JP2021016631A - Endoscope shape display control device, operation method of endoscope shape display control device, and operation program of endoscope shape display control device - Google Patents

Endoscope shape display control device, operation method of endoscope shape display control device, and operation program of endoscope shape display control device Download PDF

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央奈 弓部
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Abstract

To provide an endoscope shape display control device, an operation method of the endoscope shape display control device, and an operation program of the endoscope shape display control device which enable a user to grasp the shape of the insertion part of an endoscope and the relative position of a magnetic field device with respect to the insertion part.SOLUTION: The endoscope shape display control device comprises: an information acquisition unit that acquires magnetic field measurement data indicating the intensity of a magnetic field detected by a magnetic field detection element, as information for detecting the shape of an insertion part; and an image generation unit that generates a shape display image for displaying the shape of the insertion part on the basis of the acquired magnetic field measurement data, and displays, on the shape display image, a first position marker indicating the relative position of a magnetic field device with respect to the insertion part, in addition to the shape of the insertion part.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、内視鏡形状表示制御装置、内視鏡形状表示制御装置の作動方法、および内視鏡形状表示制御装置の作動プログラムに関する。 The present disclosure relates to an endoscope shape display control device, an operation method of the endoscope shape display control device, and an operation program of the endoscope shape display control device.

大腸などの下部消化管を観察するための内視鏡が知られている。下部消化管は、比較的直線的に伸びる食道などの上部消化管と異なり、複雑に湾曲している。そのため、患者などの被検体内である下部消化管内に挿入された内視鏡は、内視鏡の挿入部も複雑に湾曲する。このような被検体内に挿入される内視鏡の挿入部の形状を把握するために、被検体内の内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡形状検出装置(例えば、特許文献1および2参照)が知られている。 Endoscopes for observing the lower gastrointestinal tract such as the large intestine are known. The lower gastrointestinal tract is intricately curved, unlike the upper gastrointestinal tract, such as the esophagus, which extends relatively linearly. Therefore, when an endoscope is inserted into the lower gastrointestinal tract, which is a subject such as a patient, the insertion portion of the endoscope is also complicatedly curved. In order to grasp the shape of the insertion portion of the endoscope inserted into the subject, an endoscope shape detecting device that detects the shape of the insertion portion of the endoscope in the subject (for example, Patent Document). 1 and 2) are known.

特許文献1および2に記載の内視鏡形状検出装置は、磁気を利用して、被検体内の挿入部の形状を画像化するための情報を取得することにより、取得した情報に基づいて挿入部の形状を画像化する機能を備えている。例えば、内視鏡の挿入部内には、複数の磁界発生素子が間隔を空けて配置されている。内視鏡形状検出装置は、挿入部内の各磁界発生素子が発生する磁界を、被検体の外側に配置された磁界検出素子で検出する。検出された各磁界発生素子の磁界の強さは、被検体の外側の磁界検出素子に対する挿入部の各部の位置を表すため、特許文献1および2に記載の内視鏡形状検出装置は、各磁界発生素子の磁界の強さの情報を、挿入部の形状を画像化するための情報として用いて、挿入部の形状を示す画像を生成する。そして、生成された画像をモニタに表示し、術者(医師)などのユーザに提示する。 The endoscopic shape detecting apparatus described in Patent Documents 1 and 2 uses magnetism to acquire information for imaging the shape of the insertion portion in the subject, and inserts the device based on the acquired information. It has a function to image the shape of the part. For example, a plurality of magnetic field generating elements are arranged at intervals in the insertion portion of the endoscope. The endoscope shape detecting device detects the magnetic field generated by each magnetic field generating element in the insertion portion by the magnetic field detecting element arranged outside the subject. Since the strength of the magnetic field of each detected magnetic field generating element represents the position of each part of the insertion portion with respect to the magnetic field detecting element outside the subject, the endoscope shape detecting devices described in Patent Documents 1 and 2 have each. The information on the strength of the magnetic field of the magnetic field generating element is used as information for imaging the shape of the insertion portion to generate an image showing the shape of the insertion portion. Then, the generated image is displayed on the monitor and presented to a user such as an operator (doctor).

特開2004−551号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-551 特開平9−28660号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-28660

特許文献1および2の内視鏡形状検出装置では、複数の磁界発生素子が内視鏡の挿入部に設けられており、磁界発生素子と対になる磁界検出素子が被検体外に配置される磁界装置に設けられている。内視鏡形状検出装置においては、こうした内視鏡と磁界装置とを協働させることによって、被検体内に挿入されている状態の内視鏡の挿入部の形状を、磁界を用いて検出している。なお、特許文献1および2に記載の内視鏡形状検出装置においては、磁界検出素子が磁界装置に、磁界発生素子が内視鏡に設けられているが、反対に、磁界検出素子が内視鏡に、磁界発生素子が磁界装置に設けられていても、同様の機能を実現することが可能である。 In the endoscope shape detecting devices of Patent Documents 1 and 2, a plurality of magnetic field generating elements are provided in the insertion portion of the endoscope, and the magnetic field detecting elements paired with the magnetic field generating elements are arranged outside the subject. It is provided in the magnetic field device. In the endoscope shape detecting device, the shape of the insertion part of the endoscope in the state of being inserted in the subject is detected by using the magnetic field by cooperating with the endoscope and the magnetic field device. ing. In the endoscope shape detecting devices described in Patent Documents 1 and 2, the magnetic field detecting element is provided in the magnetic field device and the magnetic field generating element is provided in the endoscope. On the contrary, the magnetic field detecting element is used for endoscopy. Even if a magnetic field generating element is provided in the magnetic field device in the mirror, the same function can be realized.

挿入部の形状を検出する場合において、挿入部の位置は、磁界装置に対する相対的な位置として検出される。そのため、挿入部と磁界装置との相対的な位置関係が適切でない場合は、検出精度にも影響するため、挿入部と磁界装置とが適切な位置関係で使用できているかを提示することが要望されていた。 When detecting the shape of the insertion portion, the position of the insertion portion is detected as a position relative to the magnetic field device. Therefore, if the relative positional relationship between the insertion part and the magnetic field device is not appropriate, it will affect the detection accuracy, so it is required to show whether the insertion part and the magnetic field device can be used in an appropriate positional relationship. It had been.

本開示の技術は、内視鏡の挿入部の形状とともに、挿入部に対する磁界装置の相対的な位置をユーザに把握させることが可能な内視鏡形状表示制御装置、内視鏡形状表示制御装置の作動方法、および内視鏡形状表示制御装置の作動プログラムを提供することを目的とする。 The technology of the present disclosure is an endoscope shape display control device and an endoscope shape display control device that can allow the user to grasp the shape of the insertion portion of the endoscope and the relative position of the magnetic field device with respect to the insertion portion. It is an object of the present invention to provide an operation method of the endoscope shape display control device and an operation program of the endoscope shape display control device.

本開示の一態様に係る内視鏡形状表示制御装置は、被検体内に挿入される挿入部に磁界発生素子および磁界検出素子の一方が配された内視鏡と、磁界発生素子および磁界検出素子の他方を有し、被検体外に配置される磁界装置とを備え、被検体内に挿入されている内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡形状検出装置に用いられ、被検体内に挿入されている挿入部の形状を画像化する内視鏡形状表示制御装置であって、磁界検出素子が検出する磁界の強さを示す磁界測定データを挿入部の形状を検出するための情報として取得する情報取得部と、取得した磁界測定データに基づいて、挿入部の形状を表示する形状表示画像を生成する画像生成部であって、挿入部の形状に加えて、挿入部に対する磁界装置の相対的な位置を示す第1位置標識を、形状表示画像に表示する画像生成部とを備える。 The endoscope shape display control device according to one aspect of the present disclosure includes an endoscope in which one of a magnetic field generating element and a magnetic field detecting element is arranged in an insertion portion inserted into a subject, and a magnetic field generating element and magnetic field detection. It is used in an endoscopic shape detection device that has the other side of the element and has a magnetic field device that is placed outside the subject, and detects the shape of the insertion part of the endoscope that is inserted inside the subject. It is an endoscope shape display control device that images the shape of the insertion part inserted in the sample, and is used to detect the shape of the insertion part by magnetic field measurement data indicating the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detection element. An information acquisition unit that is acquired as information of the above, and an image generation unit that generates a shape display image that displays the shape of the insertion unit based on the acquired magnetic field measurement data. In addition to the shape of the insertion unit, the insertion unit is It includes an image generation unit that displays a first position indicator indicating the relative position of the magnetic field device on the shape display image.

上記態様の内視鏡形状表示制御装置においては、画像生成部は、第1位置標識として、磁界装置の筐体が存在する範囲を示す図形を表示してもよい。 In the endoscope shape display control device of the above aspect, the image generation unit may display a figure indicating the range in which the housing of the magnetic field device exists as the first position indicator.

また、上記態様の内視鏡形状表示制御装置においては、図形は、筐体の両端位置を示す2本の線を少なくとも含んでもよい。 Further, in the endoscope shape display control device of the above aspect, the figure may include at least two lines indicating the positions of both ends of the housing.

また、上記態様の内視鏡形状表示制御装置においては、画像生成部は、第1位置標識として、筐体の外観図を表示してもよい。 Further, in the endoscope shape display control device of the above aspect, the image generation unit may display an external view of the housing as a first position indicator.

また、上記態様の内視鏡形状表示制御装置においては、画像生成部は、挿入部の形状に加えて、被検体が載置される検査台を、形状表示画像内に表示してもよい。 Further, in the endoscope shape display control device of the above aspect, the image generation unit may display the examination table on which the subject is placed in the shape display image in addition to the shape of the insertion unit.

また、上記態様の内視鏡形状表示制御装置においては、被検体外に配置される体外マーカであって、磁界装置を利用して位置が検出される体外マーカが用いられる場合において、情報取得部は、挿入部の形状を検出するための磁界測定データに加えて、体外マーカの位置を検出するための磁界測定データを取得し、画像生成部は、挿入部の形状に加えて、挿入部に対する体外マーカの相対的な位置を示す第2位置標識を、形状表示画像に表示してもよい。 Further, in the endoscope shape display control device of the above aspect, when an extracorporeal marker arranged outside the subject and the position is detected by using the magnetic field device is used, the information acquisition unit. Acquires the magnetic field measurement data for detecting the position of the extracorporeal marker in addition to the magnetic field measurement data for detecting the shape of the insertion portion, and the image generator obtains the magnetic field measurement data for detecting the position of the extracorporeal marker. A second position marker indicating the relative position of the extracorporeal marker may be displayed on the shape display image.

また、上記態様の内視鏡形状表示制御装置においては、体外マーカの筐体に、識別用の色が表示された識別色表示部が設けられている場合において、画像生成部は、識別色表示部で表示される色と同色で、第2位置標識を形状表示画像に表示してもよい。 Further, in the endoscope shape display control device of the above aspect, when the housing of the extracorporeal marker is provided with the identification color display unit in which the identification color is displayed, the image generation unit displays the identification color. The second position sign may be displayed on the shape display image in the same color as the color displayed in the unit.

本開示の一態様に係る内視鏡形状表示制御装置の作動方法は、被検体内に挿入される挿入部に磁界発生素子および磁界検出素子の一方が配された内視鏡と、磁界発生素子および磁界検出素子の他方を有し、被検体外に配置される磁界装置とを備え、被検体内に挿入されている内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡形状検出装置に用いられ、被検体内に挿入されている挿入部の形状を画像化する内視鏡形状表示制御装置の作動方法であって、磁界検出素子が検出する磁界の強さを示す磁界測定データを挿入部の形状を検出するための情報として取得する情報取得ステップと、取得した磁界測定データに基づいて、挿入部の形状を表示する形状表示画像を生成する画像生成ステップであって、挿入部の形状に加えて、挿入部に対する磁界装置の相対的な位置を示す第1位置標識を、形状表示画像に表示する画像生成ステップとを備える。 The method of operating the endoscope shape display control device according to one aspect of the present disclosure includes an endoscope in which one of a magnetic field generating element and a magnetic field detecting element is arranged in an insertion portion inserted into a subject, and a magnetic field generating element. And a magnetic field device that has the other of the magnetic field detection elements and is placed outside the subject, and is used for the endoscope shape detection device that detects the shape of the insertion part of the endoscope inserted in the subject. This is an operation method of the endoscope shape display control device that images the shape of the insertion part inserted in the subject, and inserts magnetic field measurement data indicating the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detection element. An information acquisition step to be acquired as information for detecting the shape of the insertion portion, and an image generation step to generate a shape display image for displaying the shape of the insertion portion based on the acquired magnetic field measurement data. In addition, it includes an image generation step of displaying a first position indicator indicating the relative position of the magnetic field device with respect to the insertion portion on the shape display image.

本開示の一態様に係る内視鏡形状表示制御装置の作動プログラムは、被検体内に挿入される挿入部に磁界発生素子および磁界検出素子の一方が配された内視鏡と、磁界発生素子および磁界検出素子の他方を有し、被検体外に配置される磁界装置とを備え、被検体内に挿入されている内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡形状検出装置に用いられ、被検体内に挿入されている挿入部の形状を画像化する内視鏡形状表示制御装置の作動プログラムであって、磁界検出素子が検出する磁界の強さを示す磁界測定データを挿入部の形状を検出するための情報として取得する情報取得部と、取得した磁界測定データに基づいて、挿入部の形状を表示する形状表示画像を生成する画像生成部であって、挿入部の形状に加えて、挿入部に対する磁界装置の相対的な位置を示す第1位置標識を、形状表示画像に表示する画像生成部として、コンピュータを機能させる。 The operation program of the endoscope shape display control device according to one aspect of the present disclosure includes an endoscope in which one of a magnetic field generating element and a magnetic field detecting element is arranged in an insertion portion inserted into a subject, and a magnetic field generating element. And a magnetic field device that has the other of the magnetic field detection elements and is arranged outside the subject, and is used for the endoscope shape detection device that detects the shape of the insertion part of the endoscope inserted in the subject. This is an operation program of the endoscope shape display control device that images the shape of the insertion part inserted in the subject, and inserts magnetic field measurement data indicating the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detection element. An information acquisition unit that is acquired as information for detecting the shape of the insertion unit, and an image generation unit that generates a shape display image that displays the shape of the insertion unit based on the acquired magnetic field measurement data. In addition, the computer functions as an image generation unit that displays a first position indicator indicating the relative position of the magnetic field device with respect to the insertion unit on the shape display image.

本開示の技術によれば、内視鏡の挿入部の形状とともに、挿入部に対する磁界装置の相対的な位置をユーザに把握させることが可能な内視鏡形状表示制御装置、内視鏡形状表示制御装置の作動方法、および内視鏡形状表示制御装置の作動プログラムを提供することができる。 According to the technique of the present disclosure, an endoscope shape display control device and an endoscope shape display capable of allowing the user to grasp the shape of the insertion portion of the endoscope and the relative position of the magnetic field device with respect to the insertion portion. It is possible to provide an operation method of the control device and an operation program of the endoscope shape display control device.

第1実施形態に係る内視鏡システムを用いた内視鏡検査の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the endoscopy using the endoscopy system which concerns on 1st Embodiment. 上記内視鏡システムの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the endoscope system. 上記内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the said endoscope system. 複数の発生コイルが発生する磁界を、複数の検出コイルが検出する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a plurality of detection coils detect a magnetic field generated by a plurality of generation coils. 磁界測定データの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the magnetic field measurement data. 判別部による判別処理と、位置検出部による各検出コイルの位置検出処理とを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the discrimination process by a discrimination unit and the position detection process of each detection coil by a position detection part. 挿入部の形状検出処理の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the shape detection processing of the insertion part. 画像生成部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of an image generation part. 磁界発生器情報の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the magnetic field generator information. 寝台情報の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of sleeper information. 磁界発生器と寝台との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship between a magnetic field generator and a bed. 磁界発生器と寝台との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship between a magnetic field generator and a bed. モデリング部における処理の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the processing in a modeling part. 表示制御部による形状表示画像の生成処理の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of the shape display image generation processing by a display control unit. 挿入部の3Dモデル生成処理の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the 3D model generation processing of an insertion part. 形状表示画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shape display image. 第2実施形態に係る内視鏡システムを用いた内視鏡検査の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state of the endoscopy using the endoscopy system which concerns on 2nd Embodiment. 上記内視鏡システムの全体構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the whole structure of the endoscope system. 上記内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the said endoscope system. 磁界測定データの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the magnetic field measurement data. コイル位置データの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of coil position data. 挿入部の3Dモデル生成処理の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the 3D model generation processing of an insertion part. 形状表示画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shape display image. 形状表示画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shape display image. 形状表示画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shape display image. 形状表示画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shape display image. 形状表示画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shape display image.

「第1実施形態」
[内視鏡システムの全体構成]
図1は、本開示の第1実施形態に係る内視鏡形状表示制御装置を備えた内視鏡システム9の全体構成を示す概略図である。図1に示すように、内視鏡システム9は、内視鏡10と、光源装置11と、ナビゲーション装置12と、磁界発生器13と、プロセッサ装置14と、モニタ15と、を備える。内視鏡システム9は、患者などの被検者Hの体内の内視鏡検査に用いられる。被検者Hは、被検体の一例である。この内視鏡10は、例えば、大腸などの消化管内に挿入される内視鏡であり、可撓性を有する軟性内視鏡である。内視鏡10は、消化管内に挿入される挿入部17と、挿入部17の基端側に連設され且つ術者OPが把持して各種操作を行う操作部18と、操作部18に連設されたユニバーサルコード19と、を有する。
"First embodiment"
[Overall configuration of the endoscope system]
FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration of an endoscope system 9 including an endoscope shape display control device according to the first embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the endoscope system 9 includes an endoscope 10, a light source device 11, a navigation device 12, a magnetic field generator 13, a processor device 14, and a monitor 15. The endoscopy system 9 is used for endoscopy in the body of a subject H such as a patient. Subject H is an example of a subject. The endoscope 10 is, for example, an endoscope inserted into the digestive tract such as the large intestine, and is a flexible endoscope having flexibility. The endoscope 10 is connected to an insertion portion 17 to be inserted into the digestive tract, an operation portion 18 connected to the base end side of the insertion portion 17 and gripped by the operator OP to perform various operations, and an operation portion 18. It has a universal code 19 provided.

内視鏡検査は、例えば、被検者Hを寝台16の天面16Aに寝かせた状態で行う。大腸検査の場合は、医師である術者OPによって、内視鏡10の挿入部17が肛門から消化管内に挿入される。光源装置11は、観察部位である大腸内を照明する照明光を内視鏡10に供給する。プロセッサ装置14は、内視鏡10で撮像された画像を処理することにより、観察画像41を生成する。観察画像41は、モニタ15に表示される。術者OPは、観察画像41を確認しながら内視鏡検査を進める。モニタ15に表示される観察画像41は、基本的には動画であるが、観察画像41として、必要に応じて静止画を表示することも可能である。 The endoscopy is performed, for example, in a state where the subject H is laid down on the top surface 16A of the bed 16. In the case of a large intestine examination, the insertion portion 17 of the endoscope 10 is inserted into the digestive tract from the anus by the surgeon OP who is a doctor. The light source device 11 supplies the endoscope 10 with illumination light that illuminates the inside of the large intestine, which is an observation site. The processor device 14 generates the observation image 41 by processing the image captured by the endoscope 10. The observation image 41 is displayed on the monitor 15. The surgeon OP proceeds with the endoscopy while confirming the observation image 41. The observation image 41 displayed on the monitor 15 is basically a moving image, but it is also possible to display a still image as the observation image 41 as needed.

また、内視鏡システム9は、術者OPが行う内視鏡10の挿入操作などの手技をナビゲーションするナビゲーション機能を備えている。ここで、ナビゲーションとは、被検者Hの体内での内視鏡10の挿入部17の位置および形状を含む挿入状態を、術者OPに対して提示することにより、術者OPの内視鏡10の手技を支援することをいう。ナビゲーション機能は、磁界MFを利用して挿入部17の挿入状態を検出して、検出した挿入状態を提示する。 Further, the endoscope system 9 has a navigation function for navigating a procedure such as an insertion operation of the endoscope 10 performed by the operator OP. Here, the navigation means the endoscopy of the operator OP by presenting the insertion state including the position and shape of the insertion portion 17 of the endoscope 10 in the body of the subject H to the operator OP. It means to support the procedure of the mirror 10. The navigation function detects the insertion state of the insertion unit 17 using the magnetic field MF and presents the detected insertion state.

ナビゲーション機能は、ナビゲーション装置12と、磁界発生器13と、後述する内視鏡10内の磁界測定装置とによって実現される。磁界発生器13は、磁界MFを発生する。磁界発生器13は、プレート状の筐体5がスタンド6に取り付けられた構成である。磁界発生器13は、発生する磁界MFが被検者Hの体内に届く範囲内の予め定められた位置に配置される。磁界発生器13が配置される位置については、後述する。磁界発生器13は、本開示の技術に係る磁界装置の一例である。 The navigation function is realized by the navigation device 12, the magnetic field generator 13, and the magnetic field measuring device in the endoscope 10 described later. The magnetic field generator 13 generates a magnetic field MF. The magnetic field generator 13 has a configuration in which a plate-shaped housing 5 is attached to a stand 6. The magnetic field generator 13 is arranged at a predetermined position within a range in which the generated magnetic field MF reaches the body of the subject H. The position where the magnetic field generator 13 is arranged will be described later. The magnetic field generator 13 is an example of a magnetic field device according to the technique of the present disclosure.

内視鏡10内の磁界測定装置は、磁界発生器13が発生する磁界MFを検出し、検出した磁界MFの強さを測定する。ナビゲーション装置12は、磁界測定装置による磁界測定結果に基づいて、磁界発生器13と挿入部17との相対的な位置を導出することにより、挿入部17の挿入状態を検出する。プロセッサ装置14は、ナビゲーション装置12が検出した挿入状態を表す形状表示画像42を生成する。 The magnetic field measuring device in the endoscope 10 detects the magnetic field MF generated by the magnetic field generator 13 and measures the strength of the detected magnetic field MF. The navigation device 12 detects the insertion state of the insertion unit 17 by deriving the relative position between the magnetic field generator 13 and the insertion unit 17 based on the result of the magnetic field measurement by the magnetic field measurement device. The processor device 14 generates a shape display image 42 showing the insertion state detected by the navigation device 12.

モニタ15は、観察画像41と形状表示画像42とを表示する。なお、観察画像41と形状表示画像42とを表示するモニタ15がそれぞれ別に設けられていてもよい。 The monitor 15 displays the observation image 41 and the shape display image 42. A monitor 15 for displaying the observation image 41 and the shape display image 42 may be provided separately.

また、図1において、磁界発生器13が配置される位置は、実際に配置される位置を示したものではない。磁界発生器13と寝台16との相対的な位置関係は、後述するように、図8および図9に示すようになる。また、磁界発生器13は、磁界装置の一例である。 Further, in FIG. 1, the position where the magnetic field generator 13 is arranged does not indicate the position where the magnetic field generator 13 is actually arranged. The relative positional relationship between the magnetic field generator 13 and the sleeper 16 is shown in FIGS. 8 and 9 as will be described later. The magnetic field generator 13 is an example of a magnetic field device.

図2に示すように、挿入部17は、細径でかつ長尺の管状部分であり、基端側から先端側に向けて順に、軟性部21と、湾曲部22と、先端部23とが連接されて構成される。軟性部21は、可撓性を有する。湾曲部22は、操作部18の操作により湾曲可能な部位である。先端部23は、撮像装置48(図3参照)等が配置される。また、図2では図示しないが、先端部23の先端面には、観察部位に照明光を照明する照明窓46(図3参照)と、照明光が被写体で反射した被写体光が入射する観察窓47(図3参照)と、処置具が突出させるための処置具出口(図示せず)と、観察窓47に気体および水を噴射することにより、観察窓47を洗浄するための洗浄ノズル(図示せず)とが設けられている。 As shown in FIG. 2, the insertion portion 17 is a tubular portion having a small diameter and a long length, and the soft portion 21, the curved portion 22, and the tip portion 23 are sequentially formed from the proximal end side to the distal end side. It is composed of being connected. The flexible portion 21 has flexibility. The curved portion 22 is a portion that can be bent by the operation of the operating portion 18. An imaging device 48 (see FIG. 3) or the like is arranged at the tip portion 23. Further, although not shown in FIG. 2, on the tip surface of the tip portion 23, an illumination window 46 (see FIG. 3) that illuminates the observation portion with illumination light and an observation window in which the subject light reflected by the illumination light is incident. 47 (see FIG. 3), a treatment tool outlet (not shown) for the treatment tool to protrude, and a cleaning nozzle for cleaning the observation window 47 by injecting gas and water into the observation window 47 (FIG. 3). Not shown) and are provided.

挿入部17内には、ライトガイド33と、信号ケーブル32と、操作ワイヤ(図示せず)と、処置具挿通用の管路(図示せず)とが設けられている。ライトガイド33は、ユニバーサルコード19から延設され、光源装置11から供給される照明光を、先端部23の照明窓46に導光する。信号ケーブル32は、撮像装置48からの画像信号および撮像装置48を制御する制御信号の通信に加えて、撮像装置48に対する電力供給に用いられる。信号ケーブル32も、ライトガイド33と同様に、ユニバーサルコード19から延設され、先端部23まで配設されている。 A light guide 33, a signal cable 32, an operation wire (not shown), and a pipeline for inserting a treatment tool (not shown) are provided in the insertion portion 17. The light guide 33 extends from the universal cord 19 and guides the illumination light supplied from the light source device 11 to the illumination window 46 at the tip portion 23. The signal cable 32 is used for power supply to the image pickup apparatus 48 in addition to communication of the image signal from the image pickup apparatus 48 and the control signal for controlling the image pickup apparatus 48. Like the light guide 33, the signal cable 32 also extends from the universal cord 19 and is arranged up to the tip portion 23.

操作ワイヤは、湾曲部22を操作するためのワイヤであり、操作部18から湾曲部22までの間に配設される。処置具挿通用の管路は、鉗子などの処置具(図示せず)を挿通するための管路であり、操作部18から先端部23まで配設される。挿入部17内には、この他、送気送水用の流体チューブが設けられる。流体チューブは、先端部23に、観察窓47の洗浄用の気体および水を供給する。 The operation wire is a wire for operating the curved portion 22, and is arranged between the operating portion 18 and the curved portion 22. The pipe for inserting the treatment tool is a pipe for inserting a treatment tool (not shown) such as forceps, and is arranged from the operation portion 18 to the tip portion 23. In addition, a fluid tube for supplying air and water is provided in the insertion portion 17. The fluid tube supplies the tip 23 with gas and water for cleaning the observation window 47.

また、挿入部17内には、軟性部21から先端部23にかけて複数の検出コイル25が予め設定された間隔で設けられている。各検出コイル25は、磁界MFを検出する磁界検出素子に相当する。各検出コイル25は、それぞれ磁界発生器13から発生した磁界MFの影響を受けることにより、電磁誘導の作用により誘導起電力を生じ、誘導起電力によって誘導電流を発生する。各検出コイル25から発生した誘導電流の値は、各検出コイル25でそれぞれ検出した磁界MFの強さを表し、これが磁界測定結果となる。すなわち、磁界測定結果とは、磁界MFの強さを表す誘導電流の大きさに応じた値をいう。 Further, in the insertion portion 17, a plurality of detection coils 25 are provided from the soft portion 21 to the tip portion 23 at preset intervals. Each detection coil 25 corresponds to a magnetic field detection element that detects the magnetic field MF. Each detection coil 25 is affected by the magnetic field MF generated from the magnetic field generator 13, so that an induced electromotive force is generated by the action of electromagnetic induction, and an induced current is generated by the induced electromotive force. The value of the induced current generated from each detection coil 25 represents the strength of the magnetic field MF detected by each detection coil 25, and this is the magnetic field measurement result. That is, the magnetic field measurement result means a value corresponding to the magnitude of the induced current representing the strength of the magnetic field MF.

操作部18には、術者OPによって操作される各種操作部材が設けられている。具体的には、操作部18には、2種類の湾曲操作ノブ27と、送気送水ボタン28と、吸引ボタン29と、が設けられている。2種類の湾曲操作ノブ27は、それぞれが操作ワイヤに連結されており、湾曲部22の左右湾曲操作および上下湾曲操作に用いられる。また、操作部18には、処置具挿通用の管路の入口である処置具導入口31が設けられている。 The operation unit 18 is provided with various operation members operated by the operator OP. Specifically, the operation unit 18 is provided with two types of curved operation knobs 27, an air supply / water supply button 28, and a suction button 29. Each of the two types of bending operation knobs 27 is connected to an operation wire, and is used for a left-right bending operation and a vertical bending operation of the bending portion 22. Further, the operation unit 18 is provided with a treatment tool introduction port 31 which is an entrance of a pipeline for inserting the treatment tool.

ユニバーサルコード19は、内視鏡10を光源装置11に接続するための接続コードである。ユニバーサルコード19は、信号ケーブル32と、ライトガイド33と、流体チューブ(不図示)とを内包している。また、ユニバーサルコード19の端部には、光源装置11に接続されるコネクタ34が設けられている。 The universal cord 19 is a connection cord for connecting the endoscope 10 to the light source device 11. The universal cord 19 includes a signal cable 32, a light guide 33, and a fluid tube (not shown). Further, a connector 34 connected to the light source device 11 is provided at the end of the universal cord 19.

コネクタ34を光源装置11に接続することで、光源装置11から内視鏡10に対して、内視鏡10の運用に必要な電力と制御信号と照明光と気体と水とが供給される。また、先端部23の撮像装置48(図2参照)により取得される観察部位の画像信号と、各検出コイル25の検出信号に基づく磁界測定結果とが、内視鏡10から光源装置11へ送信される。 By connecting the connector 34 to the light source device 11, the light source device 11 supplies the endoscope 10 with electric power, a control signal, illumination light, gas, and water necessary for operating the endoscope 10. Further, the image signal of the observation portion acquired by the imaging device 48 (see FIG. 2) of the tip portion 23 and the magnetic field measurement result based on the detection signal of each detection coil 25 are transmitted from the endoscope 10 to the light source device 11. Will be done.

コネクタ34は、光源装置11との間で、金属製の信号線等を用いた電気的な有線接続はされず、その代わりに、コネクタ34と光源装置11とは、光通信(非接触型通信)により通信可能に接続される。コネクタ34は、内視鏡10と光源装置11の間で遣り取りされる制御信号の送受信と、内視鏡10から光源装置11への画像信号および磁界測定結果の送信と、を光通信により行う。コネクタ34には、信号ケーブル32に接続されたレーザダイオード(Laser Diode:以下、LDという)36が設けられている。 The connector 34 is not electrically connected to the light source device 11 by using a metal signal line or the like, and instead, the connector 34 and the light source device 11 are connected to each other by optical communication (non-contact communication). ) Is connected so that communication is possible. The connector 34 transmits and receives a control signal exchanged between the endoscope 10 and the light source device 11 and transmits an image signal and a magnetic field measurement result from the endoscope 10 to the light source device 11 by optical communication. The connector 34 is provided with a Laser Diode (hereinafter referred to as LD) 36 connected to the signal cable 32.

LD36は、内視鏡10から光源装置11への大容量データの送信、具体的には画像信号および磁界測定結果の送信に用いられる。LD36は、元々は電気信号の形態であった、画像信号および磁界測定結果を光信号の形態で、光源装置11に設けられているフォトダイオード(Photodiode:以下、PDという)37に向けて送信する。 The LD36 is used for transmitting a large amount of data from the endoscope 10 to the light source device 11, specifically, transmitting an image signal and a magnetic field measurement result. The LD36 transmits an image signal and a magnetic field measurement result, which were originally in the form of an electric signal, in the form of an optical signal to a photodiode (hereinafter referred to as PD) 37 provided in the light source device 11. ..

なお、図示は省略するが、LD36およびPD37とは別に、コネクタ34および光源装置11の双方には、内視鏡10と光源装置11との間で遣り取りされる小容量の制御信号を光信号化して送受信する光送受信部が設けられている。さらに、コネクタ34には、光源装置11の給電部(不図示)からワイヤレス給電により給電を受ける受電部(不図示)が設けられている。 Although not shown, a small-capacity control signal exchanged between the endoscope 10 and the light source device 11 is converted into an optical signal for both the connector 34 and the light source device 11 separately from the LD36 and PD37. An optical transmission / reception unit for transmitting / receiving is provided. Further, the connector 34 is provided with a power receiving unit (not shown) that receives power by wireless power supply from the power feeding unit (not shown) of the light source device 11.

コネクタ34内のライトガイド33は光源装置11内に挿入される。また、コネクタ34内の流体チューブ(不図示)は光源装置11を介して送気送水装置(不図示)に接続される。これにより、光源装置11および送気送水装置から内視鏡10に対して、照明光と気体および水とがそれぞれ供給される。 The light guide 33 in the connector 34 is inserted into the light source device 11. Further, the fluid tube (not shown) in the connector 34 is connected to the air supply / water supply device (not shown) via the light source device 11. As a result, the light source device 11 and the air supply / water supply device supply the illumination light, the gas, and the water to the endoscope 10, respectively.

光源装置11は、コネクタ34を介して、内視鏡10のライトガイド33へ照明光を供給すると共に、送気送水装置(不図示)から供給された気体および水を内視鏡10の流体チューブ(不図示)へ供給する。また、光源装置11は、LD36から送信される光信号をPD37で受光し、受光した光信号を電気信号である元の画像信号および磁界測定結果に変換した後、ナビゲーション装置12へ出力する。 The light source device 11 supplies illumination light to the light guide 33 of the endoscope 10 via the connector 34, and supplies gas and water supplied from the air supply / water supply device (not shown) to the fluid tube of the endoscope 10. Supply to (not shown). Further, the light source device 11 receives the light signal transmitted from the LD 36 by the PD 37, converts the received light signal into the original image signal which is an electric signal and the magnetic field measurement result, and then outputs the light signal to the navigation device 12.

ナビゲーション装置12は、光源装置11から入力された、観察画像41生成用の画像信号をプロセッサ装置14へ出力する。また、ナビゲーション装置12は、後述の磁界発生器13の駆動を制御すると共に、被検者Hの体内の挿入部17の形状等を検出して、この検出結果を、形状表示画像42を生成するための情報として、プロセッサ装置14へ出力する。 The navigation device 12 outputs an image signal for generating the observation image 41 input from the light source device 11 to the processor device 14. Further, the navigation device 12 controls the drive of the magnetic field generator 13 described later, detects the shape of the insertion portion 17 in the body of the subject H, and generates the shape display image 42 from this detection result. It is output to the processor device 14 as information for the purpose.

このように、本例における内視鏡10は、光源装置11と接続する1つのコネクタ34を持つワンコネクタタイプである。内視鏡10は、コネクタ34が接続される光源装置11を介して、プロセッサ装置14およびナビゲーション装置12のそれぞれと通信可能に接続される。 As described above, the endoscope 10 in this example is a one-connector type having one connector 34 connected to the light source device 11. The endoscope 10 is communicably connected to each of the processor device 14 and the navigation device 12 via the light source device 11 to which the connector 34 is connected.

磁界発生器13は、複数の磁界発生素子に相当する複数の発生コイル39を有している。各発生コイル39は、例えば、駆動電流の印加により、直交座標系XYZのXYZ座標軸にそれぞれ対応した方向に交流磁界(交流磁場)を発生するX軸コイルとY軸コイルとZ軸コイルとを含む。各発生コイル39は、同じ周波数の磁界MFを発生する。各発生コイル39は、ナビゲーション装置12の制御の下、詳しくは後述するが、互いに異なるタイミングで磁界MFを発生する。 The magnetic field generator 13 has a plurality of generating coils 39 corresponding to a plurality of magnetic field generating elements. Each generating coil 39 includes, for example, an X-axis coil, a Y-axis coil, and a Z-axis coil that generate an alternating magnetic field (AC magnetic field) in a direction corresponding to the XYZ coordinate axes of the Cartesian coordinate system XYZ by applying a driving current. .. Each generating coil 39 generates a magnetic field MF having the same frequency. Each generating coil 39 generates a magnetic field MF at different timings from each other under the control of the navigation device 12, which will be described in detail later.

<内視鏡>
図3は、内視鏡システム9の電気的構成を示すブロック図である。図3に示すように、内視鏡10は、ライトガイド33と、照射レンズ45と、照明窓46と、観察窓47と、撮像装置48と、磁界検出回路49と、統括制御回路50と、信号ケーブル32と、LD36と、不図示の流体チューブおよび洗浄ノズルと、を有する。
<Endoscope>
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the endoscope system 9. As shown in FIG. 3, the endoscope 10 includes a light guide 33, an irradiation lens 45, an illumination window 46, an observation window 47, an image pickup device 48, a magnetic field detection circuit 49, a general control circuit 50, and the like. It has a signal cable 32, an LD36, and a fluid tube and a cleaning nozzle (not shown).

ライトガイド33は、大口径光ファイバまたはバンドルファイバなどである。ライトガイド33の入射端は、コネクタ34を介して光源装置11内に挿入される。ライトガイド33は、コネクタ34内とユニバーサルコード19内と操作部18内とに挿通されており、挿入部17の先端部23内に設けられた照射レンズ45に、出射端が対向している。これにより、光源装置11からライトガイド33の入射端に供給された照明光は、照射レンズ45から先端部23の先端面に設けられた照明窓46を通して、観察部位に照射される。そして、観察部位で反射した照明光は、観察部位の像光として、先端部23の先端面に設けられた観察窓47を通して撮像装置48の撮像面に入射する。 The light guide 33 is a large-diameter optical fiber, a bundle fiber, or the like. The incident end of the light guide 33 is inserted into the light source device 11 via the connector 34. The light guide 33 is inserted into the connector 34, the universal cord 19, and the operation portion 18, and the emission end faces the irradiation lens 45 provided in the tip portion 23 of the insertion portion 17. As a result, the illumination light supplied from the light source device 11 to the incident end of the light guide 33 is irradiated to the observation portion from the irradiation lens 45 through the illumination window 46 provided on the tip surface of the tip portion 23. Then, the illumination light reflected by the observation portion is incident on the imaging surface of the imaging device 48 as the image light of the observation portion through the observation window 47 provided on the tip surface of the tip portion 23.

なお、前述の流体チューブ(不図示)の一端側は、コネクタ34および光源装置11を通して送気送水装置(不図示)に接続されると共に、流体チューブ(不図示)の他端側は、挿入部17内等を通って先端部23の先端面に設けられた送気送水ノズル(不図示)に接続している。これにより、送気送水装置(不図示)から供給された気体または水が、送気送水ノズル(不図示)から観察窓47に噴射されて、観察窓47が洗浄される。 One end side of the above-mentioned fluid tube (not shown) is connected to an air supply / water supply device (not shown) through a connector 34 and a light source device 11, and the other end side of the fluid tube (not shown) is an insertion portion. It is connected to an air supply / water supply nozzle (not shown) provided on the tip surface of the tip portion 23 through the inside of the 17 and the like. As a result, the gas or water supplied from the air supply / water supply device (not shown) is ejected from the air supply / water supply nozzle (not shown) onto the observation window 47, and the observation window 47 is washed.

撮像装置48は、集光レンズ52と撮像素子53とを有する。集光レンズ52は、観察窓47から入射した観察部位の像光を集光し、かつ、集光した観察部位の像光を撮像素子53の撮像面に結像させる。撮像素子53は、CMOS(complementary metal oxide semiconductor)型またはCCD(charge coupled device)型の撮像素子である。撮像素子53は、例えば、各画素にR(Red)、G(Green)、B(Blue)のいずれかのマイクロフィルタが割り当てられたカラー撮像素子である。撮像素子53は、観察対象である観察部位を撮像する。より具体的には、撮像素子53は、撮像面に結像した観察部位の像光を撮像(電気信号に変換)して、観察部位の画像信号を統括制御回路50へ出力する。 The image pickup device 48 includes a condenser lens 52 and an image pickup device 53. The condenser lens 52 collects the image light of the observation portion incident from the observation window 47, and forms the image light of the collected observation portion on the image pickup surface of the image pickup device 53. The image pickup device 53 is a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) type or CCD (charge coupled device) type image pickup device. The image sensor 53 is, for example, a color image sensor to which any of R (Red), G (Green), and B (Blue) microfilters is assigned to each pixel. The image sensor 53 images an observation site to be observed. More specifically, the image sensor 53 captures the image light of the observation portion imaged on the imaging surface (converts it into an electric signal) and outputs the image signal of the observation portion to the integrated control circuit 50.

また、撮像素子53には、例えば水晶振動子等の基準信号(クロック信号)を出力する発振部53aが設けられており、この発振部53aから発振される基準信号を基準として、撮像素子53が動画を構成する画像信号を出力する。基準信号の間隔はフレームレートを規定する。フレームレートは例えば30fps(frames per second)である。 Further, the image pickup device 53 is provided with an oscillation unit 53a that outputs a reference signal (clock signal) of, for example, a crystal oscillator, and the image pickup element 53 uses the reference signal oscillated from the oscillation section 53a as a reference. Outputs the image signals that make up the moving image. The reference signal interval defines the frame rate. The frame rate is, for example, 30 fps (frames per second).

磁界検出回路49は、挿入部17内の各検出コイル25に電気的に接続している。磁界検出回路49は、磁界発生器13の発生コイル39から発生した磁界MFに応じた、各検出コイル25のそれぞれの磁界測定結果を含む磁界測定データ55を、統括制御回路50へ出力する。 The magnetic field detection circuit 49 is electrically connected to each detection coil 25 in the insertion portion 17. The magnetic field detection circuit 49 outputs magnetic field measurement data 55 including the magnetic field measurement results of each detection coil 25 according to the magnetic field MF generated from the generation coil 39 of the magnetic field generator 13 to the integrated control circuit 50.

統括制御回路50は、CPU(Central Processing Unit)を含む各種の演算回路と、各種のメモリとを含んで構成されており、内視鏡10の各部の動作を統括的に制御する。この統括制御回路50は、不図示のメモリに記憶された制御用のプログラムを実行することで、信号処理部57と、磁界測定制御部58と、画像信号出力部59として機能する。磁界検出回路49と、磁界測定制御部58とを合わせて磁界測定部を構成する。磁界測定部は、検出コイル25が出力する検出信号に基づいて、複数の磁界発生素子に相当する発生コイル39のそれぞれを発生元とする複数の磁界MFを測定することにより、磁界MF毎の磁界測定結果を出力する。磁界測定部と、検出コイル25とを合わせて磁界測定装置を構成する。 The central control circuit 50 is configured to include various arithmetic circuits including a CPU (Central Processing Unit) and various memories, and comprehensively controls the operation of each part of the endoscope 10. The integrated control circuit 50 functions as a signal processing unit 57, a magnetic field measurement control unit 58, and an image signal output unit 59 by executing a control program stored in a memory (not shown). The magnetic field detection circuit 49 and the magnetic field measurement control unit 58 together form a magnetic field measurement unit. The magnetic field measuring unit measures a plurality of magnetic field MFs originating from each of the generating coils 39 corresponding to the plurality of magnetic field generating elements based on the detection signal output by the detection coil 25, thereby measuring the magnetic field for each magnetic field MF. Output the measurement result. The magnetic field measuring unit and the detection coil 25 are combined to form a magnetic field measuring device.

信号処理部57は、撮像素子53から順次出力される画像信号に対して各種信号処理を施す。信号処理としては、例えば、相関二重サンプリング処理、および信号増幅処理などのアナログ信号処理と、アナログ信号処理後にアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D(Analog/Digital)変換処理などが含まれる。信号処理が施された後の画像信号をフレーム画像信号61と呼ぶ。信号処理部57は、フレームレートに従ってフレーム画像信号61を、画像信号出力部59へ出力する。フレーム画像信号61は、観察部位の動画像データとして使用される。このように、複数のフレーム画像信号61は、撮像素子53が動画撮影を実行することにより取得され、予め設定された時間間隔で出力される画像信号である。 The signal processing unit 57 performs various signal processing on the image signals sequentially output from the image sensor 53. The signal processing includes, for example, analog signal processing such as correlation double sampling processing and signal amplification processing, and A / D (Analog / Digital) conversion processing for converting an analog signal into a digital signal after analog signal processing. .. The image signal after the signal processing is performed is called a frame image signal 61. The signal processing unit 57 outputs the frame image signal 61 to the image signal output unit 59 according to the frame rate. The frame image signal 61 is used as moving image data of the observation site. As described above, the plurality of frame image signals 61 are image signals that are acquired by the image sensor 53 when the image pickup device 53 executes moving image shooting and are output at preset time intervals.

磁界測定制御部58は、磁界検出回路49を介して各検出コイル25の複数の磁界測定結果を含む磁界測定データ55を取得し、取得した磁界測定データ55を、画像信号出力部59へ出力する。 The magnetic field measurement control unit 58 acquires magnetic field measurement data 55 including a plurality of magnetic field measurement results of each detection coil 25 via the magnetic field detection circuit 49, and outputs the acquired magnetic field measurement data 55 to the image signal output unit 59. ..

図4に示すように、各検出コイル25の磁界測定結果は、各発生コイル39が発生する磁界の強さが同じであっても、例えば、磁界MFを発生する各発生コイル39と、各検出コイル25のそれぞれとの間の距離および向きに応じて変化する。例えば、図4に示す第1発生コイル39は、実線で示すように、第1〜第3の各検出コイル25との距離および向きが異なる。そのため、1つの第1発生コイル39が発生する磁界MFについて、第1〜第3の各検出コイル25のそれぞれの磁界測定結果は異なる。第2発生コイル39および第3発生コイル39のそれぞれと、第1〜第3の各検出コイル25との関係も同様である。 As shown in FIG. 4, the magnetic field measurement results of each detection coil 25 show, for example, each generation coil 39 that generates a magnetic field MF and each detection even if the strength of the magnetic field generated by each generation coil 39 is the same. It varies depending on the distance and orientation between each of the coils 25. For example, the first generating coil 39 shown in FIG. 4 has a different distance and direction from each of the first to third detection coils 25, as shown by a solid line. Therefore, with respect to the magnetic field MF generated by one first generating coil 39, the magnetic field measurement results of the first to third detection coils 25 are different. The relationship between each of the second generation coil 39 and the third generation coil 39 and each of the first to third detection coils 25 is the same.

また、反対に、第1〜第3の各発生コイル39が発生する磁界MFの強さが同じであっても、各発生コイル39のそれぞれの磁界MFについての1つの第1検出コイル25の磁界測定結果は異なる。ここで、例えば、第1〜第3の各発生コイル39がそれぞれX軸コイル、Y軸コイルおよびZ軸コイルである場合を考える。この場合は、X軸、Y軸およびZ軸の各コイルのそれぞれの磁界MFについての1つの第1検出コイル25の磁界測定結果に基づいて、XYZ座標軸に対応する、第1検出コイル25の三次元座標位置を検出することができる。第2検出コイル25および第3検出コイル25についても同様である。挿入部17に予め設定された間隔で設けられる各検出コイル25の三次元座標位置を検出することができれば、挿入部17の形状を検出することが可能である。 On the contrary, even if the strength of the magnetic field MF generated by each of the first to third generation coils 39 is the same, the magnetic field of one first detection coil 25 for each magnetic field MF of each generation coil 39. The measurement results are different. Here, for example, consider the case where each of the first to third generation coils 39 is an X-axis coil, a Y-axis coil, and a Z-axis coil, respectively. In this case, the third order of the first detection coil 25 corresponding to the XYZ coordinate axes is based on the magnetic field measurement result of one first detection coil 25 for each magnetic field MF of each of the X-axis, Y-axis and Z-axis coils. The original coordinate position can be detected. The same applies to the second detection coil 25 and the third detection coil 25. If the three-dimensional coordinate positions of the detection coils 25 provided in the insertion portion 17 at preset intervals can be detected, the shape of the insertion portion 17 can be detected.

なお、実際には、磁界測定結果に基づいて、各検出コイル25の三次元座標位置に加えて、各検出コイル25の角度も検出される。三次元座標位置と角度の情報に基づいて挿入部17の形状が検出される。以下においては、煩雑化を避けるため、角度については省略して、三次元座標位置のみで説明する。 Actually, based on the magnetic field measurement result, the angle of each detection coil 25 is detected in addition to the three-dimensional coordinate position of each detection coil 25. The shape of the insertion portion 17 is detected based on the information of the three-dimensional coordinate position and the angle. In the following, in order to avoid complication, the angle will be omitted and only the three-dimensional coordinate position will be described.

図5は、磁界測定制御部58が取得する磁界測定データ55の一例を説明するための説明図である。磁界測定制御部58は、複数の発生コイル39が発生する複数の磁界MFのそれぞれを、複数の各検出コイル25がそれぞれ検出し、各検出コイル25からそれぞれ出力される複数の磁界測定結果を含む磁界測定データ55を取得する。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an example of the magnetic field measurement data 55 acquired by the magnetic field measurement control unit 58. The magnetic field measurement control unit 58 includes a plurality of magnetic field measurement results in which each of the plurality of detection coils 25 detects each of the plurality of magnetic field MFs generated by the plurality of generation coils 39 and is output from each detection coil 25. The magnetic field measurement data 55 is acquired.

図5において、(1)〜(4)は、それぞれ1つの発生コイル39が発生する磁界MFについての、複数の検出コイル25のそれぞれの磁界測定結果を示すデータ列である。例えば、「D11」は第1番目の発生コイル39で発生した磁界MFを第1検出コイル25で検出した磁界測定結果である。「D12」は第1番目の発生コイル39で発生した磁界MFを「第2検出コイル」で検出した磁界測定結果である。同様に、「D42」は第4番目の発生コイル39で発生した磁界MFを第2検出コイル25で検出した磁界測定結果である。「D43」は第4番目の発生コイル39で発生した磁界MFを第3検出コイル25で検出した磁界測定結果である。 In FIG. 5, (1) to (4) are data strings showing the magnetic field measurement results of the plurality of detection coils 25 with respect to the magnetic field MF generated by each of the generating coils 39. For example, "D11" is a magnetic field measurement result in which the magnetic field MF generated by the first generating coil 39 is detected by the first detecting coil 25. “D12” is a magnetic field measurement result obtained by detecting the magnetic field MF generated by the first generating coil 39 with the “second detection coil”. Similarly, “D42” is a magnetic field measurement result in which the magnetic field MF generated by the fourth generating coil 39 is detected by the second detecting coil 25. “D43” is a magnetic field measurement result obtained by detecting the magnetic field MF generated by the fourth generating coil 39 with the third detecting coil 25.

磁界測定制御部58は、磁界発生器13における各発生コイル39のそれぞれの磁界発生タイミングと同期を取りながら、各検出コイル25の磁界測定結果を順番に取得する。磁界測定制御部58は、例えば、後述する同期信号で規定される1回の磁界測定期間において、すべての発生コイル39のそれぞれの磁界MFについて、すべての検出コイル25のそれぞれの磁界測定結果を取得する。これにより、磁界測定制御部58は、1回の磁界測定期間において、各発生コイル39と各検出コイル25とのすべての組み合わせに係る複数の磁界測定結果を含む磁界測定データ55を取得する。 The magnetic field measurement control unit 58 sequentially acquires the magnetic field measurement results of each detection coil 25 while synchronizing with the magnetic field generation timing of each generation coil 39 in the magnetic field generator 13. For example, the magnetic field measurement control unit 58 acquires the magnetic field measurement results of all the detection coils 25 for each magnetic field MF of all the generating coils 39 in one magnetic field measurement period defined by the synchronization signal described later. To do. As a result, the magnetic field measurement control unit 58 acquires the magnetic field measurement data 55 including a plurality of magnetic field measurement results relating to all combinations of each generation coil 39 and each detection coil 25 in one magnetic field measurement period.

例えば、磁界発生器13内に9個の発生コイル39が設けられており、挿入部17内に17個の検出コイル25が設けられている場合は、各発生コイル39について17個の磁界測定結果が得られる。そのため、磁界測定制御部58は、1回の磁界測定期間内に、合計で、9×17=153個の磁界測定結果を含む磁界測定データ55を取得する。こうしたすべての組み合わせに係る複数の磁界測定結果を含む磁界測定データ55を、全磁界測定データと呼ぶ。本例においては、特に断りの無い限り、磁界測定データ55には、全磁界測定データが含まれるものとする。 For example, when nine generation coils 39 are provided in the magnetic field generator 13 and 17 detection coils 25 are provided in the insertion portion 17, 17 magnetic field measurement results for each generation coil 39 are provided. Is obtained. Therefore, the magnetic field measurement control unit 58 acquires the magnetic field measurement data 55 including a total of 9 × 17 = 153 magnetic field measurement results within one magnetic field measurement period. The magnetic field measurement data 55 including a plurality of magnetic field measurement results related to all such combinations is referred to as total magnetic field measurement data. In this example, unless otherwise specified, the magnetic field measurement data 55 shall include the total magnetic field measurement data.

画像信号出力部59は、図6に示すように、信号処理部57から順次入力される複数のフレーム画像信号61のそれぞれに対して、フレーム開始信号VDを付加して、フレーム画像信号61を出力する。図6において、「フレーム1」、「フレーム2」、「フレーム3」・・・は、便宜上示した、複数のフレーム画像信号61の出力順序を示すフレーム番号である。フレーム開始信号VDは、例えば、垂直同期信号である。 As shown in FIG. 6, the image signal output unit 59 adds a frame start signal VD to each of the plurality of frame image signals 61 sequentially input from the signal processing unit 57, and outputs the frame image signal 61. To do. In FIG. 6, “frame 1”, “frame 2”, “frame 3” ... Are frame numbers indicating the output order of the plurality of frame image signals 61, which are shown for convenience. The frame start signal VD is, for example, a vertical synchronization signal.

さらに、画像信号出力部59は、フレーム画像信号61に、磁界測定データ55を付加して、フレーム画像信号61を出力する。すなわち、画像信号出力部59が出力するフレーム画像信号61のすべてに対して、フレーム開始信号VDおよび磁界測定データ55が含まれる。磁界測定データ55は、図6に示すように、撮像素子53のブランキングタイムに対応する、各フレーム画像信号61の間の信号無効領域NDに付加される。ブランキングタイムは、例えば垂直ブランキング期間である。上述したとおり、フレーム開始信号VDも、複数のフレーム画像信号61の垂直ブランキング期間に含まれる信号である。 Further, the image signal output unit 59 adds the magnetic field measurement data 55 to the frame image signal 61 and outputs the frame image signal 61. That is, the frame start signal VD and the magnetic field measurement data 55 are included in all of the frame image signals 61 output by the image signal output unit 59. As shown in FIG. 6, the magnetic field measurement data 55 is added to the signal invalid region ND between the frame image signals 61 corresponding to the blanking time of the image sensor 53. The blanking time is, for example, a vertical blanking period. As described above, the frame start signal VD is also a signal included in the vertical blanking period of the plurality of frame image signals 61.

図3において、画像信号出力部59は、フレーム画像信号61を、信号ケーブル32を介して既述のLD36へ出力する。LD36は、フレーム画像信号61を光信号化した光信号を、光源装置11のPD37に向けて送信する。 In FIG. 3, the image signal output unit 59 outputs the frame image signal 61 to the LD 36 described above via the signal cable 32. The LD 36 transmits an optical signal obtained by converting the frame image signal 61 into an optical signal toward the PD 37 of the light source device 11.

このように、画像信号出力部59は、撮像素子53から、信号処理部57を介して取得したフレーム画像信号61を、内視鏡10の外部に出力する。また、フレーム画像信号61に含まれるフレーム開始信号VDを同期信号として利用することにより、画像信号出力部59を同期信号生成部として機能させている。 In this way, the image signal output unit 59 outputs the frame image signal 61 acquired from the image pickup device 53 via the signal processing unit 57 to the outside of the endoscope 10. Further, by using the frame start signal VD included in the frame image signal 61 as a synchronization signal, the image signal output unit 59 functions as a synchronization signal generation unit.

<光源装置>
光源装置11は、照明光源63と、PD37と、光源制御部64と、信号中継部62と、通信インタフェース65とを有している。照明光源63は、例えばLD(Laser Diode)または発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)などの半導体光源を含んで構成されており、波長が赤色領域から青色領域にわたる白色光を照明光として出射する白色光源である。なお、照明光源63としては、白色光源に加えて、紫色光および赤外光などの特殊光を出射する特殊光光源を用いてもよい。照明光源63から出射された照明光は、前述のライトガイド33の入射端に入射される。
<Light source device>
The light source device 11 includes an illumination light source 63, a PD 37, a light source control unit 64, a signal relay unit 62, and a communication interface 65. The illumination light source 63 is configured to include a semiconductor light source such as an LD (Laser Diode) or a light emitting diode (LED), and emits white light having a wavelength ranging from a red region to a blue region as illumination light. It is a light source. As the illumination light source 63, in addition to the white light source, a special light light source that emits special light such as purple light and infrared light may be used. The illumination light emitted from the illumination light source 63 is incident on the incident end of the light guide 33 described above.

光源制御部64は、CPUを含む各種の演算回路と、各種のメモリとを含んで構成されており、照明光源63などの光源装置11の各部の動作を制御する。 The light source control unit 64 is configured to include various arithmetic circuits including a CPU and various memories, and controls the operation of each part of the light source device 11 such as the illumination light source 63.

PD37は、LD36から送信された光信号を受信する。PD37は、光信号の形態で受信したフレーム画像信号61を、元の電気信号の形態に変換して、変換後のフレーム画像信号61を信号中継部62に入力する。信号中継部62は、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)で構成される。FPGAは、製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであり、回路構成には、各種の演算回路および各種のメモリ回路などが含まれる。 The PD37 receives the optical signal transmitted from the LD36. The PD 37 converts the frame image signal 61 received in the form of an optical signal into the form of the original electric signal, and inputs the converted frame image signal 61 to the signal relay unit 62. The signal relay unit 62 is composed of, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array). The FPGA is a processor whose circuit configuration can be changed after manufacturing, and the circuit configuration includes various arithmetic circuits and various memory circuits.

<ナビゲーション装置>
ナビゲーション装置12は、画像信号取得部68と、挿入状態検出部70と、磁界発生制御部71と、表示出力部74と、画像生成部77と、指示入力部80と、情報記憶部81と、を有する。ナビゲーション装置12の各部は、1または複数のCPUを含む各種演算回路(不図示)により構成され、不図示のメモリに記憶されている制御用のプログラムを実行することで動作する。
<Navigation device>
The navigation device 12 includes an image signal acquisition unit 68, an insertion state detection unit 70, a magnetic field generation control unit 71, a display output unit 74, an image generation unit 77, an instruction input unit 80, an information storage unit 81, and the like. Have. Each part of the navigation device 12 is composed of various arithmetic circuits (not shown) including one or a plurality of CPUs, and operates by executing a control program stored in a memory (not shown).

画像信号取得部68は、通信インタフェース65を介して信号中継部62からフレーム画像信号61を取得する。そして、画像信号取得部68は、取得したフレーム画像信号61を表示出力部74へ出力する。 The image signal acquisition unit 68 acquires the frame image signal 61 from the signal relay unit 62 via the communication interface 65. Then, the image signal acquisition unit 68 outputs the acquired frame image signal 61 to the display output unit 74.

また、画像信号取得部68は、フレーム画像信号61に含まれるフレーム開始信号VDおよび磁界測定データ55を抽出し、抽出したフレーム開始信号VDおよび磁界測定データ55を挿入状態検出部70に出力する。また、画像信号取得部68は、フレーム画像信号61からフレーム開始信号VDを抽出し、抽出したフレーム開始信号VDを磁界発生制御部71に出力する。 Further, the image signal acquisition unit 68 extracts the frame start signal VD and the magnetic field measurement data 55 included in the frame image signal 61, and outputs the extracted frame start signal VD and the magnetic field measurement data 55 to the insertion state detection unit 70. Further, the image signal acquisition unit 68 extracts the frame start signal VD from the frame image signal 61, and outputs the extracted frame start signal VD to the magnetic field generation control unit 71.

挿入状態検出部70は、画像信号取得部68から取得したフレーム開始信号VDおよび磁界測定データ55に基づいて、被検者Hの体内に挿入される内視鏡10の挿入部17の挿入状態を検出する。挿入状態検出部70は、位置検出部72と、挿入部形状検出部73とを有する。 The insertion state detection unit 70 determines the insertion state of the insertion unit 17 of the endoscope 10 inserted into the body of the subject H based on the frame start signal VD and the magnetic field measurement data 55 acquired from the image signal acquisition unit 68. To detect. The insertion state detection unit 70 has a position detection unit 72 and an insertion unit shape detection unit 73.

位置検出部72は、フレーム開始信号VDおよび磁界測定データ55に基づき各検出コイル25の位置を検出する。位置検出部72には、判別部72Aが設けられている。 The position detection unit 72 detects the position of each detection coil 25 based on the frame start signal VD and the magnetic field measurement data 55. The position detection unit 72 is provided with a discrimination unit 72A.

図6に示すように、判別部72Aは、対応関係75を参照して、磁界測定データ55に含まれる複数の磁界測定結果を判別する。対応関係75は、磁界測定データ55に含まれる、各発生コイル39と各検出コイル25との複数の組み合わせに対応する複数の磁界測定結果の格納順序を表す情報である。判別部72Aは、対応関係75に基づいて、磁界測定データ55に含まれる各磁界測定結果が、各発生コイル39と各検出コイル25とのどの組み合わせに対応するデータであるかを判別する。 As shown in FIG. 6, the discriminating unit 72A discriminates a plurality of magnetic field measurement results included in the magnetic field measurement data 55 with reference to the correspondence relationship 75. Correspondence relationship 75 is information representing the storage order of a plurality of magnetic field measurement results corresponding to a plurality of combinations of each generation coil 39 and each detection coil 25 included in the magnetic field measurement data 55. Based on the correspondence relationship 75, the determination unit 72A determines which combination of each generation coil 39 and each detection coil 25 corresponds to each magnetic field measurement result included in the magnetic field measurement data 55.

具体的には、磁界測定においては、フレーム開始信号VDを基準として、各発生コイル39が磁界MFを発生する発生順序と、1つの発生コイル39の磁界MFについて、各検出コイル25の磁界測定結果の取得順序とが決まっている。各発生コイル39と各検出コイル25の組み合わせに応じた複数の磁界測定結果は、発生順序と取得順序に従って、磁界測定データ55内に格納される。そのため、判別部72Aは、フレーム開始信号VDを基準として、格納順序を規定した対応関係75を参照することで、磁界測定データ55に含まれる複数の磁界測定結果がどの組み合わせ(「D11」、「D12」、「D13」・・・)に対応するかを判別することができる。 Specifically, in the magnetic field measurement, the magnetic field measurement result of each detection coil 25 is obtained for the generation order in which each generating coil 39 generates the magnetic field MF and the magnetic field MF of one generating coil 39 with reference to the frame start signal VD. The acquisition order of is decided. A plurality of magnetic field measurement results corresponding to the combination of each generation coil 39 and each detection coil 25 are stored in the magnetic field measurement data 55 according to the generation order and the acquisition order. Therefore, the discriminating unit 72A refers to the correspondence relationship 75 that defines the storage order with the frame start signal VD as a reference, and which combination of the plurality of magnetic field measurement results included in the magnetic field measurement data 55 (“D11”, “D11”, “ It can be determined whether or not it corresponds to "D12", "D13" ...).

位置検出部72は、判別部72Aが判別した複数の磁界測定結果に基づき、各検出コイル25の位置、具体的には三次元座標位置をコイル位置データ76として検出する。コイル位置データは、磁界発生器13を基準とした相対位置である。図6において、例えば、P1は第1検出コイル25の三次元座標位置(x11,y11,z11)を示す。P2、P3、P4などについても同様である。 The position detection unit 72 detects the position of each detection coil 25, specifically, the three-dimensional coordinate position as the coil position data 76, based on the plurality of magnetic field measurement results determined by the discrimination unit 72A. The coil position data is a relative position with respect to the magnetic field generator 13. In FIG. 6, for example, P1 indicates the three-dimensional coordinate position (x11, y11, z11) of the first detection coil 25. The same applies to P2, P3, P4 and the like.

図3において、位置検出部72は、コイル位置データ76を挿入部形状検出部73へ出力する。挿入部形状検出部73は、位置検出部72から入力された位置データ76に基づき、被検者Hの体内での挿入部17の形状を検出する。 In FIG. 3, the position detection unit 72 outputs the coil position data 76 to the insertion unit shape detection unit 73. The insertion portion shape detection unit 73 detects the shape of the insertion portion 17 in the body of the subject H based on the position data 76 input from the position detection unit 72.

図7は、挿入部形状検出部73による挿入部17の形状検出処理の一例を説明するための説明図である。図7に示すように、挿入部形状検出部73は、位置データ76が示す各検出コイル25の位置(P1、P2、・・・)に基づき、各位置を曲線で補間する補間処理を行って挿入部17の中心軸Cを導出し、挿入部17の形状を示す挿入部形状データ78を生成する。曲線で補間する補間処理は、例えば、ベジェ曲線補間である。挿入部形状データ78には、挿入部17の先端部23の先端位置PTが含まれる。 FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an example of the shape detection process of the insertion portion 17 by the insertion portion shape detection unit 73. As shown in FIG. 7, the insertion portion shape detection unit 73 performs interpolation processing for interpolating each position with a curve based on the positions (P1, P2, ...) Of each detection coil 25 indicated by the position data 76. The central axis C of the insertion portion 17 is derived, and the insertion portion shape data 78 indicating the shape of the insertion portion 17 is generated. The interpolation process for interpolating with a curve is, for example, Bezier curve interpolation. The insertion portion shape data 78 includes the tip position PT of the tip portion 23 of the insertion portion 17.

図3において、挿入部形状検出部73は、挿入部形状データ78を画像生成部77に出力する。挿入状態検出部70は、画像信号取得部68が新たなフレーム画像信号61を取得するごとに、判別部72Aによる判別処理、各検出コイル25の位置データ76を検出する位置検出処理、挿入部17の形状検出処理、および挿入部形状データ78の出力を繰り返し行う。 In FIG. 3, the insertion portion shape detection unit 73 outputs the insertion portion shape data 78 to the image generation unit 77. The insertion state detection unit 70 has a discrimination process by the discrimination unit 72A, a position detection process for detecting the position data 76 of each detection coil 25, and an insertion unit 17 each time the image signal acquisition unit 68 acquires a new frame image signal 61. The shape detection process of the above and the output of the insertion portion shape data 78 are repeated.

画像生成部77は、挿入部形状データ78に基づいて、形状表示画像42を生成する。図8に示すように、画像生成部77には、モデリング部77Aおよびレンダリング部77Bが設けられている。詳しくは後述するが、画像生成部77において、モデリング部77Aは、挿入部形状データ78に基づいて挿入部17の3D(Dimension)モデルを生成し、レンダリング部77Bは、挿入部17の3Dモデルに対してレンダリング処理を行うことにより、挿入部17の形状を示す2D(Dimension)の形状表示画像42を生成する。画像生成部77は、生成した形状表示画像42のデータをプロセッサ装置14に出力する。 The image generation unit 77 generates a shape display image 42 based on the insertion portion shape data 78. As shown in FIG. 8, the image generation unit 77 is provided with a modeling unit 77A and a rendering unit 77B. As will be described in detail later, in the image generation unit 77, the modeling unit 77A generates a 3D (Dimension) model of the insertion unit 17 based on the insertion unit shape data 78, and the rendering unit 77B becomes the 3D model of the insertion unit 17. On the other hand, by performing rendering processing, a 2D (Dimension) shape display image 42 showing the shape of the insertion portion 17 is generated. The image generation unit 77 outputs the data of the generated shape display image 42 to the processor device 14.

画像生成部77は、新たな挿入部形状データ78が入力される毎に、形状表示画像42を更新する。そして、画像生成部77は、形状表示画像42が更新される毎に、更新された形状表示画像42のデータをプロセッサ装置14に出力する。 The image generation unit 77 updates the shape display image 42 every time new insertion unit shape data 78 is input. Then, each time the shape display image 42 is updated, the image generation unit 77 outputs the updated data of the shape display image 42 to the processor device 14.

指示入力部80は、ユーザがナビゲーション装置12を使用する際のインタフェースである。指示入力部80は、例えば、ユーザによるタッチ操作を可能とするタッチパネルを備えたディスプレイ、および操作ボタン等で構成されている。指示入力部80は、ナビゲーション装置68の各部に対する指示を入力可能に設けられている。 The instruction input unit 80 is an interface when the user uses the navigation device 12. The instruction input unit 80 is composed of, for example, a display provided with a touch panel that enables a user to perform touch operations, operation buttons, and the like. The instruction input unit 80 is provided so that instructions for each unit of the navigation device 68 can be input.

情報記憶部81は、例えば、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリで構成される。不揮発性メモリは、ナビゲーション装置12の電源を切っても、メモリに格納されたデータを保持する。情報記憶部81は、後述する周辺機器情報82などの各種の設定情報を記憶する。 The information storage unit 81 is composed of, for example, a non-volatile memory such as a flash memory. The non-volatile memory retains the data stored in the memory even when the power of the navigation device 12 is turned off. The information storage unit 81 stores various setting information such as peripheral device information 82, which will be described later.

また、形状表示画像42には、単に挿入部17の形状が示されるだけでなく、挿入部17と、寝台16および磁界発生器13のそれぞれとの相対的な位置関係を把握可能な情報が示される。画像生成部77は、情報記憶部81から、寝台16および磁界発生器13を含む内視鏡10の周辺機器の情報である周辺機器情報82を取得する。周辺機器情報82は、3Dモデルの三次元座標空間内における、挿入部17と、寝台16および磁界発生器13のそれぞれとの相対的な位置関係を特定するための情報である。画像生成部77において、モデリング部77は、挿入部形状データ78に加えて周辺機器情報82に基づいて、3Dモデルを生成する。周辺機器情報82には、磁界発生器13に関する磁界発生器情報82Aと寝台16に関する寝台情報82Bとが含まれる。 Further, the shape display image 42 not only shows the shape of the insertion portion 17, but also shows information capable of grasping the relative positional relationship between the insertion portion 17, the bed 16 and the magnetic field generator 13. Is done. The image generation unit 77 acquires peripheral device information 82, which is information on peripheral devices of the endoscope 10 including the sleeper 16 and the magnetic field generator 13, from the information storage unit 81. Peripheral device information 82 is information for specifying the relative positional relationship between the insertion portion 17 and the sleeper 16 and the magnetic field generator 13 in the three-dimensional coordinate space of the 3D model. In the image generation unit 77, the modeling unit 77 generates a 3D model based on the peripheral device information 82 in addition to the insertion unit shape data 78. The peripheral device information 82 includes magnetic field generator information 82A regarding the magnetic field generator 13 and sleeper information 82B regarding the sleeper 16.

図9に示すように、磁界発生器情報82Aは、磁界発生器13のサイズ情報であり、一例として、磁界発生器13の筐体5の横方向の長さMx、筐体5の縦方向の長さMy1、および床面から筐体5上面までの高さMy2を含む。 As shown in FIG. 9, the magnetic field generator information 82A is the size information of the magnetic field generator 13, and as an example, the horizontal length Mx of the housing 5 of the magnetic field generator 13 and the vertical direction of the housing 5. Includes a length My1 and a height My2 from the floor to the top of the housing 5.

また、図10に示すように、寝台情報82Bは、内視鏡検査の際に用いる寝台16のサイズ情報であり、一例として、天面16Aの横方向の長さBx、天面16Aの長手方向の長さBy、および天面16Aの床面からの高さBzを含む。さらに、寝台情報82Bには、寝台16に対する磁界発生器13の設置位置(例えば、右側中央または左側中央)が含まれる。 Further, as shown in FIG. 10, the sleeper information 82B is size information of the sleeper 16 used at the time of endoscopy, and as an example, the lateral length Bx of the top surface 16A and the longitudinal direction of the top surface 16A. Includes the length By and the height Bz of the top surface 16A from the floor. Further, the sleeper information 82B includes the installation position of the magnetic field generator 13 with respect to the sleeper 16 (for example, the center on the right side or the center on the left side).

上述のとおり、挿入部17内の各磁界検出コイル25の位置は、磁界発生器13の発生コイル39の位置を基準とする相対的な位置として検出される。そのため、例えば、磁界発生器13の筐体5のX−Y平面内の中心位置が、3Dモデルの原点として設定される。モデリング部77Aは、3Dモデルにおいて設定された原点を基準として、挿入部形状データ78に基づいて、3Dモデル内の挿入部17の位置を決定する。 As described above, the position of each magnetic field detection coil 25 in the insertion portion 17 is detected as a relative position with respect to the position of the generation coil 39 of the magnetic field generator 13. Therefore, for example, the center position of the housing 5 of the magnetic field generator 13 in the XY plane is set as the origin of the 3D model. The modeling unit 77A determines the position of the insertion unit 17 in the 3D model based on the insertion unit shape data 78 with reference to the origin set in the 3D model.

モデリング部77Aは、磁界発生器情報82Aおよび寝台情報82Bを用いて、設定された原点を基準として、3Dモデル内における磁界発生器13および寝台16の位置を決定する。 The modeling unit 77A uses the magnetic field generator information 82A and the sleeper information 82B to determine the positions of the magnetic field generator 13 and the sleeper 16 in the 3D model with reference to the set origin.

また、磁界発生器13を設置する位置および向きは、予め定められた位置および向きに設置される。具体的には、以下に示すように、磁界発生器13を設置する位置および向きは、寝台16を基準に設定される。そのため、3Dモデル内において、磁界発生器13の位置が決まれば、寝台情報82Bに基づいて、3Dモデル内における寝台16の位置を決定することができる。 Further, the position and direction in which the magnetic field generator 13 is installed are set in a predetermined position and direction. Specifically, as shown below, the position and orientation in which the magnetic field generator 13 is installed are set with reference to the sleeper 16. Therefore, once the position of the magnetic field generator 13 is determined in the 3D model, the position of the sleeper 16 in the 3D model can be determined based on the sleeper information 82B.

ここで、磁界発生器13と寝台16との配置について説明する。図11は磁界発生器13および寝台16を上面から見た図であり、図12は磁界発生器13および寝台16を側面から見た図である。図11および図12に一例として示すように、磁界発生器13および寝台16は、寝台16の天面16Aの長手方向(図11中By矢印方向)と磁界発生器13の筐体5の横方向(図11中Mx矢印方向)とが平行な状態で配置される。また、磁界発生器13および寝台16は、寝台16の天面16Aの長手方向(図11中By矢印方向)の中心位置Bcと、磁界発生器13の筐体5の横方向(図11中Mx矢印方向)の中心位置Mcとが一致し、かつ寝台16の右側面16Bと磁界発生器13の筐体5の正面5Aとが接触する状態で配置される。このように、磁界発生器13と寝台16との相対的な位置関係が予め定められている。 Here, the arrangement of the magnetic field generator 13 and the sleeper 16 will be described. FIG. 11 is a top view of the magnetic field generator 13 and the sleeper 16, and FIG. 12 is a side view of the magnetic field generator 13 and the sleeper 16. As shown as an example in FIGS. 11 and 12, the magnetic field generator 13 and the sleeper 16 are in the longitudinal direction of the top surface 16A of the sleeper 16 (in the direction of the By arrow in FIG. 11) and the lateral direction of the housing 5 of the magnetic field generator 13. (Mx arrow direction in FIG. 11) is arranged in parallel. Further, the magnetic field generator 13 and the sleeper 16 have a center position Bc in the longitudinal direction (By arrow direction in FIG. 11) of the top surface 16A of the sleeper 16 and a lateral direction (Mx in FIG. 11) of the housing 5 of the magnetic field generator 13. The center position Mc in the direction of the arrow) coincides with the right side surface 16B of the bed 16 and the front surface 5A of the housing 5 of the magnetic field generator 13 is in contact with each other. In this way, the relative positional relationship between the magnetic field generator 13 and the sleeper 16 is predetermined.

図13に示すように、モデリング部77Aは、まず、磁界発生器情報82Aを用いて、3Dモデル内における磁界発生器13の位置を導出する。本例において、3Dモデルの原点は、筐体5のX−Y平面の中心位置である。筐体5の横方向の長さMxの中点のX軸座標と原点のX軸座標が対応し、筐体5の縦方向の長さMy1の中点のY軸座標と原点のY軸座標が対応する。そのため、モデリング部77Aは、磁界発生器情報82Aに含まれる長さMxおよびMy1に基づいて、3Dモデル内における筐体5の四隅の位置を決定することができる。こうして決定された位置を、筐体位置として導出する。筐体5の四隅の位置は、具体的には、第1隅部(左上)、第2隅部(右上)、第3隅部(左下)及び第四隅部(右下)であり、G1からG4は、それぞれの位置の三次元座標(x1、y1、z1)である。 As shown in FIG. 13, the modeling unit 77A first derives the position of the magnetic field generator 13 in the 3D model by using the magnetic field generator information 82A. In this example, the origin of the 3D model is the center position of the XY plane of the housing 5. The X-axis coordinates of the midpoint of the lateral length Mx of the housing 5 correspond to the X-axis coordinates of the origin, and the Y-axis coordinates of the midpoint of the vertical length My1 of the housing 5 and the Y-axis coordinates of the origin. Corresponds. Therefore, the modeling unit 77A can determine the positions of the four corners of the housing 5 in the 3D model based on the lengths Mx and My1 included in the magnetic field generator information 82A. The position determined in this way is derived as the housing position. Specifically, the positions of the four corners of the housing 5 are the first corner (upper left), the second corner (upper right), the third corner (lower left), and the fourth corner (lower right), and G1 From G4 are the three-dimensional coordinates (x1, y1, z1) of each position.

モデリング部77Aは、3Dモデル内の磁界発生器13の筐体位置を導出した後、寝台情報82Bに基づいて、3Dモデル内の寝台16の位置を導出する。上述したように、寝台情報82Bには、寝台16の天面16Aの横方向の長さBx、天面16の長手方向の長さBy及び天面16の床面からの高さBzが含まれている。また、磁界発生器情報82Aには、筐体5の床面からの高さMy2が含まれている。上述のとおり、磁界発生器13が設置される位置及び向きは、予め定められており、その設置位置の情報が、寝台情報82Bに含まれている。モデリング部77Aは、これらの情報に基づいて、3Dモデル内における寝台位置を導出する。 The modeling unit 77A derives the housing position of the magnetic field generator 13 in the 3D model, and then derives the position of the bed 16 in the 3D model based on the bed information 82B. As described above, the sleeper information 82B includes the lateral length Bx of the top surface 16A of the sleeper 16, the longitudinal length By of the top surface 16, and the height Bz of the top surface 16 from the floor surface. ing. Further, the magnetic field generator information 82A includes the height My2 of the housing 5 from the floor surface. As described above, the position and orientation in which the magnetic field generator 13 is installed are predetermined, and the information on the installation position is included in the sleeper information 82B. The modeling unit 77A derives the sleeper position in the 3D model based on this information.

寝台位置は、寝台16の天面16Aの四隅の位置である。図13に示すように、例えば、B1は天面16Aの左上の三次元座標位置(x21,y21,z21)を示す。また、B2は天面16Aの右上の三次元座標位置(x22,y22,z22)を示す。また、B3は天面16Aの左下の三次元座標位置(x23,y23,z23)を示す。また、B4は天面16Aの右下の三次元座標位置(x24,y24,z24)を示す。ここでは、便宜上、天面16Aの長手方向において、被検者Hの頭側となる方を上側、被検者Hの足側となる方を下側とする。 The sleeper positions are the positions of the four corners of the top surface 16A of the sleeper 16. As shown in FIG. 13, for example, B1 indicates the upper left three-dimensional coordinate position (x21, y21, z21) of the top surface 16A. Further, B2 indicates the three-dimensional coordinate position (x22, y22, z22) on the upper right of the top surface 16A. Further, B3 indicates a three-dimensional coordinate position (x23, y23, z23) at the lower left of the top surface 16A. Further, B4 indicates a three-dimensional coordinate position (x24, y24, z24) at the lower right of the top surface 16A. Here, for convenience, in the longitudinal direction of the top surface 16A, the side that is the head side of the subject H is the upper side, and the side that is the foot side of the subject H is the lower side.

こうした磁界発生器情報82Aおよび寝台情報82Bは、例えば、初回設置時およびメインテナンス時に設定される。設定は、例えば、指示入力部80を通じて行われる。 Such magnetic field generator information 82A and sleeper information 82B are set, for example, at the time of initial installation and maintenance. The setting is performed, for example, through the instruction input unit 80.

ナビゲーション装置12は、本開示の技術に係る、形状表示画像42に関する表示制御を行う内視鏡形状表示制御装置の一例である。上述のとおり、磁界測定データ55は、本開示の技術に係る、内視鏡10の挿入部17内に設けられた複数の磁界検出素子の一例である複数の検出コイル25を利用して得たデータである。挿入部形状データ78は、磁界測定データ55に基づく情報であり、本開示の技術に係る、被検体の一例である被検者H内に挿入されている内視鏡10の挿入部17の形状を画像化するための情報の一例である。画像生成部77は、挿入部形状データ78に基づいて、挿入部17の形状を画像化した形状表示画像42を生成する。すなわち、画像生成部77は、本開示の技術に係る画像生成部の一例であり、かつ、挿入部の形状を検出するための情報を取得する情報取得部の一例でもある。 The navigation device 12 is an example of an endoscope shape display control device that controls the display of the shape display image 42 according to the technique of the present disclosure. As described above, the magnetic field measurement data 55 was obtained by using a plurality of detection coils 25 which are an example of a plurality of magnetic field detection elements provided in the insertion portion 17 of the endoscope 10 according to the technique of the present disclosure. It is data. The insertion portion shape data 78 is information based on the magnetic field measurement data 55, and is the shape of the insertion portion 17 of the endoscope 10 inserted in the subject H, which is an example of the subject, according to the technique of the present disclosure. This is an example of information for imaging. The image generation unit 77 generates a shape display image 42 that images the shape of the insertion unit 17 based on the insertion unit shape data 78. That is, the image generation unit 77 is an example of an image generation unit according to the technique of the present disclosure, and is also an example of an information acquisition unit that acquires information for detecting the shape of the insertion unit.

表示出力部74は、前述の画像信号取得部68から先に入力されたフレーム画像信号61と、画像生成部77から入力された形状表示画像42のデータと、を通信インタフェース90A,90Bを介してプロセッサ装置14へ出力する。この際に、表示出力部74は、フレーム画像信号61と、そのフレーム画像信号61と時間的に対応する形状表示画像42のデータとを対応付けて、プロセッサ装置14へ出力する。 The display output unit 74 connects the frame image signal 61 previously input from the image signal acquisition unit 68 and the data of the shape display image 42 input from the image generation unit 77 via the communication interfaces 90A and 90B. Output to the processor device 14. At this time, the display output unit 74 associates the frame image signal 61 with the data of the shape display image 42 that corresponds in time with the frame image signal 61, and outputs the data to the processor device 14.

<プロセッサ装置>
プロセッサ装置14は、表示入力部92と表示制御部93とを有している。表示入力部92は、表示出力部74から通信インタフェース90A,90Bを介して逐次入力されたフレーム画像信号61および形状表示画像42のデータを、表示制御部93へ逐次出力する。
<Processor device>
The processor device 14 has a display input unit 92 and a display control unit 93. The display input unit 92 sequentially outputs the data of the frame image signal 61 and the shape display image 42 sequentially input from the display output unit 74 via the communication interfaces 90A and 90B to the display control unit 93.

表示制御部93は、表示入力部92からフレーム画像信号61の入力を受けて、フレーム画像信号61に基づく観察画像41(動画像)をモニタ15に表示させる(図1および図2参照)。また、表示制御部93は、表示入力部92から形状表示画像42のデータの入力を受けて、形状表示画像42(動画像)をモニタ15に表示させる(図1および図2参照)。 The display control unit 93 receives the input of the frame image signal 61 from the display input unit 92, and displays the observation image 41 (moving image) based on the frame image signal 61 on the monitor 15 (see FIGS. 1 and 2). Further, the display control unit 93 receives the data of the shape display image 42 from the display input unit 92 and displays the shape display image 42 (moving image) on the monitor 15 (see FIGS. 1 and 2).

[形状表示画像生成処理の流れ]
図14は、画像生成部77による形状表示画像42の生成処理の流れを説明するためのフローチャートである。
[Flow of shape display image generation process]
FIG. 14 is a flowchart for explaining the flow of the generation process of the shape display image 42 by the image generation unit 77.

画像生成部77は、挿入状態検出部70から挿入部形状データ78を取得する(ステップS1)。また、ステップS1において、画像生成部77は、情報記憶部81から周辺機器情報82を取得する。画像生成部77において、モデリング部77Aは、挿入部形状データ78に基づいて挿入部17の3Dモデルを生成するモデリング処理を行う(ステップS2)。 The image generation unit 77 acquires the insertion unit shape data 78 from the insertion state detection unit 70 (step S1). Further, in step S1, the image generation unit 77 acquires the peripheral device information 82 from the information storage unit 81. In the image generation unit 77, the modeling unit 77A performs a modeling process to generate a 3D model of the insertion unit 17 based on the insertion unit shape data 78 (step S2).

モデリング処理は、図15に示すように、挿入部形状データ78における挿入部17の中心軸Cを中心軸とする、挿入部17の表示スケールに対応した直径の円筒形状の3DモデルMSを生成する。 As shown in FIG. 15, the modeling process generates a cylindrical 3D model MS having a diameter corresponding to the display scale of the insertion portion 17, with the central axis C of the insertion portion 17 in the insertion portion shape data 78 as the central axis. ..

また、モデリング部77Aは、周辺機器情報82に基づいて、3Dモデル内における磁界発生器13の筐体位置および寝台16の寝台位置を導出する。具体的には、寝台16の天面16Aの四隅の寝台位置(三次元座標位置B1〜B4)に基づいて、天面16Aの3DモデルMBを生成する。さらに、筐体5の四隅の筐体位置(三次元座標位置G1〜G4)を3DモデルMB内に設定する。 Further, the modeling unit 77A derives the housing position of the magnetic field generator 13 and the bed position of the bed 16 in the 3D model based on the peripheral device information 82. Specifically, a 3D model MB of the top surface 16A is generated based on the bed positions (three-dimensional coordinate positions B1 to B4) at the four corners of the top surface 16A of the sleeper 16. Further, the housing positions (three-dimensional coordinate positions G1 to G4) at the four corners of the housing 5 are set in the 3D model MB.

次に、レンダリング部77Bは、挿入部17の3DモデルMSおよび天面16Aの3DモデルMBをレンダリングする際の光源位置を設定する光源位置設定処理を実行する(ステップS3)。光源位置は、各3Dモデルを生成する仮想空間内において、寝台16の天面16Aに対して上方から光が照射される位置に設定される。具体的には、仮想空間内において、寝台16の天面16Aと平行な面をX-Y平面とし、X−Y平面に対して直交するZ軸が設定される。そして、仮想空間内において、設定されたZ軸の上方から下方に向けて光が照射されるように、光源位置が設定される。 Next, the rendering unit 77B executes a light source position setting process for setting the light source position when rendering the 3D model MS of the insertion unit 17 and the 3D model MB of the top surface 16A (step S3). The light source position is set to a position where light is emitted from above with respect to the top surface 16A of the sleeper 16 in the virtual space for generating each 3D model. Specifically, in the virtual space, a plane parallel to the top surface 16A of the sleeper 16 is set as an XY plane, and a Z axis orthogonal to the XY plane is set. Then, in the virtual space, the light source position is set so that the light is emitted from the upper side to the lower side of the set Z axis.

次に、レンダリング部77Bは、挿入部17の3DモデルMSおよび天面16Aの3DモデルMBをレンダリングする際のカメラ位置(視点位置ともいう)を設定するカメラ位置設定処理を実行する(ステップS4)。カメラ位置は、光源位置と同じく、仮想空間内において、寝台16の天面16Aの3DモデルMBに対してZ軸の上方から、挿入部17の3DモデルMSを観察する位置に設定される。 Next, the rendering unit 77B executes a camera position setting process for setting a camera position (also referred to as a viewpoint position) when rendering the 3D model MS of the insertion unit 17 and the 3D model MB of the top surface 16A (step S4). .. The camera position is set to a position in the virtual space where the 3D model MS of the insertion portion 17 is observed from above the Z axis with respect to the 3D model MB of the top surface 16A of the bed 16 as in the light source position.

次に、レンダリング部77Bは、挿入部17の3DモデルMSおよび天面16Aの3DモデルMBをレンダリングする際の、3DモデルMSおよび3DモデルMBの表面の仕上げを行うテクスチャ設定処理を実行する(ステップS5)。テクスチャ設定処理において、挿入部17の表面は、例えば、単色無地の模様のテクスチャとする処理が行われる。また、天面16Aの表面は、天面16Aの長手方向における被検者Hの頭側に先端が向いた山形の図形が、天面16Aの長手方向に連続した模様のテクスチャとする処理が行われる。 Next, the rendering unit 77B executes a texture setting process for finishing the surfaces of the 3D model MS and the 3D model MB when rendering the 3D model MS of the insertion unit 17 and the 3D model MB of the top surface 16A (step). S5). In the texture setting process, the surface of the insertion portion 17 is processed to be, for example, a texture of a single color plain pattern. Further, the surface of the top surface 16A is processed so that a chevron-shaped figure whose tip is directed toward the head side of the subject H in the longitudinal direction of the top surface 16A is made into a texture of a pattern continuous in the longitudinal direction of the top surface 16A. Be told.

次に、レンダリング部77Bは、3Dモデル内に設定された筐体位置に基づいて、磁界発生器13の筐体5の両端位置を示す2本の筐体範囲表示線を追加する筐体範囲表示線追加処理を実行する(ステップS6)。筐体範囲表示線追加処理においては、筐体5の水平方向と直交する2本の筐体範囲表示線の各々が、Z軸の上方から見た場合に、磁界発生器13の筐体5の横方向両端に接する位置に追加される。2本の筐体範囲表示線の高さは、Z軸方向において筐体5の上端位置に設定される。 Next, the rendering unit 77B adds two housing range display lines indicating the positions of both ends of the housing 5 of the magnetic field generator 13 based on the housing position set in the 3D model. The line addition process is executed (step S6). In the housing range display line addition process, when each of the two housing range display lines orthogonal to the horizontal direction of the housing 5 is viewed from above the Z axis, the housing 5 of the magnetic field generator 13 It is added at the position where it touches both ends in the horizontal direction. The heights of the two housing range display lines are set at the upper end positions of the housing 5 in the Z-axis direction.

最後に、レンダリング部77Bは、設定した光源位置、カメラ、およびテクスチャに基づいて、3DモデルMSおよび3DモデルMBの表面に模様を付す。加えて、模様を付した3DモデルMSおよび3DモデルMBの表面に光源に対応した陰影を付ける陰影処理を施す。レンダリング部77Bは、このように、挿入部17の形状を示す2Dの形状表示画像42を生成するレンダリング処理を行う(ステップS7)。 Finally, the rendering unit 77B patterns the surfaces of the 3D model MS and the 3D model MB based on the set light source position, camera, and texture. In addition, the surfaces of the 3D model MS and the 3D model MB with the pattern are subjected to a shading process for shading corresponding to the light source. In this way, the rendering unit 77B performs a rendering process for generating a 2D shape display image 42 showing the shape of the insertion unit 17 (step S7).

これにより、図16に示すように、形状表示画像42が生成される。形状表示画像42は、挿入部17を示す画像と、天面16Aを示す画像と、2本の筐体範囲表示線Lとを含んで構成される。筐体範囲表示線Lは、挿入部17に対する磁界発生器13の相対的な位置を示す標識であり、本開示の技術に係る第1位置標識の一例である。 As a result, as shown in FIG. 16, the shape display image 42 is generated. The shape display image 42 includes an image showing the insertion portion 17, an image showing the top surface 16A, and two housing range display lines L. The housing range display line L is a sign indicating the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17, and is an example of the first position sign according to the technique of the present disclosure.

以下において、形状表示画像42内の挿入部17、より正確には形状表示画像42における挿入部17の画像を、簡単化のために単に挿入部と呼び、実際の挿入部17と区別するために、符号17Gを付して挿入部17Gという。また、形状表示画像42内の天面16A、より正確には形状表示画像42における天面16Aの画像を、簡単化のために単に天面と呼び、実際の天面16Aと区別するために、符号16AGを付して天面16AGという。 In the following, the image of the insertion portion 17 in the shape display image 42, or more accurately, the insertion portion 17 in the shape display image 42, is simply referred to as an insertion portion for the sake of simplicity, and is to be distinguished from the actual insertion portion 17. , Reference numeral 17G is attached and is referred to as an insertion portion 17G. Further, the image of the top surface 16A in the shape display image 42, or more accurately, the image of the top surface 16A in the shape display image 42 is simply called a top surface for simplification, and in order to distinguish it from the actual top surface 16A. It is referred to as a top surface 16AG with a reference numeral 16AG.

形状表示画像42の生成処理は、挿入部形状データ78が更新される毎に繰り返される。 The process of generating the shape display image 42 is repeated every time the insertion portion shape data 78 is updated.

[作用効果]
本開示の第1実施形態の内視鏡システム9においては、以上で説明したように、形状表示画像42において、内視鏡10の挿入部17Gの形状を表示する。加えて、形状表示画像42において、挿入部17Gに対する磁界発生器13の相対的な位置を示す第1位置標識として、磁界発生器13の筐体5の横方向の両端位置を示す2本の筐体範囲表示線Lを表示する。これにより、内視鏡10の挿入部17Gの形状とともに、挿入部17Gに対する磁界発生器13の相対的な位置をユーザに把握させることが可能である。
[Action effect]
In the endoscope system 9 of the first embodiment of the present disclosure, as described above, the shape of the insertion portion 17G of the endoscope 10 is displayed in the shape display image 42. In addition, in the shape display image 42, as a first position indicator indicating the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17G, two housings indicating the positions of both ends of the housing 5 of the magnetic field generator 13 in the lateral direction. The body range display line L is displayed. As a result, it is possible for the user to grasp the shape of the insertion portion 17G of the endoscope 10 and the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17G.

また、第1位置標識として、磁界発生器13の筐体5が存在する範囲を示す図形の一例である2本の筐体範囲表示線Lを表示することにより、簡易な表示で、内視鏡10の挿入部17Gに対する磁界発生器13の相対的な位置をユーザに把握させることが可能である。 Further, by displaying two housing range display lines L, which are examples of figures indicating the range in which the housing 5 of the magnetic field generator 13 exists, as the first position indicator, the endoscope can be displayed simply. It is possible for the user to grasp the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17G of the 10.

また、内視鏡10の挿入部17Gの形状に加えて、寝台16の天面16AGを形状表示画像42内に表示することにより、挿入部17Gに対する天面16AGの相対的な位置をユーザに把握させることが可能である。 Further, in addition to the shape of the insertion portion 17G of the endoscope 10, the top surface 16AG of the bed 16 is displayed in the shape display image 42 so that the user can grasp the relative position of the top surface 16AG with respect to the insertion portion 17G. It is possible to make it.

「第2実施形態」
[内視鏡システムの全体構成]
図17は、本開示の第2実施形態に係る内視鏡形状表示制御装置を備えた内視鏡システム9Aの全体構成を示す概略図である。図17に示すように、内視鏡システム9は、内視鏡10と、光源装置11と、ナビゲーション装置12Aと、磁界発生器13と、プロセッサ装置14と、モニタ15と、体外マーカ100と、を備える。体外マーカ100は、体外マーカ100の設置位置を、内視鏡10の挿入部17とともに形状表示画像中に表示させるためのものである。
"Second embodiment"
[Overall configuration of the endoscope system]
FIG. 17 is a schematic view showing the overall configuration of the endoscope system 9A including the endoscope shape display control device according to the second embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 17, the endoscope system 9 includes an endoscope 10, a light source device 11, a navigation device 12A, a magnetic field generator 13, a processor device 14, a monitor 15, an extracorporeal marker 100, and the like. To be equipped. The extracorporeal marker 100 is for displaying the installation position of the extracorporeal marker 100 together with the insertion portion 17 of the endoscope 10 in the shape display image.

術者OPのアシスタントASは、寝台16を挟んで術者OPと反対側に立ち、体外マーカ100を把持して、体外マーカ100の先端部101Aで被検者Hの体表面近傍の任意の位置を指し示す。図17では、便宜上、アシスタントASの腕から先のみを示す。 The assistant AS of the operator OP stands on the opposite side of the sleeper 16 from the operator OP, grasps the extracorporeal marker 100, and is at an arbitrary position near the body surface of the subject H at the tip 101A of the extracorporeal marker 100. Point to. In FIG. 17, for convenience, only the tip of the arm of the assistant AS is shown.

第2実施形態に係る内視鏡システム9Aは、第1実施形態に係る内視鏡システム9に体外マーカ100を追加したものである。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態と重複する内容についての説明は省略する。 The endoscope system 9A according to the second embodiment is obtained by adding an extracorporeal marker 100 to the endoscope system 9 according to the first embodiment. In the following, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the contents overlapping with the first embodiment will be omitted.

<体外マーカ>
図18に示すように、体外マーカ100は、識別色表示部102が設けられた筐体101を有する。識別色表示部102は、R(Red)、G(Green)、B(Blue)の3原色のLED(Light Emitting Diode)を有し、R、G、Bの各々のLEDの輝度を調整することにより、任意の色を表示できる。識別色表示部102の表示色は、ユーザの指示入力に基づいて設定される。
<External marker>
As shown in FIG. 18, the extracorporeal marker 100 has a housing 101 provided with an identification color display unit 102. The identification color display unit 102 has LEDs (Light Emitting Diodes) of the three primary colors of R (Red), G (Green), and B (Blue), and adjusts the brightness of each of the LEDs of R, G, and B. Allows you to display any color. The display color of the identification color display unit 102 is set based on the user's instruction input.

図19は、内視鏡システム9の電気的構成を示すブロック図である。図19に示すように、体外マーカ100は、1つの検出コイル103と、磁界測定部104と、を有する。検出コイル103は、筐体101内の先端部101Aに配置される。 FIG. 19 is a block diagram showing an electrical configuration of the endoscope system 9. As shown in FIG. 19, the extracorporeal marker 100 has one detection coil 103 and a magnetic field measuring unit 104. The detection coil 103 is arranged at the tip portion 101A in the housing 101.

磁界測定部104は、検出コイル103に電気的に接続している。磁界測定部104は、磁界発生器13の発生コイル39から発生した磁界MFに応じた検出コイル103の磁界測定結果を含む磁界測定データ105を、ナビゲーション装置12Aへ出力する。 The magnetic field measuring unit 104 is electrically connected to the detection coil 103. The magnetic field measurement unit 104 outputs magnetic field measurement data 105 including the magnetic field measurement result of the detection coil 103 according to the magnetic field MF generated from the generation coil 39 of the magnetic field generator 13 to the navigation device 12A.

図20に示すように、磁界測定データ105は、磁界発生器13の各発生コイル39から発生した磁界について、検出コイル103で順番に測定した磁界測定結果を含む。図20において、D101は第1発生コイル39から発生した磁界を検出コイル103で測定した磁界測定結果を示す。D102、D103、D104などについても同様である。例えば、磁界発生器13内に9個の発生コイル39が設けられている場合は、9個の磁界測定結果を含む磁界測定データ105を取得する。また、磁界測定データ105には、磁界測定時における識別色表示部102の表示色が、磁界測定結果と合わせて記録される。 As shown in FIG. 20, the magnetic field measurement data 105 includes magnetic field measurement results in which the magnetic fields generated from each generation coil 39 of the magnetic field generator 13 are sequentially measured by the detection coil 103. In FIG. 20, D101 shows the magnetic field measurement result obtained by measuring the magnetic field generated from the first generation coil 39 with the detection coil 103. The same applies to D102, D103, D104 and the like. For example, when nine generating coils 39 are provided in the magnetic field generator 13, the magnetic field measurement data 105 including the nine magnetic field measurement results is acquired. Further, in the magnetic field measurement data 105, the display color of the identification color display unit 102 at the time of magnetic field measurement is recorded together with the magnetic field measurement result.

<ナビゲーション装置>
ナビゲーション装置12Aは、画像信号取得部68と、挿入状態検出部70と、磁界発生制御部71と、表示出力部74と、画像生成部77と、指示入力部80と、寝台情報記憶部81と、を有する。第2実施形態に係るナビゲーション装置12Aは、挿入状態検出部70および画像生成部77のみが第1実施形態と異なる。以下では、第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態と重複する内容についての説明は省略する。
<Navigation device>
The navigation device 12A includes an image signal acquisition unit 68, an insertion state detection unit 70, a magnetic field generation control unit 71, a display output unit 74, an image generation unit 77, an instruction input unit 80, and a sleeper information storage unit 81. Have. The navigation device 12A according to the second embodiment differs from the first embodiment only in the insertion state detection unit 70 and the image generation unit 77. In the following, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the description of the contents overlapping with the first embodiment will be omitted.

挿入状態検出部70は、画像信号取得部68から取得したフレーム開始信号VDおよび磁界測定データ55に基づいて、被検者Hの体内に挿入される内視鏡10の挿入部17の挿入状態を検出する。挿入状態検出部70は、位置検出部72と、挿入部形状検出部73とを有する。 The insertion state detection unit 70 determines the insertion state of the insertion unit 17 of the endoscope 10 inserted into the body of the subject H based on the frame start signal VD and the magnetic field measurement data 55 acquired from the image signal acquisition unit 68. To detect. The insertion state detection unit 70 has a position detection unit 72 and an insertion unit shape detection unit 73.

位置検出部72は、磁界測定データ55に基づき、内視鏡10内の各検出コイル25の位置、具体的には三次元座標位置を内視鏡10内のコイル位置データ76Aとして検出する。 The position detection unit 72 detects the position of each detection coil 25 in the endoscope 10, specifically, the three-dimensional coordinate position as the coil position data 76A in the endoscope 10 based on the magnetic field measurement data 55.

また、位置検出部72は、磁界測定データ105に基づき、体外マーカ100内の検出コイル103の位置、具体的には三次元座標位置を体外マーカ100内のコイル位置データ76Bとして検出する。 Further, the position detection unit 72 detects the position of the detection coil 103 in the extracorporeal marker 100, specifically, the three-dimensional coordinate position as the coil position data 76B in the extracorporeal marker 100 based on the magnetic field measurement data 105.

図21に示すコイル位置データ76Bにおいて、M1は体外マーカ100先端部の三次元座標位置(x31,y31,z31)を示す。また、コイル位置データ76Bは、磁界測定時における識別色表示部102の表示色の情報を含む。 In the coil position data 76B shown in FIG. 21, M1 indicates the three-dimensional coordinate position (x31, y31, z31) of the tip of the extracorporeal marker 100. Further, the coil position data 76B includes information on the display color of the identification color display unit 102 at the time of magnetic field measurement.

図19において、位置検出部72は、コイル位置データ76Aおよびコイル位置データ76Bを含むコイル位置データ76を挿入部形状検出部73へ出力する。 In FIG. 19, the position detection unit 72 outputs the coil position data 76 including the coil position data 76A and the coil position data 76B to the insertion unit shape detection unit 73.

挿入部形状検出部73は、位置検出部72から入力されたコイル位置データ76に基づき、被検者Hの体内での挿入部17の形状を検出する。 The insertion portion shape detection unit 73 detects the shape of the insertion portion 17 in the body of the subject H based on the coil position data 76 input from the position detection unit 72.

挿入部形状検出部73は、コイル位置データ76が示す各検出コイル25の位置(P1、P2、・・・)に基づき、各位置を曲線で補間する補間処理を行って挿入部17の中心軸Cを導出し、挿入部17の形状を示す挿入部形状データ78を生成する。挿入部形状データ78には、挿入部17の先端部23の先端位置PT、体外マーカ100内の検出コイル103の三次元座標位置M1、および識別色表示部102の表示色の情報が含まれる。 The insertion unit shape detection unit 73 performs interpolation processing for interpolating each position with a curve based on the positions (P1, P2, ...) Of each detection coil 25 indicated by the coil position data 76, and the central axis of the insertion unit 17. C is derived to generate insertion portion shape data 78 indicating the shape of the insertion portion 17. The insertion portion shape data 78 includes information on the tip position PT of the tip portion 23 of the insertion portion 17, the three-dimensional coordinate position M1 of the detection coil 103 in the extracorporeal marker 100, and the display color of the identification color display unit 102.

図19において、挿入部形状検出部73は、挿入部形状データ78を画像生成部77に出力する。 In FIG. 19, the insertion portion shape detection unit 73 outputs the insertion portion shape data 78 to the image generation unit 77.

挿入状態検出部70は、画像信号取得部68が新たなフレーム画像信号61を取得するごとに、判別部72Aによる判別処理、内視鏡10内の各検出コイル25のコイル位置データ76Aを検出する位置検出処理、挿入部17の形状検出処理、体外マーカ100内の検出コイル103のコイル位置データ76Bを検出する位置検出処理、および挿入部形状データ78の出力を繰り返し行う。 The insertion state detection unit 70 detects the coil position data 76A of each detection coil 25 in the endoscope 10 by the discrimination process by the discrimination unit 72A each time the image signal acquisition unit 68 acquires a new frame image signal 61. The position detection process, the shape detection process of the insertion portion 17, the position detection process for detecting the coil position data 76B of the detection coil 103 in the extracorporeal marker 100, and the output of the insertion portion shape data 78 are repeatedly performed.

画像生成部77は、挿入部形状データ78に基づいて、形状表示画像42Aを生成する。 The image generation unit 77 generates the shape display image 42A based on the insertion portion shape data 78.

[形状表示画像生成処理の流れ]
画像生成部77による形状表示画像42Aの生成処理の流れを説明するためのフローチャートは、第1実施形態で示した図14と同じである。
[Flow of shape display image generation process]
The flowchart for explaining the flow of the generation process of the shape display image 42A by the image generation unit 77 is the same as FIG. 14 shown in the first embodiment.

画像生成部77は、挿入状態検出部70から挿入部形状データ78を取得する(ステップS1)。また、ステップS1において、画像生成部77は、情報記憶部81から周辺機器情報82を取得する。画像生成部77において、モデリング部77Aは、挿入部形状データ78に基づいて挿入部17の3Dモデルを生成するモデリング処理を行う(ステップS2)。 The image generation unit 77 acquires the insertion unit shape data 78 from the insertion state detection unit 70 (step S1). Further, in step S1, the image generation unit 77 acquires the peripheral device information 82 from the information storage unit 81. In the image generation unit 77, the modeling unit 77A performs a modeling process to generate a 3D model of the insertion unit 17 based on the insertion unit shape data 78 (step S2).

モデリング処理は、図22に示すように、挿入部形状データ78における挿入部17の中心軸Cを中心軸とする、挿入部17の表示スケールに対応した直径の円筒形状の3DモデルMSを生成する。また、挿入部形状データ78における寝台16の天面16Aの四隅の三次元座標位置B1〜B4に基づいて、天面16Aの3DモデルMBを生成する。また、体外マーカ100内の検出コイル103の三次元座標位置M1に基づいて、体外マーカ100の位置を示す標識の3DモデルMMを生成する。3DモデルMMは、三次元座標位置M1を中心とする球形のモデルである。 As shown in FIG. 22, the modeling process generates a cylindrical 3D model MS having a diameter corresponding to the display scale of the insertion portion 17, with the central axis C of the insertion portion 17 in the insertion portion shape data 78 as the central axis. .. Further, a 3D model MB of the top surface 16A is generated based on the three-dimensional coordinate positions B1 to B4 of the four corners of the top surface 16A of the bed 16 in the insertion portion shape data 78. Further, a 3D model MM of a marker indicating the position of the extracorporeal marker 100 is generated based on the three-dimensional coordinate position M1 of the detection coil 103 in the extracorporeal marker 100. The 3D model MM is a spherical model centered on the three-dimensional coordinate position M1.

また、モデリング部77Aは、周辺機器情報82に基づいて、3Dモデル内における磁界発生器13の筐体位置および寝台16の寝台位置を導出する。具体的には、寝台16の天面16Aの四隅の寝台位置(三次元座標位置B1〜B4)に基づいて、天面16Aの3DモデルMBを生成する。さらに、筐体5の四隅の筐体位置(三次元座標位置G1〜G4)を3DモデルMB内に設定する。 Further, the modeling unit 77A derives the housing position of the magnetic field generator 13 and the bed position of the bed 16 in the 3D model based on the peripheral device information 82. Specifically, a 3D model MB of the top surface 16A is generated based on the bed positions (three-dimensional coordinate positions B1 to B4) at the four corners of the top surface 16A of the sleeper 16. Further, the housing positions (three-dimensional coordinate positions G1 to G4) at the four corners of the housing 5 are set in the 3D model MB.

次に、レンダリング部77Bは、挿入部17の3DモデルMS、天面16Aの3DモデルMB、および体外マーカ100の3DモデルMMをレンダリングする際の光源位置を設定する光源位置設定処理を実行する(ステップS3)。光源位置は、各3Dモデルを生成する仮想空間内において、寝台16の天面16Aに対して上方から光が照射される位置に設定される。具体的には、仮想空間内において、寝台16の天面16Aと平行な面をX-Y平面とし、X−Y平面に対して直交するZ軸が設定される。そして、仮想空間内において、設定されたZ軸の上方から下方に向けて光が照射されるように、光源位置が設定される。 Next, the rendering unit 77B executes a light source position setting process for setting the light source position when rendering the 3D model MS of the insertion unit 17, the 3D model MB of the top surface 16A, and the 3D model MM of the extracorporeal marker 100 (). Step S3). The light source position is set to a position where light is emitted from above with respect to the top surface 16A of the sleeper 16 in the virtual space for generating each 3D model. Specifically, in the virtual space, a plane parallel to the top surface 16A of the sleeper 16 is set as an XY plane, and a Z axis orthogonal to the XY plane is set. Then, in the virtual space, the light source position is set so that the light is emitted from the upper side to the lower side of the set Z axis.

次に、レンダリング部77Bは、挿入部17の3DモデルMS、天面16Aの3DモデルMB、および体外マーカ100の3DモデルMMをレンダリングする際のカメラ位置(視点位置ともいう)を設定するカメラ位置設定処理を実行する(ステップS4)。カメラ位置は、光源位置と同じく、仮想空間内において、寝台16の天面16Aの3DモデルMBに対してZ軸の上方から、挿入部17の3DモデルMSを観察する位置に設定される。 Next, the rendering unit 77B sets a camera position (also referred to as a viewpoint position) when rendering the 3D model MS of the insertion unit 17, the 3D model MB of the top surface 16A, and the 3D model MM of the extracorporeal marker 100. The setting process is executed (step S4). The camera position is set to a position in the virtual space where the 3D model MS of the insertion portion 17 is observed from above the Z axis with respect to the 3D model MB of the top surface 16A of the bed 16 as in the light source position.

次に、レンダリング部77Bは、挿入部17の3DモデルMS、天面16Aの3DモデルMB、および体外マーカ100の3DモデルMMをレンダリングする際の、3DモデルMS、3DモデルMB、および3DモデルMMの表面の仕上げを行うテクスチャ設定処理を実行する(ステップS5)。テクスチャ設定処理において、挿入部17の表面は、単色無地の模様のテクスチャとする処理が行われる。また、天面16Aの表面は、天面16Aの長手方向における被検者Hの頭側に先端が向いた山形の図形が、天面16Aの長手方向に連続した模様のテクスチャとする処理が行われる。また、体外マーカ100の表面は、挿入部形状データ78に含まれる識別色表示部102の表示色の情報に基づいて、青色無地の模様のテクスチャとする処理が行われる。 Next, the rendering unit 77B renders the 3D model MS of the insertion unit 17, the 3D model MB of the top surface 16A, and the 3D model MM of the extracorporeal marker 100, and the 3D model MS, the 3D model MB, and the 3D model MM. The texture setting process for finishing the surface of the above is executed (step S5). In the texture setting process, the surface of the insertion portion 17 is processed to be a texture of a single color plain pattern. Further, the surface of the top surface 16A is processed so that a chevron-shaped figure whose tip is directed toward the head side of the subject H in the longitudinal direction of the top surface 16A is made into a texture of a pattern continuous in the longitudinal direction of the top surface 16A. Be told. Further, the surface of the extracorporeal marker 100 is processed to be a texture of a plain blue pattern based on the information of the display color of the identification color display unit 102 included in the insertion portion shape data 78.

次に、レンダリング部77Bは、3Dモデル内に設定された筐体位置に基づいて、磁界発生器13の筐体5の両端位置を示す2本の筐体範囲表示線を追加する筐体範囲表示線追加処理を実行する(ステップS6)。筐体範囲表示線追加処理においては、筐体5の水平方向と直交する2本の筐体範囲表示線の各々が、Z軸の上方から見た場合に、磁界発生器13の筐体5の横方向両端に接する位置に追加される。2本の筐体範囲表示線の高さは、Z軸方向において筐体5の上端位置に設定される。 Next, the rendering unit 77B adds two housing range display lines indicating the positions of both ends of the housing 5 of the magnetic field generator 13 based on the housing position set in the 3D model. The line addition process is executed (step S6). In the housing range display line addition process, when each of the two housing range display lines orthogonal to the horizontal direction of the housing 5 is viewed from above the Z axis, the housing 5 of the magnetic field generator 13 It is added at the position where it touches both ends in the horizontal direction. The heights of the two housing range display lines are set at the upper end positions of the housing 5 in the Z-axis direction.

最後に、レンダリング部77Bは、設定した光源位置、カメラ、およびテクスチャに基づいて、3DモデルMS、3DモデルMB、および3DモデルMMの表面に模様を付す。加えて、模様を付した3DモデルMS、3DモデルMB、および3DモデルMMの表面に光源に対応した陰影を付ける陰影処理を施す。レンダリング部77Bは、このように、挿入部17の形状を示す2Dの形状表示画像42Aを生成するレンダリング処理を行う(ステップS7)。 Finally, the rendering unit 77B adds a pattern to the surfaces of the 3D model MS, the 3D model MB, and the 3D model MM based on the set light source position, camera, and texture. In addition, the surfaces of the patterned 3D model MS, 3D model MB, and 3D model MM are subjected to shading processing to add shading corresponding to the light source. In this way, the rendering unit 77B performs a rendering process for generating a 2D shape display image 42A showing the shape of the insertion unit 17 (step S7).

これにより、図23に示すように、形状表示画像42Aが生成される。形状表示画像42Aは、挿入部17を示す画像と、天面16Aを示す画像と、体外マーカ100の位置を示す標識を示す画像と、2本の筐体範囲表示線Lとを含んで構成される。 As a result, as shown in FIG. 23, the shape display image 42A is generated. The shape display image 42A includes an image showing the insertion portion 17, an image showing the top surface 16A, an image showing a sign indicating the position of the extracorporeal marker 100, and two housing range display lines L. To.

以下において、形状表示画像42A内の挿入部17、より正確には形状表示画像42Aにおける挿入部17の画像を、簡単化のために単に挿入部と呼び、実際の挿入部17と区別するために、符号17Gを付して挿入部17Gという。また、形状表示画像42A内の天面16A、より正確には形状表示画像42Aにおける天面16Aの画像を、簡単化のために単に天面と呼び、実際の天面16Aと区別するために、符号16AGを付して天面16AGという。また、形状表示画像42A内の体外マーカ100の位置を示す標識、より正確には形状表示画像42Aにおける体外マーカ100の位置を示す標識の画像を、簡単化のために単に標識と呼び、実際の体外マーカ100と区別するために、符号100Gを付して標識100Gという。 In the following, the image of the insertion portion 17 in the shape display image 42A, or more accurately, the image of the insertion portion 17 in the shape display image 42A, is simply referred to as an insertion portion for simplification, and is to be distinguished from the actual insertion portion 17. , Reference numeral 17G is attached and is referred to as an insertion portion 17G. Further, the image of the top surface 16A in the shape display image 42A, or more accurately, the image of the top surface 16A in the shape display image 42A is simply called the top surface for simplification, and in order to distinguish it from the actual top surface 16A. It is referred to as a top surface 16AG with a reference numeral 16AG. Further, an image of a sign indicating the position of the extracorporeal marker 100 in the shape display image 42A, or more accurately, an image of a sign indicating the position of the extracorporeal marker 100 in the shape display image 42A is simply called a sign for simplification, and is actually called a sign. In order to distinguish it from the extracorporeal marker 100, it is referred to as a label 100G with a reference numeral 100G.

筐体範囲表示線Lは、挿入部17に対する磁界発生器13の相対的な位置を示す標識であり、本開示の技術に係る第1位置標識の一例である。また、標識100Gは、挿入部17に対する体外マーカ100の相対的な位置を示す標識であり、本開示の技術に係る第2位置標識の一例である。 The housing range display line L is a sign indicating the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17, and is an example of the first position sign according to the technique of the present disclosure. Further, the label 100G is a label indicating the relative position of the extracorporeal marker 100 with respect to the insertion portion 17, and is an example of a second position label according to the technique of the present disclosure.

形状表示画像42の生成処理は、挿入部形状データ78が更新される毎に繰り返される。 The process of generating the shape display image 42 is repeated every time the insertion portion shape data 78 is updated.

[作用効果]
本開示の第2実施形態の内視鏡システム9Aにおいても、第1実施形態の内視鏡システム9と同じく、形状表示画像42Aにおいて、内視鏡10の挿入部17Gの形状を表示する。加えて、形状表示画像42Aにおいて、挿入部17Gに対する磁界発生器13の相対的な位置を示す第1位置標識として、磁界発生器13の筐体5の横方向の両端位置を示す2本の筐体範囲表示線Lを表示する。これにより、内視鏡10の挿入部17Gの形状とともに、挿入部17Gに対する磁界発生器13の相対的な位置をユーザに把握させることが可能である。
[Action effect]
Also in the endoscope system 9A of the second embodiment of the present disclosure, the shape of the insertion portion 17G of the endoscope 10 is displayed in the shape display image 42A as in the case of the endoscope system 9 of the first embodiment. In addition, in the shape display image 42A, as a first position indicator indicating the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17G, two housings indicating the positions of both ends of the housing 5 of the magnetic field generator 13 in the lateral direction. The body range display line L is displayed. As a result, it is possible for the user to grasp the shape of the insertion portion 17G of the endoscope 10 and the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17G.

また、形状表示画像42Aにおいて、体外マーカ100の位置を示す標識100Gを第2位置標識として表示することにより、内視鏡10の挿入部17Gに対する標識100G(体外マーカ100)の相対的な位置をユーザに把握させることが可能である。 Further, in the shape display image 42A, by displaying the sign 100G indicating the position of the extracorporeal marker 100 as the second position marker, the relative position of the marker 100G (external marker 100) with respect to the insertion portion 17G of the endoscope 10 can be displayed. It is possible to let the user understand.

また、標識100Gについて、識別色表示部102で表示される色と同色で表示することにより、体外マーカ100の位置を直感的にユーザに把握させることが可能である。特に、ナビゲーション装置12Aに対して複数の体外マーカ100を接続した場合には、各体外マーカ100の標識100Gの表示色を異なるものとすることにより、各体外マーカ100をユーザに容易に識別させることが可能である。 Further, by displaying the sign 100G in the same color as the color displayed on the identification color display unit 102, it is possible for the user to intuitively grasp the position of the extracorporeal marker 100. In particular, when a plurality of extracorporeal markers 100 are connected to the navigation device 12A, the user can easily identify each extracorporeal marker 100 by making the display color of the sign 100G of each extracorporeal marker 100 different. Is possible.

なお、識別色表示部102は、R、G、Bの3原色のLEDを有し、R、G、Bの各々のLEDの輝度を調整することにより、任意の色が表示可能な態様に限らず、識別色表示部102の領域を任意の色で着色した態様としてもよい。このような態様とすることにより、体外マーカ100のコストを抑えることが可能である。また、識別色表示部102を設けなくてもよい。 The identification color display unit 102 has LEDs of three primary colors of R, G, and B, and is limited to a mode in which any color can be displayed by adjusting the brightness of each of the LEDs of R, G, and B. Instead, the region of the identification color display unit 102 may be colored with an arbitrary color. With such an aspect, it is possible to reduce the cost of the extracorporeal marker 100. Further, it is not necessary to provide the identification color display unit 102.

[変形例]
上記実施形態は、一例であり、以下に示すように種々の変形が可能である。
[Modification example]
The above embodiment is an example, and various modifications are possible as shown below.

上記実施形態では、第1位置標識の例として、形状表示画像42Aにおいて、磁界発生器13の筐体5の横方向の両端位置を示す2本の筐体範囲表示線Lを表示する態様を例に説明したが、第1位置標識については、上記例以外の態様としてもよい。 In the above embodiment, as an example of the first position indicator, in the shape display image 42A, there is an example in which two housing range display lines L indicating the positions of both ends of the housing 5 of the magnetic field generator 13 in the lateral direction are displayed. As described above, the first position marker may have an embodiment other than the above example.

例えば、図24に示す形状表示画像42Bのように、第1位置標識として磁界発生器13の筐体5の外観図5Gを表示してもよい。外観図5Gは、筐体5の形状を簡略化して矩形で表示される。このような態様としても、内視鏡10の挿入部17Gの形状とともに、挿入部17Gに対する磁界発生器13の相対的な位置をユーザに把握させることが可能である。なお、筐体5の外観図5Gは、単なる矩形表示に限らず、筐体5の外観を再現したCG(Computer Graphics)としてもよい。 For example, as shown in the shape display image 42B shown in FIG. 24, the external view 5G of the housing 5 of the magnetic field generator 13 may be displayed as the first position indicator. The external view 5G is displayed as a rectangle by simplifying the shape of the housing 5. Even in such an embodiment, it is possible for the user to grasp the shape of the insertion portion 17G of the endoscope 10 and the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17G. The external view 5G of the housing 5 is not limited to a simple rectangular display, and may be CG (Computer Graphics) that reproduces the appearance of the housing 5.

また、図25に示す形状表示画像42Cのように、ユーザの指示入力に基づいて、被検者Hの姿勢状態を示すインジケータIを表示してもよい。インジケータIは、寝台16の天面16Aを示すインジケータI1と、磁界発生器13の筐体5を示すインジケータI2と、被検者Hの姿勢状態を示すインジケータI3と、を有する。筐体5を示すインジケータI2は、筐体5が天面16Aの右側にあるか、左側にあるかのいずれかを選択して表示可能である。被検者Hの姿勢状態を示すインジケータI3は、被検者Hが天面16A上に仰向け状態で寝ているか、右横向き状態で寝ているか、左横向き状態で寝ているかのいずれかを選択して表示可能である。 Further, as in the shape display image 42C shown in FIG. 25, the indicator I indicating the posture state of the subject H may be displayed based on the user's instruction input. The indicator I has an indicator I1 indicating the top surface 16A of the sleeper 16, an indicator I2 indicating the housing 5 of the magnetic field generator 13, and an indicator I3 indicating the posture state of the subject H. The indicator I2 indicating the housing 5 can be displayed by selecting whether the housing 5 is on the right side or the left side of the top surface 16A. The indicator I3 indicating the posture state of the subject H selects whether the subject H is sleeping on the top surface 16A in a lying state, in a right sideways state, or in a left sideways state. Can be displayed.

上記実施形態では、挿入部17に対する磁界発生器13の相対的な位置、および挿入部17に対する天面16Aの相対的な位置は検出できるが、天面16Aに対する被検者Hの姿勢状態までは検出できない。そこで、上記のようなインジケータIを表示することにより、内視鏡10の挿入部17Gの形状とともに、挿入部17Gに対する磁界発生器13の相対的な位置、および天面16AGに対する被検者Hの姿勢状態をユーザに把握させることが可能となる。 In the above embodiment, the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17 and the relative position of the top surface 16A with respect to the insertion portion 17 can be detected, but up to the posture state of the subject H with respect to the top surface 16A. Cannot be detected. Therefore, by displaying the indicator I as described above, the shape of the insertion portion 17G of the endoscope 10, the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17G, and the subject H with respect to the top surface 16AG It is possible to let the user grasp the posture state.

また、上記実施形態では、レンダリング処理を行う際の、光源位置およびカメラ位置について、寝台16の天面16Aと平行な面をX-Y平面としたとき、光の照射方向および視点方向がZ軸上方から下方に向かう状態に設定した場合について説明した。しかしながら、光源位置およびカメラ位置については上記に限定されるものではなく、ユーザの指示入力に基づいて任意の方向に設定してもよい。 Further, in the above embodiment, regarding the light source position and the camera position when performing the rendering process, when the plane parallel to the top surface 16A of the bed 16 is an XY plane, the light irradiation direction and the viewpoint direction are the Z axis. The case where the state is set from the upper side to the lower side has been described. However, the light source position and the camera position are not limited to the above, and may be set in any direction based on the user's instruction input.

視点方向が寝台16のZ軸上方から下方に向かう方向には、例えば次の2つの方向がある。1つは、寝台16の直上から、すなわち、X−Y平面に対する法線方向から、寝台16の天面16Aを観察する視点である。もう1つは、寝台16の斜め方向から、寝台16の天面16Aを鳥瞰する視点である。 There are, for example, the following two directions in which the viewpoint direction is from the upper side of the Z-axis to the lower side of the sleeper 16. One is a viewpoint of observing the top surface 16A of the sleeper 16 from directly above the sleeper 16, that is, from the direction normal to the XY plane. The other is a bird's-eye view of the top surface 16A of the sleeper 16 from an oblique direction of the sleeper 16.

そのため、図26に示す形状表示画像42Dのように、寝台16の斜め方向から、寝台16の天面16Aを鳥瞰する視点で、形状表示画像42Dを生成してもよい。このような態様とすることにより、より立体的な表示が可能となるため、内視鏡10の挿入部17Gの形状、および挿入部17Gに対する磁界発生器13の相対的な位置について、ユーザにより把握させ易くすることが可能である。 Therefore, as in the shape display image 42D shown in FIG. 26, the shape display image 42D may be generated from a bird's-eye view of the top surface 16A of the sleeper 16 from an oblique direction of the sleeper 16. Since such a mode enables a more three-dimensional display, the user can grasp the shape of the insertion portion 17G of the endoscope 10 and the relative position of the magnetic field generator 13 with respect to the insertion portion 17G. It is possible to make it easier to do.

また、これらの他、寝台16の側方、すなわち、X−Y平面と平行な観察する視点があってもよい。また、複数の視点を切り替えたり、並列的な視点を設定できるようにしてもよい。 In addition to these, there may be an observation viewpoint on the side of the sleeper 16, that is, parallel to the XY plane. Further, it may be possible to switch a plurality of viewpoints or set parallel viewpoints.

また、上記実施形態では、寝台16の天面16Aの表面のテクスチャについて、天面16Aの長手方向における被検者Hの頭側に先端が向いた山形の図形が、天面16Aの長手方向に連続した模様のテクスチャとしたが、上記に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。例えば、図27に示す形状表示画像42Eのように、格子模様のテクスチャとしてもよい。 Further, in the above embodiment, regarding the texture of the surface of the top surface 16A of the sleeper 16, a chevron-shaped figure having the tip facing the head side of the subject H in the longitudinal direction of the top surface 16A is formed in the longitudinal direction of the top surface 16A. Although the texture has a continuous pattern, the texture is not limited to the above, and various changes can be made. For example, as in the shape display image 42E shown in FIG. 27, the texture may be a grid pattern.

また、上記実施形態では、各発生コイル39が同じ周波数の磁界MFを発生する例で説明したが、各発生コイル39が発生する磁界MFの周波数が異なっていてもよい。 Further, in the above embodiment, the example in which each generating coil 39 generates the magnetic field MF having the same frequency has been described, but the frequency of the magnetic field MF generated by each generating coil 39 may be different.

また、上記各実施形態では、内視鏡10に、磁界測定制御部58を含む磁界測定部を配置し、ナビゲーション装置12に磁界発生制御部71を配置した例で説明したが、反対に、内視鏡10に磁界発生制御部71を配置して、ナビゲーション装置12に磁界測定部を配置してもよい。 Further, in each of the above embodiments, an example in which the magnetic field measurement unit including the magnetic field measurement control unit 58 is arranged in the endoscope 10 and the magnetic field generation control unit 71 is arranged in the navigation device 12 has been described. The magnetic field generation control unit 71 may be arranged on the endoscope 10, and the magnetic field measurement unit may be arranged on the navigation device 12.

また、上記実施形態において、例えば、情報取得部および画像生成部の一例である画像生成部77などの各種の処理を実行する処理部(Processing Unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(Processor)を用いることができる。各種のプロセッサには、ソフトウェアを実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)に加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device :PLD)、および/またはASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。 Further, in the above embodiment, the hardware structure of the processing unit (Processing Unit) that executes various processes such as the information acquisition unit and the image generation unit 77, which is an example of the image generation unit, is shown below. Various processors can be used. For various processors, in addition to the CPU (Central Processing Unit), which is a general-purpose processor that executes software and functions as various processing units, the circuit configuration can be changed after the manufacture of FPGA (Field Programmable Gate Array), etc. Programmable Logic Device (PLD), which is a processor, and / or a dedicated electric circuit, which is a processor having a circuit configuration specially designed to execute a specific process such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Etc. are included.

1つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせ、および/または、CPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。 One processor may be composed of one of these various processors, or may be a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of a plurality of FPGAs and / or a CPU and a CPU). It may be configured in combination with FPGA). As described above, the various processing units are configured by using one or more of the various processors as a hardware structure.

さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)を用いることができる。 Further, as the hardware structure of these various processors, more specifically, an electric circuit (circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined can be used.

情報取得部および画像生成部を有する内視鏡表示制御装置を、プロセッサがCPUで構成されるコンピュータによって実現してもよい。CPUを情報取得部および画像生成部として機能させるためのプログラムが、内視鏡表示制御装置の作動プログラムである。本開示の技術は、内視鏡表示制御装置の作動プログラムに加えて、この作動プログラムを非一時的に記憶するコンピュータが読み取り可能な記憶媒体にも及ぶ。 An endoscope display control device having an information acquisition unit and an image generation unit may be realized by a computer whose processor is a CPU. A program for causing the CPU to function as an information acquisition unit and an image generation unit is an operation program of the endoscope display control device. The technique of the present disclosure extends to a computer-readable storage medium that stores the operation program non-temporarily, in addition to the operation program of the endoscopic display control device.

上記の記載により、以下の付記項に記載の発明を把握することができる。 From the above description, the invention described in the following supplementary items can be grasped.

「付記項1」
被検体内に挿入される挿入部に磁界発生素子および磁界検出素子の一方が配された内視鏡と、磁界発生素子および磁界検出素子の他方を有し、被検体外に配置される磁界装置とを備え、被検体内に挿入されている内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡形状検出装置に用いられ、被検体内に挿入されている挿入部の形状を画像化する内視鏡形状表示制御装置であって、
磁界検出素子が検出する磁界の強さを示す磁界測定データを挿入部の形状を検出するための情報として取得する情報取得プロセッサと、
"Appendix 1"
An endoscope in which one of a magnetic field generating element and a magnetic field detecting element is arranged in an insertion portion inserted into the subject, and a magnetic field device having the other of the magnetic field generating element and the magnetic field detecting element and arranged outside the subject. It is used in an endoscope shape detection device that detects the shape of the insertion part of the endoscope inserted in the subject, and images the shape of the insertion part inserted in the subject. It is an endoscope shape display control device.
An information acquisition processor that acquires magnetic field measurement data indicating the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detection element as information for detecting the shape of the insertion portion.

取得した磁界測定データに基づいて、挿入部の形状を表示する形状表示画像を生成する画像生成部であって、挿入部の形状に加えて、挿入部に対する磁界装置の相対的な位置を示す第1位置標識を、形状表示画像に表示する画像生成プロセッサと
を備えた内視鏡形状表示制御装置。
An image generator that generates a shape display image that displays the shape of the insertion part based on the acquired magnetic field measurement data, and indicates the relative position of the magnetic field device with respect to the insertion part in addition to the shape of the insertion part. An endoscope shape display control device including an image generation processor that displays one position indicator on a shape display image.

本明細書において、「Aおよび/またはB」は、「AおよびBのうちの少なくとも1つ」と同義である。つまり、「Aおよび/またはB」は、Aだけであってもよいし、Bだけであってもよいし、AおよびBの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、3つ以上の事柄を「および/または」で結び付けて表現する場合も、「Aおよび/またはB」と同様の考え方が適用される。 As used herein, "A and / or B" is synonymous with "at least one of A and B." That is, "A and / or B" means that it may be A alone, B alone, or a combination of A and B. Further, in the present specification, when three or more matters are connected and expressed by "and / or", the same idea as "A and / or B" is applied.

以上に示した記載内容および図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、および効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、および効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容および図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことはいうまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容および図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。 The contents described and illustrated above are detailed explanations of the parts related to the technique of the present disclosure, and are merely examples of the technique of the present disclosure. For example, the above description of the configuration, function, action, and effect is an example of the configuration, function, action, and effect of the parts of the present disclosure. Therefore, unnecessary parts may be deleted, new elements may be added, or replacements may be made to the described contents and illustrated contents shown above within a range not deviating from the gist of the technique of the present disclosure. Needless to say. In addition, in order to avoid complications and facilitate understanding of the parts relating to the technology of the present disclosure, the above-mentioned description and illustrations require special explanation in order to enable the implementation of the technology of the present disclosure. The explanation about common technical knowledge is omitted.

5 筐体
5A 正面
5G 外観図
6 スタンド
9,9A 内視鏡システム
11 光源装置
12,12A ナビゲーション装置
13 磁界発生器
14 プロセッサ装置
15 モニタ
16 寝台
16A 天面
16AG 天面
16B 右側面
17 挿入部
17G 挿入部
18 操作部
19 ユニバーサルコード
21 軟性部
22 湾曲部
23 先端部
25 検出コイル
27 湾曲操作ノブ
28 送気送水ボタン
29 吸引ボタン
31 処置具導入口
32 信号ケーブル
33 ライトガイド
34 コネクタ
39 発生コイル
41 観察画像
42,42A,42B,42C,42D,42E 形状表示画像
45 照射レンズ
46 照明窓
47 観察窓
48 撮像装置
49 磁界検出回路
50 統括制御回路
52 集光レンズ
53 撮像素子
53a 発振部
55 磁界測定データ
57 信号処理部
58 磁界測定制御部
59 画像信号出力部
61 フレーム画像信号
62 信号中継部
63 照明光源
64 光源制御部
65 通信インタフェース
68 画像信号取得部
70 挿入状態検出部
71 磁界発生制御部
72 位置検出部
72A 判別部
72B 磁界発生器情報データ
73 挿入部形状検出部
74 表示出力部
75 対応関係
76 コイル位置データ
77 画像生成部
77A モデリング部
77B レンダリング部
78 挿入部形状データ
80 指示入力部
81 情報記憶部
82 周辺機器情報
82A 磁界発生器情報
82B 寝台情報
90A,90B通信インタフェース
92 表示入力部
93 表示制御部
100 体外マーカ
100G 標識
101 筐体
101A 先端部
102 識別色表示部
103 検出コイル
104 磁界測定部
105 磁界測定データ
AS アシスタント
Bc 天面の長手方向の中心位置
Bx 天面の横方向の長さ
By 天面の長手方向の長さ
Bz 天面の床面からの高さ
C 中心軸
H 被検者
I,I1,I2,I3 インジケータ
L 筐体範囲表示線
MB,MM,MS 3Dモデル
MF 磁界
Mc 筐体の横方向の中心位置
Mx 筐体の横方向の長さ
My1 筐体の縦方向の長さ
My2 床面から筐体上面までの高さ
ND 信号無効領域
OP 術者
PT 先端位置
VD フレーム開始信号
5 Housing 5A Front 5G External view 6 Stands 9, 9A Endoscope system 11 Light source device 12, 12A Navigation device 13 Magnetic field generator 14 Processor device 15 Monitor 16 Sleeper 16A Top surface 16AG Top surface 16B Right side surface 17 Insertion part 17G Insertion Part 18 Operation part 19 Universal cord 21 Flexible part 22 Curved part 23 Tip part 25 Detection coil 27 Curved operation knob 28 Air supply / water supply button 29 Suction button 31 Treatment tool introduction port 32 Signal cable 33 Light guide 34 Connector 39 Generation coil 41 Observation image 42, 42A, 42B, 42C, 42D, 42E Shape display image 45 Irradiation lens 46 Illumination window 47 Observation window 48 Imaging device 49 Magnetic field detection circuit 50 General control circuit 52 Condensing lens 53 Imaging element 53a Oscillating unit 55 Magnetic field measurement data 57 Signal Processing unit 58 Magnetic field measurement control unit 59 Image signal output unit 61 Frame image signal 62 Signal relay unit 63 Illumination light source 64 Light source control unit 65 Communication interface 68 Image signal acquisition unit 70 Insertion state detection unit 71 Magnetic field generation control unit 72 Position detection unit 72A Discrimination unit 72B Magnetic generator information data 73 Insertion unit shape detection unit 74 Display output unit 75 Correspondence relationship 76 Coil position data 77 Image generation unit 77A Modeling unit 77B Rendering unit 78 Insertion unit shape data 80 Instruction input unit 81 Information storage unit 82 Periphery Equipment information 82A Magnetic field generator information 82B Sleeper information 90A, 90B Communication interface 92 Display input unit 93 Display control unit 100 Extracorporeal marker 100G Marker 101 Housing 101A Tip 102 Identification color display unit 103 Detection coil 104 Magnetic field measurement unit 105 Magnetic field measurement data AS Assistant Bc Longitudinal center position of the top surface Bx Lateral length of the top surface By Longitudinal length of the top surface Bz Height of the top surface from the floor surface C Central axis H Subject I, I1, I2, I3 Indicator L Housing range display line MB, MM, MS 3D model MF Light source Mc Horizontal center position of housing Mx Horizontal length of housing My1 Vertical length of housing My2 From floor Height to the upper surface of the housing ND Signal invalid area OP Operator PT Tip position VD Frame start signal

Claims (9)

被検体内に挿入される挿入部に磁界発生素子および磁界検出素子の一方が配された内視鏡と、前記磁界発生素子および前記磁界検出素子の他方を有し、前記被検体外に配置される磁界装置とを備え、前記被検体内に挿入されている内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡形状検出装置に用いられ、前記被検体内に挿入されている前記挿入部の形状を画像化する内視鏡形状表示制御装置であって、
前記磁界検出素子が検出する磁界の強さを示す磁界測定データを前記挿入部の形状を検出するための情報として取得する情報取得部と、
取得した前記磁界測定データに基づいて、前記挿入部の形状を表示する形状表示画像を生成する画像生成部であって、前記挿入部の形状に加えて、前記挿入部に対する前記磁界装置の相対的な位置を示す第1位置標識を、前記形状表示画像に表示する画像生成部と
を備えた内視鏡形状表示制御装置。
It has an endoscope in which one of a magnetic field generating element and a magnetic field detecting element is arranged in an insertion portion inserted into the subject, and the other of the magnetic field generating element and the magnetic field detecting element, and is arranged outside the subject. A magnetic field device, which is used in an endoscope shape detecting device for detecting the shape of an insertion portion of an endoscope inserted in the subject, and is inserted in the subject. An endoscope shape display control device that visualizes the shape.
An information acquisition unit that acquires magnetic field measurement data indicating the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detection element as information for detecting the shape of the insertion unit.
An image generation unit that generates a shape display image that displays the shape of the insertion portion based on the acquired magnetic field measurement data. In addition to the shape of the insertion portion, the relative of the magnetic field device to the insertion portion. An endoscope shape display control device including an image generation unit that displays a first position indicator indicating a different position on the shape display image.
前記画像生成部は、前記第1位置標識として、前記磁界装置の筐体が存在する範囲を示す図形を表示する
請求項1に記載の内視鏡形状表示制御装置。
The endoscope shape display control device according to claim 1, wherein the image generation unit displays a figure indicating a range in which the housing of the magnetic field device exists as the first position indicator.
前記図形は、前記筐体の両端位置を示す2本の線を少なくとも含む
請求項2に記載の内視鏡形状表示制御装置。
The endoscope shape display control device according to claim 2, wherein the figure includes at least two lines indicating the positions of both ends of the housing.
前記画像生成部は、前記第1位置標識として、前記筐体の外観図を表示する
請求項2または3に記載の内視鏡形状表示制御装置。
The endoscope shape display control device according to claim 2 or 3, wherein the image generation unit displays an external view of the housing as the first position indicator.
前記画像生成部は、前記挿入部の形状に加えて、前記被検体が載置される検査台を、前記形状表示画像内に表示する
請求項1から4のいずれか1項に記載の内視鏡形状表示制御装置。
The endoscopy according to any one of claims 1 to 4, wherein the image generation unit displays, in addition to the shape of the insertion portion, an examination table on which the subject is placed in the shape display image. Mirror shape display control device.
前記被検体外に配置される体外マーカであって、前記磁界装置を利用して位置が検出される体外マーカが用いられる場合において、
前記情報取得部は、前記挿入部の形状を検出するための前記磁界測定データに加えて、前記体外マーカの位置を検出するための前記磁界測定データを取得し、
前記画像生成部は、前記挿入部の形状に加えて、前記挿入部に対する前記体外マーカの相対的な位置を示す第2位置標識を、前記形状表示画像に表示する
請求項1から5のいずれか1項に記載の内視鏡形状表示制御装置。
In the case where the extracorporeal marker placed outside the subject and the position is detected by using the magnetic field device is used.
The information acquisition unit acquires the magnetic field measurement data for detecting the position of the extracorporeal marker in addition to the magnetic field measurement data for detecting the shape of the insertion portion.
The image generation unit is any one of claims 1 to 5 that displays, in addition to the shape of the insertion portion, a second position marker indicating the relative position of the extracorporeal marker with respect to the insertion portion on the shape display image. The endoscope shape display control device according to item 1.
前記体外マーカの筐体に、識別用の色が表示された識別色表示部が設けられている場合において、
前記画像生成部は、前記識別色表示部で表示される色と同色で、前記第2位置標識を前記形状表示画像に表示する
請求項6に記載の内視鏡形状表示制御装置。
When the housing of the extracorporeal marker is provided with an identification color display unit in which an identification color is displayed,
The endoscope shape display control device according to claim 6, wherein the image generation unit has the same color as the color displayed by the identification color display unit and displays the second position sign on the shape display image.
被検体内に挿入される挿入部に磁界発生素子および磁界検出素子の一方が配された内視鏡と、前記磁界発生素子および前記磁界検出素子の他方を有し、前記被検体外に配置される磁界装置とを備え、前記被検体内に挿入されている内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡形状検出装置に用いられ、前記被検体内に挿入されている前記挿入部の形状を画像化する内視鏡形状表示制御装置の作動方法であって、
前記磁界検出素子が検出する磁界の強さを示す磁界測定データを前記挿入部の形状を検出するための情報として取得する情報取得ステップと、
取得した前記磁界測定データに基づいて、前記挿入部の形状を表示する形状表示画像を生成する画像生成ステップであって、前記挿入部の形状に加えて、前記挿入部に対する前記磁界装置の相対的な位置を示す第1位置標識を、前記形状表示画像に表示する画像生成ステップと
を備えた内視鏡形状表示制御装置の作動方法。
It has an endoscope in which one of a magnetic field generating element and a magnetic field detecting element is arranged in an insertion portion inserted into the subject, and the other of the magnetic field generating element and the magnetic field detecting element, and is arranged outside the subject. A magnetic field device, which is used in an endoscope shape detecting device for detecting the shape of an insertion portion of an endoscope inserted in the subject, and is inserted in the subject. It is a method of operating the endoscope shape display control device that images the shape.
An information acquisition step of acquiring magnetic field measurement data indicating the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detection element as information for detecting the shape of the insertion portion, and
This is an image generation step of generating a shape display image displaying the shape of the insertion portion based on the acquired magnetic field measurement data. In addition to the shape of the insertion portion, the relative of the magnetic field device to the insertion portion. A method of operating an endoscope shape display control device including an image generation step of displaying a first position indicator indicating a position on the shape display image.
被検体内に挿入される挿入部に磁界発生素子および磁界検出素子の一方が配された内視鏡と、前記磁界発生素子および前記磁界検出素子の他方を有し、前記被検体外に配置される磁界装置とを備え、前記被検体内に挿入されている内視鏡の挿入部の形状を検出する内視鏡形状検出装置に用いられ、前記被検体内に挿入されている前記挿入部の形状を画像化する内視鏡形状表示制御装置の作動プログラムであって、
前記磁界検出素子が検出する磁界の強さを示す磁界測定データを前記挿入部の形状を検出するための情報として取得する情報取得部と、
取得した前記磁界測定データに基づいて、前記挿入部の形状を表示する形状表示画像を生成する画像生成部であって、前記挿入部の形状に加えて、前記挿入部に対する前記磁界装置の相対的な位置を示す第1位置標識を、前記形状表示画像に表示する画像生成部として、
コンピュータを機能させる内視鏡形状表示制御装置の作動プログラム。
It has an endoscope in which one of a magnetic field generating element and a magnetic field detecting element is arranged in an insertion portion inserted into the subject, and the other of the magnetic field generating element and the magnetic field detecting element, and is arranged outside the subject. A magnetic field device, which is used in an endoscope shape detecting device for detecting the shape of an insertion portion of an endoscope inserted in the subject, and is inserted in the subject. It is an operation program of the endoscope shape display control device that visualizes the shape.
An information acquisition unit that acquires magnetic field measurement data indicating the strength of the magnetic field detected by the magnetic field detection element as information for detecting the shape of the insertion unit.
An image generation unit that generates a shape display image that displays the shape of the insertion portion based on the acquired magnetic field measurement data. In addition to the shape of the insertion portion, the relative of the magnetic field device to the insertion portion. As an image generation unit that displays a first position marker indicating a different position on the shape display image,
An operation program for the endoscope shape display control device that makes the computer function.
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