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轉(zhuǎn)矩測定裝置、方法及程序的制作方法

文檔序號:1291141閱讀:153來源:國知局
轉(zhuǎn)矩測定裝置、方法及程序的制作方法
【專利摘要】由第一角度獲取部(430)獲取貫穿了插入構(gòu)件(90)的線狀體(10)的、靠插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域(121)中的特征部的旋轉(zhuǎn)角度(θ1),由第二角度獲取部(4200)基于插入了被試驗者的體內(nèi)的線狀體的圖像來獲取插入了被試驗者(80)的體內(nèi)的線狀體的彎曲部(1020)的朝向,從而獲取線狀體的前端處的旋轉(zhuǎn)角度(α),由轉(zhuǎn)矩算出部(460、460a、460b)根據(jù)第一角度獲取部獲取的規(guī)定區(qū)域的旋轉(zhuǎn)角度與第二角度獲取部獲取的線狀體的前端處的旋轉(zhuǎn)角度之差來算出轉(zhuǎn)矩。
【專利說明】轉(zhuǎn)矩測定裝置、方法及程序
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對施加于具有柔軟性的線狀體的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定的轉(zhuǎn)矩測定裝置、方法及程序。
【背景技術(shù)】
[0002]在專利文獻(xiàn)1中記載有對線狀體9006的彎曲量進(jìn)行檢測的裝置。在專利文獻(xiàn)1的裝置中,在線狀體9006的內(nèi)部具有獲取線狀體9006的壓擠狀況的部分。因此,制造成本變大。
[0003]另外,在專利文獻(xiàn)1記載有對線狀體9006的插入長度進(jìn)行測定的插入長度檢測機(jī)構(gòu)。在專利文獻(xiàn)1的線狀體9006的表面如圖29所示以規(guī)定間隔的方式設(shè)有標(biāo)記9021。傳感器9022對通過的標(biāo)記9021的數(shù)量進(jìn)行計數(shù),根據(jù)通過的標(biāo)記9021的數(shù)量來獲取向患者的體內(nèi)插入的線狀體9006的長度。該插入長度檢測機(jī)構(gòu)為對在傳感器9022之前通過的線狀體9006的長度進(jìn)行測定的機(jī)構(gòu),并不是對線狀體9006的兩點之間的距離進(jìn)行測定的機(jī)構(gòu)。
[0004]【在先技術(shù)文獻(xiàn)】
[0005]【專利文獻(xiàn)】
[0006]【專利文獻(xiàn)1】:日本特開平3-295534號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)的問題點而作出,其目的在于,提供獲取現(xiàn)在難以獲取的、對具有柔軟性的線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小的轉(zhuǎn)矩測定裝置、方法及程序。
[0008]【用于解決課題的方式】
[0009]為了實現(xiàn)所述目的,本發(fā)明如下構(gòu)成。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個方式,提供一種轉(zhuǎn)矩測定裝置,其在進(jìn)行將線狀體經(jīng)由插入構(gòu)件而向被試驗者的體內(nèi)插入的作業(yè)之際,對向所述線狀體施加的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,該線狀體設(shè)有沿軸向平行的線狀的特征部且具有柔軟性并在前端具有彎曲部,所述轉(zhuǎn)矩測定裝置具備:
[0011]第一角度獲取部,其獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度;
[0012]第二角度獲取部,其基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述彎曲部的朝向,從而獲取所述線狀體的前端處的旋轉(zhuǎn)角度;
[0013]轉(zhuǎn)矩算出部,其根據(jù)所 述第一角度獲取部獲取的所述規(guī)定區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)角度和所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的前端處的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩,
[0014]其中,
[0015]所述線狀體由位于前端側(cè)且由第一原料形成的第一部和與所述第一部連結(jié)且由硬度與所述第一原料不同的第二原料形成的第二部構(gòu)成,
[0016]所述第一角度獲取部獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述第二部的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度,
[0017]所述第二角度獲取部基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述第一部的旋轉(zhuǎn)角度,
[0018]所述轉(zhuǎn)矩算出部根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第二部的所述旋轉(zhuǎn)角度與所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第一部的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩。
[0019]這些概括性且特定的方式也可以通過系統(tǒng)、方法、計算機(jī)程序以及系統(tǒng)、方法及計算機(jī)程序的任意的組合來實現(xiàn)。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明的所述方式,能夠獲取對具有柔軟性的線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 本發(fā)明的這些方式、其他的目的和特征根據(jù)與針對添加附圖的優(yōu)選實施方式相關(guān)聯(lián)的以下記載而明確。在附圖中:
[0023]圖1是表示第一實施方式中的轉(zhuǎn)矩測定裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖2是表示第一實施方式中的第一線狀體的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0025]圖3是表示第一實施方式中的第一轉(zhuǎn)矩獲取部的結(jié)構(gòu)的圖。
[0026]圖4是表示在第一實施方式中拍攝部拍攝到的第一線狀體的一例的圖。
[0027]圖5是表示第一實施方式中的位置獲取部的位置獲取處理流程的流程圖。
[0028]圖6是表示第一實施方式中的角度保持部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0029]圖7是第一實施方式中的第一線狀體的剖視圖。
[0030]圖8是表示第一實施方式中的第一角度獲取部的處理流程的流程圖。
[0031]圖9是表示第一實施方式中的第一線狀體的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0032]圖10是表示第一實施方式中的彎曲部的旋轉(zhuǎn)的圖。
[0033]圖11是表示第一實施方式中的第二角度獲取部的結(jié)構(gòu)的圖。
[0034]圖12是表示第一實施方式中的立體圖像的圖。
[0035]圖13是表示第一實施方式中的立體圖像的二進(jìn)制圖像的圖。
[0036]圖14是表示第一實施方式中的位置保持部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0037]圖15是表示基于第一實施方式中的三角測量來獲取三維位置的圖。
[0038]圖16是表示第一實施方式中的三維位置保持部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0039]圖17是表示第一實施方式中的矢量保持部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0040]圖18是表示第一實施方式中的旋轉(zhuǎn)角度獲取部的處理流程的流程圖。
[0041]圖19是表示第一實施方式中的輸出畫面生成部生成的畫面的圖。
[0042]圖20是表示第一實施方式的處理流程的流程圖。
[0043]圖21是表示第二實施方式中的轉(zhuǎn)矩測定裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0044]圖22是表示第二實施方式中的第二轉(zhuǎn)矩獲取部的結(jié)構(gòu)的圖。
[0045]圖23是表示第二實施方式中的第二線狀體的結(jié)構(gòu)的一例的圖。[0046]圖24是表示第二實施方式中的第二轉(zhuǎn)矩獲取部的轉(zhuǎn)矩獲取處理流程的流程圖。
[0047]圖25是表示第二實施方式的第一變形例中的第三轉(zhuǎn)矩獲取部的結(jié)構(gòu)的圖。
[0048]圖26是表示第二實施方式的第一變形例中的插入長度L和角度差與轉(zhuǎn)矩的比例常數(shù)f(L)的關(guān)系的圖。
[0049]圖27是表示第二實施方式的第一變形例中的第三系數(shù)保持部所保持的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的圖。
[0050]圖28是表示第二實施方式的第一變形例中的第三轉(zhuǎn)矩獲取部的處理流程的流程圖。
[0051]圖29是表示專利文獻(xiàn)1中的轉(zhuǎn)矩測定裝置的概要的圖。
[0052]圖30是表示在本發(fā)明的第二變形例中兩種導(dǎo)絲A、B的比例系數(shù)的圖。
[0053]圖31A是表示第二變形例的系數(shù)獲取裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0054]圖31B是第二變形例的系數(shù)獲取裝置的槽的具體例的剖視圖。
[0055]圖32是在第二變形例的系數(shù)獲取裝置的固定部上固定有作為第一線狀體的一例的導(dǎo)管的狀態(tài)的圖。
[0056]圖33是表示第二變形例的系數(shù)獲取裝置所進(jìn)行的系數(shù)獲取處理流程的流程圖。【具體實施方式】
[0057]以下, 根據(jù)附圖對本發(fā)明所涉及的實施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0058]以下,在參考附圖對本發(fā)明中的實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明之前,關(guān)于本發(fā)明的各種方式進(jìn)行說明。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的第一方式,提供一種轉(zhuǎn)矩測定裝置,其在進(jìn)行將線狀體經(jīng)由插入構(gòu)件而向被試驗者的體內(nèi)插入的作業(yè)之際,對向所述線狀體施加的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,該線狀體設(shè)有沿軸向平行的線狀的特征部且具有柔軟性并在前端具有彎曲部,所述轉(zhuǎn)矩測定裝置具備:
[0060]第一角度獲取部,其獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度;
[0061]第二角度獲取部,其基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述彎曲部的朝向,從而獲取所述線狀體的前端處的旋轉(zhuǎn)角度;
[0062]轉(zhuǎn)矩算出部,其根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述規(guī)定區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)角度和所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的前端處的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩,
[0063]其中,
[0064]所述線狀體由位于前端側(cè)且由第一原料形成的第一部和與所述第一部連結(jié)且由硬度與所述第一原料不同的第二原料形成的第二部構(gòu)成,
[0065]所述第一角度獲取部獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述第二部的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度,
[0066]所述第二角度獲取部基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述第一部的旋轉(zhuǎn)角度,
[0067]所述轉(zhuǎn)矩算出部根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第二部的所述旋轉(zhuǎn)角度與所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第一部的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩。[0068]根據(jù)本發(fā)明的第二方式,提供一種轉(zhuǎn)矩測定裝置,其在進(jìn)行將線狀體經(jīng)由插入構(gòu)件而向被試驗者的體內(nèi)插入的作業(yè)之際,對向所述線狀體施加的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,該線狀體設(shè)有沿軸向平行的線狀的特征部且具有柔軟性并在前端具有彎曲部,所述轉(zhuǎn)矩測定裝置具備:
[0069]第一角度獲取部,其獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度;
[0070]第二角度獲取部,其基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述彎曲部的朝向,從而獲取所述線狀體的前端處的旋轉(zhuǎn)角度;
[0071]轉(zhuǎn)矩算出部,其根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述規(guī)定區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)角度和所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的前端處的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩,
[0072]其中,
[0073]所述線狀體由位于前端側(cè)且由第一原料形成的第一部和與所述第一部連結(jié)且由比所述第一原料硬的第二原料形成的第二部構(gòu)成,
[0074]所述第一角度獲取部獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述第二部的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度,
[0075]所述第二角度獲取部基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述第一部的旋轉(zhuǎn)角度,
[0076]所述轉(zhuǎn)矩算出部根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第二部的所述旋轉(zhuǎn)角度與所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第一部的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩。
[0077]根據(jù)所述第一及第二方式,能夠獲取對具有柔軟性的線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小。另外,即便具有柔軟性的線狀體由多種原料構(gòu)成,也能夠獲取對線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小。
[0078]根據(jù)本發(fā)明的第三方式,提供一種第一方式所記載的轉(zhuǎn)矩測定裝置,其中,
[0079]還具備系數(shù)獲取裝置,其根據(jù)所述線狀體的原料之差來獲取所述線狀體的比例系數(shù),
[0080]所述轉(zhuǎn)矩算出部考慮基于由所述系數(shù)獲取裝置獲取的系數(shù)而預(yù)先生成的所述系數(shù)與所述線狀體的位置的關(guān)系信息來算出所述轉(zhuǎn)矩。
[0081]根據(jù)所述第三方式,能夠?qū)Ρ壤禂?shù)未知的線狀體10a獲取比例系數(shù)。
[0082]根據(jù)本發(fā)明的第四方式,提供一種第一~第三任一方式所記載的轉(zhuǎn)矩測定裝置,其中,
[0083]還具備立體圖像獲取部,其對插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的立體圖像進(jìn)行拍攝,
[0084]所述第二角度獲取部基于所述立體圖像獲取部獲取的所述立體圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述彎曲部的朝向,從而獲取所述線狀體的所述前端處的所述旋轉(zhuǎn)角度。
[0085]根據(jù)所述第四方式,能夠獲取對具有柔軟性的線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小。[0086]根據(jù)本發(fā)明的第五方式,提供一種第一~第四任一方式所記載的轉(zhuǎn)矩測定裝置,其中,還具備:
[0087]照相機(jī),其對貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的所述規(guī)定區(qū)域進(jìn)行拍攝;
[0088]位置獲取部,其根據(jù)由所述照相機(jī)拍攝到的圖像來獲得所述規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的位置,
[0089]所述第一角度獲取部根據(jù)由所述位置獲取部獲取的所述規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的位置來獲取所述規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的所述旋轉(zhuǎn)角度。
[0090]根據(jù)所述第五方式,能夠獲取對具有柔軟性的線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小。
[0091]根據(jù)本發(fā)明的第六方式,提供一種第一~第五任一方式所記載的轉(zhuǎn)矩測定裝置,其中,所述轉(zhuǎn)矩測定裝置還具備:
[0092]判定部,其判定所述轉(zhuǎn)矩算出部獲取的所述轉(zhuǎn)矩是否比規(guī)定的值大;
[0093]輸出部,其在所述判定部判定所述轉(zhuǎn)矩比所述規(guī)定的值大時輸出警告。
[0094]根據(jù)所述第六方式,在對具有柔軟性的線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小比規(guī)定的值大的情況下,操作者接收警告而能夠進(jìn)行使轉(zhuǎn)矩不再繼續(xù)增大那樣的操作等處理。
[0095]根據(jù)本發(fā)明的第七方式,提供一種轉(zhuǎn)矩測定方法,其在進(jìn)行將線狀體經(jīng)由插入構(gòu)件而向被試驗者的體內(nèi)插入的作業(yè)之際,對向所述線狀體施加的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,該線狀體設(shè)有沿軸向平行的線狀的特征部且具有柔軟性并在前端具有彎曲部,其中,包括:
[0096]在所述線狀體由位于前端側(cè)且由第一原料形成的第一部和與所述第一部連結(jié)且由硬度與所述第一原料不同的第二原料形成的第二部構(gòu)成的情況下,由第一角度獲取部來獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述第二部的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度,
[0097]由第二角度獲取部基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像來獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述第一部的朝向,從而獲取所述線狀體的所述第一部的旋轉(zhuǎn)角度,
[0098]由轉(zhuǎn)矩算出部根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第二部的所述旋轉(zhuǎn)角度與所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第一部的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩。
[0099]根據(jù)所述第七方式,能夠獲取對具有柔軟性的線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小。另外,即便具有柔軟性的線狀體由多種原料構(gòu)成,也能夠獲取對線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小。
[0100]根據(jù)本發(fā)明的第八方式,提供一種轉(zhuǎn)矩測定程序,其在進(jìn)行將線狀體經(jīng)由插入構(gòu)件而向被試驗者的體內(nèi)插入的作業(yè)之際,對向所述線狀體施加的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,該線狀體設(shè)有沿軸向平行的線狀的特征部且具有柔軟性并在前端具有彎曲部,其中,
[0101]在所述線狀體由位于前端側(cè)且由第一原料形成的第一部和與所述第一部連結(jié)且由硬度與所述第一原料不同的第二原料形成的第二部構(gòu)成的情況下,
[0102]所述轉(zhuǎn)矩測定程序用于使計算機(jī)執(zhí)行如下的步驟:
[0103]由第一角度獲取部獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述第二部的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度的第一角度獲取步驟,
[0104]由第二角度獲取部基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像來獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述第一部的朝向,從而獲取所述線狀體的所述第一部中的旋轉(zhuǎn)角度的第二角度獲取步驟,
[0105]由轉(zhuǎn)矩算出部根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第二部的所述旋轉(zhuǎn)角度與所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第一部的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩算出步驟。
[0106]根據(jù)所述第八方式,能夠獲取對具有柔軟性的線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小。另外,即便具有柔軟性的線狀體由多種原料構(gòu)成,也能夠獲取對線狀體施加的轉(zhuǎn)矩的大小。
[0107]<第一實施方式>
[0108]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的轉(zhuǎn)矩測定裝置1的結(jié)構(gòu)的圖。為了對第一線狀體10的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,轉(zhuǎn)矩測定裝置1具備:立體圖像獲取裝置20 ;拍攝部31 ;第一轉(zhuǎn)矩獲取部40 ;插入長度獲取部60。
[0109]第一線狀體10為具有柔軟性且剖面為圓形的細(xì)長的構(gòu)件,為在前端具有彎曲部1020(參考圖9)的線狀體。具體而言為導(dǎo)管或者導(dǎo)絲等。第一線狀體10通過護(hù)套90 (具有將第一線狀體10向體內(nèi)插入的插入口的插入構(gòu)件的一例)的插入口 90a而向被試驗者80的血管等生物體管插入。護(hù)套90對第一線狀體10的僅軸向上的移動及繞軸向的旋轉(zhuǎn)運動以外的移動進(jìn)行限制。即,線狀體10的向與軸向正交的半徑方向的移動被護(hù)套90限制。
[0110]圖2是從圖1的上方向下方的方向觀察第一線狀體10之際的第一線狀體10的放大圖。在第一線狀體10的表面預(yù)先設(shè)有與第一線狀體10的軸線方向(長邊方向)平行的線狀的特征部、例如線110。需要說明的是,線110可以為印刷在第一線狀體10的外表面上的線、或者也可以為由形成在第一線狀體10的外表面上的槽或者突起等高低差形成的線。另外,線110也可以為由點的聚集構(gòu)成的線。另外,圖2中僅僅示出了位于被試驗者90的體外部分的第一線狀體10,而在體內(nèi)部分也同樣地設(shè)有線110。
[0111]立體圖像獲取裝置20具備第一及第二 X射線產(chǎn)生部23及24和與各X射線產(chǎn)生部對應(yīng)的第一及第二 X射線檢測部21及22。第一及第二 X射線產(chǎn)生部23及24對于床70上的患者(被試驗者的一例)80的拍攝對象部位分別照射放射線(例如X射線),第一及第二 X射線檢測部21及22分別對穿過了患者80的X射線圖像進(jìn)行檢測。
[0112]第一及第二 X射線產(chǎn)生部23及24各自具有采用高電壓而產(chǎn)生X射線的X射線管和通過對X射線的一部分進(jìn)行遮蔽而控制照射視野的X射線光圈器,從互不相同的角度以交叉的方式向床70上的患者80照射X射線。第一及第二 X射線檢測部21、22分別接收從第一及第二 X射線產(chǎn)生部23及24穿過了患者80的X射線而記錄圖像信息,并將記錄的圖像信息向第一轉(zhuǎn)矩獲取部40輸出。例如,第一及第二 X射線檢測部21、22分別構(gòu)成為配置有X射線感應(yīng)層,將X射線變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并輸出的FPD (Flat Panel Detector)。第一及第二 X射線檢測部21、22在被照射X射線時,分別將表示照射出的X射線圖像的圖像信息向第一轉(zhuǎn)矩獲取部40輸出。
[0113]拍攝部31固定配置在護(hù)套90的附近,為對在使第一線狀體10相對于護(hù)套90的插入口 90a出入時被護(hù)套90約束的第一線狀體10的(圖1及圖2中的)、靠護(hù)套90的插入口 90a的入口側(cè)的外側(cè)附近的位置進(jìn)行拍攝的裝置(例如照相機(jī))。拍攝部31的拍攝范圍為圖2的例如長方形的規(guī)定區(qū)域121。從護(hù)套90到規(guī)定區(qū)域121為止的距離d期望較短。例如,在此設(shè)為d = 0mm。[0114]拍攝部31具體而言為例如由CCD照相機(jī)構(gòu)成的線路傳感器,獲取規(guī)定區(qū)域121的各位置處的亮度。在此為了使說明簡單,預(yù)先以規(guī)定區(qū)域(長方形的拍攝范圍)121相對于護(hù)套90的沿著長邊方向的中心軸正交的方式配置有拍攝部31。另外,以規(guī)定區(qū)域121的中心位于護(hù)套90的中心軸的延長線上的方式進(jìn)行配置。[0115]插入長度獲取部60獲取向護(hù)套90的插入口 90a插入的第一線狀體10的長度。例如,具有與第一線狀體10例如導(dǎo)管的表面抵接并與第一線狀體10的進(jìn)退連動而旋轉(zhuǎn)的輥61、測定輥61的旋轉(zhuǎn)角度的編碼器62及根據(jù)編碼器62的旋轉(zhuǎn)角度的值的變化量算出插入長度的計算部63。計算部63將計算出的插入長度向第一轉(zhuǎn)矩獲取部40輸出。需要說明的是,插入長度獲取部60也可以為檢測在第一線狀體10的表面預(yù)先以規(guī)定的長度間隔標(biāo)記的插入長度獲取用特征點,并根據(jù)檢測出的插入長度獲取用特征點的通過數(shù)來算出插入長度的結(jié)構(gòu)。
[0116]第一轉(zhuǎn)矩獲取部40根據(jù)立體圖像獲取裝置(立體圖像獲取部)20及拍攝部31獲取的圖像和插入長度獲取部60獲取的插入長度,來獲取對第一線狀體10施加的轉(zhuǎn)矩的大小。第一轉(zhuǎn)矩獲取部40具體而言通過例如計算機(jī)來實現(xiàn)。圖3是表示第一轉(zhuǎn)矩獲取部40的結(jié)構(gòu)的圖。以下,對于構(gòu)成第一轉(zhuǎn)矩獲取部40的各部進(jìn)行說明。
[0117]第一轉(zhuǎn)矩獲取部40具備:位置獲取部410 ;位置保持部420 ;第一角度獲取部430 ;第二角度獲取部4200 ;角度保持部440 ;角度差獲取部450 ;角度差保持部455 ;第一轉(zhuǎn)矩算出部460 ;第一系數(shù)保持部470 ;輸出畫面生成部490 ;轉(zhuǎn)矩保持部480 ;判定部4100 ;輸出部52。
[0118]位置保持部420對后述的位置獲取部410獲取的特征部、即線110的繞第一線狀體10的軸向的位置進(jìn)行保持。具體而言,位置保持部420通過例如計算機(jī)裝置中的寄存器、高速緩沖存儲器、RAM、軟盤、⑶、DVD、SD卡、磁卡、或者1C卡那樣的存儲機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)(以后,名稱上標(biāo)有保持部的部分通過同樣的存儲機(jī)構(gòu)來實現(xiàn))。
[0119]向位置獲取部410輸入拍攝部31獲取的圖像?;谠搱D像,由位置獲取部410將規(guī)定區(qū)域121中的線110的位置作為特征部獲取。例如,位置獲取部410在第一線狀體10自身的外表面為白且線110為黑的情況下,提取黑的位置。圖4是表示在拍攝部31為由15像素構(gòu)成的線路傳感器的情況下所拍攝的圖像的圖。在此,為了簡單化,對以第一線狀體10的(作為與軸向垂直的朝向的)寬度整體被該15像素拍攝的方式來配置拍攝部31的情況進(jìn)行說明。如圖4所示,對各像素從上(一端)到下(另一端)依次賦予編號(η = 0,1,2,……,14)。在圖4的情況下,位置獲取部410進(jìn)行獲取作為像素5的編號的“5”的處理。
[0120]具體而言,位置獲取部410判定所拍攝的圖像的各像素的亮度是否在閾值以下,將亮度在閾值以下的像素的編號設(shè)為線110的位置。在亮度處于閾值以下的像素存在多個的情況下,將它們的編號的平均值設(shè)為線110的位置。第一實施方式的位置獲取部410由于像素5為黑色且其他的像素為白色,故獲取像素5的編號的值來作為線110的位置。
[0121]圖5是表示位置獲取部410的位置獲取處理流程的流程圖。以下,對于位置獲取部410的處理流程進(jìn)行說明。
[0122]首先,在步驟S3010中,位置獲取部410開始位置獲取處理。
[0123]接著,在步驟S3020中,位置獲取部410向變量η代入0,向變量c代入0,向變量sum代入0。在此,變量η為用于選擇對像素0到像素14中的哪一個像素進(jìn)行處理的變量。變量C是對亮度為閾值以下的像素的數(shù)量進(jìn)行計數(shù)的變量。變量sum是對亮度為閾值以下的像素的編號的合計進(jìn)行儲存的變量。需要說明的是,變量通過例如計算機(jī)裝置中的寄存器、高速緩沖存儲器、RAM、軟盤、光盤、或者磁盤那樣的可重寫的存儲機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。
[0124]接著,在步驟S3025中,位置獲取部410獲取拍攝部31拍攝的圖像。
[0125]接著,在步驟S3030中,位置獲取部410對于獲取的圖像判定像素η = 0的亮度是否為預(yù)先確定的閾值以下。例如,像素的亮度取0~255的值,亮度0最暗,亮度255最亮,閾值設(shè)為50。作為判定的結(jié)果,在像素η = 0的亮度為閾值以下的情況下,向步驟S3040分支,除此以外的情況下向步驟S3060分支。
[0126]在步驟S3040中,位置獲取部410向變量c的值加上1。通過該處理,亮度為閾值以下的像素的計數(shù)量增加1。
[0127]接著,在步驟S3050中,位置獲取部410向變量sum的值加上η。
[0128]接著,在步驟S3060中,位置獲取部410向變量η的值加上1。通過該處理,處理對象的像素成為下次的像素。
[0129]接著,在步驟S3070中,位置獲取部410將變量η的值與像素數(shù)Ν (在此由于設(shè)想由15像素構(gòu)成的線路傳感器,故Ν= 15)進(jìn)行比較,在變量η的值為Ν以上時向步驟S3080分支。在不是這樣的情況下,向步驟S3030分支。即,對于全部的像素反復(fù)執(zhí)行從步驟S3030到步驟S3060的處理,在對關(guān)于拍攝部31的圖像數(shù)據(jù)的全部的像素進(jìn)行處理之后向步驟S3080分支。
[0130]在步驟S3080中,位置獲取部410算出sum/c。該處理為由位置獲取部410算出亮度為閾值以下的像素的編號的平均的處理。將算出的平均值設(shè)為線110的位置,并儲存于似直保持部420。`
[0131]在步驟S3110中,位置獲取部410結(jié)束關(guān)于拍攝部31的圖像數(shù)據(jù)的一連串的處理。
[0132]位置保持部420按照拍攝部31的圖像數(shù)據(jù)來保持位置獲取部410獲取的特征部、即線110的位置。線110的位置的保持動作具體而言通過例如計算機(jī)裝置中的寄存器、高速緩沖存儲器、RAM、軟盤、CD、DVD、SD卡、磁卡、或者1C卡那樣的存儲部或者機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)(以后,名稱上標(biāo)有保持部的部分或者機(jī)構(gòu)通過同樣的存儲部或者機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。)。
[0133]第一角度獲取部430采用位置獲取部410獲取的規(guī)定區(qū)域121中的線110的位置,來算出規(guī)定區(qū)域121中的第一線狀體10的繞軸向的旋轉(zhuǎn)角度。
[0134]角度保持部440分別對后述的第一角度獲取部430及第二角度獲取部4200獲取的特征部及旋轉(zhuǎn)角度獲取用特征點的旋轉(zhuǎn)角度θρ α進(jìn)行保持。圖6是表示角度保持部420的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一例的圖。角度保持部440為保持兩個角度的排列,且排列的各要素能夠通過標(biāo)識符進(jìn)行區(qū)別。即,角度保持部420對由第一角度獲取部430獲取的標(biāo)識符0的角度信息和由第二角度獲取部4200獲取的標(biāo)識符1的角度信息進(jìn)行保持。在圖6中,分別示出了“0.28975 (弧度)”(約17度)、“-0.4429 (弧度)”(約-25度)的情況。由角度保持部440保持的線110的旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)據(jù)分別向角度差獲取部450輸入。
[0135]在此,采用圖7的第一線狀體10的剖視圖來說明線110的位置與線狀體的旋轉(zhuǎn)角度的關(guān)系。圖7的右端的圓為第一線狀體10的剖面形狀(圓)的圖,圖6的左端為拍攝部31的圖。拍攝部31有拍攝像素0~14的元件,將其放大而在圖7的中央由方形記載。另外,在圖7的第一線狀體10的剖面形狀(圓)的圖與像素0~14的圖之間,由虛線示出被各像素拍攝的、第一線狀體10的外周面的范圍的交界。
[0136]作為拍攝部31的線路傳感器的像素0到像素14,以與第一線狀體10的直徑方向(t方向)的端部T1到端部T2對應(yīng)的方式配置。其中,像素7為相對于拍攝部31拍攝到的圖像中的第一線狀體10的拍攝范圍(規(guī)定區(qū)域)(在此為像素0到像素14) 121的中心位置的像素。以后,將像素7稱為中心像素310。將被中心像素310拍攝的第一線狀體10的表面部分設(shè)為中心位置120。半徑140為拍攝部31拍攝到的圖像中的第一線狀體10的半徑長度。圖7中,半徑長度為從中心像素310(像素7)到對第一線狀體10的端部T1或者T2進(jìn)行拍攝的像素0或者14為止的長度,基于14-7 = 7而成為7像素。
[0137]在該圖7中,像素5為黑色且其他的像素為白色,故由位置獲取部410獲取像素5的編號的值作為線110的位置。即,像素5為位置獲取部410獲取的線110的位置。以下,將像素5稱為線位置像素311。距離130為從線位置像素311到中心像素310為止的圖像上的距離。在此為7-5 = 2。
[0138]角度01表示自中心位置120起的線110的旋轉(zhuǎn)角度。角度01基于三角函數(shù)的定義而成為:
[0139]
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)矩測定裝置,其在進(jìn)行將線狀體經(jīng)由插入構(gòu)件而向被試驗者的體內(nèi)插入的作業(yè)之際,對向所述線狀體施加的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,該線狀體設(shè)有沿軸向平行的線狀的特征部且具有柔軟性并在前端具有彎曲部,所述轉(zhuǎn)矩測定裝置具備: 第一角度獲取部,其獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度; 第二角度獲取部,其基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述彎曲部的朝向,從而獲取所述線狀體的前端處的旋轉(zhuǎn)角度; 轉(zhuǎn)矩算出部,其根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述規(guī)定區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)角度和所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的前端處的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩, 其中, 所述線狀體由位于前端側(cè)且由第一原料形成的第一部和與所述第一部連結(jié)且由硬度與所述第一原料不同的第二原料形成的第二部構(gòu)成, 所述第一角度獲取部獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述第二部的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度, 所述第二角度獲取部基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述第一部的旋轉(zhuǎn)角度, 所述轉(zhuǎn)矩算出部根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第二部的所述旋轉(zhuǎn)角度與所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第一部的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩。
2.一種轉(zhuǎn)矩測定裝置,其在進(jìn)行將線狀體經(jīng)由插入構(gòu)件而向被試驗者的體內(nèi)插入的作業(yè)之際,對向所述線狀體施加的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,該線狀體設(shè)有沿軸向平行的線狀的特征部且具有柔軟性并在前端具有彎曲部,所述轉(zhuǎn)矩測定裝置具備: 第一角度獲取部,其獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度; 第二角度獲取部,其基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述彎曲部的朝向,從而獲取所述線狀體的前端處的旋轉(zhuǎn)角度; 轉(zhuǎn)矩算出部,其根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述規(guī)定區(qū)域的所述旋轉(zhuǎn)角度和所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的前端處的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩, 其中, 所述線狀體由位于前端側(cè)且由第一原料形成的第一部和與所述第一部連結(jié)且由比所述第一原料硬的第二原料形成的第二部構(gòu)成, 所述第一角度獲取部獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述第二部的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度, 所述第二角度獲取部基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述第一部的旋轉(zhuǎn)角度, 所述轉(zhuǎn)矩算出部根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第二部的所述旋轉(zhuǎn)角度與所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第一部的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)矩測定裝置,其中, 所述轉(zhuǎn)矩測定裝置還具備系數(shù)獲取裝置,其根據(jù)所述線狀體的原料之差來獲取所述線狀體的比例系數(shù), 所述轉(zhuǎn)矩算出部考慮基于由所述系數(shù)獲取裝置獲取的系數(shù)而預(yù)先生成的所述系數(shù)與所述線狀體的位置的關(guān)系信息來算出所述轉(zhuǎn)矩。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的轉(zhuǎn)矩測定裝置,其中, 所述轉(zhuǎn)矩測定裝置還具備立體圖像獲取部,其對插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的立體圖像進(jìn)行拍攝, 所述第二角度獲取部基于所述立體圖像獲取部獲取的所述立體圖像獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述彎曲部的朝向,從而獲取所述線狀體的所述前端處的所述旋轉(zhuǎn)角度。
5.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的轉(zhuǎn)矩測定裝置,其中, 所述轉(zhuǎn)矩測定裝置還具備: 照相機(jī),其對貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的所述規(guī)定區(qū)域進(jìn)行拍攝; 位置獲取部,其根據(jù)由所述照相機(jī)拍攝到的圖像來獲取所述規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的位置, 所述第一角度獲取部根據(jù)由所述位置獲取部獲取的所述規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的位置來獲取所述規(guī)定區(qū)域中的所述特征部的所述旋轉(zhuǎn)角度。
6.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的轉(zhuǎn)矩測定裝置,其中, 所述轉(zhuǎn)矩測定裝置還具備: 判定部,其判定所述轉(zhuǎn)矩算出部獲取的所述轉(zhuǎn)矩是否比規(guī)定的值大; 輸出部,其在所述判定部判定所述轉(zhuǎn)矩比所述規(guī)定的值大時輸出警告。
7.一種轉(zhuǎn)矩測定方法,其在進(jìn)行將線狀體經(jīng)由插入構(gòu)件而向被試驗者的體內(nèi)插入的作業(yè)之際,對向所述線狀體施加的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,該線狀體設(shè)有沿軸向平行的線狀的特征部且具有柔軟性并在前端具有彎曲部,其中,包括: 在所述線狀體由位于前端側(cè)且由第一原料形成的第一部和與所述第一部連結(jié)且由硬度與所述第一原料不同的第二原料形成的第二部構(gòu)成的情況下,由第一角度獲取部來獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述第二部的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度, 由第二角度獲取部基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像來獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述第一部的朝向,從而獲取所述線狀體的所述第一部的旋轉(zhuǎn)角度, 由轉(zhuǎn)矩算出部根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第二部的所述旋轉(zhuǎn)角度與所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第一部的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩。
8.一種轉(zhuǎn)矩測定程序,其在進(jìn)行將線狀體經(jīng)由插入構(gòu)件而向被試驗者的體內(nèi)插入的作業(yè)之際,對向所述線狀體施加的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行測定,該線狀體設(shè)有沿軸向平行的線狀的特征部且具有柔軟性并在前端具有彎曲部,其中,在所述線狀體由位于前端側(cè)且由第一原料形成的第一部和與所述第一部連結(jié)且由硬度與所述第一原料不同的第二原料形成的第二部構(gòu)成的情況下,所述轉(zhuǎn)矩測定程序用于使計算機(jī)執(zhí)行如下的步驟:由第一角度獲取部獲取貫穿了所述插入構(gòu)件的所述線狀體的、靠所述插入構(gòu)件的入口側(cè)的規(guī)定區(qū)域中的所述第二部的所述特征部的旋轉(zhuǎn)角度的第一角度獲取步驟,由第二角度獲取部基于插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的圖像來獲取插入了所述被試驗者的體內(nèi)的所述線狀體的所述第一部的朝向,從而獲取所述線狀體的所述第一部中的旋轉(zhuǎn)角度的第二角度獲取步驟,由轉(zhuǎn)矩算出部根據(jù)所述第一角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第二部的所述旋轉(zhuǎn)角度與所述第二角度獲取部獲取的所述線狀體的所述第一部的所述旋轉(zhuǎn)角度之差來算出所述轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩算出步驟。
【文檔編號】A61B6/00GK103648395SQ201380002152
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】佐藤太一, 津坂優(yōu)子, 札場勇大 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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