專利名稱：醫(yī)療設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及插入被檢體的管腔內(nèi)的醫(yī)療設(shè)備，特別涉及根據(jù)被檢體的三維圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行高精度的檢查/處置的醫(yī)療設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，廣泛進(jìn)行使用了三維圖像的診斷。例如，通過(guò)X射線CT (ComputedTomography :計(jì)算機(jī)斷層掃描)裝置對(duì)被檢體的斷層像進(jìn)行攝像，從而得到被檢體內(nèi)的三維圖像數(shù)據(jù)，使用該三維圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行目標(biāo)部位的診斷。在CT裝置中，通過(guò)使X射線照射位置和檢測(cè)位置連續(xù)旋轉(zhuǎn)并使被檢體連續(xù)移動(dòng)，對(duì)被檢體進(jìn)行螺旋狀的連續(xù)掃描(螺旋掃描helical scan)。然后，根據(jù)連續(xù)的被檢體的多個(gè)二維斷層圖像形成三維圖像。作為用于診斷的三維圖像之一，存在肺的支氣管的三維圖像。支氣管的三維圖像用于以三維方式掌握例如疑似肺癌等的異常部的位置。而且，為了通過(guò)活檢來(lái)確認(rèn)異常部，插入支氣管內(nèi)窺鏡，使活檢針或活檢鉗子等從插入部的前端部突出，進(jìn)行組織的取樣。在如支氣管那樣具有多階段分支的體內(nèi)的管路中，在異常部存在于支氣管的末梢時(shí)，很難在短時(shí)間內(nèi)使前端部正確地到達(dá)目標(biāo)部位附近。因此，例如，在日本國(guó)特開2004-180940號(hào)公報(bào)和日本國(guó)特開2005-131042號(hào)公報(bào)中公開了如下的插入導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)被檢體的三維的圖像數(shù)據(jù)形成所述被檢體內(nèi)的管路的三維圖像，求出在三維圖像上沿著管路到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的路徑，根據(jù)所述圖像數(shù)據(jù)形成沿著路徑的所述管路的虛擬內(nèi)視圖像并進(jìn)行顯示。并且，在日本國(guó)特 開2003-265408號(hào)公報(bào)中公開了在斷層圖像上重疊顯示內(nèi)窺鏡前端部的位置的內(nèi)窺鏡引導(dǎo)裝置。但是，在公知的插入導(dǎo)航系統(tǒng)中，有時(shí)手術(shù)醫(yī)生不容易在插入操作中確認(rèn)插入路徑的全體像。并且，即使是在斷層圖像上重疊顯示內(nèi)窺鏡前端部的位置的情況，為了確認(rèn)三維位置，也需要使用2張以上的斷層圖像，視覺(jué)辨認(rèn)性不佳。因此，公知的插入導(dǎo)航系統(tǒng)有時(shí)無(wú)法容易地將插入部的前端部插入到目標(biāo)部位。本發(fā)明的實(shí)施方式的目的在于，提供易于將插入部的前端部插入到目標(biāo)部位的醫(yī)療設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
用于解決課題的手段本發(fā)明的一個(gè)方式的醫(yī)療設(shè)備具有插入單元，其被插入被檢體的管腔內(nèi)；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)預(yù)先取得的所述被檢體的三維圖像數(shù)據(jù)；位置計(jì)算單元，其計(jì)算所述管腔內(nèi)的所述插入單元的前端部的位置和方向；路徑生成單元，其根據(jù)所述三維圖像，生成用于經(jīng)由所述管腔將所述前端部插入到目標(biāo)位置的插入路徑；斷層圖像生成單元，其根據(jù)所述三維圖像數(shù)據(jù)生成基于所述前端部的位置和方向的斷層圖像；重疊圖像生成單元，其生成重疊了所述插入路徑和所述斷層圖像而得到的重疊圖像；以及顯示單元，其顯示所述重疊圖像。


圖1是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備針對(duì)支氣管的插入狀態(tài)的三維模型圖。圖2是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖3A是用于說(shuō)明斷層圖像的說(shuō)明圖。圖3B是用于說(shuō)明斷層圖像的說(shuō)明圖。圖3C是用于說(shuō)明斷層圖像的說(shuō)明圖。圖3D是用于說(shuō)明斷層圖像的說(shuō)明圖。圖3E是用于說(shuō)明斷層圖像的說(shuō)明圖。圖3F是用于說(shuō)明斷層圖像的說(shuō)明圖。圖4是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的處理流程的流程圖。圖5是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的目標(biāo)位置設(shè)定畫面的說(shuō)明圖。圖6是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的目標(biāo)位置設(shè)定畫面的說(shuō)明圖。圖7是用于說(shuō)明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的導(dǎo)航畫面的說(shuō)明圖。圖8是用于說(shuō)明第 I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的三維模型圖。圖9是第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的一例。圖10是第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的一例。圖11是第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的一例。圖12是第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的一例。圖13是第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的一例。圖14是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的導(dǎo)航畫面的說(shuō)明圖。圖15是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的變形例I的醫(yī)療設(shè)備的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖16A是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的變形例I的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的結(jié)構(gòu)圖。圖16B是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的變形例I的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的結(jié)構(gòu)圖。圖17是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的變形例2的醫(yī)療設(shè)備的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖18A是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的變形例2的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的說(shuō)明圖。圖18B是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的變形例2的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的說(shuō)明圖。圖19A是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的變形例2的醫(yī)療設(shè)備顯示的輔助路徑的說(shuō)明圖。圖19B是用于說(shuō)明第2實(shí)施方式的變形例2的醫(yī)療設(shè)備顯示的輔助路徑的說(shuō)明圖。圖20是用于說(shuō)明第3實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖21是用于說(shuō)明第3實(shí)施方式的變形例的醫(yī)療設(shè)備的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖22是用于說(shuō)明第4實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的插入部的前端部的說(shuō)明圖。
圖23是第4實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的一例。圖24是用于說(shuō)明第4實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的處理流程的流程圖。圖25是用于說(shuō)明第5實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的插入部的前端部的說(shuō)明圖。圖26是第5實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備顯示的重疊圖像的一例。
具體實(shí)施例方式<第I實(shí)施方式>下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備I進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，醫(yī)療設(shè)備I進(jìn)行如下導(dǎo)航將內(nèi)窺鏡裝置2的插入部2A的前端部2C從作為插入開始位置的被檢者7的咽喉部7A經(jīng)由具有多個(gè)分支部Jl J5的支氣管9插入到作為目標(biāo)位置的目標(biāo)部位9G。圖1是示出插入部2A朝向目標(biāo)·部位9G進(jìn)行插入操作的狀態(tài)的三維模型圖。插入部2A具有貫穿插入內(nèi)部的通道8，使從通道插入口 8A插入的處置器械6從前端部2C突出，進(jìn)行目標(biāo)部位9G的活檢。另外，在以下的附圖中，Z軸方向是被檢者7的體軸，X軸方向是被檢者7的左右方向，Y軸方向是被檢者7的前后方向。如后所述,在醫(yī)療設(shè)備I中，在插入操作中，在顯示部4 (參照?qǐng)D2)上顯示表示三維空間的三維模型圖像即重疊圖像PW1，該三維空間重疊顯示有包含此時(shí)的前端部2C的位置的與前端部2C的方向垂直的平面的斷層圖像(傾斜圖像)PO以及三維的插入路徑R。手術(shù)醫(yī)生可以任意設(shè)定三維模型圖的視線LA (視點(diǎn)位置、視線方向、視線旋轉(zhuǎn)角)。隨著前端部2C的位置變化、即插入操作的行進(jìn)，自動(dòng)更新所顯示的斷層圖像PO。另外，在斷層圖像PO上重疊顯示表示插入部2A的前端部2C的位置的位置顯示標(biāo)記P2C。接著，使用圖2對(duì)醫(yī)療設(shè)備I的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。醫(yī)療設(shè)備I具有內(nèi)窺鏡裝置2、用于進(jìn)行插入支援的主體部3、作為顯示單元的顯示部4、作為輸入單元的輸入部5。內(nèi)窺鏡裝置2是支氣管鏡，具有在前端部2C配設(shè)有作為攝像單元的攝像部2B的作為插入單元的插入部2A、以及對(duì)插入部2A等進(jìn)行控制的內(nèi)窺鏡控制部2D。在插入部2A的內(nèi)部配設(shè)有能夠供處置器械6貫穿插入的通道8。當(dāng)前端部2C插入到目標(biāo)部位9G的附近時(shí)，使處置器械6從前端部2C的通道開口 SE突出，進(jìn)行活檢。主體部3具有內(nèi)窺鏡圖像處理部11、作為重疊圖像生成單元的重疊圖像生成部
12、作為位置計(jì)算單元的位置計(jì)算部20、虛擬內(nèi)窺鏡圖像(Virtual Bronchus Scope圖像以下也稱為“VBS圖像”)生成部13、作為斷層圖像生成單元的斷層圖像生成部14、作為存儲(chǔ)單元的CT圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部15、作為芯線計(jì)算單元的芯線計(jì)算部16、作為路徑生成單元的路徑生成部18、作為控制單元的控制部10?？刂撇?0進(jìn)行導(dǎo)航整體的控制。內(nèi)窺鏡圖像處理部11對(duì)攝像部2B攝像的圖像進(jìn)行處理，輸出內(nèi)窺鏡圖像(以下也稱為“真實(shí)圖像”)。CT圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部15存儲(chǔ)使用CT裝置而預(yù)先取得的被檢體即被檢者7的三維圖像數(shù)據(jù)。VBS圖像生成部13根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)生成將前端部2C的位置、方向和旋轉(zhuǎn)角(以下也稱為“位置等”)作為視線參數(shù)的VBS圖像。位置計(jì)算部20計(jì)算插入到支氣管9中的插入部2A的前端部2C的位置等。芯線計(jì)算部16根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)計(jì)算支氣管9的芯線S。這里，芯線S是連接支氣管9的管路方向垂直面的重心點(diǎn)的線、即管腔長(zhǎng)度方向的信息。作為芯線S，可以使用連接管腔的管路方向垂直面的中心點(diǎn)的中心線等信息。路徑生成部18根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)生成到達(dá)由手術(shù)醫(yī)生經(jīng)由輸入部5設(shè)定的目標(biāo)位置即目標(biāo)部位9G的沿芯線S的插入路徑R。斷層圖像生成部14根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)生成包含由位置計(jì)算部20計(jì)算出的前端部2C的三維位置的與前端部2C的方向垂直的平面的斷層圖像PO。重疊圖像生成部12生成從規(guī)定視線LA觀察三維空間時(shí)的三維模型圖像即重疊圖像PW1，該三維空間重疊有三維的插入路徑R和由斷層圖像生成部14生成的斷層圖像PO。顯示部4在插入操作中顯示具有真實(shí)圖像或VBS圖像中的至少任意一方以及重疊圖像PWl的導(dǎo)航圖像。另外，主體部3的上述結(jié)構(gòu)要素不需要是獨(dú)立的硬件，例如也可以是讀入到CPU而進(jìn)行動(dòng)作的程序。這里，使用圖3A 圖3F對(duì)斷層圖像生成部14生成的斷層圖像進(jìn)行說(shuō)明。圖3A所示的體軸圖像PA是與被檢者7的體軸垂直的XY面的圖像，圖3B所示的冠狀圖像PC是與被檢者7相對(duì)的XZ面的圖像，圖3C所示的矢狀圖像PS是被檢者7的側(cè)面方向的YZ面的圖像。而且，圖3D所示的傾斜圖像PO是任意平面的圖像。并且，圖3E所示的復(fù)合斷層圖像由2個(gè)正交的平面PA和PC構(gòu)成。作為包含正交的2個(gè)平面的復(fù)合斷層圖像，可以是其他平面的圖像的組合。進(jìn)而，也可以是由所述傾斜圖像PO和正交的平面的圖像構(gòu)成的復(fù)合斷層圖像。并且，圖3F所示的復(fù)合斷層圖像是包含正交的3個(gè)平面的復(fù)合斷層圖像的例子。接著，使用圖4的 流程圖對(duì)醫(yī)療設(shè)備I的處理流程進(jìn)行說(shuō)明?！础丛O(shè)定操作模式Y(jié))首先，在顯示部4上顯示圖5所示的目標(biāo)位置設(shè)定畫面。在目標(biāo)位置設(shè)定畫面中顯示體軸圖像PA、冠狀圖像PC、矢狀圖像PS?！床襟ES10>斷層圖像生成由于需要使用顯示二維圖像的顯示部4設(shè)定表示目標(biāo)部位9G的三維坐標(biāo)，所以，首先根據(jù)被檢者的三維圖像數(shù)據(jù)生成3種斷層圖像，即體軸圖像PA、冠狀圖像PC、矢狀圖像PS0例如將體軸作為Z軸而生成目標(biāo)位置設(shè)定用的斷層圖像。〈步驟Sll>目標(biāo)位置設(shè)定如圖5所示，使用在顯示部4上顯示的目標(biāo)位置設(shè)定畫面設(shè)定目標(biāo)部位9G。因此，在目標(biāo)位置設(shè)定畫面中顯示的體軸圖像PA、冠狀圖像PC、矢狀圖像PS上重疊有表示目標(biāo)位置的目標(biāo)位置標(biāo)記P9G。另外，在圖5所示的例子中，表示插入開始位置即咽喉部7A的位置的開始位置標(biāo)記P7A位于體軸圖像PA的顯示范圍內(nèi)，但是，位于冠狀圖像PC、矢狀圖像PS的顯示范圍外。當(dāng)手術(shù)醫(yī)生使用作為輸入單元的鼠標(biāo)等移動(dòng)在任意一個(gè)斷層圖像上重疊顯示的目標(biāo)位置標(biāo)記P9G時(shí),在其他斷層圖像上顯示的目標(biāo)位置標(biāo)記P9G也隨著移動(dòng)。另外，也可以通過(guò)開始位置標(biāo)記P7A的移動(dòng)操作來(lái)設(shè)定插入開始位置。并且，目標(biāo)位置不一定是點(diǎn)，也可以是具有規(guī)定體積的目標(biāo)區(qū)域。并且，為了更加準(zhǔn)確地設(shè)定目標(biāo)位置，也可以擴(kuò)大顯示斷層圖像。<步驟S12>插入路徑計(jì)算
當(dāng)設(shè)定目標(biāo)部位9G后，路徑生成部18根據(jù)CT圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部15中存儲(chǔ)的三維圖像數(shù)據(jù)生成從插入開始位置即咽喉部7A到目標(biāo)位置即目標(biāo)部位9G的插入路徑R。插入路徑R是連接三維圖像數(shù)據(jù)的管腔截面的重心點(diǎn)或中心點(diǎn)的芯線S中與目標(biāo)部位9G連接的芯線。路徑生成部18也可以生成多個(gè)插入路徑，提示手術(shù)醫(yī)生進(jìn)行選擇。S卩，在目標(biāo)部位9G存在于多個(gè)管腔之間、或目標(biāo)部位9G為具有規(guī)定以上體積的部位等情況下，計(jì)算多個(gè)插入路徑。如圖6所示，當(dāng)計(jì)算出插入路徑R后，顯示將表示插入路徑R的路徑圖像PPR重疊在各個(gè)斷層圖像上的重疊圖像PW2。這里，路徑圖像PPR是將三維的插入路徑R投影到各個(gè)斷層圖像的平面上而得到的圖像。另一方面，VBS圖像生成部13生成位于插入路徑R中的分支部Jl J4的VBS圖像以及各個(gè)VBS圖像的縮小圖像即縮略圖像?！础床迦雽?dǎo)航模式y(tǒng)>如圖7所示，當(dāng)插入操作開始后,在顯示部4上顯示導(dǎo)航畫面。在導(dǎo)航畫面中顯示真實(shí)圖像RBS、VBS圖像VBS、重疊圖像PW1、縮略圖像、分支編號(hào)。另外，圖7是前端部2C位于4個(gè)分支部中的最初的分支部Jl時(shí)的導(dǎo)航畫面例。在縮略圖像中顯示4個(gè)分支部Jl J4的縮小圖像，較大地顯示分支部編號(hào)J1。<步驟S13>前端部的位置、方向和旋轉(zhuǎn)角計(jì)算位置計(jì)算部20實(shí)時(shí)或以規(guī)定時(shí)間間隔計(jì)算前端部2C的位置等。然后，位置計(jì)算部20對(duì)VBS圖像生成部13進(jìn)行控制，生成與CXD (2B)拍攝的真實(shí)圖像類似的VBS圖像。S卩，VBS圖像生成部13生成將位置、方向和旋轉(zhuǎn)角(X1、YU ZUal、el、rl)作為視線參數(shù) 的VBS圖像。這里，(X、Y、Z)表示三維坐標(biāo)值，(a)表示方位角度(azimuth angle), (e)表示俯仰角度(elevation angle), (r)表示旋轉(zhuǎn)角(roll angle)。然后，位置計(jì)算部20對(duì)VBS圖像與真實(shí)圖像的類似度進(jìn)行比較。這里，圖像的類似度可以使用通過(guò)公知的圖像處理進(jìn)行的像素?cái)?shù)據(jù)電平的匹配、或從圖像中提取出的特征電平的匹配中的任意一方。由于以真實(shí)圖像的幀為單位進(jìn)行真實(shí)圖像與VBS圖像的匹配處理，所以，以靜止內(nèi)窺鏡圖像與VBS圖像的類似度為基準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)際的比較處理。在對(duì)真實(shí)圖像與VBS圖像B的類似度進(jìn)行比較而計(jì)算出的兩個(gè)圖像的誤差e大于規(guī)定容許誤差e0的情況下，位置計(jì)算部20向VBS圖像生成部13輸出改變值后的視線參數(shù)值。VBS圖像生成部13根據(jù)新的視線參數(shù)生成下一張VBS圖像。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行上述處理、即改變視線參數(shù)，VBS圖像生成部13生成的VBS圖像B成為逐漸與真實(shí)圖像類似的圖像，在多次的反復(fù)處理后，兩個(gè)圖像的誤差e成為容許誤差eO以下。然后，位置計(jì)算部20根據(jù)與真實(shí)圖像類似的VBS圖像的視線參數(shù)，計(jì)算前端部2C的位置等信息《3、2、&、6、1·)。即，更準(zhǔn)確地講，位置計(jì)算部20計(jì)算的前端部2C的位置、方向和旋轉(zhuǎn)角是配設(shè)在前端部2C的攝像部2B的視線位置、視線方向和旋轉(zhuǎn)角?！床襟ES14>斷層圖像生成斷層圖像生成部14生成包含由位置計(jì)算部20計(jì)算出的前端部2C的三維位置(X、Y、Z)的平面P的斷層圖像。另外，手術(shù)醫(yī)生可以從圖3Α 圖3Ε所示的截面圖像中選擇期望的圖像。優(yōu)選的斷層圖像是圖3F所示的與前端部2C的方向垂直的平面的傾斜圖像PO、或包含所述傾斜圖像PO的復(fù)合斷層圖像。這是為了使手術(shù)醫(yī)生能夠最容易掌握前端部2C的位置和方向?！床襟ES15>重疊圖像生成重疊圖像生成部12生成斷層圖像PO與插入路徑R的重疊圖像PWl。如圖8所示，配置有二維的斷層圖像PO和三維的插入路徑R的三維空間的、從期望視線LA觀察到的三維模型圖像為圖9所示的重疊圖像PWl。圖9所示的重疊圖像PWl看似與圖6所示的目標(biāo)位置設(shè)定畫面的重疊圖像PW2類似。但是，在重疊圖像PW2中，路徑圖像是將三維的插入路徑R投影到斷層圖像上的二維的路徑圖像，并且，斷層圖像是預(yù)先確定的平面的斷層像。即，重疊圖像PW2是通常的二維圖像。與此相對(duì)，重疊圖像PWl是三維模型圖像，手術(shù)醫(yī)生通過(guò)任意變更視線LA，能夠改變成期望的狀態(tài)。例如，如果將視線LA設(shè)定在斷層圖像PO的平面的延長(zhǎng)線上，則利用線顯示重疊圖像PWl上的斷層圖像PO。并且，在重疊圖像PWl中，由于斷層圖像PO包含前端部2C，所以，手術(shù)醫(yī)生能夠得到前端部2C的周圍組織的信息。另外，在重置圖像PWl中，表不插入路徑R的路徑圖像]3R與斷層圖像PO的交點(diǎn)為前端部2C的位置,顯示位置顯示標(biāo)記P2C。并且，重疊圖像生成部12以能夠與從位置顯示標(biāo)記P2C到表示所述目標(biāo)位置的目標(biāo)位置標(biāo)記P9G的路徑圖像PR2區(qū)別開的不同線種，顯示從表示插入開始位置即咽喉部7A的位置的開始位置標(biāo)記P7A到表 示前端部2C的位置的位置顯示標(biāo)記P2C的路徑圖像PRl。即，主要利用點(diǎn)線顯示路徑圖像PR1，主要利用實(shí)線顯示路徑圖像PR2。進(jìn)而，重疊圖像生成部12利用虛線顯示路徑圖像PR2中的從視線LA觀察位于斷層圖像PO的后側(cè)的部分。另外，為了進(jìn)行區(qū)別，重疊圖像生成部12也可以利用不同的顏色或粗細(xì)來(lái)顯示路徑圖像PRl和路徑圖像PR2。并且，重疊圖像生成部12也可以不顯示路徑圖像PR1。進(jìn)而，如圖10所示，重疊圖像生成部12也可以生成使用了復(fù)合斷層圖像的重疊圖像PWlA作為斷層圖像PO。重疊圖像PWlA是由圖3E所示的2個(gè)正交的平面PA、PC構(gòu)成的復(fù)合斷層圖像和插入路徑R的三維模型圖像。在重疊圖像PWlA中，前端部7C位于平面PA和與前端部7C的方向垂直的平面PC的交叉線上。并且，如圖11所示，重疊圖像生成部12也可以生成重疊圖像PW1B，該重疊圖像PWlB是在路徑圖像PR上重疊了表示各個(gè)分支部的位置的分支部顯示標(biāo)記PJl PJ4的圖像。進(jìn)而，如圖12所示，重疊圖像生成部12也可以生成重疊了插入路徑以外的芯線S的圖像PR2作為路徑圖像PR的重疊圖像PW1C。但是，由于顯示多個(gè)芯線S時(shí)很難識(shí)別，所以，如圖12所示，優(yōu)選進(jìn)行僅顯示從插入路徑一次分支的芯線S等的顯示限制。作為顯示限制方法，可以僅顯示規(guī)定數(shù)量的分支的芯線S、或者從分支部J起顯示規(guī)定長(zhǎng)度的芯線S。并且，如圖13所示，重疊圖像生成部12也可以生成具有體軸圖像PA的重疊圖像PW1D，其中，該體軸圖像PA包含前端部2C的位置。該情況下，重疊圖像生成部12可以在重疊圖像PWlD上顯示不僅表示前端部2C的位置還表示前端部2C的方向的前端部顯示標(biāo)記P2⑶，也可以僅顯示方向。即，如果前端部顯示標(biāo)記表示前端部的位置或方向中的至少任意一方，則得到規(guī)定效果。進(jìn)而，重疊圖像生成部12也可以在前端部顯示標(biāo)記中顯示前端部2C的旋轉(zhuǎn)角。另外，在圖13中，由于重疊圖像生成部12不顯示已經(jīng)通過(guò)的插入路徑、即從咽喉部7A起的前端部2C的路徑的路徑圖像PR1，所以，重疊圖像的視覺(jué)辨認(rèn)性優(yōu)良。并且，斷層圖像生成部14也可以生成包含前端部2C的位置的冠狀圖像PC或矢狀圖像PS。即，斷層圖像生成部14生成基于前端部2C的位置和方向的斷層圖像，但是，也可以生成僅基于前端部2C的位置的斷層圖像?！床襟ES16>重疊顯示與真實(shí)圖像和VBS圖像一起，在顯示部4上顯示重疊圖像生成部12生成的重疊圖像 Pffl。另外，重疊圖像PWl可以始終顯示在導(dǎo)航畫面上，但是，也可以通過(guò)手術(shù)醫(yī)生的設(shè)定而暫時(shí)不顯示重疊圖像PWl，還可以根據(jù)控制部10的控制而自動(dòng)地不顯示重疊圖像PWl。并且，重疊圖像PWl上顯示的斷層圖像的種類也可以通過(guò)手術(shù)醫(yī)生的設(shè)定或控制部10的控制而變更?？梢愿鶕?jù)前端部2C的位置來(lái)選擇導(dǎo)航畫面中顯示的圖像。例如，可以在前端部2C接近分支部J時(shí)，設(shè)為顯示包含重疊圖像PWl的導(dǎo)航畫面的顯示模式，在前端部2C通過(guò)分支部J后，切換為顯示不對(duì)重疊圖像PWl進(jìn)行顯示的導(dǎo)航畫面的顯示模式。顯示模式的切換與后述導(dǎo)航模式的切換同樣，由控制部10根據(jù)有無(wú)觸發(fā)設(shè)定而進(jìn)行控制(參照?qǐng)D24 )?！床襟ES17>結(jié)束？在前端部2C插入到目標(biāo)部位9G的附近(S17 :是)之前，反復(fù)進(jìn)行從步驟S13起的處理。當(dāng)前端部2C插入到目標(biāo)部位9G的附近后，插入導(dǎo)航模式結(jié)束，使處置器械6從前端部2C突出，進(jìn)行目標(biāo)部位9G的活檢等。如以上說(shuō)明的那樣，根據(jù)醫(yī)療設(shè)備I顯示在顯示部4上的重疊圖像，手術(shù)醫(yī)生能夠容易地掌握前端部2C的位置。進(jìn)而，手術(shù)醫(yī)生能夠根據(jù)斷層圖像PO掌握前端部2C附近的組織的狀態(tài)。因此，醫(yī)療設(shè)備I易于將插入部2A的前端部2C插入到目標(biāo)部位9G?！吹?實(shí)施方式〉下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IA進(jìn)行說(shuō)明。由于醫(yī)療設(shè)備IA與醫(yī)療設(shè)備I類似，所以，對(duì)相同結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖14所示，在醫(yī)療設(shè)備IA中，在導(dǎo)航畫面中不顯示VBS圖像，在真實(shí)圖像上重疊顯示表示插入路徑R的第2路徑圖像PR2。為了在真實(shí)圖像中插入第2路徑圖像PR2，首先，生成重疊在與真實(shí)圖像對(duì)應(yīng)的VBS圖像上的第2路徑圖像PR2，然后，真實(shí)圖像上重疊所生成的第2路徑圖像PR2。手術(shù)醫(yī)生能夠一邊通過(guò)在真實(shí)圖像上重疊顯示的第2路徑圖像PR2確認(rèn)插入路徑R，并且一邊通過(guò)重疊圖像PWl掌握前端部2C的位置等，一邊進(jìn)行插入操作。醫(yī)療設(shè)備IA具有醫(yī)療設(shè)備I所具有的效果，進(jìn)而，導(dǎo)航畫面簡(jiǎn)單且視覺(jué)辨認(rèn)性優(yōu)良。另外，可以在醫(yī)療設(shè)備IA中使用醫(yī)療設(shè)備I中說(shuō)明的各種結(jié)構(gòu)，也可以在醫(yī)療設(shè)備I中使用醫(yī)療設(shè)備IA的結(jié)構(gòu)。〈第2實(shí)施方式的變形例1、2>下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的變形例I的醫(yī)療設(shè)備IB和變形例2的醫(yī)療設(shè)備IC進(jìn)行說(shuō)明。由于醫(yī)療設(shè)備1B、1C與醫(yī)療設(shè)備IA類似，所以，對(duì)相同結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖15所示，醫(yī)療設(shè)備IB具有作為顯示面積計(jì)算單元的顯示面積計(jì)算部30。顯示面積計(jì)算部30計(jì)算在VBS圖像上重疊顯示的第2路徑PR2的顯示面積。沿著具有規(guī)定粗細(xì)的支氣管9的中心即芯線S計(jì)算插入路徑R。因此，如圖16A所示，VBS圖像中顯示的第2路徑因前端部2C的方向等而較短。于是，手術(shù)醫(yī)生不容易識(shí)別正確的插入路徑R。但是，如圖16B所示，在醫(yī)療設(shè)備IA中，在顯示面積計(jì)算部30計(jì)算出的顯示面積為第I規(guī)定值以下的情況下，重疊圖像生成部12對(duì)第2路徑圖像PR2進(jìn)行強(qiáng)調(diào)顯示。例如，顯示面積計(jì)算部30對(duì)由500X500像素構(gòu)成的VBS圖像中的第2路徑圖像PR2的像素?cái)?shù)K進(jìn)行計(jì)數(shù)。然后，在像素?cái)?shù)K為第I規(guī)定值Kl以下的情況下，較粗地顯示重疊圖像生成部12顯示路徑圖像PR的線，例如使得像素?cái)?shù)成為K1。即，重疊顯示的路徑越短，路徑圖像PR顯示得越粗。并且，真實(shí)圖像有時(shí)在引起光暈等時(shí)局部成為純白，有時(shí) 很難區(qū)分管腔內(nèi)的顏色和第2路徑圖像PR2的顏色。因此，作為第2路徑圖像PR2的強(qiáng)調(diào)顯示方法，可以改變顏色或線種，也可以進(jìn)行閃爍顯示。并且，顯示面積計(jì)算部30也可以不針對(duì)真實(shí)圖像RBS的全體計(jì)算平均亮度，而針對(duì)規(guī)定關(guān)注區(qū)域(ROI)的范圍的像素計(jì)算平均亮度，根據(jù)該平均亮度的變化來(lái)變更顯示方法，以改善第2路徑圖像PR2的視覺(jué)辨認(rèn)性。作為R0I，優(yōu)選設(shè)定為包圍第2路徑圖像PR2的范圍，其形狀可以是圓、橢圓、長(zhǎng)方形或正方形等中的任意一方。并且，不限于預(yù)先設(shè)定的形狀，也可以按照每個(gè)處理選擇包圍第2路徑圖像PR2的范圍為最小面積的圖形，還可以將預(yù)先選擇出的圖形放大/縮小為包圍第2路徑圖像PR2的范圍。另一方面，如圖17所示，第2實(shí)施方式的變形例2的醫(yī)療設(shè)備IC具有作為輔助插入路徑生成單元的輔助插入路徑生成部31。如圖18A所示，第2路徑圖像PR2由于前端部2C的位置或方向，有時(shí)極短地顯示、或者完全不顯示。于是，手術(shù)醫(yī)生不容易識(shí)別正確的插入路徑。但是，如圖18B所示，在醫(yī)療設(shè)備IB中，在顯示面積計(jì)算部30計(jì)算出的第2路徑圖像PR2的顯示面積為第2規(guī)定值K2以下的情況下，重疊圖像生成部12代替第2路徑圖像PR2、或者與第2路徑圖像PR2 —起重疊顯示輔助插入路徑圖像PSR。這里，第2規(guī)定值K2例如可以為O。作為管腔的三維形狀信息，輔助插入路徑生成部31不僅可以使用芯線信息，還可以使用容積信息。如已經(jīng)說(shuō)明的那樣，芯線S是連接管腔的管路方向垂直面的重心點(diǎn)的線，但是，容積是表示管腔的管壁的位置的信息。S卩，如圖19A所示，輔助插入路徑生成部31生成包含插入路徑R的面與作為容積信息的支氣管9的管腔壁的交叉線即輔助插入路徑SR。另外，為了進(jìn)行說(shuō)明，圖19A示出管腔為直管的情況。因此，包含插入路徑R的面為二維平面。但是，由于實(shí)際管腔彎曲，所以，包含插入路徑R的面也是彎曲的平面。圖19A示出根據(jù)包含插入路徑R的正交的2個(gè)面生成4條輔助插入路徑SR的情況。因此，如圖19B所示，在芯線S方向與視線方向LA—致的情況下，也在內(nèi)窺鏡圖像上重疊4條輔助插入路徑圖像PSR。另外，輔助插入路徑生成部31也可以生成4條以上、例如8條輔助插入路徑SR。醫(yī)療設(shè)備IB和IC具有醫(yī)療設(shè)備1、1A所具有的效果，進(jìn)而，導(dǎo)航畫面中的插入路徑R的視覺(jué)辨認(rèn)性優(yōu)良。另外，可以在醫(yī)療設(shè)備IB和IC中使用醫(yī)療設(shè)備1、1A中說(shuō)明的各種結(jié)構(gòu)，也可以在醫(yī)療設(shè)備1、1A中使用醫(yī)療設(shè)備1B、1C的結(jié)構(gòu)?！吹?實(shí)施方式〉下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備ID進(jìn)行說(shuō)明。由于醫(yī)療設(shè)備ID與醫(yī)療設(shè)備I類似，所以，對(duì)相同結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖20所示，在醫(yī)療設(shè)備ID的插入部2A的前端部2C配設(shè)有作為位置傳感器的磁場(chǎng)傳感器21，位置計(jì)算部20D根據(jù)磁場(chǎng)傳感器21的數(shù)據(jù)計(jì)算前端部2C的位置、方向和旋轉(zhuǎn)角。通過(guò)由磁場(chǎng)傳感器檢測(cè)來(lái)自配設(shè)在被檢者7的外部的多個(gè)磁場(chǎng)產(chǎn)生天線22的磁場(chǎng)，位置計(jì)算部20D檢測(cè)前端部2C的位置等。即，由于配設(shè)在前端部2C的磁場(chǎng)傳感器21的配設(shè)位置和攝像部2B的配設(shè)位置已知，所以，位置計(jì)算部20D檢測(cè)攝像部2B的視線位置、視線方向和旋轉(zhuǎn)角。另外，作為磁場(chǎng)檢測(cè)傳感器，可以使用MR傳感器、霍爾元件或線圈等。

醫(yī)療設(shè)備ID具有與醫(yī)療設(shè)備I相同的效果。另外，可以在醫(yī)療設(shè)備ID中使用醫(yī)療設(shè)備1、1A IC中說(shuō)明的各種結(jié)構(gòu)，也可以在醫(yī)療設(shè)備1、1A IC中使用醫(yī)療設(shè)備ID的結(jié)構(gòu)?！吹?實(shí)施方式的變形例>下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的變形例的醫(yī)療設(shè)備IDA進(jìn)行說(shuō)明。由于醫(yī)療設(shè)備IDA與醫(yī)療設(shè)備ID類似，所以，對(duì)相同結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖21所示，在醫(yī)療設(shè)備IDA的處置器械6的處置器械前端部6A配設(shè)有作為位置傳感器的磁場(chǎng)傳感器21D。而且，在插入部2A的插入操作中，處置器械前端部6A被收納在插入部2A的前端部2C。因此，位置計(jì)算部20D根據(jù)磁場(chǎng)傳感器21D的數(shù)據(jù)計(jì)算前端部2C的位置、方向和旋轉(zhuǎn)角。進(jìn)而，在處置器械6的插入操作中，計(jì)算處置器械前端部6A的位置、方向和旋轉(zhuǎn)角。另外，所謂處置器械前端部6A，在處置器械為針的情況下是針尖，但是，在活檢鉗子的情況下可以是吸杯的中心，在刷子的情況下可以是刷子的中心。另外，為了對(duì)插入支氣管分支進(jìn)行輔助，作為處置器械6，在使用通過(guò)近前操作使尖細(xì)型且?guī)шP(guān)節(jié)的前端部彎曲的鉗子即引導(dǎo)件的情況下，磁場(chǎng)傳感器21D也可以配設(shè)在引導(dǎo)件的前端部。醫(yī)療設(shè)備IDA具有與醫(yī)療設(shè)備ID相同的效果，進(jìn)而，能夠取得從通道開口 SE突出的處置器械前端部6A的位置信息?！吹?實(shí)施方式〉下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IE進(jìn)行說(shuō)明。由于醫(yī)療設(shè)備IE與醫(yī)療設(shè)備I類似，所以，對(duì)相同結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。在醫(yī)療設(shè)備IE中，當(dāng)插入部2A的前端部2C到達(dá)目標(biāo)部位9G的附近后，在導(dǎo)航畫面中顯示的斷層圖像變化。換言之，根據(jù)前端部2C的位置，由控制部10選擇顯示部4顯示的圖像。更具體而言，在前端部2C的位置與目標(biāo)部位9G的位置的距離為規(guī)定值以下、或通過(guò)了最后的分支部等情況下，導(dǎo)航模式從插入部插入支援模式切換為處置器械操作支援模式。當(dāng)然，手術(shù)醫(yī)生也可以選擇導(dǎo)航模式。這里，如圖22所示，在醫(yī)療設(shè)備IE的前端部2C配設(shè)有攝像部2B、照明部2B1，處置器械6能夠從通道開口 SE突出。通道開口 SE的位置與攝像部2B的位置不同。為了進(jìn)行更加準(zhǔn)確的處置器械操作支援，當(dāng)導(dǎo)航模式被切換為處置器械操作支援模式時(shí)，在醫(yī)療設(shè)備IE中，優(yōu)選使用通道開口 SE的位置作為前端部2C的位置。然后，斷層圖像生成部14生成包含通道開口 SE的位置的與通道8的軸向平行的平面、即與前端部2C的方向平行的平面的斷層圖像PPE。進(jìn)而，如圖23所示，重疊圖像生成部12生成在斷層圖像PPE上重疊顯示通道8的延長(zhǎng)線P8S而得到的重疊圖像PW1E。延長(zhǎng)線8S表示處置器械6從通道開口 8E突出的方向?？梢詫?duì)延長(zhǎng)線P8S附加刻度、或者根據(jù)長(zhǎng)度而改變顏色。并且，延長(zhǎng)線P8S的方向可以相對(duì)于前端部2C的方向而具有規(guī)定角度，手術(shù)醫(yī)生可以任意變更該角度。這里，使用圖24的流程圖對(duì)醫(yī)療設(shè)備IE中的導(dǎo)航模式的切換進(jìn)行說(shuō)明?！床襟ES20 S23>與使用圖4說(shuō)明的第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備I的步驟SlO S13相同。〈步驟S24>觸發(fā)計(jì)算在醫(yī)療裝置IE中，根據(jù)在S21中計(jì)算出的前端部2C的位置，由控制部10設(shè)定觸發(fā)。例如，在前端部2C的位置與目標(biāo)部位9G的距離為規(guī)定值以下的情況下設(shè)定觸發(fā)。這里，前端部2C的位置與目標(biāo)部位9G的距離可以是直線距離，也可以是經(jīng)由芯線S的插入路
徑距離。并且，例如，在前端部2C的位置的支氣管9的內(nèi)徑為規(guī)定值以下的情況、或者前端部2C的位置的支氣管9的內(nèi)徑與插入部2A的外徑之差為規(guī)定值以下的情況下設(shè)定觸發(fā)。并且，觸發(fā)不僅可以通過(guò)控制部10自動(dòng)設(shè)定，還可以通過(guò)手術(shù)醫(yī)生借助輸入部5的設(shè)定操作而設(shè)定?；蛘撸部梢酝ㄟ^(guò)檢測(cè)在真實(shí)圖像中映出處置器械6的圖像、即手術(shù)醫(yī)生使處置器械6從通道開口 SE突出而開始進(jìn)行活檢，來(lái)設(shè)定觸發(fā)。例如，當(dāng)處置器械6從通道開口 SE突出時(shí)，真實(shí)圖像的規(guī)定關(guān)注區(qū)域(ROI)的范圍的像素的亮度提高。因此，可以針對(duì)ROI計(jì)算平均亮度，根據(jù)該平均亮度的變化來(lái)設(shè)定觸發(fā)?！床襟ES25>激活觸發(fā)？〈步驟S26>模式切換在激活觸發(fā)的情況下(是)，在步驟S26中切換導(dǎo)航模式。與此相對(duì)，在觸發(fā)未激活的情況下(否)，繼續(xù)進(jìn)行此前的導(dǎo)航模式?！床襟ES27 S30>與使用圖4說(shuō)明的第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備I的步驟S14 S17相同。醫(yī)療設(shè)備IE具有與醫(yī)療設(shè)備1等相同的效果，進(jìn)而，在前端部2C插入到目標(biāo)部位9G的附近后，進(jìn)一步進(jìn)行處置器械操 作支援。另外，可以在醫(yī)療設(shè)備IE中使用醫(yī)療設(shè)備1、IA ID中說(shuō)明的各種結(jié)構(gòu)，也可以在醫(yī)療設(shè)備1、IA ID中使用醫(yī)療設(shè)備IE的結(jié)構(gòu)?！吹?實(shí)施方式〉下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IF進(jìn)行說(shuō)明。由于醫(yī)療設(shè)備IF與醫(yī)療設(shè)備I類似，所以，對(duì)相同結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)并省略說(shuō)明。如圖24所示，醫(yī)療設(shè)備IF的內(nèi)窺鏡裝置2F在前端部2C具有對(duì)圓弧狀范圍進(jìn)行掃描的凸型掃描方式的超聲波振子40。手術(shù)醫(yī)生能夠根據(jù)超聲波圖像確認(rèn)淋巴節(jié)或血管等的位置。然后，前端部2C插入到目標(biāo)部位9G的附近后，斷層圖像生成部14將導(dǎo)航模式切換為處置器械操作支援模式，生成包含前端部2C的位置的超聲波振子40的掃描平面的斷層圖像PPF (參照?qǐng)D26)。
·
進(jìn)而，如圖25所示，在處置器械操作支援模式中，重疊圖像生成部12生成重疊圖像PW1F，該重疊圖像PWlF在斷層圖像PPF上重疊顯示了超聲波振子40的掃描范圍41和從通道開口 SE突出的處置器械6能夠進(jìn)行處置的范圍6E。手術(shù)醫(yī)生通過(guò)對(duì)作為三維模型圖像的重疊圖像PWlF的視線位置等進(jìn)行變更，能夠掌握掃描范圍41和可處置的范圍6E的三維關(guān)系。另外，在醫(yī)療設(shè)備IF中，與第4實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IE同樣，通過(guò)檢測(cè)觸發(fā)的設(shè)定來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航模式的切換。醫(yī)療設(shè)備IF具有與醫(yī)療設(shè)備I等相同的效果，進(jìn)而，在前端部2C插入到目標(biāo)部位9G的附近后，進(jìn)一步進(jìn)行處置器械操作支援。另外，可以在醫(yī)療設(shè)備IF中使用醫(yī)療設(shè)備1、IA IE中說(shuō)明的各種結(jié)構(gòu)，也可以在醫(yī)療設(shè)備1、1A IE中使用醫(yī)療設(shè)備IF的結(jié)構(gòu)。另外，在如篩選那樣未確定目的部位而對(duì)全體進(jìn)行觀察時(shí)，也可以使用實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備。該情況下，代替插入路徑而顯示內(nèi)窺鏡前端的軌跡。構(gòu)成軌跡的點(diǎn)可以是由位置計(jì)算單元求出的位置，也可以是位于所求出的位置附近的管腔臟器的中心線上的點(diǎn)。并且，顯示的軌跡可以是表示此前的內(nèi)窺鏡前端的全部移動(dòng)的移動(dòng)歷史，也可以僅是規(guī)定期間或規(guī)定空間范圍內(nèi)的軌跡。并且，通過(guò)在軌跡上重疊顯示管腔臟器的中心線，容易判別觀察到哪個(gè)部位。在篩選時(shí)，在將內(nèi)窺鏡前端插入到規(guī)定部位后，例如，在將內(nèi)窺鏡拔出到隆凸處時(shí)，也可以顯示表示此前的內(nèi)窺鏡前端的全部移動(dòng)的軌跡。此時(shí)，優(yōu)選利用不同顏色顯示或者利用點(diǎn)線顯示表示比隆凸更深部側(cè)的內(nèi)窺鏡前端位置的線即軌跡，從而能夠進(jìn)行判別。S卩，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式或變形例，能夠在不改變本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更、改變等。例如如已經(jīng)說(shuō)明的那樣，可以適當(dāng)組合上述實(shí)施方式和變形例。本申請(qǐng)以2011年I月24日在日本申請(qǐng)的日本特愿2011-012103號(hào)為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)進(jìn)行申請(qǐng)，上述公開內(nèi)容被引用到本申請(qǐng)說(shuō)明書、權(quán)利要求書和附圖中。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療設(shè)備，其特征在于，具有 插入單元，其被插入被檢體的管腔內(nèi)； 存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)預(yù)先取得的所述被檢體的三維圖像數(shù)據(jù)； 位置計(jì)算單元，其計(jì)算所述管腔內(nèi)的所述插入單元的前端部的位置和方向； 路徑生成單元，其根據(jù)所述三維圖像，生成用于經(jīng)由所述管腔將所述前端部插入到目標(biāo)位置的插入路徑； 斷層圖像生成單元，其根據(jù)所述三維圖像數(shù)據(jù)生成基于所述前端部的位置和方向的斷層圖像； 重疊圖像生成單元，其生成重疊了所述插入路徑和所述斷層圖像而得到的重疊圖像；以及 顯示單元，其顯示所述重疊圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述斷層圖像生成單元生成包含所述前端部的位置的與所述前端部的方向垂直的平面的斷層圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述重疊圖像生成單元在所述重疊圖像上重疊表示所述前端部的位置或方向中的至少任意一方的前端部顯示標(biāo)記。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述重疊圖像生成單元在所述插入路徑上重疊表示分支的所述管路的分支部的位置的分支部顯示標(biāo)記。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述重疊圖像生成單元以能夠與從所述前端部的位置到所述目標(biāo)位置的所述插入路徑區(qū)別開的方式，顯示從插入開始位置到所述前端部的位置的所述插入路徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述重疊圖像生成單元不顯示從插入開始位置到所述前端部的位置的所述插入路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述插入單元在所述前端部具有對(duì)內(nèi)窺鏡圖像進(jìn)行攝像的攝像單元， 所述醫(yī)療設(shè)備具有虛擬內(nèi)窺鏡圖像生成單元，該虛擬內(nèi)窺鏡圖像生成單元根據(jù)所述三維圖像數(shù)據(jù)生成以所述前端部的位置、方向和旋轉(zhuǎn)角作為視線參數(shù)的虛擬內(nèi)窺鏡圖像， 所述顯示單元還顯示所述內(nèi)窺鏡圖像或所述虛擬內(nèi)窺鏡圖像中的至少任意一方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 位置計(jì)算單元根據(jù)與所述內(nèi)窺鏡圖像類似的所述虛擬內(nèi)窺鏡圖像的視線參數(shù)，計(jì)算所述前端部的位置和方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述重疊圖像生成單元在所述內(nèi)窺鏡圖像或所述虛擬內(nèi)窺鏡圖像中的至少任意一方上重疊顯示表示所述插入路徑的第2插入路徑圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述醫(yī)療設(shè)備具有顯示面積計(jì)算單元，該顯示面積計(jì)算單元計(jì)算重疊顯示的所述第2插入路徑圖像的顯示面積，在所述顯示面積為第I規(guī)定值以下的情況下，所述重疊圖像生成單元對(duì)所述第2插入路徑圖像進(jìn)行強(qiáng)調(diào)顯示。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述醫(yī)療設(shè)備具有 顯示面積計(jì)算單元，其計(jì)算重疊顯示的所述第2插入路徑圖像的顯示面積；以及輔助插入路徑計(jì)算單元，其計(jì)算輔助插入路徑，該輔助插入路徑是包含所述插入路徑的平面與所述管腔的管腔壁的交叉線， 在所述顯示面積為第2規(guī)定值以下的情況下，所述重疊圖像生成單元重疊顯示表示所述輔助插入路徑的輔助路徑圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述醫(yī)療設(shè)備具有配設(shè)在所述前端部的位置傳感器， 所述位置計(jì)算單元根據(jù)所述位置傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算所述前端部的位置和方向。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述醫(yī)療設(shè)備具有從所述前端部的通道開口突出的處置器械，該處置器械在處置器械前端部具有位置傳感器， 所述位置計(jì)算單元根據(jù)所述位置傳感器的數(shù)據(jù)計(jì)算所述前端部的位置和方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 根據(jù)所述前端部的位置選擇所述顯示單元顯示的圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述斷層圖像生成單元還生成包含所述前端部的位置的與所述前端部的方向平行的平面的斷層圖像。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述插入單元具有貫穿插入內(nèi)部的通道，該通道在所述前端部具有通道開口， 所述斷層圖像生成單元在生成與所述前端部的方向平行的平面的所述斷層圖像時(shí)，作為所述前端部的位置，根據(jù)所述通道開口的位置生成所述斷層圖像。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在于， 所述插入單元在所述前端部具有凸型掃描方式的超聲波振子， 所述斷層圖像生成單元生成的與所述前端部的方向平行的平面的所述斷層圖像是所述超聲波振子的掃描平面的斷層圖像。
全文摘要
醫(yī)療設(shè)備(1)具有插入部，其被插入被檢者(7)的支氣管(9)內(nèi)；CT圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部(15)，其存儲(chǔ)預(yù)先取得的被檢者(7)的三維圖像數(shù)據(jù)；位置計(jì)算部(20)，其計(jì)算支氣管內(nèi)的插入部(2A)的前端部(2C)的位置和方向；路徑生成部(18)，其根據(jù)三維圖像，生成用于經(jīng)由支氣管(9)將前端部(2C)插入到目標(biāo)部位(9G)的插入路徑(R)；斷層圖像生成部(14)，其根據(jù)三維圖像數(shù)據(jù)生成基于前端部(2C)的位置和方向的斷層圖像；重疊圖像生成部(12)，其生成重疊了插入路徑(R)和斷層圖像(PO)而得到的重疊圖像(PW1)；以及顯示部(4)，其顯示重疊圖像(PW1)。
文檔編號(hào)A61B6/03GK103068294SQ20118003853
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者大西順一, 秋本俊也, 伊藤滿祐 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社