内窥镜系统和内窥镜系统的工作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及内窥镜系统和内窥镜系统的工作方法，特别涉及显示粘贴有内窥镜图 像的脏器模型图像的内窥镜系统和内窥镜系统的工作方法。
【背景技术】
[0002] 以往，内窥镜系统广泛利用于医疗领域和工业领域。例如，在医疗领域的内窥镜系 统中，手术医生将内窥镜的插入部插入到被检体内，在显示装置中显示通过设置在插入部 的前端部中的观察窗得到的内窥镜图像。观察所显示的内窥镜图像，手术医生能够进行内 窥镜检查。进而，内窥镜系统还能够记录内窥镜图像。例如，手术医生能够利用所记录的病 变部的内窥镜图像作为病历的一部分。
[0003] 并且，近年来，胶囊型内窥镜系统也已经实用化，当患者吞入该胶囊型内窥镜后， 胶囊型内窥镜在体内移动的期间内对体内进行摄像，记录体内的图像。
[0004] 在胶囊内窥镜的情况下，由于取得庞大数量的图像，所以，提出了从所取得的多个 图像中仅提取病变部等观察对象部位的图像的技术、如日本特开2010-240000号公报所公 开的那样在将多个图像粘贴在3D模型上时根据特征参数使用优先顺位高的图像生成诊断 用图像的技术。
[0005] 并且，在日本特开2008-220672号公报中还提出了对应于插入部的插入长度来存 储内窥镜图像的内窥镜装置。
[0006] 但是，有时为了对上次的内窥镜检查中发现的病变部的状态进行观察而再次进行 内窥镜检查，或者使用内窥镜对上次的内窥镜检查中发现的病变部进行处置。
[0007] 因此，手术医生将检查中发现的病变部的检查对象脏器中的位置记入病历中。例 如，在检查对象脏器为膀胱的情况下，通过在病历中所描绘的膀胱展开图（图解）中附加标 记，来指定病变部的位置。
[0008] 但是，有时很难得知上次的内窥镜检查中得到的内窥镜图像是对象脏器中的哪个 位置的图像。
[0009] 在利用胶囊内窥镜的上述日本特开2010-240000号公报所公开的内窥镜系统中， 内窥镜图像粘贴在对象脏器的3D模型上，但是，由于是胶囊型内窥镜，所以，手术医生根据 所得到的内窥镜图像，无法容易地掌握脏器中的病变部的位置。
[0010] 并且，在具有插入部的内窥镜的情况下，例如也不容易掌握膀胱展开图中指定的 位置和现实的膀胱中的位置的对应关系，对于手术医生来说，不容易将内窥镜检查中确认 到的病变部的位置记入这种膀胱展开图中，而且，不容易根据这种病历的膀胱展开图中记 录的位置掌握现实的膀胱中的位置。
[0011] 因此，即使存在上次检查中得到的病变部的内窥镜图像，手术医生也很少无死角 地再次对脏器内进行观察而搜寻病变部。
[0012] 在上述日本特开2008-220672号公报所公开的内窥镜装置中，对应于插入长度来 记录内窥镜图像，但是，如果病历中添加的内窥镜图像是抖动的图像等画质不好的图像，则 病历中添加的内窥镜图像不清楚，手术医生很难识别病变部、其周边区域和观察到的区域 的状态。
[0013] 其结果，存在内窥镜的检查时间或处置时间变长的问题。
[0014] 因此，本发明的目的在于，提供如下的内窥镜系统和内窥镜系统的工作方法：容易 得知内窥镜图像在检查对象脏器中的位置，并且，在对象脏器的脏器模型图像上粘贴清楚 的内窥镜图像。
【发明内容】
[0015] 用于解决课题的手段
[0016] 本发明的一个方式的内窥镜系统具有：插入部，其插入到被检体内；物镜光学窗， 其设置在所述插入部的前端侧，接收来自所述被检体的光；摄像部，其根据从所述物镜光学 窗入射的光对所述被检体内进行摄像；位置信息取得部，其取得所述物镜光学窗的位置信 息；判定部，其根据由所述摄像部取得的被检体内图像的图像信息或所述位置信息，判定所 述被检体内图像是否是可粘贴图像；以及图像粘贴部，其针对由所述判定部判定为所述可 粘贴图像的图像，根据所述位置信息，在所述被检体内的规定脏器的模型图像上粘贴所述 被检体内图像。
[0017] 在本发明的一个方式的内窥镜系统的工作方法中，该内窥镜系统具有取得内窥镜 的插入部的物镜光学窗的位置信息的位置信息取得部、根据从所述物镜光学窗输入的光对 被检体内进行摄像的摄像部、判定部以及图像粘贴部，其中，所述判定部根据由所述摄像部 取得的被检体内图像的图像信息或所述位置信息，判定所述被检体内图像是否是可粘贴图 像，所述图像粘贴部针对判定为所述可粘贴图像的图像，根据所述位置信息，在所述被检体 内的规定脏器的模型图像上粘贴所述被检体内图像。
【附图说明】
[0018] 图1是示出本发明的实施方式的内窥镜系统的结构的结构图。
[0019] 图2是示出本发明的实施方式的内窥镜系统1的结构的框图。
[0020] 图3是示出本发明的实施方式的在膀胱内的观察时在膀胱模型图像上粘贴内窥 镜图像的粘贴处理的流程的例子的流程图。
[0021] 图4是示出本发明的实施方式的用于说明膀胱的各部名称的示意性的患者的膀 胱的位置的图。
[0022] 图5是示出本发明的实施方式的用于说明膀胱的各部名称的示意性的膀胱的图。
[0023] 图6是示出本发明的实施方式的3D膀胱模型Ml的图。
[0024] 图7是示出本发明的实施方式的膀胱B的二维模型M2的图。
[0025] 图8是示出膀胱展开图BE的图。
[0026] 图9是示出S8的图像粘贴处理的流程的例子的流程图。
[0027] 图10是示出S22的粘贴图像的判定处理的流程的例子的流程图。
[0028] 图11是示出S31的基于图像处理的判定处理的流程的例子的流程图。
[0029] 图12是示出S33的基于位置方向信息的判定处理的流程的例子的流程图。
[0030] 图13是示出S35的基于与膀胱壁之间的距离和视线方向的判定处理的流程的例 子的流程图。
[0031] 图14是用于说明本发明的实施方式的膀胱壁面与前端部2d之间的距离Dp、阈值 Thre3和Thre4的关系的图。
[0032] 图15是用于说明本发明的实施方式的膀胱壁面的法线方向与摄像元件11的视线 方向所成的角度的关系的图。
[0033] 图16是示出本发明的实施方式的监视器6的画面上显示的内窥镜检查时的显示 画面的例子的图。
[0034] 图17是示出本发明的实施方式的多个内窥镜图像粘贴在2D模型图像31a上的监 视器6的画面上显示的显示画面的例子的图。
[0035] 图18是用于说明本发明的实施方式的磁场产生装置7的坐标系和床8上的患者 P的膀胱B的坐标系的关系的图。
[0036] 图19是用于说明本发明的实施方式的投影在中间坐标系（X1Y1Z 1)上的方向矢量 的图。
[0037] 图20是用于说明本发明的实施方式的中间坐标系（X1Y1Z 1)和第2坐标系（X2Y2Z2) 的关系的图。
[0038] 图21是用于在本发明的实施方式的第2坐标系（X2Y2Z 2)中说明球体的内表面上 的坐标的图。
[0039] 图22是用于根据本发明的实施方式的前端部2d的位置和方向矢量说明第2坐标 系（X2Y2Z2)中的位置P2和方向V 2的图。
[0040] 图23是用于说明本发明的实施方式的二维坐标系（U，V)中的坐标关系的图。 [0041] 图24是用于说明本发明的实施方式的对内窥镜图像的整体进行扫描并在第2坐 标系（X2Y2Z2)的球体的内表面上粘贴各像素的情况的图。
[0042] 图25是示出本发明的实施方式的监视器6的画面上显示的图像的另一个例子的 图。
[0043] 图26是示出本发明的实施方式的使用了 5轴传感器的情况下的监视器6的画面 上显示的图像的例子的图。
[0044] 图27是示出本发明的实施方式的使用了 5轴传感器的情况下的、仅将按压了释放 按钮13时的内窥镜图像粘贴在2D模型图像31a上的图像的例子的图。
[0045] 图28是示出本发明的实施方式的对应于2个观察模式显示2个脏器模型的图像 的情况下的显示画面的例子的图。
【具体实施方式】
[0046] 下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。下面，以取得膀胱内的内窥镜图像 的情况为例对本发明的实施方式进行说明。
[0047] (结构）
[0048] 图1是示出本实施方式的内窥镜系统的结构的结构图。图2是示出内窥镜系统1 的结构的框图。内窥镜系统1构成为包括内窥镜2、记录装置3、光源装置4、处理器5、监视 器6、磁场产生装置7。内窥镜系统1具有通常光观察和特殊光观察这2个观察模式。作为 检查者的手术医生对仰卧在床8上的患者P的膀胱B进行内窥镜检查。
[0049] 内窥镜2具有：操作部2a、具有挠性且插入到被检体内的插入部2b、通用缆线2c。 内窥镜2是膀胱检查用的内窥镜。
[0050] 进而，虽然没有图示，但是，在通用缆线2c内贯穿插入有光导，内窥镜2构成为穿 过光导而从插入部2b的前端部2d射出来自光源装置4的照明光。
[0051] 并且，如图2所示，在插入部2b的前端部2d中设有摄像元件11，摄像元件11经 由物镜光学窗Ila对由光源装置4的照明光照明的膀胱B内的部位进行摄像。物镜光学窗 Ila设置在插入部2的前端侧，接收来自被检体的光。即，摄像元件11构成插入到被检体内 并根据从物镜光学窗Ila入射的光对被检体内进行摄像的摄像部。由摄像元件11得到的 摄像信号经由通用缆线2c内的信号线供给到处理器5,在处理器5中对摄像信号进行图像 处理。
[0052] 处理器5具有用于切换观察模式的切换开关5a，处理器5生成与切换开关5a所指 定的观察模式对应的内窥镜图像。
[0053] 并且，所生成的内窥镜图像从处理器5输出到监视器6,实时内窥镜图像显示在监 视器6上。进行检查的手术医生（以下称为检查者）能够将插入部2b的前端部2d从患者 P的尿道插入，对患者P的膀胱B (图1中虚线所示）内进行观察。
[0054] 进而，在插入部2b的前端部2d中配置有磁传感器12。具体而言，在前端部2d的 物镜光学窗Ila的附近设有具有2个线圈2e的磁传感器12。由此，磁传感器12是6轴传 感器。磁传感器12的信号线2f从内窥镜2延伸出并与记录装置3连接。
[0055] 磁场产生装置7产生规定的磁场，磁传感器12检测磁场产生装置7产生的磁场。 磁场的检测信号经由信号线2f从内窥镜2供给到记录装置3。
[0056] 在内窥镜2的操作部2a中设有释放按钮13。释放按钮13是用于在检查者记录 内窥镜图像