JP2022018401A - 血管観察システムおよび血管観察方法 - Google Patents

Abstract

【課題】医師等によりマニュアルプルバックされた場合に、手術等の医療行為の安全性の確保と患部等の適正な状況把握とを両立する。【解決手段】血管観察システムは、先端部が被検体の血管内に挿入されかつ基端部が固定され、ユーザの操作により先端部が基端部に向かってプルバックされる間に被検体の血管を撮像する内視鏡と、ユーザの操作に基づくプルバックを検出する検出部と、プルバックの検出結果に基づく内視鏡の位置情報と内視鏡の撮像速度とに基づいて、内視鏡の位置情報で内視鏡により撮像された血管画像と内視鏡の位置情報とを紐付け処理し、内視鏡の位置情報に対応する血管画像の表示画面をモニタに表示するコントローラと、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、血管内を撮像した画像を表示する血管観察システムおよび血管観察方法に関する。

特許文献１には、血管等の生体管腔内に挿入される光プローブ部が取り付けられたスキャナ部と、プルバック部と、スキャナ部を前方向に直進動作させる場合にスキャナ部の前進端位置から所定距離だけ離れた位置にスキャナ部が到達したことを検出する検出部とを備えた、光干渉断層画像診断装置（ＯＣＴ）等の光画像診断装置用のモータ駆動装置が開示されている。プルバック部は、スキャナ部を前方向に直進動作させる場合に、検出部が検出するまでの間、第１の速度設定値に基づいて速度制御を行い、検出部が検出した後は第１の速度設定値よりも小さい第２の速度設定値に基づいて速度制御を行う。

特開２０１３－７０８２６号公報

しかし、特許文献１の構成では、血管等の生体管腔内に挿入された光プローブ部が挿入され、一定速度で光プローブ部が自動的に生体管腔内を引き戻す（いわゆるオートプルバック）させられていることが前提となっている。ここで、血管等の生体管腔内に挿入可能な内視鏡の先端部が血管内に挿入されて一定速度でオートプルバックされると、オートプルバックの途中で内視鏡の先端部が血管内壁等に衝突してもそのまま引き戻し（つまりプルバック）がなされて血管を傷つける可能性があった。このため、手術等の医療行為中には、医師等のユーザの操作によって内視鏡の先端部が手動で引き戻し（つまりマニュアルプルバック）される方がより安全と考えられる。だが、特許文献１の構成ではマニュアルでプルバックされることは想定されていない。一方で、マニュアルプルバックされた場合に、患部等の適正な状況把握のために、内視鏡が撮像する血管内の画像と内視鏡との位置とを適切に対応付ける必要もあった。

本開示は、上述した従来の状況に鑑みて案出され、医師等によりマニュアルプルバックされた場合に、手術等の医療行為の安全性の確保と患部等の適正な状況把握とを両立する血管観察システムおよび血管観察方法を提供することを目的とする。

本開示は、先端部が被検体の血管内に挿入されかつ基端部が固定され、ユーザの操作により前記先端部が前記基端部に向かってプルバックされる間に前記被検体の血管を撮像する内視鏡と、前記ユーザの操作に基づく前記プルバックを検出する検出部と、前記プルバックの検出結果に基づく前記内視鏡の位置情報と前記内視鏡の撮像速度とに基づいて、前記内視鏡の位置情報で前記内視鏡により撮像された血管画像と前記内視鏡の位置情報とを紐付け処理し、前記内視鏡の位置情報に対応する前記血管画像の表示画面をモニタに表示するコントローラと、を備える、血管観察システムを提供する。

また、本開示は、血管観察システムにより実行される血管観察方法であって、先端部が被検体の血管内に挿入されかつ基端部が固定された内視鏡がユーザの操作により前記先端部から前記基端部に向かってプルバックされる間に、前記被検体の血管を撮像し、前記ユーザの操作に基づく前記プルバックを検出し、前記プルバックの検出結果に基づく前記内視鏡の位置情報と前記内視鏡の撮像速度とに基づいて、前記内視鏡の位置情報で前記内視鏡により撮像された血管画像と前記内視鏡の位置情報とを紐付け処理し、前記内視鏡の位置情報に対応する前記血管画像の表示画面をモニタに表示する、血管観察方法を提供する。

本開示によれば、医師等によりマニュアルプルバックされた場合に、手術等の医療行為の安全性の確保と患部等の適正な状況把握とを両立することができる。

各実施の形態に係る血管観察システムの構成例を示す図 実施の形態１に係る血管内視鏡の構成例を示す図 実施の形態１に係る血管観察システムの動作手順例を示すフローチャート アンギオ画像および血管内視鏡画像を対比表示する表示画面の一例を示す図 実施の形態２に係る血管内視鏡の構成例を示す図 マーキング検知ラインをクロスするガイドワイヤの経時変化例を示す図 実施の形態２に係る血管観察システムの動作手順例を示すフローチャート 実施の形態３に係る血管内視鏡の構成例を示す図 ハンドストラップの先端部の挿入距離の経時変化例を示す図 実施の形態３に係る血管観察システムの動作手順例を示すフローチャート 実施の形態４に係る血管内視鏡の構成例を示す図 実施の形態４に係る血管観察システムの動作手順例を示すフローチャート 実施の形態５に係る血管内視鏡の構成例を示す図 実施の形態５に係る血管観察システムの動作手順例を示すフローチャート

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る血管観察システムおよび血管観察方法を具体的に開示した実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明および実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
図１は、各実施の形態に係る血管観察システム１００の構成例を示す図である。図２は、実施の形態１に係る血管内視鏡１０の構成例を示す図である。血管観察システム１００は、手術あるいは検査（以下「手術等」と称する）の時に、人体等の被検体を対象として被検体内の血管を血管内視鏡１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのそれぞれで撮像するとともに、それぞれの血管内視鏡により撮像された画像を表示する。図１の説明では、例えば実施の形態１に係る血管内視鏡１０（図２参照）を例示して説明するが、血管観察システム１００のシステム構成は他の実施の形態に係る血管内視鏡１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを用いた場合にも同様に適用可能である。血管は、例えば冠動脈でもよいし、上肢あるいは下肢でもよく、血管内視鏡が挿入される被検体内の部位は特に限定されなくてよい。血管観察システム１００は、血管内視鏡１０と、中継器２０と、医療コンソールＣＳＬ１とを少なくとも含む構成である。また、血管観察システム１００は、アンギオグラフィ装置５０と、速度距離測定器６０とをさらに含む構成としてもよい。

血管内視鏡１０は、血管観察システム１００を構成する内視鏡の一例であり、手術等の時に被検体内に予め挿入されたガイドワイヤＧＷ１に沿って挿入されたり引き戻されたりする医療器具である。また、血管内視鏡１０は、ガイドワイヤＧＷ１が挿入された後、ガイドワイヤＧＷ１に沿いながら、アウターカテーテルＯＣＴ１およびインナーカテーテルＩＣＴ１のそれぞれの内部を挿入されたり引き戻されたりする。インナーカテーテルＩＣＴ１は、血管内視鏡１０が挿入される内側の外殻を構成する。アウターカテーテルＯＣＴ１は、血管内視鏡１０が挿入される外側の外殻を構成する。つまり、血管内視鏡１０は、インターカテーテルＩＣＴおよびアウターカテーテルＯＣＴ１の内周に沿って患部近傍まで挿入される（図２参照）。なお、アウターカテーテルＯＣＴ１は、被検体内に挿入されるが、インナーカテーテルＩＣＴ１ほど患部近傍までは挿入されない（図２参照）。

血管内視鏡１０は、被検体内に挿入されて被検体内を撮像可能な撮像部ＣＭ１が実装された先端部ＴＰ１と、基端固定部ＯＳＦＸ１により仮固定された基端部ＢＥ１とを有する。血管内視鏡１０の基端部ＢＥ１は、基端固定部ＯＳＦＸ１で仮固定されるが、血管内視鏡１０の基端（終端）は退避方向（後述参照）にさらに引かれることが可能である。なお、血管内視鏡１０の基端（終端）は基端固定端ＦＸ１でも固定されてよい。基端部ＢＥ１から先端部ＴＰ１までは、可撓性を有する樹脂材により形成されたシースＳＴＨ１により血管内視鏡１０の外周が覆われている。血管内視鏡１０の外径は、血管内視鏡１０の撮像部ＣＭ１の光軸に垂直な方向の外形状が円形となるシースＳＴＨ１の径に相当し、例えば血管内に挿入可能なサイズとして、最大外径として１．８ｍｍΦであるが、このサイズに限定されなくてよい。撮像部ＣＭ１は、例えば血管を撮像可能な画像センサが実装された４８万画素の高解像度カメラである。なお、４８万画素はあくまで一例であり、画素数は４８万画素に限定されなくてよい。血管内視鏡１０が被検体内の血管に挿入されると、血管内視鏡１０は、血管の内壁（血管壁）を撮像可能である。血管内視鏡１０は、画像センサとして、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）あるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子（つまりイメージセンサ）を内蔵し、被写体（例えば血管壁）からの光学像を撮像面に結像し、結像した光学像を電気信号に変換して画像のデータ信号を出力する。血管内視鏡１０は、ユーザの感覚に基づいた操作によって退避方向に引き戻され、血管壁を撮像した画像のデータ信号を中継器２０に出力する。以後、血管内視鏡１０が血管壁を撮像した画像を「血管内視鏡画像」（血管画像の一例）と称する。なお、血管内視鏡画像のデータ信号は、静止画像および動画像のいずれの信号でもよい。また、血管内視鏡１０は、患部を明るく照明するために、先端部ＴＰ１にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｏｄｅ）光源を内蔵してもよいし、後述するカメラコントロールユニット３０から出射された照射光を導光する光ファイバを内蔵してもよい。

血管内視鏡１０は、手術等の前に予め被検体内の観察部位（例えば血管）に挿通されたガイドワイヤＧＷ１に沿って、医師等のユーザ（以下「ユーザ」と称する）の操作によって被検体内の血管内を進退自在に挿通される。ここで、血管内視鏡１０が被検体内の観察部位に向かって挿入される方向を進行方向と定義し、反対に血管内視鏡１０が被検体外に向かって引き戻される方向を退避方向と定義する。したがって、進退自在とは、血管内視鏡１０が被検体内に向かって挿入されることも引き戻されることも可能であることを意味する。血管内視鏡１０の先端部ＴＰ１には、剛性を有するように金属製のホルダＨＬ１が配置されている。このホルダＨＬ１は、上部にガイドワイヤＧＷ１の貫通孔（図示略）を有するとともに、上述した撮像部ＣＭ１を覆い隠すように周方向に覆う。これにより、血管内視鏡１０は、ユーザの操作により、ホルダＨＬ１の貫通孔を介してガイドワイヤＧＷ１に沿って進退自在となる。つまり、血管内視鏡１０は、手術等の観察部位（例えば患部）までに予め挿通されたガイドワイヤＧＷ１に案内されて観察部位までスムーズに挿入可能である。アウターカテーテルＯＣＴ１には、例えば手術等の時に患部のカラー撮像が可能となるように造影剤等の透明な薬液が注入される。造影剤は、例えば血管内視鏡１０の基端側に配置されたＹ型コネクターＹＣ１の突出部ＦＬ１から、アウターカテーテルＯＣＴ１内を進行方向（上述参照）に向かうように注入される。造影剤は、インナーカテーテルＩＣＴ１と血管内視鏡１０のシースＳＴＨ１との隙間、アウターカテーテルＯＣＴ１とインナーカテーテルＩＣＴ１との隙間から術野等の患部に流れ出て周囲を透明状態にする。

また、実施の形態１に係る血管内視鏡１０の基端部ＢＥ１には、検出部ＤＴＣ１が取り付けられている（図２参照）。図１および図２では詳細な図示は省略しているが、検出部ＤＴＣ１の出力（具体的には後述するロータリーエンコーダＲＴＥ１の出力）が中継器２０に入力可能となるように検出部ＤＴＣ１と中継器２０とは接続されている。検出部ＤＴＣ１は、血管内視鏡１０の進行方向の移動あるいは退避方向の移動に基づいて回転する回転体ＲＯＴ１と、進行方向あるいは退避方向と直交する方向に設けられた回転体ＲＯＴ１の回転軸ＡＸ１と同軸となるように配置されたロータリーエンコーダＲＴＥ１とを有する。回転体ＲＯＴ１は、血管内視鏡１０の進行方向の移動（言い換えると、血管内視鏡１０のシースＳＴＨ１の進行方向）に基づいて回転軸ＡＸ１を中心として反時計回り方向ＤＲ２に回転する。回転体ＲＯＴ１は、血管内視鏡１０の退避方向の移動（言い換えると、血管内視鏡１０のシースＳＴＨ１の退避方向）に基づいて回転軸ＡＸ１を中心として時計回り方向ＤＲ１に回転する。ロータリーエンコーダＲＴＥ１は、回転軸ＡＸ１を中心とした回転体ＲＯＴ１の回転に基づいて、血管内視鏡１０の進行方向あるいは退避方向の移動量（移動距離）に応じた回転体ＲＯＴ１の回転量を検出する。ロータリーエンコーダＲＴＥ１は、回転体ＲＯＴ１の回転量の検出結果を中継器２０に伝送する。回転体ＲＯＴ１の回転量の検出結果は、中継器２０を介して医療コンソールＣＳＬ１のＰＣ４０に入力される。これにより、血管内視鏡１０がプルバックされた時の移動距離がＰＣ４０によって算出可能となる。

中継器２０は、血管観察システム１００を構成するコントローラの一例であり、血管内視鏡１０とカメラコントロールユニット３０との間で行われる各種の信号を中継する。各種の信号は、例えば血管内視鏡１０で撮像された画像のデータ信号以外に、カメラコントロールユニット３０が血管内視鏡１０を制御するための各種の制御信号を含む。中継器２０は、入力インターフェース２１，２２と、出力インターフェース２３と、ＦＰＧＡ２４（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）とを含む構成である。図１ではインターフェースを「Ｉ／Ｆ」と略記している。

入力インターフェース２１は、血管内視鏡１０との間でデータ信号の入力を可能に接続され、血管内視鏡１０で撮像された画像のデータ信号（例えば動画あるいは静止画）を入力してＦＰＧＡ２４に出力する。

入力インターフェース２２は、血管内視鏡１０の基端部ＢＥ１側に設けられた検出部（例えば検出部ＤＴＣ１）からのデータ信号の入力を可能に接続され、検出部（例えばロータリーエンコーダＲＴＥ１）から出力されるデータ信号を入力してＦＰＧＡ２４に出力する。

出力インターフェース２３は、ＦＰＧＡ２４により生成された紐付けデータ（つまり、血管内視鏡１０により撮像された画像のデータと血管内視鏡１０の位置情報および速度情報のデータとが紐付けされたデータ）を医療コンソールＣＳＬ１に出力する。

ＦＰＧＡ２４は、増幅器、ＡＤ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ、フィルタおよび各種の演算回路を少なくとも含む集積回路により構成される。ＦＰＧＡ２４は、入力インターフェース２１を介して入力された画像のデータ信号に対し、増幅処理、アナログデジタル変換処理、フィルタリング処理等の各種の処理を行う。ＦＰＧＡ２４は、各種の処理（前述参照）により処理された後の画像のデータと、血管内視鏡１０の位置情報および速度情報のデータとを関連付けるためのリンク処理（いわゆる紐付け）を行う。ＦＰＧＡ２４は、紐付けの処理例として、画像のデータの格納領域（例えばオプション領域）に、血管内視鏡１０の位置情報および速度情報のデータ（計測データ）を格納する。または、ＦＰＧＡ２４は、紐付けの他の処理例として、画像上の視認性を遮らない位置に、血管内視鏡１０の位置情報および速度情報のデータ（例えばテキストデータ）を重畳する。ここで、画像のデータと位置情報および速度情報のデータとの紐付けの処理は、これらのデータを連結することで、例えばこれらのデータを足し合わせて１つのデータにすることで行われる。このように、中継器２０による紐付けにより、血管内の血管内視鏡１０の撮像位置と、血管内視鏡１０により撮像された画像の取得タイミングとが一致（同期）するように対応付けられる。以下の説明において、画像のデータと位置情報および速度情報のデータとが紐付けされたデータを、単に「紐付けデータ」と称する場合がある。

なお、中継器２０に使用されるプロセッサの一例として、ＦＰＧＡ２４を挙げているが、ＦＰＧＡ２４以外にＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等が用いられてもよい。また、中継器２０は、医療コンソールＣＳＬ１の一部を構成するように設けられてもよい。さらに、上述した画像のデータと位置情報および速度情報のデータとの紐付けは、後述する医療コンソールＣＳＬ１のＰＣ４０において実行されてもよい。

医療コンソールＣＳＬ１は、例えばカメラコントロールユニット３０（Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と、ＰＣ４０（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）と、キーボードマウスＩＰＴ１と、モニタＭＮ１とにより構成される。

カメラコントロールユニット３０は、中継器２０を介して血管内視鏡１０と電気的に接続され、血管内視鏡１０による撮像動作、血管内視鏡１０からの画像のデータ信号に基づく血管内視鏡画像のデータ生成を制御する。カメラコントロールユニット３０は、血管内視鏡画像のデータと血管内視鏡の位置情報および速度情報のデータとが結合されたデータ（つまり、上述した紐付けデータ）にメタデータを付加する。メタデータは、血管内視鏡１０から提供される血管内視鏡画像の撮像日時等のデータを含む。

カメラコントロールユニット３０は、画像入力部（図示略）、画像処理部（図示略）および画像出力部（図示略）を少なくとも含む。画像入力部（図示略）は、血管内視鏡画像のデータと血管内視鏡１０の位置情報および速度情報のデータとが紐付けされた紐付けデータを入力する。画像入力部（図示略）は、専用の画像入力インターフェースの他、映像データを高速に転送可能なＨＤＭＩ（登録商標）（Ｈｉｇｈ－Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）あるいはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ） Ｔｙｐｅ－Ｃ等を用いたインターフェースでもよい。画像処理部（図示略）は、入力された紐付けデータに書誌事項からなるメタデータを付加する等の処理を行う。また、画像処理部（図示略）は、中継器２０から送られた紐付けデータに対し、所定の画像処理を行うことで、モニタＭＮ１において視認可能なＲＧＢ形式あるいはＹＵＶ形式の結合されたデータを生成してもよい。画像出力部（図示略）は、メタデータが付加された結合されたデータをＰＣ４０に送信する。

ＰＣ４０は、血管観察システム１００を構成するコントローラの一例であり、入力インターフェース４１，４２と、出力インターフェース４３と、メモリ４４と、ストレージ４５と、プロセッサ４６とを含む構成である。ＰＣ４０は、中継器２０により生成された紐付けデータを、カメラコントロールユニット３０を介して受信する。ＰＣ４０は、紐付けデータに含まれる血管内視鏡画像のデータ、あるいはこの血管内視鏡画像のデータに対して所定の画像処理を施した後の血管内視鏡画像のデータ等をストレージ４５に記録して保存する。また、ＰＣ４０は、血管造影装置としての役割を有するアンギオグラフィ装置５０との間でデータ通信が可能に接続され、アンギオグラフィ装置５０により撮像された画像（以下「アンギオ画像」と称する）を受信して保存する。

また、ＰＣ４０は、カメラコントロールユニット３０からの紐付けデータ（上述参照）とアンギオグラフィ装置５０からのアンギオ画像とに基づいて、観察部位（例えば患部である血管）のアンギオ画像および血管内視鏡画像（図１３参照）の表示画面のデータを生成し、出力インターフェース４３を介してモニタＭＮ１に出力（表示）する。これにより、ＰＣ４０は、医師等のユーザに、血管の観察状況を示す表示画面によって血管内を可視化できる。

入力インターフェース４１は、カメラコントロールユニット３０から送られてくる血管内視鏡画像のデータを受信してプロセッサ４６に送る。入力インターフェース４１は、アンギオグラフィ装置５０から送られてくるアンギオ画像のデータを受信してプロセッサ４６に送る。また、詳細は後述するが、医療コンソールＣＳＬ１には、速度距離測定器６０からのデータ信号を入力可能に接続されている。このため、入力インターフェース４１は、速度距離測定器６０からのデータ信号を入力してプロセッサ４６に出力する。入力インターフェース４１は、カメラコントロールユニット３０からの画像のデータ（上述参照）を高速に転送可能なＨＤＭＩ（登録商標）あるいはＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ等を用いたインターフェースでもよい。

入力インターフェース４２は、医師等のユーザが使用する入力デバイスとしての役割を有するキーボードマウスＩＰＴ１からの操作信号を入力してプロセッサ４６に出力する。

出力インターフェース４３は、プロセッサ４６により生成された表示画面（例えば血管内視鏡画像およびアンギオ画像の両方が映る表示画面）のデータをモニタＭＮ１に出力する。

メモリ４４は、プロセッサ４６のワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、プロセッサ４６により実行される各種の処理用のプログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、を含む。

ストレージ４５は、大容量の記憶装置であり、血管内視鏡１０で撮像された血管内視鏡画像、アンギオグラフィ装置５０により撮像されたアンギオ画像のデータ等を蓄積する。ストレージ４５は、例えば二次記憶装置（例えばＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）もしくはＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ ＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ））、あるいは三次記憶装置（例えば光ディスク、ＳＤカード）を含んでよい。

プロセッサ４６は、メモリ４４に記憶された各種の処理用のプログラムを実行することで、例えば上述した紐付けデータの生成処理、血管内視鏡画像およびアンギオ画像の両方が映る表示画面のデータ生成処理等のそれぞれを実行する。プロセッサ４６は、例えば画像処理に適したＧＰＵでもよいし、ＭＰＵ、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等で設計された専用の電子回路、またはＦＰＧＡ等で再構成可能に設計された電子回路で構成されてもよい。プロセッサ４６の処理例の詳細については後述する。

アンギオグラフィ装置５０は、血管観察システム１００を構成する血管造影装置の一例であり、手術等の時に手術台で寝ている被検体（患者）の血管の形状あるいは異常の有無等の分布、腫瘍への血管あるいは血流の状態を検査治療する機器である。具体的には、被検体内の血管に造影剤が注入され（図２参照）、アンギオグラフィ装置５０によって、血流あるいは腫瘍の分布、血管の狭窄あるいは閉塞の検査治療が行われる。アンギオグラフィ装置５０は、例えば被検体の血管の形状を撮像することでアンギオ画像を生成し、アンギオ画像のデータをＰＣ４０に伝送する。

キーボードマウスＩＰＴ１は、医師等のユーザにより使用される入力デバイスであり、キーボードあるいはマウス、もしくはキーボードおよびマウスの両方により構成される。また、キーボードマウスＩＰＴ１の操作により、ＰＣ４０を起動させる起動信号がＰＣ４０に入力されてよい。

モニタＭＮ１は、ＰＣ４０から出力される血管内視鏡画像およびアンギオ画像の両方が映る表示画面のデータを表示する。モニタＭＮ１は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）等の表示デバイスを有する。なお、カメラコントロールユニット３０、ＰＣ４０、キーボードマウスＩＰＴ１およびモニタＭＮ１は、医療コンソールＣＳＬ１として単一の筐体に搭載されて手術室内に配置される。

次に、実施の形態１に係る血管観察システム１００の動作手順を、図３を参照して説明する。図３は、実施の形態１に係る血管観察システム１００の動作手順例を示すフローチャートである。

図３において、ユーザが医療コンソールＣＳＬ１の筐体（図示略）に設けられた起動スイッチを押下すると、血管観察システム１００は起動する（Ｓｔ１）。血管観察システム１００が起動すると、血管内視鏡１０（図２参照）、中継器２０、アンギオグラフィ装置５０、医療コンソールＣＳＬ１は、それぞれ動作を開始する。なお、中継器２０の主な処理主体はＦＰＧＡ２４であり、ＰＣ４０の主な処理主体はプロセッサ４６である。

例えば被検体内の血管内に血栓があったり血管壁にプラークができていたりする等、被検体内の血管の状態を観察するため、血管内視鏡１０は血管内に挿入される。ユーザが血管内視鏡１０を血管内に挿入する前に、ガイドワイヤＧＷ１、アウターカテーテルＯＣＴ１、インナーカテーテルＩＣＴ１の順に血管内に挿通される（Ｓｔ１）。ガイドワイヤＧＷ１、アウターカテーテルＯＣＴ１、インナーカテーテルＩＣＴ１の順に血管内に挿入されると、ユーザは、ガイドワイヤＧＷ１に案内されかつアウターカテーテルＯＣＴ１およびインナーカテーテルＩＣＴ１内に沿うように、基端部ＢＥ１側に検出部ＤＴＣ１（図２参照）が取り付けられた血管内視鏡１０を血管内に進行させて挿入していく（Ｓｔ１）。

血管内視鏡１０の先端部ＴＰ１が観察部位（例えば血管等の患部）に達すると、ユーザにより、インナーカテーテルＩＣＴ１内で血管内視鏡１０が手動で引き戻され始まる（Ｓｔ２）。なお、血管内視鏡１０が血管内を鮮明に撮像できるように、アウターカテーテルＯＣＴ１内から造影剤もしくは生理食塩水等の透明液が血管内に事前に注入される。血管内視鏡１０は、ユーザの操作によりプルバックされている間、一定の撮像速度（いわゆるシャッター速度）で血管内を撮像する。例えばシャッター速度（言い換えるとフレームレート）が３０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）である場合、１／３０（秒）ごとに血管内視鏡画像のデータが生成される。この血管内視鏡画像（フレーム）のデータは例えば１／３０（秒）ごとに都度、中継器２０に入力される。

検出部ＤＴＣ１において、ロータリーエンコーダＲＴＥ１は、回転軸ＡＸ１を中心とした回転体ＲＯＴ１の回転に基づいて、ステップＳｔ２のプルバック中の血管内視鏡１０の退避方向の移動量（移動距離）に応じた回転体ＲＯＴ１の回転量を検出する。ロータリーエンコーダＲＴＥ１は、回転体ＲＯＴ１の回転量の検出結果を中継器２０に伝送する。中継器２０は、ロータリーエンコーダＲＴＥ１からの検出結果に基づいて、血管内視鏡１０のプルバックされている距離（言い換えると、プルバック開始時からの移動距離）を算出して検出する（Ｓｔ３）。

中継器２０は、ステップＳｔ３で算出された血管内視鏡１０の移動距離と、シャッター速度で繰り返して撮像されている中でその移動距離の算出時（検出時）と同じタイミングに入力された血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）とを紐付けする（Ｓｔ４）。なお、中継器２０は、血管内視鏡１０の移動距離の算出時と同じタイミングではなく、その算出時から既定時間ほど遡った時点に入力された血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）を紐付け処理の対象として選別してもよい。既定時間は、例えば血管内視鏡１０の移動距離の算出に要する時間であり、非常に短い時間である。これにより、血管内視鏡１０の算出に要する時間の影響を排除して血管内視鏡１０の撮像位置とその撮像位置で撮像された血管内視鏡画像のデータとの紐付け精度を向上できる。

中継器２０は、ステップＳｔ４で生成された紐付けデータを、カメラコントロールユニット３０を介してＰＣ４０に出力する。なお、ステップＳｔ３およびステップＳｔ４のそれぞれの処理は、中継器２０でなくＰＣ４０において実行されてもよい。この場合には、ＰＣ４０は、ロータリーエンコーダＲＴＥ１からの検出結果に基づいて、血管内視鏡１０のプルバックされている距離（言い換えると、プルバック開始時からの移動距離）を算出して検出する。さらに、ＰＣ４０は、ＰＣ４０自身により算出された血管内視鏡１０の移動距離と、その移動距離の算出時（検出時）と同じタイミングにＰＣ４０に入力された血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）とを紐付けする。

ＰＣ４０は、ステップＳｔ４において紐付けされた血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）と、その画像フレームの取得したタイミングと同じタイミングに入力したアンギオ画像のデータとのペアからなるデータ（ペアデータ）をタイミング情報（例えば時刻情報）と関連付けてストレージ４５に記録する。ＰＣ４０は、このペアデータを生成する度にペアデータの元となる各画像のデータのタイミング情報と関連付けてストレージ４５に記録する。ＰＣ４０は、ペアデータを構成する血管内視鏡画像ＶＥＤ１およびアンギオ画像ＡＮＧ１の各データを対比的に配置（表示）した表示画面（図４参照）のデータを生成する（Ｓｔ５）。さらに、ＰＣ４０は、ステップＳｔ５で生成された表示画面（図４参照）のデータをモニタＭＮ１に出力して表示する（Ｓｔ５）。

図４は、アンギオ画像ＡＮＧ１および血管内視鏡画像ＶＥＤ１を対比表示する表示画面ＷＤ１の一例を示す図である。表示画面ＷＤ１は、アンギオ画像ＡＮＧ１および血管内視鏡画像ＶＥＤ１のそれぞれの表示領域を有する。アンギオ画像ＡＮＧ１は、アンギオグラフィ装置５０によって撮像かつ生成されてＰＣ４０に伝送される。アンギオ画像ＡＮＧ１は、被検体の観察部位（例えば患部の全体）の状態を広範囲に示す。血管内視鏡画像ＶＥＤ１は、血管内視鏡１０によって撮像かつ生成されてＰＣ４０に伝送される。血管内視鏡画像ＶＥＤ１は、被検体の観察部位（例えば患部の一部）の状態を局所的に示す。

また、表示画面ＷＤ１は、血管内視鏡１０の観察対象となる血管の血管断面図の表示領域ＳＥＣ１を有する。この表示領域ＳＥＣ１には、血管断面図が表示される。血管断面図には、現在表示されている血管内視鏡画像ＶＥＤ１が撮像している位置（撮像位置）を示す位置指定バーＢＡＲ１が表示されている。この位置指定バーＢＡＲ１は、キーボードマウスＩＰＴ１を用いたユーザの操作により、適宜スライド可能である。ＰＣ４０は、ユーザの操作によりスライド可能な位置指定バーＢＡＲ１が示す位置を検出し、この位置を撮像位置とする血管内視鏡画像とその血管内視鏡画像の入力タイミングと同じタイミングに入力したアンギオ画像とのペアデータ（上述参照）をストレージ４５から読み出してそれぞれの画像の表示領域に表示した表示画面ＷＤ１を生成する。

また、表示画面ＷＤ１は、位置指定バーＢＡＲ１が測定長（つまり血管内視鏡１０のプルバック開始地点からプルバック終了地点までの長さ）にわたってスライドさせるための操作等を指示するためのユーザ操作指定エリアの表示領域ＯＰＥ１を有する。

以上により、実施の形態１に係る血管観察システム１００は、先端部ＴＰ１が被検体の血管内に挿入されかつ基端部ＢＥ１が固定され、ユーザの操作により先端部ＴＰ１が基端部ＢＥ１に向かってプルバックされる間に被検体の血管を撮像する血管内視鏡１０を有する。血管観察システム１００は、ユーザの操作に基づくプルバックを検出する検出部（例えば検出部ＤＴＣ１、図２参照）を有する。血管観察システム１００は、プルバックの検出結果に基づく血管内視鏡１０の位置情報と血管内視鏡１０の撮像速度（例えばシャッター速度）とに基づいて、血管内視鏡１０の位置情報で血管内視鏡１０により撮像された血管内視鏡画像（血管画像の一例）と血管内視鏡１０の位置情報とを紐付け処理するコントローラ（例えば中継器２０あるいはＰＣ４０）を有する。コントローラは、血管内視鏡１０の位置情報に対応する血管内視鏡画像の表示画面ＷＤ１（図４参照）をモニタＭＮ１に表示する。

これにより、血管観察システム１００は、手術等の時に医師等のユーザが被検体内の血管壁等を傷つけないように血管内視鏡１０をマニュアルプルバックする場合に、ユーザの操作によるプルバックを適切に検出できる。また、血管観察システム１００は、プルバックが適切に検出された上で、そのプルバック中に血管内視鏡１０が撮像した画像をモニタ７０に表示できる。したがって、血管観察システム１００は、手術等の医療行為の安全性の確保と医師等のユーザによる血管内の観察の利便性との両立を適切に図ることができ、さらには、ユーザによる被検体内に挿通される適切な径のステントの選択を支援することができる。

また、検出部ＤＴＣ１は、血管内視鏡１０の基端部ＢＥ１側に設けられ、プルバックの方向（例えば退避方向）に直交する鉛直方向を回転軸ＡＸ１の方向として回転するロータリーエンコーダＲＴＥ１である。コントローラは、ロータリーエンコーダＲＴＥ１の回転量に基づいて、プルバック中の血管内視鏡１０の位置情報を取得する。これにより、血管観察システム１００は、オートプルバック装置等のプルバック機器を準備する必要が無く、ロータリーエンコーダＲＴＥ１を血管内視鏡１０の基端部ＢＥ１側に取り付けるだけで、ユーザのプルバックに基づく血管内視鏡１０の移動距離を適切に検出できる。

また、コントローラは、血管内視鏡１０の位置情報を取得したタイミングと同一のタイミングに取得した血管内視鏡画像とを紐付け処理する。これにより、血管内視鏡１０の撮像位置とその撮像位置で撮像された血管内視鏡画像のデータとの紐付け精度が向上する。なお、この効果は実施の形態１に限ったものではなく、以下の各実施の形態においても同様に適用可能である。

また、コントローラは、血管内視鏡１０が挿入された被検体の血管を撮像する血管造影装置（例えばアンギオグラフィ装置５０）と接続され、それぞれ同一のタイミングで撮像されたアンギオグラフィ装置５０からの血管造影画像（例えばアンギオ画像ＡＮＧ１）および血管内視鏡１０からの血管画像（例えば血管内視鏡画像ＶＥＤ１）を対比表示した表示画面ＷＤ１をモニタＭＮ１に表示する。これにより、医師等のユーザは、モニタＭＮ１においてそれぞれ同一のタイミングで撮像されたアンギオ画像ＡＮＧ１および血管内視鏡画像ＶＥＤ１の両方を見比べながら患部（例えば血管）の状態を効率的かつ分かり易く観察できる。なお、この効果は実施の形態１に限ったものではなく、以下の各実施の形態においても同様に適用可能である。

また、血管内視鏡１０は、被検体の血管を撮像可能な撮像部ＣＭ１を有する。撮像部ＣＭ１は、血管内視鏡１０の先端部ＴＰ１に実装されている。これにより、血管観察システム１００は、高解像度を有して血管内視鏡１０により撮像された血管画像を用いて、血管内の様子を観察可能な表示画面を生成でき、ユーザの利便性を向上できる。なお、この効果は実施の形態１に限ったものではなく、以下の各実施の形態においても同様に適用可能である。

（実施の形態２）
実施の形態２では、血管観察システム１００のシステム構成は実施の形態１と同一であるが、血管内視鏡１０Ａのプルバックを検出する検出部の構成が実施の形態１と異なる。実施の形態２に係る血管観察システム１００のシステム構成は実施の形態１に係る血管観察システム１００のシステム構成と同一であり、同一の要素については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

図５は、実施の形態２に係る血管内視鏡１０Ａの構成例を示す図である。図５の説明において、図２の要素と同一の要素については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。実施の形態２では、実施の形態１に係るガイドワイヤＧＷ１と異なる点として、ガイドワイヤＧＷ２には等間隔目盛り（例えばマーカＭＥ２，ＭＥ３）が予め付されている。ガイドワイヤＧＷ２に等間隔目盛りが付されている点を除けば、ガイドワイヤＧＷ２はガイドワイヤＧＷ１と同様の構成である。図５に示すように、ガイドワイヤＧＷ２には、等間隔にマーカＭＥ２，ＭＧ３，…が予め付されている。つまり、それぞれのマーカ間の距離（例えばマーカＭＥ２とマーカＭＥ３との間の距離ａ）が一定値となる。

図６は、マーキング検知ラインＤＴＬ１をクロスするガイドワイヤＧＷ２の経時変化例を示す図である。実施の形態２では、血管内視鏡１０Ａのプルバックを検出する検出部は、等間隔に複数のマーカが付されたガイドワイヤＧＷ２と、血管内視鏡１０Ａにより撮像された血管内視鏡の所定位置に設けられた矩形状のマーキング検知ラインＤＴＬ１（検知ラインの一例）とにより構成される。マーキング検知ラインＤＴＬ１は矩形状（例えば正方形）であり、図６に示す矩形状（例えば正方形状）の血管内視鏡画像ＶＥＤ２のエッジ側の所定位置に配置される。つまり、マーキング検知ラインＤＴＬ１の位置（例えば座標）は予め決められている。

時刻ｔ＝ｔ１では、ガイドワイヤＧＷ２のマーカＭＥ１，ＭＥ２，ＭＥ３，ＭＥ４，ＭＥ５，ＭＥ６，ＭＥ７が血管内視鏡画像ＶＥＤ２に映り、さらに、マーカＭＥ１がマーキング検知ラインＤＴＬ１を通過する様子が示されている。時刻ｔ＝ｔ２では、ガイドワイヤＧＷ２のマーカＭＥ２，ＭＥ３，ＭＥ４，ＭＥ５，ＭＥ６，ＭＥ７，ＭＥ８が血管内視鏡画像ＶＥＤ３に映り、さらに、マーカＭＥ２がマーキング検知ラインＤＴＬ１を通過する様子が示されている。つまり、時刻ｔ＝ｔ１の時点からユーザの操作により血管内視鏡１０がプルバックされて時刻ｔ＝ｔ２の時点になると、血管内視鏡１０がガイドワイヤＧＷ２に沿って退避方向に少し移動する。したがって、時刻ｔ＝ｔ１のマーカＭＥ１より血管内視鏡１０Ａの先端部ＴＰ１側のマーカＭＥ２が退避方向に移動するので時刻ｔ＝ｔ２にはマーキング検知ラインＤＴＬ１をクロスすることになる。

中継器２０あるいはＰＣ４０は、検出部としての等間隔目盛りが付されたガイドワイヤＧＷ２およびマーキング検知ラインＤＴＬ１を用いて血管内視鏡１０Ａにより撮像された血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）を解析することで、ユーザの操作に基づくプルバック中の血管内視鏡１０Ａの移動距離を判別可能である。

次に、実施の形態２に係る血管観察システム１００の動作手順を、図７を参照して説明する。図７は、実施の形態２に係る血管観察システム１００の動作手順例を示すフローチャートである。図７の説明において、図３の説明と同一の処理については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

図７において、ユーザが医療コンソールＣＳＬ１の筐体（図示略）に設けられた起動スイッチを押下すると、血管観察システム１００は起動する（Ｓｔ１Ａ）。血管観察システム１００が起動すると、血管内視鏡１０（図５参照）、中継器２０、アンギオグラフィ装置５０、医療コンソールＣＳＬ１は、それぞれ動作を開始する。実施の形態２では、実施の形態１とは異なり、等間隔目盛りが付されたガイドワイヤＧＷ２、インナーカテーテルＩＣＴ１、アウターカテーテルＯＣＴ１、血管内視鏡１０Ａの各デバイスがセット（準備）される（Ｓｔ１Ａ）。

ステップＳｔ２のプルバック後、中継器２０あるいはＰＣ４０は、検出部としての等間隔目盛りが付されたガイドワイヤＧＷ２およびマーキング検知ラインＤＴＬ１を用いて血管内視鏡１０Ａにより撮像された血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）を解析する。具体的には、中継器２０あるいはＰＣ４０は、都度入力されてくるそれぞれの血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）ごとに、血管内視鏡画像中のマーキング検知ラインＤＴＬ１を通過するガイドワイヤＧＷ２のマーカを検出する（Ｓｔ１１）。

中継器２０あるいはＰＣ４０は、ステップＳｔ１１の検出結果を用いて、各隣接する画像フレーム間においてマーキング検知ラインＤＴＬ１を通過するガイドワイヤＧＷ２のマーカの本数（言い換えると、各隣接する画像フレーム間におけるマーカの移動距離）から血管内視鏡の移動距離を算出する（Ｓｔ１２）。中継器２０あるいはＰＣ４０は、血管内視鏡の移動距離の算出時のタイミングと同じタイミングに取得した血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）とを紐付けする（Ｓｔ１２）。ステップＳｔ１２以降の処理は図３と同一であるため、説明を省略する。

以上により、実施の形態２に係る血管観察システム１００では、検出部は、被検体の血管内に挿入された等間隔目盛り付きのガイドワイヤＧＷ２と、血管内視鏡画像の所定位置に設けられた矩形状のマーキング検知ラインＤＴＬ１とを有する。コントローラ（例えば中継器２０あるいはＰＣ４０）は、プルバックに基づくガイドワイヤＧＷ２の目盛り（例えばマーカ）のマーキング検知ラインＤＴＬ１の通過回数に基づいて、プルバック中の血管内視鏡１０Ａの位置情報を取得する。これにより、血管観察システム１００は、等間隔に複数のマーカが予め付されたガイドワイヤＧＷ２と血管内視鏡画像のデータ中のマーキング検知ラインとを用いた画像解析によって、ユーザの操作に基づくプルバック中の血管内視鏡１０Ａの移動距離を簡易に特定できる。

（実施の形態３）
実施の形態３では、血管観察システム１００のシステム構成は実施の形態１と同一であるが、血管内視鏡１０Ｂのプルバックを検出する検出部の構成が実施の形態１と異なる。実施の形態３に係る血管観察システム１００のシステム構成は実施の形態１に係る血管観察システム１００のシステム構成と同一であり、同一の要素については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

図８は、実施の形態３に係る血管内視鏡１０Ｂの構成例を示す図である。図９は、ハンドストラップＨＳＴＰ１の先端部ＳＬＬ１の挿入距離の経時変化例を示す図である。図８の説明において、図２の要素と同一の要素については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。実施の形態３では、実施の形態１に係る血管内視鏡１０と異なる点として、血管内視鏡１０Ｂの基端固定端ＦＸ１にハンドストラップＨＳＴＰ１が固定されている。具体的には、ハンドストラップＨＳＴＰ１は、医師等のユーザにより把持可能であり、円柱状の有底ベース部ＢＳ１と、有底ベース部ＢＳ１の一端から退避方向と平行な方向に延在する円柱棒状の遮光バーＢＲ１とを有する構成である。

ハンドストラップＨＳＴＰ１の有底ベース部ＢＳ１には血管内視鏡１０Ｂの基端が固定される。したがって、ユーザにより把持されたハンドストラップＨＳＴＰ１が退避方向に引かれると、血管内視鏡１０Ｂの全体が退避方向に引き戻られる（つまり、プルバックされる）ことになる。ハンドストラップＨＳＴＰ１の先端部ＳＬＬ１は、速度距離測定器６０の挿入窓ＷＤＷ１を介して速度距離測定器６０内に挿入される（図９参照）。

ここで、実施の形態３に係る検出部を構成する速度距離測定器６０について、図１も併せて参照して説明する。つまり、実施の形態３では、血管内視鏡１０Ｂのプルバックを検出する検出部は、血管内視鏡１０Ｂの基端に固定されるハンドストラップＨＳＴＰ１と、速度距離測定器６０とにより構成される。

速度距離測定器６０は、血管観察システム１００を構成する測定器の一例であり、発光部６１と、受光部６２と、情報処理部６３とを少なくとも含む構成である。速度距離測定器６０は、ハンドストラップＨＳＴＰ１の遮光バーＢＲ１の先端部ＳＬＬ１が挿入窓ＷＤＷ１を通過して速度距離測定器６０の筐体内に挿入される長さに応じて、ハンドストラップＨＳＴＰ１が固定されている血管内視鏡１０Ｂのプルバック中の移動距離および移動速度を算出して検出する。挿入窓ＷＤＷ１は、円形状に形成され、速度距離測定器６０の筐体の一部に設けられたハンドストラップＨＳＴＰ１の先端部ＳＬＬ１が挿入可能な径を有する。ハンドストラップＨＳＴＰ１の先端部ＳＬＬ１は、ユーザの操作に基づく血管内視鏡１０Ｂのプルバックに基づいて、挿入窓ＷＤＷ１を通過するとともに、発光部６１と受光部６２との間の筐体内空間を退避方向と同じ方向に進行する。

発光部６１は、例えば一直線状に配列された複数の発光素子により構成される。発光部６１は、速度距離測定器６０が電源ＯＮ状態では、それぞれの発光素子の点灯により、受光部６２の対応する各フォトトランジスタに向けて直線的な光を照射する。

受光部６２は、例えば発光部６１を構成する各発光素子に対応して設けられた発光素子数と同数のフォトトランジスタにより構成される。受光部６２は、各発光素子から照射された光を各フォトトランジスタにより受光する。受光部６２は、各フォトトランジスタによる受光結果（例えば各フォトトランジスタにおける光の受光の有無を示すデータ）を情報処理部６３に出力する。

情報処理部６３は、主にＣＰＵ等のプロセッサとメモリとを含んで構成される。情報処理部６３は、受光部６２からの出力に基づいて、ハンドストラップＨＳＴＰ１の遮光バーＢＲ１が時刻ｔ＝ｔ１（図９参照）から時刻ｔ＝ｔ２（図９参照）までの間に発光部６１からの光をどのくらいの長さおよび速度で受光部６２に対して遮光したかを示す遮光長さおよび遮光速度を定量的に導出する。情報処理部６３は、遮光長さおよび遮光速度の導出結果をＰＣ４０に送る。ＰＣ４０のプロセッサ４６は、遮光長さおよび遮光速度の導出結果を、プルバック中の血管内視鏡１０Ｂの移動距離ｄおよび移動速度ｖに換算して検出する。例えば、プロセッサ４６は、遮光長さおよび遮光速度と、プルバック中の血管内視鏡１０Ｂの移動距離および移動速度との間の比例係数をメモリ４４から読み出し、速度距離測定器６０から得られた遮光長さおよび遮光速度に前述した比例係数を乗算することで、プルバック中の血管内視鏡１０Ｂの移動距離ｄおよび移動速度ｖを求めることが可能である。なお、比例係数は、移動距離、移動速度ごとにそれぞれ異なる値でもよいし、同一の値でも構わない。

次に、実施の形態３に係る血管観察システム１００の動作手順を、図１０を参照して説明する。図１０は、実施の形態３に係る血管観察システム１００の動作手順例を示すフローチャートである。図１０の説明において、図３の説明と同一の処理については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

図１０において、ユーザが医療コンソールＣＳＬ１の筐体（図示略）に設けられた起動スイッチを押下すると、血管観察システム１００は起動する（Ｓｔ１Ｂ）。血管観察システム１００が起動すると、血管内視鏡１０Ｂ（図８参照）、中継器２０、アンギオグラフィ装置５０、速度距離測定器６０、医療コンソールＣＳＬ１は、それぞれ動作を開始する。実施の形態３では、実施の形態１とは異なり、ガイドワイヤＧＷ１、インナーカテーテルＩＣＴ１、アウターカテーテルＯＣＴ１、基端側にハンドストラップＨＳＴＰ１が固定された血管内視鏡１０Ｂの各デバイスがセット（準備）される（Ｓｔ１Ｂ）。

ステップＳｔ１Ｂの後、プルバックの開始前にハンドストラップＨＳＴＰ１の遮光バーＢＲ１の先端部ＳＬＬ１の先端部分が速度距離測定器６０の挿入窓ＷＤＷ１に挿入されるようにハンドストラップＨＳＴＰ１の位置が調整される（Ｓｔ２１）。この位置調整は、例えば速度距離測定器６０の筐体をキャスター付きの支持テーブル等で移動することで、ハンドストラップＨＳＴＰ１の遮光バーＢＲ１の先端部ＳＬＬ１の先端部分が挿入窓ＷＤＷ１にちょうど当接するように配置されればよい。

ステップＳｔ２のプルバック後、速度距離測定器６０は、プルバック開始時点からの、ハンドストラップＨＳＴＰ１の遮光バーＢＲ１の先端部ＳＬＬ１が受光部６２を遮光した遮光長さおよび遮光速度を定期的に取得し（Ｓｔ２２）、その取得結果をＰＣ４０に送る。ＰＣ４０は、上述した比例係数を用いて、速度距離測定器６０から得られた遮光長さおよび遮光速度に前述した比例係数を乗算することで、プルバック中の血管内視鏡１０Ｂの移動距離ｄおよび移動速度ｖを算出する（Ｓｔ２３）。さらに、ＰＣ４０は、血管内視鏡の移動距離ｄの算出時のタイミングと同じタイミングに取得した血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）とを紐付けする（Ｓｔ２３）。ステップＳｔ２３以降の処理は図３と同一であるため、説明を省略する。

以上により、実施の形態３に係る血管観察システム１００では、検出部は、血管内視鏡１０Ｂの基端部ＢＥ１側に設けられ、プルバックの方向（つまり退避方向）と同じ方向に延在してユーザにより把持されるハンドストラップＨＳＴＰ１と、発光部６１および受光部６２を備えかつ発光部６１からの光のハンドストラップＨＳＴＰ１の先端部ＳＬＬ１による遮光に基づく受光部６２での受光結果に基づいて、プルバック中の血管内視鏡１０Ｂの位置情報を算出する測定器（例えば速度距離測定器６０）とを有する。これにより、血管観察システム１００は、ユーザのハンドストラップＨＳＴＰ１の遮光バーＢＲ１の感覚的な手元操作による移動により血管内視鏡１０Ｂを簡易にプルバックでき、さらに、そのプルバックに基づく血管内視鏡１０Ｂの移動距離および移動速度を高精度に導出できる。

（実施の形態４）
実施の形態４では、血管観察システム１００のシステム構成は実施の形態１と同一であるが、血管内視鏡１０Ｃのプルバックを検出する検出部の構成が実施の形態１と異なる。実施の形態４に係る血管観察システム１００のシステム構成は実施の形態１に係る血管観察システム１００のシステム構成と同一であり、同一の要素については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

図１１は、実施の形態４に係る血管内視鏡１０Ｃの構成例を示す図である。図１１の説明において、図２の要素と同一の要素については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。実施の形態４では、実施の形態１に係る血管内視鏡１０と異なる点として、血管内視鏡１０ＣのシースＳＴＨ２には等間隔な縞模様のパターンＰＴＮ１（例えば白色部分と黒色等の着色部分とが等間隔で交互に設けられたパターン）が施されている。また、血管内視鏡１０Ｃは、実施の形態４に係る検出部ＤＴＣ２を基端部ＢＥ１側に備える。検出部ＤＴＣ２は、発光部ＬＧ１と受光部ＦＴ１とを有する。図１および図１１では詳細な図示は省略しているが、検出部ＤＴＣ２の出力（具体的には後述する受光部ＲＦ１の出力）が中継器２０に入力可能となるように検出部ＤＴＣ２と中継器２０とは接続されている。

発光部ＬＧ１は、例えばシースＳＴＨ２の延在方向（言い換えると、退避方向）に対して傾斜してシースＳＴＨ２から上方に配置され、少なくとも１つの発光素子により構成される。発光部ＬＧ１は、血管内視鏡１０Ｃが電源ＯＮ状態では、発光素子の点灯により、シースＳＴＨ２に向けて光Ｌ１を照射する。

受光部ＦＴ１は、例えば発光部ＬＧ１を構成する発光素子に対応して設けられたフォトトランジスタにより構成される。受光部ＦＴ１は、発光素子から照射された光Ｌ１がシースＳＴＨ２により反射した光（反射光Ｒ１）を受光する。

ユーザの操作に基づくプルバック中には、等間隔な縞模様のシースＳＴＨ２が退避方向に移動する。したがって、シースＳＴＨ２の白色部分に発光部ＬＧ１からの光Ｌ１が当たると反射して反射光Ｒ１が受光部ＦＴ１の方に進む。しかし、シースＳＴＨ２の黒色等の着色部分に発光部ＬＧ１からの光Ｌ１が当たると反射しないで吸収される。受光部６２は、発光部ＬＧ１からの光Ｌ１の受光結果（例えば発光部ＬＧ１からの光Ｌ１に基づく、シースＳＴＨ２での反射光Ｒ１）の受光の有無を示すデータ）を中継器２０あるいはＰＣ４０に出力する。これにより、中継器２０あるいはＰＣ４０は、受光部ＦＴ１からの出力に基づいて、ユーザの操作に基づくプルバック中のシースＳＴＨ２の縞の白色部分の通過回数を検出できる。

次に、実施の形態４に係る血管観察システム１００の動作手順を、図１２を参照して説明する。図１２は、実施の形態４に係る血管観察システム１００の動作手順例を示すフローチャートである。図１２の説明において、図３の説明と同一の処理については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

図１２において、ユーザが医療コンソールＣＳＬ１の筐体（図示略）に設けられた起動スイッチを押下すると、血管観察システム１００は起動する（Ｓｔ１Ｃ）。血管観察システム１００が起動すると、血管内視鏡１０Ｃ（図１１参照）、中継器２０、アンギオグラフィ装置５０、医療コンソールＣＳＬ１は、それぞれ動作を開始する。実施の形態４では、実施の形態１とは異なり、ガイドワイヤＧＷ１、インナーカテーテルＩＣＴ１、アウターカテーテルＯＣＴ１、等間隔な縞模様のパターンＰＴＮ１が施された血管内視鏡１０Ｃの各デバイスがセット（準備）される（Ｓｔ１Ｃ）。

ステップＳｔ２のプルバック後、中継器２０あるいはＰＣ４０は、検出部ＤＴＣ２を構成する受光部ＦＴ１からの受光結果を入力するとともに、この受光結果に基づいて、ユーザの操作に基づくプルバック中のシースＳＴＨ２の縞の白色部分の通過回数を検出する（Ｓｔ３１）。中継器２０あるいはＰＣ４０は、ステップＳｔ３１の検出結果（つまりプルバック中のシースＳＴＨ２の縞の白色部分の通過回数）から、ユーザの操作に基づくプルバック中の血管内視鏡１０Ｃの移動距離を算出する（Ｓｔ３２）。中継器２０あるいはＰＣ４０は、血管内視鏡の移動距離の算出時のタイミングと同じタイミングに取得した血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）とを紐付けする（Ｓｔ３２）。ステップＳｔ３２以降の処理は図３と同一であるため、説明を省略する。

以上により、実施の形態４に係る血管観察システム１００では、血管内視鏡１０Ｃの外殻は、複数の異なる色（例えば光Ｌ１を反射し易い白色と光Ｌ１を吸収し易い黒色）による平行な縞模様のパターンＰＴＮ１が等間隔に施されたシースＳＴＨ２により外殻が形成されて被覆される。検出部ＤＴＣ２は、ユーザの操作に基づくプルバック中の血管内視鏡１０ＣのシースＳＴＨ２に向けて光Ｌ１を発する発光部ＬＧ１と、光Ｌ１がシースＳＴＨ２により反射された反射光Ｒ１を受光する受光部ＦＴ１とを有する。コントローラは、プルバックに基づく反射光Ｒ１の受光結果に基づいて、プルバック中の血管内視鏡１０Ｃの位置情報を取得する。これにより、血管観察システム１００は、血管内視鏡１０Ｃが等間隔に縞模様のパターンＰＴＮ１が施されたシースＳＴＨ２により覆われた場合、発光部ＬＧ１および受光部ＦＴ１という簡易な検出部ＤＴＣ２の構成により、ユーザの操作による血管内視鏡１０Ｃのプルバックを簡易に検出でき、さらに、そのプルバックに基づく血管内視鏡１０Ｃの移動距離を高精度に導出できる。

（実施の形態５）
実施の形態５では、血管観察システム１００のシステム構成は実施の形態１と同一であるが、血管内視鏡のプルバックを検出する検出部の構成が実施の形態１と異なる。実施の形態５に係る血管観察システム１００のシステム構成は実施の形態１に係る血管観察システム１００のシステム構成と同一であり、同一の要素については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

図１３は、実施の形態５に係る血管内視鏡１０Ｄの構成例を示す図である。図１３の説明において、図２の要素と同一の要素については同一の符号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。実施の形態５では、実施の形態１に係る血管内視鏡１０と異なる点として、検出部ＤＴＣ３が血管内視鏡１０Ｃの基端部ＢＥ１側に配置されている。検出部ＤＴＣ３は、血管内視鏡１０Ｄの基端部ＢＥ１側のシースＳＴＨ１に設けられたマグネットＭＡＧ１と、ホール効果を利用してマグネットＭＡＧ１からの磁力を検出可能なホール素子ＨＬＤ１とを有する。なお、ホール素子ＨＬＤ１およびマグネットＭＡＧ１の取り付け位置は逆でも構わない。図１および図１３では詳細な図示は省略しているが、検出部ＤＴＣ３の出力（具体的には後述するホール素子ＨＬＤ１の出力）が中継器２０に入力可能となるように検出部ＤＴＣ３と中継器２０とは接続されている。

マグネットＭＡＧ１は、例えば永久磁石であり、血管内視鏡１０Ｄの基端部ＢＥ１側のシースＳＴＨ１に所定長を有するように固定接着されている。

ホール素子ＨＬＤ１は、ホール効果を利用してマグネットＭＡＧ１からの磁力を検知し、検知結果を中継器２０に出力する。

ユーザの操作に基づくプルバック中には、血管内視鏡１０Ｄの基端部ＢＥ１側のシースＳＴＨ１が退避方向に移動するため、この移動に伴いマグネットＭＡＧ１も同様に退避方向に移動する。図１３に示されるように、例えばマグネットＭＡＧ１は、血管内視鏡１０Ｄのプルバックされる長さ（いわゆる測定長）に相当する長さを有するように設けられている。このため、ユーザの操作に基づく測定長分のプルバックがなされると、ホール素子ＨＬＤ１は、測定長分の長さにわたるマグネットＭＡＧ１の検知を一定時間（ＯＮ継続時間）にわたって継続可能となる。

次に、実施の形態５に係る血管観察システム１００の動作手順を、図１４を参照して説明する。図１４は、実施の形態５に係る血管観察システム１００の動作手順例を示すフローチャートである。図１４の説明において、図３の説明と同一の処理については同一のステップ番号を付与して説明を簡略化あるいは省略し、異なる内容について説明する。

図１４において、ユーザが医療コンソールＣＳＬ１の筐体（図示略）に設けられた起動スイッチを押下すると、血管観察システム１００は起動する（Ｓｔ１Ｄ）。血管観察システム１００が起動すると、血管内視鏡１０Ｄ（図１３参照）、中継器２０、アンギオグラフィ装置５０、医療コンソールＣＳＬ１は、それぞれ動作を開始する。実施の形態５では、実施の形態１とは異なり、ガイドワイヤＧＷ１、インナーカテーテルＩＣＴ１、アウターカテーテルＯＣＴ１、基端部ＢＥ１側のシースＳＴＨ１にマグネットＭＡＧ１が取り付けされかつ基端部ＢＥ１側にホール素子ＨＬＤ１が配置された血管内視鏡１０Ｄの各デバイスがセット（準備）される（Ｓｔ１Ｄ）。

ステップＳｔ２のプルバック後、中継器２０あるいはＰＣ４０は、ホール素子ＨＬＤ１からの出力に基づいて、ホール素子ＨＬＤ１がマグネットＭＡＧ１からの磁力を検知したか否かを判定する（Ｓｔ４１）。中継器２０あるいはＰＣ４０は、ホール素子ＨＬＤ１がマグネットＭＡＧ１からの磁力を検知するまで待機する（Ｓｔ４１、ＮＯ）。

一方、中継器２０あるいはＰＣ４０は、ホール素子ＨＬＤ１がマグネットＭＡＧ１からの磁力を検知した場合に（Ｓｔ４１、ＹＥＳ）、ホール素子ＨＬＤ１によるマグネットＭＡＧ１の検知した状態（検知ＯＮ）を認識する（Ｓｔ４２）。つまり、中継器２０あるいはＰＣ４０は、プルバックが開始されたことを認識する。

中継器２０あるいはＰＣ４０は、ホール素子ＨＬＤ１からの出力に基づいて、検知ＯＮが継続している時間（ＯＮ継続時間）が既定値ｔｔ２以上であるか否かを判定する（Ｓｔ４３）。中継器２０あるいはＰＣ４０は、ＯＮ継続時間が既定値未満であると判定した場合には（Ｓｔ４３、ＮＯ）、ＯＮ継続時間が既定値ｔｔ２以上であると判定するまで待機する。例えば、ＯＮ継続時間が既定値ｔｔ２より短いｔｔ１である場合、プルバックが未だ途中の状態であり、終わっていないことになる。また、ＯＮ継続時間が既定値ｔｔ２よりかなり短いｔｔ３である場合、ノイズ等の影響でホール素子ＨＬＤ１が瞬時的に誤って磁力を検知したことになる。したがって、ＯＮ継続時間が既定値ｔｔ２より短いｔｔ１，ｔｔ３のいずれである場合でも、プルバックは未だ終了していないことになる。

中継器２０あるいはＰＣ４０は、ＯＮ継続時間が既定値以上であると判定した場合に（Ｓｔ４３、ＹＥＳ）、ホール素子ＨＬＤ１が測定長分の長さの血管内視鏡１０Ｄのプルバックが終了したことを検知する（Ｓｔ４４）。中継器２０あるいはＰＣ４０は、ステップＳｔ４２の検知ＯＮ開始時点からステップＳｔ４４の検知ＯＮ終了時点までのプルバック中の血管内視鏡１０Ｄの移動距離（例えばマグネットＭＡＧ１の退避方向における長さ）を算出する（Ｓｔ４５）。中継器２０あるいはＰＣ４０は、血管内視鏡の移動距離の算出時のタイミングと同じタイミングに取得した血管内視鏡画像のデータ（画像フレーム）とを紐付けする（Ｓｔ４５）。ステップＳｔ４５以降の処理は図３と同一であるため、説明を省略する。

以上により、実施の形態５に係る血管観察システム１００では、検出部ＤＴＣ３は、血管内視鏡１０Ｄの基端部ＢＥ１側に設けられたマグネットＭＡＧ１と、マグネットＭＡＧ１を検出する可能なホール素子ＨＬＤ１とを有する。コントローラは、ホール素子ＨＬＤ１によるマグネットＭＡＧ１の検出結果に基づいて、ユーザの操作に基づくプルバック中の血管内視鏡１０Ｄの位置情報を取得する。これにより、血管観察システム１００は、血管内視鏡１０Ｄに取り付けられた検出部ＤＴＣ３内でのホール素子ＨＬＤ１による検知結果を利用して、ユーザの操作による血管内視鏡１０Ｃのプルバックを簡易に検出でき、さらに、そのプルバックに基づく血管内視鏡１０Ｄの移動距離を高精度に導出できる。

以上、図面を参照しながら各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した各種の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本開示は、医師等によりマニュアルプルバックされた場合に、手術等の医療行為の安全性の確保と患部等の適正な状況把握とを両立する血管観察システムおよび血管観察方法として有用である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ 血管内視鏡
２０ 中継器
２１、２２ 入力インターフェース
２３ 出力インターフェース
２４ ＦＰＧＡ
３０ カメラコントロールユニット
４０ ＰＣ
４１、４２ 入力インターフェース
４３ 出力インターフェース
４４ メモリ
４５ ストレージ
４６ プロセッサ
５０ アンギオグラフィ装置
６０ 速度距離測定器
６１ 発光部
６２ 受光部
６３ 情報処理部
ＣＳＬ１ 医療コンソール
ＩＰＴ１ キーボードマウス
ＨＳＴＰ１ ハンドストラップ
ＭＮ１ モニタ

Claims (10)

1. 先端部が被検体の血管内に挿入されかつ基端部が固定され、ユーザの操作により前記先端部が前記基端部に向かってプルバックされる間に前記被検体の血管を撮像する内視鏡と、
   前記ユーザの操作に基づく前記プルバックを検出する検出部と、
   前記プルバックの検出結果に基づく前記内視鏡の位置情報と前記内視鏡の撮像速度とに基づいて、前記内視鏡の位置情報で前記内視鏡により撮像された血管画像と前記内視鏡の位置情報とを紐付け処理し、前記内視鏡の位置情報に対応する前記血管画像の表示画面をモニタに表示するコントローラと、を備える、
   血管観察システム。
2. 前記検出部は、前記内視鏡の基端側に設けられ、前記プルバックの方向に直交する鉛直方向を回転軸の方向として回転するロータリーエンコーダであり、
   前記コントローラは、前記ロータリーエンコーダの回転量に基づいて、前記プルバック中の前記内視鏡の位置情報を取得する、
   請求項１に記載の血管観察システム。
3. 前記検出部は、
   前記被検体の血管内に挿入された等間隔目盛り付きのガイドワイヤと、前記血管画像の所定位置に設けられた矩形状の検知ラインとを有し、
   前記コントローラは、前記プルバックに基づく前記ガイドワイヤの目盛りの前記検知ラインの通過回数に基づいて、前記プルバック中の前記内視鏡の位置情報を取得する、
   請求項１に記載の血管観察システム。
4. 前記検出部は、前記内視鏡の基端側に設けられ、前記プルバックの方向と同じ方向に延在してユーザにより把持されるハンドストラップと、発光部および受光部を備えかつ前記発光部からの光の前記ハンドストラップの先端部による遮光に基づく前記受光部での受光結果に基づいて、前記プルバック中の前記内視鏡の位置情報を算出する測定器とを有する、
   請求項１に記載の血管観察システム。
5. 前記内視鏡の外殻は、複数の異なる色による平行な縞模様が等間隔に施されたシースにより被覆され、
   前記検出部は、前記プルバック中の前記内視鏡の前記シースに向けて光を発する発光部と、前記光が前記シースにより反射された反射光を受光する受光部とを有し、
   前記コントローラは、前記プルバックに基づく前記反射光の受光結果に基づいて、前記プルバック中の前記内視鏡の位置情報を取得する、
   請求項１に記載の血管観察システム。
6. 前記検出部は、前記内視鏡の基端側に設けられたマグネットと、前記マグネットを検出する可能なホール素子とを有し、
   前記コントローラは、前記ホール素子による前記マグネットの検出結果に基づいて、前記プルバック中の前記内視鏡の位置情報を取得する、
   請求項１に記載の血管観察システム。
7. 前記コントローラは、前記内視鏡の位置情報を取得したタイミングと同一のタイミングに取得した血管画像とを紐付け処理する、
   請求項１～６のうちいずれか一項に記載の血管観察システム。
8. 前記コントローラは、前記内視鏡が挿入された前記被検体の血管を撮像する血管造影装置と接続され、同一のタイミングで撮像された前記血管造影装置からの血管造影画像および前記内視鏡からの血管画像を対比表示した表示画面を前記モニタに表示する、
   請求項１に記載の血管観察システム。
9. 前記内視鏡は、前記被検体の血管を撮像可能な撮像部を有し、
   前記撮像部は、前記内視鏡の前記先端部に実装されている、
   請求項１に記載の血管観察システム。
10. 血管観察システムにより実行される血管観察方法であって、
    先端部が被検体の血管内に挿入されかつ基端部が固定された内視鏡がユーザの操作により前記先端部から前記基端部に向かってプルバックされる間に、前記被検体の血管を撮像し、
    前記ユーザの操作に基づく前記プルバックを検出し、
    前記プルバックの検出結果に基づく前記内視鏡の位置情報と前記内視鏡の撮像速度とに基づいて、前記内視鏡の位置情報で前記内視鏡により撮像された血管画像と前記内視鏡の位置情報とを紐付け処理し、
    前記内視鏡の位置情報に対応する前記血管画像の表示画面をモニタに表示する、
    血管観察方法。

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