JP6858593B2 - 医療用観察装置、および制御方法 - Google Patents
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Description
1.本実施形態に係る医療用観察システム、および本実施形態に係る制御方法
2.本実施形態に係るプログラム
以下、本実施形態に係る医療用観察システムの一例を説明しつつ、本実施形態に係る制御方法について説明する。
図1は、本実施形態に係る医療用観察システム1000の構成の一例を示す説明図である。医療用観察システム1000は、例えば、医療用観察装置100と、表示装置200とを有する。
表示装置200は、医療用観察システム1000における表示手段であり、医療用観察装置100からみて外部の表示デバイスに該当する。表示装置200は、例えば、医療用観察装置100において撮像された撮像画像(動画像、または、複数の静止画像。以下、同様とする。)や、UI(User Interface)に係る画像などの、様々な画像を表示画面に表示する。また、表示装置200は、3D表示が可能な構成であってもよい。表示装置200における表示は、例えば、医療用観察装置100、または、制御装置(図示せず)によって制御される。
医療用観察装置100は、電子撮像式の医療用観察装置である。例えば手術時に医療用観察装置100が用いられる場合、術者(医療用観察装置100のユーザの一例)は、医療用観察装置100により撮像されて、表示装置200の表示画面に表示された撮像画像を参照しながら術部を観察し、当該術部に対して、術式に応じた手技などの各種処置を行う。
ベース102は、医療用観察装置100の基台であり、アーム104の一端が接続されて、アーム104と撮像デバイス106とを支持する。
アーム104は、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成される。
撮像デバイス106は、アーム104により支持され、例えば患者の術部などの観察対象を撮像する。撮像デバイス106における撮像は、例えば、後述する制御部として機能するプロセッサ、または、外部の制御装置(図示せず)によって制御される。
次に、本実施形態に係る制御方法に係る処理について、説明する。以下では、本実施形態に係る制御方法に係る処理を医療用観察装置100(より具体的には、例えば医療用観察装置100を構成する制御部158)が行う場合を例に挙げる。なお、上述したように、本実施形態に係る医療用観察システムにおいて、本実施形態に係る制御方法に係る処理は、制御装置(図示せず)により行われてもよい。
医療用観察装置100は、所定の操作に基づいて、撮像デバイス106の撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御を行うことにより、撮像視野の移動を制御する。
医療用観察装置100は、上記(1)に示す切り出し範囲の制御に加えて、所定の操作に基づいて、移動機構の制御をさらに行うことにより、撮像視野の移動を制御する。
・・・(数式1)
まず、継続して所定の操作が行われる場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の例を説明する。
医療用観察装置100は、所定の操作が検出された場合に、切り出し範囲の制御と移動機構の制御とを開始する。医療用観察装置100は、例えば、所定の操作に応じた信号が検出された場合に、所定の操作が検出されたと判定する。
移動機構におけるバックラッシュ詰めが完了すると、移動機構による撮像視野の移動が開始され、撮像視野は、切り出し範囲の変化と移動機構の動作とによって、移動する。
移動機構の制御による撮像視野の移動速度が目標視野移動速度に到達した場合には、医療用観察装置100は、例えば図5を参照して示したように、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、切り出し範囲の制御を行う。ここで、移動機構の制御による撮像視野の移動速度が目標視野移動速度に到達した場合とは、移動機構の動作のみで目標視野移動速度による撮像視野の移動を行うことが可能となった場合に該当する。
切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が完了すると、医療用観察装置100は、所定の操作に基づき移動機構の制御を行うことによって、撮像視野を移動させる。また、医療用観察装置100は、切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が完了すると、切り出し範囲の制御の実行を停止する。
次に、所定の操作が検出された後に、所定の操作の停止が検出された場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の一例を、説明する。
医療用観察装置100は、図6の期間Aと同様に、所定の操作が検出された場合に、切り出し範囲の制御と移動機構の制御とを開始する。図8の期間Aでは、図6の期間Aと同様に、切り出し範囲の制御のみで撮像視野が移動する。つまり、図8の期間Aは、“切り出し範囲の制御と移動機構の制御とが開始された後、移動機構による撮像視野の移動が開始される前の期間”に該当する。
医療用観察装置100は、例えば図6の期間Cと同様に、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように切り出し範囲の制御を行うと共に、撮像視野の移動速度が所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、移動機構の制御を行う。
図8の期間Bにおいて切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が行われ、当該切り出し範囲の制御が完了すると、医療用観察装置100は、図8の期間Cに示すように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御それぞれの実行を停止する。
次に、所定の操作が検出された後に、所定の操作の停止が検出された場合における、切り出し範囲の制御および移動機構の制御の他の例を、説明する。
医療用観察装置100は、図6の期間Aと同様に、所定の操作が検出された場合に、切り出し範囲の制御と移動機構の制御とを開始する。図9の期間Aでは、図6の期間Aと同様に、切り出し範囲の制御のみで撮像視野が移動する。
移動機構におけるバックラッシュ詰めが完了すると、移動機構による撮像視野の移動が開始され、撮像視野は、図6の期間Bと同様に、切り出し範囲の変化と移動機構の動作とによって、移動する。
図9の期間Bにおいて所定の操作の停止が検出された場合、医療用観察装置100は、撮像視野の移動速度が、所定の操作の停止に対応する撮像視野の移動速度となるように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御を行う。
図9の期間Cにおける制御により、移動機構による撮像視野の移動速度が所定の操作の停止に対応する移動速度となった場合、医療用観察装置100は、例えば図6の期間Cと同様に、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように切り出し範囲の制御を行うと共に、撮像視野の移動速度が所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、移動機構の制御を行う。
図9の期間Dにおいて切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御が行われ、当該切り出し範囲の制御が完了すると、医療用観察装置100は、図9の期間Eに示すように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御それぞれの実行を停止する。
なお、切り出し範囲の制御および移動機構の制御が行われる例は、上記(I)に示す第1の例〜上記(III)に示す第3の例に限られない。
本実施形態に係る医療用観察装置(または、本実施形態に係る制御装置)が用いられることによって、例えば下記に示す効果が奏される。なお、本実施形態に係る医療用観察装置(または、本実施形態に係る制御装置)が用いられることにより奏される効果が、下記に示す効果に限られないことは、言うまでもない。
・ユーザの撮像視野の移動に係る所定の操作に対応する初動として、切り出し範囲の制御による撮像視野の移動が行われるので、移動機構による撮像視野の移動に係る待ち時間は解消される。よって、医師などのユーザにより行われる所定の操作に対して、遅延の無いスムーズな撮像視野の移動の開始を、実現することができる。
・切り出し範囲の制御および移動機構の制御により、ユーザの撮像視野の移動に係る所定の操作が行われた際に撮像視野が留まることなく移動するので、ユーザは、ストレスのない操作感を得ることができる。
・撮像視野の移動速度が目標視野移動速度に保たれるように、切り出し範囲の制御および移動機構の制御が行われることによって、例えば、微細な撮像視野の調整が容易となる、表示装置200などの表示画面に表示された撮像画像を見る者の視認性の確保を図ることができるなどの、様々な利点が得られる。
・切り出し範囲を戻す切り出し範囲の制御と共に、移動機構の制御を行うことによって、撮像視野の移動速度を目標視野移動速度に保ちつつ、切り出し範囲を撮像範囲の中心位置に戻すなど、切り出し範囲を切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すことができる。
コンピュータシステムを、本実施形態に係る医療用観察装置(または、本実施形態に係る制御装置)として機能させるためのプログラム(例えば、本実施形態に係る制御方法に係る処理を実行することが可能なプログラム)が、コンピュータシステムにおいてプロセッサなどにより実行されることによって、利便性の向上を図ることができる。ここで、本実施形態に係るコンピュータシステムとしては、単体のコンピュータ、または、複数のコンピュータが挙げられる。本実施形態に係るコンピュータシステムによって、本実施形態に係る制御方法に係る一連の処理が行われる。
(1)
撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記所定の操作に基づいて、前記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御を行うことにより、前記撮像視野の移動を制御する、医療用観察装置。
(2)
前記制御部は、前記撮像範囲内における前記切り出し範囲を前記所定の操作に対応するように変化させることによって、前記切り出し範囲の制御により前記撮像視野を移動させる、(1)に記載の医療用観察装置。
(3)
前記制御部は、前記所定の操作に基づいて、前記アームを動かして前記撮像視野を移動させる移動機構の制御をさらに行うことにより、前記撮像視野の移動を制御する、(1)または(2)に記載の医療用観察装置。
(4)
前記制御部は、前記移動機構を前記所定の操作に対応するように動作させることによって、前記移動機構の制御により前記撮像視野を移動させる、(3)に記載の医療用観察装置。
(5)
前記制御部は、前記所定の操作が検出された場合に、前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とを開始する、(3)または(4)に記載の医療用観察装置。
(6)
前記制御部は、前記移動機構による前記撮像視野の移動の開始後、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行う、(5)に記載の医療用観察装置。
(7)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御に対応して、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度を上げるように、前記移動機構の制御を行う、(6)に記載の医療用観察装置。
(8)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記所定の操作に基づき前記移動機構の制御を行うことによって、前記撮像視野を移動させる、(6)または(7)に記載の医療用観察装置。
(9)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御の実行を停止する、(6)〜(8)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(10)
前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とが開始された後、前記移動機構による前記撮像視野の移動が開始される前に、前記所定の操作の停止が検出された場合、
前記制御部は、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、(5)〜(9)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(11)
前記所定の操作の停止が検出されたときにおける、前記切り出し範囲の制御による前記撮像視野の移動量が設定されている閾値以上の場合、または、前記移動量が前記閾値より大きい場合、
前記制御部は、さらに、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記移動機構の制御を行う、(10)に記載の医療用観察装置。
(12)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、(11)に記載の医療用観察装置。
(13)
前記移動機構による前記撮像視野の移動が開始された後、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が、設定されている目標視野移動速度となる前に、前記所定の操作の停止が検出された場合、
前記制御部は、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とをそれぞれ行う、(5)〜(12)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(14)
前記制御部は、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が下がるように前記移動機構の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記切り出し範囲の制御を行う、(13)に記載の医療用観察装置。
(15)
前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となった場合、
前記制御部は、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記移動機構の制御を行う、(14)に記載の医療用観察装置。
(16)
前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、(15)に記載の医療用観察装置。
(17)
前記制御部は、前記撮像視野の移動速度が一定となるように、前記撮像視野の移動を制御する、(1)〜(16)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(18)
前記アームと、
前記アームにより支持されている前記撮像デバイスと、
を備える、(1)〜(17)のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
(19)
撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御するステップを有し、
前記制御するステップでは、前記所定の操作に基づいて、前記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御が行われることにより、前記撮像視野の移動が制御される、医療用観察装置により実行される制御方法。
102 ベース
104 アーム
106 撮像デバイス
110a、110b、110c、110d、110e、110f 関節部
112a、112b、112c、112d リンク
152 アーム部
154 撮像部
156 通信部
158 制御部
160 撮像制御部
162 アーム制御部
164 表示制御部
200 表示装置
1000 医療用観察システム
Claims (17)
- 撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御する制御部を備え、
前記制御部は、前記所定の操作に基づいて、前記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御と、前記アームを動かして前記撮像視野を移動させる移動機構の制御とをそれぞれ行うことにより、前記切り出し範囲の制御による前記撮像視野の移動速度と前記移動機構の制御による前記撮像視野の移動速度とを合わせた全体としての前記撮像視野の移動速度が一定となるように、前記撮像視野の移動を制御する、医療用観察装置。 - 前記制御部は、前記撮像範囲内における前記切り出し範囲を前記所定の操作に対応するように変化させることによって、前記切り出し範囲の制御により前記撮像視野を移動させる、請求項1に記載の医療用観察装置。
- 前記制御部は、前記移動機構を前記所定の操作に対応するように動作させることによって、前記移動機構の制御により前記撮像視野を移動させる、請求項1または2に記載の医療用観察装置。
- 前記制御部は、前記所定の操作が検出された場合に、前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とを開始する、請求項1〜3のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
- 前記制御部は、前記移動機構による前記撮像視野の移動の開始後、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行う、請求項4に記載の医療用観察装置。
- 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御に対応して、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度を上げるように、前記移動機構の制御を行う、請求項5に記載の医療用観察装置。
- 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記所定の操作に基づき前記移動機構の制御を行うことによって、前記撮像視野を移動させる、請求項5または6に記載の医療用観察装置。
- 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御の実行を停止する、請求項5〜7のいずれか1つに記載の医療用観察装置。
- 前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とが開始された後、前記移動機構による前記撮像視野の移動が開始される前に、前記所定の操作の停止が検出された場合、
前記制御部は、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、請求項4〜8のいずれか1つに記載の医療用観察装置。 - 前記所定の操作の停止が検出されたときにおける、前記切り出し範囲の制御による前記撮像視野の移動量が設定されている閾値以上の場合、または、前記移動量が前記閾値より大きい場合、
前記制御部は、さらに、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記移動機構の制御を行う、請求項9に記載の医療用観察装置。 - 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、請求項10に記載の医療用観察装置。
- 前記移動機構による前記撮像視野の移動が開始された後、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が、設定されている目標視野移動速度となる前に、前記所定の操作の停止が検出された場合、
前記制御部は、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記切り出し範囲の制御と前記移動機構の制御とをそれぞれ行う、請求項4〜11のいずれか1つに記載の医療用観察装置。 - 前記制御部は、前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が下がるように前記移動機構の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記切り出し範囲の制御を行う、請求項12に記載の医療用観察装置。
- 前記移動機構による前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となった場合、
前記制御部は、前記切り出し範囲を前記切り出し範囲の制御が行われる前の状態に戻すように、前記切り出し範囲の制御を行うと共に、前記撮像視野の移動速度が前記所定の操作の停止に対応する移動速度となるように、前記移動機構の制御を行う、請求項13に記載の医療用観察装置。 - 前記制御部は、前記切り出し範囲を戻す前記切り出し範囲の制御が完了すると、前記切り出し範囲の制御および前記移動機構の制御それぞれの実行を停止する、請求項14に記載の医療用観察装置。
- 前記アームと、
前記アームにより支持されている前記撮像デバイスと、
を備える、請求項1〜15のいずれか1つに記載の医療用観察装置。 - 撮像視野の移動に係る所定の操作に基づいて、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成されるアームにより支持されている撮像デバイスにおける撮像視野の移動を制御するステップを有し、
前記制御するステップでは、前記所定の操作に基づいて、前記撮像デバイスの撮像範囲内から切り出す切り出し範囲の制御と、前記アームを動かして前記撮像視野を移動させる移動機構の制御とがそれぞれ行われることにより、前記切り出し範囲の制御による前記撮像視野の移動速度と前記移動帰庫の制御による前記撮像視野の移動速度とを合わせた全体としての前記撮像視野の移動速度が一定となるように、前記撮像視野の移動が制御される、医療用観察装置により実行される制御方法。
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