JP2005131319A - Insertion support system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the information of the target tissue which is a target of biopsy on a virtual endoscope image. <P>SOLUTION: The position data and the voxel data of the biopsy portion area including a final point are searched from a VBS image storing unit 16 in a step S41, the current position of the VBS image 53a shown in a VBS image displaying area 53 and the position data of the biopsy portion area are compared in a step S42, and the distance between the current position of the VBS image 53a and the position of the biopsy portion area is calculated. The shape and the size of an overlapping biopsy portion image is controlled and the biopsy portion image is formed from the voxel data and the calculated distance in a step S43. A biopsy portion image overlapping position on the VBS image 53a is calculated in a step S44, and the biopsy portion image is overlapped and displayed on the VBS image 53a in a step S45. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内視鏡の挿入を支援する挿入支援システムに関する。 The present invention relates to insertion support system for supporting the insertion of the endoscope.

近年、画像による診断が広く行われるようになっており、例えばX線CT(Computed Tomography)装置等により被検体の断層像を撮像することにより被検体内に3次元画像データを得て、該3次元画像データを用いて目的の診断が行われるようになってきた。 In recent years, so that diagnosis by image is widely, for example, by X-ray CT (Computed Tomography) apparatus or the like to obtain a 3-dimensional image data in the subject by imaging the tomographic image of the subject, the 3 diagnostic purposes has come to be performed using the dimensionality image data.

CT装置では、X線照射・検出を連続的に回転させつつ被検体を体軸方向に連続送りすることにより、被検体の3次元領域について螺旋状の連続スキャン(ヘリカルスキャン:helical scan)を行い、3次元領域の連続するスライスの断層像から、3次元画像を作成することが行われる。 In CT apparatus, by continuously feeding the subject in the body axis direction while continuously rotating the X-ray irradiation and detection, the three-dimensional field of the subject spiral continuous scan (helical scan: helical scan) was carried out , from the tomographic image of the successive slices of the three-dimensional region, to create a three-dimensional image is performed.

そのような3次元画像の1つに、肺の気管支の3次元像がある。 One such three-dimensional image, there is a 3-dimensional image of the bronchus. 気管支の3次元像は、例えば肺癌等が疑われる異常部の位置を3次元的に把握するのに利用される。 3-dimensional image of the bronchi is utilized to grasp example the position of the abnormal portion lung cancer or the like is suspected three-dimensionally. そして、異常部を生検によって確認するために、気管支内視鏡を挿入して先端部から生検針や生検鉗子等を出して組織のサンプル(sample)を採取することが行われる。 Then, the abnormal part in order to confirm by biopsy, is performed by the front end portion by inserting a bronchoscope out a biopsy needle or biopsy forceps taken tissue samples (sample).

気管支のように、多段階の分岐を有する体内の管路では、異常部の所在が分岐の末梢に近いとき、内視鏡の先端を短時間で正しく目的部位に到達させることが難しいために、例えば特開2000−135215号公報等では、被検体の3次元領域の画像データに基づいて前記被検体内の管路の3次元像を作成し、前記3次元像上で前記管路に沿って目的点までの経路を求め、前記経路に沿った前記管路の仮想的な内視鏡画像を前記画像データに基づいて作成し、前記仮想的な内視鏡画像を表示することで、気管支内視鏡を目的部位にナビゲーションする装置が提案されている。 As bronchi, the body conduit having a branch of a multi-stage, when the location of the abnormal portion is close to a branch of peripheral, because it is difficult to reach the correct target site with the distal end of the endoscope in a short time, for example, in JP-2000-135215 discloses such, to create a three-dimensional image of the conduit in the subject based on the image data of the three-dimensional region of the object, along the line on the three-dimensional image seeking a route to a destination point, a virtual endoscopic image of the conduit along the path created on the basis of the image data and displaying the virtual endoscopic image, intrabronchial device to navigate a visual mirror to the target site has been proposed.
特開2000−135215号公報 JP 2000-135215 JP

しかしながら、内視鏡の体腔内への挿入の際には、目的組織の生検処置を目的とすることがあり、その場合、この生検処置を行う目的組織は1カ所に限らず、1度の挿入で複数箇所の目的組織の生検処置がなされることがあるが、従来の仮想的な内視像によるナビゲーションでは、生検処置を行う目的組織を視認することが出来ないといった問題がある。 However, upon insertion into the endoscope in a body cavity of, might be intended for biopsy procedures target tissue, in which case the target tissue to perform this biopsy procedure is not limited to one place, once Although biopsy procedure object tissue is sometimes done, the navigation by conventional virtual endoscopic images, there is a problem can not be visually recognized target tissue to perform biopsy procedure at multiple locations in the insertion of the .

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、生検対象の目的組織の情報を仮想的な内視像上で提供することのできる挿入支援システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide an insertion support system which can provide information of interest tissue biopsy target on virtual endoscopic image.

本発明の挿入支援システムは、被検体の3次元領域の画像データに基づき前記被検体内の体腔路の仮想画像を生成する仮想画像生成手段と、内視鏡の前記被検体内の体腔路への挿入ルートの始点を設定するルート始点設定手段と、前記挿入ルートの終点を設定するルート終点設定手段と、前記終点近傍の前記被検体内の目的エリアを抽出するエリア抽出手段と、前記エリア抽出手段が抽出した前記目的エリアのエリア画像を生成するエリア画像生成手段と、前記エリア画像を前記仮想画像に重畳する画像重畳手段とを備えて構成される。 Insertion support system of the present invention, a virtual image generating means for generating a virtual image of the body cavity path in the subject based on the image data of the three-dimensional region of the subject, the endoscope wherein the cavity passage in the subject and route start point setting means for setting a start point of the insertion route, and route end point setting means for setting the end point of the insertion route, an area extracting unit configured to extract the target area in the subject of the end point vicinity, the area extracting configured to include an area image generating means for generating an area image of the target area means has extracted, and image superimposing means for superimposing said area image in the virtual image.

本発明の挿入支援システムは、生検対象の目的組織の情報を仮想的な内視像上で提供することができるという効果がある。 Insertion support system of the present invention has the effect of the information object tissue biopsy target can be provided on the virtual endoscopic image.

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。 Hereinafter will be described an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

図1ないし図23は本発明の実施例1に係わり、図1は気管支挿入支援システムの構成を示す構成図、図2は図1の挿入支援装置によるナビゲーションデータの生成処理の流れを示すフローチャート、図3は図2の処理で展開されるルート設定画面を示す第1の図、図4は図2の処理で展開されるルート設定画面を示す第2の図、図5は図2のルート設定処理の流れを示すフローチャート、図6は図5の処理で展開されるルート設定画面を示す第1の図、図7は図5の処理で展開されるルート設定画面を示す第2の図、図8は図5の処理で展開されるルート設定画面を示す第3の図、図9は図1の気管支挿入支援システムによるナビゲーション処理で展開される挿入支援画面を示す図、図10は図9の挿入支援画面での生検対象部画像の重畳 1 through 23 relates to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a bronchi insertion support system, flowchart 2 showing the flow of generation processing of the navigation data by the insertion support apparatus of Fig 1, Figure 3 is a first diagram showing a route setting screen is deployed in the process of FIG. 2, FIG. 4 is a second diagram showing the route setting screen is deployed in the process of FIG. 2, FIG. 5 Routing 2 flowchart showing a flow of processing, FIG. 6 is a first diagram showing a route setting screen is deployed in the process of FIG. 5, FIG. 7 is a second diagram showing the route setting screen is deployed in the process of FIG. 5, FIG. 8 the third showing the route setting screen is deployed in the process of Figure 5 Figure 9 is a diagram showing an insertion support screen that is deployed in the navigation processing by bronchial insertion support system of FIG. 1, FIG. 10 of FIG. 9 superimposing biopsy object part images in the insertion support screen 理の流れを示すフローチャート、図11は図10の処理で展開される挿入支援画面を示す第1の図、図12は図10の処理で展開される挿入支援画面を示す第2の図図10の処理で展開される挿入支援画面の第1の変形例を示す図、図14は図10の処理で展開される挿入支援画面の第2の変形例を示す第1の図、図15は図10の処理で展開される挿入支援画面の第2の変形例を示す第2の図、図16は図10の処理で展開される挿入支援画面の第3の変形例を示す第1の図、図17は図10の処理で展開される挿入支援画面の第3の変形例を示す第2の図、図18は図10の処理で展開される挿入支援画面の第4の変形例を示す図、図19は図10の処理で展開される挿入支援画面の第5の変形例を示す図、図20は図10の処理で展 Flowchart illustrating a physical flow, 11 is a first diagram showing an insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10, FIG. 12 is a second diagram showing an insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 10 shows a first modification of the insertion support screen that is deployed in the process, FIG. 14 is a first view showing a second modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10, FIG. 15 FIG. second diagram showing a second modification of the insertion support screen that is deployed in the process of 10, 16 is a first diagram showing a third modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10, Figure 17 is a second diagram showing a third modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10, FIG. 18 shows a fourth modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 , 19 is a diagram showing a fifth modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10, the processing of FIG. 20 FIG. 10 Exhibition される挿入支援画面の第6の変形例を説明する第1の図、図21は図10の処理で展開される挿入支援画面の第6の変形例を説明する第2の図、図22は図10の処理で展開される挿入支援画面の第7の変形例を示す第1の図、図23は図10の処理で展開される挿入支援画面の第7の変形例を示す第2の図である。 First diagram illustrating a sixth modification of the insertion support screen, Figure 21 is a second view for explaining a sixth modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10, FIG. 22 first diagram showing a seventh modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10, FIG. 23 is a second diagram showing a seventh modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 it is.

図1に示すように、本実施の形態の気管支挿入支援システム1は、気管支内視鏡装置3と、挿入支援装置5とから構成される。 As shown in FIG. 1, bronchi insertion support system 1 of the present embodiment includes a bronchoscope device 3, composed of the insertion support apparatus 5.

挿入支援装置5はCT画像データに基づき気管支内部の仮想の内視像(以下、VBS画像と記す)を生成すると共に気管支内視鏡装置3により得られる内視鏡画像(以下、ライブ画像と記す)とVBS画像を合成してモニタ6に表示し気管支内視鏡装置3の気管支へ挿入支援を行う。 Insertion support apparatus 5 virtual endoscopic image of the inside bronchi on the basis of the CT image data (hereinafter referred to as VBS image) endoscopic image obtained by the bronchoscope device 3 to generate a (hereinafter, referred to as the live image ) and VBS image synthesis to the display on the monitor 6 performs insertion support into the bronchoscope device 3 bronchi.

また、気管支内視鏡装置3は、図示はしないが、撮像手段を有する気管支鏡と、気管支鏡に照明光を供給する光源と、気管支鏡からの撮像信号を信号処理するカメラコントロールユニット等から構成され、気管支鏡を患者体内の気管支に挿入し気管支内を撮像し気管支末端の目的組織を生検すると共に、ライブ画像とVBS画像を合成してモニタ7に表示する。 Also, the bronchoscope device 3, although not shown, constituting a bronchoscope having image pickup means, a light source for supplying illumination light to the bronchoscope, a camera control unit or the like for signal processing the imaging signals from the bronchoscope is, the bronchoscope with biopsy the target tissue of the inserted imaging and bronchial end the bronchus bronchial within the patient, displayed on the monitor 7 by combining the live image and the VBS image.

モニタ7はタッチパネルからなる入力部8が設けられ、挿入手技を行いながら容易にタッチパネルからなる入力部8を操作することが可能となっている。 Monitor 7 is input portion 8 is provided with a touch panel, it is possible to operate the input unit 8 easily a touch panel while insertion procedure.

挿入支援装置5は、患者のX線断層像を撮像する図示しない公知のCT装置で生成されたCT画像データを、例えばMO(Magnetic Optical)ディスク装置やDVD(Digital Versatile Disk)装置等、可搬型の記憶媒体を介して取り込むCT画像データ取り込み部11と、CT画像データ取り込み部11によって取り込まれたCT画像データを格納するCT画像データ格納部12と、CT画像データ格納部12に格納されているCT画像データに基づきMPR画像(多断面再構築画像)を生成するMPR画像生成部13と、MPR画像生成部が生成したMPR画像を有する後述するルート設定画面を生成し気管支内視鏡装置3の気管支への支援ルート(以下、単にルートと記す)を設定するルート設定 Insertion support apparatus 5, the CT image data produced by a known CT apparatus (not shown) for imaging an X-ray tomographic image of the patient, for example, MO (Magnetic Optical) disk device, a DVD (Digital Versatile Disk) device, a portable a CT image data acquisition unit 11 for taking over the storage medium, the CT image data storage unit 12 for storing the CT image data captured by the CT image data acquisition unit 11, is stored in the CT image data storing section 12 the MPR image generating unit 13 that generates an MPR image based on the CT image data (multi-planar reconstruction image), MPR image generating unit generated to generate a later-described route setting screen having an MPR image in the bronchoscope device 3 support route into the bronchial (hereinafter simply referred to as root) Routing to set the 14と、CT画像データ格納部12に格納されているCT画像データに基づきルート設定部14によって設定されたルートの連続したVBS画像をフレーム単位で生成する仮想画像生成手段としてのVBS画像生成部15と、VBS画像生成部15が生成したVBS画像を格納するVBS画像格納部16と、気管支内視鏡装置3からの撮像信号及び入力部8からの入力信号を入力し、ライブ画像、VBS画像及び複数のサムネイルVBS画像からなる後述する挿入支援画面を生成するナビゲーション画像生成手段としての画像処理部17と、ルート設定部14が生成したルート設定画面及び画像処理部17が生成した挿入支援画面をモニタ6に表示させる画像表示制御部18と、ルート設定部14に対して設定情報を入力するキーボード及 And 14, VBS image generation section 15 as a virtual image generation means for generating a VBS image successive route set by the route setting unit 14 based on the CT image data stored in the CT image data storing section 12 in units of frames When, a VBS image storage unit 16 for storing VBS images VBS image generating unit 15 has generated, receives an input signal from the imaging signal and the input unit 8 from the bronchoscope device 3, a live image, VBS image and monitor an image processing unit 17 as a navigation image generating means, an insertion support screen Routing screen and the image processing unit 17 to route setting unit 14 has generated is generated for generating an insertion support screen to be described later consists of a plurality of thumbnail VBS images an image display control unit 18 to be displayed on the 6, keyboard 及 for inputting setting information to the route setting unit 14 ポインティングデバイスからなる入力装置19と、画像処理部17がデータ処理に使用するメモリ20とから構成される。 An input device 19 consisting of a pointing device, and the image processing unit 17 from the memory 20 for use in data processing.

気管支内視鏡装置3は、挿入支援装置5の画像処理部17からVBS画像及びサムネイルVBS画像を受け取りライブ画像と合成してモニタ7に表示すると共に、モニタ7のタッチパネルからなる入力部8からの入力情報を挿入支援装置5の画像処理部17に出力するようになっている。 Bronchoscope device 3, and displays the image processing unit 17 of the insertion support apparatus 5 on the monitor 7 by combining the receive live images VBS image and the thumbnail VBS images, from the input unit 8 composed of a touch panel of the monitor 7 and it outputs the input information to the image processing unit 17 of the insertion support apparatus 5.

なお、CT画像データ格納部12及びVBS画像格納部16は、1つのハードディスクによって構成してもよく、また、MPR画像生成部13、ルート設定部14、VBS画像生成部15及び画像処理部17は1つの演算処理回路で構成することができる。 Incidentally, CT image data storage unit 12 and VBS image storage unit 16 may be constituted by a single hard disk, also, MPR image generating unit 13, the route setting unit 14, VBS image generation section 15 and the image processing unit 17 it can be composed of a single processing circuit. また、CT画像データ取り込み部11はMOあるいはDVD等の可搬型の記憶媒体を介してCT画像データを取り込みとしたが、CT装置あるいはCT画像データを保存している院内サーバが院内LANに接続されている場合には、CT画像データ取り込み部11を該院内LANに接続可能なインターフェイス回路により構成し、院内LANを介してCT画像データを取り込むようにしてもよい。 Furthermore, CT image data fetching unit 11 although the CT image data as capture through portable storage medium such as MO or DVD, hospital server that stores the CT device or the CT image data is connected to the hospital LAN If it is, the CT image data capturing unit 11 is configured by the connection capable interface circuit 該院 the LAN, it may be taken the CT image data through the in-house LAN.

このように構成された本実施の形態の作用について説明する。 The thus configured for operation of the present embodiment will be described.

図2に示すように、気管支内視鏡装置3による観察・処置に先立ち、挿入支援装置5は、ステップS1でCT画像データ取り込み部11によりCT装置で生成された患者のCT画像データを取り込み、ステップS2で取り込んだCT画像データをCT画像データ格納部12に格納する。 As shown in FIG. 2, prior to observation and treatment by the bronchoscope device 3, the insertion support apparatus 5 takes in the CT image data of the patient generated by the CT apparatus by CT image data acquisition unit 11 in step S1, the CT image data acquired in step S2 is stored in the CT image data storage unit 12.

ステップS3でルート設定部14により、図3に示すようなルート設定画面21をモニタ6に表示させ、ルート設定画面21上の患者情報タグ画面22で患者情報を選択する。 The route setting unit 14 in step S3, display the route setting screen 21 as shown in FIG. 3 on the monitor 6, selects the patient information in a patient information tag screen 22 on the route setting screen 21. この選択により、ステップS4で選択された患者の例えば3つの異なる多断面像からなるMPR画像が生成され、ステップS5でこのMPR画像23が図4に示すようなルート設定画面21に表示される。 This selection, an MPR image comprising, for example, three different multi-sectional images of a patient selected at step S4 is generated, the MPR image 23 is displayed on the route setting screen 21 as shown in FIG. 4 in step S5.

なお、患者情報タグ画面22での患者情報の選択は、入力装置19により患者を識別する患者IDを入力することで行われる。 The selection of the patient information in a patient information tag screen 22 is carried out by inputting a patient ID for identifying the patient by the input device 19.

次に、ステップS6でルート設定画面21上のルート設定タグ24(図3参照)を入力装置19により選択すると、図4に示すようなルート設定タグ画面25がルート設定画面21に表示され、後述するルート設定処理を行い、気管支での気管支鏡の挿入支援のルートを設定する。 Next, when selected by the input device 19 Routing tag 24 on the route setting screen 21 (see FIG. 3) in step S6, the route setting tag screen 25 shown in FIG. 4 is displayed on the route setting screen 21, described later to perform a route setting process to set a route insertion support the bronchoscope in the bronchi.

挿入支援のルートが設定されると、ステップS7でVBS画像生成部15により設定した全ルートの連続したVBS画像をフレーム単位で生成し、ステップS8で生成したVBS画像をVBS画像格納部16に格納する。 When the route of the insertion support is set, stores the VBS images consecutive in all routes set by VBS image generating unit 15 in step S7 generated in frame units, the VBS image generated in step S8 to the VBS image storage unit 16 to.

上記のステップS1〜S8の処理により、気管支鏡による観察・処置時の挿入支援装置5による挿入支援の準備が完了する。 The process in the steps S1 to S8, ready for insertion support by the insertion support apparatus 5 at the time of observation and treatment with the bronchoscope is completed.

ここで、上記ステップS6のルート設定処理を図5を用いて説明する。 Here, it will be described with reference to FIG route setting processing of step S6.

図5に示すように、ステップS6のルート設定処理では、入力装置19を操作することで、図4に示したルート設定タグ画面25上のルート探索ボタンをクリックすると、ステップS11で図6に示すようなルートの始点の入力を促す始点入力指示ウインドウ31がルート設定画面21上に表示され、ルート設定画面21上にカーソル30を用いてMPR画像23のうちの1つの断層像上で始点を設定する。 As shown in FIG. 5, the root setting process in step S6, by operating the input device 19, clicking the route search button on the Routing tag screen 25 shown in FIG. 4, shown in FIG. 6 at step S11 appears start instruction input window 31 that prompts the input of the start point of the route on the route setting screen 21 as set the start point on one tomographic image of the MPR image 23 by using the cursor 30 on the route setting screen 21 to. 始点を設定すると他のMPR画像23の2つの断層像上にも対応する位置に始点が設定されると共に、図7に示すようなルートの終点の入力を促す終点入力指示ウインドウ32がルート設定画面21上に表示される。 Setting the start point with the starting point to the corresponding position in the two tomographic images of other MPR image 23 is set, the end point input instruction window 32 Routing screen prompting an input of the end point of the route, as shown in FIG. 7 It is displayed on the 21.

そこで、ステップS12で始点の設定と同様に、ルート設定画面21上にカーソル30を用いてMPR画像23のうちの1つの断層像上で終点を設定する。 Therefore, similarly to the starting point set in step S12, it sets the end point on one tomographic image of the MPR image 23 by using the cursor 30 on the route setting screen 21. 終点を設定すると他のMPR画像23の2つの断層像上にも対応する位置に終点が設定される。 Setting the end point end point at the corresponding position in the two tomographic images of other MPR image 23 is set. この終点の設定は、術者がMPR画像23上で目的組織を見出し、目的組織の生検処置等を行う位置の設定であって、終点の設定が設定されると、CT画像データに対する画像処理等により目的組織(終点)を含む生検対象部エリアをボクセル単位で抽出し、該ボクセルデータが生検対象部エリアの位置データと共にVBS画像格納部16に保存される。 The setting of this endpoint is found target tissue operator on the MPR image 23, a set of position for biopsy procedure such as the target tissue, the setting of the end point is set, the image processing for the CT image data is stored in the target tissue biopsy target unit area including the (end) and extracted with units of voxels, VBS image storage unit 16 the voxel data along with position data of the biopsy object part area by like.

始点と終点が設定されると、ステップS13でルート設定部14は始点から終点に至る気管支内のルートを探索する。 When the start and end points are set, the route setting unit 14 in step S13 searches the route in the bronchi leading from the start point to the end point. 気管支は複雑な経路を有しているので、始点から終点に至る気管支内のルートが一意的に決まるとは限らないので、ルート設定部14ではステップS13では、始点から終点に至る気管支内のルートの第1候補を探索する。 Since bronchi have complex paths, since not always the root of the bronchial extending from the start point to the end point is uniquely determined, at step S13, the route setting unit 14, routes in the bronchi leading from the start point to the end point to explore the first candidate of.

そして、ルート設定部14はルート設定画面21上において、図8に示すように、ステップS14で探索されたルートをMPR画像23に重畳して表示すると共に、ルートの確定等の入力を促すルート確定ウインドウ33を表示する。 Then, the route setting unit 14 Routing screen 21, as shown in FIG. 8, the searched route in step S14 and displays superimposed on the MPR image 23, route confirm that prompt for confirmation such routes to display the window 33.

ルート確定ウインドウ33には、探索したルートの確定を指示するルート確定ボタン41と、次候補のルートの探索を指示する次候補探索ボタン42と、始点及び終点を再設定し直すルート再設定ボタン43と、ルート探索処理をキャンセルするキャンセルボタン44とを備えている。 The root confirmation window 33, a route confirmation button 41 for instructing determination of the searched route, the next candidate search button 42 for instructing a search route next candidate route reset again reconfigure the start point and the end point button 43 When, and a cancel button 44 for canceling the route search processing.

ステップS15で次候補探索ボタン42がクリックされたかどうか判断し、クリックされたならばステップS16で次候補のルートを自動探索してステップS17に進み、クリックされない場合にはステップS18に進む。 Whether the next candidate search button 42 is clicked determined at step S15, if it is clicked in step S16 advances route next candidate to step S17 to automatically search, the flow proceeds to step S18 if not clicked. ステップS17では次候補を探索した結果、次候補が存在するかどうかを判断し、存在しない場合には図示はしないが次候補ルートが存在しない旨の警告を表示しステップS11に戻り、存在する場合にはステップS14に戻る。 Step S17 In a result of the search for the next candidate, if it is determined whether the next candidate is present, although not shown in the absence of returns to step S11 to display a warning that there is no next candidate routes, there to return to the step S14.

ステップS18では、ルート確定ボタン41がクリックされたかどうか判断し、クリックされたならばステップS19に進み、クリックされない場合にはステップS20に進む。 In the step S18, it is determined whether or not the route confirmation button 41 is clicked, if clicked proceeds to the step S19, the process proceeds to step S20 if it is not clicked.

ステップS20でルートが決定された後、ステップS21でルート再設定ボタン43がクリックされたかどうか判断し、クリックされない場合にはステップS11に戻り、クリックされたならば処理を終了して図2のステップS7に戻る。 After the route has been determined in step S20, step route resetting button 43 determines whether the clicked, the process returns to step S11 if not clicked, if clicked process by ending the Figure 2 in step S21 Back to S7. また、ステップS19では、次候補探索ボタン42がクリックされたかどうか判断し、クリックされたならばステップS11に戻り、クリックされない場合にはステップS15に戻る。 In step S19, it is determined whether the next candidate search button 42 is clicked, if clicked returns to step S11, it returns to step S15 if not clicked.

上記ステップS6の処理は複数の終点に対してルート設定ができ、設定されたルートが登録される。 Processing of step S6 may Routing for multiple endpoints are registered configured route.

このようにしてルート設定がなされた挿入支援装置5及び気管支内視鏡装置3による観察・処置時の挿入支援について説明する。 Thus the insertion assist during observation and treatment by the insertion support apparatus 5 and the bronchoscope device 3 Routing has been made will be described. なお、以下では、ルートの分岐点が10カ所の場合を例に説明する。 In the following, the branch point of the route will be described a case of 10 locations in the example.

挿入支援装置5による挿入支援下での気管支内視鏡検査を開始すると、モニタ6に図9に示すような挿入支援画面51を表示する。 When starting the bronchial endoscopy in the insertion support under by the insertion support apparatus 5, and displays an insertion support screen 51 as shown in FIG. 9 on the monitor 6.

この挿入支援画面51は、気管支の3次元画像52aを表示する3次元画像表示エリア52と、VBS画像像53aを表示するVBS画像表示エリア53と、ルートの全ての分岐点でのVBS画像像53aを縮小して分岐サムネイルVBS画像54(a)〜54(j)として表示する分岐サムネイルVBS画像エリア54とからなる。 The insertion support screen 51 comprises a three-dimensional image display area 52 for displaying a three-dimensional image 52a of the bronchi, the VBS image display area 53 for displaying a VBS image image 53a, VBS image image 53a in all the branch point route Collapse consisting branch thumbnail VBS image area 54 to be displayed as branches thumbnail VBS image 54 (a) ~54 (j).

ここで、VBS画像表示エリア53に表示されるVBS画像53aと同じ分岐サムネイルVBS画像の枠が太枠あるいはカラー表示され、他の分岐サムネイルVBS画像と識別可能となっており、術者はVBS画像表示エリア53に表示されるVBS画像がどの分岐の画像かを容易に認識できるようになっている。 Here, the frame is thick frame or color display of the same branch thumbnail VBS image and the VBS image 53a displayed on the VBS image display area 53, has a distinguishable from other branch thumbnail VBS images, the surgeon VBS image and to be able to easily recognize whether the image of what is VBS image branch to be displayed on the display area 53.

VBS画像表示エリア53のVBS画像53aには、VBS画像格納部16に保存されている終点を含む生検対象部エリアのボクセルデータに基づく複数の生検対象部画像が重畳表示される。 The VBS image 53a of the VBS image display area 53, a plurality of biopsy target unit image based on the voxel data of the biopsy target portion area including the end point stored in the VBS image storage unit 16 is superimposed and displayed. 生検対象部画像の重畳は、終点の数分だけ行われる。 Superimposing biopsy object part images is performed by the number of endpoints. 図9では3つの生検対象部画像101a,101b,101cが重畳された際のVBS画像53aを示している。 Figure 9, three biopsy object part images 101a, 101b, 101c indicates the VBS image 53a when superimposed.

また、3次元画像表示エリア52の気管支の3次元画像52aにも、生検対象部画像101a,101b,101cに対応した生検対象部エリアの位置を示すマーカ102a,102b,102cが始点103と共に表示され、さらに支援ルート104が表示される。 Furthermore, even 3-dimensional images 52a bronchial 3D image display area 52, the biopsy object part images 101a, 101b, marker 102a indicating the position of the biopsy target unit area corresponding to 101c, 102b, 102c together with the start point 103 appears, is displayed further support route 104.

このとき支援ルート104によりアクセス可能な生検対象部エリアの生検対象部画像101a,101bと、支援ルート104から外れた生検対象部画像101cは、異なる表示モード、例えば色分けされて表示される(例えば生検対象部画像101a,101bは青色表示、生検対象部画像101cは赤色表示)。 Biopsy object part images 101a of this time the biopsy object part area accessible by support route 104, 101b and biopsy target portion image 101c that deviate from the support route 104 is displayed in a different display mode, for example, color coding (e.g. biopsy object part images 101a, 101b are blue display, biopsy target portion image 101c is displayed in red). マーカ102a,102b,102cも同様である。 Markers 102a, 102b, 102c is also similar. なお、色ではなくハッチング等により識別可能に表示してもよい。 It is also possible to display the identifiable by hatching or the like instead of the color.

生検対象部画像101a,101b,101cの重畳処理は、具体的には、図10に示すように、ステップS41において、終点を含む生検対象部エリアの位置データ及びボクセルデータをVBS画像格納部16より検索する。 Biopsy object part images 101a, 101b, superimposition processing 101c, specifically, as shown in FIG. 10, in step S41, VBS image storage unit position data and the voxel data of the biopsy target portion area including the end point Search from 16. そして、ステップS42においてVBS画像表示エリア53に表示されるVBS画像53aの現在位置と生検対象部エリアの位置データとが比較され、VBS画像53aの現在位置と生検対象部エリアの位置との距離を算出する。 Then, in step S42 the current position and the position data of the biopsy object part area comparison VBS image 53a displayed on the VBS image display area 53, the current position and the position of the biopsy object part area of ​​the VBS image 53a the distance is calculated.

次に、ステップS43において、ボクセルデータ及び算出した距離に基づき、重畳する生検対象部画像の形状及び大きさを調整して、生検対象部画像を生成する。 Next, in step S43, based on the voxel data and the calculated distance, by adjusting the shape and size of the biopsy object part images to be superimposed, to generate a biopsy target unit image. そして、ステップS44においてVBS画像53a上での生検対象部画像重畳位置を算出し、ステップS45でVBS画像53a上に生検対象部画像を重畳表示させ、ステップS46において全ての生検対象部エリアの生検対象部画像をVBS画像53a上に重畳させたかどうか判断し、全ての生検対象部エリアの生検対象部画像の重畳が終了するまで処理を繰り返す。 Then, to calculate the biopsy object part images superimposed position on the VBS image 53a in step S44, the biopsy object part image is superimposed on VBS image 53a in step S45, all of the biopsy object part area in step S46 the biopsy target unit image to determine whether superimposed on VBS image 53a, the process is repeated until the superposition of the biopsy object part images of all of the biopsy object part area ends.

本実施例では、挿入支援が順調になされ、例えば生検対象部画像101aに対応した生検対象部エリアでの生検処置が終了し、生検対象部画像101bに対応した生検対象部エリアでの生検処置を行う場合は、図11に示すように、生検処置が終了した生検対象部エリアの生検対象部画像101aが生検処置が未終了の生検対象部エリアの生検対象部画像101bと異なる色で表示される。 In this embodiment, the insertion support is successfully made, for example, biopsy procedures with biopsy target unit area corresponding to the biopsy object part images 101a is completed, biopsy target unit area corresponding to the biopsy object part images 101b when performing a biopsy treatment, as shown in FIG. 11, the raw biopsy object part images 101a of the biopsy object part area biopsy procedure has been completed biopsy procedure is biopsy object part area of ​​the unfinished It is displayed in a color different from that of the inspection target part image 101b. すなわち、例えば生検処置が終了した生検対象部エリアの生検対象部画像101aは黄色表示、生検処置が未終了の生検対象部エリアの生検対象部画像101bは青色表示、支援ルート104から外れた生検対象部画像101cは赤色表示といったように表示され、次に生検処置を行う生検対象部エリアをVBS画像53a上で認識可能としている。 That is, for example biopsy object part images 101a of the biopsy object part area biopsy procedure has been completed the yellow display, the biopsy object part images 101b of the biopsy procedure is biopsy object part area of ​​the unfinished blue display, support route biopsy object part images 101c that deviates from 104 appears as such red display, and can be recognized then biopsy target unit area for biopsy procedure on the VBS image 53a.

このように本実施例では、VBS画像53a上に生検対象部画像を形状及び大きさを調整して表示するので、生検対象の生検対象部の情報を容易に得ることが可能となり、生検処置を容易に行うことができる。 Thus, in this embodiment, since the display by adjusting the biopsy object part images the shape and size on the VBS image 53a, it is possible to obtain information of the biopsy object part of the biopsy target easily, it can be easily performed biopsy procedure.

また、支援ルート上の生検対象部と支援ルート外の生検対象部とを異なる表示モード(色分け等)で表示しているので、支援ルート上の生検対象部の生検処置が終了した際、挿入位置を始点側に戻し、未生検処置の生検対象部への支援ルートを設定し直すことで、容易に全生検対象部への生検処置に移行することが可能となる。 Further, since the display and the biopsy object part of the support route outside the biopsy object part on the support route in different display modes (color, etc.), biopsy procedures biopsy object part on the support route is completed time, returned to insertion position to the starting point side, by resetting the support route to the biopsy object part of Misho biopsy procedure, it is possible to easily migrate to the biopsy procedure to all the biopsy object part . さらに、支援ルート上の生検対象部が複数あっても生検処置済みの生検対象部、未生検処置の生検対象部を異なる表示モードで表示することが出来るので、現在の支援ルート上の生検対象部の生検処置状態を容易に認識することもできる。 Furthermore, biopsy procedures already biopsy target portion be a plurality of biopsy object part on the support route, since it is possible to view the biopsy target portion of Misho biopsy procedure in different display modes, the current support route the biopsy procedure state of the biopsy object part of the upper may be easily recognized.

なお、図12に示すように、例えば支援ルート上の生検対象部画像101bに対応した生検対象部エリアが未生検処置の場合、生検対象部画像101bに対応した生検対象部エリアまでの距離を文字画像201として生検対象部画像101bの近傍に重畳表示してもよい。 Incidentally, as shown in FIG. 12, for example if a biopsy target unit area corresponding to the biopsy object part images 101b on the support route is Misho biopsy procedure, the biopsy target unit area corresponding to the biopsy object part images 101b distance may be superimposed in the vicinity of the biopsy object part image 101b as a character image 201 to.

また、図13に示すように、例えば支援ルート上の生検対象部画像101bに対応した生検対象部エリアが未生検処置の場合、支援ルート上の生検対象部画像101bに対応した生検対象部エリアへの接近に応じて生検対象部画像101bの表示サイズを拡大して表示したり、図14に示すように、支援ルート上の生検対象部画像101bに対応した生検対象部エリアへの接近に応じた距離情報をバー表示部501に表示するようにしてもよく、この場合生検対象部エリアに接近する距離に比例したバーをバー表示部501に表示する。 Further, as shown in FIG. 13, for example if a biopsy target unit area corresponding to the biopsy object part images 101b on the support route is Misho biopsy procedure, raw corresponding to the biopsy object part images 101b on support route and it displays an enlarged display size of the biopsy object part image 101b according to the approach to the detection target portion area, as shown in FIG. 14, the biopsy target corresponding to the biopsy object part images 101b on support route distance information corresponding to the access to the part area may be displayed on the bar display unit 501, displays this case the bar which is proportional to the distance to approach the biopsy object part area bar display section 501. 生検対象部エリアにより近付けば図15に示すようにバー表示部501のバーの長さが短くなる。 Bar length of the bar display unit 501 as shown in FIG. 15 is shortened if closer biopsy object part area.

さらに、例えば支援ルート上の生検対象部画像101bに対応した生検対象部エリアが未生検処置の場合、図16及び図17に示すように、支援ルート上の生検対象部画像101bに対応した生検対象部エリアへの接近に応じてVBS画像表示エリア53のVBS画像53aの色調を変化させても良い。 Further, for example if a biopsy target unit area corresponding to the biopsy object part images 101b on the support route is Misho biopsy procedure, as shown in FIGS. 16 and 17, the biopsy object part images 101b on support route it may be changed color tone of the VBS image 53a of the VBS image display area 53 in accordance with the approach of the biopsy object part area corresponding. この場合、VBS画像53aの色調をこの場合生検対象部エリアに接近する距離に比例させて、例えば「赤色」から「紫色」に順次替え、VBS画像53aの色調が「紫色」になった時点で、生検対象部画像101bが生検可能位置とする。 This case, when in proportion the color tone of the VBS image 53a in a distance approaching this case biopsy target unit area, sequentially changed for example from the "red" to "purple" color tone of the VBS image 53a becomes "Purple" in biopsy target portion image 101b is a biopsy possible position. このような色調変化により生検対象部エリアへの接近を容易に認識が可能となり、また確実に生検可能位置に到達したことが容易に確認することが可能となる。 Such readily enables recognizing access to the biopsy object part area by a color change, also it is possible to reliably be reached the biopsy can position easily confirm.

図18に示すように、このような色調変化を分岐サムネイルVBS画像に適用してもよく、色調変化を分岐サムネイルVBS画像に適用することで、色調変化の変遷を術者は憶える必要無く、VBS画像53aの位置が容易に認識できる。 As shown in FIG. 18, may be applied to such color change in the branch thumbnail VBS images, by applying the color change in the branch thumbnail VBS images, the transition of color change operator without the need to remember, VBS position of the image 53a can be easily recognized.

また、例えば支援ルート上の生検対象部画像101bに対応した生検対象部エリアが未生検処置の場合、図19に示すように、支援ルート上の生検対象部画像101bの代りに、CT画像データ格納部12に格納されているCT画像データに基づきVBS画像生成部15がボクセルデータによる生検対象部画像101bの立体生検対象部画像550bを生成し、立体生検対象部画像550bを表示するようにしても良い。 Further, for example if a biopsy target unit area corresponding to the biopsy object part images 101b on the support route is Misho biopsy procedure, as shown in FIG. 19, instead of the biopsy object part images 101b on support route, CT image data storage unit VBS image generating unit 15 based on the CT image data stored in the 12 generates a stereoscopic biopsy object part images 550b of the biopsy object part image 101b by voxel data, stereoscopic biopsy object part images 550b it may be displayed. この立体生検対象部画像550bの表示においても、距離に応じた表示(上述した距離情報の重畳表示、バー表示、色調変化表示)を行うことが可能である。 In the display of the stereoscopic biopsy target portion image 550b, the distance display corresponding to (superimposed display of the above-mentioned distance information, bar display, color change display) can be performed.

また、図20に示すようにVBS画像表示エリア53上より生検対象部画像101に対応した生検対象部エリアが外れた場合には、図21に示すようにVBS画像表示エリア53上に生検対象部エリアがある位置方向に生検対象部エリアの存在を示唆する生検対象部位置方向示唆画像600を破線等で表示してもよい。 Further, when the biopsy object part area corresponding to the VBS image display area 53 the biopsy object part image 101 from the above, as shown in FIG. 20 off the raw on VBS image display area 53 as shown in FIG. 21 suggesting biopsy target portion position direction suggestion image 600 of the presence of the biopsy object part area at a position a certain direction detection target portion area may be displayed in broken lines or the like.

また、VBS画像表示エリア53上より生検対象部画像101に対応した生検対象部エリアが外れた場合には、図22に示すように3次元画像表示エリア52の代りに、生検対象部エリアの位置方向を破線等で示す位置方向画像701を有するレーダ画象のように模式的に示す模式位置方向示唆画像702を有する模式示唆画像エリア703を挿入支援画面51に表示するようにしてもよい。 Further, when the biopsy object part area corresponding to the VBS image display area 53 the biopsy object part image 101 from the top off, instead of the 3-dimensional image display area 52 as shown in FIG. 22, the biopsy object part be displayed in a schematic suggestion image area 703 the insertion support screen 51 having a schematic position direction indicated image 702 shown schematically as a radar picture elephants having a position-direction image 701 showing a positional direction of the area by a broken line, etc. good. なお、模式位置方向示唆画像702において、VBS画像表示エリア53上に生検対象部エリアが移動した際には、図23に示すように、破線の位置方向画像701から実線の生検対象部画像101に変更する。 Note that in the schematic position direction indicated image 702, when the biopsy object part area on VBS image display area 53 is moved, as shown in FIG. 23, the broken line solid line from the position direction image 701 of the biopsy object part images to change to 101.

本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, within the range not changing the gist of the present invention, various changes and modifications are possible.

本発明の実施例1に係る気管支挿入支援システムの構成を示す構成図 Configuration diagram showing a configuration of a bronchi insertion support system according to a first embodiment of the present invention 図1の挿入支援装置によるナビゲーションデータの生成処理の流れを示すフローチャート Flowchart showing a flow of generation processing of the navigation data by the insertion support apparatus of FIG. 1 図2の処理で展開されるルート設定画面を示す第1の図 First diagram showing a route setting screen is deployed in the process of FIG. 2 図2の処理で展開されるルート設定画面を示す第2の図 Second diagram showing the route setting screen is deployed in the process of FIG. 2 図2のルート設定処理の流れを示すフローチャート Flowchart showing a flow of a route setting process in FIG. 2 図5の処理で展開されるルート設定画面を示す第1の図 First diagram showing a route setting screen is deployed in the process of FIG. 5 図5の処理で展開されるルート設定画面を示す第2の図 Second diagram showing the route setting screen is deployed in the process of FIG. 5 図5の処理で展開されるルート設定画面を示す第3の図 Third diagram showing a route setting screen is deployed in the process of FIG. 5 図1の気管支挿入支援システムによるナビゲーション処理で展開される挿入支援画面を示す図 It shows the insertion support screen that is deployed in the navigation processing by bronchial insertion support system of FIG. 1 図9の挿入支援画面での生検対象部画像の重畳処理の流れを示すフローチャート Flowchart illustrating a flow of a process of superimposing the biopsy object part images in the insertion support screen shown in FIG. 9 図10の処理で展開される挿入支援画面を示す第1の図 First diagram showing an insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面を示す第2の図 Second diagram showing an insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第1の変形例を示す図 Shows a first modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第2の変形例を示す第1の図 First diagram showing a second modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第2の変形例を示す第2の図 Second diagram showing a second modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第3の変形例を示す第1の図 First diagram showing a third modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第3の変形例を示す第2の図 Second diagram showing a third modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第4の変形例を示す図 Shows a fourth modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第5の変形例を示す図 Shows a fifth modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第6の変形例を説明する第1の図 Sixth first diagram illustrating a modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第6の変形例を説明する第2の図 Second diagram illustrating a sixth modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第7の変形例を示す第1の図 First diagram showing a seventh modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10 図10の処理で展開される挿入支援画面の第7の変形例を示す第2の図 Second diagram showing a seventh modification of the insertion support screen that is deployed in the process of FIG. 10

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…気管支挿入支援システム3…気管支内視鏡装置5…挿入支援装置6,7…モニタ8…入力部11…CT画像データ取り込み部12…CT画像データ格納部13…MPR画像生成部14…ルート設定部15…VBS画像生成部16…VBS画像格納部17…画像処理部18…画像表示制御部19…入力装置 代理人 弁理士 伊藤 進 1 ... bronchus insertion support system 3 ... bronchoscope device 5 ... insertion assist apparatus 6 ... monitor 8 ... input unit 11 ... CT image data acquisition section 12 ... CT image data storage unit 13 ... MPR image generating unit 14 ... Route setting unit 15 ... VBS image generation section 16 ... VBS image storage unit 17 ... image processing unit 18 ... image display control unit 19 ... input device Attorney Attorney Susumu Ito

Claims (1)

  1. 被検体の3次元領域の画像データに基づき前記被検体内の体腔路の仮想画像を生成する仮想画像生成手段と、 Virtual image generating means for generating a virtual image of the body cavity path in the subject based on the image data of the three-dimensional region of the subject,
    内視鏡の前記被検体内の体腔路への挿入ルートの始点を設定するルート始点設定手段と、 And route start point setting means for the endoscope to set the starting point of the insertion route into a body cavity passage within the object,
    前記挿入ルートの終点を設定するルート終点設定手段と、 And route end point setting means for setting the end point of the insertion route,
    前記終点近傍の前記被検体内の目的エリアを抽出するエリア抽出手段と、 An area extraction means for extracting a target area in the subject of the end point vicinity,
    前記エリア抽出手段が抽出した前記目的エリアのエリア画像を生成するエリア画像生成手段と、 An area image generating means for generating an area image of the target area in which the area extracting means has extracted,
    前記エリア画像を前記仮想画像に重畳する画像重畳手段と を備えたことを特徴とする挿入支援システム。 Insertion support system comprising the image superimposing means for superimposing said area image in the virtual image.
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