JP5996279B2 - Object measuring apparatus and object measuring method using endoscope, and endoscope tip hood - Google Patents

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Description

本発明は、内視鏡を用いて物体のサイズを計測する物体計測装置及び物体計測方法と、その装置及び方法に使用する内視鏡先端フードに関する。   The present invention relates to an object measurement device and an object measurement method for measuring the size of an object using an endoscope, and an endoscope tip hood used in the device and method.

内視鏡は、医学や工学の様々な分野で使用されており、狭隘な場所にある物体の有無、位置、サイズ等を検査・測定する用途などで広く用いられている。特に、医療分野では、咽頭、食道、腸などの消化管内に発生した腫瘍、腫瘤等の病変組織の検査において、内視鏡を用いて病変組織の位置を特定し、そのサイズを計測することによって、その切除が必要か否かを判断する。従って、内視鏡の遠位端にある物体のサイズを計測する物体計測技術が必要とされている。斯かる物体計測技術としては、特許文献1〜5に記載のものが公知である。   Endoscopes are used in various fields of medicine and engineering, and are widely used for inspecting and measuring the presence, position, size, and the like of objects in narrow spaces. In particular, in the medical field, in the examination of lesions such as tumors and tumors that have developed in the digestive tract such as the pharynx, esophagus, and intestines, the position of the lesion is identified using an endoscope and the size is measured. Determine whether the excision is necessary. Therefore, there is a need for an object measurement technique that measures the size of an object at the distal end of an endoscope. As such an object measurement technique, those described in Patent Documents 1 to 5 are known.

(1)特許文献1,2には、内視鏡の鉗子孔を通して内視鏡遠位端から小型の目盛付棒状スケールを突出させて物体に宛がい目視により測長を行う技術が開示されている。 (1) Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for measuring a length by visual observation by contacting a small scale rod-shaped scale with a scale from the distal end of the endoscope through the forceps hole of the endoscope. Yes.

特許文献1では、先端側に目盛部を有し、観察視野内に於いて目盛部が移動可能となる折れ曲り習性を与えたワイヤ、及びそのワイヤを案内するチャネル、並びにワイヤの後端側を前後動させるワイヤ駆動装置とを備えたメジャー付シースが開示されている。   In Patent Literature 1, a wire having a scale portion on the front end side and having a bending behavior that allows the scale portion to move within the observation field of view, a channel for guiding the wire, and a rear end side of the wire are provided. A sheath with a measure including a wire driving device that moves back and forth is disclosed.

特許文献2では、光ファイバにより構成した測長具を内視鏡の遠位端から突出させ、突出部の光ファイバ側面に、一定の間隔で環状に溝部を形成してこれを目盛りとしたものが開示されている。光ファイバを通して投光される光はその溝部で乱反射されて溝部から光ファイバ外部へ漏れ出し、目盛りが発光しているように見える。   In Patent Document 2, a length measuring tool constituted by an optical fiber is projected from the distal end of an endoscope, and a groove is formed in an annular shape at regular intervals on the side of the optical fiber of the projected portion. Is disclosed. The light projected through the optical fiber is irregularly reflected by the groove, leaks out of the optical fiber from the groove, and the scale appears to emit light.

(2)特許文献3には、目盛投影用のライトガイドファイバを用いて対象物に目盛を投影し対象物の寸法を測定する物体計測技術が開示されている。 (2) Patent Document 3 discloses an object measurement technique for projecting a scale on an object using a light guide fiber for scale projection and measuring the dimension of the object.

(3)特許文献4には、発信器から対象物に向けて信号を発信し、対象物で反射された信号を受信器で受信して、発信器から発信された信号が受信器に到達するまでの時間に基づいて受信器と対象物との間の距離を算出し、この距離と内視鏡固有の視野角とから対象物が存在する位置のスケール目盛を決定し、このスケール目盛を対象物の観察画像上に表示するようにしたものが開示されている。 (3) In Patent Document 4, a signal is transmitted from a transmitter toward an object, a signal reflected by the object is received by a receiver, and the signal transmitted from the transmitter reaches the receiver. The distance between the receiver and the object is calculated based on the time until and the scale graduation at the position where the object exists is determined from this distance and the viewing angle specific to the endoscope. An image displayed on an observation image of an object is disclosed.

(4)特許文献5には、下咽頭の腫瘍(病変組織)のサイズを計測するための内視鏡フードとして、透明な可撓材料からなる両端開口筒状で、一開口端近傍の周壁に施術用孔が穿設されており、周壁の少なくとも一部に、軸方向の目盛りが付された内視鏡フードが開示されている。この内視鏡フードによる病変組織のサイズ計測は、次のようにして行われる。まず、内視鏡の挿入部を内視鏡フードに遊貫させた状態で、内視鏡の挿入部を、先端が食道に到達するように患者の口から挿入する。次いで、内視鏡の挿入部に沿って内視鏡フードをずらし、内視鏡フードを口腔から食道に挿入する。このとき、内視鏡フードの周壁が下咽頭を押し広げた状態となる。次いで、内視鏡の挿入部先端を内視鏡フードの管内で移動させながら、内視鏡フードの周壁を通して下咽頭乃至食道の内壁面を観察し、病変組織の有無を検査する。病変が発見された場合、内視鏡フードを回転させて目盛りと病変組織の位置合わせをし、内視鏡により目盛りを読むことによって病変組織のサイズを計測する。 (4) In Patent Document 5, as an endoscope hood for measuring the size of a tumor (lesioned tissue) of the hypopharynx, it is a cylindrical opening with both ends made of a transparent flexible material. An endoscope hood is disclosed in which a treatment hole is bored and an axial scale is provided on at least a part of a peripheral wall. The size measurement of the diseased tissue by the endoscope hood is performed as follows. First, in a state where the insertion portion of the endoscope is allowed to pass through the endoscope hood, the insertion portion of the endoscope is inserted from the patient's mouth so that the tip reaches the esophagus. Next, the endoscope hood is shifted along the insertion portion of the endoscope, and the endoscope hood is inserted from the oral cavity into the esophagus. At this time, the peripheral wall of the endoscope hood pushes the hypopharynx. Next, while moving the distal end of the insertion portion of the endoscope within the tube of the endoscope hood, the inner wall surface of the hypopharynx or the esophagus is observed through the peripheral wall of the endoscope hood, and the presence or absence of a diseased tissue is examined. When a lesion is found, the endoscope hood is rotated to align the scale with the diseased tissue, and the size of the diseased tissue is measured by reading the scale with the endoscope.

一方、内視鏡による組織の拡大観察の際に内視鏡視野を確保するために用いる内視鏡フードとしては、上記特許文献5記載のもの以外に、例えば非特許文献1〜3に記載のような内視鏡先端に装着するものが公知である。図12は、非特許文献1に記載の内視鏡フード(商品コード(JAN):4547410074611)である。非特許文献1に記載の内視鏡フードは、消化管の拡大観察の際に内視鏡視野を確保するもので、短円筒状に形成された本体を有し、本体の筒内壁が、内視鏡挿入側が大径、先端側が小径となるように二段の段差状に形成されており、中段の内壁面の一部が、内視鏡先端のDカット部と適合するように平面部を有するように形成されたものである。使用の際には、内視鏡先端のDカット部にフードの平面部を合わせ、内視鏡の先端部にフードを装着し、滅菌された伸縮性のあるプラスチックテープでフードと内視鏡先端とを確実に固定して使用する(図12(b)参照)。   On the other hand, as an endoscope hood used for securing an endoscope visual field at the time of magnifying observation of a tissue with an endoscope, in addition to the one described in Patent Document 5, for example, described in Non-Patent Documents 1 to 3 What is attached to the endoscope tip is known. FIG. 12 shows an endoscope hood (product code (JAN): 4547410074611) described in Non-Patent Document 1. The endoscope hood described in Non-Patent Document 1 secures an endoscope field of view during magnified observation of the gastrointestinal tract, and has a main body formed in a short cylindrical shape. It is formed in a two-step shape so that the endoscope insertion side has a large diameter and the tip side has a small diameter, and a flat part is provided so that a part of the inner wall surface of the middle stage matches the D-cut part of the endoscope tip. It is formed to have. When using, align the flat part of the hood with the D-cut part of the endoscope tip, attach the hood to the tip of the endoscope, and sterilize the plastic hood and the tip of the endoscope with a stretchable plastic tape. Are securely fixed and used (see FIG. 12B).

非特許文献1〜3記載のような内視鏡フードは、内視鏡先端に装着して使用するものであり、上記特許文献5記載のガイド管タイプの内視鏡フードと区別するために、以下では内視鏡先端に装着するタイプの内視鏡フードを「内視鏡先端フード」と呼ぶ。   Endoscope hoods such as those described in Non-Patent Documents 1 to 3 are used by being attached to the endoscope tip, in order to distinguish them from the guide tube type endoscope hood described in Patent Document 5, Hereinafter, an endoscope hood of the type attached to the endoscope tip is referred to as an “endoscope tip hood”.

通常、汎用の内視鏡には内視鏡先端フードは取り付けられていないが、特に、大腸内視鏡では、内視鏡先端フードを取り付けることにより、(1)困難な挿入もしやすくなり、(2)ポリープの発見率も高くなることが報告されている(非特許文献5,6)。   In general, a general-purpose endoscope is not attached with an endoscope tip hood, but in particular, with a colonoscope, by attaching an endoscope tip hood, (1) it becomes easy to insert easily ( 2) It has been reported that the discovery rate of polyps is also increased (Non-Patent Documents 5 and 6).

実開昭58−70203号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-70203 特開平2−45030号公報JP-A-2-45030 特開昭59−71736号公報JP 59-71736 A 特開昭62−161337号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-161337 特開昭2010−29491号公報JP 2010-29491 A

富士フイルム株式会社,“フード DH-10GZ”,[online],2009年2月18日,独立行政法人医薬品医療機器総合機構・医薬品医療機器情報提供ホームページ,[平成24年5月28日検索],インターネット<URL : http://www.info.pmda.go.jp/downfiles/md/PDF/671001_14B2X10002A0K509_A_02_01.pdf>FUJIFILM Corporation, “Food DH-10GZ”, [online], February 18, 2009, Pharmaceuticals and Medical Devices Agency / Pharmaceuticals and Medical Devices Information Providing Website, [Search May 28, 2012], Internet <URL: http://www.info.pmda.go.jp/downfiles/md/PDF/671001_14B2X10002A0K509_A_02_01.pdf> 久米恵一郎,「消化器内視鏡の新しいデバイスの開発とその考え方〜低侵襲治療時代におけるストラテジー〜」,産業医科大学雑誌,産業医科大学学会,2010年12月1日,第32巻,第4号,pp. 349-365.Keiichiro Kume, “Development of New Device for Gastrointestinal Endoscopy and its Concept: Strategies in the Age of Minimally Invasive Treatment”, Occupational Medical University Journal, Occupational Medical University Society, December 1, 2010, Vol. 32, No. 4, pp. 349-365. オリンパスメディカルシステムズ株式会社,“ディスポーザブル先端アタッチメント”,[online],2008年8月29日,独立行政法人医薬品医療機器総合機構・医薬品医療機器情報提供ホームページ,[平成24年5月28日検索],インターネット<URL : http://www.info.pmda.go.jp/downfiles/md/PDF/180590_13B1X00277000020_A_01_15.pdf>Olympus Medical Systems Co., Ltd., “Disposable Advanced Attachment”, [online], August 29, 2008, Pharmaceuticals and Medical Devices Agency / Pharmaceuticals and Medical Devices Information Homepage, [Search May 28, 2012], Internet <URL: http://www.info.pmda.go.jp/downfiles/md/PDF/180590_13B1X00277000020_A_01_15.pdf> 日本消化器内視鏡技師会安全管理委員会編,“内視鏡の洗浄・消毒に関するガイドライン(第2版)”,[online],2004年,日本消化器内視鏡技師会ホームページ,[平成24年5月28日検索],インターネット<URL : http://www.jgets.jp/CD_GL2.html>Japan Gastrointestinal Endoscopy Engineers Safety Management Committee, “Guidelines for Endoscope Cleaning and Disinfection (2nd Edition)” [online], 2004, Japan Gastrointestinal Endoscopy Engineers website, [Heisei Search on May 28, 2012], Internet <URL: http://www.jgets.jp/CD_GL2.html> Kim HH, et.al. "Transparent-cap-fitted colonoscopy shows higher performance with cecal intubation time in difficult cases", World J Gastroenterol, 2012 Apr 28, 18(16). pp.1953-1958.Kim HH, et.al. "Transparent-cap-fitted colonoscopy shows higher performance with cecal intubation time in difficult cases", World J Gastroenterol, 2012 Apr 28, 18 (16). Pp.1953-1958. Rastogi A, et.al. "Higher adenoma detection rates with cap-assisted colonoscopy: a randomised controlled trial", Gut. 2012 Mar, 61(3), pp.402-8, Epub 2011 Oct 13.Rastogi A, et.al. "Higher adenoma detection rates with cap-assisted colonoscopy: a randomised controlled trial", Gut. 2012 Mar, 61 (3), pp.402-8, Epub 2011 Oct 13.

ところで、実際に消化管内の病変組織の検査に於いて、上記特許文献1〜5の内視鏡による物体計測技術では次のような問題がある。   By the way, in the examination of the diseased tissue in the gastrointestinal tract, there are the following problems in the object measuring technique using the endoscopes of Patent Documents 1 to 5 described above.

(1)特許文献1,2に記載の計測技術では、消化管内の病変部位に目盛り棒を宛がうには、内視鏡近位端側の操作部に設けられた鉗子孔(非特許文献4の図1,図2を参照)から、目盛り棒付のガイドワイヤを鉗子チャネルに挿入し、ガイドワイヤを操作することによってワイヤ先端にある棒状スケールの位置、向き、折れ角の微調整を行う必要があるため、操作が煩雑で難しく、サイズ計測に時間がかかり、検査を受ける患者への負担が大きいという問題がある。   (1) With the measurement techniques described in Patent Documents 1 and 2, forceps holes (Non-Patent Document 4) provided in the operation part on the proximal end side of the endoscope are used to assign a scale rod to a lesion site in the digestive tract. From Fig. 1 and Fig. 2), a guide wire with a scale bar is inserted into the forceps channel, and it is necessary to finely adjust the position, orientation, and fold angle of the bar scale at the wire tip by operating the guide wire. Therefore, there are problems that the operation is complicated and difficult, size measurement takes time, and the burden on the patient undergoing the examination is large.

図13は、特許文献1に記載のものと同様の棒状スケール付ガイドワイヤの先端部の実物写真である。図13では、内視鏡の挿入部12にガイドワイヤ100を通した状態を示している。ガイドワイヤ100の先端には、棒状スケール101が取り付けられている。棒状スケール101のガイドワイヤ100に対する角度は、ガイドワイヤ100を通して自由に操作・調節することができる。棒状スケール101には、5mm間隔で縞状の目盛り101aが付されている。図14(a)は、図13の棒状スケール101付のガイドワイヤ100を内視鏡の操作部11の鉗子孔16に挿脱している様子を表す写真、図14(b)は、ガイドワイヤ100の近位端部に取り付けられた操作レバー102によって棒状スケール101を操作している様子を表す写真である。この操作レバー102によって、棒状スケール101の向きや折れ角を調節する。図15は、図13の棒状スケール101付のガイドワイヤ100を用いた内視鏡10により観察される観察像の一例である。図15に示したように、病変部位50に対して棒状スケール101を水平に宛がうように、操作レバー102を操作して棒状スケール101の向きと折れ角を調節し、棒状スケール101に付された目盛り101aを読み取ることで、病変部位50のサイズを測定することができる。しかしながら、棒状スケール101の向きと折れ角を操作レバー102から調節するのは、遠隔操作であるため難しく煩雑であり、サイズ計測に時間がかかる。   FIG. 13 is an actual photograph of the distal end portion of a guide wire with a rod-like scale similar to that described in Patent Document 1. FIG. 13 shows a state in which the guide wire 100 is passed through the insertion portion 12 of the endoscope. A rod-like scale 101 is attached to the tip of the guide wire 100. The angle of the bar scale 101 with respect to the guide wire 100 can be freely manipulated and adjusted through the guide wire 100. The bar scale 101 is provided with striped scales 101a at intervals of 5 mm. 14A is a photograph showing a state where the guide wire 100 with the rod-shaped scale 101 of FIG. 13 is inserted into and removed from the forceps hole 16 of the operation unit 11 of the endoscope, and FIG. It is a photograph showing a mode that the rod-shaped scale 101 is operated with the operation lever 102 attached to the proximal end part of the. The operation lever 102 adjusts the direction and the bending angle of the bar scale 101. FIG. 15 is an example of an observation image observed by the endoscope 10 using the guide wire 100 with the rod-shaped scale 101 of FIG. As shown in FIG. 15, the operation lever 102 is operated to adjust the direction and the folding angle of the bar scale 101 so that the bar scale 101 is horizontally directed to the lesion site 50, and attached to the bar scale 101. The size of the lesioned part 50 can be measured by reading the scale 101a. However, it is difficult and complicated to adjust the direction and bending angle of the bar-shaped scale 101 from the operation lever 102 because of remote control, and it takes time to measure the size.

また、通常広く使用されている内視鏡は、1つの鉗子チャネルのものが多いが、その場合、病変部位の計測の際に鉗子チャネルに棒状スケール付ガイドワイヤを挿入して病変部位サイズを計測した後に、該病変部位を切除又は洗浄する必要が生じた場合、図14(a)のように棒状スケール付ガイドワイヤを鉗子チャネルから抜出し、代わって鉗子チャネルに把持鉗子や切除用のワイヤを挿入して施術を行う必要がある。しかし、図14(a)の写真から分かるとおり、ガイドワイヤのワイヤ長が長く、ワイヤの抜き差しは非常に煩雑な作業である。また、このワイヤの抜き差しの作業中に内視鏡挿入部が抜出してしまったり、内視鏡の先端が病変部位の位置からずれ動いてしまったりする場合があり、操作効率が非常に悪いという問題がある。図15から分かるように、内視鏡10の挿入部12先端と病変部位50は離れており、ガイドワイヤの挿脱中に内視鏡10の挿入部12先端を一定の位置に維持しておくことはかなり困難である。   In addition, many commonly used endoscopes have a single forceps channel. In this case, the size of the lesion site is measured by inserting a guide wire with a rod-like scale into the forceps channel when measuring the lesion site. After that, when it becomes necessary to excise or clean the lesion site, the rod-shaped guide wire with the scale is pulled out from the forceps channel as shown in FIG. 14 (a), and the grasping forceps and the excision wire are inserted into the forceps channel instead. It is necessary to perform treatment. However, as can be seen from the photograph in FIG. 14 (a), the wire length of the guide wire is long, and insertion and removal of the wire is a very complicated operation. In addition, during insertion and removal of the wire, the endoscope insertion part may be pulled out, or the tip of the endoscope may be displaced from the position of the lesion site, resulting in a very poor operating efficiency. There is. As can be seen from FIG. 15, the distal end of the insertion portion 12 of the endoscope 10 and the lesion site 50 are separated from each other, and the distal end of the insertion portion 12 of the endoscope 10 is maintained at a fixed position during insertion and removal of the guide wire. That is quite difficult.

(2)特許文献3に記載の計測技術は、ライトガイドファイバにより目盛りの影像を病変部位に投影して、投影された影像から病変部位のサイズを計測するものであるが、ライトガイドファイバの先端から病変部位までの距離により目盛りの影像の縮尺が変化するため、操作者は一見して病変部位のサイズを知ることができず、ライトガイドファイバから病変部位までの距離を何らかの方法で計測して縮尺を計算し、測定された目盛り値から病変部位のサイズを換算する必要がある。従って、計測作業が繁雑で時間がかかるという問題がある。また、病変部位の粘液の反射の影響により目盛りの影像が読み取りにくくなる場合や、病変部位の凹凸により目盛りの影像が歪んで読み取りにくくなる場合も想定される。故に、使い勝手が悪いことが予想される。更に、上述したように、鉗子チャネルが1つの内視鏡を使用している場合には、(1)の場合と同様、ワイヤの抜き差しの煩雑さの問題やワイヤの抜き差し作業中の内視鏡挿入部が抜出,位置ずれの問題が同様に生じることが想定される。   (2) The measurement technique described in Patent Literature 3 projects a scale image on a lesion site using a light guide fiber, and measures the size of the lesion site from the projected image. The scale of the scale image changes depending on the distance from the lesion site to the lesion site, so the operator cannot know the size of the lesion site at first glance, and measures the distance from the light guide fiber to the lesion site by some method. It is necessary to calculate the scale and convert the size of the lesion site from the measured scale value. Therefore, there is a problem that the measurement work is complicated and takes time. It is also assumed that the scale image is difficult to read due to the influence of mucus reflection at the lesion site, or that the scale image is distorted and difficult to read due to the unevenness of the lesion site. Therefore, it is expected to be unusable. Furthermore, as described above, when the forceps channel uses one endoscope, as in the case of (1), the problem of the complexity of inserting and removing the wire and the endoscope during the operation of inserting and removing the wire It is assumed that the insertion part is pulled out and the problem of misalignment occurs.

(3)特許文献4に記載の計測技術は、信号反射による距離計測と内視鏡固有の視野角から観察される病変部位のサイズ値を換算してサイズ計測を行うものであるが、上記(2)の場合と同様に、一見して病変部位のサイズを知ることができないため、内視鏡観察を継続的に行いながら即時に切除の必要性の有無を判断することが難しい。また、信号反射による距離計測は、消化管内部の状況によって誤差が生じる場合が想定される。例えば、消化管内の病変部位が粘液や便などのゲル状又は個体状物質で汚れているような場合、正確な距離計測が困難となり、病変部位のサイズ値の換算ができなくなる場合が想定される。   (3) The measurement technique described in Patent Document 4 performs size measurement by converting a distance measurement based on signal reflection and a size value of a lesion site observed from an endoscope-specific viewing angle. As in the case of 2), since the size of the lesion site cannot be known at a glance, it is difficult to immediately determine the necessity of resection while continuously performing endoscopic observation. In addition, distance measurement by signal reflection is assumed to cause an error depending on the situation inside the digestive tract. For example, when the lesion site in the digestive tract is soiled with a gel or solid substance such as mucus or stool, accurate distance measurement becomes difficult, and the size value of the lesion site cannot be converted. .

(4)特許文献4に記載の計測技術は、ガイド管タイプの内視鏡フードに軸方向に付された目盛りを病変部位に直接宛てがって、その目盛りを内視鏡により観察しサイズを読み取るものであり、簡便で、一見して病変部位のサイズを知ることも可能である。しかし、内視鏡フードの外側面を病変部位に密着させる必要があり、その操作が難しい場合がある。特許文献4では、通常狭窄している下咽頭における腫瘍のサイズ計測に特化した技術であり、咽頭反射により下咽頭内壁に内視鏡フードの外側面を密着させることは容易であると考えられる。しかし、例えば、大腸内部の腫瘍や腫瘤のサイズを測定する場合には、一般に内視鏡フードの外側面を腫瘍や腫瘤にうまく密着させるのは容易ではないことが想定される。また、外壁面を腫瘍や腫瘤に密着させることで腫瘍や腫瘤が押しつぶされた状態となり、正確にサイズを測定することが困難となる場合があるとも考えられる。   (4) In the measurement technique described in Patent Document 4, a scale attached in the axial direction to a guide tube type endoscope hood is directly addressed to a lesion site, and the scale is observed by an endoscope to determine the size. It is a read-out, simple, and it is possible to know the size of the lesion site at a glance. However, it is necessary to bring the outer surface of the endoscope hood into close contact with the lesion site, which may be difficult to operate. In patent document 4, it is a technique specialized in the size measurement of the tumor in the hypopharynx which is usually constricted, and it is thought that it is easy to make the outer surface of the endoscope hood adhere to the inner wall of the hypopharynx by pharyngeal reflex. . However, for example, when measuring the size of a tumor or tumor inside the large intestine, it is generally assumed that it is not easy to make the outer surface of the endoscope hood adhere well to the tumor or tumor. In addition, it is considered that the tumor or tumor may be crushed by bringing the outer wall surface into close contact with the tumor or tumor, and it may be difficult to accurately measure the size.

そこで、本発明の目的は、上述したような従来の計測技術で想定される各問題点を解決し、内視鏡先端の物体サイズを容易に計測することが可能な物体計測技術を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide an object measurement technique that can solve each problem assumed in the conventional measurement technique as described above and can easily measure the object size at the tip of the endoscope. It is in.

尚、本発明は、主に医療分野における内視鏡検査を念頭になされたものであるが、本発明の適用範囲は医療分野に限定されず、一般に、内視鏡を用いた種々の物体のサイズの計測にも適用することが可能である。   The present invention is mainly intended for endoscopy in the medical field, but the scope of application of the present invention is not limited to the medical field, and in general, various objects using an endoscope are used. It can also be applied to size measurement.

本発明に係る物体計測装置の第1の構成は、内視鏡を用いて内視鏡遠位端前方の対象物の大きさを計測する物体計測装置であって、
先端縁が前記内視鏡遠位端よりも突出するように前記内視鏡遠位端に脱着自在に装着され、短筒状に形成された内視鏡先端フードと、
前記内視鏡先端フードの先端縁に該先端縁の周方向に沿って付された目盛りと、
前記内視鏡の近位端側に接続され、前記内視鏡を通して観察される対象物像及び前記内視鏡先端フードの前記目盛りの像を撮像し画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段で生成された画像データから前記対象物像及び前記目盛りの像を抽出するパターン抽出手段と、
前記対象物像と前記目盛りの像とを比較し、前記対象物のサイズを算出するサイズ算出手段と、を備えたことを特徴とする。
A first configuration of an object measuring apparatus according to the present invention is an object measuring apparatus that measures the size of an object in front of an endoscope distal end using an endoscope,
An endoscope tip hood that is detachably attached to the endoscope distal end so that a tip edge protrudes from the endoscope distal end, and is formed in a short cylindrical shape;
A scale attached to the distal edge of the endoscope distal hood along the circumferential direction of the distal edge;
An imaging unit that is connected to the proximal end side of the endoscope and that captures an image of an object observed through the endoscope and an image of the scale of the endoscope tip hood, and generates image data;
Pattern extraction means for extracting the object image and the scale image from the image data generated by the imaging means;
Size calculating means for comparing the object image with the scale image and calculating the size of the object is provided.

この構成によれば、内視鏡先端フードを対象物に当接させた状態において、撮像手段が対象物の物体像を撮像し、画像データを生成する。ここで、内視鏡により観察される観察像において、視野の中心を取り囲む閉曲線状の内視鏡先端フードの先端縁の像と、先端縁の像を中心として外側に向かって放射状に広がる目盛りの像とが観測される。次いで、パターン抽出手段が、画像データから物体像及び目盛りの像を抽出する。そして、サイズ算出手段が、物体像と目盛りの像とを比較し、物体像のサイズを算出する。これにより、対象物のサイズを計測することが可能となる。   According to this configuration, in a state where the endoscope distal end hood is in contact with the target, the imaging unit captures the object image of the target and generates image data. Here, in the observation image observed by the endoscope, the image of the tip edge of the endoscope front end hood with a closed curve surrounding the center of the visual field and the scale that radiates outward from the image of the tip end as a center. An image is observed. Next, the pattern extraction means extracts an object image and a scale image from the image data. Then, the size calculating means compares the object image with the scale image and calculates the size of the object image. Thereby, the size of the object can be measured.

内視鏡先端フードは内視鏡遠位端に固定されているため、観察像における先端縁の像及び目盛りの像は常に同じ形状を保つ。従って、予め先端縁の像及び目盛りの像をパターン登録しておけば、観察像から先端縁の像及び目盛りの像を抽出することは極めて容易である。また、実際の先端縁の形状及び目盛り間隔と、観察像における先端縁の像及び目盛りの像とを比較することにより、内視鏡の収差や反射による観察像のぼやけを較正(キャリブレーション)することも可能となる。従って、正確なサイズ計測も可能となる。   Since the endoscope tip hood is fixed to the distal end of the endoscope, the tip edge image and the scale image in the observation image always maintain the same shape. Therefore, if the image of the leading edge and the scale image are registered in advance, it is very easy to extract the leading edge image and the scale image from the observation image. Further, by comparing the actual tip edge shape and scale interval with the tip edge image and scale image in the observation image, calibration of the aberration of the endoscope and the blur of the observation image due to reflection are calibrated. It is also possible. Therefore, accurate size measurement is possible.

ここで、「内視鏡」は、医療用に限定されない。従って、医療用の内視鏡はもとより、工業用等に使用される内視鏡も含む。例えば、バイオリンの内部検査用、配管内部や原子炉内部の検査用に用いる内視鏡も含む。「内視鏡遠位端」とは、内視鏡の挿入部の先端のことをいう。「対象物」は、腫瘍や腫瘤に限定されない。「筒状」とは、中空の形状をいい、必ずしも円筒に限定されない。また、1/3周のカットフード等、用途に合わせた形態のバリエーションも含まれる。また、筒状の一部に液体の溜まりを形成しないようにする「側孔」を設けたフードも含まれる。しかし、特に、内視鏡の先端が円形であること、サイズ計測を容易にすることの観点から、円筒とするのが好ましい。「内視鏡先端フード」は、透明素材で構成することが好ましいが、必ずしも透明でなくてもよい。「物体像のサイズ」とは、直径、最大径、面積等の物理的外形のサイズをいう。   Here, the “endoscope” is not limited to medical use. Therefore, it includes not only a medical endoscope but also an endoscope used for industrial use. For example, an endoscope used for an internal inspection of a violin, an inspection inside a pipe, or an inside of a nuclear reactor is also included. “Endoscope distal end” refers to the tip of the insertion portion of the endoscope. The “object” is not limited to a tumor or a mass. “Cylinder” refers to a hollow shape and is not necessarily limited to a cylinder. Moreover, the variation of the form according to a use, such as a cut food of 1/3 round, is also contained. Also included is a hood provided with a “side hole” that prevents a liquid reservoir from being formed in a part of the cylinder. However, it is particularly preferable that the endoscope has a circular shape from the viewpoint of the tip of the endoscope having a circular shape and facilitating size measurement. The “endoscope tip hood” is preferably made of a transparent material, but is not necessarily transparent. “Size of object image” refers to the size of a physical outer shape such as a diameter, a maximum diameter, and an area.

「目盛り」の間隔は特に限定されないが、観察中に操作者が容易に物体サイズを認識できるようにする観点から、等間隔であることが望ましい。また、「目盛り」の形状については、観察像における目盛り像のパターン認識をしやすくする観点から、内視鏡先端フードの筒軸と平行な直線形状であることが望ましい。   The interval of the “scale” is not particularly limited, but is preferably an equal interval from the viewpoint of allowing the operator to easily recognize the object size during observation. The shape of the “scale” is preferably a linear shape parallel to the tube axis of the endoscope tip hood from the viewpoint of facilitating pattern recognition of the scale image in the observation image.

尚、「目盛り」の間隔の決め方に関しては、次のようにすることができる。内視鏡先端フード先端縁の形状が円形の場合には、該先端縁に沿って目盛りが付されているため、観察像に於いて観測されるスケールは円弧となる。従って、円弧状のスケールで測定される対象物の長さをx、観察される対象物の実際の長さ(円弧状のスケールを当てたときの弦の長さ)をy、内視鏡先端フード先端縁の直径をφとすると、3者は以下の関係になる。   The method of determining the “scale” interval can be as follows. When the shape of the distal end edge of the endoscope distal end hood is circular, since the scale is attached along the distal end edge, the scale observed in the observation image is an arc. Therefore, the length of the object measured on the arc-shaped scale is x, the actual length of the observed object (the length of the string when the arc-shaped scale is applied) is y, and the endoscope tip When the diameter of the hood tip edge is φ, the three parties have the following relationship.

目盛りを付する際には、最も精度を要する計測物に合わせ、上記式より逆算する。   When adding a scale, the above formula is used for the back calculation according to the most accurate measurement object.

例えば、医療用の内視鏡で大腸のポリープの直径を計測する場合、精度を要する大きさの中心は5mmである。大腸ポリープを発見した場合、5mm未満であれば、無治療となり5mm以上であれば切除することとなるからである。この場合、汎用されている大腸内視鏡の外径(内視鏡先端フード内径)は11.3mmで、上式に当てはめた場合、x=5ならy=4.84、x=6ならy=5.72となる。従って、1mm間隔の目盛りでの計測を1mmとすれば仕様に合致することとなる。   For example, when measuring the diameter of a polyp of the large intestine with a medical endoscope, the center of the size requiring accuracy is 5 mm. This is because when a colon polyp is discovered, if it is less than 5 mm, it will be untreated and if it is 5 mm or more, it will be excised. In this case, the outer diameter of the commonly used colonoscope (the inner diameter of the endoscope tip hood) is 11.3 mm. When applied to the above equation, y = 4.84 if x = 5, and y if x = 6. = 5.72. Therefore, if the measurement at a scale of 1 mm interval is 1 mm, the specification will be met.

内視鏡の医療用・工業用の市販品の外径は、ほとんど5〜20mmにあり、1mm間隔の目盛りでの計測を1mmとすれば近似されるが、精度を要する場合は上式を用いて、特有の目盛りを付するようにすればよい。   The outer diameter of commercially available medical and industrial products for endoscopes is almost 5 to 20 mm, and can be approximated by measuring 1 mm at a scale of 1 mm, but the above formula is used when accuracy is required. And a special scale.

精度を要する計測範囲が複数ある場合、上式を利用した尺度の異なる複数の目盛り群を設けることも考えられる。例えば、半周は1mm間隔の目盛りでの計測を1mmとし、残り半周は0.9mm間隔の目盛りでの計測を1mmとするような具合にである。   When there are a plurality of measurement ranges that require accuracy, it may be possible to provide a plurality of scale groups having different scales using the above equation. For example, the measurement at the 1 mm interval scale is 1 mm for the half circumference, and the measurement at the 0.9 mm interval scale is 1 mm for the remaining half circle.

本発明に係る物体計測装置の第2の構成は、前記第1の構成に於いて、前記内視鏡先端フードの先端縁の周方向に沿って、先端が該先端縁表面に露出するように等間隔に配設された複数の電極と、
前記各電極に電圧を印加する電源と、
前記各電極に流れる電流又は隣り合う電極間の抵抗を検出する通電検出手段と、
前記通電検出手段により検出される前記各電極の電流又は前記各電極間の抵抗の大きさに基づき、前記内視鏡先端フードの先端縁が前記物体に当接している幅を判定する当接幅判定手段と、を備えたことを特徴とする。
The second configuration of the object measuring apparatus according to the present invention is such that, in the first configuration, the tip is exposed on the tip edge surface along the circumferential direction of the tip edge of the endoscope tip hood. A plurality of electrodes arranged at equal intervals;
A power source for applying a voltage to each of the electrodes;
Energization detecting means for detecting a current flowing through each electrode or a resistance between adjacent electrodes;
A contact width for determining a width at which the distal end edge of the endoscope distal end hood is in contact with the object based on the current of each electrode detected by the energization detecting means or the magnitude of the resistance between the electrodes. And a determination unit.

この構成に依れば、内視鏡先端フードを対象物に当接させた状態において、各電極に電圧を印加し、各電極に流れる電流を又は各電極間の抵抗の大きさを測定する。このとき、相対的に大きい電流が流れる電極の連続する列幅から、対象物のサイズを自動的に検出することができる。または、電極間抵抗の小さい電極の連続する幅から、対象物のサイズが自動的に検出することができる。   According to this configuration, in a state where the endoscope tip hood is in contact with the object, a voltage is applied to each electrode, and the current flowing through each electrode or the magnitude of the resistance between each electrode is measured. At this time, the size of the object can be automatically detected from the continuous row width of electrodes through which a relatively large current flows. Alternatively, the size of the object can be automatically detected from the continuous width of the electrodes having a small interelectrode resistance.

本発明に係る物体計測方法の第1の構成は、内視鏡を用いて内視鏡遠位端前方の対象物の大きさを計測する物体計測方法であって、
前記内視鏡遠位端に、短筒状に形成され先端縁にその周方向に沿って目盛りが付された内視鏡先端フードを、先端縁が前記内視鏡遠位端よりも突出するように装着し、前記内視鏡先端フードの先端縁が、観察する対象物に当接するように、前記内視鏡遠位端の位置調節が行われた状態において、前記内視鏡の基端側に接続された撮像手段により、前記内視鏡を通して観察される前記対象物像及び前記内視鏡先端フードの前記目盛りの像を撮像し画像データを生成する第1のステップ、
パターン抽出手段が、前記撮像手段により生成された画像データから前記対象物像及び前記目盛りの像を抽出する第2のステップ、
及びサイズ算出手段が、前記対象物像と前記目盛りの像とを比較し、前記対象物のサイズを算出する第3のステップを備えたことを特徴とする。
A first configuration of an object measuring method according to the present invention is an object measuring method for measuring the size of an object in front of an endoscope distal end using an endoscope,
An endoscope tip hood that is formed in a short cylinder shape at the distal end of the endoscope and that has a scale on the tip edge along the circumferential direction thereof, and the tip edge protrudes from the endoscope distal end. In the state where the position of the distal end of the endoscope is adjusted so that the distal end edge of the endoscope distal end hood contacts the object to be observed, the proximal end of the endoscope A first step of capturing an image of the object observed through the endoscope and an image of the scale of the endoscope tip hood and generating image data by an imaging means connected to the side;
A second step in which a pattern extraction means extracts the object image and the scale image from the image data generated by the imaging means;
And the size calculating means includes a third step of comparing the object image with the scale image and calculating the size of the object.

本発明に係る内視鏡先端フードの第1の構成は、内視鏡の遠位端に装着する短筒状の内視鏡先端フードであって、
前記内視鏡の遠位端に密嵌する筒状の内視鏡装着部と、
前記内視鏡装着部の先端から延出する筒状のキャップ部と、
前記キャップ部の先端縁に、該先端縁の周方向に沿って付された目盛りと、を備えていることを特徴とする。
A first configuration of an endoscope tip hood according to the present invention is a short cylindrical endoscope tip hood to be attached to a distal end of an endoscope,
A cylindrical endoscope mounting portion that fits closely to the distal end of the endoscope;
A cylindrical cap portion extending from the distal end of the endoscope mounting portion;
The front end edge of the cap part is provided with the scale attached along the peripheral direction of the front end edge.

本発明に係る内視鏡先端フードの第2の構成は、前記第1の構成に於いて、前記キャップ部の先端縁の周方向に沿って、先端が該先端縁表面に露出するように等間隔に配設された複数の電極を備えたことを特徴とする。   The second configuration of the endoscope front end hood according to the present invention is such that, in the first configuration, the front end is exposed to the front end edge surface along the circumferential direction of the front end edge of the cap portion, etc. A plurality of electrodes arranged at intervals are provided.

以上の本発明によれば、内視鏡先端フードの先端縁に該先端縁の周方向に沿って付されているため、目盛りと内視鏡先端との相対位置が常に固定されている。従って、対象物に目盛りを宛がい固定するのが容易となる。   According to the present invention described above, since the distal end edge of the endoscope distal end hood is attached along the circumferential direction of the distal end edge, the relative position between the scale and the endoscope distal end is always fixed. Therefore, it is easy to fix the scale on the object.

また、目盛りが内視鏡先端フードと一体となっているため、従来のように、目盛り専用のワイヤを内視鏡挿入部に出し入れする必要がない。従って、便とポリープが絡まっている場合、洗浄水により便を洗い流す必要があるが、内視鏡ルーメンが目盛り専用ワイヤで占拠されていないため、そのまま洗浄水の注入が可能である。   In addition, since the scale is integrated with the endoscope front end hood, it is not necessary to insert / remove a dedicated wire for the scale into / from the endoscope insertion portion as in the prior art. Therefore, when the stool and the polyp are entangled, it is necessary to wash away the stool with the washing water, but since the endoscope lumen is not occupied by the scale dedicated wire, the washing water can be injected as it is.

また、目盛りと内視鏡先端との距離が常に一定なことから、観察される目盛りの像の縮尺が常に一定である。そして、目盛りが内視鏡先端フードの先端に設けられているため、内視鏡先端フードを対象物に当接させることで、目盛り−内視鏡先端間距離と対象物−内視鏡先端間距離との距離を等距離とし、双方の観察像の縮尺を等しくできると同時に、目盛りを対象物に固定できる。これにより、画像データから物体像のサイズを正確に算出することが可能となる。   Further, since the distance between the scale and the endoscope tip is always constant, the scale of the scale image to be observed is always constant. Since the scale is provided at the distal end of the endoscope front end hood, the distance between the scale and the front end of the endoscope and the distance between the target and the front end of the endoscope are obtained by bringing the endoscope front end hood into contact with the target. The distance to the distance can be made equal and the scales of both observation images can be made equal, and at the same time, the scale can be fixed to the object. Thereby, the size of the object image can be accurately calculated from the image data.

また、目盛りが内視鏡先端フードの先端縁に沿って円形に配置されているため、観察対象物を中心にして周囲に内視鏡先端フードの先端縁が囲むように位置合わせするのが容易である。また、ポリープが小さくても、内視鏡先端フード周縁のどこかの位置にポリープを当てれば、サイズの測定が可能であるため、サイズ測定が容易である。   In addition, since the scale is arranged in a circle along the tip edge of the endoscope tip hood, it is easy to align the tip of the endoscope tip hood around the object to be observed. It is. Even if the polyp is small, it is possible to measure the size by applying the polyp to some position on the periphery of the endoscope front end hood.

また、内視鏡により観察される観察像に於いて、各目盛りの像は、内視鏡先端フードの先端縁の像から外側に向かって放射状の直線の像として観察される(図5,図7参照)。従って、この観察像の画像データからパターン認識によって目盛りの像を抽出することが極めて容易となり、サイズ計測の自動化における画像処理が容易且つ正確となる。特に、内視鏡先端フードが円筒の場合、先端縁の像は円形となり、目盛りの像はこの円から外に向かって放射状に等間隔で並んだ直線像となるため、パターン認識が極めて簡単となり、内視鏡の収差による画像の歪みや、反射による画像のぼやけがある場合であっても、パターンから目盛りの像を容易に修正でき、また、目盛り間隔の平均値をとることで歪みの補正が容易にできるようになる。従って、サイズ計測の自動化が容易となる。   Further, in the observation image observed by the endoscope, the image of each scale is observed as a radial straight image outward from the image of the distal end edge of the endoscope distal end hood (FIG. 5, FIG. 5). 7). Therefore, it is very easy to extract a scale image from the image data of the observation image by pattern recognition, and image processing in the automation of size measurement becomes easy and accurate. In particular, when the endoscope tip hood is a cylinder, the image of the tip edge is circular, and the scale image is a linear image arranged radially at equal intervals outward from this circle, making pattern recognition extremely easy. Even if there is image distortion due to the aberration of the endoscope or image blur due to reflection, the scale image can be easily corrected from the pattern, and distortion can be corrected by taking the average value of the scale interval. Can be easily done. Therefore, it becomes easy to automate size measurement.

更に、内視鏡先端フードは内視鏡に脱着自在であるため、内視鏡先端フードを内視鏡の遠位端に嵌着することで、どの内視鏡にも目盛りの取り付けが可能である。即ち、専用の内視鏡を用意する必要がない。また、内視鏡先端フードは安価であり、高価なワイヤ式目盛りが不要となる。   Furthermore, since the endoscope tip hood is detachable from the endoscope, the scale can be attached to any endoscope by fitting the endoscope tip hood to the distal end of the endoscope. is there. That is, it is not necessary to prepare a dedicated endoscope. In addition, the endoscope tip hood is inexpensive, and an expensive wire scale is not necessary.

本発明の実施例1に係る内視鏡先端フードの斜視図である。1 is a perspective view of an endoscope front end hood according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施例1に係る内視鏡先端フードが装着された内視鏡の斜視図である。(a)全体図,(b)挿入部12の要部断面模式図。1 is a perspective view of an endoscope to which an endoscope distal end hood according to Embodiment 1 of the present invention is attached. FIG. (A) Overall view, (b) A schematic cross-sectional view of the main part of the insertion portion 12. 本発明の実施例1に係る物体計測装置の全体構成を表す図である。It is a figure showing the whole structure of the object measuring device which concerns on Example 1 of this invention. 図3の物体計測装置の機能構成を表すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a functional configuration of the object measurement apparatus in FIG. 3. 内視鏡10により観察される観察像の一例である。2 is an example of an observation image observed by an endoscope 10. 実施例1の内視鏡先端フード1を装着した内視鏡10による病変部位50の観察像の例を模式的に示した図である。(a)は、病変部位50がキャップ部先端像51の円内にある場合、(b)は、病変部位50がキャップ部先端像51の円を横切っている場合を表している。It is the figure which showed typically the example of the observation image of the lesioned part 50 by the endoscope 10 with which the endoscope front end hood 1 of Example 1 was mounted | worn. (A) shows the case where the lesioned part 50 is in the circle of the cap part tip image 51, and (b) shows the case where the lesioned part 50 crosses the circle of the cap part tip image 51. 図5の画像データに対して作成されたエッジ画像の例である。It is an example of the edge image produced with respect to the image data of FIG. (a)図5の画像データと図7(a)のエッジ画像を重ねて表示した状態を表す図、(b)図5の画像データにサイズ情報を追加した画像の図である。(A) The figure which represents the state which displayed the image data of FIG. 5 and the edge image of FIG. 7 (a) superimposed, (b) The figure of the image which added size information to the image data of FIG. 本発明の実施例2に係る内視鏡先端フードの斜視図である。It is a perspective view of the endoscope front end hood which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係る物体計測装置の全体構成を表す図である。It is a figure showing the whole structure of the object measuring device which concerns on Example 2 of this invention. 図10の物体計測装置の機能構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the function structure of the object measuring device of FIG. 非特許文献1に記載の内視鏡フード(商品コード(JAN):4547410074611)である。The endoscope hood described in Non-Patent Document 1 (product code (JAN): 4547410074611). 特許文献1に記載のものと同様の棒状スケール付ガイドワイヤの先端部の実物写真である。It is a real photograph of the front-end | tip part of the guide wire with a rod-shaped scale similar to the thing of the patent document 1. (a)は、図13の棒状スケール101付のガイドワイヤ100を内視鏡の操作部11の鉗子孔16に挿脱している様子を表す写真、(b)は、ガイドワイヤ100の近位端部に取り付けられた操作レバー102によって棒状スケール101を操作している様子を表す写真である。13A is a photograph showing a state where the guide wire 100 with the rod-shaped scale 101 in FIG. 13 is inserted into and removed from the forceps hole 16 of the operation unit 11 of the endoscope, and FIG. 9B is a proximal end of the guide wire 100. 6 is a photograph showing a state in which the bar scale 101 is operated by an operation lever 102 attached to the section. 図13の棒状スケール101付のガイドワイヤ100を用いた内視鏡10により観察される観察像の一例である。It is an example of the observation image observed with the endoscope 10 using the guide wire 100 with the rod-shaped scale 101 of FIG.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1に係る内視鏡先端フードの斜視図である。内視鏡先端フード1の本体2は、外側面及び内側面が平坦な、全長に亘って径が一定な円筒形に形成されている。本体2は、内視鏡挿入部の遠位端に密嵌する筒状の内視鏡装着部3と、内視鏡装着部3の先端から延出する筒状のキャップ部4とを有する。内視鏡装着部3とキャップ部4とは同径である。内視鏡装着部3及びキャップ部4の内径及び外形は、装着する内視鏡の先端部に合わせて任意に設定することが可能であるが、通常は、10〜15mmφとされる。キャップ部4の長さ(内視鏡先端からの突出長)は、内視鏡視野確保の要請に応じて任意に決めることができるが、通常は、2〜10mm程度とされる。   FIG. 1 is a perspective view of an endoscope distal end hood according to a first embodiment of the present invention. The main body 2 of the endoscope distal end hood 1 is formed in a cylindrical shape having a flat outer side surface and an inner side surface and a constant diameter over the entire length. The main body 2 includes a cylindrical endoscope mounting portion 3 that is tightly fitted to the distal end of the endoscope insertion portion, and a cylindrical cap portion 4 that extends from the tip of the endoscope mounting portion 3. The endoscope mounting part 3 and the cap part 4 have the same diameter. The inner diameter and the outer shape of the endoscope mounting portion 3 and the cap portion 4 can be arbitrarily set according to the distal end portion of the endoscope to be mounted, but are usually 10 to 15 mmφ. The length of the cap portion 4 (projection length from the endoscope distal end) can be arbitrarily determined according to a request for securing the endoscope visual field, but is usually about 2 to 10 mm.

内視鏡装着部3とキャップ部4の境界は外部から視認可能とされており、少なくともキャップ部4は透明な素材で構成されている。具体的には、(1)内視鏡装着部3とキャップ部4との境界を識別するための目印又は境界線を附した構成、(2)内視鏡装着部3を曇色とし、キャップ部4を透明とした構成、(3)内視鏡装着部3をビニル、アクリルエラストマー等の伸縮する素材とし、キャップ部4を伸縮性のないプラスティックとした構成などを採ることができる。   The boundary between the endoscope mounting part 3 and the cap part 4 is visible from the outside, and at least the cap part 4 is made of a transparent material. Specifically, (1) a configuration with a mark or boundary line for identifying the boundary between the endoscope mounting portion 3 and the cap portion 4, and (2) the endoscope mounting portion 3 is cloudy and the cap A configuration in which the portion 4 is transparent, (3) a configuration in which the endoscope mounting portion 3 is made of a stretchable material such as vinyl or acrylic elastomer, and the cap portion 4 is made of a plastic having no stretchability can be adopted.

キャップ部4の先端縁4aには、該先端縁4aの周方向に沿って、全周に亘って等間隔の目盛り5が付されている。目盛り5の間隔は、1mm〜5mm程度とすることができる。図1の例では、目盛り5の間隔は、短目盛線が1mm、長目盛線が5mmとされている。   The tip edge 4a of the cap part 4 is provided with a scale 5 at equal intervals over the entire circumference along the circumferential direction of the tip edge 4a. The interval of the scale 5 can be about 1 mm to 5 mm. In the example of FIG. 1, the interval between the scales 5 is 1 mm for the short scale line and 5 mm for the long scale line.

図2は、本発明の実施例1に係る内視鏡先端フードが装着された内視鏡の斜視図である。図2(a)は全体図、図2(b)は挿入部12の要部断面模式図である。尚、図2(b)においては、本発明に関係のない部分の構成は省略している。   FIG. 2 is a perspective view of the endoscope to which the endoscope distal end hood according to the first embodiment of the present invention is mounted. FIG. 2A is an overall view, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view of the main part of the insertion portion 12. In FIG. 2 (b), the configuration of portions not related to the present invention is omitted.

内視鏡10は、一般に広く用いられているものであり、操作部11、挿入部12、ユニバーサルコード部13、及びコネクタ部14から構成されている。挿入部12が、消化管などの検査部位に挿入される部分であり、細長い可撓性チューブにより構成されている。挿入部12の遠位端である先端部15には、図1で説明した内視鏡先端フード1が装着されている。内視鏡先端フード1は、内視鏡装着部3が先端部15に密嵌しており、使用時には、滅菌された伸縮性のあるプラスチックテープ(図示せず)で内視鏡装着部3と先端部15とが確実に固定される。このように、内視鏡10に内視鏡先端フードを取り付けることにより、特に、大腸内検査に使用する場合には、困難な挿入もしやすくなり、ポリープの発見率も高くなる(非特許文献5,6参照)。   The endoscope 10 is generally widely used and includes an operation unit 11, an insertion unit 12, a universal cord unit 13, and a connector unit 14. The insertion portion 12 is a portion that is inserted into an examination site such as the digestive tract, and is configured by an elongated flexible tube. The endoscope distal end hood 1 described with reference to FIG. 1 is attached to the distal end 15 that is the distal end of the insertion portion 12. The endoscope front hood 1 has the endoscope mounting portion 3 tightly fitted to the distal end portion 15. When used, the endoscope front hood 1 is connected to the endoscope mounting portion 3 with a sterilized elastic plastic tape (not shown). The distal end portion 15 is securely fixed. By attaching the endoscope tip hood to the endoscope 10 in this manner, particularly when used for an inspection in the large intestine, difficult insertion is facilitated, and the polyp discovery rate is increased (Non-Patent Document 5). , 6).

操作部11には、鉗子付ガイドワイヤ等の処置具を挿入するための鉗子孔16が設けられている。また、挿入部12の内部には、管腔状の鉗子チャネル17、吸引チャネル18、送水チャネル19、送気チャネル20が形成され、光ファイバ21が設けられている。   The operation unit 11 is provided with a forceps hole 16 for inserting a treatment instrument such as a guide wire with forceps. In addition, a tubular forceps channel 17, a suction channel 18, a water supply channel 19, and an air supply channel 20 are formed in the insertion portion 12, and an optical fiber 21 is provided.

鉗子チャネル17は、処置具を通すための管腔であり、近位端側が鉗子孔16に連通し、遠位端側が先端部15の先端面15aに開口している。   The forceps channel 17 is a lumen through which a treatment tool is passed. The proximal end side communicates with the forceps hole 16, and the distal end side opens on the distal end surface 15 a of the distal end portion 15.

吸引チャネル18は、近位端側がコネクタ部14の吸引口金22に連通し、遠位端側が鉗子チャネル17の鉗子孔16近傍に連通し、鉗子チャネル17を介して先端部15の先端面15aに連通している。この吸引チャネル18は、消化管内の洗浄時に汚物を吸引し排出するために用いられる管腔である。   The suction channel 18 communicates with the suction base 22 of the connector portion 14 at the proximal end side, communicates with the vicinity of the forceps hole 16 of the forceps channel 17 on the distal end side, and communicates with the distal end surface 15 a of the distal end portion 15 via the forceps channel 17. Communicate. The suction channel 18 is a lumen used for sucking and discharging dirt when cleaning the digestive tract.

送水チャネル19は、近位端側がコネクタ部14の送水口24に連通し、遠位端側が先端部15の先端面15aに連通している。また、送気チャネル20は、近位端側がコネクタ部14の送気口23に連通し、遠位端側が先端部15の先端面15aに連通している。
送水チャネル19及び送気チャネル20は、先端部15付近で接続され、1本の管腔として先端面15aに開口している。これら送水チャネル19,送気チャネル20は、消化管内の洗浄時などに、消化管内に洗浄水や空気を挿入するための管腔である。
The water supply channel 19 has a proximal end side communicating with the water supply port 24 of the connector portion 14 and a distal end side communicating with the tip surface 15 a of the tip portion 15. Further, the air supply channel 20 communicates with the air supply port 23 of the connector portion 14 at the proximal end side and communicates with the distal end surface 15 a of the distal end portion 15 at the distal end side.
The water supply channel 19 and the air supply channel 20 are connected in the vicinity of the distal end portion 15 and open to the distal end surface 15a as a single lumen. The water supply channel 19 and the air supply channel 20 are lumens for inserting cleaning water and air into the digestive tract when the digestive tract is cleaned.

図3は、本発明の実施例1に係る物体計測装置の全体構成を表す図である。図3において、内視鏡先端フード1、内視鏡10、操作部11、挿入部12、ユニバーサルコード部13、及びコネクタ部14は、図1.図2で説明したものと同様である。   FIG. 3 is a diagram illustrating the overall configuration of the object measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. 3, the endoscope front end hood 1, the endoscope 10, the operation unit 11, the insertion unit 12, the universal cord unit 13, and the connector unit 14 are illustrated in FIG. This is the same as that described in FIG.

内視鏡10の操作部11の接眼部29(図2参照)には、光ファイバ21を通して結像される観察像を撮影するためのカメラ30が取り付けられている。カメラ30は、通常のCCDカメラが用いられている。   A camera 30 for taking an observation image formed through the optical fiber 21 is attached to the eyepiece 29 (see FIG. 2) of the operation unit 11 of the endoscope 10. The camera 30 is a normal CCD camera.

また、内視鏡10のコネクタ部14は、送気送水機能付光源装置31に接続されている。この送気送水機能付光源装置31は、ライトガイド25(図2参照)から光ファイバ21に入射する照明用の高輝度光源、送気口23から送気チャネル20に空気や炭酸ガス等の気体を送入する送気装置、及び送水口24から洗浄水や薬液を送入する送液装置を備えている。   Moreover, the connector part 14 of the endoscope 10 is connected to a light source device 31 with an air / water feeding function. This light source device 31 with air / water supply function is a high-intensity light source for illumination incident on the optical fiber 21 from the light guide 25 (see FIG. 2), and gas such as air or carbon dioxide gas from the air supply port 23 to the air supply channel 20. And an air supply device for supplying cleaning water and a chemical solution from the water supply port 24.

また、カメラ30にはコンピュータ32が接続されている。コンピュータ32は、カメラ30で撮像された画像の処理を行い、内視鏡10により観察される対象物のサイズの自動計測や撮影画像の保存を行う。   A computer 32 is connected to the camera 30. The computer 32 processes the image captured by the camera 30 and automatically measures the size of the object observed by the endoscope 10 and stores the captured image.

図4は、図3の物体計測装置の機能構成を表すブロック図である。図4において、カメラ30及びコンピュータ32は、図3の同符号のものに対応している。   FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the object measuring apparatus of FIG. In FIG. 4, a camera 30 and a computer 32 correspond to those having the same reference numerals in FIG.

コンピュータ32は、入力装置40、表示装置41、インタフェース部42、画像入力部43、フレームメモリ44、パターン抽出部45、サイズ算出部46、画像合成部47、及び記憶装置48を備えている。   The computer 32 includes an input device 40, a display device 41, an interface unit 42, an image input unit 43, a frame memory 44, a pattern extraction unit 45, a size calculation unit 46, an image composition unit 47, and a storage device 48.

入力装置40は、キーボードやマウスなどの通常のコンピュータの入力装置である。表示装置41は、ディスプレイ等の通常のコンピュータの表示装置である。インタフェース部42は、カメラ30から出力される画像信号をコンピュータ32に取り込むためのインタフェースである。画像入力部43は、インタフェース部42を介してカメラ30から入力される画像信号を、フレームメモリ44に保存する。パターン抽出部45は、フレームメモリ44に保存された画像を読み出して、読み出された画像から、対象物像及び目盛りの像を抽出する画像処理を行う。この画像処理は、公知のエッジ抽出などの輪郭抽出処理によって行われる。サイズ算出部46は、パターン抽出部45が抽出した対象物像と目盛りの像とを比較し、対象物のサイズを算出する。画像合成部47は、処理対象の画像に、パターン抽出部45が抽出した対象物像の輪郭画像又はサイズ算出部46が算出した対象物のサイズ情報のテキスト画像を合成して、表示装置41又は記憶装置48に出力する。   The input device 40 is an ordinary computer input device such as a keyboard or a mouse. The display device 41 is a normal computer display device such as a display. The interface unit 42 is an interface for capturing an image signal output from the camera 30 into the computer 32. The image input unit 43 stores an image signal input from the camera 30 via the interface unit 42 in the frame memory 44. The pattern extraction unit 45 reads an image stored in the frame memory 44 and performs image processing for extracting an object image and a scale image from the read image. This image processing is performed by a known contour extraction process such as edge extraction. The size calculation unit 46 compares the object image extracted by the pattern extraction unit 45 with the scale image, and calculates the size of the object. The image synthesis unit 47 synthesizes the contour image of the object image extracted by the pattern extraction unit 45 or the text image of the size information of the object calculated by the size calculation unit 46 with the image to be processed, and the display device 41 or The data is output to the storage device 48.

以上のように構成された本発明の実施例1に係る物体計測装置について、以下その動作を説明する。   The operation of the object measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described below.

(1)病変部位の探索と観察
まず、操作者は、内視鏡10の操作部11を、患者の消化管に挿入し、カメラ30で撮影されコンピュータ32の表示装置41に表示される映像を見ながら、操作部11を前進/後退させ、病変部位50の探索を行う。
(1) Search and observation of lesion site First, the operator inserts the operation unit 11 of the endoscope 10 into the digestive tract of the patient, and images captured by the camera 30 and displayed on the display device 41 of the computer 32 are displayed. While looking, the operation unit 11 is moved forward / backward to search for the lesion site 50.

病変部位50が発見された場合、操作者は、内視鏡先端フード1のキャップ部先端4aを病変部位50の周辺に当接させる。これにより、内視鏡先端フード1のキャップ部先端4aの位置は、病変部位50の周辺に固定される。   When the lesion site 50 is found, the operator brings the cap tip 4a of the endoscope tip hood 1 into contact with the periphery of the lesion site 50. As a result, the position of the cap portion distal end 4 a of the endoscope distal end hood 1 is fixed around the lesion site 50.

このとき、内視鏡10により観察される観察像は、図5のようになる。図5において、中央付近にある腫瘍状の像が病変部位50、病変部位50を取り囲み円形に写っている像がキャップ部先端4aの像(キャップ部先端像51)、キャップ部先端像51を中心に外方向に放射状に広がる直線の像が目盛り5の像(目盛り像52)である。   At this time, an observation image observed by the endoscope 10 is as shown in FIG. In FIG. 5, the tumor-like image near the center is the lesion site 50, the image surrounding the lesion site 50 and appearing in a circle is the image of the cap tip 4 a (cap tip image 51), and the cap tip image 51 is the center. A linear image extending radially outward is the image of the scale 5 (scale image 52).

キャップ部先端4aから内視鏡10先端までの距離と、病変部位50から内視鏡10先端までの距離は等しいため、目盛り像52の内周端の間隔と病変部位50とを比較することにより、病変部位50のサイズを即座に読み取ることが可能である。従って、図13の棒状スケール付ガイドワイヤの場合のような位置合わせ等の煩雑な操作が全く必要なく、迅速に病変部位50のサイズを計測し、切除の必要があるか否かの判定を行うことができるため、検査を受ける患者への負担が極めて軽減される。また、棒状スケール付ガイドワイヤを内視鏡挿入部に出し入れする必要がないため、検査の作業効率も極めて改善される。   Since the distance from the cap portion tip 4a to the tip of the endoscope 10 is equal to the distance from the lesion site 50 to the tip of the endoscope 10, the distance between the inner peripheral ends of the scale image 52 and the lesion site 50 are compared. The size of the lesion site 50 can be read immediately. Accordingly, there is no need for complicated operations such as alignment as in the case of the guide wire with a rod-shaped scale in FIG. 13, and the size of the lesioned part 50 is quickly measured to determine whether or not resection is necessary. This greatly reduces the burden on the patient undergoing the examination. In addition, since it is not necessary to insert and remove the guide wire with a rod-like scale into and from the endoscope insertion portion, the work efficiency of the inspection is greatly improved.

また、目盛り5の先端から内視鏡10先端までの距離と、病変部位50から内視鏡10先端までの距離は常に等しいため、目盛り5の間隔の縮尺を補正する必要がなく、従って、内視鏡10先端から病変部位50までの距離の測定などが一切必要なくなる。故に、従来の距離計測に関連する種々の問題点がすべて解決されることになる。   Further, since the distance from the tip of the scale 5 to the tip of the endoscope 10 and the distance from the lesion site 50 to the tip of the endoscope 10 are always equal, it is not necessary to correct the scale of the interval of the scale 5. It is no longer necessary to measure the distance from the distal end of the endoscope 10 to the lesion site 50. Therefore, all the various problems related to the conventional distance measurement are solved.

実際の病変部位50のサイズ測定の例について、図に基づいて具体的に説明する。図6は、実施例1の内視鏡先端フード1を装着した内視鏡10による病変部位50(腫瘤(ポリープ))の観察像の例を模式的に示した図である。図6(a)は、病変部位50がキャップ部先端像51の円内にある場合、図6(b)は、病変部位50がキャップ部先端像51の円を横切っている場合を表している。何れの場合にも、キャップ部先端像51の円に沿った円弧部分Aの長さが目盛り像52によって読み取ることができる。一方、病変部位50の直径Bは、図6(a),(b)に示した通りである。一般に、ポリープの切除適応は、殆どのルールでは5mmとされており、一部では6mmとされている。従って、図6において直径Bの長さを測定する必要がある。キャップ部先端4aの内径(直径)を2Rとすると、直径Bの長さは正確には、B=2R・sin(A/2R)により換算される。一方、現在広く使用されている消化管検査用の内視鏡の内視鏡先端フードにおいては、キャップ部先端の内径は9.2〜13.6mm程度である。従って、例えば、2R=11.3mmとすれば、A=5mmならばB=4.84mm,A=6mmならばB=5.72mmと換算される。従って、AとBの違いは読み取り誤差の範囲内であるとみなされ、ほぼA≒Bとみなしてもよい。従って、目盛り像52によってポリープの直径が5mm又は6mmであるか否かを目測で読み取ることによって、そのポリープが切除適応であるか否かを即時に判断することができる。   An example of the actual size measurement of the lesion site 50 will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of an observation image of a lesion site 50 (tumor (polyp)) by the endoscope 10 to which the endoscope distal end hood 1 of Example 1 is attached. 6A shows a case where the lesioned part 50 is in the circle of the cap part tip image 51, and FIG. 6B shows a case where the lesioned part 50 crosses the circle of the cap part tip image 51. . In any case, the length of the arc portion A along the circle of the cap portion tip image 51 can be read by the scale image 52. On the other hand, the diameter B of the lesioned part 50 is as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). Generally, the polyp excision indication is 5 mm in most rules, and 6 mm in some cases. Therefore, it is necessary to measure the length of the diameter B in FIG. When the inner diameter (diameter) of the cap tip 4a is 2R, the length of the diameter B is accurately converted by B = 2R · sin (A / 2R). On the other hand, in an endoscope tip hood of an endoscope for digestive tract examination that is currently widely used, the inner diameter of the tip of the cap portion is about 9.2 to 13.6 mm. Therefore, for example, if 2R = 11.3 mm, B = 4.84 mm if A = 5 mm, and B = 5.72 mm if A = 6 mm. Therefore, the difference between A and B is considered to be within the range of reading error, and may be regarded as approximately A≈B. Therefore, it is possible to immediately determine whether or not the polyp is suitable for resection by reading the scale image 52 to determine whether the diameter of the polyp is 5 mm or 6 mm.

また、病変部位50が便や粘液などの汚物と絡まっている場合においては、洗浄水により汚物を洗い流してからサイズ測定を行う必要があるが、本実施例の内視鏡先端フード1を使用した場合、吸引チャネル18が棒状スケール付ガイドワイヤで占拠されていないため、そのまま洗浄水の注入が可能であり、洗浄しながら病変部位50のサイズ計測を同時に行うことも可能となる。   Moreover, when the lesioned part 50 is entangled with filth such as feces and mucus, it is necessary to measure the size after washing the filth with washing water. However, the endoscope tip hood 1 of this embodiment was used. In this case, since the suction channel 18 is not occupied by the guide wire with a rod-like scale, the washing water can be injected as it is, and the size of the lesioned part 50 can be simultaneously measured while washing.

さらに、内視鏡先端フード1は、従来から使用されてきている内視鏡10の挿入部12の先端部15に脱着自在である。従って、今まで使用してきた内視鏡10に内視鏡先端フード1を装着するだけで、目盛り5の取り付けが可能であり、別途に専用の内視鏡を用意する必要がなく経済的である。また、内視鏡先端フード1は簡単な構造であるため安価に製造することができ、従来の棒状スケール付ガイドワイヤに比べると遙かに経済的である。   Furthermore, the endoscope distal end hood 1 is detachable from the distal end portion 15 of the insertion portion 12 of the endoscope 10 that has been conventionally used. Therefore, the scale 5 can be attached only by attaching the endoscope tip hood 1 to the endoscope 10 that has been used so far, and it is economical because it is not necessary to prepare a dedicated endoscope separately. . Moreover, since the endoscope front hood 1 has a simple structure, it can be manufactured at a low cost, and is far more economical than a conventional guide wire with a rod-shaped scale.

(2)病変部位の撮影と記録
次に、病変部位50が発見された場合、検査結果としてその病変部位50の写真を検査カルテに記録する必要がある。このとき、操作者は、入力装置40によりコンピュータ32に対し画像記録指示を入力する。画像記録指示が入力されると、まず、パターン抽出部45はフレームメモリ44からその時点における観察像の画像データを読み出し、読み出した画像データから対象物像(病変部位50)及び目盛り像52並びにキャップ部先端像51を抽出する。
(2) Imaging and recording of a lesioned part Next, when a lesioned part 50 is found, it is necessary to record a photograph of the lesioned part 50 in the examination chart as an examination result. At this time, the operator inputs an image recording instruction to the computer 32 by the input device 40. When an image recording instruction is input, first, the pattern extraction unit 45 reads the image data of the observation image at that time from the frame memory 44, and the object image (lesion site 50), the scale image 52, and the cap from the read image data. A front end image 51 is extracted.

例えば、観察像の画像データとして、図5の画像データが読み出されたとする。パターン抽出部45は、この画像データに対して、ノイズ除去、領域分割、エッジ抽出、エッジスムージング処理のような公知の画像処理を行うことにより、図7(a)のようなエッジ画像を生成する。キャップ部先端像51は円形であり、目盛り像52はキャップ部先端像51から外側に向かって略等間隔で放射状に広がる直線であることが分かっているため、公知のパターン認識処理によって、キャップ部先端像51と目盛り像52は容易に推定・抽出することができる(図7(b)参照)。   For example, it is assumed that the image data of FIG. 5 is read as the image data of the observation image. The pattern extraction unit 45 performs known image processing such as noise removal, area division, edge extraction, and edge smoothing on the image data, thereby generating an edge image as shown in FIG. . Since the cap portion front end image 51 is circular and the scale image 52 is known to be a straight line extending radially outward from the cap end front end image 51 at substantially equal intervals, the cap portion is obtained by a known pattern recognition process. The tip image 51 and the scale image 52 can be easily estimated and extracted (see FIG. 7B).

一方、対象物像(病変部位50)については、様々な形状があり一意的に特定することは難しいため、操作者が入力装置40を用いて、対象物像(病変部位50)の領域を選択する。パターン抽出部45は、表示装置41に、図5の画像データと図7(a)のエッジ画像を図8(a)のように重ねて表示し、操作者に対して対象物像(病変部位50)の領域の選択を促す。操作者は、マウスなどの入力装置40により、対象物像(病変部位50)の領域として、例えば、図8(a)の領域Aを選択したとする。これにより、図7(b)のように対象物像(病変部位50)及び目盛り像52並びにキャップ部先端像51が抽出される。   On the other hand, since the object image (lesion site 50) has various shapes and is difficult to uniquely identify, the operator selects the region of the object image (lesion site 50) using the input device 40. To do. The pattern extraction unit 45 displays the image data of FIG. 5 and the edge image of FIG. 7A on the display device 41 so as to overlap each other as shown in FIG. 50) prompts the user to select a region. It is assumed that the operator selects, for example, the region A in FIG. 8A as the region of the object image (lesion site 50) using the input device 40 such as a mouse. As a result, as shown in FIG. 7B, the object image (lesion site 50), the scale image 52, and the cap portion tip image 51 are extracted.

次に、サイズ算出部46は、対象物像(病変部位50)と目盛り像52の内周端の間隔とを比較し、病変部位50の実際のサイズを算出する。ここで、「サイズ」としては、病変部位50の最大径、最小径、面積など、目的に応じて種々の値を設定することができる。最後に、画像合成部47は、読み出した画像データに、サイズ算出部46が算出した対象物のサイズ情報のテキスト画像を合成して、表示装置41に出力するとともに、記憶装置48に保存する。これにより、発見された病変部位を記録するとともに、そのサイズを自動計測して目盛り像52とともに記録することができ、検査の証拠力性、検査カルテの作成効率が改善される。   Next, the size calculation unit 46 compares the object image (lesion site 50) and the interval between the inner peripheral edges of the scale image 52, and calculates the actual size of the lesion site 50. Here, as the “size”, various values such as the maximum diameter, the minimum diameter, and the area of the lesion site 50 can be set according to the purpose. Finally, the image synthesis unit 47 synthesizes the text image of the size information of the target object calculated by the size calculation unit 46 with the read image data, and outputs it to the display device 41 and saves it in the storage device 48. As a result, the detected lesion site can be recorded, the size can be automatically measured and recorded together with the scale image 52, and the examination evidence power and the efficiency of creating the examination chart can be improved.

例えば、図7(b)の像が抽出された場合、サイズ算出部46は、キャップ部先端像51の円周に沿って、各目盛り像52との交点を検出し、この交点間隔の平均値から、1目盛りの単位長さのスケールを算出する。一般に、交点間隔は、内視鏡10のレンズ収差等による画像の歪み、内視鏡先端フード1の取り付けの際のずれ、撮影の際の反射による写真のぼやけなどの種々の要因によって一定間隔とはならないため、交点間隔の平均値によって単位長さのスケールを決定するのがよい。そして、例えば、対象物像(病変部位50)の最大径x,最小径y,面積S(図7(b)参照)等を図7(b)の画像から算出し、これらの値を単位長さのスケールによって換算することで、対象物像(病変部位50)の実際の最大径x,最小径y,面積S等を算出する。そして、画像合成部47は、これらの情報を、図8(b)のようにテキスト画像として図5の画像データに追加して、表示装置41又は記憶装置48に出力する。   For example, when the image of FIG. 7B is extracted, the size calculation unit 46 detects the intersections with the scale images 52 along the circumference of the cap portion tip image 51, and averages the intersection intervals. From this, the scale of the unit length of one scale is calculated. In general, the intersection interval is a constant interval due to various factors such as image distortion due to lens aberration of the endoscope 10, displacement when the endoscope tip hood 1 is attached, and blurring of a photograph due to reflection during photographing. Therefore, the unit length scale should be determined based on the average value of the intersection intervals. Then, for example, the maximum diameter x, the minimum diameter y, the area S (see FIG. 7B) and the like of the object image (lesion site 50) are calculated from the image of FIG. The actual maximum diameter x, minimum diameter y, area S, and the like of the object image (lesion site 50) are calculated by conversion according to the scale. Then, the image composition unit 47 adds these pieces of information to the image data of FIG. 5 as a text image as shown in FIG. 8B and outputs the information to the display device 41 or the storage device 48.

以上のように、本実施例の物体計測装置によれば、内視鏡で観察しながら病変部位50などの対象物を発見すると即座に目視でそのサイズの確認ができるとともに、ワンタッチで対象物を撮影しその写真を対象物のサイズと共に記録・保存ができるため、従来に比べて検査効率やその記録の作成効率を格段に改善することが可能となる。そして、操作者は検査中に病変部位50のサイズを即座に認知でき、切除適用の要否の判定を瞬時に行うことが可能となるため、検査を受ける患者の負担を飛躍的に軽減することが可能となる。   As described above, according to the object measuring apparatus of the present embodiment, when an object such as the lesioned part 50 is found while observing with an endoscope, the size can be confirmed visually and the object can be checked with one touch. Since the photograph can be taken and recorded and stored together with the size of the object, it is possible to significantly improve the inspection efficiency and the record creation efficiency as compared with the conventional technique. In addition, the operator can immediately recognize the size of the lesioned part 50 during the examination, and can immediately determine whether or not the resection application is necessary, thereby dramatically reducing the burden on the patient undergoing the examination. Is possible.

また、目盛り5をキャップ部先端縁4aに沿って等間隔に付したことによって、内視鏡10により観察される観察像において、目盛り5は図5のように円形のキャップ部先端像51から外に向かって等間隔で放射状に広がる目盛り像52として観察される。従って、観察像を撮影した際の写真が光の反射等によりぼやけたり、内視鏡のレンズ収差などにより歪んでいたりした場合でも、簡単なパターン認識(円形パターン、直線パターンの抽出)によって、図7(b)のようにキャップ部先端像51及び目盛り像52を自動抽出しパターンの近似補正をすることができる。また、キャップ部先端像51と目盛り像52の交点間隔の平均値を採ることによって、画像データの歪みによるスケールの誤差補正を容易に行うことができ、内視鏡による対象物のサイズ計算の自動化が極めて容易となる。   In addition, since the scale 5 is provided at equal intervals along the tip end edge 4a of the cap, in the observation image observed by the endoscope 10, the scale 5 is outside the tip image 51 of the circular cap part as shown in FIG. Is observed as a scale image 52 that spreads radially at equal intervals. Therefore, even when the photograph of the observed image is blurred due to light reflection or the like, or is distorted due to lens aberration of the endoscope, the pattern can be obtained by simple pattern recognition (extraction of a circular pattern and a straight line pattern). As shown in FIG. 7B, it is possible to automatically extract the cap tip image 51 and the scale image 52 and perform approximate correction of the pattern. Further, by taking the average value of the interval between the intersections of the cap portion tip image 51 and the scale image 52, scale error correction due to distortion of the image data can be easily performed, and the size calculation of the object by the endoscope is automated. Is extremely easy.

図9は、本発明の実施例2に係る内視鏡先端フードの斜視図である。図9において、本体2、内視鏡装着部3、キャップ部4、キャップ部先端縁4a、及び目盛り5は実施例1の図1の同符号のものに対応している。   FIG. 9 is a perspective view of the endoscope front end hood according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 9, the main body 2, the endoscope mounting part 3, the cap part 4, the cap part front edge 4a, and the scale 5 correspond to those of the same reference numerals in FIG.

本実施例の内視鏡先端フード1は、各目盛り5のキャップ部先端縁4aの端面に電極5aを備え、それぞれの電極5aは、本体2の外側面に沿って設けられたリード線5bを介してコネクタ6に集められ、信号ケーブル7を介して外部電源に個別に接続可能とされている。リード線5bは透光性導体で構成され、フレキシブルプリント基板と同様に透明な絶縁フィルムで被覆され外部と絶縁されている。   The endoscope front end hood 1 of the present embodiment is provided with electrodes 5a on the end surface of the cap end front edge 4a of each scale 5, and each electrode 5a has a lead wire 5b provided along the outer surface of the main body 2. Through the signal cable 7 and can be individually connected to an external power source. The lead wire 5b is made of a translucent conductor, and is covered with a transparent insulating film and insulated from the outside in the same manner as the flexible printed circuit board.

図10は、本発明の実施例2に係る物体計測装置の全体構成を表す図である。内視鏡先端フード1及び信号ケーブル7は、図9に示したものと同様のものである。また、内視鏡10、操作部11、挿入部12、ユニバーサルコード部13、コネクタ部14、カメラ30、送気送水機能付光源装置31、及びコンピュータ32は、図3のものと同様である。本実施例の物体計測装置は、さらに、電流検出器33及び定電圧電源34を備えている。   FIG. 10 is a diagram illustrating the overall configuration of the object measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention. The endoscope tip hood 1 and the signal cable 7 are the same as those shown in FIG. The endoscope 10, the operation unit 11, the insertion unit 12, the universal cord unit 13, the connector unit 14, the camera 30, the light source device 31 with an air / water supply function, and the computer 32 are the same as those in FIG. The object measuring apparatus according to the present embodiment further includes a current detector 33 and a constant voltage power source 34.

電流検出器33は、信号ケーブル7を介して図9の各目盛り5に付属した電極5aと接続されており、各電極5aに流れる電流値を検出する回路である。検出した電流値は、インタフェース・ボードを介してコンピュータ32に入力される。また、定電圧電源34は、電流検出器33及び信号ケーブル7を介して、各目盛り5に付属した電極5aにそれぞれ一定の電圧を印加するための電源である。   The current detector 33 is connected to the electrode 5a attached to each scale 5 in FIG. 9 via the signal cable 7, and is a circuit that detects the current value flowing through each electrode 5a. The detected current value is input to the computer 32 via the interface board. The constant voltage power supply 34 is a power supply for applying a constant voltage to the electrodes 5 a attached to each scale 5 via the current detector 33 and the signal cable 7.

図11は、図10の物体計測装置の機能構成を表すブロック図である。図11において、図10又は図4と同様の部分については同符号を付している。本実施例の物体計測装置では、新たに接触幅検出部49を備えている。接触幅検出部49は、電流検出器33が検出する各電極5aに流れる電流値によって、内視鏡先端フード1のキャップ部先端縁4aが病変部位50に接触している幅を検出する。   FIG. 11 is a block diagram showing a functional configuration of the object measuring apparatus of FIG. In FIG. 11, parts similar to those in FIG. 10 or FIG. The object measuring apparatus according to the present embodiment further includes a contact width detection unit 49. The contact width detector 49 detects the width in which the cap edge 4a of the endoscope distal hood 1 is in contact with the lesion site 50 based on the value of the current flowing through each electrode 5a detected by the current detector 33.

以上のような構成の本実施例の物体計測装置による、病変部位50のサイズ測定方法について説明する。尚、内視鏡10で観察される画像に基づきサイズを計測する方法に関しては実施例1と同様であるため説明は省略し、ここでは、電極5aを用いた方法のみについて説明する。   A method for measuring the size of the lesion site 50 by the object measuring apparatus of the present embodiment having the above-described configuration will be described. Note that the method for measuring the size based on the image observed by the endoscope 10 is the same as that in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. Here, only the method using the electrode 5a will be described.

この場合、操作者は、内視鏡10の挿入部12の位置を調節して、図6(b)に示したように、内視鏡先端フード1のキャップ部先端縁4aが病変部位50の中心付近に当たるように位置調節をし、キャップ部先端縁4aを病変部位50に軽く押しつけて、病変部位50の全幅にわたってキャップ部先端縁4aが接触するようにする。このとき、各電極5aには、定電圧電源34により一定の電圧を印加しておく。   In this case, the operator adjusts the position of the insertion portion 12 of the endoscope 10 so that the tip end edge 4a of the cap tip hood 1 of the endoscope tip hood 1 is the lesion site 50 as shown in FIG. The position is adjusted so as to hit the vicinity of the center, and the cap edge 4a is lightly pressed against the lesion site 50 so that the cap edge 4a contacts the entire width of the lesion site 50. At this time, a constant voltage is applied to each electrode 5 a by a constant voltage power supply 34.

このとき、病変部位50に接触した電極5aには大きな電流が流れ、病変部位50に接触していない電極5aには殆ど電流が流れない。   At this time, a large current flows through the electrode 5a in contact with the lesion site 50, and almost no current flows through the electrode 5a not in contact with the lesion site 50.

接触幅検出部49は、相対的に大きな電流が流れる電極5aを検出し、検出された電極5aの列の幅数を算出する。そして、この幅数に、予め決められている電極5aの間隔を乗算して病変部位50の接触幅を算出し、画像合成部47へ出力する。   The contact width detector 49 detects the electrode 5a through which a relatively large current flows, and calculates the number of widths of the detected row of the electrodes 5a. Then, the contact width of the lesioned part 50 is calculated by multiplying the width number by a predetermined interval between the electrodes 5 a, and output to the image composition unit 47.

画像合成部47は、接触幅検出部49により検出された病変部位50の接触幅を、テキスト画像として内視鏡10の観察画像に追加して、表示装置41又は記憶装置48に出力する。   The image composition unit 47 adds the contact width of the lesion site 50 detected by the contact width detection unit 49 to the observation image of the endoscope 10 as a text image and outputs the text image to the display device 41 or the storage device 48.

以上のように、本実施例の物体計測装置によれば、相対的に大きな電流が流れる電極5aの連続する列幅から、病変部位50のサイズが自動的に検出される。従って、病変部位50の色彩が周辺の色彩と区別しにくいような場合において、画像処理だけでは正確に病変部位50のサイズが判別しにくい場合であっても、病変部位50の接触幅を求めることで病変部位50のサイズを正確に検出することが可能となる。   As described above, according to the object measuring apparatus of the present embodiment, the size of the lesion site 50 is automatically detected from the continuous row width of the electrodes 5a through which a relatively large current flows. Accordingly, in the case where the color of the lesioned part 50 is difficult to distinguish from the surrounding colors, the contact width of the lesioned part 50 is obtained even if it is difficult to accurately determine the size of the lesioned part 50 by image processing alone. Thus, the size of the lesioned part 50 can be accurately detected.

1 内視鏡先端フード
2 本体
3 内視鏡装着部
4 キャップ部
4a キャップ部先端縁
5 目盛り
5a 電極
5b リード線
6 コネクタ
7 信号ケーブル
10 内視鏡
11 操作部
12 挿入部
13 ユニバーサルコード部
14 コネクタ部
15 先端部
15a 先端面
16 鉗子孔
17 鉗子チャネル
18 吸引チャネル
19 送水チャネル
20 送気チャネル
21 光ファイバ
22 吸引口金
23 送気口
24 送水口
25 ライトガイド
26 吸引釦
27 送気・送水釦
28 アングルノブ
29 接眼部
30 カメラ
31 送気送水機能付光源装置
32 コンピュータ
33 電流検出器
34 定電圧電源
40 入力装置
41 表示装置
42 インタフェース部
43 画像入力部
44 フレームメモリ
45 パターン抽出部
46 サイズ算出部
47 画像合成部
48 記憶装置
49 接触幅検出部
50 病変部位
51 キャップ部先端像
52 目盛り像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Endoscope front hood 2 Main body 3 Endoscope mounting part 4 Cap part 4a Cap part front edge 5 Scale 5a Electrode 5b Lead wire 6 Connector 7 Signal cable 10 Endoscope 11 Operation part 12 Insertion part 13 Universal cord part 14 Connector Part 15 Tip 15a Tip 16 Forceps hole 17 Forceps channel 18 Suction channel 19 Water supply channel 20 Air supply channel 21 Optical fiber 22 Suction cap 23 Air supply port 24 Water supply port 25 Light guide 26 Suction button 27 Air supply / water supply button 28 Angle Knob 29 Eyepiece 30 Camera 31 Light source device with air / water feeding function 32 Computer 33 Current detector 34 Constant voltage power supply 40 Input device 41 Display device 42 Interface unit 43 Image input unit 44 Frame memory 45 Pattern extraction unit 46 Size calculation unit 47 Image composition unit 48 Storage device 49 Contact width detection unit 50 Lesion site 51 Cap part tip image 52 Scale image

Claims (1)

内視鏡を用いて内視鏡遠位端前方の対象物の大きさを計測する物体計測装置であって、
先端縁が前記内視鏡遠位端よりも突出するように前記内視鏡遠位端に脱着自在に装着され、短筒状に形成された内視鏡先端フードと、
前記内視鏡先端フードの先端縁に該先端縁の周方向に沿って付された目盛りと、
前記内視鏡の近位端側に接続され、前記内視鏡を通して観察される対象物像及び前記内視鏡先端フードの前記目盛りの像を撮像し画像データを生成する撮像手段と、
前記撮像手段で生成された画像データから前記対象物像及び前記目盛りの像を抽出するパターン抽出手段と、
前記対象物像と前記目盛りの像とを比較し、前記対象物のサイズを算出するサイズ算出手段と、
前記内視鏡先端フードの先端縁の周方向に沿って、先端が該先端縁表面に露出するように等間隔に配設された複数の電極と、
前記各電極に電圧を印加する電源と、
前記各電極に流れる電流又は隣り合う電極間の抵抗を検出する通電検出手段と、
前記通電検出手段により検出される前記各電極の電流又は前記各電極間の抵抗の大きさに基づき、前記内視鏡先端フードの先端縁が前記物体に当接している幅を判定する当接幅判定手段と、を備えたことを特徴とする物体計測装置。
An object measuring device that measures the size of an object in front of an endoscope distal end using an endoscope,
An endoscope tip hood that is detachably attached to the endoscope distal end so that a tip edge protrudes from the endoscope distal end, and is formed in a short cylindrical shape;
A scale attached to the distal edge of the endoscope distal hood along the circumferential direction of the distal edge;
An imaging unit that is connected to the proximal end side of the endoscope and that captures an image of an object observed through the endoscope and an image of the scale of the endoscope tip hood, and generates image data;
Pattern extraction means for extracting the object image and the scale image from the image data generated by the imaging means;
A size calculating means for comparing the object image with the scale image and calculating the size of the object;
A plurality of electrodes arranged at equal intervals along the circumferential direction of the distal end edge of the endoscope distal end hood so that the distal end is exposed on the distal end edge surface;
A power source for applying a voltage to each of the electrodes;
Energization detecting means for detecting a current flowing through each electrode or a resistance between adjacent electrodes;
A contact width for determining a width at which the distal end edge of the endoscope distal end hood is in contact with the object based on the current of each electrode detected by the energization detecting means or the magnitude of the resistance between the electrodes. object measuring apparatus characterized by comprising: a judging means.
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