JP2006288775A - System for supporting endoscopic surgery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軟性内視鏡を用いた手術に関するシステムに係り、特に画像診断装置を用いて、軟性内視鏡の先端近傍の位置を検出しながら、モニタで軟性内視鏡の移動操作する方向を支援する内視鏡手術支援システムに関するものである。 The present invention relates to a system related to surgery using a flexible endoscope, and more particularly to a direction in which a flexible endoscope is moved on a monitor while detecting a position near the distal end of the flexible endoscope using an image diagnostic apparatus. The present invention relates to an endoscopic surgery support system that supports the above.
一般に、内視鏡には、軟性内視鏡と硬性内視鏡の2種類があり、これまでの外科手術においては、内視鏡先端の位置決めや内視鏡先端の制御のし易さから硬性内視鏡を用いて手術を行うのが主流であった。 In general, there are two types of endoscopes, a flexible endoscope and a rigid endoscope. In conventional surgical operations, the endoscope is rigid due to the ease of positioning of the endoscope tip and control of the endoscope tip. Surgery was performed using an endoscope.
一方、軟性内視鏡は、胃カメラなどを始めとし、経口で管腔臓器に沿って挿入し、管腔臓器の対象患部へ内視鏡先端が到達し、カメラで患部を観察し、検査等に用いられてきた。 On the other hand, flexible endoscopes, such as gastric cameras, are inserted orally along luminal organs, the tip of the endoscope reaches the target affected part of the luminal organ, the affected part is observed with the camera, examinations, etc. Has been used.
近年では、CCD(Charge Coupled Device)の撮像素子の小型化が進み、CCDの撮像素子の高解像度化によって、軟性内視鏡の細経化が図られ、内視鏡の先端に腫瘍を切除して取り出す術具を挿入できるようになってきている。 In recent years, CCD (Charge Coupled Device) image sensors have been miniaturized, and by increasing the resolution of CCD image sensors, flexible endoscopes have been made thinner, and tumors have been excised at the tip of the endoscope. It is now possible to insert surgical tools to be removed.
このような軟性内視鏡は、体内のいろいろな管腔臓器へ挿入するようになっており、体内の管腔臓器は、曲がりくねっている。このため、軟性内視鏡の内視鏡本体は、柔らかく、曲がる構造を有している。このような軟性内視鏡は、管腔臓器へ挿入するために内視鏡を曲げると、曲率の違いにより、内視鏡を曲げた外側には延びが生じ、内視鏡を曲げた内側には圧縮が生じる。したがって、軟性内視鏡の材料は、ある程度延びることと、ある程度圧縮ができる材料、例えば合成樹脂が用いられている。また、金属などを用いる場合などのように、合成樹脂に比べ、延び、圧縮が小さい材料を用いる場合は、材料をらせん状に巻いて筒状の構造にするなど、構造的に曲げられる工夫が必要となっている。 Such a flexible endoscope is inserted into various luminal organs in the body, and the luminal organs in the body are winding. For this reason, the endoscope main body of the flexible endoscope has a soft and bent structure. In such a flexible endoscope, when the endoscope is bent for insertion into a luminal organ, due to the difference in curvature, an extension occurs outside the bent endoscope, and inside the bent endoscope. Compression occurs. Therefore, as the material of the flexible endoscope, a material that extends to some extent and can be compressed to some extent, for example, a synthetic resin is used. In addition, when using a material that stretches and compresses less than a synthetic resin, such as when using metal, a device that can be bent structurally, such as spirally winding the material into a cylindrical structure, is used. It is necessary.
さらに、軟性内視鏡の内視鏡本体内部には、軟性内視鏡先端の方向を制御するワイヤーを通すための孔や、内視鏡先端で処置を施すために軟性内視鏡本体内部に先端術具を通すための孔など、複数の孔がある。そして、ワイヤーを通す孔には、手術を行う術者の手元で軟性内視鏡先端の方向を制御したり、先端術具を操作するためのダイヤルと接続するワイヤーが通り、ダイヤルと軟性内視鏡先端部はワイヤーによって繋がっている。 Furthermore, inside the endoscope body of the flexible endoscope, there is a hole for passing a wire for controlling the direction of the flexible endoscope tip, and inside the flexible endoscope body for performing treatment at the endoscope tip. There are multiple holes, such as a hole through which the surgical instrument is passed. The wire through which the wire is passed passes through the wire connected to the dial for controlling the distal end of the flexible endoscope at the hand of the surgeon performing the operation or for operating the distal surgical instrument. The mirror tip is connected by a wire.
このような手術支援装置としては、従来、カメラの操作が容易に確認でき、効率的かつ円滑な医療作業を実現するカメラを用いた手術システムにおける手術支援装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 As such a surgery support device, a surgery support device in a surgery system using a camera that can easily confirm the operation of the camera and realize an efficient and smooth medical work has been proposed (for example, Patent Documents). 1).
この特許文献1は、操作指示入力部10は、内視鏡50の操作者からの操作指示を受け付け、次に、制御部20は、操作指示入力部10より入力された操作指示に基づいてマニピュレータ40を制御する。ここで、特許文献1は、制御部20が、操作指示部30に、例えば、視野の移動、または拡大・縮小などの操作指示を提示させ、これにより、内視鏡50の操作者を含めた医療スタッフは、カメラの操作指示を操作指示部30から容易に確認でき、効率的な医療作業を実現でき、制御部20は、可動範囲を超えた操作指示入力部10からの操作指示などの状況に応じた警告を、操作指示部30に提示することで、円滑な医療作業を実現しようというものである。
このような従来の軟性内視鏡の場合、軟性内視鏡の先端を患部に挿入し、手元操作手段であるダイヤルを回して、軟性内視鏡の本体内部に形成される孔に装着されるワイヤーで引っ張ることによって、軟性内視鏡先端部を曲げている。このときの軟性内視鏡の先端部の動きは、上下、左右、前後、回転があり、軟性内視鏡の先端部の上下、左右の移動は、上下方向に動かすダイヤルと、左右方向に動かすダイヤルを使って動かしている。一方、軟性内視鏡の先端部の前後、回転のダイヤルはなく、術者が軟性内視鏡本体を手にとって前後に移動し、軟性内視鏡の先端部を前後に移動したり、回転させたりしている。 In the case of such a conventional flexible endoscope, the distal end of the flexible endoscope is inserted into the affected part, and a dial as a hand operating means is turned and attached to a hole formed in the main body of the flexible endoscope. The tip of the flexible endoscope is bent by pulling with a wire. The movement of the tip of the flexible endoscope at this time can be up / down, left / right, front / back, and rotation, and the top / bottom / left / right movement of the tip of the flexible endoscope is moved in the up / down direction and in the left / right direction. It is moved using the dial. On the other hand, there is no rotation dial before and after the distal end portion of the flexible endoscope, and the operator moves the flexible endoscope body back and forth while holding the flexible endoscope body, and moves or rotates the distal end portion of the flexible endoscope back and forth. It is.
また、軟性内視鏡の先端部には、CCDの撮像素子があり、CCDで受光する画像は、電気信号ケーブルを通って、軟性内視鏡本体の外部にある内視鏡イメージプロセッサへ入力する。内視鏡イメージプロセッサは、CCDの電気信号をモニタの映像信号に変換する回路があり、モニタへ映像信号を出力する。モニタには、軟性内視鏡の先端部から見た映像が映し出され、術者は、モニタに映し出される映像を見ながら、軟性内視鏡を患部まで移動する。 In addition, a CCD image sensor is provided at the distal end of the flexible endoscope, and an image received by the CCD is input to an endoscope image processor outside the flexible endoscope body through an electric signal cable. . The endoscope image processor has a circuit that converts an electrical signal of the CCD into a video signal of the monitor, and outputs the video signal to the monitor. An image viewed from the distal end portion of the flexible endoscope is displayed on the monitor, and the surgeon moves the flexible endoscope to the affected area while viewing the image displayed on the monitor.
しかしながら、従来の軟性内視鏡の先端部にあっては、軟性内視鏡の先端部の向きがどのようになっているのか、その捩れ状態が不明な状態である。そのため、軟性内視鏡が捩れていると、軟性内視鏡の先端部が正常な位置と異なった状態になっているのが分からないため、手元のダイヤルを操作して軟性内視鏡の先端部を上方向に移動しようとしたとき、軟性内視鏡の先端部を下方向に移動することがある。同様に、軟性内視鏡の先端部を左方向に移動しようとして手元のダイヤルを操作したら右方向に移動したり、軟性内視鏡の先端部を前方向に移動しようとして手元のダイヤルを操作したら後方向に移動したり、また、軟性内視鏡の先端部を左回転させようとして手元のダイヤルを操作したら右回転してしまったということがあるという問題点を有している。 However, in the distal end portion of the conventional flexible endoscope, the orientation of the distal end portion of the flexible endoscope and the twisted state are unknown. Therefore, if the flexible endoscope is twisted, the distal end of the flexible endoscope is not in a state different from the normal position. Therefore, the distal end of the flexible endoscope is operated by operating the dial at hand. When trying to move the part upward, the distal end of the flexible endoscope may move downward. Similarly, if you operate the hand dial to move the distal end of the flexible endoscope to the left, move it to the right, or operate the hand dial to move the distal end of the flexible endoscope forward. There is a problem in that it may be moved backwards or may be rotated to the right when the hand dial is operated to rotate the distal end of the flexible endoscope to the left.
本発明の目的は、軟性内視鏡が捩れて、軟性内視鏡の先端部が正常な位置と異なった状態になっているのを検出し、軟性内視鏡の先端部を移動させるにダイヤルの操作を誤ることなく操作することのできる内視鏡手術支援システムを提供することにある。 An object of the present invention is to detect that the flexible endoscope is twisted and the distal end portion of the flexible endoscope is in a state different from the normal position, and to move the distal end portion of the flexible endoscope. An object of the present invention is to provide an endoscopic surgery support system that can be operated without mistakes.
本発明の内視鏡手術支援システムは、軟性内視鏡の本体内部に形成された孔の内視鏡先端部から突出させられ、処置を施すための術具と、カメラと内視鏡先端の方向を制御するワイヤーを備え、前記軟性内視鏡先端の方向の制御及び先端術具の操作を手元操作手段により行う手術用の軟性内視鏡を含む内視鏡手術支援システムにおいて、前記軟性内視鏡の本体壁面に、造影剤が流れる流路を該軟性内視鏡本体の長手方向に形成し、該形成された流路を含む軟性内視鏡先端近傍の断層画像を撮像し、該撮像された断層画像により軟性内視鏡先端の捩れ状態を検出する捩れ検出手段と、前記検出された軟性内視鏡先端の捩れ状態により前記手元操作手段の操作量を補正する手段を設けて構成したものである。 An endoscopic surgery support system according to the present invention includes a surgical tool that is projected from an endoscope front end portion of a hole formed inside a flexible endoscope body, performs a treatment, a camera, and an endoscope front end. An endoscopic surgery support system including a soft endoscope for surgery, which includes a wire for controlling a direction, and controls the direction of the distal end of the flexible endoscope and the operation of the distal surgical instrument by a hand operation means. A flow path through which a contrast medium flows is formed in the longitudinal direction of the flexible endoscope main body on the wall surface of the endoscope, and a tomographic image near the distal end of the flexible endoscope including the formed flow path is captured. A torsion detecting means for detecting the twisted state of the flexible endoscope tip from the tomographic image and a means for correcting the operation amount of the hand operating means according to the detected twisted state of the flexible endoscope tip. Is.
そして、断層画像は、MR装置またはCT装置で形成したものである。 The tomographic image is formed by an MR apparatus or a CT apparatus.
本発明によると、軟性内視鏡が捩れて、軟性内視鏡の先端部が正常な位置と異なった状態になっているのを検出し、軟性内視鏡の先端部を移動させるにダイヤルの操作を誤ることなく操作することができる。 According to the present invention, it is detected that the flexible endoscope is twisted and the distal end portion of the flexible endoscope is different from the normal position, and the distal end portion of the flexible endoscope is moved. It is possible to operate without mistakes.
本発明は、軟性内視鏡の本体壁面に、軟性内視鏡本体の長手方向に造影剤を注入する流路を形成し、流路内に注入された造影剤によって、軟性内視鏡の先端近傍の断層画像を撮像し、撮像された断層画像に基づいて軟性内視鏡先端の捩れ状態を検出し、ダイヤル操作の補正量を指示して軟性内視鏡先端の操作を正確に行えるようにして実現する。 The present invention provides a flow path for injecting a contrast medium in the longitudinal direction of the flexible endoscope body on the wall surface of the flexible endoscope body, and the distal end of the flexible endoscope is formed by the contrast medium injected into the flow path. Take a tomographic image of the neighborhood, detect the twisted state of the flexible endoscope tip based on the taken tomographic image, and indicate the amount of dial operation correction so that the flexible endoscope tip can be operated accurately. Realized.
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
図1には内視鏡手術支援システムの全体システム構成図が、図2〜図5には図1に図示の内視鏡の構成図が示されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 shows an overall system configuration diagram of an endoscopic surgery support system, and FIGS. 2 to 5 show configuration diagrams of the endoscope shown in FIG.
図1において、100は、内視鏡手術支援システムで、軟性内視鏡を誘導するシステムである。1はCTガントリーで、2はCTガントリー1に取り付けられるX線管で、3はX線管2から放射されるX線を検出する検出器である。4は軟性内視鏡で、5は軟性内視鏡4の壁面に、軟性内視鏡4の長手方向に形成される造影剤の流路である。この造影剤の流路5は、1本の管路で構成されており、造影剤を挿入する入口と、造影剤を排出する出口を有しており、入口から挿入された造影剤は、流路5を流れ、出口から排出される。この流路5の入口と出口には、開閉弁6,7が設けられている。この開閉弁6には、ポンプ8が接続されており、このポンプ8には、タンク9が接続されている。この開閉弁6からは、ポンプ8の作動によってタンク9から造影剤が流路5に供給されるようになっている。また、開閉弁7には、タンク9が接続されており、この開閉弁7からは、流路5の出口から排出されてくる造影剤がタンク9に戻されるようになっている。この開閉弁6,7と、ポンプ8は、制御装置10によって制御され、同期して駆動するように制御される。
In FIG. 1,
また、軟性内視鏡4には、回転駆動装置11と、右駆動装置12と、上下駆動装置13と、前後駆動装置14とが取り付けられている。回転駆動装置11は、軟性内視鏡4を筒中心軸を中心に、所定角度回転させる装置である。右駆動装置12は、軟性内視鏡4の先端部を軟性内視鏡4の挿入方向左右に移動させる装置で、真正面に対し、右方向90度の場合、内視鏡先端正面は、真右横を向き、さらに移動すると、真後へ向かうことになる。上下駆動装置13は、軟性内視鏡4の先端を上下方向へ移動させる装置で、正確には、上、または下への平行移動するのではなく、後方向へ反り返るように移動するものである。したがって、真正面に対し、上方向90度の場合、内視鏡先端正面は、真上を向き、さらに移動すると、真後へ向かうことになる。前後駆動装置14は、軟性内視鏡4を筒方向に沿って移動させるための装置で、軟性内視鏡4は剛体ではないため、軟性内視鏡4の挿入経路にそって、軟性内視鏡4の先端部が移動し、必ずしも軟性内視鏡4の先端が、前後平行に移動するとは限らない。
The
15は画像処理装置で、この画像処理装置15は、CT装置の場合、CT装置1内部にある検出器3により検出する患者を透過したX線情報をもとに、患者身体の断層画像や3次元再構成画像を演算する演算装置に相当する。
16は3D画像データベース(記憶装置)で、この3D画像データベース16は、画像処理装置15によって演算する断層画像、3次元ボリュームデータを格納する記憶装置で、手術においては、術前、術後の患者の断層画像、術中の断層画像を格納する。
Reference numeral 16 denotes a 3D image database (storage device). The 3D image database 16 is a storage device that stores tomographic images and three-dimensional volume data calculated by the
17はサブトラクション画像演算装置、18は軟性内視鏡(可撓外筒)4の抽出画像取り込み部、19はサブトラクション同期装置、20は軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量計測装置、21は操作入力座標変換演算装置で、回転駆動装置11と右駆動装置12と上下駆動装置13と前後駆動装置14に入力する座標を捩れに応じた補正値によって補正した座標に変換する装置である。この操作入力座標変換演算装置21には、軟性内視鏡(可撓外筒)操作方法入力器22から軟性内視鏡(可撓外筒)4の先端をどのように操作するのかの指令信号が入力される。
17 is a subtraction image calculation device, 18 is an extracted image capturing unit of the flexible endoscope (flexible outer tube) 4, 19 is a subtraction synchronization device, and 20 is a twist amount measuring device of the flexible endoscope (flexible outer tube) 4. , 21 is an operation input coordinate conversion calculation device that converts coordinates input to the
軟性内視鏡(可撓外筒)4の抽出画像取り込み部18からの出力に基づいて、先端位置計測装置23によって軟性内視鏡(可撓外筒)4の先端の位置の検出を行い、挿入経路抽出部24において軟性内視鏡(可撓外筒)4の挿入経路の検出を行う。
Based on the output from the extracted
軟性内視鏡(可撓外筒)抽出演算装置25では、挿入経路抽出部24からの出力と軟性内視鏡(可撓外筒)形状データ26とから、軟性内視鏡(可撓外筒)4の抽出を行う。この軟性内視鏡(可撓外筒)抽出演算装置25における演算結果は、3D画像の切り出し装置27で切り出した臓器画像と重畳画像演算装置28において重畳され、モニタ画面29において表示される。
In the flexible endoscope (flexible outer cylinder)
図2には、図1に図示の軟性内視鏡(可撓外筒)4の壁面に、軟性内視鏡4の長手方向に形成される造影剤の流路5の配設状態が示されている。図2から明らかなように、造影剤5Aを流す流路5は、軟性内視鏡(可撓外筒)4の壁面の長手方向に2本の流路が所定間隔を保持しながら往路配設され、先端部で左右に分かれて軟性内視鏡先端部4Aを周回し、合流し、1本の流路が復路配設され、造影剤が戻されるようになっている。したがって、流路5を走流する造影剤は、図2(B)に示す如く、一方向から挿入され、他方向に排出される用になっている。この流路5の入口には、開閉弁6を介してポンプ8が接続され、このポンプ8の駆動によってタンク9から造影剤が送られる。また、流路5の出口には、開閉弁7を介してタンク9が接続され、流路5の出口から排出された造影剤は、タンク9に戻される。この開閉弁6、7とポンプ8は、制御回路10によって制御されている。
FIG. 2 shows an arrangement state of a
いま、体内に挿入した軟性内視鏡(可撓外筒)4が捩れると、図3に示す如く、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れに沿って、造影剤5Aを流す流路5が捩れる。このため、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れは、造影剤5Aを流す流路5の捩れを測定することによって、軟性内視鏡4の先端部4Aを移動させるにダイヤルの操作補正量を算出でき、これによって軟性内視鏡4の先端部4Aを移動させるにダイヤルの操作を誤ることなく操作することができる。
When the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 inserted in the body is twisted, the contrast agent 5A is caused to flow along the twist of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 as shown in FIG. The
図4は、造影画像計測による軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量、先端位置、操作方法の検出について示されている。図4(A)は、軟性内視鏡(可撓外筒)4が真っ直ぐな状態のときの、軟性内視鏡(可撓外筒)4の流路5の造影剤5Aの平面図である。この図4(A)は、軟性内視鏡(可撓外筒)4が真っ直ぐな状態であるので、流路5の造影剤5Aも真っ直ぐな状態となっている。一点鎖線で示す2本の流路5は、挿入往路を示し、実線で示す1本の流路5は、排出復路を示している。
FIG. 4 shows the detection of the twist amount, the tip position, and the operation method of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 by contrast image measurement. FIG. 4A is a plan view of the contrast agent 5A in the
図4(B)は、軟性内視鏡(可撓外筒)4に捩れが有る場合である。流路5の往路と復路は、合わさった位置から、互いに離れていき、最大に離れた腹の部分で半回転捩れていることが分かる。そして、流路5の往路と復路の間隔は、捩れ量θに比例する。そして、再び流路5の往路と復路が、合わさり、1回転の捩れが生じていることが分かる。
FIG. 4B shows a case where the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 is twisted. It can be seen that the forward path and the return path of the
図4(C)には、軟性内視鏡(可撓外筒)4の挿入経路が示されている。図4(D)には、軟性内視鏡(可撓外筒)4を挿入した長さから軟性内視鏡(可撓外筒)4の先端の位置を推定する図が示されている。図4(D)の軟性内視鏡(可撓外筒)4の最上端が造影剤5Aの戻り位置を示している。 FIG. 4C shows an insertion path of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4. FIG. 4D shows a diagram in which the position of the tip of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 is estimated from the length of insertion of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4. The uppermost end of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 in FIG. 4D shows the return position of the contrast agent 5A.
図5は、造影画像計測によって軟性内視鏡(可撓外筒)4に捩れが生じている場合の操作補正について示したものである。図5には、軟性内視鏡(可撓外筒)4に180°の捩れが生じている場合が示されている。すなわち、この軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れに対する操作補正は、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θに合わせて挿入方向と先端の移動方向が一致するように操作入力座標を変換することによって補正する。 FIG. 5 shows operation correction when the flexible endoscope (flexible outer tube) 4 is twisted by contrast image measurement. FIG. 5 shows a case where a 180 ° twist occurs in the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4. That is, the operation correction for the twist of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 is made so that the insertion direction and the moving direction of the distal end coincide with the twist amount θ of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4. It is corrected by converting the operation input coordinates.
この補正は、具体的には、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに0°(360°)のときは、操作入力方向が右の場合はそのまま『右』に、操作入力方向が左の場合はそのまま『左』に、操作入力方向が上の場合はそのまま『上』に、操作入力方向が下の場合はそのまま『下』に操作するので問題はなく、操作入力座標を変換する必要がない。 Specifically, this correction is performed when the torsion amount θ of the flexible endoscope (flexible outer tube) 4 is 0 ° (360 °) in the clockwise direction, when the operation input direction is right, “right”. In addition, if the operation input direction is left, it will be operated as `` Left '', if the operation input direction is up, it will be operated as `` Up '', and if the operation input direction is down, it will be operated as `` Down ''. There is no need to convert operation input coordinates.
また、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに90°のときは、操作入力方向が右の場合は『上』に、操作入力方向を左に操作した場合は『下』に、操作入力方向を上の場合は『左』に、操作入力方向が下の場合は『右』に操作する必要がある。したがって、この場合、操作入力方向を右に操作した場合に『上』に、操作入力方向を左に操作した場合に『下』に、操作入力方向を上に操作した場合に『左』に、操作入力方向を下に操作した場合に『右』に操作されるように操作入力座標を変換する必要がある。 Further, when the twist amount θ of the flexible endoscope (flexible outer tube) 4 is 90 ° clockwise, when the operation input direction is right, it is “up” and when the operation input direction is operated left. It is necessary to operate “down”, “left” when the operation input direction is up, and “right” when the operation input direction is down. Therefore, in this case, when the operation input direction is operated to the right, it is “up”, when the operation input direction is operated to the left, “down”, and when the operation input direction is operated upward, it is “left”. When the operation input direction is operated downward, it is necessary to convert the operation input coordinates so as to be operated “right”.
また、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに180°のときは、操作入力方向が右の場合は『左』に、操作入力方向が左の場合は『右』に、操作入力方向が上の場合は『下』に、操作入力方向が下の場合は『上』に操作する必要がある。したがって、この場合、操作入力方向を右に操作した場合に『左』に、操作入力方向を左に操作した場合に『右』に、操作入力方向を上に操作した場合に『下』に、操作入力方向を下に操作した場合に『上』に操作されるように操作入力座標を変換する必要がある。 When the twist amount θ of the flexible endoscope (flexible outer tube) 4 is 180 ° clockwise, the operation input direction is “left” when the operation input direction is right, and “right” when the operation input direction is left. ", It is necessary to operate" down "when the operation input direction is up, and" up "when the operation input direction is down. Therefore, in this case, when the operation input direction is operated to the right, it is “left”, when the operation input direction is operated to the left, “right”, and when the operation input direction is operated upward, it is “down”. When the operation input direction is operated downward, the operation input coordinates need to be converted so that the operation input direction is operated “up”.
さらに、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに270°のときは、操作入力方向が右の場合は『下』に、操作入力方向が左の場合は『上』に、操作入力方向が上の場合は『右』に、操作入力方向が下の場合は『左』に操作する必要がある。したがって、この場合、操作入力方向を右に操作した場合は『下』に、操作入力方向を左に操作した場合は『上』に、操作入力方向を上に操作した場合は『右』に、操作入力方向を下に操作した場合は『左』に操作されるように操作入力座標を変換する必要がある。 Further, when the twist amount θ of the flexible endoscope (flexible outer tube) 4 is 270 ° clockwise, “down” is indicated when the operation input direction is right, and “up” when the operation input direction is left. ”, It is necessary to operate“ right ”when the operation input direction is up, and“ left ”when the operation input direction is down. Therefore, in this case, if the operation input direction is operated to the right, it is “down”, if the operation input direction is operated to the left, it is “up”, and if the operation input direction is operated up, it is set to “right”. When the operation input direction is operated downward, it is necessary to convert the operation input coordinates so as to be operated “left”.
このように操作入力座標を捩れ量(角度)θに応じて変換して補正しておくことにより、図5の操作入力方向を矢印Aに示す方向に移動した場合、軟性内視鏡(可撓外筒)4の先端を、操作入力方向の動作方向矢印Aと同一の方向に移動させることができる。
As described above, by converting the operation input coordinates according to the twist amount (angle) θ and correcting the operation input coordinates, when the operation input direction in FIG. The tip of the
ここで、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに0°(360°)のとき(内視鏡本体が真っ直ぐに置かれ、ねじれがない場合)と、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに90°のとき(90度ねじれている場合)の操作について説明する。 Here, when the twist amount θ of the flexible endoscope (flexible outer tube) 4 is 0 ° (360 °) clockwise (when the endoscope body is placed straight and is not twisted), An operation when the twist amount θ of the endoscope (flexible outer cylinder) 4 is 90 ° clockwise (when twisted by 90 degrees) will be described.
まず、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに0°(360°)のとき(内視鏡本体が真っ直ぐに置かれ、ねじれがない場合)について説明する。軟性内視鏡(可撓外筒)4をモニタ29の画面で中央から左方向へ移動する場合、術者から見てモニタ29の左側にあるので、左右方向へ操作するダイヤルを回す。左右方向へ操作するダイヤルは、軟性内視鏡4の先端部を左右方向に動かすワイヤーと連結しているので、軟性内視鏡4の先端部は左方向へ移動する。ここではダイヤルを左に回すとする。このように、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに0°(360°)の場合(内視鏡本体が真っ直ぐに置かれ、ねじれがない場合)は、画面で見たときの移動方向と、操作ダイヤルの方向は一致している。
First, the case where the amount of twist θ of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 is 0 ° (360 °) in the clockwise direction (when the endoscope body is placed straight and is not twisted) will be described. When the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 is moved from the center to the left on the screen of the
次に、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに90°のとき(90度ねじれている場合)について説明する。軟性内視鏡(可撓外筒)4をモニタ29の画面で中央から左方向へ移動する場合は、術者から見てモニタ29の左側にあるので、左右方向へ操作するダイヤルを左に回す。ところが、軟性内視鏡4の先端部は、90度回転しているので、軟性内視鏡4の先端部の左右は、上下方向に相当し、反時計周りに90度回転しているので、左右方向へ操作するダイヤルを左に回すと、軟性内視鏡4の先端部は下方向に移動する。このように、軟性内視鏡(可撓外筒)4の捩れ量θが時計回りに90°の場合(90度ねじれている場合)は、画面で見たときの移動方向と、操作ダイヤルの方向は一致しなくなる。
Next, a case where the twist amount θ of the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 is 90 ° clockwise (when twisted by 90 degrees) will be described. When the flexible endoscope (flexible outer cylinder) 4 is moved from the center to the left on the screen of the
そこで、軟性内視鏡4のレンズ表面等に、例えば、十字線を入れ、軟性内視鏡4の本体にねじれがない状態で、左右方向へ操作するダイヤルを動かし、左方向に動く方向にマーカを入れることを考える。この場合、内視鏡が90度回転すると、マーカも回転して、マーカは下方向に位置してモニタで観察されるので、内視鏡がねじれていることがわかる。
Therefore, for example, a crosshair is put on the lens surface or the like of the
そして、これまで術者は、モニタの画面で中央から左方向へ移動する場合、術者から見てモニタの左側にあったので、左右方向のダイヤルを回せばよかったが、この場合、マーカが示すように、左右のダイヤルを動かすと、モニタでマーカが下側に見えるように、下方向へ移動することが見てわかる。したがって、術者は、左右方向のダイヤルから上下方向のダイヤルを動かすように操作を切り替え、上方向に内視鏡が動くようにダイヤルを回せばよい。このように、術者は、常にマーカの位置を見て意図的に操作を切り替えれば、一応、操作することが可能である。 And until now, when the surgeon moved from the center to the left on the monitor screen, it was on the left side of the monitor as viewed from the surgeon, so it was only necessary to turn the dial in the left-right direction. In this case, the marker indicates Thus, when the left and right dials are moved, it can be seen that the marker moves downward so that the marker can be seen on the lower side on the monitor. Therefore, the operator may switch the operation so as to move the dial in the vertical direction from the dial in the horizontal direction and rotate the dial so that the endoscope moves in the upward direction. In this way, the surgeon can always perform an operation if the operation is intentionally switched while always looking at the position of the marker.
1………………CTガントリー
2………………X線管
3………………検出器
4………………軟性内視鏡
4A……………軟性内視鏡の先端部
5………………流路
5A……………造影剤
6、7…………開閉弁
8………………ポンプ
9………………タンク
10……………制御装置
11……………回転駆動装置
12……………右駆動装置
13……………上下駆動装置
14……………前後駆動装置
21……………操作入力座標変換演算装置
100…………内視鏡手術支援システム
1 ………………
Claims (2)
前記軟性内視鏡の本体壁面に、造影剤が流れる流路を該軟性内視鏡本体の長手方向に形成し、該形成された流路を含む軟性内視鏡先端近傍の断層画像を撮像し、該撮像された断層画像により軟性内視鏡先端の捩れ状態を検出する捩れ検出手段と、
前記検出された軟性内視鏡先端の捩れ状態により前記手元操作手段の操作量を補正する手段を設けたことを特徴とする内視鏡手術支援システム。 A flexible surgical tool that protrudes from the distal end of the endoscope formed in the body of the flexible endoscope and performs a treatment; and a wire that controls the direction of the distal end of the camera and the endoscope. In an endoscopic surgery support system including a flexible endoscope for surgery in which control of the direction of the endoscope tip and manipulation of the distal surgical tool are performed by hand operating means,
A flow path through which a contrast agent flows is formed in the longitudinal direction of the flexible endoscope body on the wall surface of the flexible endoscope body, and a tomographic image in the vicinity of the distal end of the flexible endoscope including the formed flow path is captured. , A torsion detection means for detecting a twist state of the tip of the flexible endoscope from the captured tomographic image;
An endoscopic surgery support system comprising means for correcting an operation amount of the hand operating means according to the detected twisted state of the flexible endoscope tip.
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