插入辅助系统和插入辅助方法技术方案

插入辅助系统(10)包括获取第一信息的状态获取装置(80)，所述第一信息是关于插入在被插入体内的插入部(30)的多个位置的多个位置信息、和插入部(30)在其长度方向上的多个方向矢量信息中的至少一者。插入辅助系统(10)包括基于第一信息、运算关于插入部(30)的转动量的第二信息的辅助信息运算部(87)和输出第二信息的输出部(63)。

Insertion AIDS and insertion AIDS

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】插入辅助系统和插入辅助方法
本专利技术涉及插入辅助系统和插入辅助方法。
技术介绍
例如，日本国特开2000-175861号公报公开了一种内窥镜形状检测装置，其通过使用线圈的磁方式形状检测处理来检测插入部的形状，进而检测插入部的袢曲等特定形状，按照检测结果发出警告。袢曲等特定形状作为对插入部的插入操作进行辅助的辅助信息被检测。
技术实现思路
作为辅助信息的有益信息是多种多样的，在日本国特开2000-175861号公报中，作为辅助信息，仅检测了特定形状，没有检测其他信息。作为辅助信息，例如，能够列举插入部被扭转了时的插入部的转动量，插入部的转动量能够根据插入部的位置信息或插入部的方向矢量信息而被运算得到。本专利技术就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够基于插入部的位置信息或插入部的方向矢量信息将插入部的转动量作为辅助信息输出的插入辅助系统和插入辅助方法。为了实现上述目的，本专利技术的一个方式的插入辅助系统包括：获取第一信息的状态获取装置，所述第一信息是关于插入在被插入体内的插入部的多个位置的多个位置信息、和所述插入部在其长度方向上的多个方向矢量信息中的至少一者；基于所述第一信息，运算关于所述插入部的转动量的第二信息的辅助信息运算部；和输出所述第二信息的输出部。为了实现上述目的，本专利技术的一个方式的插入辅助方法包括：获取第一信息的步骤，该第一信息是关于插入在被插入体内的插入部的多个位置的多个位置信息、和所述插入部在其长度方向上的多个方向矢量信息中的至少一者；基于所述第一信息，运算关于所述插入部的转动量的第二信息的步骤；和输出所述第二信息的步骤。附图说明图1是关于本专利技术的第一实施方式的插入辅助系统的概略图。图2是可弯曲部和挠性管部的前端部的磁场产生部的示意性的配置图。图3是表示转动检测矢量及基准矢量与投影矢量的关系的图。图4A是示意性地表示配置在XY平面的插入部的袢曲的图。图4B是示意性地表示配置在YZ平面的插入部的袢曲的图。图5是说明辅助信息运算部使用转动检测矢量以任意角度为基准运算插入部的转动量的图。图6是说明通过转动运算而转动的转动检测平面的图。图7是说明辅助信息运算部将成为基准的YZ平面与转动检测平面之间的角度作为插入部的转动量进行运算的图。图8是说明辅助信息运算部使用转动检测平面以任意角度为基准运算插入部的转动量的图。图9是说明辅助信息运算部基于可弯曲部的3点的位置信息(位置坐标)运算转动检测平面的图。图10是说明辅助信息运算部对具有一定值以上的曲率的插入部的弯曲部分的转动检测平面进行运算的图。图11A是表示插入部的第一转动检测点和第一转动基准点的位置关系的图。图11B是表示变化至N字形状的过程中的插入部的第一转动检测点和第一转动基准点的位置关系的图。图11C是表示N字形状的插入部的第一转动检测点和第一转动基准点的位置关系的图。图12A是以图11A所示的第一转动基准点为原点、在XZ平面上观察图11A所示的第一转动检测点与第一转动基准点的位置关系时的图。图12B是以图11B所示的第一转动基准点为原点、在XZ平面上观察图11B所示的第一转动检测点图11B所示的第一转动基准点的位置关系时的图。图12C是以图11C所示的第一转动基准点为原点、在XZ平面上观察图11C所示的第一转动检测点与第一转动基准点的位置关系时的图。图13A是表示插入部的第一转动检测点与第一、第二转动基准点的位置关系的图。图13B是表示变化至N字形状的过程中的插入部的第一转动检测点与第一、第二转动基准点的位置关系的图。图13C是表示N字形状的插入部的第一转动检测点与第一、第二转动基准点的位置关系的图。图14是使用多种算法的插入辅助系统的概略图。图15是表示被插入体的体位变换的图。图16是表示用于体位变换的运算的插入平面的图。图17是表示用于插入平面的运算的一例的图。图18是对插入部的转动是在没有进行体位变换的情况下因转动操作而引起的插入部的转动、还是随体位变换的进行而发生的插入部的转动进行判断时提高判断精度的说明图。图19是说明重力方向因被插入体的体位变换而发生变化时、对因重力方向的变化而发生的位置坐标的变化进行修正的图。图20是对插入部的转动是在没有进行体位变换的情况下因转动操作而引起的插入部的转动、还是随体位变换的进行而发生的插入部的转动进行判断时提高判断精度的说明图。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详细说明。在一部分附图中，为了使图示清晰而省略了本专利技术的实施方式的部件的一部分图示。[第一实施方式]参照图1至图5对第一实施方式进行说明。如图1所示，插入辅助系统10具有插入装置20、控制装置60、显示部70和磁方式的状态获取装置80。本实施方式的插入装置20以医疗用的大肠软性内窥镜为例进行说明，但不限定于此。插入装置20例如如医疗用的软性内窥镜、工业用的软性内窥镜、导管(catheter)、处置器具等这样，具有可插入被插入体内部的软性插入部30即可。被插入体例如不限于人，也可以是动物或其他结构物。插入装置20可以是对被插入体中的对象物照射照明光、对对象物进行摄像的观察装置。对象物例如是指患部或病变部。插入装置20具有：可插入被插入体内部的插入部30；与插入部30的根端部连结的用于操作插入装置20的操作部40；和与操作部40连结的线缆50。线缆50具有配置在线缆50的端部的、可拆装地与控制装置60连接的的未图示的连接器部。插入部30例如是中空且细长的。插入部30从其前端部向根端部去依次具有：在内部配置了与插入装置20的用途相应的未图示的各种内部部件的前端硬质部31；能够向所希望的方向弯曲所希望的量的可弯曲部33；和具有挠性，可因外力而挠曲的挠性管部35。前端硬质部31和可弯曲部33比挠性管部35短。因此，本实施方式中，将前端硬质部31、可弯曲部33和挠性管部35的前端部视为插入部30的前端部。前端硬质部31具有对被插入体的内部或对象物进行摄像的未图示的摄像元件。摄像元件具有CCD或CMOS。摄像元件与配置在插入部30、操作部40和线缆50的内部的未图示的电信号线电连接。将连接器部与控制装置60连接时，电信号线与控制装置60电连接。用摄像元件拍摄得到的图像，作为电信号经电信号线被传输至控制装置60中配置的未图示的图像处理部。图像处理部将图像进行图像处理后输出至显示部70，显示部70显示图像。此外，从前端硬质部31出射照明光。可弯曲部33例如具有15cm程度的长度。可弯曲部33经配置在插入部30内部的未图示的操作线，与配置在操作部40中的未图示的弯曲操作部连结。通过弯曲操作部的操作来牵引操作线，能够使可弯曲部33向所希望的方向弯曲所希望的量。操作部40可由插入辅助系统10的操作者的单手握持。操作者将插入部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种插入辅助系统，其特征在于，包括：/n获取第一信息的状态获取装置，所述第一信息是关于插入在被插入体内的插入部的多个位置的多个位置信息、和所述插入部在其长度方向上的多个方向矢量信息中的至少一者；/n基于所述第一信息，运算关于所述插入部的转动量的第二信息的辅助信息运算部；和/n输出所述第二信息的输出部。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种插入辅助系统，其特征在于，包括：
获取第一信息的状态获取装置，所述第一信息是关于插入在被插入体内的插入部的多个位置的多个位置信息、和所述插入部在其长度方向上的多个方向矢量信息中的至少一者；
基于所述第一信息，运算关于所述插入部的转动量的第二信息的辅助信息运算部；和
输出所述第二信息的输出部。


2.如权利要求1所述的插入辅助系统，其特征在于：
所述第一信息是多个方向矢量信息，
所述辅助信息运算部基于所述多个方向矢量信息的变化，运算所述插入部的所述转动量。


3.如权利要求2所述的插入辅助系统，其特征在于：
所述多个方向矢量信息包括：用于检测所述转动量的转动检测矢量；和作为所述转动检测矢量的基准的基准矢量，
所述辅助信息运算部对转动操作后的所述转动检测矢量进行转动运算，该转动运算令所述插入部的转动操作后的所述基准矢量与所述插入部的转动操作前的所述基准矢量为同一方向，基于通过所述转动运算而转动了的所述转动检测矢量运算所述插入部的所述转动量。


4.如权利要求1所述的插入辅助系统，其特征在于：
所述辅助信息运算部基于所述第一信息计算转动检测平面，基于转动前后的所述转动检测平面的角度变化运算所述插入部的所述转动量。


5.如权利要求4所述的插入辅助系统，其特征在于：
所述第一信息包括所述方向矢量信息，所述方向矢量信息包括相对于所述转动检测平面的基准矢量，
所述辅助信息运算部对转动操作后的所述转动检测平面进行转动运算，该转动运算令所述插入部的转动操作后的所述基准矢量与所述插入部的转动操作前的所述基准矢量为同一方向，基于通过所述转动运算而转动了的所述转动检测平面的角度变化运算所述插入部的所述转动量。


6.如权利要求4所述的插入辅助系统，其特征在于：
用于运算所述转动检测平面的所述第一信息，是具有一定值以上的曲率的所述插入部的弯曲部分的多个位置信息。


7.如权利要求1所述的插入辅助系统，其特征在于：
所述第一信息是所述插入部的多个位置信息；
所述辅助信息运算部基于所述多个位置信息的相对变化，运算所述插入部的所述转动量。


8.如权利要求7所述的插入辅助系统，其特征在于：
所述多个位置信息包括：用于检测转动的转动检测点；作为所述转动的基准的第一转动基准点；和作为用于运算所述插入部的所述转动量的基准的运算基准轴，
所述辅助信息运算部基于述转动检测点与所述第一转动基准点的连结线、与所述运算基准轴之间形成的角度的变化，运算所述插入部的所述转动量。


9.如权利要求7所述的插入辅助系统，其特征在于：
所述多个位置信息包括：用于检测转动的转动检测点；和作为所述转动的基准的第一转动基准点，
所述辅助信息运算部基于所述转动检测点与所述第一转动基准点之间的距离，运算所述插入部的所述转动量。


10.如权利要求9所述的插入辅助系统，其特征在于：
所述辅助信息运算部具有对所述转动检测点与所述第一转动基准点之间的距离设定的阈值，该阈值作为用于运算所述插入部的所述转动量的基准，
所述辅助信息运算部基于所述距离与所述阈值之差，运算所述插入部的所述转动量。


11.如权利要求8～10中任意一项所述的插入辅助系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：东条良，
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