JP2002200030A

JP2002200030A - 内視鏡位置検出装置

Info

Publication number: JP2002200030A
Application number: JP2000399113A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Takahashi; 裕史高橋; Yuichi Morisane; 祐一森實; Hiroaki Kagawa; 裕昭加川; Kunihide Kaji; 国英梶; Masahiro Hagiwara; 雅博萩原; Takechiyo Nakamitsu; 竹千代中満; Yasuhiko Kikuchi; 康彦菊地; Shuichi Kimura; 修一木村; Akito Saito; 明人斉藤; Takeaki Nakamura; 剛明中村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-16
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP3850217B2

Abstract

(57)【要約】【課題】観察又は処置を行う場合、管路及び挿入道筋を
明らかにして、内視鏡及び処置具の誘導を正確且つ迅速
に行える内視鏡位置検出装置を提供すること。【解決手段】内視鏡位置検出装置３に、予め取得した被
検体の連続するスライス断層像から作成した気管支３次
元画像データを格納する画像データ記憶部３７と、気管
支３次元画像データの座標系と、内視鏡挿入部の先端位
置情報との位置合わせを行う位置情報補正回路３４ｄ
と、内視鏡挿入部の先端位置情報を順次記憶し、その先
端の軌跡を基に気管支３次元画像データに軌跡画像を合
成するマップ情報合成回路３４ｂとを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも内視鏡
挿入部の位置情報を基に、内視鏡を目的部位までスムー
ズに案内する内視鏡位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医療用分野で内視鏡が広く用いら
れている。この内視鏡のうち、特に挿入部が軟性のもの
は、体腔内の屈曲した管路に挿入することにより、体表
面を切開することなく体腔内深部の臓器を診断したり、
必要に応じて内視鏡の有するチャンネル内に処置具を挿
通してポリープ等を切除する治療処置を行うことができ
る。しかし、屈曲した体腔内に挿入部を円滑に挿入する
ためにはある程度の熟練を必要とする。

【０００３】つまり、挿入部を円滑に挿入するために
は、管路の屈曲状態に応じて挿入部に設けた湾曲部を湾
曲操作したり、把持部を捻り操作する等の作業が必要に
なる。そして、そのとき挿入部の先端位置が体腔内のど
の位置にあるかとか、体腔内にある挿入部の屈曲形状が
どのような形状であるか等がわかると便利である。

【０００４】そのため、例えば特開平８−０５４２号公
報には必要とされる検出範囲内で精度良く内視鏡の三次
元的な位置を検出できる内視鏡位置検出装置が示されて
いる。この内視鏡位置検出装置は、磁界発生素子と磁界
検出素子とを用いて内視鏡の位置を検出する。

【０００５】一方、内視鏡を関心部位まで容易に到着さ
せる管路ナビゲーション方法として、例えば、特開平２
０００−１３５２１５号公報には気管支等のような体内
の管路への内視鏡の挿入を支援する管路案内方法および
装置、並びに、そのような管路案内装置を備えた放射線
断層撮影装置が示されている。この管路案内方法および
装置、並びに、そのような管路案内装置を備えた放射線
断層撮影装置では、Ｘ線照射・検出装置のヘリカルスキ
ャンで得られたプロジェクションに基づいて、中央処理
装置で仮想的な内視鏡像、関心部位の生検を行なうため
の案内画像を生成していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
末梢肺野で好発する腺癌の診断では、気管支の太さが３
ミリ程度の分岐次数で第７又は第８分岐以降が多く、第
１５ないし第１８分岐程度で肺胞に到達する。この第１
５次気管支における太さは２ミリ程度であるため、現在
の観察装置の性能では末端の気管支までの画像を造影で
きない場合がある。つまり、末端部までの気管支３次元
画像を得難いという問題があった。

【０００７】また、関心部位までの経路が断片的な情報
提供、即ち、内視鏡先端の位置情報が常にリアルタイム
で気管支３次元画像上に表示されないため、気管支内に
おける道筋がわかり難いといった問題があった。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、観察又は処置を行う場合、管路及び挿入道筋を明
らかにして、内視鏡及び処置具の誘導を正確且つ迅速に
行える内視鏡位置検出装置を提供することを目的にして
いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の内視鏡位置検出
装置は、磁界発生素子と、磁界検出素子とを用いて内視
鏡挿入部の先端位置の検出を行なう内視鏡位置検出装置
であって、予め取得した被検体の連続するスライス断層
像から作成した気管支３次元画像データを格納する画像
データ記憶部と、前記気管支３次元画像データの座標系
と、前記内視鏡挿入部の先端位置情報との位置合わせを
行う位置情報補正手段と、前記内視鏡挿入部の先端位置
情報を順次記憶し、その先端の軌跡を基に前記気管支３
次元画像データに軌跡画像を合成するマップ情報合成手
段とを具備している。

【００１０】この構成によれば、まず、内視鏡を一度挿
抜することによって、予め取得した気管支３次元画像デ
ータに軌跡画像を合成した画像が作成される。内視鏡を
再び挿入させる際には、前回の挿抜で作成された合成画
像を参照することにより関心部位まで内視鏡をスムーズ
に案内することが可能になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１ないし図１１は本発明の一実
施形態に係り、図１は内視鏡システムを説明する図、図
２は内視鏡を説明する図、図３は内視鏡とビデオプロセ
ッサとを説明する図、図４は内視鏡に挿通されるプロー
ブの先端部を説明する図、図５はブロック図、図６は実
際の気管支を示す図、図７はＣＴスキャンによって得ら
れた気管支３次元画像を説明する図、図８は位置情報を
補正するスイッチ入力位置を説明する図、図９は気管支
３次元画像に軌跡画像を合成した合成３次元気管支画像
説明する図、図１０は気管支画像作成処理を説明するフ
ローチャート、図１１は追加データの表示例を説明する
図である。

【００１２】なお、図９（ａ）は軌跡画像を追加した合
成３次元気管支画像を示す図、図９（ｂ）は軌跡画像部
分を説明する拡大図、図１１（ａ）は追加データをプロ
ット表示した合成３次元気管支画像を示す図、図１１
（ｂ）は追加データをドット表示した合成３次元気管支
画像を示す図である。

【００１３】図１に示すように本実施形態の内視鏡シス
テム１は、内視鏡６を用いて検査等を行う内視鏡装置２
と、この内視鏡装置２とともに使用され、前記内視鏡６
の挿入部７の少なくとも先端位置を検出する機能を備
え、さらに挿入部７の３次元位置を推定してその先端部
の対応する位置をモニタ２３に表示させる内視鏡位置検
出装置３とで主に構成されている。

【００１４】ベッド４上に横たわる患者５の気管支には
例えば図２に示す内視鏡６の挿入部７が挿入される。こ
の内視鏡６は細長で、前記挿入部７とその後端に配設さ
れた操作部８と、この操作部８の側部から延出するユニ
バーサルケーブル９とを有して構成されている。このユ
ニバーサルケーブル９の末端部にはコネクタ９Ａが設け
てあり、このコネクタ９Ａの側部からは信号ケーブル９
Ｂが延出している。この信号ケーブル９Ｂの末端部には
信号用コネクタ９Ｃが設けてある。

【００１５】そして、図３に示すようにコネクタ９Ａ
は、前記ビデオプロセッサ１１内の光源部３６に着脱自
在に接続され、前記信号用コネクタ９Ｃは信号処理部３
７に着脱自在に接続されるようになっている。

【００１６】前記挿入部７内には中空のチャンネル１３
が形成されている。このチャンネル１３の基端部である
挿入口１３ａから鉗子等の処置具を挿入して、処置具の
先端側が挿入部先端面のチャンネル出口から突出させる
ことによって、患部等に対して治療処置等を行える。ま
た、前記チャンネル１３には位置検出のためのプローブ
１５が挿入可能であり、このプローブ１５の先端側をチ
ャンネル１３内の所定位置（後述する図４参照）に設置
することができるようになっている。

【００１７】前記挿入部７内には照明光を伝送するライ
トガイド３８が挿通している。このライトガイド３８
は、挿入部７、操作部８、ユニバーサルケーブル９内を
通ってコネクタ９Ａに至っている。このコネクタ９Ａの
端面には前記光源部３６内のランプ３６Ａの照明光が集
光されるようになっている。このことにより、ランプ３
６Ａの照明光は、コネクタ９Ａの端面に集光され、ライ
トガイド３８内を伝送されて挿入部７の先端部に設けた
照明光出射手段を形成する照明窓から前方方向に向かっ
て出射される。

【００１８】前記照明窓から出射された照明光により明
らされた気管支内の内壁、あるいは患部等の被写体は、
この照明窓に隣接して配置されている観察窓に取り付け
た対物レンズ３９によってその焦点位置に配置された固
体撮像素子としてのＣＣＤ２９の撮像面に像を結ぶ。

【００１９】前記ＣＣＤ２９は、信号処理部３７内のＣ
ＣＤドライブ回路３７Ａから出力されるＣＣＤドライブ
信号が印可されることにより、ＣＣＤ２９で光電変換さ
れた画像信号が読み出され、挿入部７内を通る信号線を
経て信号処理回路３７Ｂで標準的な映像信号に変換して
カラーモニター１２に出力する。

【００２０】一方、前記操作部８には湾曲操作ノブ８Ａ
が設けてある。術者が、この湾曲操作ノブ８Ａを回動操
作することにより、挿入部７の先端付近に形成された湾
曲自在な湾曲部７Ａを湾曲させることができる。この湾
曲部７Ａを設けたことによっ、屈曲した気管支内経路に
もその屈曲に沿うように先端側を湾曲させながら挿入を
行なえる。また、前記操作部８には内視鏡装置２及び信
号接続ケーブル１４を経由して内視鏡位置検出装置本体
２１に指示信号を出力する、ＯＮ／ＯＦＦ操作の可能な
スイッチ手段としての操作スイッチ８Ｂが設けてある。

【００２１】図４に示すように前記プローブ１５には、
磁界を発生する磁界発生素子としてのソースコイル１６
が絶縁体であって可撓性を有する断面形状が円形のチュ
ーブ１９の先端部内壁に絶縁性の接着剤２０で固定され
ている。

【００２２】前記ソースコイル１６は、例えば絶縁性で
硬質な円柱状のコア１０に、絶縁被膜された導線が巻か
れたソレノイド状コイルで構成され、更にこのコイルの
外周面に絶縁性の接着剤２０を塗布してコイルをコア１
０に絶縁被膜した状態で固定するとともにチューブ１９
の内壁にも固定している。

【００２３】硬質のコア１０に導線が巻かれ前記ソース
コイル１６は、接着剤２０で固定されているので、たと
えチューブ１９が屈曲されて変形した場合でも、このソ
ースコイル１６自身はその形状が変形しない構造であ
り、磁界発生の機能は不変である。そして、前記ソース
コイル１６の位置は、内視鏡６の既知の位置であるの
で、ソースコイル１１の位置を検出することにより、内
視鏡６の挿入部７の先端位置が検出される。

【００２４】前記ソースコイル１６に接続されたリード
線１７は、プローブ１５の後端に設けた、あるいはプロ
ーブ１５の後端から延びるケーブルの後端に設けたコネ
クタ１８に接続されている。このコネクタ１８は、内視
鏡位置検出装置本体２１のコネクタ受けに接続されてい
る。このため、内視鏡位置検出装置本体２１の後述する
ソースコイル駆動部（図５の符号２４参照）から出力さ
れた駆動信号がソースコイル１６に印加されることによ
って、位置検出に利用される磁界が発生する。

【００２５】そして、前記図１に示すようにベッド４の
所定の位置である例えば３箇所の隅にはそれぞれ前記ソ
ースコイル１６からの磁界を検出する磁界検出素子とし
て３軸センスコイル２２ａ、２２ｂ、２２ｃ（以下、２
２ｊで代表する）が取り付けてある。これらの３軸セン
スコイル２２ｊは、ベッド４から延びたケーブルを介し
て内視鏡位置検出装置本体２１に接続されている。

【００２６】前記３軸センスコイル２２ｊは、図示はし
ないがそれぞれのコイル面が直交するように３方向にそ
れぞれ巻かれ、各コイルはそのコイル面に直交する軸方
向成分の磁界強度に比例した信号を検出する。そして、
前記内視鏡位置検出装置本体２１は、３軸センスコイル
２２ｊの出力に基づいてソースコイル１６の位置を検出
して患者５内に挿入された内視鏡６の挿入部７の位置を
推定する一方、推定した位置をモニター２３の画面上に
マーキング表示する。

【００２７】前記内視鏡位置検出装置３は磁気を利用し
ている。したがって、磁気に対して透明でない金属が存
在すると、鉄損などによる影響を受けて、磁界発生用の
ソースコイル１６と、検出用３軸センスコイル２２ｊと
の間の相互インダクタンスに影響を与える。

【００２８】一般に、相互インダクタンスをＲ＋ｊＸで
表すと、磁気に対して透明でない金属はこのＲ、Ｘ両者
に影響を及ぼすことになる。この場合、微少磁界の検出
で、一般に用いられている直交検波で測定される信号の
振幅、位相が変化することになる。そのため、精度良く
信号を検出には、発生する磁界が影響を受けない環境を
設定することが望ましく、これを実現するためには磁気
的に透明な材料、つまり磁界に影響を及ぼさない材料で
ベッド４を作れば良い。

【００２９】なお、この磁気的に透明な材料としては例
えば、デルリン等の樹脂、木材、被磁性材金属であれば
良く、実際には、ソースコイル１６の位置検出に交流磁
界を用いるため、駆動信号の周波数において磁気的に影
響のない材料で形成しても良い。そこで、本内視鏡位置
検出装置３と共に使用する前記ベッド４は、少なくとも
発生する磁界の周波数において磁気的に透明な被磁性材
で構成してある。

【００３０】図５に示すように前記内視鏡位置検出装置
本体２１のソースコイル駆動部２４から前記内視鏡６の
チャンネル１３内に設置されるプローブ１５の所定位置
に配置されたソースコイル１６に駆動信号が供給される
ようになっている。そして、駆動信号をソースコイル１
６に印加することにより、このソースコイル１６の周辺
に磁界が発生する。

【００３１】前記ソースコイル駆動部２４は、磁界発生
用発信部２５から供給される交流信号を増幅して必要な
磁界を発生するための駆動信号を出力する。前記磁界発
生用発信部２５の交流信号は、ベッド４に設けられた３
軸センスコイル２２ｊで検出される微小な磁界を検出す
るための相互インダクタンス検出部２６に参照信号とし
て送出される。

【００３２】前記３軸センスコイル２２ｊで検出される
微小な磁界検出信号は、センスコイル出力増幅器２７で
増幅され、その後前記相互インダクタンス検出部２６に
入力される。この相互インダクタンス検出部２６では前
記参照信号を基準にして、増幅、直交検波（同期検波）
を行い、コイル間の相互インダクタンスに関連した信号
を取得する。

【００３３】前記相互インダクタンス検出部２６で得ら
れた信号は、ソースコイル位置検出部３１に入力され
る。このとき入力されたアナログ信号はデジタル信号に
変換されて位置検出の計算を行い、ソースコイル１６に
対して推定される位置情報を得て、この位置情報をマッ
プ画像生成部３２に送る。そして、このマップ画像生成
部３２に送られた位置情報は、モニター信号生成部３３
及びシステム制御部３４へ送られる。

【００３４】前記モニター信号生成部３３では画像をモ
ニタ２３の画面上に表示させることが可能なＲＧＢある
いはＮＴＳＣあるいはＰＡＬ方式の映像信号を生成して
前記モニター２３に出力する。このことにより、モニタ
ー２３の画面上に表示されている後述する合成３次元気
管支画像上に内視鏡６の先端位置が表示される。

【００３５】前記システム制御部３４は、ＣＰＵ等で構
成された制御部３４ａ、マップ情報合成手段であるマッ
プ情報合成回路３４ｂ、位置情報記憶手段である位置情
報記憶部３４ｃ、位置情報補正手段である位置情報補正
回路３４ｄが設けられ、前記ソースコイル位置検出部３
１、マップ画像生成部３２、モニター信号生成部３３の
動作等を制御する。

【００３６】前記システム制御部３４には、キーボード
やスイッチ等を備えた操作パネル３５が接続されてい
る。この操作パネル３５のキーボード等を操作すること
によって例えば、前記制御部３４ａを介して予め画像デ
ータ記憶部３７に記憶されている図７に示すような患者
５の気管支３次元画像４１を選択的にモニター２３の画
面上に表示させられる。

【００３７】なお、患者５の気管支３次元画像４１のデ
ータは、この内視鏡システム１と図示しないＬＡＮ等で
接続された記録装置のＣＴスキャンデータを基にモデル
化したものであり、術前等にデータ記憶部３７に事前に
登録したものである。

【００３８】前記システム制御部３４の位置情報補正回
路３４ｄは、内視鏡６の操作スイッチ８Ｂを操作して出
力された指示信号が内視鏡装置２、信号接続ケーブル１
４を経由してＳＷ入力部３６に入力されると、この信号
を基に気管支３次元画像４１と操作スイッチ８Ｂが投入
された時点における内視鏡先端座標とをソースコイル位
置検出部３１より取得して所定の補正処理を行う。

【００３９】前記システム制御部３４の位置情報記憶部
３４ｃでは補正処理完了後、例えば２００ｍｓ毎に内視
鏡先端部に設置されたソースコイル１６の座標位置のサ
ンプリングと記録を行なう。前記システム制御部３４の
マップ情報合成回路３４ｂでは、前記気管支３次元画像
４１と、前記位置情報記憶部３４ｃに記録された座標位
置サンプリング値とを基に合成３次元気管支画像データ
を構築し、この合成３次元気管支画像データをマップ画
像生成部３２へ送る。そして、このマップ画像生成部３
２では最終的に合成した、つまり気管支３次元画像４１
に軌跡画像（図９（ｂ）の破線部参照）を合成した合成
３次元気管支画像データを前記モニター信号生成部３３
に送る。そして、このモニター信号生成部３３では前記
合成３次元気管支画像データに、現在の内視鏡先端位置
を例えばＸ印で示す画像データを重畳する。

【００４０】このことにより、モニター２３の画面上に
は合成３次元気管支画像４３が表示されるとともに、こ
の合成３次元気管支画像４３上に現在の内視鏡先端位置
を示すＸ印４３ａがリアルタイムで表示される。

【００４１】ここで、モニター２３に表示される画像に
ついて図６ないし図９を参照して説明する。なお、処理
ステップついては後述する「気管支画像作成処理」で説
明する。

【００４２】図６は実際の患者５の気管支を示すもので
あり、気管支の末端部では管路が複雑に入り組み、多数
の分岐路が細い管路が存在している。しかし、図７に示
すようにＣＴスキャンデータを基にモデル化した気管支
３次元画像４１では患者５の気管支末端の管路までを表
示することができず、管路途中で切断された状態になっ
てしまう。

【００４３】図８は操作スイッチ８Ｂを操作する位置を
示すものであり、目標と推定される関心部位である腫瘍
の位置までの経路中に、前記操作パネル３５を操作して
第１、第２、第３分岐点近傍にカーソルキー等で操作点
をマーキングしている。その操作点は、気管支３次元画
像４１上で例えばＡ、Ｂ、Ｃとして表示される。

【００４４】なお、この段階においては、この画面に表
示されている気管支３次元画像４１の座標系と内視鏡先
端を示すマーク４２の位置との補正は行われていない。
このため、内視鏡６でとらえた実際の画像である内視鏡
装置２のモニター１２の画面上に表示される映像を確認
しながら、予めマーキングした第１分岐点、第２分岐
点、第３分岐点に到達したときに前記操作スイッチ８Ｂ
を操作する。このことにより、３つの分岐点の座標位置
を得て、この時点で補正処理が行われて内視鏡先端の現
在位置が所定のマークであるＸ印等で表示されるように
なる。

【００４５】また、内視鏡観察中に、挿入部７を末端部
位方向に向けて挿入している場合、位置情報記憶部３４
ｃでは所定時間間隔で順次サンプリング値を記録してい
る。そして、このサンプリング値を基に、内視鏡先端の
挿入軌跡を合成３次元気管支画像データとして構築して
図９（ａ）に示す合成３次元気管支画像４３を画面上に
表示してる。

【００４６】このため、２度目以降の観察及び処置時に
は、この合成３次元気管支画像４３をモニター２３に表
示させることにより、この合成３次元気管支画像４３に
表示されるＸ印を確認して挿入部７を速やかに関心部位
に向けて挿入することが可能になる。

【００４７】ここで、ＣＴスキャンデータによる３Ｄソ
リッドモデルである気管支３次元画像４１では造影でき
ない末端患部に至る合成３次元気管支画像を合成するま
での「気管支画像作成処理」を説明する。

【００４８】図１０に示すようにまず、ステップＳ１の
初期化において、位置情報記憶部３４ｃに記憶されてい
るデータをクリアする一方、画像データ記憶部３７に記
憶されているデータの中から対応する患者５の気管支３
次元画像４１を呼び出し、モニター２３の画面上に表示
させる。

【００４９】そして、気管支３次元画像４１上に操作点
Ａ、操作点Ｂ、操作点Ｃを設定して内視鏡６の挿入を開
始する。このとき、前記モニター１２の画面上に表示さ
れる映像を確認しながら、内視鏡６の先端がマーキング
地点である第１分岐点、第２分岐点、第３分岐点に到達
したときステップＳ２、ステップＳ４、ステップＳ６に
示すようにスイッチ８Ｂを順次操作する。なお、この内
視鏡６挿入の際、スイッチ８Ｂの操作がされない場合に
はステップＳ２、ステップＳ４、ステップＳ６において
スイッチ投入待機状態になる。

【００５０】そして、各ステップＳ２、ステップＳ４、
ステップＳ６においてスイッチ８Ｂが適宜操作されるこ
とにより、ステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ７
に示すように気管支モデルの経路中に第１分岐における
座標の取得、第２分岐における座標の取得、第３分岐に
おける座標の取得が行われる。

【００５１】そして、３箇所の分岐における座標の取得
が完了したならステップＳ８に移行する。このステップ
Ｓ８では前記第１、第２、第３分岐点の座標から現在の
内視鏡先端位置と、気管支３次元画像４１の座標系とを
一致させる補正処理を行う。この補正処理方法は、ＣＴ
画像が実物と等倍であるので、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点でそれ
ぞれ得られる法線ベクトルと、取得した第１、第２、第
３分岐点の座標から得られた法線ベクトルとが一致する
ように気管支３次元画像４１を座標変換する方法であ
る。なお、ここでは３点の座標を取得して位置情報補正
を行うようにしているが、３点以上を利用して補正を行
うようにしてもよい。

【００５２】前記ステップＳ８に示す位置情報の補正処
理が完了したならステップＳ９に移行して２００ｍｓ毎
に、移動する内視鏡先端の座標値を順次サンプリングし
て記録する。このとき、最新の内視鏡先端座標を３次元
気管支画像４３上にＸ印でリアルタイムに表示させる。

【００５３】ステップＳ１０ではサンプリングされた座
標値が、気管支３次元画像４１の３Ｄソリッドモデルか
ら外れた領域の座標値であるか否かを判断し、外れた領
域の座標値であった場合には、前記気管支３次元画像４
１に対して新たに追加する画像データであると判断して
画像データの追加を行う一方、画面上に追加して強調表
示を行う。

【００５４】なお、気管支の末端部では管路が細径であ
るので、このとき追加する画像を３Ｄソリッドモデルと
して扱わずに、単にプロット座標の軌跡を線画表示した
り、プロット画像のままであっても構わない。

【００５５】つまり、前記ステップＳ９で２００ｍｓ毎
にサンプリングしたときの座標値を単純にプロット表示
した場合には図１１（ａ）に示すように追加データであ
る複数のプロット４５，…，４５が画面上に表示され
る。したがって、実線に示す管路末端からはみ出たプロ
ットデータを追加データとして扱う。

【００５６】一方、前記ステップＳ１０でオーバーレイ
処理による画像合成した場合には図１１（ｂ）に示すよ
うにドット４６が画面上に表示される。ここでは、追加
データであるプロット座標を点描画の集合画像である例
えば赤色のドットにして強調しいる。

【００５７】ステップＳ１１では、関心部位である目的
の気管支末端まで内視鏡が到達した段階で操作パネル３
５のキー入力操作等で最終的な合成３次元気管支画像４
３を構築するデータとして新たに記憶し直す指示を行
う。このことによって、関心部位までの合成３次元気管
支画像データの記憶を完了して、２度目からの観察及び
処置を行う際、関心部位までの必要な全道筋が表示可能
になり、関心部位までの誘導を迅速かつ正確に行なえ
る。

【００５８】このように、位置情報補正回路と位置情報
記憶部とマップ情報合成回路とを有するシステム制御部
を設けたことによって、内視鏡挿入時、画像データ記憶
部に記憶されているＣＴスキャンデータから得た気管支
３次元画像に加えて、位置情報記憶部で所定時間間隔で
順次サンプリングする一方、この内視鏡先端位置の座標
値が気管支３次元画像の３Ｄソリッドモデルから外れた
領域の座標値であるか否かを判断し、外れた領域の座標
値であるときには気管支３次元画像に対して新たな画像
データとして追加することにより、気管支３次元画像で
は観察することのできなかった末端部を追加した必要最
小限の合成３次元気管支画像を得ることができる。

【００５９】また、マップ画像生成部を設けて合成３次
元気管支画像に内視鏡先端位置を示す目印となる画像デ
ータを重畳することによって、合成３次元気管支画像上
に内視鏡先端位置を表示させて関心部位と現在位置との
把握を容易に行なうことができる。

【００６０】さらに、一度、挿入された挿入部の先端位
置が３Ｄソリッドモデルから外れた領域の座標値である
場合、合成３次元気管支画像上に追加データとして表示
される一方、この追加データを含む合成３次元気管支画
像を再記憶することにより、再び内視鏡の挿入を行なう
際に最新の合成３次元気管支画像を表示させて関心部位
までの必要な全道筋を確認しながら内視鏡の誘導を行な
うことができる。

【００６１】なお、本発明は、以上述べた実施形態のみ
に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、観
察又は処置を行う場合、管路及び挿入道筋を明らかにし
て、内視鏡及び処置具の誘導を正確且つ迅速に行える内
視鏡位置検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】内視鏡システムを説明する図

【図２】内視鏡を説明する図

【図３】内視鏡とビデオプロセッサとを説明する図

【図４】内視鏡に挿通されるプローブの先端部を説明す
る図

【図５】内視鏡位置検出装置本体及びその関係部分を説
明するブロック図

【図６】実際の気管支を示す図

【図７】ＣＴスキャンによって得られた気管支３次元画
像を説明する図

【図８】位置情報を補正するスイッチ入力位置を説明す
る図

【図９】気管支３次元画像に軌跡画像を合成した合成３
次元気管支画像説明する図

【図１０】気管支画像作成処理を説明するフローチャー
ト

【図１１】追加データの表示例を説明する図

【符号の説明】

３…内視鏡位置検出装置２１…内視鏡位置検出装置本体３２…マップ画像生成部３４…システム制御部３４ｂ…マップ情報合成回路３４ｃ…位置情報記憶部３４ｄ…位置情報補正回路３６…スイッチ入力部３７…画像データ記憶部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加川裕昭東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者梶国英東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者萩原雅博東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者中満竹千代東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者菊地康彦東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者木村修一東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者斉藤明人東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者中村剛明東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4C061 AA07 CC06 DD03 GG13 HH51 JJ11 LL02 MM02 NN05 NN10 SS21 WW10 WW13 WW15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁界発生素子と、磁界検出素子とを用い
て内視鏡挿入部の先端位置の検出を行なう内視鏡位置検
出装置において、予め取得した被検体の連続するスライス断層像から作成
した気管支３次元画像データを格納する画像データ記憶
部と、前記気管支３次元画像データの座標系と、前記内視鏡挿
入部の先端位置情報との位置合わせを行う位置情報補正
手段と、前記内視鏡挿入部の先端位置情報を順次記憶し、その先
端の軌跡を基に前記気管支３次元画像データに軌跡画像
を合成するマップ情報合成手段と、を具備することを特徴とする内視鏡位置検出装置。
【請求項２】前記位置情報補正手段によって位置合わ
せを行う際、予め指定した３箇所以上の気管支分岐位置
近傍にて、位置補正のために前記内視鏡挿入部の先端座
標位置を取得するスイッチ手段を有する請求項１記載の
内視鏡位置検出装置。
【請求項３】前記マップ情報合成手段によって気管支
３次元画像データに軌跡画像を合成した合成３次元気管
支画像データに、現在の内視鏡の先端位置情報を重ね
て、合成３次元気管支画像上に内視鏡の先端位置を表示
させるマップ画像生成部を有する請求項１記載の内視鏡
位置検出装置。