JP7722638B2 - Intrabody cavity observation system, medical instrument, control device, information acquisition method and program - Google Patents
Intrabody cavity observation system, medical instrument, control device, information acquisition method and programInfo
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Description
本開示は、体腔内観察システム、医療器具、制御装置、情報取得方法およびプログラムに関する。 This disclosure relates to an intracavity observation system, a medical instrument, a control device, an information acquisition method, and a program.
医療分野において、開腹が不要な低侵襲な外科手術として、腹腔鏡手術および胸腔鏡手術などの鏡視下手術が知られている。鏡視下手術では、腹腔あるいは胸腔などの体腔内の視野を確保するために、例えば、内視鏡が用いられる。また、鏡視下手術では、鉗子、電気メスおよびステープラーなどの処置具、および、処置具を体腔内に挿入するための挿入補助具であるトロカールが用いられる。 In the medical field, laparoscopic surgery, thoracoscopic surgery, and other types of minimally invasive surgical procedures that do not require abdominal incision are known. In endoscopic surgery, for example, an endoscope is used to ensure a clear view of the inside of a body cavity, such as the abdominal or thoracic cavity. In addition, endoscopic surgery uses treatment tools such as forceps, electric scalpels, and staplers, as well as trocars, which are insertion aids for inserting treatment tools into body cavities.
鏡視下手術では、処置対象の部位の視野は、例えば、内視鏡の撮像画像によって提供される(例えば、特許文献1参照)。そのため、鏡視下手術においては、処置対象の部位の肉眼観察が可能な開腹手術と比べて、視野が著しく制限される。 In laparoscopic surgery, the field of view of the area to be treated is provided, for example, by images captured by an endoscope (see, for example, Patent Document 1). Therefore, in laparoscopic surgery, the field of view is significantly limited compared to open surgery, in which the area to be treated can be observed with the naked eye.
上述したような鏡視下手術においては、処置具と体内の組織との誤接触のリスクの低減が望まれている。 In laparoscopic surgery such as that described above, it is desirable to reduce the risk of accidental contact between treatment tools and internal body tissue.
本開示の目的は、処置具と体内の組織との誤接触のリスクの低減を図ることができる体腔内観察システム、医療器具、制御装置、情報取得方法およびプログラムを提供することにある。 The purpose of this disclosure is to provide an intracavity observation system, medical instrument, control device, information acquisition method, and program that can reduce the risk of accidental contact between treatment tools and internal body tissue.
上述した課題を解決すべく、第1の観点による体腔内観察システムは、医療器具と、前記医療器具から情報を取得する制御装置とを備える体腔内観察システムであって、前記医療器具は、体腔内に挿入される長尺状の挿入部であって、先端部から処置具が前記挿入部の長尺方向に進退移動可能な挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記先端部から突出する前記処置具を撮像可能なカメラ部と、前記カメラ部の近傍に設けられ、前記長尺方向に存在する測定対象までの距離に関する第1情報を取得するセンサと、を備え、前記制御装置は、前記カメラ部の撮像画像と、前記第1情報とを取得し、前記撮像画像に基づき、前記先端部から前記処置具の先端までの距離に関する第2情報を取得し、前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離に関する第3情報を取得する制御部を備える。 In order to solve the above-mentioned problems, a body cavity observation system according to a first aspect is a body cavity observation system comprising a medical instrument and a control device that acquires information from the medical instrument. The medical instrument comprises a long insertion section that is inserted into a body cavity, and a treatment instrument is movable back and forth from its tip in the longitudinal direction of the insertion section; a camera section that is attached to the insertion section and is capable of capturing images of the treatment instrument protruding from the tip; and a sensor that is attached near the camera section and acquires first information regarding the distance to a measurement object located in the longitudinal direction. The control device comprises a control unit that acquires an image captured by the camera section and the first information, acquires second information regarding the distance from the tip to the tip of the treatment instrument based on the captured image, and acquires third information regarding the distance from the tip of the treatment instrument to the measurement object based on the first information and the second information.
また、第2の観点による医療器具は、体腔内に挿入される長尺状の挿入部であって、先端部から処置具が前記挿入部の長尺方向に進退移動可能な挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記先端部から突出する前記処置具を撮像可能なカメラ部と、前記カメラ部の近傍に設けられ、前記長尺方向に存在する測定対象までの距離に関する第1情報を取得するセンサと、を備える。 A medical instrument according to a second aspect includes an elongated insertion section to be inserted into a body cavity, the insertion section having a distal end from which a treatment tool can be moved forward and backward in the longitudinal direction of the insertion section, a camera section provided in the insertion section and capable of capturing an image of the treatment tool protruding from the distal end, and a sensor provided near the camera section and configured to acquire first information regarding the distance to a measurement target present in the longitudinal direction.
また、第3の観点による制御装置は、体腔内に挿入される長尺状の挿入部であって、先端部から処置具が前記挿入部の長尺方向に進退移動可能な挿入部を備える医療器具から情報を取得する制御装置であって、前記挿入部に設けられたカメラ部から、前記先端部から突出する前記処置具を撮像した撮像画像を取得し、前記カメラ部の近傍に設けられたセンサから、前記長尺方向に存在する測定対象までの距離に関する第1情報を取得し、前記撮像画像に基づき、前記先端部から前記処置具の先端までの距離に関する第2情報を取得し、前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離に関する第3情報を取得する制御部を備える。 A control device according to a third aspect is a control device that acquires information from a medical instrument that includes an elongated insertion section that is inserted into a body cavity and has a distal end from which a treatment tool can be moved forward and backward in the longitudinal direction of the insertion section, and includes a control unit that acquires an image of the treatment tool protruding from the distal end from a camera unit provided in the insertion section, acquires first information regarding the distance to a measurement object existing in the longitudinal direction from a sensor provided near the camera unit, acquires second information regarding the distance from the distal end to the tip of the treatment tool based on the acquired image, and acquires third information regarding the distance from the tip of the treatment tool to the measurement object based on the first information and the second information.
また、第4の観点による情報取得方法は、体腔内に挿入される長尺状の挿入部であって、先端部から処置具が前記挿入部の長尺方向に進退移動可能な挿入部を備える医療器具から情報を取得する情報取得方法であって、前記挿入部に設けられたカメラ部が、前記先端部から突出する前記処置具を撮像するステップと、前記カメラ部の近傍に設けられたセンサが、前記長尺方向に存在する測定対象までの距離に関する第1情報を取得するステップと、前記カメラ部の撮像画像に基づき、前記先端部から前記処置具の先端までの距離に関する第2情報を取得するステップと、前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離に関する第3情報を取得するステップと、を含む。 An information acquisition method according to a fourth aspect is a method for acquiring information from a medical instrument having a long insertion section that is inserted into a body cavity, the insertion section having a tip that allows a treatment tool to move back and forth in the longitudinal direction of the insertion section, and includes the steps of: a camera section provided in the insertion section capturing an image of the treatment tool protruding from the tip section; a sensor provided near the camera section acquiring first information regarding the distance to a measurement object existing in the longitudinal direction; acquiring second information regarding the distance from the tip section to the tip of the treatment tool based on the image captured by the camera section; and acquiring third information regarding the distance from the tip of the treatment tool to the measurement object based on the first information and the second information.
また、第5の観点によるプログラムは、体腔内に挿入される長尺状の挿入部であって、先端部から処置具が前記挿入部の長尺方向に進退移動可能な挿入部を備える医療器具から情報を取得する制御装置のコンピュータに、前記挿入部に設けられたカメラ部から、前記先端部から突出する前記処置具を撮像した撮像画像を取得する処理と、前記カメラ部の近傍に設けられたセンサから、前記長尺方向に存在する測定対象までの距離に関する第1情報を取得する処理と、前記撮像画像に基づき、前記先端部から前記処置具の先端までの距離に関する第2情報を取得する処理と、前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離に関する第3情報を取得する処理と、を実行させる。 In addition, a program according to a fifth aspect causes a computer of a control device that acquires information from a medical instrument having an elongated insertion section that is inserted into a body cavity and has a distal end from which a treatment tool can be moved forward and backward in the longitudinal direction of the insertion section to execute the following processes: acquiring an image of the treatment tool protruding from the distal end from a camera unit provided in the insertion section; acquiring first information regarding the distance to a measurement object existing in the longitudinal direction from a sensor provided near the camera unit; acquiring second information regarding the distance from the distal end to the tip of the treatment tool based on the acquired image; and acquiring third information regarding the distance from the tip of the treatment tool to the measurement object based on the first information and the second information.
また、第6の観点による体腔内観察システムは、医療器具と、前記医療器具から情報を取得する制御装置を備える体腔内観察システムであって、前記医療器具は、体腔内に挿入される長尺状の挿入部であって、先端部から処置具が前記挿入部の長尺方向に進退移動可能な挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記長尺方向に存在する測定対象までの距離に関する第1情報を取得するセンサと、前記挿入部の先端部から前記処置具の先端までの距離に関する第2情報を取得する情報取得部と、を備え、前記制御装置は、前記第1情報と、前記第2情報とを取得し、前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離に関する第3情報を取得する制御部を備える。 A sixth aspect of the present invention provides a body cavity observation system including a medical instrument and a control device that acquires information from the medical instrument. The medical instrument is an elongated insertion section that is inserted into a body cavity, and a treatment instrument can be moved back and forth in the longitudinal direction of the insertion section from its tip. The insertion section includes a sensor that acquires first information regarding the distance to a measurement object located in the longitudinal direction, and an information acquisition unit that acquires second information regarding the distance from the tip of the insertion section to the tip of the treatment instrument. The control device includes a control unit that acquires the first information and the second information, and acquires third information regarding the distance from the tip of the treatment instrument to the measurement object based on the first information and the second information.
本開示に係る体腔内観察システム、医療器具、制御装置、情報取得方法およびプログラムによれば、処置具と体内の組織との誤接触のリスクの低減を図ることができる。 The intracavity observation system, medical instrument, control device, information acquisition method, and program disclosed herein can reduce the risk of accidental contact between treatment tools and internal body tissue.
以下、本開示を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。各図中、同一符号は、同一または同等の構成要素を示している。 The following describes embodiments of the present disclosure with reference to the drawings. In each drawing, the same reference numerals indicate the same or equivalent components.
図1は、本開示の一実施形態に係る体腔内観察システム1の構成例を示す図である。鏡視下手術においては、視野の死角ができるだけ少ないことが好ましい。また、術者は、術野への没入感から死角に対する配慮が薄れる可能性がある。そのため、鏡視下手術における処置具を用いた操作、例えば、死角で頻繁に行われる操作である鉗子の挿抜などにおいて、処置具の先端と体内の組織との誤接触のリスクを低減する技術が望まれている。本実施形態に係る体腔内観察システム1は、処置具の先端と測定対象との距離を測定することで、処置具と体内の組織との誤接触のリスクの低減を図るものである。 Figure 1 is a diagram showing an example configuration of an intracavity observation system 1 according to an embodiment of the present disclosure. In endoscopic surgery, it is preferable to minimize blind spots in the field of view. Furthermore, the surgeon may become immersed in the surgical field and lose consideration of blind spots. Therefore, there is a need for technology that reduces the risk of accidental contact between the tip of a treatment tool and internal tissue during operations using treatment tools in endoscopic surgery, such as inserting and removing forceps, which is an operation frequently performed in blind spots. The intracavity observation system 1 according to this embodiment aims to reduce the risk of accidental contact between a treatment tool and internal tissue by measuring the distance between the tip of the treatment tool and the measurement target.
図1に示すように、本実施形態に係る体腔内観察システム1は、医療器具としてのトロカール10と、警告装置20と、制御装置30とを備える。 As shown in FIG. 1, the body cavity observation system 1 according to this embodiment includes a trocar 10 as a medical instrument, a warning device 20, and a control device 30.
トロカール10は、腹腔鏡手術および胸腔鏡手術などの鏡視下手術において、鉗子、電気メスおよびステープラーなどの処置具を患者の体腔内に挿入するための挿入ポートとして利用される医療器具である。鏡視下手術では、例えば、患者の腹部が切開され、形成された切開部にトロカール10が挿入されて固定される。後述するように、トロカール10には、処置具を挿通可能な挿通路が設けられており、トロカール10の挿通路を介して処置具が患者の体腔内に挿入される。 The trocar 10 is a medical instrument used as an insertion port for inserting treatment instruments such as forceps, electric scalpels, and staplers into a patient's body cavity during laparoscopic surgery, thoracoscopic surgery, and other endoscopic procedures. In endoscopic surgery, for example, an incision is made in the patient's abdomen, and the trocar 10 is inserted into the incision and secured in place. As described below, the trocar 10 has an insertion passage through which treatment instruments can be inserted, and the treatment instruments are inserted into the patient's body cavity via the insertion passage in the trocar 10.
図2は、トロカール10の構成例を示す図である。 Figure 2 shows an example configuration of the trocar 10.
図2に示すように、トロカール10は、挿入部11と、ヘッド部12と、カメラ部13とを備える。 As shown in Figure 2, the trocar 10 comprises an insertion section 11, a head section 12, and a camera section 13.
挿入部11は、長尺状の円筒部材である。挿入部11は、患者の腹部などを切開して形成された切開部から患者の体内に挿入される。挿入部11は、挿入部11の長尺方向(軸方向)に延在する、処置具などを挿通可能な挿通路14を備える。挿入部11の基端側には、ヘッド部12が設けられる。挿入部11の先端側にはカメラ部13が設けられる。 The insertion section 11 is a long, cylindrical member. It is inserted into the patient's body through an incision made in the patient's abdomen or other area. The insertion section 11 has an insertion passage 14 that extends in the longitudinal direction (axial direction) of the insertion section 11 and through which a treatment tool or the like can be inserted. A head section 12 is provided at the base end of the insertion section 11. A camera section 13 is provided at the tip end of the insertion section 11.
ヘッド部12は、挿入部11よりも大口径の円筒部材である。例えば、腹腔鏡手術では、トロカール10を介して炭酸ガスを腹腔内に注入することにより腹腔を拡張する気腹処置が行われる。ヘッド部12には、例えば、腹腔内から体外へのガス漏れを防止する気密構造ユニットが収容される。また、ヘッド部12には、例えば、制御装置30と電気的に接続するための通信ケーブル(図示せず)を接続するためのコネクタが収容される。当該コネクタを介して、後述するカメラ部13の撮像画像などが、制御装置30に伝送される。挿通路14は、ヘッド部12を貫通する。したがって、ヘッド部12の基端側から処置具などを挿通路14に挿入することができる。 The head portion 12 is a cylindrical member with a larger diameter than the insertion portion 11. For example, in laparoscopic surgery, a pneumoperitoneum procedure is performed in which carbon dioxide gas is injected into the abdominal cavity through the trocar 10 to expand the abdominal cavity. The head portion 12 houses, for example, an airtight structural unit that prevents gas from leaking from the abdominal cavity to the outside of the body. The head portion 12 also houses, for example, a connector for connecting a communication cable (not shown) for electrical connection with the control device 30. Images captured by the camera unit 13 (described below) and other images are transmitted to the control device 30 via this connector. The insertion passage 14 passes through the head portion 12. Therefore, treatment tools and the like can be inserted into the insertion passage 14 from the base end of the head portion 12.
挿入部11が患者の体腔内に挿入される場合、図3に示すように、トロカール10にトロカールシャフト15が装着される。トロカールシャフト15は、挿通路14の基端側からトロカール10に挿入されて装着される。トロカールシャフト15がトロカール10に装着された状態で、挿入部11の先端部11aからは、トロカールシャフト15の先端に設けられた穿刺部15aが突出する。穿刺部15aは、例えば、図3に示すように、挿入部11の軸回りの外径が先端で最も小さく、基端側に向かって徐々に大きくなる先細形状を有する。図3に示す例では、穿刺部15aの形状は、挿入部11の軸方向に沿って切断した断面において、外周面を示す輪郭線が曲線となる砲弾型である。穿刺部15aの形状は、例えば、挿入部11の軸方向に沿って切断した断面において、外周面を示す輪郭線が直線となる円錐形状であってもよい。トロカール10を体腔内に挿入する際には、穿刺部15aから患者の切開部に穿刺される。穿刺部15aによって切開部が押し広げられ、押し広げられた切開部に穿刺部15aの後方の挿入部11が挿入される。 When the insertion section 11 is inserted into a patient's body cavity, the trocar shaft 15 is attached to the trocar 10, as shown in FIG. 3. The trocar shaft 15 is inserted into the trocar 10 from the proximal end of the insertion passage 14 and attached. When the trocar shaft 15 is attached to the trocar 10, a puncture section 15a provided at the distal end of the trocar shaft 15 protrudes from the distal end 11a of the insertion section 11. As shown in FIG. 3, the puncture section 15a has a tapered shape in which the outer diameter around the axis of the insertion section 11 is smallest at the distal end and gradually increases toward the proximal end. In the example shown in FIG. 3, the shape of the puncture section 15a is bullet-shaped, with a curved outline representing the outer periphery in a cross section cut along the axial direction of the insertion section 11. The shape of the puncture section 15a may also be conical, with a straight outline representing the outer periphery in a cross section cut along the axial direction of the insertion section 11. When inserting the trocar 10 into a body cavity, the puncture portion 15a is inserted into the patient's incision. The puncture portion 15a opens the incision, and the insertion portion 11 behind the puncture portion 15a is inserted into the opened incision.
挿入部11が患者の体腔内に挿入され、トロカール10が固定された後、トロカールシャフト15はトロカール10から抜き取られる。トロカールシャフト15がトロカール10から抜き取られた後、処置具が挿通路14に挿入される。挿通路14に挿入された処置具は、挿入部11の先端部11aから突出し、体腔内に挿入される。挿通路14に挿入された処置具は、術者の操作などにより、挿入部11の先端部11aから挿入部11の長尺方向に進退移動可能である。 After the insertion section 11 is inserted into the patient's body cavity and the trocar 10 is fixed in place, the trocar shaft 15 is removed from the trocar 10. After the trocar shaft 15 is removed from the trocar 10, a treatment tool is inserted into the insertion passage 14. The treatment tool inserted into the insertion passage 14 protrudes from the tip 11a of the insertion section 11 and is inserted into the body cavity. The treatment tool inserted into the insertion passage 14 can be moved forward and backward in the longitudinal direction of the insertion section 11 from the tip 11a of the insertion section 11 by operation by the surgeon, etc.
カメラ部13は、挿入部11の先端部11aから突出する処置具が撮像可能となるように挿入部11に配置される。カメラ部13は、例えば、図2に示すように、挿入部11の先端部11aの近傍に設けられる。カメラ部13は、図2に示すように、円筒状の挿入部11の内部に格納された格納位置と、図4,5に示すように、円筒状の挿入部11の外周面から突出する方向に展開する展開位置との間で変位する。挿入部11の先端部11aから突出する処置具を撮影可能なように、カメラ部13は、展開位置において撮影レンズが挿入部11の先端側を向くように配置される。なお、図4は、トロカールシャフト15が装着されていないトロカール10において、カメラ部13が展開位置にある状態を示す図である。また、図5は、トロカールシャフト15が装着されたトロカール10において、カメラ部13が展開位置にある状態を示す図である。 The camera unit 13 is disposed in the insertion section 11 so as to be able to capture images of treatment tools protruding from the distal end 11a of the insertion section 11. For example, as shown in FIG. 2, the camera unit 13 is provided near the distal end 11a of the insertion section 11. The camera unit 13 moves between a stored position, in which it is stored inside the cylindrical insertion section 11 as shown in FIG. 2, and a deployed position, in which it is deployed in a direction protruding from the outer circumferential surface of the cylindrical insertion section 11 as shown in FIGS. 4 and 5. In the deployed position, the camera unit 13 is positioned so that the photographing lens faces the distal end of the insertion section 11, so that treatment tools protruding from the distal end 11a of the insertion section 11 can be photographed. Note that FIG. 4 illustrates the state in which the camera unit 13 is in the deployed position in a trocar 10 without a trocar shaft 15 attached. Also, FIG. 5 illustrates the state in which the camera unit 13 is in the deployed position in a trocar 10 with a trocar shaft 15 attached.
カメラ部13は、挿入部11の体腔内への挿入が完了するまでは、格納位置に保持され、挿入部11の体腔内への挿入が完了すると、展開位置に展開される。そのため、カメラ部13は、挿入部11の体腔内への挿入の妨げとなることを防ぎ、挿入部11の体腔内への挿入後は、挿入部11の先端部11aから突出する処置具を撮像することができる。 The camera unit 13 is held in the retracted position until the insertion of the insertion section 11 into the body cavity is complete, and is deployed to the deployed position once the insertion of the insertion section 11 into the body cavity is complete. Therefore, the camera unit 13 does not interfere with the insertion of the insertion section 11 into the body cavity, and after the insertion section 11 is inserted into the body cavity, it can capture images of the treatment tool protruding from the tip 11a of the insertion section 11.
図6は、挿入部11の先端を拡大した図である。 Figure 6 is an enlarged view of the tip of the insertion section 11.
上述したように、カメラ部13は、格納位置(図2,3)と展開位置(図4,5)とで変位可能である。カメラ部13は、例えば、図6に示すように、基端側を支点に、格納位置と展開位置との間で回動自在に設けられる。このような構成は、例えば、挿入部11を、内筒と、内筒の外側に設けられ、内筒に対して軸方向にスライド可能な外筒とで構成することで実現可能である。具体的には、挿入部11の内筒に、回動ピンにより、カメラ部13が格納位置と展開位置とで回動可能なように取り付けられる。カメラ部13には、図6に示すように、バネ16が基端側から取り付けられる。カメラ部13は、バネ16によって展開位置に付勢される。挿入部11の内筒には、バネ16を収容するために凹部が設けられる。そのため、バネ16を挿入部11の内筒の外径から突出させることなく、カメラ部13に取り付けることができる。挿入部11の外筒は、内筒が挿入された状態でカメラ部13を径方向に押圧し、カメラ部13を格納位置で保持する。 As described above, the camera unit 13 is movable between a retracted position (FIGS. 2 and 3) and an extended position (FIGS. 4 and 5). For example, as shown in FIG. 6, the camera unit 13 is rotatable between the retracted and extended positions, with the base end as a fulcrum. This configuration can be achieved, for example, by configuring the insertion section 11 with an inner tube and an outer tube that is provided outside the inner tube and is axially slidable relative to the inner tube. Specifically, the camera unit 13 is attached to the inner tube of the insertion section 11 by a pivot pin so that it can rotate between the retracted and extended positions. As shown in FIG. 6, a spring 16 is attached to the camera unit 13 from the base end. The camera unit 13 is biased to the extended position by the spring 16. A recess is provided in the inner tube of the insertion section 11 to accommodate the spring 16. Therefore, the spring 16 can be attached to the camera unit 13 without protruding from the outer diameter of the inner tube of the insertion section 11. With the inner tube inserted, the outer tube of the insertion section 11 presses the camera unit 13 radially, holding the camera unit 13 in the retracted position.
挿入部11の体腔への挿入の際には、挿入部11の外筒はカメラ部13を格納位置で保持するように内筒に対して固定され、挿入部11の体腔への挿入が完了すると、外筒をスライドさせることで、カメラ部13の押圧が解除される。挿入部11の外筒による押圧が解除されることで、カメラ部13は、バネ16による付勢力により、展開位置に展開することができる。 When inserting the insertion section 11 into a body cavity, the outer tube of the insertion section 11 is fixed to the inner tube so as to hold the camera unit 13 in the retracted position. Once the insertion of the insertion section 11 into the body cavity is complete, the outer tube is slid to release pressure on the camera unit 13. By releasing pressure from the outer tube of the insertion section 11, the camera unit 13 can be deployed to the deployed position by the biasing force of the spring 16.
図6に示すように、本実施形態に係るトロカール10は、センサ17をさらに備える。センサ17は、カメラ部13の近傍に設けられる。センサ17は、挿入部11の長尺方向に存在する測定対象(例えば、体内の組織)までの距離DTに関する第1情報を取得する。センサ17は、例えば、光学式の距離センサである。この場合、センサ17は、測定対象に向けて光を照射してから、照射した光が測定対象で反射した反射光を受光するまでの時間により測定対象までの距離DTを測定するTOF(Time of Flight)方式により、測定対象までの距離DTに関する第1情報を取得する。センサ17による距離DTの測定方法は上述した方式に限られるものではなく、任意の方式を用いることができる。 As shown in FIG. 6 , the trocar 10 according to this embodiment further includes a sensor 17. The sensor 17 is provided near the camera unit 13. The sensor 17 acquires first information regarding the distance DT to a measurement target (e.g., tissue within a body) located in the longitudinal direction of the insertion section 11. The sensor 17 is, for example, an optical distance sensor. In this case, the sensor 17 acquires the first information regarding the distance DT to the measurement target using a time-of-flight (TOF) method, which measures the distance DT to the measurement target based on the time it takes for the irradiated light to be reflected by the measurement target and for the irradiated light to be received. The method for measuring the distance DT by the sensor 17 is not limited to the above-described method, and any method can be used.
図1を再び参照すると、警告装置20は、制御装置30の制御に従い、例えば、トロカール10を用いた手技を行う術者などに所定の警告を行う。警告装置20は、例えば、警告音を発する、術者が携帯している機器を振動させる、表示装置に警告画面を表示するなどの方法により、警告を行う。警告装置20自体が表示装置であってもよい。 Referring again to FIG. 1, the warning device 20, under the control of the control device 30, issues a predetermined warning to, for example, a surgeon performing a procedure using the trocar 10. The warning device 20 issues the warning by, for example, emitting a warning sound, vibrating a device carried by the surgeon, or displaying a warning screen on a display device. The warning device 20 itself may also be the display device.
制御装置30は、挿入部11の先端部11aから突出する処置具の先端から測定対象までの距離に応じた所定の処理を行う。制御装置30は、体腔内観察システム1に用いられる専用のコンピュータであってよいし、汎用のコンピュータであってもよい。汎用のコンピュータである場合、制御装置30は、例えば、タブレット端末、スマートフォン、ノートPC(Personal Computer)またはデスクトップPCなどであってよい。 The control device 30 performs predetermined processing according to the distance from the tip of the treatment tool protruding from the distal end 11a of the insertion section 11 to the measurement target. The control device 30 may be a dedicated computer used in the intracavity observation system 1, or may be a general-purpose computer. If the control device 30 is a general-purpose computer, it may be, for example, a tablet terminal, smartphone, notebook PC (Personal Computer), or desktop PC.
図7は、制御装置30の構成例を示す図である。 Figure 7 shows an example configuration of the control device 30.
図7に示すように、制御装置30は、通信部31と、記憶部32と、制御部33とを備える。 As shown in FIG. 7, the control device 30 includes a communication unit 31, a memory unit 32, and a control unit 33.
通信部31は、少なくとも1つの通信用インタフェースを含む。通信用インタフェースは、例えば、LAN(Local Area Network)インタフェースまたはBluetooth(登録商標)インタフェースなどである。通信部31は、ネットワークを介してまたは直接、トロカール10および警告装置20と通信可能である。通信部31は、カメラ部13の撮像画像を取得する。また、通信部31は、センサ17から第1情報を取得する。 The communication unit 31 includes at least one communication interface. The communication interface is, for example, a LAN (Local Area Network) interface or a Bluetooth (registered trademark) interface. The communication unit 31 can communicate with the trocar 10 and the warning device 20 via a network or directly. The communication unit 31 acquires images captured by the camera unit 13. The communication unit 31 also acquires first information from the sensor 17.
記憶部32は、例えば、半導体メモリ、磁気メモリまたは光メモリであるが、これらに限定されない。記憶部32は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置またはキャッシュメモリとして機能してもよい。記憶部32は、制御装置30の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部32は、システムプログラム、アプリケーションプログラムおよび通信部31により受信された各種情報などを記憶してよい。記憶部32に記憶された情報は、例えば、通信部31を介して受信される情報を用いて更新可能であってもよい。記憶部32の一部は、制御装置30の外部に設置されてよい。その場合、外部に設置される記憶部32の一部は、任意のインタフェースを介して制御装置30と接続されてよい。 The memory unit 32 may be, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, or an optical memory, but is not limited to these. The memory unit 32 may function, for example, as a main memory device, an auxiliary memory device, or a cache memory. The memory unit 32 stores any information used in the operation of the control device 30. For example, the memory unit 32 may store system programs, application programs, and various information received by the communication unit 31. The information stored in the memory unit 32 may be updatable, for example, using information received via the communication unit 31. A portion of the memory unit 32 may be installed external to the control device 30. In this case, the externally installed portion of the memory unit 32 may be connected to the control device 30 via any interface.
制御部33は、少なくとも1つのプロセッサ、少なくとも1つの専用回路またはこれらの組み合わせを含む。プロセッサは、CPU(Central Processing Unit)もしくはGPU(Graphics Processing Unit)などの汎用プロセッサまたは特定の処理に特化した専用プロセッサである。専用回路は、例えば、FPGA(Field-Programmable Gate Array)またはASIC(Application Specific Integrated Circuit)である。制御部33は、制御装置30の各部を制御しながら、制御装置30の動作に関わる処理を実行する。 The control unit 33 includes at least one processor, at least one dedicated circuit, or a combination of these. The processor is a general-purpose processor such as a CPU (Central Processing Unit) or GPU (Graphics Processing Unit), or a dedicated processor specialized for specific processing. The dedicated circuit is, for example, an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or ASIC (Application Specific Integrated Circuit). The control unit 33 controls each part of the control unit 30 and executes processing related to the operation of the control unit 30.
制御部33は、通信部31を介して、トロカール10のカメラ部13から撮像画像を取得する。また、制御部33は、通信部31を介して、トロカール10のセンサ17から第1情報を取得する。制御部33は、取得した撮像画像に基づき、挿入部11の先端部11aから、先端部11aから突出する処置具の先端までの距離DFに関する第2情報を取得する。制御部33は、第1情報と第2情報とに基づき、処置具の先端から測定対象までの距離DNに関する第3情報を取得する。 The control unit 33 acquires a captured image from the camera unit 13 of the trocar 10 via the communication unit 31. The control unit 33 also acquires first information from the sensor 17 of the trocar 10 via the communication unit 31. Based on the acquired captured image, the control unit 33 acquires second information regarding the distance D_F from the distal end 11a of the insertion unit 11 to the tip of the treatment tool protruding from the distal end 11a. Based on the first information and the second information, the control unit 33 acquires third information regarding the distance D_N from the tip of the treatment tool to the measurement object.
制御部33による距離DNの測定について、図8,9を参照して説明する。図8は、挿入部11の先端部11aから、挿入部11の長尺方向に存在する測定対象2(例えば、体内の組織)に向かって、処置具3が突出した状態を示す図である。図9は、図8に示す状態における、カメラ部13の撮像画像を模式的に示す図である。なお、図8では、説明の都合上、カメラ部13、および、センサ17の挿入部11に対するサイズ、厚み等が大きく表されている。 Measurement of the distance D N by the control unit 33 will be described with reference to Figs. 8 and 9. Fig. 8 is a diagram showing a state in which the treatment tool 3 protrudes from the distal end 11a of the insertion unit 11 toward the measurement target 2 (e.g., tissue inside the body) present in the longitudinal direction of the insertion unit 11. Fig. 9 is a diagram schematically showing an image captured by the camera unit 13 in the state shown in Fig. 8. Note that, for convenience of explanation, Fig. 8 exaggerates the size, thickness, etc. of the camera unit 13 and the sensor 17 relative to the insertion unit 11.
上述したように、センサ17は、挿入部11の長尺方向に存在する測定対象2までの距離DTに関する第1情報を取得する。センサ17は、例えば、TOF方式により、第1情報を取得する。 As described above, the sensor 17 acquires the first information regarding the distance DT to the measurement target 2 present in the longitudinal direction of the insertion portion 11. The sensor 17 acquires the first information by, for example, the TOF method.
カメラ部13は、挿入部11の先端部11aから、挿入部11の長尺方向に突出する処置具3を撮像可能である。したがって、カメラ部13の撮像画像には、図9に示すように、測定対象2に向かって延在する処置具3が含まれる。制御部33は、カメラ部13の撮像画像を解析することで、挿入部11の先端部11aから、先端部11aから突出する処置具の先端までの距離DFを算出する。トロカール10に装着されたカメラ部13と、先端部11aから突出する処置具3との位置関係は固定である。制御部33は、この位置関係に基づき、カメラ部13の撮像画像を解析して距離DFを算出し、距離DFに関する第2情報を取得する。 The camera unit 13 is capable of capturing an image of the treatment tool 3 protruding from the distal end 11a of the insertion unit 11 in the longitudinal direction of the insertion unit 11. Therefore, the captured image of the camera unit 13 includes the treatment tool 3 extending toward the measurement target 2, as shown in FIG. 9 . The control unit 33 calculates the distance DF from the distal end 11a of the insertion unit 11 to the tip of the treatment tool protruding from the distal end 11a by analyzing the captured image of the camera unit 13. The positional relationship between the camera unit 13 attached to the trocar 10 and the treatment tool 3 protruding from the distal end 11a is fixed. The control unit 33 analyzes the captured image of the camera unit 13 based on this positional relationship to calculate the distance DF and acquires second information regarding the distance DF .
制御部33は、第1情報と、第2情報とに基づき、処置具3の先端から測定対象2までの距離DNに関する第3情報を取得する。上述したように、センサ17は、カメラ部13の近傍に設けられている。この場合、制御部33は、図8に示すように、距離DTから距離DTを引くことで、処置具3の先端から測定対象2までの距離DNを算出し、距離DNに関する第3情報を取得することができる。 The control unit 33 acquires third information regarding the distance D N from the tip of the treatment tool 3 to the measurement object 2 based on the first information and the second information. As described above, the sensor 17 is provided near the camera unit 13. In this case, as shown in FIG. 8 , the control unit 33 can calculate the distance D N from the tip of the treatment tool 3 to the measurement object 2 by subtracting the distance D T from the distance D T , and acquire the third information regarding the distance D N.
トロカール10にカメラ部13を設けることで、体腔内に挿入した処置具3の先端を常時観察することが可能である。しかしながら、処置具3の先端とその近傍の組織との距離を視覚的に把握することが難しく、処置具3と体内の組織との誤接触の防ぐことが困難である。本開示によれば、カメラ部13の近傍に設けられたセンサ17が、挿入部11の長尺方向に存在する測定対象2(例えば、体内の組織)までの距離DTに関する第1情報を取得する。また、制御部33は、カメラ部13の撮像画像により、挿入部11の先端部11aから、先端部11aから突出する処置具3の先端までの距離DFに関する第2情報を取得する。そして、制御部33は、第1情報と第2情報とに基づき、処置具3の先端から測定対象2までの距離DNに関する第3情報を取得する。 Providing a camera unit 13 on the trocar 10 makes it possible to constantly observe the tip of the treatment tool 3 inserted into a body cavity. However, it is difficult to visually grasp the distance between the tip of the treatment tool 3 and nearby tissue, making it difficult to prevent accidental contact between the treatment tool 3 and tissue inside the body. According to the present disclosure, a sensor 17 provided near the camera unit 13 acquires first information regarding the distance DT to a measurement target 2 (e.g., tissue inside the body) existing in the longitudinal direction of the insertion section 11. Furthermore, the control unit 33 acquires second information regarding the distance DF from the distal end 11a of the insertion section 11 to the tip of the treatment tool 3 protruding from the distal end 11a, based on the captured image of the camera unit 13. Then, the control unit 33 acquires third information regarding the distance DN from the tip of the treatment tool 3 to the measurement target 2 based on the first information and the second information.
このように、距離DTに関する第1情報と距離DFに関する第2情報とに基づき、処置具3の先端から測定対象2までの距離DNを算出することで、距離DNを高精度に測定することができる。したがって、本開示によれば、処置具3と体内の組織との誤接触のリスクの低減を図ることができる。 In this way, the distance DN from the tip of the treatment tool 3 to the measurement target 2 can be calculated based on the first information on the distance DT and the second information on the distance DF , thereby making it possible to measure the distance DN with high accuracy. Therefore, according to the present disclosure, it is possible to reduce the risk of accidental contact between the treatment tool 3 and tissue inside the body.
距離DFの算出方法は、上述したカメラ部13と、先端部11aから突出する処置具3との位置関係に基づいて算出する方法に限られない。例えば、処置具3の先端から基端側に向かって、目盛りなどの周期的な構造3a(図10A)あるいは複数の色からなる周期的な模様3b(図10B)が設けられている場合、制御部33は、周期的な構造3aあるいは模様3bを用いて、距離DNに関する第3情報を取得してもよい。なお、図10Bにおいては、ハッチングにより色の相違を示している。この場合、制御部33は、処置具3が移動する際にカメラ部13により連続的に撮像された撮像画像に基づき、距離DFに関する第2情報を取得してよい。例えば、制御部33は、カメラ部13の撮像画像の特定領域(例えば、挿入部11の先端部11aの近傍の領域)における、周期的な構造3aまたは周的な模様3bに基づく画素情報の変化が起こった回数に基づき、距離DFに関する第2情報を取得してよい。 The method for calculating the distance DF is not limited to the method based on the positional relationship between the camera unit 13 and the treatment tool 3 protruding from the distal end 11a. For example, if the treatment tool 3 has a periodic structure 3a ( FIG. 10A ) such as a scale or a periodic pattern 3b ( FIG. 10B ) consisting of multiple colors provided from the distal end to the proximal end, the control unit 33 may acquire the third information regarding the distance DF using the periodic structure 3a or the pattern 3b. Note that in FIG. 10B , different colors are indicated by hatching. In this case, the control unit 33 may acquire the second information regarding the distance DF based on images continuously captured by the camera unit 13 while the treatment tool 3 is moving. For example, the control unit 33 may acquire the second information regarding the distance DF based on the number of changes in pixel information based on the periodic structure 3a or the periodic pattern 3b in a specific region of the image captured by the camera unit 13 (e.g., a region near the distal end 11a of the insertion section 11).
図1を再び参照すると、制御部33は、取得した第3情報に応じた処理を行う。具体的には、制御部33は、取得した第3情報に応じて、警告装置20により術者などに対して警告を行う。例えば、制御部33は、第3情報に示される距離DNが所定の閾値以下である場合、警告装置20を用いて、術者などに警告を行う。 1 , the control unit 33 performs processing according to the acquired third information. Specifically, the control unit 33 issues a warning to the surgeon or the like using the warning device 20 according to the acquired third information. For example, when the distance D- N indicated in the third information is equal to or less than a predetermined threshold, the control unit 33 issues a warning to the surgeon or the like using the warning device 20.
本開示に係る体腔内観察システム1は、図11に示すように、第2の医療器具としての内視鏡40をさらに備えてよい。内視鏡40は、本開示に係るトロカール10あるいはカメラ部13を有さない一般的なトロカールを用いて体腔内に挿入され、体腔内を撮像する。内視鏡40は特に、鏡視下手術による処置対象の部位およびその周辺を撮像するように配置される。 As shown in FIG. 11 , the body cavity observation system 1 according to the present disclosure may further include an endoscope 40 as a second medical instrument. The endoscope 40 is inserted into the body cavity using the trocar 10 according to the present disclosure or a general trocar without a camera unit 13, and captures images of the inside of the body cavity. The endoscope 40 is particularly positioned to capture images of the area to be treated by laparoscopic surgery and its surrounding area.
制御部33は、内視鏡40の撮像画像に挿入部11および処置具3の少なくとも一方が含まれるか否かに応じて、警告装置20による所定の処理(術者などに対する警告)を制御してよい。例えば、制御部33は、内視鏡40の撮像画像に挿入部11および処置具3の少なくとも一方が含まれている場合、処置具3の先端から測定対象2までの距離DNが所定の閾値以下であっても警告装置20による警告を行わない。 The control unit 33 may control a predetermined process (a warning to the surgeon or the like) by the warning device 20 depending on whether or not at least one of the insertion portion 11 and the treatment tool 3 is included in the captured image of the endoscope 40. For example, when at least one of the insertion portion 11 and the treatment tool 3 is included in the captured image of the endoscope 40, the control unit 33 does not issue a warning by the warning device 20 even if the distance D N from the tip of the treatment tool 3 to the measurement object 2 is equal to or less than a predetermined threshold.
上述したように、内視鏡40は、鏡視下手術における処置対象の部位およびその周辺を撮像するように配置される。内視鏡40の撮像画像に挿入部11および処置具3の少なくとも一方が含まれる場合、処置対象の部位の近傍まで挿入部11あるいは処置具3が接近している、すなわち、正当な操作により、挿入部11あるいは処置具3が生体の組織に接近していると考えられる。このような場合、警告は不要であるため、制御部33は、内視鏡40の撮像画像に挿入部11および処置具3の少なくとも一方が含まれていれば、距離DNが所定の閾値以下であっても警告を行わないようにする。こうすることで、不要な警告が行われることを防ぐことができる。また、この場合において測定対象2は処置対象の部位となる。そのため、距離DNは、処置対象の部位となる測定対象2と、処置具3との距離として取得することができる。よって、距離DNを利用することで、処置具3を測定対象2に従来よりも安全に接近させることができる。 As described above, the endoscope 40 is positioned to capture an image of a treatment target and its surroundings during laparoscopic surgery. When at least one of the insertion portion 11 and the treatment tool 3 is included in an image captured by the endoscope 40, it is assumed that the insertion portion 11 or the treatment tool 3 is approaching the vicinity of the treatment target, i.e., that the insertion portion 11 or the treatment tool 3 is approaching biological tissue due to legitimate operation. In such a case, a warning is unnecessary. Therefore, the control unit 33 does not issue a warning even if the distance D N is equal to or less than a predetermined threshold value as long as at least one of the insertion portion 11 and the treatment tool 3 is included in an image captured by the endoscope 40. This prevents unnecessary warnings from being issued. Furthermore, in this case, the measurement target 2 is the treatment target. Therefore, the distance D N can be obtained as the distance between the measurement target 2, which is the treatment target, and the treatment tool 3. Therefore, by utilizing the distance D N , the treatment tool 3 can be brought closer to the measurement target 2 more safely than before.
次に、本実施形態に係る体腔内観察システム1の動作について説明する。 Next, we will explain the operation of the body cavity observation system 1 according to this embodiment.
図12は、本実施形態に係る体腔内観察システム1の動作の一例を示すフローチャートであり、体腔内観察システム1による情報取得方法について説明するための図である。 Figure 12 is a flowchart showing an example of the operation of the body cavity observation system 1 according to this embodiment, and is a diagram for explaining the information acquisition method used by the body cavity observation system 1.
上述したように、挿入部11が体腔内に挿入されと、カメラ部13は、保持位置から展開位置に展開される。展開位置に展開、あるいは、所定の操作などに応じて、カメラ部13は、撮像を開始する。挿入部11の先端部11aから処置具3が突出すると、その処置具3がカメラ部13により撮像される(ステップS11)。 As described above, when the insertion section 11 is inserted into a body cavity, the camera section 13 is deployed from the holding position to the deployed position. Upon deployment to the deployed position, or in response to a predetermined operation, the camera section 13 begins capturing images. When the treatment tool 3 protrudes from the distal end 11a of the insertion section 11, an image of the treatment tool 3 is captured by the camera section 13 (step S11).
センサ17は、挿入部11が体腔内に挿入されと、挿入部11の長尺方向に存在する測定対象2までの距離DTに関する第1情報を取得する(ステップS12)。上述したように、センサ17は、例えば、TOF方式により第1情報を取得する。 When the insertion portion 11 is inserted into the body cavity, the sensor 17 acquires first information regarding the distance DT to the measurement target 2 present in the longitudinal direction of the insertion portion 11 (step S12). As described above, the sensor 17 acquires the first information by, for example, the TOF method.
制御部33は、通信部31を介して、カメラ部13から撮像画像を取得し、センサ17から第1情報を取得する。制御部33は、取得した撮像画像に基づき、挿入部11の先端部11aから処置具3の先端までの距離DFに関する第2情報を取得する(ステップS13)。上述したように、制御部33は、例えば、カメラ部13と処置具3との位置関係に基づき、第2情報を取得する。 The control unit 33 acquires the captured image from the camera unit 13 and acquires the first information from the sensor 17 via the communication unit 31. The control unit 33 acquires the second information regarding the distance DF from the distal end 11a of the insertion unit 11 to the distal end of the treatment tool 3 based on the acquired captured image (step S13). As described above, the control unit 33 acquires the second information based on, for example, the positional relationship between the camera unit 13 and the treatment tool 3.
制御部33は、第1情報と第2情報とに基づき、処置具3の先端から測定対象2までの距離DNに関する第3情報を取得する(ステップS14)。図8を参照して説明したように、制御部33は、第1情報に示される距離DTから第2情報に示される距離DFを引くことで、距離DNに関する第3情報を取得することができる。 The control unit 33 acquires third information regarding the distance D N from the tip of the treatment tool 3 to the measurement target 2 based on the first information and the second information (step S14). As described with reference to Fig. 8, the control unit 33 can acquire the third information regarding the distance D N by subtracting the distance D F indicated in the second information from the distance D T indicated in the first information.
このように本実施形態に係る体腔内観察システム1は、医療器具としてのトロカール10と、制御装置30とを備える。トロカール10は、体腔内に挿入される長尺状の挿入部11と、カメラ部13と、センサ17とを備える。挿入部11は、先端部11aから処置具3が挿入部11の長尺方向に進退移動可能である。カメラ部13は、挿入部11に設けられ、先端部11aから突出する処置具3を撮像可能である。センサ17は、カメラ部13の近傍に設けられ、挿入部11の長尺方向に存在する測定対象2までの距離DTに関する第1情報を取得する。制御装置30は、制御部33を備える。制御部33は、カメラ部13の撮像画像と、第1情報とを取得する。制御部33は、撮像画像に基づき、挿入部11の先端部11aから処置具3の先端までの距離DFに関する第2情報を取得する。制御部33は、第1情報と第2情報とに基づき、処置具3の先端から測定対象2までの距離DNに関する第3情報を取得する。 As described above, the body cavity observation system 1 according to this embodiment includes a trocar 10 as a medical instrument and a control device 30. The trocar 10 includes a long insertion section 11 to be inserted into a body cavity, a camera unit 13, and a sensor 17. The insertion section 11 has a distal end 11a from which the treatment tool 3 can move forward and backward in the longitudinal direction of the insertion section 11. The camera unit 13 is provided in the insertion section 11 and is capable of capturing an image of the treatment tool 3 protruding from the distal end 11a. The sensor 17 is provided near the camera unit 13 and acquires first information regarding the distance DT to the measurement target 2 present in the longitudinal direction of the insertion section 11. The control device 30 includes a control unit 33. The control unit 33 acquires an image captured by the camera unit 13 and the first information. The control unit 33 acquires second information regarding the distance DF from the distal end 11a of the insertion section 11 to the distal end of the treatment tool 3 based on the captured image. The control unit 33 acquires third information relating to the distance D N from the tip of the treatment tool 3 to the measurement object 2 based on the first information and the second information.
このように、距離DTに関する第1情報と距離DFに関する第2情報とに基づき、処置具3の先端から測定対象2までの距離DNを算出することで、距離DNを高精度に測定することができる。したがって、本開示によれば、処置具と体内の組織との誤接触のリスクの低減を図ることができる。 In this way, the distance DN from the tip of the treatment tool 3 to the measurement target 2 can be calculated based on the first information on the distance DT and the second information on the distance DF , thereby making it possible to measure the distance DN with high accuracy. Therefore, according to the present disclosure, it is possible to reduce the risk of accidental contact between the treatment tool and tissue inside the body.
なお、上述した実施形態においては、処置具3は、トロカール10の挿通路14を介して体内に挿入される例を用いて説明したが、本開示はこれに限られるものではない。例えば、処置具3は、挿入部11の先端部11aに取り付けられ、挿入部11の長尺方向に伸縮可能であってもよい。 In the above-described embodiment, the treatment tool 3 is inserted into the body through the insertion passage 14 of the trocar 10, but the present disclosure is not limited to this. For example, the treatment tool 3 may be attached to the distal end 11a of the insertion section 11 and be extendable and retractable in the longitudinal direction of the insertion section 11.
また、上述した実施形態においては、医療器具としてトロカール10の例を用いて説明したが、本開示はこれに限られるものではない。例えば、医療器具は、少なくとも体腔内に当該医療器具の一部を入れることが可能な構成を有し、体腔内に入っている部分にカメラ部、センサ、および、センサの測定対象の方向に伸縮可能な処置具を備えていればよい。 Furthermore, while the above-described embodiment has been described using a trocar 10 as an example of a medical instrument, the present disclosure is not limited to this. For example, the medical instrument may have a configuration that allows at least a portion of the medical instrument to be inserted into a body cavity, and the portion that is inserted into the body cavity may include a camera unit, a sensor, and a treatment tool that can extend or retract in the direction of the sensor's target.
また、上述した実施形態においては、カメラ部13の撮像画像に基づき、挿入部11の先端部11aから処置具3の先端までの距離DFに関する第2情報を取得する例を用いて説明したが、本開示はこれに限られるものではない。トロカール10は、カメラ部13の代わりに、または、カメラ部13に加えて、図13に示すように、情報取得部18をさらに備えてよい。 In the above-described embodiment, the second information regarding the distance DF from the distal end 11a of the insertion section 11 to the distal end of the treatment tool 3 is acquired based on the image captured by the camera unit 13. However, the present disclosure is not limited to this. The trocar 10 may further include an information acquisition unit 18 instead of or in addition to the camera unit 13, as shown in FIG. 13 .
情報取得部18は、挿入部11の先端部11aから処置具3の先端までの距離DFに関する第2情報を取得する。例えば、処置具3の進退移動に伴って回転するローラーがトロカール10に設けられている場合、情報取得部18は、ローラーの回転数をカウントすることで、距離DFに関する第2情報を取得する。また、例えば、処置具3に照射された光の反射光を検出する光センサがトロカールに設けられている場合、情報取得部18は、光センサの検出結果から処置具3の進退移動を検出することで、距離DFに関する第2情報を取得する。 The information acquiring unit 18 acquires second information about the distance D F from the distal end 11 a of the insertion unit 11 to the distal end of the treatment tool 3. For example, if the trocar 10 is provided with a roller that rotates as the treatment tool 3 moves back and forth, the information acquiring unit 18 acquires the second information about the distance D F by counting the number of rotations of the roller. Also, for example, if the trocar is provided with an optical sensor that detects reflected light of light irradiated onto the treatment tool 3, the information acquiring unit 18 acquires the second information about the distance D F by detecting the forward and backward movement of the treatment tool 3 from the detection result of the optical sensor.
トロカール10が情報取得部18を備える場合、制御装置30の制御部33は、センサ17が取得した第1情報と、情報取得部18が取得した第2情報とに基づき、処置具3の先端から測定対象2までの距離DNに関する第3情報を取得する。 When the trocar 10 is equipped with an information acquisition unit 18, the control unit 33 of the control device 30 acquires third information regarding the distance D N from the tip of the treatment tool 3 to the measurement object 2 based on the first information acquired by the sensor 17 and the second information acquired by the information acquisition unit 18.
本開示に係る実施形態について、諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または改変を行うことが可能であることに注意されたい。従って、これらの変形または改変は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部などに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部等を1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although embodiments of the present disclosure have been described based on various drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art would be able to make various modifications or alterations based on this disclosure. Therefore, it should be noted that these modifications or alterations are included within the scope of the present disclosure. For example, the functions included in each component may be rearranged so as not to cause logical inconsistencies, and multiple components may be combined into one or separated.
また、上述したように、制御装置30は、コンピュータとプログラムとによっても実現することができる。また、当該プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMおよびDVD-ROMなどの記録媒体であってもよい。また、当該プログラムは、ネットワークを介して提供することも可能である。 As mentioned above, the control device 30 can also be realized by a computer and a program. The program may also be recorded on a computer-readable medium. Using the computer-readable medium, the program can be installed on a computer. Here, the computer-readable medium on which the program is recorded may be a non-transitory recording medium. The non-transitory recording medium is not particularly limited, but may be, for example, a CD-ROM or DVD-ROM. The program may also be provided via a network.
1 体腔内観察システム
2 測定対象
3 処置具
10 トロカール(医療器具)
11 挿入部
11a 先端部
12 ヘッド部
13 カメラ部
14 挿通路
15 トロカールシャフト
15a 穿刺部
16 バネ
17 センサ
18 情報取得部
20 警告部
30 制御装置
31 通信部
32 記憶部
33 制御部
40 内視鏡(第2の医療器具)
1 Intra-body cavity observation system 2 Measurement object 3 Treatment tool 10 Trocar (medical instrument)
REFERENCE SIGNS LIST 11 Insertion section 11a Tip section 12 Head section 13 Camera section 14 Insertion passage 15 Trocar shaft 15a Puncture section 16 Spring 17 Sensor 18 Information acquisition section 20 Warning section 30 Control device 31 Communication section 32 Memory section 33 Control section 40 Endoscope (second medical instrument)
Claims (8)
前記トロカールは、
体腔内に挿入される長尺状の挿入部であって、前記挿入部の先端部から処置具が前記挿入部の長尺方向に進退移動可能な挿入部と、
前記先端部から突出する前記処置具を撮像可能な、前記挿入部に設けられたカメラ部と、
前記カメラ部の近傍の前記挿入部に設けられ、前記長尺方向に存在する測定対象までの距離を示す第1情報を取得するセンサと、を備え、
前記制御装置は、
前記カメラ部が撮像した撮像画像と、前記第1情報とを取得し、前記撮像画像に含まれる前記処置具の部分画像に基づき、前記先端部から前記処置具の先端までの距離を示す第2情報を取得し、前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離を示す第3情報を取得する制御部を備える、体腔内観察システム。 1. A body cavity observation system comprising a trocar and a control device that acquires information from the trocar ,
The trocar includes:
an elongated insertion section to be inserted into a body cavity, the insertion section having a distal end portion from which a treatment tool can be moved forward and backward in a longitudinal direction of the insertion section ;
a camera unit provided in the insertion portion that can capture an image of the treatment tool protruding from the distal end portion;
a sensor provided in the insertion section near the camera unit, the sensor acquiring first information indicating a distance to a measurement object present in the longitudinal direction;
The control device
a control unit that acquires an image captured by the camera unit and the first information, acquires second information indicating a distance from the tip portion to the tip of the treatment tool based on a partial image of the treatment tool included in the captured image , and acquires third information indicating a distance from the tip of the treatment tool to the measurement object based on the first information and the second information.
前記制御部は、前記取得した第3情報に応じた処理を行う、体腔内観察システム。 The body cavity observation system according to claim 1,
The control unit performs processing according to the acquired third information.
前記体腔内を撮像する内視鏡をさらに備え、
前記制御部は、前記内視鏡の撮像画像に前記挿入部および前記処置具の少なくとも一方が含まれるか否かに応じて、前記処理を制御する、体腔内観察システム。 The body cavity observation system according to claim 2,
further comprising an endoscope for imaging the inside of the body cavity;
The control unit controls the processing depending on whether or not at least one of the insertion unit and the treatment tool is included in the captured image of the endoscope .
前記挿入部は、前記処置具を挿通可能な挿通路を備え、前記挿通路を介して前記処置具を前記先端部から突出させる、体腔内観察システム。 The body cavity observation system according to any one of claims 1 to 3,
The insertion section has an insertion passage through which the treatment tool can be inserted, and the treatment tool is caused to protrude from the distal end section through the insertion passage.
前記カメラ部が撮像した撮像画像を取得し、前記センサから前記第1情報を取得し、前記撮像画像に含まれる前記処置具の部分画像に基づき、前記先端部から前記処置具の先端までの距離を示す第2情報を取得し、前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離を示す第3情報を取得する制御部を備える、制御装置。 A control device that acquires information from a trocar, the control device comprising: an elongated insertion section that is inserted into a body cavity , wherein a treatment tool can be moved forward and backward from a distal end of the insertion section in a longitudinal direction of the insertion section; a camera section that is provided in the insertion section and that can capture an image of the treatment tool protruding from the distal end; and a sensor that is provided in the insertion section near the camera section and that acquires first information indicating a distance to a measurement object that exists in the longitudinal direction,
a control device comprising: a control unit that acquires an image captured by the camera unit, acquires the first information from the sensor , acquires second information indicating a distance from the tip portion to the tip of the treatment tool based on a partial image of the treatment tool included in the captured image, and acquires third information indicating a distance from the tip of the treatment tool to the measurement object based on the first information and the second information.
前記カメラ部が撮像するステップと、
前記センサが、前記第1情報を取得するステップと、
前記カメラ部の撮像画像に含まれる前記処置具の部分画像に基づき、前記先端部から前記処置具の先端までの距離を示す第2情報を取得するステップと、
前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離を示す第3情報を取得するステップと、を含む情報取得方法。 An information acquisition method for acquiring information from a trocar, the method comprising: an elongated insertion section to be inserted into a body cavity , wherein a treatment tool can be moved forward and backward from a distal end of the insertion section in a longitudinal direction of the insertion section; a camera section provided in the insertion section and capable of capturing an image of the treatment tool protruding from the distal end; and a sensor provided in the insertion section near the camera section, the sensor acquiring first information indicating a distance to a measurement object present in the longitudinal direction,
a step of capturing an image by the camera unit;
The sensor acquires the first information;
acquiring second information indicating a distance from the distal end portion to the distal end of the treatment tool based on a partial image of the treatment tool included in the captured image of the camera unit;
and acquiring third information indicating a distance from the tip of the treatment tool to the measurement object based on the first information and the second information.
前記カメラ部が撮像した撮像画像を取得する処理と、
前記センサから、前記第1情報を取得する処理と、
前記撮像画像に含まれる前記処置具の部分画像に基づき、前記先端部から前記処置具の先端までの距離を示す第2情報を取得する処理と、
前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離を示す第3情報を取得する処理と、を実行させるプログラム。 a computer of a control device that acquires information from a trocar, the trocar comprising: a long insertion section that is inserted into a body cavity, the insertion section having a distal end from which a treatment tool can be moved forward and backward in a longitudinal direction of the insertion section; a camera section that is provided in the insertion section and that can capture an image of the treatment tool protruding from the distal end; and a sensor that is provided in the insertion section near the camera section and that acquires first information that indicates a distance to a measurement object that exists in the longitudinal direction.
A process of acquiring an image captured by the camera unit;
acquiring the first information from the sensor ;
A process of acquiring second information indicating a distance from the distal end portion to the distal end of the treatment tool based on a partial image of the treatment tool included in the captured image;
and a process of acquiring third information indicating a distance from the tip of the treatment tool to the measurement object based on the first information and the second information.
前記トロカールは、
体腔内に挿入される長尺状の挿入部であって、前記挿入部の先端部から処置具が前記挿入部の長尺方向に進退移動可能な挿入部と、
前記長尺方向に存在する測定対象までの距離を示す第1情報を取得する、前記挿入部に設けられたセンサと、
前記挿入部の先端部から前記処置具の先端までの距離を示す第2情報を取得する情報取得部と、を備え、
前記制御装置は、前記第1情報と、前記第2情報とを取得し、前記第1情報と前記第2情報とに基づき、前記処置具の先端から前記測定対象までの距離を示す第3情報を取得する制御部を備える、体腔内観察システム。 A body cavity observation system including a trocar and a control device that acquires information from the trocar ,
The trocar includes:
an elongated insertion section to be inserted into a body cavity, the insertion section having a distal end portion from which a treatment tool can be moved forward and backward in a longitudinal direction of the insertion section ;
a sensor provided in the insertion portion that acquires first information indicating a distance to a measurement object present in the longitudinal direction;
an information acquisition unit that acquires second information indicating a distance from the distal end of the insertion unit to the distal end of the treatment tool,
the control device includes a control unit that acquires the first information and the second information, and acquires third information indicating a distance from the tip of the treatment tool to the measurement target based on the first information and the second information.
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080033450A1 (en) | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Lex Bayer | Surgical Port With Embedded Imaging Device |
| JP2013138717A (en) | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Olympus Corp | Stereo-endoscope device, stereo-endoscope system, and stereo-endoscope robot |
| WO2014185333A1 (en) | 2013-05-16 | 2014-11-20 | アドバンストヘルスケア株式会社 | Trocar and port |
| JP2015159955A (en) | 2014-02-27 | 2015-09-07 | オリンパス株式会社 | Surgery system and method of avoiding interference between medical instrument and organ |
| WO2016013636A1 (en) | 2014-07-24 | 2016-01-28 | アドバンストヘルスケア株式会社 | Trocar, port, surgery assistance system |
| JP2018061607A (en) | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 京セラオプテック株式会社 | Trocar device with camera |
| WO2018159328A1 (en) | 2017-02-28 | 2018-09-07 | ソニー株式会社 | Medical arm system, control device, and control method |
| JP2019122635A (en) | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 京セラ株式会社 | Trocar |
| JP2021003540A (en) | 2019-06-27 | 2021-01-14 | トヨタ自動車株式会社 | Rehabilitation support system, rehabilitation support method, and rehabilitation support program |
| JP2021040987A (en) | 2019-09-12 | 2021-03-18 | ソニー株式会社 | Medical support arm and medical system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5932172B2 (en) * | 2014-06-11 | 2016-06-08 | オリンパス株式会社 | Endoscope system |
-
2021
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Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080033450A1 (en) | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Lex Bayer | Surgical Port With Embedded Imaging Device |
| JP2013138717A (en) | 2011-12-28 | 2013-07-18 | Olympus Corp | Stereo-endoscope device, stereo-endoscope system, and stereo-endoscope robot |
| US20140303437A1 (en) | 2011-12-28 | 2014-10-09 | Olympus Corporation | Stereo-endoscope device, stereo-endoscope system, and stereo-endoscope robot |
| WO2014185333A1 (en) | 2013-05-16 | 2014-11-20 | アドバンストヘルスケア株式会社 | Trocar and port |
| JP2015159955A (en) | 2014-02-27 | 2015-09-07 | オリンパス株式会社 | Surgery system and method of avoiding interference between medical instrument and organ |
| US20160354164A1 (en) | 2014-02-27 | 2016-12-08 | Olympus Corporation | Surgical system and medical-device-interference avoidance method |
| WO2016013636A1 (en) | 2014-07-24 | 2016-01-28 | アドバンストヘルスケア株式会社 | Trocar, port, surgery assistance system |
| JP2018061607A (en) | 2016-10-11 | 2018-04-19 | 京セラオプテック株式会社 | Trocar device with camera |
| WO2018159328A1 (en) | 2017-02-28 | 2018-09-07 | ソニー株式会社 | Medical arm system, control device, and control method |
| JP2019122635A (en) | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 京セラ株式会社 | Trocar |
| JP2021003540A (en) | 2019-06-27 | 2021-01-14 | トヨタ自動車株式会社 | Rehabilitation support system, rehabilitation support method, and rehabilitation support program |
| JP2021040987A (en) | 2019-09-12 | 2021-03-18 | ソニー株式会社 | Medical support arm and medical system |
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| Publication number | Publication date |
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