JP2006020875A - 内視鏡観察装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の静止画像データを探し出す手間が省け、容易に大きな表示範囲で静止画像データを表示可能な内視鏡観察装置を実現する。
【解決手段】内視鏡観察装置４２は、内視鏡ライブ画像の映像信号や解剖学図データ等の複数の静止画像データの取り込み及び重畳表示動作を行うとともに、取り込んだ解剖学図データ等の複数の静止画像データを連続的に再生して表示可能な画像処理部５５を有して構成される。画像処理部５５は、解剖学図データ等の複数の静止画像データを制御回路６０からＨＤＤ５２に格納され、このＨＤＤ５２に格納した解剖学図データ等の複数の静止画像データをメモリ５３を介して入力されて連続的に再生する画像生成処理を行う。そして、制御回路６０は、支援者（操作者）の操作指示に基づき制御室モニタ４４に表示される内視鏡ライブ画像の表示動作を制御するとともに、再生表示される連続画像の表示動作を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内視鏡ライブ画像及び複数の静止画像データを表示する内視鏡観察装置に関する。

従来、内視鏡観察装置は、内視鏡ライブ画像を取得して表示するとともに、例えばＭＲＩ（ Magnetic Resonance Imaging ）やＣＴ（ Computed Tomography ）装置等により生成された解剖学図データ等の複数の静止画像データを参照画像として表示するものがある。
例えば、従来の内視鏡観察装置は、特開２０００−２７１１４７号公報に記載されているように選択された内視鏡画像に対応する映像信号を静止画で縮小した画像（サムネイル画像）にして表示するものが提案されている。

一般に、１度の手術に用いられる解剖学図データは、百枚単位であり、その全てを表示させることは不可能である。このため、上記公報に記載の内視鏡観察装置は、選択された静止画像のみをサムネイル画像として例えば、１０枚程度並べて表示するようになっている。
特開２０００−２７１１４７号公報

しかしながら、上記特開２０００−２７１１４７号公報に記載の内視鏡観察装置は、サムネイル画像が非常に小さいので手術中に参照画像として用いるには、適切ではない。また、上記特開２０００−２７１１４７号公報に記載の内視鏡観察装置は、手術中に何百枚もの解剖学図データのなかから、参照したいものを探し出して選択表示させるのは、非常に困難である。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、所望の静止画像データを探し出す手間が省け、容易に大きな表示範囲で静止画像データを表示できる内視鏡観察装置を提供することを目的とする。

本発明による第１の内視鏡観察装置は、被検体の体腔内を観察する内視鏡より得られた観察画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により得られた観察画像を表示する第１の表示手段と、被検体の体腔内の観察画像として、予め記憶された複数の静止画像データを表示する第２の表示手段と、前記第１の表示手段の表示動作を制御する第１の制御と、この第１の制御と同時に前記第２の表示手段の表示領域に対して前記静止画像データを順次表示する動作を制御する制御手段と、を具備したことを特徴としている。
また、本発明による第２の内視鏡観察装置は、前記第１の内視鏡観察装置において、前記第２の表示手段の表示動作を操作する操作手段を更に備え、前記制御手段は、前記操作手段により入力された操作情報により、前記第２の表示手段を制御することを特徴としている。

本発明の内視鏡観察装置は、所望の静止画像データを探し出す手間が省け、容易に大きな表示範囲で静止画像データを表示できるという効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の１実施例を説明する。

図１ないし図３は本発明の１実施例に係わり、図１は本発明の１実施例の内視鏡観察装置を備えた遠隔手術支援システムを示す全体構図、図２は図１の内視鏡観察装置の内部構成を示す回路ブロック図、図３は図２の制御室モニタに表示される表示画面を示す画面例である。

本実施例は、手術室と遠隔地にある制御室とを通信回線を介して接続し、手術室の術者が制御室の医師などの支援者からの指示及び助言の提供を受けて手術を行える遠隔手術支援システムに本発明を適用する。

図１に示すように本発明の１実施例の内視鏡観察装置を備えた遠隔手術支援システム１は、手術室内に配置された内視鏡システム２と、この内視鏡システム２に対して例えば遠隔地にある制御室内に配置された遠隔制御システム４とが通信回線である総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）等の公衆回線５によって接続されて構成されている。なお、ＩＳＤＮで画像、音声、信号を送信するための規格に関し、従来、画像、音声、データを公衆回線で送信する方式としてＨ３２０規格などが制定されている。

手術室内に配置された内視鏡システム２は、患者の体腔内を観察する内視鏡２１と、処置・治療を行うための図示しない電気メス、気腹装置、超音波手術具などの周辺装置２２とを有している。この周辺装置２２は、例えばコード等を介して駆動電源が供給されるようになっており、出力値の設定を可変させることが可能である。

内視鏡２１は、例えば挿入部２１ａが硬性な硬性内視鏡である。この挿入部２１ａの後端側に設けられた接眼部２３には、複数の光学レンズで構成された結像光学系２４及び撮像素子として例えば電荷結合素子（以下、ＣＣＤと略記する）２５を内蔵した内視鏡像撮像手段であるテレビカメラ２６が着脱自在に装着されるようになっている。

内視鏡２１からは図示しないライトガイドケーブルが延出して図示しない光源装置に接続されている。この光源装置内部に設けられているランプの照明光は、ライトガイドケーブル及び内視鏡２１内のライトガイドを介して挿入部２１ａの先端側まで伝送され、図示しない照明窓を通して体腔内を照明するようになっている。

照明窓に隣接する観察窓には図示しない対物レンズが取り付けられ、被写体の光学像を、挿入部２１ａ内に配置されている光学像伝送手段である例えばリレーレンズ系の先端側に結像させて、後端側に伝送し、接眼部２３を通して拡大観察されるようになっている。

この接眼部２３に装着されたテレビカメラ２６のＣＣＤ２５にはリレーレンズ系を伝送された光学像が結像し、このＣＣＤ２５で光電変換された画像信号が信号ケーブル２７を介して画像処理手段であるカメラコントロールユニット（以下ＣＣＵと略記する）２８に伝送され、ここで標準的な映像信号に生成される。

ＣＣＵ２８で生成された映像信号は、手術室モニタ３１に出力され、内視鏡２１で捉えた内視鏡ライブ画像がモニタ画面３１ａ上に表示される。
ＣＣＵ２８及び周辺装置２２は、これら制御を行うシステムコントローラ３０に接続されている。このシステムコントローラ３０には制御するための指示入力を行うタッチパネル３３や患者データ等の入力を行う磁気カードリーダ３４が接続されている。

このことにより、例えばタッチパネル３３を操作することにより、システムコントローラ３０を介してＣＣＵ２８による色調の変更や、周辺装置２２の出力制御等を行うことができるようになっている。具体的には、周辺装置２２が例えば電気メスの場合には、切開、凝固等を行う出力レベルの設定制御が行え、気腹器の場合には設定圧の変更制御等を行える。

また、システムコントローラ３０は、磁気カードリーダ３４により磁気カードに記録された患者データを読みとり、ＣＣＵ２８に出力することで、内視鏡ライブ画像に患者データの重畳表示を行うこと等ができるようになっている。

また、システムコントローラ３０は、解剖学図データ等の複数の静止画像データを図示しないハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略記）等の記憶媒体に格納（ストア）している。なお、複数の静止画像データとしては、超音波画像等の動画像であっても良い。また、これら複数の静止画像データは、図示しないＭＯ（光磁気ディスク）等の記録媒体から読み込むように構成していても良い。

ＣＣＵ２８及びシステムコントローラ３０は、手術室用信号伝送装置３５に接続されている。そして、この手術室用信号伝送装置３５は、ＣＣＵ２８で生成した内視鏡ライブ画像の映像信号やシステムコントローラ３０からの静止画像データ及びシステムコントローラ３０により制御している制御信号或いは患者データ等を公衆回線５によって伝送可能な信号に変換し、公衆回線５を介して制御室に向けて出力するようになっている。

なお、手術室用信号伝送装置３５は、制御室の後述する制御室用信号伝送装置４１で信号変換されて公衆回線５を経て入力される信号を元の映像信号及び指示信号に変換して、システムコントローラ３０に指示信号を出力する一方、映像信号を補助モニタ３２に出力して、制御室から送られてくる画像情報等をモニタ画面３２ａ上に表示するようになっている。

また、システムコントローラ３０には入力手段として図示しないキーボード等も接続されており、このキーボードからシステムコントローラ３０及び手術室用信号伝送装置３５、公衆回線５を介して制御室内の支援者にコメント等を送信できるようになっている。

一方、制御室内の遠隔制御システム４は、公衆回線５に接続されていて、手術室用信号伝送装置３５から公衆回線５を経て入力される信号を、ＣＣＵ２８で生成した映像信号やシステムコントローラ３０からの静止画像データ及びシステムコントローラ３０により制御している制御信号或いは患者データ等に変換する制御室用信号伝送装置４１と、この制御室用信号伝送装置４１に接続されてこの制御室用信号伝送装置４１からの信号やデータ等が入力される内視鏡観察装置４２と、制御室用信号伝送装置４１に接続され、制御室内にある図表や支援者の表情等を撮影する室内カメラ４３とで主に構成されている。

内視鏡観察装置４２は、ＣＣＵ２８から送られた内視鏡ライブ画像の映像信号及び解剖学図データ等の複数の静止画像データを取り込むとともに、システムコントローラ３０から送られてきた患者情報等をスーパインポーズ等して表示される制御室モニタ４４が接続されている。

なお、内視鏡観察装置４２は、取り込んだ内視鏡ライブ画像の映像信号及び解剖学図データ等の複数の静止画像データのみを装置モニタ４５に出力して表示エリア４５ａに表示し、閲覧調整可能に構成されている。
また、内視鏡観察装置４２には例えばタッチパネル、或いはキーボード４６等の制御内容を入力する入力手段が接続されている。さらに、内視鏡観察装置４２には、マウス４７等のポインティングデバイスも入力手段として接続されている。

図２に示すように内視鏡観察装置４２は、制御動作を行う中央演算処理装置（ＣＰＵと略記）５１と、このＣＰＵ５１の動作プログラム及び取り込んだ解剖学図データ等の複数の静止画像データ等を格納するＨＤＤ５２と、画像の一時格納及び作業エリア等に用いられるメモリ５３と、制御室用信号伝送装置４１を介して入出力を行う入出力インタフェース（Ｉ／Ｏと略記）５４と、内視鏡ライブ画像の映像信号や解剖学図データ等の複数の静止画像データの取り込み及び重畳表示動作を行うとともに、取り込んだ解剖学図データ等の複数の静止画像データを連続的に再生して表示可能な画像処理部５５と、例えば、マウス４７やキーボード４６に接続されるマウス／キーボードインタフェース（マウス／キーボードＩ／Ｆと略記）５６とで主に構成され、これらはバスを介して互いに接続されている。

制御室用信号伝送装置４１との制御信号等の通信は、Ｉ／Ｏ ５４を介して行われる。この内視鏡観察装置４２の動作プログラムは、ＨＤＤ５２に格納されている。
このため、手術室において、タッチパネル３３等から周辺装置２２等の動作を制御する設定等がシステムコントローラ３０を介して行われると、その制御内容が手術室用信号伝送装置３５、公衆回線５、制御室用信号伝送装置４１を経て内視鏡観察装置４２内のＩ／Ｏ５４からメモリ５３等に格納される。

また、磁気カードリーダ３４によってシステムコントローラ３０に入力された患者情報も同様に内視鏡観察装置４２内のＩ／Ｏ５４からメモリ５３等に格納される。
画像処理部５５は、制御室用信号伝送装置４１と接続され、入力された内視鏡ライブ画像の映像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器５７と、映像信号をＤ／Ａ変換して出力するＤ／Ａ変換器５８とを有している。これらＡ／Ｄ変換器５７及びＤ／Ａ変換器５８は、オーバレイ制御を行う画像再生処理部５９に接続されている。この画像再生処理部５９は、さらに画像再生処理部５９の制御及びデータの送受等を行う制御回路６０にバスを介して接続されている。

なお、本実施例では制御室用信号伝送装置４１による画像通信は、画像処理部５５を構成するＡ／Ｄ変換器５７及びＤ／Ａ変換器５８を介して行われるようになっている。
このことから、Ａ／Ｄ変換器５７から入力された映像信号は、制御回路６０の制御に従って画像再生処理部５９により画像変換される。また、Ａ／Ｄ変換器５７から入力された解剖学図データ等の複数の静止画像データは、制御回路６０からＨＤＤ５２に格納される。

そして、画像再生処理部５９は、支援者（操作者）の操作指示に基づきＨＤＤ５２に格納した解剖学図データ等の複数の静止画像データをメモリ５３を介して入力されて連続的に再生する画像生成処理を行うようになっている。即ち、画像再生処理部５９は、画像取得手段と画像再生手段とを兼ねている。
そして、制御回路６０は、制御室モニタ４４に表示される内視鏡ライブ画像の表示動作を制御するとともに、再生表示される連続画像の表示動作を制御するようになっている。

一方、画像再生処理部５９の出力は、Ｄ／Ａ変換器５８を介して制御室用信号伝送装置４１に送信される。そして、この制御室用信号伝送装置４１と内視鏡観察装置４２との通信は、ＨＤＤ５２に格納されたプログラムに従い、ＣＰＵ５１が制御する。

ＣＰＵ５１は、キーボード４６やマウス４７による操作指示を受け、この操作指示に基づき、画像処理部５５の制御回路６０を制御するようになっている。
そして、Ｄ／Ａ変換器５８からの映像信号は、制御室モニタ４４にも出力され、この制御室モニタ４４には例えば図３に示す表示を行うことができるようになっている。

図３に示すように制御室モニタ４４の表示エリア４４ａは、画面表示エリア６１、連続画像表示エリア６２、周辺装置状態表示エリア６３、患者情報表示エリア６４、コメント表示エリア６５とに分割して構成されている。

画面表示エリア６１には、ＣＣＵ２８からの内視鏡ライブ画像が表示される。
また、連続画像表示エリア６２には、システムコントローラ３０からの解剖学図データ等の連続画像が表示される。

また、周辺装置状態表示エリア６３には、システムコントローラ３０から送信された周辺装置２２やＣＣＵ２８の制御状況が表示される。また、患者情報表示エリア６４には、システムコントローラ３０からの患者情報が表示される。また、コメント表示エリア６５には、手術室の術者から手術する際に気づいた事柄をキーボード等で入力することにより、手術室から送信されたコメントが表示される。つまり、このことにより、制御室の支援者は、制御室モニタ４４に表示される内視鏡ライブ画像を見ながら支援情報の提供を行えるようになっている。

さらに、キーボード４６やマウス４７等の入力手段を用いて例えば手術室の術者に対して、手術する際の指示・注意等の支援情報を、表示エリア４４ａの画面表示エリア６１にスーパインポーズ（オーバレイ）で表示されることによって、これら支援情報は信号伝送装置４１，３５、公衆回線５を介して手術室内の補助モニタ３２の画面３２ａ上に表示される。つまり、このことにより、手術室の術者は、補助モニタ３２に表示される遠隔地の制御室からの支援情報を得て手術を進められるようになっている。

また、連続画像表示エリア６２の下部には、表示動作指示手段としてスライダー表示部７１と、操作ボタン表示部７２とが配置されている。

スライダー表示部７１は、連続画像表示エリア６２に表示される連続画像の再生状態に応じて移動するスライダーの表示部である。操作ボタン表示部７２は、連続画像表示エリア６２に表示される連続画像の再生等を行うために、「巻き戻し」、「コマ戻し」、「停止」、「再生」、「コマ送り」、「早送り」等の各機能ボタンが表示される領域である。

支援者は、これらスライダー表示部７１のスライダーや操作ボタン表示部７２のボタンをマウス４７等で操作することによって、連続画像の表示動作を操作指示可能である。

つまり、図３に示したスライダーやボタンをクリックして操作指示することで、ＣＰＵ５１は、キーボード４６やマウス４７による操作指示を受け、この操作指示に基づき、画像処理部５５の制御回路６０を制御する。そして、制御回路６０は、ＨＤＤ５２に格納されている解剖学図データ等の複数の静止画像データをメモリ５３を介して入力され、連続画像表示エリア６２に表示される連続画像の表示動作を制御するようになっている。

例えば、支援者は、スライダー表示部７１のスライダーをマウス４７によりクリックしてこのクリックした状態のまま左右のどちらかに移動させる。すると、連続画像表示エリア６２には、スライダーを移動させた位置の解剖学図データ等が静止画像として表示される。なお、連続画像表示エリア６２に表示される解剖学図データ等は、スライダーを移動させる間中、このスライダーの移動速度に応じて連続的に表示される。

また、例えば、支援者は、操作ボタン表示部７２の「再生」ボタンをマウス４７によりクリックする。すると、連続画像表示エリア６２には、スライダーの現在位置から解剖学図データ等が連続的に再生表示される。なお、この場合、連続画像表示エリア６２に表示される連続画像は、最後まで再生された後、自動的に再び先頭から再生されても良いし、最後から先頭へ向かって逆向き再生されても良い。

このことによって、制御室モニタ４４の表示エリア４４ａ上には、所望の内視鏡ライブ画像を表示できるとともに、解剖学図データ等の複数の静止画像データを連続的に再生表示することができる。
従って、本実施例によれば、所望の静止画像データを探し出す手間が省け、容易に大きな表示範囲で静止画像データを表示可能である。

なお、本実施例では信号伝送装置３５，４１間の通信回線を公衆回線５としたが、通信回線は公衆回線に限定されるものではなく、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）など他の通信回線であってもよい。
また、本実施例では患者情報の入力手段を磁気カードリーダーとしたが、患者情報の入力手段はカードリーダに限定されるものではなく、ＩＣカード、光カードなど他の媒体であってもよい。 さらに、内視鏡観察装置４２の構成をシステムコントローラ３０にもたせるようにしてもよい。

なお、光学式の内視鏡２１としてはリレーレンズ系で光学像の伝送を行うものに限らず、ファイババンドルで光学像の伝送を行うイメージガイドを採用したものであってもよい。また、図示してないが、手術室の術者と制御室の支援者とは音声信号の送受も行える。
また、本発明は、以上述べた実施例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。

［付記］
（付記項１）
被検体の体腔内を観察する内視鏡より得られた観察画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により得られた観察画像を表示する第１の表示手段と、
被検体の体腔内の観察画像として、予め記憶された複数の静止画像データを表示する第２の表示手段と、
前記第１の表示手段の表示動作を制御する第１の制御と、この第１の制御と同時に前記第２の表示手段の表示領域に対して前記静止画像データを順次表示する動作を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡観察装置。

（付記項２）
前記第２の表示手段の表示動作を操作する操作手段を更に備え、
前記制御手段は、前記操作手段により入力された操作情報により、前記第２の表示手段を制御することを特徴とする付記項１に記載の内視鏡観察装置。

（付記項３）
前記観察画像又は前記複数の静止画像データは、通信回線を介して取得可能であることを特徴とする付記項１に記載の内視鏡観察装置。

（付記項４）
前記操作手段は、再生ボタンと、停止ボタンと、コマ送りボタンと、コマ戻しボタンとを少なくとも有することを特徴とする付記項２に記載の内視鏡観察装置。

（付記項５）
内視鏡画像を取得して表示可能な画像取得手段と、
複数の画像データを連続的に再生して表示可能な画像再生手段と、
前記画像取得手段により表示される内視鏡画像の表示動作を制御するとともに、前記画像再生手段により再生表示される連続画像の表示動作を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする内視鏡観察装置。

本発明の１実施例の内視鏡観察装置を備えた遠隔手術支援システムを示す全体構図である。 図１の内視鏡観察装置の内部構成を示す回路ブロック図である。 図２の制御室モニタに表示される表示画面を示す画面例である。

符号の説明

１ 遠隔手術支援システム
２ 内視鏡システム
４ 遠隔制御システム
５ 公衆回線
２１ 内視鏡
２８ ＣＣＵ（カメラコントロールユニット）
３０ システムコントローラ
３５ 手術室用信号伝送装置
４１ 制御室用信号伝送装置
４２ 内視鏡観察装置
４４ 制御室モニタ
４５ 装置モニタ
５５ 画像処理部
５９ 画像再生処理部
６０ 制御回路
代理人 弁理士 伊藤 進

Claims (2)

1. 被検体の体腔内を観察する内視鏡より得られた観察画像を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段により得られた観察画像を表示する第１の表示手段と、
   被検体の体腔内の観察画像として、予め記憶された複数の静止画像データを表示する第２の表示手段と、
   前記第１の表示手段の表示動作を制御する第１の制御と、この第１の制御と同時に前記第２の表示手段の表示領域に対して前記静止画像データを順次表示する動作を制御する制御手段と、
   を具備したことを特徴とする内視鏡観察装置。
2. 前記第２の表示手段の表示動作を操作する操作手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記操作手段により入力された操作情報により、前記第２の表示手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡観察装置。
   

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