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内視鏡視野拡張システム、内視鏡視野拡張装置及び内視鏡視野拡張用プログラム コモンズ

国内特許コード P07A011269
整理番号 WASEDA-560
掲載日 2007年11月2日
出願番号 特願2005-355461
公開番号 特開2007-152027
登録番号 特許第4785127号
出願日 平成17年12月8日(2005.12.8)
公開日 平成19年6月21日(2007.6.21)
登録日 平成23年7月22日(2011.7.22)
発明者
  • 藤江 正克
  • 岩瀬 健太郎
  • 原田 香奈子
  • 岸 宏亮
出願人
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 内視鏡視野拡張システム、内視鏡視野拡張装置及び内視鏡視野拡張用プログラム コモンズ
発明の概要

【課題】 内視鏡画像に撮像された領域よりも外側の領域に処置具が移動した場合であっても、内視鏡の移動や変倍に対する特別な操作を行わずに、内視鏡画像の視野を実質的に拡張すること。
【解決手段】 内視鏡E及び処置具Fの位置及び姿勢を検出する位置姿勢検出手段13,15,23と、この検出値を基に、内視鏡Eで撮像された内視鏡画像A1の外側に所定のCG画像A2を付加した複合画像Aを作成する複合画像作成手段24とを備えて内視鏡視野拡張システム10が構成されている。複合画像作成手段24は、内視鏡画像A1に映る撮像部位を基準とした処置具Fの実際の位置及び姿勢に合わせて、処置具Fの存在をCG画像A2に反映させる
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


近時、手術時に大きな切開をすることなく、患者に対する身体的負担を少なくした内視鏡下の低侵襲手術が行われている。この低侵襲手術は、体内に挿入された内視鏡で患部を撮像しながら、メスや鉗子等を先端側に備えた細長いロッド状の処置具を体外から体内の患部に向けて挿入し、手術者である医師が内視鏡画像をモニターで見ながら、体外側から処置具を遠隔操作し、その先端側のメスや鉗子等を動かして患部の処置を行う手術である。



このような内視鏡下の低侵襲手術においては、患部が微細である場合、内視鏡をズームインして内視鏡画像を拡大する必要があるが、このように内視鏡画像を拡大すると、前記モニター上に映る患部周辺の視野は狭くなる。この場合、遠隔操作される処置具の動きによって、当該処置具が内視鏡画像から外れ易くなり、モニターで処置具が目視できなくなる度に、内視鏡の位置を動かしたり、内視鏡画像をズームアウトする等、内視鏡の同時操作が必要になり、これが手術者のスムーズな手術動作を阻害する要因となっている。このため、手術者に対しては、内視鏡及び処置具を同時並行的に適切に操作可能な高度な操作技術が求められることになり、これが、低侵襲手術時における手術者への大きな負担となっている。



ところで、特許文献1には、処置具を所定方向に動かすことで、並存する内視鏡の移動や変倍を可能とした内視鏡外科手術システムが開示されている。

【特許文献1】特開2002-17752号公報

産業上の利用分野


本発明は、内視鏡視野拡張システム、内視鏡視野拡張装置及び内視鏡視野拡張用プログラムに係り、更に詳しくは、内視鏡で撮像された領域よりも外側の領域の状態を示すCG画像を内視鏡画像と共に表示することで、当該内視鏡画像により得られた視野を実質的に外側に拡張する内視鏡視野拡張システム、内視鏡視野拡張装置及び内視鏡視野拡張用プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
内視鏡及び処置具の位置及び姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、当該位置姿勢検出手段による検出値を基に、前記内視鏡で撮像された内視鏡画像の外側に所定のCG画像を付加した複合画像を作成する複合画像作成手段とを備え、
前記複合画像作成手段は、前記内視鏡画像に映る撮像部位を基準とした前記処置具の実際の位置及び姿勢に合わせて、当該処置具の存在を前記CG画像に反映させるとともに、当該CG画像には、前記処置具の先端位置から当該処置具の延出方向に更に先に延びる処置具延長線が作成されることを特徴とする内視鏡視野拡張システム。

【請求項2】
内視鏡及び処置具の位置及び姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、当該位置姿勢検出手段による検出値を基に、前記内視鏡で撮像された内視鏡画像の外側に所定のCG画像を付加した複合画像を作成する複合画像作成手段とを備え、
前記複合画像作成手段は、前記内視鏡画像に映る撮像部位を基準とした前記処置具の実際の位置及び姿勢に合わせて、当該処置具の存在を前記CG画像に反映させるとともに、当該CG画像には、前記処置具の先端位置に対して同一離間距離の範囲を示す距離円が作成されることを特徴とする内視鏡視野拡張システム。

【請求項3】
前記距離円は、前記処置具の先端位置をそれぞれ中心として、半径が異なるように複数作成され、前記処置具が前記内視鏡の延出方向に相対移動すると、その移動量に伴って、前記距離円間のピッチが変化することを特徴とする請求項2記載の内視鏡視野拡張システム。

【請求項4】
前記距離円は、少なくとも三つ作成され、当該各距離円の間の領域毎に、相互に異なる色彩が付されていることを特徴とする請求項3記載の内視鏡視野拡張システム。

【請求項5】
前記CG画像には、前記処置具の先端位置から、当該処置具の延出方向に更に先に延びる処置具延長線が作成されることを特徴とする2、3又は4記載の内視鏡視野拡張システム。

【請求項6】
前記複合画像作成手段は、前記内視鏡及び前記処置具の各先端部分間の離間距離を算出し、当該離間距離を表示可能としたことを特徴とする請求項1~5の何れかに記載の内視鏡視野拡張システム。

【請求項7】
前記複合画像作成手段は、前記処置具が複数存在する場合に、前記処置具毎に異なる色彩が付された前記CG画像をそれぞれ作成することを特徴とする請求項1~6の何れかに記載の内視鏡視野拡張システム。

【請求項8】
内視鏡で撮像された内視鏡画像と、この内視鏡画像の外側に付加されて処置具の状態を表すCG画像とにより構成された複合画像を作成する複合画像作成手段を備え、
前記複合画像作成手段は、前記内視鏡画像に映る撮像部位を基準とした前記処置具の実際の位置及び姿勢に合わせて、当該処置具の存在を前記CG画像に反映させるとともに、当該CG画像には、前記処置具の先端位置に対して同一離間距離の範囲を示す距離円、及び/又は、前記処置具の先端位置から当該処置具の延出方向に更に先に延びる処置具延長線が作成されることを特徴とする内視鏡視野拡張装置。

【請求項9】
所定のコンピュータに対し、内視鏡で撮像された内視鏡画像の外側に所定のCG画像が付加された複合画像を作成させるためのプログラムであって、
内視鏡及び処置具の位置情報及び姿勢情報を取得し、前記内視鏡画像に映る撮像部位を基準とした前記処置具の実際の位置及び姿勢に合わせて、前記処置具の存在が反映された前記CG画像を作成し、前記内視鏡画像と前記CG画像とを結合して複合画像を作成するとともに、前記CG画像に、前記処置具の先端位置に対して同一離間距離の範囲を示す距離円、及び/又は、前記処置具の先端位置から当該処置具の延出方向に更に先に延びる処置具延長線を作成することを前記コンピュータに実行させることを特徴とする内視鏡画像拡張用プログラム。
産業区分
  • 治療衛生
  • 光学装置
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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