JPWO2020039773A1 - Detection device, endoscopic system, detection method, and detection program - Google Patents
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Abstract
内視鏡の挿入部に沿って被検体に挿入される処置具の被検体内における位置を、より精確に把握することができる、検出装置、内視鏡システム、検出方法、及び検出プログラムを提供する。検出部50は、内視鏡10における被検体Wに挿入する挿入部10Aに沿って設けられた、磁界発生素子、及び磁界検出素子の一方の複数の素子である受信コイル23、及び被検体Wの外部に設けられた他方の複数の素子である送信コイル49によって検出された磁界を表す検出信号を取得する取得部60と、取得部60が取得した検出信号に応じた磁界の変化に基づいて、内視鏡10の挿入部10Aに沿って被検体Wに挿入する、被検体Wの体内を検査または処置するための処置具16の位置を検出する位置検出部66と、を備える。Provided are a detection device, an endoscope system, a detection method, and a detection program capable of more accurately grasping the position of a treatment tool inserted into a subject along the insertion portion of the endoscope in the subject. To do. The detection unit 50 includes a magnetic field generating element, a receiving coil 23 which is one of a plurality of elements of the magnetic field detecting element, and a subject W, which are provided along the insertion unit 10A to be inserted into the subject W in the endoscope 10. Based on the acquisition unit 60 that acquires the detection signal representing the magnetic field detected by the transmission coil 49, which is the other plurality of elements provided outside the above, and the change in the magnetic field according to the detection signal acquired by the acquisition unit 60. A position detection unit 66 that detects the position of the treatment tool 16 for inspecting or treating the inside of the body of the subject W, which is inserted into the subject W along the insertion portion 10A of the endoscope 10.
Description
本開示は、検出装置、内視鏡システム、検出方法、及び検出プログラムに関する。
The present disclosure relates to detection devices, endoscopic systems, detection methods, and detection programs.
従来、被検体の体内を処置対象として、被検体に挿入した内視鏡により観察し、被検体に挿入した処置具により処置対象の検査または処置を行う内視鏡システムが知られている。このシステムは、処置具を検査または処置を行う位置として適切な位置に挿入する必要があり、処置具の位置を把握するための技術が知られている。例えば、特許文献1には、処置具の挿入量を検出する技術が記載されている。また例えば、特許文献2には、処置具の先端に永久磁石を設け、処置具を挿入する内視鏡の挿入部における操作部側の特定の位置にホール素子を位置センサとして設け、ホール素子が検出した磁界の変化に基づいて、処置具の先端の位置を検出する技術が記載されている。
Conventionally, there is known an endoscope system in which the inside of a subject is observed with an endoscope inserted into the subject, and the treatment target is inspected or treated with a treatment tool inserted into the subject. In this system, the treatment tool needs to be inserted at an appropriate position as a position for inspection or treatment, and a technique for grasping the position of the treatment tool is known. For example, Patent Document 1 describes a technique for detecting the insertion amount of a treatment tool. Further, for example, in Patent Document 2, a permanent magnet is provided at the tip of the treatment tool, and a Hall element is provided as a position sensor at a specific position on the operation unit side in the insertion portion of the endoscope into which the treatment tool is inserted. A technique for detecting the position of the tip of the treatment tool based on the detected change in the magnetic field is described.
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、処置具の挿入量はわかるものの、被検体の体内における処置具の位置が把握し難い場合があった。また、特許文献2に記載の技術では、特定の位置に処置具の先端部が位置するか否かは把握できるが、特定の位置以外に処置具の先端部が位置する場合、被検体内における処置具の位置が把握し難い場合があった。
However, in the technique described in Patent Document 1, although the insertion amount of the treatment tool can be known, it may be difficult to grasp the position of the treatment tool in the body of the subject. Further, in the technique described in Patent Document 2, it is possible to grasp whether or not the tip of the treatment tool is located at a specific position, but when the tip of the treatment tool is located at a position other than the specific position, the tip of the treatment tool is located in the subject. In some cases, it was difficult to grasp the position of the treatment tool.
本開示は、以上の事情を鑑みて成されたものであり、内視鏡の挿入部に沿って被検体に挿入される処置具の被検体内における位置を、より精確に把握することができる、検出装置、内視鏡システム、検出方法、及び検出プログラムを提供することを目的とする。
The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and it is possible to more accurately grasp the position of the treatment tool inserted into the subject along the insertion portion of the endoscope in the subject. , Detection devices, endoscopic systems, detection methods, and detection programs.
上記目的を達成するために、本開示の第1の態様の検出装置は、複数の磁界発生素子及び複数の磁界検出素子のうち、内視鏡における被検体に挿入する挿入部に沿って設けられた、一方の複数の素子と、被検体の外部に設けられた他方の複数の素子とによって検出される磁界を表す検出信号を取得する取得部と、取得部が取得した検出信号に応じた磁界の変化に基づいて、内視鏡の挿入部に沿って被検体に挿入する、被検体の体内を検査または処置するための処置具の位置を検出する位置検出部と、を備える。
In order to achieve the above object, the detection device of the first aspect of the present disclosure is provided along an insertion portion to be inserted into a subject in an endoscope among a plurality of magnetic field generating elements and a plurality of magnetic field detecting elements. In addition, an acquisition unit that acquires a detection signal representing a magnetic field detected by one of the plurality of elements and the other plurality of elements provided outside the subject, and a magnetic field corresponding to the detection signal acquired by the acquisition unit. It is provided with a position detecting unit for detecting the position of a treatment tool for inspecting or treating the inside of the subject, which is inserted into the subject along the insertion portion of the endoscope based on the change of the above.
本開示の第2の態様の検出装置は、第1の態様の検出装置において、位置検出部は、内視鏡の挿入部を基準とした処置具の位置を検出する。
The detection device of the second aspect of the present disclosure is the detection device of the first aspect, in which the position detection unit detects the position of the treatment tool with reference to the insertion portion of the endoscope.
本開示の第3の態様の検出装置は、第1の態様の検出装置において、位置検出部は、被検体を基準とした処置具の位置を検出する。
The detection device of the third aspect of the present disclosure is the detection device of the first aspect, in which the position detection unit detects the position of the treatment tool with reference to the subject.
本開示の第4の態様の検出装置は、第1の態様から第3の態様のいずれか1態様の検出装置において、取得部が取得した検出信号に基づいて導出された一方の複数の素子各々の位置に基づいて、内視鏡の挿入部の形状を検出する形状検出部をさらに備えた。
本開示の第5の態様の検出装置は、第1の態様の検出装置において、取得部が取得した検出信号に基づいて導出された一方の複数の素子各々の位置に基づいて、前記内視鏡の前記挿入部の形状を検出する形状検出部をさらに備え、位置検出部は、形状検出部により検出された挿入部の形状及び挿入部における前記処置具の位置に基づいて、前記被検体を基準とした処置具の位置を検出する。
The detection device of the fourth aspect of the present disclosure is the detection device of any one of the first to third aspects, and each of the plurality of elements derived based on the detection signal acquired by the acquisition unit. A shape detection unit for detecting the shape of the insertion portion of the endoscope is further provided based on the position of.
The detection device of the fifth aspect of the present disclosure is the endoscope according to the position of each of the plurality of elements derived based on the detection signal acquired by the acquisition unit in the detection device of the first aspect. A shape detection unit for detecting the shape of the insertion portion is further provided, and the position detection unit uses the subject as a reference based on the shape of the insertion portion detected by the shape detection unit and the position of the treatment tool in the insertion portion. Detect the position of the treatment tool.
本開示の第6の態様の検出装置は、第4の態様又は第5の態様の検出装置において、位置検出部の検出結果、及び形状検出部の検出結果の少なくとも一方を表示部に表示する制御を行う表示制御部をさらに備えた。
The detection device of the sixth aspect of the present disclosure is a control for displaying at least one of the detection result of the position detection unit and the detection result of the shape detection unit on the display unit in the detection device of the fourth aspect or the fifth aspect. A display control unit for performing the above is further provided.
本開示の第7の態様の検出装置は、第1の態様から第6の態様のいずれか1態様の検出装置において、位置検出部の検出結果を表示部に表示する制御を行う表示制御部をさらに備えた。
The detection device according to the seventh aspect of the present disclosure includes a display control unit that controls the display of the detection result of the position detection unit on the display unit in the detection device according to any one of the first to sixth aspects. Further prepared.
本開示の第8の態様の検出装置は、第1の態様から第7の態様のいずれか1態様の検出装置において、位置検出部は、処置具の被検体に挿入する側の先端部の位置を検出し、位置検出部が検出した処置具の先端部の位置が、内視鏡の挿入部の先端の近傍として予め定められた範囲内の位置である場合に報知する報知部をさらに備えた。
The detection device according to the eighth aspect of the present disclosure is the detection device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the position detection unit is the position of the tip portion of the treatment tool on the side to be inserted into the subject. Is further provided to notify when the position of the tip of the treatment tool detected by the position detection unit is within a predetermined range as the vicinity of the tip of the insertion portion of the endoscope. ..
本開示の第9の態様の検出装置は、第1の態様から第8の態様のいずれか1態様の検出装置において、処置具を被検体に挿入する前に、処置具の被検体に挿入する側の先端部を着磁する着磁部をさらに備えた。
The detection device of the ninth aspect of the present disclosure is inserted into the subject of the treatment tool before inserting the treatment tool into the subject in the detection device of any one of the first to eighth aspects. A magnetized portion for magnetizing the tip portion on the side is further provided.
本開示の第10の態様の検出装置は、第1の態様から第8の態様のいずれか1態様の検出装置において、処置具を被検体に挿入する場合に、処置具の被検体に挿入する側の先端部に設けられる、磁気発生部材をさらに備えた。
The detection device of the tenth aspect of the present disclosure is inserted into the subject of the treatment tool when the treatment tool is inserted into the subject in the detection device of any one of the first to eighth aspects. A magnetic generating member provided at the tip on the side was further provided.
本開示の第11の態様の内視鏡システムは、内視鏡と、内視鏡の挿入部に沿って被検体に挿入され、被検体の体内を検査または処置するための処置具と、複数の磁界発生素子及び複数の磁界検出素子のうち、内視鏡における被検体に挿入する挿入部に沿って設けられた一方の複数の素子と被検体の外部に設けられた他方の複数の素子と、処置具の位置を検出する第1の態様から第10の態様のいずれか1態様に記載の検出装置と、を備える。
The endoscope system according to the eleventh aspect of the present disclosure includes an endoscope, a treatment tool inserted into the subject along the insertion portion of the endoscope, and a treatment tool for inspecting or treating the inside of the subject. Of the magnetic field generating element and the plurality of magnetic field detecting elements, one plurality of elements provided along the insertion portion to be inserted into the subject in the endoscope and the other plurality of elements provided outside the subject. The detection device according to any one of the first to tenth aspects for detecting the position of the treatment tool.
本開示の第12の態様の内視鏡システムは、第11の態様の内視鏡システムにおいて、処置具の被検体に挿入する側の先端部は、強磁性体を有する。
In the endoscopic system of the twelfth aspect of the present disclosure, in the endoscopic system of the eleventh aspect, the tip portion of the treatment tool on the side to be inserted into the subject has a ferromagnetic material.
本開示の第13の態様の検出方法は、複数の磁界発生素子及び複数の磁界検出素子のうち、内視鏡における被検体に挿入する挿入部に沿って設けられた、一方の複数の素子と、被検体の外部に設けられた他方の複数の素子とによって検出される磁界を表す検出信号を取得し、取得した検出信号に応じた磁界の変化に基づいて、内視鏡の挿入部に沿って被検体に挿入する、被検体の体内を検査または処置するための処置具の位置を検出する、処理をコンピュータが実行する検出方法である。
The detection method of the thirteenth aspect of the present disclosure includes a plurality of magnetic field generating elements and a plurality of magnetic field detecting elements, one of which is provided along an insertion portion to be inserted into a subject in an endoscope. , Acquires a detection signal representing the magnetic field detected by the other plurality of elements provided outside the subject, and along the insertion portion of the endoscope based on the change in the magnetic field according to the acquired detection signal. It is a detection method in which a computer executes a process of detecting the position of a treatment tool for inspecting or treating the inside of the subject, which is inserted into the subject.
本開示の第14の態様の検出プログラムは、複数の磁界発生素子及び複数の磁界検出素子のうち、内視鏡における被検体に挿入する挿入部に沿って設けられた、一方の複数の素子と、被検体の外部に設けられた他方の複数の素子とによって検出される磁界を表す検出信号を取得し、取得した検出信号に応じた磁界の変化に基づいて、内視鏡の挿入部に沿って被検体に挿入する、被検体の体内を検査または処置するための処置具の位置を検出する、処理をコンピュータに実行させるためのものである。
The detection program according to the fourteenth aspect of the present disclosure includes a plurality of magnetic field generating elements and a plurality of magnetic field detecting elements, one of which is provided along an insertion portion to be inserted into a subject in an endoscope. , Acquires a detection signal representing the magnetic field detected by the other plurality of elements provided outside the subject, and along the insertion portion of the endoscope based on the change in the magnetic field according to the acquired detection signal. This is for causing a computer to perform a process of inserting into a subject, detecting the position of a treatment tool for inspecting or treating the inside of the subject, and performing the process.
また、本開示の検出装置は、プロセッサを有する検出装置であって、プロセッサが、内視鏡における被検体に挿入する挿入部に沿って設けられた、磁界発生素子、及び磁界検出素子の一方の複数の素子、及び被検体の外部に設けられた他方の複数の素子によって検出された磁界を表す検出信号を取得し、取得した検出信号に応じた磁界の変化に基づいて、内視鏡の挿入部に沿って被検体に挿入する、被検体の体内を検査または処置するための処置具の位置を検出する。
Further, the detection device of the present disclosure is a detection device having a processor, which is one of a magnetic field generating element and a magnetic field detecting element provided along an insertion portion where the processor is inserted into a subject in an endoscope. A detection signal representing a magnetic field detected by a plurality of elements and the other plurality of elements provided outside the subject is acquired, and an endoscope is inserted based on a change in the magnetic field according to the acquired detection signal. The position of the treatment tool for inspecting or treating the inside of the subject, which is inserted into the subject along the portion, is detected.
本開示によれば、内視鏡の挿入部に沿って被検体に挿入される処置具の被検体内における位置を、より精確に把握することができる。
According to the present disclosure, it is possible to more accurately grasp the position of the treatment tool inserted into the subject along the insertion portion of the endoscope in the subject.
以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。
Hereinafter, examples of embodiments for carrying out the technique of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.
まず、図1を参照して本実施形態の内視鏡システム1の全体の構成について説明する。
図1には、本実施形態の内視鏡システム1の構成の一例を示す構成図が示されている。
First, the overall configuration of the endoscope system 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 shows a configuration diagram showing an example of the configuration of the endoscope system 1 of the present embodiment.
内視鏡システム1は、被検体Wの体内の画像(以下、「内視鏡画像」という)を撮像する内視鏡10、内視鏡検査装置12、位置検出装置14、及び処置具16を備えている。
The endoscope system 1 includes an
内視鏡10は、挿入部10A及び操作部10Bを備え、内視鏡検査を行う場合、検査者は、操作部10Bを操作して、挿入部10Aを被検体Wに挿入し、被検体Wの体内の内視鏡画像を撮像する。ケーブル11により内視鏡10と接続された内視鏡検査装置12は、ビデオプロセッサ34、全体制御部40、送信部41、検出部50、及び液晶ディスプレイ等の表示部52を備える。ビデオプロセッサ34は、内視鏡10による内視鏡画像の撮像の制御を行う。全体制御部40は、内視鏡システム1の全体を制御する。検出部50は、内視鏡10の挿入部10Aの形状の検出、及び処置具16の位置の検出を行う。本実施形態の検出部50が、本開示の検出装置の一例である。一方、位置検出装置14は、内視鏡検査装置12に備えられた送信部41と、内視鏡10の内部に設けられた受信部21(図2参照)と、を備え、送信部41で発生した磁界を受信部21で受信することにより、挿入部10Aの位置を検出する。なお、図1では、ビデオプロセッサ34、全体制御部40、送信部41、検出部50、及び表示部52を同一の筐体内に図示したが、これら各部は、例えば、各々異なる筐体内に備えられる構成としてもよいし、1つ以上を別の筐体内に備える構成としてもよい。
The
処置具16は、内視鏡10の挿入部10Aに沿って、被検体Wに挿入され、被検体Wの体内を検査または処置するためのものである。具体的には、一例として図5に示したように、内視鏡10の挿入部10Aには、挿入部10Aの被検体Wに挿入される先端(以下、単に「挿入部10Aの先端」という)に開口部10Oを有し、処置具16が挿入される処置具チューブ10Tが設けられている。被検体Wの体内を検査または処置する場合、検査者により被検体Wに内視鏡10の挿入部10Aが挿入される。その後、操作部10B側に設けられた、図示を省略した開口部から処置具チューブ10Tに処置具16が挿入されることで、処置具16が被検体Wに挿入される。そして、開口部10Oから被検体Wの体内に向けて処置具16の先端部16Aが突出し、処置具16により被検体Wの検査または処置が行われる。処置具16の一例としては、電気メス、生検鉗子、及び止血クリップ等が挙げられる。
The
次に、図2を参照して、内視鏡10、内視鏡検査装置12、及び位置検出装置14の詳細な構成について説明する。また、図2には、本実施形態の内視鏡システム1の構成の一例を示すブロック図が示されている。
Next, with reference to FIG. 2, a detailed configuration of the
図2に示すように、内視鏡10は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ、及びCMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)イメージセンサ等の撮像素子を含む画像センサ30を備えている。内視鏡10は、ビデオプロセッサ34の制御により光源36から出射された光を伝送路(図示省略)によって伝送し、挿入部10Aの先端に設けられた出射部(図示省略)から出射し、出射した光によって被検体Wの体内を照明する。この照明光による被検体Wからの反射光が対物レンズ(図示省略)によって画像センサ30に結像し、結像した光学像である内視鏡画像に応じた画像信号が、ケーブル11を介して内視鏡検査装置12のビデオプロセッサ34に出力される。ビデオプロセッサ34により、入力された画像信号に対して予め定められた画像処理が行われ、この画像処理によって得られた内視鏡画像の画像データは、検出部50に出力される。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、位置検出装置14のうち、内視鏡検査装置12に備えられた送信部41は、送信制御ユニット42及び送信コイルユニット48を備える。送信コイルユニット48は、図3にも示すように、複数(本実施形態では、12個)の送信コイル49、具体的には、送信コイル491x、491Y、491Z、492x、492Y、492Z、493x、493Y、493Z、494x、494Y、及び494Zを備える。なお、本実施形態では、送信コイル49について、総称する場合は、単に「送信コイル49」といい、個々を区別する場合は、「送信コイル49」の後に個々を表す符号(1X・・・4Z)を付す。本実施形態の送信コイル49が、本開示の他方の複数の素子の一例である。
As shown in FIG. 2, among the
図3に示すように、本実施形態の送信コイル49は軸が、X軸、Y軸、及びZ軸の各々の方向に向いた3つの送信コイル49を1組としており、送信コイルユニット48は、4組の送信コイル群を備える。具体的には、送信コイルユニット48は、X軸方向に向いた送信コイル491X、Y軸方向に向いた送信コイル491Y、及びZ軸方向に向いた送信コイル491Zの組と、X軸方向に向いた送信コイル492X、Y軸方向に向いた送信コイル492Y、及びZ軸方向に向いた送信コイル492Zの組と、を備える。また、送信コイルユニット48は、X軸方向に向いた送信コイル493X、Y軸方向に向いた送信コイル493Y、及びZ軸方向に向いた送信コイル493Zの組と、X軸方向に向いた送信コイル494X、Y軸方向に向いた送信コイル494Y、及びZ軸方向に向いた送信コイル494Zの組と、を備える。このように、本実施形態の送信コイルユニット48は、3軸コイルを4つ、送信コイル49として備えた状態と同等となっている。
As shown in FIG. 3, the
また、送信制御ユニット42は、送信制御部44、及び送信コイル49に接続された送信回路46、具体的には、送信回路461x、461Y、461Z、462x、462Y、462Z、463x、463Y、463Z、464x、464Y、及び464Zを備える。なお、本実施形態では、送信回路46についても、送信コイル49と同様に、総称する場合は、単に「送信回路46」といい、個々を区別する場合は、「送信回路46」の後に個々を表す符号(1X・・・4Z)を付す。
Further, the transmission control unit 42 includes a transmission circuit 46 connected to the transmission control unit 44 and the
送信回路46は、送信制御部44の制御に応じて、送信コイル49を駆動するための駆動信号を生成して、各々接続されている送信コイル49に出力する。各送信コイル49は駆動信号が印加されることで、磁界を伴う電磁波を周囲に放射する。なお、本実施形態の送信制御部44は、予め定められた時間間隔、例えば数十m秒間隔で、各送信回路46に駆動信号を生成させ、各送信コイル49を順次、駆動させる。
The transmission circuit 46 generates a drive signal for driving the
一方、図2に示すように、位置検出装置14のうち、内視鏡10の内部に設けられた受信部21は、受信制御部20、受信コイルユニット22、受信回路24(241〜2416)、ADC(Analog-to-Digital Converter)26(261〜2616)、及びI/F(Interface)29を備える。受信制御部20は、受信部21の全体を制御し、受信コイルユニット22の駆動を制御する。
On the other hand, as shown in FIG. 2, of the
受信コイルユニット22は、図3にも示すように、一例として16個(図3に図示したものは6個)の受信コイル23、具体的には、受信コイル231〜2316を備える。なお、本実施形態では、送信コイル49と同様に、受信コイル23、受信回路24、及びADC26の各々について、総称する場合は、単に「受信コイル23」、「受信回路24」、及び「ADC26」といい、個々を区別する場合は、「受信コイル23」、「受信回路24」、及び「ADC26」の後に個々を表す符号(1・・・16)を付す。本実施形態の受信コイル23が、本開示の一方の複数の素子の一例である。
As shown in FIG. 3, the receiving
受信コイルユニット22の各受信コイル23は、図5にも示すように、内視鏡10の挿入部10Aに、被検体Wに挿入される方向に沿って配置されている。受信コイル23は、送信コイルユニット48の各送信コイル49で発生した磁界を検出する。各受信コイル23は、受信回路24に接続されており、検出した磁界に応じた検出信号を受信回路24に出力する。受信回路24は、LPF(Low Pass Filter)及び増幅器(いずれも図示省略)等を含み、LPFによって外乱ノイズが除去され、増幅器により増幅された検出信号をADC26に出力する。ADC26は、入力されたアナログの検出信号をデジタルの検出信号に変換して受信制御部20に出力する。受信制御部20は、各ADC26から入力された検出信号を、I/F29を介して、内視鏡検査装置12へ送信する。
As shown in FIG. 5, each receiving
内視鏡検査装置12に入力された検出信号は、I/F53を介して、検出部50に入力される。
The detection signal input to the
検出部50は、入力した検出信号に基づいて、各受信コイル23の位置を検出する。すなわち、本実施形態の検出部50は、各送信コイル49で発生した磁界を受信コイル23で検出し、受信コイル23から出力された検出信号に基づいて、各受信コイル23の位置及び方向(向き)を検出する。検出部50が検出信号に基づいて受信コイル23の位置を検出する方法は、特に限定されず、例えば、特許第3432825号公報に記載されている技術を適用することができる。特許第3432825号公報に記載されている技術では、各送信コイル49によって発生された磁界の測定値、及び受信コイル23の方向の推定値から、特定の送信コイル49から受信コイル23までの距離の推定値を計算する。次に、各送信コイル49から受信コイル23までの距離の推定値と、送信コイル49の既知の位置とから受信コイル23の位置の推定値を計算する。次に、受信コイル23の推定された位置、及び受信コイル23の磁界の測定値から受信コイル23の方向の新しい推定値を計算する。そして、受信コイル23の方向の新しい推定値を用いて、上述した送信コイル49から受信コイル23までの距離の推定値の計算と、受信コイル23の位置の推定値の計算とを繰り返すことにより、受信コイル23の位置及び方向を導出する。
The
また、本実施形態の検出部50は、検出した各受信コイル23の位置及び方向に基づいて、内視鏡10の挿入部10Aの形状を検出する。図4には、本実施形態の検出部50の一例の機能ブロック図を示す。
Further, the
図4に示すように、本実施形態の検出部50は、取得部60、形状検出部62、画像生成部64、位置検出部66、表示制御部68、及び報知部67を備える。取得部60には、位置検出装置14から、具体的には、内視鏡10の受信制御部20から、I/F29及びI/F53を介して、上記検出信号が入力される。取得部60は、入力された検出信号を、形状検出部62及び位置検出部66に出力する。
As shown in FIG. 4, the
形状検出部62は、入力された検出信号に基づいて、各受信コイル23の位置及び方向を検出する。また、形状検出部62は、検出した受信コイル23の位置及び方向に基づいて、挿入部10Aの形状を検出し、検出した形状を表す情報と、各受信コイル23の位置及び方向とを画像生成部64へ出力する。
The shape detection unit 62 detects the position and direction of each receiving
画像生成部64は、挿入部10Aの形状を表す情報と、各受信コイル23の位置及び方向とに基づいて、予め定められた視点方向(詳細後述)からの挿入部10Aの形状を表す形状画像(詳細後述)を生成する。また、画像生成部64には、ビデオプロセッサ34から、内視鏡画像の画像データが入力される。画像生成部64は、内視鏡画像の画像データに、生成した形状画像の画像データを合成した合成画像を生成し、生成した合成画像の画像データを表示制御部68に出力する。
The image generation unit 64 is a shape image representing the shape of the
一方、位置検出部66は、入力された検出信号に基づいて、各受信コイル23の検出信号を解析する。さらに位置検出部66は、検出信号を解析して得られた、受信コイル23毎の磁界の変化に基づいて、処置具16の位置を検出する。
On the other hand, the position detection unit 66 analyzes the detection signal of each receiving
具体的には、本実施形態の位置検出部66は、検出信号に基づいて、処置具16の、処置具チューブ10T(図5参照)内における位置を検出する。
Specifically, the position detection unit 66 of the present embodiment detects the position of the
すなわち、図5に示すように、処置具16は、内視鏡10の挿入部10A内に設けられた処置具チューブ10Tに挿入され、処置具チューブ10T内を、操作部10B側に設けられた開口部(図示省略)と、挿入部10Aの先端に設けられた開口部10Oとの間で移動する。図5に示した一例のように、本実施形態の内視鏡10では、処置具チューブ10Tに沿って、受信コイルユニット22の各受信コイル23が設けられている。具体的には、図5に示すように、各受信コイル23の配置は、挿入部10Aの先端に受信コイル231が設けられており、挿入部10Aの後端に向けて、受信コイル232、233・・・の順に処置具チューブ10Tに沿って設けられている。
That is, as shown in FIG. 5, the
本実施形態の処置具16、特に処置具16の先端部16Aは、金属部品を含んで構成されている。そのため、処置具16の先端部16Aが、各受信コイル23の近傍に近付くと、各送信コイル49により発生し、各受信コイル23が受信する磁界が乱れる。磁界の乱れは、処置具16の先端部16Aが近付いた受信コイル23から出力される検出信号に影響を与える。具体的には、磁界が乱れることにより、検出信号の振幅、位相、及び周波数が変化する。
The
本実施形態の位置検出部66は、各受信コイル23の検出信号の振幅、位相、及び周波数の変化に基づき、処置具16の先端部16Aが近傍に位置する受信コイル23を特定することにより、処置具16の位置を検出し、検出結果を表す情報を表示制御部68に出力する。なお、本実施形態に限定されず、例えば、検出信号の振幅、位相、及び周波数の少なくとも一つの変化に基づいて処置具16の位置を検出してもよい。また、本実施形態の位置検出部66は、処置具16の先端部16Aが、内視鏡10の挿入部10Aの先端の近傍として予め定められた範囲内の位置である場合に、その旨を表す情報、換言すると、処置具16の先端部16Aが開口部10Oの近くに位置していることを表す情報を報知部67に出力する。なお、本実施形態では、挿入部10Aの先端の近傍として予め定められた範囲内の位置の一例を、受信コイル231の近傍の位置としている。換言すると、本実施形態の位置検出部66は、受信コイル231の位置に処置具16の先端部16Aが位置していることを検出した場合に、処置具16の先端部16Aの位置が、内視鏡10の挿入部10Aの先端(開口部10O)部の位置であるとして、その旨を表す情報を報知部67に出力する。
The position detection unit 66 of the present embodiment identifies the
なお、位置検出部66は、内視鏡10の挿入部10Aの位置、より具体的には、各受信コイル23の位置を基準とした、処置具16の位置を検出してもよい。換言すると、位置検出部66は、挿入部10A内における処置具16(先端部16A)の位置を検出してもよい。この場合、例えば、上述したように、位置検出部66は、処置具16の先端部16Aの近傍に位置する受信コイル23が、複数の受信コイル23のうちのいずれであるかを特定すればよい。また、位置検出部66は、被検体Wを基準とした、処置具16の位置を検出してもよい。換言すると、位置検出部66は、被検体W内における処置具16(先端部16A)の位置を検出してもよい。この場合、例えば、位置検出部66は、被検体Wへの挿入部10Aの挿入量を予め定められた挿入量として、形状検出部62で算出した挿入部10Aの形状と、各受信コイル23を用いて検出した挿入部10A内における処置具16(先端部16A)の位置に基づいて、被検体W内における処置具16(先端部16A)の位置(被検体を基準とした処置具の位置)を導出すればよい。また、位置検出部66は、被検体Wへの挿入部10Aの挿入量を検出し検出した挿入量、形状検出部62で算出した挿入部10Aの形状、及び、各受信コイル23を用いて検出した挿入部10A内における処置具16(先端部16A)の位置に基づいて、被検体W内における処置具16(先端部16A)の位置を導出してもよい。被検体Wへの挿入部10Aの挿入量は、公知の方法で検出することが出来るが、例えば挿入部10Aに沿って輝度センサ等のセンサを設置することで検出できる。尚、被検体の基準位置は、ユーザーが指定した被検体における特定部位することが出来、この場合、位置検出部66は、ユーザーが指定した被検体における特定部位に対する処置具の位置を算出すればよい。
The position detection unit 66 may detect the position of the
報知部67は、処置具16の先端部16Aが、内視鏡10の挿入部10Aの先端(開口部10O)に近付いたことを表す情報を、検査者に報知する。なお、報知部67による情報の報知方法は特に限定されず、例えば、内視鏡検査装置12がスピーカ等を有する場合、音声を出力することにより情報や警報の報知を行ってもよい。また、例えば、表示部52等の表示装置に情報や警報を可視表示することにより報知を行ってもよい。また、報知部67は、被検体W内における処置具16(先端部16A)の位置(被検体を基準とした処置具の位置)に基づいて、処置具が被検体内の予め定められた部位に近づいた場合に報知を行ってもよい。
The notification unit 67 notifies the inspector of information indicating that the
表示制御部68は、画像生成部64から出力された合成画像の画像データが表す合成画像を表示部52に表示させる制御を行う。また、表示制御部68は、位置検出部66から出力された、検出結果である処置具16の先端部16Aの位置を表す情報に基づき、処置具16の先端部16Aの位置を表す情報を表示部52に表示させる制御を行う。
The display control unit 68 controls the
一例として本実施形態の検出部50は、図6に示したハードウェアを含んで構成されるマイクロコンピュータ等により実現される。図6に示すように、検出部50は、CPU(Central Processing Unit)70、ROM(Read Only Memory)72、RAM(Random Access Memory)74、及びHDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部76を備えている。CPU70、ROM72、RAM74、及び記憶部76は、互いに通信が可能にバス79に、接続されている。記憶部76には、共に詳細を後述する画像表示処理を実行するための画像表示処理プログラム78A、及び位置検出処理を実行するための位置検出処理プログラム78Bが記憶されている。CPU70は、記憶部76から画像表示処理プログラム78A及び位置検出処理プログラム78Bの各々を読み出してからRAM74に展開し、展開した画像表示処理プログラム78A及び位置検出処理プログラム78Bの各々を実行する。CPU70が、画像表示処理プログラム78A及び位置検出処理プログラム78Bの各々を実行することで、取得部60、形状検出部62、画像生成部64、位置検出部66、表示制御部68、及び報知部67の各々として機能する。
As an example, the
なお、本実施形態の内視鏡システム1では、受信制御部20、全体制御部40、及び送信制御部44も、検出部50と同様のハードウェア(図6参照)により実現される。
In the endoscope system 1 of the present embodiment, the reception control unit 20, the
次に、本実施形態の検出部50の作用を説明する。まず、検出部50による、内視鏡10の挿入部10Aの形状の検出について説明する。図7は、検出部50のCPU70によって実行される画像表示処理の流れの一例を示すフローチャートである。一例として、本実施形態の内視鏡システム1では、位置検出装置14から検出信号が入力された場合に、CPU70が、画像表示処理プログラム78Aを実行することにより、図7に示した画像表示処理が実行される。
Next, the operation of the
ステップS100で形状検出部62は、挿入部10Aの形状を解析する。本実施形態では、形状検出部62は、取得部60から入力された検出信号に基づいて、各受信コイル23の位置及び方向を検出する。さらに、検出した受信コイル23の位置及び方向に基づいて、挿入部10Aの形状を解析する。形状検出部62は、挿入部10Aの形状を表す情報と、各受信コイル23の位置及び方向とを画像生成部64へ出力する。
In step S100, the shape detection unit 62 analyzes the shape of the
次のステップS102で画像生成部64は、挿入部10Aの形状を表す情報と、各受信コイル23の位置及び方向に基づいて、予め定められた視点方向からの挿入部10Aの形状を表す形状画像を生成する。一例として、本実施形態における予め定められた視点方向とは、挿入部10Aの全体の形状を把握するための視点方向として予め定められた方向である。このような予め定められた視点方向の具体例としては、図3に示した送信コイルユニット48におけるZ軸方向であり、本実施形態では、検査者が被検体Wを正面視する方向(顔側の面を視認する方向)が挙げられる。この場合、予め定められた視点方向からの挿入部10Aの形状を表す形状画像90は、図8に示されるように、Y軸及びZ軸により表される2次元の画像となる。
In the next step S102, the image generation unit 64 represents the shape of the
次のステップS104で画像生成部64は、形状画像90と、内視鏡画像とを合成した合成画像を生成し、形状画像90と内視鏡画像とを含む合成画像の画像データを表示制御部68に出力する。次のステップS106で表示制御部68は、合成画像を表示部52に表示させる。図9には、表示部52に表示された合成画像100の一例を示す。図9に示した合成画像100には、形状画像90及び内視鏡画像94が含まれている。なお、本実施形態では、形状画像90と内視鏡画像94とを並べた状態で合成した画像を合成画像100としているが、形状画像90及び内視鏡画像94の合成の方法は本実施形態に限定されない。合成画像100における形状画像90及び内視鏡画像94の重畳程度、及び各画像の大きさ等は、内視鏡検査において、検査者が所望する画像が適切に表示された状態であればよい。例えば、合成画像100は、形状画像90と内視鏡画像94との少なくとも一部が重畳する状態で合成した画像であってもよい。また、合成画像100は、表示部52の大きさ等によって、形状画像90と内視鏡画像94との重畳程度、及び各画像の大きさを制御する形態としてもよい。
In the next step S104, the image generation unit 64 generates a composite image in which the
次のステップS108で表示制御部68は、内視鏡検査を終了するか否かを判定する。
本実施形態の内視鏡システム1では、図示を省略した操作ボタン等が操作されることにより、検査者から内視鏡検査の終了の指示を受け付けるまで、ステップS108の判定が否定判定となり、ステップS100に戻り、ステップS102〜S106の各処理を繰り返す。一方、内視鏡検査の終了の指示を受け付けた場合、ステップS108の判定が肯定判定となり、本画像表示処理を終了する。
In the next step S108, the display control unit 68 determines whether or not to end the endoscopy.
In the endoscope system 1 of the present embodiment, the determination in step S108 becomes a negative determination until the inspector receives an instruction to end the endoscopic examination by operating an operation button or the like (not shown). Returning to S100, each process of steps S102 to S106 is repeated. On the other hand, when the instruction to end the endoscopy is received, the determination in step S108 becomes an affirmative determination, and the image display process ends.
次に、検出部50による、処置具16の位置の検出について説明する。図10は、検出部50のCPU70によって実行される位置検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。一例として、本実施形態の内視鏡システム1では、位置検出装置14から検出信号が入力された場合に、CPU70が、位置検出処理プログラム78Bを実行することにより、図10に示した位置検出処理が実行される。
Next, the detection of the position of the
ステップS150で位置検出部66は、内視鏡10の挿入部10Aの先端に設けられた受信コイル231の検出信号を解析する。一例として本実施形態の位置検出処理では、内視鏡10の挿入部10Aの先端に設けられた受信コイル231の検出信号から順に、1つづつ検出信号を解析していく。そのため、まず、ステップS150では、受信コイル231の検出信号を解析する。本実施形態では、位置検出部66は、取得部60から入力された、受信コイル231の検出信号の振幅、位相、及び周波数の各々の変化を解析する。
Step position detecting unit 66 in S150 analyzes the detection signal of the receiving
次のステップS152で位置検出部66は、上記ステップS150の解析結果に基づいて、磁界の乱れが発生しているか否かを判定する。一例として本実施形態では、処置具16の先端部16Aにより生じる磁界の乱れに応じた検出信号の振幅、位相、及び周波数の変化を予め解析して、磁界の乱れが生じているとみなす変化量の閾値を得ておく。位置検出部66は、検出信号の振幅、位相、及び周波数の各々の変化量が、得られている閾値を超えた場合、磁界の乱れが発生したと判定する。一方、検出信号の振幅、位相、及び周波数の各々の変化量が、得られている閾値以下の場合、磁界の乱れが発生していないと判定するため、ステップS152の判定が否定判定となり、ステップS154へ移行する。
In the next step S152, the position detection unit 66 determines whether or not the magnetic field is disturbed based on the analysis result of the step S150. As an example, in the present embodiment, the change amount in which the change in the amplitude, phase, and frequency of the detection signal according to the turbulence of the magnetic field generated by the
ステップS154で位置検出部66は、検出信号に対応する受信コイル23が、内視鏡10の挿入部10Aの最後端に設けられた受信コイル2316であるか否かを判定する。
検出信号に対応する受信コイル23が受信コイル2316である場合、ステップS154の判定が肯定判定となり、ステップS150に戻り、ステップS150及びS152の各処理を繰り返す。なお、この場合は、各受信コイル23のいずれの検出信号からも磁界の乱れの発生を検出されない場合であり、例えば、処置具16が、未だ、内視鏡10の処置具チューブ10Tに挿入されていない場合に対応する。
In step S154, the position detection unit 66 determines whether or not the
When the receiving
一方、検出信号に対応する受信コイル23が受信コイル2316ではない場合、ステップS154の判定が否定判定となり、ステップS156へ移行する。ステップS156で位置検出部66は、直前に検出信号を解析した受信コイル23の次に並ぶ受信コイル23の検出信号を、上記ステップS150と同様に解析した後、ステップS152に戻る。具体例として、位置検出部66は、受信コイル231の検出信号を解析した次は、受信コイル232の検出信号を解析する。
On the other hand, when the receiving
一方、ステップS152において、位置検出部66が磁界の乱れが発生したと判定した場合、ステップS152の判定が肯定判定となり、ステップS158へ移行する。ステップS158で位置検出部66は、処置具16の先端部16Aの位置を特定し、先端部16Aの位置を表す情報を表示制御部68に出力する。具体的には、位置検出部66は、磁界が乱れていると判定した検出信号に対応する受信コイル23の位置を、処置具16の先端部16Aの位置として特定する。例えば、図5に示した一例では、処置具16の先端部16Aは、受信コイル233の近傍に位置する。この場合、受信コイル233の検出信号からは、振幅、位相、及び周波数の各々の変化量が閾値を超えており、磁界の乱れが発生していると判定される。また、本実施形態では、処置具16の先端部16A以外の部分によっても、磁界の乱れが発生する場合があるため、受信コイル234、及び235の各々の検出信号も変化する。そのため検出信号の振幅、位相、及び周波数の各々の変化量が閾値を超えており、磁界の乱れが発生していると判定される場合がある。一方、受信コイル231、及び232の各々の検出信号からは、振幅、位相、及び周波数の各々の変化量が閾値以下であり、磁界の乱れが発生していると判定されない。位置検出部66は、受信コイル231の検出信号から順に解析を行い、受信コイル233の検出信号に基づき、磁界の乱れが発生したと判定するため、受信コイル233の位置を処置具16の先端部16Aの位置として特定する。そして、位置検出部66は、受信コイル233の位置を形状検出部62から取得して、表示制御部68に出力する。
On the other hand, when the position detection unit 66 determines in step S152 that the turbulence of the magnetic field has occurred, the determination in step S152 becomes an affirmative determination, and the process proceeds to step S158. In step S158, the position detection unit 66 identifies the position of the
次のステップS160で表示制御部68は、処置具16の先端部16Aの位置を表す情報を表示部52に表示させる。本実施形態では、一例として、上述した画像表示処理によって、表示部52に表示されている形状画像90に、先端部16Aの位置を表すマークを重畳表示することにより、処置具16の先端部16Aの位置を表す情報を表示部52に表示させる。図11には、表示部52に表示された合成画像100及び処置具16の先端部16Aの位置を表すマーク96の一例を示す。図11に示した合成画像100の形状画像90には、マーク96が重畳されている。
In the next step S160, the display control unit 68 causes the
次のステップS162で位置検出部66は、上記ステップS158で特定した処置具16の先端部16Aの位置が、内視鏡10の挿入部10Aの先端の位置であるか否かを判定する。内視鏡10の挿入部10Aの先端の位置である場合、ステップS162の判定が肯定判定となり、ステップS164へ移行する。
In the next step S162, the position detecting unit 66 determines whether or not the position of the
ステップS164で報知部67は、処置具16の先端部16Aが、内視鏡10の挿入部10Aの先端(開口部10O)に近付いたことを表す情報を、表示部52に表示させる。
一例として、本実施形態では、表示部52に表示されている処置具16の先端部16Aの位置を表すマーク96を点滅させることで、先端部16Aが、内視鏡10の挿入部10Aの先端(開口部10O)に近付いたことを検査者に報知する。報知を行った後、ステップS150に戻り、上記ステップS152〜S162の各処理を繰り返す。
In step S164, the notification unit 67 causes the
As an example, in the present embodiment, the
一方、処置具16の先端部16Aの位置が、内視鏡10の挿入部10Aの先端の位置ではない場合、ステップS162の判定が否定判定となり、ステップS166へ移行する。
ステップS166で位置検出部66は、内視鏡検査を終了するか否かを判定する。上述した画像表示処理のステップS108(図7参照)と同様に、図示を省略した操作ボタン等が操作されることにより、検査者から内視鏡検査の終了の指示を受け付けるまで、ステップS166の判定が否定判定となり、ステップS150に戻り、ステップS152〜S164の各処理を繰り返す。一方、内視鏡検査の終了の指示を受け付けた場合、ステップS166の判定が肯定判定となり、本位置検出示処理を終了する。
On the other hand, if the position of the
In step S166, the position detection unit 66 determines whether or not to end the endoscopy. Similar to step S108 (see FIG. 7) of the image display process described above, the determination in step S166 is made until the inspector receives an instruction to end the endoscopic examination by operating an operation button or the like (not shown). Is a negative determination, the process returns to step S150, and each process of steps S152 to S164 is repeated. On the other hand, when the instruction to end the endoscopy is received, the determination in step S166 becomes an affirmative determination, and the present position detection indication process ends.
以上説明したように、本実施形態の検出部50は、取得部60及び位置検出部66を備える。取得部60は、内視鏡10における被検体Wに挿入する挿入部10Aに沿って設けられた、磁界発生素子、及び磁界検出素子の一方の複数の素子である受信コイル23、及び被検体Wの外部に設けられた他方の複数の素子である送信コイル49によって検出された磁界を表す検出信号を取得する。位置検出部66は、取得部60が取得した検出信号に応じた磁界の変化に基づいて、内視鏡10の挿入部10Aに沿って被検体Wに挿入する、被検体Wの体内を検査または処置するための処置具16の位置を検出する。
As described above, the
本実施形態の内視鏡10では、位置検出装置14の受信部21の受信コイルユニット22に含まれる各受信コイル23が、内視鏡10の挿入部10Aに沿って設けられている。
検出部50の位置検出部66は、各受信コイル23の検出信号に応じた磁界の変化に基づいて、処置具16の先端部16Aの位置を検出する。
In the
The position detection unit 66 of the
このように、本実施形態の検出部50によれば、内視鏡10の挿入部10Aに沿って設けられた複数の受信コイル23の検出信号に基づいて、処置具16の先端部16Aの位置を検出する。従って、本実施形態の検出部50によれば、内視鏡10の挿入部10Aに沿って被検体Wに挿入される処置具16の被検体W内における位置を、より精確に把握することができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の検出部50は、処置具16の位置の検出に、位置検出装置14が備える受信コイル23の検出信号を用いている。そのため、本実施形態の内視鏡システム1によれば、処置具16の位置を検出するための検出信号を発生する素子を新たに設ける必要がない。内視鏡10の挿入部10Aに、新たな素子を設ける必要がないため、新たな素子を設ける場合に比べて、内視鏡10の挿入部10Aを小型化することができ、被検体Wの負担を軽減することができる。なお、形状検出部62による内視鏡10の挿入部10Aの形状の検出と、形状画像90の生成及び表示とは、必須ではなく、例えば、検査者の指示に応じて形状検出部62が実行する形態としてもよい。
Further, the
なお、本実施形態の位置検出処理では、内視鏡10の挿入部10Aの先端に設けられている受信コイル23から順に、検出信号を解析し、磁界の乱れが発生していると判定した場合、以降の、操作部10B側に設けられている受信コイル23の検出信号については解析を行わない。しかしながら、位置検出処理は、本実施形態に限定されないことは言うまでも無い。例えば、内視鏡10の挿入部10Aの後端(操作部10Bに近い側)に設けられている受信コイル23から順に、検出信号を解析してもよい。また、処置具16が内視鏡10の処置具チューブ10Tに挿入されると、処置具16の先端部16A以外の位置でも、磁界が乱れる場合がある。例えば、処置具16の先端部16A以外についても、磁界の乱れを発生させ、処置具16処置具16が挿入された領域に対応する全ての受信コイル23の検出信号が、変化する場合がある。このような場合、例えば、位置検出部66は、全ての受信コイル23の検出信号を解析し、検出信号の変化量が最も大きい受信コイル23の位置を処置具16の先端部16Aの位置として特定してもよい。
In the position detection process of the present embodiment, the detection signals are analyzed in order from the receiving
また、位置検出部66は、図12に示した一例のように、着磁部69をさらに備えていていてもよい。処置具16を被検体Wに挿入する前に、着磁部69により処置具16の先端部16Aを着磁し、先端部16Aが磁気を帯びた状態とすることにより、先端部16Aによって生じる磁界の乱れを大きくすることができる。この場合、処置具16の位置の検出に用いる受信コイル23の検出信号の変化量を大きくすることができるため、検出し精度を向上させることができる。着磁部69としては、ドライバー等の作業工具、及び刃物等の着磁に用いられるハンディタイプの着磁装置を用いることが好ましい。
Further, the position detection unit 66 may further include a magnetizing unit 69 as in the example shown in FIG. Before inserting the
また、位置検出部66は、図13に示した一例のように、処置具16の先端部16Aに取り付けられる磁気発生部材17をさらに備えていてもよい。先端部16Aに、磁気発生部材17を取り付けてから、処置具16を被検体Wに挿入することにより、先端部16Aによって生じる磁界の乱れを大きくすることができる。この場合、処置具16の位置の検出に用いる受信コイル23の検出信号の変化量を大きくすることができるため、検出し精度を向上させることができる。
Further, the position detecting unit 66 may further include a magnetic generating member 17 attached to the
なお、処置具16の先端部16Aは、磁気を帯びやすい物体を有することが好ましく、特に、強磁性体を有することが好ましく、例えば、先端部16Aの材質を強磁性体としてもよい。この種の強磁性体としては、例えば、フェライト系のステンレス、及びマルテンサイト系のステンレスが挙げられる。処置具16の先端部16Aが強磁性体を有する場合も、上述した一例のように、着磁部69等により、被検体Wに挿入する前に着磁しておくことが好ましい。
The
また、本実施形態では位置検出装置14を、内視鏡検査装置12に磁界を発生する送信コイルユニット48を含む送信部41を配置し、内視鏡10に磁界を検出する受信コイルユニット22を含む受信部21を配置した形態としたが、位置検出装置14は、本実施形態に限定されない。例えば、スピントルク発振素子等の送信コイルユニット48(送信コイル49)以外の磁界を発生する磁界発生素子を用いてもよい。また例えば、ホール素子やMR(Magneto Resistive)素子等の受信コイルユニット22(受信コイル23)以外の磁界を検出する磁界検出素子を用いてもよい。また、位置検出装置14は、内視鏡検査装置12に受信部21を配置し、内視鏡10に送信部41を配置した形態としてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、検出部50が、取得部60、形状検出部62、画像生成部64、位置検出部66、表示制御部68、及び報知部67の機能を備える形態について説明したが、これらの機能のうち一部の機能を他の一つの装置、または複数の装置が備える形態としてもよい。例えば、形状検出部62及び位置検出部66の一方を、検出部50の外部の装置が備える形態としてもよい。
Further, in the present embodiment, the embodiment in which the
また、本実施形態では、形状検出部62が、形状画像90と内視鏡画像94とを合成した合成画像100を生成する形態について説明したが、本実施形態に限定されず、形状画像90と内視鏡画像94とを合成せずに、別々の画像として、表示部52に表示させてもよい。また、内視鏡画像94及び形状画像90の各々が、別々の表示装置に表示される形態であってもよい。
Further, in the present embodiment, the form in which the shape detection unit 62 generates the
本実施形態において、例えば取得部60、形状検出部62、画像生成部64、位置検出部66、表示制御部68、及び報知部67といった各種の処理を実行する処理部(processing unit)のハードウェア的な構造としては、次に示す各種のプロセッサ(processor)を用いることができる。上記各種のプロセッサには、上述したように、ソフトウェア(プログラム)を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるCPUに加えて、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device :PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
In the present embodiment, hardware of a processing unit that executes various processes such as an
1つの処理部は、これらの各種のプロセッサのうちの1つで構成されてもよいし、同種または異種の2つ以上のプロセッサの組み合わせ(例えば、複数のFPGAの組み合わせや、CPUとFPGAとの組み合わせ)で構成されてもよい。また、複数の処理部を1つのプロセッサで構成してもよい。
One processing unit may be composed of one of these various processors, or a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a combination of a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). It may be composed of a combination). Further, a plurality of processing units may be configured by one processor.
複数の処理部を1つのプロセッサで構成する例としては、第1に、クライアント及びサーバ等のコンピュータに代表されるように、1つ以上のCPUとソフトウェアの組み合わせで1つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態が挙げられる。第2に、システムオンチップ(System On Chip:SoC)等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を1つのIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態が挙げられる。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサの1つ以上を用いて構成される。
As an example of configuring a plurality of processing units with one processor, first, one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software, as represented by a computer such as a client and a server. An example is a form in which a processor functions as a plurality of processing units. Secondly, as typified by System On Chip (SoC), there is a form in which a processor that realizes the functions of the entire system including a plurality of processing units with one IC (Integrated Circuit) chip is used. Can be mentioned. As described above, the various processing units are configured by using one or more of the above-mentioned various processors as a hardware structure.
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造としては、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路(circuitry)を用いることができる。
Further, as the hardware structure of these various processors, more specifically, an electric circuit (circuitry) in which circuit elements such as semiconductor elements are combined can be used.
また、上記実施形態では、画像表示処理プログラム78A及び位置検出処理プログラム78Bが記憶部76に予め記憶(インストール)されている態様を説明したが、これに限定されない。画像表示処理プログラム78A及び位置検出処理プログラム78Bの各々は、CD−ROM(Compact Disk Read Only Memory)、DVD−ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、及びUSB(Universal Serial Bus)メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、画像表示処理プログラム78A及び位置検出処理プログラム78Bの各々は、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
Further, in the above embodiment, the mode in which the image
1 内視鏡システム
10 内視鏡、10A 挿入部、10B 操作部、10O 開口部、10T 処置具チューブ
11 ケーブル
12 内視鏡検査装置
14 位置検出装置
16 処置具、16A 先端部
17 磁気発生部材
20 受信制御部
21 受信部
22 受信コイルユニット
231〜2316 受信コイル
241〜2416 受信回路
261〜2616 ADC29 I/F30 画像センサ
34 ビデオプロセッサ
36 光源
40 全体制御部
41 送信部
42 送信制御ユニット
44 送信制御部
461X、461Y、461Z〜464X、464Y、464Z 送信回路
48 送信コイルユニット
491X、491Y、491Z〜494X、494Y、494Z 送信コイル
50 検出部
52 表示部
53 I/F60 取得部
62 形状検出部
64 画像生成部
66 位置検出部
67 報知部
68 表示制御部
69 着磁部
70 CPU
72 ROM
74 RAM
76 記憶部
78A 画像表示処理プログラム、78B 位置検出処理プログラム
79 バス
90 形状画像
94 内視鏡画像
96 マーク
100 合成画像
W 被検体
1 Endoscope system
10 Endoscope, 10A insertion part, 10B operation part, 10O opening, 10T treatment tool tube
11 cable
12 Endoscopy device
14 Position detector
16 Treatment tool, 16A tip
17 Magnetic generator
20 Reception control unit
21 Receiver
22 Receiving coil unit
23 1 to 23 16 Receive coil
24 1 to 24 16 Receiving circuit
26 1 ~26 16 ADC29 I / F30 image sensor
34 video processor
36 light source
40 Overall control unit
41 Transmitter
42 Transmission control unit
44 Transmission control unit
46 1X , 46 1Y , 46 1Z to 46 4X , 46 4Y , 46 4Z Transmission circuit
48 Transmit coil unit
49 1X , 49 1Y , 49 1Z to 49 4X , 49 4Y , 49 4Z Transmit coil
50 Detector
52 Display
53 I / F60 acquisition section
62 Shape detector
64 Image generator
66 Position detector
67 Notification unit
68 Display control unit
69 Magnetized part
70 CPU
72 ROM
74 RAM
76 Memory
78A image display processing program, 78B position detection processing program
79 bus
90 shape image
94 Endoscopic image
96 mark
100 composite image
W subject
Claims (14)
複数の磁界発生素子及び複数の磁界検出素子のうち、内視鏡における被検体に挿入する挿入部に沿って設けられた一方の複数の素子と、前記被検体の外部に設けられた他方の複数の素子とによって検出される磁界を表す検出信号を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記検出信号に応じた前記磁界の変化に基づいて、前記内視鏡の前記挿入部に沿って前記被検体に挿入する、前記被検体の体内を検査または処置するための処置具の位置を検出する位置検出部と、
を備えた検出装置。
Of the plurality of magnetic field generating elements and the plurality of magnetic field detecting elements, one plurality of elements provided along the insertion portion to be inserted into the subject in the endoscope and the other plurality of elements provided outside the subject. And the acquisition unit that acquires the detection signal representing the magnetic field detected by the element of
For examining or treating the inside of the subject, which is inserted into the subject along the insertion portion of the endoscope based on the change in the magnetic field in response to the detection signal acquired by the acquisition unit. A position detector that detects the position of the treatment tool and
Detection device equipped with.
前記位置検出部は、前記内視鏡の前記挿入部を基準とした前記処置具の位置を検出する、
請求項1に記載の検出装置。
The position detection unit detects the position of the treatment tool with reference to the insertion portion of the endoscope.
The detection device according to claim 1.
前記位置検出部は、前記被検体を基準とした前記処置具の位置を検出する、
請求項1に記載の検出装置。
The position detection unit detects the position of the treatment tool with respect to the subject.
The detection device according to claim 1.
前記取得部が取得した前記検出信号に基づいて導出された前記一方の複数の素子各々の位置に基づいて、前記内視鏡の前記挿入部の形状を検出する形状検出部をさらに備えた、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の検出装置。
A shape detection unit that detects the shape of the insertion portion of the endoscope based on the position of each of the plurality of elements derived based on the detection signal acquired by the acquisition unit is further provided.
The detection device according to any one of claims 1 to 3.
前記取得部が取得した前記検出信号に基づいて導出された前記一方の複数の素子各々の位置に基づいて、前記内視鏡の前記挿入部の形状を検出する形状検出部をさらに備え、
前記位置検出部は、前記形状検出部により検出された前記挿入部の形状及び前記挿入部における前記処置具の位置に基づいて、前記被検体を基準とした前記処置具の位置を検出する、
請求項1に記載の検出装置。
A shape detection unit that detects the shape of the insertion portion of the endoscope based on the position of each of the plurality of elements derived based on the detection signal acquired by the acquisition unit is further provided.
The position detection unit detects the position of the treatment tool with respect to the subject based on the shape of the insertion portion detected by the shape detection unit and the position of the treatment tool in the insertion portion.
The detection device according to claim 1.
前記位置検出部の検出結果、及び前記形状検出部の検出結果の少なくとも一方を表示部に表示する制御を行う表示制御部をさらに備えた、
請求項4又は請求項5に記載の検出装置。
A display control unit that controls to display at least one of the detection result of the position detection unit and the detection result of the shape detection unit on the display unit is further provided.
The detection device according to claim 4 or 5.
前記位置検出部の検出結果を表示部に表示する制御を行う表示制御部をさらに備えた、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の検出装置。
A display control unit that controls the display of the detection result of the position detection unit on the display unit is further provided.
The detection device according to any one of claims 1 to 6.
前記位置検出部は、前記処置具の前記被検体に挿入する側の先端部の位置を検出し、
前記位置検出部が検出した前記処置具の前記先端部の位置が、前記内視鏡の前記挿入部の先端の近傍として予め定められた範囲内の位置である場合に報知する報知部をさらに備えた、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の検出装置。
The position detection unit detects the position of the tip of the treatment tool on the side to be inserted into the subject,
Further provided is a notification unit that notifies when the position of the tip portion of the treatment tool detected by the position detection unit is within a predetermined range as the vicinity of the tip end of the insertion portion of the endoscope. ,
The detection device according to any one of claims 1 to 7.
前記処置具を前記被検体に挿入する前に、前記処置具の前記被検体に挿入する側の先端部を着磁する着磁部をさらに備えた、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の検出装置。
Before inserting the treatment tool into the subject, a magnetizing portion for magnetizing the tip portion of the treatment tool on the side to be inserted into the subject is further provided.
The detection device according to any one of claims 1 to 8.
前記処置具を前記被検体に挿入する場合に、前記処置具の前記被検体に挿入する側の先端部に設けられる、磁気発生部材をさらに備えた、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の検出装置。
When the treatment tool is inserted into the subject, a magnetic generating member provided at the tip of the treatment tool on the side to be inserted into the subject is further provided.
The detection device according to any one of claims 1 to 8.
内視鏡と、
前記内視鏡の前記挿入部に沿って前記被検体に挿入され、前記被検体の体内を検査または処置するための処置具と、
前記複数の磁界発生素子及び複数の磁界検出素子のうち、前記内視鏡における被検体に挿入する挿入部に沿って設けられた一方の複数の素子と、前記被検体の外部に設けられた他方の複数の素子と、
前記処置具の位置を検出する請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の検出装置と、
を備えた内視鏡システム。
With an endoscope
A treatment tool that is inserted into the subject along the insertion portion of the endoscope to inspect or treat the inside of the subject.
Of the plurality of magnetic field generating elements and the plurality of magnetic field detecting elements, one plurality of elements provided along the insertion portion to be inserted into the subject in the endoscope and the other provided outside the subject. With multiple elements of
The detection device according to any one of claims 1 to 10, which detects the position of the treatment tool, and the detection device.
Endoscope system equipped with.
前記処置具の前記被検体に挿入する側の先端部は、強磁性体を有する、
請求項11に記載の内視鏡システム。
The tip of the treatment tool on the side to be inserted into the subject has a ferromagnet.
The endoscopic system according to claim 11.
複数の磁界発生素子及び複数の磁界検出素子のうち、内視鏡における被検体に挿入する挿入部に沿って設けられた一方の複数の素子と、前記被検体の外部に設けられた他方の複数の素子とによって検出される磁界を表す検出信号を取得し、
取得した前記検出信号に応じた前記磁界の変化に基づいて、前記内視鏡の前記挿入部に沿って前記被検体に挿入する、前記被検体の体内を検査または処置するための処置具の位置を検出する、
処理をコンピュータが実行する検出方法。
Of the plurality of magnetic field generating elements and the plurality of magnetic field detecting elements, one plurality of elements provided along the insertion portion to be inserted into the subject in the endoscope and the other plurality of elements provided outside the subject. Acquires a detection signal that represents the magnetic field detected by the element and
Position of a treatment tool for inspecting or treating the inside of the subject to be inserted into the subject along the insertion portion of the endoscope based on the change in the magnetic field in response to the acquired detection signal. To detect,
A detection method in which a computer performs an operation.
複数の磁界発生素子及び複数の磁界検出素子のうち、内視鏡における被検体に挿入する挿入部に沿って設けられた一方の複数の素子と、前記被検体の外部に設けられた他方の複数の素子とによって検出される磁界を表す検出信号を取得し、
取得した前記検出信号に応じた前記磁界の変化に基づいて、前記内視鏡の前記挿入部に沿って前記被検体に挿入する、前記被検体の体内を検査または処置するための処置具の位置を検出する、
処理をコンピュータに実行させるための検出プログラム。
Of the plurality of magnetic field generating elements and the plurality of magnetic field detecting elements, one plurality of elements provided along the insertion portion to be inserted into the subject in the endoscope and the other plurality of elements provided outside the subject. Acquires a detection signal that represents the magnetic field detected by the element and
Position of a treatment tool for inspecting or treating the inside of the subject to be inserted into the subject along the insertion portion of the endoscope based on the change in the magnetic field in response to the acquired detection signal. To detect,
A detection program that lets a computer perform processing.
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