WO2018116572A1 - 内視鏡挿入形状観測装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an endoscope insertion shape observation apparatus that observes an insertion state of an endoscope.
- An endoscope apparatus is a medical device having an elongated flexible insertion section, and an operator can insert the insertion section into a subject and observe the inside of the subject.
- An endoscopic image in the subject imaged by the endoscope can be displayed on a monitor.
- an apparatus that can know the insertion state of the endoscope at the time of insertion of the endoscope, a plurality of transmission coils incorporated in the insertion portion, a receiving antenna comprising a plurality of sense coils arranged in the coil block, An endoscope insertion shape observation apparatus having a monitor on which an insertion shape of an insertion portion is displayed has been developed.
- various endoscope insertion shape observation devices disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-542, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-358095, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-296576, and the like have been proposed. .
- cecal arrival time and observation time are set as inspection indices for a colonoscope.
- the time required for the procedure during the actual inspection For example, for the cecum arrival time, the time from the insertion start time of the endoscope insertion portion into the anus to the time when the insertion portion reaches the cecum is measured.
- the surgeon uses a stopwatch to measure the cecal arrival time.
- An object of the present invention is to provide an endoscope insertion shape observation apparatus that can automatically determine the insertion position of an endoscope insertion portion and measure the time required for each procedure.
- An endoscope insertion shape observation device is based on an insertion part to be inserted into a subject, an insertion state detection part for detecting an insertion state of the insertion part, and a detection result of the insertion state detection part.
- the insertion unit determines whether or not the insertion part has reached the second part from the first part in the subject, and the insertion part based on the determination result of the part arrival determination part
- a time calculation unit for calculating a time required for movement from the first part to the second part.
- FIG. 3 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the probe 21.
- part arrival determination part Explanatory drawing for demonstrating the determination method of the target site
- part arrival determination part Explanatory drawing for demonstrating cecal arrival time and observation time. The flowchart for demonstrating operation
- the block diagram which shows the 4th Embodiment of this invention The flowchart for measurement of observation time.
- the block diagram which shows the 5th Embodiment of this invention Explanatory drawing which shows an example of the display on the display screen of the monitor.
- the block diagram which shows the 6th Embodiment of this invention Explanatory drawing which shows an example of the display on the display screen of the monitor.
- the block diagram which shows the 8th Embodiment of this invention Explanatory drawing for demonstrating the setting of standard time.
- Explanatory drawing for demonstrating the setting of standard time The block diagram which shows the 9th Embodiment of this invention.
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing a display example on a display screen of the monitor 50.
- the block diagram which shows the 10th Embodiment of this invention. Explanatory drawing for demonstrating the setting of the upper limit frequency
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing a display example on a display screen of the monitor 50.
- FIG. 1 is a block diagram showing an endoscope insertion shape observation apparatus according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a configuration diagram showing the overall configuration of the medical system including the endoscope insertion shape observation device of FIG.
- FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method of using the endoscope insertion shape observation apparatus.
- This embodiment measures and displays the time required for each procedure based on the insertion state of the endoscope insertion portion when displaying the insertion shape image indicating the insertion shape of the endoscope insertion portion. For example, in the case of a colon examination procedure, the time required for the insertion procedure from insertion of the insertion portion into the anus to reaching the cecum and the observation (extraction) procedure during removal of the insertion portion from the cecum to the anus Is automatically measured and displayed.
- the medical system 1 includes an endoscope apparatus 2 and an endoscope insertion shape observation apparatus 3.
- the endoscope device 2 includes an endoscope 4, a light source device 11, a video processor 12, and a monitor 5.
- the endoscope 4 is an elongated and flexible insertion portion 4b that is inserted into the body cavity of the subject P, which is the subject, and an operation that is connected to the proximal end of the insertion portion 4b and is provided with various operating devices.
- FIG. 2 shows an example in which the light source device 11 and the video processor 12 are placed on a medical trolley 9.
- the monitor 5 is attached to a movable arm provided in the medical trolley 9.
- the endoscope 4 can be hooked on a hook of a medical trolley 9.
- FIG. 3 shows a state where the insertion portion 4b is inserted into the large intestine from the anus of the subject P lying on the bed 6 for examination.
- FIG. 3 shows a state where the operator O holds the operation unit 4a and the insertion unit 4b of the endoscope 4 connected to the video processor 12 on the medical trolley 9 by the cable 4c.
- the light source device 11 generates illumination light for illuminating the subject. Illumination light from the light source device 11 is guided to the distal end portion of the insertion portion 4b by a light guide inserted into the insertion portion 4b of the endoscope 4, and is irradiated on the subject from the distal end portion of the insertion portion 4b.
- An imaging element (not shown) is arranged at the distal end of the insertion portion 4b, and reflected light (return light) from the subject reflected by the subject is formed as a subject optical image on the light receiving surface of the imaging element. It is like that.
- the image sensor is driven and controlled by the video processor 12, converts the subject optical image into an image signal, and outputs the image signal to the video processor 12.
- the video processor 12 has an image signal processing unit (not shown).
- the image signal processing unit receives an image signal from the image sensor, performs signal processing, and outputs the endoscope image after the signal processing to the monitor 5. To do. In this way, as shown in FIG. 1, the endoscope image 5b of the subject is displayed on the display screen 5a of the monitor 5.
- a bending portion is provided at the distal end of the insertion portion 4b, and the bending portion is driven to bend by a bending knob 4d provided in the operation portion 4a.
- the surgeon can push the insertion portion 4b into the body cavity while operating the bending knob 4d to bend the bending portion.
- the endoscope insertion shape observation device 3 for observing the insertion state of the insertion portion 4b includes a control unit 10, an insertion state detection probe 21, a receiving antenna 7, and a monitor 50. Composed. As shown in FIG. 3, the monitor 50 is disposed at a position where the operator O who inserts the insertion portion 4b into the subject P can observe.
- the control unit 10 of the endoscope insertion shape observation device 3 is placed on the medical trolley 9, and an insertion state detection probe 21 is inserted into the insertion portion 4b as described later.
- the receiving antenna 7 is connected to the control unit 10 by a cable 8c.
- FIG. 4 is a block diagram showing an example of a specific configuration of the probe 21.
- the probe 21 is inserted into a treatment instrument insertion channel (not shown) in the insertion portion 4b.
- a plurality of transmission coils 24-1, 24-2,... (Hereinafter simply referred to as transmission coils 24 when there is no need to distinguish each) is attached to the probe 21 along the probe axis, for example, at predetermined intervals. ing.
- a plurality of transmission coils 24-1, 24-2,... At a predetermined interval in the axial direction of the insertion portion 4b. Will be placed.
- the transmitting coil 24 is incorporated in the insertion portion 4b of the endoscope 4 by inserting and fixing the probe 21 in the treatment instrument insertion channel of the endoscope 4, but direct endoscope
- the transmitter coil 24 may be incorporated in the insertion portion 4b of the mirror 4.
- the receiving antenna 7 has a plurality of coil blocks (not shown), and is disposed on the side of the bed 6, for example.
- Each coil block of the receiving antenna 7 is composed of, for example, three sense coils wound in three directions so that the respective coil surfaces are orthogonal to each other, and the entire receiving antenna 7 has, for example, four coil blocks. That is, twelve sense coils are arranged.
- Each sense coil detects a signal proportional to the strength of the magnetic field of the axial component orthogonal to the coil surface.
- the coil block receives a generated magnetic field, converts it into a voltage signal, and outputs this voltage signal as a detection result.
- the operation state of the probe 21 and the receiving antenna 7 is controlled by the control unit 10.
- control unit 10 is provided with a control unit 31.
- the control unit 31 can be configured by a processor using a CPU or the like, for example, and may operate based on a program stored in a memory (not shown).
- the control unit 31 controls the entire control unit 10.
- a memory (not shown) stores not only a program describing the processing of the control unit 31 but also data used for position calculation described later.
- the control unit 31 controls the transmission unit 32.
- the transmission unit 32 is configured by, for example, an FPGA or the like, and is controlled by the control unit 31 to generate and output, for example, a sine wave signal for driving the probe 21.
- the transmission unit 32 is controlled by the control unit 31 and can individually supply a sine wave to each coil 24 of the probe 21. That is, the control unit 31 can control which transmission coil 24 of the probe 21 is supplied with the sine wave.
- Each transmission coil 24 is supplied with a high-frequency sine wave from the control unit 10 via the I / F 25 (FIG. 4). Each transmission coil 24 emits an electromagnetic wave with a magnetic field to the surroundings when a high-frequency sine wave is applied.
- the control unit 10 can sequentially drive the transmission coils 24-1, 24-2,... At an appropriate time interval, for example, every several milliseconds. Further, the control unit 10 can individually designate the timing at which each of the transmission coils 24-1, 24-2,.
- the receiving antenna 7 receives the magnetic field generated by the transmitting coil 24 by the sense coil and converts it into a voltage signal.
- the receiving antenna 7 gives this voltage signal to the receiving unit 33 of the control unit 10 as a detection result.
- the receiving unit 33 is given a signal from the receiving antenna 7, performs predetermined signal processing such as amplification processing, and then outputs the signal to the position calculating unit 34.
- the position calculation unit 34 is configured by, for example, a DSP, performs frequency extraction processing (Fourier transform: FFT) on input digital data, and detects a magnetic field of a frequency component corresponding to the high-frequency sine wave of each transmission coil 24.
- the information is separated and extracted into information, and the spatial position coordinates of each transmission coil 24 provided in the probe 21 are calculated from each digital data of the separated magnetic field detection information.
- the calculation result of the position coordinates by the position calculation unit 34 is supplied to the scope model generation unit 35, the insertion position storage unit 38, and the insertion length calculation unit 39.
- the scope model generation unit 35 generates a linear image as an insertion shape image by connecting the position coordinates of the transmission coils 24.
- the insertion shape image generated by the scope model generation unit 35 is given to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 can generate display data for displaying the insertion shape image generated by the scope model generation unit 35 on the monitor 50.
- the scope model display unit 36 displays an insertion shape image on the display screen of the monitor 50 based on the input display data.
- the monitor 50 can be composed of, for example, an LCD or the like, and displays an insertion shape image based on the relative positional relationship between the transmission coil 24 and the reception antenna 7 based on display data.
- the insertion shape image generated by the scope model generation unit 35 is generated using a coordinate system based on the position of the antenna 7 (hereinafter referred to as a measurement coordinate system).
- the scope model display unit 36 performs coordinate conversion for displaying the inserted shape image at a predetermined position on the display screen of the monitor 50. That is, the scope model display unit 36 performs coordinate conversion for converting the measurement coordinate system into the display coordinate system for the input display data.
- the scope model display unit 36 can display the inserted shape image at a predetermined position on the display screen of the monitor 50 in a predetermined direction and size by this coordinate conversion. Further, the display position, orientation, and size of the insertion shape image can be changed by the operator's operation.
- the operation panel 51 can receive a user operation by an operator or the like and output an operation signal based on the user operation to the control unit 31.
- This operation panel 51 allows the operator to specify a change in the size of the inserted shape image.
- the scope model display unit 36 is configured to change the size of the insertion shape image displayed on the monitor 50 when the control unit 31 instructs to change the size of the insertion shape image based on the user operation.
- the control unit 10 is provided with an insertion position storage unit 38 that records the spatial position coordinates of the transmission coil 24 output from the position calculation unit 34.
- the insertion position storage unit 38 is controlled by the control unit 31 to automatically obtain the examination start time of the endoscopic examination, and stores information on the insertion position of the subject P in the insertion unit 4b. Yes.
- the insertion position information is also used as information for setting at which position on the display screen of the monitor 50 the insertion shape image is displayed. For example, in the large intestine examination, the position coordinate information of the anal position of the subject P is used as the insertion position information.
- a marker 41 is employed.
- the marker 41 includes a transmission coil (not shown), and a high-frequency sine wave is applied from the transmission unit 32 to the transmission coil.
- the marker 41 generates a magnetic field when a high-frequency sine wave is applied from the transmission unit 32. This magnetic field is received by the reception antenna 7, and the detection result of the reception antenna 7 is supplied to the position calculation unit 34 via the reception unit 33. Thereby, the position calculation part 34 can acquire the position coordinate of the marker 41 in a measurement coordinate system.
- the control unit 31 controls the transmission unit 32 to output a high-frequency sine wave to the marker 41, so that the position calculation unit 34 sends the anus.
- the position coordinates of the position can be obtained.
- the position coordinates are supplied to the insertion position storage unit 38.
- the insertion position storage unit 38 holds the position coordinates of the anal position of the subject P and outputs the position coordinates to the insertion length calculation unit 39.
- the control unit 31 controls the transmission unit 32 so as to output a high-frequency sine wave to the marker 41 at a predetermined timing, thereby storing the insertion position.
- the unit 38 holds position coordinates of the anal position at the timing of the subject P (hereinafter referred to as anal position coordinates). Thereby, even when the anus position of the subject P changes, information on the actual anus position is given to the insertion length calculation unit 39.
- the insertion length calculation unit 39 is given position information of each transmission coil 24 from the position calculation unit 34.
- the insertion length calculation unit 39 constituting the insertion state detection unit starts insertion of the insertion unit 4b into the anus when the position coordinates of the transmission coil 24 arranged at the head of the insertion unit 4b substantially match the anal position coordinates. It is determined that Then, the insertion length calculation unit 39 generates an insertion start signal indicating that the insertion is started and outputs it to the measurement time calculation unit 43, and outputs the anal position coordinates to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 displays the insertion shape image on the display screen in a state where the anus position is matched with a predetermined position on the display screen of the monitor 50 (hereinafter referred to as display reference position). For example, the scope model display unit 36 sets the lowermost end at the center in the left-right direction of the display screen as the display reference position, and displays the insertion shape image so that the anus position is positioned at the display reference position.
- the insertion length calculation unit 39 calculates the length of the insertion unit 4b inserted into the body cavity. Of each transmission coil 24, the portion of the insertion portion 4b where the transmission coil 24 in which the position coordinate detected by the position calculation unit 34 corresponds to the anal position coordinate is located in the anus, and the position of the coil 24 To the distal end of the insertion portion 4b is inserted into the body cavity. The position of each transmission coil 24 inserted into the insertion portion 4b from the distal end of the insertion portion 4b is known, and the insertion length calculation unit 39 calculates the length from the position of the coil 24 located at the anal position to the distal end of the insertion portion 4b. Is calculated as the insertion length. The insertion length calculation unit 39 outputs information on the calculated insertion length to the part arrival determination unit 42.
- the part arrival determination unit 42 is controlled by the control unit 31 to determine that the target part has been reached when the insertion length calculated by the insertion length calculation unit 39 is within a predetermined length range, and outputs a part arrival signal. It is generated and output to the measurement time calculation unit 43.
- the insertion length calculation unit 39 determines that the observation (extraction) has started when the insertion length in a state where the insertion unit 4b has reached the target site starts to decrease due to the extraction of the insertion unit 4b.
- the extraction start signal may be generated and output to the measurement time calculation unit 43.
- the insertion length calculation unit 39 determines that the removal is completed when the position coordinate of the transmission coil 24 arranged at the head of the insertion unit 4b substantially matches the anal position coordinate with the insertion unit 4b inserted into the body cavity. May be generated and output to the measurement time calculation unit 43.
- FIG. 5 and FIG. 6 are explanatory diagrams for explaining a method for determining the arrival of the target part by the part arrival determination unit 42.
- FIG. 5 shows an example of the arrangement of the transmission coils 24 in the endoscope insertion part 4b
- FIG. 6 shows an example of the position of each transmission coil 24 in the insertion part 4b inserted into the large intestine. .
- the arrangement position of the transmission coil 24 in the insertion portion 4b is indicated by a circle, and the example of FIG. 5 indicates that 19 transmission coils 24-1 to 24-19 are arranged.
- the arrangement positions of the transmission coils 24-1 to 24-19 arranged in the endoscope insertion portion 4b are known.
- FIG. 6 shows the positions of the transmission coils 24-1 to 24-18 when the insertion portion 4b is inserted into the large intestine 52 and the distal end of the insertion portion 4b reaches the cecum 52a.
- the 18th transmission coil 24-18 is located at the anal position. That is, in the example of FIG. 6, when the length corresponding to the transmission coil 24-1 to the transmission coil 24-18 is detected as the insertion length by the insertion length calculation unit 39, the head of the insertion unit 4b is the cecum 52a. Can be determined to have reached.
- the part arrival determination unit 42 determines whether or not the calculated insertion length has reached the length set as the length from the insertion position to the cecum (hereinafter referred to as cecal arrival setting length). Determine whether.
- the site arrival determination unit 42 determines that the head of the insertion unit 4b has reached the target site and outputs a site arrival signal to the measurement time calculation unit 43. It has become.
- the part arrival determination unit 42 outputs a part arrival signal when the insertion length reaches the cecal arrival set length.
- the measurement time calculation unit 43 is controlled by the control unit 31 to obtain the time from the input of the insertion start signal to the input of the part arrival signal as the time required for the insertion procedure, and outputs the information to the scope model display unit 36. It is like that. Further, the measurement time calculation unit 43 obtains the time from the input of the part arrival signal to the input of the extraction end signal as the time required for the observation (extraction) procedure, and outputs the information to the scope model display unit 36. It may be.
- the scope model display unit 36 may display an insertion state display image including an insertion shape image and a display indicating the time required for each procedure such as the cecum arrival time and the observation (extraction) time on the display screen of the monitor 50. It can be done.
- the control unit 10 is also provided with a shape detection unit 37.
- the shape detection unit 37 can detect a predetermined shape in the body cavity of the insertion unit 4 b based on the insertion shape image from the scope model generation unit 35. For example, a shape pattern indicating a loop shape or a stick shape is stored in the shape detection unit 37, and by determining whether or not the insertion shape image forms the shape pattern, the shape of the insertion portion 4b is linear. It can be detected whether the shape is a stick shape, a loop shape, or the like.
- the shape detection unit 37 outputs information on the detected insertion shape to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 can also display information from the shape detection unit 37 on the display screen of the monitor 50. For example, when the insertion shape is a loop shape, the scope model display unit 36 can display a warning display indicating that the insertion shape is a loop shape on the display screen.
- the anal position of the subject P is obtained using the marker 41.
- the anal position of the subject P is determined by the antenna. 7 may be considered as a known position, and in this case, predetermined anus position coordinates set in advance may be stored in the insertion position storage unit 38.
- FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the cecum arrival time and the observation time. Note that the circles in FIG. 7 indicate the positions of the transmission coils. 8 and 9 are flowcharts for explaining the operation of the first embodiment.
- FIG. 8 shows a flow for obtaining the cecal arrival time
- FIG. 9 shows a flow for obtaining the observation time.
- 10A to 10C are explanatory diagrams showing insertion state display images displayed on the display screen of the monitor 50.
- FIG. 10A to 10C are explanatory diagrams showing insertion state display images displayed on the display screen of the monitor 50.
- Fig. 7 shows the passage of time in the vertical direction.
- Time measurement is started from the time when the transmission coil 24-1 provided at the distal end of the insertion portion 4b reaches the anal position.
- the measurement time (insertion time) from the measurement start time to the time when the transmission coil 24-1 provided at the distal end of the insertion portion 4b reaches the cecum is the cecal arrival time.
- the measurement time (extraction time) until the time when the insertion portion 4b is pulled out from the cecum to the anus and the transmission coil 24-1 provided at the distal end of the insertion portion 4b reaches the anal position is the observation time.
- the operator inserts the insertion portion 4b into the large intestine from the anus of the subject P lying in the lateral position on the examination bed 6.
- the marker 41 is placed in the vicinity of the anus of the subject P to determine the anus position coordinates.
- the control unit 31 controls the transmission unit 32 to apply a high frequency sine wave to the marker 41.
- the marker 41 generates an electromagnetic wave with a magnetic field, and this magnetic field is received by each coil block of the receiving antenna 7.
- the detection result corresponding to the magnetic field strength is taken into the position calculation unit 34 from the reception antenna 7 via the reception unit 33 of the control unit 10.
- the position calculation unit 34 acquires the anal position coordinates in the measurement coordinate system of the marker 41 from the detection result based on the magnetic field generated by the marker 41 according to a known position estimation algorithm.
- the anal position coordinates are given to the insertion position storage unit 38 and held.
- the endoscope insertion shape observation device 3 obtains the three-dimensional position coordinates of the plurality of transmission coils 24 of the probe 21 built in the insertion portion 4b at predetermined time intervals. That is, the control unit 31 of the control unit 10 controls the transmission unit 32 to supply high-frequency signals to the transmission coils 24-1, 24-2,. The transmission coils 24-1, 24-2,... Supplied with the high-frequency signal generate electromagnetic waves with a magnetic field. This magnetic field is received by each coil block of the receiving antenna 7, and a detection result corresponding to the magnetic field strength is taken into the position calculating unit 34 via the receiving unit 33 of the control unit 10.
- the position calculation unit 34 is provided with information on the drive timing of each transmission coil 24-1, 24-2,... From the control unit 31, and the coil block of each transmission coil 24-1, 24-2,. From the detection result, the spatial position coordinates of each of the transmission coils 24-1, 24-2,... Are obtained according to a known position estimation algorithm.
- the position coordinates are supplied to the scope model generation unit 35, and the scope model generation unit 35 generates an insertion shape image based on the position coordinates.
- the probe 21 is inserted into the treatment instrument insertion channel of the insertion portion 4b, and each transmission coil 24 is disposed at a known position at a predetermined interval along the shape of the insertion portion 4b. That is, the position of each transmission coil 24 indicates a discrete position of the insertion portion 4b.
- the scope model generation unit 35 generates an insertion shape image corresponding to the schematic shape of the insertion unit 4b by interpolating the discrete positions. This inserted shape image is obtained in the measurement coordinate system.
- the scope model generation unit 35 gives the generated insertion shape image to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 performs coordinate conversion from the measurement coordinate system to the display coordinate system for the insertion shape image from the scope model generation unit 35, and displays the insertion shape image on the display screen 50 b of the monitor 50.
- the position coordinates from the position calculation unit 34 are also given to the insertion length calculation unit 39.
- the insertion length calculation unit 39 is provided with information on the anal position coordinates as the insertion position information, and starts calculating the length (insertion length) of the insertion unit 4b inserted into the large intestine from the anal position.
- the measurement time calculation unit 43 initializes the cecal arrival time to zero.
- the insertion length calculation unit 39 determines whether the calculated insertion length is greater than 0, that is, whether the distal end of the insertion unit 4b has been inserted into the anus.
- the insertion length calculation unit 39 outputs an insertion start signal to the measurement time calculation unit 43.
- the measurement time calculation unit 43 starts measuring the cecum arrival time (step S4).
- the insertion length calculation unit 39 outputs the calculated insertion length to the measurement time calculation unit 43 in step S5.
- the measurement time calculation unit 43 determines whether or not the calculated insertion length has reached the cecal arrival setting length (step S6). If not, the measurement time calculation unit 43 returns the process to step S5 to take in the insertion length, and repeats the determination of whether or not the insertion length has reached the cecal arrival set length.
- the part arrival determination unit 42 When the insertion length reaches the cecal arrival setting length, the part arrival determination unit 42 generates a part arrival signal and outputs it to the measurement time calculation unit 43 in step S7.
- the measurement time calculation unit 43 calculates the time from the input of the insertion start signal to the input of the part arrival signal as the cecal arrival time (step S8).
- the measurement time calculation unit 43 outputs information on the cecal arrival time as a calculation result to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 displays an insertion state display image including the insertion shape image and the display of the cecal arrival time on the display screen of the monitor 50.
- FIG. 10A shows an insertion state display image 60a displayed on the display screen 50b in this case.
- An insertion shape image 61a is displayed in the insertion state display image 60a.
- the insertion state display image 60a in FIG. 10A is obtained by matching the image portion of the insertion shape image 61a corresponding to the anus position with the position of the lowermost end of the display screen 50b.
- an insertion length display 62 indicating that the current insertion length is Xcm is displayed.
- a time display 63 required for the procedure including an insertion time display 63a indicating the cecum arrival time and an observation time display 63b is displayed.
- the cecal arrival time was XX hours XX minutes XX seconds.
- the measurement time calculation unit 43 initializes the observation time to 0 in step S12.
- the insertion length calculation unit 39 determines whether or not the calculated insertion length is smaller than X, that is, whether or not the distal end of the insertion unit 4b has started to be extracted from the cecum.
- the insertion length calculation unit 39 outputs a removal start signal to the measurement time calculation unit 43.
- the measurement time calculation part 43 starts measurement of observation time (step S14).
- the insertion length calculation unit 39 outputs the calculated insertion length to the measurement time calculation unit 43 in step S15.
- the measurement time calculation unit 43 determines whether the calculated insertion length has become 0 or less (step S16). If the insertion length is not less than or equal to 0, the measurement time calculation unit 43 returns the process to step S15 to capture the insertion length, and repeats the determination of whether or not the insertion length is less than or equal to 0.
- FIG. 10B shows an insertion state display image 60b displayed on the display screen 50b at this time.
- An insertion shape image 61b is displayed in the insertion state display image 60b.
- an insertion length display 62 indicating that the current insertion length is Ycm
- an insertion time display 63a indicating that the cecal arrival time is XX hours XX minutes XX seconds are also displayed. Yes.
- the part arrival determination unit 42 When the insertion length becomes 0 or less, the part arrival determination unit 42 generates a removal end signal and outputs it to the measurement time calculation unit 43 in step S17.
- the measurement time calculation unit 43 calculates the time from the input of the extraction start signal to the input of the extraction end signal as the observation time (step S18).
- the measurement time calculation unit 43 outputs information on the observation time of the calculation result to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 displays an insertion state display image including the display of the insertion shape image and the cecal arrival time on the display screen 50b of the monitor 50, as well as the display of the observation time.
- FIG. 10C shows an insertion state display image 60c displayed on the display screen 50b at this time.
- an insertion shape image 61c indicating that the leading position of the insertion portion 4b is removed from the anus is displayed.
- an insertion length display 62 indicating that the current insertion length is 0 cm
- an insertion time display 63a indicating that the cecal arrival time is XX hours XX minutes XX seconds
- an observation time are displayed. Is displayed as an observation time display 63b indicating that YY time YY minutes YY seconds.
- the insertion time required for the insertion procedure and the observation time required for the observation (extraction) procedure are automatically measured and displayed based on the insertion length that is the insertion state of the insertion portion. can do. Since it is not necessary to measure artificially, the time required for each procedure can be measured reliably and accurately. In addition, since the time required for each procedure can be displayed together with the inserted shape image, it is easy for an operator, a supervising doctor, or the like to grasp the progress of the inserted state.
- FIG. 11 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
- a colon test in which the target site is the cecum will be described as an example, but any site of the subject may be set as the target site.
- the control unit 75 in the present embodiment is different from the control unit 10 of FIG. 1 in that a mark position storage unit 76 and a part arrival determination unit 77 are employed instead of the insertion length calculation unit 39 and the part arrival determination unit 42, respectively. .
- the marker 45 is employed.
- the marker 45 has the same configuration as that of the marker 41 and incorporates a transmission coil (not shown). A high-frequency sine wave is applied from the transmission unit 32 to the transmission coil. The marker 45 generates a magnetic field when a high-frequency sine wave is applied from the transmission unit 32. This magnetic field is received by the reception antenna 7, and the detection result of the reception antenna 7 is supplied to the position calculation unit 34 via the reception unit 33. Thereby, the position calculation unit 34 can acquire the spatial position coordinates of the marker 45 in the measurement coordinate system.
- the surgeon estimates the position of the cecum in the subject P from outside the body, and affixes the marker 45 at that position, for example, and fixes it.
- a method for estimating the position of the cecum for example, there is a McBurney tender point. McBarney's tender point is in the lower right abdomen, dividing the line connecting the upper right anterior iliac spine and the navel (umbilical cord) into three equal parts, one third from the right.
- This method is widely known as a method for estimating the position of the cecum from outside the body when diagnosing cecal inflammation and the like, and this method is also used for a palpation training apparatus.
- the control unit 31 controls the transmission unit 32 to output a high-frequency sine wave to the marker 45, so that the position coordinates of the Macburnie tender point from the position calculation unit 34, that is, the position near the cecum. Position coordinates can be obtained.
- the position calculation unit 34 supplies the position coordinates to the mark position storage unit 76.
- the mark position storage unit 76 stores the position coordinates of Macburnie's tender point as set cecal position coordinates (hereinafter, referred to as cecal set position coordinates) and supplies them to the part arrival determination unit 77. .
- the part arrival determination unit 77 is also provided with information on anal position coordinates from the insertion position storage unit 38.
- the position information from the position calculation unit 34 is given and the position coordinates of the transmission coil 24-1 near the distal end of the insertion unit 4b substantially coincide with the anal position coordinates, the part arrival determination unit 77 generates an insertion start signal. And output to the measurement time calculation unit 43.
- the anal position coordinate information from the insertion position storage unit 38 is also given to the scope model display unit 36 in order to define the display position of the insertion shape image.
- the part arrival determination unit 77 has a distance between the position coordinate of the transmission coil 24-1 near the distal end of the insertion unit 4b and the cecum set position coordinate set arbitrarily (for example, a body of a standard body shape by palpation). When it is detected that the distance from the surface to the cecum is closer than a compression distance of several centimeters, a part arrival signal is generated and output to the measurement time calculation unit 43. In addition, when the position coordinate of the transmission coil 24-1 near the distal end of the insertion portion 4b starts to move away from the cecal set position coordinate, the part arrival determination unit 77 generates an extraction start signal and outputs it to the measurement time calculation unit 43. . The part arrival determination unit 77 generates a removal end signal and outputs it to the measurement time calculation unit 43 when the position coordinate of the transmission coil 24-1 near the distal end of the insertion unit 4b substantially matches the anal position coordinate after the start of removal. To do.
- FIG. 12 shows the position of the transmission coil in the insertion section 4b in each state 70a to 70g of the large intestine by black circles or white circles.
- the anal position coordinates are obtained using the marker 41 and stored in the insertion position storage section 38. Further, the cecal set position coordinates are stored in the mark position storage unit 76 using the marker 45.
- FIG. 12 shows the position of the marker 45 with respect to the outer shape 71 of the subject P by a black square.
- the cecum is present in the vicinity of the position of the marker 45 indicated by the black square in FIG.
- the state 70a is a state before the insertion portion 4b is inserted into the subject P.
- the operator O inserts the insertion portion 4b into the large intestine from the anus of the subject P.
- the position calculation unit 34 obtains the position coordinates of each transmission coil 24 during the colon examination.
- the position coordinates from the position calculation unit 34 are supplied to the part arrival determination unit 77.
- the part arrival determination unit 77 is provided with information on anus position coordinates as insertion position information, detects that the insertion unit 4b is inserted from the anus, generates an insertion start signal, and calculates the measurement time calculation unit 43. Output to.
- the part arrival determination unit 77 generates an insertion start signal when the coil 24-1 provided at the head of the insertion unit 4b passes or reaches the anal position.
- the broken line in FIG. 12 is a plane including the anus position when the patient P is lying parallel to the longitudinal direction of the bed 6 and is a plane orthogonal to the longitudinal direction of the bed 6 (hereinafter referred to as insertion position). A plane).
- the patient simply changes direction between the supine position and the lateral position, and the anal position is considered to be located in the insertion position plane including the anal position detected at the start of the examination.
- the part arrival determination unit 77 By passing or reaching the insertion position plane indicated by the broken line in FIG. 12, the part arrival determination unit 77 generates an insertion start signal or an extraction end signal.
- the state 70c in FIG. 12 shows the position of each coil in this case.
- the leading coil 24-1 is located near the position of the marker 45.
- the part arrival determination unit 77 is given the cecal set position coordinates from the mark position storage unit 76. When it is detected that the coil 24-1 reaches a position near the marker 45, a part arrival signal is generated and measured. Output to the time calculation unit 43.
- the measurement time calculation unit 43 obtains the time from the input of the insertion start signal to the input of the part arrival signal as the cecal arrival time (insertion time) and outputs it to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 can display the insertion state display image 60a including the insertion shape image 61a and the insertion time display 63a shown in FIG. 10A on the display screen 50b of the monitor 50, for example.
- the operator O observes each part of the large intestine 52 while removing the insertion part 4b from the large intestine 52.
- the leading coil 24-1 is moved to a position away from the vicinity of the position of the marker 45 as shown in the state 70d of FIG.
- the part arrival determination unit 77 outputs a removal start signal to the measurement time calculation unit 43 when detecting that the coil 24-1 is away from the cecum set position coordinates. Thereby, the measurement time calculation unit 43 starts measuring the observation time.
- the insertion part 4b may move both in the insertion direction and in the removal direction during both insertion and removal, and the shape of the large intestine also changes depending on how it is inserted and removed.
- States 70e and 70f show such changes in the position of each coil 24 during observation.
- the part arrival determination unit 42 detects that the transmission coil 24-1 passes the anus position coordinates, the part arrival determination unit 42 generates a removal end signal and outputs it to the measurement time calculation unit 43.
- the measurement time calculation unit 43 calculates the time from the input of the extraction start signal to the input of the extraction end signal as the observation time.
- the measurement time calculation unit 43 outputs information on the observation time of the calculation result to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 displays an insertion state display image including the display of the observation time as well as the insertion shape image and the cecal arrival time on the display screen of the monitor 50.
- the insertion state of the insertion portion is determined by comparison with the marker position that designates the target region, and the insertion time or the observation time required for the observation (extraction) procedure is determined using the determination result. It can be automatically measured and displayed. Thus, also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
- FIG. 13 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
- this Embodiment determines the arrival to a target site
- the control unit 80 in the present embodiment is different from the control unit 10 in FIG. 1 in that a part arrival determination unit 81 is used instead of the part arrival determination unit 42.
- the part arrival determination unit 81 is provided with the insertion position information from the insertion position storage unit 38 and the position information from the position calculation unit 34, and the insertion shape information from the shape detection unit 37.
- the shape detection unit 37 detects that the insertion shape of the insertion unit 4b is a linear shape, or detects the insertion shape when the insertion unit 4b reaches the target site, and outputs information on the insertion shape.
- the part arrival determination unit 81 uses the insertion position information and the position information of the transmission coil 24-1 at the head position of the insertion unit 4b to determine whether the insertion shape when the insertion unit 4b reaches the insertion position is, for example, a linear shape. When it is determined that the shape has become (hereinafter referred to as a setting shape at the time of insertion), an insertion start signal is generated and output to the measurement time calculation unit 43. Further, when the part arrival determination unit 81 determines that the insertion shape of the insertion part 4b is an insertion shape when the distal end of the insertion part 4b reaches the target part (hereinafter referred to as a part arrival setting shape), A part arrival signal is generated and output to the measurement time calculation unit 43.
- the part arrival determination unit 81 reads out information related to the part arrival setting shape from a memory (not shown), and compares the number of music parts detected from the insertion shape, the curvature of each music part, etc. It may be determined whether or not it has been reached.
- the part arrival determination unit 81 generates a removal start signal and outputs it to the measurement time calculation unit 43 when the insertion shape of the insertion part 4b starts to change from the part arrival setting shape. Further, the part arrival determination unit 81 uses the insertion position information and the position information of the transmission coil 24-1 at the head position of the insertion unit 4b to determine that the insertion shape when the insertion unit 4b reaches the insertion position is, for example, a linear shape. When it is determined that the shape at the end of extraction (hereinafter referred to as a set shape at the time of extraction) is obtained, an extraction end signal is generated and output to the measurement time calculation unit 43.
- a set shape at the time of extraction hereinafter referred to as a set shape at the time of extraction
- FIG. 14 is a flowchart for measuring the cecal arrival time
- FIG. 15 is a flowchart for measuring the observation time.
- FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining how to obtain the cecum arrival time and the observation time based on the insertion shape determination. Note that the circles in FIG. 16 indicate the positions of the transmission coils.
- anal position information is registered in the insertion position storage unit 38.
- the measurement time calculation unit 43 initializes the cecal arrival time to 0 in step S22.
- the position calculation unit 34 is given information on the driving timing of the transmission coils 24-1, 24-2,... From the control unit 31, and the transmission coils 24-1 and 24-2. ,..., The three-dimensional position coordinates of the transmission coils 24-1, 24-2,... Are obtained from the coil block detection results according to a known position estimation algorithm.
- the position coordinates are supplied to the scope model generation unit 35, and the scope model generation unit 35 generates an insertion shape image based on the position coordinates.
- the shape detection unit 37 detects various insertion shapes of the insertion shape image and outputs information on the insertion shape to the part arrival determination unit 81.
- step S23 the part arrival determination unit 81 determines whether or not the distal end of the insertion portion 4b has reached the anus position, the distal end of the insertion portion 4b has been inserted into the anus, and the insertion shape of the insertion portion 4b has become a setting shape at the time of insertion. The determination is continued until this state is reached.
- the uppermost row in the left column of FIG. 16 indicates that the distal end of the insertion portion 4b has reached the insertion position plane indicated by a broken line.
- the uppermost row in the middle column of FIG. 16 indicates that the transmission coil 24-1 at the distal end of the insertion portion 4b passes through the insertion position plane, and the insertion shape is linear.
- the part arrival determination unit 81 determines that the insertion has started, and outputs an insertion start signal to the measurement time calculation unit 43. Thereby, the measurement time calculation unit 43 starts measuring the cecum arrival time (step S24).
- the shape detection unit 37 outputs the insertion shape detection result to the part arrival determination unit 81 (step S25).
- the part arrival determination unit 81 determines whether or not the detected insertion shape has become the cecal arrival setting shape that is the part arrival setting shape when the cecum reaches (step S26). In the case of NO determination, the part arrival determination unit 81 returns the process to step S25 to take in the insertion shape information, and repeats the determination of whether or not the insertion shape has become the cecal arrival setting shape.
- the middle part of the left column in FIG. 16 indicates that the distal end of the insertion portion 4b has reached the cecum 52a.
- the shape detection unit 37 detects a shape indicated by a thick line in the middle of the middle column of FIG.
- the part arrival determination unit 81 determines the similarity between the bold line shape and the cecal arrival setting shape, for example, by comparing the values of the number of curved portions, the curvature of each curved portion, etc., and the distal end of the insertion portion 4b reaches the cecum 52a. Determine what happened.
- the part arrival determination unit 81 When the insertion shape becomes the cecal arrival setting shape, the part arrival determination unit 81 generates a part arrival signal and outputs it to the measurement time calculation unit 43 in step S27.
- the measurement time calculation unit 43 calculates the time from the input of the insertion start signal to the input of the part arrival signal as the cecal arrival time (step S28).
- the measurement time calculation unit 43 outputs information on the cecal arrival time as a calculation result to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 displays an insertion state display image including the insertion shape image and the display of the cecal arrival time on the display screen of the monitor 50.
- the part arrival determination unit 81 has the cecal arrival setting shape in the state at the start of observation, that is, in the state where the distal end of the insertion unit 4b has reached the cecum 52a. It is set and stored in a memory (not shown) as being present.
- the measurement time calculation unit 43 initializes the observation time to 0 in step S32.
- the part arrival determination unit 81 determines whether or not the insertion shape detected by the shape detection unit 37 has changed from the cecal arrival setting shape in step S33, that is, whether the distal end of the insertion unit 4b has started to be extracted from the cecum. Determine whether or not.
- the part arrival determination unit 81 outputs an extraction start signal to the measurement time calculation unit 43 when extraction is started. Thereby, the measurement time calculation part 43 starts measurement of observation time (step S34).
- the shape detection unit 37 outputs the detected insertion shape information to the part arrival determination unit 81 in step S35.
- the part arrival determination unit 81 determines whether or not the distal end of the insertion part 4b has reached the anus position and the detected insertion shape has become the setting shape at the time of removal (step S36).
- the lowermost row in the left column of FIG. 16 indicates that the distal end of the insertion portion 4b has reached the insertion position plane indicated by a broken line.
- the lowermost row in the middle column of FIG. 16 indicates that the transmission coil 24-1 at the distal end of the insertion portion 4b passes through the insertion position plane, and the insertion shape is linear.
- the part arrival determination unit 81 determines that the extraction has been completed, and outputs a removal end signal to the measurement time calculation unit 43 (step S37). Thereby, the measurement time calculation unit 43 calculates the time from the input of the extraction start signal to the input of the extraction end signal as the observation time (step S38).
- the insertion state of the insertion portion is determined based on the detection result of the insertion shape of the insertion portion, and the insertion time and the observation time required for the observation (extraction) procedure are automatically determined using the determination result. Can be measured and displayed.
- the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
- the arrival at the target site may be determined from the insertion length and the insertion shape by combining the first and third embodiments.
- FIG. 17 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
- the observation time is defined as the time from the start of removal of the insertion portion to the end of removal.
- the observation time obtained in the first embodiment may be different from the actual observation time. Therefore, in the present embodiment, the actual observation time can be automatically measured.
- the control unit 90 in the present embodiment is different from the control unit 10 in FIG. 1 in that the tip stop detection unit 91 is adopted and a measurement time calculation unit 92 is used instead of the measurement time calculation unit 43.
- the tip stop detection unit 91 is given the three-dimensional position information of each transmission coil 24 from the position calculation unit 34.
- the tip stop detection unit 91 determines whether or not the position of the transmission coil 24-1 near the tip of the insertion portion 4b is stopped, and if it is stopped, generates a stop signal indicating the stop. And output to the measurement time calculation unit 92.
- the measurement time calculation unit 92 performs treatment such as treatment for a time longer than this threshold. It is determined that the time is being performed, and information indicating the time is stored in a memory (not shown). The measurement time calculation unit 92 accumulates each time determined to have been stopped longer than the threshold for each input of the stop signal, and stores the accumulated time in the memory as the stop time.
- the measurement time calculation unit 92 obtains the observation time by subtracting the stop time from the time (measurement time) from the input of the extraction start signal to the input of the extraction end signal from the part arrival determination unit 42. .
- the measurement time calculation unit 92 outputs information on the obtained observation time to the scope model display unit 36.
- FIG. 18 is a flowchart for measuring the observation time.
- FIG. 18 the same procedures as those in FIG.
- the part arrival determination unit 42 outputs an insertion start signal, a part arrival signal, a removal start signal, and a removal end signal based on the insertion length information from the insertion length calculation unit 39. This is the same as in the first embodiment.
- the method for obtaining the insertion time in the measurement time calculation unit 92 is also the same as in the first embodiment.
- step S41 of FIG. 18 the procedure from step S11 to step S15 in FIG. 18 is executed to measure the observation time.
- the tip stop detection unit 91 determines whether or not the position of the transmission coil 24-1 near the tip of the insertion unit 4b has stopped. If the insertion unit is not stopped, the process proceeds from step S4 to step S16, and the part arrival determination unit 42 determines whether the insertion unit 4b has reached the anus. When the distal end of the insertion unit 4b is pulled out from the anus, the process proceeds from step S16 to step S17, and the part arrival determination unit 42 outputs a removal end signal to the measurement time calculation unit 92.
- the tip stop detection unit 91 detects that the tip of the insertion portion 4b is stopped between the start of extraction and the end of extraction, the tip stop detection unit 91 proceeds from step S41 to step S42 to generate a stop signal.
- the measured time calculation unit 92 is provided.
- the measurement time calculation unit 92 starts measuring time when a stop signal is generated.
- step S43 the measurement time calculation unit 92 determines whether the input of the stop signal is stopped.
- the measurement time calculation unit 92 shifts the process from step S43 to step S44 and stops time measurement.
- the measurement time calculation unit 92 determines whether or not the time during which the stop signal is input (stop measurement time) is longer than a predetermined threshold (step S45). If the stop measurement time is less than or equal to the predetermined threshold, the process returns to step S15. When the stop measurement time is longer than the predetermined threshold, the measurement time calculation unit 92 accumulates and stores the stop measurement time in the memory as the stop time in step S46. As a result, when the insertion unit 4b is stopped for a time longer than the predetermined threshold time, the total time is stored in the memory as the stop time.
- the measurement time calculation unit 92 subtracts the stop time from the extraction measurement time to obtain the observation time (step S47).
- the measurement time calculation unit 92 outputs the observation time information obtained in step S47 to the scope model display unit 36 (step S48).
- the same effect as in the first embodiment is obtained, and the time obtained by subtracting the stop time from the time measured in the extraction procedure is obtained as the observation time. It is possible to automatically obtain the correct observation time in consideration of the time required for.
- FIG. 19 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
- the same components as those in FIG. In the first embodiment an example has been described in which it is determined whether the distal end of the insertion portion has reached the target site based on the insertion length of the insertion portion, and the insertion time is measured based on the determination result.
- the time required for each procedure can be correctly measured and displayed even on an external device that instructs to reach the target site by an operator's operation.
- the control unit 100 in the present embodiment is different from the control unit 10 of FIG. 1 in that the part arrival control unit 102 is adopted and the part arrival judgment unit 101 is adopted instead of the part arrival judgment unit 42.
- the part arrival determination unit 101 can generate an insertion start signal, a part arrival signal, a removal start signal, and a removal end signal based on the insertion length calculation result, similarly to the part arrival determination unit 42 in FIG. It has become.
- the part arrival control unit 102 generates an external part arrival signal indicating that the target part has been reached based on the operator's operation.
- the video processor 12 may be provided with a time measuring circuit capable of measuring the time required for each procedure by the operation of the operator.
- the surgeon refers to the endoscopic image 5b displayed on the display screen 5a of the monitor 5 to confirm that the insertion portion 4b has reached the target site, for example, the cecum.
- the operator performs a release operation for taking an endoscope image of the cecum, thereby notifying the time measurement circuit in the video processor 12 of the arrival of the cecum.
- the time measuring circuit it is possible to obtain the cecum arrival time and the like and display the cecum arrival time on the display screen 5a.
- the part arrival control unit 102 generates an external part arrival signal and outputs the signal to the part arrival determination unit 101 when a signal by such a release operation is given.
- the part arrival control part 102 demonstrated the example which generate
- an operation error may occur in such an operator's operation, and a release operation is performed at a timing other than the timing of reaching the target site, or a site other than the target site is reached due to an operator's misjudgment In some cases, a release operation may be performed, and accurate time may not be measured.
- the part arrival determination unit 101 receives an external part arrival signal from the part arrival control unit 102 at a timing other than the timing for determining that the target part has been reached based on the insertion length calculation result. Then, a warning signal indicating that the target part has not been reached or passed through the target part is output to the part arrival control unit 102 at the time of the operation that has generated the external part arrival signal. ing.
- the part arrival control unit 102 transmits the warning signal to the video processor 12 to restart the time measurement of the time measurement circuit. Further, the part arrival control unit 102 is provided with information on the time required for each procedure calculated by the measurement time calculation unit 43. The part arrival control unit 102 transmits the calculation result of the measurement time calculation unit 43 to the video processor 12 and performs control so that the time measurement of the time measurement circuit is forcibly changed by the calculation result of the measurement time calculation unit 43. It may be.
- the part arrival control unit 102 does not reach the target part on the display screen 5a of the monitor 5 or the display screen 50b of the monitor 50 at the time of the operator's operation or the target A warning display indicating that the part has been passed may be displayed.
- FIG. 20 is an explanatory diagram showing a display example of the display screen of the monitor 5.
- the part arrival determination unit 101 outputs an insertion start signal, a part arrival signal, a removal start signal, and a removal end signal based on the insertion length information from the insertion length calculation unit 39. This is the same as in the first embodiment.
- an external part arrival signal is output from the part arrival control unit 102 based on the operation of the operator.
- the time measuring circuit is any one of activation of the video processor, completion of input of patient information such as a patient name, and an operation of an operator instructing start of time measurement.
- the time measurement circuit obtains the cecal arrival time based on the operator's operation indicating that the insertion portion has reached the cecum, which is the target site, based on the above.
- the video processor 12 can also display the cecal arrival time on the display screen 5 a of the monitor 5.
- FIG. 20 shows a display example in this case.
- an endoscope image 5 b is displayed on substantially the entire surface of the display screen 5 a of the monitor 5, and a display area of a time display 105 required for the procedure is displayed above the endoscope image 5 b.
- the time display 105 includes an insertion time display 105a representing the cecum arrival time and an observation time display 105b. Note that when the cecum is reached, the observation time is not displayed on the observation time display 105b.
- an external part arrival signal is output from the part arrival control unit 102 based on an operation based on an erroneous determination that the operator has reached the cecum. Shall.
- the part arrival determination unit 101 outputs a warning signal indicating that the insertion unit 4b has not reached the cecum to the part arrival control unit 102.
- the part arrival control unit 102 outputs this warning signal to the time measuring circuit of the video processor 12. Thereby, the time measuring circuit restarts the measurement of the cecum arrival time and erases the time display of the insertion time display 105a displayed on the display screen 5a of the monitor 5.
- the part arrival determination unit 101 outputs a warning signal indicating that the insertion unit 4b has already reached the cecum to the part arrival control unit 102 at a timing at which a part arrival signal is generated based on the insertion length information.
- the part arrival control unit 102 outputs this warning signal to the time measuring circuit of the video processor 12. Thereby, the time measurement circuit ends the measurement of the cecum arrival time and displays the measurement time at the end time on the insertion time display 105 a on the display screen 5 a of the monitor 5.
- the part arrival control unit 102 uses the measurement time from the measurement time calculation unit 43 as the video processor 12. And the measurement time of the time measurement circuit may be forcibly changed to the measurement time from the measurement time calculation unit 43.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained, and even when the measurement time is obtained by designating the arrival of the insertion portion by the operation of the operator or the like, It is possible to display the measurement time using the accurate part arrival time obtained based on the insertion length.
- FIG. 21 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
- the control unit 110 in the present embodiment is different from the control unit 10 in FIG. 1 in that a measurement time calculation unit 111 is adopted instead of the measurement time calculation unit 43 and an insertion / extraction speed calculation unit 112 and a pipe length setting unit 113 are added. .
- the insertion / extraction speed calculation unit 112 is supplied with the three-dimensional position information of each transmission coil 24 from the position calculation unit 34.
- the insertion / removal speed calculation unit 112 calculates the amount of change per unit time of the insertion length, that is, the insertion / removal speed of the insertion unit 4b (hereinafter referred to as the insertion / removal speed).
- the insertion / extraction speed calculation unit 112 outputs information on the calculated insertion / extraction speed to the measurement time calculation unit 111.
- the tube length setting unit 113 has a memory (not shown) that stores the length of a lumen (hereinafter referred to as a tube length) to the target site to be examined into which the insertion unit 4b is inserted.
- the control unit 31 may be configured to store the information on the tube length in the memory of the tube length setting unit 113 by the operator's operation on the operation panel 51.
- the tube length setting unit 113 is controlled by the control unit 31 to read information on the tube length from the memory and set the information in the measurement time calculation unit 111.
- the measurement time calculation unit 111 is based on the insertion start signal, the part arrival signal, the extraction start signal, and the extraction end signal from the part arrival determination unit 42. Can be calculated.
- the measurement time calculation unit 111 predicts the time required for the insertion unit 4b to reach the target site from the current position based on the information on the insertion length, the tube length, and the insertion / extraction speed. It has become.
- the measurement time calculation unit 111 may calculate the predicted time according to the following equation (1).
- Estimated time (tube length-current insertion length) / insertion / extraction speed (1)
- the measurement time calculation unit 111 outputs the calculated predicted time information to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 can display a predicted time display indicating the predicted time on the display screen 50 b of the monitor 50.
- FIG. 22 is an explanatory diagram showing an example of display on the display screen of the monitor 50.
- the operation in which the measurement time calculation unit 111 calculates the insertion time and the observation time based on the insertion start signal, the part arrival signal, the removal start signal, and the removal end signal from the part arrival determination unit 42 is the same as that in the first embodiment. It is the same.
- the position calculation unit 34 outputs the three-dimensional position information of the transmission coil 24 in the insertion unit 4b, and using this position information, the insertion length calculation unit 39 calculates the insertion length of the insertion unit 4b and calculates the part arrival determination unit. Output to 42. Based on the calculated insertion length, the part arrival determination unit 42 generates an insertion start signal, a part arrival signal, a removal start signal, and a removal end signal.
- the measurement time calculation unit 111 obtains the cecum arrival time (insertion time) based on the input timing of the insertion start signal and the part arrival signal, and obtains the observation time based on the input timing of the removal start signal and the removal end signal.
- the insertion / extraction speed calculation unit 112 calculates the insertion / extraction speed of the insertion unit 4b based on the insertion length information from the insertion length calculation unit 39, and outputs it to the measurement time calculation unit 111.
- the tube length setting unit 113 reads information on the tube length, which is the length of the large intestine from the anus to the cecum, from the memory and outputs the information to the measurement time calculation unit 111.
- the measurement time calculation unit 111 predicts the time required for insertion from the current position to the cecum, which is the target site, based on the information on the insertion length, the tube length, and the insertion / removal speed. To 36.
- the scope model display unit 36 displays the predicted time on the display screen 50 b of the monitor 5.
- FIG. 22 shows an insertion state display image 115 displayed on the display screen 50b in this case.
- an insertion state display image 115 an insertion shape image 61b is displayed.
- an insertion length display 62 indicating that the current insertion length is Ycm is displayed.
- a predicted time display 116 indicating a predicted time until reaching the cecum is displayed. In the example of FIG. 22, it is shown that the predicted time to reach the cecum is ZZ time ZZ minutes ZZ seconds.
- the same effect as in the first embodiment can be obtained, and the estimated time until the target part is reached can be automatically obtained and displayed.
- prediction time it is also possible to obtain and display not only insertion time and observation time but also various prediction times to reach each target site.
- FIG. 23 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
- the tube length can be automatically set based on patient information.
- the control unit 117 in the present embodiment is different from the control unit 110 in FIG. 21 in that a tube length setting unit 119 is adopted instead of the tube length setting unit 113 and a patient information acquisition unit 118 is added.
- patient information about a patient P to be examined is registered.
- the patient information includes patient ID, patient name, sex, height, weight, BMI (body mass index) value, and the like.
- the patient information acquisition unit 118 receives patient information from the video processor 12.
- the tube length is considered to vary in length according to the size of the subject P.
- the tube length setting unit 119 obtains a tube length corresponding to the patient's dimensions such as the height, weight, and BMI of the subject P, and sets it in the measurement time calculation unit 111.
- the tube length setting unit 119 has a memory that stores information on the tube length according to the size of the subject P, and refers to the memory based on the input patient information, so that the length of the tube P is set according to the size of the subject P.
- the tube length may be obtained and output.
- FIG. 24 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention. 24, the same components as those of FIG. 21 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
- the standard time required for the movement of the insertion portion between each part is set in advance, so that the predicted time to the target part can be automatically obtained.
- the control unit 120 in this embodiment is different from the control unit 110 in FIG. 21 in that the insertion / extraction speed calculation unit 112 is omitted and a part information setting unit 121 is added instead of the tube length setting unit 113.
- the part information setting unit 121 has a memory (not shown) in which a standard time required for moving the insertion part between the parts is registered.
- the control unit 31 may be configured to store the standard time information in the memory of the part information setting unit 121 by an operator's operation on the operation panel 51.
- FIG. 25A and 25B are explanatory diagrams for explaining the setting of the standard time.
- FIG. 25A shows a part for setting the standard time.
- the example of FIG. 25A shows that eight parts from parts V0 to V7 are set in the large intestine 125.
- the site V0 is set at the position of the anus 126
- the site V7 is set at the position of the cecum 127.
- between the part V1 and the part V2 is a sigmoid colon.
- FIG. 25B shows the standard time set between the parts stored in the memory of the part information setting unit 121.
- the insertion length between the part V0 and the part V1 is, for example, 15 cm
- the standard time for insertion is set to 10 seconds
- the standard time for removal is also set to 10 seconds. ing.
- the part information setting unit 121 includes not only the standard time between each part at the time of insertion (insertion standard time) but also the standard time between each part at the time of removal (extraction standard time). Is set.
- the measurement time calculation unit 122 is similar to the measurement time calculation unit 111 in FIG. 21 based on the insertion start signal, the part arrival signal, the extraction start signal, and the extraction end signal from the part arrival determination unit 42. Can be calculated.
- the measurement time calculation unit 122 calculates the time required for insertion or removal from the measurement start to the target site as the standard prediction time by adding the standard time between the sites. In addition, every time the measurement time calculation unit 122 determines that each part in FIG. 25A has been reached from the information on the insertion length, the measurement time during insertion or the measurement time during removal required for actual insertion or removal from the part. Based on the difference between the insertion time and the removal time obtained from the standard time, the standard predicted time to the target site is corrected and output to the scope model display unit 36 as the predicted time.
- the operation in which the measurement time calculation unit 111 calculates the insertion time and the observation time based on the insertion start signal, the part arrival signal, the removal start signal, and the removal end signal from the part arrival determination unit 42 is the same as that in the first embodiment. It is the same.
- the measurement time calculation unit 122 calculates the standard prediction time required for insertion or removal to the target site based on the standard time information between the sites set by the site information setting unit 121. . Each time the measurement time calculation unit 122 reaches each part, the measurement time calculation unit 122 calculates a prediction time obtained by correcting the standard prediction time based on the difference between the actual insertion or removal time and the insertion or removal standard time.
- the measurement time at the timing when the insertion portion 4b reaches the part V2 is 32 seconds.
- the measurement time calculation unit 122 outputs the predicted prediction time information to the scope model display unit 36.
- the scope model display unit 36 displays the predicted time similar to that shown in FIG. 22 on the display screen 50b of the monitor 5, for example.
- the same effect as in the sixth embodiment is obtained, and the predicted time until reaching the target site is automatically calculated using the standard time required for insertion or removal between the sites. Can be obtained and displayed. Since the prediction time is predicted using the standard time between each part, more accurate prediction is possible.
- FIG. 26 is a block diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
- the control unit 130 in the present embodiment is different from the eighth embodiment in that a measurement time calculation unit 131 is used instead of the measurement time calculation unit 122.
- the measurement time calculation unit 131 is based on the insertion start signal, the part arrival signal, the removal start signal, and the removal end signal from the part arrival determination unit 42. Can be calculated.
- the measurement time calculation unit 131 obtains the standard prediction time based on the information stored in the part information setting unit 121, and the insertion actually required for insertion or removal. Based on the difference between the time measurement time or removal time measurement time and the insertion or removal time obtained from the standard time, the standard prediction time to the target site can be corrected and output to the scope model display unit 36 as the prediction time. It is like that.
- the measurement time calculation unit 131 in the present embodiment when there is a difference between the insertion measurement time or the extraction measurement time actually required for insertion or extraction and the insertion or extraction time obtained from the standard time, A message corresponding to the amount of the difference can be displayed. For example, the measurement time calculation unit 131 delays the insertion measurement time or the extraction measurement time required to reach each part with respect to the insertion or removal time obtained from the standard time by a predetermined time or more. If the time is too early, a message indicating that can be displayed on the display screen 50b of the monitor 50.
- FIG. 27 is an explanatory diagram showing a display example on the display screen of the monitor 50.
- the measurement time calculation unit 131 when there is a difference between the insertion time or insertion time that was actually required for insertion or removal and the insertion or removal time obtained from the standard time Then, a message corresponding to the amount of the difference is generated and output to the scope model display unit 36.
- FIG. 27 shows a display example in this case.
- an insertion state display image 135 is displayed on the display screen 50b.
- an insertion shape image 61b is displayed.
- an insertion length display 62 indicating that the current insertion length is Ycm and a predicted time display 116 indicating a predicted time until reaching the cecum are displayed.
- FIG. 27 shows a display example of the message display 136 when the distal end of the insertion portion 4b passes, for example, the part V2 in FIG. 25A.
- the message display 136 indicates that the standard time (setting) required for movement from the part V1 to the part V2 is 20 seconds, and the actually required time (measurement result) is 30 seconds.
- the measurement time calculation unit 131 displays a message when the measurement time is longer than a predetermined threshold time (for example, 0 seconds) than the standard time.
- the message display 136 indicates that a notification message “please speed up the pace” is displayed so that the surgeon can increase the insertion speed of the insertion portion 4b at the time of insertion. Thereby, the surgeon can recognize that the insertion is not performed smoothly.
- the measurement time calculation unit 131 displays a notification message when the insertion unit 4b is inserted when the measurement time is longer than a predetermined threshold time compared to the standard time, while when the insertion unit 4b is removed.
- the notification message is displayed when the measurement time is shorter than the predetermined threshold time compared to the standard time. With this notification message, the surgeon can recognize that he / she has not spent enough time for observation.
- the same effect as in the eighth embodiment can be obtained, and it can be easily recognized that the measurement time for insertion or removal is longer or shorter than the standard time. And can effectively support the inspection.
- FIG. 28 is a block diagram showing a tenth embodiment of the present invention.
- the same components as those in FIG. 28 are identical to FIG. 28.
- the intestinal tract When inserting the insertion portion 4b into the intestinal tract, the intestinal tract has a bend, and therefore it may be difficult to insert the insertion portion 4b simply by pushing it. Therefore, the surgeon usually advances the intestinal tract toward the cecum by repeatedly pushing and pulling the insertion portion 4b.
- the insertion portion 4b is pulled out and pulled out for observation. In this case, when the insertion is performed smoothly, it is considered that the number of pushing and pulling of the insertion portion 4b is smaller than a predetermined number (hereinafter referred to as an upper limit number at the time of insertion).
- the number of pushing and pulling of the insertion portion 4b is larger than a predetermined number (hereinafter referred to as a lower limit number of times of extraction).
- a notification message is generated when the actual number of pushing and pulling of the insertion portion 4b is greater than the upper limit number of times of insertion or less than the lower limit number of times of removal.
- the control unit 140 according to the present embodiment is different from the eighth embodiment in that a repeat count unit 141 is added and a measurement time calculation unit 142 is used instead of the measurement time calculation unit 122.
- a memory (not shown) of the part information setting unit 121 registers an upper limit number of times of pushing and pulling and a lower limit number of times of removal when the insertion part moves between the parts.
- the control unit 31 can store information on the upper limit number of times of insertion and the lower limit number of times of removal in the memory of the part information setting unit 121 by an operator's operation on the operation panel 51. Good.
- FIG. 29 is an explanatory diagram for explaining the setting of the upper limit number of times of insertion and the lower limit number of times of removal between the parts corresponding to FIG. 25A.
- FIG. 29 shows the upper limit number of times of insertion and the lower limit number of times of removal set between the parts stored in the memory of the part information setting unit 121.
- the upper limit number of times of insertion between the parts V1 and V2 is 20 times, and the length is extracted at the time of removal. It shows that the lower limit number of times is set to 15 times.
- the measurement time calculation unit 142 is based on the insertion start signal, the part arrival signal, the extraction start signal, and the extraction end signal from the part arrival determination unit 42, and the insertion time and the observation time. Can be calculated.
- the insertion length information from the insertion length calculation unit 39 is input to the repeat count unit 141.
- the repetitive counting unit 141 detects that the insertion unit 4b has been pushed / pulled from the increase / decrease of the insertion length, counts the number of times of pushing / pulling, and outputs the count result to the measurement time calculation unit 142. Yes.
- the measurement time calculation unit 142 is based on the insertion start signal, the part arrival signal, the extraction start signal, and the extraction end signal from the part arrival determination unit 42, and the insertion time and the observation time. Can be calculated.
- the measurement time calculation unit 142 has an upper limit value (upper limit number of insertion times) and a lower limit value (the upper limit number of times during insertion) at the time of insertion or removal for each part from the measurement start to the target part.
- the lower limit number of times of extraction) is compared with the actual number of times of pushing and pulling from the repeat counting unit 141, and a message display corresponding to the comparison result is displayed on the display screen 50b of the monitor 50.
- the measurement time calculation unit 142 determines that “the insertion is stagnant” when the actual number of push-pull times obtained from the increase / decrease in the insertion length is more than a predetermined number (for example, 1 time) more than the maximum number of insertions. Or a notification message such as
- the measurement time calculation unit 142 indicates that “the observation is not sufficient” when the actual number of push-pull times obtained from the increase / decrease in the insertion length is less than a predetermined number (for example, 1 time) more than the lower limit number of times of removal. Or a notification message such as
- FIG. 30 is an explanatory diagram showing a display example on the display screen of the monitor 50.
- the measurement time calculation unit 142 calculates the insertion time and the observation time based on the insertion start signal, the part arrival signal, the extraction start signal, and the extraction end signal from the part arrival determination unit 42, and the standard time between the parts
- the operation of calculating the predicted time using the is the same as in the eighth embodiment.
- the repetitive counting unit 141 is provided with information on the insertion length, counts the number of pushing / pulling of the insertion unit between the respective parts based on the increase / decrease of the insertion length, and measures the count result as a measurement time This is given to the calculation unit 142.
- the measurement time calculation unit 142 compares the number of insertions / pulls performed between the sites during actual insertion or removal with the upper limit number during insertion or the lower limit number during extraction. Then, for example, when the actual number of push / pull times at the time of insertion is greater than the upper limit number of times at the time of insertion, the measurement time calculation unit 142 displays a notification message indicating that the number of push / pull times is relatively large. In addition, for example, when the actual number of push-pull times at the time of removal is smaller than the lower limit number of times of removal, the measurement time calculation unit 142 displays a notification message indicating that the number of push-pull times is relatively small.
- the measurement time calculation unit 142 is at the stage where the number of pushes and pulls of the insertion unit 4b is 21 times. For example, a notification message indicating “the insertion is stagnant” indicating that the number of times of pushing and pulling is large is displayed.
- FIG. 30 shows a display example in this case.
- an insertion state display image 145 is displayed on the display screen 50b.
- an insertion shape image 61b is displayed.
- an insertion length display 62 indicating that the current insertion length is Ycm and a predicted time display 116 indicating a predicted time until reaching the cecum are displayed.
- FIG. 30 shows a display example of the message display 146 when the distal end of the insertion portion 4b is present, for example, between the part V1 and the part V2 in FIG. 25A, that is, in the sigmoid colon.
- the message display 146 displays a message display 146 of “insertion is stagnant” on the display screen 50b of the monitor 50, which indicates that the number of times of pushing and pulling when moving from the part V1 to the part V2 is large. Thereby, the surgeon can recognize that the insertion is not performed smoothly.
- the measurement time calculation unit 142 is less than the lower limit number of times of removal between the portions, for example, the tip of the insertion portion 4b has passed the portion V1.
- the notification message is displayed. Thereby, the surgeon can recognize that sufficient observation has not been performed.
- the present embodiment it is possible to easily recognize that the same effect as in the eighth embodiment can be obtained and the number of pushing / pulling of the insertion portion is more or less than the set number. And can effectively support the inspection.
- the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage.
- various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments.
- the insertion state of the insertion part can be detected using any of the insertion length, the insertion shape, and the extracorporeal marker. You may comprise so that site
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Abstract
内視鏡挿入形状観測装置は、被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の挿入状態を検出する挿入状態検出部と、前記挿入状態検出部の検出結果に基づいて前記挿入部が前記被検体内の第1の部位から第2の部位に到達したか否かを判定する部位到達判定部と、前記部位到達判定部の判定結果に基づいて前記挿入部の前記第1の部位から第2の部位への移動に要する時間を算出する時間算出部とを具備する。
Description
本発明は、内視鏡の挿入状態を観測する内視鏡挿入形状観測装置に関する。
従来より、内視鏡装置が医療分野において広く利用されている。内視鏡装置は、細長い可撓性を有する挿入部を有する医療機器であり、術者は、その挿入部を被検体内に挿入して、被検体内を観察することができる。内視鏡によって撮像された被検体内の内視鏡画像は、モニタに表示可能である。しかしながら、内視鏡画像からは、内視鏡挿入部が被検体内にどのように挿入されているかを知ることはできない。
そこで、内視鏡挿入時において内視鏡の挿入状態を知ることができる装置として、挿入部内に組み込まれた複数の送信コイルと、コイルブロックに配置された複数のセンスコイルから成る受信アンテナと、挿入部の挿入形状が表示されるモニタとを有する内視鏡挿入形状観測装置が開発されている。例えば、日本国特開平8-542号公報、日本国特開2004-358095号公報及び日本国特開2006-296576号公報等に開示された種々の内視鏡挿入形状観測装置が提案されている。
ところで、近年、医療技術の格差を是正する取り組みが行われており、例えば、大腸癌診療ではガイドライン・指標の策定が進められている。例えば、大腸内視鏡の検査指標として、盲腸到達時間及び観察時間(抜去時間)が設定されている。
このような検査指標を遵守するためには、実際の検査中において手技に要した時間を計測する必要がある。例えば、盲腸到達時間については、内視鏡挿入部の肛門への挿入開始時刻から挿入部が盲腸に到達した時刻までの時間を計測する。例えば、術者は、ストップウォッチを利用して、盲腸到達時間を計測する。
しかしながら、人為的操作によって手技に要した時間を計測する場合には、計測操作のし忘れ、操作ミス、時間の見間違い等が生じることがある。また、実際には盲腸に到達していないにも拘わらず、到達したとの誤判断によって、盲腸到達時間を求めてしまうこともあるという問題があった。
本発明は、内視鏡挿入部の挿入位置を自動判定して各手技に要した時間を計測することができる内視鏡挿入形状観測装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様による内視鏡挿入形状観測装置は、被検体に挿入される挿入部と、前記挿入部の挿入状態を検出する挿入状態検出部と、前記挿入状態検出部の検出結果に基づいて前記挿入部が前記被検体内の第1の部位から第2の部位に到達したか否かを判定する部位到達判定部と、前記部位到達判定部の判定結果に基づいて前記挿入部の前記第1の部位から第2の部位への移動に要する時間を算出する時間算出部とを具備する。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に係る内視鏡挿入形状観測装置を示すブロック図である。また、図2は図1の内視鏡挿入形状観測装置を含む医療システムの全体構成を示す構成図である。また、図3は内視鏡挿入形状観測装置の利用方法を説明するための説明図である。
図1は本発明の第1の実施の形態に係る内視鏡挿入形状観測装置を示すブロック図である。また、図2は図1の内視鏡挿入形状観測装置を含む医療システムの全体構成を示す構成図である。また、図3は内視鏡挿入形状観測装置の利用方法を説明するための説明図である。
本実施の形態は、内視鏡挿入部の挿入形状を示す挿入形状画像の表示に際して、内視鏡挿入部の挿入状態を元に各手技に要する時間を計測すると共に表示するものである。例えば、大腸検査手技を例にした場合には、挿入部の肛門への挿入から盲腸に到達するまでの挿入手技に要する時間と、挿入部を盲腸から肛門まで抜去する間の観察(抜去)手技に要する時間とを自動的に計測して表示するものである。
図2及び図3において、医療システム1は、内視鏡装置2と内視鏡挿入形状観測装置3とを含んで構成されている。内視鏡装置2は、内視鏡4と、光源装置11と、ビデオプロセッサ12と、モニタ5とを含む。内視鏡4は、被検体である被検体Pの体腔内に挿入される細長で可撓性を有する挿入部4bと、挿入部4bの基端に接続され、各種操作器が設けられた操作部4aと、操作部4aとビデオプロセッサ12とを接続するためのケーブル4cとを有している。
図2では、これらの光源装置11及びビデオプロセッサ12が医療用トロリー9上に載置されている例を示している。また、モニタ5は医療用トロリー9に設けられた可動式アームに取り付けられている。内視鏡4は医療用トロリー9のフックに掛止させておくことが可能である。
図3は挿入部4bが、検査用のベッド6上に横たわる被検体Pの肛門から大腸内に挿入されている状態を示している。図3では、術者Oが医療用トロリー9上のビデオプロセッサ12にケーブル4cによって接続された内視鏡4の操作部4aと挿入部4bを把持している様子を示している。
光源装置11は、被検体を照明するための照明光を発生する。光源装置11からの照明光は、内視鏡4の挿入部4b内に挿通されたライトガイドによって挿入部4bの先端部に導かれて、挿入部4bの先端部から被検体に照射される。挿入部4bの先端部には図示しない撮像素子が配置されており、撮像素子の受光面には、被検体によって反射された被検体からの反射光(戻り光)が被写体光学像として結像するようになっている。撮像素子は、ビデオプロセッサ12によって駆動制御されて、被写体光学像を画像信号に変換してビデオプロセッサ12に出力する。ビデオプロセッサ12は図示しない画像信号処理部を有しており、この画像信号処理部は撮像素子からの画像信号を受信して信号処理を行い、信号処理後の内視鏡画像をモニタ5に出力する。こうして、図1に示すように、モニタ5の表示画面5a上に被検体の内視鏡画像5bが表示される。
挿入部4bの先端には湾曲部が設けられており、この湾曲部は、操作部4aに設けられた湾曲ノブ4dによって湾曲駆動されるようになっている。術者は、湾曲ノブ4dを操作して湾曲部を湾曲させながら、挿入部4bを体腔内へ押し込むことができる。
本実施の形態においては、挿入部4bの挿入状態を観測するための内視鏡挿入形状観測装置3は、制御ユニット10と、挿入状態検出用のプローブ21と、受信アンテナ7とモニタ50とによって構成される。なお、図3に示すように、モニタ50は、挿入部4bを被検体Pに挿入する術者Oが観察可能な位置に配置されている。内視鏡挿入形状観測装置3の制御ユニット10は医療用トロリー9上に載置され、挿入状態検出用のプローブ21は後述するように挿入部4bに挿入されている。受信アンテナ7は、ケーブル8cによって制御ユニット10に接続されている。
図4はプローブ21の具体的な構成の一例を示すブロック図である。図4に示すように、プローブ21は、挿入部4b内の図示しない処置具挿通チャンネル内に挿入される。プローブ21にはそのプローブ軸に沿って例えば所定の間隔で複数の送信コイル24-1,24-2,…(以下、個々を区別する必要がない場合には単に送信コイル24という)が取り付けられている。プローブ21を処置具挿通チャンネル内に挿通して、プローブ21の先端或いは後端を固定することにより、挿入部4bの軸方向に所定の間隔で複数の送信コイル24-1,24-2,…が配置されることになる。
なお、本実施の形態では、内視鏡4の処置具挿通チャンネル内にプローブ21を挿入固定することにより、内視鏡4の挿入部4b内に送信コイル24を組み込んでいるが、直接内視鏡4の挿入部4b内に送信コイル24を組み込んだものでも良い。
受信アンテナ7は、図示しない複数のコイルブロックを有しており、例えば、ベッド6の側方に配置される。受信アンテナ7の各コイルブロックは、それぞれのコイル面が直交するように3方向にそれぞれ巻回された例えば3個のセンスコイルによって構成されており、受信アンテナ7全体では、例えば4個のコイルブロック、即ち12個のセンスコイルが配置される。各センスコイルはそのコイル面に直交する軸方向成分の磁界の強度に比例した信号を検出するようになっている。例えば、コイルブロックは、発生している磁界を受信して電圧信号に変換し、この電圧信号を検出結果として出力するようになっている。これらのプローブ21及び受信アンテナ7は、制御ユニット10によって動作状態が制御される。
図1に示すように、制御ユニット10には、制御部31が設けられている。制御部31は、例えばCPU等を用いたプロセッサによって構成することができ、図示しないメモリに記憶されたプログラムに基づいて動作するものであってもよい。制御部31は、制御ユニット10の全体を制御する。なお、図示しないメモリには、制御部31の処理を記述したプログラムだけでなく後述する位置算出において用いるデータ等も記憶されている。
制御部31は、送信部32を制御する。送信部32は、例えばFPGA等によって構成されており、制御部31に制御されて、プローブ21を駆動するための例えば正弦波信号を発生して出力するようになっている。なお、送信部32は、制御部31に制御されて、プローブ21の各コイル24に個別に正弦波を供給することができるようになっている。即ち、制御部31において、プローブ21のいずれの送信コイル24に正弦波を供給するかを制御することができる。
各送信コイル24は、I/F25(図4)を介して制御ユニット10から高周波の正弦波がそれぞれ供給されるようになっている。各送信コイル24は高周波正弦波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、制御ユニット10は、適宜の時間間隔、例えば数m秒間隔で、各送信コイル24-1,24-2,…を順次駆動することができる。また、制御ユニット10は、各送信コイル24-1,24-2,…が磁界を発生するタイミングを個別に指定することもできる。
受信アンテナ7は、センスコイルによって、送信コイル24が発生した磁界を受信して電圧信号に変換する。受信アンテナ7はこの電圧信号を検出結果として制御ユニット10の受信部33に与える。受信部33は、受信アンテナ7からの信号が与えられ、増幅処理等の所定の信号処理を施した後位置算出部34に出力する。
位置算出部34は、例えばDSPによって構成されており、入力されたデジタルデータに対して周波数抽出処理(フーリエ変換:FFT)を行い、各送信コイル24の高周波正弦波に対応する周波数成分の磁界検出情報に分離抽出し、分離した磁界検出情報の各デジタルデータからプローブ21に設けられた各送信コイル24の空間位置座標を算出する。位置算出部34による位置座標の算出結果はスコープモデル生成部35、挿入位置記憶部38及び挿入長算出部39に供給される。スコープモデル生成部35は、各送信コイル24の位置座標を連結して線状の画像を挿入形状画像として生成する。
スコープモデル生成部35が生成した挿入形状画像は、スコープモデル表示部36に与えられる。スコープモデル表示部36は、スコープモデル生成部35によって生成された挿入形状画像をモニタ50に表示させるための表示データを生成することができるようになっている。スコープモデル表示部36は、入力された表示データに基づいて、モニタ50の表示画面上に挿入形状画像を表示させる。モニタ50は、例えば、LCD等によって構成することができ、表示データに基づいて、送信コイル24と受信アンテナ7との相対的な位置関係に基づく挿入形状画像を表示する。
スコープモデル生成部35が生成した挿入形状画像は、アンテナ7の位置を基準とした座標系(以下、計測座標系という)を用いて生成されている。スコープモデル表示部36は、挿入形状画像をモニタ50の表示画面上の所定の位置に表示させるための座標変換を行う。即ち、スコープモデル表示部36は、入力された表示データに対して計測座標系を表示座標系に変換する座標変換を行う。スコープモデル表示部36は、この座標変換により、挿入形状画像をモニタ50の表示画面の所定の位置に所定の向き及びサイズで表示させることができる。また、挿入形状画像の表示位置、向き及びサイズは、術者の操作によって変更可能である。
操作パネル51は、術者等によるユーザ操作を受け付け、ユーザ操作に基づく操作信号を制御部31に出力することができるようになっている。この操作パネル51によって術者は挿入形状画像のサイズの変更等を指定することができるようになっている。スコープモデル表示部36は、制御部31からユーザ操作に基づく挿入形状画像のサイズの変更が指示されると、モニタ50に表示する挿入形状画像のサイズを変更するようになっている。
本実施の形態においては、制御ユニット10には、位置算出部34から出力された送信コイル24の空間位置座標を記録する挿入位置記憶部38が設けられている。挿入位置記憶部38は、内視鏡検査の検査開始時刻を自動的に求めるために、制御部31に制御されて、挿入部4bの被検体Pの挿入位置の情報を記憶するようになっている。また、挿入位置情報は、挿入形状画像をモニタ50の表示画面上のいずれの位置に表示させるかを設定するための情報としても用いられる。例えば、大腸検査においては、挿入位置情報として、被検体Pの肛門位置の位置座標の情報が用いられる。
被検体Pの挿入位置を設定するために、例えば、マーカ41を採用する。マーカ41は図示しない送信コイルを内蔵しており、この送信コイルには送信部32から高周波正弦波が印加されるようになっている。マーカ41は、送信部32から高周波正弦波が印加されると磁界を発生する。この磁界は受信アンテナ7によって受信され、受信アンテナ7の検出結果が受信部33を介して位置算出部34に供給される。これにより、位置算出部34は、計測座標系におけるマーカ41の位置座標を取得することができる。
術者がマーカ41を被検体Pの肛門近傍に配置した状態で、制御部31が送信部32に対してマーカ41に高周波正弦波を出力するように制御することで、位置算出部34から肛門位置の位置座標を得ることができる。この位置座標が挿入位置記憶部38に供給される。挿入位置記憶部38は、被検体Pの肛門位置の位置座標を保持して、挿入長算出部39に出力するようになっている。
なお、マーカ41を被検体Pの肛門近傍に貼り付けた場合には、制御部31が所定のタイミングでマーカ41に高周波正弦波を出力するように送信部32を制御することで、挿入位置記憶部38には、被検体Pの当該タイミングにおける肛門位置の位置座標(以下、肛門位置座標という)が保持されることになる。これにより、被検体Pの肛門位置が変化する場合でも、実際の肛門位置の情報が挿入長算出部39に与えられる。
本実施の形態においては、挿入長算出部39は、位置算出部34から各送信コイル24の位置情報が与えられる。挿入状態検出部を構成する挿入長算出部39は、挿入部4b先頭に配置された送信コイル24の位置座標が肛門位置座標に略一致した時点で、挿入部4bの肛門への挿入が開始されたものと判定する。そうすると、挿入長算出部39は、挿入が開始されたことを示す挿入開始信号を発生して計測時間算出部43に出力すると共に、肛門位置座標をスコープモデル表示部36に出力する。
スコープモデル表示部36は、肛門位置をモニタ50の表示画面上の所定位置(以下、表示基準位置)に一致させた状態で挿入形状画像を表示画面上に表示する。例えば、スコープモデル表示部36は、表示画面の左右方向中央の最下端部を表示基準位置に設定し、肛門位置がこの表示基準位置に位置するように挿入形状画像を表示する。
挿入長算出部39は、体腔内に挿入されている挿入部4bの長さを算出する。各送信コイル24のうち位置算出部34において検出された位置座標が肛門位置座標に相当する送信コイル24が配置されている挿入部4bの部分が肛門に位置することになり、当該コイル24の位置から挿入部4bの先端までが、体腔内に挿入されていることになる。挿入部4bに挿入されている各送信コイル24の挿入部4b先端からの位置は既知であり、挿入長算出部39は、肛門位置に位置するコイル24の位置から挿入部4bの先端までの長さを挿入長として算出する。挿入長算出部39は、算出した挿入長の情報を部位到達判定部42に出力するようになっている。
部位到達判定部42は、制御部31に制御されて、挿入長算出部39において算出された挿入長が所定の長さ範囲の場合に、目標部位に到達したものと判定し、部位到達信号を発生して計測時間算出部43に出力するようになっている。
なお、挿入長算出部39は、挿入部4bが目標部位に到達している状態における挿入長が、挿入部4bの抜去により小さくなり始めると、観察(抜去)が開始されたものと判定して、抜去開始信号を発生して計測時間算出部43に出力するようになっていてもよい。
また、挿入長算出部39は、挿入部4bが体腔内に挿入された状態で挿入部4bの先頭に配置された送信コイル24の位置座標が肛門位置座標に略一致すると、抜去が終了したことを示す抜去終了信号を発生して計測時間算出部43に出力するようになっていてもよい。
図5及び図6は部位到達判定部42の目標部位到達の判定方法を説明するための説明図である。図5は内視鏡挿入部4b内の送信コイル24の配置の一例を示すものであり、図6は大腸に挿入された挿入部4b内の各送信コイル24の位置の一例を示すものである。
図5では丸印によって挿入部4bにおける送信コイル24の配置位置を示しており、図5の例では19個の送信コイル24-1~24-19が配置されていることを示している。内視鏡挿入部4b内に配置された送信コイル24-1~24-19は、各配置位置が既知である。
図6は挿入部4bを大腸52内に挿入し、挿入部4bの先端が盲腸52aに到達した場合における各送信コイル24-1~24-18の位置を示している。図6の例では、挿入部4b先頭の送信コイル24-1が盲腸52aに到達した状態では、肛門位置に18番目の送信コイル24-18が位置することを示している。すなわち、図6の例では、挿入長算出部39において、送信コイル24-1から送信コイル24-18に相当する長さが挿入長として検出された場合には、挿入部4bの先頭は盲腸52aに到達しているものと判定することができる。
部位到達判定部42は、挿入長算出部39によって算出された挿入長が、挿入位置から目標部位までの長さとして設定されている長さ(以下、目標部位設定長という)に到達しているか否かを判定する。例えば、大腸検査においては、部位到達判定部42は、算出された挿入長が挿入位置から盲腸までの長さとして設定されている長さ(以下、盲腸到達設定長という)に到達しているか否かを判定する。部位到達判定部42は、挿入長が目標部位設定長に到達すると、挿入部4bの先頭が目標部位に到達しているものと判定して、部位到達信号を計測時間算出部43に出力するようになっている。例えば、大腸検査においては、部位到達判定部42は、挿入長が盲腸到達設定長に到達した場合に、部位到達信号を出力する。
計測時間算出部43は、制御部31に制御されて、挿入開始信号の入力から部位到達信号の入力までの時間を、挿入手技に要する時間として求め、その情報をスコープモデル表示部36に出力するようになっている。また、計測時間算出部43は、部位到達信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間を、観察(抜去)手技に要する時間として求め、その情報をスコープモデル表示部36に出力するようになっていてもよい。
スコープモデル表示部36は、モニタ50の表示画面上に、挿入形状画像と盲腸到達時間や観察(抜去)時間等の各手技に要する時間を示す表示とを含む挿入状態表示画像を表示することができるようになっている。
なお、制御ユニット10には形状検出部37も設けられている。形状検出部37は、スコープモデル生成部35からの挿入形状画像に基づいて、挿入部4bの体腔内における所定の形状を検出することができるようになっている。例えば、形状検出部37にループ形状やステッキ形状を示す形状パターンを記憶させておき、挿入形状画像がその形状パターンを形成しているか否かを判定することで、挿入部4bの形状が直線状、ステッキ状、ループ形状等のいずれの形状になっているかを検出することができる。形状検出部37は検出した挿入形状の情報をスコープモデル表示部36に出力するようになっている。
スコープモデル表示部36は、形状検出部37からの情報についても、モニタ50の表示画面上に表示することができるようになっている。例えば、スコープモデル表示部36は、挿入形状がループ形状である場合には、挿入形状がループ形状になっていることを示す警告表示を表示画面上に表示させることができる。
なお、上記説明では、マーカ41を用いて被検体Pの肛門位置を求めたが、被検体Pのベッド6に横たわる位置がおおよそ決まっている場合等においては、被検体Pの肛門位置は、アンテナ7の位置を基準に既知の位置であるものと考えてもよく、この場合には、予め設定されている所定の肛門位置座標を挿入位置記憶部38に記憶させておくようにしてもよい。
次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図7~図10Cを参照して説明する。図7は盲腸到達時間及び観察時間を説明するための説明図である。なお、図7中の丸印は各送信コイルの位置を示している。図8及び図9は第1の実施の形態の動作を説明するためのフローチャートであり、図8は盲腸到達時間を求めるためのフローを示し、図9は観察時間を求めるためのフローを示している。図10A~図10Cはモニタ50の表示画面に表示される挿入状態表示画像を示す説明図である。
図7は縦方向に時間の経過を示している。挿入部4b先端に設けた送信コイル24-1が肛門位置に到達した時刻から時間の計測が開始される。この計測開始の時刻から挿入部4b先端に設けた送信コイル24-1が盲腸に到達した時刻までの計測時間(挿入時間)が盲腸到達時間となる。更に、この盲腸から挿入部4bを肛門側へ引き抜き、挿入部4b先端に設けた送信コイル24-1が肛門位置に到達した時刻までの計測時間(抜去時間)が観察時間となる。
いま、図3に示すように、術者は、検査用のベッド6上に側臥位で横たわる被検体Pの肛門から大腸内に挿入部4bを挿入するものとする。挿入部4bの挿入に先立って、被検体Pの肛門近傍にマーカ41を配置して肛門位置座標を求める。
制御部31は、送信部32を制御して、マーカ41に高周波正弦波を印加させる。これにより、マーカ41は磁界を伴う電磁波を発生し、この磁界は受信アンテナ7の各コイルブロックにおいて受信される。こうして、磁界強度に応じた検出結果が受信アンテナ7から制御ユニット10の受信部33を介して位置算出部34に取り込まれる。
位置算出部34は、マーカ41の発生磁界に基づく検出結果から、公知の位置推定アルゴリズムに従って、マーカ41の計測座標系における肛門位置座標を取得する。この肛門位置座標は挿入位置記憶部38に与えられて保持される。
挿入手技に際して、内視鏡挿入形状観測装置3は、所定の時間間隔で、挿入部4bに内蔵されたプローブ21の複数個の送信コイル24の3次元位置座標を求める。即ち、制御ユニット10の制御部31は、送信部32を制御して、プローブ21の送信コイル24-1,24-2,…に対して、それぞれ所定のタイミングで高周波信号を供給させる。高周波信号が供給された送信コイル24-1,24-2,…は、磁界を伴う電磁波を発生する。この磁界は、受信アンテナ7の各コイルブロックにおいて受信され、磁界強度に応じた検出結果が制御ユニット10の受信部33を介して位置算出部34に取り込まれる。
位置算出部34は、制御部31から各送信コイル24-1,24-2,…の駆動タイミングの情報が与えられており、各送信コイル24-1,24-2,…毎にコイルブロックの検出結果から、公知の位置推定アルゴリズムに従って、各送信コイル24-1,24-2,…の空間位置座標を求める。
この位置座標はスコープモデル生成部35に供給され、スコープモデル生成部35は、位置座標に基づいて挿入形状画像を生成する。プローブ21は挿入部4bの処置具挿通チャンネルに挿入されており、各送信コイル24は挿入部4bの形状に沿って所定間隔の既知の位置に配置される。即ち、各送信コイル24の位置は挿入部4bの離散的な位置を示している。スコープモデル生成部35は、この離散的な位置を補間することで、挿入部4bの概略形状に対応する挿入形状画像を生成する。なお、この挿入形状画像は、計測座標系において求められたものである。
スコープモデル生成部35は、生成した挿入形状画像をスコープモデル表示部36に与える。スコープモデル表示部36は、スコープモデル生成部35からの挿入形状画像について、計測座標系から表示座標系への座標変換を行って、モニタ50の表示画面50b上に挿入形状画像を表示する。
位置算出部34からの位置座標は挿入長算出部39にも与えられる。挿入長算出部39は、挿入位置情報として肛門位置座標の情報が与えられており、肛門位置から大腸に挿入された挿入部4bの長さ(挿入長)の算出を開始する。
図8のステップS1において、挿入長算出部39は、肛門位置を挿入長=0に設定する。計測時間算出部43は、ステップS2において、盲腸到達時間を0に初期化する。次に、挿入長算出部39は、ステップS3において、算出している挿入長が0よりも大きくなったか否か、即ち、挿入部4bの先端が肛門に挿入されたか否かを判定する。挿入長算出部39は、挿入が開始されると、挿入開始信号を計測時間算出部43に出力する。これにより、計測時間算出部43は、盲腸到達時間の計測を開始する(ステップS4)。なお、挿入長算出部39は、挿入部4bの先端が肛門に到達したこと(挿入長=0)を検出して、挿入開始信号を発生してもよい。
挿入長算出部39は、ステップS5において、算出した挿入長を計測時間算出部43に出力する。計測時間算出部43は、算出された挿入長が盲腸到達設定長に到達したか否かを判定する(ステップS6)。到達していない場合には、計測時間算出部43は、ステップS5に処理を戻して挿入長を取込み、挿入長が盲腸到達設定長に到達したか否かの判定を繰り返す。
挿入長が盲腸到達設定長に到達すると、部位到達判定部42は、ステップS7において、部位到達信号を発生して計測時間算出部43に出力する。計測時間算出部43は、挿入開始信号の入力から部位到達信号の入力までの時間を盲腸到達時間として算出する(ステップS8)。計測時間算出部43は、算出結果の盲腸到達時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する。これにより、スコープモデル表示部36は、モニタ50の表示画面上に、挿入形状画像と盲腸到達時間の表示とを含む挿入状態表示画像を表示させる。
図10Aはこの場合において表示画面50bに表示される挿入状態表示画像60aを示している。挿入状態表示画像60a中には、挿入形状画像61aが表示されている。なお、図10Aの挿入状態表示画像60aは、肛門位置に相当する挿入形状画像61aの画像部分を表示画面50bの最下端の位置に合わせたものである。
挿入状態表示画像60a中には、現在の挿入長がXcmであることが示す挿入長表示62がされている。また、挿入状態表示画像60a中には、盲腸到達時間を表す挿入時間表示63a及び観察時間表示63bを含む手技に要する時間表示63が表示されている。図10Aの例では、盲腸到達時間がXX時間XX分XX秒であったことが示されている。
次に、術者Oは大腸52から挿入部4bを抜きながら、大腸52の各部の観察を行う。この場合には、図9のステップS11において、挿入長算出部39は、観察開始時点の状態、即ち、挿入部4bの先端が盲腸52aに到達している状態における挿入長を、盲腸到達時の挿入長=Xとして図示しないメモリに設定する。また、計測時間算出部43は、ステップS12において、観察時間を0に初期化する。
次に、挿入長算出部39は、ステップS13において、算出している挿入長がXよりも小さくなったか否か、即ち、挿入部4bの先端が盲腸から引き抜き始められたか否かを判定する。挿入長算出部39は、抜去が開始されると、抜去開始信号を計測時間算出部43に出力する。これにより、計測時間算出部43は、観察時間の計測を開始する(ステップS14)。なお、挿入長算出部39は、挿入部4bの先端が盲腸に到達した(挿入長=X)時点において、部位到達信号及び抜去開始信号を発生してもよい。
挿入長算出部39は、ステップS15において、算出した挿入長を計測時間算出部43に出力する。計測時間算出部43は、算出された挿入長が0以下になったか否かを判定する(ステップS16)。挿入長が0以下になっていない場合には、計測時間算出部43は、ステップS15に処理を戻して挿入長を取込み、挿入長が0以下になったか否かの判定を繰り返す。
図10Bはこの時点において表示画面50bに表示される挿入状態表示画像60bを示している。挿入状態表示画像60b中には、挿入形状画像61bが表示されている。また、挿入状態表示画像60b中には、現在の挿入長がYcmであることが示す挿入長表示62、盲腸到達時間がXX時間XX分XX秒であることを示す挿入時間表示63aも表示されている。
挿入長が0以下になると、部位到達判定部42は、ステップS17において、抜去終了信号を発生して計測時間算出部43に出力する。計測時間算出部43は、抜去開始信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間を観察時間として算出する(ステップS18)。計測時間算出部43は、算出結果の観察時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する。これにより、スコープモデル表示部36は、モニタ50の表示画面50b上に、挿入形状画像及び盲腸到達時間の表示と共に観察時間の表示を含む挿入状態表示画像を表示させる。
図10Cはこの時点において表示画面50bに表示される挿入状態表示画像60cを示している。挿入状態表示画像60c中には、挿入部4bの先頭位置が肛門から抜去される状態であることを示す挿入形状画像61cが表示されている。また、挿入状態表示画像60c中には、現在の挿入長が0cmであることが示す挿入長表示62、盲腸到達時間がXX時間XX分XX秒であることを示す挿入時間表示63a及びが観察時間がYY時間YY分YY秒であることを示す観察時間表示63bが表示されている。
このように本実施の形態においては、例えば、挿入手技に要する挿入時間や観察(抜去)手技に要する観察時間等を、挿入部の挿入状態である挿入長に基づいて自動的に計測して表示することができる。人為的に計測する必要がないことから、確実で且つ正確に各手技に要する時間の計測が可能である。また、各手技に要する時間を挿入形状画像と共に表示することができるので、術者や指導医等において、挿入状態の進捗状況の把握が容易となる。
なお、上記実施の形態においては、目標部位として盲腸を設定し、盲腸到達時間及び観察時間を算出する例について説明したが、S状結腸に到達するまでの時間、S状結腸を通過する時間等についても算出して、これらの時間表示を表示しても良いことは明らかである。
(第2の実施の形態)
図11は本発明の第2の実施の形態を示すブロック図である。図11において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第1の実施の形態においては、挿入部の挿入長に基づいて、挿入部先端が目標部位に到達したか否かの判定を行う例を示した。これに対し、本実施の形態は、被検体の目標部位に相当する体外の位置に取り付けたマーカを利用することで、目標部位に到達したか否かの判定を行うものである。以下、目標部位が盲腸である大腸検査を例に説明するが、被検体のいずれの部位を目標部位に設定してもよい。
図11は本発明の第2の実施の形態を示すブロック図である。図11において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第1の実施の形態においては、挿入部の挿入長に基づいて、挿入部先端が目標部位に到達したか否かの判定を行う例を示した。これに対し、本実施の形態は、被検体の目標部位に相当する体外の位置に取り付けたマーカを利用することで、目標部位に到達したか否かの判定を行うものである。以下、目標部位が盲腸である大腸検査を例に説明するが、被検体のいずれの部位を目標部位に設定してもよい。
本実施の形態における制御ユニット75は、挿入長算出部39及び部位到達判定部42にそれぞれ代えて、マーク位置記憶部76及び部位到達判定部77を採用した点が図1の制御ユニット10と異なる。また、本実施の形態においてはマーカ45を採用する。
マーカ45は、マーカ41と同様の構成であり、図示しない送信コイルを内蔵しており、この送信コイルには送信部32から高周波正弦波が印加されるようになっている。マーカ45は、送信部32から高周波正弦波が印加されると磁界を発生する。この磁界は受信アンテナ7によって受信され、受信アンテナ7の検出結果が受信部33を介して位置算出部34に供給される。これにより、位置算出部34は、計測座標系におけるマーカ45の空間位置座標を取得することができる。
術者は、被検体Pにおける盲腸の位置を体外から推定し、その位置にマーカ45を例えば貼りつけて固定する。盲腸の位置と推定する方法として、例えば、マックバーニーの圧痛点などがある。マックバーニーの圧痛点は、右下腹部にあり、右上前腸骨棘とへそ(臍)を結ぶ線を3等分し、右から3分の1にある点である。盲腸炎などの診断の際、体外から盲腸の位置を推定する方法として、広く知られた方法であり、触診訓練用装置にもその方法が使用されている。この状態で、制御部31が送信部32に対してマーカ45に高周波正弦波を出力するように制御することで、位置算出部34からマックバーニーの圧痛点の位置座標、即ち、盲腸近傍位置の位置座標を得ることができる。位置算出部34は、この位置座標をマーク位置記憶部76に供給する。マーク位置記憶部76は、マックバーニーの圧痛点の位置座標を設定された盲腸の位置座標(以下、盲腸設定位置座標という)として記憶すると共に、部位到達判定部77に供給するようになっている。
部位到達判定部77には、挿入位置記憶部38から肛門位置座標の情報も与えられる。部位到達判定部77は、位置算出部34からの位置情報が与えられて、挿入部4bの先端近傍の送信コイル24-1の位置座標と肛門位置座標とが略一致すると、挿入開始信号を発生して計測時間算出部43に出力する。なお、挿入位置記憶部38からの肛門位置座標の情報は、挿入形状画像の表示位置を規定するためにスコープモデル表示部36にも与えられる。
部位到達判定部77は、挿入部4bの先端近傍の送信コイル24-1の位置座標と盲腸設定位置座標とを結ぶ距離が、任意に設定された距離(例えば、触診で標準的な体型の体表面から盲腸までの数cmの圧迫距離など)よりも近づいたことを検出すると、部位到達信号を発生して計測時間算出部43に出力する。また、部位到達判定部77は、挿入部4bの先端近傍の送信コイル24-1の位置座標が盲腸設定位置座標から離間し始めると、抜去開始信号を発生して計測時間算出部43に出力する。また、部位到達判定部77は、抜去開始後に挿入部4bの先端近傍の送信コイル24-1の位置座標が肛門位置座標に略一致すると、抜去終了信号を発生して計測時間算出部43に出力する。
次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図12の説明図を参照して説明する。図12は大腸検査の各状態70a~70gにおける挿入部4b中の送信コイルの位置を黒丸又は白丸によって示している。
本実施の形態においても、挿入部4bの挿入に先立って、マーカ41を用いて肛門位置座標を求めて挿入位置記憶部38に記憶させる。また、マーカ45を用いて、盲腸設定位置座標をマーク位置記憶部76に記憶させる。
図12は被検体Pの外形71に対するマーカ45の位置を黒四角にて示している。図12の黒四角に示すマーカ45の位置近傍に盲腸が存在する。状態70aは、挿入部4bを被検体Pに挿入する前の状態である。術者Oは、被検体Pの肛門から大腸内に挿入部4bを挿入する。本実施の形態においても、大腸検査時には、各送信コイル24の位置座標が位置算出部34において求められる。
位置算出部34からの位置座標は部位到達判定部77に供給される。部位到達判定部77には、挿入位置情報として肛門位置座標の情報が与えられており、挿入部4bが肛門から挿入されることを検出して、挿入開始信号を発生して計測時間算出部43に出力する。
図12の状態70bはこのタイミングにおけるコイル24-1の位置を示している。挿入部4bの先頭に設けたコイル24-1が肛門の位置を通過又は到達することで、部位到達判定部77は挿入開始信号を発生する。なお、図12における破線は、患者Pがベッド6の長手方向に平行に寝ているものとした場合における肛門位置を含む平面であって、ベッド6の長手方向に直交する平面(以下、挿入位置平面という)を示している。通常検査時には、患者は仰臥位と側臥位とで向きを変えるだけで、肛門位置は検査開始時に検出した肛門位置を含む挿入位置平面内に位置するものと考えられる。図12の破線に示す挿入位置平面を通過又は到達することで、部位到達判定部77は挿入開始信号又は抜去終了信号を発生することになる。
挿入部4bが大腸内に挿入されて、挿入部4bの先端に設けた送信コイル24-1がマーカ45近傍の盲腸の位置に到達するものとする。図12の状態70cはこの場合の各コイル位置を示している。先頭のコイル24-1はマーカ45の位置近傍に位置する。部位到達判定部77には、マーク位置記憶部76から盲腸設定位置座標が与えられており、コイル24-1がマーカ45の近傍位置に到達することを検出すると、部位到達信号を発生して計測時間算出部43に出力する。
計測時間算出部43は、挿入開始信号の入力から部位到達信号の入力までの時間を盲腸到達時間(挿入時間)として求めて、スコープモデル表示部36に出力する。これにより、スコープモデル表示部36は、例えば図10Aに示す挿入形状画像61a及び挿入時間表示63aを含む挿入状態表示画像60aをモニタ50の表示画面50b上に表示することができる。
次に、術者Oは大腸52から挿入部4bを抜きながら、大腸52の各部の観察を行う。挿入部4bが抜去されることによって、例えば先頭のコイル24-1が、図12の状態70dに示すように、マーカ45の位置近傍から離間した位置に移動するものとする。部位到達判定部77は、コイル24-1が盲腸設定位置座標から離れることを検出すると、抜去開始信号を計測時間算出部43に出力する。これにより、計測時間算出部43は、観察時間の計測を開始する。
図12の状態70e,70fは、観察時における各送信コイル24の位置を示している。挿入時及び抜去時のいずれにおいても、挿入部4bは挿入方向又は抜去方向の両方に移動することがあり、また、大腸の形状も、挿入、抜去の仕方によって変化する。状態70e,70fは観察時におけるこのような各コイル24の位置の変化を示している。
図12の状態70gは、挿入部4bの先端の送信コイル24-1が肛門から出たことを示している。部位到達判定部42は、送信コイル24-1が肛門位置座標を通過することを検出すると、抜去終了信号を発生して計測時間算出部43に出力する。計測時間算出部43は、抜去開始信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間を観察時間として算出する。計測時間算出部43は、算出結果の観察時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する。これにより、スコープモデル表示部36は、モニタ50の表示画面上に、挿入形状画像及び盲腸到達時間の表示と共に観察時間の表示を含む挿入状態表示画像を表示させる。
このように本実施の形態においては、挿入部の挿入状態を、目標部位を指定するマーカ位置との比較によって判定し、判定結果を用いて挿入時間や観察(抜去)手技に要する観察時間等を自動的に計測して表示することができる。このように、本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(第3の実施の形態)
図13は本発明の第3の実施の形態を示すブロック図である。図13において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第1の実施の形態においては、挿入部の目標部位への到達の判定を挿入長に基づいて行った。これに対し、本実施の形態は挿入部の挿入形状に基づいて、目標部位への到達を判定するものである。
図13は本発明の第3の実施の形態を示すブロック図である。図13において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第1の実施の形態においては、挿入部の目標部位への到達の判定を挿入長に基づいて行った。これに対し、本実施の形態は挿入部の挿入形状に基づいて、目標部位への到達を判定するものである。
本実施の形態における制御ユニット80は、部位到達判定部42に代えて部位到達判定部81を採用した点が図1の制御ユニット10と異なる。部位到達判定部81には、挿入位置記憶部38からの挿入位置情報及び位置算出部34からの位置情報が与えられると共に、形状検出部37から挿入形状の情報が与えられる。形状検出部37は、例えば、挿入部4bの挿入形状が直線形状であることや、挿入部4bが目標部位に到達した場合における挿入形状を検出して、挿入形状の情報を出力する。
部位到達判定部81は、挿入位置情報と挿入部4bの先頭位置の送信コイル24-1の位置情報によって、挿入部4bが挿入位置に到達した場合における挿入形状が、例えば直線形状等の挿入時の形状(以下、挿入時設定形状という)になったと判定した場合には、挿入開始信号を発生して計測時間算出部43に出力する。また、部位到達判定部81は、挿入部4bの挿入形状が、挿入部4bの先端が目標部位に到達した場合の挿入形状(以下、部位到達設定形状という)であると判定した場合には、部位到達信号を発生して計測時間算出部43に出力する。
例えば、部位到達判定部81は、部位到達設定形状に関する情報を図示しないメモリから読み出して、挿入形状から検出された曲部の数や各曲部における曲率等とを比較することで、目標部位に到達したか否かを判定するようになっていてもよい。
部位到達判定部81は、挿入部4bの挿入形状が、部位到達設定形状から変化し始めると、抜去開始信号を発生して計測時間算出部43に出力する。また、部位到達判定部81は、挿入位置情報と挿入部4bの先頭位置の送信コイル24-1の位置情報によって、挿入部4bが挿入位置に到達した場合における挿入形状が、例えば直線形状等の抜去終了時の形状(以下、抜去時設定形状という)になったと判定した場合には、抜去終了信号を発生して計測時間算出部43に出力する。
次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図14乃至図16を参照して説明する。図14は盲腸到達時間の計測のためのフローチャートであり、図15は観察時間の計測のためのフローチャートである。図16は挿入形状の判定に基づく盲腸到達時間及び観察時間の求め方を説明するための説明図である。なお、図16中の丸印は各送信コイルの位置を示している。
図14のステップS21において、挿入位置記憶部38には、肛門位置情報が登録される。計測時間算出部43は、ステップS22において、盲腸到達時間を0に初期化する。本実施の形態においても、位置算出部34は、制御部31から各送信コイル24-1,24-2,…の駆動タイミングの情報が与えられており、各送信コイル24-1,24-2,…毎にコイルブロックの検出結果から、公知の位置推定アルゴリズムに従って、各送信コイル24-1,24-2,…の3次元位置座標を求める。この位置座標はスコープモデル生成部35に供給され、スコープモデル生成部35は、位置座標に基づいて挿入形状画像を生成する。形状検出部37は、挿入形状画像の各種挿入形状を検出して、挿入形状の情報を部位到達判定部81に出力する。
部位到達判定部81は、ステップS23において、挿入部4bの先端が肛門位置に到達して挿入部4bの先端が肛門に挿入され、挿入部4bの挿入形状が挿入時設定形状になったか否かを判定し、この状態になるまで判定を続ける。図16の左欄の最上段は、破線にて示す挿入位置平面に挿入部4bの先端が到達したことを示している。図16の中欄の最上段は、挿入部4b先端の送信コイル24-1が挿入位置平面を通過し、挿入形状が直線形上であることを示している。この状態において部位到達判定部81は、挿入が開始されたものと判定して、挿入開始信号を計測時間算出部43に出力する。これにより、計測時間算出部43は、盲腸到達時間の計測を開始する(ステップS24)。
形状検出部37は、挿入形状の検出結果を部位到達判定部81に出力する(ステップS25)。部位到達判定部81は、ステップS26において、検出された挿入形状が盲腸到達時の部位到達設定形状である盲腸到達設定形状になったか否かを判定する(ステップS26)。NO判定の場合には、部位到達判定部81は、ステップS25に処理を戻して挿入形状の情報を取込み、挿入形状が盲腸到達設定形状になったか否かの判定を繰り返す。
図16の左欄の中段は、挿入部4bの先端が盲腸52aに到達したことを示している。形状検出部37は、図16の中欄の中段に太線にて示す形状を検出する。部位到達判定部81は、この太線の形状と盲腸到達設定形状との類似判定、例えば、曲部の数や各曲部の曲率等の値の比較によって、挿入部4bの先端が盲腸52aに到達したことを判定する。
挿入形状が盲腸到達設定形状になると、部位到達判定部81は、ステップS27において、部位到達信号を発生して計測時間算出部43に出力する。計測時間算出部43は、挿入開始信号の入力から部位到達信号の入力までの時間を盲腸到達時間として算出する(ステップS28)。計測時間算出部43は、算出結果の盲腸到達時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する。これにより、スコープモデル表示部36は、モニタ50の表示画面上に、挿入形状画像と盲腸到達時間の表示とを含む挿入状態表示画像を表示させる。
次に、術者Oは大腸52から挿入部4bを抜きながら、大腸52の各部の観察を行う。この場合には、図15のステップS31において、部位到達判定部81は、観察開始時点の状態、即ち、挿入部4bの先端が盲腸52aに到達している状態における挿入形状が盲腸到達設定形状であるものとして図示しないメモリに設定記憶させる。また、計測時間算出部43は、ステップS32において、観察時間を0に初期化する。
次に、部位到達判定部81は、ステップS33において、形状検出部37によって検出される挿入形状が盲腸到達設定形状から変化したか否か、即ち、挿入部4bの先端が盲腸から引き抜き始められたか否かを判定する。部位到達判定部81は、抜去が開始されると、抜去開始信号を計測時間算出部43に出力する。これにより、計測時間算出部43は、観察時間の計測を開始する(ステップS34)。
形状検出部37は、ステップS35において、検出した挿入形状の情報を部位到達判定部81に出力する。部位到達判定部81は、挿入部4bの先端が肛門位置に到達し、検出された挿入形状が抜去時設定形状になったか否かを判定する(ステップS36)。図16の左欄の最下段は、破線にて示す挿入位置平面に挿入部4bの先端が到達したことを示している。図16の中欄の最下段は、挿入部4b先端の送信コイル24-1が挿入位置平面を通過し、挿入形状が直線形上であることを示している。この状態において部位到達判定部81は、抜去が終了したものと判定して、抜去終了信号を計測時間算出部43に出力する(ステップS37)。これにより、計測時間算出部43は、抜去開始信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間を観察時間として算出する(ステップS38)。
他の作用は第1の実施の形態と同様である。
このように本実施の形態においては、挿入部の挿入状態を、挿入部の挿入形状の検出結果によって判定し、判定結果を用いて挿入時間や観察(抜去)手技に要する観察時間等を自動的に計測して表示することができる。このように、本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上記第1及び第3の実施の形態を組み合わせて、挿入長と挿入形状から目標部位への到達を判定してもよい。
(第4の実施の形態)
図17は本発明の第4の実施の形態を示すブロック図である。図17において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第1の実施の形態においては、挿入部の抜去の開始から抜去の終了までの時間を観察時間とした。しかし、実際の大腸検査では、挿入部を抜去しながら治療等を施す場合があり、第1の実施の形態で求めた観察時間は実際に観察を行った時間と異なることがある。そこで、本実施の形態は、実際に観察を行った時間を自動的に計測可能にするものである。
図17は本発明の第4の実施の形態を示すブロック図である。図17において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第1の実施の形態においては、挿入部の抜去の開始から抜去の終了までの時間を観察時間とした。しかし、実際の大腸検査では、挿入部を抜去しながら治療等を施す場合があり、第1の実施の形態で求めた観察時間は実際に観察を行った時間と異なることがある。そこで、本実施の形態は、実際に観察を行った時間を自動的に計測可能にするものである。
本実施の形態における制御ユニット90は、先端停止検出部91を採用すると共に、計測時間算出部43に代えて計測時間算出部92を採用した点が図1の制御ユニット10と異なる。先端停止検出部91には、位置算出部34から各送信コイル24の3次元位置情報が与えられる。先端停止検出部91は、挿入部4bの先端近傍の送信コイル24-1の位置が停止しているか否かを判定し、停止している場合には停止していることを示す停止信号を発生して計測時間算出部92に出力する。計測時間算出部92は、停止信号が発生している時間、即ち、挿入部4bが停止している時間が所定の閾値よりも長い場合には、この閾値よりも長い時間は治療等の処置が行われている時間であるものと判定して、当該時間を示す情報を図示しないメモリに記憶させる。なお、計測時間算出部92は、停止信号の入力毎に、閾値よりも長く停止したと判定された各時間を累積して、停止時間としてメモリに記憶させるようになっている。
計測時間算出部92は、部位到達判定部42からの抜去開始信号の入力から抜去終了信号の入力までの時間(計測時間)から停止時間を減算することで、観察時間を求めるようになっている。計測時間算出部92は、求めた観察時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する。
次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図12及び図18を参照して説明する。図18は観察時間の計測のためのフローチャートである。図18において図9と同一の手順には同一符号を付して説明を省略する。
本実施の形態においては、部位到達判定部42が、挿入長算出部39からの挿入長の情報に基づいて、挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号を出力する点は、第1の実施の形態と同様である。また、計測時間算出部92における挿入時間の求め方についても、第1の実施の形態と同様である。
本実施の形態においては、観察時間の計測のために、図18のステップS11~ステップS15の手順が実行される。次に、図18のステップS41において、先端停止検出部91は、挿入部4bの先端近傍の送信コイル24-1の位置が停止したか否かを判定する。挿入部が停止していない場合には、ステップS4からステップS16に処理が移行して、部位到達判定部42は、挿入部4bが肛門に到達したか否かを判定する。挿入部4bの先端が肛門から引き抜かれると、ステップS16からステップS17に処理が移行して、部位到達判定部42は、抜去終了信号を計測時間算出部92に出力する。
先端停止検出部91は、抜去の開始から抜去の終了までの間に、挿入部4bの先端が停止していることを検出すると、ステップS41からステップS42に移行して、停止信号を発生して計測時間算出部92に与える。計測時間算出部92は、停止信号の発生によって時間の計測を開始する。計測時間算出部92は、ステップS43において、停止信号の入力が停止しているか否かを判定する。計測時間算出部92は、停止信号の入力が停止すると、処理をステップS43からステップS44に移行して、時間の計測を停止する。
計測時間算出部92は、停止信号が入力されている時間(停止計測時間)が所定の閾値よりも長いか否かを判定する(ステップS45)。停止計測時間が所定の閾値以下である場合には、処理はステップS15に戻る。停止計測時間が所定の閾値よりも長い場合には、計測時間算出部92は、ステップS46において、停止計測時間を停止時間としてメモリに累積して記憶させる。これにより、挿入部4bが所定の閾値時間よりも長い時間停止した場合には、この時間の総和の時間が停止時間としてメモリに記憶される。
計測時間算出部92は、ステップS17において抜去信号が入力されると、抜去の計測時間から停止時間を減算して観察時間を求める(ステップS47)。計測時間算出部92は、ステップS47において求めた観察時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する(ステップS48)。
他の作用は第1の実施の形態と同様である。
このように本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様の効果が得られると共に、抜去手技において計測している時間から停止時間を引いた時間を観察時間として求めており、治療等に要する時間を考慮した正しい観察時間を自動的に求めることができる。
(第5の実施の形態)
図19は本発明の第5の実施の形態を示すブロック図である。図19において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第1の実施の形態においては、挿入部の挿入長に基づいて、挿入部先端が目標部位に到達したか否かの判定を行い、判定結果に基づいて挿入時間を測定する例を説明した。本実施の形態は、術者の操作によって目標部位への到達を指示する外部機器においても、正しく各手技に要する時間を計測して表示可能にしたものである。
図19は本発明の第5の実施の形態を示すブロック図である。図19において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。第1の実施の形態においては、挿入部の挿入長に基づいて、挿入部先端が目標部位に到達したか否かの判定を行い、判定結果に基づいて挿入時間を測定する例を説明した。本実施の形態は、術者の操作によって目標部位への到達を指示する外部機器においても、正しく各手技に要する時間を計測して表示可能にしたものである。
本実施の形態における制御ユニット100は、部位到達制御部102を採用すると共に、部位到達判定部42に代えて部位到達判定部101を採用した点が図1の制御ユニット10と異なる。部位到達判定部101は、図1の部位到達判定部42と同様に、挿入長の算出結果に基づいて、挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号を発生することができるようになっている。部位到達制御部102は、術者の操作に基づいて目標部位に到達したことを示す外部部位到達信号を発生するものである。
例えば、ビデオプロセッサ12においては、術者の操作によって、各手技に要する時間を計測可能な時間計測回路が設けられることがある。例えば、術者は、モニタ5の表示画面5a上に表示された内視鏡画像5bを参照することで、目標部位である例えば盲腸に挿入部4bが到達したことを確認する。この場合には、術者が盲腸の内視鏡画像を撮影するためのレリーズ操作を行うことで、ビデオプロセッサ12内の時間計測回路に盲腸到達を通知する。これにより、時間計測回路において、盲腸到達時間等を求めて、表示画面5a上に盲腸到達時間を表示させることが可能である。
部位到達制御部102は、このようなレリーズ操作による信号が与えられると、外部部位到達信号を発生して部位到達判定部101に出力するようになっている。なお、部位到達制御部102は、レリーズ信号によって外部部位到達信号を発生する例を説明したが、ビデオプロセッサ12や操作部4aの各操作部の操作又は操作パネル51の操作等に基づいて外部部位到達信号を発生するようになっていてもよい。
しかしながら、このような術者の操作では操作ミスが発生することがあり、目標部位到達のタイミング以外のタイミングでレリーズ操作が行われたり、術者の誤判断により目標部位以外の部位に到達した場合にレリーズ操作が行われることがあり、正確な時間が計測できないことがあった。
そこで、本実施の形態においては、部位到達判定部101は、挿入長の算出結果に基づいて目標部位に到達したと判定するタイミング以外のタイミングにおいて、部位到達制御部102から外部部位到達信号が入力されると、当該外部部位到達信号を発生させる元となった操作時には目標部位に到達していないか又は目標部位を通り過ぎていることを示す警告信号を部位到達制御部102に出力するようになっている。
部位到達制御部102は、警告信号が与えられると、当該警告信号をビデオプロセッサ12に送信して、時間計測回路の時間計測を再開させるようになっている。また、部位到達制御部102には、計測時間算出部43が算出した各手技に要する時間の情報が与えられる。部位到達制御部102は、計測時間算出部43の算出結果をビデオプロセッサ12に送信して、時間計測回路の時間計測を計測時間算出部43の算出結果によって強制的に変更させるように制御するようにしてもよい。
更に、部位到達制御部102は、警告信号が与えられた場合には、モニタ5の表示画面5aやモニタ50の表示画面50b上に、術者の操作時には目標部位に到達していないか又は目標部位を通り過ぎていることを示す警告表示を表示させるようになっていてもよい。
次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査手技を例に図20を参照して説明する。図20はモニタ5の表示画面の表示例を示す説明図である。
本実施の形態においては、部位到達判定部101が、挿入長算出部39からの挿入長の情報に基づいて、挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号を出力する点は、第1の実施の形態と同様である。
本実施の形態においては、術者の操作に基づいて、部位到達制御部102から外部部位到達信号が出力される。例えば、ビデオプロセッサ12に時間計測回路が設けられている場合には、時間計測回路はビデオプロセッサの起動、患者氏名などの患者情報入力の完了、時間計測開始を指示する術者の操作のいずれかに基づいて時間計測を開始し、挿入部が目標部位である盲腸に到達したことを示す術者の操作に基づいて、時間計測回路は盲腸到達時間を求める。ビデオプロセッサ12は、この盲腸到達時間をモニタ5の表示画面5a上に表示させることも可能である。
図20はこの場合の表示例を示している。図20の例では、モニタ5の表示画面5a上には、略全面に内視鏡画像5bが表示されており、この内視鏡画像5bの上方には、手技に要する時間表示105の表示領域が設けられている。時間表示105は、盲腸到達時間を表す挿入時間表示105a及び観察時間表示105bを含む。なお、盲腸に到達した段階では、観察時間表示105bには観察時間は表示されない。
いま、実際には挿入部4bは盲腸に到達していないにも拘わらず、術者の盲腸に到達したとの誤判断による操作に基づいて部位到達制御部102から外部部位到達信号が出力されたものとする。この場合には、部位到達判定部101は、挿入部4bは盲腸に到達していないことを示す警告信号を部位到達制御部102に出力する。部位到達制御部102は、この警告信号をビデオプロセッサ12の時間計測回路に出力する。これにより、時間計測回路は、盲腸到達時間の計測を再開すると共に、モニタ5の表示画面5a上に表示されている挿入時間表示105aの時間表示を消去する。
逆に、既に挿入部4bは盲腸に到達しているにも拘わらず、術者の盲腸に到達していないとの誤判断によって部位到達制御部102から外部部位到達信号が出力されていないものとする。この場合には、部位到達判定部101は、挿入長の情報に基づいて部位到達信号を発生するタイミングで、挿入部4bが既に盲腸に到達したことを示す警告信号を部位到達制御部102に出力する。部位到達制御部102は、この警告信号をビデオプロセッサ12の時間計測回路に出力する。これにより、時間計測回路は、盲腸到達時間の計測を終了し終了時点における計測時間を、モニタ5の表示画面5a上の挿入時間表示105aに表示する。
なお、ビデオプロセッサ12の時間計測回路において、警告信号を受信しても正しい計測時間を求めることができない場合には、部位到達制御部102は、計測時間算出部43からの計測時間をビデオプロセッサ12に供給して、時間計測回路の計測時間を計測時間算出部43からの計測時間に強制的に変更させてもよい。
他の作用は第1の実施の形態と同様である。
このように本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様の効果が得られると共に、術者等の操作によって挿入部の目標部位への到達を指定して計測時間を求める場合でも、挿入長に基づいて求めた正確な部位到達時刻を用いた計測時間の表示が可能である。
(第6の実施の形態)
図21は本発明の第6の実施の形態を示すブロック図である。図21において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は挿入部が目標部位に到達するまでの予測時間を求めて表示することができるようにしたものである。
図21は本発明の第6の実施の形態を示すブロック図である。図21において図1と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は挿入部が目標部位に到達するまでの予測時間を求めて表示することができるようにしたものである。
本実施の形態における制御ユニット110は計測時間算出部43に代えて計測時間算出部111を採用すると共に、挿抜速度算出部112及び管長設定部113を追加した点が図1の制御ユニット10と異なる。挿抜速度算出部112には、位置算出部34から各送信コイル24の3次元位置情報が供給される。挿抜速度算出部112は、挿入長の単位時間当たりの変化量、即ち、挿入部4bの挿抜の速度(以下、挿抜速度という)を算出する。挿抜速度算出部112は算出した挿抜速度の情報を計測時間算出部111に出力する。
管長設定部113は、挿入部4bを挿入する検査対象の目標部位までの管腔の長さ(以下、管長という)を記憶する図示しないメモリを有している。例えば、制御部31は、操作パネル51に対する術者の操作によって、管長の情報を管長設定部113のメモリに記憶させることができるようになっていてもよい。管長設定部113は、制御部31に制御されて、メモリから管長の情報を読み出して、計測時間算出部111に設定するようになっている。
計測時間算出部111は、図1の計測時間算出部43と同様に、部位到達判定部42からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出することができる。
更に、本実施の形態においては、計測時間算出部111は、挿入長、管長及び挿抜速度の情報に基づいて、現在の位置から目標部位まで挿入部4bが到達するまでに要する時間を予測するようになっている。例えば、計測時間算出部111は、下記(1)式に従って、予測時間を算出してもよい。
予測時間=(管長-現在の挿入長)/挿抜速度 ・・(1)
計測時間算出部111は、算出した予測時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する。スコープモデル表示部36は、予測時間を示す予測時間表示をモニタ50の表示画面50b上に表示させることができるようになっている。
計測時間算出部111は、算出した予測時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する。スコープモデル表示部36は、予測時間を示す予測時間表示をモニタ50の表示画面50b上に表示させることができるようになっている。
次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査を例に図22を参照して説明する。図22はモニタ50の表示画面上の表示の一例を示す説明図である。
計測時間算出部111が部位到達判定部42からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出する動作は、第1の実施の形態と同様である。
即ち、術者は、挿入部4bを肛門から大腸に挿入して盲腸に到達させる。位置算出部34は、挿入部4b内の送信コイル24の3次元位置情報を出力し、この位置情報を用いて挿入長算出部39は、挿入部4bの挿入長を算出して部位到達判定部42に出力する。算出された挿入長に基づいて、部位到達判定部42は、挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号を発生する。計測時間算出部111は、挿入開始信号と部位到達信号との入力タイミングに基づいて盲腸到達時間(挿入時間)を求め、抜去開始信号と抜去終了信号との入力タイミングに基づいて観察時間を求める。
本実施の形態においては、挿抜速度算出部112は挿入長算出部39からの挿入長情報に基づいて、挿入部4bの挿抜速度を算出して計測時間算出部111に出力する。また、管長設定部113は、肛門から盲腸までの大腸の長さである管長の情報をメモリから読み出して計測時間算出部111に出力する。
計測時間算出部111は、挿入長、管長及び挿抜速度の情報に基づいて、現在の位置から目標部位である盲腸までの挿入に要する時間を予測し、予測した予測時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する。スコープモデル表示部36は、モニタ5の表示画面50b上に予測時間の表示を行う。
図22はこの場合において表示画面50b上にされる挿入状態表示画像115を示している。挿入状態表示画像115中には、挿入形状画像61bが表示されている。また、挿入状態表示画像115中には、現在の挿入長がYcmであることが示す挿入長表示62がされている。また、挿入状態表示画像115中には、盲腸到達までの予測時間を表す予測時間表示116が表示されている。図22の例では、盲腸に到達するまでの予測時間がZZ時間ZZ分ZZ秒であることが示されている。
このように本実施の形態においては、第1の実施の形態と同様の効果が得られると共に、目標部位に到達するまでの予測時間を自動的に求めて表示することができる。
なお、予測する時間としては、挿入時間や観察時間だけでなく、各目標部位に到達する様々な予測時間を求めて表示させることも可能である。
(第7の実施の形態)
図23は本発明の第7の実施の形態を示すブロック図である。図23において図21と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は管長を患者情報に基づいて自動的に設定可能にしたものである。
図23は本発明の第7の実施の形態を示すブロック図である。図23において図21と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は管長を患者情報に基づいて自動的に設定可能にしたものである。
本実施の形態における制御ユニット117は、管長設定部113に代えて管長設定部119を採用すると共に、患者情報取得部118を追加した点が図21の制御ユニット110と異なる。ビデオプロセッサ12には、検査等を行う患者Pについての患者情報が登録されている。患者情報としては、患者ID、患者名、性別、身長、体重、BMI(ボディー・マス・インデックス)値等がある。
患者情報取得部118は、ビデオプロセッサ12から患者情報が入力されるようになっている。管長は、被検体Pの寸法に応じて長さが異なるものと考えられる。管長設定部119は、被検体Pの身長、体重、BMI等の患者の寸法に応じた管長を求めて、計測時間算出部111に設定するようになっている。例えば、管長設定部119は、被検体Pの寸法に応じた管長の情報を記憶するメモリを有し、入力された患者情報に基づいてメモリを参照することで、被検体Pの寸法に応じた管長を求めて出力するようになっていてもよい。
他の構成及び作用は第6の実施の形態と同様である。
このように本実施の形態においては、第6の実施の形態と同様の効果が得られると共に、被検体Pの寸法に対応した管長が設定されるので、より正確な予測時間の算出が可能であるという利点がある。
(第8の実施の形態)
図24は本発明の第8の実施の形態を示すブロック図である。図24において図21と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は各部位間の挿入部の移動に要する標準時間を予め設定することで、目標部位までの予測時間を自動的に求めることを可能にしたものである。
図24は本発明の第8の実施の形態を示すブロック図である。図24において図21と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は各部位間の挿入部の移動に要する標準時間を予め設定することで、目標部位までの予測時間を自動的に求めることを可能にしたものである。
本実施の形態における制御ユニット120は、挿抜速度算出部112を省略すると共に、管長設定部113に代えて部位情報設定部121を追加した点が図21の制御ユニット110と異なる。部位情報設定部121は各部位間の挿入部の移動に要する標準時間が登録された図示しないメモリを有している。なお、例えば、制御部31は、操作パネル51に対する術者の操作によって、標準時間の情報を部位情報設定部121のメモリに記憶させることができるようになっていてもよい。
図25A及び図25Bは標準時間の設定を説明するための説明図である。図25Aは標準時間を設定する部位を示している。図25Aの例は、大腸125に部位V0からV7までの8つの部位を設定したことを示している。部位V0は肛門126の位置に設定され、部位V7は盲腸127の位置に設定されている。例えば、部位V1と部位V2との間はS状結腸である。
図25Bは部位情報設定部121のメモリに記憶されている各部位間に設定された標準時間を示している。図25Bの例では、例えば、部位V0と部位V1との間の挿入長は例えば15cmであり、挿入時の標準時間は10秒、抜去時の標準時間も10秒に設定されていることを示している。
なお、図25Bに示すように、部位情報設定部121には、挿入時の各部位間の標準時間(挿入標準時間)だけでなく、抜去時にも各部位間の標準時間(抜去標準時間)が設定されている。
計測時間算出部122は、図21の計測時間算出部111と同様に、部位到達判定部42からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出することができる。
更に、本実施の形態においては、計測時間算出部122は、計測開始から目標部位までの挿入又は抜去に要する時間を各部位間の標準時間を合計して標準予測時間として求める。また、計測時間算出部122は、挿入長の情報から図25Aの各部位に到達したことを判定する毎に、当該部位までの実際の挿入又は抜去に要した挿入時計測時間又は抜去時計測時間と標準時間から求めた挿入又は抜去時間との差に基づいて、目標部位までの標準予測時間を修正して予測時間としてスコープモデル表示部36に出力する。
次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査を例に説明する。
計測時間算出部111が部位到達判定部42からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出する動作は、第1の実施の形態と同様である。
本実施の形態においては、計測時間算出部122は、部位情報設定部121によって設定された各部位間の標準時間の情報に基づいて、目標部位までの挿入又は抜去に要する標準予測時間を算出する。計測時間算出部122は、各部位に到達する毎に、実際の挿入又は抜去時間と挿入又は抜去標準時間との差に基づいて、標準予測時間を修正した予測時間を算出する。
例えば、挿入部4bが部位V2に到達したタイミングにおける計測時間が32秒であるものとする。図25Bの例では、挿入部4bの挿入から部位V2の到達までの挿入標準時間は10+20=30秒である。従って、挿入部4bが部位V2に到達した時点において、計測時間算出部122は、標準予測時間を+2秒だけ増加させて予測時間とする。
計測時間算出部122は、予測した予測時間の情報をスコープモデル表示部36に出力する。スコープモデル表示部36は、モニタ5の表示画面50b上に例えば図22と同様の予測時間の表示を行う。
他の作用は第6の実施の形態と同様である。
このように本実施の形態においては、第6の実施の形態と同様の効果が得られると共に、目標部位に到達するまでの予測時間を各部位間の挿入又は抜去に要する標準時間を用いて自動的に求めて表示することができる。各部位間の標準時間を用いて予測時間を予測するので、より高精度の予測が可能である。
(第9の実施の形態)
図26は本発明の第9の実施の形態を示すブロック図である。図26において図24と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は各部位間の挿入部の移動に要する標準時間に対して、実際の計測時間との差に基づくメッセージを表示するものである。
図26は本発明の第9の実施の形態を示すブロック図である。図26において図24と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態は各部位間の挿入部の移動に要する標準時間に対して、実際の計測時間との差に基づくメッセージを表示するものである。
本実施の形態における制御ユニット130は、計測時間算出部122に代えて計測時間算出部131を採用した点が第8の実施の形態と異なる。計測時間算出部131は、図24の計測時間算出部122と同様に、部位到達判定部42からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出することができる。また、計測時間算出部131は、図24の計測時間算出部122と同様に、部位情報設定部121に記憶された情報に基づいて標準予測時間を求めると共に、実際に挿入又は抜去に要した挿入時計測時間又は抜去時計測時間と標準時間から求めた挿入又は抜去時間との差に基づいて、目標部位までの標準予測時間を修正して予測時間としてスコープモデル表示部36に出力することができるようになっている。
本実施の形態における計測時間算出部131は、実際に挿入又は抜去に要した挿入時計測時間又は抜去時計測時間と標準時間から求めた挿入又は抜去時間とに差が生じた場合には、当該差の量に応じたメッセージを表示することができるようになっている。例えば、計測時間算出部131は、標準時間から求めた挿入又は抜去時間に対して、各部位への到達に要した挿入時計測時間または抜去時計測時間が所定の時間以上に遅延したり、所定の時間以上に早すぎた場合には、そのことを示すメッセージをモニタ50の表示画面50b上に表示させることができるようになっている。
次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査を例に図27を参照して説明する。図27はモニタ50の表示画面上の表示例を示す説明図である。
計測時間算出部131が部位到達判定部42からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出する動作、並びに、各部位間の標準時間を利用して予測時間を算出する動作は、第8の実施の形態と同様である。
本実施の形態においては、計測時間算出部131は、実際に挿入又は抜去に要した挿入時計測時間又は抜去時計測時間と標準時間から求めた挿入又は抜去時間とに差が生じた場合には、当該差の量に応じたメッセージを生成してスコープモデル表示部36に出力する。
図27はこの場合の表示例を示している。図27に示すように、表示画面50b上には挿入状態表示画像135が表示されている。挿入状態表示画像135中には、挿入形状画像61bが表示されている。また、挿入状態表示画像135中には、現在の挿入長がYcmであることが示す挿入長表示62及び盲腸到達までの予測時間を表す予測時間表示116が表示されている。
図27は挿入部4bの先端が例えば図25Aの部位V2を過ぎた場合のメッセージ表示136の表示例を示している。メッセージ表示136は、部位V1から部位V2までの移動に要する標準時間(設定)が20秒であって、実際に要した時間(計測結果)が30秒であったことを示している。計測時間算出部131は、挿入時においては、計測時間が標準時間よりも所定の閾値時間(例えば0秒)よりも長くなると、メッセージを表示させる。図27の例では、メッセージ表示136において、術者に挿入時の挿入部4bの挿入速度を早くさせるように、「ペースを早めて下さい」という告知メッセージが表示されていることを示している。これにより、術者は、挿入がスムーズに行われていないものと認識することができる。
なお、計測時間算出部131は、挿入部4bの挿入時においては、計測時間が標準時間に比べて所定の閾値時間よりも長い場合に告知メッセージを表示させる一方、挿入部4bの抜去時においては、計測時間が標準時間に比べて所定の閾値時間よりも短い場合に告知メッセージを表示させる。この告知メッセージにより、術者は、観察に十分な時間をかけていないことを認識することができる。
このように本実施の形態においては、第8の実施の形態と同様の効果が得られると共に、標準時間に対して挿入又は抜去の計測時間が長かったり短かったりすることを簡単に認識することができ、検査を効果的に支援することができる。
(第10の実施の形態)
図28は本発明の第10の実施の形態を示すブロック図である。図28において図24と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
図28は本発明の第10の実施の形態を示すブロック図である。図28において図24と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
挿入部4bを腸管内に挿入する場合には、腸管が屈曲を有することから、挿入部4bを単に押し込むだけでは挿入が困難な場合がある。そこで、通常、術者は、挿入部4bの押し込み、引き抜き等を繰り返すことで腸管内を盲腸に向けて進行させるようになっている。なお、挿入部4bを盲腸から肛門まで引き抜きながら観察を行う場合にも、観察のために、挿入部4bを押し引きしながら、抜去するようになっている。この場合、スムーズに挿入が行われた場合には、挿入部4bの押し引きの回数は所定の回数(以下、挿入時上限回数という)よりも少ないものと考えられる。また、確実に観察が行われた場合には、挿入部4bの押し引きの回数は所定の回数(以下、抜去時下限回数という)よりも多いものと考えられる。本実施の形態は、挿入部4bの実際の押し引きの回数が、挿入時上限回数よりも多い場合又は抜去時下限回数よりも少ない場合には、告知メッセージを発生させるものである。
本実施の形態における制御ユニット140は、繰り返しカウント部141を追加すると共に、計測時間算出部122に代えて計測時間算出部142を採用した点が第8の実施の形態と異なる。
本実施の形態においては、部位情報設定部121の図示しないメモリには、各部位間における挿入部の移動時の押し引きの挿入時上限回数及び抜去時下限回数が登録されている。なお、例えば、制御部31は、操作パネル51に対する術者の操作によって、挿入時上限回数及び抜去時下限回数の情報を部位情報設定部121のメモリに記憶させることができるようになっていてもよい。
図29は図25Aに対応した各部位間の挿入時上限回数及び抜去時下限回数の設定を説明するための説明図である。図29は部位情報設定部121のメモリに記憶されている各部位間に設定された挿入時上限回数及び抜去時下限回数を示している。図29の例では、例えば、部位V1と部位V2との間の長さは例えば30-15=15cmであり、部位V1,V2間における挿入時の挿入時上限回数は20回、抜去時の抜去時下限回数は15回に設定されていることを示している。
計測時間算出部142は、図24の計測時間算出部122と同様に、部位到達判定部42からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出することができる。
繰り返しカウント部141には、挿入長算出部39から挿入長の情報が入力される。繰り返しカウント部141は、挿入長の増減から、挿入部4bが押し引きされたことを検出し、その押し引きの回数をカウントして、カウント結果を計測時間算出部142に出力するようになっている。
計測時間算出部142は、図24の計測時間算出部122と同様に、部位到達判定部42からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出することができる。
更に、本実施の形態においては、計測時間算出部142は、計測開始から目標部位までの各部位間毎の挿入又は抜去時における押し引きの回数の上限値(挿入時上限回数)及び下限値(抜去時下限回数)と繰り返しカウント部141からの実際の押し引き回数とを比較し、比較結果に応じたメッセージ表示をモニタ50の表示画面50b上に表示させるようになっている。
例えば、計測時間算出部142は、挿入時上限回数よりも挿入長の増減から求められた実際の押し引き回数が所定回数(例えば1回)以上多い場合には、「挿入が停滞しています」等の告知メッセージを表示させてもよい。
また例えば、計測時間算出部142は、抜去時下限回数よりも挿入長の増減から求められた実際の押し引き回数が所定回数(例えば1回)以上少ない場合には、「観察が十分ではありません」等の告知メッセージを表示させてもよい。
次に、このように構成された実施の形態の動作について大腸検査を例に図30を参照して説明する。図30はモニタ50の表示画面上の表示例を示す説明図である。
計測時間算出部142が部位到達判定部42からの挿入開始信号、部位到達信号、抜去開始信号及び抜去終了信号に基づいて、挿入時間及び観察時間を算出する動作、並びに、各部位間の標準時間を利用して予測時間を算出する動作は、第8の実施の形態と同様である。
本実施の形態においては、繰り返しカウント部141は、挿入長の情報が与えられて、挿入長の増減に基づいて、各部位間における挿入部の押し引きの回数をカウントしてカウント結果を計測時間算出部142に与える。
計測時間算出部142は、実際の挿入又は抜去時に各部位間で行われた挿入の押し引きの回数と、挿入時上限回数又は抜去時下限回数との比較を行う。そして、計測時間算出部142は、例えば、挿入時の実際の押し引きの回数が挿入時上限回数よりも多い場合には、押し引きの回数が比較的多いことを示す告知メッセージを表示させる。また、計測時間算出部142は、例えば、抜去時の実際の押し引きの回数が抜去時下限回数よりも少ない場合には、押し引きの回数が比較的少ないことを示す告知メッセージを表示させる。
例えば、図25Aの部位V1-V2間、即ち、S状結腸の範囲において、術者による挿入時における挿入部4bの押し引き回数が21回以上になるものとする。そうすると、計測時間算出部142は、部位情報設定部121から与えられたV1-V2間の挿入時上限回数が20回であることから、挿入部4bの押し引き回数が21回になった段階で、押し引きの回数が多いことを示す例えば「挿入が停滞しています」という告知メッセージを表示させる。
図30はこの場合の表示例を示している。図30に示すように、表示画面50b上には挿入状態表示画像145が表示されている。挿入状態表示画像145中には、挿入形状画像61bが表示されている。また、挿入状態表示画像145中には、現在の挿入長がYcmであることが示す挿入長表示62及び盲腸到達までの予測時間を表す予測時間表示116が表示されている。
図30は挿入部4bの先端が例えば図25Aの部位V1と部位V2との間、即ちS状結腸に存在する場合のメッセージ表示146の表示例を示している。メッセージ表示146は、部位V1から部位V2までの移動時の押し引き回数が多いことを示す「挿入が停滞しています」というメッセージ表示146をモニタ50の表示画面50b状に表示させる。これにより、術者は、挿入がスムーズに行われていないものと認識することができる。
また、計測時間算出部142は、挿入部4bの抜去時においては、各部位間における実際の押し引き回数が抜去時下限回数よりも少ない場合、例えば、挿入部4bの先端が部位V1を通過した時点における部位V2-V1間の押し引き回数が13回であった場合には告知メッセージを表示させる。これにより、術者は、十分な観察が行われていないものと認識することができる。
このように本実施の形態においては、第8の実施の形態と同様の効果が得られると共に、挿入部の押し引きの回数が設定された回数よりも多かったり少なかったりすることを簡単に認識することができ、検査を効果的に支援することができる。
本発明は、上記各実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、挿入部の挿入状態は、挿入長、挿入形状、体外マーカのいずれを利用しても検出することができ、挿入長を利用して部位到達を判定する実施の形態において挿入形状やマーカを利用して部位到達を判定するように構成してもよい。即ち、上記各実施の形態においては、いずれの手法を採用して挿入状態を求めてもよい。また、例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本出願は、2016年12月22日に日本国に出願された特願2016-249114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。
Claims (15)
- 被検体に挿入される挿入部と、
前記挿入部の挿入状態を検出する挿入状態検出部と、
前記挿入状態検出部の検出結果に基づいて前記挿入部が前記被検体内の第1の部位から第2の部位に到達したか否かを判定する部位到達判定部と、
前記部位到達判定部の判定結果に基づいて前記挿入部の前記第1の部位から第2の部位への移動に要する時間を算出する時間算出部と
を具備したことを特徴とする内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記第1の部位は、前記挿入部が挿入開始される被検体の部位であり、
前記第2の部位は、前記挿入部が到達すべき目標部位であって、
前記時間算出部は、前記第1の部位から前記第2の部位への挿入時間を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記第1の部位は、前記挿入部が到達すべき目標部位であって、
前記第2の部位は、前記挿入部が抜去終了する被検体の部位であり、
前記時間算出部は、前記第1の部位から前記第2の部位への観察時間を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記挿入状態検出部は、前記挿入部の位置を求める位置算出部を具備し、
前記時間算出部は、前記挿入部の前記被検体からの抜去時に前記挿入部が移動を停止している時間を除いた前記観察時間を求める
ことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記第1及び第2の部位の一方は肛門で他方は盲腸であって、
前記時間算出部は、前記挿入部が前記肛門から前記盲腸に到達するまでの挿入時間を算出すると共に、前記挿入部が前記盲腸から前記肛門に到達するまでの観察時間を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記挿入状態検出部は、前記挿入部の各部の位置を求める位置算出部と前記位置算出部の算出結果に基づいて前記挿入部の挿入長を算出する挿入長算出部とを具備し、
前記部位到達判定部は、前記第1及び第2の部位に設定されている挿入長と前記挿入状態検出部によって検出された挿入長との比較に基づいて、前記挿入部が前記第1及び第2の部位に到達したことを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記挿入状態検出部は、前記挿入部の位置を求める位置算出部と前記位置算出部の算出結果に基づいて前記挿入部の挿入形状を求める形状検出部とを具備し、
前記部位到達判定部は、前記第1及び第2の部位に設定されている挿入形状と前記形状検出部によって検出された前記挿入部の挿入形状との比較に基づいて、前記挿入部が前記第1及び第2の部位に到達したことを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記挿入状態検出部は、前記挿入部の位置を求めると共に前記第1及び第2の部位近傍に配置された体外マーカの出力に基づいて前記第1及び第2の部位近傍位置の位置を求める位置算出部を具備し、
前記部位到達判定部は、前記挿入部先端の位置の検出結果と前記位置算出部によって検出された前記第1の部位近傍位置との比較に基づいて、前記挿入部が前記第1の部位に到達したことを判定するか、又は、前記挿入部先端の位置の検出結果と前記位置算出部によって検出された前記第2の部位近傍位置との比較に基づいて、前記挿入部が前記第2の部位に到達したことを判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 外部機器から前記第1又は第2の部位に到達したことを示す外部部位到達信号を受信すると共に、前記部位到達判定部の判定結果と異なるタイミングで前記外部部位到達信号を受信すると、前記外部機器における前記挿入部の前記第1の部位から第2の部位への移動に要する時間の算出を再開させる部位到達制御部を
具備したことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記部位到達制御部は、前記時間算出部の算出結果によって、前記外部機器における前記挿入部の前記第1の部位から第2の部位への移動に要する時間の算出結果を強制的に変更する
具備したことを特徴とする請求項9に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記挿入部の位置を求める位置算出部と、
前記位置算出部の算出結果に基づいて前記挿入部の挿入長を算出する挿入長算出部と、
前記挿入長算出部が求めた前記挿入長の変化に基づいて前記挿入部の移動速度を算出する速度算出部と、
前記挿入部が挿入される前記被検体の管腔の長さを設定する管長設定部とを具備し、
前記時間算出部は、前記挿入部の移動速度、挿入長及び管腔の長さに基づいて、前記挿入部が前記管腔の端部に到達する時間を予測する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記管長設定部は、患者情報に基づいて前記管腔の長さを設定する
ことを特徴とする請求項11に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記挿入部の位置を求める位置算出部と、
前記挿入部が挿入される前記被検体の管腔内の各部位間における前記挿入部の移動に要する標準時間を設定する部位情報設定部とを具備し、
前記時間算出部は、前記挿入部が到達した前記管腔内の各部位において、前記標準時間と実際の移動時間とに基づいて、前記挿入部が前記第1又は第2の部位に到達する時間を予測する
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記時間算出部は、前記標準時間と実際の移動時間との差を求め、求めた差に応じて前記挿入部の移動に関するメッセージを提示させる
ことを特徴とする請求項13に記載の内視鏡挿入形状観測装置。 - 前記挿入部の位置を求める位置算出部と、
前記位置算出部の算出結果に基づいて前記挿入部の挿入長を算出する挿入長算出部と、
前記挿入長算出部が求めた前記挿入部の挿入長の増減に基づいて前記挿入部が押し引きされた回数を求める繰り返しカウント部と、
前記挿入部が挿入される前記被検体の管腔内の各部位間における前記挿入部の押し引きの回数の上限又は下限を設定する部位情報設定部とを具備し、
前記時間算出部は、前記挿入部が到達した前記管腔内の各部位において、前記挿入部の押し引きの回数が前記上限又は下限を超えたか否かを判定し、判定結果を示すメッセージを提示させる
ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡挿入形状観測装置。
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