專利名稱：醫(yī)療設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有插入到被檢體的管腔內(nèi)進(jìn)行處置的處置器具的醫(yī)療設(shè)備，尤其涉及采用基于管腔的3維圖像數(shù)據(jù)的虛擬內(nèi)窺鏡圖像來進(jìn)行處置器具的插入操作輔助的醫(yī)療設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，廣泛進(jìn)行了采用3維圖像數(shù)據(jù)的診斷/處置。例如，通過X射線CT(Computed Tomography :計(jì)算機(jī)斷層掃描)裝置拍攝被檢體的斷層像來獲得被檢體內(nèi)的
3維圖像，進(jìn)行目標(biāo)部位的診斷等。在CT裝置中，通過使X射線照射位置以及檢測位置連續(xù)地旋轉(zhuǎn)并且移動(dòng)被檢體，來螺旋狀地連續(xù)掃描(螺旋掃描helicaLscan)被檢體。并且，由被檢體的連續(xù)的多個(gè)2維斷層圖像得到3維圖像數(shù)據(jù)。作為用于診斷/處置的3維圖像數(shù)據(jù)中的ー種，存在肺支氣管的3維圖像數(shù)據(jù)。為了 3維地掌握例如疑似肺癌等的異常部的位置而利用支氣管的3維圖像數(shù)據(jù)。并且，為了通過活檢來確認(rèn)異常部，向支氣管插入內(nèi)窺鏡，使活檢針或活檢鉗等處置器具從內(nèi)窺鏡的末端部突出，以取得目標(biāo)部位的樣本。在如支氣管那樣具有多個(gè)分支部的管腔中，有時(shí)難以在短時(shí)間內(nèi)將處置器具正確地插入到肺的目標(biāo)部位。因此，例如在日本特開2009-56238號公報(bào)中公開了如下的導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)被檢體的3維圖像數(shù)據(jù)形成管腔的3維圖像，并在3維圖像上求出沿著管腔到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的路徑，此外還形成并顯示沿著路徑的管腔的虛擬內(nèi)窺鏡圖像，由此來進(jìn)行插入操作的導(dǎo)航。另外，仍然為了輔助插入操作，在日本特開2002-119507號公報(bào)中公開了可顯示從插入被檢體的導(dǎo)管末端部觀察到的虛擬圖像的醫(yī)療設(shè)備，在日本特開2002-306403號公報(bào)中公開了使內(nèi)窺鏡末端部的虛擬圖像與虛擬內(nèi)窺鏡圖像重疊顯示的內(nèi)窺鏡裝置。這里，為了將末端部插入到目標(biāo)部位，使末端部彎曲的彎曲部的操作是不可缺少的，不過該操作有時(shí)也并不容易。另外，在無法插入具有CCD的內(nèi)窺鏡的細(xì)徑的管腔末梢部中，需要通過X射線透視來確認(rèn)處置器具末端部在管腔內(nèi)的位置。本發(fā)明的目的是提供可將處置器具的末端部容易地插入管腔的目標(biāo)位置的醫(yī)療設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
解決問題的手段本發(fā)明的ー個(gè)方式的醫(yī)療設(shè)備具備處置單元，其具有末端部、配置在所述末端部的用于檢測位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角的傳感器、和使所述末端部彎曲的彎曲部，所述末端部被插入到被檢體的管腔的目標(biāo)位置；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)預(yù)先取得的所述管腔的3維圖像數(shù)據(jù)；目標(biāo)位置設(shè)定單元，其用于根據(jù)所述3維圖像數(shù)據(jù)設(shè)定所述目標(biāo)位置；虛擬內(nèi)窺鏡圖像生成単元，其根據(jù)所述3維圖像數(shù)據(jù)，生成由所述傳感器檢測出的所述末端部的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角構(gòu)成的視線參數(shù)的虛擬內(nèi)窺鏡圖像；以及圖像處理單元，其對所述虛擬內(nèi)窺鏡圖像和用于將所述末端部插入到所述規(guī)定位置的操作信息進(jìn)行重疊顯示處理。


圖I是示意圖，用于說明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的內(nèi)窺鏡插入到支氣管的情況。圖2是用于說明第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3是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖4是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。 圖5A是用于說明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的結(jié)構(gòu)的圖。圖5B是用于說明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的結(jié)構(gòu)的圖。圖5C是用于說明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的結(jié)構(gòu)的圖。圖6A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖6B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖6C是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖7A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖7B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖8A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖8B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖8C是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖9A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖9B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖IOA是用于說明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的插入路徑的說明圖。圖IOB是用于說明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的插入路徑的說明圖。圖11是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面的一例的圖。圖12是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的彎曲部的向量的圖。圖13A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的動(dòng)作以及顯示畫面的一例的圖。圖13B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的動(dòng)作以及顯示畫面的一例的圖。圖14A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的動(dòng)作、操作角度計(jì)算以及顯示畫面的一例的圖。圖14B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的動(dòng)作、操作角度計(jì)算以及顯示畫面的一例的圖。圖14C是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的動(dòng)作、操作角度計(jì)算以及顯示畫面的一例的圖。圖15A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的動(dòng)作、操作角度計(jì)算以及顯示畫面的一例的圖。圖15B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的動(dòng)作、操作角度計(jì)算以及顯示畫面的一例的圖。
圖15C是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的動(dòng)作、操作角度計(jì)算以及顯示畫面的一例的圖。圖16是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的操作一例的圖。圖17是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的操作一例的圖。
圖18A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的操作信息顯示一例的圖。圖18B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的操作信息顯示一例的圖。圖18C是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的操作信息顯示一例的圖。圖18D是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的操作信息顯示一例的圖。圖19A是用于說明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的插入路徑的說明圖。圖19B是用于說明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的插入路徑的說明圖。圖20A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面一例的圖。圖20B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面一例的圖。圖21A是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面一例的圖。圖21B是示出第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面一例的圖。圖22是用于說明第2實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖23是用于說明第2實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的校正方法的示意圖。圖24是示出第2實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面一例的圖。圖25是用于說明第2實(shí)施方式變形例的醫(yī)療設(shè)備的校正方法的示意圖。圖26是示出第2實(shí)施方式變形例的醫(yī)療設(shè)備的顯示畫面一例的圖。圖27是用于說明第3實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式<第I實(shí)施方式>以下，參照附圖對本發(fā)明第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備I進(jìn)行說明。圖I是示意圖，示出了在插入被檢者7的支氣管9內(nèi)的內(nèi)窺鏡裝置2的內(nèi)窺鏡2A的通道2F1中貫穿處置器具4的插入部4E，對支氣管末端的目標(biāo)部位9G進(jìn)行活檢的狀況。如圖I所示，支氣管9具有多個(gè)分支部。因此為了將處置器具4插入到目標(biāo)部位9G，需要手術(shù)操作者在各個(gè)分支部處根據(jù)內(nèi)窺鏡2A的插入部末端部2C的攝像單元即CCD2G(參照圖2)所拍攝的內(nèi)窺鏡圖像，進(jìn)行正確的選擇判斷以及插入操作。此外，作為攝像単元可采用CMOS等。如圖2所示，醫(yī)療設(shè)備I除了內(nèi)窺鏡裝置2和處置器具4之外還具有輔助手術(shù)操作者進(jìn)行判斷及操作的插入輔助裝置3。即，插入輔助裝置3的第I功能是在分支部處輔助手術(shù)操作者進(jìn)行選擇判斷。此外插入輔助裝置3的第2功能是輔助手術(shù)操作者進(jìn)行彎曲操作。內(nèi)窺鏡裝置2連接了插入部末端部2C、用于對插入部末端部2C進(jìn)行彎曲操作的彎曲部2D、細(xì)長的插入部2E和操作部2B (參照圖2)。另ー方面，作為處置単元的處置器具4也連接了末端部4C、用于對末端部4C進(jìn)行彎曲操作的彎曲部4D、細(xì)長的插入部4E和操作部4B(參照圖2)。如圖2所示，插入輔助裝置3具有CT圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部13、輸入部14、作為虛擬內(nèi)窺鏡圖像生成單元的虛擬內(nèi)窺鏡圖像(VirtuaL Bronchus Scope圖像以下還稱為“VBS圖像”。)生成部12、圖像處理部10、顯示部6、配置在處置器具4的末端部4C處的傳感器19、磁場產(chǎn)生天線20、天線驅(qū)動(dòng)部21、位置檢測部22、位置存儲(chǔ)部22B和進(jìn)行總體控制的控制部
11。此外，插入輔助裝置3的結(jié)構(gòu)要素可以是與進(jìn)行內(nèi)窺鏡裝置2的各種處理的未圖示的結(jié)構(gòu)要素共同的。作為存儲(chǔ)単元的CT圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部13是半導(dǎo)體存儲(chǔ)裝置或磁記錄裝置等，其經(jīng)由未圖示的接收部接收并存儲(chǔ)由拍攝被檢者7的X射線斷層像的未圖示的公知CT裝置生成的、例如DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine :醫(yī)學(xué)數(shù)字成像及通信標(biāo)準(zhǔn))形式的3維圖像數(shù)據(jù)。輸入部14是手術(shù)操作者用來向醫(yī)療設(shè)備I輸入信息的鍵盤或鼠標(biāo)等。手術(shù)操作 者還經(jīng)由作為目標(biāo)位置設(shè)定單元的輸入部14進(jìn)行根據(jù)3維圖像數(shù)據(jù)設(shè)定目標(biāo)部位9G的位置的操作。VBS圖像生成部12根據(jù)DICOM形式的3維圖像數(shù)據(jù)生成基于后述的6維視線參數(shù)的VBS圖像。作為圖像處理單元的圖像處理部10對CXD 2G所拍攝的內(nèi)窺鏡圖像(以下，也稱為“實(shí)際圖像”。)進(jìn)行圖像處理，或者如后面所述那樣，進(jìn)行這樣的處理重疊顯示用于將末端部4C插入到目標(biāo)部位9G的彎曲部4D的操作信息、旋轉(zhuǎn)操作信息以及VBS圖像。顯示部6是顯示實(shí)際圖像/VBS圖像等的顯示單元。如已經(jīng)說明的那樣，在處置器具4的末端部4C上具有用于檢測位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角(以下也稱為“位置等”。)的傳感器19。傳感器19例如是磁場檢測傳感器，通過檢測由配置在被檢者7外部的3個(gè)天線構(gòu)成的磁場產(chǎn)生天線20所產(chǎn)生的磁場，來檢測所配置的處置器具4的位置等。此外，作為磁場檢測傳感器可采用MR傳感器、霍爾元件或線圈等。例如，通過天線驅(qū)動(dòng)部21，從具有多個(gè)天線的磁場產(chǎn)生天線20的各個(gè)天線產(chǎn)生頻率互不相同的交流磁場。因?yàn)閭鞲衅?9區(qū)別地檢測頻率不同的多個(gè)交流磁場，所以位置檢測部22可根據(jù)傳感器19的信息來檢測傳感器19相對于磁場產(chǎn)生天線20的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角的信息(X、Y、Z、a、e、r)。這里，(X、Y、Z)表示3維座標(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)角度(roll angle)。因?yàn)槟┒瞬?C處的傳感器19的配置位置是已知的，所以可根據(jù)傳感器19的位置算出處置器具4的規(guī)定場所，例如末端4H的位置等。位置存儲(chǔ)部22B按時(shí)序存儲(chǔ)位置檢測部22檢測出的末端4H的位置等。接著，對醫(yī)療設(shè)備I中的插入操作輔助的方法進(jìn)行說明。如圖3所示，在插入輔助裝置3進(jìn)行插入導(dǎo)航吋，首先在顯示部6的顯示畫面6a上顯示被檢者7的信息以及支氣管9的分支部的信息等6A、基于3維圖像數(shù)據(jù)的支氣管9的虛擬圖像6B和未詳細(xì)圖示的VBS圖像B(6C)等。VBS圖像B是基于CXD 2G的視線參數(shù)的VBS圖像。這里，所謂視線參數(shù)，是由位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角(X、Y、Z、a、e、r)構(gòu)成的6維參數(shù)。此外如后面所述那樣，VBS圖像A是基于處置器具4的末端部4C的視線參數(shù)的VBS圖像。手術(shù)操作者通過操作輸入部14，利用虛擬圖像6B，用指針14A等來設(shè)定作為目標(biāo)位置的肺的目標(biāo)部位9G。此外，手術(shù)操作者也可以不設(shè)定目標(biāo)部位9G，而是設(shè)定途中通過點(diǎn)等任意的部位。當(dāng)設(shè)定目標(biāo)部位9G等吋，如圖3所示，插入輔助裝置3算出插入路徑Rl并重疊顯示在虛擬圖像6B上。插入路徑Rl是連接虛擬內(nèi)窺鏡圖像的管腔截面的重心點(diǎn)或中心點(diǎn)的芯線中的與目標(biāo)部位9G相連的芯線。并且，VBS圖像生成部12制作沿著插入路徑Rl的多個(gè)分支部各自的VBS圖像B。此外，插入輔助裝置3具有可存儲(chǔ)VBS圖像生成部12預(yù)先生成的支氣管9的VBS圖像的VBS圖像存儲(chǔ)部(未圖示)，可從所存儲(chǔ)的VBS圖像中提取沿著插入路徑Rl的分支部的VBS圖像進(jìn)行顯示。并且,如圖4所示，當(dāng)開始插入操作時(shí),在顯示畫面6a上顯示(XD 2G拍攝并由圖像處理部10處理后的實(shí)際圖像6F、在插入操作過程中出現(xiàn)的分支部的VBS圖像的縮小圖像即多個(gè)縮略VBS圖像(6E)、和接下來出現(xiàn)的分支部的VBS圖像B(6D)。并且在VBS圖像B(6D)上重疊顯示將末端部插入分支部前面的管腔中的哪個(gè)管腔的指示信息6G。手術(shù)操作者根據(jù)插入輔助裝置3的指示信息6G進(jìn)行選擇判斷并且進(jìn)行插入操作，由此能夠?qū)⒉迦氩磕┒瞬?C插入到目標(biāo)部位9G的附近。另外此吋，處置器具4可不貫穿插入部2E內(nèi)的通道2F1、或者處置器具4貫穿插入部2E內(nèi)的通道2F1并將末端部4C固定在插入部2E的插入 部末端部2C的規(guī)定位置。這里，在目標(biāo)部位9G處于支氣管9末梢部的情況下，即使是插入部2E的直徑較細(xì)的內(nèi)窺鏡2A，手術(shù)操作者也無法將內(nèi)窺鏡2A的插入部末端部2C插入到目標(biāo)部位9G。因此，手術(shù)操作者需要通過使處置器具4從內(nèi)窺鏡2A的插入部末端部2C的處置器具ロ 2F突出，來將處置器具4的末端部4C進(jìn)ー步插入到處于深部的目標(biāo)部位9G，進(jìn)行規(guī)定的處置。即，內(nèi)窺鏡2A的插入部2E為了能插入到較細(xì)的管腔內(nèi)而比消化器用內(nèi)窺鏡等細(xì)，例如直徑為3_，并且處置器具4為了能插入更細(xì)的末梢的管腔內(nèi)，例如直徑為1_。因此，處置器具4的彎曲部4D僅可在上下方向或左右方向中的某ー個(gè)方向上彎曲。即，彎曲部4D無法如消化器用內(nèi)窺鏡那樣在上下左右這4個(gè)方向上自由彎曲。因此，彎曲部4D的彎曲操作需要很熟練。此外為了方便而稱為上下方向、左右方向，這表示是與插入方向垂直的面的面內(nèi)的ー個(gè)方向。此外，在內(nèi)窺鏡2A的插入部2E無法插入的細(xì)徑管腔中，手術(shù)操作者無法通過CXD2G的實(shí)際圖像來觀察分支部。但是，插入輔助裝置3的VBS圖像生成部12生成基于處置器具4的末端部4C、更準(zhǔn)確地說是末端部4C的一部分，例如末端4H的視線參數(shù)的VBS圖像A。S卩，如已經(jīng)說明的那樣，處置器具4具有檢測位置等的傳感器19。因此，VBS圖像生成部12生成基于傳感器19所檢測出的位置等的視線參數(shù)的VBS圖像A并顯示到顯示部6上。此外，圖像處理部10將如下的圖像(圖5C)顯示到顯示部6上，該圖像是對VBS圖像A(圖5A)和用于使末端部的方向朝向應(yīng)該插入的管道31的圖形顯示的操作指示圖像30(圖5B)進(jìn)行了重疊顯示處理后的圖像。如圖5B所示，圖形顯示的操作指示圖像30例如用箭頭來顯示，但該圖像并非僅僅是表示插入方向的圖像，箭頭的方向表示旋轉(zhuǎn)角度9 1，箭頭的長度表示彎曲角度9 2。此外，除了圖形顯示之外還可以顯示數(shù)字信息。如圖6A所示，手術(shù)操作者可一邊觀察在VBS圖像A上重疊了并非數(shù)字而是易于直觀理解的圖形顯示的操作指示圖像30的圖像，一邊進(jìn)行操作部4B的操作以及旋轉(zhuǎn)操作。于是，如圖6B所示，手術(shù)操作者對處置器具4進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度0 I的旋轉(zhuǎn)操作，還如圖6C所示，手術(shù)操作者利用操作部4B對彎曲部4D進(jìn)行彎曲角度0 2的彎曲操作，由此能夠容易地使末端部4C朝向目標(biāo)部位9G的方向的管腔。此外，在旋轉(zhuǎn)操作中，手術(shù)操作者把持著處置器具4的基端部側(cè)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，由此經(jīng)由插入部4E使彎曲部4D以及末端部4C旋轉(zhuǎn)。S卩，根據(jù)插入輔助裝置3，即使是不具有CXD 2G的處置器具4，手術(shù)操作者也能夠一邊觀察VBS圖像A，一邊在分支部處根據(jù)該指示信息進(jìn)行選擇判斷，由此使末端部4C到達(dá)目標(biāo)部位9G。此外根據(jù)插入輔助裝置3，手術(shù)操作者根據(jù)重疊顯示在VBS圖像A上的操作信息來操作彎曲部4D，由此即使是不能在4個(gè)方向上自由彎曲的彎曲部4D，也能夠容易地進(jìn)行操作。圖像處理部10可對用于將末端部4C插入到目標(biāo)部位9G的插入路徑30L1與VBS圖像A進(jìn)行重疊顯示處理。圖7A示出目標(biāo)部位9G的透視圖像9GV1存在于畫面內(nèi)的情況，示出虛線顯示的插入路徑30L2是不能從末端部4C的位置直接觀察到的不可見插入路徑的情況。另ー方面，圖7B示出目標(biāo)部位9G的透視圖像9GV1不存在于VBS圖像A的畫面內(nèi)的 情況，但因?yàn)榧^30D示出目標(biāo)部位9G的存在方向，所以手術(shù)操作者能夠識別目標(biāo)部位9G的存在方向。此外，在圖7B中為了說明還圖示了未示出的VBS圖像A的畫面外的情形。插入輔助裝置3進(jìn)行將從插入操作中的末端部4C的位置可見的插入路徑30L1以及不可見的插入路徑30L2作為從末端部4C的位置到目標(biāo)部位9G的插入路徑來重疊顯示在VBS圖像上的處理，該插入輔助裝置3除了最近的操作信息之外，還將之后進(jìn)行的插入操作的信息作為彎曲部4D的操作信息傳遞給手術(shù)操作者，所以操作性良好。如以上所說明的那樣，手術(shù)操作者在醫(yī)療設(shè)備I中根據(jù)插入輔助裝置3的顯示部6所顯示的操作信息來操作彎曲部4D，同時(shí)進(jìn)行插入操作，由此能夠可靠地且在短時(shí)間內(nèi)將末端部4C插入到目標(biāo)部位9G。另外在醫(yī)療設(shè)備I中沒有采用X射線，所以被檢者不會(huì)受到照射。此外，在圖6C等中示出圖像處理部10將目標(biāo)部位9G的透視圖像9GV1與VBS圖像A進(jìn)行重疊顯示處理的例子。這里顯示的目標(biāo)部位9G處于按照此時(shí)的視線參數(shù)無法觀察到的位置，但為了向手術(shù)操作者提供目標(biāo)部位9G的位置信息而顯示為透視圖像9GV1。在顯示透視圖像9GV1的情況下，為了容易地進(jìn)行可觀察部位的識別而優(yōu)選進(jìn)行虛線顯示或利用具有特征的顔色進(jìn)行顯示。此外還通過對透視圖像9GV1賦予規(guī)定大小的信息，利用圖形顯示向手術(shù)操作者提供距離目標(biāo)部位9G的距離信息。例如圖8A所示，在末端4H插入到可對目標(biāo)部位9G進(jìn)行處置的位置即可觀察位置之后，如圖8B所示，當(dāng)與目標(biāo)部位9G進(jìn)ー步接近吋，VBS圖像A中的目標(biāo)部位9G的圖像9GV的大小進(jìn)ー步變大。并且如圖8C所示，當(dāng)末端部4C與目標(biāo)部位9G抵接時(shí)，VBS圖像A整個(gè)變成目標(biāo)部位9G的圖像9GV。此時(shí)，為了與末端部4C抵接于不是目標(biāo)部位9G的管腔壁的情況相區(qū)別，而優(yōu)選以特別醒目的方式設(shè)定顯示部6所顯示的目標(biāo)部位9G的圖像9GV的顔色或陰影線。為了向手術(shù)操作者直觀地提供距目標(biāo)部位9G的距離信息，對透視圖像9GV1賦予的規(guī)定大小的信息可以是固定的大小。但是，優(yōu)選可經(jīng)由輸入部14作為目標(biāo)位置設(shè)定規(guī)定的大小即目標(biāo)部位9G的體積。如圖9A以及圖9B所示，在進(jìn)行目標(biāo)部位9G的體積設(shè)定的情況下，圖像處理部10還可以對目標(biāo)部位9G的體積、從當(dāng)前末端部4C的位置到目標(biāo)部位9G的插入路徑的長度以及處于插入路徑中的分支部N的數(shù)量進(jìn)行重疊顯示處理。此外，圖9A是在VBS圖像A的下部重疊顯示操作信息的例子，圖9B是在VBS圖像A中重疊顯示操作信息的例子。所述插入輔助裝置因?yàn)榭上蚴中g(shù)操作者傳遞更多的信息，所以操作性更加良好。即，即使沒有如圖3的虛擬圖像6B那樣的3維顯示，也能夠獲得距目標(biāo)部位9G的大致
距離信息。此外，圖像處理部10可以僅在需要彎曲操作或旋轉(zhuǎn)操作時(shí)對操作信息進(jìn)行重疊顯示處理。即，在末端部4C通過到達(dá)分支部之前的沒有分支的管腔時(shí)、或者末端部4C朝著正確的插入方向時(shí)，不需要讓手術(shù)操作者知道操作信息。即，優(yōu)選圖像處理部10僅重疊顯示末端部4C到達(dá)規(guī)定的操作信息顯示區(qū)域且為規(guī)定的彎 曲角閾值以上以及規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角閾值以上的操作信息。另外優(yōu)選圖像處理部10僅重疊顯示彎曲操作或旋轉(zhuǎn)操作中的操作所需要的操作信息。即，圖像處理部10在需要彎曲操作或旋轉(zhuǎn)操作中的至少一方時(shí)對所述操作信息進(jìn)行
重疊顯示處理。根據(jù)彎曲角閾值以及旋轉(zhuǎn)角閾值來重疊顯示操作信息的圖像處理部10因?yàn)椴幌蚴中g(shù)操作者提示不需要的信息，所以操作性好。如圖IOA以及圖IOB所示，操作信息顯示區(qū)域是以插入路徑Rl的分支部NI NX為基準(zhǔn)的規(guī)定的3維空間的內(nèi)部、例如以分支部NX為中心的規(guī)定半徑的球SX的內(nèi)部的支氣管的區(qū)域。即，如后面所述，優(yōu)選在末端部4C通過分支部之后，也在處于操作信息顯示區(qū)域的情況下顯示操作信息。這如后面所述，是為了在由于誤操作等而將末端部4C插入了錯(cuò)誤方向的管道中時(shí)進(jìn)行恢復(fù)方法的顯示等。如已經(jīng)說明的那樣，根據(jù)傳感器19的位置算出末端部4C的位置。另外，優(yōu)選作為操作信息顯示區(qū)域的球SX的半徑是用于對末端部4C進(jìn)行彎曲操作的彎曲部4D的長度即設(shè)備末端長度L以上，該半徑可根據(jù)分支部N的位置而不同。S卩，在末端部4C由于誤操作而位于插入路徑外的管腔內(nèi)時(shí)，手術(shù)操作者需要進(jìn)行將末端部4C向基端部側(cè)撤回的操作。在此情況下，插入輔助裝置3的圖像處理部10除了插入路徑的重疊顯示之外，還可以通過特別的顯示例如顯示圖11所示的X標(biāo)記，來向手術(shù)操作者提示注意。接著，簡單地說明作為控制部11的操作信息的彎曲角度0 2以及旋轉(zhuǎn)角度0 I的計(jì)算方法。以下如圖12所示，將末端4H的位置定義為點(diǎn)B，將彎曲部4D的彎曲支點(diǎn)定義為點(diǎn)A，將彎曲部4D的基端部側(cè)的起點(diǎn)定義為點(diǎn)O。插入輔助裝置3根據(jù)位置存儲(chǔ)部22B所存儲(chǔ)的末端4H的位置的時(shí)序數(shù)據(jù)，來算出點(diǎn)A、點(diǎn)B以及點(diǎn)0的位置。如圖13A所示，在點(diǎn)B存在于分支部NX的操作信息顯示區(qū)域即球SX的插入路徑方向側(cè)的區(qū)域SXA內(nèi)的情況下，只要末端部4C原樣前進(jìn)即按壓末端部4C，就能夠進(jìn)入沿著插入路徑Rl的方向的管腔。因此，圖像處理部10不顯示作為操作信息的彎曲角度02以及旋轉(zhuǎn)角度9 1。即，如已經(jīng)說明的那樣，在彎曲角度9 2或旋轉(zhuǎn)角度0 1為各自的預(yù)定閾值以下吋，圖像處理部10不對彎曲角度0 2或旋轉(zhuǎn)角度0 I進(jìn)行重疊顯示處理。此外，如圖13B所示，可利用文字信息30M來顯示末端部4C朝著正確的插入方向的情況。與此相對，如圖14A所示，在末端4H(點(diǎn)B)不存在于插入路徑方向側(cè)的區(qū)域SXA內(nèi)(存在于區(qū)域XSB內(nèi))吋，若末端部4C原樣前迸，就會(huì)進(jìn)入不是插入路徑Rl的錯(cuò)誤管道。在此情況下，首先計(jì)算出旋轉(zhuǎn)角度9 1。即，首先根據(jù)插入路徑的分支部處的指向插入方向的接線，導(dǎo)出向量V。此外還根據(jù)點(diǎn)A以及點(diǎn)B的位置信息或點(diǎn)A處的前端方向向量來導(dǎo)出向量AB。并且，導(dǎo)出向量0A，規(guī)定相對于向量OA垂直的平面OAV。以向量OA為基準(zhǔn)點(diǎn)的向量V以及向量AB即投影于平面OAV的向量V以及向量AB所構(gòu)成的角度如圖14B所示是旋轉(zhuǎn)角度9 1。如果手術(shù)操作者進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度0 I的操作，則在末端4H(點(diǎn)B)向插入路徑方向側(cè)的區(qū)域移動(dòng)的情況下不需要計(jì)算彎曲角度9 2。因此，如圖14C所示，僅重疊顯示旋轉(zhuǎn)角度0 I。與此相対，如圖15A所示，在即使進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角度0 I的操作而末端4H(點(diǎn)B)也不移動(dòng)至插入路徑方向側(cè)的區(qū)域的情況下，計(jì)算彎曲角度0 2。即，作成以點(diǎn)A為中心、半徑為設(shè)備末端長度L、在平面OAB上與路徑方向區(qū)域的交點(diǎn)為點(diǎn)B2的圓。這樣如圖15B所示，向量AB與向量AB2所構(gòu)成的角度是彎曲角度0 2。并且，如圖15C所示，旋轉(zhuǎn)角度0 1和彎曲角度0 2與VBS圖像A進(jìn)行重疊顯示。此外，取決于內(nèi)窺鏡2A或處置器具4，有時(shí)對基端部側(cè)的操作部4B進(jìn)行的操作與 末端部4C的動(dòng)作不直接對應(yīng)。例如圖16所示，具有在操作部4B的旋轉(zhuǎn)部4B2旋轉(zhuǎn)360度時(shí)末端部4C旋轉(zhuǎn)180度的情況。在此情況下，根據(jù)末端部4C的旋轉(zhuǎn)角度9 1采用計(jì)算式 I = f(0 I)來算出旋轉(zhuǎn)部4B2的旋轉(zhuǎn)角度 I。計(jì)算式例如是 I = 2X 0 I。同樣，操作部4B的彎曲角度 2可根據(jù)末端部的彎曲角度9 2采用計(jì)算式來算出。另外,如圖17所示,具有通過對操作部4B的桿部4B2向前后進(jìn)行移動(dòng)操作來使末端部4C旋轉(zhuǎn)或使彎曲部彎曲的情況。在此情況下，采用末端部4C的旋轉(zhuǎn)角度9 1根據(jù)計(jì)算式 I = H ( 0 I)來算出桿部4B2的移動(dòng)量。例如，桿部4B2移動(dòng)5mm時(shí)末端部4C旋轉(zhuǎn)10度的情況下的計(jì)算式是 L = (0 2)/2(mm)。即，在此情況下，將彎曲角度或旋轉(zhuǎn)角度的操作信息變換為適合手術(shù)操作者操作的物理量即桿操作量進(jìn)行顯示，而不是變換為角度。此外，為了使手術(shù)操作者知道旋轉(zhuǎn)方向/彎曲方向，而顯示操作方向。操作信息的顯示如圖18A、圖18B所示可以是文字的顯示,如圖18C、圖18D所示也可以是圖形顯示。此外圖18(C)等所示的圖形顯示可與虛擬內(nèi)窺鏡圖像重疊顯示。在以上的說明中，以插入輔助裝置3輔助處置器具4的彎曲部4D的彎曲操作作為第2功能的情況為例進(jìn)行了說明，但利用第2功能還可以輔助內(nèi)窺鏡2A的彎曲部2D的彎曲操作。即，在插入部2E的插入操作時(shí)，可通過預(yù)先將處置器具4的末端部4C插入通道2F1，來將傳感器19配置在插入部末端部2C的規(guī)定位置上。這樣，在內(nèi)窺鏡2A的彎曲部2D可以朝著上下方向或左右方向的任意方向彎曲的情況下，插入輔助裝置3也可將彎曲部2D的彎曲操作信息與VBA圖像B重疊而對手術(shù)操作者進(jìn)行圖形顯示。此外，插入輔助裝置3也可處理為實(shí)際圖像與彎曲操作信息重疊顯示。另外，可以在顯示部6上顯示使處置器具4可觀察的視線參數(shù)的VBS圖像C與處置器具4的虛擬圖像重疊顯示的圖像。此外，如圖19A所示，在支氣管的末梢部具有較大體積的目標(biāo)部位9G等的情況下，如圖19B所示，有時(shí)存在多個(gè)插入路徑R1A、RIB、RlC0插入輔助裝置3在基本動(dòng)作下計(jì)算插入路徑最短的最短路線作為插入路徑。但是，如圖20A所示，可根據(jù)手術(shù)操作者的選擇同時(shí)顯示多個(gè)插入路徑?；蛉鐖D20B所示，最初僅顯示最短路線的插入路徑，例如，可通過操作者按壓或選擇作為觸摸面板的顯示部6所顯示的“次候選顯示(第二路線)”按鈕6P，來顯示插入距離次短的插入路徑。當(dāng)然，“次候選顯示”按鈕可以是專用的機(jī)械按鈕。另外在同時(shí)顯示多個(gè)插入路徑的情況下，優(yōu)選改變顏色或線的形狀等進(jìn)行顯示。這里，如采用圖11來說明那樣，即使在末端部4C位于由于誤操作而脫離了插入路徑(第I插入路徑)的管腔內(nèi)的情況下，也有末端部4C可經(jīng)過其它插入路徑(第2插入路徑)到達(dá)目標(biāo)部位9G的情況。在此情況下，如圖21A所示，可自動(dòng)在顯示部6上顯示“次候選顯示”按鈕。如圖21B所示，當(dāng)手術(shù)操作者按壓“次候選顯示”按鈕時(shí)，顯示第2插入路徑，所以手術(shù)操作者可原樣地進(jìn)行插入操作。
所述插入輔助裝置計(jì)算多個(gè)插入路徑，即使在插入操作中，手術(shù)操作者也能夠選擇在此時(shí)刻最適合的插入路徑，因此操作性良好?！吹?實(shí)施方式〉接著，對本發(fā)明第2實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IA進(jìn)行說明。因?yàn)楸緦?shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IA與第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備I類似，所以對相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同符號并省略說明。如圖22所示，醫(yī)療設(shè)備IA的插入輔助裝置3A具備根據(jù)CXD 2G所拍攝的實(shí)際圖像來校正傳感器19檢測出的位置等的校正部23。如圖23所示，在當(dāng)插入部2E的插入操作時(shí)處置器具4的末端4H插入到內(nèi)窺鏡2A末端2H的位置的情況下，容易知道在插入部末端部2C內(nèi)配置傳感器19的位置等。并且，插入部末端部2C中的CXD 2G的配置位置是已知的。另ー方面，如圖24所示，控制部11可控制VBS圖像生成部12生成與CXD 2G所拍攝的實(shí)際圖像類似的VBS圖像B。S卩，控制部11根據(jù)傳感器19檢測出的傳感器19的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角(X0、Y0、Z0、a0、eO、rO)，最初生成將此時(shí)的CCD2G的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角(Xl、Yl、Zl、al、el、rl)作為視線參數(shù)的VBS圖像B。并且，控制部11比較VBS圖像B與實(shí)際圖像的類似度。這里，圖像的類似度可利用公知的圖像處理來進(jìn)行，并采用像素?cái)?shù)據(jù)級別的匹配、或者從圖像中提取出的特征級別的匹配中的任意ー種。在實(shí)際圖像與VBS圖像B的匹配處理中，因?yàn)槭且詫?shí)際圖像的幀為單位進(jìn)行的，因此以靜止內(nèi)窺鏡圖像與VBS圖像B的類似度為基準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)際的比較處理。在比較實(shí)際圖像與VBS圖像B的類似度而算出的兩個(gè)圖像的誤差e大于容許誤差eO時(shí)(否)，控制部11將稍微改變了值后的視線參數(shù)值輸出至VBS圖像生成部12。VBS圖像生成部12生成基于新視線參數(shù)的下I幅VBS圖像B。插入輔助裝置3通過反復(fù)進(jìn)行上述處理，即改變視線參數(shù)，來使VBS圖像生成部12所生成的VBS圖像B逐漸成為與實(shí)際圖像類似的圖像，在幾次反復(fù)處理之后，兩個(gè)圖像的誤差e成為容許誤差eO以下。并且，控制部11根據(jù)實(shí)際圖像信息檢測容許誤差eO以下的CXD 2G的視線參數(shù)、換言之為(XD 2G的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角(xn、yn、zn、an、en、rn)。通過采用該視線參數(shù)，校正部23可根據(jù)CCD 2G的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角(Xn、Yn、Zn、an、en、rn)來校正傳感器19所檢測出的傳感器19的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角(X0、Y0、Z0、a0、e0、r0)。換言之，控制部11根據(jù)由CCD 2G的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角構(gòu)成的視線參數(shù)的第2虛擬內(nèi)窺鏡圖像B和實(shí)際圖像來校準(zhǔn)傳感器19。為了進(jìn)行目標(biāo)部位9G的處置等，手術(shù)操作者希望使處置器具4的末端4H與目標(biāo)部位9G的相對關(guān)系更明確。這里，利用以3維圖像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的CT座標(biāo)系來設(shè)定由輸入部14設(shè)定的目標(biāo)部位9G的位置。與此相對，例如通過以磁場產(chǎn)生天線20為基準(zhǔn)的傳感器座標(biāo)系來獲得傳感器19的位置。校正部23進(jìn)行的校正處理不僅僅是校正傳感器19的檢測誤差，還可以是用于算出CT座標(biāo)系與傳感器座標(biāo)系的匹配性即不同座標(biāo)間的座標(biāo)變換式的處理。通過采用校正部23所算出的座標(biāo)變換式，能夠使控制部11的控制變得更加正確且簡單。本實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IA除了第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備I所具有的效果之外，還可以進(jìn)行處理速度更快、精度更高的導(dǎo)航，所以能夠?qū)⑻幹闷骶?的末端部4C更可靠地插入到管腔的目標(biāo)部位9G。<第2實(shí)施方式的變形例>接著，對本發(fā)明第2實(shí)施方式的變形例的醫(yī)療設(shè)備IB進(jìn)行說明。因?yàn)楸咀冃卫尼t(yī)療設(shè)備IB與第2實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IA類似，所以對相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)號并省略說明。醫(yī)療設(shè)備IB的插入輔助裝置3B的校正部23B具備根據(jù)內(nèi)窺鏡2A的CXD 12所拍攝的實(shí)際圖像中的處置器具4的圖像來校正傳感器19所檢測出的位置等的校正部23B。S卩，如圖25所示，在醫(yī)療設(shè)備IB中為了進(jìn)行校正部23B的校正處理，手術(shù)操作者使處置器具4的末端部4C從插入部末端部2C的處置器具ロ 2F突出。這樣如圖26所示，可獲得末端部4C所拍攝的實(shí)際圖像。在處置器具4中具有可檢測突出量等的刻度4L以及可檢測旋轉(zhuǎn)的刻度4M，可由控制部11從實(shí)際圖像中讀取這些刻度。根據(jù)該讀取的數(shù)據(jù)等，控制部11可算出處置器具4的末端4H與CXD 2G的相對位置關(guān)系。因此，控制部11除了醫(yī)療設(shè)備IA所進(jìn)行的校正處理之外，還根據(jù)末端部4C所拍攝的實(shí)際圖像，將傳感器19檢測出的信息校正為精度更高的信息、換言之，進(jìn)ー步校準(zhǔn)傳感器19的信息。本實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IB除了第2實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IA所具有的效果之外，還可以進(jìn)行精度更高的導(dǎo)航，所以能夠更可靠地將處置器具4的末端部4C插入到管腔的目標(biāo)部位9G?！吹?實(shí)施方式〉因?yàn)榈?實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IC具有與第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備I類似的方面，所以對相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的標(biāo)號并省略說明。如圖27所示，本實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IC具備單獨(dú)插入被檢者的支氣管9的處置器具4、和設(shè)置在被檢者7體表面的基準(zhǔn)標(biāo)記24。在醫(yī)療設(shè)備IC中，利用以磁場產(chǎn)生天線20為基準(zhǔn)的傳感器座標(biāo)系來獲得基準(zhǔn)標(biāo)記24的位置，由此能夠算出CT座標(biāo)系與傳感器座標(biāo)系的匹配性、即不同座標(biāo)間的座標(biāo)變換式。在醫(yī)療設(shè)備IC中，處置器具4無法在插入操作中取得分支部的內(nèi)窺鏡圖像。但是，手術(shù)操作者可根據(jù)醫(yī)療設(shè)備IC的插入輔助裝置3C所顯示的VBS圖像A和操作指示圖像30將末端部4C插入到目標(biāo)部位9G。醫(yī)療設(shè)備IC的插入輔助裝置3的動(dòng)作與醫(yī)療設(shè)備I中的對處置器具4的輔助動(dòng)作相同。本實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備IC具備與第I實(shí)施方式的醫(yī)療設(shè)備I相同的效果。如以上所說明的那樣，本發(fā)明的醫(yī)療設(shè)備具備處置器具，其插入內(nèi)窺鏡的通道，從內(nèi)窺鏡末端部突出，在末端部具有彎曲部和用于檢測位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角的傳感器，該處置器具被插入到支氣管的目標(biāo)部位；圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部，其存儲(chǔ)預(yù)先取得的支氣管的3維圖像數(shù)據(jù)；輸入部，其用于設(shè)定目標(biāo)部位；虛擬內(nèi)窺鏡圖像生成部，其根據(jù)所述3維圖像數(shù)據(jù)，生成由所述傳感器檢測出的所述末端部的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角構(gòu)成的視線參數(shù)的虛擬內(nèi)窺鏡圖像；以及圖像處理部，其對用于使所述末端部經(jīng)由所述支氣管插入到所述目標(biāo)部位的所述彎曲部的彎曲操作信息與所述末端部的旋轉(zhuǎn)操作信息、所述虛擬內(nèi)窺鏡圖像以及插入路徑進(jìn)行重疊顯示處理。

本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，在不改變本發(fā)明主g的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更、改變等。本申請是將2010年2月22日在日本提出的特愿2010-36480號作為主張優(yōu)先權(quán)的基礎(chǔ)來進(jìn)行申請的，在本申請的說明書、權(quán)利要求書、附圖中引用了上述的公開內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.ー種醫(yī)療設(shè)備，其特征在于，具備 處置單元，其具有末端部、配置在所述末端部的用于檢測位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角的傳感器、和使所述末端部彎曲的彎曲部，所述末端部被插入到被檢體的管腔的目標(biāo)位置； 存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)預(yù)先取得的所述管腔的3維圖像數(shù)據(jù)； 目標(biāo)位置設(shè)定單元，其用于根據(jù)所述3維圖像數(shù)據(jù)設(shè)定所述目標(biāo)位置； 虛擬內(nèi)窺鏡圖像生成単元，其根據(jù)所述3維圖像數(shù)據(jù)，生成由所述傳感器檢測出的所述末端部的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角構(gòu)成的視線參數(shù)的虛擬內(nèi)窺鏡圖像；以及 圖像處理單元，其對所述虛擬內(nèi)窺鏡圖像和用于將所述末端部插入到所述規(guī)定位置的操作信息進(jìn)行重疊顯示處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 所述彎曲部能在上下方向或左右方向上彎曲， 所述圖像處理單元所處理的所述操作信息是所述彎曲部的彎曲角度以及所述末端部的旋轉(zhuǎn)角度的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 所述管腔具有多個(gè)分支部。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 所述圖像處理單元還對用于將所述末端部插入到所述規(guī)定位置的插入路徑進(jìn)行重疊顯示處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 在具有多個(gè)所述插入路徑的情況下，所述圖像處理單元對所述多個(gè)插入路徑的全部或所選擇的一個(gè)所述插入路徑進(jìn)行重疊顯示處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 所述目標(biāo)位置設(shè)定單元可設(shè)定具有規(guī)定體積的目標(biāo)部位作為所述目標(biāo)位置， 所述圖像處理單元對所述目標(biāo)部位的所述規(guī)定體積、從所述末端部到所述目標(biāo)部位的所述插入路徑的長度以及處于從所述末端部到所述目標(biāo)部位的所述插入路徑中的所述分支部的數(shù)量進(jìn)行重疊顯示處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 所述處置單元貫穿具有攝像單元的內(nèi)窺鏡的插入部的通道，所述末端部能從插入部末立而部關(guān)出， 該醫(yī)療設(shè)備具有校正単元，其根據(jù)所述攝像單元所拍攝的內(nèi)窺鏡圖像、和由所述攝像單元的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角構(gòu)成的視線參數(shù)的第2虛擬內(nèi)窺鏡圖像，來校正所述傳感器檢測出的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角，并且計(jì)算將所述傳感器檢測出的所述位置的座標(biāo)變換至所述3維圖像數(shù)據(jù)的座標(biāo)系的座標(biāo)變換式。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 所述內(nèi)窺鏡圖像是從所述插入部末端部突出的所述末端部所拍攝的圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 從所述插入部末端部突出的所述處置単元的所述末端部的位置是所述插入部末端部無法插入的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干，所述管腔是支氣管。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 所述圖像處理單元在需要所述彎曲部的彎曲操作或所述末端部的旋轉(zhuǎn)操作中的至少任意一方時(shí)，對其所述操作信息進(jìn)行重疊顯示處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 所述圖像處理單元通過對作為所述操作信息的所述彎曲角度以及所述旋轉(zhuǎn)角度與各自的規(guī)定閾值進(jìn)行比較，判斷是否需要所述彎曲操作或所述旋轉(zhuǎn)操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的醫(yī)療設(shè)備，其特征在干， 所述圖像處理單元所處理的所述操作信息中的至少任意ー個(gè)是圖形顯示。
全文摘要
醫(yī)療設(shè)備(1)具備處置器具(4)，其在末端部(4C)具有彎曲部(4D)和用于檢測位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角的傳感器(19)，并插入到支氣管(9)的目標(biāo)部位(9G)；CT圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部(13)，其存儲(chǔ)預(yù)先取得的支氣管(9)的3維圖像數(shù)據(jù)；輸入部(14)，其用于設(shè)定目標(biāo)部位(9G)；虛擬內(nèi)窺鏡圖像生成部(12)，其根據(jù)所述3維圖像數(shù)據(jù)，生成由傳感器(19)檢測出的末端部(4C)的位置、方向以及旋轉(zhuǎn)角構(gòu)成的視線參數(shù)的虛擬內(nèi)窺鏡圖像；以及圖像處理部(10)，其對虛擬內(nèi)窺鏡圖像和用于將末端部(4C)插入到目標(biāo)部位(9G)的操作信息進(jìn)行重疊顯示處理。
文檔編號A61B1/04GK102740755SQ201080003294
公開日2012年10月17日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月22日
發(fā)明者伊藤誠一, 大西順一 申請人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社