DE112018001478T5 - Steuervorrichtung, steuerverfahren, steuersystem und programm - Google Patents

Abstract

[Problem] Effektiveres Eliminieren der Effekte von Rauch, der durch die Kauterisation von Gewebe erzeugt wird. [Lösung] Es ist eine Steuervorrichtung bereitgestellt, die mit einer Steuereinheit zum Steuern von sowohl einem Rauchentfernungsprozess bezüglich eines während einer Operation erfassten Bildes des Inneren eines Körpers als auch einer tatsächlichen Raucheliminierung von Rauch im Körper ausgestattet ist. Die Steuereinheit führt zumindest den Rauchentfernungsprozess auf Basis dessen aus, dass der Rauch detektiert wurde. Außerdem ist ein Steuersystem bereitgestellt, das mit Folgendem ausgestattet ist: einem Endoskop, das während der Operation Bilder vom Inneren des Körpers erfasst; einer Steuervorrichtung zum Steuern von sowohl einem Rauchentfernungsprozess bezüglich der Bilder vom Inneren des Körpers als auch einer tatsächlichen Raucheliminierung von Rauch im Körper; und einer Raucheliminierungsvorrichtung, die eine tatsächliche Raucheliminierung des Rauchs auf Basis einer Steuerung durch die Steuervorrichtung ausführt. Die Steuervorrichtung führt zumindest den Rauchentfernungsprozess auf Basis dessen aus, dass der Rauch detektiert wurde.

Description

• [Technisches Gebiet]
• Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuereinrichtung, ein Steuerverfahren, ein Steuersystem und ein Programm.
• [Stand der Technik]
• In den jüngsten Jahren wurde an medizinischen Orten endoskopische Chirurgie unter Verwendung von Endoskopen weitläufig ausgeführt. Des Weiteren sind verschiedene Einrichtungen zur Verwendung bei der endoskopischen Chirurgie entwickelt worden. PTL 1 offenbart zum Beispiel eine Rauchabsaugeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, Rauch innerhalb eines Körperhohlraums als Reaktion auf ein Kauterisationsverarbeitungssignal von einem Elektrokauter abzusaugen.
• [Entgegenhaltungsliste]
• [Patentliteratur]
• [PTL 1]
• Japanisches Patent, Offenlegungs-Nr. Hei 11-309156 .
• [Kurzdarstellung]
• [Technische Probleme]
• Im Allgemeinen variiert jedoch eine zu erzeugende Menge an Rauch in Abhängigkeit von zu kauterisierenden Geweben, und daher saugt die in PTL 1 beschriebene Rauchabsaugeinrichtung, die Rauch auf Basis von Kauterisationsverarbeitungssignalen vom Elektrokauter absaugt, möglicherweise zu viel oder zu wenig Rauch ab. Des Weiteren ist ein Zeitraum von der Zeit, wenn der Betrieb des Elektrokauters startet, bis zu der Zeit, wenn ein Chirurg den Elektrokauter in Kontakt mit einem Gewebe bringt, nicht immer der gleiche und es wird somit angenommen, dass die in PTL 1 beschriebene Rauchabsaugeinrichtung eine Zeitverzögerung zwischen der Erzeugung von Rauch und der Absaugung aufweist.
• Angesichts dessen schlägt die vorliegende Offenbarung eine Steuereinrichtung, ein Steuerverfahren, ein Steuersystem und ein Programm vor, die neuartig und verbessert sind und in der Lage sind, einen Effekt von Rauch, der durch eine Kauterisation eines Gewebes erzeugt wird, effektiv zu eliminieren.
• [Lösung der Probleme]
• Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Steuereinrichtung bereitgestellt, die eine Steuereinheit aufweist, die dazu ausgelegt ist, eine Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das während einer Operation aufgenommen wird, und eine tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern, wobei die Steuereinheit die Ausführung von zumindest der Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ermöglicht, dass der Rauch detektiert wurde.
• Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ferner ein Steuerverfahren bereitgestellt, das Steuern, durch einen Prozessor, einer Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das während einer Operation aufgenommen wird, und einer tatsächlichen Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper aufweist, wobei das Steuern ein Ermöglichen der Ausführung von zumindest der Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache, dass der Rauch detektiert wurde, aufweist.
• Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ferner ein Steuersystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Endoskop, das dazu ausgelegt ist, ein Bild eines lebenden Körpers während einer Operation aufzunehmen; eine Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Rauchentfernungsverarbeitung an dem Bild des lebenden Körpers und eine tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern; und eine Rauchabsaugeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die tatsächliche Rauchabsaugung des Rauchs auf Basis der Steuerung durch die Steuereinrichtung auszuführen, wobei die Steuereinrichtung zumindest die Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ausführt, dass der Rauch detektiert wurde.
• Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ferner ein Programm bereitgestellt, um zu bewirken, dass ein Computer als eine Steuereinrichtung fungiert, wobei die Steuereinrichtung eine Steuereinheit aufweist, die dazu ausgelegt ist, eine Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das während einer Operation aufgenommen wird, und eine tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern, wobei die Steuereinheit die Ausführung von zumindest der Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ermöglicht, dass der Rauch detektiert wurde.
• [Vorteilhafter Effekt der Erfindung]
• Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Offenbarung der Effekt von durch Kauterisation eines Gewebes erzeugtem Rauch effektiv eliminiert werden.
• Es ist anzumerken, dass der oben erwähnte Effekt nicht notwendigerweise beschränkt ist und ein beliebiger hierin beschriebener Effekt oder andere Effekte, die aus der vorliegenden Beschreibung erfasst werden können, zusätzlich zu dem oben erwähnten Effekt oder anstelle des oben erwähnten Effekts bereitgestellt werden können.
• Figurenliste
• 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Zustand einer Operation darstellt, auf die ein Operationsraumsystem, das die technischen Ideen gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet, angewandt ist.
• 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Systemkonfiguration gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
• 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss zur Rauchdetektion und Rauchmengenberechnung durch eine Rauchdetektionseinheit gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
• 4 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Rauchentfernungsverarbeitung und einer tatsächlichen Rauchabsaugung, die durch eine Steuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform gesteuert werden, und einer Menge an Rauch gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
• 5 ist ein Flussdiagramm, das einen grundlegenden Betriebsfluss einer Steuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
• 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss einer Steuerung für eine tatsächliche Rauchabsaugung basierend auf einer Rauchdetektion nach der Rauchentfernungsverarbeitung durch die Steuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
• 7 ist die erste Ausführungsform.
• 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Systemkonfiguration gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
• 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Systemkonfiguration gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
• 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Systemkonfiguration gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
• 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration eines Steuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
• [Beschreibung der Ausführungsformen]
• Jetzt werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es wird angemerkt, dass bei der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen Komponenten mit im Wesentlichen den gleichen funktionellen Konfigurationen mit den gleichen Bezugssymbolen bezeichnet werden, sodass eine überlappende Beschreibung weggelassen wird.
• Es ist anzumerken, dass die folgenden Punkte in dieser Reihenfolge beschrieben sind.

1.

Hintergrund

2.

Anwendungsbeispiel

3.

Erste Ausführungsform

3.1.

Systemkonfiguration

3.2.

Betriebsfluss der Steuereinrichtung 20

4.

Zweite Ausführungsform

4.1.

Systemkonfigurationsbeispiel

5.

Dritte Ausführungsform

5.1.

Systemkonfigurationsbeispiel

6.

Vierte Ausführungsform

6.1.

Systemkonfigurationsbeispiel

7.

Hardwarekonfigurationsbeispiel

8.

Schlussfolgerung

• <Hintergrund>
• Zuerst ist der Hintergrund beschrieben, der zu den vorliegenden technischen Ideen führt. Wie oben beschrieben, wurde in den jüngsten Jahren endoskopische Chirurgie unter Verwendung von Endoskopen weitläufig ausgeführt. Bei der endoskopischen Chirurgie wird ein Bild eines lebenden Körpers eines zu beobachtenden Objekts (Patienten) mit einem Endoskop aufgenommen, das in das zu beobachtende Objekt eingeführt wird, sodass ein Chirurg eine Untersuchung oder eine medizinische Prozedur durchführen kann, während er das Bild des lebenden Körpers beobachtet.
• Währenddessen wird bei der endoskopischen Chirurgie ein Raum innerhalb eines zu beobachtenden Objekts mit Rauch gefüllt, der durch ein Energiebehandlungswerkzeug erzeugt wird, wie etwa einen Elektrokauter, der ein Gewebe kauterisiert, mit dem Ergebnis, dass die Definition eines aufgenommenen Bildes eines lebenden Körpers in manchen Fällen beeinträchtigt wird. Dies bedeutet, dass Rauch in dem Bild des lebenden Körpers auftritt, wodurch das chirurgische Feld beeinträchtigt wird, sodass ein Chirurg das Gewebe nicht effizient beobachten kann.
• Die endoskopische Chirurgie erfordert somit einen Mechanismus zum zweckmäßigen Ableiten von Rauch, der innerhalb eines zu beobachtenden Objekts erzeugt wird. Als der Mechanismus zur Rauchabsaugung wird ein manuelles Öffnen oder Schließen eines Instruments mit zylindrischer Lochöffnung, das Trokar genannt wird, durch einen Chirurgen oder ein Verwenden einer Rauchabsaugeinrichtung, wie etwa der in PTL 1 offenbarten, angenommen. Mit diesen Mechanismen ist es jedoch manchmal schwierig, eine Rauchabsaugmenge zu einem Wert anzupassen, der sich für die Situationen eignet. Es wird somit angenommen, dass die wie oben beschriebene Einrichtung eine Reduzierung in der Beobachtungseffizienz aufgrund unzureichender Rauchabsaugung, eine Zunahme in den Pneumoperitoneumgaskosten aufgrund von übermäßiger Rauchabsaugung oder Effekte an einem zu beobachtenden Objekt aufgrund von hämodynamischen Veränderungen verursacht.
• Die vorliegenden technischen Ideen sind angesichts der oben erwähnten Punkte konzipiert worden und ermöglichen es, den Effekt von Rauch in Abhängigkeit von den Situationen zweckmäßig zu eliminieren. Um dies umzusetzen, weisen eine Steuereinrichtung, ein Steuerverfahren, ein Steuersystem und ein Programm gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Merkmal zum Steuern, auf Basis des detektierten Rauchs, von sowohl einer Rauchentfernungsverarbeitung an einem aufgenommenen Bild eines lebenden Körpers als auch einer tatsächlichen Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper auf. Mit dem oben erwähnten Merkmal gemäß den vorliegenden technischen Ideen wird keine unzureichende Rauchabsaugung oder übermäßige Rauchabsaugung verursacht und der Effekt von Rauch kann daher effektiv eliminiert werden.
• <Anwendungsbeispiel>
• Als Nächstes wird ein Anwendungsbeispiel der technischen Ideen beschrieben, das unter den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gemein ist. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für den Zustand einer Operation darstellt, auf die ein Operationsraumsystem 5100, das die technischen Ideen gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet, angewandt ist. Eine Deckenkamera 5187 und eine Operationssaalkamera 5189 sind an der Decke eines Operationsraums bereitgestellt und sind in der Lage, ein Bild eines Bereichs rund um die Hände eines Chirurgen (Arztes) 5181, der einen betroffenen Bereich eines Patienten 5185 auf einem Patientenbett 5183 behandelt, und ein Bild des gesamten Operationsraums aufzunehmen. Die Deckenkamera 5187 und die Operationssaalkamera 5189 können zum Beispiel eine Vergrößerungsanpassungsfunktion, eine Fokallängenanpassungsfunktion und eine Bildaufnahmerichtungsanpassungsfunktion aufweisen. Eine Beleuchtung 5191 ist an der Decke des Operationsraums bereitgestellt und beleuchtet zumindest den Bereich rund um die Hände des Chirurgen 5181. Die Bestrahlungslichtmenge, die Wellenlänge (Farbe) des Bestrahlungslichts und die Lichtbestrahlungsrichtung der Beleuchtung 5191 können zum Beispiel zweckmäßig anpassbar sein.
• Ein endoskopisches chirurgisches System 5113, das Patientenbett 5183, die Deckenkamera 5187, die Operationssaalkamera 5189 und die Beleuchtung 5191 sind über eine audiovisuelle Steuerung und eine Operationsraumsteuereinrichtung (nicht veranschaulicht) miteinander auf eine kooperierende Art und Weise verbunden. In dem Operationsraum ist eine zentralisierte Bedienungstafel 5111 bereitgestellt und der Benutzer kann diese Einrichtung in dem Operationsraum durch die zentralisierte Bedienungstafel 5111 zweckmäßig bedienen.
• Jetzt wird die Konfiguration des endoskopischen chirurgischen Systems 5113 ausführlich beschrieben. Wie in 1 veranschaulicht, weist das endoskopische chirurgische System 5113 ein Endoskop 5115, andere chirurgische Instrumente 5131, eine Stützarmeinrichtung 5141, die dazu ausgelegt ist, das Endoskop 5115 zu stützen, und einen Wagen 5151 auf, auf dem verschiedene Einrichtungen für eine endoskopische Operation montiert sind.
• Bei einer endoskopischen Operation werden, anstatt die Bauchwand zum Durchführen einer Laparotomie aufzuschneiden, mehrere Trokare 5139a bis 5139d, die Instrumente mit zylindrischer Lochöffnung sind, in die Bauchwand eingeführt. Dann werden durch die Trokare 5139a bis 5139d ein Objektivtubus 5117 des Endoskops 5115 und die chirurgischen Instrumente 5131 in den Körperhohlraum des Patienten 5185 eingeführt. Bei dem in 1 veranschaulichten Beispiel werden als die chirurgischen Instrumente 5131 ein Schlauch 5133, ein Energiebehandlungswerkzeug 5135 und eine Zange 5137 in den Körperhohlraum des Patienten 5185 eingeführt. Hier kann der Schlauch 5133 Rauch, der innerhalb des Körperhohlraums erzeugt wird, nach außerhalb des Körperhohlraums absaugen. Währenddessen kann der Schlauch 5133 ferner fungieren, Gas in den Körperhohlraum zu injizieren, wodurch der Körperhohlraum aufgeblasen wird. Des Weiteren ist das Energiebehandlungswerkzeug 5135 zum Beispiel ein Behandlungswerkzeug zum Einschneiden oder Ablösen eines Gewebes oder zum Versiegeln eines Blutgefäßes mit Hochfrequenzstrom oder Ultraschallschwingung. Es ist anzumerken, dass die in 1 veranschaulichten chirurgischen Instrumente 5131 lediglich Beispiele sind und als die chirurgischen Instrumente 5131 verschiedene chirurgische Instrumente verwendet werden können, die im Allgemeinen bei der endoskopischen Chirurgie verwendet werden, wie etwa eine Pinzette und ein Retraktor.
• Ein durch das Endoskop 5115 aufgenommenes Bild eines chirurgischen Gebiets innerhalb des Körperhohlraums des Patienten 5185 wird auf einer Anzeigeeinrichtung 5155 angezeigt. Der Chirurg 5181 führt eine medizinische Behandlung, wie etwa eine Resektion eines betroffenen Bereichs, unter Verwendung des Energiebehandlungswerkzeugs 5135 oder der Zange 5137 durch, während er auf das Bild des chirurgischen Gebiets schaut, das auf der Anzeigeeinrichtung 5155 in Echtzeit angezeigt wird. Es ist anzumerken, dass, obwohl dies nicht veranschaulicht ist, der Schlauch 5133, das Energiebehandlungswerkzeug 5135 und die Zange 5137 zum Beispiel durch den Chirurgen 5181 oder einen Assistenten während der Operation gehalten werden.
• (Stützarmeinrichtung)
• Die Stützarmeinrichtung 5141 weist einen Armteil 5145 auf, der sich von einem Basisteil 5143 erstreckt. Bei dem in 1 veranschaulichten Beispiel weist der Armteil 5145 Gelenkteile 5147a, 5147b und 5147c und Verbindungsstücke 5149a und 5149b auf und wird unter Steuerung einer Armsteuereinrichtung 5159 angetrieben. Der Armteil 5145 stützt das Endoskop 5115, sodass dessen Position und Lage gesteuert wird. Damit kann das Endoskop 5115 stabil an einer Position fixiert werden.
• (Endoskop)
• Das Endoskop 5115 weist den Linsentubus 5117, der ein Gebiet einer vorbestimmten Länge von dessen distalem Ende aufweist, das in den Körperhohlraum des Patienten 5185 eingeführt wird, und einen Kamerakopf 5119, der mit dem proximalen Ende des Linsentubus 5117 verbunden ist, auf. Bei dem in 1 veranschaulichten Beispiel ist das Endoskop 5115 ein sogenanntes starres Endoskop und weist den starren Linsentubus 5117 auf, aber das Endoskop 5115 kann ein sogenanntes flexibles Endoskop sein, das den flexiblen Linsentubus 5117 aufweist.
• Der Linsentubus 5117 weist an seinem distalen Ende einen Öffnungsteil auf, in den eine Objektivlinse eingepasst ist. Mit dem Endoskop 5115 ist eine Lichtquelleneinrichtung 5157 verbunden und Licht, das durch die Lichtquelleneinrichtung 5157 erzeugt wird, wird durch einen Lichtleiter, der sich innerhalb des Linsentubus 5117 erstreckt, in das distale Ende des Linsentubus geführt, um dadurch ein Objekt zu beleuchten, das innerhalb des Körperhohlraums des Patienten 5185 durch die Objektivlinse zu beobachten ist. Es wird angemerkt, dass das Endoskop 5115 ein Vorwärtssichtendoskop, ein Vorwärtsschrägsichtendoskop oder ein Seitensichtendoskop sein kann.
• Der Kamerakopf 5119 weist ein optisches System und ein Bildgebungselement auf und Licht, das durch ein zu beobachtendes Objekt reflektiert wird (Beobachtungslicht), wird durch das optische System auf das Bildgebungselement fokussiert. Das Beobachtungslicht wird durch das Bildgebungselement einer photoelektrischen Umwandlung unterzogen und somit wird ein elektrisches Signal, das dem Beobachtungslicht entspricht, das heißt ein Bildsignal, das dem Beobachtungsbild entspricht, erzeugt. Das Bildsignal wird als RAW-Daten zu einer Kamerasteuereinheit (CCU: Camera Control Unit) 5153 übertragen. Es ist anzumerken, dass der Kamerakopf 5119 fungiert, das optische System zweckmäßig anzutreiben, wodurch seine Vergrößerung und Fokallänge angepasst werden.
• Es ist anzumerken, dass der Kamerakopf 5119 zum Beispiel mehrere Bildgebungselemente aufweisen kann, damit stereoskopische Sicht (3D-Anzeige) unterstützt wird. In diesem Fall weist der Linsentubus 5117 mehrere optische Relaissysteme auf, sodass Beobachtungslicht zu den mehreren entsprechenden Bildgebungselementen geführt wird.
• (Verschiedene Einrichtungen, die am Wagen zu montieren sind)
• Die CCU 5153 weist zum Beispiel eine CPU (Central Processing Unit - Zentralverarbeitungseinheit) oder eine GPU (Graphics Processing Unit - Grafikverarbeitungseinheit) auf und steuert den Betrieb des Endoskops 5115 und der Anzeigeeinrichtung 5155 auf eine zentralisierte Art und Weise. Genauer gesagt führt die CCU 5153 für ein Bildsignal, das von dem Kamerakopf 5119 empfangen wird, verschiedene Arten von Bildverarbeitung zum Anzeigen eines Bildes basierend auf dem Bildsignal durch, wie etwa eine Entwicklungsverarbeitung (Demosaicing). Die CCU 5153 liefert das Bildsignal, das der Bildverarbeitung unterzogen wurde, an die Anzeigeeinrichtung 5155. Des Weiteren ist die oben erwähnte audiovisuelle Steuerung mit der CCU 5153 verbunden. Die CCU 5153 liefert das Bildsignal, das der Bildverarbeitung unterzogen wurde, auch an die audiovisuelle Steuerung 5107. Ferner überträgt die CCU 5153 ein Steuersignal zu dem Kamerakopf 5119, wodurch der Antrieb des Kamerakopfes 5119 gesteuert wird. Das Steuersignal kann Informationen aufweisen, die mit Bildgebungsbedingungen assoziiert sind, wie etwa eine Vergrößerung oder eine Fokallänge. Die mit den Bildgebungsbedingungen assoziierten Informationen können über eine Eingabeeinrichtung 5161 eingegeben werden oder können über die oben beschriebene zentralisierte Bedienungstafel 5111 eingegeben werden.
• Die Anzeigeeinrichtung 5155 zeigt unter Steuerung der CCU 5153 ein Bild basierend auf einem Bildsignal an, das der Bildverarbeitung durch die CCU 5153 unterzogen wurde. Falls das Endoskop 5115 eine Bildaufnahme mit hoher Auflösung unterstützt, zum Beispiel 4K (horizontale Pixelzahl von 3840 x vertikale Pixelzahl von 2160) oder 8K (horizontale Pixelzahl von 7680 x vertikale Pixelzahl von 4320), und/oder eine 3D-Anzeige unterstützt, kann in Abhängigkeit von den jeweiligen Fällen als die Anzeigeeinrichtung 5155 eine Einrichtung verwendet werden, die eine Anzeige mit hoher Auflösung unterstützt, und/oder kann eine Einrichtung verwendet werden, die eine 3D-Anzeige unterstützt. Falls das Endoskop 5115 eine Bildaufnahme mit hoher Auflösung unterstützt, wie etwa 4K oder 8K, wird eine Einrichtung mit einer Größe von 55 Zoll oder größer als die Anzeigeeinrichtung 5155 verwendet, sodass eine immersivere Erfahrung geliefert werden kann. In Abhängigkeit von der Verwendung können ferner mehrere Anzeigeeinrichtungen 5155 mit unterschiedlichen Auflösungen oder Größen bereitgestellt werden.
• Die Lichtquelleneinrichtung 5157 weist eine Lichtquelle, wie etwa eine LED (Leuchtdiode) auf, und liefert Bestrahlungslicht zur Bildaufnahme eines chirurgischen Gebiets an das Endoskop 5115.
• Die Armsteuereinrichtung 5159 weist einen Prozessor, wie etwa eine CPU, auf und arbeitet auf Basis eines vorbestimmten Programms, wodurch der Antrieb des Armteils 5145 der Stützarmeinrichtung 5141 gemäß einem vorbestimmten Steuerverfahren gesteuert wird.
• Die Eingabeeinrichtung 5161 ist eine Eingabeschnittstelle für das endoskopische chirurgische System 5113. Der Benutzer kann verschiedene Informationsstücke oder Anweisungen über die Eingabeeinrichtung 5161 in das endoskopische chirurgische System 5113 eingeben. Zum Beispiel gibt der Benutzer verschiedene Informationsstücke, die mit einer Operation assoziiert sind, wie etwa physische Informationen eines Patienten oder Informationen bezüglich chirurgisch einer Art von Operation usw., über die Eingabeeinrichtung 5161 ein. Ferner gibt der Benutzer zum Beispiel eine Anweisung zum Antreiben des Armteils 5145, eine Anweisung zum Ändern der Bildgebungsbedingungen des Endoskops 5115 (zum Beispiel Arten von Bestrahlungslicht, Vergrößerung oder Fokallänge) oder eine Anweisung zum Antreiben des Energiebehandlungswerkzeugs 5135 über die Eingabeeinrichtung 5161 ein.
• Die Arten der Eingabeeinrichtung 5161 sind nicht beschränkt und die Eingabeeinrichtung 5161 kann verschiedene wohlbekannte Eingabeeinrichtungen einschließen. Bei der Eingabeeinrichtung 5161 können zum Beispiel eine Maus, eine Tastatur, ein Touchpanel, ein Schalter, ein Fußschalter 5171 und/oder ein Hebel angewandt werden. Falls ein Touchpanel als die Eingabeeinrichtung 5161 verwendet wird, kann das Touchpanel auf der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung 5155 bereitgestellt sein.
• Alternativ dazu kann die Eingabeeinrichtung 5161 eine Vorrichtung sein, die an dem Benutzer zu befestigen ist, wie etwa eine brillenartige tragbare Vorrichtung oder eine HMD (Head Mounted Display - am Kopf befestigte Anzeige), und verschiedene Arten von Eingabe werden als Reaktion auf eine Geste oder Sichtlinie des Benutzers vorgenommen, die durch beliebige dieser Vorrichtungen detektiert wird. Des Weiteren weist die Eingabeeinrichtung 5161 eine Kamera auf, die in der Lage ist, eine Bewegung des Benutzers zu detektieren, und verschiedene Arten von Eingabe werden als Reaktion auf eine Geste oder Sichtlinie des Benutzers vorgenommen, die aus einem durch die Kamera aufgenommenen Video detektiert wird. Zusätzlich dazu weist die Eingabeeinrichtung 5161 ein Mikrofon auf, das in der Lage ist, die Sprache des Benutzers zu erfassen, und verschiedene Arten von Eingabe werden mittels Sprache über das Mikrofon vorgenommen. Wenn die Eingabeeinrichtung 5161 auf diese Weise konfiguriert ist, sodass verschiedene Informationsstücke auf eine kontaktlose Art und Weise eingegeben werden können, kann insbesondere der Benutzer, der sich in einem Reinbereich befindet (zum Beispiel der Chirurg 5181), ein Gerät auf eine kontaktlose Art und Weise bedienen, die sich nicht in einem Reinbereich befindet. Da der Benutzer das Gerät bedienen kann, ohne ein sich in seinem Besitz befindliches chirurgisches Instrument aus seiner Hand herauszugeben, wird die Handhabbarkeit für den Benutzer verbessert.
• Eine Behandlungswerkzeugsteuereinrichtung 5163 steuert den Antrieb des Energiebehandlungswerkzeugs 5135 zum Beispiel zum Kauterisieren oder Einschneiden eines Gewebes oder zum Versiegeln eines Blutgefäßes. Eine Rauchabsaugeinrichtung 5165 führt Gas durch den Schlauch 5133 in den Körperhohlraum des Patienten 5185 ein, um den Körperhohlraum aufzublasen, damit das Sichtfeld des Endoskops 5115 gewährleistet und ein Arbeitsraum für den Chirurgen gewährleistet wird. Des Weiteren fungiert die Rauchabsaugeinrichtung 5165, Rauch abzusaugen, der innerhalb des Körperhohlraums erzeugt wird, damit das Sichtfeld des Endoskops 5115 gewährleistet wird. Ein Rekorder 5167 ist eine Einrichtung, die zum Aufzeichnen verschiedener mit einer Operation assoziierter Informationsstücke in der Lage ist. Ein Drucker 5169 ist eine Einrichtung, die zum Drucken verschiedener mit einer Operation assoziierter Informationsstücke in verschiedenen Formen, wie etwa ein Text, ein Bild oder ein Graph, in der Lage ist.
• Jetzt wird eine spezielle charakteristische Konfiguration des endoskopischen chirurgischen Systems 5113 ausführlicher beschrieben.
• (Stützarmeinrichtung)
• Die Stützarmeinrichtung 5141 weist den Basisteil 5143, der eine Basis ist, und den Armteil 5145, der sich von dem Basisteil 5143 erstreckt, auf. In dem in 1 veranschaulichten Beispiel weist der Armteil 5145 die mehreren Gelenkteile 5147a, 5147b und 5147c und die mehreren Verbindungsstücke 5149a und 5149b, die durch den Gelenkteil 5147b miteinander gekoppelt sind, auf. Für eine vereinfachte Veranschaulichung ist in 1 die Konfiguration des Armteils 5145 vereinfacht. Tatsächlich können die Form, Anzahl und Anordnung der Gelenkteile 5147a bis 5147c und der Verbindungsstücke 5149a und 5149b, die Richtungen der Rotationsachsen der Gelenkteile 5147a bis 5147c und so weiter zweckmäßig festgelegt werden, sodass der Armteil 5145 einen gewünschten Freiheitsgrad aufweist. Der Armteil 5145 kann zum Beispiel vorzugsweise so konfiguriert sein, dass er einen Freiheitsgrad von 6 Freiheitsgraden oder mehr aufweist. Dies ermöglicht, dass das Endoskop 5115 in dem Bewegungsbereich des Armteils 5145 frei beweglich ist, mit dem Resultat, dass der Linsentubus 5117 des Endoskops 5115 von einer gewünschten Richtung in den Körperhohlraum des Patienten 5185 eingeführt werden kann.
• In den Gelenkteilen 5147a bis 5147c sind Aktoren bereitgestellt und die Gelenkteile 5147a bis 5147c sind um vorbestimmte Rotationsachsen davon drehbar, wodurch die Aktoren angetrieben werden. Der Antrieb des Aktors kann durch die Armsteuereinrichtung 5159 gesteuert werden, um den Rotationswinkel jedes Gelenkteils 5147a bis 5147c zu steuern, wodurch der Antrieb des Armteils 5145 gesteuert wird. Damit können die Position und Lage des Endoskops 5115 gesteuert werden. Hier kann die Armsteuereinrichtung 5159 den Antrieb des Armteils 5145 durch verschiedene bekannte Steuerverfahren, wie etwa Kraftsteuerung oder Positionssteuerung, steuern.
• Wenn der Chirurg 5181 einen Eingabevorgang zweckmäßig zum Beispiel über die Eingabeeinrichtung 5161 (einschließlich des Fußschalters 5171) durchführt, kann die Armsteuereinrichtung 5159 zweckmäßig den Antrieb des Armteils 5145 als Reaktion auf den Eingabevorgang steuern, wodurch die Position und Lage des Endoskops 5115 gesteuert werden. Nachdem das Endoskop 5115 an dem distalen Ende des Armteils 5145 durch diese Steuerung von einer beliebigen Position zu einer anderen beliebigen Position bewegt wurde, kann das Endoskop 5115 nach der Bewegung fest bei der Position gehalten werden. Es ist anzumerken, dass der Armteil 5145 durch ein sogenanntes Master-Slave-System bedient werden kann. In diesem Fall kann der Armteil 5145 durch den Benutzer über die Eingabeeinrichtung 5161 ferngesteuert werden, die an einer Stelle installiert ist, die von dem Operationsraum entfernt liegt.
• Falls des Weiteren eine Kraftsteuerung angewandt wird, kann die Armsteuereinrichtung 5159 eine sogenannte leistungsgestützte Steuerung zum Antreiben der Aktoren der Gelenkteile 5147a bis 5147c durchführen, sodass der Armteil 5145 eine externe Kraft durch den Benutzer empfangen und sich gleichmäßig der externen Kraft folgend bewegen kann. Dies ermöglicht, den Armteil 5145 mit einer relativ schwachen Kraft zu bewegen, wenn der Benutzer den Armteil 5145 direkt berührt, um den Armteil 5145 zu bewegen. Infolgedessen kann der Benutzer das Endoskop 5115 durch einen einfacheren und leichteren Betrieb intuitiver bewegen, und die Handhabbarkeit für den Benutzer kann verbessert werden.
• Hier wird bei einer endoskopischen Operation das Endoskop 5115 allgemein durch einen Arzt gehalten, der als „Endoskopist“ bezeichnet wird. Falls im Gegensatz dazu die Stützarmeinrichtung 5141 verwendet wird, kann die Position des Endoskops 5115 ohne Hände mit einem höheren Grad an Sicherheit fixiert werden, und daher kann ein Bild eines chirurgischen Gebiets stabil erhalten werden und die Operation kann problemlos durchgeführt werden.
• Es ist anzumerken, dass die Armsteuereinrichtung 5159 nicht notwendigerweise auf dem Wagen 5151 bereitgestellt ist. Ferner ist die Armsteuereinrichtung 5159 nicht notwendigerweise eine einzige Einrichtung. Zum Beispiel kann die Armsteuereinrichtung 5159 an jedem der Gelenkteile 5147a bis 5147c des Armteils 5145 der Stützarmeinrichtung 5141 bereitgestellt sein, und die mehreren Armsteuereinrichtungen 5159 arbeiten miteinander, um den Antrieb des Armteils 5145 zu steuern.
• (Lichtquelleneinrichtung)
• Die Lichtquelleneinrichtung 5157 liefert Bestrahlungslicht zur Bildaufnahme eines chirurgischen Gebiets an das Endoskop 5115. Die Lichtquelleneinrichtung 5157 weist eine Weißlichtquelle auf, die zum Beispiel eine LED, eine Laserlichtquelle oder eine Kombination von ihnen aufweist. Falls hier die Weißlichtquelle eine Kombination aus RGB-Laserlichtquellen aufweist, kann, da die Ausgabeintensität und das Ausgabe-Timing mit einem hohen Genauigkeitsgrad für jede Farbe (jede Wellenlänge) gesteuert werden können, der Weißabgleich eines aufgenommenen Bildes durch die Lichtquelleneinrichtung 5157 angepasst werden. In diesem Fall können, wenn Laserstrahlen von den RGB-Laserlichtquellen zeitlich getrennt zu einem zu beobachtenden Objekt emittiert werden und der Antrieb des Bildgebungselements des Kamerakopfes 5119 in Synchronisation mit den Bestrahlungs-Timings gesteuert wird, ferner Bilder, die den jeweiligen R-, G- und B-Farben entsprechen, zeitlich getrennt aufgenommen werden. Gemäß diesem Verfahren kann ein Farbbild erhalten werden, selbst wenn kein Farbfilter für das Bildgebungselement bereitgestellt ist.
• Ferner kann der Antrieb der Lichtquelleneinrichtung 5157 so gesteuert werden, dass die Intensität von auszugebendem Licht für jede vorbestimmte Zeit geändert wird. Durch das Steuern des Antriebs des Bildgebungselements des Kamerakopfes 5119 in Synchronisation mit dem Timing der Änderung der Intensität von Licht zum zeitlich getrennten Erfassen von Bildern und Zusammensetzen der Bilder kann ein Bild mit einem hohen Dynamikbereich frei von sogenannten blockierten Schatten und Glanzlichtern erzeugt werden.
• Ferner kann die Lichtquelleneinrichtung 5157 so konfiguriert sein, dass sie Licht eines vorbestimmten Wellenlängenbandes bereitstellt, das sich für eine Speziallichtbeobachtung eignet. Bei einer Speziallichtbeobachtung wird zum Beispiel die Wellenlängenabhängigkeit einer Absorption von Licht eines Körpergewebes genutzt und Licht eines Bandes schmaler als das von Bestrahlungslicht bei einer gewöhnlichen Beobachtung (das heißt Weißlicht) wird emittiert, wodurch eine sogenannte Schmalbandlichtbeobachtung (Schmalbandbildgebung) durchgeführt wird, die ein Bild eines vorbestimmten Gewebes, wie etwa eines Blutgefäßes eines oberflächlichen Teils der Schleimhaut, mit einem hohen Kontrast aufnimmt. Alternativ dazu kann bei einer Speziallichtbeobachtung auch eine Fluoreszenzbeobachtung zum Erhalten eines Bildes aus Fluoreszenzlicht, das durch Abstrahlung eines Anregungslichts erzeugt wird, durchgeführt werden. Eine Fluoreszenzbeobachtung kann zum Beispiel eine Beobachtung von Fluoreszenzlicht von einem Körpergewebe durch Bestrahlung des Körpergewebes mit Anregungslicht (Autofluoreszenzbeobachtung) oder ein Erhalten eines Bildes des Fluoreszenzlichts durch eine lokale Injektion eines Reagenten, wie etwa Indocyaningrün (ICG), in ein Körpergewebe und Bestrahlung des Körpergewebes mit Anregungslicht entsprechend der Wellenlänge des Fluoreszenzlichts des Reagenten einschließen. Die Lichtquelleneinrichtung 5157 kann dazu ausgelegt sein, derartiges Schmalbandlicht und/oder Anregungslicht zu liefern, das für eine wie oben beschriebene spezielle Lichtbeobachtung geeignet ist.
• <Erste Ausführungsform>
• <<Systemkonfiguration>>
• Als Nächstes wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausführlich beschrieben. Es wird zuerst ein Beispiel für eine Systemkonfiguration gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben. 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Systemkonfiguration gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
• Unter Bezugnahme auf 2 weist ein Steuersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Bildgebungsvorrichtung 10, eine Steuereinrichtung 20 und eine Rauchabsaugvorrichtung 30 auf. Des Weiteren sind die Bildgebungsvorrichtung 10 und die Steuereinrichtung 20 und die Steuereinrichtung 20 und die Rauchabsaugvorrichtung 30 über ein Netzwerk 50 miteinander verbunden.
• (Bildgebungsvorrichtung 10)
• Die Bildgebungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Einrichtung, die dazu ausgelegt ist, ein Bild eines lebenden Körpers innerhalb eines zu beobachtenden Objekts aufzunehmen. Die Bildgebungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zum Beispiel das in 1 veranschaulichte Endoskop 5115 sein. Des Weiteren weist die Bildgebungsvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Bildgebungseinheit 110 und eine Kommunikationseinheit 120 auf, wie in 2 veranschaulicht.
• ((Bildgebungseinheit 110))
• Die Bildgebungseinheit 110 fungiert, ein Bild eines lebenden Körpers innerhalb eines zu beobachtenden Objekts aufzunehmen. Somit weist die Bildgebungseinheit 110 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Bildgebungselement auf, zum Beispiel eine CCD (Charge Coupled Device) oder einen CMOS (komplementären MOS). Hier weist das Bild des lebenden Körpers gemäß der vorliegenden Ausführungsform weitgehend Bilder auf, die biologisch (biologische Bildgebung) für einen klinischen, medizinischen oder experimentellen Zweck erfasst werden, und das abzubildende Objekt ist nicht auf einen Menschen beschränkt.
• ((Kommunikationseinheit 120))
• Die Kommunikationseinheit 120 fungiert, Informationen über das Netzwerk 50 zu/von der Steuereinrichtung 20 zu kommunizieren. Genauer gesagt überträgt die Kommunikationseinheit 120 ein Bild eines lebenden Körpers, das durch die Bildgebungseinheit 110 aufgenommen wird, zu der Steuereinrichtung 20.
• (Steuereinrichtung 20)
• Die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Informationsverarbeitungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, auf Basis von detektiertem Rauch in einem lebenden Körper die Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild des lebenden Körpers und die Rauchabsaugung zum Absaugen von Rauch in dem lebenden Körper nach außerhalb des Körperhohlraums zu steuern. Die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zum Beispiel die in 1 veranschaulichte CCU 5153 sein. Des Weiteren weist die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Rauchdetektionseinheit 210, eine Steuereinheit 220, eine Bildverarbeitungseinheit 230 und eine Kommunikationseinheit 240 auf, wie in 2 veranschaulicht.
• ((Rauchdetektionseinheit 210))
• Die Rauchdetektionseinheit 210 fungiert, Rauch in einem lebenden Körper zu detektieren. Die Rauchdetektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann detektieren, ob Rauch in einem lebenden Körper vorhanden ist oder nicht, und kann, falls Rauch vorhanden ist, die Menge an Rauch berechnen. Hier kann die Rauchdetektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Rauchdetektion oder Rauchmengenberechnung auf Basis von zum Beispiel einem Bild eines lebenden Körpers, das durch die Bildgebungsvorrichtung 10 aufgenommen wird, durchführen. Genauer gesagt kann die Rauchdetektionseinheit 210 die Rauchdetektion und die Rauchmengenberechnung auf Basis der Sättigung eines Bildes eines lebenden Körpers durchführen.
• 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss der Rauchdetektion und Rauchmengenberechnung durch die Rauchdetektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 3 führt die Rauchdetektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zuerst eine Größenänderungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das durch die Bildgebungsvorrichtung 10 aufgenommen wird, durch (S1101). Hier kann die Rauchdetektionseinheit 210 das Bild des lebenden Körpers in ein Bild umwandeln, das zum Beispiel 1/16 Mal größer als das originale Bild ist. Die oben erwähnte Verarbeitung durch die Rauchdetektionseinheit 210 ermöglicht es, die Verarbeitungslast bei der anschließenden Bildverarbeitung effektiv zu reduzieren.
• Als Nächstes wandelt die Rauchdetektionseinheit 210 das im Schritt S1101 größengeänderte Bild des lebenden Körpers von einem RGB-Raum zu einem Sättigungsabschnitt um (S1102). Falls Rauch im lebenden Körper vorhanden ist, wird vorhergesagt, dass die Sättigung eines aufgenommenen Bildes des lebenden Körpers gering ist, und daher führt die Rauchdetektionseinheit 210 die oben erwähnte Verarbeitung durch, wodurch sie in der Lage ist, Rauch effizient zu detektieren.
• Als Nächstes berechnet die Rauchdetektionseinheit 210 den Maximalwert und Minimalwert der Sättigung in festgelegten Blöcken des Bildes des lebenden Körpers, das im Schritt S1101 zu dem Sättigungsraum umgewandelt wird (S1103) .
• Anschließend bestimmt die Rauchdetektionseinheit 210, ob Rauch vorhanden ist oder nicht, auf Basis des im Schritt S1103 berechneten Maximalwerts und Minimalwerts der Sättigung (S1104). Hier wird vorhergesagt, dass eine Änderung in der Sättigung aufgrund des Effekts von Rauch in einem vorbestimmten Wertebereich feststehend ist, und daher kann die Rauchdetektionseinheit 210 bestimmen, dass Rauch vorhanden ist, falls der Maximalwert und Minimalwert der Sättigung in einem Schwellenbereich liegen.
• Als Nächstes berechnet die Rauchdetektionseinheit 210 eine Menge an Rauch auf Basis der Anzahl von Blöcken, die im Schritt S1104 als Rauch aufweisend bestimmt wurden (S1105). Die Rauchdetektionseinheit 210 kann die Menge an Rauch zum Beispiel durch Multiplizieren der oben beschriebenen Anzahl von Blöcken und eines Koeffizienten, die zusammen im Voraus festgelegt werden, berechnen. Das heißt, die Rauchdetektionseinheit 210 kann die Menge an Rauch auf Basis eines Gebiets des Bildes des lebenden Körpers berechnen, in dem Rauch detektiert wurde.
• Der Fluss der Rauchdetektion und Rauchmengenberechnung durch die Rauchdetektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist oben beschrieben. Es ist anzumerken, dass in dem Fall des oben unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Beispiels die Rauchdetektionseinheit 210 die Rauchdetektion und die Rauchmengenberechnung auf Basis der Sättigung eines Bildes eines lebenden Körpers durchführt, aber die Verarbeitung durch die Rauchdetektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf das Beispiel beschränkt. Die Rauchdetektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rauchdetektion oder die Rauchmengenberechnung zum Beispiel auf Basis eines Kauterisationsverarbeitungssignals von dem Energiebehandlungswerkzeug 5135 durchführen. Des Weiteren kann die Rauchdetektionseinheit 210 die Rauchdetektion oder die Rauchmengenberechnung zum Beispiel auf Basis von Sensorinformationen durchführen, die durch verschiedene Rauchsensoren erfasst werden.
• ((Steuereinheit 220))
• Die Steuereinheit 220 fungiert, die Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das durch die Bildgebungsvorrichtung 10 aufgenommen wird, und die tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern. Hier bedeutet die oben beschriebene Rauchentfernungsverarbeitung eine Verarbeitung zum Durchführen der Bildverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, wodurch Rauch entfernt wird, der in dem Bild auftritt. Des Weiteren bedeutet die oben beschriebene tatsächliche Rauchabsaugung eine Verarbeitung zum Ableiten von Rauch, der in dem lebenden Körper erzeugt wird, nach außerhalb des Körperhohlraums.
• Hier kann die Steuereinheit 220 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zumindest die oben beschriebene Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ausführen, dass die Rauchdetektionseinheit 210 Rauch detektiert hat. Des Weiteren kann die Steuereinheit 220 die oben beschrieben tatsächliche Rauchabsaugung ausführen, falls die durch die Rauchdetektionseinheit 210 berechnete Menge an Rauch eine vorbestimmte Schwelle oder mehr ist. Hier kann die Steuereinheit 220 den Grad der tatsächlichen Rauchabsaugung auf Basis der berechneten Menge an Rauch steuern.
• 4 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Rauchentfernungsverarbeitung und der tatsächlichen Rauchabsaugung, die durch die Steuereinheit 220 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gesteuert werden, und der Menge an Rauch veranschaulicht. In 4 gibt die horizontale Achse die Menge an Rauch an und die vertikale Achse gibt die Menge an Rauch, die durch die Verarbeitung entfernt wird, und die Menge an tatsächlich abgesaugtem Rauch an. Ferner gibt in 4 die Kurve C1 die Menge an Rauch an, die durch die Verarbeitung entfernt wird, und die Kurve C2 gibt den Grad der tatsächlichen Rauchabsaugung an, die durch die Steuereinheit 220 gesteuert wird.
• Wenn hier Aufmerksamkeit auf die Beziehung zwischen den Kurven C1 und C2 gelegt wird, wird herausgefunden, dass, während die Menge an Rauch erhöht ist, die Menge an tatsächlich abgesaugtem Rauch erhöht ist, während die Menge an Rauch, die durch die Verarbeitung entfernt wird, reduziert ist. Dies liegt daran, dass, falls die Menge an Rauch groß ist, es schwierig ist, Hintergrundinformationen eines Bildes eines lebenden Körpers zu erfassen, was zu einer Verschlechterung im Rauchentfernungseffekt durch die Bildverarbeitung führt. Falls die Menge an Rauch groß ist, erhöht die Steuereinheit 220 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dementsprechend den Grad der tatsächlichen Rauchabsaugung, wodurch sie in der Lage ist, den Effekt des Rauchs effektiv zu eliminieren.
• ((Bildverarbeitungseinheit 230))
• Die Bildverarbeitungseinheit 230 fungiert, die Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers auf Basis der Steuerung durch die Steuereinheit 220 auszuführen. Hier kann die Bildverarbeitungseinheit 230 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die oben beschriebene Rauchentfernungsverarbeitung unter Verwendung einer Technologie durchführen, die weitgehend im Bildverarbeitungsgebiet verwendet wird, wie etwa Dehazing. Währenddessen ist ein Verfahren für die Rauchentfernungsverarbeitung durch die Bildverarbeitungseinheit 230 nicht auf das oben erwähnte Beispiel beschränkt und verschiedene Technologien können verwendet werden.
• ((Kommunikationseinheit 240))
• Die Kommunikationseinheit 240 fungiert, Informationen über das Netzwerk 50 zu/von der Bildgebungsvorrichtung 10 oder der Rauchabsaugvorrichtung 30 zu kommunizieren. Genauer gesagt empfängt die Kommunikationseinheit 240 ein Bild eines lebenden Körpers von der Bildgebungsvorrichtung 10. Des Weiteren überträgt die Kommunikationseinheit 240 ein durch die Steuereinheit 220 erzeugtes Steuersignal zu der Rauchabsaugvorrichtung 30.
• (Rauchabsaugvorrichtung 30)
• Die Rauchabsaugvorrichtung 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Einrichtung, die fungiert, die tatsächliche Rauchabsaugung auf Basis einer Steuerung durch die Steuereinrichtung 20 auszuführen. Die Rauchabsaugvorrichtung 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zum Beispiel die in 1 veranschaulichte Rauchabsaugeinrichtung 5165 sein. Des Weiteren weist die Rauchabsaugvorrichtung 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Rauchabsaugeinheit 310 und eine Kommunikationseinheit 320 auf, wie in 2 veranschaulicht.
• ((Rauchabsaugeinheit 310))
• Die Rauchabsaugeinheit 310 fungiert, die tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch in einem lebenden Körper auf Basis der Steuerung durch die Steuereinrichtung 20 auszuführen. Hier kann die Rauchabsaugeinheit 310 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Grad der tatsächlichen Rauchabsaugung auf Basis eines empfangenen Steuersignals festlegen. Es ist anzumerken, dass Beispiele für den Rauchabsaugmechanismus der Rauchabsaugeinheit 310 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Mechanismus zum Anpassen der Menge an über einen Rauchabsaugschlauch abzusaugendem Rauch und einen Mechanismus zum Steuern des Öffnungs-/Schließteils eines Trokars einschließen.
• ((Kommunikationseinheit 320))
• Die Kommunikationseinheit 320 fungiert, Informationen über das Netzwerk 50 zu/von der Steuereinrichtung 20 zu kommunizieren. Genauer gesagt empfängt die Kommunikationseinheit 320 ein Steuersignal bezüglich der tatsächlichen Rauchabsaugung von Rauch in einem lebenden Körper von der Steuereinrichtung 20.
• <<Betriebsfluss der Steuereinrichtung 20>>
• Als Nächstes wird der Betriebsfluss der Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausführlich beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das einen grundlegenden Betriebsfluss der Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
• Unter Bezugnahme auf 5 empfängt die Kommunikationseinheit 240 zuerst ein Bild eines lebenden Körpers von der Bildgebungsvorrichtung 10 (S1201).
• Als Nächstes detektiert die Rauchdetektionseinheit 210 Rauch auf Basis des im Schritt S1201 empfangenen Bildes des lebenden Körpers (S1202). Hier kann die Rauchdetektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Rauch durch das Durchführen der Verarbeitung in den Schritten S1101 bis S1104, die in 3 veranschaulicht sind, detektieren. Wie oben beschrieben, kann die Rauchdetektionseinheit 210 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ferner auch Rauch zum Beispiel auf Basis eines Kauterisationsverarbeitungssignals vom Energiebehandlungswerkzeug 5135 detektieren.
• Als Nächstes bestimmt die Steuereinheit 220, ob Rauch im Schritt S1202 detektiert wurde oder nicht (S1203). Falls kein Rauch detektiert wurde (S1203: Nein), kann die Steuereinrichtung 20 in einen Standby-Zustand übergehen.
• Falls andererseits Rauch detektiert wurde (S1203: Ja), steuert die Steuereinheit 220 die Bildverarbeitungseinheit 230, die Rauchentfernungsverarbeitung an dem Bild des lebenden Körpers durchzuführen (S1204).
• Des Weiteren berechnet die Rauchdetektionseinheit 210 anschließend die Menge an Rauch (S1205). Hier kann die Rauchdetektionseinheit 210 die Menge an Rauch durch das Durchführen der Verarbeitung im Schritt S1105, der in 3 veranschaulicht ist, berechnen.
• Als Nächstes bestimmt die Steuereinheit 220, ob die im Schritt S1205 berechnete Menge an Rauch eine Schwelle oder mehr ist oder nicht (S1206). Falls die Menge an Rauch geringer als die Schwelle ist (S1206: Nein), geht die Steuereinrichtung 20 in den Standby-Zustand über.
• Falls die Menge an Rauch andererseits die Schwelle oder mehr ist (S1206: Ja), steuert die Steuereinheit 220 die tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch auf Basis der im Schritt S1205 berechneten Menge an Rauch (S1207). Genauer gesagt kann die Steuereinheit 220 die Rauchabsaugvorrichtung 30 steuern, die tatsächliche Rauchabsaugung zu einem Grad auszuführen, der für die berechnete Menge an Rauch geeignet ist.
• Der grundlegende Betriebsfluss der Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist oben ausführlich beschrieben. Auf diese Weise kann gemäß der Steuereinrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform die Verarbeitung zur Raucheffekteliminierung automatisch gesteuert werden, was dem Chirurgen ermöglicht, sich auf die chirurgische Operation zu konzentrieren. Gemäß der Steuereinrichtung 20 der vorliegenden Ausführungsform wird somit durch die Rauchentfernungsverarbeitung und die tatsächliche Rauchabsaugung nicht nur ein chirurgisches Feld mit einem höheren Grad an Sicherheit gewährleistet, sondern werden auch Effekte erwartet, wie etwa eine Reduzierung in der Operationszeit.
• Es ist anzumerken, dass in dem Fall des oben unter Bezugnahme auf 5 beschriebenen Beispiels die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Rauchdetektion nur einmal durchführt und, falls Rauch bei der Rauchdetektion detektiert wurde, die Rauchentfernungsverarbeitung und die tatsächliche Rauchabsaugung steuert. Währenddessen kann die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Rauchdetektion erneut nach der Ausführung der Rauchentfernungsverarbeitung durchführen und die tatsächliche Rauchabsaugung auf Basis einer Tatsache steuern, dass Rauch bei der zweiten Rauchdetektion detektiert wurde. In diesem Fall kann der Effekt von Rauch, der nach der Rauchentfernungsverarbeitung verblieben ist, durch die tatsächliche Rauchabsaugung eliminiert werden und die Menge an Rauch, die tatsächlich abzusaugen ist, kann minimiert werden, sodass Effekte eines zu beobachtenden Objekts, die aufgrund von Pneumoperitoneumgaskosten oder hämodynamischen Änderungen auftreten, reduziert werden können.
• 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Fluss einer Steuerung für eine tatsächliche Rauchabsaugung basierend auf einer Rauchdetektion nach der Rauchentfernungsverarbeitung durch die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform veranschaulicht.
• Unter Bezugnahme auf 6 empfängt die Kommunikationseinheit 240 zuerst, wie in dem in 5 veranschaulichten Fall, ein Bild eines lebenden Körpers von der Bildgebungsvorrichtung 10 (S1301).
• Als Nächstes führt die Rauchdetektionseinheit 210 die erste Rauchdetektion auf Basis des im Schritt S1301 empfangenen Bildes des lebenden Körpers durch (S1302).
• Als Nächstes bestimmt die Steuereinheit 220, ob Rauch im Schritt S1302 detektiert wurde oder nicht (S1303). Falls kein Rauch detektiert wurde (S1303: Nein), geht die Steuereinrichtung 20 in den Standby-Zustand über.
• Falls andererseits Rauch detektiert wurde (S1303: Ja), steuert die Steuereinheit 220 die Bildverarbeitungseinheit 230, die Rauchentfernungsverarbeitung an dem Bild des lebenden Körpers ausführen (S1304).
• Des Weiteren führt die Rauchdetektionseinheit 210 anschließend die zweite Rauchdetektion auf Basis des Bildes des lebenden Körpers durch, das der Rauchentfernungsverarbeitung im Schritt S1304 unterzogen wurde (S1305).
• Als Nächstes bestimmt die Steuereinheit 220, ob Rauch bei der zweiten Rauchdetektion im Schritt S1305 detektiert wurde oder nicht (S1306). Falls kein Rauch detektiert wurde (S1306: Nein), kann die Steuereinrichtung 20 in den Standby-Zustand übergehen.
• Falls andererseits Rauch detektiert wurde (S1306: Ja), berechnet die Rauchdetektionseinheit 210 die Menge an Rauch (S1307).
• Als Nächstes bestimmt die Steuereinheit 220, ob die im Schritt S1307 berechnete Menge an Rauch eine Schwelle oder mehr ist oder nicht (S1308). Falls die Menge an Rauch geringer als die Schwelle ist (S1308: Nein), geht die Steuereinrichtung 20 in den Standby-Zustand über.
• Falls andererseits die Menge an Rauch die Schwelle oder mehr ist (S1308: Ja), steuert die Steuereinheit 220 die tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch auf Basis der im Schritt S1205 berechneten Menge an Rauch (S1309).
• Der Fluss der Steuerung der tatsächlichen Rauchabsaugung basierend auf der Rauchdetektion nach der Rauchentfernungsverarbeitung durch die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist oben beschrieben. Auf diese Weise kann die Häufigkeit der Rauchdetektion, der Rauchmengenberechnung, der Rauchentfernungsverarbeitung oder der tatsächlichen Rauchabsaugung durch die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform flexibel geändert werden. Dies bedeutet, dass die Verarbeitungsprozesse durch die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht notwendigerweise in der in den Flussdiagrammen von 5 und 6 veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden. Die Verarbeitung durch die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zum Beispiel zweckmäßig in Abhängigkeit von den Spezifikationen jeder Konfiguration oder den Spezifikationen der Operation konzipiert sein.
• <Zweite Ausführungsform>
• <<Systemkonfigurationsbeispiel>>
• Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In dem Fall der oben erwähnten ersten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform die CCU 5153 und steuert die Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das durch die Bildgebungsvorrichtung 10 aufgenommen wird, oder die tatsächliche Rauchabsaugung durch die Rauchabsaugvorrichtung 30.
• Währenddessen sind die Bildgebungsfunktion, die Rauchdetektionsfunktion, die Bildverarbeitungsfunktion und die Rauchabsaugfunktion gemäß den vorliegenden technischen Ideen nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt und können als eine Funktion der Funktionen verschiedener Einrichtungen implementiert werden. Eine Steuereinrichtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann zum Beispiel das in 1 veranschaulichte Endoskop 5115 sein.
• 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Systemkonfiguration gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Wie oben beschrieben, wird die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als das Endoskop 5115 implementiert. Hier kann die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ferner die Bildgebungseinheit 110 zusätzlich zu den Komponenten der Steuereinrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform aufweisen.
• Das heißt, die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Bildgebungsfunktion, die Rauchdetektionsfunktion, die Steuerfunktion und die Bildverarbeitungsfunktion aufweisen. Die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann auf Basis der berechneten Menge an Rauch die Rauchabsaugvorrichtung 30 steuern, die tatsächliche Rauchabsaugung auszuführen.
• Es ist anzumerken, dass die Funktion jeder Konfiguration und der Betriebsfluss der Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen die gleichen sind wie jene der ersten Ausführungsform, und die ausführliche Beschreibung von diesen wird somit weggelassen.
• <Dritte Ausführungsform>
• <<Systemkonfigurationsbeispiel>>
• Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In den Fällen der oben erwähnten ersten Ausführungsform und zweiten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 20 die CCU 5153 oder das Endoskop 5115. Währenddessen kann eine Steuereinrichtung 20 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die in 1 veranschaulichte Rauchabsaugeinrichtung 5165 sein.
• 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Systemkonfiguration gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Wie oben beschrieben, wird die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als die Rauchabsaugeinrichtung 5165 implementiert. Hier kann die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ferner die Rauchabsaugeinheit 310 zusätzlich zu den Komponenten der Steuereinrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform aufweisen.
• Das heißt, die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Rauchdetektionsfunktion, die Steuerfunktion, die Bildverarbeitungsfunktion und die Rauchabsaugfunktion aufweisen. Die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein Bild eines lebenden Körpers, das durch die Bildgebungsvorrichtung 10 aufgenommen wird, empfangen und die Rauchdetektion, die Rauchmengenberechnung, die Rauchentfernungsverarbeitung und die tatsächliche Rauchabsaugung ausführen.
• Es ist anzumerken, dass die Funktion jeder Konfiguration und der Betriebsfluss der Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen die gleichen sind wie jene der ersten Ausführungsform, und die ausführliche Beschreibung von diesen wird somit weggelassen.
• <Vierte Ausführungsform>
• <<Systemkonfigurationsbeispiel>>
• Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. In den Fällen der oben erwähnten ersten Ausführungsform bis dritten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung 20 die CCU 5153, das Endoskop 5115 oder die Rauchabsaugeinrichtung 5165. Währenddessen kann eine Steuereinrichtung 20 gemäß der vierten Ausführungsform der Vorliegenden Offenbarung eine Operationsraumsteuereinrichtung sein. Hier ist die Operationsraumsteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Einrichtung, die dazu ausgelegt ist, den Betrieb der medizinischen Geräte und nichtmedizinischen Geräte des in 1 veranschaulichten Operationsraumsystems 5100 auf eine kooperierende Art und Weise zu steuern. Eine Operationsraumsteuereinrichtung 5109 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zuerst beschrieben.
• Die Operationsraumsteuereinrichtung 5109 steuert die Verarbeitung außer der Bildanzeigeverarbeitung der nichtmedizinischen Geräte auf eine zentralisierte Art und Weise. Die Operationsraumsteuereinrichtung 5109 steuert zum Beispiel den Antrieb des Patientenbetts 5183, der Deckenkamera 5187, der Operationssaalkamera 5189 und der Beleuchtung 5191.
• Das Operationsraumsystem 5100 weist die zentralisierte Bedienungstafel 5111 auf und der Benutzer kann über die zentralisierte Bedienungstafel 5111 eine Anweisung bezüglich der Bildanzeige für die audiovisuelle Steuerung 5107 oder eine Anweisung bezüglich des Betriebs der nichtmedizinischen Geräte für die Operationsraumsteuereinrichtung 5109 erstellen. Die zentralisierte Bedienungstafel 5111 weist ein Touchpanel auf der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung auf.
• 9 ist ein Diagramm, das ein Anzeigebeispiel des Bedienungsbildschirms auf der zentralisierten Bedienungstafel 5111 veranschaulicht. 9 veranschaulicht als ein Beispiel einen Bedienungsbildschirm entsprechend einem Fall, bei dem das Operationsraumsystem 5100 zwei Anzeigeeinrichtungen als Ausgabezielvorrichtungen aufweist. Unter Bezugnahme auf 9 weist ein Bedienungsbildschirm 5193 ein Sendequellenauswahlgebiet 5195, ein Voransichtsgebiet 5197 und ein Steuergebiet 5201 auf.
• Im Sendequellenauswahlgebiet 5195 werden eine Sendequelleneinrichtung, die im Operationsraumsystem 5100 bereitgestellt ist, und Thumbnail-Bildschirme, die Anzeigeinformationen repräsentieren, die die Sendequelleneinrichtung aufweist, in Assoziation zueinander angezeigt. Der Benutzer kann als eine Einrichtung mit Anzeigeinformationen, die auf der Anzeigeeinrichtung anzuzeigen sind, eine beliebige der im Sendequellenauswahlgebiet 5195 angezeigten Sendequelleneinrichtungen auswählen.
• Im Voransichtsgebiet 5197 werden Voransichten von Bildschirmen angezeigt, die auf der Anzeigeeinrichtung, die Ausgabezieleinrichtungen sind, angezeigt werden. In dem in 9 veranschaulichten Beispiel werden aufgenommene originale Bilder eines lebenden Körpers und Bilder des lebenden Körpers, die der Rauchentfernungsverarbeitung unterzogen wurden, angezeigt. Des Weiteren werden in dem in 9 veranschaulichten Beispiel vier Bilder im linken und rechten Anzeigegebiet durch PinP (Picture in Picture - Bild im Bild) angezeigt. Die vier Bilder entsprechen Anzeigeinformationen, die von einer Sendequelleneinrichtung gesendet werden, die im Sendequellenauswahlgebiet 5195 ausgewählt wird. Eines der vier Bilder wird relativ groß als ein Hauptbild angezeigt, während die restlichen drei Bilder relativ klein als Subbilder angezeigt werden. Der Benutzer kann das Hauptbild und die Subbilder durch ein zweckmäßiges Auswählen von einem der in dem Gebiet angezeigten vier Bilder austauschen. Des Weiteren ist ein Statusanzeigegebiet 5199 unter dem Gebiet bereitgestellt, in dem die vier Bilder angezeigt werden, und ein Status bezüglich der Operation (zum Beispiel verstrichene Zeit der Operation oder physische Informationen des Patienten) kann zweckmäßig im Statusanzeigegebiet 5199 angezeigt werden.
• Das Steuergebiet 5201 weist ein Sendequellenbedienungsgebiet 5203 und ein Ausgabezielbedienungsgebiet 5205 auf. Im Sendequellenbedienungsgebiet 5203 wird ein GUI-Teil (GUI: Graphical User Interface - grafische Benutzeroberfläche) zum Durchführen der Bedienung einer Sendequelleneinrichtung angezeigt. Im Ausgabezielbedienungsgebiet 5205 wird ein GUI-Teil zum Durchführen der Bedienung einer Ausgabezieleinrichtung angezeigt. In dem in 9 veranschaulichten Beispiel sind GUI-Teile zum Durchführen verschiedener Bedienungen einer Kamera (Schwenken, Neigen und Zoomen) in einer Sendequelleneinrichtung mit der Bildgebungsfunktion im Sendequellenbedienungsgebiet 5203 bereitgestellt. Der Benutzer kann den Betrieb der Kamera der Sendequelleneinrichtung durch ein zweckmäßiges Auswählen eines beliebigen dieser GUI-Teile steuern. Es ist anzumerken, dass, obwohl dies nicht veranschaulicht ist, in einem Fall, bei dem die in dem Sendequellenauswahlgebiet 5195 ausgewählte Sendequelleneinrichtung ein Rekorder ist (das heißt, falls ein Bild, das in der Vergangenheit auf dem Rekorder aufgezeichnet wurde, im Voransichtsgebiet 5197 angezeigt wird), GUI-Teile zum Durchführen derartiger Bedienungen, wie Wiedergabe des Bildes, Anhalten der Wiedergabe, Zurückspulen, Vorspulen und so weiter, im Sendequellenbedienungsgebiet 5203 bereitgestellt sein können.
• Im Ausgabezielbedienungsgebiet 5205 sind ferner GUI-Teile zum Durchführen verschiedener Bedienungen der Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung, die eine Ausgabezieleinrichtung ist, bereitgestellt (Tauschen, Umdrehen, Farbanpassung, Kontrastanpassung und Wechseln zwischen 2D-Anzeige und 3D-Anzeige). Der Benutzer kann die Anzeige der Anzeigeeinrichtung durch ein zweckmäßiges Auswählen eines beliebigen dieser GUI-Teile bedienen.
• Es ist anzumerken, dass der auf der zentralisierten Bedienungstafel 5111 anzuzeigende Bedienungsbildschirm nicht auf das in 9 veranschaulichte Beispiel beschränkt ist und der Benutzer in der Lage sein kann, über die zentralisierte Bedienungstafel 5111 einen Eingabevorgang für jede Einrichtung durchzuführen, die durch die audiovisuelle Steuerung 5107 und die Operationsraumsteuereinrichtung 5109 gesteuert werden können, die im Operationsraumsystem 5100 bereitgestellt sind.
• Die Operationsraumsteuereinrichtung 5109 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und die vorliegende Ausführungsform sind oben beschrieben. Anschließend wird ein Beispiel einer Systemkonfiguration gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
• 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Systemkonfiguration gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Wie oben beschrieben, wird die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform als die Operationsraumsteuereinrichtung 5109 implementiert. Hier kann die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Steuereinheit 220 und die Kommunikationseinheit 240 aufweisen.
• Das heißt, die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Steuerfunktion auf. Hier kann die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Rauchdetektionseinheit 210 und die Bildverarbeitungseinheit 230 der Bildverarbeitungseinrichtung 40, die als die CCU 5153 implementiert wird, und die Rauchabsaugeinheit 310 der Rauchabsaugvorrichtung 30 auf eine zentralisierte Art und Weise steuern. Genauer gesagt kann die Steuereinrichtung 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf Basis einer Tatsache, dass die Bildverarbeitungseinrichtung 40 Rauch detektiert hat, die Bildverarbeitungseinrichtung 40 steuern, die Rauchentfernungsverarbeitung auszuführen. Des Weiteren kann die Steuereinrichtung 20 auf Basis der durch die Bildverarbeitungseinrichtung 40 berechneten Menge an Rauch die Rauchabsaugvorrichtung 30 steuern, die tatsächliche Rauchabsaugung durchzuführen.
• Es ist anzumerken, dass die Funktion jeder Konfiguration und die Betriebsflüsse der Steuereinrichtung 20 und der Bildverarbeitungseinrichtung 40 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen die gleichen sind wie jene der ersten Ausführungsform, und die ausführliche Beschreibung von diesen wird somit weggelassen.
• <Hardwarekonfigurationsbeispiel>
• Als Nächstes ist ein Beispiel für die Hardwarekonfiguration der Steuereinrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beschrieben. 11 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für die Hardwarekonfiguration der Steuereinrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 11 weist die Steuereinrichtung 20 zum Beispiel Folgendes auf: eine CPU 871, einen ROM 872, einen RAM 873, einen Host-Bus 874, eine Brücke 875, einen externen Bus 876, eine Schnittstelle 877, eine Eingabeeinrichtung 878, eine Ausgabeeinrichtung 879, einen Speicher 880, ein Laufwerk 881, einen Verbindungsport 882 und eine Kommunikationseinrichtung 883. Es ist anzumerken, dass die veranschaulichte Hardwarekonfiguration ein Beispiel ist und ein Teil der Komponenten ausgelassen werden kann. Des Weiteren kann die Steuereinrichtung 20 ferner Komponenten außer den veranschaulichten Komponenten aufweisen.
• (CPU 871)
• Die CPU 871 fungiert zum Beispiel als eine arithmetische Verarbeitungseinrichtung oder eine Steuereinrichtung und steuert alle oder einen Teil der Arbeitsabläufe jeder Komponente auf Basis verschiedener Programme, die auf dem ROM 872, dem RAM 873, dem Speicher 880 oder dem entfernbaren Aufzeichnungsmedium 901 aufgezeichnet sind.
• (ROM 872 und RAM 873)
• Der ROM 872 ist ein Mittel zum Speichern von zum Beispiel Programmen, die durch die CPU 871 zu lesen sind, oder von Daten zur Berechnung. Der RAM 873 speichert temporär oder permanent zum Beispiel Programme, die durch die CPU 871 zu lesen sind, und verschiedene Parameter, die zweckmäßig bei der Ausführung der Programme geändert werden.
• (Host-Bus 874, Brücke 875, externer Bus 876 und Schnittstelle 877)
• Die CPU 871, der ROM 872 und der RAM 873 sind über den Host-Bus 874, der zum Beispiel eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung unterstützt, miteinander verbunden. Währenddessen ist der Host-Bus 874 über die Brücke 875 mit dem externen Bus 876 verbunden, der zum Beispiel nur eine Datenübertragung mit relativ niedriger Geschwindigkeit unterstützt. Des Weiteren ist der externe Bus 876 über die Schnittstelle 877 mit verschiedenen Komponenten verbunden.
• (Eingabeeinrichtung 878)
• Beispiele für die Eingabeeinrichtung 878 schließen Mäuse, Tastaturen, Touchpanels, Tasten, Schalter und Hebel ein. Zusätzlich dazu wird manchmal als die Eingabeeinrichtung 878 eine Fernsteuerung verwendet, die in der Lage ist, Steuersignale unter Verwendung von Infrarotstrahlung oder anderen Funkwellen zu übertragen. Ferner weist die Eingabeeinrichtung 878 eine Spracheingabeeinrichtung auf, wie etwa ein Mikrofon.
• (Ausgabeeinrichtung 879)
• Die Ausgabeeinrichtung 879 ist eine Einrichtung, die in der Lage ist, einen Benutzer über erfasste Informationen visuell oder akustisch zu benachrichtigen. Beispiele für die Ausgabeeinrichtung 879 schließen Anzeigeeinrichtungen einschließlich CRT (Kathodenstrahlröhren), LCDs und organischer ELs, Audioausgabeeinrichtungen einschließlich Lautsprechern und Kopfhörern, Drucker, Mobiltelefone und Faksimiles ein.
• (Speicher 880)
• Der Speicher 880 ist eine Einrichtung, die dazu ausgelegt ist, verschiedene Datenstücke zu speichern. Beispiele für den Speicher 880 schließen magnetische Speichervorrichtungen, wie etwa Festplattenlaufwerke (HDD), Halbleiterspeichervorrichtungen, optische Speichervorrichtungen und magnetooptische Speichervorrichtungen ein.
• (Laufwerk 881)
• Das Laufwerk 881 ist zum Beispiel eine Einrichtung, die dazu ausgelegt ist, Informationen, die auf dem entfernbaren Aufzeichnungsmedium 901 aufgezeichnet sind, das zum Beispiel eine magnetische Platte, eine optische Platte, eine magnetooptische Platte oder ein Halbleiterspeicher ist, auszulesen oder Informationen auf das entfernbare Aufzeichnungsmedium 901 zu schreiben.
• (Entfernbares Aufzeichnungsmedium 901)
• Beispiele für das entfernbare Aufzeichnungsmedium 901 schließen DVD-Medien, Blu-Ray(registriertes Markenzeichen)-Medien, HD-DVD-Medien und verschiedene Halbleiterspeichermedien ein. Selbstverständlich kann das entfernbare Aufzeichnungsmedium 901 zum Beispiel eine IC-Karte sein, auf der ein kontaktloser IC-Chip oder ein elektronisches Gerät befestigt ist.
• (Verbindungsport 882)
• Der Verbindungsport 882 ist ein Port zur Verbindung mit einem zu verbindenden externen Gerät 902. Beispiele für den Verbindungsport 882 schließen USB(Universal Serial Bus)-Ports, IEEE-1394-Ports, SCSI (Small Computer System Interface), RS-232C-Ports und optische Audioanschlüsse ein.
• (Zu verbindendes externes Gerät 902)
• Beispiele für das zu verbindende externe Gerät 902 weisen Drucker, tragbare Audio-Player, Digitalkameras, digitale Videokameras und IC-Rekorder ein.
• (Kommunikationseinrichtung 883)
• Die Kommunikationseinrichtung 883 ist eine Kommunikationsvorrichtung zur Verbindung mit einem Netzwerk. Beispiele für die Kommunikationseinrichtung 883 schließen drahtgebundene oder drahtlose LANs, Bluetooth (registriertes Markenzeichen), Kommunikationskarten für WUSB (Drahtlos-USB), Router zur optischen Kommunikation, Router für ADSL (Asymmetrie Digital Subscriber Line) und Modems für verschiedene Kommunikationen ein.
• <Schlussfolgerung>
• Wie soweit beschrieben, fungiert die Steuereinrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das während einer Operation aufgenommen wird, und die tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern. Hier kann die Steuereinrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zumindest die oben beschriebene Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ausführen, dass Rauch detektiert wurde. Des Weiteren kann die Steuereinrichtung 20 die Ausführung und den Ausführungsgrad der tatsächlichen Rauchabsaugung auf Basis der berechneten Menge an Rauch steuern. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann der Effekt von Rauch, der durch Kauterisation eines Gewebes erzeugt wird, effektiver eliminiert werden.
• Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind bisher ausführlich unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben, jedoch ist der technische Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die Beispiele beschränkt. Es ist ersichtlich, dass verschiedene Änderungen oder Modifikationen durch einen Durchschnittsfachmann in dem Gebiet, zu dem die vorliegende Offenbarung gehört, innerhalb des Schutzumfangs der in den angehängten Ansprüchen beschriebenen technischen Ideen umgesetzt werden könnten, und es versteht sich daher, dass derartige Änderungen oder Modifikationen selbstverständlich zu dem technischen Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung gehören.
• Ferner sind die hierin beschriebenen Effekte lediglich veranschaulichend oder beispielhaft und sind nicht beschränkt. Das heißt, die Technologie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann andere Effekte, die einem Fachmann aus der Beschreibung der vorliegenden Spezifikation ersichtlich werden, zusätzlich zu den oben erwähnten Effekten oder anstelle der oben erwähnten Effekte bereitstellen.
• Es wird angemerkt, dass die folgenden Konfigurationen auch zu dem technischen Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung gehören.
1. (1) Eine Steuereinrichtung, die Folgendes aufweist:
   • eine Steuereinheit, die dazu ausgelegt ist, eine Rauchentfernungsverarbeitung an einem aufgenommenen Bild eines lebenden Körpers und eine tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern,
   • wobei die Steuereinheit eine Ausführung von zumindest der Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ermöglicht, dass der Rauch detektiert wurde.
2. (2) Die Steuereinrichtung gemäß Punkt (1), wobei die Steuereinheit die Ausführung der tatsächlichen Rauchabsaugung auf Basis einer berechneten Menge an Rauch steuert.
3. (3) Die Steuereinrichtung gemäß Punkt (2), wobei die Steuereinheit die Ausführung der tatsächlichen Rauchabsaugung ermöglicht, falls die Menge an Rauch eine Schwelle oder mehr ist.
4. (4) Die Steuereinrichtung gemäß Punkt (2) oder (3), wobei die Steuereinheit einen Grad der tatsächlichen Rauchabsaugung auf Basis der Menge an Rauch steuert.
5. (5) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (4), wobei die Steuereinheit die Ausführung der tatsächlichen Rauchabsaugung auf Basis einer Tatsache, dass der Rauch detektiert wurde, nach der Ausführung der Rauchentfernungsverarbeitung steuert.
6. (6) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (5), wobei der Rauch auf Basis des Bildes des lebenden Körpers detektiert wird.
7. (7) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (6), wobei der Rauch auf Basis der Sättigung des Bildes des lebenden Körpers detektiert wird.
8. (8) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (7), wobei eine Menge an Rauch auf Basis eines Gebiets des Bildes des lebenden Körpers berechnet wird, in dem der Rauch detektiert wurde.
9. (9) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (8), die ferner Folgendes aufweist:
   • eine Rauchdetektionseinheit, die dazu ausgelegt ist, den Rauch zu detektieren.
10. (10) Die Steuereinrichtung gemäß Punkt (9), wobei die Rauchdetektionseinheit eine Menge an Rauch berechnet.
11. (11) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (10), die ferner Folgendes aufweist:
    • eine Bildverarbeitungseinheit, die dazu ausgelegt ist, die Rauchentfernungsverarbeitung an dem Bild des lebenden Körpers auf Basis einer Steuerung durch die Steuereinheit auszuführen.
12. (12) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (11), die ferner Folgendes aufweist:
    • eine Rauchabsaugeinheit, die dazu ausgelegt ist, die tatsächliche Rauchabsaugung des Rauchs auf Basis einer Steuerung durch die Steuereinheit auszuführen.
13. (13) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (12), die ferner Folgendes aufweist:
    • eine Bildgebungseinheit, die dazu ausgelegt ist, das Bild des lebenden Körpers aufzunehmen.
14. (14) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (13), wobei die Steuereinrichtung eine Operationsraumsteuereinrichtung aufweist.
15. (15) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (14), wobei das Bild des lebenden Körpers ein Bild ist, das durch ein Endoskop aufgenommen wird.
16. (16) Die Steuereinrichtung gemäß einem der Punkte (1) bis (13), wobei die Steuereinrichtung eine Rauchabsaugeinrichtung ist.
17. (17) Ein Steuerverfahren, das Folgendes aufweist:
    • Steuern, durch einen Prozessor, einer Rauchentfernungsverarbeitung an einem aufgenommenen Bild eines lebenden Körpers und einer tatsächlichen Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper,
    • wobei das Steuern ein Ermöglichen einer Ausführung von zumindest der Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache aufweist, dass der Rauch detektiert wurde.
18. (18) Ein Steuersystem, das Folgendes aufweist:
    • ein Endoskop, das dazu ausgelegt ist, ein Bild eines lebenden Körpers aufzunehmen;
    • eine Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Rauchentfernungsverarbeitung an dem Bild des lebenden Körpers und eine tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern; und
    • eine Rauchabsaugeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die tatsächliche Rauchabsaugung des Rauchs auf Basis einer Steuerung durch die Steuereinrichtung auszuführen,
    • wobei die Steuereinrichtung zumindest die Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ausführt, dass der Rauch detektiert wurde.
19. (19) Programm zum Bewirken, dass ein Computer als eine Steuereinrichtung fungiert, wobei die Steuereinrichtung eine Steuereinheit aufweist, die dazu ausgelegt ist, eine Rauchentfernungsverarbeitung an einem aufgenommenen Bild eines lebenden Körpers und eine tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern, wobei die Steuereinheit eine Ausführung von zumindest der Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ermöglicht, dass der Rauch detektiert wurde.
• Bezugszeichenliste

10

Bildgebungsvorrichtung

110

Bildgebungseinheit

120

Kommunikationseinheit

20

Steuereinrichtung

210

Rauchdetektionseinheit

220

Steuereinheit

230

Bildverarbeitungseinheit

240

Kommunikationseinheit

30

Rauchabsaugvorrichtung

310

Rauchabsaugeinheit

320

Kommunikationseinheit

40

Bildverarbeitungseinrichtung

5109

Operationsraumsteuereinrichtung

5115

Endoskop

5153

CCU

5165

Rauchabsaugeinrichtung

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 11309156 [0003]

Claims (19)

1. Steuereinrichtung, die Folgendes umfasst: eine Steuereinheit, die dazu ausgelegt ist, eine Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das während einer Operation aufgenommen wird, und eine tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern, wobei die Steuereinheit eine Ausführung von zumindest der Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ermöglicht, dass der Rauch detektiert wurde.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit die Ausführung der tatsächlichen Rauchabsaugung auf Basis einer berechneten Menge an Rauch steuert.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit die Ausführung der tatsächlichen Rauchabsaugung ermöglicht, falls die Menge an Rauch eine Schwelle oder mehr ist.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit einen Grad der tatsächlichen Rauchabsaugung auf Basis der Menge an Rauch steuert.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit die Ausführung der tatsächlichen Rauchabsaugung auf Basis einer Tatsache, dass der Rauch detektiert wurde, nach der Ausführung der Rauchentfernungsverarbeitung steuert.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Rauch auf Basis des Bildes des lebenden Körpers detektiert wird.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Rauch auf Basis der Sättigung des Bildes des lebenden Körpers detektiert wird.
8. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Menge an Rauch auf Basis eines Gebiets des Bildes des lebenden Körpers berechnet wird, in dem der Rauch detektiert wurde.
9. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Rauchdetektionseinheit, die dazu ausgelegt ist, den Rauch zu detektieren.
10. Steuereinrichtung nach Anspruch 9, wobei die Rauchdetektionseinheit eine Menge an Rauch berechnet.
11. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Bildverarbeitungseinheit, die dazu ausgelegt ist, die Rauchentfernungsverarbeitung an dem Bild des lebenden Körpers auf Basis einer Steuerung durch die Steuereinheit auszuführen.
12. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Rauchabsaugeinheit, die dazu ausgelegt ist, die tatsächliche Rauchabsaugung des Rauchs auf Basis einer Steuerung durch die Steuereinheit auszuführen.
13. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Bildgebungseinheit, die dazu ausgelegt ist, das Bild des lebenden Körpers aufzunehmen.
14. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung eine Operationsraumsteuereinrichtung aufweist.
15. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bild des lebenden Körpers ein Bild aufweist, das durch ein Endoskop aufgenommen wird.
16. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung eine Rauchabsaugeinrichtung aufweist.
17. Steuerverfahren, das Folgendes umfasst: Steuern, durch einen Prozessor, einer Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das während einer Operation aufgenommen wird, und einer tatsächlichen Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper, wobei das Steuern ein Ermöglichen einer Ausführung von zumindest der Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache aufweist, dass der Rauch detektiert wurde.
18. Steuersystem, das Folgendes umfasst: ein Endoskop, das dazu ausgelegt ist, ein Bild eines lebenden Körpers während einer Operation aufzunehmen; eine Steuereinrichtung, die dazu ausgelegt ist, eine Rauchentfernungsverarbeitung an dem Bild des lebenden Körpers und eine tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern; und eine Rauchabsaugeinrichtung, die dazu ausgelegt ist, die tatsächliche Rauchabsaugung des Rauchs auf Basis einer Steuerung durch die Steuereinrichtung auszuführen, wobei die Steuereinrichtung zumindest die Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ausführt, dass der Rauch detektiert wurde.
19. Programm zum Bewirken, dass ein Computer als eine Steuereinrichtung fungiert, wobei die Steuereinrichtung eine Steuereinheit aufweist, die dazu ausgelegt ist, eine Rauchentfernungsverarbeitung an einem Bild eines lebenden Körpers, das während einer Operation aufgenommen wird, und eine tatsächliche Rauchabsaugung von Rauch im lebenden Körper zu steuern, wobei die Steuereinheit eine Ausführung von zumindest der Rauchentfernungsverarbeitung auf Basis einer Tatsache ermöglicht, dass der Rauch detektiert wurde.

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