JP2006288869A - 内視鏡画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、複数の内視鏡による映像の位置関係をより明確に把握することができる内視鏡画像表示装置を得ることを目的とするものである。
【解決手段】座標変換演算部１６で求められた第１〜第４の内視鏡５〜８の先端部の２次元座標データは、画像描出回路部１３に入力される。画像描出回路部１３は、第１〜第４の内視鏡５〜８から得られる複数の映像情報と、医療診断画像装置１から得られる位置情報、即ち２次元座標データとに基づいて、各内視鏡５〜８による映像を各内視鏡５〜８の位置に対応するモニタ１７上の位置に表示する。
【選択図】図１

Description

この発明は、複数の内視鏡による映像をモニタに表示する内視鏡画像表示装置に関するものである。

従来の電子内視鏡システムでは、複数の電子内視鏡による映像を切替回路で切り替えることにより、１つのモニタ上に表示させている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２８１３１号公報

しかし、上記のような従来のシステムでは、各内視鏡が体内のどの部分を映し出しているのか把握することができなかった。また、複数の内視鏡による映像をそれぞれ別々のモニタで表示する方法もあるが、この場合もやはり各内視鏡が体内のどの部分を映し出しているのか把握することはできなかった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の内視鏡による映像の位置関係をより明確に把握することができる内視鏡画像表示装置を得ることを目的とする。

この発明に係る内視鏡画像表示装置は、複数の内視鏡から得られる複数の映像情報と、各内視鏡の位置情報とに基づいて、各内視鏡による映像を上記各内視鏡の位置に対応するモニタ上の位置に表示する表示制御部を備えている。

この発明の内視鏡画像表示装置は、表示制御部により、複数の内視鏡による映像を各内視鏡の位置に対応するモニタ上の位置に表示するので、複数の内視鏡による映像の位置関係をより明確に把握することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による内視鏡画像表示装置を示す構成図である。図において、医療診断画像装置１としては、例えばＣＴスキャナ装置、ＭＲＩ装置、Ｘ線診断装置又は超音波診断装置等が用いられる。医療診断画像装置１には、撮影した画像を３次元画像データ化する画像処理部２が設けられている。

医療診断画像装置１の撮影領域１Ａ内には、内視鏡装置３の先端部が配置されている。内視鏡装置３は、可撓外筒４と、可撓外筒４の先端部に設けられた第１の内視鏡（親内視鏡）５と、可撓外筒４の先端部から引き出された第２〜第４の内視鏡（子内視鏡）６〜８とを有している。第２〜第４の内視鏡６〜８は、それぞれ独立して変形可能（屈曲可能）になっている。また、各内視鏡５〜８の先端部には、ＣＣＤ等の撮像素子（図示せず）が設けられている。

なお、この内視鏡装置３は、外部から操作可能な鉗子やメスを第２〜第４の内視鏡６〜８の先端部に設けることにより、内視鏡外科手術支援装置（手術ロボット）として用いることもできる。

第１〜第４の内視鏡５〜８からの信号は、対応する第１〜第４の内視鏡イメージプロセッサ９〜１２に入力される。内視鏡イメージプロセッサ９〜１２は、撮像素子からの信号を映像信号に変換する。内視鏡イメージプロセッサ９〜１２からの映像信号は、表示制御部としての画像描出回路部１３に入力される。

各内視鏡５〜８の先端部外周には、医療診断画像装置１により内視鏡５〜８の先端部の位置を検出するための指標物（マーカ）５ａ〜８ａが設けられている。例えば、医療診断画像装置１がＭＲＩ装置やＣＴスキャナ装置である場合、指標物５ａ〜８ａとしては水又は脂肪等を用いることができる。

指標物５ａ〜８ａは、患者断層画像とともに医療診断画像装置１により３次元的に撮像される。医療診断画像装置１が撮像する画像は３次元的な位置情報を有するボリュームデータであるため、撮像された指標物５ａ〜８ａの画像も３次元的な位置情報を有している。

画像処理部２からの信号は、位置検出部１４に入力される。位置検出部１４は、画像処理部２の出力信号から指標物５ａ〜８ａの座標を検出する座標検出部１５と、座標検出部１５で検出された座標を２次元座標に変換する座標変換演算部１６とを有している。位置検出部１４はコンピュータを有しており、座標検出部１５及び座標変換演算部１６の機能は、コンピュータのデジタル演算処理により実現される。また、位置検出部１４のコンピュータは、座標検出部１５及び座標変換演算部１６の機能を実現するためのプログラムが格納された記憶部と、プログラムに基づいて演算処理を実行する処理部（ＣＰＵ）とを有している。

座標変換演算部１６で求められた第１〜第４の内視鏡５〜８の先端部の２次元座標データは、画像描出回路部１３に入力される。画像描出回路部１３は、第１〜第４の内視鏡５〜８から得られる複数の映像情報と、医療診断画像装置１から得られる位置情報、即ち２次元座標データとに基づいて、各内視鏡５〜８による映像を各内視鏡５〜８の位置に対応するモニタ１７上の位置に表示する。

例えば、第１〜第４の内視鏡５〜８の先端部の３次元座標を順にＰ（ｘ，ｙ，ｚ）、Ｑ（ｘ，ｙ，ｚ）、Ｒ（ｘ，ｙ，ｚ）、Ｓ（ｘ，ｙ，ｚ）とすると、座標変換演算部１６では、これらの３次元座標が２次元座標Ｐ’（ｘ，ｙ）、Ｑ’（ｘ，ｙ）、Ｒ’（ｘ，ｙ）、Ｓ’（ｘ，ｙ）に変換される。これらの２次元座標は、モニタ１７上の表示位置に対応している。即ち、画像描出回路部１３は、各内視鏡５〜８による映像の中心がモニタ１７の画面内の点Ｐ’、点Ｑ’、点Ｒ’、点Ｓ’に位置するように、各内視鏡５〜８による映像を表示させる。

画像描出回路部１３はコンピュータを有しており、上記の画像描出回路部１３の機能は、コンピュータにより実現される。画像描出回路部１３コンピュータは、画像描出回路部１３の機能を実現するためのプログラムが格納された記憶部と、プログラムに基づいて演算処理を実行する処理部（ＣＰＵ）とを有している。

図２は図１の内視鏡画像表示装置による手術対象物の撮影の様子を示す斜視図である。図２に示すように、例えば円筒状の臓器等の手術対象物１８を第１〜第４の内視鏡５〜８により撮影する場合、各内視鏡５〜８は、手術対象物１８上の患部１８ａの互いに異なる撮影領域５Ａ〜８Ａを撮影する。

図３は図２の第１〜第４の内視鏡５〜８により撮影された映像のモニタ１７への表示状態の一例を示す正面図である。このように、立体的な患部１８ａの映像は、例えば患部１８ａを平面状に展開した映像としてモニタ１７に表示される。

このような内視鏡画像表示装置によれば、第１〜第４の内視鏡５〜８により撮影された映像を、個別のモニタに表示するのではなく、共通のモニタ１７上に表示し、しかも各内視鏡５〜８の相対的な位置関係に対応したモニタ１７上の位置に表示するので、第１〜第４の内視鏡５〜８による映像の位置関係をより明確に把握することができる。従って、術者の操作性の向上を図ることができるとともに、患部１８ａの全体像の把握を容易にすることができる。

また、各内視鏡５〜８には、医療診断画像装置１による位置確認を可能とするための指標物５ａ〜８ａが設けられているので、内視鏡５〜８自体が医療診断画像装置１により検出できない材料により構成されている場合であっても、内視鏡５〜８の先端部の位置を容易に検出することができる。例えば、医療診断画像装置１としてＭＲＩ装置を用いる場合、金属製の内視鏡は磁場を歪ませるため、非磁性材製の内視鏡が用いられるが、非磁性材製の内視鏡はＭＲＩ装置で検出することができない。しかし、指標物５ａ〜８ａを設けることにより、内視鏡５〜８の先端部の位置を容易に検出することができる。また、指標物５ａ〜８ａは、医療診断画像装置１による撮影に悪影響を及ぼすものではない。

実施の形態２．
次に、図４はこの発明の実施の形態２による内視鏡画像表示装置を示す構成図である。図において、画像描出回路部１３には、内視鏡イメージプロセッサ９〜１２から入力された過去の映像データをその映像データに対応する２次元座標データに関連付けて記憶する過去画像記憶部１９が設けられている。そして、画像描出回路部１３は、所定時間以内の過去の内視鏡５〜８による映像を現在の映像に加えてモニタ１７上に表示する。他の構成は、実施の形態１と同様である。

図５は図４の内視鏡画像表示装置による手術対象物の撮影の様子を示す斜視図である。図５では、第２〜第４の内視鏡６〜８の撮影領域５Ａ〜８Ａが時間とともに移動している状態が示されている。

図６は図５の第１〜第４の内視鏡５〜８により撮影された映像のモニタ１７への表示状態の一例を示す正面図である。このように、モニタ１７には、現在の撮影領域５Ａ〜８Ａ内の映像に重畳して、所定時間前の撮影領域５Ａ_−１〜８Ａ_−１、及びさらに所定時間前の撮影領域５Ａ_−２〜８Ａ_−２が残像として表示されている。

このような内視鏡画像表示装置によれば、所定時間以内の過去の内視鏡５〜８による映像が現在の映像に加えてモニタ１７上に表示されるので、内視鏡６〜８を移動させることで、より広い範囲の内視鏡映像を同時に見ることができ、患部１８ａの全体像の把握を容易にすることができる。また、より長時間に渡り過去画像を記録すれば、内視鏡５〜８で一度撮影した全ての部分をモニタ１７上に同時に表示させることも可能である。

なお、内視鏡画像を表示するモニタには、内視鏡による映像のみを表示させてもよいが、医療診断画像装置による画像を２次元画像に変換して内視鏡による映像に重ねて表示させてもよい。
また、医療診断画像装置として超音波診断装置を用いる場合、超音波診断装置の視野は扇形であり、一度に広い範囲を撮影できないので、複数回に分けて撮影を行い、複数の撮影データから広い範囲の画像データを得てもよい。
さらに、内視鏡の数は特に限定されるものではない。
さらにまた、上記の例では、全ての内視鏡を共通の可撓外筒に設けたが、内視鏡は１つの外筒に設けられていなくてもよい。

また、上記の例では、指標物の座標位置を内視鏡による映像の中心としたが、例えば内視鏡による映像の周縁部の一部としてもよい。
さらに、上記の例では、表示制御部と画像描出回路部とを別々の装置として示したが、例えば表示制御部のコンピュータにより画像描出回路部の機能を実現させてもよい。
さらにまた、図２及び図５では、手術対象物に対してほぼ同じ方向から内視鏡が向けられているが、例えばメスの先端を手術対象物の裏側から見る場合など、内視鏡のうちの一部が手術対象物の裏側に対向する場合であっても、１つのモニタ上に手術対象物の表側及び裏側の映像を同時に表示させることができる。

また、指標物の大きさや形状は特に限定されるものではない。例えば、指標物の形状を方向性のある形状（例えば矢印等）とすることによって、内視鏡の先端部の位置だけではなく、内視鏡の向きを検出することができ、モニタ上のより正確な位置に内視鏡画像を表示させることができる。
さらに、図３及び図６では、各内視鏡による映像の領域が互いに離隔しているが、重なっていてもよいことは言うまでもない。
さらにまた、内視鏡の材料が医療診断画像装置による撮影の妨げとならず、しかも医療診断画像装置により内視鏡の位置が検出できれば、指標物は必ずしも設けなくてもよい。

また、上記の例では、医療診断画像装置から内視鏡の位置情報を得たが、位置情報の取得方法はこれに限定されるものではなく、例えば多関節構造の内視鏡を用いる場合、各関節の角度と関節間の距離とから内視鏡の先端部の位置を演算により推定し、その演算結果を位置情報としてもよい。
さらに、上記の例では、内視鏡の位置情報を２次元座標に変換し、内視鏡の映像を平面的に配置してモニタに表示したが、内視鏡の位置情報を３次元座標とし、立体的にモニタに表示してもよい。

この発明の実施の形態１による内視鏡画像表示装置を示す構成図である。 図１の内視鏡画像表示装置による手術対象物の撮影の様子を示す斜視図である。 図２の第１〜第４の内視鏡により撮影された映像のモニタへの表示状態の一例を示す正面図である。 この発明の実施の形態２による内視鏡画像表示装置を示す構成図である。 図４の内視鏡画像表示装置による手術対象物の撮影の様子を示す斜視図である。 図５の第１〜第４の内視鏡により撮影された映像のモニタへの表示状態の一例を示す正面図である。

符号の説明

１ 医療診断画像装置、５ 第１の内視鏡、５ａ〜８ａ 指標物、６ 第２の内視鏡、７ 第３の内視鏡、８ 第４の内視鏡、１３ 画像描出回路部（表示制御部）、１７ モニタ。

Claims (5)

1. 複数の内視鏡から得られる複数の映像情報と、上記各内視鏡の位置情報とに基づいて、上記各内視鏡による映像を上記各内視鏡の位置に対応するモニタ上の位置に表示する表示制御部を備えていることを特徴とする内視鏡画像表示装置。
2. 複数の内視鏡と、
   上記内視鏡による映像を表示するモニタと、
   上記内視鏡から得られる複数の映像情報と、上記各内視鏡の位置情報とに基づいて、上記各内視鏡による映像を上記各内視鏡の位置に対応する上記モニタ上の位置に表示する表示制御部と
   を備えていることを特徴とする内視鏡画像表示装置。
3. 上記表示制御部は、上記内視鏡が配置された領域を撮影する医療診断画像装置から上記位置情報を得ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内視鏡画像表示装置。
4. 上記各内視鏡には、上記医療診断画像装置による位置確認を可能とするための指標物が設けられていることを特徴とする請求項３記載の内視鏡画像表示装置。
5. 上記表示制御部は、所定時間以内の過去の上記内視鏡による映像を現在の映像に加えて上記モニタ上に表示することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の内視鏡画像表示装置。

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