JPH10113333A - Tomograph for endoscope-assisted operation - Google Patents

Tomograph for endoscope-assisted operation

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Publication number
JPH10113333A
JPH10113333A JP8272030A JP27203096A JPH10113333A JP H10113333 A JPH10113333 A JP H10113333A JP 8272030 A JP8272030 A JP 8272030A JP 27203096 A JP27203096 A JP 27203096A JP H10113333 A JPH10113333 A JP H10113333A
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JP
Japan
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endoscope
image
tomographic
point
interest
Prior art date
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Pending
Application number
JP8272030A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Isobe
義明 磯部
Koichi Sano
耕一 佐野
Michio Oikawa
道雄 及川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH10113333A publication Critical patent/JPH10113333A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide effective information under such a condition as the field of vision is restricted by assigning a tomographic plane to be photographed on the picture image of an endoscope, when a low-invasion operation using the endoscope and a tomograph is carried out. SOLUTION: A tomograph for endoscope-assisted operation is provided with an endoscope 10 or a stereoendoscope and a tomographic image, a device 30 for processing the information of the images obtained herein, a display 40 for displaying these images and the processed results, and a device 50 for inputting the coordinates of the display. Further, the tomographing device is provided with a means 50 for assigning the point to be aimed at on the endoscope image, and a means or obtaining the relative position of the point to be aimed at and the reference point of the endoscope 10, and also a means by which both the relative position of the point to be aimed at and the reference point of the endoscope and the absolute position of the reference point of the endoscope are obtained, and the absolute position of the reference point of the endoscope in the coordinates of the tomography is obtained, and the absolute position in the tomography coordinates of the point to be aimed at is calculated, and the tomographic image of the cut surface passing through the point to be aimed at is photographed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内視鏡下で行う低
侵襲手術におけるMRI断層像撮影装置、X-CT装置、超音
波撮影装置などの断層像撮影技術に係る。特に立体内視
鏡画像上の着目点を通る断層面を指定し、その断層面に
おけるMRI断層像撮影に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tomographic imaging technique such as an MRI tomographic imaging apparatus, an X-CT apparatus, and an ultrasonic imaging apparatus in minimally invasive surgery performed under an endoscope. In particular, the present invention relates to a tomographic plane which passes through a point of interest on a stereoscopic endoscope image, and relates to MRI tomographic imaging on the tomographic plane.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明の従来技術として以下の文献があ
る。 (1)「平成7年度版 厚生白書」p59 (2)橋本大定「腹壁吊り上げ法による腹腔胸下胆嚢摘
出術」南山堂 (3)伊関、他「3次元画像の診断と外科治療への応用
コンピュータ外科・バーチャルホスピタルの将来展
望」第5回コンピュータ支援画像診断学会第4回日本コン
ピュータ外科学会合同論文集、p11、12(1995) (4)Ramin Shahidi,"Applications of Virtual R
eality in Stereotacic Surgery: Volumetric Ima
ge Navigation via Surgical Microscope",CAR95
Computer Assisted Radiology,pp.1126-1138(1995) (5)出口「コンピュータビジョンのための幾何学2
ステレオの仕掛けを解き明かす」情報処理、Vol.37 N
o.7,pp662-670 (July,1996) (6)谷内田編「コンピュータビジョン」丸善p118-124 患者への侵襲を少なくする手法として、内視鏡下での非
開胸、非開腹の手術が盛んに行われるようになってきて
いる。気腹法と吊り上げ法の2種類の術式があり、気腹
法は従来例(1)にあるように体腔内に炭酸ガスを満た
し、腹腔に空間を作って作業をしやすくする。吊り上げ
法は、従来例(2)にあるように、腹部をワイヤで吊り
上げる方法である。気腹法では体内の圧力が高くなるた
め、障害が起こる場合があり、吊り上げ法の方が侵襲が
少ないと言われている。
2. Description of the Related Art There are the following documents as prior art of the present invention. (1) "Health and Welfare White Papers for 1995", p. 59 (2) Daisetsu Hashimoto "Abdominal wall subcutaneous cholecystectomy by lifting the abdominal wall" Nanzan-do (3) Izeki, et al. Prospects for Computer Surgery and Virtual Hospital ”, The 5th Annual Meeting of the Computer-Aided Diagnostic Imaging Society, 4th Meeting of the Japanese Society of Computer Surgery, p11, 12 (1995) (4) Ramin Shahidi,“ Applications of Virtual R
eality in Stereotacic Surgery: Volumetric Ima
ge Navigation via Surgical Microscope ", CAR95
Computer Assisted Radiology, pp.1126-1138 (1995) (5) Exit "Geometry for Computer Vision 2"
Unraveling the Stereoscopic Device "Information Processing, Vol. 37 N
o.7, pp662-670 (July, 1996) (6) Yanauchida ed. "Computer Vision" Maruzen p118-124 Non-thoracotomy and non-laparotomy surgery under an endoscope is a technique to reduce invasiveness to patients. It is becoming popular. There are two types of surgery, the insufflation method and the lifting method. In the insufflation method, as in the conventional example (1), the body cavity is filled with carbon dioxide and a space is created in the abdominal cavity to facilitate work. The lifting method is a method of lifting the abdomen with a wire as in the conventional example (2). The pneumoperitoneum method increases the pressure inside the body, which may cause injury, and the lifting method is said to be less invasive.

【0003】脳外科手術における画像支援システムの従
来例として、従来例(3)のHivisCAS(東京女子医大病
院)というシステムが知られている。HivisCASは手術中
に得られる顕微鏡の術野映像や超音波断層像などの術中
画像と、術前に計測したDSA、X-CT、MRIなどの原画像や
それらのデータから作成した3次元画像やシミュレーシ
ョン画像、医療情報などを、手術用ハイビジョン顕微鏡
に合成表示することが可能なシステムである。
[0003] As a conventional example of an image assisting system in brain surgery, a system called HivisCAS (Tokyo Women's Medical University Hospital) of a conventional example (3) is known. HivisCAS is an intraoperative image such as a surgical field image of a microscope or an ultrasonic tomographic image obtained during an operation, and a three-dimensional image created from original images such as DSA, X-CT, MRI measured before the operation, and those data. This is a system that can display simulation images, medical information, and the like on a high-vision surgical microscope.

【0004】また、別の従来例として、従来例(4)が
ある。この中では、低位脳手術におけるComputer Aide
d Surgeryにおいて、術中の顕微鏡画像に術前のMRIデ
ータを利用した3次元画像を合成表示し、手術支援を行
う。また、ステレオカメラを用いて術具をトラッキング
し、術具と患部との関係も計測する。
As another conventional example, there is a conventional example (4). Among them, Computer Aide in low brain surgery
In d Surgery, 3D images using preoperative MRI data are combined with intraoperative microscopic images and displayed to support surgery. In addition, the surgical tool is tracked using a stereo camera, and the relationship between the surgical tool and the affected part is also measured.

【0005】カメラ画像の立体形状計測の従来例とし
て、従来例(5)(6)にまとめている。この技術はコ
ンピュータビジョンの分野で研究されており、2つのカ
メラを用いると、カメラのレンズの焦点距離などの結像
特性、カメラの位置・姿勢、2つのカメラ画像の対応点
の情報が得られれば立体形状を計測することが可能であ
る。
[0005] Conventional examples of three-dimensional shape measurement of camera images are summarized in Conventional Examples (5) and (6). This technology has been studied in the field of computer vision.When two cameras are used, information on the imaging characteristics such as the focal length of the camera lens, the position and orientation of the camera, and the corresponding points of the two camera images can be obtained. For example, it is possible to measure a three-dimensional shape.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】近年、術技や術具の進
化により開胸や開腹を大きくせず、内視鏡や腹腔鏡を用
い低侵襲に手術を行う術式が行われるようになってい
る。しかし、この術式は、内視鏡下で行うため視野が限
定され、開腹手術に比べ術者に負担を強いるという問題
がある。この問題を解決するため、視野が限定されるこ
とを補う有効な情報を提示することが求められている。
In recent years, due to the advancement of surgical techniques and surgical tools, there has been performed a less invasive surgery using an endoscope or a laparoscope without increasing the size of the thoracotomy and laparotomy. ing. However, since this technique is performed under an endoscope, the field of view is limited, and there is a problem that a burden is imposed on the operator as compared with open surgery. In order to solve this problem, it is required to present effective information that compensates for the limited field of view.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記の課題
を解決するため以下に示す構成を採用する。本発明が適
用される内視鏡手術支援断層像撮影装置は、内視鏡また
は立体内視鏡と断層像を撮影する装置と、これらで得ら
れる画像などの情報を処理する装置と、これらの画像及
び処理結果を表示するディスプレイと、ディスプレイの
座標を入力する装置とを備えている。さらに内視鏡画像
上の着目点を指定する手段と、着目点と内視鏡の基準点
との相対位置を求める手段とを有し、着目点と内視鏡基
準点との相対位置と内視鏡基準点の絶対位置を求め、断
層像撮影装置座標における内視鏡基準点の絶対位置を求
め、着目点の断層像撮影座標における絶対位置を計算
し、この着目点を通る断層面の断層画像を撮影する手段
を備えている。
According to the present invention, the following configuration is employed to solve the above-mentioned problems. An endoscopic surgery assisted tomographic imaging apparatus to which the present invention is applied is a device that captures an endoscope or a stereoscopic endoscope and a tomographic image, a device that processes information such as images obtained by these devices, It has a display for displaying images and processing results, and a device for inputting coordinates of the display. The apparatus further includes means for designating a point of interest on the endoscope image, and means for calculating a relative position between the point of interest and a reference point of the endoscope. Obtain the absolute position of the endoscope reference point, obtain the absolute position of the endoscope reference point in the tomographic imaging device coordinates, calculate the absolute position of the point of interest in the tomographic image coordinates, and obtain the tomographic plane of the tomographic plane passing through the point of interest. It has means for taking an image.

【0008】さらに、断層面の指定手段において、内視
鏡基準点からの相対座標上で着目点を通る面を視線方向
から垂直に設定し、設定された断層面を対話的操作によ
り断層面の向き及び方向を変更し、断層面を指定する手
段を備えている。
Further, in the tomographic plane designating means, a plane passing through the point of interest on the relative coordinates from the endoscope reference point is set perpendicular to the line of sight, and the set tomographic plane is set by interactive operation. There is provided means for changing the direction and direction and designating a tomographic plane.

【0009】さらに、断層面の指定手段において、陰影
付けした面画像を処理装置で生成し、内視鏡画像上で合
成表示し、対話的にこの面画像を操作することにより断
層面を指定する機能を備えている。さらに、断層面指定
手段において、内視鏡画像上のすべての画素点について
内視鏡基準点からの相対位置を求め、面画像の各画素の
相対位置と比較し、前後関係を判定し合成表示すること
機能を備えている。さらに、使用する内視鏡が単眼の場
合、内視鏡の視点を空間的にずらした2枚の画像と視点
の移動量を取得し、2枚の画像上に結像した着目点の位
置関係と移動量から、内視鏡基準点からの相対位置を求
める手段を備えている。さらに、使用する内視鏡が立体
内視鏡の場合、立体内視鏡により2枚の画像を取得し、2
枚の画像上に結像した着目点の位置関係と立体内視鏡の
視差から、内視鏡基準点からの相対位置を求める手段を
備えている。また、ここで用いる内視鏡画像表示装置に
おいて、装置の振動または体動による振動を検知する装
置または機能を備えており、内視鏡画像から振動分を除
去して表示する機能を備えている。
Further, in the tomographic plane designating means, a shaded plane image is generated by the processing device, synthesized and displayed on the endoscope image, and the tomographic plane is designated by operating this plane image interactively. Has functions. Further, in the tomographic plane designating means, the relative positions of all the pixel points on the endoscope image from the endoscope reference point are obtained, compared with the relative positions of the respective pixels of the plane image, the anteroposterior relationship is determined, and the combined display is performed. It has a function to do. Furthermore, when the endoscope used is a monocular, the two images obtained by spatially shifting the viewpoint of the endoscope and the amount of movement of the viewpoint are acquired, and the positional relationship between the points of interest formed on the two images is obtained. Means for determining a relative position from the endoscope reference point from the distance and the movement amount. Furthermore, when the endoscope to be used is a stereoscopic endoscope, two images are acquired by the stereoscopic endoscope, and
There is provided a means for calculating a relative position from an endoscope reference point from a positional relationship of a point of interest formed on a single image and parallax of the stereoscopic endoscope. Further, the endoscope image display device used here has a device or a function of detecting vibration of the device or vibration due to body movement, and has a function of removing and displaying a vibration component from the endoscope image. .

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、本発明の装置構成を(1)節で説明
し、続いて本発明の装置動作の概要を(2)節で説明
し、以下(3)〜(9)節で各手段・機能の詳細につい
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below. First, the device configuration of the present invention will be described in section (1), the outline of the operation of the device of the present invention will be described in section (2), and the details of each means and function will be described in the following sections (3) to (9). Will be described.

【0011】(1)装置構成(図1) まず、患者1を術者5が低侵襲手術を行う、本発明の装置
構成の一例を図1に示す。
(1) Apparatus Configuration (FIG. 1) First, FIG. 1 shows an example of an apparatus configuration of the present invention in which an operator 5 performs a minimally invasive operation on a patient 1.

【0012】患者1の体内に挿入し、術野を観察・治療
する内視鏡または立体内視鏡10と術中に患者1の体内の
断層像を撮影する装置20と10及び20の各装置で得られる
画像を処理する装置30と、術者に10及び20及び30で得ら
れた情報(画像など)を提示する装置40と、術者が提示
された情報に基づき操作する装置50により構成されてい
る。
An endoscope or a stereoscopic endoscope 10 which is inserted into the body of the patient 1 and observes and treats an operating field, and devices 20 and 10 and 20 for taking a tomographic image of the inside of the patient 1 during the operation It is composed of a device 30 for processing the obtained image, a device 40 for presenting information (images and the like) obtained by the operators 10, 20 and 30 to the operator, and a device 50 for operating the operator based on the presented information. ing.

【0013】(2)装置動作の概要(図2〜6) 続いて、図2〜4にて装置動作の概要について説明す
る。
(2) Outline of Operation of Apparatus (FIGS. 2 to 6) Next, an outline of operation of the apparatus will be described with reference to FIGS.

【0014】内視鏡10を先端に持つスレーブマニュピレ
ータ120の先端が、患者1の挿入部110より挿入されてい
る。
The distal end of the slave manipulator 120 having the endoscope 10 at the distal end is inserted from the insertion section 110 of the patient 1.

【0015】内視鏡10は、術野である着目部位100を画
像にし、ディスプレイ装置40に画像を提示する。(図
2) 着目部位を含んだ内視鏡画像に対し、術者2は操作装置5
0により着目点を指定する。
The endoscope 10 makes an image of a site of interest 100, which is an operation field, and presents the image to the display device 40. (FIG. 2) The operator 2 operates the operating device 5 for the endoscopic image including the region of interest.
The point of interest is designated by 0.

【0016】処理装置30は、着目点と内視鏡の基準点と
の相対位置を求め、断層像撮影装置20の座標における内
視鏡基準点の絶対位置を求め、着目点の断層像撮影装置
20の座標における絶対位置を計算する。
The processing device 30 obtains the relative position between the point of interest and the reference point of the endoscope, obtains the absolute position of the endoscope reference point in the coordinates of the tomographic image capturing device 20, and obtains the tomographic image capturing device of the point of interest.
Calculate the absolute position at 20 coordinates.

【0017】さらに、処理装置30は、内視鏡画像に対
し、内視鏡の基準点との相対位置情報に基づいた断層面
140aを指定する機能を持つ。(図3) さらに、処理装置30は、指定された断層面140aの相対位
置情報に基づき断層撮影装置20の座標における断層面14
0bを求め、患者1の術野着目部位100を含む断層像を撮影
し、ディスプレイ装置40に提示する。(図4) ここで、断層像を撮影する際に直方体のボリューム持つ
微少領域のある統計量を画素値とするため、撮影面はあ
る程度の厚さを持つ。断層面はこの厚さのある面を厚さ
方向に二分する面と定義しておく。
Further, the processing device 30 generates a tomographic plane based on the relative position information of the endoscope image with respect to the reference point of the endoscope.
Has a function to specify 140a. (FIG. 3) Further, the processing device 30 generates the tomographic plane 14 at the coordinates of the tomographic imaging apparatus 20 based on the relative position information of the designated tomographic plane 140a.
0b is obtained, a tomographic image including the site of interest 100 of the operative field of the patient 1 is captured, and presented on the display device 40. (FIG. 4) Here, in taking a tomographic image, a statistic having a small area having a rectangular parallelepiped volume is used as a pixel value, so that the imaging surface has a certain thickness. The fault plane is defined as a plane that bisects this thick plane in the thickness direction.

【0018】図5にて断層像撮影装置の座標系について
説明する。数1に座標系(x,y,z)の式をまとめた。
Referring to FIG. 5, a coordinate system of the tomographic imaging apparatus will be described. Equation 1 summarizes the equations of the coordinate system (x, y, z).

【0019】[0019]

【数1】 (Equation 1)

【0020】点300:断層像撮影装置の座標系の基準点
(原点)O 点301:断層像撮影装置の座標系における内視鏡原点P1 点302:断層像撮影装置の座標系における内視鏡基準点
P2 点303:断層像撮影装置の座標系における内視鏡画像上
の着目点P3 ベクトル304:断層像撮影装置の座標系における内視鏡
の視線方向単位ベクトルd ベクトル305:断層像撮影装置の座標系における内視鏡
画像の上下方向単位ベクトルv ベクトル306:断層像撮影装置の座標系における内視鏡
画像の左右方向単位ベクトルh ベクトル307:断層像撮影装置の座標系における視点P2
から着目点P3へのベクトルL 図6にて内視鏡画像内の座標系について説明する。数2
に座標系(h,v,d)の式をまとめた。
Point 300: Reference point (origin) of the coordinate system of the tomographic imaging apparatus O Point 301: Endoscope origin P1 in the coordinate system of the tomographic imaging apparatus Point 302: Endoscope in the coordinate system of the tomographic imaging apparatus Reference point P2 Point 303: Point of interest P3 on the endoscope image in the coordinate system of the tomographic imaging apparatus Vector 304: Unit vector d in the line of sight direction of the endoscope in the coordinate system of the tomographic imaging apparatus Vector 305: Tomographic imaging apparatus Vertical unit vector v of the endoscope image in the coordinate system of vector v 306: horizontal unit vector h of the endoscope image in the coordinate system of the tomographic imaging apparatus vector 307: viewpoint P2 in the coordinate system of the tomographic imaging apparatus
L to the point of interest P3 A coordinate system in the endoscope image will be described with reference to FIG. Number 2
Summarizes the equations for the coordinate system (h, v, d).

【0021】[0021]

【数2】 (Equation 2)

【0022】点400:内視鏡座標系における原点P2=R
(h=0,v=0,d=0) 点401:内視鏡座標系における第1の視点e1(h=ed/2,0,
0) 点402:内視鏡座標系における第2の視点e2(h=-ed/2,
0,0) 画像403:視点e1による画像I1 画像404:視点e2による画像I2ヘ゛クトル 405:内視鏡座標系における着目点P3(hp3,vp3,dp
3) ベクトル406:内視鏡座標系における着目点を通る断層
面140aの向きを示す奥行き方向単位ベクトルγ ベクトル407:内視鏡座標系における着目点を通る断層
面140aの向きを示す上下方向単位ベクトルα ベクトル408:内視鏡座標系における着目点を通る断層
面140aの向きを示す左右方向単位ベクトルβ 以上の座標系において、数3で示すように、断層像撮影
装置の座標系における原点から着目点へのベクトルOP
3と、着目点を通る断層面140bを求めることで断層撮影
装置で撮影を行う断層面を指定可能とする。
Point 400: origin P2 = R in the endoscope coordinate system
(h = 0, v = 0, d = 0) Point 401: First viewpoint e1 (h = ed / 2,0,
0) Point 402: second viewpoint e2 (h = −ed / 2,
0,0) Image 403: Image I1 from viewpoint e1 Image 404: Image I2 from viewpoint e2 405: Point of interest P3 (hp3, vp3, dp in endoscope coordinate system)
3) Vector 406: Depth unit vector γ indicating the direction of the tomographic plane 140a passing through the point of interest in the endoscope coordinate system Vector 407: Vertical unit indicating the direction of the tomographic plane 140a passing through the point of interest in the endoscope coordinate system Vector α vector 408: a left and right unit vector β indicating the direction of the tomographic plane 140a passing through the point of interest in the endoscope coordinate system. Vector OP to point of interest
By obtaining the tomographic plane 140b passing through the point of interest and 3, the tomographic plane to be imaged by the tomographic imaging apparatus can be specified.

【0023】[0023]

【数3】 (Equation 3)

【0024】以下、着目点と断層面の指定方法について
は(3)節で、着目点の相対位置を求める方法について
は(4)節で、内視鏡の基準点を求める方法については
(5)節で、着目点の絶対位置を求める方法については
(6)節で指定した断層面の断層像を撮影する方法につ
いては(7)節で、断層面画像と内視鏡画像の合成方法
については(8)節で、内視鏡画像の動きの補正方法に
ついては(9)節で詳細を説明する。
Hereinafter, the method of designating the point of interest and the tomographic plane will be described in section (3), the method of obtaining the relative position of the point of interest will be described in section (4), and the method of obtaining the reference point of the endoscope will be described in section (5). In section), the method of obtaining the absolute position of the point of interest is described in section (6). The method of capturing a tomographic image of the tomographic plane specified in section (6) is described in section (7). Is described in section (8), and a method of correcting the movement of the endoscope image will be described in detail in section (9).

【0025】(3)着目点と断層面の指定方法 着目点と断層面140aの指定方法の概要は図3にて説明し
た。
(3) Method of Designating Point of Interest and Tomographic Plane The outline of the method of designating the point of interest and tomographic plane 140a has been described with reference to FIG.

【0026】内視鏡画像上にてポインティングデバイス
50を操作することにより、画面上に投影されているすべ
ての画素点から着目点を選択する。
Pointing device on endoscope image
By operating 50, a point of interest is selected from all the pixel points projected on the screen.

【0027】ここで、内視鏡基準点からの相対座標系に
ついて図6にて説明する。画像I1(403)上にて着目点を
(hI1,vI1)を指定する。ここで、断層面を仮に、画像I1
(403)面と平行の面と設定し、画像I1(403)上のみに上
書き表示する。ここで、画像I2に上書き表示しないこ
とで、観察者にはこの面は半透明に見えることになる。
この面をさらにポインティングデバイス50により操作す
ることにより、任意の断層面140aを指定可能とする。
Here, a relative coordinate system from the endoscope reference point will be described with reference to FIG. Point of interest on image I1 (403)
Specify (hI1, vI1). Here, assuming that the tomographic plane is an image I1
A plane parallel to the (403) plane is set and overwritten and displayed only on the image I1 (403). Here, by not overwriting the image I2, this surface appears translucent to the observer.
By operating this surface with the pointing device 50, an arbitrary tomographic surface 140a can be specified.

【0028】(4)着目点の相対位置を求める手段 着目点の相対位置を求める方法の原理は三角法に基づい
ている。
(4) Means for Determining the Relative Position of the Point of Interest The principle of the method of determining the relative position of the point of interest is based on trigonometry.

【0029】ここでは、説明の簡単に行うため、立体内
視鏡に基づき、説明をおこなう。単眼の場合も同様に2
眼の視点分を視点を移動することで得ることにより、同
様に着眼点の相対位置を求めることができる。
Here, for simplicity of explanation, the explanation will be made based on a stereoscopic endoscope. Similarly for monocular 2
By obtaining the viewpoint of the eye by moving the viewpoint, the relative position of the point of interest can be similarly obtained.

【0030】ここで、視点e1(401)と投影面(画像)I
1(403)との距離Idは予め求まっている。視点e2(402)
と投影面(画像)I2(404)との距離もIdとする。
Here, the viewpoint e1 (401) and the projection plane (image) I
The distance Id to 1 (403) is determined in advance. View point e2 (402)
The distance between the object and the projection plane (image) I2 (404) is also Id.

【0031】さらに、視点e1(401)と視点e2(402)との
距離edも予め求まっている。
Further, the distance ed between the viewpoint e1 (401) and the viewpoint e2 (402) is also determined in advance.

【0032】ここで、着目点が投影面I1(403)と投影面
I2(404)のどの位置の画素に投影されているか解ればP
3(405)の座標が三角法により求めることができる。
Here, if it is known at which position the pixel of interest is projected on the projection plane I1 (403) and the projection plane I2 (404), P
The coordinates of 3 (405) can be obtained by trigonometry.

【0033】ここで、(3)の指定方法により、着目点
(hI1,vI1)は指定されている。この着目点に対応する座
標(hI2,vI2)が解れば良い。
Here, the point of interest is determined by the designation method (3).
(hI1, vI1) is specified. What is necessary is just to find the coordinates (hI2, vI2) corresponding to this point of interest.

【0034】最も簡単な方法として、画像I2に上にて
着目点を指定する方法がある。観察者の眼球の動きによ
り画像上の点を指定する方法によれば、着目点を注視す
ることで、同時に(hI1,vI1)、(hI2,vI2)を指定できる。
The simplest method is to specify a point of interest on the image I2. According to the method of designating a point on the image by the movement of the observer's eyeball, (hI1, vI1) and (hI2, vI2) can be designated at the same time by gazing at the point of interest.

【0035】また、内視鏡の位置を平行に設置していれ
ば、同一のライン上に対応点は拘束されるため、画像I
1上の(hI1,vI1)の濃度の特徴量と画像I2上の同一ライ
ン上の画素の特徴量により、最も似ている画素を対応点
(hI2,vI2)として求める方法などもある。
If the positions of the endoscope are set in parallel, the corresponding points are restricted on the same line.
Based on the feature amount of the density (hI1, vI1) on 1 and the feature amount of the pixel on the same line on the image I2,
(hI2, vI2).

【0036】数4に以上で得た情報よりP3(405)の座標
を求める式をまとめておく。
Equations for obtaining the coordinates of P3 (405) from the information obtained above are summarized in Equation 4.

【0037】[0037]

【数4】 (Equation 4)

【0038】P3(405)の座標を求めるためには、まず∠
P3e1e2(ε1)と∠P3e2e1(ε2)と、P3とe1(4
01)とe2(402)でなす面の軸hd面からの傾きθを求め
る。
In order to determine the coordinates of P3 (405), first,
P3e1e2 (ε1), ∠P3e2e1 (ε2), P3 and e1 (4
01) and e2 (402) are determined from the axis hd of the plane.

【0039】これらは、投影面I1(403)とI2(404)上の
着目点PI1とPI2が既知であるため、数4のように求め
ることができる。
Since these points of interest PI1 and PI2 on the projection planes I1 (403) and I2 (404) are known, they can be obtained as shown in Expression 4.

【0040】この結果を用いると、数4のようにP3(40
5)の座標(hP3,vP3,dP3)を求めることができる。
Using this result, P3 (40
The coordinates (hP3, vP3, dP3) of 5) can be obtained.

【0041】一方、断層面140aは(3)の指定方法によ
り、P3(405)を通る投影面に平行な面としてモデル化し
画像表示されたものを初期表示し、術者のポインティン
グ装置50の操作により、表示された面を任意の向きに設
定変更し指定を行う。この指定により断層面140aの向き
ベクトルα、β、γを決定する。
On the other hand, the tomographic plane 140a is modeled as a plane parallel to the projection plane passing through P3 (405) according to the designation method (3), and the image displayed is initially displayed, and the operator operates the pointing device 50. By changing the setting of the displayed surface to an arbitrary direction, the designated surface is designated. By this designation, the direction vectors α, β, γ of the tomographic plane 140a are determined.

【0042】(5)内視鏡の基準点の絶対位置と向きベ
クトルを求める手段 内視鏡の基準点の絶対位置を求める手段の概要を図5に
示す。
(5) Means for Determining the Absolute Position and Direction Vector of the Reference Point of the Endoscope FIG. 5 shows an outline of the means for determining the absolute position of the reference point of the endoscope.

【0043】ここで、点300の断層像撮影装置の座標原
点Oと内視鏡の原点P1は既知である。
Here, the coordinate origin O of the tomographic image photographing device at the point 300 and the origin P1 of the endoscope are known.

【0044】内視鏡の基準点P2を求める手段について
説明する。
The means for obtaining the reference point P2 of the endoscope will be described.

【0045】ここで、内視鏡が腹腔鏡のような直線状の
剛体でできている場合、スレーブ型のマニュピレータ12
0のような装置を用いることでP2の絶対位置と内視鏡の
向いている方向(ベクトル)を求めることが可能であ
る。
Here, when the endoscope is made of a linear rigid body such as a laparoscope, a slave-type manipulator 12 is used.
By using a device such as 0, it is possible to obtain the absolute position of P2 and the direction (vector) of the endoscope.

【0046】また、ある程度自由に屈折できるような管
状の内視鏡の場合、内部に光ファイバの通すことで、物
理的な屈折を光ファイバで検知し、P2の絶対位置と内
視鏡の向いている方向(ベクトル)を求めることが可能
である。
In the case of a tubular endoscope which can be freely refracted to some extent, an optical fiber is passed through the endoscope, whereby physical refraction is detected by the optical fiber, and the absolute position of P2 and the orientation of the endoscope are detected. It is possible to determine the direction (vector) that is present.

【0047】(6)着目点の絶対位置と断層面の絶対座
標ベクトルを求める手段 内視鏡の基準点からの着目点の相対位置と断層面相対ベ
クトルは(4)節で説明したように求めることができ
る。また、内視鏡の基準点の絶対位置と内視鏡の向いて
いる方向(ベクトル)は(5)節で説明したように求め
ることができる。
(6) Means for finding the absolute position of the point of interest and the absolute coordinate vector of the tomographic plane The relative position of the point of interest from the reference point of the endoscope and the relative vector of the tomographic plane are obtained as described in section (4). be able to. Further, the absolute position of the reference point of the endoscope and the direction (vector) to which the endoscope faces can be obtained as described in section (5).

【0048】以上より、断層撮影装置座標における着目
点の絶対位置と断層面の絶対座標ベクトル140bを求める
ことができる。
As described above, the absolute position of the point of interest in the coordinates of the tomography apparatus and the absolute coordinate vector 140b of the tomographic plane can be obtained.

【0049】この変換式を数5にまとめた。This conversion formula is summarized in Equation 5.

【0050】[0050]

【数5】 (Equation 5)

【0051】Lを求めることにより、数3の式により、
断層撮影装置座標におけるOP3ベクトルを求めること
ができる。断層面の絶対座標ベクトル140bも同様に数5
で示したように求めることができる。
By calculating L, the following equation is used.
The OP3 vector in the coordinates of the tomography apparatus can be obtained. Similarly, the absolute coordinate vector 140b of the fault plane is given by Equation 5
Can be obtained as shown in FIG.

【0052】(7)指定した断層面の断層像を撮影する
手段 上記(3)節記載の方法で内視鏡画像で指定し、上記
(4)節から(6)節までに記した方法で計算して求め
た断層装置座標における断層面140bの絶対位置と絶
対座標ベクトルが求まると、断層像を撮影する装置20
で、指定した断層面140bの断層像を実際に撮影する
ことができる。指定した断層面140bの中心P3点の
絶対位置が数1記載のように(X3,Y3,Z3)、面
の方向を示す各単位ベクトルも数5記載のように、上下
方向単位ベクトル(α)407の絶対座標ベクトルが
(αx,αy,αz)、左右方向単位ベクトル(β)4
08が(βx,βy,βz)、奥行き(スライス)方向
単位ベクトル(γ)406が(γx,γy,γz)であ
り、断層像を撮影する装置20として磁気共鳴診断装置を
用いた場合について撮影操作の一例を以下に示す。
(7) Means for photographing a tomographic image of the specified tomographic plane The endoscope image is specified by the method described in the above section (3), and the method described in the above sections (4) to (6) is used. When the absolute position and the absolute coordinate vector of the tomographic plane 140b in the calculated tomographic apparatus coordinates are obtained, the apparatus 20 for photographing a tomographic image is obtained.
Thus, a tomographic image of the designated tomographic plane 140b can be actually taken. The absolute position of the center P3 point of the designated tomographic plane 140b is as described in Equation 1 (X3, Y3, Z3), and the unit vectors indicating the direction of the plane are also as described in Equation 5, as shown in Equation 5. The absolute coordinate vector 407 is (αx, αy, αz), and the left-right unit vector (β) 4
08 is (βx, βy, βz), the unit vector (γ) 406 in the depth (slice) direction is (γx, γy, γz), and imaging is performed using a magnetic resonance diagnostic apparatus as the tomographic imaging apparatus 20. An example of the operation is shown below.

【0053】磁気共鳴診断装置の撮影方法は各種知られ
ているがどの撮影方法であっても指定した断層面140
bの絶対位置と絶対座標がわかっていればその断面を実
際に撮影する装置の操作方法は確立されており、よく知
られている。以下、撮影方法として一例として、スピン
エコー法で撮影する場合について撮影シーケンスと撮影
操作について以下簡単に説明する。
There are various known imaging methods of the magnetic resonance diagnostic apparatus.
If the absolute position and the absolute coordinates of b are known, the operation method of the apparatus for actually photographing the cross section has been established and is well known. Hereinafter, as an example of a photographing method, a photographing sequence and a photographing operation in the case of photographing by the spin echo method will be briefly described below.

【0054】図7はスピンエコー法に基づいた撮影シー
ケンスの例である。図の横軸は時間を、縦軸は各機器の
動作の様子を示している。高周波磁場701は高周波の
磁場で、90度パルス706と180度パルス707の
2種類ある。読み出し方向傾斜磁場702とエンコ−ド
方向傾斜磁場703、スライス方向傾斜磁場704は装
置の絶対座標系でX軸、Y軸、Z軸の各軸独立に動作で
きる傾斜磁場発生装置をそれぞれ適当な割合で印加する
ことにより形成される。受信ゲート705は各磁気共鳴
後に撮影スライス内から出る核磁気共鳴信号を受信する
ゲート信号であり、上に向いた部分が受信ONの状態で
このとき信号を受信する。読み出し方向とエンコード方
向は撮影した画像の横軸や縦軸に対応させられる。例え
ば、表示画像の上下方向となる方向(上下方向単位ベク
トル(α)407の方向)を読み出し方向に、表示画像
の左右方向となる方向(左右方向単位ベクトル(β)4
08の方向)をエンコード方向にとることができる。奥
行き方向単位ベクトル(γ)406はスライス方向であ
る。
FIG. 7 shows an example of a photographing sequence based on the spin echo method. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the operation of each device. The high-frequency magnetic field 701 is a high-frequency magnetic field and has two types, a 90-degree pulse 706 and a 180-degree pulse 707. The readout gradient magnetic field 702, the encode direction gradient magnetic field 703, and the slice direction gradient magnetic field 704 have a proper ratio of a gradient magnetic field generator which can operate independently on each of the X, Y and Z axes in the absolute coordinate system of the apparatus. It is formed by applying a voltage. The reception gate 705 is a gate signal for receiving a nuclear magnetic resonance signal coming out of the imaging slice after each magnetic resonance, and receives the signal at this time when the upward portion is in the reception ON state. The reading direction and the encoding direction correspond to the horizontal axis and the vertical axis of the captured image. For example, the vertical direction of the display image (the direction of the vertical unit vector (α) 407) is the read direction, and the horizontal direction of the display image (the horizontal unit vector (β) 4
08 direction) can be taken as the encoding direction. The unit vector (γ) 406 in the depth direction is the slice direction.

【0055】以上の設定で、上下方向単位ベクトル
(α)407の方向の方向を読み出し方向にするために
は、X軸方向の傾斜磁場とY軸方向の傾斜磁場とZ軸方
向の傾斜磁場の印加比率をαx:αy:αzとする。α
は単位ベクトルなので、読み出し磁場の強度をGrとす
るには、X軸にGr*αx、Y軸にGr*αy、Z軸に
Gr*αzの強度でそれぞれの軸の傾斜磁場を印加す
る。同様に強度Geのエンコード方向の傾斜磁場を発生
させるには、X軸にGe*βx、Y軸にGe*βy、Z
軸にGe*βzの強度で各軸の傾斜磁場を印加する。同
様に強度Gsのスライス方向傾斜磁場を発生させるに
は、X軸にGs*γx、Y軸にGs*γy、Z軸にGs
*γzの強度で各軸の傾斜磁場を印加する。以上によ
り、指定した断層面140bの方向を実際に撮影する撮
影断層面の方向にすることができる。
With the above setting, in order to set the direction of the vertical unit vector (α) 407 as the readout direction, the gradient magnetic field in the X-axis direction, the gradient magnetic field in the Y-axis direction, and the gradient magnetic field in the Z-axis direction are determined. The application ratio is αx: αy: αz. α
Is a unit vector, to set the intensity of the read magnetic field to Gr, a gradient magnetic field of each axis is applied with an intensity of Gr * αx on the X axis, Gr * αy on the Y axis, and Gr * αz on the Z axis. Similarly, to generate a gradient magnetic field in the encoding direction of intensity Ge, Ge * βx on the X axis, Ge * βy, Z on the Y axis.
A gradient magnetic field of each axis is applied to the axes at an intensity of Ge * βz. Similarly, in order to generate a slice-direction gradient magnetic field having an intensity Gs, Gs * γx on the X axis, Gs * γy on the Y axis, and Gs on the Z axis.
* Apply a gradient magnetic field of each axis at an intensity of γz. As described above, the direction of the designated tomographic plane 140b can be set to the direction of the tomographic plane to be actually photographed.

【0056】次に、指定した断層面140bの中心P3
点(絶対座標系で(X3,Y3,Z3))を実際に撮影
して表示する画像の中心点とするために必要な操作につ
いて述べる。
Next, the center P3 of the designated tomographic plane 140b
An operation required to set a point ((X3, Y3, Z3) in an absolute coordinate system) as a center point of an image to be actually photographed and displayed will be described.

【0057】スライス方向の中心をZ3とするには、高
周波磁場701の周波数fを以下の数6に設定する。
To set the center in the slice direction to Z3, the frequency f of the high-frequency magnetic field 701 is set to the following equation (6).

【0058】〔数6〕 f = γ・H0 + γ・Gz・Z3 ただし、H0は静磁場の強度、Gzは高周波磁場を印加
する時点でのスライス方向の傾斜磁場の強度、γは磁気
回転比で水素原子核の場合4258回転・cm/ガウス
である。
F = γ · H0 + γ · Gz · Z3 where H0 is the intensity of the static magnetic field, Gz is the intensity of the gradient magnetic field in the slice direction at the time of applying the high-frequency magnetic field, and γ is the gyromagnetic ratio. In the case of a hydrogen nucleus, it is 4258 revolutions / cm / Gauss.

【0059】読み出し方向の中心をX3にするには、受
信装置で信号を読み出す際に分周する周波数frを以下
の数7に設定する。
To set the center in the reading direction to X3, the frequency fr to be divided when the signal is read by the receiving device is set to the following equation (7).

【0060】〔数7〕 fr = γ・H0 + γ・Gr・X3 ただし、Grは受信ゲート705がONの状態の時点で
のスライス方向の傾斜磁場の強度である。エンコード方
向の中心をY3にするには、測定時に中心を設定する方
法がなく、常にY=0を中心として撮影される。しかし
ながら、得られる画像はエンコード方向(画像の上下方
向)につてサイクリックになっており、画像の上の端の
位置と下の端の位置は繋がっている。そこで、撮影して
得られた画像につて、縦方向に−Y3だけ画像をサイク
リックに移動させるとY3がエンコード方向の中心とな
った画像を得ることができる。以上により、指定した断
層面140bを中心までそろえて実際に撮影する断層面
にすることができる。
[Mathematical formula 7] fr = γ · H0 + γ · Gr · X3 where Gr is the intensity of the gradient magnetic field in the slice direction when the receiving gate 705 is in the ON state. In order to set the center in the encoding direction to Y3, there is no method of setting the center at the time of measurement, and an image is always taken around Y = 0. However, the obtained image is cyclic in the encoding direction (the vertical direction of the image), and the position of the upper end and the position of the lower end of the image are connected. Therefore, by cyclically moving the image by −Y3 in the vertical direction with respect to the image obtained by shooting, an image in which Y3 is the center in the encoding direction can be obtained. As described above, the designated tomographic plane 140b can be aligned to the center to provide a tomographic plane to be actually photographed.

【0061】(8)断層面画像と内視鏡画像の合成手段 図8にて断層面画像と内視鏡画像の合成表示を説明す
る。断層面900を内視鏡の座標内でコンピュータ内でモ
デル化し、コンピュータグラフィックス技術によりモデ
ル面を陰影付けし、断層面140aを画像化できる。
(8) Means for Combining a Tomographic Image and an Endoscope Image A composite display of a tomographic image and an endoscopic image will be described with reference to FIG. The tomographic plane 900 can be modeled in a computer within the coordinates of the endoscope, the model plane can be shaded by computer graphics technology, and the tomographic plane 140a can be imaged.

【0062】このようにして得た断層面画像を内視鏡画
像上に立体的に合成する手段を説明する。断層面140aを
描かれている内視鏡画像の領域について、(4)の手段
により内視鏡座標の位置情報を求めておく。断面層140a
は内視鏡座標によりモデル化しているため、視点位置か
ら見て断層面領域のすべて画素について断層面画像と内
視鏡画像のどちらが奥に位置しているか否かを判定でき
る。A−A’での奥行き値を図8のグラフにて示す。こ
こで、線902は、断層面140aの奥行き値、線903は、着目
部位の奥行き値を示す。
The means for stereoscopically combining the tomographic plane image thus obtained on the endoscope image will be described. With respect to the area of the endoscope image in which the tomographic plane 140a is drawn, the position information of the endoscope coordinates is obtained by means of (4). Cross section layer 140a
Since is modeled by endoscope coordinates, it is possible to determine whether the tomographic plane image or the endoscope image is located at the back of all the pixels in the tomographic plane area from the viewpoint position. The depth value at AA ′ is shown in the graph of FIG. Here, a line 902 indicates the depth value of the tomographic plane 140a, and a line 903 indicates the depth value of the target portion.

【0063】この奥行き値の判定により、奥に位置して
いる画素値を前に位置している画像の透明度に応じてウ
ェイトをかけるようにして画素の和をとり画素値を合成
することにより、奥行き関係を正しく合成表示すること
ができる。
By determining the depth value, the sum of the pixels is calculated by weighting the pixel values located at the back in accordance with the transparency of the image located at the front, and the pixel values are synthesized. Depth relations can be correctly combined and displayed.

【0064】(9)動きの補正方法 図9にて動きの補正方法について説明を行う。動きの補
正を行う場合の一例として振動検知装置951を内視鏡950
が持つ場合を考える。ここで、内視鏡950は、内視鏡画
像とともに内視鏡の振動検知装置で得られる振動情報を
処理装置952に転送する。処理装置952は、この振動情報
に基づき内視鏡画像の微振動を補正し、補正結果を表示
装置953に提示する。
(9) Motion Correction Method A motion correction method will be described with reference to FIG. As an example of performing the motion correction, the vibration detection device 951 is connected to the endoscope 950.
Consider the case where Here, the endoscope 950 transfers the vibration information obtained by the vibration detection device of the endoscope to the processing device 952 together with the endoscope image. The processing device 952 corrects the fine vibration of the endoscope image based on the vibration information, and presents the correction result to the display device 953.

【0065】また、内視鏡950に振動検知装置を持たな
い場合、処理装置に入力される内視鏡画像情報に基づい
て振動を検知する振動検知機能を持ち、この機能により
振動情報を得て、内視鏡画像に含まれる微振動を補正
し、補正画像を表示装置953に提示する。
When the endoscope 950 does not have a vibration detecting device, the endoscope 950 has a vibration detecting function of detecting vibration based on the endoscope image information input to the processing device. Then, the micro vibration included in the endoscope image is corrected, and the corrected image is presented on the display device 953.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上で詳細に説明した如く、本発明によ
れば、内視鏡と断層像撮影装置を用いた低侵襲手術の際
に、内視鏡の画像上で撮影したい断層面を指定すること
ができ、視野が限定される状況下で有効な情報を提示で
きるという顕著な効果を奏するものである。
As described above in detail, according to the present invention, in a minimally invasive operation using an endoscope and a tomographic imaging apparatus, a tomographic plane to be imaged on an endoscope image is designated. This has a remarkable effect that effective information can be presented in a situation where the visual field is limited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の装置構成の一例図である。FIG. 1 is an example of an apparatus configuration of the present invention.

【図2】本発明の内視鏡装置動作の概要図である。FIG. 2 is a schematic diagram of the operation of the endoscope apparatus according to the present invention.

【図3】本発明の断層面指定の概要図である。FIG. 3 is a schematic diagram of designation of a tomographic plane according to the present invention.

【図4】本発明の断層像撮影装置動作の概要図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the operation of the tomographic imaging apparatus of the present invention.

【図5】本発明の断層像撮影装置座標の概要図である。FIG. 5 is a schematic diagram of the coordinates of the tomographic imaging apparatus of the present invention.

【図6】本発明の内視鏡視点位置からの着目点の相対位
置導出の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of derivation of a relative position of a point of interest from an endoscope viewpoint position according to the present invention.

【図7】本発明の断層像撮影装置を磁気共鳴診断装置で
ある場合のスピンエコー法に基づいた撮影シーケンスの
一例図である。
FIG. 7 is an example of an imaging sequence based on a spin echo method when the tomographic imaging apparatus of the present invention is a magnetic resonance diagnostic apparatus.

【図8】本発明の断層面画像と内視鏡画像との合成表示
の一例の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of a composite display of a tomographic plane image and an endoscope image according to the present invention.

【図9】本発明の動き補正(振動除去)技術の一例の説
明図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a motion correction (vibration removal) technique according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…患者、5…術者、10…内視鏡、20…断層像撮影装置
(MRI)、30…処理装置、40…表示装置、50…ポインテ
ィング装置。
1 ... patient, 5 ... operator, 10 ... endoscope, 20 ... tomography (MRI), 30 ... processing device, 40 ... display device, 50 ... pointing device.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】低侵襲手術環境において、術野を観察・治
療する内視鏡または立体内視鏡と断層像を撮影する装置
と該装置で得られる画像を処理する装置を持ち、該内視
鏡画像上の着目点を指定する手段と、該着目点と該内視
鏡の基準点との相対位置を求める手段とを有し、該着目
点と内視鏡基準点との相対位置と該内視鏡基準点の絶対
位置を求め、該断層像撮影装置座標における該内視鏡基
準点の絶対位置を求め、該着目点の該断層像撮影座標に
おける絶対位置を計算し、この着目点を通る断層面の断
層画像を撮影することを特徴とする内視鏡手術支援断層
像撮影装置。
An endoscope or a stereoscopic endoscope for observing and treating an operation field in a minimally invasive surgical environment, a device for taking a tomographic image, and a device for processing an image obtained by the device. Means for designating a point of interest on the mirror image, and means for determining the relative position between the point of interest and the reference point of the endoscope, Obtain the absolute position of the endoscope reference point, obtain the absolute position of the endoscope reference point in the coordinates of the tomographic imaging apparatus, calculate the absolute position of the point of interest in the coordinates of the tomographic image, and calculate this point of interest. An endoscopic surgery-assisted tomographic imaging apparatus, which captures a tomographic image of a passing tomographic plane.
【請求項2】請求項1の内視鏡手術支援断層像撮影装置
の該断層面の指定手段において、該内視鏡基準点からの
相対座標上で該着目点を通る面を視線方向から垂直に設
定し、該設定された断層面を対話的操作により該断層面
の向き及び方向を変更し、該断層面を指定することを特
徴とする内視鏡手術支援断層像撮影装置。
2. The tomographic plane designating means of the endoscopic surgery assisted tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein a plane passing through the point of interest on a coordinate relative to the reference point of the endoscope is perpendicular to a line of sight. Wherein the direction and direction of the set tomographic plane are changed by interactive operation of the set tomographic plane, and the tomographic plane is designated.
【請求項3】請求項1の内視鏡手術支援断層像撮影装置
の該断層面の指定手段において、請求項2で操作する該
断層面を陰影付けした面画像を該処理装置で生成し、内
視鏡画像上で合成表示する機能を持つことを特徴とする
内視鏡手術支援断層像撮影装置。
3. The tomographic plane designating means of the endoscopic surgery assisted tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the processing apparatus generates a surface image obtained by shading the tomographic plane operated in claim 2. An endoscopic surgery assisted tomographic imaging apparatus having a function of displaying a composite on an endoscopic image.
【請求項4】請求項1の内視鏡手術支援断層像撮影装置
の該断層面指定手段において、該内視鏡画像上のすべて
の画素点について内視鏡基準点からの相対位置を求め、
請求項3で生成した該面画像の各画素の相対位置と比較
し、前後関係を判定し合成表示することを特徴とする内
視鏡手術支援断層像撮影装置。
4. The tomographic plane designating means of the endoscopic surgery assisted tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein relative positions of all pixel points on the endoscope image from an endoscope reference point are obtained,
An endoscopic surgery assisted tomographic imaging apparatus, characterized in that it is compared with the relative position of each pixel of the plane image generated in claim 3 to determine the anteroposterior relationship and to display the combined image.
【請求項5】請求項1において使用する内視鏡が単眼の
場合、該内視鏡の視点を空間的にずらした2枚の画像と
視点の移動量を取得し、該2枚の画像上に結像した該着
目点の位置関係と該移動量から該内視鏡基準点からの相
対位置を求めることを特徴とする内視鏡手術支援断層像
撮影装置。
5. When the endoscope used in claim 1 is a monocular, two images in which the viewpoint of the endoscope is spatially shifted and the amount of movement of the viewpoint are obtained, and An endoscope operation assisted tomographic imaging apparatus, wherein a relative position from the endoscope reference point is obtained from a positional relationship of the point of interest formed on the target and the movement amount.
【請求項6】請求項1において使用する内視鏡が立体内
視鏡の場合、該立体内視鏡により2枚の画像を取得し、
該2枚の画像上に結像した該着目点の位置関係と該立体
内視鏡の視差から該内視鏡基準点からの相対位置を求め
ることを特徴とする内視鏡手術支援断層像撮影装置。
6. When the endoscope used in claim 1 is a stereoscopic endoscope, two images are acquired by the stereoscopic endoscope,
Obtaining a relative position from the endoscope reference point from a positional relationship between the point of interest formed on the two images and a parallax of the stereoscopic endoscope, wherein a tomographic image for assisting endoscopic surgery is obtained. apparatus.
【請求項7】請求項1の内視鏡手術支援断層像撮影装置
において、該内視鏡に振動検知装置を持ち、または、該
内視鏡の画像より振動を検知する機能を持ち、装置の振
動または体動による振動を該振動検知装置または該振動
検知機能により振動を検知し、該内視鏡画像から該検知
した振動分を除去することを特徴とする内視鏡手術支援
断層像撮影装置。
7. The endoscope operation assisted tomographic imaging apparatus according to claim 1, wherein the endoscope has a vibration detecting device or has a function of detecting vibration from an image of the endoscope. An endoscopic surgery assisted tomographic imaging apparatus, wherein vibration due to vibration or body motion is detected by the vibration detection device or the vibration detection function, and the detected vibration is removed from the endoscope image. .
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