專利名稱：插入支持系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及支持內窺鏡的插入的插入支持系統。
背景技術：
近年來，正廣泛進行基于圖像的診斷，例如通過利用X射線CT(Computed Tomography，計算機斷層攝影)裝置等拍攝被檢體的斷層像，在被檢體內獲得三維圖像數據，使用該三維圖像數據，進行病變部的診斷。
在CT裝置中，通過連續地旋轉X射線照射/檢測、并在體軸方向上連續輸送被檢體，可以對被檢體的三維區域進行螺旋狀的連續掃描(螺旋掃描helical scan)，根據三維區域的連續切片的斷層像作成三維圖像。
作為這種三維圖像之一有肺的支氣管的三維圖像。支氣管的三維圖像例如用來三維地掌握被懷疑為肺癌等的異常部的位置。并且，為了通過活檢確認異常部，插入支氣管內窺鏡并從末端部伸出活檢針或活檢鉗等，采集組織的樣本(sample)。
在像支氣管那樣具有多個階段的分支的體內管路中，異常部的位置接近分支的末梢時，難以使內窺鏡的末端在短時間內準確到達目標部位，因此例如在日本特開2000-135215號公報等中提出了如下的裝置根據被檢體的三維區域的圖像數據作成所述被檢體內的管路的三維像，在所述三維像上求出沿著所述管路到達目標點的路徑，根據所述圖像數據作成沿著所述路徑的所述管路的虛擬內窺像，顯示所述虛擬內窺像，從而把支氣管內窺鏡導向目標部位。
但是，在現有的引導裝置中，虛擬內窺像是支氣管的分支點處的預定的模型圖像，與將支氣管內窺鏡插入支氣管時的操作(相對于插入軸的扭轉等)所產生的實時圖像不一致。即，由于支氣管內窺鏡的實時圖像的上下左右和虛擬內窺像的上下左右不一致，因此具有在支氣管的分支點處的分支部位判斷上存在障礙的問題。
而且，在現有的引導裝置中還存在如下的問題必須使支氣管內窺鏡(的插入部末端)到達分支點來進行與虛擬內窺像之間的比較，而很難預測下一段的分支點處的插入操作。
本發明是鑒于上述情況而提出的，目的在于提供能夠生成與支氣管插入操作對應的支氣管的多個分支點處的虛擬內窺鏡像、高效地支持支氣管內窺鏡的插入的插入支持系統。
發明內容
本發明的插入支持系統構成為具有虛擬圖像生成單元，其根據被檢體的三維區域的圖像數據，生成所述被檢體內的體腔路的三維圖像，作為連續的以幀為單位的虛擬圖像；引導圖像生成單元，其生成引導圖像，該引導圖像由來自對所述被檢體內的體腔路進行拍攝的內窺鏡的內窺鏡圖像、所述虛擬圖像、以及所述被檢體內的體腔路所分支的所有分支點處的所述虛擬圖像的多個縮小圖像構成；旋轉信息存儲單元，其存儲所述縮小圖像的圖像旋轉信息；以及圖像旋轉控制單元，其根據所述圖像旋轉信息，使由所述引導圖像生成單元生成的所述縮小圖像旋轉。
根據本發明，具有能夠生成與支氣管插入操作對應的支氣管的多個分支點處的虛擬內窺鏡像、高效地支持支氣管內窺鏡的插入的效果。
圖1是表示本發明的實施例1的支氣管插入支持系統的結構的結構圖。
圖2是表示圖1的圖像處理部的功能結構的方框圖。
圖3是表示作為圖1的插入支持裝置所進行的插入支持的第一準備的引導數據生成處理的流程的流程圖。
圖4是表示在圖3的處理中展開的路徑設定畫面的第一圖。
圖5是表示在圖3的處理中展開的路徑設定畫面的第二圖。
圖6是表示圖3的路徑設定處理流程的流程圖。
圖7是表示在圖6的處理中展開的路徑設定畫面的第一圖。
圖8是表示在圖6的處理中展開的路徑設定畫面的第二圖。
圖9是表示在圖6的處理中展開的路徑設定畫面的第三圖。
圖10是表示作為圖1的插入支持裝置所進行的插入支持的第二準備的仿真處理流程的流程圖。
圖11是表示在圖10的處理中展開的插入支持畫面的第一圖。
圖12是說明圖11的插入支持畫面中的VBS圖像的旋轉的圖。
圖13是表示在圖10的處理中展開的插入支持畫面的第二圖。
圖14是表示在圖10的處理中展開的錯誤顯示窗口的圖。
圖15是表示在圖10的處理中展開的插入支持畫面的第三圖。
圖16是說明圖15的插入支持畫面中的VBS圖像的旋轉的圖。
圖17是表示在圖10的處理中展開的插入支持畫面的第四圖。
圖18是表示在圖10的處理中展開的插入支持畫面的第五圖。
圖19是表示圖18的插入支持畫面的變形例的圖。
圖20是表示圖1的觀察/處置的檢查時的插入支持裝置5的支持處理流程的流程圖。
圖21是表示在圖20的處理中展開的插入支持畫面的第一圖。
圖22是表示在圖20的處理中展開的插入支持畫面的第二圖。
圖23是表示在圖20的處理中展開的插入支持畫面的第三圖。
圖24是表示在圖20的處理中展開的插入支持畫面的第四圖。
圖25是表示在圖20的處理中展開的插入支持畫面的第五圖。
圖26是說明圖24的插入支持畫面的變形例的第一圖。
圖27是說明圖24的插入支持畫面的變形例的第二圖。
圖28是說明在圖25的插入支持畫面中選擇了層疊顯示按鈕時的處理的第一圖。
圖29是說明在圖25的插入支持畫面中選擇了層疊顯示按鈕時的處理的第二圖。
圖30是說明在圖25的插入支持畫面中選擇了層疊顯示按鈕時的處理的第三圖。
圖31是說明在圖25的插入支持畫面中選擇了層疊顯示按鈕時的處理的第四圖。
圖32是說明在圖25的插入支持畫面中選擇了層疊顯示按鈕時的處理的第五圖。
圖33是說明在圖25的插入支持畫面中選擇了層疊顯示按鈕時的處理的第六圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖，說明本發明的實施例。
實施例1如圖1所示，本實施例的支氣管插入支持系統1由支氣管內窺鏡裝置3和插入支持裝置5構成。
插入支持裝置5根據CT圖像數據生成支氣管內部的虛擬的內窺像(以下，記為VBS圖像)，同時，將通過支氣管內窺鏡裝置3獲得的內窺鏡圖像(以下、記為實時圖像)和VBS圖像進行合成、顯示于監視器6上，進行支氣管內窺鏡裝置3對支氣管的插入支持。
并且，支氣管內窺鏡裝置3由未圖示的、具有攝像單元的支氣管內窺鏡、向支氣管內窺鏡提供照明光的光源、以及對來自支氣管內窺鏡的攝像信號進行信號處理的攝像機控制單元等構成，將支氣管內窺鏡插入到患者體內的支氣管內，對支氣管內進行拍攝，對支氣管末端的病變部組織進行活檢，同時，合成實時圖像和VBS圖像，顯示于監視器7上。
在監視器7上設有觸摸屏等的包括指示設備的輸入部8，可以一邊進行插入操作，一邊容易地操作由觸摸屏構成的輸入部8。
插入支持裝置5由以下部分構成CT圖像數據取入部11，其通過例如，MO(Magnetic Optical，磁光)盤裝置或DVD(Digital Versatile Disk，數字通用光盤)裝置等移動型的存儲介質取入CT圖像數據，該CT圖像數據是由拍攝患者的X射線斷層像的未圖示的公知的CT裝置生成的三維圖像數據；CT圖像數據存儲部12，其存儲通過CT圖像數據取入部11取入的CT圖像數據；MPR圖像生成部13，其根據存儲于CT圖像數據存儲部12中的CT圖像數據，生成MPR圖像(多斷面重建圖像)；路徑設定部14，其生成具有由MPR圖像生成部生成的MPR圖像的后述的路徑設定畫面，設定支氣管內窺鏡裝置3到達支氣管的支持路徑(以下，簡記為路徑)；作為虛擬圖像生成單元的VBS圖像生成部15，其根據存儲于CT圖像數據存儲部12中的CT圖像數據，以幀為單位生成通過路徑設定部14設定的路徑的連續的VBS圖像VBS圖像存儲部16，其存儲由VBS圖像生成部15生成的VBS圖像；圖像處理部17，其輸入來自支氣管內窺鏡裝置3的攝像信號以及來自輸入部8的輸入信號，生成由實時圖像、VBS圖像以及多個縮略VBS圖像構成的、后述的插入支持畫面；圖像顯示控制部18，其在監視器6上顯示由路徑設定部14生成的路徑設定畫面、以及由圖像處理部17生成的插入支持畫面；輸入裝置19，其由向路徑設定部14輸入設定信息的鍵盤和指示設備構成；以及存儲器20，其將基于來自輸入部8的輸入信號的、VBS圖像的旋轉角數據與VBS圖像的幀信息關聯起來進行存儲。
如圖2所示，圖像處理部17具有作為引導圖像生成單元的圖像生成功能17a、作為圖像旋轉控制單元的圖像旋轉控制功能17b、以及作為旋轉量比較單元的旋轉量判別功能17c。圖像處理部17進行如下動作根據存儲于存儲器20中的VBS圖像的旋轉角數據，通過圖像旋轉控制功能17b的控制，對VBS圖像和縮略VBS圖像進行旋轉校正，由圖像生成功能17a生成插入支持畫面，同時，由旋轉量判別功能17c判斷所述旋轉角數據。
另外，根據由旋轉量判別功能17c產生的所述旋轉角數據的判斷結果，圖像旋轉控制功能17b執行VBS圖像和縮略VBS圖像的旋轉控制。詳細內容將在后面敘述。
支氣管內窺鏡裝置3構成為從插入支持裝置5的圖像處理部17接收VBS圖像和縮略VBS圖像而與實時圖像進行合成，在監視器7上顯示與由插入支持裝置5顯示在監視器6上的插入支持圖畫面相同的畫面，并且，向插入支持裝置5的圖像處理部17輸出來自監視器7的由觸摸傳感器構成的輸入部8的輸入信息。
另外，CT圖像數據存儲部12和VBS圖像存儲部16也可以由一個硬盤構成，并且，MPR圖像生成部13、路徑設定部14、VBS圖像生成部15以及圖像處理部17可由一個運算處理電路構成。并且，CT圖像數據取入部11通過MO或DVD等的移動型存儲介質來取入CT圖像數據，但在CT裝置或保存有CT圖像數據的內部服務器與內部LAN連接的情況下，也可以通過可與該內部LAN連接的接口電路構成CT圖像數據取入部11，通過內部LAN取入CT圖像數據。
對如上構成的本實施例的作用進行說明。
如圖3所示，在通過支氣管內窺鏡裝置3進行觀察/處置之前，插入支持裝置5在步驟S1中通過CT圖像數據取入部11取入由CT裝置生成的患者的CT圖像數據，在步驟S2中將所取入的CT圖像數據存儲于CT圖像數據存儲部12中。
在步驟S3中，通過路徑設定部14，在監視器6上顯示如圖4所示的路徑設定畫面21，在路徑設定畫面21上的患者信息標簽畫面22中選擇患者信息。通過該選擇，在步驟S4中生成所選擇的患者的例如由3個不同的多斷面像構成的MPR圖像，在步驟S5中將該MPR圖像23顯示于路徑設定畫面21上。
另外，通過輸入裝置19輸入識別患者的患者ID，由此來進行患者信息標簽畫面22中的患者信息的選擇。
然后，在步驟S6中通過設定信息輸入部19選擇路徑設定畫面21上的路徑設定標簽24(參照圖4)時，在路徑設定畫面21上顯示如圖5所示的路徑設定標簽畫面25，進行后述的路徑設定處理，設定支氣管中的支氣管內窺鏡的插入支持的路徑。
如果設定了插入支持的路徑，則在步驟S7中通過VBS圖像生成部15以幀為單位生成所設定的所有路徑的連續的VBS圖像，在步驟S8中將所生成的VBS圖像存儲于VBS圖像存儲部16中。
通過上述的步驟S1～S8的處理，結束由支氣管內窺鏡進行觀察/處置時的借助插入支持裝置5進行的插入支持的第一準備。
此處，使用圖6對上述步驟S6中的路徑設定處理進行說明。
如圖6所示，在步驟S6的路徑設定處理中，如果通過操作輸入裝置19，點擊圖5所示的路徑設定標簽畫面25上的路徑搜索按鈕，則在步驟S11中在路徑設定畫面21上顯示如圖7所示的催促輸入路徑的始點的始點輸入指示窗口31，使用光標30在路徑設定畫面21上、在MPR圖像23中的一個斷層像上設定始點。如果設定了始點，則在其它的MPR圖像23的2個斷層像上，也在對應的位置處設定始點，并且，在路徑設定畫面21上顯示如圖8所示的催促輸入路徑的終點的終點輸入指示窗口32。
然后，在步驟S12中，與始點的設定同樣地，使用光標30在路徑設定畫面21上、在MPR圖像23中的一個斷層像上設定終點。如果設定了終點，則在其它的MPR圖像23的2個斷層像上，也在對應的位置處設定終點。
如果設定了始點和終點，則在步驟S13中由路徑設定部14搜索從始點到終點的支氣管內的路徑。由于支氣管具有復雜的路徑，所以從始點到終點的支氣管內的路徑并不是唯一地確定的，所以在步驟S13中通過路徑設定部14搜索從始點到終點的支氣管內的路徑的第一候選。
然后，如圖9所示，在步驟S14中，路徑設定部14在路徑設定畫面21上將搜索到的路徑與MPR圖像23重疊地進行顯示，并且顯示催促路徑的確定等的輸入的路徑確定窗口33。
在路徑確定窗口33中具有指示搜索到的路徑的確定的路徑確定按鈕41、指示下一候選的路徑的搜索的下一候選搜索按鈕42、重新設定始點和終點的路徑重新設定按鈕43、以及取消路徑搜索處理的取消按鈕44。
在步驟S15中，判斷下一候選搜索按鈕42是否被點擊，如果被點擊，則在步驟S16中自動搜索下一候選路徑，進入步驟S17，如果沒有被點擊，則進入步驟S18。在步驟S17中判斷下一候選搜索結果是否存在下一候選，不存在時，顯示未圖示的表示不存在下一候選路徑的警告，返回步驟S13，存在時，返回步驟S14。
在步驟S18中，判斷路徑重新設定按鈕43是否被點擊，如果被點擊，則返回步驟S11，如果沒有被點擊，則進入步驟S19。
在步驟S19中，判斷路徑確定按鈕41是否被點擊，如果沒有被點擊，則返回步驟S15，如果被點擊，則進入步驟S20，在步驟S20中確定路徑和路徑內的各分支點的位置信息，返回圖3的步驟S7。
對這樣進行了路徑設定的、借助插入支持裝置5進行的、作為支氣管內窺鏡觀察操作前的插入支持的第二準備的插入仿真進行說明。另外，下面以路徑分支點為10處的情況為例進行說明。
如圖10所示，在步驟S31中開始借助插入支持裝置5進行的仿真時，在監視器7上顯示如圖11所示的插入支持畫面51。并且，在監視器6上上也顯示與監視器7相同的插入支持畫面51。
該插入支持畫面51由如下區域構成內窺鏡實時圖像顯示區域52，其顯示實際觀察時獲得的來自支氣管內窺鏡裝置3的實時圖像；VBS圖像顯示區域53，其顯示VBS圖像像53a；以及分支縮略VBS圖像區域54，其將路徑的所有分支點處的VBS圖像像53a縮小而顯示為分支縮略VBS圖像54(a)～54(j)，并且，在VBS圖像顯示區域53中顯示作為與實時圖像所處的分支點對應的虛擬圖像的VBS圖像像53a。
此處，用粗框或彩色顯示與顯示于VBS圖像顯示區域53中的VBS圖像53a相同的分支縮略VBS圖像的框，能夠和其它的分支縮略VBS圖像進行區分，手術者能夠容易地識別顯示于VBS圖像顯示區域53中的VBS圖像是哪個分支的圖像。
顯示于分支縮略VBS圖像區域54中的分支縮略VBS圖像54(a)～54(j)在初始狀態下是沿在步驟S32中初始化為預定的圖像旋轉角的路徑的虛擬模型圖像，在圖11中，將分支縮略VBS圖像54(a)的原始圖像顯示于VBS圖像顯示區域53中。
另外，在圖11中，由于是仿真，所以在內窺鏡實時圖像顯示區域52中不進行任何顯示。
在插入支持畫面51中設有左按鈕71、右按鈕72、后退按鈕73、以及前進按鈕74，通過使用輸入部8來由光標75選擇前進按鈕74，可使VBS圖像53a以幀為單位向插入前方前進，并且，通過由光標75選擇后退按鈕73，可使VBS圖像53a以幀單位向插入后方后退。
并且，通過由光標75選擇左按鈕71，可使VBS圖像53a向左連續地旋轉，并且，通過由光標75選擇右按鈕72，可使VBS圖像53a向右連續地旋轉。
在支氣管的各分支點處的VBS圖像53a中，重疊顯示表示插入目標分支孔的標記76。為了細徑化，一般支氣管內窺鏡的彎曲方向僅為例如上下方向的一個方向，所以使用左按鈕71或右按鈕72使VBS圖像53a旋轉，以使標記76所示的插入目標分支孔位于VBS圖像53a的上側或下側。
然后，在步驟S33中判斷是否通過手術者進行了VBS圖像53a的旋轉操作，如果有旋轉操作，則在步驟S34中判斷旋轉操作的旋轉量是否以分支縮略VBS圖像54(a)為基準小于180°，如果小于180°，則根據該操作，例如，如圖12所示那樣，使作為分支縮略VBS圖像54(a)的原始圖像的VBS圖像53a旋轉，使作為插入目標分支孔的標記76如圖13所示那樣位于VBS圖像53a的上側，并且，在步驟S35中將該圖像旋轉角與VBS圖像53a的幀信息關聯起來存儲到存儲器20中，進入步驟S37。并且，如果旋轉操作的旋轉量以分支縮略VBS圖像54(a)為基準大于等于180°，則在步驟S36中將如圖14所示的錯誤顯示窗口79重疊在插入支持畫面51上，進入步驟S37。
然后，在步驟S37中，判斷是否指示了仿真的結束，在未指示仿真結束時，返回步驟S33，重復進行處理，如果指示了仿真結束，則結束處理。
例如返回步驟S33，由光標75選擇后退按鈕73，如圖15所示，使VBS圖像53a行進到分支縮略VBS圖像54(b)的原始圖像，用粗框或彩色顯示分支縮略VBS圖像54(b)的框。對于作為該分支縮略VBS圖像54(b)的原始圖像的VBS圖像53，也如圖16所示那樣旋轉，由此如圖17所示，使插入目標分支孔位于VBS圖像53a的上側，并且將該圖像旋轉角與VBS圖像53a的幀信息關聯起來存儲到存儲器20中。
通過在路徑的整個區域中進行上述的仿真處理，如圖18所示，使各分支點的分支縮略VBS圖像54(a)～54(j)成為適合于支氣管內窺鏡的插入的方向的圖像。
另外，在存儲器20中使圖像旋轉角與所有VBS圖像53a的每一幀相關聯，連續地重放VBS圖像53a時，能夠獲得與仿真的旋轉操作對應地旋轉的運動圖像。
并且，在監視器7為顯示區域小的顯示裝置時，如果要顯示的分支縮略VBS圖像多，則變得難以觀察分支縮略VBS圖像，所以也可以顯示如圖19所示的插入支持畫面1051來替代圖18的插入支持畫面51。
該插入支持畫面1051除了內窺鏡實時圖像顯示區域52、VBS圖像顯示區域53以外，還由患者信息顯示區域1052、以及顯示2幅分支縮略VBS圖像的第一分支縮略顯示區域1053和第二分支縮略顯示區域1054構成，作為顯示于第一分支縮略顯示區域1053中的分支縮略VBS圖像和第二分支縮略顯示區域1054中的分支縮略VBS圖像的顯示模式例，例如為表1所示的模式，僅顯示位于所顯示的VBS圖像前后的分支縮略圖。
表1
表1中的分支縮略圖的切換顯示的定時與實時圖像/VBS圖像的行進連動地切換。
另外，在插入支持畫面1051中，如果是顯示區域更小的監視器7，則省略左按鈕71、右按鈕72、后退按鈕73、前進按鈕74，該情況下，只要使腳踏開關(未圖示)具有這些按鈕功能即可。
下面，將與仿真的旋轉操作對應地旋轉的以幀為單位的所有VBS圖像記為旋轉反映VBS圖像，將初始化為預定的圖像旋轉角的以幀為單位的所有VBS圖像記為初始VBS圖像。
下面，對在這樣通過插入仿真、與VBS圖像53的幀信息連接起來存儲到存儲器20中的狀態下，實際的通過支氣管內窺鏡進行觀察/處置的檢測時的插入支持裝置5的支持處理進行說明。
如圖20所示，實際的通過支氣管內窺鏡進行的觀察/處置的檢查開始時，在步驟S41中，圖像處理部17搜索存儲器20，在步驟S42中判斷存儲器20中是否存儲有與幀信息相關聯的圖像旋轉角數據。在存儲器20中存儲有與幀信息相關聯的圖像旋轉角數據時，在步驟S43中生成利用旋轉反映VBS圖像進行了角度校正的各分支點的分支縮略VBS圖像，在監視器7上顯示插入支持畫面51，其中，該旋轉反映VBS圖像通過圖像旋轉角數據進行了旋轉校正。
手術者進行支氣管內窺鏡的插入，然后移動至分支點處，在步驟S44中，由輔助手術者的助手通過輸入部8、使用光標75在插入支持畫面51上顯示對應的分支點的VBS圖像。然后，在步驟S45中判斷是否進行了該VBS圖像的旋轉操作，如果有旋轉操作，則在步驟S46中判斷旋轉操作的旋轉量是否以分支縮略VBS圖像54(a)為基準小于180°，如果小于180°，則根據該操作，在步驟S47中，在進行了該VBS圖像的旋轉操作的情況下，與VBS圖像的旋轉操作對應地校正該分支點處的分支縮略VBS圖像的旋轉角度而進行顯示，進入步驟S49。
如果在步驟S45中判斷為沒有進行VBS圖像的旋轉操作，則直接進入步驟S49。并且，如果在步驟S46中旋轉操作的旋轉量以分支縮略VBS圖像54(a)為基準大于等于180°，則在步驟S48中將如圖14所示的錯誤顯示窗口79重疊在插入支持畫面51上，進入步驟S49。
然后，重復步驟S44～S49，直到在步驟S49中得到檢查結束的指示。
另外，在步驟S47中校正分支縮略VBS圖像的旋轉角度時，所校正的分支點以后的分支縮略VBS圖像也旋轉相同的旋轉角度而進行校正/顯示，其后的幀的VBS圖像也旋轉相同的旋轉角度而進行校正。
具體說明圖20的處理，開始檢查，如果在存儲器20中存儲有與幀信息相關聯的圖像旋轉角數據，則顯示如圖21所示的插入支持畫面51。在該插入支持畫面51上設置有階層顯示按鈕81，詳細情況將在后面敘述。
另外，在存儲器20中沒有存儲與幀信息相關聯的圖像旋轉角數據時，在分支縮略VBS圖像區域54中顯示如圖11所示的初始化后的分支縮略圖。
并且，在圖21的插入支持畫面51的內窺鏡實時圖像顯示區域52中顯示來自支氣管內窺鏡裝置3的實時圖像52a，手術者對支氣管內窺鏡進行扭轉操作(以插入部長軸為中心進行旋轉的操作)，使所到達的分支點處的實時圖像52a與VBS圖像53a一致，使插入目標分支孔在實時圖像52a上也位于上側或下側。
圖21是顯示有分支縮略VBS圖像54(a)所示的第一分支點的旋轉反映VBS圖像53a的插入支持畫面51。并且，圖22示出了與圖21的VBS圖像53a對應地、對支氣管內窺鏡進行扭轉操作而使插入目標分支孔位于實時圖像52a的上側的插入支持畫面51。
然后，將支氣管內窺鏡的插入部末端引入插入目標分支孔，繼續進行插入。
圖23是顯示有分支縮略VBS圖像54(c)所示的第三分支點的旋轉反映VBS圖像53a的插入支持畫面51。
由于路徑插入時的支氣管內窺鏡的扭轉操作，總是有不規則的旋轉作用于實時圖像52a上，因此，例如，如圖23那樣使插入目標分支孔位于VBS圖像53a的下側時，如果不對實時圖像52a進行扭轉量大的扭轉操作，則發生不能和旋轉反映VBS圖像53a一致的情況。因此，在對支氣管內窺鏡進行扭轉操作之前，使旋轉反映VBS圖像53a旋轉，來減小扭轉量。
圖24表示使圖23的旋轉反映VBS圖像53a旋轉而使插入目標分支孔位于VBS圖像53的上側的插入支持畫面51，圖25示出了與圖24的VBS圖像53a對應地、對支氣管內窺鏡進行扭轉操作而使插入目標分支孔位于實時圖像52a的上側的插入支持畫面51。
另外，在圖24中的旋轉反映VBS圖像53a中，如圖26所示，可以從存儲器20中讀取相對于最初的分支點的分支縮略VBS圖像54(a)的旋轉量，使由旋轉方向和旋轉量構成的旋轉信息101重疊在旋轉反映VBS圖像53a上，或使旋轉信息102顯示在分支縮略VBS圖像54(c)的下側，在該情況下，也可以如圖27所示，在旋轉后的所有分支縮略VBS圖像54(i)的下側相對于分支縮略VBS圖像54(a)的旋轉信息102。由此，支氣管內窺鏡的扭轉操作時可容易地掌握縱橫方向。
并且，如果通過光標75選擇了插入支持畫面51的層疊顯示按鈕81，則如下所述，在當前的分支點的VBS圖像53a的插入目標分支孔上層疊顯示其后的分支點的插入目標分支孔的示意圖。
即，在例如圖25的顯示有分支縮略VBS圖像54(c)所示的第三分支點的旋轉反映VBS圖像53a的插入支持畫面51上選擇了層疊顯示按鈕81時，(1)如圖28所示，提取分支縮略VBS圖像54(d)所示的第四分支點的旋轉反映VBS圖像53a的插入目標分支孔的輪廓，進行抽象化，生成示意圖91a。進而，(2)如圖29所示，提取分支縮略VBS圖像54(e)所示的第五分支點的旋轉反映VBS圖像53a的插入目標分支孔的輪廓，進行抽象化，生成示意圖91b。
然后，(3)如圖30所示，縮小第四分支點的示意圖91a，使其收納于第三分支點的旋轉反映VBS圖像53a的插入目標分支孔內。同樣地，(4)如圖31所示，縮小第五分支點的示意圖91b，使其收納于第四分支點的示意圖91a的插入目標分支孔內。然后，(5)如圖32所示，生成將第四分支點的示意圖91a重疊在第三分支點的旋轉反映VBS圖像53a的插入目標分支孔中而層疊顯示分支孔的、具有旋轉反映VBS圖像53a的插入支持畫面51，在該第四分支點的示意圖91a的插入目標分支孔內收納了第五分支點的示意圖91b。
另外，在圖32中是以粗線顯示旋轉反映VBS圖像53a的層疊顯示的分支孔，但也可以如圖33所示通過顏色區分來進行層疊顯示。并且，層疊數不限于3層。
這樣，在本實施例中，通過操作前的仿真將與幀信息相關聯的圖像旋轉角數據存儲于存儲器20中，根據所存儲的圖像旋轉角數據，對VBS圖像和縮略VBS圖像進行旋轉校正，生成插入支持畫面并顯示，以進行插入支持，所以通過與支氣管插入操作對應的支氣管的多個分支點處的虛擬內窺鏡像，能夠高效地支持支氣管內窺鏡的插入。
并且，以往，只能提供當前的分支目標信息作為支持信息，因此無法充分掌握下一段分支點的狀態，但在本實施例中，通過層疊顯示插入目標分支孔，可以容易地掌握下一段分支點的狀態，高效地支持支氣管內窺鏡的插入。
本發明不限于上述的實施例，在不變更本發明的宗旨的范圍內，可進行各種變更、改變等。
權利要求
1.一種插入支持系統，其特征在于，具有虛擬圖像生成單元，其根據被檢體的三維區域的圖像數據，生成所述被檢體內的體腔路的三維圖像，作為連續的以幀為單位的虛擬圖像；引導圖像生成單元，其生成引導圖像，該引導圖像由來自對所述被檢體內的體腔路進行拍攝的內窺鏡的內窺鏡圖像、所述虛擬圖像、以及所述被檢體內的體腔路所分支的所有分支點處的所述虛擬圖像的多個縮小圖像構成；旋轉信息存儲單元，其存儲所述縮小圖像的圖像旋轉信息；以及圖像旋轉控制單元，其根據所述圖像旋轉信息，使所述引導圖像生成單元生成的所述縮小圖像旋轉。
2.根據權利要求1所述的插入支持系統，其特征在于，所述旋轉信息存儲單元將所述圖像旋轉信息與所述虛擬圖像的幀信息關聯起來進行存儲。
3.根據權利要求1所述的插入支持系統，其特征在于，具有旋轉量比較單元，其將所述圖像旋轉信息與預定的旋轉角數據進行比較，所述圖像旋轉控制單元根據所述旋轉量比較單元的比較結果，控制所述縮小圖像的旋轉。
全文摘要
本發明的插入支持系統由以下部分構成VBS圖像生成部，其根據CT圖像數據，以幀為單位生成路徑設定部設定的路徑的連續的VBS圖像；圖像處理部，其生成由實時圖像、VBS圖像以及多個縮略VBS圖像構成的插入支持畫面；以及存儲器，其將基于來自輸入部的輸入信號的VBS圖像的旋轉角數據與VBS圖像的幀數據關聯起來進行存儲，其中，圖像處理部根據存儲于存儲器中的VBS圖像的旋轉角數據，對VBS圖像以及縮略VBS圖像進行旋轉校正，生成插入支持畫面。由此，生成與支氣管插入操作對應的支氣管的多個分支點處的虛擬內窺鏡像，高效地支持支氣管內窺鏡的插入。
文檔編號A61B1/00GK1874715SQ200480032268
公開日2006年12月6日 申請日期2004年10月28日 優先權日2003年10月29日
發明者秋本俊也, 大西順一 申請人:奧林巴斯株式會社