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：
近年來廣泛地進行基于圖像的診斷，例如，利用X射線CT(ComputedTomography，計算機斷層攝影)裝置等拍攝被檢體的斷層像，從而在被檢體內得到三維圖像數據，使用該三維圖像數據進行目標部位的診斷。
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，作為目標部位的活體組織一般存在擴展性，所以即使指定活檢時的活檢位置，也不能唯一地確定到達該活檢位置的插入路徑，而可能設定多個插入路徑，但在現有的裝置中，存在不能從多個插入路徑中確定進行插入支持時的最佳插入路徑的問題。
本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供能夠在多個插入路徑中驗證進行插入支持時的最佳插入路徑的插入支持系統。
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虛擬圖像；路徑始點設定單元，其設定內窺鏡到達所述被檢體內的體腔路的插入路徑的始點；關注區域設定單元，其設定所述被檢體內的關注部位的區域；路徑提取單元，其提取從所述始點至所述關注部位的區域的多個所述插入路徑；以及路徑驗證單元，其驗證由所述路徑提取單元提取出的多個所述插入路徑。
本發明的插入支持系統具有能夠從多個插入路徑中驗證進行插入支持時的最佳插入路徑的效果。
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的路徑設定部的功能結構的方框圖。
圖3是表示通過圖1的插入支持裝置進行的插入支持準備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1圖。
圖5是表示在圖3的處理中展開的路徑設定畫面的第2圖。
圖6是表示在圖3的處理中展開的路徑設定畫面的第3圖。
圖7是表示在圖3的處理中展開的路徑設定畫面的第4圖。
圖8是表示在圖3的處理中展開的路徑設定畫面的第4圖。
圖9是表示圖3的路徑設定處理的流程的流程圖。
圖10是說明圖9的處理的第1圖。
圖11是說明圖9的處理的第2圖。
圖12是表示在圖9的處理中展開的路徑設定畫面的第1圖。
圖13是說明圖9的處理的第3圖。
圖14是表示在圖9的處理中展開的路徑設定畫面的第2圖。
圖15是說明圖9的處理的第4圖。
圖16是表示在圖9的處理中展開的路徑設定畫面的第3圖。
圖17是表示基于圖2的路徑設定部的路徑驗證功能所生成的MPR圖像的路徑驗證窗口的圖。
圖18是說明圖17的路徑驗證窗口的作用的第1圖。
圖19是說明圖17的路徑驗證窗口的作用的第2圖。
圖20是說明圖17的路徑驗證窗口的作用的第3圖。
圖21是說明圖17的路徑驗證窗口的作用的第4圖。
圖22是說明圖17的路徑驗證窗口的作用的第5圖。
圖23是說明圖17的路徑驗證窗口的作用的第6圖。
圖24是說明圖17的路徑驗證窗口的作用的第7圖。
圖25是說明圖17的路徑驗證窗口的作用的第8圖。
圖26是說明圖17的路徑驗證窗口的作用的第9圖。
圖27是說明圖26的VBS顯示框的第1圖。
圖28是說明圖26的VBS顯示框的第2圖。
圖29是說明圖26的VBS顯示框的第3圖。
圖30是說明圖26的VBS顯示框的變形例的圖。
圖31是表示基于圖2的路徑設定部的路徑驗證功能所生成的細線化模型圖像的路徑驗證窗口的圖。
圖32是說明圖31的細線化模型圖像的圖。
圖33是說明圖31的路徑驗證窗口的作用的第1圖。
圖34是說明圖31的路徑驗證窗口的作用的第2圖。
圖35是說明圖31的路徑驗證窗口的作用的第3圖。
圖36是說明圖31的路徑驗證窗口的作用的第4圖。
圖37是說明圖31的路徑驗證窗口的作用的第5圖。
圖38是說明圖31的路徑驗證窗口的作用的第6圖。
圖39是表示在圖2的處理中展開的插入支持畫面的圖。
圖40是表示基于本發明的實施例2的路徑驗證功能的路徑設定仿真處理的流程的流程圖。
圖41是說明圖40的路徑設定仿真處理的第1圖。
圖42是說明圖40的路徑設定仿真處理的第2圖。
圖43是說明圖40的路徑設定仿真處理的第3圖。
圖44是說明圖40的路徑設定仿真處理的第4圖。
具體實施例方式
以下，參照
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(以下表述為VBS圖像)，并且將通過支氣管內窺鏡裝置3得到的內窺鏡圖像(以下表述為實時圖像)和VBS圖像合成，顯示在監視器6上，進行支氣管內窺鏡裝置3向支氣管的插入支持。
并且，雖然未圖示，但支氣管內窺鏡裝置3由具有攝像單元的支氣管鏡、向支氣管鏡提供照明光的光源、以及對來自支氣管鏡的攝像信號進行信號處理的攝像機控制單元等構成，把支氣管鏡插入到患者體內的支氣管中，對支氣管內部進行拍攝，對支氣管末端的目標組織進行活檢，并且將實時圖像和VBS圖像合成而顯示在監視器7上。
監視器7設有由觸摸屏構成的輸入部8，能夠一面進行插入操作一面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 disk，磁光盤)裝置或DVD(Digital VersatileDisk，數字通用光盤)裝置等移動型的存儲介質，取入由拍攝患者的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，其根據存儲在CT圖像數據存儲部12中的CT圖像數據，生成MPR圖像(多斷面重建圖像冠狀位像、軸位像、矢狀位像)；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，其根據存儲在CT圖像數據存儲部12中的CT圖像數據，以幀為單位生成由路徑設定部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的攝像信號和來自輸入部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和由圖像處理部17生成的插入支持畫面；以及輸入裝置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。
支氣管內窺鏡裝置3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，與實時圖像合成，在監視器7上顯示與由插入支持裝置5顯示于監視器6上的插入支持畫面同等的畫面，并且把來自監視器7的由觸摸屏構成的輸入部8的輸入信息輸出給插入支持裝置5的圖像處理部17。
另外，CT圖像數據存儲部12和VBS圖像存儲部16也可以通過一個硬盤構成，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可以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等移動型的存儲介質取入CT圖像數據，但在CT裝置或保存CT圖像數據的內部服務器連接在內部LAN上時，也可以通過可連接該內部LAN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。
如圖2所示，路徑設定部14構成為具有作為路徑始點設定單元的路徑始點設定功能14a，其設定支氣管插入的插入始點；作為關注區域設定單元的關注區域設定功能14b，其設定作為支氣管插入的插入終點的關注區域；作為路徑提取單元的路徑提取功能14c，其提取從插入始點到插入終點的插入路徑；以及作為路徑驗證單元的路徑驗證功能14d，其進行所提取的插入路徑的驗證。關于這些功能的具體情況將在后面敘述。
說明這樣構成的本實施方式的作用。
如圖3所示，在利用支氣管內窺鏡裝置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中把所取入的CT圖像數據存儲在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個不同的多斷面重建圖像構成的作為MPR圖像的冠狀位像23a、軸位圖像23b、矢狀位像23c(以下也簡記為MPR圖像23)，在步驟S5中，在路徑設定畫面21上顯示該冠狀位像23a、軸位像23b、矢狀位像23c。在路徑設定畫面21中設有顯示VBS圖像的VBS圖像顯示區域23d。
另外，患者信息標簽畫面22中的患者信息的選擇通過利用輸入裝置19輸入識別患者的患者ID來進行。
然后，在步驟S6中，通過輸入裝置19選擇路徑設定畫面21上的路徑設定標簽24(參照圖4)時，圖5所示的路徑設定標簽畫面25顯示在路徑設定畫面21上，進行后述的路徑設定處理，設定支氣管鏡在支氣管內的插入支持的路徑。
在設定了插入支持的路徑時，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，把所生成的VBS圖像存儲在VBS圖像存儲部16中。
通過上述的步驟S1～S8的處理，完成使用支氣管鏡進行觀察/處置時的通過插入支持裝置4進行的插入支持的準備。
此處，使用圖6～圖9說明上述步驟S6的路徑設定處理。
在路徑設定畫面21中選擇了路徑搜索按鈕時，開始步驟S6的路徑設定處理。具體講，通過路徑設定部14的路徑始點設定功能14a，在路徑設定畫面21上顯示圖6所示的促使輸入路徑始點的始點輸入指示窗口31，在路徑設定畫面21上使用光標30在MPR圖像23中的一個斷層像上設定始點71。設定始點71后，在MPR圖像23的其它兩個斷層像上也在對應的位置處設定始點71，并且在VBS圖像顯示區域23d中顯示始點71的VBS圖像，在路徑設定畫面21上顯示圖7所示的促使設定作為路徑終點的活檢區域72的活檢區域輸入指示窗口32。
然后，利用路徑設定部14的關注區域設定功能14b，在該圖6的路徑設定畫面21上，使用光標30在MPR圖像23中的任意兩個斷層像上二維地描畫而設定作為關注區域的活檢區域72。此時設定的活檢區域72的數量不限于一個，而可以指定多個，在圖7中示出了指定兩個活檢區域72a、72b的狀態。
并且，在活檢區域72的設定結束后，利用路徑設定部14的路徑提取功能14c，在路徑設定畫面21上顯示圖8所示的設定每一個活檢區域72的待搜索的路徑數量的路徑數量設定窗口33。通過設定每一個活檢區域72的待搜索的路徑數量，搜索出多個引導對象的到達活檢區域72的接近路徑。
即，通過圖6～圖8設定始點、活檢區域72以及搜索路徑數量后，按照圖9的處理，利用路徑提取功能14c搜索路徑。
即，如圖9所示，在步驟S11中，檢測所設定的活檢區域72的數量，在步驟S12中，讀入搜索路徑數量n，在步驟S13中，讀入始點71的位置。
并且，在步驟S14中，提取活檢區域72的重心位置，在步驟S15中，把表示以重心位置為中心的球的半徑的r設為初始值r0后，在步驟S16中，把半徑r的球內部指定為搜索區域。
在步驟S17中，判斷搜索區域內是否有支氣管，在有支氣管時，在步驟S18中，確定以其位置作為終點的路徑候選。
在確定了路徑候選后，在步驟S19中，判斷所確定的路徑候選是否已經登記，在未登記時，在步驟S20中，生成基于從始點到終點的分支點名稱的路徑名稱，登記為支持路徑。
并且，在步驟S21中，判斷所登記的路徑數量是否小于在步驟S12中讀入的路徑數量n。
另外，在步驟S17中判斷為搜索區域內沒有支氣管時、在步驟S19中所確定的路徑候選已經登記時，或者在步驟S21中登記的路徑數量小于路徑數量n時，在步驟S22中，把r設為r+Δr，擴大搜索區域，返回步驟S16。
在已登記的路徑數量達到在步驟S2中讀入的路徑數量n時，在步驟S23中，判斷是否已搜索所設定的所有活檢區域，如果已搜索所有活檢區域則結束處理，在還有未搜索的活檢區域時，在步驟S23中提取下一個活檢區域的重心位置，返回步驟S15。
具體講，如圖10所示，在支氣管101的端部指定了活檢區域72時，提取活檢區域72的重心103。
并且，如圖11所示，把以該重心103為中心的圓作為搜索區域104，將搜索區域104擴大到使支氣管位于搜索區域104內，把支氣管最先位于搜索區域104內的點作為終點105，如圖12所示，確定連接始點71和該終點105的第1路徑候選106，如果該第1路徑候選106尚未登記，則作為第1支持路徑進行登記。此時的路徑名稱根據將要通過的分支點名稱而命名。
在確定了第1支持路徑后，如圖13所示，增大以重心103為中心的搜索區域104的半徑，擴大搜索區域104，之后把支氣管位于搜索區域104內的點作為終點107，如圖14所示，確定連接始點71和該終點107的第2路徑候選108，如果該第2路徑候選108尚未登記，則作為第2支持路徑進行登記。在圖14中，第2路徑候選108與圖12中的第1支持路徑不同，所以第2路徑候選108成為第2支持路徑。此時的路徑名稱也根據將要通過的分支點名稱而命名。
在本實施例中，路徑數量為3個，所以完全同樣地，確定了第2支持路徑后，如圖15所示，進一步增大以重心103為中心的搜索區域104的半徑，擴大搜索區域104，之后把支氣管位于搜索區域104內的點作為終點109，如圖16所示，確定連接始點71和該終點109的第3路徑候選110，如果該第3路徑候選110尚未登記，則作為第3支持路徑進行登記。在圖16中，第3路徑候選110與第1和第2支持路徑不同，所以第3路徑候選110成為第3支持路徑。此時的路徑名稱也根據將要通過的分支點名稱而命名。
這樣，可以設定所指定的路徑數量那么多的支持路徑。對所有活檢區域72執行這些處理，對每個活檢區域72設定所指定的路徑數量那么多的支持路徑。
下面，說明利用路徑設定部14的路徑驗證功能14d進行的、所設定的多個支持路徑中的最佳支持路徑的選擇。
路徑設定部14的路徑驗證功能14d在從輸入裝置19輸入驗證開始信號后，在監視器6上顯示圖17所示的路徑驗證窗口200。路徑驗證窗口200由以下部分構成作為MPR圖像的冠狀位像23a、軸位像23b、矢狀位像23c；顯示VBS圖像的VBS圖像顯示區域23d；指定所設定的多個支持路徑的復選框201；以及重放按鈕202，把顯示在VBS圖像顯示區域23d中的VBS圖像沿著支持路徑重放為運動圖像。在該路徑驗證窗口200的冠狀位像23a、軸位像23b、矢狀位像23c中顯示有所設定的多個支持路徑，在圖17中示出為3個。
操作輸入裝置19，例如利用復選框201選擇3個支持路徑中的第1支持路徑時，如圖18所示，在冠狀位像23a、軸位像23b、矢狀位像23c上的第1支持路徑的始點位置處標出指針210，在VBS圖像顯示區域23d中顯示該指針210所在的第1支持路徑的位置處的VBS圖像。另外，指針210僅可以在第1支持路徑上移動，在指針210的附近同時標有表示是第1支持路徑的指針的字符數據“1”。
操作輸入裝置19，例如把指針210在冠狀位像23a上沿著第1支持路徑移動到任意位置時，如圖19所示，顯示在VBS圖像顯示區域23d中的VBS圖像變化為移動后的指針210所在的第1支持路徑的位置處的VBS圖像。另外，作為與指針210的移動相伴隨的VBS圖像的運動圖像，從圖18的VBS圖像變遷為圖19的VBS圖像。
并且，例如圖20所示，在第1支持路徑的始點位置處標出了指針210的狀態下，利用輸入裝置19點擊重放按鈕202時，指針210沿著支持路徑從始點位置移動到終點位置，VBS圖像作為運動圖像而顯示在VBS圖像顯示區域23d中，最終如圖21所示，顯示在VBS圖像顯示區域23d中的VBS圖像成為終點位置處的VBS圖像。
另外，在第1支持路徑的任意位置處標出了指針210的情況下，點擊重放按鈕202時，從該位置沿著支持路徑移動到終點位置，VBS圖像作為運動圖像而顯示在VBS圖像顯示區域23d中，并最終仍如圖21所示，顯示在VBS圖像顯示區域23d中的VBS圖像成為終點位置處的VBS圖像。
這樣，可以確認第1支持路徑中的VBS圖像，所以能夠驗證該第1支持路徑是否是適合于支持的路徑。
把這些過程也應用于第2支持路徑和第3支持路徑，從而可以驗證/選擇最適合于支持的路徑。
并且，在路徑驗證窗口200中可以同時驗證多個支持路徑。即，如圖22所示，例如在復選框201中全部選擇3個支持路徑時，在冠狀位像23a、軸位像23b、矢狀位像23c上的支持路徑的始點位置處標出指針210，但由于3個支持路徑的始點位置相同，所以指針210的顯示為1個。此時，在指針210的附近同時標有表示是第1～第3支持路徑的指針的字符數據“1”、“2”、“3”。
并且，在該圖22的路徑驗證窗口200中，代替VBS圖像顯示區域23d而設有3個用于顯示各個路徑的VBS圖像的VBS圖像顯示區域23d1、VBS圖像顯示區域23d2、VBS圖像顯示區域23d3。并且，在VBS圖像顯示區域23d1、VBS圖像顯示區域23d2、VBS圖像顯示區域23d3中顯示了各個路徑上的指針210所在的VBS圖像。在圖22中，各個路徑上的指針210位于始點位置，所以第1插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d1、第2插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d2、第3插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d3中顯示的VBS圖像均相同，顯示了始點位置處的VBS圖像。
并且，在該狀態下，例如點擊指針210附近的字符數據“3”而沿著第3插入路徑移動時，如圖23所示，在第3插入路徑上標出第3插入路徑的指針210，并且在VBS圖像顯示區域23d3中顯示了第3插入路徑的指針210所在的VBS圖像。此時，在VBS圖像顯示區域23d1、VBS圖像顯示區域23d2中依舊顯示始點位置處的VBS圖像。
這些字符數據的點擊操作可以在各個插入路徑上進行，通過在插入路徑中進行這種操作，在與進行了操作的插入路徑對應的VBS圖像顯示區域中顯示該插入路徑的指針210所在的VBS圖像。伴隨指針210的移動的VBS圖像如上面所述那樣作為運動圖像而變遷。
并且，如圖24所示，在點擊重放按鈕202時，各個指針210沿著所有插入路徑移動，VBS圖像作為運動圖像而顯示在第1插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d1、第2插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d2、第3插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d3中，并最終如圖21所示，在第1插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d1、第2插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d2、第3插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d3中顯示的VBS圖像成為終點位置處的VBS圖像。
如圖25所示，在插入路徑為4個時，雖然顯示了第4插入路徑用的VBS圖像顯示區域23d4，但此時的作用與圖22～圖24相同。
并且，在插入路徑為5個或5個以上的情況下，同時顯示VBS圖像時，由于所顯示的VBS圖像變得過小，所以如圖26所示，在路徑驗證窗口200中顯示VBS顯示框220。
如圖27所示，該VBS顯示框220例如由以下部分構成指定6個支持路徑內的任意的支持路徑的復選框221；以及VBS圖像顯示部222，其由VBS圖像顯示區域構成，該VBS圖像顯示區域顯示通過復選框221選擇的支持路徑為4個或4個以下時的顯示VBS圖像。例如，在復選框221中，選擇了第1支持路徑、第3支持路徑、第4支持路徑、第6支持路徑時，在VBS圖像顯示部222的VBS圖像顯示區域的左上側標出了支持路徑的序號，在該VBS圖像顯示區域中顯示各個支持路徑上的指針210所在的VBS圖像。VBS圖像的顯示方法與上述的圖22～圖24相同。
并且，通過復選框221例如選擇了全部6個支持路徑時，如圖28和圖29所示，在VBS圖像顯示部222中顯示滾動條223。雖然顯示在VBS圖像顯示部222中的VBS圖像顯示區域限于4個，但通過操作滾動條223，可以依次確認6個VBS圖像顯示區域的VBS圖像。圖28表示可以顯示第1～第4插入路徑上的VBS圖像的狀態，圖29表示可以顯示第3～第6插入路徑上的VBS圖像的狀態。
另外，代替復選框221而如圖30所示，也可以通過操作輸入裝置19，在VBS顯示框220上顯示彈出窗口224，在彈出窗口224上選擇插入路徑，此時把選擇數量限于4個或4個以下，從而可以將所顯示的VBS圖像的尺寸設為能夠確認的大小。
并且，在本實施例的路徑設定部14的路徑驗證功能14d中，在從輸入裝置19輸入路徑顯示變更信號時，在監視器6上顯示圖31所示的路徑驗證窗口200。
路徑驗證功能14d如圖32所示那樣，使基于CT圖像數據的支氣管的三維圖像300細線化，從而生成支氣管的細線化模型圖像301，在圖31的路徑驗證窗口200中，可以在3D圖像顯示區域310中顯示細線化模型圖像301來代替冠狀位像23a、軸位像23b、矢狀位像23c。
在該3D圖像顯示區域310的下段設有使細線化模型圖像301圍繞C軸旋轉用的左旋轉按鈕311、右旋轉按鈕312，其它與圖17相同。
如圖33所示，例如通過復選框201選擇了第1插入路徑時，在細線化模型圖像301上的始點位置處標出指針210，在VBS圖像顯示區域23d中顯示始點位置處的第1插入路徑的VBS圖像。
此時，點擊旋轉按鈕311或右旋轉按鈕312時，細線化模型圖像301圍繞C軸向左或右旋轉與點擊相應的時間。VBS圖像顯示區域23d的VBS圖像是從固定的始點開始的圖像，所以細線化模型圖像301圍繞C軸旋轉時，VBS圖像與該旋轉同步地旋轉。由此，可以使VBS圖像在支氣管內任意地旋轉而確認VBS圖像。
并且，如圖34所示，可以使細線化模型圖像301上的指針210移動到任意的插入路徑上的位置處，此時如上面所述，VBS圖像作為運動圖像而變遷，并在VBS圖像顯示區域23d中顯示指針210所在的插入路徑的VBS圖像。
同樣，通過點擊重放按鈕202，例如，從圖35所示的指針210位于始點位置處的狀態移動到圖36所示的指針210位于終點位置處的狀態，此時與該指針210的移動連動，在VBS圖像顯示區域23d中作為運動圖像而顯示VBS圖像。
另外，如圖37所示，例如通過復選框201選擇了3個插入路徑時，在細線化模型圖像301上顯示各個指針210。另外，VBS圖像的顯示與在MPR圖像中在插入路徑上操作指針210等時相同，在小于等于4個插入路徑的情況下，可以使用圖37所示形式的路徑驗證窗口200。
在插入路徑為5個或5個以上時，如圖38所示，在路徑驗證窗口200中顯示VBS顯示框220，關于該VBS顯示框220前面已經敘述，所以省略說明。
這樣，在開始通過虛擬圖像驗證功能14d選擇出的最佳支持路徑中、由插入支持裝置5進行的插入支持下的支氣管內窺鏡檢查時，在監視器7上顯示圖39所示的插入支持畫面51。另外，在監視器6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由下述部分構成顯示來自支氣管內窺鏡裝置3的實時圖像的內窺鏡實時圖像顯示區域52；顯示VBS圖像像53a的VBS圖像顯示區域53；以及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)的分支縮略VBS圖像區域54，并且，在VBS圖像顯示區域53中顯示作為與實時圖像所在的分支點對應的虛擬圖像的VBS圖像像53a。
此處，與顯示在VBS圖像顯示區域53中的VBS圖像53a相同的分支縮略VBS圖像的框顯示為粗框或彩色，以便可以與其它的分支縮略VBS圖像區分，手術醫生能夠容易地識別顯示在VBS圖像顯示區域53中的VBS圖像是哪個分支的圖像。
(實施例2)實施例2與實施例1幾乎相同，所以僅說明不同之處，對相同的結構標以相同標號并省略說明。
實施例2的路徑設定部14的路徑驗證功能14d具有路徑設定仿真功能，該路徑設定仿真功能在路徑設定結束后，比較作為對象的患者的支氣管結構與過去的支氣管結構數據的相似性，當在CT圖像數據存儲部12中存在支氣管結構相似預定的相似度以上的支氣管結構數據、而且在VBS圖像存儲部16中存在終點位置相似的插入支持時的插入支持畫面51上的操作數據時，可以顯示該情況，進行使用了該支氣管結構數據和操作數據的插入支持的仿真，對于手術醫生可以更加恰當地實施所設定的路徑的驗證。
具體講，如圖40所示，路徑驗證功能14d在步驟S101中，分析存儲在CT圖像數據存儲部12中的成為對象的患者的支氣管結構，在步驟S102中，從CT圖像數據存儲部12上構建的由過去的支氣管結構數據構成的數據庫中檢索相似結構的支氣管結構數據。
并且，在步驟S103中，路徑驗證功能14d判斷是否存在與成為對象的患者的支氣管結構數據相似預定的相似度以上的過去的支氣管結構數據，當存在時，在步驟S104中，顯示預定的相似度以上一致的路徑范圍。作為顯示方法，例如通過(1)圖41所示的MPR圖像上(2)圖42所示的細線化模型圖像上(3)圖43所示的體數據(volume data)圖像上等各個圖像上的路徑范圍顯示而實現。
另外，在圖41～圖43中的各個圖像上，利用分色來顯示在到終點范圍1000為止的路徑上一致的路徑范圍1001和不一致的路徑范圍1002。
并且，在步驟S105中，判斷是否對所顯示的路徑實施基于過去的支氣管結構數據的VBS圖像的仿真，在實施仿真時，在步驟S106中，如圖44所示的VBS圖像那樣，實施通過一致的路徑范圍中的成為對象的患者的VBS圖像和過去的VBS圖像的比較顯示而進行的仿真，在步驟S107中，將過去的支氣管結構數據作為仿真對象數據而登記在CT圖像數據存儲部12的數據庫中，結束處理。
另外，在圖44中，通過由以下部分構成的畫面進行顯示，即，顯示成為對象的患者(當前數據)的VBS圖像的第1 VBS圖像顯示區域1010；顯示相似(過去數據)的VBS圖像的第2 VBS圖像顯示區域1011；以及用于指定這些VBS圖像的顯示框的滑條1012。
本發明不限于上述的實施例，可以在不改變本發明宗旨的范圍內進行各種變更、修改等。
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虛擬圖像；路徑始點設定單元，其設定內窺鏡到所述被檢體內的體腔路的插入路徑的始點；關注區域設定單元，其設定所述被檢體內的關注部位的區域；路徑提取單元，其提取從所述始點至所述關注部位的區域的多個所述插入路徑；以及路徑驗證單元，其驗證由所述路徑提取單元提取出的多個所述插入路徑。
2.根據權利要求1所述的插入支持系統，其特征在于，所述路徑驗證單元具有位置指定單元，其指定由所述路徑提取單元提取出的所述插入路徑上的任意位置；以及顯示單元，顯示由所述位置指定單元指定的所述位置處的所述虛擬圖像。
3.根據權利要求2所述的插入支持系統，其特征在于，具有使所述位置指定單元所指定的所述位置移動的位置移動單元。
4.根據權利要求2所述的插入支持系統，其特征在于，所述路徑提取單元提取多個到位于所述關注區域附近的所述體腔路的位置的所述插入路徑。
5.根據權利要求2所述的插入支持系統，其特征在于，所述顯示單元在基于所述三維區域的圖像數據的多斷面重建圖像上顯示由所述路徑提取單元提取出的所述插入路徑。
6.根據權利要求2所述的插入支持系統，其特征在于，所述顯示單元在基于所述三維區域的圖像數據的所述被檢體內的體腔路的三維重建圖像上顯示由所述路徑提取單元提取出的所述插入路徑。
7.一種插入支持系統，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虛擬圖像；路徑始點設定單元，其設定內窺鏡到所述被檢體內的體腔路的插入路徑的始點；路徑終點設定單元，其設定內窺鏡到所述被檢體內的體腔路的插入路徑的終點；路徑提取單元，其提取從所述始點至所述終點的多個所述插入路徑；以及路徑驗證單元，其驗證由所述路徑提取單元提取出的多個所述插入路徑。
全文摘要
在本發明的支氣管插入支持系統中，路徑設定部構成為具有設定支氣管插入的插入始點的路徑始點設定功能；設定作為支氣管插入的插入終點的關注區域的關注區域設定功能；提取從插入始點到插入終點的插入路徑的路徑提取功能；以及進行所提取的插入路徑的驗證的路徑驗證功能。從而，通過這些功能，確定多個插入路徑中的進行插入支持時的最佳插入路徑。
文檔編號A61B1/267GK1874717SQ200480032338
公開日2006年12月6日 申請日期2004年11月1日 優先權日2003年11月4日
發明者秋本俊也, 大西順一 申請人:奧林巴斯株式會社