醫(yī)療裝置制造方法
醫(yī)療裝置制造方法
【專利摘要】醫(yī)療裝置具備：存儲部，其存儲預(yù)先獲取到的被檢體內(nèi)的三維圖像信息；攝像部，其拍攝被檢體內(nèi)；管腔臟器提取部，其從三維圖像信息中提取被檢體內(nèi)的規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息；特征信息獲取部，其根據(jù)被插入到規(guī)定管腔臟器內(nèi)的攝像部的位置信息，獲取提取出的規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息中的特征信息；關(guān)聯(lián)圖像生成部，其生成規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息與特征信息相關(guān)聯(lián)的圖像；以及顯示部，其顯示攝像部在規(guī)定管腔臟器內(nèi)的位置信息附近的規(guī)定管腔臟器的特征信息。
【專利說明】醫(yī)療裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種拍攝被檢體內(nèi)的醫(yī)療裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)窺鏡作為被插入到被檢體內(nèi)且前端部設(shè)有攝像單元的醫(yī)療裝置，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域和其它領(lǐng)域。
[0003]另外，還提出了一種與CT裝置等的信息進(jìn)行組合的醫(yī)療裝置，以將內(nèi)窺鏡插入到被檢體的管腔臟器內(nèi)來進(jìn)行檢查或者能夠根據(jù)檢查結(jié)果來順利地進(jìn)行利用處置器具進(jìn)行的處置等。
[0004]例如作為第一以往例的日本特開2007-7041號公報所公開的手術(shù)輔助裝置具備:三維位置檢測裝置，其依次檢測內(nèi)窺鏡的位置；圖像制作單元，其制作疊加于內(nèi)窺鏡的影像的手術(shù)輔助圖像；以及坐標(biāo)整合單元，其將三維位置檢測裝置的坐標(biāo)和圖像制作單元所具有的圖像坐標(biāo)進(jìn)行整合。
[0005]圖像制作單元使用由MRI等拍攝到的被檢體的三維體積圖像數(shù)據(jù)來制作疊加于內(nèi)窺鏡的影像的手術(shù)輔助圖像。由于坐標(biāo)整合單元，即使內(nèi)窺鏡的位置、朝向發(fā)生變更，也能夠在保持與其相對的位置的狀態(tài)下實時地疊加顯示與內(nèi)窺鏡的朝向一致的手術(shù)輔助圖像。
[0006]另外，在作為第二以往例的日本特開2005-131042號公報中公開了一種插入輔助裝置，該插入輔助裝置生成支氣管的多個分支點處的虛擬內(nèi)窺鏡圖像，輔助被插入支氣管內(nèi)的內(nèi)窺鏡。
[0007]然而，在上述第一以往例中并未考慮在依次檢測內(nèi)窺鏡的位置的三維位置檢測裝置的坐標(biāo)與手術(shù)輔助圖像的坐標(biāo)的坐標(biāo)整合中產(chǎn)生了(位置偏移等的)偏移時的應(yīng)對手段或者應(yīng)對方法。當(dāng)兩個坐標(biāo)產(chǎn)生位置偏移時，導(dǎo)致內(nèi)窺鏡的影像與手術(shù)輔助信息偏移了偏移量，因此無法進(jìn)行如產(chǎn)生偏移之前那樣的順利的手術(shù)輔助。
[0008]另外，在第二以往例中并未公開以下結(jié)構(gòu):使被插入到作為管腔臟器的支氣管內(nèi)的內(nèi)窺鏡的前端部所搭載的攝像單元的位置信息與由CT裝置得到的支氣管的三維位置信息匹配(matching)。
[0009]因此，為了能夠更有效地進(jìn)行插入輔助而期望以下結(jié)構(gòu):在內(nèi)窺鏡的前端部或攝像單元的位置信息與攝像單元所插入的管腔臟器的位置信息之間產(chǎn)生了被允許程度以上的偏移的情況下，能夠進(jìn)行手術(shù)操作者等易于應(yīng)對消除偏移這一情況的信息的呈現(xiàn)等。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述點而完成的，目的在于提供一種能夠呈現(xiàn)易于對在搭載于內(nèi)窺鏡等的攝像單元和攝像單元所插入的管腔臟器的信息之間產(chǎn)生了偏移的情況進(jìn)行應(yīng)對的信息的醫(yī)療裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的一個方式的醫(yī)療裝置具備:存儲部，其構(gòu)成為存儲預(yù)先獲取到的被檢體內(nèi)的三維圖像信息；攝像部，其構(gòu)成為拍攝上述被檢體內(nèi)；管腔臟器提取部，其構(gòu)成為從上述三維圖像信息中提取上述被檢體內(nèi)的規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息；特征信息獲取部，其構(gòu)成為根據(jù)被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像單元的位置信息，來獲取由上述管腔臟器提取部提取出的上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息中的特征信息；關(guān)聯(lián)圖像生成部，其構(gòu)成為生成將上述特征信息關(guān)聯(lián)到上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息的圖像；以及顯示部，其構(gòu)成為顯示上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息附近的上述規(guī)定管腔臟器的特征信息。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的醫(yī)療裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖2A是表示特征信息獲取部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0014]圖2B是表示顯示支氣管的三維形狀的支氣管虛擬圖像等的圖。
[0015]圖3是表示圖2中的一個分支部周圍的詳情的圖。
[0016]圖4是表示將內(nèi)窺鏡的插入部插入支氣管內(nèi)時的醫(yī)療裝置所進(jìn)行的插入輔助的處理內(nèi)容的流程圖。
[0017]圖5是兩個坐標(biāo)系中的同一位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)時的說明圖。
[0018]圖6是判斷在支氣管內(nèi)插入了內(nèi)窺鏡的插入部時進(jìn)行了位置測量而得到的攝像裝置的位置在規(guī)定條件下是否處于管腔內(nèi)的情況的說明圖。
[0019]圖7是用于在重啟畫面中新設(shè)定基準(zhǔn)位置并校正位置關(guān)聯(lián)信息的說明圖。
[0020]圖8是表示確定基準(zhǔn)位置并校正位置關(guān)聯(lián)信息的處理的流程圖。
[0021]圖9是表示在支氣管內(nèi)的規(guī)定位置設(shè)定內(nèi)窺鏡的前端部并進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的情形的說明圖。
[0022]圖10是表示本發(fā)明的第二實施方式的醫(yī)療裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖11是表示第二實施方式中的將內(nèi)窺鏡的插入部插入支氣管內(nèi)時的醫(yī)療裝置所進(jìn)行的插入輔助的處理內(nèi)容的流程圖。
[0024]圖12是針對設(shè)定于支氣管的各區(qū)域選擇性地設(shè)定測量信息的情形的說明圖。
[0025]圖13是表示第二實施方式的第七變形例中的攝像裝置的當(dāng)前位置等的說明圖。
[0026]圖14是表示從圖13的狀態(tài)起繼續(xù)進(jìn)行獲取測量信息的動作時的攝像裝置的各位置等的圖。
[0027]圖15是表示第二實施方式的第九變形例中的在CT斷層像圖像上顯示攝像裝置的位置時的關(guān)聯(lián)圖像的顯示例的圖。
[0028]圖16是表示在圖15中在攝像裝置的位置存在于切剖面上時和不存在于切剖面上時以不同的形狀進(jìn)行顯示的情況的顯示例的圖。
[0029]圖17是表示第二實施方式的第九變形例中的在CT斷層像圖像上顯示攝像裝置的位置并且還顯示虛擬內(nèi)窺鏡圖像的關(guān)聯(lián)圖像的顯示例的圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0031](第一實施方式)
[0032]如圖1所示，本發(fā)明的第一實施方式的醫(yī)療裝置I主要由內(nèi)窺鏡裝置4和插入輔助裝置5構(gòu)成，該內(nèi)窺鏡裝置4具備內(nèi)窺鏡3，該內(nèi)窺鏡3被插入到成為檢查對象的作為被檢體的患者的作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2 (參照圖2、圖7，在圖2中用虛線表示其一部分)內(nèi)，該插入輔助裝置5與該內(nèi)窺鏡裝置4 一起使用，用于進(jìn)行內(nèi)窺鏡的插入輔助。
[0033]內(nèi)窺鏡裝置4具有:內(nèi)窺鏡3 ;光源裝置6，其對該內(nèi)窺鏡3提供照明光；作為信號處理裝置的照相機(jī)控制部件(簡稱為CCU) 8，其對構(gòu)成搭載于內(nèi)窺鏡3的攝像單元的攝像元件7的信號進(jìn)行信號處理；以及監(jiān)視器9，其顯示由(XU8生成的內(nèi)窺鏡圖像。
[0034]內(nèi)窺鏡3具有:細(xì)長的插入部11，其具有撓性；以及操作部12，其被設(shè)于該插入部11的后端，在插入部11的前端部13設(shè)有照明窗和觀察窗。用于傳播照明光的光導(dǎo)件14貫穿于插入部11、操作部12內(nèi)，該光導(dǎo)件14的入射端與光源裝置相連接，由光源裝置6內(nèi)的未圖示的光源燈或者LED產(chǎn)生的照明光入射到入射端。由該光導(dǎo)件14傳播的照明光從被安裝于照明窗的出射端(前端面)向前方射出。
[0035]另外，在觀察窗中安裝有物鏡15，在其成像位置配置有CXD等攝像元件7，使用物鏡15與攝像元件7形成作為攝像單元的攝像裝置16，該攝像裝置16對插入部11所插入的作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2內(nèi)進(jìn)行拍攝。
[0036]攝像元件7經(jīng)由貫穿插入部11、操作部12內(nèi)的信號線與CXU 8相連接。CXU 8使用其內(nèi)部的未圖示的圖像信號生成電路來生成與在攝像元件7的攝像面上成像的光學(xué)像對應(yīng)的攝像圖像的圖像信號，將該圖像信號輸出到監(jiān)視器9。監(jiān)視器9將圖像信號的圖像(運動圖像)作為內(nèi)窺鏡圖像(還稱為攝像圖像)進(jìn)行顯示。
[0037]另外，在前端部13內(nèi)，在攝像元件7的附近位置設(shè)置有位置傳感器17。另外，在成為內(nèi)窺鏡3和被檢體的外部的規(guī)定位置處設(shè)置有測量處理裝置或者測量處理部18，該測量處理裝置或者測量處理部18進(jìn)行對該位置傳感器17的三維位置(還簡稱為位置)進(jìn)行測量(檢測)的處理。
[0038]測量處理部18對位置傳感器17的位置進(jìn)行測量，但是該位置能夠與前端部13或者攝像裝置16 (的攝像元件7)的位置近似。
[0039]該測量處理部18具有使用位置傳感器17生成攝像裝置16所處的位置信息的位置信息生成部18b的功能，該攝像裝置16構(gòu)成被插入到作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2內(nèi)的攝像單元。
[0040]作為位置檢測方法，能夠利用使用了磁的方法。例如，由使用線圈構(gòu)成的位置傳感器17檢測從與測量處理部18相連接的天線18a發(fā)出的交流磁場，由(具備振幅檢測電路和相位檢測電路的)測量處理部18對由位置傳感器17檢測出的信號的振幅和相位進(jìn)行檢測，由此對從天線18a至位置傳感器17為止的距離進(jìn)行測量。測量處理部18將三個以上的多個天線18a設(shè)置于各不相同的已知位置，由此確定位置傳感器17的三維位置。
[0041]此外，也可以設(shè)為以下結(jié)構(gòu):對構(gòu)成位置傳感器17的線圈施加交流信號，使其周圍產(chǎn)生交流磁場，在天線18a側(cè)檢測交流磁場從而檢測位置傳感器17的位置。作為一例而說明了使用了線圈的磁式位置檢測裝置，但是位置傳感器17和測量處理部18的結(jié)構(gòu)并不限定于上述說明的情況。例如，也可以沿著插入部11的長度方向以規(guī)定間隔配置用于進(jìn)行位置檢測的多個線圈，根據(jù)多個線圈的位置來估計插入部11的形狀，從而能夠檢測前端部13等的位置。
[0042]此外，在內(nèi)窺鏡3的插入部11中，在前端部13的后端設(shè)有彎曲自由的彎曲部19，手術(shù)操作者進(jìn)行使設(shè)置于操作部12的彎曲操作旋鈕25c進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的操作，由此能夠使彎曲部19向上下左右任意方向進(jìn)行彎曲。
[0043]上述插入輔助裝置5具有:CT圖像數(shù)據(jù)取入部21，其針對被內(nèi)窺鏡3檢查的患者，經(jīng)由DVD、藍(lán)光盤、快閃存儲器等便攜式的存儲介質(zhì)取入由公知的CT裝置生成的患者的作為三維圖像信息的CT圖像數(shù)據(jù)；以及CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22，其存儲被該CT圖像數(shù)據(jù)取入部21取入的CT圖像數(shù)據(jù)。
[0044]此外，CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22也可以經(jīng)由通信線路、因特網(wǎng)等存儲由CT裝置生成的(作為被檢體的患者的)CT圖像數(shù)據(jù)。該CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22由硬盤裝置、快閃存儲器、DVD等構(gòu)成。
[0045]另外，CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22具有關(guān)聯(lián)信息存儲部22a，該關(guān)聯(lián)信息存儲部22a將CT圖像數(shù)據(jù)以及與該CT圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的使用了第一坐標(biāo)系的三維位置數(shù)據(jù)存儲為兩者關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)信息。
[0046]另外，插入輔助裝置5具有作為管腔臟器提取部或者管腔臟器提取電路的支氣管提取部23，該支氣管提取部23從CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22的CT圖像數(shù)據(jù)中提取作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2的三維圖像數(shù)據(jù)。
[0047]該支氣管提取部23根據(jù)提取出的支氣管2的三維圖像數(shù)據(jù)(更具體地說三維體積數(shù)據(jù))生成表示支氣管2的中空形狀的三維形狀的圖像信息(圖像數(shù)據(jù))。也就是說，支氣管提取部23具有支氣管虛擬圖像生成部23a，該支氣管虛擬圖像生成部23a具備支氣管虛擬圖像生成電路，該支氣管虛擬圖像生成電路根據(jù)提取出的支氣管2的三維圖像數(shù)據(jù)來生成作為中空的三維形狀的支氣管形狀的虛擬圖像的支氣管形狀虛擬圖像。
[0048]另外，該支氣管提取部23在提取支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)時，與對應(yīng)于三維圖像數(shù)據(jù)的第一坐標(biāo)系中的三維位置數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地提取。而且，該支氣管提取部23具有由存儲器等構(gòu)成的關(guān)聯(lián)信息存儲部23b，該關(guān)聯(lián)信息存儲部23b存儲使支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)(即支氣管形狀虛擬圖像數(shù)據(jù))與三維位置數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)信息。
[0049]另外，插入輔助裝置5具有VBS圖像處理部24，該VBS圖像處理部24根據(jù)攝像裝置16所處的位置信息來進(jìn)行用于生成由攝像裝置16拍攝了支氣管2內(nèi)時的虛擬內(nèi)窺鏡圖像(稱為VBS圖像)的圖像處理。
[0050]該VBS圖像處理部24具備:VBS圖像生成部24a，其生成VBS圖像；以及VBS圖像存儲部24b，其存儲所生成的VBS圖像。此外，也可以將VBS圖像存儲部24b設(shè)置于VBS圖像處理部24的外部。
[0051]另外，插入輔助裝置5具有由圖像處理電路構(gòu)成的圖像處理部25，該圖像處理部25具備:特征信息獲取部25a，其進(jìn)行用于獲取特征信息的圖像處理，以獲取由支氣管提取部23提取出的作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2的三維形狀的圖像信息中的特征信息；以及關(guān)聯(lián)圖像生成部25b，其生成作為將特征信息關(guān)聯(lián)到支氣管2的三維形狀的圖像信息的圖像的特征信息關(guān)聯(lián)圖像。
[0052]如圖2A所示，特征信息獲取部25a具有:二維圖像信息獲取部33a，其獲取與支氣管2中的分支有關(guān)的二維圖像信息；以及測量信息獲取部33b，其主要獲取與支氣管2中的分支有關(guān)的測量信息。
[0053]二維圖像信息獲取部33a獲取與支氣管2中的分支有關(guān)的二維圖像信息，由此在根據(jù)獲取到的信息來生成支氣管2中分支出的分支部分的作為虛擬內(nèi)窺鏡圖像的VBS圖像時使用。此外，VBS圖像生成部24生成包含分支部分和未分支的部分的VBS圖像。因此，也可以將二維圖像信息獲取部33a設(shè)置于VBS圖像處理部24內(nèi)。
[0054]另外，在圖1中，使用不同部件來表示圖像處理部25和VBS圖像處理部24，但是，例如也可以構(gòu)成為圖像處理部25包含VBS圖像處理部24中的VBS圖像生成部24a。
[0055]測量信息獲取部33b具有位置/支氣管直徑/距離測量信息獲取部，該位置/支氣管直徑/距離測量信息獲取部更具體地說，獲取(第二坐標(biāo)系中的攝像裝置16的位置和與該位置對應(yīng)的第一坐標(biāo)系中的)位置、支氣管直徑、至支氣管2的規(guī)定位置為止的距離的測量信息，來作為與支氣管2中的分支有關(guān)的測量信息。
[0056]此外，并不限定于測量信息獲取部33b獲取位置、支氣管直徑、距離這三個測量信息的情況，也可以設(shè)為獲取它們中的兩個或者至少一個的結(jié)構(gòu)。另外，并不限定于特征信息獲取部25a具有二維圖像信息獲取部33a和測量信息獲取部33b兩者的情況，也可以設(shè)為僅具有其中一個的結(jié)構(gòu)。另外，并不限定于將測量信息獲取部33b設(shè)置于圖像處理部25內(nèi)的特征信息獲取部25a內(nèi)的情況，也可以設(shè)置于圖像處理部25的外部、例如測量處理部18內(nèi)，或者設(shè)置為與圖像處理部25和測量處理部18不同的部件。
[0057]關(guān)于上述特征信息，作為插入輔助的信息而被利用，并且形成為了易于應(yīng)對在規(guī)定條件下的位置估計失敗的情況而呈現(xiàn)的信息。
[0058]另外，該圖像處理部25具有圖像合成處理部25c，該圖像合成處理部25c進(jìn)行將支氣管形狀虛擬圖像、支氣管2內(nèi)部的虛擬內(nèi)窺鏡圖像(VBS圖像)以及由攝像元件7得到的內(nèi)窺鏡圖像(攝像圖像)等進(jìn)行合成的圖像處理。圖像合成處理部25c將合成得到的合成圖像(的圖像信號)輸出到作為顯示單元的監(jiān)視器26，在監(jiān)視器26中顯示合成圖像。
[0059]圖2B示出由支氣管虛擬圖像生成部23a生成的支氣管形狀虛擬圖像2a。此外，將該支氣管形狀虛擬圖像2a的圖像數(shù)據(jù)與分別對應(yīng)的三維位置信息相關(guān)聯(lián)地存儲到關(guān)聯(lián)信息存儲部23b。
[0060]在圖1中，示出特征信息獲取部25a設(shè)于圖像處理部25內(nèi)的情況，但是也可以將特征信息獲取部25a設(shè)置于圖像處理部25外部的VBS圖像處理部24內(nèi)部、或者支氣管提取部23內(nèi)部、其它位置。在該情況下，由特征信息獲取部25a獲取到的特征信息被輸入到圖像處理部25的圖像生成部25b。
[0061]包含由該圖像處理部25生成的合成圖像的情況的圖像信號被輸出到作為圖像顯示單元的監(jiān)視器26，在監(jiān)視器26中顯示該圖像信號的圖像。
[0062]另外，插入輔助裝置5具有:控制部27，其對圖像處理部25所進(jìn)行的圖像處理等進(jìn)行控制，由CPU等構(gòu)成；以及存儲部28，其存儲位置關(guān)聯(lián)信息等，該位置關(guān)聯(lián)信息是將在顯示于監(jiān)視器26的圖像、CT圖像數(shù)據(jù)的生成中、也在支氣管形狀虛擬圖像2a的生成中使用的坐標(biāo)系(第一坐標(biāo)系)的位置與在位置傳感器17和測量處理部18對攝像裝置16的位置的測量中使用的坐標(biāo)系(第二坐標(biāo)系)的位置相關(guān)聯(lián)而得到的。
[0063]控制部27具有進(jìn)行在監(jiān)視器26中顯示的圖像的顯示控制的圖像顯示控制部27a的功能。
[0064]另外，該控制部27具有(位置信息附近)特征信息顯示控制部27b，該(位置信息附近)特征信息顯示控制部27b進(jìn)行控制，以將作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2內(nèi)的攝像裝置16的位置信息附近的上述支氣管2的特征信息顯示在作為顯示單元的監(jiān)視器26中。而且，監(jiān)視器26顯示該位置信息附近的上述支氣管2的特征信息。
[0065]另外，在本實施方式中，為了能夠輔助(手術(shù)操作者)順利地進(jìn)行向支氣管2內(nèi)插入內(nèi)窺鏡3的插入作業(yè)，而將用于對支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的第一坐標(biāo)系中的位置(位置信息)與被插入到支氣管2內(nèi)的內(nèi)窺鏡3的插入部11的前端部13的攝像裝置16的第二坐標(biāo)系中的位置(位置信息)進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)或者位置對準(zhǔn)(Registrat1n)。
[0066]控制部27具有對兩個坐標(biāo)系中的位置關(guān)聯(lián)進(jìn)行控制的位置關(guān)聯(lián)控制部27c的功倉泛。
[0067]該進(jìn)行了位置關(guān)聯(lián)而得到的位置關(guān)聯(lián)信息例如被存儲到存儲部28的位置關(guān)聯(lián)信息存儲部28a。
[0068]另外，控制部27具有判斷部27d的功能，在進(jìn)行了位置關(guān)聯(lián)之后，該判斷部27d判斷兩個坐標(biāo)系中的位置信息是否在規(guī)定條件以內(nèi)成功進(jìn)行了位置估計。
[0069]另外，插入輔助裝置5具有:MPR圖像生成部29，其根據(jù)在CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22中存儲的CT圖像數(shù)據(jù)來生成多截面重構(gòu)圖像(稱為MPR圖像)；以及路線設(shè)定部30，其生成具有由MPR圖像生成部29生成的MPR圖像的作為輔助路線(簡稱為路線)或者路徑的設(shè)定畫面的路線設(shè)定畫面(或者路徑設(shè)定畫面)，設(shè)定內(nèi)窺鏡3進(jìn)入支氣管2的路線。
[0070]另外，醫(yī)療裝置I具有輸入裝置31，該輸入裝置31由對路線設(shè)定部30輸入設(shè)定信息的鍵盤以及指示設(shè)備等構(gòu)成。另外，手術(shù)操作者能夠從該輸入裝置31對圖像處理部25輸入進(jìn)行圖像處理時的參數(shù)、數(shù)據(jù)，或者針對控制部27選擇、指示控制動作。
[0071]另外，在手術(shù)操作者設(shè)定了路線的情況下，路線設(shè)定部30將所設(shè)定的路線(路徑)的信息發(fā)送到VBS圖像處理部24、MPR圖像生成部29、控制部27。VBS圖像處理部24和MPR圖像生成部29分別生成沿著路線的VBS圖像、MPR圖像，控制部27沿著路線對各部的動作進(jìn)行控制。
[0072]上述特征信息獲取部25a根據(jù)被插入到支氣管2內(nèi)的攝像裝置16的位置信息，獲取由支氣管提取部23提取出的支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)中的與支氣管2的分支有關(guān)的二維圖像信息、或者與攝像裝置16在支氣管2中的位置對應(yīng)的位置、支氣管直徑、至支氣管2的規(guī)定位置為止的距離等測量信息，來作為與上述支氣管2有關(guān)的特征信息。
[0073]例如，如圖2B所示(根據(jù)CT圖像數(shù)據(jù)來虛擬地顯示支氣管2的形狀的)支氣管形狀虛擬圖像2a中的三維形狀的中空管腔存在分支成多個的分支部。在圖2B中示出與沿著由路線設(shè)定部30設(shè)定的路線從前端側(cè)插入內(nèi)窺鏡3的插入部11的情況對應(yīng)的分支部B1-B5。此外，在圖2B中示出了分支部B1-B5，但是并不限定于分支部B1-B5的情況，能夠應(yīng)用于Bl-Bn(η為2以上的自然數(shù))。
[0074]在本實施方式中，為了順利地進(jìn)行插入輔助，特征信息獲取部25b利用支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)，在各分支部Bi (i = 1,2,…，η)附近的位置處，以與虛擬配置內(nèi)窺鏡3的攝像裝置16并拍攝分支部Bi的情況對應(yīng)的二維VBS圖像為二維圖像信息，從(VBS圖像處理部24的)VBS圖像存儲部24b獲取VBS圖像。
[0075]而且，關(guān)聯(lián)圖像生成部25b生成關(guān)聯(lián)圖像J，該關(guān)聯(lián)圖像J是將作為由特征信息獲取部25a獲取到的二維圖像信息的、拍攝分支部得到的VBS圖像Ii關(guān)聯(lián)到作為支氣管2的三維形狀的圖像信息的支氣管形狀虛擬圖像2a的圖像。而且，監(jiān)視器26例如圖2B所示那樣顯示該關(guān)聯(lián)圖像J。
[0076]在圖2B中示出對各分支部Bi關(guān)聯(lián)了拍攝分支部Bi得到的VBS圖像Ii后的狀態(tài)。此外，在圖2B中用附圖標(biāo)記C來表示支氣管2(支氣管形狀虛擬圖像2a)的管腔的中心線。
[0077]圖3更詳細(xì)地示出一個分支部Bi附近處關(guān)聯(lián)了拍攝該分支部Bi得到的VBS圖像Ii后的內(nèi)容。
[0078]圖3示出形成分支部Bi的分支部Bi周圍部，該分支部Bi是(支氣管2中的)一個管腔形狀從分支邊界位置PBi分支為兩個管腔形狀而得到的。
[0079]另外，圖3示出在(支氣管2或者)支氣管形狀虛擬圖像2a上在位置Pi處配置攝像裝置16 (或者前端部13或者位置傳感器17)的狀態(tài)，該位置Pi與作為規(guī)定位置的分支邊界位置PBi僅相距規(guī)定距離ai，并且在管腔的中心線C上。此外，關(guān)于確定僅相距規(guī)定距離ai且在管腔路的中心線C上的位置Pi的說明，之后在圖7中進(jìn)行敘述。
[0080]而且，關(guān)聯(lián)圖像生成部25c以具有將與使用該攝像裝置16拍攝分支部Bi側(cè)的情況對應(yīng)的VBS圖像Ii關(guān)聯(lián)到該支氣管2的分支部Bi的關(guān)聯(lián)圖像Ji的方式生成關(guān)聯(lián)圖像J0
[0081]另外，在本實施方式中，特征信息獲取部25a從支氣管2的三維形狀的圖像信息中獲取圖3中的各位置Pi等處的作為支氣管2的內(nèi)徑的支氣管直徑Di，來作為測量信息。而且，顯示控制部27a進(jìn)行控制以在監(jiān)視器26中顯示支氣管直徑Di。另外，例如存儲部28存儲支氣管直徑Di的測量信息。此外，并不限于從支氣管2的三維形狀的圖像信息中獲取支氣管直徑Di的情況，也可以利用后述的立體測量來獲取支氣管直徑Di的測量信息。
[0082]控制部27的判斷部27d使用支氣管2的三維形狀的位置信息以及在存儲部28中存儲的支氣管直徑Di等測量信息，判斷由測量處理部18進(jìn)行位置測量而得到的被插入到支氣管2內(nèi)的攝像裝置16的位置信息是否能夠在實際插入到支氣管2內(nèi)的狀態(tài)下所允許的規(guī)定條件以內(nèi)估計出。
[0083]控制部27進(jìn)行控制動作，使得在判斷為能夠在規(guī)定條件以內(nèi)估計出的情況下繼續(xù)進(jìn)行插入輔助的動作，在判斷為在規(guī)定條件以內(nèi)產(chǎn)生位置偏移(換言之位置估計失敗)的情況下計算失敗的位置附近的支氣管2的分支部的信息。
[0084]另外，控制部27控制圖像處理部25使得將計算出的包含分支部在內(nèi)的支氣管形狀虛擬圖像2a與用于進(jìn)行插入輔助的VBS圖像進(jìn)行合成，并進(jìn)行控制使得在監(jiān)視器26中顯示作為重啟時的顯示畫面的重啟畫面。
[0085]在重啟時，控制部27將要重啟的攝像裝置16的位置(即，位置估計失敗時的攝像裝置16的位置)顯示在支氣管形狀虛擬圖像2a上，并且顯示該位置附近的VBS圖像，呈現(xiàn)易于對存儲部28中存儲的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正的圖像。
[0086]此外，所顯示的VBS圖像為滿足使用了以下條件中的至少一個條件的條件式的分支部。
[0087](I)根據(jù)內(nèi)窺鏡圖像計算出支氣管直徑，該支氣管直徑與事先從CT圖像上計算出的分支位置處的支氣管直徑的差分為閾值以下的分支的VBS圖像。
[0088](II)針對處于與位置估計最后成功的位置相距固定范圍內(nèi)的分支部的VBS圖像。
[0089](III)針對處于與位置估計失敗的位置相距固定范圍內(nèi)的分支部的VBS圖像。
[0090](IV)針對從位置估計失敗的時間點起過去固定期間內(nèi)在存儲部28中記錄的位置附近的分支部的VBS圖像。
[0091](V)路線上的分支部。
[0092]并且，也可以根據(jù)內(nèi)窺鏡圖像計算從內(nèi)窺鏡前端至分支為止的距離，針對滿足上述條件的分支部生成相距相同距離的VBS圖像。
[0093]這些條件下的距離可以是指兩點之間的直線距離，也可以是指管腔的中心線上的距離。
[0094]這種結(jié)構(gòu)的醫(yī)療裝置I的特征在于，具備:CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22，其構(gòu)成存儲單元，存儲預(yù)先獲取到的被檢體內(nèi)的三維圖像信息；攝像裝置16，其構(gòu)成攝像單元，拍攝上述被檢體內(nèi)；支氣管提取部23，其構(gòu)成管腔臟器提取單元，從上述三維圖像信息中提取作為上述被檢體內(nèi)的規(guī)定管腔臟器的支氣管2的三維形狀的圖像信息；特征信息獲取部25a，其構(gòu)成特征信息獲取單元，根據(jù)被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像單元的位置信息來獲取由上述管腔臟器提取單元提取出的上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息中的特征信息；關(guān)聯(lián)圖像生成部25b，其構(gòu)成關(guān)聯(lián)圖像生成單元，生成將上述特征信息關(guān)聯(lián)到上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息的圖像；以及監(jiān)視器26，其構(gòu)成顯示單元，顯示上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像單元的位置信息附近的上述規(guī)定管腔臟器的特征信息。
[0095]接著，參照圖4說明本實施方式的動作。圖4示出將內(nèi)窺鏡3的插入部11插入支氣管2內(nèi)時的醫(yī)療裝置I各部的主要處理。
[0096]在向支氣管2內(nèi)插入內(nèi)窺鏡3的插入部11的情況下，如步驟SI所示，醫(yī)療裝置I的控制部27進(jìn)行以下處理:進(jìn)行兩個坐標(biāo)系中的位置關(guān)聯(lián)(位置對準(zhǔn))。
[0097]控制部27 (的位置關(guān)聯(lián)控制部27d)在第一坐標(biāo)系以及第二坐標(biāo)系中進(jìn)行在三個以上的多個位置處進(jìn)行關(guān)聯(lián)的位置關(guān)聯(lián)(位置對準(zhǔn))處理，其中，該第一坐標(biāo)系在提取CT圖像數(shù)據(jù)和從該CT圖像數(shù)據(jù)提取支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)時使用，該第二坐標(biāo)系在測量處理部18對前端部13的位置傳感器17進(jìn)行測量時使用。
[0098]圖5示出位置關(guān)聯(lián)的動作的說明圖。手術(shù)操作者例如在支氣管2的入口附近的例如四個點Q0-Q3處依次設(shè)定內(nèi)窺鏡3的前端部13 (或者位置傳感器17)，從輸入裝置31進(jìn)行在第一坐標(biāo)系O-XYZ和第二坐標(biāo)系o-xyz中分別進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示或者指示輸入。因此，輸入裝置31形成進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示的指示輸入部或者指示輸入單元。
[0099]例如，將前端部13 (或者位置傳感器17)依次設(shè)定于第一坐標(biāo)系O-XYZ中的原點O的位置Q0(0，0，0)、X坐標(biāo)上的位置Ql (1，0，0)、Y坐標(biāo)上的位置Q2(0，1，0)、Ζ坐標(biāo)上的位置Q3(0，0，I)，手術(shù)操作者進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示。在該指示中，當(dāng)將由測量處理部18在各位置處依次測量出的位置設(shè)為(x0，y0，z0)、(xl，yl，zl)、(x2，y2，z2)、(x3, y3, z3)時，控制部27進(jìn)行控制，以進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)并將位置關(guān)聯(lián)信息存儲到存儲部28。
[0100]存儲部28存儲該情況下的位置關(guān)聯(lián)信息(具體地說，第一坐標(biāo)系O-XYZ中的QO (0,0,0), Ql (1,0,0), Q2 (0,1,0), Q3 (0,0,1)為第二坐標(biāo)系 ο-xyz 中(x0，y0, z0)、(xl，yl，zl)、(x2, y2, z2)、(x3, y3, z3)各自所對應(yīng)的信息)。
[0101]另外，控制部27使用在存儲部28中存儲的位置關(guān)聯(lián)信息來決定用于將兩個坐標(biāo)系的任意位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)的變換信息。控制部27將該變換信息存儲到存儲部28。
[0102]在圖5 中，將坐標(biāo)位置 Q0(0，0，0)、Q1(1，0，0)、Q2(0，l，0)、Q3 (0,0,1)和各自對應(yīng)的坐標(biāo)位置(xO, yO, zO)、(xl, yl, zl)、(x2, y2, z2)、(x3, y3, z3)簡化，從而用 Q0<^>(x0, yO，zO)、QI<^>(xI, yl, zl)、Q2<^>(x2, y2,
z2) Q3<^(x3, y3, z3)表示。此外，也可以不是在圖5示出的四個點處，而是在省略了其中一個點的三個點處進(jìn)行(決定)位置關(guān)聯(lián)。
[0103]在像這樣位置關(guān)聯(lián)的處理結(jié)束之后，手術(shù)操作者將內(nèi)窺鏡2的插入部11插入到支氣管2內(nèi)，開始進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查。
[0104]手術(shù)操作者為了使監(jiān)視器26顯示支氣管2的三維形狀的支氣管形狀虛擬圖像2a而從輸入裝置31輸入指示，使監(jiān)視器26顯示支氣管2的三維形狀的支氣管虛擬圖像，還進(jìn)行將內(nèi)窺鏡3的插入部11插入支氣管2內(nèi)的路線(路徑)的設(shè)定等。
[0105]當(dāng)手術(shù)操作者將內(nèi)窺鏡3的插入部11從其前端部13側(cè)插入支氣管2內(nèi)時，如圖4的步驟S2所示，前端部13的攝像裝置16拍攝支氣管2內(nèi)，將攝像圖像顯示在監(jiān)視器9，并且在監(jiān)視器26中也顯示攝像圖像。
[0106]另外，如步驟S3所示，測量處理部18進(jìn)行位置傳感器17或者前端部13 (或者攝像裝置16)的位置測量，將位置測量后得到的位置數(shù)據(jù)輸出到控制部27。
[0107]如步驟S4所示，控制部27判斷從測量處理部18輸入的第二坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)相對于表示支氣管2的三維形狀的第一坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)的規(guī)定條件的位置估計是否成功。
[0108]作為規(guī)定條件的位置估計的一個判斷法，采用以下方法:例如圖6所示，由測量處理部18例如第i個測量出的第二坐標(biāo)系中的測量位置Pmi是否存在于第一坐標(biāo)系中的支氣管2的管腔形狀的內(nèi)側(cè)。
[0109]在如圖6所示那樣第(1-Ι)個測量出的測量位置Pm(1-l)在第一坐標(biāo)系中被計算為存在于(作為支氣管2的三維形狀的虛擬圖像的)支氣管形狀虛擬圖像2a中的成為管腔內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)的情況下，判斷部27d判斷為規(guī)定條件的位置估計成功。此外，在圖6中，用斜線表示管腔形狀的外側(cè)。
[0110]在像這樣判斷部27d判斷為規(guī)定條件的位置估計成功的情況下，在下一步驟S5中，控制部27進(jìn)行控制，以將規(guī)定條件的位置估計成功的狀態(tài)下的測量位置Pm(1-l)、由攝像裝置16得到的攝像圖像、前端部13的姿勢的信息、測量時的時間信息存儲到存儲部28。
[0111]這樣，存儲部28具有位置和圖像存儲部28b，該位置和圖像存儲部28b按時間序列存儲被插入到支氣管2內(nèi)的攝像裝置16的位置信息、由攝像裝置16拍攝到的攝像圖像以及前端部13的姿勢的信息。此外，并不限定于位置估計成功的情況，在位置估計未成功而失敗的情況下，存儲部28也可以按時間序列存儲上述信息。
[0112]在步驟S5的處理之后，返回到步驟S2的處理，反復(fù)進(jìn)行步驟S2-S5的處理。
[0113]與此相對地，如圖6所示那樣第i個測量出的測量位置Pmi在第一坐標(biāo)系中被計算為成為管腔外側(cè)的用斜線表示的區(qū)域內(nèi)的情況下，判斷部27d判斷為規(guī)定條件的位置估計已失敗。
[0114]在該情況下，轉(zhuǎn)移到圖4的步驟S6的處理，在該步驟S6中，控制部27進(jìn)行控制以使測量處理部18進(jìn)行測量。然后，在步驟S7中，測量處理部18事先根據(jù)支氣管提取部23的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)求出上述測量位置Pmi周圍的分支部，從特征信息獲取部25a獲取支氣管直徑。并且，使用測量位置Pmi和Pm1-1的內(nèi)窺鏡圖像通過立體測量求出分支部處的支氣管直徑Ri，計算周圍的分支中的、與從特征信息獲取部25a獲取到的支氣管直徑的差分為閾值以下的分支。
[0115]此外，如上所述，并不限定于一個分支部Bi的情況，控制部27也可以計算多個分支部以擴(kuò)大針對手術(shù)操作者的選項。
[0116]另外，在步驟S8中，控制部27生成上述分支部Bi附近的虛擬內(nèi)窺鏡圖像、即VBS圖像。然后，在下一步驟S9中，控制部27進(jìn)行控制，以使圖像處理部25的關(guān)聯(lián)圖像生成部25b生成關(guān)聯(lián)圖像并且在監(jiān)視器26中顯示為重啟畫面。作為該重啟畫面中的圖像，例如顯示圖3所示那樣的關(guān)聯(lián)圖像Ji。
[0117]由于通過監(jiān)視器26的顯示對手術(shù)操作者呈現(xiàn)關(guān)聯(lián)圖像Ji，因此如步驟SlO所示那樣使用關(guān)聯(lián)圖像Ji，來進(jìn)行位置估計失敗的情況的對應(yīng)、例如位置關(guān)聯(lián)的校正處理。在步驟SlO的處理之后返回到步驟S2的處理。此外，也可以如圖2B所示那樣顯示多個分支部和VBS圖像。另外，也可以使得手術(shù)操作者能夠選擇性地設(shè)定進(jìn)行顯示時的分支部的數(shù)量、VBS圖像的數(shù)量。
[0118]接著，說明對關(guān)聯(lián)圖像Ji或者重啟畫面中的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正的處理動作。
[0119]在圖6中測量位置Pmi為管腔外側(cè)的情況下，控制部27進(jìn)行控制以計算出該測量位置Pmi附近的分支部Bi，并進(jìn)行控制以在監(jiān)視器26中顯示圖3所示那樣的關(guān)聯(lián)圖像Ji。
[0120]手術(shù)操作者根據(jù)關(guān)聯(lián)圖像Ji的顯示，如下那樣對初始狀態(tài)下設(shè)定的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正，由此能夠順利地繼續(xù)進(jìn)行內(nèi)窺鏡3的插入作業(yè)。
[0121]說明根據(jù)圖3的圖像來對位置關(guān)聯(lián)的誤差大的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正的動作。
[0122]圖7示出用于在與圖3的狀態(tài)對應(yīng)的支氣管2以及被插入到該支氣管2內(nèi)的內(nèi)窺鏡3的前端側(cè)的狀態(tài)下確定作為基準(zhǔn)位置的位置Pi并校正位置關(guān)聯(lián)信息的說明圖。另外，圖8示出校正位置關(guān)聯(lián)信息的操作、處理。
[0123]如圖8的步驟Sll所示，手術(shù)操作者進(jìn)行用于確定基準(zhǔn)位置的操作(作業(yè))。為了校正在初始狀態(tài)下設(shè)定的位置關(guān)聯(lián)信息，進(jìn)行新設(shè)定基準(zhǔn)位置的操作。在第一坐標(biāo)系中，分支邊界位置PBi的三維位置在支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)中成為向管腔內(nèi)側(cè)突出的頂點位置，因此成為易于確定的確定位置。
[0124]另外，為了將與該分支邊界位置PBi相距規(guī)定距離ai的、支氣管2的管腔的中心線C上的位置Pi確定為基準(zhǔn)位置，如步驟S12所示，手術(shù)操作者將內(nèi)窺鏡3的攝像裝置16設(shè)定為對作為規(guī)定位置的分支邊界位置PBi進(jìn)行立體測量的狀態(tài)。
[0125]在內(nèi)窺鏡3僅具有一個攝像裝置16的情況下，如圖7所示，手術(shù)操作者在支氣管2的管腔內(nèi)使內(nèi)窺鏡3的彎曲部19彎曲，依次設(shè)定為與管腔內(nèi)壁抵接的兩個狀態(tài)Stl、St2。
[0126]然后，如步驟S13所示，在各狀態(tài)Stl、St2下使用攝像裝置16拍攝分支邊界位置PBi，分別將攝像圖像例如存儲到存儲部28。
[0127]如步驟S14所示，在兩個攝像圖像上，手術(shù)操作者從輸入裝置31指定作為同一規(guī)定位置的分支邊界位置PBi。
[0128]如步驟S15所示，控制部27根據(jù)該指定，使用內(nèi)窺鏡3的物鏡15的焦距、攝像元件7的攝像面的尺寸、像素數(shù)等信息，計算距離ai，并且計算第一坐標(biāo)系中的作為基準(zhǔn)位置的位置Pi的三維位置。
[0129]在下一步驟S16中，手術(shù)操作者將前端部13設(shè)定于位置Pi，從輸入裝置31進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示。
[0130]接收到該指示后，在步驟S17中，控制部27在作為基準(zhǔn)位置的位置Pi處進(jìn)行在第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系中新的位置關(guān)聯(lián)的處理。
[0131]S卩，控制部27進(jìn)行將第一坐標(biāo)系的位置Pi與以第二坐標(biāo)系對該位置Pi進(jìn)行了位置測量時的位置Pri進(jìn)行關(guān)聯(lián)的處理。
[0132]并且，在步驟S18中，控制部27根據(jù)位置關(guān)聯(lián)的信息對初始狀態(tài)的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正。
[0133]例如，控制部27根據(jù)圖7的位置的關(guān)聯(lián)信息以及在初始狀態(tài)下設(shè)定的位置關(guān)聯(lián)信息中的三個位置關(guān)聯(lián)信息來生成校正后的位置關(guān)聯(lián)信息。另外，還校正(更新)將第一坐標(biāo)系中的位置和第二坐標(biāo)系中的位置進(jìn)行變換或者關(guān)聯(lián)的變換式。
[0134]在圖7示出的位置Pi處獲取到的位置關(guān)聯(lián)信息當(dāng)與在支氣管2的入口附近設(shè)定的初始狀態(tài)的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行比較時，是沿著支氣管2的管路的深部側(cè)的位置關(guān)聯(lián)信息，因此在實際插入內(nèi)窺鏡3的插入部11的情況下，被認(rèn)為是可靠性更高的位置信息。而且，利用該位置關(guān)聯(lián)信息對在初始狀態(tài)下設(shè)定的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正，由此能夠?qū)醚刂夤?的管路的深部側(cè)的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行的校正的誤差進(jìn)行校正。
[0135]而且，這樣，手術(shù)操作者使用校正后的位置關(guān)聯(lián)信息繼續(xù)進(jìn)行插入操作。例如，手術(shù)操作者從輸入裝置31在重啟畫面中進(jìn)行再次開始位置測量的指示，由此使用校正后的位置關(guān)聯(lián)信息再次開始圖4的步驟S2以后的處理。
[0136]這樣，通過利用醫(yī)療裝置I中的插入輔助的信息，能夠輔助手術(shù)操作者進(jìn)行將內(nèi)窺鏡3順利地插入到支氣管2的深部側(cè)的作業(yè)。
[0137]此外，在上述說明中，說明了利用立體測量在基準(zhǔn)位置處進(jìn)行了兩個坐標(biāo)系的位置關(guān)聯(lián)的例子，但是，也可以如圖9所示，在使前端部13的前端面抵接于分支邊界位置PBi的狀態(tài)下，在該分支邊界位置PBi處進(jìn)行兩個坐標(biāo)系的位置關(guān)聯(lián)。
[0138]在該情況下，手術(shù)操作者將前端部13的前端面設(shè)定為與作為規(guī)定位置的分支邊界位置PBi抵接的狀態(tài)，只要從輸入裝置31對控制部27進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示輸入，輸入輔助裝置5就能夠進(jìn)行圖8的位置關(guān)聯(lián)的處理。另外，也可以使用日本特開2009-279251號公報所記載的方法、即通過找到與內(nèi)窺鏡圖像類似的VBS圖像來求出內(nèi)窺鏡前端的位置姿勢的方法，校正位置關(guān)聯(lián)信息?；蛘撸部梢詮脑趯Ω鶕?jù)上述方法計算出的內(nèi)窺鏡前端的位置和初始的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行計算時使用的四個點中選擇三個點，通過前述方法來校正位置關(guān)聯(lián)信息。
[0139]另外，也可以如圖9所示那樣配置多個設(shè)于前端部13的位置傳感器17。在配置多個位置傳感器17的情況下，如圖9所示那樣除了設(shè)置沿著插入部11的軸向(長度方向)配置的傳感器(17a、17b)以外，還設(shè)置在例如與軸向正交的方向上配置的傳感器(17c)，由此能夠檢測前端部13中的攝像裝置16進(jìn)行拍攝的方向(方位)。還將該情況下的攝像裝置16進(jìn)行拍攝的方向稱為視線方向。而且，也可以在將攝像裝置16的位置存儲到存儲部28的情況下，還存儲該視線方向的信息。
[0140]此外，在圖4中的步驟S4的規(guī)定條件的位置估計的判斷中，將位置測量后得到的第二坐標(biāo)系的位置是否為第一坐標(biāo)系的支氣管直徑的內(nèi)部設(shè)為判斷條件，但是也可以將與進(jìn)行了位置關(guān)聯(lián)的位置相距事先設(shè)定的距離以內(nèi)設(shè)為判斷條件并進(jìn)行組合。
[0141]在該情況下，也可以在相距過去進(jìn)行的位置關(guān)聯(lián)的位置超出固定距離R的情況下，在圖4中的步驟S4中判斷為不符合進(jìn)行規(guī)定條件的位置估計的判斷條件，轉(zhuǎn)移到步驟S6的處理。
[0142]另外，還可以采用其它判斷條件作為步驟S4的判斷條件。
[0143]也可以在除了用于進(jìn)行內(nèi)窺鏡3的前端部13的位置測量的位置傳感器17以外的、例如用于對由患者的呼吸引起的臟器的移動進(jìn)行校正的位置傳感器(體外標(biāo)識器)向未設(shè)想的方向移動時，或者在體外標(biāo)識器檢測出固定以上的移動量時，控制部27的判斷部27d在步驟S4中設(shè)為不符合規(guī)定條件的位置估計的判斷條件并轉(zhuǎn)移到步驟S6的處理。
[0144]另外，也可以從上述判斷法、即支氣管直徑、距離、固定以上的移動量中組合兩個以上的條件。
[0145]根據(jù)上述第一實施方式，在將內(nèi)窺鏡3的插入部11插入到作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2內(nèi)的情況下，醫(yī)療裝置I對設(shè)置于插入部11的前端部13的攝像裝置16的位置進(jìn)行測量，將該位置附近的支氣管2內(nèi)的虛擬內(nèi)窺鏡圖像、支氣管直徑、至支氣管2的規(guī)定位置為止的距離等顯示在監(jiān)視器26，因此能夠在攝像裝置16的位置估計失敗的情況下，對手術(shù)操作者呈現(xiàn)易于應(yīng)對位置估計失敗的信息。
[0146]例如，在位置估計失敗時的顯示于監(jiān)視器26的重啟畫面中，利用在圖8中說明的立體測量對兩個坐標(biāo)系中的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正，由此能夠進(jìn)行輔助以能夠根據(jù)該重啟畫面再次繼續(xù)進(jìn)行將內(nèi)窺鏡3的插入部11插入到支氣管2的深部側(cè)的操作。作為更簡單的方法，還能夠使內(nèi)窺鏡3的前端部13的前端面與支氣管2的成為規(guī)定位置的分支邊界位置抵接來校正位置關(guān)聯(lián)信息。
[0147]此外，在上述步驟S4中組合多個條件，由此起到以下效果。具體地說，在將“跑出支氣管”、“與過去進(jìn)行的位置關(guān)聯(lián)的位置相距某一距離以內(nèi)”、“固定以上的移動量”中的兩個以上的條件用“或(or) ”的關(guān)系進(jìn)行組合而設(shè)為判斷式的情況下，即使基于位置關(guān)聯(lián)信息的校正的誤差小也能夠進(jìn)行檢測，能夠進(jìn)行高精度的內(nèi)窺鏡前端的位置顯示。另外，在將兩個以上的條件以“和(and) ”的關(guān)系進(jìn)行組合的情況下，判斷的可靠性提高，因此即使由于噪聲等而位置傳感器的精度變差，也能夠防止重啟次數(shù)增加。
[0148]另外，在步驟S9中使用“支氣管直徑”、“至分支部為止的距離”這種測量信息來鎖定在重啟畫面中顯示的VBS圖像，由此使手術(shù)操作者對VBS圖像的選擇變得容易。
[0149]此外，在上述實施方式中，也可以在位置估計未失敗的情況下，圖像處理部25生成將特征信息關(guān)聯(lián)到作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2的三維形狀的圖像信息的圖像，控制部27進(jìn)行控制以在監(jiān)視器26中顯示攝像裝置16的位置信息附近的支氣管2的(由特征信息獲取部25a獲取到的)特征信息。在該情況下，當(dāng)顯示攝像裝置16附近的例如分支部的VBS圖像作為特征信息時，手術(shù)操作者能夠一邊確認(rèn)是否在分支部處將前端部13插入到某一個管路側(cè)一邊進(jìn)行插入，因此易于進(jìn)行插入作業(yè)。
[0150]另外，關(guān)于作為上述情況下的測量信息的、對至規(guī)定位置為止的距離進(jìn)行測量而得到的測量信息，以從攝像裝置16的位置至分支部Bj的規(guī)定位置為止的距離的例子進(jìn)行了說明，但是也可以如在以下實施方式中說明的那樣，將從攝像裝置16的位置至支氣管2的管路的中心線C在分支部Bj中進(jìn)行分支的分支點為止的距離設(shè)定為測量信息。
[0151](第二實施方式)
[0152]接著，說明本發(fā)明的第二實施方式。圖10示出的本實施方式的醫(yī)療裝置IB構(gòu)成為在圖1示出的醫(yī)療裝置I的結(jié)構(gòu)中設(shè)置了選擇單元，該選擇單元在支氣管2中設(shè)定區(qū)域，并進(jìn)行按各區(qū)域切換測量信息的選擇。在不使用該選擇單元的情況下，成為與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)和作用。
[0153]例如輸入裝置31具有設(shè)定和選擇指示部31a并且控制部27具備設(shè)定和測量信息選擇部27e，來作為上述選擇單元，其中，該設(shè)定和選擇指示部31a進(jìn)行用于設(shè)定區(qū)域以及按各區(qū)域選擇測量信息的設(shè)定和選擇指示，該設(shè)定和測量信息選擇部27e針對該設(shè)定和選擇指示，進(jìn)行區(qū)域的設(shè)定以及按各區(qū)域選擇測量信息的控制。其它結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。
[0154]圖11示出本實施方式的處理內(nèi)容。此外，圖11中的步驟S31-S33、S35_37成為與第一實施方式的情況大致相同的處理。
[0155]如圖11所示，在最初的步驟S31中，控制部27與圖4的步驟SI同樣地進(jìn)行兩個坐標(biāo)系中的位置關(guān)聯(lián)的處理。
[0156]在下一步驟S32中，攝像裝置16進(jìn)行拍攝，并且在步驟S33中，測量處理部18進(jìn)行前端部13 (或者攝像裝置16)的位置測量。
[0157]在下一步驟S34中，控制部27的設(shè)定和測量信息選擇部27e根據(jù)通過位置測量得到的前端部13 (或者攝像裝置16)所處的區(qū)域來選擇測量方法。
[0158]圖12示出設(shè)定成根據(jù)前端部13 (或者攝像裝置16)所處的區(qū)域選擇測量方法時的設(shè)定例。
[0159]如圖12所示，沿著支氣管2的管腔的中心線C，例如設(shè)定與分支部中的分支點Bpj、Bpj+l相距固定距離以內(nèi)的區(qū)域Aj，Aj+l以及它們之間的區(qū)域Aj，j+1，…。此夕卜，分支點Bpj或者Bpj+Ι被定義為一條中心線C在分支部Bj或者Bj+Ι附近分支出兩條等多條中心線的點。
[0160]而且，在前端部13(或者攝像裝置16)位于支氣管2的管腔內(nèi)的例如區(qū)域Aj內(nèi)的情況下，將測量信息設(shè)定為位置，在前端部13(或者攝像裝置16)位于區(qū)域Aj，j+1內(nèi)的情況下，將測量信息設(shè)定為距離，在前端部13(或者攝像裝置16)位于區(qū)域Aj+Ι內(nèi)的情況下，將測量信息設(shè)定為支氣管直徑。此外，在測量信息為位置或者距離的情況下，通過測量處理部18所進(jìn)行的位置測量來進(jìn)行測量。
[0161]另一方面，在測量信息為支氣管直徑的情況下，通過在圖7中說明的立體測量對支氣管直徑進(jìn)行測量。
[0162]另外，圖12的圖示例表示一個設(shè)定例，手術(shù)操作者能夠從輸入裝置31的設(shè)定和選擇指示部31a進(jìn)行與圖12的圖示例不同的設(shè)定。也就是說，能夠通過手術(shù)操作者所期望的測量方法來獲取或者顯示測量信息。
[0163]此外，在圖12中示出切換測量信息的區(qū)域的一個設(shè)定例，但是也可以包括圖12的設(shè)定例在內(nèi)如下那樣進(jìn)行設(shè)定。
[0164](A)從分支點至與該分支點在中心線上相距固定距離的位置為止以及除此以外(圖12的圖示例)
[0165](B)以分支點為中心的固定半徑的球內(nèi)包含的區(qū)域以及除此以外的區(qū)域
[0166](C)與確定的位置(例如在圖2B中用K表示的凸起)相距的距離
[0167](D)支氣管的次數(shù)或者從支氣管的入口側(cè)起依次數(shù)出的分支數(shù)的數(shù)
[0168](E)根據(jù)CT斷層像圖像計算出的支氣管直徑
[0169](F)與上一次重啟(或者開始)的位置相距的距離
[0170]在此，A、C、F所記載的距離可以是兩點之間的直線距離，也可以是管腔的中心線上的距離。
[0171]另外，關(guān)于這些條件，也可以組合兩個以上。
[0172]在步驟S34的下一步驟S35中，測量處理部18等根據(jù)前端部13 (或者攝像裝置16)所處的區(qū)域來進(jìn)行測量。
[0173]在下一步驟S36中，控制部27的判斷部27d判斷在步驟S35中進(jìn)行了測量時的位置估計是否成功。
[0174]如在第一實施方式中說明的那樣，使用以下條件中的至少一個條件:(a)在第二坐標(biāo)系中測量出的位置是否存在于支氣管直徑以內(nèi)；(b)在第二坐標(biāo)系中測量出的位置是否在與過去進(jìn)行的位置關(guān)聯(lián)的位置相距某一距離以內(nèi)；(c)使用位置傳感器17以外的傳感器等獲得在第二坐標(biāo)系中測量出的位置在患者中為固定量的移動量以內(nèi)。
[0175]在步驟S36中在(a)、(b)、(c)的條件下位置估計成功的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S37的處理。另一方面，在位置估計不成功的情況下，在進(jìn)行了步驟S38-S41的處理之后，返回到步驟S32的處理。
[0176]在位置估計不成功的情況下，在進(jìn)行了步驟S38的分支的計算、步驟S39的VBS圖像的計算、步驟S40的重啟畫面的顯示、步驟S41的位置關(guān)聯(lián)信息的校正的處理之后，返回到步驟S32的處理。此外，步驟S38-S41的處理為與圖4的步驟S7-S10相同的處理。
[0177]另一方面，在步驟S36中，在(a)、(b)、(c)的條件下位置估計成功的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S37的處理。
[0178]在該步驟S37中，控制部27進(jìn)行控制以將在第二坐標(biāo)系中測量出的前端部13 (或者攝像裝置16)的位置、由攝像裝置16拍攝到的攝像圖像、前端部13的姿勢(前端部13的軸向或者攝像方向)的信息與時間信息一起存儲到存儲部28之后，返回到步驟S32的處理。此外，存儲部38還可以存儲獲取到的測量信息。
[0179]根據(jù)進(jìn)行這種動作的本實施方式，具有與第一實施方式相同的效果，并且具有能夠選擇測量方法來進(jìn)行測量的效果。以下，依次說明第二實施方式的變形例。
[0180](第一變形例)
[0181]對于第二實施方式中的上述步驟S40的重啟畫面的顯示處理，本變形例進(jìn)行如下處理。
[0182]根據(jù)內(nèi)窺鏡圖像計算支氣管直徑。
[0183]將該支氣管直徑與事先從CT圖像上計算出的分支處的支氣管直徑進(jìn)行比較，使用具有(大致)相同的直徑的分支的VBS圖像來生成重啟畫面。
[0184]另外，也可以不針對所有分支進(jìn)行直徑的比較，而針對以下分支進(jìn)行直徑的比較:
[0185](d)位置估計失敗的位置附近的分支
[0186](e)位置估計最后成功的位置附近的分支
[0187](f)路徑上的分支
[0188](g)上述條件中的兩個以上的組合。
[0189](第二變形例)
[0190]在本變形例中，根據(jù)內(nèi)窺鏡圖像計算至分支為止的距離，針對全部分支生成相距相同距離的VBS圖像，從而生成重啟畫面。
[0191]另外，也可以不是所有分支，而是以下分支:
[0192](d)位置估計失敗的位置附近的分支
[0193](e)位置估計最后成功的位置附近的分支
[0194](f)路徑上的分支
[0195](g)上述條件中的兩個以上的組合。
[0196](第三變形例)
[0197]在本變形例中，如第二實施方式那樣按每個區(qū)域設(shè)定第一變形例中的要比較的分支的條件。
[0198](第四變形例)
[0199]在本變形例中，如第二實施方式那樣按每個區(qū)域設(shè)定第二變形例中的要生成的分支的條件。
[0200]另外，在上述第二實施方式的第一變形例與第二變形例中，顯示滿足條件的全部分支，但是也可以如以下第五變形例至第八變形例那樣根據(jù)條件來限定要顯示的位置信肩、O
[0201](第五變形例)
[0202]在第二實施方式的第一變形例至第四變形例中，僅顯示從位置估計失敗的瞬間起固定時間以內(nèi)的過去的位置。
[0203](第六變形例)
[0204]在第二實施方式的第一變形例至第四變形例中，僅顯示從位置估計失敗的位置起固定范圍以內(nèi)的過去的位置。
[0205](第七變形例)
[0206]在第二實施方式的第一變形例至第四變形例中，僅顯示測量信息與作為基準(zhǔn)的值相比變化了閾值以上的位置。
[0207]在該情況下，作為基準(zhǔn)的值是指被判斷為要顯示的位置處的測量信息中的最接近當(dāng)前位置的位置處的測量信息的值。
[0208]例如，說明將測量信息設(shè)為至分支點為止的距離的情況。在圖13中，分支部Bj附近的位置PO、P1、P2是在過去位置估計成功的位置。另外，用黑圓點表示的位置PO表示測量信息變化了閾值以上的位置，用白圓圈表示的P1、P2表示測量信息在閾值以內(nèi)的位置。而且，在重啟畫面中顯示用黑圓點表示的位置PO。
[0209]另外，當(dāng)在圖13中用P3表示當(dāng)前位置時，當(dāng)前位置P3處的測量信息成為從當(dāng)前位置P3至位于支氣管的末梢側(cè)的分支點Bpj+Ι為止的距離P3Bpj+l。作為基準(zhǔn)的測量信息是最接近當(dāng)前位置P3的位置Pl的測量信息，因此該測量信息成為距離PlBpj+1。
[0210]而且，如果距離P3Bpj+l與距離P2Bpj+l的差分為閾值以上，則在重啟畫面中顯示位置P3。當(dāng)同樣地繼續(xù)進(jìn)行處理時，成為圖14那樣。在圖14中用白圓圈表示(除了在圖13中示出的位置Pl以外)的位置P4、P5、P6、P8表示位置估計成功的位置(其中，測量信息為閾值以內(nèi)的變化量的測量信息)，用黑圓點表示的位置P3、P7、P9為位置估計成功且測量信息變化了閾值以上的位置、即在重啟畫面中顯示的位置。
[0211](第八變形例)
[0212]關(guān)于第一變形例至第七變形例，也可以將至少兩個變形例進(jìn)行組合。
[0213](第九變形例)
[0214]另外，在上述實施方式中，以如下方式進(jìn)行了說明:關(guān)聯(lián)圖像生成部25b生成將支氣管2的三維形狀的支氣管形狀圖像與VBS圖像組合而成的關(guān)聯(lián)圖像，監(jiān)視器26顯示關(guān)聯(lián)圖像。
[0215]與此相對地，也可以關(guān)聯(lián)圖像生成部25b如本變形例那樣生成將攝像裝置16的位置信息與包含支氣管2的斷層像圖像(MPR圖像)進(jìn)行合成而得到的關(guān)聯(lián)圖像，并且在監(jiān)視器26上顯示該關(guān)聯(lián)圖像。
[0216]圖15示出本變形例中的監(jiān)視器26所顯示的關(guān)聯(lián)圖像。圖15的左上方示出包含患者的支氣管在內(nèi)的橫截面的CT斷層像，圖15的右上方示出與患者的正面平行的縱截面的CT斷層像，圖15的左下方示出與患者的正面垂直的縱截面的CT斷層像，圖15的右下方對手術(shù)操作者示出設(shè)定坐標(biāo)時的菜單畫面。
[0217]如圖15所示，在本變形例中，在斷層像圖像上例如以同一顏色的圓圈、其它形狀來顯示進(jìn)行了攝像裝置16的位置測量而得到的位置(點)。在圖15中以與斷層像圖像的顯示顏色不同的顏色(例如藍(lán)色)來顯示四個位置。
[0218]另外，在圖15中，進(jìn)行了位置測量而得到的位置在處于切剖面上的情況以及除此以外的情況下以同一顏色、形狀來表示，但是，也可以如圖16所示，設(shè)為進(jìn)行了位置測量而得到的位置在處于切剖面上的情況以及不處于切剖面上的情況下以不同的形狀(例如前者用圓圈而后者用四角形)進(jìn)行顯示(也可以設(shè)為改變顏色)。另外，也可以設(shè)為僅顯示處于切剖面上的情況。
[0219](第十變形例)
[0220]在第九變形例中，說明了生成將進(jìn)行了攝像裝置16的位置測量而得到的位置顯示于斷層像圖像而得到的關(guān)聯(lián)圖像的情況，但是也可以將斷層像圖像與作為虛擬內(nèi)窺鏡圖像的VBS圖像進(jìn)行組合來進(jìn)行顯示。
[0221]在圖17中，在圖15示出的第九變形例的情況下，在斷層像圖像上顯示進(jìn)行了攝像裝置16的位置測量而得到的位置，并且顯示各位置處的VBS圖像。
[0222]另外，在圖17中，為了在斷層像圖像上獲知與對應(yīng)于攝像裝置16的位置的VBS圖像之間的對應(yīng)，例如使用字符信息來表示。在圖17中，將攝像裝置16的位置設(shè)為四個點，因此使用四個字符來表示。
[0223]此外，也可以對攝像裝置16的位置與對應(yīng)的VBS圖像的關(guān)聯(lián)以使用圖2B所示那樣的線等來連結(jié)等方式進(jìn)行顯示。
[0224]另外，在圖17的例子中，示出針對攝像裝置16的全部位置顯示對應(yīng)的VBS圖像的情況，但是也可以僅針對手術(shù)操作者在斷層像圖像上選擇的位置顯示VBS圖像。
[0225]另外，也可以針對攝像裝置16的全部位置顯示對應(yīng)的VBS圖像，僅將與由手術(shù)操作者選擇的VBS圖像對應(yīng)的位置顯示在斷層像圖像上。
[0226]另外，將上述(包含變形例的)實施方式部分地組合等來構(gòu)成不同的實施方式的情況也屬于本發(fā)明。
[0227]本申請是要求2012年9月7日在日本申請的特愿2012-197405號的優(yōu)先權(quán)，并以此為基礎(chǔ)提出申請，上述公開內(nèi)容被引用到本申請的說明書、權(quán)利要求書、附圖。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)療裝置，其特征在于，具備: 存儲部，其構(gòu)成為存儲預(yù)先獲取到的被檢體內(nèi)的三維圖像信息； 攝像部，其構(gòu)成為拍攝上述被檢體內(nèi)； 管腔臟器提取部，其構(gòu)成為從上述三維圖像信息中提取上述被檢體內(nèi)的規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息； 特征信息獲取部，其構(gòu)成為根據(jù)被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息，來獲取由上述管腔臟器提取部提取出的上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息中的特征信息； 關(guān)聯(lián)圖像生成部，其構(gòu)成為生成將上述特征信息關(guān)聯(lián)到上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息的圖像；以及 顯示部，其構(gòu)成為顯示上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息附近的上述規(guī)定管腔臟器的特征信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 上述特征信息獲取部獲取與上述規(guī)定管腔臟器中的分支有關(guān)的二維圖像信息，或者獲取上述攝像部在上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的位置、上述攝像部的位置附近的上述規(guī)定管腔臟器的內(nèi)徑以及從上述攝像部的位置至上述規(guī)定管腔臟器的規(guī)定位置為止的距離中的任一個測量信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 上述關(guān)聯(lián)圖像生成部生成上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息附近的上述規(guī)定管腔臟器的分支圖像，來作為關(guān)聯(lián)有上述特征信息的圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備位置信息生成部，該位置信息生成部構(gòu)成為生成被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部所處的位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 上述存儲部利用第一坐標(biāo)系存儲上述被檢體內(nèi)的上述三維圖像信息并且以與該三維圖像信息相關(guān)聯(lián)的方式存儲上述被檢體的三維位置信息， 與從上述三維圖像信息提取出的上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息相關(guān)聯(lián)地，上述管腔臟器提取部提取該規(guī)定管腔臟器中的三維位置信息， 上述醫(yī)療裝置還具備判斷部，該判斷部構(gòu)成為判斷使用了上述第一坐標(biāo)系的上述管腔臟器的位置信息以及由上述位置信息生成部生成的使用了第二坐標(biāo)系的上述攝像部的位置信息是否為規(guī)定條件的位置估計匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備關(guān)聯(lián)信息存儲部，該關(guān)聯(lián)信息存儲部構(gòu)成為存儲將使用了上述第一坐標(biāo)系的上述管腔臟器的位置信息以及使用了上述第二坐標(biāo)系的上述攝像部的位置信息在兩個坐標(biāo)系上進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)而得到的關(guān)聯(lián)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 上述位置信息生成部使用設(shè)置于上述攝像部附近的位置傳感器來構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備控制部，該控制部構(gòu)成為進(jìn)行以下控制:在上述判斷部作出了上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息在上述規(guī)定條件以內(nèi)不匹配的第一判斷的情況下，上述顯示部還以在接近符合該第一判斷的上述攝像單元的位置的規(guī)定距離以內(nèi)包含容易使上述管腔臟器的位置信息和上述攝像部的位置信息相關(guān)聯(lián)的規(guī)定位置的方式顯示作為上述特征信息的第一特征信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備信息存儲部，該信息存儲部構(gòu)成為按時間序列存儲被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息以及由該攝像部拍攝到的攝像圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備指示輸入部，該指示輸入部構(gòu)成為在上述規(guī)定位置處進(jìn)行上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息的關(guān)聯(lián)指示， 上述控制部根據(jù)上述關(guān)聯(lián)指示，進(jìn)行控制以在上述規(guī)定位置處生成上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息的關(guān)聯(lián)信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備控制部，該控制部構(gòu)成為進(jìn)行以下控制:在上述判斷部作出了上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息在上述規(guī)定條件以內(nèi)不匹配的第一判斷的情況下，上述顯示部還以在接近符合該第一判斷的上述攝像單元的位置的規(guī)定距離以內(nèi)包含容易使上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息相關(guān)聯(lián)的規(guī)定位置的方式顯示作為上述特征信息的第一特征信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備指示輸入部，該指示輸入部構(gòu)成為在上述規(guī)定位置處進(jìn)行上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息的關(guān)聯(lián)指示， 上述控制部根據(jù)上述關(guān)聯(lián)指示，進(jìn)行控制以在上述規(guī)定位置處生成上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息的關(guān)聯(lián)信息，并且進(jìn)行控制以根據(jù)該關(guān)聯(lián)信息對在上述關(guān)聯(lián)信息存儲部中存儲的上述位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正。
【文檔編號】A61B1/04GK104321007SQ201380028672
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】秋本俊也, 大西順一 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社
【專利摘要】醫(yī)療裝置具備：存儲部，其存儲預(yù)先獲取到的被檢體內(nèi)的三維圖像信息；攝像部，其拍攝被檢體內(nèi)；管腔臟器提取部，其從三維圖像信息中提取被檢體內(nèi)的規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息；特征信息獲取部，其根據(jù)被插入到規(guī)定管腔臟器內(nèi)的攝像部的位置信息，獲取提取出的規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息中的特征信息；關(guān)聯(lián)圖像生成部，其生成規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息與特征信息相關(guān)聯(lián)的圖像；以及顯示部，其顯示攝像部在規(guī)定管腔臟器內(nèi)的位置信息附近的規(guī)定管腔臟器的特征信息。
【專利說明】醫(yī)療裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種拍攝被檢體內(nèi)的醫(yī)療裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)窺鏡作為被插入到被檢體內(nèi)且前端部設(shè)有攝像單元的醫(yī)療裝置，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域和其它領(lǐng)域。
[0003]另外，還提出了一種與CT裝置等的信息進(jìn)行組合的醫(yī)療裝置，以將內(nèi)窺鏡插入到被檢體的管腔臟器內(nèi)來進(jìn)行檢查或者能夠根據(jù)檢查結(jié)果來順利地進(jìn)行利用處置器具進(jìn)行的處置等。
[0004]例如作為第一以往例的日本特開2007-7041號公報所公開的手術(shù)輔助裝置具備:三維位置檢測裝置，其依次檢測內(nèi)窺鏡的位置；圖像制作單元，其制作疊加于內(nèi)窺鏡的影像的手術(shù)輔助圖像；以及坐標(biāo)整合單元，其將三維位置檢測裝置的坐標(biāo)和圖像制作單元所具有的圖像坐標(biāo)進(jìn)行整合。
[0005]圖像制作單元使用由MRI等拍攝到的被檢體的三維體積圖像數(shù)據(jù)來制作疊加于內(nèi)窺鏡的影像的手術(shù)輔助圖像。由于坐標(biāo)整合單元，即使內(nèi)窺鏡的位置、朝向發(fā)生變更，也能夠在保持與其相對的位置的狀態(tài)下實時地疊加顯示與內(nèi)窺鏡的朝向一致的手術(shù)輔助圖像。
[0006]另外，在作為第二以往例的日本特開2005-131042號公報中公開了一種插入輔助裝置，該插入輔助裝置生成支氣管的多個分支點處的虛擬內(nèi)窺鏡圖像，輔助被插入支氣管內(nèi)的內(nèi)窺鏡。
[0007]然而，在上述第一以往例中并未考慮在依次檢測內(nèi)窺鏡的位置的三維位置檢測裝置的坐標(biāo)與手術(shù)輔助圖像的坐標(biāo)的坐標(biāo)整合中產(chǎn)生了(位置偏移等的)偏移時的應(yīng)對手段或者應(yīng)對方法。當(dāng)兩個坐標(biāo)產(chǎn)生位置偏移時，導(dǎo)致內(nèi)窺鏡的影像與手術(shù)輔助信息偏移了偏移量，因此無法進(jìn)行如產(chǎn)生偏移之前那樣的順利的手術(shù)輔助。
[0008]另外，在第二以往例中并未公開以下結(jié)構(gòu):使被插入到作為管腔臟器的支氣管內(nèi)的內(nèi)窺鏡的前端部所搭載的攝像單元的位置信息與由CT裝置得到的支氣管的三維位置信息匹配(matching)。
[0009]因此，為了能夠更有效地進(jìn)行插入輔助而期望以下結(jié)構(gòu):在內(nèi)窺鏡的前端部或攝像單元的位置信息與攝像單元所插入的管腔臟器的位置信息之間產(chǎn)生了被允許程度以上的偏移的情況下，能夠進(jìn)行手術(shù)操作者等易于應(yīng)對消除偏移這一情況的信息的呈現(xiàn)等。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述點而完成的，目的在于提供一種能夠呈現(xiàn)易于對在搭載于內(nèi)窺鏡等的攝像單元和攝像單元所插入的管腔臟器的信息之間產(chǎn)生了偏移的情況進(jìn)行應(yīng)對的信息的醫(yī)療裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的一個方式的醫(yī)療裝置具備:存儲部，其構(gòu)成為存儲預(yù)先獲取到的被檢體內(nèi)的三維圖像信息；攝像部，其構(gòu)成為拍攝上述被檢體內(nèi)；管腔臟器提取部，其構(gòu)成為從上述三維圖像信息中提取上述被檢體內(nèi)的規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息；特征信息獲取部，其構(gòu)成為根據(jù)被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像單元的位置信息，來獲取由上述管腔臟器提取部提取出的上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息中的特征信息；關(guān)聯(lián)圖像生成部，其構(gòu)成為生成將上述特征信息關(guān)聯(lián)到上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息的圖像；以及顯示部，其構(gòu)成為顯示上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息附近的上述規(guī)定管腔臟器的特征信息。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的醫(yī)療裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0013]圖2A是表示特征信息獲取部的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0014]圖2B是表示顯示支氣管的三維形狀的支氣管虛擬圖像等的圖。
[0015]圖3是表示圖2中的一個分支部周圍的詳情的圖。
[0016]圖4是表示將內(nèi)窺鏡的插入部插入支氣管內(nèi)時的醫(yī)療裝置所進(jìn)行的插入輔助的處理內(nèi)容的流程圖。
[0017]圖5是兩個坐標(biāo)系中的同一位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)時的說明圖。
[0018]圖6是判斷在支氣管內(nèi)插入了內(nèi)窺鏡的插入部時進(jìn)行了位置測量而得到的攝像裝置的位置在規(guī)定條件下是否處于管腔內(nèi)的情況的說明圖。
[0019]圖7是用于在重啟畫面中新設(shè)定基準(zhǔn)位置并校正位置關(guān)聯(lián)信息的說明圖。
[0020]圖8是表示確定基準(zhǔn)位置并校正位置關(guān)聯(lián)信息的處理的流程圖。
[0021]圖9是表示在支氣管內(nèi)的規(guī)定位置設(shè)定內(nèi)窺鏡的前端部并進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的情形的說明圖。
[0022]圖10是表示本發(fā)明的第二實施方式的醫(yī)療裝置的整體結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖11是表示第二實施方式中的將內(nèi)窺鏡的插入部插入支氣管內(nèi)時的醫(yī)療裝置所進(jìn)行的插入輔助的處理內(nèi)容的流程圖。
[0024]圖12是針對設(shè)定于支氣管的各區(qū)域選擇性地設(shè)定測量信息的情形的說明圖。
[0025]圖13是表示第二實施方式的第七變形例中的攝像裝置的當(dāng)前位置等的說明圖。
[0026]圖14是表示從圖13的狀態(tài)起繼續(xù)進(jìn)行獲取測量信息的動作時的攝像裝置的各位置等的圖。
[0027]圖15是表示第二實施方式的第九變形例中的在CT斷層像圖像上顯示攝像裝置的位置時的關(guān)聯(lián)圖像的顯示例的圖。
[0028]圖16是表示在圖15中在攝像裝置的位置存在于切剖面上時和不存在于切剖面上時以不同的形狀進(jìn)行顯示的情況的顯示例的圖。
[0029]圖17是表示第二實施方式的第九變形例中的在CT斷層像圖像上顯示攝像裝置的位置并且還顯示虛擬內(nèi)窺鏡圖像的關(guān)聯(lián)圖像的顯示例的圖。
【具體實施方式】
[0030]以下，參照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0031](第一實施方式)
[0032]如圖1所示，本發(fā)明的第一實施方式的醫(yī)療裝置I主要由內(nèi)窺鏡裝置4和插入輔助裝置5構(gòu)成，該內(nèi)窺鏡裝置4具備內(nèi)窺鏡3，該內(nèi)窺鏡3被插入到成為檢查對象的作為被檢體的患者的作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2 (參照圖2、圖7，在圖2中用虛線表示其一部分)內(nèi)，該插入輔助裝置5與該內(nèi)窺鏡裝置4 一起使用，用于進(jìn)行內(nèi)窺鏡的插入輔助。
[0033]內(nèi)窺鏡裝置4具有:內(nèi)窺鏡3 ;光源裝置6，其對該內(nèi)窺鏡3提供照明光；作為信號處理裝置的照相機(jī)控制部件(簡稱為CCU) 8，其對構(gòu)成搭載于內(nèi)窺鏡3的攝像單元的攝像元件7的信號進(jìn)行信號處理；以及監(jiān)視器9，其顯示由(XU8生成的內(nèi)窺鏡圖像。
[0034]內(nèi)窺鏡3具有:細(xì)長的插入部11，其具有撓性；以及操作部12，其被設(shè)于該插入部11的后端，在插入部11的前端部13設(shè)有照明窗和觀察窗。用于傳播照明光的光導(dǎo)件14貫穿于插入部11、操作部12內(nèi)，該光導(dǎo)件14的入射端與光源裝置相連接，由光源裝置6內(nèi)的未圖示的光源燈或者LED產(chǎn)生的照明光入射到入射端。由該光導(dǎo)件14傳播的照明光從被安裝于照明窗的出射端(前端面)向前方射出。
[0035]另外，在觀察窗中安裝有物鏡15，在其成像位置配置有CXD等攝像元件7，使用物鏡15與攝像元件7形成作為攝像單元的攝像裝置16，該攝像裝置16對插入部11所插入的作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2內(nèi)進(jìn)行拍攝。
[0036]攝像元件7經(jīng)由貫穿插入部11、操作部12內(nèi)的信號線與CXU 8相連接。CXU 8使用其內(nèi)部的未圖示的圖像信號生成電路來生成與在攝像元件7的攝像面上成像的光學(xué)像對應(yīng)的攝像圖像的圖像信號，將該圖像信號輸出到監(jiān)視器9。監(jiān)視器9將圖像信號的圖像(運動圖像)作為內(nèi)窺鏡圖像(還稱為攝像圖像)進(jìn)行顯示。
[0037]另外，在前端部13內(nèi)，在攝像元件7的附近位置設(shè)置有位置傳感器17。另外，在成為內(nèi)窺鏡3和被檢體的外部的規(guī)定位置處設(shè)置有測量處理裝置或者測量處理部18，該測量處理裝置或者測量處理部18進(jìn)行對該位置傳感器17的三維位置(還簡稱為位置)進(jìn)行測量(檢測)的處理。
[0038]測量處理部18對位置傳感器17的位置進(jìn)行測量，但是該位置能夠與前端部13或者攝像裝置16 (的攝像元件7)的位置近似。
[0039]該測量處理部18具有使用位置傳感器17生成攝像裝置16所處的位置信息的位置信息生成部18b的功能，該攝像裝置16構(gòu)成被插入到作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2內(nèi)的攝像單元。
[0040]作為位置檢測方法，能夠利用使用了磁的方法。例如，由使用線圈構(gòu)成的位置傳感器17檢測從與測量處理部18相連接的天線18a發(fā)出的交流磁場，由(具備振幅檢測電路和相位檢測電路的)測量處理部18對由位置傳感器17檢測出的信號的振幅和相位進(jìn)行檢測，由此對從天線18a至位置傳感器17為止的距離進(jìn)行測量。測量處理部18將三個以上的多個天線18a設(shè)置于各不相同的已知位置，由此確定位置傳感器17的三維位置。
[0041]此外，也可以設(shè)為以下結(jié)構(gòu):對構(gòu)成位置傳感器17的線圈施加交流信號，使其周圍產(chǎn)生交流磁場，在天線18a側(cè)檢測交流磁場從而檢測位置傳感器17的位置。作為一例而說明了使用了線圈的磁式位置檢測裝置，但是位置傳感器17和測量處理部18的結(jié)構(gòu)并不限定于上述說明的情況。例如，也可以沿著插入部11的長度方向以規(guī)定間隔配置用于進(jìn)行位置檢測的多個線圈，根據(jù)多個線圈的位置來估計插入部11的形狀，從而能夠檢測前端部13等的位置。
[0042]此外，在內(nèi)窺鏡3的插入部11中，在前端部13的后端設(shè)有彎曲自由的彎曲部19，手術(shù)操作者進(jìn)行使設(shè)置于操作部12的彎曲操作旋鈕25c進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的操作，由此能夠使彎曲部19向上下左右任意方向進(jìn)行彎曲。
[0043]上述插入輔助裝置5具有:CT圖像數(shù)據(jù)取入部21，其針對被內(nèi)窺鏡3檢查的患者，經(jīng)由DVD、藍(lán)光盤、快閃存儲器等便攜式的存儲介質(zhì)取入由公知的CT裝置生成的患者的作為三維圖像信息的CT圖像數(shù)據(jù)；以及CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22，其存儲被該CT圖像數(shù)據(jù)取入部21取入的CT圖像數(shù)據(jù)。
[0044]此外，CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22也可以經(jīng)由通信線路、因特網(wǎng)等存儲由CT裝置生成的(作為被檢體的患者的)CT圖像數(shù)據(jù)。該CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22由硬盤裝置、快閃存儲器、DVD等構(gòu)成。
[0045]另外，CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22具有關(guān)聯(lián)信息存儲部22a，該關(guān)聯(lián)信息存儲部22a將CT圖像數(shù)據(jù)以及與該CT圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的使用了第一坐標(biāo)系的三維位置數(shù)據(jù)存儲為兩者關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)信息。
[0046]另外，插入輔助裝置5具有作為管腔臟器提取部或者管腔臟器提取電路的支氣管提取部23，該支氣管提取部23從CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22的CT圖像數(shù)據(jù)中提取作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2的三維圖像數(shù)據(jù)。
[0047]該支氣管提取部23根據(jù)提取出的支氣管2的三維圖像數(shù)據(jù)(更具體地說三維體積數(shù)據(jù))生成表示支氣管2的中空形狀的三維形狀的圖像信息(圖像數(shù)據(jù))。也就是說，支氣管提取部23具有支氣管虛擬圖像生成部23a，該支氣管虛擬圖像生成部23a具備支氣管虛擬圖像生成電路，該支氣管虛擬圖像生成電路根據(jù)提取出的支氣管2的三維圖像數(shù)據(jù)來生成作為中空的三維形狀的支氣管形狀的虛擬圖像的支氣管形狀虛擬圖像。
[0048]另外，該支氣管提取部23在提取支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)時，與對應(yīng)于三維圖像數(shù)據(jù)的第一坐標(biāo)系中的三維位置數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)地提取。而且，該支氣管提取部23具有由存儲器等構(gòu)成的關(guān)聯(lián)信息存儲部23b，該關(guān)聯(lián)信息存儲部23b存儲使支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)(即支氣管形狀虛擬圖像數(shù)據(jù))與三維位置數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的關(guān)聯(lián)信息。
[0049]另外，插入輔助裝置5具有VBS圖像處理部24，該VBS圖像處理部24根據(jù)攝像裝置16所處的位置信息來進(jìn)行用于生成由攝像裝置16拍攝了支氣管2內(nèi)時的虛擬內(nèi)窺鏡圖像(稱為VBS圖像)的圖像處理。
[0050]該VBS圖像處理部24具備:VBS圖像生成部24a，其生成VBS圖像；以及VBS圖像存儲部24b，其存儲所生成的VBS圖像。此外，也可以將VBS圖像存儲部24b設(shè)置于VBS圖像處理部24的外部。
[0051]另外，插入輔助裝置5具有由圖像處理電路構(gòu)成的圖像處理部25，該圖像處理部25具備:特征信息獲取部25a，其進(jìn)行用于獲取特征信息的圖像處理，以獲取由支氣管提取部23提取出的作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2的三維形狀的圖像信息中的特征信息；以及關(guān)聯(lián)圖像生成部25b，其生成作為將特征信息關(guān)聯(lián)到支氣管2的三維形狀的圖像信息的圖像的特征信息關(guān)聯(lián)圖像。
[0052]如圖2A所示，特征信息獲取部25a具有:二維圖像信息獲取部33a，其獲取與支氣管2中的分支有關(guān)的二維圖像信息；以及測量信息獲取部33b，其主要獲取與支氣管2中的分支有關(guān)的測量信息。
[0053]二維圖像信息獲取部33a獲取與支氣管2中的分支有關(guān)的二維圖像信息，由此在根據(jù)獲取到的信息來生成支氣管2中分支出的分支部分的作為虛擬內(nèi)窺鏡圖像的VBS圖像時使用。此外，VBS圖像生成部24生成包含分支部分和未分支的部分的VBS圖像。因此，也可以將二維圖像信息獲取部33a設(shè)置于VBS圖像處理部24內(nèi)。
[0054]另外，在圖1中，使用不同部件來表示圖像處理部25和VBS圖像處理部24，但是，例如也可以構(gòu)成為圖像處理部25包含VBS圖像處理部24中的VBS圖像生成部24a。
[0055]測量信息獲取部33b具有位置/支氣管直徑/距離測量信息獲取部，該位置/支氣管直徑/距離測量信息獲取部更具體地說，獲取(第二坐標(biāo)系中的攝像裝置16的位置和與該位置對應(yīng)的第一坐標(biāo)系中的)位置、支氣管直徑、至支氣管2的規(guī)定位置為止的距離的測量信息，來作為與支氣管2中的分支有關(guān)的測量信息。
[0056]此外，并不限定于測量信息獲取部33b獲取位置、支氣管直徑、距離這三個測量信息的情況，也可以設(shè)為獲取它們中的兩個或者至少一個的結(jié)構(gòu)。另外，并不限定于特征信息獲取部25a具有二維圖像信息獲取部33a和測量信息獲取部33b兩者的情況，也可以設(shè)為僅具有其中一個的結(jié)構(gòu)。另外，并不限定于將測量信息獲取部33b設(shè)置于圖像處理部25內(nèi)的特征信息獲取部25a內(nèi)的情況，也可以設(shè)置于圖像處理部25的外部、例如測量處理部18內(nèi)，或者設(shè)置為與圖像處理部25和測量處理部18不同的部件。
[0057]關(guān)于上述特征信息，作為插入輔助的信息而被利用，并且形成為了易于應(yīng)對在規(guī)定條件下的位置估計失敗的情況而呈現(xiàn)的信息。
[0058]另外，該圖像處理部25具有圖像合成處理部25c，該圖像合成處理部25c進(jìn)行將支氣管形狀虛擬圖像、支氣管2內(nèi)部的虛擬內(nèi)窺鏡圖像(VBS圖像)以及由攝像元件7得到的內(nèi)窺鏡圖像(攝像圖像)等進(jìn)行合成的圖像處理。圖像合成處理部25c將合成得到的合成圖像(的圖像信號)輸出到作為顯示單元的監(jiān)視器26，在監(jiān)視器26中顯示合成圖像。
[0059]圖2B示出由支氣管虛擬圖像生成部23a生成的支氣管形狀虛擬圖像2a。此外，將該支氣管形狀虛擬圖像2a的圖像數(shù)據(jù)與分別對應(yīng)的三維位置信息相關(guān)聯(lián)地存儲到關(guān)聯(lián)信息存儲部23b。
[0060]在圖1中，示出特征信息獲取部25a設(shè)于圖像處理部25內(nèi)的情況，但是也可以將特征信息獲取部25a設(shè)置于圖像處理部25外部的VBS圖像處理部24內(nèi)部、或者支氣管提取部23內(nèi)部、其它位置。在該情況下，由特征信息獲取部25a獲取到的特征信息被輸入到圖像處理部25的圖像生成部25b。
[0061]包含由該圖像處理部25生成的合成圖像的情況的圖像信號被輸出到作為圖像顯示單元的監(jiān)視器26，在監(jiān)視器26中顯示該圖像信號的圖像。
[0062]另外，插入輔助裝置5具有:控制部27，其對圖像處理部25所進(jìn)行的圖像處理等進(jìn)行控制，由CPU等構(gòu)成；以及存儲部28，其存儲位置關(guān)聯(lián)信息等，該位置關(guān)聯(lián)信息是將在顯示于監(jiān)視器26的圖像、CT圖像數(shù)據(jù)的生成中、也在支氣管形狀虛擬圖像2a的生成中使用的坐標(biāo)系(第一坐標(biāo)系)的位置與在位置傳感器17和測量處理部18對攝像裝置16的位置的測量中使用的坐標(biāo)系(第二坐標(biāo)系)的位置相關(guān)聯(lián)而得到的。
[0063]控制部27具有進(jìn)行在監(jiān)視器26中顯示的圖像的顯示控制的圖像顯示控制部27a的功能。
[0064]另外，該控制部27具有(位置信息附近)特征信息顯示控制部27b，該(位置信息附近)特征信息顯示控制部27b進(jìn)行控制，以將作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2內(nèi)的攝像裝置16的位置信息附近的上述支氣管2的特征信息顯示在作為顯示單元的監(jiān)視器26中。而且，監(jiān)視器26顯示該位置信息附近的上述支氣管2的特征信息。
[0065]另外，在本實施方式中，為了能夠輔助(手術(shù)操作者)順利地進(jìn)行向支氣管2內(nèi)插入內(nèi)窺鏡3的插入作業(yè)，而將用于對支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的第一坐標(biāo)系中的位置(位置信息)與被插入到支氣管2內(nèi)的內(nèi)窺鏡3的插入部11的前端部13的攝像裝置16的第二坐標(biāo)系中的位置(位置信息)進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)或者位置對準(zhǔn)(Registrat1n)。
[0066]控制部27具有對兩個坐標(biāo)系中的位置關(guān)聯(lián)進(jìn)行控制的位置關(guān)聯(lián)控制部27c的功倉泛。
[0067]該進(jìn)行了位置關(guān)聯(lián)而得到的位置關(guān)聯(lián)信息例如被存儲到存儲部28的位置關(guān)聯(lián)信息存儲部28a。
[0068]另外，控制部27具有判斷部27d的功能，在進(jìn)行了位置關(guān)聯(lián)之后，該判斷部27d判斷兩個坐標(biāo)系中的位置信息是否在規(guī)定條件以內(nèi)成功進(jìn)行了位置估計。
[0069]另外，插入輔助裝置5具有:MPR圖像生成部29，其根據(jù)在CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22中存儲的CT圖像數(shù)據(jù)來生成多截面重構(gòu)圖像(稱為MPR圖像)；以及路線設(shè)定部30，其生成具有由MPR圖像生成部29生成的MPR圖像的作為輔助路線(簡稱為路線)或者路徑的設(shè)定畫面的路線設(shè)定畫面(或者路徑設(shè)定畫面)，設(shè)定內(nèi)窺鏡3進(jìn)入支氣管2的路線。
[0070]另外，醫(yī)療裝置I具有輸入裝置31，該輸入裝置31由對路線設(shè)定部30輸入設(shè)定信息的鍵盤以及指示設(shè)備等構(gòu)成。另外，手術(shù)操作者能夠從該輸入裝置31對圖像處理部25輸入進(jìn)行圖像處理時的參數(shù)、數(shù)據(jù)，或者針對控制部27選擇、指示控制動作。
[0071]另外，在手術(shù)操作者設(shè)定了路線的情況下，路線設(shè)定部30將所設(shè)定的路線(路徑)的信息發(fā)送到VBS圖像處理部24、MPR圖像生成部29、控制部27。VBS圖像處理部24和MPR圖像生成部29分別生成沿著路線的VBS圖像、MPR圖像，控制部27沿著路線對各部的動作進(jìn)行控制。
[0072]上述特征信息獲取部25a根據(jù)被插入到支氣管2內(nèi)的攝像裝置16的位置信息，獲取由支氣管提取部23提取出的支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)中的與支氣管2的分支有關(guān)的二維圖像信息、或者與攝像裝置16在支氣管2中的位置對應(yīng)的位置、支氣管直徑、至支氣管2的規(guī)定位置為止的距離等測量信息，來作為與上述支氣管2有關(guān)的特征信息。
[0073]例如，如圖2B所示(根據(jù)CT圖像數(shù)據(jù)來虛擬地顯示支氣管2的形狀的)支氣管形狀虛擬圖像2a中的三維形狀的中空管腔存在分支成多個的分支部。在圖2B中示出與沿著由路線設(shè)定部30設(shè)定的路線從前端側(cè)插入內(nèi)窺鏡3的插入部11的情況對應(yīng)的分支部B1-B5。此外，在圖2B中示出了分支部B1-B5，但是并不限定于分支部B1-B5的情況，能夠應(yīng)用于Bl-Bn(η為2以上的自然數(shù))。
[0074]在本實施方式中，為了順利地進(jìn)行插入輔助，特征信息獲取部25b利用支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)，在各分支部Bi (i = 1,2,…，η)附近的位置處，以與虛擬配置內(nèi)窺鏡3的攝像裝置16并拍攝分支部Bi的情況對應(yīng)的二維VBS圖像為二維圖像信息，從(VBS圖像處理部24的)VBS圖像存儲部24b獲取VBS圖像。
[0075]而且，關(guān)聯(lián)圖像生成部25b生成關(guān)聯(lián)圖像J，該關(guān)聯(lián)圖像J是將作為由特征信息獲取部25a獲取到的二維圖像信息的、拍攝分支部得到的VBS圖像Ii關(guān)聯(lián)到作為支氣管2的三維形狀的圖像信息的支氣管形狀虛擬圖像2a的圖像。而且，監(jiān)視器26例如圖2B所示那樣顯示該關(guān)聯(lián)圖像J。
[0076]在圖2B中示出對各分支部Bi關(guān)聯(lián)了拍攝分支部Bi得到的VBS圖像Ii后的狀態(tài)。此外，在圖2B中用附圖標(biāo)記C來表示支氣管2(支氣管形狀虛擬圖像2a)的管腔的中心線。
[0077]圖3更詳細(xì)地示出一個分支部Bi附近處關(guān)聯(lián)了拍攝該分支部Bi得到的VBS圖像Ii后的內(nèi)容。
[0078]圖3示出形成分支部Bi的分支部Bi周圍部，該分支部Bi是(支氣管2中的)一個管腔形狀從分支邊界位置PBi分支為兩個管腔形狀而得到的。
[0079]另外，圖3示出在(支氣管2或者)支氣管形狀虛擬圖像2a上在位置Pi處配置攝像裝置16 (或者前端部13或者位置傳感器17)的狀態(tài)，該位置Pi與作為規(guī)定位置的分支邊界位置PBi僅相距規(guī)定距離ai，并且在管腔的中心線C上。此外，關(guān)于確定僅相距規(guī)定距離ai且在管腔路的中心線C上的位置Pi的說明，之后在圖7中進(jìn)行敘述。
[0080]而且，關(guān)聯(lián)圖像生成部25c以具有將與使用該攝像裝置16拍攝分支部Bi側(cè)的情況對應(yīng)的VBS圖像Ii關(guān)聯(lián)到該支氣管2的分支部Bi的關(guān)聯(lián)圖像Ji的方式生成關(guān)聯(lián)圖像J0
[0081]另外，在本實施方式中，特征信息獲取部25a從支氣管2的三維形狀的圖像信息中獲取圖3中的各位置Pi等處的作為支氣管2的內(nèi)徑的支氣管直徑Di，來作為測量信息。而且，顯示控制部27a進(jìn)行控制以在監(jiān)視器26中顯示支氣管直徑Di。另外，例如存儲部28存儲支氣管直徑Di的測量信息。此外，并不限于從支氣管2的三維形狀的圖像信息中獲取支氣管直徑Di的情況，也可以利用后述的立體測量來獲取支氣管直徑Di的測量信息。
[0082]控制部27的判斷部27d使用支氣管2的三維形狀的位置信息以及在存儲部28中存儲的支氣管直徑Di等測量信息，判斷由測量處理部18進(jìn)行位置測量而得到的被插入到支氣管2內(nèi)的攝像裝置16的位置信息是否能夠在實際插入到支氣管2內(nèi)的狀態(tài)下所允許的規(guī)定條件以內(nèi)估計出。
[0083]控制部27進(jìn)行控制動作，使得在判斷為能夠在規(guī)定條件以內(nèi)估計出的情況下繼續(xù)進(jìn)行插入輔助的動作，在判斷為在規(guī)定條件以內(nèi)產(chǎn)生位置偏移(換言之位置估計失敗)的情況下計算失敗的位置附近的支氣管2的分支部的信息。
[0084]另外，控制部27控制圖像處理部25使得將計算出的包含分支部在內(nèi)的支氣管形狀虛擬圖像2a與用于進(jìn)行插入輔助的VBS圖像進(jìn)行合成，并進(jìn)行控制使得在監(jiān)視器26中顯示作為重啟時的顯示畫面的重啟畫面。
[0085]在重啟時，控制部27將要重啟的攝像裝置16的位置(即，位置估計失敗時的攝像裝置16的位置)顯示在支氣管形狀虛擬圖像2a上，并且顯示該位置附近的VBS圖像，呈現(xiàn)易于對存儲部28中存儲的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正的圖像。
[0086]此外，所顯示的VBS圖像為滿足使用了以下條件中的至少一個條件的條件式的分支部。
[0087](I)根據(jù)內(nèi)窺鏡圖像計算出支氣管直徑，該支氣管直徑與事先從CT圖像上計算出的分支位置處的支氣管直徑的差分為閾值以下的分支的VBS圖像。
[0088](II)針對處于與位置估計最后成功的位置相距固定范圍內(nèi)的分支部的VBS圖像。
[0089](III)針對處于與位置估計失敗的位置相距固定范圍內(nèi)的分支部的VBS圖像。
[0090](IV)針對從位置估計失敗的時間點起過去固定期間內(nèi)在存儲部28中記錄的位置附近的分支部的VBS圖像。
[0091](V)路線上的分支部。
[0092]并且，也可以根據(jù)內(nèi)窺鏡圖像計算從內(nèi)窺鏡前端至分支為止的距離，針對滿足上述條件的分支部生成相距相同距離的VBS圖像。
[0093]這些條件下的距離可以是指兩點之間的直線距離，也可以是指管腔的中心線上的距離。
[0094]這種結(jié)構(gòu)的醫(yī)療裝置I的特征在于，具備:CT圖像數(shù)據(jù)存儲部22，其構(gòu)成存儲單元，存儲預(yù)先獲取到的被檢體內(nèi)的三維圖像信息；攝像裝置16，其構(gòu)成攝像單元，拍攝上述被檢體內(nèi)；支氣管提取部23，其構(gòu)成管腔臟器提取單元，從上述三維圖像信息中提取作為上述被檢體內(nèi)的規(guī)定管腔臟器的支氣管2的三維形狀的圖像信息；特征信息獲取部25a，其構(gòu)成特征信息獲取單元，根據(jù)被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像單元的位置信息來獲取由上述管腔臟器提取單元提取出的上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息中的特征信息；關(guān)聯(lián)圖像生成部25b，其構(gòu)成關(guān)聯(lián)圖像生成單元，生成將上述特征信息關(guān)聯(lián)到上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息的圖像；以及監(jiān)視器26，其構(gòu)成顯示單元，顯示上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像單元的位置信息附近的上述規(guī)定管腔臟器的特征信息。
[0095]接著，參照圖4說明本實施方式的動作。圖4示出將內(nèi)窺鏡3的插入部11插入支氣管2內(nèi)時的醫(yī)療裝置I各部的主要處理。
[0096]在向支氣管2內(nèi)插入內(nèi)窺鏡3的插入部11的情況下，如步驟SI所示，醫(yī)療裝置I的控制部27進(jìn)行以下處理:進(jìn)行兩個坐標(biāo)系中的位置關(guān)聯(lián)(位置對準(zhǔn))。
[0097]控制部27 (的位置關(guān)聯(lián)控制部27d)在第一坐標(biāo)系以及第二坐標(biāo)系中進(jìn)行在三個以上的多個位置處進(jìn)行關(guān)聯(lián)的位置關(guān)聯(lián)(位置對準(zhǔn))處理，其中，該第一坐標(biāo)系在提取CT圖像數(shù)據(jù)和從該CT圖像數(shù)據(jù)提取支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)時使用，該第二坐標(biāo)系在測量處理部18對前端部13的位置傳感器17進(jìn)行測量時使用。
[0098]圖5示出位置關(guān)聯(lián)的動作的說明圖。手術(shù)操作者例如在支氣管2的入口附近的例如四個點Q0-Q3處依次設(shè)定內(nèi)窺鏡3的前端部13 (或者位置傳感器17)，從輸入裝置31進(jìn)行在第一坐標(biāo)系O-XYZ和第二坐標(biāo)系o-xyz中分別進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示或者指示輸入。因此，輸入裝置31形成進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示的指示輸入部或者指示輸入單元。
[0099]例如，將前端部13 (或者位置傳感器17)依次設(shè)定于第一坐標(biāo)系O-XYZ中的原點O的位置Q0(0，0，0)、X坐標(biāo)上的位置Ql (1，0，0)、Y坐標(biāo)上的位置Q2(0，1，0)、Ζ坐標(biāo)上的位置Q3(0，0，I)，手術(shù)操作者進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示。在該指示中，當(dāng)將由測量處理部18在各位置處依次測量出的位置設(shè)為(x0，y0，z0)、(xl，yl，zl)、(x2，y2，z2)、(x3, y3, z3)時，控制部27進(jìn)行控制，以進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)并將位置關(guān)聯(lián)信息存儲到存儲部28。
[0100]存儲部28存儲該情況下的位置關(guān)聯(lián)信息(具體地說，第一坐標(biāo)系O-XYZ中的QO (0,0,0), Ql (1,0,0), Q2 (0,1,0), Q3 (0,0,1)為第二坐標(biāo)系 ο-xyz 中(x0，y0, z0)、(xl，yl，zl)、(x2, y2, z2)、(x3, y3, z3)各自所對應(yīng)的信息)。
[0101]另外，控制部27使用在存儲部28中存儲的位置關(guān)聯(lián)信息來決定用于將兩個坐標(biāo)系的任意位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)的變換信息。控制部27將該變換信息存儲到存儲部28。
[0102]在圖5 中，將坐標(biāo)位置 Q0(0，0，0)、Q1(1，0，0)、Q2(0，l，0)、Q3 (0,0,1)和各自對應(yīng)的坐標(biāo)位置(xO, yO, zO)、(xl, yl, zl)、(x2, y2, z2)、(x3, y3, z3)簡化，從而用 Q0<^>(x0, yO，zO)、QI<^>(xI, yl, zl)、Q2<^>(x2, y2,
z2) Q3<^(x3, y3, z3)表示。此外，也可以不是在圖5示出的四個點處，而是在省略了其中一個點的三個點處進(jìn)行(決定)位置關(guān)聯(lián)。
[0103]在像這樣位置關(guān)聯(lián)的處理結(jié)束之后，手術(shù)操作者將內(nèi)窺鏡2的插入部11插入到支氣管2內(nèi)，開始進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查。
[0104]手術(shù)操作者為了使監(jiān)視器26顯示支氣管2的三維形狀的支氣管形狀虛擬圖像2a而從輸入裝置31輸入指示，使監(jiān)視器26顯示支氣管2的三維形狀的支氣管虛擬圖像，還進(jìn)行將內(nèi)窺鏡3的插入部11插入支氣管2內(nèi)的路線(路徑)的設(shè)定等。
[0105]當(dāng)手術(shù)操作者將內(nèi)窺鏡3的插入部11從其前端部13側(cè)插入支氣管2內(nèi)時，如圖4的步驟S2所示，前端部13的攝像裝置16拍攝支氣管2內(nèi)，將攝像圖像顯示在監(jiān)視器9，并且在監(jiān)視器26中也顯示攝像圖像。
[0106]另外，如步驟S3所示，測量處理部18進(jìn)行位置傳感器17或者前端部13 (或者攝像裝置16)的位置測量，將位置測量后得到的位置數(shù)據(jù)輸出到控制部27。
[0107]如步驟S4所示，控制部27判斷從測量處理部18輸入的第二坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)相對于表示支氣管2的三維形狀的第一坐標(biāo)系的位置數(shù)據(jù)的規(guī)定條件的位置估計是否成功。
[0108]作為規(guī)定條件的位置估計的一個判斷法，采用以下方法:例如圖6所示，由測量處理部18例如第i個測量出的第二坐標(biāo)系中的測量位置Pmi是否存在于第一坐標(biāo)系中的支氣管2的管腔形狀的內(nèi)側(cè)。
[0109]在如圖6所示那樣第(1-Ι)個測量出的測量位置Pm(1-l)在第一坐標(biāo)系中被計算為存在于(作為支氣管2的三維形狀的虛擬圖像的)支氣管形狀虛擬圖像2a中的成為管腔內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)的情況下，判斷部27d判斷為規(guī)定條件的位置估計成功。此外，在圖6中，用斜線表示管腔形狀的外側(cè)。
[0110]在像這樣判斷部27d判斷為規(guī)定條件的位置估計成功的情況下，在下一步驟S5中，控制部27進(jìn)行控制，以將規(guī)定條件的位置估計成功的狀態(tài)下的測量位置Pm(1-l)、由攝像裝置16得到的攝像圖像、前端部13的姿勢的信息、測量時的時間信息存儲到存儲部28。
[0111]這樣，存儲部28具有位置和圖像存儲部28b，該位置和圖像存儲部28b按時間序列存儲被插入到支氣管2內(nèi)的攝像裝置16的位置信息、由攝像裝置16拍攝到的攝像圖像以及前端部13的姿勢的信息。此外，并不限定于位置估計成功的情況，在位置估計未成功而失敗的情況下，存儲部28也可以按時間序列存儲上述信息。
[0112]在步驟S5的處理之后，返回到步驟S2的處理，反復(fù)進(jìn)行步驟S2-S5的處理。
[0113]與此相對地，如圖6所示那樣第i個測量出的測量位置Pmi在第一坐標(biāo)系中被計算為成為管腔外側(cè)的用斜線表示的區(qū)域內(nèi)的情況下，判斷部27d判斷為規(guī)定條件的位置估計已失敗。
[0114]在該情況下，轉(zhuǎn)移到圖4的步驟S6的處理，在該步驟S6中，控制部27進(jìn)行控制以使測量處理部18進(jìn)行測量。然后，在步驟S7中，測量處理部18事先根據(jù)支氣管提取部23的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)求出上述測量位置Pmi周圍的分支部，從特征信息獲取部25a獲取支氣管直徑。并且，使用測量位置Pmi和Pm1-1的內(nèi)窺鏡圖像通過立體測量求出分支部處的支氣管直徑Ri，計算周圍的分支中的、與從特征信息獲取部25a獲取到的支氣管直徑的差分為閾值以下的分支。
[0115]此外，如上所述，并不限定于一個分支部Bi的情況，控制部27也可以計算多個分支部以擴(kuò)大針對手術(shù)操作者的選項。
[0116]另外，在步驟S8中，控制部27生成上述分支部Bi附近的虛擬內(nèi)窺鏡圖像、即VBS圖像。然后，在下一步驟S9中，控制部27進(jìn)行控制，以使圖像處理部25的關(guān)聯(lián)圖像生成部25b生成關(guān)聯(lián)圖像并且在監(jiān)視器26中顯示為重啟畫面。作為該重啟畫面中的圖像，例如顯示圖3所示那樣的關(guān)聯(lián)圖像Ji。
[0117]由于通過監(jiān)視器26的顯示對手術(shù)操作者呈現(xiàn)關(guān)聯(lián)圖像Ji，因此如步驟SlO所示那樣使用關(guān)聯(lián)圖像Ji，來進(jìn)行位置估計失敗的情況的對應(yīng)、例如位置關(guān)聯(lián)的校正處理。在步驟SlO的處理之后返回到步驟S2的處理。此外，也可以如圖2B所示那樣顯示多個分支部和VBS圖像。另外，也可以使得手術(shù)操作者能夠選擇性地設(shè)定進(jìn)行顯示時的分支部的數(shù)量、VBS圖像的數(shù)量。
[0118]接著，說明對關(guān)聯(lián)圖像Ji或者重啟畫面中的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正的處理動作。
[0119]在圖6中測量位置Pmi為管腔外側(cè)的情況下，控制部27進(jìn)行控制以計算出該測量位置Pmi附近的分支部Bi，并進(jìn)行控制以在監(jiān)視器26中顯示圖3所示那樣的關(guān)聯(lián)圖像Ji。
[0120]手術(shù)操作者根據(jù)關(guān)聯(lián)圖像Ji的顯示，如下那樣對初始狀態(tài)下設(shè)定的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正，由此能夠順利地繼續(xù)進(jìn)行內(nèi)窺鏡3的插入作業(yè)。
[0121]說明根據(jù)圖3的圖像來對位置關(guān)聯(lián)的誤差大的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正的動作。
[0122]圖7示出用于在與圖3的狀態(tài)對應(yīng)的支氣管2以及被插入到該支氣管2內(nèi)的內(nèi)窺鏡3的前端側(cè)的狀態(tài)下確定作為基準(zhǔn)位置的位置Pi并校正位置關(guān)聯(lián)信息的說明圖。另外，圖8示出校正位置關(guān)聯(lián)信息的操作、處理。
[0123]如圖8的步驟Sll所示，手術(shù)操作者進(jìn)行用于確定基準(zhǔn)位置的操作(作業(yè))。為了校正在初始狀態(tài)下設(shè)定的位置關(guān)聯(lián)信息，進(jìn)行新設(shè)定基準(zhǔn)位置的操作。在第一坐標(biāo)系中，分支邊界位置PBi的三維位置在支氣管2的三維形狀的圖像數(shù)據(jù)中成為向管腔內(nèi)側(cè)突出的頂點位置，因此成為易于確定的確定位置。
[0124]另外，為了將與該分支邊界位置PBi相距規(guī)定距離ai的、支氣管2的管腔的中心線C上的位置Pi確定為基準(zhǔn)位置，如步驟S12所示，手術(shù)操作者將內(nèi)窺鏡3的攝像裝置16設(shè)定為對作為規(guī)定位置的分支邊界位置PBi進(jìn)行立體測量的狀態(tài)。
[0125]在內(nèi)窺鏡3僅具有一個攝像裝置16的情況下，如圖7所示，手術(shù)操作者在支氣管2的管腔內(nèi)使內(nèi)窺鏡3的彎曲部19彎曲，依次設(shè)定為與管腔內(nèi)壁抵接的兩個狀態(tài)Stl、St2。
[0126]然后，如步驟S13所示，在各狀態(tài)Stl、St2下使用攝像裝置16拍攝分支邊界位置PBi，分別將攝像圖像例如存儲到存儲部28。
[0127]如步驟S14所示，在兩個攝像圖像上，手術(shù)操作者從輸入裝置31指定作為同一規(guī)定位置的分支邊界位置PBi。
[0128]如步驟S15所示，控制部27根據(jù)該指定，使用內(nèi)窺鏡3的物鏡15的焦距、攝像元件7的攝像面的尺寸、像素數(shù)等信息，計算距離ai，并且計算第一坐標(biāo)系中的作為基準(zhǔn)位置的位置Pi的三維位置。
[0129]在下一步驟S16中，手術(shù)操作者將前端部13設(shè)定于位置Pi，從輸入裝置31進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示。
[0130]接收到該指示后，在步驟S17中，控制部27在作為基準(zhǔn)位置的位置Pi處進(jìn)行在第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系中新的位置關(guān)聯(lián)的處理。
[0131]S卩，控制部27進(jìn)行將第一坐標(biāo)系的位置Pi與以第二坐標(biāo)系對該位置Pi進(jìn)行了位置測量時的位置Pri進(jìn)行關(guān)聯(lián)的處理。
[0132]并且，在步驟S18中，控制部27根據(jù)位置關(guān)聯(lián)的信息對初始狀態(tài)的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正。
[0133]例如，控制部27根據(jù)圖7的位置的關(guān)聯(lián)信息以及在初始狀態(tài)下設(shè)定的位置關(guān)聯(lián)信息中的三個位置關(guān)聯(lián)信息來生成校正后的位置關(guān)聯(lián)信息。另外，還校正(更新)將第一坐標(biāo)系中的位置和第二坐標(biāo)系中的位置進(jìn)行變換或者關(guān)聯(lián)的變換式。
[0134]在圖7示出的位置Pi處獲取到的位置關(guān)聯(lián)信息當(dāng)與在支氣管2的入口附近設(shè)定的初始狀態(tài)的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行比較時，是沿著支氣管2的管路的深部側(cè)的位置關(guān)聯(lián)信息，因此在實際插入內(nèi)窺鏡3的插入部11的情況下，被認(rèn)為是可靠性更高的位置信息。而且，利用該位置關(guān)聯(lián)信息對在初始狀態(tài)下設(shè)定的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正，由此能夠?qū)醚刂夤?的管路的深部側(cè)的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行的校正的誤差進(jìn)行校正。
[0135]而且，這樣，手術(shù)操作者使用校正后的位置關(guān)聯(lián)信息繼續(xù)進(jìn)行插入操作。例如，手術(shù)操作者從輸入裝置31在重啟畫面中進(jìn)行再次開始位置測量的指示，由此使用校正后的位置關(guān)聯(lián)信息再次開始圖4的步驟S2以后的處理。
[0136]這樣，通過利用醫(yī)療裝置I中的插入輔助的信息，能夠輔助手術(shù)操作者進(jìn)行將內(nèi)窺鏡3順利地插入到支氣管2的深部側(cè)的作業(yè)。
[0137]此外，在上述說明中，說明了利用立體測量在基準(zhǔn)位置處進(jìn)行了兩個坐標(biāo)系的位置關(guān)聯(lián)的例子，但是，也可以如圖9所示，在使前端部13的前端面抵接于分支邊界位置PBi的狀態(tài)下，在該分支邊界位置PBi處進(jìn)行兩個坐標(biāo)系的位置關(guān)聯(lián)。
[0138]在該情況下，手術(shù)操作者將前端部13的前端面設(shè)定為與作為規(guī)定位置的分支邊界位置PBi抵接的狀態(tài)，只要從輸入裝置31對控制部27進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)的指示輸入，輸入輔助裝置5就能夠進(jìn)行圖8的位置關(guān)聯(lián)的處理。另外，也可以使用日本特開2009-279251號公報所記載的方法、即通過找到與內(nèi)窺鏡圖像類似的VBS圖像來求出內(nèi)窺鏡前端的位置姿勢的方法，校正位置關(guān)聯(lián)信息?；蛘撸部梢詮脑趯Ω鶕?jù)上述方法計算出的內(nèi)窺鏡前端的位置和初始的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行計算時使用的四個點中選擇三個點，通過前述方法來校正位置關(guān)聯(lián)信息。
[0139]另外，也可以如圖9所示那樣配置多個設(shè)于前端部13的位置傳感器17。在配置多個位置傳感器17的情況下，如圖9所示那樣除了設(shè)置沿著插入部11的軸向(長度方向)配置的傳感器(17a、17b)以外，還設(shè)置在例如與軸向正交的方向上配置的傳感器(17c)，由此能夠檢測前端部13中的攝像裝置16進(jìn)行拍攝的方向(方位)。還將該情況下的攝像裝置16進(jìn)行拍攝的方向稱為視線方向。而且，也可以在將攝像裝置16的位置存儲到存儲部28的情況下，還存儲該視線方向的信息。
[0140]此外，在圖4中的步驟S4的規(guī)定條件的位置估計的判斷中，將位置測量后得到的第二坐標(biāo)系的位置是否為第一坐標(biāo)系的支氣管直徑的內(nèi)部設(shè)為判斷條件，但是也可以將與進(jìn)行了位置關(guān)聯(lián)的位置相距事先設(shè)定的距離以內(nèi)設(shè)為判斷條件并進(jìn)行組合。
[0141]在該情況下，也可以在相距過去進(jìn)行的位置關(guān)聯(lián)的位置超出固定距離R的情況下，在圖4中的步驟S4中判斷為不符合進(jìn)行規(guī)定條件的位置估計的判斷條件，轉(zhuǎn)移到步驟S6的處理。
[0142]另外，還可以采用其它判斷條件作為步驟S4的判斷條件。
[0143]也可以在除了用于進(jìn)行內(nèi)窺鏡3的前端部13的位置測量的位置傳感器17以外的、例如用于對由患者的呼吸引起的臟器的移動進(jìn)行校正的位置傳感器(體外標(biāo)識器)向未設(shè)想的方向移動時，或者在體外標(biāo)識器檢測出固定以上的移動量時，控制部27的判斷部27d在步驟S4中設(shè)為不符合規(guī)定條件的位置估計的判斷條件并轉(zhuǎn)移到步驟S6的處理。
[0144]另外，也可以從上述判斷法、即支氣管直徑、距離、固定以上的移動量中組合兩個以上的條件。
[0145]根據(jù)上述第一實施方式，在將內(nèi)窺鏡3的插入部11插入到作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2內(nèi)的情況下，醫(yī)療裝置I對設(shè)置于插入部11的前端部13的攝像裝置16的位置進(jìn)行測量，將該位置附近的支氣管2內(nèi)的虛擬內(nèi)窺鏡圖像、支氣管直徑、至支氣管2的規(guī)定位置為止的距離等顯示在監(jiān)視器26，因此能夠在攝像裝置16的位置估計失敗的情況下，對手術(shù)操作者呈現(xiàn)易于應(yīng)對位置估計失敗的信息。
[0146]例如，在位置估計失敗時的顯示于監(jiān)視器26的重啟畫面中，利用在圖8中說明的立體測量對兩個坐標(biāo)系中的位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正，由此能夠進(jìn)行輔助以能夠根據(jù)該重啟畫面再次繼續(xù)進(jìn)行將內(nèi)窺鏡3的插入部11插入到支氣管2的深部側(cè)的操作。作為更簡單的方法，還能夠使內(nèi)窺鏡3的前端部13的前端面與支氣管2的成為規(guī)定位置的分支邊界位置抵接來校正位置關(guān)聯(lián)信息。
[0147]此外，在上述步驟S4中組合多個條件，由此起到以下效果。具體地說，在將“跑出支氣管”、“與過去進(jìn)行的位置關(guān)聯(lián)的位置相距某一距離以內(nèi)”、“固定以上的移動量”中的兩個以上的條件用“或(or) ”的關(guān)系進(jìn)行組合而設(shè)為判斷式的情況下，即使基于位置關(guān)聯(lián)信息的校正的誤差小也能夠進(jìn)行檢測，能夠進(jìn)行高精度的內(nèi)窺鏡前端的位置顯示。另外，在將兩個以上的條件以“和(and) ”的關(guān)系進(jìn)行組合的情況下，判斷的可靠性提高，因此即使由于噪聲等而位置傳感器的精度變差，也能夠防止重啟次數(shù)增加。
[0148]另外，在步驟S9中使用“支氣管直徑”、“至分支部為止的距離”這種測量信息來鎖定在重啟畫面中顯示的VBS圖像，由此使手術(shù)操作者對VBS圖像的選擇變得容易。
[0149]此外，在上述實施方式中，也可以在位置估計未失敗的情況下，圖像處理部25生成將特征信息關(guān)聯(lián)到作為規(guī)定管腔臟器的支氣管2的三維形狀的圖像信息的圖像，控制部27進(jìn)行控制以在監(jiān)視器26中顯示攝像裝置16的位置信息附近的支氣管2的(由特征信息獲取部25a獲取到的)特征信息。在該情況下，當(dāng)顯示攝像裝置16附近的例如分支部的VBS圖像作為特征信息時，手術(shù)操作者能夠一邊確認(rèn)是否在分支部處將前端部13插入到某一個管路側(cè)一邊進(jìn)行插入，因此易于進(jìn)行插入作業(yè)。
[0150]另外，關(guān)于作為上述情況下的測量信息的、對至規(guī)定位置為止的距離進(jìn)行測量而得到的測量信息，以從攝像裝置16的位置至分支部Bj的規(guī)定位置為止的距離的例子進(jìn)行了說明，但是也可以如在以下實施方式中說明的那樣，將從攝像裝置16的位置至支氣管2的管路的中心線C在分支部Bj中進(jìn)行分支的分支點為止的距離設(shè)定為測量信息。
[0151](第二實施方式)
[0152]接著，說明本發(fā)明的第二實施方式。圖10示出的本實施方式的醫(yī)療裝置IB構(gòu)成為在圖1示出的醫(yī)療裝置I的結(jié)構(gòu)中設(shè)置了選擇單元，該選擇單元在支氣管2中設(shè)定區(qū)域，并進(jìn)行按各區(qū)域切換測量信息的選擇。在不使用該選擇單元的情況下，成為與第一實施方式相同的結(jié)構(gòu)和作用。
[0153]例如輸入裝置31具有設(shè)定和選擇指示部31a并且控制部27具備設(shè)定和測量信息選擇部27e，來作為上述選擇單元，其中，該設(shè)定和選擇指示部31a進(jìn)行用于設(shè)定區(qū)域以及按各區(qū)域選擇測量信息的設(shè)定和選擇指示，該設(shè)定和測量信息選擇部27e針對該設(shè)定和選擇指示，進(jìn)行區(qū)域的設(shè)定以及按各區(qū)域選擇測量信息的控制。其它結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。
[0154]圖11示出本實施方式的處理內(nèi)容。此外，圖11中的步驟S31-S33、S35_37成為與第一實施方式的情況大致相同的處理。
[0155]如圖11所示，在最初的步驟S31中，控制部27與圖4的步驟SI同樣地進(jìn)行兩個坐標(biāo)系中的位置關(guān)聯(lián)的處理。
[0156]在下一步驟S32中，攝像裝置16進(jìn)行拍攝，并且在步驟S33中，測量處理部18進(jìn)行前端部13 (或者攝像裝置16)的位置測量。
[0157]在下一步驟S34中，控制部27的設(shè)定和測量信息選擇部27e根據(jù)通過位置測量得到的前端部13 (或者攝像裝置16)所處的區(qū)域來選擇測量方法。
[0158]圖12示出設(shè)定成根據(jù)前端部13 (或者攝像裝置16)所處的區(qū)域選擇測量方法時的設(shè)定例。
[0159]如圖12所示，沿著支氣管2的管腔的中心線C，例如設(shè)定與分支部中的分支點Bpj、Bpj+l相距固定距離以內(nèi)的區(qū)域Aj，Aj+l以及它們之間的區(qū)域Aj，j+1，…。此夕卜，分支點Bpj或者Bpj+Ι被定義為一條中心線C在分支部Bj或者Bj+Ι附近分支出兩條等多條中心線的點。
[0160]而且，在前端部13(或者攝像裝置16)位于支氣管2的管腔內(nèi)的例如區(qū)域Aj內(nèi)的情況下，將測量信息設(shè)定為位置，在前端部13(或者攝像裝置16)位于區(qū)域Aj，j+1內(nèi)的情況下，將測量信息設(shè)定為距離，在前端部13(或者攝像裝置16)位于區(qū)域Aj+Ι內(nèi)的情況下，將測量信息設(shè)定為支氣管直徑。此外，在測量信息為位置或者距離的情況下，通過測量處理部18所進(jìn)行的位置測量來進(jìn)行測量。
[0161]另一方面，在測量信息為支氣管直徑的情況下，通過在圖7中說明的立體測量對支氣管直徑進(jìn)行測量。
[0162]另外，圖12的圖示例表示一個設(shè)定例，手術(shù)操作者能夠從輸入裝置31的設(shè)定和選擇指示部31a進(jìn)行與圖12的圖示例不同的設(shè)定。也就是說，能夠通過手術(shù)操作者所期望的測量方法來獲取或者顯示測量信息。
[0163]此外，在圖12中示出切換測量信息的區(qū)域的一個設(shè)定例，但是也可以包括圖12的設(shè)定例在內(nèi)如下那樣進(jìn)行設(shè)定。
[0164](A)從分支點至與該分支點在中心線上相距固定距離的位置為止以及除此以外(圖12的圖示例)
[0165](B)以分支點為中心的固定半徑的球內(nèi)包含的區(qū)域以及除此以外的區(qū)域
[0166](C)與確定的位置(例如在圖2B中用K表示的凸起)相距的距離
[0167](D)支氣管的次數(shù)或者從支氣管的入口側(cè)起依次數(shù)出的分支數(shù)的數(shù)
[0168](E)根據(jù)CT斷層像圖像計算出的支氣管直徑
[0169](F)與上一次重啟(或者開始)的位置相距的距離
[0170]在此，A、C、F所記載的距離可以是兩點之間的直線距離，也可以是管腔的中心線上的距離。
[0171]另外，關(guān)于這些條件，也可以組合兩個以上。
[0172]在步驟S34的下一步驟S35中，測量處理部18等根據(jù)前端部13 (或者攝像裝置16)所處的區(qū)域來進(jìn)行測量。
[0173]在下一步驟S36中，控制部27的判斷部27d判斷在步驟S35中進(jìn)行了測量時的位置估計是否成功。
[0174]如在第一實施方式中說明的那樣，使用以下條件中的至少一個條件:(a)在第二坐標(biāo)系中測量出的位置是否存在于支氣管直徑以內(nèi)；(b)在第二坐標(biāo)系中測量出的位置是否在與過去進(jìn)行的位置關(guān)聯(lián)的位置相距某一距離以內(nèi)；(c)使用位置傳感器17以外的傳感器等獲得在第二坐標(biāo)系中測量出的位置在患者中為固定量的移動量以內(nèi)。
[0175]在步驟S36中在(a)、(b)、(c)的條件下位置估計成功的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S37的處理。另一方面，在位置估計不成功的情況下，在進(jìn)行了步驟S38-S41的處理之后，返回到步驟S32的處理。
[0176]在位置估計不成功的情況下，在進(jìn)行了步驟S38的分支的計算、步驟S39的VBS圖像的計算、步驟S40的重啟畫面的顯示、步驟S41的位置關(guān)聯(lián)信息的校正的處理之后，返回到步驟S32的處理。此外，步驟S38-S41的處理為與圖4的步驟S7-S10相同的處理。
[0177]另一方面，在步驟S36中，在(a)、(b)、(c)的條件下位置估計成功的情況下，轉(zhuǎn)移到步驟S37的處理。
[0178]在該步驟S37中，控制部27進(jìn)行控制以將在第二坐標(biāo)系中測量出的前端部13 (或者攝像裝置16)的位置、由攝像裝置16拍攝到的攝像圖像、前端部13的姿勢(前端部13的軸向或者攝像方向)的信息與時間信息一起存儲到存儲部28之后，返回到步驟S32的處理。此外，存儲部38還可以存儲獲取到的測量信息。
[0179]根據(jù)進(jìn)行這種動作的本實施方式，具有與第一實施方式相同的效果，并且具有能夠選擇測量方法來進(jìn)行測量的效果。以下，依次說明第二實施方式的變形例。
[0180](第一變形例)
[0181]對于第二實施方式中的上述步驟S40的重啟畫面的顯示處理，本變形例進(jìn)行如下處理。
[0182]根據(jù)內(nèi)窺鏡圖像計算支氣管直徑。
[0183]將該支氣管直徑與事先從CT圖像上計算出的分支處的支氣管直徑進(jìn)行比較，使用具有(大致)相同的直徑的分支的VBS圖像來生成重啟畫面。
[0184]另外，也可以不針對所有分支進(jìn)行直徑的比較，而針對以下分支進(jìn)行直徑的比較:
[0185](d)位置估計失敗的位置附近的分支
[0186](e)位置估計最后成功的位置附近的分支
[0187](f)路徑上的分支
[0188](g)上述條件中的兩個以上的組合。
[0189](第二變形例)
[0190]在本變形例中，根據(jù)內(nèi)窺鏡圖像計算至分支為止的距離，針對全部分支生成相距相同距離的VBS圖像，從而生成重啟畫面。
[0191]另外，也可以不是所有分支，而是以下分支:
[0192](d)位置估計失敗的位置附近的分支
[0193](e)位置估計最后成功的位置附近的分支
[0194](f)路徑上的分支
[0195](g)上述條件中的兩個以上的組合。
[0196](第三變形例)
[0197]在本變形例中，如第二實施方式那樣按每個區(qū)域設(shè)定第一變形例中的要比較的分支的條件。
[0198](第四變形例)
[0199]在本變形例中，如第二實施方式那樣按每個區(qū)域設(shè)定第二變形例中的要生成的分支的條件。
[0200]另外，在上述第二實施方式的第一變形例與第二變形例中，顯示滿足條件的全部分支，但是也可以如以下第五變形例至第八變形例那樣根據(jù)條件來限定要顯示的位置信肩、O
[0201](第五變形例)
[0202]在第二實施方式的第一變形例至第四變形例中，僅顯示從位置估計失敗的瞬間起固定時間以內(nèi)的過去的位置。
[0203](第六變形例)
[0204]在第二實施方式的第一變形例至第四變形例中，僅顯示從位置估計失敗的位置起固定范圍以內(nèi)的過去的位置。
[0205](第七變形例)
[0206]在第二實施方式的第一變形例至第四變形例中，僅顯示測量信息與作為基準(zhǔn)的值相比變化了閾值以上的位置。
[0207]在該情況下，作為基準(zhǔn)的值是指被判斷為要顯示的位置處的測量信息中的最接近當(dāng)前位置的位置處的測量信息的值。
[0208]例如，說明將測量信息設(shè)為至分支點為止的距離的情況。在圖13中，分支部Bj附近的位置PO、P1、P2是在過去位置估計成功的位置。另外，用黑圓點表示的位置PO表示測量信息變化了閾值以上的位置，用白圓圈表示的P1、P2表示測量信息在閾值以內(nèi)的位置。而且，在重啟畫面中顯示用黑圓點表示的位置PO。
[0209]另外，當(dāng)在圖13中用P3表示當(dāng)前位置時，當(dāng)前位置P3處的測量信息成為從當(dāng)前位置P3至位于支氣管的末梢側(cè)的分支點Bpj+Ι為止的距離P3Bpj+l。作為基準(zhǔn)的測量信息是最接近當(dāng)前位置P3的位置Pl的測量信息，因此該測量信息成為距離PlBpj+1。
[0210]而且，如果距離P3Bpj+l與距離P2Bpj+l的差分為閾值以上，則在重啟畫面中顯示位置P3。當(dāng)同樣地繼續(xù)進(jìn)行處理時，成為圖14那樣。在圖14中用白圓圈表示(除了在圖13中示出的位置Pl以外)的位置P4、P5、P6、P8表示位置估計成功的位置(其中，測量信息為閾值以內(nèi)的變化量的測量信息)，用黑圓點表示的位置P3、P7、P9為位置估計成功且測量信息變化了閾值以上的位置、即在重啟畫面中顯示的位置。
[0211](第八變形例)
[0212]關(guān)于第一變形例至第七變形例，也可以將至少兩個變形例進(jìn)行組合。
[0213](第九變形例)
[0214]另外，在上述實施方式中，以如下方式進(jìn)行了說明:關(guān)聯(lián)圖像生成部25b生成將支氣管2的三維形狀的支氣管形狀圖像與VBS圖像組合而成的關(guān)聯(lián)圖像，監(jiān)視器26顯示關(guān)聯(lián)圖像。
[0215]與此相對地，也可以關(guān)聯(lián)圖像生成部25b如本變形例那樣生成將攝像裝置16的位置信息與包含支氣管2的斷層像圖像(MPR圖像)進(jìn)行合成而得到的關(guān)聯(lián)圖像，并且在監(jiān)視器26上顯示該關(guān)聯(lián)圖像。
[0216]圖15示出本變形例中的監(jiān)視器26所顯示的關(guān)聯(lián)圖像。圖15的左上方示出包含患者的支氣管在內(nèi)的橫截面的CT斷層像，圖15的右上方示出與患者的正面平行的縱截面的CT斷層像，圖15的左下方示出與患者的正面垂直的縱截面的CT斷層像，圖15的右下方對手術(shù)操作者示出設(shè)定坐標(biāo)時的菜單畫面。
[0217]如圖15所示，在本變形例中，在斷層像圖像上例如以同一顏色的圓圈、其它形狀來顯示進(jìn)行了攝像裝置16的位置測量而得到的位置(點)。在圖15中以與斷層像圖像的顯示顏色不同的顏色(例如藍(lán)色)來顯示四個位置。
[0218]另外，在圖15中，進(jìn)行了位置測量而得到的位置在處于切剖面上的情況以及除此以外的情況下以同一顏色、形狀來表示，但是，也可以如圖16所示，設(shè)為進(jìn)行了位置測量而得到的位置在處于切剖面上的情況以及不處于切剖面上的情況下以不同的形狀(例如前者用圓圈而后者用四角形)進(jìn)行顯示(也可以設(shè)為改變顏色)。另外，也可以設(shè)為僅顯示處于切剖面上的情況。
[0219](第十變形例)
[0220]在第九變形例中，說明了生成將進(jìn)行了攝像裝置16的位置測量而得到的位置顯示于斷層像圖像而得到的關(guān)聯(lián)圖像的情況，但是也可以將斷層像圖像與作為虛擬內(nèi)窺鏡圖像的VBS圖像進(jìn)行組合來進(jìn)行顯示。
[0221]在圖17中，在圖15示出的第九變形例的情況下，在斷層像圖像上顯示進(jìn)行了攝像裝置16的位置測量而得到的位置，并且顯示各位置處的VBS圖像。
[0222]另外，在圖17中，為了在斷層像圖像上獲知與對應(yīng)于攝像裝置16的位置的VBS圖像之間的對應(yīng)，例如使用字符信息來表示。在圖17中，將攝像裝置16的位置設(shè)為四個點，因此使用四個字符來表示。
[0223]此外，也可以對攝像裝置16的位置與對應(yīng)的VBS圖像的關(guān)聯(lián)以使用圖2B所示那樣的線等來連結(jié)等方式進(jìn)行顯示。
[0224]另外，在圖17的例子中，示出針對攝像裝置16的全部位置顯示對應(yīng)的VBS圖像的情況，但是也可以僅針對手術(shù)操作者在斷層像圖像上選擇的位置顯示VBS圖像。
[0225]另外，也可以針對攝像裝置16的全部位置顯示對應(yīng)的VBS圖像，僅將與由手術(shù)操作者選擇的VBS圖像對應(yīng)的位置顯示在斷層像圖像上。
[0226]另外，將上述(包含變形例的)實施方式部分地組合等來構(gòu)成不同的實施方式的情況也屬于本發(fā)明。
[0227]本申請是要求2012年9月7日在日本申請的特愿2012-197405號的優(yōu)先權(quán)，并以此為基礎(chǔ)提出申請，上述公開內(nèi)容被引用到本申請的說明書、權(quán)利要求書、附圖。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)療裝置，其特征在于，具備: 存儲部，其構(gòu)成為存儲預(yù)先獲取到的被檢體內(nèi)的三維圖像信息； 攝像部，其構(gòu)成為拍攝上述被檢體內(nèi)； 管腔臟器提取部，其構(gòu)成為從上述三維圖像信息中提取上述被檢體內(nèi)的規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息； 特征信息獲取部，其構(gòu)成為根據(jù)被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息，來獲取由上述管腔臟器提取部提取出的上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息中的特征信息； 關(guān)聯(lián)圖像生成部，其構(gòu)成為生成將上述特征信息關(guān)聯(lián)到上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息的圖像；以及 顯示部，其構(gòu)成為顯示上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息附近的上述規(guī)定管腔臟器的特征信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 上述特征信息獲取部獲取與上述規(guī)定管腔臟器中的分支有關(guān)的二維圖像信息，或者獲取上述攝像部在上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的位置、上述攝像部的位置附近的上述規(guī)定管腔臟器的內(nèi)徑以及從上述攝像部的位置至上述規(guī)定管腔臟器的規(guī)定位置為止的距離中的任一個測量信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 上述關(guān)聯(lián)圖像生成部生成上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息附近的上述規(guī)定管腔臟器的分支圖像，來作為關(guān)聯(lián)有上述特征信息的圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備位置信息生成部，該位置信息生成部構(gòu)成為生成被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部所處的位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 上述存儲部利用第一坐標(biāo)系存儲上述被檢體內(nèi)的上述三維圖像信息并且以與該三維圖像信息相關(guān)聯(lián)的方式存儲上述被檢體的三維位置信息， 與從上述三維圖像信息提取出的上述規(guī)定管腔臟器的三維形狀的圖像信息相關(guān)聯(lián)地，上述管腔臟器提取部提取該規(guī)定管腔臟器中的三維位置信息， 上述醫(yī)療裝置還具備判斷部，該判斷部構(gòu)成為判斷使用了上述第一坐標(biāo)系的上述管腔臟器的位置信息以及由上述位置信息生成部生成的使用了第二坐標(biāo)系的上述攝像部的位置信息是否為規(guī)定條件的位置估計匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備關(guān)聯(lián)信息存儲部，該關(guān)聯(lián)信息存儲部構(gòu)成為存儲將使用了上述第一坐標(biāo)系的上述管腔臟器的位置信息以及使用了上述第二坐標(biāo)系的上述攝像部的位置信息在兩個坐標(biāo)系上進(jìn)行位置關(guān)聯(lián)而得到的關(guān)聯(lián)信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 上述位置信息生成部使用設(shè)置于上述攝像部附近的位置傳感器來構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備控制部，該控制部構(gòu)成為進(jìn)行以下控制:在上述判斷部作出了上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息在上述規(guī)定條件以內(nèi)不匹配的第一判斷的情況下，上述顯示部還以在接近符合該第一判斷的上述攝像單元的位置的規(guī)定距離以內(nèi)包含容易使上述管腔臟器的位置信息和上述攝像部的位置信息相關(guān)聯(lián)的規(guī)定位置的方式顯示作為上述特征信息的第一特征信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備信息存儲部，該信息存儲部構(gòu)成為按時間序列存儲被插入到上述規(guī)定管腔臟器內(nèi)的上述攝像部的位置信息以及由該攝像部拍攝到的攝像圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備指示輸入部，該指示輸入部構(gòu)成為在上述規(guī)定位置處進(jìn)行上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息的關(guān)聯(lián)指示， 上述控制部根據(jù)上述關(guān)聯(lián)指示，進(jìn)行控制以在上述規(guī)定位置處生成上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息的關(guān)聯(lián)信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備控制部，該控制部構(gòu)成為進(jìn)行以下控制:在上述判斷部作出了上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息在上述規(guī)定條件以內(nèi)不匹配的第一判斷的情況下，上述顯示部還以在接近符合該第一判斷的上述攝像單元的位置的規(guī)定距離以內(nèi)包含容易使上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息相關(guān)聯(lián)的規(guī)定位置的方式顯示作為上述特征信息的第一特征信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的醫(yī)療裝置，其特征在于， 還具備指示輸入部，該指示輸入部構(gòu)成為在上述規(guī)定位置處進(jìn)行上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息的關(guān)聯(lián)指示， 上述控制部根據(jù)上述關(guān)聯(lián)指示，進(jìn)行控制以在上述規(guī)定位置處生成上述管腔臟器的位置信息與上述攝像部的位置信息的關(guān)聯(lián)信息，并且進(jìn)行控制以根據(jù)該關(guān)聯(lián)信息對在上述關(guān)聯(lián)信息存儲部中存儲的上述位置關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行校正。
【文檔編號】A61B1/04GK104321007SQ201380028672
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】秋本俊也, 大西順一 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會社
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