接続部材30aは、硬質挿入部30(挿入部材30b)の一端側30Xに設けられており、たとえば撮像部20側に形成された開口20aに嵌め合わされることにより、撮像部20と硬質挿入部30とが着脱可能に接続される。
The
挿入部材30bは、腹腔内の撮影を行う際に腹腔内に挿入されるものであって、硬質な材料から形成され、たとえば、直径略10mmの円柱形状を有している。挿入部材30bの内部には、被観察部の像を結像するためのレンズ群が収容されており、他端側30Yから入射された被観察部の通常像および蛍光像は撮像レンズ30eおよび上記レンズ群を介して一端側30Xの撮像部20側に射出される。
The
挿入部材30bの側面にはケーブル接続口30cが設けられており、このケーブル接続口30cに光ケーブルLCが機械的に接続される。これにより、光源装置2と挿入部材30bとが光ケーブルLCを介して光学的に接続されることになる。
A
照射レンズ30dは、硬質挿入部30の他端側30Yに設けられており、光ケーブルLCによって導光された通常光および励起光を被観察部に対し照射するものである。なお、挿入部材30b内にはケーブル接続口30cから照射レンズ30dまで通常光および励起光を導光するライトガイドが収容されており(図示せず)、照射レンズ30dはライトガイドによって導光された通常光および励起光を被観察部に照射するものである。
The
図3は、撮像部20の概略構成を示す図である。撮像部20は、硬質挿入部30内のレンズ群により結像された被観察部の蛍光像を撮像して被観察部の蛍光画像信号を生成する第1の撮像系と、硬質挿入部30内のレンズ群により結像された被観察部の通常像を撮像して通常画像信号を生成する第2の撮像系とを備えている。これらの撮像系は、通常像を反射するとともに、蛍光像を透過する分光特性を有するダイクロイックプリズム21によって、互いに直交する2つの光軸に分けられている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
第1の撮像系は、硬質挿入部30から射出され、ダイクロイックプリズム21を透過した励起光をカットする励起光カットフィルタ22と、硬質挿入部30から射出され、ダイクロイックプリズム21および励起光カットフィルタ22を透過した蛍光像L4を結像する第1結像光学系23と、第1結像光学系23により結像された蛍光像L4を撮像する高感度撮像素子24とを備えている。
The first imaging system includes an excitation light cut
第2の撮像系は、硬質挿入部30から射出され、ダイクロイックプリズム21を反射した通常像L3を結像する第2結像光学系25と、第2結像光学系25により結像された通常像L3を撮像する撮像素子26を備えている。
The second imaging system is a normal image formed by the second imaging
高感度撮像素子24は、蛍光像L4の波長帯域の光を高感度に検出し、蛍光画像信号に変換して出力するものである。高感度撮像素子24はモノクロの撮像素子である。
The high-
撮像素子26は、通常像の波長帯域の光を検出し、通常画像信号に変換して出力するものである。撮像素子26の撮像面には、3原色の赤(R)、緑(G)および青(B)、またはシアン(C)、マゼンダ(M)およびイエロー(Y)のカラーフィルタがベイヤー配列またはハニカム配列で設けられている。
The
また、撮像部20は、撮像制御ユニット27を備えている。撮像制御ユニット27は、高感度撮像素子24から出力された蛍光画像信号および撮像素子26から出力された通常画像信号に対し、CDS/AGC(相関二重サンプリング/自動利得制御)処理やA/D変換処理を施し、ケーブル5(図1参照)を介して画像処理装置3に出力するものである。
In addition, the
画像処理装置3は、図4に示すように、通常画像入力コントローラ31、蛍光画像入力コントローラ32、画像処理部33、メモリ34、ビデオ出力部35、操作部36、TG(タイミングジェネレータ)37、CPU38、メニュー形成部39aおよび項目選択部39bを備えている。
As shown in FIG. 4, the image processing apparatus 3 includes a normal
通常画像入力コントローラ31および蛍光画像入力コントローラ32は、所定容量のラインバッファを備えており、撮像部20の撮像制御ユニット27から出力された1フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号をそれぞれ一時的に記憶するものである。そして、通常画像入力コントローラ31に記憶された通常画像信号および蛍光画像入力コントローラ32に記憶された蛍光画像信号はバスを介してメモリ34に格納される。
The normal
画像処理部33は、メモリ34から読み出された1フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号が入力され、これらの画像信号に所定の画像処理を施し、バスに出力するものである。上記画像処理には、画像の明るさ調整や、通常画像および蛍光画像の合成処理等の他、通常画像および/または蛍光画像中に処置具が含まれる場合に、画像中における処置具を画像認識する処理も含まれる。つまり、画像処理部33は、本発明における抽出部としての機能を有する。具体的には、画像処理部33は、画像中における処置具を画像認識し、画像認識した処置具の代表点の位置(画像中における座標)を抽出し、抽出した位置の情報をバスに出力するものである。画像認識処理は、特に限定されず一般的な方法によって実施することができる。代表点の位置の情報は、バスを介してメモリ34に格納される。この代表点は、画面上に表示されたメニュー中の支援項目を選択する際にポインタとして利用される。代表点は、操作性の観点から、処置具の先端部に設定することが好ましい。また、画像処理部33は後述するように、メニュー形成部39aによって形成されたメニューを、撮像部20によって撮像された画像と重畳する合成処理も行う。つまり、画像処理部33は、本発明における画像合成部としての機能を有する。また、画像処理部33は、上記メニューが画像中のどの位置に重畳されて表示されるのかという情報も生成し、この情報はバスを介してメモリ34に格納される。
The
メニュー形成部39aは、手術を支援するために行われる作業(手術支援作業)に関する支援項目を含むメニューを形成するものである。そして、メニュー形成部39aによって形成されたメニューは、バスを介して画像処理部33へ渡される。当該メニューは、画像処理部33によって撮像部20によって撮像された画像と重畳されて、モニタ4に表示される。メニューに含まれる支援項目は、予め設定することができ、例えばメモリ34に格納されている。手術支援作業としては、画像の倍率の変更、画像の明るさの変更、画像の強調、静止画の作成、画像の合成、撮像場所の移動、照明光の波長の切替え、励起光の照明の有無の切替え、画像の表示の切替えおよびレンズの洗浄等が挙げられる。具体的には、「画像の倍率の変更」とは、モニタに表示されている画像を拡大したり縮小したりすることである。「画像の明るさの変更」とは、モニタの輝度を調整することである。「画像の強調」とは、画像処理により画像の鮮鋭度を上げたりノイズを除去したり、さらには画像中の特定領域を色別表示することである。「静止画の作成」とは、動画を撮像している最中に静止画を作成することである。「画像の合成」とは、例えば上記のような通常画像と蛍光画像とを合成することである。「撮像場所の移動」とは、モニタに表示される被観察部の領域が変更されるように、内視鏡の観察方向を変更することである。「照明光の波長の切替え」とは、照明光として例えば白色光と励起光とを切り替えることである。「励起光の照明の有無」とは、例えば白色光と共に励起光を照明する場合と励起光を照明しない場合を切り替えることである。「画像の表示形式の切替え」とは、モニタに表示される画像として、例えば通常画像や蛍光画像等の画像の形式を切り替えたり、これら複数の形式の画像を単独でまたは同時に表示するのかといった表示方法を切り替えたりすることである。「レンズの洗浄」とは、内視鏡に備えられた洗浄機構によって、レンズに付着した付着物を落とすことである。
The
項目選択部39bは、メニューが表示されている上記所定部分の位置の情報および代表点の上記位置の情報をメモリ34から受け取り、この情報に基づいて、支援項目のうちいずれか1つを選択する。具体的には、例えば、メニューの支援項目が表示されている画像中の領域に、処置具の代表点が含まれる場合に、当該支援項目を選択する。
The
本実施形態の手術支援システムを構成する処置具は、例えば図5Aに示すような鉗子6である。図5Aに示す鉗子6は、被観察部を挟持したり、所定の処置を施したりする作動部6aと、作動部6aが設けられた、細い円柱形状からなる柄部分6bと、操作者が作動部6aの動作を行うための操作部6cとを備えている。そして、鉗子6の先端部分の作動部6aには、図5Bに示すように、代表点抽出用のマーカMが設けられている。マーカMの色は、特に限定されないが、通常画像上で腹腔内における識別を容易にするため血液の色等を考慮して、生体内における存在量が少ない色相範囲を選択することが好ましく、例えばL*a*b*(CIE)表色系で表した場合、(34,80,−106)〜(40,−20,−14)の範囲の色相が好ましい。また、マーカMの色は、特に青色が好ましい。また、マーカMは、蛍光画像上で腹腔内における識別を容易にするため、750nm以上800nm以下の近赤外の励起光の照射によって800nm以上850nm以下の蛍光を発する蛍光材料を含ませて形成することもできる。例えばこのような蛍光材料としては、後述するICGなどの蛍光薬剤や自家蛍光の波長帯域と同じ波長帯域の蛍光を発する材料を用いることが望ましい。なお、マーカのない鉗子を用いることもできる。このような場合には、処置具の代表点を抽出する抽出部は、鉗子6の作動部6aの全体を画像認識し、その中から代表点を抽出することとなる。
The treatment tool constituting the surgery support system of the present embodiment is a
ビデオ出力部35は、画像処理部33から出力された通常画像信号および蛍光画像信号、またはメニューが重畳されたこれらの画像がバスを介して入力され、所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ4に出力するものである。
The
操作部36は、種々の操作指示や制御パラメータなどの操作者による予め必要な入力等を受け付けるものである。また、TG37は、撮像部20の高感度撮像素子24、撮像素子26および後述する光源装置2のLDドライバ45を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。
The
また、CPU36は装置全体を制御するものである。そして、本発明においてCPU36は、バスを介して項目選択部により選択された支援項目を受信し、当該支援項目に関する手術支援作業を実行するように該当する作業を行う手術支援手段に指示を出す。手術支援手段とは、実際に手術支援作業を実行する構成部分を指す。例えば、手術支援手段は、支援項目が画像の倍率に関するものである場合には撮像部20であり、支援項目が画像の明るさの変更、照明光の波長の切替えおよび励起光の照明の有無の切替えに関するものである場合には光源装置2であり、例えば内視鏡が軟性鏡であり支援項目が撮像場所の移動に関するものである場合には軟性鏡の挿入部分の駆動機構であり、支援項目が画像の表示形式の切替えに関するものである場合にはビデオ出力部35である。
The
光源装置2は、図4に示すように、約400〜700nmの広帯域の波長からなる通常光(白色光)L1を射出する通常光源40と、通常光源40から射出された通常光L1を集光する集光レンズ42と、集光レンズ42によって集光された通常光L1を透過するとともに、後述する励起光L2を反射し、通常光L1および励起光L2とを光ケーブルLCの入射端に入射させるダイクロイックミラー43とを備えている。なお、通常光源40としては、たとえばキセノンランプが用いられる。また、通常光源40と集光レンズ42との間には、絞り41が設けられており、ALC(Automatic light control)からの制御信号に基づいてその絞り量が制御される。
As shown in FIG. 4, the
また、光源装置2は、蛍光色素であるICGを励起して蛍光を発生させる750〜800nmの近赤外光を励起光L2として射出するLD光源44と、LD光源44を駆動するLDドライバ45と、LD光源44から射出された励起光L2を集光する集光レンズ46と、集光レンズ46によって集光された励起光L2をダイクロイックミラー43に向けて反射するミラー47とを備えている。
Further, the
また、本実施形態においては、励起光L2として、上述したような波長帯域の光を用いるようにしたが、上記波長帯域の光に限定されず、マーカMを形成する蛍光材料、被検者に投入される蛍光色素の種類もしくは自家蛍光させる生体組織の種類によって適宜決定される。 In the present embodiment, the light in the wavelength band as described above is used as the excitation light L2. However, the excitation light L2 is not limited to the light in the wavelength band, and is not limited to the fluorescent material that forms the marker M and the subject. It is determined appropriately depending on the type of fluorescent dye to be introduced or the type of biological tissue to be autofluorescent.
LDドライバ45は、LD光源44から出力される励起光の強度を制御するものである。
The
次に、本実施形態の手術支援システムの作用について説明する。
まず、光ケーブルLCが接続された硬質挿入部30およびケーブル5が撮像部20に取り付けられた後、光源装置2および撮像部20および画像処理装置3の電源が投入され、これらが駆動される。
Next, the operation of the surgery support system of this embodiment will be described.
First, after the
次に、図6に示すように、操作者により硬質挿入部30および鉗子6が腹腔内に挿入され、鉗子6により被観察部が挟持されるとともに、硬質挿入部30の先端が被観察部の近傍に設置される。
Next, as shown in FIG. 6, the operator inserts the
そして、光源装置2の通常光源40から射出された通常光L1が、集光レンズ42、ダイクロイックミラー43および光ケーブルLCを介して硬質挿入部30に入射され、硬質挿入部30の照射窓30dから被観察部に照射される。一方、光源装置2のLD光源44から射出された励起光L2が、集光レンズ46、ミラー47、ダイクロイックミラー43および光ケーブルLCを介して硬質挿入部30に入射され、硬質挿入部30の照射窓30dから被観察部に通常光とともに照射される。
Then, the normal light L1 emitted from the
そして、通常光L1の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像が撮像されるとともに、励起光L2の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像が撮像される。なお、被観察部には、予めICGが投与されており、このICGから発せられる蛍光を撮像するものとする。 Then, a normal image based on the reflected light reflected from the observed portion by the irradiation of the normal light L1 is captured, and a fluorescent image based on the fluorescence emitted from the observed portion by the irradiation of the excitation light L2 is captured. It should be noted that ICG is administered to the observed part in advance, and fluorescence emitted from the ICG is imaged.
より具体的には、通常像の撮像の際には、通常光L1の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像L3が挿入部材30bの先端30Yから入射し、挿入部材30b内のレンズ群により導光されて撮像部20に向けて射出される。
More specifically, when the normal image is captured, the normal image L3 based on the reflected light reflected from the observed portion by the irradiation of the normal light L1 is incident from the
撮像部20に入射された通常像L3は、ダイクロイックプリズム21により撮像素子26に向けて直角方向に反射され、第2結像光学系25により撮像素子26の撮像面上に結像され、撮像素子26によって所定間隔を空けて順次撮像される。なお、本実施形態においては、通常画像は30fpsのフレームレートで撮像されるものとする。
The normal image L3 incident on the
撮像素子26から順次出力された通常画像信号は、撮像制御ユニット27においてCDS/AGC(相関二重サンプリング/自動利得制御)処理やA/D変換処理が施された後、ケーブル5を介して画像処理装置3に順次出力される。
The normal image signal sequentially output from the
一方、蛍光像の撮像の際には、励起光の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像L4が挿入部材30bの先端30Yから入射し、挿入部材30b内のレンズ群により導光されて撮像部20に向けて射出される。
On the other hand, when the fluorescent image is picked up, a fluorescent image L4 based on the fluorescence emitted from the observed portion by the irradiation of the excitation light is incident from the
撮像部20に入射された蛍光像L4は、ダイクロイックプリズム21および励起光カットフィルタ22を通過した後、第1結像光学系23により高感度撮像素子24の撮像面上に結像され、高感度撮像素子24によって所定間隔を空けて撮像される。なお、本実施形態においては、蛍光画像は5〜10fpsのフレームレートで撮像されるものとする。
The fluorescent image L4 incident on the
高感度撮像素子24から順次出力された蛍光画像信号は、撮像制御ユニット27においてCDS/AGC(相関二重サンプリング/自動利得制御)処理やA/D変換処理が施された後、ケーブル5を介して画像処理装置3に順次出力される。
The fluorescent image signals sequentially output from the high-
そして、画像処理装置3に入力された通常画像信号は、通常画像入力コントローラ31において一時的に記憶された後、メモリ34に格納される。そして、メモリ34から読み出された1フレーム毎の通常画像信号は、画像処理部33において階調補正処理およびシャープネス補正処理が施された後、さらに、画像中における鉗子6の代表点Pの抽出処理およびメニューNの重畳処理を行う。これらの画像処理が施された後、通常画像信号は、ビデオ出力部35に順次出力される。
The normal image signal input to the image processing device 3 is temporarily stored in the normal
そして、ビデオ出力部35は、入力された通常画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、1フレーム毎の表示制御信号をモニタ4に順次出力する。そして、モニタ4は、入力された表示制御信号に基づいて通常画像を表示する。図7は、上記のような工程を経てメニューが重畳された通常画像が表示された様子を示す概略図である。
Then, the
一方、画像処理装置3に入力された蛍光画像信号は、蛍光画像入力コントローラ32において一時的に記憶された後、メモリ34に格納される。そして、メモリ34から読み出された1フレーム毎の蛍光画像信号は、画像処理部33において所定の画像処理が施された後、さらに、通常画像の場合と同様に、画像中における鉗子6の代表点Pの抽出処理およびメニューNの重畳処理を行う。これらの画像処理が施された後、蛍光画像信号は、ビデオ出力部35に順次出力される。
On the other hand, the fluorescence image signal input to the image processing device 3 is temporarily stored in the fluorescence
そして、ビデオ出力部35は、入力された蛍光画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、1フレーム毎の表示制御信号をモニタ4に順次出力する。そして、モニタ4は、入力された表示制御信号に基づいて蛍光画像を表示する。
The
本実施形態においては、通常画像と蛍光画像とは操作者の指示に応じて切り替えて表示されるものとするが、これに限らず、同時に表示してもよい。なお、通常画像および蛍光画像を同時に表示する場合には、メニューは例えば通常画像にのみ重畳すれば充分である。 In the present embodiment, the normal image and the fluorescence image are switched and displayed in accordance with an instruction from the operator. However, the present invention is not limited to this and may be displayed simultaneously. In the case where the normal image and the fluorescent image are displayed simultaneously, it is sufficient that the menu is superimposed only on the normal image, for example.
術者は、図7に示すような画像およびこの画像に重畳されたメニューが表示されたモニタ4を見ながら鉗子6を操作する。そして、術者は、手術支援作業として画面調整を希望する場合には、画面調整に関する支援項目をメニュー中から選択し、モニタ4の画面上で当該支援項目に鉗子6の代表点Pを合わせる。例えば、画面を拡大したい場合にはメニュー中の「ズーム+」という支援項目に代表点Pが合わせられ、画面の明るさを上げたい場合にはメニュー中の「明るさ+」という支援項目に代表点Pが合わせられることになる。
The surgeon operates the
項目選択部39bは、上記のようにして、代表点Pが合わされたことを、メモリ34から受け取った、メニューNが表示されている上記所定部分の位置の情報および代表点Pの上記位置の情報に基づいて判断し、支援項目のうち1つを選択する。この選択された支援項目は、バスを介してCPUに出力され、CPU38は当該支援項目に関する手術支援作業を実行するように該当する作業を行う手術支援手段に指示を出す。例えば、上記のように支援項目が「ズーム+」であれば、CPU38は、撮像部20に画像を拡大するように指示を出す。
The
以上のようにして、術者が自ら処置具を用いて、支援項目を選択し、手術支援手段を制御し、手術支援作業を実行せしめることができる。この結果、画面に映し出された被観察部に処置を行う手術を支援するシステムおよび方法において、術者が希望する手術支援作業が適切に行われるように、補助者を介さずに術者自らが、手術支援作業を行う手術支援手段を制御することが可能となる。 As described above, the surgeon can use the treatment tool to select a support item, control the operation support means, and execute the operation support operation. As a result, in the system and method for supporting the operation for performing the treatment on the observed portion displayed on the screen, the operator himself / herself is not involved with the assistant so that the operation support operation desired by the operator is appropriately performed. It becomes possible to control the operation support means for performing the operation support operation.
(手術支援システムおよびそれを用いた手術支援方法の設計変更)
上記の実施形態では、マーカは塗料或いは蛍光材料によって形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。
(Design change of operation support system and operation support method using it)
In the above embodiment, the marker is formed of a paint or a fluorescent material, but the present invention is not limited to this.
例えば、図8aに示すように、マーカを発光ダイオードDによって形成してもよい。この場合、発光ダイオードDの発光を検出することにより容易に代表点を抽出することができる。さらに、発光ダイオードDの点灯状態を利用して、術者のメニュー選択の利便性を向上させることができる。例えば、処置具が、図8bに示すように、この処置具の持ち手部分に発光ダイオードDを点灯せしめるためのスイッチSWを備え、画像処理部が、発光ダイオードDが点灯状態にある場合にのみ、発光ダイオードの点灯部分から代表点の位置を抽出するものと設定した場合には、スイッチSWが押されなければ代表点Pが抽出されないため、術者は、支援項目の選択の最終判断を上記スイッチSWによって下すことができる。これにより、代表点が移動中に意図しない支援項目に触れて、術者の望まない手術支援作業が行われることを防止することができる。一方、処置具が、図8bに示すようにこの処置具の持ち手部分に発光ダイオードDを点灯せしめるためのスイッチSWを備え、項目選択部が、発光ダイオードDが点灯状態にあることを条件として、支援項目を選択するように設定した場合には、スイッチSWが押されなければ支援項目が選択されないため、術者は、支援項目の選択の最終判断を上記スイッチSWによって下すことができる。したがって、上記と同様の効果が得られる。 For example, as shown in FIG. In this case, the representative point can be easily extracted by detecting the light emission of the light emitting diode D. Furthermore, the convenience of the operator's menu selection can be improved by utilizing the lighting state of the light emitting diode D. For example, as shown in FIG. 8b, the treatment tool includes a switch SW for turning on the light-emitting diode D in the handle portion of the treatment tool, and the image processing unit is only in the case where the light-emitting diode D is in a lighting state. When the representative point position is extracted from the lighted portion of the light emitting diode, the representative point P is not extracted unless the switch SW is pressed. It can be lowered by the switch SW. Thus, it is possible to prevent a surgical support operation not desired by the operator from being performed by touching an unintended support item while the representative point is moving. On the other hand, the treatment instrument is provided with a switch SW for turning on the light emitting diode D in the handle portion of the treatment instrument as shown in FIG. 8b, and the item selection unit is provided that the light emitting diode D is in a lighting state. When the support item is set to be selected, since the support item is not selected unless the switch SW is pressed, the surgeon can make a final decision on the selection of the support item by the switch SW. Therefore, the same effect as described above can be obtained.
さらに、処置具が、図8bに示すようにこの処置具の持ち手部分に発光ダイオードDを点滅せしめるためのスイッチSWを備え、項目選択部が、発光ダイオードDが点滅状態にあることを条件として、支援項目を選択するように設定した場合にも、スイッチSWが押されなければ支援項目が選択されないため、術者は、支援項目の選択の最終判断を上記スイッチSWによって下すことができる。したがって、上記と同様の効果が得られる。 Furthermore, the treatment instrument is provided with a switch SW for causing the light emitting diode D to blink on the handle portion of the treatment instrument as shown in FIG. 8b, and the item selection unit is provided that the light emitting diode D is in a blinking state. Even when the support item is set to be selected, since the support item is not selected unless the switch SW is pressed, the surgeon can make a final decision on the selection of the support item with the switch SW. Therefore, the same effect as described above can be obtained.
さらに、メニュー形成部は、発光ダイオードの点灯状態に連動してメニューを形成するものとすることができる。これにより、メニューが必要な場合にのみ、発光ダイオードDを点灯させると同時にメニューが表示されるため、メニューが不要な場合の術野を広く確保することができる。 Further, the menu forming unit may form a menu in conjunction with the lighting state of the light emitting diode. Thereby, only when the menu is necessary, the menu is displayed at the same time as the light emitting diode D is turned on, so that a wide operating field when the menu is unnecessary can be secured.
また、撮像部が、画像として、照明光を照射することにより生じる被観察部からの反射光を受光して可視画像(例えば、上記実施形態における白色光に基づく画像等)を撮像するものである場合には、発光ダイオードは、生体内における存在量が少ない色相範囲を選択するという観点から、青色の光を生じせしめるものであることが好ましい。青色の光は、波長が400〜500nmに含まれる光であることが好ましく、波長が430〜470nmに含まれる光であることが特に好ましい。これにより、腹腔内の血管や臓器等を発光ダイオードの発光を明確に識別することができる。一方、撮像部が、画像として、励起光を照射することにより生じる被観察部からの蛍光を受光して蛍光画像を撮像するものである場合には、発光ダイオードは、非可視でかつ光の生体透過率が高いこと、撮像素子の感度範囲という観点から、蛍光の波長帯域に含まれる光を生じせしめるものであることが好ましい。蛍光の波長帯域に含まれる光は、波長が800〜1000nmに含まれる光であることが好ましく、波長が850〜950nmに含まれる光であることが特に好ましい。これにより、蛍光画像中においても鉗子6の代表点Pを抽出することができる。
In addition, the imaging unit receives reflected light from the observed portion generated by irradiating illumination light as an image and captures a visible image (for example, an image based on white light in the above embodiment). In this case, it is preferable that the light-emitting diodes generate blue light from the viewpoint of selecting a hue range with a small abundance in the living body. The blue light is preferably light having a wavelength included in 400 to 500 nm, and particularly preferably light having a wavelength included in 430 to 470 nm. Thereby, the light emission of the light emitting diode can be clearly identified for blood vessels and organs in the abdominal cavity. On the other hand, in the case where the imaging unit receives fluorescence from the observed portion generated by irradiating excitation light as an image and captures a fluorescent image, the light-emitting diode is invisible and is a living body of light. From the viewpoint of high transmittance and a sensitivity range of the image sensor, it is preferable that light included in the fluorescence wavelength band is generated. The light contained in the fluorescence wavelength band is preferably light contained in a wavelength range of 800 to 1000 nm, and particularly preferably light contained in a wavelength range of 850 to 950 nm. Thereby, the representative point P of the
また、図9に示すように、鉗子6の作動部6aに代表点抽出用マーカMを設けるとともに発光ダイオードDを設け、発光ダイオードDの点灯状態や点滅状態を利用して支援項目の選択の最終判断の合図として使用してもよい。
In addition, as shown in FIG. 9, the representative point extraction marker M is provided on the operating
そして、上記実施形態では、通常画像にメニューを重畳させた場合について詳細に述べたが、前述したように本発明は蛍光画像にメニューを重畳させてもよい。図10aは、鉗子6に設けられたマーカMが認識可能な状態の通常画像を示す概略図であり、図10bは、当該通常画像の状態から蛍光画像に画像の表示形式が変更された場合の蛍光画像を示す概略図である。図10bからわかるように、本発明ではマーカMを蛍光材料によって形成すれば、蛍光画像中においても蛍光発光したマーカMGに基づいて代表点を抽出することができる。したがって、図11に示すように、蛍光画像中にメニューを表示することにより、通常画像の場合と同様に、術者が自ら処置具を用いて、支援項目を選択し、手術支援作業を実行することができる。この結果、画面に映し出された被観察部に処置を行う手術を支援するシステムおよび方法において、術者が希望する手術支援作業が適切に行われるように、補助者を介さずに術者自らが手術支援作業を行うことが可能となる。これは、発光ダイオードが蛍光の波長帯域に含まれる光を生じせしめるものである場合にも同様である。
In the above embodiment, the case where the menu is superimposed on the normal image has been described in detail. However, as described above, the present invention may superimpose the menu on the fluorescent image. FIG. 10A is a schematic diagram showing a normal image in a state where the marker M provided on the
そして、本発明では、メニューNの大きさや形状は、前述した図7のようなものに限定されず、例えば、図12aに示すような所定の位置に支援項目Iが配されたマトリクス状のメニューNでもよく、また図12bに示すような画面のうち画像が表示される画像表示領域の全体を分割し、それらのすべて或いは一部の領域に支援項目Iを関連付けたようなメニューNでもよい。 In the present invention, the size and shape of the menu N are not limited to those shown in FIG. 7 described above. For example, the menu in the form of a matrix in which support items I are arranged at predetermined positions as shown in FIG. N may also be used, or a menu N may be used in which the entire image display area in which an image is displayed in the screen as shown in FIG.
また、上記の実施形態では、本発明の手術支援システムを内視鏡システムに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば本発明は、遠隔手術ロボットを用いたような手術に対しても、画面を見ながら処置具を用いて被観察部の手術を行うという点で共通するため適用することができる。 Moreover, although said embodiment demonstrated the case where the surgery assistance system of this invention was applied to the endoscope system, this invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to an operation using a telesurgical robot because it is common in that the operation of the observed portion is performed using the treatment tool while viewing the screen.
1 硬性鏡システム
2 光源装置
3 画像処理装置
4 モニタ
5 ケーブル
6 鉗子
6a 鉗子の作動部
6b 鉗子の柄部分
6c 鉗子の操作部
10 硬性鏡撮像装置
20 撮像部
27 撮像制御ユニット
30 硬質挿入部
30a 接続部材
30b 挿入部材
31 通常画像入力コントローラ
32 蛍光画像入力コントローラ
33 画像処理部
34 メモリ
35 ビデオ出力部
36 操作部
39a メニュー形成部
39b 項目選択部
40 通常光源
44 LD光源
D 発光ダイオード
I 支援項目
L1 通常光
L2 励起光
L3 通常像
L4 蛍光像
LC 光ケーブル
M マーカ
MG マーカ
N メニュー
P 代表点
SW スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (14)
前記画像中に前記処置具が含まれる場合に、前記画像中における前記処置具の代表点の位置を抽出する抽出部と、
前記処置具によって施される手術を支援する手術支援作業に関する1以上の支援項目のメニューを形成するメニュー形成部と、
前記画面のうち前記画像が表示される画像表示領域上に、前記画像中の所定部分に重畳して前記メニューを表示できるように、前記画像および前記メニューを合成する画像合成部と、
前記メニューが表示されている前記所定部分の位置の情報と、前記代表点の前記位置の情報とに基づいて、前記支援項目のうちいずれか1つを選択する項目選択部と、
選択された前記支援項目に基づいて、該支援項目に関する前記手術支援作業を実行する手術支援手段とを備えたことを特徴とする手術支援システム。 An imaging unit configured to capture an image of the observed part; and an image display unit configured to display the image of the observed part on a screen, and the subject to be performed using a treatment tool while viewing the screen on which the image is displayed. In the surgery support system that supports the surgery of the observation part,
An extraction unit that extracts a position of a representative point of the treatment tool in the image when the treatment tool is included in the image;
A menu forming unit for forming a menu of one or more support items related to a surgery support operation for supporting a surgery performed by the treatment tool;
An image combining unit that combines the image and the menu so that the menu can be displayed on an image display area where the image is displayed in the screen so as to be superimposed on a predetermined portion of the image;
An item selection unit that selects any one of the support items based on the information on the position of the predetermined portion on which the menu is displayed and the information on the position of the representative point;
An operation support system comprising operation support means for executing the operation support operation related to the support item based on the selected support item.
前記抽出部が、前記処置具の前記代表点の位置として、前記マーカの位置を抽出するものであることを特徴とする請求項1に記載の手術支援システム。 The treatment tool has a marker at a position recognizable in the image of the treatment tool,
The surgery support system according to claim 1, wherein the extraction unit extracts the position of the marker as the position of the representative point of the treatment instrument.
前記抽出部が、前記発光ダイオードが点灯状態にある場合にのみ、前記発光ダイオードの点灯部分から前記代表点の前記位置を抽出するものであることを特徴とする請求項3に記載の手術支援システム。 The treatment tool includes a switch for lighting the light emitting diode on a handle portion of the treatment tool,
The surgical operation support system according to claim 3, wherein the extraction unit extracts the position of the representative point from a lighting portion of the light emitting diode only when the light emitting diode is in a lighting state. .
前記項目選択部が、前記発光ダイオードが点灯状態にあることを条件として、前記支援項目を選択するものであることを特徴とする請求項3に記載の手術支援システム。 The treatment tool includes a switch for lighting the light emitting diode on a handle portion of the treatment tool,
The surgical operation support system according to claim 3, wherein the item selection unit selects the support item on condition that the light emitting diode is in a lighting state.
前記項目選択部が、前記発光ダイオードが点滅状態にあることを条件として、前記支援項目を選択するものであることを特徴とする請求項3または4に記載の手術支援システム。 The treatment instrument includes a switch for blinking the light emitting diode on a handle portion of the treatment instrument,
The surgery support system according to claim 3 or 4, wherein the item selection unit selects the support item on condition that the light emitting diode is in a blinking state.
前記発光ダイオードが、青色の光を生じせしめるものであることを特徴とする請求項3から7いずれかに記載の手術支援システム。 The imaging unit receives the reflected light from the observed portion generated by irradiating illumination light as the image, and captures a visible image;
The surgery support system according to any one of claims 3 to 7, wherein the light-emitting diodes generate blue light.
前記発光ダイオードが、前記蛍光の波長帯域に含まれる光を生じせしめるものであることを特徴とする請求項3から7いずれかに記載の手術支援システム。 The imaging unit receives fluorescence from the observed portion generated by irradiating excitation light as the image, and captures a fluorescence image;
The surgery support system according to any one of claims 3 to 7, wherein the light emitting diode generates light included in the fluorescence wavelength band.
前記画像中に前記処置具が含まれる場合に、前記画像中における前記処置具の代表点の位置を抽出し、
前記処置具によって施される手術を支援する手術支援作業に関する1以上の支援項目のメニューを形成し、
前記画面のうち前記画像が表示される画像表示領域上に、前記画像中の所定部分に重畳して前記メニューを表示できるように、前記画像および前記メニューを合成し、
前記メニューが表示されている前記所定部分の位置の情報と、前記代表点の前記位置の情報とに基づいて、前記支援項目のうちいずれか1つを選択し、
選択された前記支援項目に基づいて、該支援項目に関する前記手術支援作業を実行することを特徴とする手術支援方法。 An operation that captures an image of the observed portion, displays the image of the observed portion on a screen, and supports the operation of the observed portion performed using a treatment tool while viewing the screen on which the image is displayed. In the support method,
When the treatment tool is included in the image, extract the position of the representative point of the treatment tool in the image,
Forming a menu of one or more support items related to surgery support work for supporting the surgery performed by the treatment tool;
The image and the menu are combined so that the menu can be displayed on an image display area where the image is displayed in the screen so as to be superimposed on a predetermined portion in the image.
Based on the information on the position of the predetermined portion where the menu is displayed and the information on the position of the representative point, select one of the support items,
The operation support method according to claim 1, wherein the operation support operation for the support item is executed based on the selected support item.
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