训练装置、导管、图像处理方法、程序以及信息记录介质制造方法及图纸

提供一种不使用放射线就能够进行导管手术的训练的系统。提供导管手术的训练的系统(10)包括：光源(110)；血管模型(130)，其插入有导管，该导管涂布有荧光剂；水槽(120)，其配置有血管模型(130)；滤光器(140)，其用于截止来自光源(110)的照射光中不透过血管模型(130)的白色光；相机(150)，其用于拍摄透过滤光器(140)的荧光；驱动装置(160)，其用于变更光源(110)的姿势；以及计算机(100)，其执行对从相机(150)输出的图像信号进行黑白反转的处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】训练装置、导管、图像处理方法、程序以及信息记录介质
本公开涉及用于血管内治疗的训练，更具体地，涉及在不使用放射线的情况下提供训练的技术。
技术介绍
使用导管的手术在X射线的投影下进行。该手术的训练也使用X射线透射装置进行。例如，在日本特开2014-170075号公报(专利文献1)中公开了一种“训练装置，该训练装置通过采用简单地构成液体循环的环境并且还能够实施基于X射线摄影的训练的结构，从而能够有效且良好地进行更接近现实的介入技术的训练”。现有技术文献专利技术文献专利技术文献1：特开2014-170075号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题如果在X射线的投影下进行训练，则存在接受训练的医生暴露于射线的问题。因此，需要不进行X射线造影就能够进行手术的训练的技术。专利技术人等考虑使用荧光造影的方法代替X射线造影来作为使用导管的手术的训练方法。在X射线造影的情况下，造影剂的X射线吸收系数和导丝(下文，有时简称为“丝”。)的X射线吸收系数的差别不大。因此，导丝与造影剂一起作为黑影呈现，不能通过相机的图像确认，这就是导管的训练的意义所在。另一方面，在荧光造影的情况下，由于荧光造影剂和导丝的吸收系数不同，因此导管清晰地映现在图像中。因此，也有可能难以提高训练的效果。因此，在导管的训练中，需要在不暴露于X射线的情况下提高训练效果的技术。本专利技术为了解决上述问题而做出，其某些方面的目的在于，提供一种在不暴露于X射线的情况下提高训练效果的技术。解决问题所需的手段根据一个实施方式，提供一种训练装置。该训练装置包括：光源，用于照射插入有导管的器官模型，其中，该导管涂布有荧光剂；滤光器，截止来自光源的照射光，并且透过来自导管的荧光；相机，用于拍摄滤光器的透射光；监视器，用于显示基于透射光的图像；以及计算机，用于使用从相机输出的数据进行图像处理。该计算机构成为：基于来自导管的荧光量执行用于识别导管的图像处理，基于图像处理后的数据，显示或不显示导管。在一个方面中，光源相对于器官模型配置在配置有相机的一侧。根据该结构，相机拍摄来自器官模型的反射光。在这种情况下，在器官模型的造影剂中含有荧光剂的情况下，即使在导管上涂布有荧光剂，导管也未被摄影到，因此能够提高导管的插入训练的效果。在一个方面中，光源相对于器官模型配置在配置有相机的一侧的相反侧。根据该结构，相机能够拍摄来自器官模型的透射光。例如，在像导丝那样不透光的部件被插入到器官模型中的情况下，该部件只不过被摄影为影子。从而，通过图像处理也能够使导管不显示，因此能够提供根据目的的训练机会。在一个方面中，训练装置还具备插入到导管内部的导丝。在导丝的表面涂布有荧光剂。根据这样的结构，能够提供操作导丝的训练。在一个方面中，除了上述结构，训练装置还具备用于使用从相机输出的数据进行图像处理的计算机。计算机根据数据生成用于显示黑白图像的数据。监视器根据生成的数据显示黑白图像。在一个方面中，训练装置还具备调节装置，该调节装置用于变更光从光源向导管的照射方向。由于改变照射方向，因此易于推测血管模型的分支等。根据又一实施方式，提供一种导管。在该导管的表面涂布有荧光剂，荧光剂的涂布膜的表面上施加有亲水性涂层。根据其他实施方式，提供一种图像处理方法。包括以下步骤：使用光源照射插入有导管的器官模型，其中，该导管涂布有荧光剂；截止来自光源的照射光，并透过来自导管的荧光；基于来自导管的荧光量执行用于识别导管的图像处理，其中，该来自导管的荧光量是通过经由透过荧光的滤光器对来自插入有导管的器官模型的透射光进行摄影而获得的；以及基于图像处理后的数据，显示或不显示导管。根据其他实施方式，提供一种用于使计算机实现图像处理方法的程序。该程序使计算机执行以下步骤：使用光源照射插入有导管的器官模型，其中，该导管涂布有荧光剂；截止来自光源的照射光，并透过来自导管的荧光；基于来自导管的荧光量执行用于识别导管的图像处理，其中，来自导管的荧光量是通过经由透过荧光的滤光器对来自插入有导管的器官模型的透射光进行摄影而获得的；以及基于图像处理后的数据，显示或不显示导管。根据又一实施方式，提供存储有上述程序的计算机可读信息记录介质。专利技术效果在一个方面中，在不使用X射线造影下能够使用涂布有荧光剂的导管或导丝进行向器官模型的插入的训练，因此能够防止暴露于辐射。对于本专利技术的上述以及其他目的、特征、方面以及优点，将根据结合附图而理解的与本专利技术相关的以下详细说明而变得清楚。附图说明图1是表示根据某实施方式的训练系统的结构的图。图2表示在训练系统中照射光的一个方式的图。图3是表示在导管上涂布有荧光剂的状态的图。图4是表示训练系统进行的处理的步骤的流程图。图5是表示计算机的结构的框图。图6是表示应用了本公开的技术构思的情况的图像的图。图7是表示用激励光源照射导丝插入到器官模型中的状态而通过相机150摄影的荧光图像的图。图8是表示在计算机100中进行了黑白反转的图像的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。在以下的说明中，对相同的部件标注相同的附图标记。它们的名称和功能也相同。因此，不重复对它们的详细说明。[技术构思]首先，对本实施方式的技术构思进行说明。在本实施方式中，通过进行模仿血管的器官模型的荧光造影，从而提供将导管、导丝及其他细长的部件插入器官模型时的训练的机会。该部件可以是中空(管状)或实心的任一种。在一个方面中，将涂布有荧光造影剂的导丝插入器官模型中。另外，涂布有荧光剂的导管可以沿着该导丝插入。例如，使用沿着涂布有低浓度的荧光造影剂的导丝插入到器官模型中的导管，使用与之相比浓度更浓的荧光造影剂进行拍摄。荧光造影剂优选为水溶性的。被输入拍摄数据的计算机实时地进行通过荧光相机拍摄的图像的黑白反转处理，对与导丝部分对应的荧光亮度值(一定值以下的亮度值)的非显示(掩盖处理)。本实施方式中的导管是用于血管内治疗的训练用的导管。作为血管内治疗的对象，包括心脏、肾脏、肝脏、脑、脚等的血管。[系统配置]参照图1，对根据实施方式的系统10进行说明。图1是表示某实施方式的系统10的结构的图。系统10具备计算机100、光源110、水槽120、滤光器140、相机150、驱动装置160。在水槽120中配置有作为器官模型的一例的血管模型130。光源110的姿势(例如，照射方向)能够通过驱动装置160而变更。驱动装置160由计算机100或操作面板(未图示)的操作进行控制，并控制光源110的姿势。光源110在一个方面是激励光源，可以构成为LED(LightEmittingDiode，发光二极管)阵列。从光源110发出的光照射水槽120。透过水槽120的光透过滤光器140。在一个方面中，滤光器140可以构成为激励光滤光器。滤光器140优选至少能够截止来自光源110的照射光的滤光器。来自滤光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.训练装置，包括：/n光源，用于照射插入有导管的器官模型，其中，所述导管涂布有荧光剂；/n滤光器，截止来自所述光源的照射光，并且透过来自所述导管的荧光；/n相机，用于拍摄所述滤光器的透射光；/n监视器，用于显示基于所述透射光的图像；以及/n计算机，用于使用从所述相机输出的数据进行图像处理，/n所述计算机构成为/n基于来自所述导管的荧光量，执行用于识别所述导管的图像处理，/n基于所述图像处理后的数据，显示或不显示所述导管。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180413 JP 2018-0778221.训练装置，包括：
光源，用于照射插入有导管的器官模型，其中，所述导管涂布有荧光剂；
滤光器，截止来自所述光源的照射光，并且透过来自所述导管的荧光；
相机，用于拍摄所述滤光器的透射光；
监视器，用于显示基于所述透射光的图像；以及
计算机，用于使用从所述相机输出的数据进行图像处理，
所述计算机构成为
基于来自所述导管的荧光量，执行用于识别所述导管的图像处理，
基于所述图像处理后的数据，显示或不显示所述导管。


2.根据权利要求1所述的训练装置，其中，
所述光源相对于所述器官模型配置在配置有所述相机的一侧。


3.根据权利要求1所述的训练装置，其中，
所述光源相对于所述器官模型配置在配置有所述相机的一侧的相反侧。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的训练装置，其还包括调节装置，所述调节装置用于变更光从所述光源向所述导管的照射方向。


5.导管，其中，
在所述导管的表面涂布有荧光...

【专利技术属性】
技术研发人员：横田秀夫，大屋祐辅，岩渊成志，
申请(专利权)人：国立研究开发法人理化学研究所，国立大学法人琉球大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP