内窥镜系统技术方案

内窥镜系统具有：图像记录部，其记录被检体的三维图像信息；管腔脏器提取部，其从三维图像信息中提取规定的管腔脏器；假想内窥镜图像生成部，其针对提取出的规定的管腔脏器的信息，从规定的视点位置生成假想内窥镜图像；摄像部，其对规定的管腔脏器内进行摄像；位置信息取得部，其取得插入部的前端的位置信息；管腔直径变化量检测比较部，其根据插入部的前端的位置信息检测管腔直径的变化量；图像变化量检测部，其在摄像而得到的内窥镜图像内检测与规定的管腔脏器有关的特征部的变化量；以及信息记录部，其根据两个检测部的检测结果，记录包含插入部的前端的位置和对应的假想内窥镜图像的规定的信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内窥镜系统
本专利技术涉及通过摄像单元对被检体内进行摄像的内窥镜系统。
技术介绍
近年来，具有能够插入到体腔内等的插入部的内窥镜广泛应用于医疗领域等中。另一方面，在插入到体腔内的支气管这样的复杂分支的管腔脏器内对管腔脏器的末梢侧的目标部位(的患部组织)进行检查或基于处置器械的活检和处置的情况下，仅利用插入时得到的内窥镜图像有时很难将插入部前端导入到目标部位附近。因此，提出了用于支援将内窥镜的插入部前端导入到目标部位附近的操作的系统或装置。例如，作为第1现有例的WO2007-129493号公报的医疗图像观察支援装置公开了具有CT图像数据取入部、CT图像数据存储部、信息提取部、解剖学的信息数据库、视点位置/视线方向设定部、管腔脏器图像生成部、解剖学的名称信息产生部、分支指定部、图像合成显示部和用户I/F控制部的结构。视点位置/视线方向设定部根据信息提取部提取出的管腔脏器的构造信息，设定将视点锁定在管腔脏器的大致中心轴上来观察管腔脏器的外观的视点位置和视线方向。并且，作为第2现有例的日本特开2009-279250号公报的医疗装置具有：假想内窥镜图像生成单元，其根据预先取得的支气管的三维图像数据，生成从多个不同视线位置的假想内窥镜图像；图像检索单元，其检索与真实图像的相似度较高的假想内窥镜图像；基准点设定单元，其根据相似度较高的假想内窥镜图像的视线的位置设定基准点；相对位置计算单元，其计算处置器械相对于基准点的相对位置；移动检测单元，其检测基准点或支气管的移动；以及位置校正单元，其根据基准点或支气管的移动，对相对位置进行校正。在估计内窥镜的插入部前端的位置的情况下，通过比较由内窥镜的摄像单元进行摄像而得到的内窥镜图像(实际图像)和根据基于CT的管腔脏器的三维数据而生成的假想内窥镜图像(假想图像)来进行估计。因此，最初进行基于两个图像的比较的位置对齐。然后，在位置的估计精度降低的情况下，需要进行用于设定为能够确保规定的精度的状态的再次位置对齐，但是，由于没有以适于进行再次位置对齐的条件记录信息，所以，上述现有例存在花费时间的缺点。更具体进行说明时，例如第1现有例公开了在三维图像上对内窥镜前端位置进行坐标转换并对与芯线之间的距离进行比较的观点、以及对分支部的实际图像(内窥镜图像)和假想图像(假想内窥镜图像)进行比较的观点，还公开了记录分支部的特征信息等。但是，根据所记录的信息进行再次位置对齐时进行图像比较来进行位置对齐以使得两个图像尽可能一致，但是，相对于内窥镜前端位置的变化的内窥镜图像或假想内窥镜图像的变化量不确定，很难得知以何种程度使两个图像对齐比较好，所以，进行再次位置对齐花费时间。为了容易进行位置对齐，具有所记录的信息相对于支气管内的内窥镜前端位置的变化而容易变化的特征，优选设定为容易在视觉上进行位置对齐。但是，在上述现有例中，如上所述，由于没有设定为容易在视觉上进行位置对齐，所以，很难得知以何种程度使两个图像对齐比较好，因此，进行再次位置对齐花费时间。并且，支气管以如下方式变化：随着从支气管的入口附近到作为其深部侧的末端(末梢)侧，在分支部进行分支，管腔直径逐渐变细。因此，当在记录再次位置对齐用的信息的条件中利用支气管径的变化的检测结果时，认为容易更加有效地进行再次位置对齐。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供记录容易在短时间内进行再次位置对齐的信息的内窥镜系统。
技术实现思路
用于解决课题的手段本专利技术的一个方式的内窥镜系统具有：图像记录部，其记录预先取得的被检体中的三维图像信息；管腔脏器提取部，其从所述三维图像信息中提取规定的管腔脏器；假想内窥镜图像生成部，其针对由所述管腔脏器提取部提取出的所述规定的管腔脏器的信息，生成从规定的视点位置以内窥镜的角度描绘的假想内窥镜图像；摄像部，其设置在内窥镜内，对所述规定的管腔脏器内进行摄像；位置信息取得部，其取得所述内窥镜的插入部的前端的位置信息；管腔直径变化量检测比较部，其根据所述内窥镜的插入部的前端的位置信息检测所述规定的管腔脏器的管腔直径的变化量；图像变化量检测部，其在由所述摄像部摄像而得到的内窥镜图像内检测与所述规定的管腔脏器有关的特征部的变化量；以及信息记录部，其根据所述管腔直径变化量检测部的检测结果和所述图像变化量检测部的检测结果，记录包含所述内窥镜的插入部的前端的位置和与该前端的位置对应的所述假想内窥镜图像的规定信息。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式的内窥镜系统的整体结构的图。图2A是示出支气管的一部分和支气管形状图像的图。图2B是示出插入到支气管内并对支气管径进行经时计算的状况的图。图2C是示出计算支气管径的位置和计算出的支气管径的大小的图。图2D是示出在指示了进行再次位置对齐的情况下在监视器中显示的候选信息的图。图3A是示出具有进行立体计测的立体内窥镜的内窥镜装置的结构的图。图3B是示出进行立体计测的计测对象的位置在左右摄像元件的摄像面上成像的关系的说明图。图3C是示出在监视器画面中显示使用立体内窥镜对支气管内进行摄像而得到的图像的一例的图。图3D是用于根据图3C的图像计算支气管径的说明图。图3E是用于通过使用了单一摄像装置的立体计测来计算支气管径的说明图。图4是示出第1实施方式中的处理内容的一例的流程图。图5是取得支气管径的情况的说明图。图6是利用与图5不同的方法取得支气管径的情况的说明图。图7是取得支气管径的位置的说明图。图8是利用与图7不同的设定来取得支气管径的位置的说明图。图9是取得支气管径的情况的说明图。图10是利用与图9不同的方法取得支气管径的情况的说明图。图11是检测到内窥镜图像中的暗部的面积的变化的情况的说明图。图12是检测到内窥镜图像中的分支的形状的变化的情况的说明图。图13是检测到内窥镜图像中的支线的长度的变化的情况的说明图。图14是检测到内窥镜图像中的支线的角度的变化的情况的说明图。图15是检测到内窥镜图像的针对视野不良的变化的情况的说明图。图16是检测到内窥镜图像中的支气管的分支以外的变化的情况的说明图。图17是检测到内窥镜图像中的特征部的抖动的变化的情况的说明图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。(第1实施方式)如图1所示，本专利技术的第1实施方式的内窥镜系统1主要由以下部分构成：内窥镜装置4A，其具有插入到作为检查对象的被检体即患者中的作为规定的管腔脏器的支气管2(图2A)内的内窥镜3A；以及插入支援装置5，其与该内窥镜装置4A一起使用，用于进行内窥镜3A的插入支援。内窥镜装置4A具有内窥镜3A、对该内窥镜3A供给照明光的光源装置6、对搭载于内窥镜3A中的构成摄像单元的摄像元件7进行信号处理的作为信号处理装置的照相机控制单元(简记为CCU)8A、以及显示由CCU8A生成的内窥镜图像的监视器9A。内窥镜3A具备具有挠性的细长的插入部(或内窥镜插入部)11以及设置在该插入部11的后端的操作部12，在插入部11的前端部13设有照明窗和观察窗。在插入部11、操作部12内贯穿插入有传递照明光的光导14，该光导14的入射端与光源装置6连接，由光源装置6内的未图示的光源灯或LED产生的照明光入射到入射端。由该光导14传递的照明光从安装在照明窗上的出射端(前端面)向前方出射。并且，在观察窗上安装有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内窥镜系统，其特征在于，该内窥镜系统具有：图像记录部，其记录预先取得的被检体中的三维图像信息；管腔脏器提取部，其从所述三维图像信息中提取规定的管腔脏器；假想内窥镜图像生成部，其针对由所述管腔脏器提取部提取出的所述规定的管腔脏器的信息，生成从规定的视点位置以内窥镜的角度描绘的假想内窥镜图像；摄像部，其设置在内窥镜内，对所述规定的管腔脏器内进行摄像；位置信息取得部，其取得所述内窥镜的插入部的前端的位置信息；管腔直径变化量检测比较部，其根据所述内窥镜的插入部的前端的位置信息检测所述规定的管腔脏器的管腔直径的变化量；图像变化量检测部，其在由所述摄像部摄像而得到的内窥镜图像内检测与所述规定的管腔脏器有关的特征部的变化量；以及信息记录部，其根据所述管腔直径变化量检测部的检测结果和所述图像变化量检测部的检测结果，记录包含所述内窥镜的插入部的前端的位置和与该前端的位置对应的所述假想内窥镜图像的规定信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.27 JP 2013-0674081.一种内窥镜系统，其特征在于，该内窥镜系统具有：内窥镜，其具有对被检体的管腔脏器进行摄像的摄像部；记录部，其对由不同于所述内窥镜的医疗诊断装置取得的所述被检体的管腔脏器的三维图像信息进行记录；位置估计部，其估计所述内窥镜的插入部的前端的位置；管腔直径取得部，其根据所述记录部中记录的所述三维图像信息，取得所述位置估计部所估计的所述内窥镜的插入部的前端的位置处的所述被检体的管腔脏器的管腔直径；条件判定部，其根据所述管腔直径取得部所取得的所述管腔直径与预先设定的基准的管腔直径，判定所述管腔直径取得部所取得的管腔直径是否小于所述基准的管腔直径；图像变化量检测部，其在所述条件判定部判定为所述管腔直径取得部所取得的管腔直径小于所述基准的管腔直径的情况下，检测与所述摄像部所拍摄的内窥镜图像相关的规定的参数伴随着所述内窥镜的插入部的插入动作的变化量；假想内窥镜图像生成部，其根据所述记录部中记录的所述三维图像信息，生成从任意的视点位置以内窥镜的角度描绘的假想内窥镜图像；以及信息记录部，其在所述图像变化量检测部检测到的与所述内窥镜图像相关的规定的参数的变化量大于预先设定的基准的设定值的情况下，记录所述内窥镜的插入部的前端的位置和与该内窥镜的插入部的前端的位置对应的所述假想内窥镜图像。2.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述条件判定部还判定所述图像变化量检测部检测到的所述规定的参数的变化量是否变化了所述设定值以上，在所述条件判定部判定为所述规定的参数的变化量变化了所述设定值以上的情况下，所述信息记录部记录与所述内窥镜的插入部的前端的位置对应的所述假想内窥镜图像。3.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述管腔直径取得部取得与所述内窥镜的插入部的前端的长度方向垂直的面中的所述管腔脏器的管腔直径。4.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述管腔直径取得部取得与作为所述管腔脏器的管腔的中心线的芯线垂直的面中的所述管腔脏器的管腔直径。5.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述规定的参数是所述管腔脏器的管腔分支的分支区域中的形状变化量，所述图像变化量检测部检测所述内窥镜图像内的所述管腔脏器的管腔分支的分支区域中的形状变化量。6.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述规定的参数是所述管腔脏器的管腔分支的分支区域中的明亮度信息的变化量，所述图像变化量检测部检测所述管腔脏器的管腔分支的分支区域中的明亮度信息的变化量。...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤满祐，秋本俊也，大西顺一，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP