JPWO2017006708A1 - 医療装置、医療画像生成方法及び医療画像生成プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明の第1の実施の形態に係る医療装置を示すブロック図である。図2は図1の医療装置の外観を示す説明図である。
内視鏡2は、操作部2aと、可撓性を有する挿入部2bと、ユニバーサルケーブル2cとを有する。内視鏡2は、例えば膀胱検査用の内視鏡である。ユニバーサルケーブル2c内には、図1に示すライトガイド9が挿通されており、内視鏡2は、光源装置3からの照明光を、ライトガイド9を通して挿入部2bの先端部2dの照明窓から出射する。この照明光によって、挿入部2bの先端部2dが挿入された被検体内部である所定の管腔臓器(としての膀胱U)内部が照明されるようになっている。
また、切換スイッチ4bによる観察モード信号は、光源装置3のLED制御回路3aにも入力される。LED制御回路3aは、観察モードに応じた照明光を生成するようにLED3b,3cを制御する。即ち、LED制御回路3aは、切換スイッチ4bにより通常光観察モードが指定された場合には、通常光観察モード用の光源となる白色LED3bを発光させるように制御し、特殊光観察モードが指定された場合には、特殊光観察モード用の光源となる狭帯域の青色LED3cを発光させるように制御する。
狭帯域の青色LED3cが発光した場合には、狭帯域の青色の光は、この青色光の光路上に45度の角度で配置されたダイクロイックミラー3dにより選択的に反射された後、集光レンズ3eにより集光されてライトガイド9の基端に入射される。ライトガイド9の基端に入射された狭帯域の青色の照明光は、ライトガイド9により伝送され、ライトガイド9の先端が取り付けられた照明窓から出射される。こうして、この場合には、特殊光観察モード用の照明(より狭義には狭帯域光観察モード用の照明)が行われる。
本実施の形態は、例えば、膀胱や大腸等においては、サイズ、形状に個人差があったとしても、拡張又は縮小等の変形が生じる場合には、ある点を起点として略相似形で変形するという特徴を利用する。本実施の形態においては、このような臓器内における変形の起点となるポイント(以下、臓器変形中心という)を求め、求めた臓器変形中心を原点とした極座標によって、観察範囲(座標)を表現する。以下では、簡略化するため、観察範囲内の任意の点を観察ポイントとして説明する。
図9Aは本発明の第2の実施の形態において採用するモデル画像を説明するための説明図であり、図9Bは本発明の第2の実施の形態において採用するモデル画像を示す説明図である。図9Aは図4に対応したモデル画像であり、図5と同じ画像を示している。本実施の形態におけるハードウェア構成は第1の実施の形態と同様である。
xはyの大きさに合わせて、θを補正した値とする。
φs−360<φ<0 において
x=(θ/90)×(902−(y−(φs−360)/2)2)1/2
0<φ<φs において
x=(θ/90)×(902−(y−(φs)/2)2)1/2 …(2)
図9Bは変換後のモデル画像を示している。図9Bのモデル画像は、横軸にθに代えて上記(2)式のxをとり、縦軸にφに代えて上記(1)式のyをとって、膀胱Uを2次元に表示するものである。図9Bにおいても、図9Aと同様に、観察ポイント等をモデル画像上の正確な位置に示すことが可能である。
図10は本発明の第3の実施の形態を説明するための説明図である。本実施の形態におけるハードウェア構成は第1の実施の形態と同様である。
P=Z/ZC …(3)
Z≦0のとき
P=Z/ZB …(4)
なお、上記(3)式及び(4)式のPはモデル画像の横軸の値を示し、ZBは左尿管口BのZ軸の値、ZCは右尿管口CのZ軸の値である。
また、ここで説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御や機能は、多くがプログラムにより設定可能であり、そのプログラムをコンピュータが読み取り実行することで上述した制御や機能を実現することができる。そのプログラムは、コンピュータプログラム製品として、フレキシブルディスク、CD−ROM等、不揮発性メモリ等の可搬媒体や、ハードディスク、揮発性メモリ等の記憶媒体に、その全体あるいは一部を記録又は記憶することができ、製品出荷時又は可搬媒体或いは通信回線を介して流通又は提供可能である。利用者は、通信ネットワークを介してそのプログラムをダウンロードしてコンピュータにインストールしたり、あるいは記録媒体からコンピュータにインストールすることで、容易に本実施の形態の医療装置を実現することができる。
本出願は、2015年7月6日に日本国に出願された特願2015−135474号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。
また、本発明の他の態様による医療装置は、被検体内部の形状をモデル化したモデル画像を生成するモデル画像生成部と、前記被検体内部の特徴点の3次元位置を検出し、前記特徴点の位置を基に極座標を設定して、前記被検体内部の任意の3次元位置を前記極座標によって求める座標演算部と、前記座標演算部が求めた極座標の成分のうちの1つの角度成分と、前記極座標を変換した直交座標の1つの成分とに基づいて、前記被検体内部の任意の3次元位置を前記モデル画像上に示す画像生成部と、を具備する。
Claims (10)
- 被検体内部の形状をモデル化したモデル画像を生成するモデル画像生成部と、
前記被検体内部の特徴点の3次元位置を検出し、前記特徴点の位置を基に極座標を設定して、前記被検体内部の任意の3次元位置を前記極座標によって求める座標演算部と、
前記座標演算部が求めた極座標の成分のうちの少なくとも1つの角度成分に基づいて、前記被検体内部の任意の3次元位置を前記モデル画像上に示す画像生成部と、
を具備したことを特徴とする医療装置。 - 前記特徴点を含む前記被検体内部の任意の3次元位置を求める位置方向取得部をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の医療装置。 - 撮像部を備え、被検体内部に挿入されて前記被検体内部の画像を取得する挿入部を具備し、
前記座標演算部は、前記挿入部が取得した前記被検体内部の画像の画像解析によって、前記特徴点を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の医療装置。 - 前記被検体内部の所定位置に対して位置が固定の基準位置を基準にして前記特徴点を含む前記被検体内部の各3次元位置を求める位置方向取得部
を具備したことを特徴とする請求項3に記載の医療装置。 - 前記位置方向取得部は、前記撮像部から前記被検体内部の各3次元位置までの距離を求め、求めた距離と前記撮像部の3次元位置及び方向とに基づいて前記被検体内部の各3次元位置を求める
ことを特徴とする請求項4に記載の医療装置。 - 前記画像生成部は、前記撮像部の観察範囲を示す指標を前記モデル画像上に表示する
ことを特徴とする請求項1に記載の医療装置。 - 前記画像生成部は、前記極座標の成分のうちの一方の角度成分と、前記一方の角度成分を他方の角度成分に応じて補正して得た値とに基づいて、前記被検体内部の各3次元位置を前記モデル画像上に示す
ことを特徴とする請求項1に記載の医療装置。 - 前記画像生成部は、前記極座標の成分のうちの1つの角度成分と、前記極座標を変換した直交座標の1つの成分とに基づいて、前記被検体内部の各3次元位置を前記モデル画像上に示す
ことを特徴とする請求項1に記載の医療装置。 - 位置方向取得部と、座標演算部と、モデル画像生成部と、画像生成部とを備えた医療装置における医療画像生成方法であって、
前記位置方向取得部が、被検体内部の特徴点を含む前記被検体内部の任意の3次元位置を求め、
前記座標演算部が、前記被検体内部の特徴点の3次元位置に基づいて極座標を設定して、前記被検体内部の任意の3次元位置を前記極座標によって求め、
前記モデル画像生成部が、前記被検体内部の形状をモデル化したモデル画像を生成し、
前記画像生成部が、前記座標演算部が求めた極座標の成分のうちの少なくとも1つの角度成分に基づいて、前記被検体内部の任意の3次元位置を前記モデル画像上に示す
ことを特徴とする医療画像生成方法。 - コンピュータに、
被検体内部の特徴点を含む前記被検体内部の任意の3次元位置を求め、
前記被検体内部の特徴点の3次元位置に基づいて極座標を設定して、前記被検体内部の任意の3次元位置を前記極座標によって求め、
前記被検体内部の形状をモデル化したモデル画像を生成し、
前記座標演算部が求めた極座標の成分のうちの少なくとも1つの角度成分に基づいて、前記被検体内部の任意の3次元位置を前記モデル画像上に示す
手順を実行させるための医療画像生成プログラム。
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