JPH08285541A - 距離測定方法および装置並びに医療支援方法および装置 - Google Patents

距離測定方法および装置並びに医療支援方法および装置

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JPH08285541A JP7115101A JP11510195A JPH08285541A JP H08285541 A JPH08285541 A JP H08285541A JP 7115101 A JP7115101 A JP 7115101A JP 11510195 A JP11510195 A JP 11510195A JP H08285541 A JPH08285541 A JP H08285541A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熟練者でなくても容易に操作ができる内視鏡
を得る。 【構成】 光ファイバ1の中心を外れた位置に配置され
た実写用ガラス筒2からレーザビーム6を照射する。照
射面4を観察すると、光ファイバ1から照射面4までの
距離が大きくなると、レーザビームの照射点は、視野5
の中心に近づき、光ファイバ1から照射面4までの距離
が近くなると、レーザビームの照射点は、視野5の中心
から遠くなる。このため、そのズレ量を予め校正してお
けば、ズレ量から距離を知ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、距離測定方法および装
置並びに医療支援方法および装置に関し、特に内視鏡を
使用して耳鼻科の治療を行う場合に、内視鏡先端から患
部までの奥行きを正確に測定するのに用いて好適な距離
測定方法および装置並びに医療支援方法および装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、体内の患部観察のために内視鏡が
使用されている。これは観察用光ファイバと照明用光フ
ァイバを一体にして、患部を照明用光ファイバから送出
した光で照明しながら、観察用光ファイバによって患部
を観察するものであり、例えば耳鼻科の治療の場合、患
者の鼻から患部まで挿入して、患部を観察しながら手術
することが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】内視鏡を用いて患部を
観察する場合、内視鏡先端から患部までの距離を知る必
要があるが、内視鏡は立体像を表示するものではないた
め、得られる映像から距離がわからず、このため、距離
感は勘に頼るしかないので、内視鏡を使用してこのよう
な手術を行うには、豊富な経験を要するという問題を有
していた。
【0004】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、内視鏡先端部から患部までの距離を容易に測定
できるようにしたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の距離測
定方法は、目標を観察する観察用光学系の光軸中心から
外れた位置より目標に充分細い光を照射し、観察用光学
系で観察される視野内における、光の位置の基準位置か
らの距離に基づいて、観察用光学系の先端から目標まで
の距離を求めることを特徴とする。
【0006】請求項2に記載の距離測定装置は、目標を
観察する観察手段(例えば図1の観察用光ファイバ3)
と、目標に照明光を照射する照明手段(例えば図1のラ
イトガイド用光ファイバ1a)と、観察手段で得られる
像を撮像する撮像手段(例えば図4の撮像装置16)
と、目標に対して、観察手段による視野の中心から外れ
た位置に測定用の充分細い光を照射する測定光照射手段
(例えば図1の実写用ガラス筒2)と、観察手段による
視野内の基準位置からの測定用の光の位置のズレ量に基
づいて、観察手段の先端から目標までの距離を演算する
演算手段(例えば図4の画像処理装置10)とを備える
ことを特徴とする。
【0007】請求項6に記載の医療支援方法は、患部を
観察する内視鏡の観察光学系の光軸中心から外れた位置
より患部に充分細い光を照射し、内視鏡で観察される視
野内における、光の位置の基準位置からの距離に基づい
て、内視鏡の先端から患部までの距離を求めることを特
徴とする。
【0008】請求項7に記載の医療支援装置は、患部を
観察する観察手段(例えば図1の観察用光ファイバ3)
と、患部に照明光を照射する照明手段(例えば図1のラ
イトガイド用光ファイバ1a)と、観察手段で得られる
像を撮像する撮像手段(例えば図4の撮像装置16)
と、患部に対して、観察手段による視野の中心から外れ
た位置に測定用の充分細い光を照射する測定光照射手段
(例えば図1の実写用ガラス筒2)と、観察手段による
視野内の基準位置からの測定用の光の位置のズレ量に基
づいて、観察手段の先端から患部までの距離を演算する
演算手段(例えば図4の画像処理装置10)とを備える
ことを特徴とする。
【0009】
【作用】請求項1に記載の距離測定方法および請求項2
に記載の距離測定装置においては、観察される視野内に
おける、光の位置の基準位置からの距離に基づいて、観
察手段の先端から目標までの距離が求められる。
【0010】また、請求項6に記載の医療支援方法およ
び請求項7に記載の医療支援装置においては、観察され
る視野内における、光の位置の基準位置からの距離に基
づいて、観察手段の先端から患部までの距離が求められ
る。
【0011】
【実施例】図1は本発明において用いられる内視鏡の先
端部(光ファイバの部分)の構造を示す断面図である。
この光ファイバ1においては、断面が略円形のライトガ
イド用光ファイバ1a(照明用光学系)の中心に、観察
用光ファイバ3(観察用光学系)が埋め込まれている。
そして光ファイバ1の中心(観察用光ファイバ3の中
心)から所定の距離だけ離間した位置(図では観察用光
ファイバ3の上方)に、細い筒状の実写用ガラス筒2
(測定用光学系)が埋め込まれている。
【0012】図2はこのように構成した光ファイバ1の
先端部付近を示す図であり、図1のライトガイド用光フ
ァイバ1aによって誘導されたハロゲン光等の照明用の
光がその先端部から放射され、照射面4すなわち患部を
照明する。これによって観察用光ファイバ3は破線で示
す視野5内の患部から反射された光を集光し、その光を
外部に案内する。従ってその光をビデオカメラ(後述す
る図4の撮像装置16)などで取り込むことで、患部の
状態を観察することができる。
【0013】また、実写用ガラス筒2によってレーザ光
がその先端部まで誘導され、それが実写用ガラス筒2の
先端部から照射され、照射面4に光スポット6が形成さ
れる。その光スポット6からの反射光は観察用光ファイ
バ3によって集光される。
【0014】このとき実写用ガラス筒2は光ファイバ1
の中心部(観察用光ファイバ3の中心部)から所定の距
離だけ離間して配置されているので、光ファイバ1の先
端部と照射面4との距離の大小によって、光スポット6
の観測位置が変化する。すなわち、図3に示すように、
視野5内の光スポット6の位置は、照射面4が遠いと図
3(a)に示すように視野5の中心に近くなり、照射面
4が近いと図3(b)に示すように中心から遠くなる。
【0015】そこで、視野5内の光スポット6の基準位
置(中心)からの距離と、そのときの光ファイバ1の先
端から照射面4までの距離(奥行き)との関係を、実験
により求め、その関係をRAMなどに記憶しておけば、
視野5内の光スポット6の基準位置(中心)からの距離
が得られたとき、その値を基に光ファイバ1の先端から
照射面4までの距離(奥行き)を知ることができる。
【0016】図4はこのような原理を応用した医療支援
装置の構成例を表している。この装置においては、上述
した構成の光ファイバ1を内蔵する内視鏡21の先端部
分を患者7の鼻に挿入している。この場合、例えばハロ
ゲン光源8からの光をライトガイド用光ファイバ1aに
導き、レーザ光源9からのレーザ光を実写用ガラス筒2
に導いている。そして観察用光ファイバ3によって得ら
れた画像をビデオカメラなどよりなる撮像装置16で撮
像し、そこから出力された映像信号を、コンピュータな
どよりなる画像処理装置10で処理するとともに、その
画像をモニタ11に表示している。
【0017】このとき、画像処理装置10は照射面4
(患部)の画像をモニタ11に表示すると共に、前述の
ように画面内の光スポット6の位置に基づいて、光ファ
イバ1の先端から照射面4までの奥行きを演算して、そ
の演算結果をモニタ11に表示する。この表示は、距離
を表す数字を表示したり、あるいは、図5に示すよう
に、照射面4に対する光ファイバ1の位置が直感的にわ
かるような模式的な図形で表示することで、行われる。
【0018】光スポット6の位置を検出するとき、照明
用ハロゲン光の光量が強いと光スポット6の位置検出が
困難になることがある。このような条件の時は、図6
(a)に示すように、例えば映像信号の偶数フィールド
のタイミングでレーザ光を照射し、奇数フィールドのタ
イミングでハロゲン光源8からの光を照射する。このよ
うにすると、図6(b)に示すように、偶数フィールド
の信号を抽出することで、光スポット6の画像だけを容
易に抽出することができる。従って、光スポット6の位
置の計測が正確に行える。
【0019】また、患部の画像をモニタ11に表示する
とき、奇数フィールドの信号を抽出するとともに、画面
のチラツキを抑制するために、図6(c)に示すよう
に、直前のフィールドの映像信号を次のフィールドで繰
り返して再生し、補完処理を行う。
【0020】なお、ハロゲン光源8からの光を偶数フィ
ールドのタイミングで照射し、レーザ光源9からのレー
ザ光を奇数フィールドのタイミングで照射するようにす
ることもできる。また、光を照射するフィールドの数の
比は、1:1ではなく、レーザ光の照射を1フィールド
とした場合、ハロゲン光の照射を2以上のフィールドで
行っても良い。
【0021】以上の実施例では図1に示すように、光ス
ポット6を実写用ガラス筒2を介して案内するようにし
たが、図7に示すように、例えばセルフォックレンズ1
2を用いたレンズ系で案内するようにしても得られる効
果は同様である。また、レーザ光ではなく、通常の多波
長の光を充分細く集束して用いるようにすることもでき
る。ただし、レーザ光の方が、光の拡散が少ないので、
光スポット6の検出が容易となる。
【0022】以上、本発明を鼻を手術する場合を例とし
て説明したが、本発明は、その他の手術にも応用するこ
とが可能である。
【0023】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の距離測
定方法および請求項2に記載の距離測定装置によれば、
観察される視野内における、光の位置の基準位置からの
距離に基づいて、観察手段の先端から目標までの距離を
求めるようにしたので、目標を損傷することなく、確認
することが可能になる。
【0024】また、請求項6に記載の医療支援方法およ
び請求項7に記載の医療支援装置によれば、観察される
視野内における、光の位置の基準位置からの距離に基づ
いて、観察手段の先端から患部までの距離を求めるよう
にしたので、観察手段を患部に接触させ、患部を傷つけ
るようなことが防止され、熟練者でなくとも安全に手術
ができるように、手術を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用する光ファイバの一実施例の構成
を示す断面図である。
【図2】レーザ光と照射面との関係を示す図である。
【図3】観察用の視野における光スポットの位置関係を
説明する図である。
【図4】図1の光ファイバを内蔵する内視鏡を用いた装
置の構成例を示すブロック図である。
【図5】光ファイバと患部との位置関係を表す表示例を
示す図である。
【図6】照明光とレーザ光の照射のタイミングを示す波
形図である。
【図7】光ファイバの他の構成例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 光ファイバ 1a ライトガイド用光ファイバ 2 実写用ガラス筒 3 観察用光ファイバ 4 照射面 5 視野 6 光スポット 7 患者 8 ハロゲン光源 9 レーザ光源 10 画像処理装置 11,11A,11B モニタ 12 セルフォックレンズ 21 内視鏡

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目標を観察する観察用光学系の光軸中心
    から外れた位置より前記目標に充分細い光を照射し、 前記観察用光学系で観察される視野内における、前記光
    の位置の基準位置からの距離に基づいて、前記観察用光
    学系の先端から前記目標までの距離を求めることを特徴
    とする距離測定方法。
  2. 【請求項2】 目標を観察する観察手段と、 前記目標に照明光を照射する照明手段と、 前記観察手段で得られる像を撮像する撮像手段と、 前記目標に対して、前記観察手段による視野の中心から
    外れた位置に測定用の充分細い光を照射する測定光照射
    手段と、 前記観察手段による視野内の基準位置からの前記測定用
    の光の位置のズレ量に基づいて、前記観察手段の先端か
    ら前記目標までの距離を演算する演算手段とを備えるこ
    とを特徴とする距離測定装置。
  3. 【請求項3】 前記基準位置は、前記視野の中心である
    ことを特徴とする請求項2に記載の距離測定装置。
  4. 【請求項4】 前記測定用の光の照射時は、前記照明光
    の照射を停止することを特徴とする請求項2または3に
    記載の距離測定装置。
  5. 【請求項5】 前記測定用の光はレーザビームであるこ
    とを特徴とする請求項2,3または4に記載の距離測定
    装置。
  6. 【請求項6】 患部を観察する内視鏡の観察光学系の光
    軸中心から外れた位置より前記患部に充分細い光を照射
    し、 前記内視鏡で観察される視野内における、前記光の位置
    の基準位置からの距離に基づいて、前記内視鏡の先端か
    ら前記患部までの距離を求めることを特徴とする医療支
    援方法。
  7. 【請求項7】 患部を観察する観察手段と、 前記患部に照明光を照射する照明手段と、 前記観察手段で得られる像を撮像する撮像手段と、 前記患部に対して、前記観察手段による視野の中心から
    外れた位置に測定用の充分細い光を照射する測定光照射
    手段と、 前記観察手段による視野内の基準位置からの前記測定用
    の光の位置のズレ量に基づいて、前記観察手段の先端か
    ら前記患部までの距離を演算する演算手段とを備えるこ
    とを特徴とする医療支援装置。
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