内窥镜系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及通过摄像单元对被检体内摄像的内窥镜系统。
【背景技术】
[0002] 近些年来，具有可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。
[0003] 另一方面，在插入到体腔内的支气管等复杂分支的管腔脏器内，对管腔脏器的末 端侧的目标部位（的患处组织）进行检查或使用处置工具的活检和处置的情况下，仅凭插 入时得到的内窥镜图像，有时难以将插入部前端导入至目标部位附近。
[0004] 因此，提出了进行用于辅助将内窥镜的插入部前端导入至目标部位附近的作业的 显示等的系统或装置。
[0005] 例如，在作为第1现有例的日本特开第2002-200030号公报中公开了如下的装置， 其具有映射图像合成单元，由于是难以对末端的支气管造影而取得3维图像的状况，因此， 该映射图像合成单元在进行了支气管的3维图像数据的坐标系与插入部前端的位置的位 置对准后，依次存储插入部前端的位置，并根据插入部前端的位置轨迹，在支气管的3维图 像数据上合成轨迹图像。
[0006] 此外，在作为第2现有例的日本特开第2004-89483号公报中公开了如下的装置： 由于事先未获悉到达目标患处位置的支气管的路径直径，因而在选择最佳直径的支气管内 窥镜时，在支气管的3维图像上设定插入路径，计算所设定的插入路径上的规定位置处的 支气管的内径，并根据所计算的支气管的内径和支气管内窥镜的插入直径来计算插入极限 位置。
[0007] 此外，在作为第3现有例的日本特开第2009-56238号公报中，为了提高通过内窥 镜得到的作为观察图像的内窥镜图像与根据支气管的3维区域的图像数据而生成的假想 内窥镜图像之间的图像匹配精度，公开了将假想内窥镜图像和假想内窥镜示意图图像等重 叠显示于内窥镜图像上的图像合成单元、以及用于使图像的朝向一致的图像校正单元。
[0008] 然而，在上述第1现有例至第3现有例公开的内容中，难以通过由内窥镜的摄像单 元取得的内窥镜图像、与基于支气管的3维图像数据而生成的假想内窥镜图像之间的图像 比较，来进行内窥镜插入部的前端的位置估计。
[0009] 更具体地进行说明，关于内窥镜插入部的前端的3维位置，在其与生成假想内窥 镜图像时使用的CT坐标系进行位置对准后，通过CT坐标系或与CT坐标系对应起来的坐标 系管理。然而，在进行将内窥镜插入部插入到支气管等的管腔脏器内的操作的过程中，由于 外部干扰等而经常会产生内窥镜插入部前端的3维位置偏离CT坐标系上的3维位置的情 况。在这种情况下，需要将内窥镜插入部的前端设定在支气管的隆嵴等已知的基准位置上， 并再次进行位置对准（再次位置对准）。
[0010] 在如上进行位置对准的情况下，需要使内窥镜插入部的前端返回到隆嵴等的基准 位置上，因而将前端插入到比隆嵴靠深部侧的位置上的操作变得无效。因此，如果提示用于 在插入了内窥镜插入部的前端的位置或该位置附近进行位置对准的候选信息，则会减少插 入操作的徒劳，易于持续进行灵活的插入操作。
[0011] 为此，期望在插入操作的过程中等，事先取得适于进行再次位置对准的提示的候 选信息，在做出了提示的指示时，至少将到达被指示的位置为止所取得的作为位置的候选 信息的候选位置信息、和对应于该候选位置信息的假想内窥镜图像作为候选信息，在支气 管的3维或2维断层图像上提示。
[0012] 然而，上述现有例都未公开这种提示的内容。
[0013] 本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供内窥镜系统，该内窥镜系统 能够提示适合于在分别生成了内窥镜图像和假想内窥镜图像的两个位置产生了偏移的情 况下进行再次位置对准的候选信息。
【发明内容】
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 本发明一个方面的内窥镜系统具有：图像存储部，其存储预先取得的被检体的3 维图像信息；假想内窥镜图像生成部，其生成从规定的视点位置以内窥镜方式描绘所述3 维图像信息而得到的假想内窥镜图像；摄像部，其设置于内窥镜内，对所述规定的管腔脏器 内摄像；位置检测部，其检测内窥镜插入部的前端在所述被检体的规定的管腔脏器内的位 置；以及候选信息提示部，其在根据所述位置检测部检测到的所述内窥镜插入部的前端的 位置信息在规定方向上切取所述3维图像信息而得到的2维断层图像上，提示成为进行所 述假想内窥镜图像与由所述摄像部的摄像生成的内窥镜图像的图像比较时的候选的候选 位置信息和对应于该候选位置信息的所述假想内窥镜图像，来作为候选信息。
【附图说明】
[0016] 图1是表示本发明第1实施方式的内窥镜系统的整体结构的图。
[0017] 图2A是表示支气管的形状图像的图。
[0018] 图2B是表示从支气管的形状图像上的切口（只)起的恒定值的距离范围的 图。
[0019] 图2C是表示从支气管的形状图像上的分支点起的恒定值的距离范围的图。
[0020] 图2D是表不候选彳目息的提不例的图。
[0021] 图3是表示第1实施方式的处理内容的代表例的流程图。
[0022] 图4是表示沿着芯线上的作为与分支点之间的距离的路程的图。
[0023] 图5A是表示第1实施方式的变形例的内窥镜系统的整体结构的图。
[0024] 图5B是作为2个坐标系的对应处理的登记的说明图。
[0025] 图6是本发明第2实施方式的动作的说明图。
[0026] 图7是本发明第3实施方式的动作的说明图。
[0027] 图8是第3实施方式的变形例的动作的说明图。
[0028] 图9是根据内窥镜图像上的变化存储候选信息的动作的说明图。
[0029] 图IOA是表示不同于图2D的候选信息的提示例的图。
[0030] 图IOB是表示不同于图IOA的候选信息的提示例的图。
[0031] 图IOC是表示不同于图IOA的候选信息的提示例的图。
[0032] 图IOD是表示不同于图IOA的候选信息的提示例的图。
[0033] 图IOE是表示不同于图IOA的候选信息的提示例的图。
[0034] 图IOF是表示不同于图IOA的候选信息的提示例的图。
[0035] 图IOG是表示不同于图IOA的候选信息的提示例的图。
[0036] 图11是表示在包括支气管的断层图像上显示所估计的位置的例子的图。
[0037] 图12是表示在图11中通过文字信息将各位置与对应的VBS对应起来的例子的 图。
[0038] 图13是表示相当于图11的变形例的显示例的图。
[0039] 图14是表示在图11中还显示移动方向的显示例的图。
[0040] 图15是表示在图11中还显示视野范围的显示例的图。
[0041] 图16是表示在1个断层图像上立体显示视野范围的显示例的图。
[0042] 图17是表示利用区域显示所存储的位置的例子的图。
[0043] 图18是表不重萱显不支气管树和断层图像的例子的图。
[0044] 图19是表示使用2个断层图像进行显示的例子的图。
[0045] 图20是表示通过包括所存储的位置上的支气管树在内的切断面进行显示的例子 的图。
[0046] 图21是图20的设定方法的说明图。
【具体实施方式】
[0047] 以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。
[0048] (第1实施方式）
[0049] 如图1所示，本发明的第1实施方式的内窥镜系统1构成为主要具有：内窥镜装置 4,其具有内窥镜3,该内窥镜3插入到作为检查对象的被检体即患者的作为规定管腔脏器 的支气管2 (图2A)内；以及插入辅助装置5,其与该内窥镜装置4 一起使用，用于进行内窥 镜3的插入辅助。
[0050] 内窥镜装置4具有内窥镜3、对该内窥镜3供给照明光的光源装置6、进行对于构 成搭载于内窥镜3上的摄像单元的摄像元件7的信号处理的作为信号处理装置的相机控制 单元（简称为(XU)8、以及显示由（XU8生成的内窥镜图像的监视器9。
[0051]内窥镜3具有具备挠性的细长的插入部（或内窥镜插入部）11、以及设置于该插入 部11的后端上的操作部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内贯穿插入有传导照明光的光导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产生的照明光射入入射端。被该光导14传导的照明 光从安装于照明窗上的出射端（前端面）起向前方射出。
[0052] 此外，在观察窗上安装有形成对被摄体成像的物镜光学系统的物镜15,在其成像 位置上配置有CCD等摄像元件7,通过物镜15和摄像元件7形成摄像装置16,该摄像装置 16作为摄像单元（或摄像部），用于对作为供插入部11插入的规定的管腔脏器的支气管2 内摄像。
[0053] 摄像元件7经由在插入部11、操作部12内贯穿插入的信号线而与(XU8连接。(XU8 通过其内部的未图示的图像信号生成电路，生成与在摄像元件7的摄像面上成像的光学像 对应的摄像图像的图像信号，并将该图像信号输出给监视器9。监视器9将图像信号的图像 (动态图像）显示为内窥镜图像（也称之为摄像图像）。
[0054] 另外，在内窥镜3的插入部11上，在前端部13的后端设有自由弯曲的弯曲部19， 手术人员进行使设置于操作部12上的弯曲操作旋钮20旋转的操作，从而能够使弯曲部19 在上下、左右的任意的方向上弯曲。
[0055] 上述插入辅助装置5具有：CT数据取入部21，其经由DVD、蓝光光碟、闪存等可搬 运型存储介质，取入利用公知的CT(Computed Tomography:计算机断层扫描）针对接受内 窥镜3的检查的患者生成的作为患者的3维图像信息的CT数据；以及CT图像数据存储部 22,其存储由该CT数据取入部21取入的CT数据。
[0056] 另外，CT图像数据存储部22也可以经由通信线路、因特网等存储由CT生成的（作 为被检体即患者的3维图像信息的）CT数据。该CT图像数据存储部22可通过硬盘装置、 闪存、DVD等构成。
[0057] 此外，构成图像存储单元的CT图像数据存储部22具有对应图像信息存储部22a， 该对应图像信息存储部22a将从CT数据中分离图像数据后得到的CT图像数据、和使用与 从CT数据中分离位置信息后得到的该CT图像数据对应的第1坐标系的3维的位置数据对 应起来，并存储为对应图像信息。
[0058] 此外，插入辅助装置5具有支气管提取部23,该支气管提取部23构成为具有：作 为管腔脏器提取单元的管腔脏器提取电路、以及中央运算处理装置（简称为CPU)等，其中， 该管腔脏器提取单元从CT图像数据存储部22的CT图像数据中提取作为规定的管腔脏器 的支气管2的3维图像数据。
[0059] 该支气管提取部23根据所提取的支气管2的3维数据（更具体是3维的体数据）， 生成表示支气管2的中空形状的3维形状的信息（形状数据）和3维形状的图像信息（图 像数据）。即，支气管提取部23具有作为支气管形状图像生成单元的支气管形状图像生成 部23a，该支气管形状图像生成部23a根据所提取的支气管2的3维数据，生成作为中空的 3维形状的支气管形状的图像的支气管形状图像。
[0060] 此外，该支气管提取部23在提取支气管2的3维数据时，与对应于3维数据的第