[go: up one dir, main page]

WO2005077272A1 - Verfahren und vorrichtung zum erstellen zumindest eines ausschnitts eines virtuellen 3d-modells eines körperinnenraums - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum erstellen zumindest eines ausschnitts eines virtuellen 3d-modells eines körperinnenraums Download PDF

Info

Publication number
WO2005077272A1
WO2005077272A1 PCT/EP2005/001316 EP2005001316W WO2005077272A1 WO 2005077272 A1 WO2005077272 A1 WO 2005077272A1 EP 2005001316 W EP2005001316 W EP 2005001316W WO 2005077272 A1 WO2005077272 A1 WO 2005077272A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
endoscope
interior
body interior
model
endoscopic image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2005/001316
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Draxinger
Margarita Noll
Herbert Stepp
Klaus M. Irion
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl Storz SE and Co KG
Ludwig Maximilians Universitaet Muenchen LMU
Original Assignee
Karl Storz SE and Co KG
Ludwig Maximilians Universitaet Muenchen LMU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Karl Storz SE and Co KG, Ludwig Maximilians Universitaet Muenchen LMU filed Critical Karl Storz SE and Co KG
Priority to EP05707298.5A priority Critical patent/EP1713387B1/de
Publication of WO2005077272A1 publication Critical patent/WO2005077272A1/de
Priority to US11/503,196 priority patent/US7794388B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Measuring devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/107—Measuring physical dimensions, e.g. size of the entire body or parts thereof
    • A61B5/1077—Measuring of profiles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/042—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by a proximal camera, e.g. a CCD camera
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; Determining position of diagnostic devices within or on the body of the patient
    • A61B5/065—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10—Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations
    • A61B2034/101—Computer-aided simulation of surgical operations
    • A61B2034/105—Modelling of the patient, e.g. for ligaments or bones
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2048—Tracking techniques using an accelerometer or inertia sensor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
    • A61B2034/2046—Tracking techniques
    • A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/12—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves in body cavities or body tracts, e.g. by using catheters
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • A61B90/361—Image-producing devices, e.g. surgical cameras

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for creating at least a section of a virtual SD model of a body interior, in particular a hollow organ.
  • Such a method and such a device are generally used or used in the endoscopic examination of body interiors in the human or animal body.
  • Such an interior of the body can be, for example, the urinary bladder, the lungs, the stomach, the throat, the esophagus, etc.
  • the present invention is described on the basis of the special application of examining the urinary bladder.
  • the examining doctor tries to scan the organ as extensively as possible with the endoscope, that is to say "scan" it. It is important that every part of the surface of the bladder is recorded at all or with sufficient care. It depends on the experience of the doctor whether every part of the surface of the bladder is scanned, so it is possible that areas of the wall of the bladder are overlooked, ie not scanned endoscopically Wall of the bladder around malignant tissue areas, if necessary, can have serious consequences for the patient.
  • the restricted field of view of an endoscope means that the same endoscopic image does not cover the entire surface of the body, but only a certain surface area.
  • the endoscopic image visually displayed on a monitor also has no spatial depth, but only has a “two-dimensional” effect, it is not possible to judge which surface area from the acquired endoscopic image alone this endoscopic picture comes from. If, for example, several endoscopic images of different surface areas of the interior of the body are recorded and documented, and if a pathological finding is registered on one of the endoscopic pictures, the surface area from which this endoscopic picture with the pathological finding originates can no longer be clearly determined.
  • a plug-on unit for a flexible endoscope into which a probe can be inserted, which contains an ordered bundle of optical fibers with a jacket.
  • the jacket is provided with equidistant markings that can be detected by contactless scanning or reading means.
  • An optical imaging device is assigned to the optical fiber bundle, a beam deflecting device being assigned to the optical fiber end, which enables right-angled light beam deflection on all sides onto the surface of the measured body interior.
  • the document US Pat. No. 5,704,897 describes an apparatus and a method which enables an optical representation of an endoscopic image to be superimposed on a data field in order to support the navigation of an instrument during endoscopic operations.
  • An endoscopic image is captured with an endoscope and displayed on a screen.
  • a position detection system is arranged on the endoscope in order to permanently record the spatial position of the endoscope.
  • the spatial data field which forms a model of the interior of the body, is obtained by computer tomography, magnetic resonance tomography or ultrasound and is assigned to a human body in a specific position.
  • a sensor attached to the patient's body can be used to compensate for movements of the body.
  • selected points of the data field are brought into agreement with corresponding points of the optical representation by moving certain points of the data field while these are superimposed on the optical representation.
  • document DE 297 23 333 U1 discloses a system for locating specific locations in a body cavity.
  • This system has a tube for insertion into the body cavity and an endoscope for optically displaying the tissue surfaces surrounding the tube, the tube being transparent at least in sections and having transparent markings in its transparent sections which can be reproducibly aligned relative to the patient, so that assign certain areas of the tissue surface to certain markings and the certain areas can be found again on the basis of the assignment.
  • this object is achieved by a method for creating at least a section of a virtual 3D model of a body interior, in particular a hollow organ, from data provided by at least one endoscope inserted into the body interior, the data comprising: at least one position and orientation of the endoscope,
  • the at least one position and orientation being at least a distance between the endoscope and at least one point on a surface of the body interior, and at least one endoscopy image of the surface of the body interior in the region of the at least one point on the surface of the body interior
  • the object is achieved, in particular, by a device for creating at least a section of a 3D model of a body interior a hollow organ, solved, with at least one endoscope for acquiring at least one endoscopic image of at least a section of a surface of the body interior, a position acquisition system for acquiring the position and orientation of the endoscope, a distance measuring system for acquiring at least one distance of the endoscope from at least one point on the surface of the body interior as a function of the position and orientation of the endoscope, and with a data processing system which is designed such that it contains the or the excerpts of the virtual one from a plurality of points on the surface of the interior of the body which are detected by the distance measuring system from different positions and orientations of the endoscope Model of the surface of the interior of the body is created and the at least one endoscopic image is projected onto the model thus created.
  • At least one endoscopic image of at least one surface area of the interior of the body is thus recorded with at least one endoscope, the position and orientation of the endoscope being recorded in the meantime by means of a position detection system. Furthermore, the at least one endoscopy image is processed in a data processing system that includes image processing, the at least one endoscopy image of the at least one surface area in the data processing system being projected onto a corresponding surface area of the virtual model of the interior of the body.
  • the virtual 3D model of the interior of the body is obtained in that a plurality of endoscopy images from different positions of the endoscope and for each endoscopy image spatially at least one point on the surface of the interior of the body by measuring the distance between the endoscope and the upper surface.
  • the model of the surface of the body interior is generated from the spatially recorded points, and wherein the at least one endoscopic image based on the detected position and orientation of the endoscope on the created virtual 3D Model is projected.
  • the virtual 3D model that is to say the reconstruction of the surface of the interior of the body as a computer model, is therefore created simultaneously with the acquisition of a plurality of endoscopy images from different positions of the endoscope.
  • the endoscope not only captures endoscopic images, but at the same time the position and orientation of the endoscope, for example with respect to a fixed reference point, which can be defined, for example, through the insertion opening of the endoscope into the interior of the body, is recorded, and the respective distances of the endoscope are also closed a plurality of points detected on the surface of the body interior.
  • a virtual model of the surface of the body interior is generated in the data processing system, which the position, orientation, endoscopy images recorded and distance measurements are superimposed. This creates the virtual model in the data processing system at the same time as the texturing the surface of the tissue of the body interior.
  • endoscopic image acquisition and measurement are carried out to create the virtual model of the interior of the body in one examination process.
  • a large number of coordinates are already obtained during the first endoscopic inspection of the interior of the body, from which the complete geometry of the interior of the body can be obtained if interpolation or extrapolation is carried out between the measured coordinates.
  • reference points for example the orifices
  • the urethral mouth into the bladder can also be used as a further base, and the corresponding urinary bladder area can be extrapolated from it.
  • the at least one endoscopy image can be linked in real time with the created virtual model of the interior of the body.
  • a plurality of endoscopes can be used in succession for image acquisition of the surface of the interior of the body, which differ with regard to their viewing directions with respect to their longitudinal axis; for example, endoscopes with endoscope optics with 0 °, 30 °, 60 °, 90 ° and 120 ° optics can be used, or a flexible endoscope can be used, the viewing direction of which can be varied by deflecting the distal end from the longitudinal axis ,
  • the method according to the invention and the device according to the invention also have the advantage that they Enabling version and documentation that is largely independent of shifts and deformations of the interior of the body, since the virtual model of the interior of the body can be recorded anew with each examination.
  • the position and shape of the bladder depends, among other things, on the level of the bladder and the position of the patient.
  • the distance measurement between the endoscope and at least one point on the surface of the interior of the body which is carried out continuously, allows such displacements and deformations of the interior of the body to be eliminated, so that each examination enables a meaningful comparison with the condition of the interior of the body in an earlier examination.
  • those surface areas of the surface of the body interior from which an endoscopic image has already been recorded are visually marked on the virtual model of the body interior.
  • the data processing system of the device according to the invention is designed such that it visually marks those surface areas on the virtual model of the interior of the body from which an endoscopic image has already been recorded.
  • the examining doctor is made even easier to navigate the endoscope, because the markings enable him to immediately recognize which surface areas have not yet been recorded by an endoscopic image and which he can then approach in a targeted manner.
  • the Markings are advantageously used as a retrieval aid for certain surface areas of the interior of the body, for example malignant areas, in later examinations, thereby enabling a particularly targeted, reproducible examination of certain surface areas of the interior of the body.
  • the surface areas of the body interior, for which an endoscopic image has already been recorded are preferably marked on the basis of the detection of the dwell time of the observation of these areas, on the basis of a different light intensity and / or a signal which is generated when a specific area is viewed.
  • the distance measurement for spatial detection of the points on the surface of the interior of the body takes place by means of a non-contact distance measurement system, which in preferred embodiments is based on at least one laser beam emitted by the endoscope on the basis of a triangulation or by measuring the transit time of the laser beam , works on the basis of a pattern projected from the endoscope onto the surface of the body interior, for example a stripe, grating or dot pattern, or on the basis of ultrasound emitted by the endoscope by measuring the transit time of the ultrasound.
  • the distance measurement is preferably triggered automatically by the data processing system or a corresponding control.
  • the distance measuring system of the device according to the invention is preferably arranged on the endoscope itself, which has the advantage that the distance measuring system is always correlated with a point or a point on the endoscope.
  • the data processing system is designed in such a way that it derives a further virtual 3D model of the interior of the body from an image of the interior of the body obtained by means of an imaging method with a depth effect, for example computer tomography, magnetic resonance, ultrasound.
  • the virtual model of the interior of the body is superimposed on the position in the data processing system with an image of the interior of the body obtained by an imaging method with depth effect, for example computer tomography, magnetic resonance or ultrasound.
  • the data processing system is designed such that it is the virtual model of the body superimposed with an image of the body interior, for example, stored in the data processing system by means of an imaging method with depth effect, for example computer tomography, magnetic resonance, ultrasound.
  • the data processing system is designed in such a way that it enables a viewing mode with which the endoscopic image of the surface of the body interior, starting from the endoscopic image of the surface of the body, into the correct 3D information
  • the examining doctor is thus given the opportunity to look into the tissue with a "virtual endoscope" starting from the endoscopic surface image and there to see a malignant tissue also in the depth dimension examine and evaluate.
  • the model of the surface of the interior of the body is also derived from endoscopic images which were obtained at least in part under fluorescence excitation.
  • This measure has the advantage of improved tumor visualization when examining the interior of the body. enough.
  • tumors By means of a previously applied substance, which accumulates more in tumor tissue than in healthy tissue, and which can be optically stimulated to fluoresce, tumors can be highlighted in the three-dimensional representation of the surface of the body interior.
  • the at least one endoscopic image is displayed three-dimensionally or two-dimensionally in superposition with the virtual model of the surface of the interior of the body, the two-dimensional representation preferably being derived from the three-dimensional representation by a computer-aided projection method.
  • a computer-aided projection method is the Mercator projection.
  • the two-dimensional representation has the advantage of improved clarity of representation, since the entire surface of the interior of the body is then represented in one image in one plane.
  • the position detection system has an inertial sensor system that is the most endoscopic for detecting the position and orientation of the endoscope.
  • the inertial sensor system starting from a reference point at which the endoscope is located at the beginning of the procedure, all movements, ie all changes in position, as well as all changes in position of the endoscope are recorded by acceleration measurement and the current position and orientation of the endoscope are determined from them.
  • an inertial sensor system for position detection of the endoscope has the advantage that such a system is self-sufficient, that is, it does not require extracorporeal subsystems, as is the case, for example, with a position detection system with electromagnetic coils, the position and orientation of which is determined in an external magnetic field Case is.
  • Figure 1 is an extremely schematic representation of a device for creating at least a portion of a virtual 3D model of an interior of the body;
  • FIG. 2 shows the device in FIG. 1 with parts omitted in a working state that has changed compared to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a block circuit diagram of the method for creating at least a section of a virtual 3D model of the interior of the body
  • FIG. 4 shows a representation projected into a plane, which was obtained from a three-dimensional model of the surface of the interior of the body.
  • FIG. 1 shows a device provided with the general reference number 10 for the at least partial creation of a 3D model of a body interior 12.
  • the interior of the body 12 is the urinary bladder of a patient. More precisely, surface 10 of interior 12 of the body is spatially recorded with device 10.
  • the device 10 enables endoscopic documentation of the preferably entire surface 14 of the body interior 12, as will be described below.
  • the device 10 has an endoscope 16 with a shaft 18 which can be inserted into the interior 12 of the body.
  • the shaft 18 is inserted into the bladder via the urethra 19.
  • the endoscope 16 can be a so-called rigid endoscope, that is to say in this case the shaft 18 is rigid, or the endoscope 16 can be a flexible endoscope, in which case the shaft 18 is flexible. In the exemplary embodiment shown, the endoscope 16 is a rigid endoscope.
  • the endoscope 16 is preferably a video endoscope which is equipped with a camera 20 which, as shown in the present exemplary embodiment, is arranged in a proximal region of the endoscope 16, but can also be arranged in the distal region of the endoscope. If the camera 20 is arranged in the proximal region, the endoscope 16 in the shaft 18 has an image transmission system, for example in the form of a relay lens arrangement or an ordered optical fiber bundle.
  • the endoscope 16 is characterized by its viewing direction 22 and by its image or field of view, which in turn is determined by the numerical aperture of the objective of the endoscope 16.
  • the opening angle of the field of view is illustrated by boundary lines 24 and 26.
  • the endoscope image of surface 14 of body interior 12 captured by endoscope 16 is essentially circular or, depending on the shape of surface 14, conical.
  • the device 10 can have further endoscopes (not shown) which can be inserted alternately into the body interior 12 in exchange with the endoscope 16, these endoscopes then differing in their viewing direction 22.
  • the viewing direction 22 of which is a 0 ° viewing direction it can be replaced by an endoscope with 120 ° optics, in order, for example, to be able to detect a surface area 28 located at the rear by means of an endoscopic image.
  • the device 10 instead of one or more rigid endoscopes has a flexible endoscope, the viewing direction of which can be varied by deflecting the distal end of the shaft.
  • the device 10 also has a position detection system 30 for detecting the position and orientation of the endoscope 16.
  • the position detection system 30 has an inertial sensor system 32 which is arranged in a fixed position on the endoscope 16, for example as shown in FIG. 1, in a distal region of the shaft 18 of the endoscope 16.
  • the inertial sensor system 32 can be arranged on the outside of the shaft 18 or inside the shaft 18.
  • the inertial sensor system 32 detects the position and orientation of the endoscope 16 by having sensors that detect rotations and translations in space, the inertial sensor system 32 being able to detect all six translatory and rotary degrees of freedom of the endoscope 16.
  • the mouth of the urethra 19 into the bladder can be used as a reference point 34 for the detection of the positions of the endoscope 16.
  • the reference axis 36 for determining the orientation of the endoscope 16 can be, for example, the central axis of the interior 12 of the body, here the urinary bladder, and an axis-fixed axis for the rotational position of the endoscope about its longitudinal axis.
  • the device 10 furthermore has a distance measuring system 40 for detecting at least one respective distance of the endoscope 16 depending on the position and orientation of the endoscope 16 from a point 42 on the surface 14 of the interior 12 of the body.
  • the distance measuring system 40 is a non-contact distance measuring system which is arranged on the endoscope 16 and has, for example, a laser light source 44, which preferably directs at least one laser beam onto the surface 14 of the interior 12 of the body in the direction of viewing direction 22, that is to say the distance measurement is preferably carried out in the middle of the body Lines 24 and 26 delimited image cone of the endoscope 16.
  • a distance d is determined, for example, on the basis of a triangulation or by running time measurement of the laser light beam from the laser light source 44 to the point 42 and back again to the laser light source, where a corresponding sensor is attached, detected.
  • the distance measuring system 40 may consist in that a pattern is projected onto the surface 14 of the interior 12 of the body with the laser light source 44, for example a stripe, grid or dot pattern.
  • the laser light source 44 for example a stripe, grid or dot pattern.
  • an ultrasound source can also be arranged on the endoscope 16, in which case the distance measuring system 40 then carries out the distance d by means of the ultrasound emitted by the ultrasound source by measuring the transit time of the ultrasound in a manner similar to the transit time measurement using a laser beam.
  • the distance measuring system according to one of the aforementioned types can in particular be modified so that it is immediately several points within the image field cone can detect the distance of the endoscope 16 from the surface 14.
  • the device 10 also has a data processing system 46 and a monitor 48.
  • the signals or data of the position detection system 30, the distance measuring system 40 and the camera 20, which receives an endoscopic image in the associated position and orientation of the endoscope 16 and in the associated distance d, converge via, for example, a signal line 50.
  • the data processing system 46 is designed in such a way that it generates, at least in part, a virtual model of the surface 14 from a plurality of points of the surface 14 of the body interior 12 that are spatially detected by the distance measuring system 40 and thereby the optically recorded endoscopy images projected onto the model generated in this way, so that the three-dimensionally recorded surface 14 of the body interior 12 is then recorded on the monitor 48 with endoscopic image information.
  • the preferably entire endoscopically three-dimensional surface 14 can then be stored for documentation in the data processing system 46 in order to reuse this stored information for later examinations of the interior of the body 12, for example in order to be able to assess a course of a disease or a course of therapy with regard to its development.
  • the virtual 3D model of the surface 14 of the body interior 12 is accordingly obtained by acquiring a plurality of endoscopy images from different positions of the endoscope 16, the position and orientation of the endoscope 16 is also recorded for each endoscopy image by means of the position detection system 30.
  • the distance d to the point 42 on the surface 14 of the body interior 12 is recorded for each endoscopy image and the detected position and orientation of the endoscope 16 by means of the distance measuring system 40.
  • the endoscope 16 is shown in FIG. 2 in a position and orientation in the interior 12 of the body that has been changed compared to FIG. 1, this orientation and position of the endoscope 16 again being recorded by means of the position detection system 30, and at the same time again using the distance measuring system 40 in the direction In the direction of view 22, a distance d 'to a point 42' on the surface 14 of the interior 12 of the body is detected. Likewise, the associated endoscopic image of the surface area lying within the boundary 24, 26 of the field of view is recorded.
  • the three-dimensional virtual model of the surface 14 of the body interior 12 is then created, and the respectively acquired endoscopy -
  • the image is then projected onto the corresponding surface area of the virtual model of the body interior 12 on the basis of the detected position and orientation of the endoscope 16, which is recorded with the position detection system 30. If necessary, overlapping endoscopic images are superimposed in the data processing system 46, for example, in the correct position or cut so that there is no longer any overlap.
  • the distance measurement by means of the distance measuring system 40 is triggered as automatically as possible, for example at intervals of a few milliseconds.
  • the position detection by means of the position detection system 30 is also triggered automatically, preferably synchronized with the distance measurement.
  • the method is roughly outlined in a block diagram in FIG. 3, with 52 the individual position detection of the endoscope 16, 54 the individual distance measurement of the distance d of the endoscope 16 from the surface 14 of the body interior 12 and 56 each during the position detection 52 and distance measurement 54 recorded endoscopy image 56 is designated.
  • This information is then fed to the data processing system 46 via a signal line 58, in which this information is processed in such a way that the virtual three-dimensional model of the surface 14 of the body interior 12 already mentioned and the endoscopic image 56, which originates from a surface area of the surface 14 , is projected onto the corresponding surface area or the corresponding section of the model of the surface 14.
  • the three-dimensionally reconstructed surface 14 of the body interior 12 is then displayed on the monitor 48 together with the endoscopic image information projected thereon.
  • those surface areas or sections from which an endoscopic image has already been recorded are visually marked on the virtual model of the surface 14 of the body interior 12 thus generated. In this way, the doctor can determine which surface areas of the surface 14 he has already viewed and which not.
  • the marking, for example colored or light-dark marking, of the surface areas 14 of the body interior 12, for which an endoscopic image has already been recorded can be based on the detection of the dwell time of the observation of these surface areas, on the basis of a different light intensity and / or on the basis of a signal that is generated when viewing a certain surface area.
  • the marking of the surface areas on the basis of the dwell time of the observation increases the safety when examining the interior of the body 12, because the dwell time can be used to assess whether the corresponding surface area has actually been thoroughly inspected by the doctor, or whether the endoscope 16 has only cursively or even only was accidentally swept over.
  • FIG. 4 shows the monitor image of monitor 48 as an example.
  • the representation of the three-dimensionally reconstructed surface 14 of the body interior 12 on the monitor 48 as a three-dimensional representation, that is, in perspective, or, as shown in FIG. 4, the three-dimensionally reconstructed surface 14 of the body interior 12 can be projected onto a plane (for example Mercator projection) and this can then be displayed two-dimensionally on the screen.
  • a plane for example Mercator projection
  • FIG. 4 also shows two marked surface areas 60 and 62, for example, for which an endoscopic image has already been recorded.
  • the virtual model together with the endoscope images of the surface 14 of the body interior 12 projected thereon are additionally overlaid in the data processing system 46 with an image of the body interior 12 obtained by an imaging method with depth effect, for example computer tomography, magnetic resonance, ultrasound in order to obtain depth information in addition to the optical surface information about the body interior 12, for example information about the depth of a malignant region of the tissue below the surface 14 of the body interior 12 or about adjacent tissue and organs.
  • the data processing system 46 can be designed in such a way that it creates another virtual 3D model of the interior of the body 12 from the information obtained by an imaging method with a depth effect.
  • the data processing system 46 is then preferably designed in such a way that a viewing mode is offered on the monitor 48, in which, in the viewing direction of the endoscope 16, starting from the endoscopic surface image into the positionally correct SD information which results from the imaging method with depth kung is obtained, can be viewed further. In this way, a so-called "look-ahead function" is implemented.
  • the previously mentioned virtual model of the surface 14 of the interior 12 of the body is at least partially obtained by fluorescence excitation, as is the case with the so-called photodynamic diagnosis.
  • tumors can be visualized more clearly on the basis of different fluorescence signals from different surface areas of the surface 14.
  • the virtual 3D model of the surface 14 of the interior of the body 12 is derived from endoscopy images that were obtained at least partially under fluorescence excitation, it can preferably be provided that only those areas under fluorescence excitation that are tissue-specifically abnormal, that is to say pathological, are shown. are.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines virtuellen 3D-Modells eines Körperinnenraums (12), insbe­sondere eines Hohlorgans, aus Daten beschrieben, die durch zumindest ein in den Körperinnenraum (12) eingeführtes Endoskop (16) bereitgestellt werden. Die Daten umfassen zumindest eine Position und Orientierung des Endoskops (16), wobei der zumin­dest einen Position und Orientierung zumindest ein Abstand zwischen dem Endoskop (16) und dem zumindest einen Punkt (42) auf einer Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12), und zumin­dest ein Endoskopiebild der Oberfläche (14) des Körperinnen­raums (12) im Bereich des zumindest einen Punktes (42) auf der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) zugeordnet sind. Aus den genannten Daten wird bzw. werden zu mehreren unterschiedli­chen Positionen und Orientierungen des Endoskops (16) der oder die Ausschnitte des 3D-Modells in Überlagerung mit dem zugehö­rigen Endoskopiebild erstellt. Des Weiteren wird eine entspre­chende Vorrichtung beschrieben.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines virtuellen 3D-Modells eines Körperinnenraums
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines virtuellen SD- Modells eines Körperinnenraums , insbesondere eines Hohlorgans .
Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung werden allgemein bei der endoskopischen Untersuchung von Körperinnenräumen im menschlichen oder tierischen Körper angewandt bzw. verwendet. Ein solcher Körperinnenraum kann beispielsweise die Harnblase, die Lunge, der Magen, die Kehle, die Speiseröhre, usw. sein. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird die vorliegende Erfindung anhand des speziellen Anwendungsfalls der Untersuchung der Harnblase beschrieben.
Bei der endoskopischen Untersuchung der Harnblase versucht der untersuchende Arzt, das Organ möglichst flächendeckend mit dem Endoskop zu erfassen, das heißt „abzuscannen" . Dabei ist es von Wichtigkeit, dass jeder Teil der Oberfläche der Harnblase überhaupt bzw. mit der ausreichenden Sorgfalt erfasst wird. Ob jeder Teil der Oberfläche der Harnblase erfasst wird, ist im Wesentlichen von der Erfahrung des Arztes abhängig. Es kann daher vorkommen, dass Bereiche der Wand der Harnblase übersehen werden, das heißt nicht endoskopisch erfasst werden. Handelt es sich bei den nicht erfassten Bereichen der Wand der Harnblase um ggf. maligne Gewebeareale, kann dies für den Patienten schwerwiegende Folgen haben.
Eine Ursache dafür, dass es bei der endoskopischen Untersuchung der Harnblase zu Auslassungen von Gewebearealen bzw. Oberflächenarealen der Harnblase kommt, ist die durch das eingeschränkte Blickfeld eines Endoskops erschwerte Orientierung des Arztes in dem im Wesentlichen kugelförmigen Innenraum der Harnblase. Das eingeschränkte Blickfeld eines Endoskops hat nämlich zur Folge, dass mit ein und demselben Endoskopiebild nicht die gesamte Oberfläche des Körperinnenraums erfasst wird, sondern nur ein bestimmtes Oberflächenareal.
Da das auf einem Monitor visuell dargestellte Endoskopiebild außerdem keine räumliche Tiefe besitzt, sondern lediglich „zweidimensional" wirkt, lässt sich allein anhand des erfassten Endoskopiebildes nicht beurteilen, von welchem Oberflächenareal dieses Endoskopiebild stammt. Werden beispielsweise mehrere Endoskopiebilder von unterschiedlichen Oberflächenarealen des Körperinnenraums erfasst und dokumentiert, und wird auf einem der Endoskopiebilder ein pathologischer Befund registriert, lässt sich später anhand der Endoskopiebilder nicht mehr eindeutig bestimmen, von welchem Oberflächenareal dieses Endoskopiebild mit dem pathologischen Befund stammt.
Somit ist auch das Wiederauffinden von in vorangegangenen Untersuchungen behandelten Gewebebereichen bei wiederholter endo- skopischer Untersuchung, zum Beispiel bei der Kontrolle des Therapieverlaufs oder der Tumornachsorge, schwierig. Auch hier ist der Arzt von der Qualität der Befundsdokumentation abhängig. Aufgrund der großen Ähnlichkeit des Erscheinungsbilds verschiedener Oberflächenbereiche der Innenwand der Harnblase auf dem jeweiligen Endoskopiebild ist daher ein sicheres und rasches Wiederauffi den eines bestimmten Oberflächenareals des Körperinnenraumes mit ausreichender Sicherheit nicht oder nur bedingt möglich.
Es besteht daher ein Bedürfnis an einer Bilderfassung und -dokumentation eines Körperinnenraumes, die eine verbesserte Orientierung des Arztes bei der Untersuchung des Körperinnenraums und vor allem eine Möglichkeit bieten, dass der Arzt feststellen kann, welche Oberflächenareale bereits untersucht und welche noch nicht untersucht wurden. Mit anderen Worten ist es wünschenswert, wenn dem untersuchenden Arzt ein Mittel zur Navigation des Endoskops im Körperinnenraum an die Hand gegeben wird, so dass er das Endoskop im Körperinnenraum gezielt so bewegen kann, dass die Oberfläche des Körperinnenraums mög- liehst rasch und vollständig endoskopiert erfasst und dokumentiert werden kann.
Im Stand der Technik sind bereits Verfahren und Vorrichtungen beschrieben worden, so zum Beispiel in dem Dokument DE 197 50 698 AI, mit denen ein Körperinnenraum dreidimensional vermessen werden kann, um ein virtuelles Modell, das heißt ein Computermodell, von dem Körperinnenraum zu erstellen. In dem genannten Dokument wird hierzu eine Aufsteckeinheit für ein flexibles Endoskop beschrieben, in die eine Sonde einführbar ist, die ein geordnetes Lichtleitfaserbündel mit einem Mantel beinhaltet. Der Mantel ist mit äquidistanten, durch berührungslose Abtaste- bzw. Auslesemittel erfassbaren Markierungen versehen. Dem Lichtleitfaserbündel ist ein optisches Abbildmittel zugeordnet, wobei dem Lichtleitfaserende ein Strahlablenkmittel zugeordnet ist, das eine rechtwinklige allseitige Lichtstrahlablenkung auf die Oberfläche des vermessenen Körperinnenraums ermöglicht.
Das Dokument US 5,704,897 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren, das eine Überlagerung einer optischen Darstellung eines Endoskopiebildes mit einem Datenfeld ermöglicht, um die Navigation eines Instruments während endoskopischer Operationen zu unterstützen. Ein Endoskopiebild wird mit einem Endoskop erfasst und auf einem Bildschirm dargestellt. An dem Endoskop ist ein Lageerfassungssystem angeordnet, um permanent die räumliche Position des Endoskops zu erfassen. Das räumliche Datenfeld, das ein Modell des Körperinnenraums bildet, wird durch Computertomografie, Magnetresonanztomografie oder Ultraschall erhalten und einem menschlichen Körper in einer bestimmten Lage zugeordnet. Ein Sensor, der an dem Körper des Patienten befes- tigt werden kann, dient zur Kompensation von Bewegungen des Körpers. Mittels eines Computers werden ausgewählte Punkte des Datenfeldes mit entsprechenden Punkten der optischen Darstellung durch Verschieben bestimmter Punkte des Datenfeldes, während diese der optischen Darstellung überlagert sind, in Übereinstimmung gebracht.
Ein weiteres Dokument, das sich mit der Dokumentation von Be- handlungsverläufen beschäftigt, ist das Dokument DE 297 23 333 Ul, das ein System zum Wiederauffinden bestimmter Stellen in einem Körperhohlraum offenbart. Dieses System weist einen Tubus zum Einführen in die Körperhöhle und ein Endoskop zum optischen Darstellen der den Tubus umgebenden Gewebeflächen auf, wobei der Tubus mindestens abschnittsweise durchsichtig ausgebildet ist und in seinen durchsichtigen Abschnitten optische Markierungen aufweist, die relativ zum Patienten reproduzierbar ausrichtbar sind, so dass bestimmte Bereiche der Gewebeoberfläche bestimmten Markierungen zuzuordnen und die bestimmten Bereiche anhand der Zuordnung wieder auffindbar sind.
Alle zuvor beschriebenen bekannten Verfahren und Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass eine Navigation des Endoskops lediglich anhand eines zuvor durch ein extrakorporales Verfahren bestimmtes Modell realisiert wird, was unter Umständen jedoch keine exakte Korrelation zwischen dem jeweiligen Endoskopiebild eines Oberflächenareals des Körperinnenraums mit dem zugehörigen Areals des Modells gewährleistet, so dass der Nachteil fortbesteht, dass bei einer endoskopischen Untersuchung die Gefahr besteht, dass bestimmte Bereiche des Körperinnenraums unberücksichtigt bleiben können. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die zuverlässiger eine vollständige Bilderfassung der gesamten Oberfläche des Körperinnenraums ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines virtuellen 3D- Modells eines Körperinnenraums, insbesondere eines Hohlorgans, aus Daten gelöst, die durch zumindest ein in den Körperinnenraum eingeführtes Endoskop bereitgestellt werden, wobei die Daten umfassen: zumindest eine Position und Orientierung des Endoskops,
wobei der zumindest einen Position und Orientierung zumindest ein Abstand zwischen dem Endoskop und zumindest einem Punkt auf einer Oberfläche des Körperinnenraums, und zumindest ein Endoskopiebild der Oberfläche des Körperinnenraums im Bereich des zumindest einen Punktes auf der Oberfläche des Körperinnenraums
zugeordnet sind, wobei aus den genannten Daten zu mehreren unterschiedlichen Positionen und Orientierungen des Endoskops der oder die Ausschnitte des 3D-Modells in Überlagerung mit dem zugehörigen Endoskopiebild erstellt wird bzw. werden.
Hinsichtlich der eingangs genannten Vorrichtung wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines 3D-Modells eines Körperinnenraums, insbesondere eines Hohlorgans, gelöst, mit zumindest einem Endoskop zur Erfassung zumindest eines Endoskopiebildes zumindest eines Ausschnitts einer Oberfläche des Körperinnenraums, einem Lageerfassungssystem zur Erfassung der Position und Orientierung des Endoskops, einem Abstandsmesssystem zur Erfassung zumindest eines Abstands des Endoskops zu zumindest einem Punkt der Oberfläche des Körperinnenraums in Abhängigkeit der Position und Orientierung des Endoskops, und mit einem Datenverarbeitungs- system, das so ausgebildet ist, dass es aus einer Mehrzahl von aus unterschiedlichen Positionen und Orientierungen des Endoskops durch das Abstandsmesssystem erfassten Punkten auf der Oberfläche des Körperinnenraums den oder die Ausschnitte des virtuellen Modells der Oberfläche des Körperinnenraums erstellt und das zumindest eine Endoskopiebild auf der so erstellte Modell projiziert.
Erfindungsgemäß wird demnach mit zumindest einem Endoskop zumindest ein Endoskopiebild zumindest eines Oberflächenareals des Körperinnenraums erfasst, wobei währenddessen mittels eines Lageerfassungssystems die Position und Orientierung des Endoskops erfasst wird. Ferner wird das zumindest eine Endoskopiebild in einem DatenverarbeitungsSystem, das eine Bildverarbeitung beinhaltet, verarbeitet, wobei das zumindest eine Endoskopiebild des zumindest einen Oberflächenareals in dem Datenverarbeitungssystem auf ein entsprechendes Oberflächenareal des virtuellen Modells des Körperinnenraums projiziert wird. Das virtuelle 3D-Modell des Körperinnenraums wird dadurch gewonnen, dass eine Mehrzahl von Endoskopiebildern aus unterschiedlichen Positionen des Endoskops und zu jedem Endoskopiebild zumindest ein Punkt auf der Oberfläche des Körperinnenraums räumlich durch eine Abstandsmessung zwischen dem Endoskop und der Ober- fläche des Körperinnenraums, vorzugsweise im Bereich des Bildfeldkegels des Endoskops, erfasst werden, und dass aus den räumlich erfassten Punkten das Modell der Oberfläche des Körperinnenraums erzeugt wird, und wobei das zumindest eine Endoskopiebild anhand der erfassten Position und Orientierung des Endoskops auf das erstellte virtuelle 3D-Modell projiziert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird demnach das virtuelle 3D-Modell, das heißt die Rekonstruktion der Oberfläche des Körperinnenraums als Computermodell gleichzeitig mit der Erfassung einer Mehrzahl von Endoskopiebildern aus unterschiedlichen Positionen des Endoskops heraus erstellt. Dazu werden mit dem Endoskop nicht nur Endoskopiebilder erfasst, sondern gleichzeitig wird die Position und Orientierung des Endoskops, beispielsweise bezüglich eines festen Referenzpunktes , der beispielsweise durch die Einführöffnung des Endoskops in den Körperinnenraum definiert sein kann, erfasst und außerdem werden die jeweiligen Abstände des Endoskops zu einer Mehrzahl von Punkten auf der Oberfläche des Körperinnenraums erfasst.
Aus der Kenntnis der spezifischen Endoskopdaten, nämlich Blickrichtung bezüglich der Längsachse des Endoskopschaftes und numerischer Apertur des Endoskopobjektivs des Endoskops und den Daten aus der Lageerfassung und Abstandsmessung wird ein virtuelles Modell der Oberfläche des Körperinnenraums im Datenverarbeitungssystem erzeugt, dem die bei den Positions-, Orientie- rungs- und Abstandsmessungen aufgenommenen Endoskopiebilder überlagert werden. Dadurch entsteht das virtuelle Modell im DatenverarbeitungsSystem gleichzeitig mit den Texturierungen der Oberfläche des Gewebes des Körperinnenraums. Mit anderen Worten erfolgen Endoskopiebilderfassung und Ausmessung zur Erstellung des virtuellen Modells des Körperinnenraums in einem Untersuchungsvorgang. Bereits bei der ersten endoskopischen Inspektion des Körperinnenraums werden eine Vielzahl von Koordinaten erhalten, aus der die komplette Geometrie des Körperinnenraums erhalten werden kann, wenn zwischen den gemessenen Koordinaten interpoliert oder extrapoliert wird. Im Fall der Untersuchung der Harnblase können beispielsweise vom Arzt direkt Referenzpunkte, beispielsweise die Orifizien, angefahren werden und diese als Stützpunkte für die Interpolation genutzt werden. Die Harnröhrenmündung in die Harnblase kann ebenfalls als weiterer Stützpunkt genutzt werden, und der entsprechende Harnblasenbereich kann daraus extrapoliert werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das zumindest eine Endoskopiebild in Echtzeit mit dem erstellten virtuellen Modell des Körperinnenraums verknüpft werden.
Zur Bilderfassung der Oberfläche des Körperinnenraums können mehrere Endoskope nacheinander verwendet werden, die sich hinsichtlich ihrer Blickrichtungen in Bezug auf ihre Längsachse unterscheiden; so können beispielsweise Endoskope mit Endoskop- optiken mit 0°, 30°, 60°, 90° und 120°-Optik verwendet werden, oder es kann ein flexibles Endoskop verwendet werden, dessen Blickrichtung sich durch Auslenkung des distalen Endes aus der Längsachse variieren lässt.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben des Weiteren den Vorteil, dass sie eine Bilder- fassung und —dokumentation ermöglichen, die gegenüber Verschiebungen und Verformungen des Körperinnenraums weitestgehend unabhängig ist, da bei jeder Untersuchung das virtuelle Modell des Körperinnenraums neu aufgenommen werden kann. Im Falle der Untersuchung einer Harnblase hängt nämlich die Lage und Form der Harnblase unter anderem vom Füllstand der Blase und von der Lage des Patienten ab. Durch die Abstandsmessung zwischen Endoskop und zumindest einem Punkt auf der Oberfläche des Körperinnenraums, die permanent durchgeführt wird, können solche Verschiebungen und Verformungen des Körperinnenraums herausgerechnet werden, so dass bei jeder Untersuchung ein aussagekräftiger Vergleich mit dem Zustand des Körperinnenraums bei einer früheren Untersuchung ermöglicht wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden auf dem virtuellen Modell des Körperinnenraums diejenigen Oberflächenareale der Oberfläche des Körperinnenraums visuell markiert, von denen bereits ein Endoskopiebild erfasst wurde.
Entsprechend ist das DatenverarbeitungsSystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung so ausgebildet, dass es auf dem virtuellen Modell des Körperinnenraums diejenigen Oberflächenareale visuell markiert, von denen bereits ein Endoskopiebild erfasst wurde .
Durch die Markierung bereits eingesehener Oberflächenareale des Körperinnenraums auf dem Monitor wird dem untersuchenden Arzt die Navigation des Endoskops noch weiter erleichtert, weil er durch die Markierungen unmittelbar erkennen kann, welche Oberflächenareale noch nicht durch ein Endoskopiebild erfasst wurden, die er dann gezielt anfahren kann. Außerdem können die Markierungen in vorteilhafter Weise als Wiederauffindhilfe bestimmter Oberflächenareale des Körperinnenraums, beispielsweise maligner Areale, in späteren Untersuchungen verwendet werden, wodurch eine besonders gezielte reproduzierbare Untersuchung bestimmter Ober lächenareale des Körperinnenraums ermöglicht wird.
Vorzugsweise erfolgt die Markierung der Oberflächenareale des Körperinnenraums, zu denen bereits ein Endoskopiebild erfasst wurde, anhand der Erfassung der Verweildauer der Betrachtung dieser Areale, anhand einer unterschiedlichen Lichtintensität und/oder eines Signals, das bei der Betrachtung eines bestimmten Areals erzeugt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Abstandsmessung zur räumlichen Erfassung der Punkte auf der Oberfläche des Körperinnenraums mittels eines berührungslosen Abstandsmesssystems, das in bevorzugten Ausgestaltungen auf der Basis zumindest eines vom Endoskop emittierten Laserstrahls auf der Basis einer Triangulation oder durch Lauf- zeitmessung des Laserstrahls, auf der Basis eines vom Endoskop auf die Oberfläche des Körperinnenraums projizierten Musters, beispielsweise eines Streifen-, Gitter- oder Punktmusters, oder auf der Basis vom Endoskop emittierten Ultraschalls durch Laufzeitmessung des Ultraschalls arbeitet.
Es kann insbesondere vorzugsweise vorgesehen sein, dass zu einer Position und Orientierung auch der Abstand zu mehreren Punkten auf der Oberfläche des Körperinnenraums gemessen wird, die dann alle oder teilweise im Blickfeld des Endoskops liegen. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Abstandsmessungen und/oder Lageerfassungsmessungen in Zeitabständen durchgeführt werden, die kürzer als eine Sekunde sind und vorzugsweise im Bereich von Millisekunden oder darunter liegen, wodurch eine besonders exakte Reproduktion des Körperinnenraums durch das virtuelle Modell erreicht wird. Die Abstandsmessung wird dabei vorzugsweise vom Datenverarbeitungssystem oder einer entsprechenden Steuerung automatisch ausgelöst.
Das Abstandsmesssystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise am Endoskop selbst angeordnet, was den Vorteil hat, dass das Abstandsmesssystem stets fest mit einem Punkt bzw. einer Stelle des Endoskops korreliert ist.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das DatenverarbeitungsSystem so ausgebildet ist, dass es ein weiteres virtuelles 3D-Modell des Körperinnenraums aus einem durch ein bildgebendes Verfahren mit Tiefenwirkung, beispielsweise Computertomografie, Magnetresonanz, Ultraschall, gewonnen Bild des Körperinnenraums ableitet.
Dabei ist es weiterhin bevorzugt, wenn das virtuelle Modell des Körperinnenraums in dem DatenverarbeitungsSystem mit einem durch ein bildgebendes Verfahren mit Tiefenwirkung, beispielsweise Computertomografie, Magnetresonanz oder Ultraschall, gewonnenen Bild des Körperinnenraums lageriσhtig überlagert wird.
Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dies vorzugsweise dadurch realisiert, dass das DatenverarbeitungsSystem so ausgebildet ist, dass es das virtuelle Modell des Körperin- nenraums mit einem beispielsweise im DatenverarbeitungsSystem hinterlegten durch ein bildgebendes Verfahren mit Tiefenwirkung, beispielsweise Computertomografie, Magnetresonanz, Ultraschall, gewonnenen Bild des Körperinnenraums überlagert.
Hierbei ist von Vorteil, dass gleichzeitig zur optisch erfassten Oberfläche des Körperinnenraums Informationen über die Tiefenausdehnung eines Tumors, der oberflächlich optisch erfasst wurde, über die zugehörigen Daten aus den zuvor genanten bildgebenden Verfahren erhalten werden können.
Zur insbesondere bevorzugten Realisierung einer sogenannten „Look-Ahead-Funktion" ist es weiterhin bevorzugt, wenn das DatenverarbeitungsSystem so ausgebildet ist, dass es einen Betrachtungsmodus ermöglicht, mit dem in Blickrichtung des Endoskops vom Endoskopiebild der Oberfläche des Körperinnenraums ausgehend in die lagerichtige 3D-Information aus dem bildgebenden 3D-Verfahren mit Tiefenwirkung weiterbetrachtet werden kann. Dem untersuchenden Arzt wird somit die Möglichkeit an die Hand gegeben, mit einem „virtuellen Endoskop" ausgehend vom endoskopischen Oberflächenbild in das Gewebe hinein zu schauen und dort ein malignes Gewebe auch in der Tiefenausdehnung zu untersuchen und zu bewerten.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Modell der Oberfläche des Körperinnenraums auch aus Endoskopiebildern abgeleitet, die zumindest teilweise unter Fluoreszenzanregung gewonnen wurden.
Mit dieser Maßnahme wird der Vorteil einer verbesserten Tumorvisualisierung bei der Untersuchung des Körperinnenraums er- reicht. Mittels einer zuvor applizierten Substanz, die sich in Tumorgewebe stärker anreichert als in gesundem Gewebe, und die optisch zur Fluoreszenz angeregt werden kann, lassen sich somit bei der dreidimensionalen Darstellung der Oberfläche des Körperinnenraums Tumore hervorgehoben visualisieren.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass nur die Bereiche der Oberfläche des Körperinnenraums unter Fluoreszenzanregung im virtuellen Modell eingeblendet werden, die gewebespezifisch abnorm sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das zumindest eine Endoskopiebild in Überlagerung mit dem virtuellen Modell der Oberfläche des Körperinnenraums wahlweise dreidimensional oder zweidimensional dargestellt, wobei vorzugsweise die zweidimensionale Darstellung aus der dreidimensionalen Darstellung durch ein rechnergestütztes Projektionsverfahren hergeleitet wird. Ein solches Verfahren ist beispielsweise die Mercator-Projektion.
Die zweidimensionale Darstellung hat zusätzlich zu der dreidimensionalen Darstellung den Vorteil einer verbesserten Übersichtlichkeit der Darstellung, da die gesamte Oberfläche des Körperinnenraums dann in einem Bild in einer Ebene dargestellt ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Lageerfassungssystem zur Erfassung der Position und Orientierung des Endoskops ein endoskopfestes Trägheitssensorsystem auf. Mit dem Trägheitssensorsystem werden ausgehend von einem Referenzpunkt, an dem sich das Endoskop zu Beginn des Verfahrens befindet, alle Bewegungen, das heißt alle Positionsänderungen, sowie alle Lageänderungen des Endoskops durch Beschleunigungs- messung erfasst und daraus die aktuelle Position und Orientierung des Endoskops ermittelt. Die Verwendung eines Trägheitssensorsystems zur Lageerfassung des Endoskops hat den Vorteil, dass ein solches System autark ist, das heißt ohne extrakorpo- rale Teilsysteme auskommt, wie es beispielsweise bei einem Lageerfassungssystem mit elektromagnetischen Spulen, deren Lage und Orientierung in einem externen Magnetfeld ermittelt wird, der Fall ist.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausgewählte Ausführungsbeispiele werden hiernach mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine äußerst sσhematische Darstellung einer Vorrichtung zum Erstellen zumindest eines Abschnitts eines virtuellen 3D-Modells eines Körperinnenraums; Figur 2 die Vorrichtung in Figur 1 unter Weglassung von Teilen in einem gegenüber Figur 1 veränderten Arbeitszustand;
Figur 3 ein Blockschaltdiagramm des Verfahrens zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines virtuellen 3D- Modells des Körperinnenraums; und
Figur 4 eine in eine Ebene projizierte Darstellung, die aus einem dreidimensionalen Modell der Oberfläche des Körperinnenraums gewonnen wurde.
In Figur 1 ist eine mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehene Vorrichtung zur zumindest ausschnittsweisen Erstellung eines 3D-Modells eines Körperinnenraums 12 dargestellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Körperinnenraum 12 die Harnblase eines Patienten. Mit der Vorrichtung 10 wird genauer gesagt eine Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 endoskopisch räumlich erfasst. Die Vorrichtung 10 ermöglicht eine endoskopi- sche Dokumentation der vorzugsweise gesamten Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12, wie hiernach noch beschrieben wird.
Die Vorrichtung 10 weist ein Endoskop 16 mit einem Schaft 18 auf, das bzw. der in den Körperinnenraum 12 einführbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, in dem der Körperinnenraum 12 der Innenraum einer Harnblase ist, wird der Schaft 18 über den Harnröhre 19 in die Harnblase eingeführt.
Das Endoskop 16 kann ein sogenanntes starres Endoskop sein, das heißt in diesem Fall ist der Schaft 18 starr, oder das Endoskop 16 kann ein flexibles Endoskop sein, wobei dann der Schaft 18 flexibel ausgestaltet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Endoskop 16 ein starres Endoskop.
Vorzugsweise ist das Endoskop 16 ein Video-Endoskop, das mit einer Kamera 20 ausgerüstet ist, die, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt, in einem proximalen Bereich des Endoskops 16 angeordnet ist, aber auch im distalen Bereich des Endoskop angeordnet sein kann. Im Falle der Anordnung der Kamera 20 im proximalen Bereich weist das Endoskop 16 im Schaft 18 ein BildübertragungsSystem, beispielsweise in Form einer Relaislinsenanordnung oder eines geordneten Lichtfaserbündels, auf.
Das Endoskop 16 ist durch seine Blickrichtung 22 und durch sein Bild- oder Blickfeld charakterisiert, das wiederum durch die numerische Apertur des Objektivs des Endoskops 16 bestimmt ist. In Figur 1 ist der Öffnungswinkel des Blickfeldes durch Begrenzungslinien 24 und 26 veranschaulicht. Das von dem Endoskop 16 erfasste Endoskopbild der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 ist im Wesentlichen kreisförmig bzw. in Abhängigkeit der Form der Oberfläche 14 kegelschnittförmig.
Die Vorrichtung 10 kann weitere Endoskope (nicht dargestellt) aufweisen, die wechselweise im Austausch mit dem Endoskop 16 in den Körperinnenraum 12 eingeführt werden können, wobei sich diese Endoskope dann durch ihre Blickrichtung 22 unterscheiden. Beispielsweise kann an Stelle des Endoskops 16, dessen Blickrichtung 22 eine 0°-Blickrichtung ist, durch ein Endoskop mit einer 120°-Optik ausgetauscht werden, um beispielsweise auch ein rückwärtig gelegenes Oberflächenareal 28 durch ein Endoskopiebild erfassen zu können. Dies kann jedoch auch dadurch er- reicht werden, dass die Vorrichtung 10 an Stelle eines oder mehrerer starrer Endoskope ein flexibles Endoskop aufweist, dessen Blickrichtung durch Auslenken des distalen Endes des Schaftes variiert werden kann.
Die Vorrichtung 10 weist weiterhin ein Lageerfassungssystem 30 zur Erfassung der Position und Orientierung des Endoskops 16 auf. Das Lageerfassungssystem 30 weist ein Trägheitssensorsystem 32 auf, das lagefest am Endoskop 16, beispielsweise wie in Figur 1 dargestellt ist, in einem distalen Bereich des Schafts 18 des Endoskops 16 angeordnet ist. Das Trägheitssensorsystem 32 kann außenseitig am Schaft 18 oder im Innern des Schafts 18 angeordnet sein.
Das Trägheitssensorsystem 32 erfasst die Position und Orientierung des Endoskops 16, indem es Sensoren aufweist, die Drehungen und Translationen im Raum detektieren, wobei das Trägheits- sensorsystem 32 in der Lage ist, alle sechs translatorischen und rotatorischen Freiheitsgrade des Endoskops 16 zu detektieren. Als Referenzpunkt 34 für die Erfassung der Positionen des Endoskops 16 kann beispielsweise im vorliegenden Fall die Mündung der Harnröhre 19 in die Harnblase verwendet werden. Als Referenzachse 36 für die Erfassung der Orientierung des Endoskops 16 kann beispielsweise die Mittelachse des Körperinnenraums 12, hier der Harnblase, verwendet werden, und für die Drehlage des Endoskops um seine Längsachse eine schaftfeste Achse.
Ein entsprechendes Referenzkoordinatensystem 38 ist in Figur 1 separat dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist weiterhin ein Abstandsmesssystem 40 zur Erfassung zumindest eines jeweiligen von der Position und Orientierung des Endoskops 16 abhängigen Abstandes des Endoskops 16 zu einem Punkt 42 auf der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 auf. Das Abstandsmesssystem 40 ist ein berührungsloses am Endoskop 16 angeordnetes Abstandsmesssystem, das beispielsweise eine Laserlichtquelle 44 aufweist, die vorzugsweise in Richtung der Blickrichtung 22 zumindest einen Laserstrahl auf die Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 richtet, das heißt die Abstandsmessung erfolgt vorzugsweise in der Mitte des durch die Linien 24 und 26 begrenzten Bildkegels des Endoskops 16. Mit dem zuvor erwähnten Laserlichtstrahl wird ein Abstand d beispielsweise auf der Basis einer Triangulation oder durch LaufZeitmessung des Laserlichtstrahls von der Laserlichtquelle 44 zum Punkt 42 und wieder zurück zur Laserlichtquelle, wo ein entsprechender Sensor angebracht ist, erfasst.
Andere bevorzugte Möglichkeiten der Ausgestaltung des Abstands- messsystems 40 können darin bestehen, dass mit der Laserlichtquelle 44 ein Muster auf die Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 projiziert wird, beispielsweise ein Streifen-, Gitter- oder Punktmuster. An Stelle einer Laserlichtquelle 44 kann jedoch auch am Endoskop 16 eine Ultraschallquelle angeordnet sein, wobei dann das Abstandsmesssystem 40 den Abstand d mittels des von der Ultraschallquelle emittierten Ultraschalls durch Laufzeitmessung des Ultraschalls ähnlich zur LaufZeitmessung mittels eines Laserstrahls durchführt.
Das Abstandsmesssystem nach einer der zuvor genannten Arten kann insbesondere so modifiziert werden, dass es gleich zu mehreren Punkten innerhalb des Bildfeldkegels den Abstand des Endoskops 16 zur Oberfläche 14 erfassen kann.
Die Vorrichtung 10 weist weiterhin ein DatenverarbeitungsSystem 46 sowie einen Monitor 48 auf.
In dem DatenverarbeitungsSystem 46 laufen die Signale bzw. Daten des Lageerfassungssystems 30, des AbstandsmessSystems 40 und der Kamera 20, die ein Endoskopiebild in der zugehörigen Position und Orientierung des Endoskops 16 und in dem zugehörigen Abstand d empfängt, über beispielsweise eine Signalleitung 50 zusammen.
Das DatenverarbeitungsSystem 46 ist dazu so ausgebildet, dass es aus einer Mehrzahl von aus unterschiedlichen Positionen und Orientierungen des Endoskops 16 durch das Abstandsmesssystem 40 räumlich erfassten Punkten der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 zumindest ausschnittsweise ein virtuelles Modell der Oberfläche 14 erzeugt und dabei die optisch erfassten Endoskopiebilder auf das so erzeugte Modell projiziert, so dass dann auf dem Monitor 48 die dreidimensional erfasste Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 mit endoskopischer Bildinformation aufgezeichnet wird. Die vorzugsweise gesamte endoskopisch dreidimensional erfasste Oberfläche 14 kann dann zur Dokumentation in dem DatenverarbeitungsSystem 46 abgespeichert werden, um diese abgespeicherte Information für spätere Untersuchungen des Körperinnenraums 12 wieder zu verwenden, um beispielsweise einen Krankheitsverlauf oder einen Therapieverlauf hinsichtlich seiner Entwicklung beurteilen zu können. Bei dem Verfahren zur zumindest ausschnittsweisen 3D- Modellerstellung des Körperinnenraums 12, genauer gesagt dessen Oberfläche 14, wird also entsprechend das virtuelle 3D-Modell der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 dadurch gewonnen, dass eine Mehrzahl von Endoskopiebildern aus unterschiedlichen Positionen des Endoskops 16 erfasst werden, wobei zu jedem Endoskopiebild auch mittels des Lageerfassungssystems 30 die Position und Orientierung des Endoskops 16 erfasst wird.
Des Weiteren wird zu jedem Endoskopiebild und erfasster Position und Orientierung des Endoskops 16 mittels des Abstandsmess- systems 40 der Abstand d zu dem Punkt 42 auf der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 erfasst.
Zur Veranschaulichung ist das Endoskop 16 in Figur 2 in einer gegenüber Figur 1 veränderten Position und Orientierung im Körperinnenraum 12 dargestellt, wobei diese Orientierung und Position des Endoskops 16 wiederum mittels des Lageerfassungssystems 30 erfasst wird, und wobei gleichzeitig mittels des AbstandsmessSystems 40, wieder in Richtung der Blickrichtung 22 ein Abstand d' zu einem Punkt 42' auf der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 erfasst wird. Ebenso wird das zugehörige Endoskopiebild des innerhalb der Begrenzung 24, 26 des Blickfeldes liegenden Oberflächenareals erfasst.
Aus den zuvor genannten Daten, nämlich den verschiedenen Positionen und Orientierungen des Endoskops und den zugehörigen Endoskopiebildern und entsprechenden Abständen d des Endoskops 16 zur Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 wird dann das dreidimensionale virtuelle Modell der Oberfläche 14 des Körperinnenraumes 12 erstellt, und das jeweilig erfasste Endoskopie- bild wird dann anhand der erfassten Position und Orientierung des Endoskops 16, die mit dem Lageerfassungssystem 30 erfasst wird, auf das entsprechende Oberflächenareal des virtuellen Modells des Körperinnenraums 12 projiziert. Sich gegebenenfalls überlappende Endoskopiebilder werden im DatenverarbeitungsSystem 46 beispielsweise lagegerecht übereinander gelegt oder so zugeschnitten, dass kein Überlapp mehr besteht.
Die Abstandsmessung mittels des Abstandsmesssystems 40 wird dabei möglichst automatisch ausgelöst, beispielsweise in Zeitabständen von wenigen Millisekunden. Auch die Lageerfassung mittels des Lageerfassungssystems 30 wird vorzugsweise synchronisiert mit der Abstandsmessung automatisch ausgelöst.
In Figur 3 ist das Verfahren in einem Blockschaltbild grob skizziert, wobei mit 52 die einzelne Lageerfassung des Endoskops 16, mit 54 die einzelne Abstandsmessung des Abstandes d des Endoskops 16 zur Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 und mit 56 das jeweils während der Lageerfassung 52 und Abstandsmessung 54 erfasste Endoskopiebild 56 bezeichnet ist. Diese Informationen werden dann über eine Signalleitung 58 dem Datenverarbeitungssystem 46 zugespeist, in der diese Informationen so verarbeitet werden, dass das bereits erwähnte virtuelle dreidimensionale Modell der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 erstellt und das Endoskopiebild 56, das von einem Oberflä- σnenareal der Oberfläche 14 stammt, auf das entsprechende Oberflächenareal bzw. den entsprechenden Abschnitt des Modells der Oberfläche 14 projiziert wird. Auf dem Monitor 48 wird dann die dreidimensional rekonstruierte Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 zusammen mit der darauf projizierten endoskopischen Bildinformation dargestellt.
Des Weiteren ist vorzugsweise vorgesehen, dass auf dem so erzeugten virtuellen Modell der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 diejenigen Oberflächenareale bzw. Ausschnitte visuell markiert werden, von denen bereits ein Endoskopiebild erfasst wurde. Auf diese Weise kann der Arzt feststellen, welche Oberflächenareale der Oberfläche 14 er bereits eingesehen hat, und welche nicht.
Die Markierung, beispielsweise farbliche oder Hell-Dunkel- Markierung, der Oberflächenareale 14 des Körperinnenraums 12, zu denen bereits ein Endoskopiebild erfasst wurde, kann anhand der Erfassung der Verweildauer der Betrachtung dieser Oberflächenareale, anhand einer unterschiedlichen Lichtintensität und/oder anhand eines Signals, das bei der Betrachtung eines bestimmten Oberflächenareals erzeugt wird, erfolgen. Die Markierung der Oberflächenareale anhand der Verweildauer der Betrachtung erhöht die Sicherheit bei der Untersuchung des Körperinnenraums 12, weil über die Verweildauer beurteilt werden kann, ob das entsprechende Oberflächenareal vom Arzt tatsächlich eingehend inspiziert wurde, oder ob das Oberflächenareal vom Endoskop 16 nur kursorisch oder gar nur zufällig überstrichen wurde.
In Figur 4 ist als Beispiel das Monitorbild des Monitors 48 dargestellt. Wie bereits erwähnt, kann die Darstellung der dreidimensional rekonstruierten Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 auf dem Monitor 48 als dreidimensionale Darstellung, das heißt perspektivisch, erfolgen, oder es kann, wie in Figur 4 dargestellt ist, die dreidimensional rekonstruierte Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 in eine Ebene projiziert (beispielsweise Mercator-Projektion) und diese dann zweidimensional auf dem Bildschirm dargestellt werden.
In Figur 4 sind auch beispielhaft zwei markierte Oberflächenareale 60 und 62 dargestellt, für die bereits ein Endoskopiebild erfasst wurde.
Des Weiteren kann es vorzugsweise vorgesehen werden, dass das virtuelle Modell samt darauf projizierten Endoskopbildern der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 in dem Datenverarbeitungssystem 46 zusätzlich mit einem durch ein bildgebendes Verfahren mit Tiefenwirkung, beispielsweise Computertomografie, Magnetresonanz, Ultraschall, gewonnenen Bild des Körperinnenraums 12 überlagert wird, um so zusätzlich zu der optischen Oberflächeninformation über den Körperinnenraum 12 Tiefeninformationen, beispielsweise Aufschluss über die Tiefe eines malignen Bereichs des Gewebes unterhalb der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 oder zu benachbartem Gewebe und Organen zu erhalten. Dabei kann das DatenverarbeitungsSystem 46 so ausgelegt sein, dass es aus den Informationen, die durch ein bildgebendes Verfahren mit Tiefenwirkung erhalten werden, ein weiteres virtuelles 3D-Modell des Körperinnenraums 12 erstellt. Das Datenverarbeitungssystem 46 ist dann vorzugsweise so ausgebildet, dass auf dem Monitor 48 ein Betrachtungsmodus angeboten wird, bei dem in Blickrichtung des Endoskops 16 ausgehend von dem endoskopischen Oberflächenbild in die lagerichtige SD- Information, die aus dem bildgebenden Verfahren mit Tiefenwir- kung erhalten wird, weiterbetrachtet werden kann. Auf diese Weise wird eine sogenannte „Look-Ahead-Funktion" realisiert.
Des Weiteren kann ebenfalls vorzugsweise vorgesehen werden, das zuvor erwähnte virtuelle Modell der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 zumindest teilweise in Fluoreszenzanregung zu gewinnen, wie es bei der sogenannten photodynamischen Diagnose der Fall ist. Zusätzlich zu der dreidimensionalen Rekonstruktion und endoskopischen visuellen Darstellung der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 können so aufgrund unterschiedlicher Fluoreszenzsignale aus unterschiedlichen Oberflächenarealen der Oberfläche 14 Tumore deutlicher visualisiert werden. Wenn das virtuelle 3D-Modell der Oberfläche 14 des Körperinnenraums 12 aus Endoskopiebildern abgeleitet wird, die zumindest teilweise unter Fluoreszenzanregung gewonnen wurden, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass nur die Bereiche unter Fluoreszenzanregung im virtuellen Modell eingeblendet werden, die gewebespezifisch abnorm, das heißt pathologisch, sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines virtuellen 3D-Modells eines Körperinnenraums (12), insbesondere eines Hohlorgans, aus Daten, die durch zumindest ein in den Körperinnenraum (12) eingeführtes Endoskop (16) bereitgestellt werden, wobei die Daten umfassen:
- zumindest eine Position und Orientierung des Endoskops (16), wobei der zumindest einen Position und Orientierung
- zumindest ein Abstand zwischen dem Endoskop (16) und zumindest einem Punkt (42, 42') auf einer Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12), und
- zumindest ein Endoskopiebild der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) im Bereich des zumindest einen Punktes auf der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) zugeordnet sind, wobei aus den genannten Daten zu mehreren unterschiedlichen Positionen und Orientierungen des Endoskops (16) der oder die Ausschnitte des 3D-Modells in Überlagerung mit dem zugehörigen Endoskopiebild erstellt wird bzw. werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei an dem virtuellen Modell des Körperinnenraums (12) diejenigen Oberflächenareale (60, 62) der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) visuell markiert werden, von denen bereits ein Endoskopiebild erfasst wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Markierung der Oberflächenareale (60, 62) des Körperinnenraums (12), zu denen bereits ein Endoskopiebild erfasst wurde, anhand der Erfassung der Verweildauer der Betrachtung dieser Oberflächenareale, anhand einer unterschiedlichen Lichtintensität und/oder anhand eines Signals, das bei der Betrachtung eines bestimmten Oberflächenareals erzeugt wird, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zumindest eine Abstand . zwischen dem Endoskop (16) und dem zumindest einen Punkt (42, 42') auf der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) mittels zumindest eines vom Endoskop (16) emittierten Laserstrahls beispielsweise auf der Basis einer Triangulation stereoskopisch oder durch LaufZeitmessung des Laserstrahls erfasst wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der zumindest eine Abstand zwischen dem Endoskop (16) und dem zumindest einen Punkt (42, 42') auf der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) mittels eines vom Endoskop (16) auf die Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) proji- zierten Musters erfasst wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der zumindest eine Abstand zwischen dem Endoskop (16) und dem zumindest einen Punkt (42, 42') auf der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) mittels vom Endoskop (16) emittierten Ultraschalls durch LaufZeitmessung des Ultraschalls erfasst wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Abstandsmessung in Zeitabständen durchgeführt wird, die kürzer als eine Sekunde sind, vorzugsweise im Bereich einer Millisekunde oder darunter liegen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der zumindest eine Abschnitt des virtuellen Modells des Körperinnenraums (12) mit dem zumindest einen Endoskopiebild mit einem durch ein bildgebendes Verfahren mit Tiefenwirkung, beispielsweise Computertomografie, Magnetresonanz und/oder Ultraschall, gewonnenen Bild des Körperinnenraums (12) überlagert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , wobei das virtuelle Modell der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) aus Endoskopiebildern abgeleitet wird, die zunächst teilweise unter Fluoreszenzanregung gewonnen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei nur diejenigen Oberflä- chenareale unter Fluoreszenzanregung im virtuellen Modell eingeblendet werden, die gewebespezifisch abnorm sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das virtuelle Modell von einer 3D-Darstellung in eine 2D- Darstellung umgerechnet wird.
12. Vorrichtung zum Erstellen zunächst eines Ausschnitts eines 3D-Modells eines Körperinnenraums (12), insbesondere eines Hohlorgans, mit zumindest einem Endoskop (16) zur Erfassung zumindest eines Endoskopiebildes zumindest eines Oberflächenareals einer Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12), einem Lageerfassungssystem (30) zur Erfassung der Position und Orientierung des Endoskops (16), einem Abstandsmesssystem (40) zur Erfassung zumindest eines Ab- stands des Endoskops (16) zu zumindest einem Punkt (42, 42') der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) in Abhängigkeit der Position und Orientierung des Endoskops (16), und mit einem DatenverarbeitungsSystem (46), das so ausgebildet ist, dass es aus einer Mehrzahl von aus unterschiedlichen Positionen und Orientierungen des Endoskops (16) durch das Abstandsmesssystem (40) erfassten Punkten (42, 42') auf der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) den oder die Ausschnitte des virtuellen Modells der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) erstellt und das zumindest eine Endoskopiebild auf das so erstellte Modell projiziert.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das DatenverarbeitungsSystem (46) so ausgebildet ist, dass es auf dem virtuellen Modell des Körperinnenraums (12) diejenigen Oberflächenareale visuell markiert, von denen bereits ein Endoskopiebild erfasst wurde.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Datenverarbeitungssystem (46) so ausgebildet ist, dass es ein weiteres virtuelles 3D-Modell des Körperinnenraums (12) aus einem durch ein bildgebendes Verfahren mit Tiefenwirkung, beispielsweise Computertomografie, Magnetresonanz, Ultraschall, gewonnenen Bild des Körperinnenraums ableitet.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Datenverarbeitungssystem (46) so ausgebildet ist, dass das virtuelle Modell, das aus der endoskopischen Bildinformation abgeleitet ist, dem virtuellen Modell, das aus der Information des bildgebenden Verfahrens mit Tiefenwirkung gewonnen ist, lagerichtig überlagert wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Datenverarbeitungssystem so ausgebildet ist, dass ein Betrachtungsmodus ermöglicht wird, in dem in Blickrichtung des Endoskops (16) vom Endoskopiebild der Oberfläche (14) des Körperinnenraums (12) ausgehend in die lagerichtige SD- Information des bildgebenden Verfahrens mit Tiefenwirkung weiterbetrachtet werden kann.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Lageerfassungssystem (30) ein endoskopfestes Trägheitssensorsystem (32) aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei das Abstandsmesssystem (40) ein berührungsloses Abstandsmesssystem ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei das Abstandsmesssystem (40) am Endoskop (16) angeordnet oder in dieses integriert ist.
PCT/EP2005/001316 2004-02-11 2005-02-10 Verfahren und vorrichtung zum erstellen zumindest eines ausschnitts eines virtuellen 3d-modells eines körperinnenraums Ceased WO2005077272A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05707298.5A EP1713387B1 (de) 2004-02-11 2005-02-10 Verfahren und vorrichtung zum erstellen zumindest eines ausschnitts eines virtuellen 3d-modells eines körperinnenraums
US11/503,196 US7794388B2 (en) 2004-02-11 2006-08-11 Method and apparatus for generating at least one section of a virtual 3D model of a body interior

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004008164A DE102004008164B3 (de) 2004-02-11 2004-02-11 Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines virtuellen 3D-Modells eines Körperinnenraums
DE102004008164.6 2004-02-11

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/503,196 Continuation US7794388B2 (en) 2004-02-11 2006-08-11 Method and apparatus for generating at least one section of a virtual 3D model of a body interior

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005077272A1 true WO2005077272A1 (de) 2005-08-25

Family

ID=34853527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/001316 Ceased WO2005077272A1 (de) 2004-02-11 2005-02-10 Verfahren und vorrichtung zum erstellen zumindest eines ausschnitts eines virtuellen 3d-modells eines körperinnenraums

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7794388B2 (de)
EP (1) EP1713387B1 (de)
DE (1) DE102004008164B3 (de)
WO (1) WO2005077272A1 (de)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009027585A1 (fr) * 2007-08-31 2009-03-05 Institut De Recherche Sur Les Cancers De L'appareil Digestif Ircad Dispositif flexible de determination d'une forme en trois dimensions
EP2551698A1 (de) * 2011-07-29 2013-01-30 Richard Wolf GmbH Endoskopisches Instrument
WO2012168085A3 (de) * 2011-06-07 2013-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Untersuchungsvorrichtung zur untersuchung eines hohlraumes
EP2599433A1 (de) * 2011-11-29 2013-06-05 Karl Storz GmbH & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zur endoskopischen 3D-Datenerfassung
US9176276B2 (en) 2006-05-09 2015-11-03 Koninklijke Philips N.V. Imaging system for three-dimensional imaging of the interior of an object
EP1952752B1 (de) 2007-01-31 2016-07-27 Richard Wolf GmbH Endoskopsystem
CN110418596A (zh) * 2017-03-28 2019-11-05 富士胶片株式会社 测量辅助装置、内窥镜系统及处理器
US20220198742A1 (en) * 2019-09-20 2022-06-23 Hoya Corporation Processor for endoscope, program, information processing method, and information processing device
US11490785B2 (en) 2017-03-28 2022-11-08 Fujifilm Corporation Measurement support device, endoscope system, and processor measuring size of subject using measurement auxiliary light
JP2023552032A (ja) * 2020-09-04 2023-12-14 カール ストルツ エスエー ウント コ．カーゲー 医療処置中に未検査領域を識別するためのデバイス、システム、及び方法

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100262000A1 (en) * 2003-02-26 2010-10-14 Wallace Jeffrey M Methods and devices for endoscopic imaging
JP4598456B2 (ja) * 2004-08-06 2010-12-15 オリンパス株式会社 被検体内画像取得システムおよび被検体内導入装置
US11627944B2 (en) 2004-11-30 2023-04-18 The Regents Of The University Of California Ultrasound case builder system and method
US8297983B2 (en) 2004-11-30 2012-10-30 The Regents Of The University Of California Multimodal ultrasound training system
US10726741B2 (en) 2004-11-30 2020-07-28 The Regents Of The University Of California System and method for converting handheld diagnostic ultrasound systems into ultrasound training systems
US10026338B2 (en) 2004-11-30 2018-07-17 The Regents Of The University Of California Embedded motion sensing technology for integration within commercial ultrasound probes
US8480404B2 (en) * 2004-11-30 2013-07-09 Eric A. Savitsky Multimodal ultrasound training system
DE102006014857A1 (de) * 2006-03-30 2007-07-19 Siemens Ag Endoskopische Vorrichtung mit Lichtemissionseinheit zur Gewinnung einer Tiefeninformation von einem Aufnahmeobjekt
DE102006046735A1 (de) * 2006-09-29 2008-04-10 Siemens Ag Vorrichtung zur Fusion eines 2D-Durchleuchtungsbildes mit einem Bild aus einem 3D-Bilddatensatz
DE102007029884A1 (de) 2007-06-28 2009-01-15 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen eines aus einer Mehrzahl von endoskopischen Einzelbildern zusammengesetztes Gesamtbildes von einer Innenoberfläche eines Körperhohlraums
JP5372407B2 (ja) * 2008-05-23 2013-12-18 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医療機器
JP5372406B2 (ja) * 2008-05-23 2013-12-18 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 医療機器
EP2437676A1 (de) * 2009-06-01 2012-04-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Entfernungsbasiertes positionsverfolgungsverfahren und system
US20120209069A1 (en) * 2009-11-04 2012-08-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Collision avoidance and detection using distance sensors
CN103957834B (zh) * 2011-12-03 2017-06-30 皇家飞利浦有限公司 用于半自动路径规划的自动深度滚动和方向调节
US9561022B2 (en) 2012-02-27 2017-02-07 Covidien Lp Device and method for optical image correction in metrology systems
US11631342B1 (en) 2012-05-25 2023-04-18 The Regents Of University Of California Embedded motion sensing technology for integration within commercial ultrasound probes
BR112014031993A2 (pt) 2012-06-28 2017-06-27 Koninklijke Philips Nv sistema para visualização de um alvo anatômico, e método para processamento de imagens
JP6128792B2 (ja) * 2012-10-16 2017-05-17 オリンパス株式会社 観察装置、観察支援装置、観察装置の作動方法及びプログラム
CN104582559B (zh) * 2013-03-06 2016-10-12 奥林巴斯株式会社 内窥镜系统和内窥镜系统的工作方法
WO2014148184A1 (ja) * 2013-03-19 2014-09-25 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム及び内視鏡システムの作動方法
WO2014168128A1 (ja) * 2013-04-12 2014-10-16 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 内視鏡システム及び内視鏡システムの作動方法
US20150062299A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 The Regents Of The University Of California Quantitative 3d-endoscopy using stereo cmos-camera pairs
US10380919B2 (en) 2013-11-21 2019-08-13 SonoSim, Inc. System and method for extended spectrum ultrasound training using animate and inanimate training objects
EP3073894B1 (de) * 2013-11-27 2022-03-30 Children's National Medical Center Korrigierte 3d-abbildung
JP2017517355A (ja) 2014-03-28 2017-06-29 インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド 定量的３次元イメージング及び手術用インプラントのプリント
CN106456267B (zh) 2014-03-28 2020-04-03 直观外科手术操作公司 器械在视野中的定量三维可视化
CN106535812B (zh) 2014-03-28 2020-01-21 直观外科手术操作公司 带有基于定量三维成像的触觉反馈的手术系统
EP3125806B1 (de) 2014-03-28 2023-06-14 Intuitive Surgical Operations, Inc. Quantitative dreidimensionale bildgebung von chirurgischen szenen
CN106535806B (zh) 2014-03-28 2019-06-18 直观外科手术操作公司 来自多端口视角的手术场景的定量三维成像
WO2015168066A1 (en) * 2014-05-01 2015-11-05 Endochoice, Inc. System and method of scanning a body cavity using a multiple viewing elements endoscope
DE102014210619A1 (de) * 2014-06-04 2015-12-17 Olympus Winter & Ibe Gmbh Endoskop mit berührungsloser Abstandsmessung
DE102014118962A1 (de) 2014-12-18 2016-06-23 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Lagebestimmung eines minimalinvasiven Instrumentes
US11600201B1 (en) 2015-06-30 2023-03-07 The Regents Of The University Of California System and method for converting handheld diagnostic ultrasound systems into ultrasound training systems
US10896628B2 (en) 2017-01-26 2021-01-19 SonoSim, Inc. System and method for multisensory psychomotor skill training
EP3644889A4 (de) * 2017-06-28 2021-04-07 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systeme und verfahren zur projektion eines endoskopischen bildes auf ein dreidimensionales volumen
WO2020018931A1 (en) 2018-07-19 2020-01-23 Activ Surgical, Inc. Systems and methods for multi-modal sensing of depth in vision systems for automated surgical robots
CA3125166A1 (en) 2018-12-28 2020-07-02 Activ Surgical, Inc. User interface elements for orientation of remote camera during surgery
CA3125185A1 (en) 2018-12-28 2020-07-02 Activ Surgical, Inc. Systems and methods to optimize reachability, workspace, and dexterity in minimally invasive surgery
US11810473B2 (en) 2019-01-29 2023-11-07 The Regents Of The University Of California Optical surface tracking for medical simulation
US11495142B2 (en) 2019-01-30 2022-11-08 The Regents Of The University Of California Ultrasound trainer with internal optical tracking
US12292564B2 (en) 2019-04-08 2025-05-06 Activ Surgical, Inc. Systems and methods for medical imaging
CA3132350A1 (en) 2019-04-08 2020-10-15 Stephen Tully Systems and methods for medical imaging
WO2020214821A1 (en) 2019-04-19 2020-10-22 Activ Surgical, Inc. Systems and methods for trocar kinematics
US11154188B2 (en) * 2019-06-20 2021-10-26 Cilag Gmbh International Laser mapping imaging and videostroboscopy of vocal cords
EP4017340A4 (de) 2019-08-21 2023-12-13 Activ Surgical, Inc. Systeme und verfahren zur medizinischen bildgebung
DE102021125031A1 (de) 2021-09-28 2023-03-30 Jurij Schleip-Ols Körperrasierer
CN113925441B (zh) * 2021-12-17 2022-05-03 极限人工智能有限公司 一种基于内窥镜的成像方法及成像系统
CN115607275B (zh) * 2022-10-13 2025-11-28 东软医疗系统股份有限公司 一种图像显示方式、装置、存储介质及电子设备
DE102022130075A1 (de) * 2022-11-14 2024-05-16 B. Braun New Ventures GmbH Kavitätsmodellierungssystem und Kavitätsmodellierungsverfahren
US12399923B1 (en) 2023-09-15 2025-08-26 Gabriele Nataneli Multi-modal enhancement of large language models without retraining

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4986262A (en) * 1987-03-31 1991-01-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Measuring endoscope
DE19511978A1 (de) * 1995-04-02 1996-10-10 Storz Karl Gmbh & Co Endoskopisches Verfahren zur Messung von Längen bzw. Abständen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US5704897A (en) 1992-07-31 1998-01-06 Truppe; Michael J. Apparatus and method for registration of points of a data field with respective points of an optical image
DE19750698A1 (de) 1996-11-18 1998-05-20 Primed Medizintechnik Gmbh Anordnung zur dreidimensionalen Vermessung von Hohlräumen, insbesondere organischen Hohlräumen
DE29723333U1 (de) 1997-03-20 1998-07-16 Erbe Elektromedizin GmbH, 72072 Tübingen Diagnoseeinrichtung
DE19800765A1 (de) * 1998-01-12 1999-04-08 Siemens Ag Verfahren zur Erzeugung von Bilddarstellungen sowie System hierfür
WO2001035849A1 (fr) * 1999-11-18 2001-05-25 Allouche Francois Video endoscope securise a profilometre laser integre pour la chirurgie assistee par ordinateur
DE10104483A1 (de) * 2001-01-31 2002-10-10 Forschungszentrum Fuer Medizin Vorrichtung zur dreidimensionalen Vermessung von Oberflächen in Hohlräumen
US20030164952A1 (en) * 2000-08-25 2003-09-04 Nikolaj Deichmann Method and apparatus for three-dimensional optical scanning of interior surfaces

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5638819A (en) * 1995-08-29 1997-06-17 Manwaring; Kim H. Method and apparatus for guiding an instrument to a target
US6346940B1 (en) * 1997-02-27 2002-02-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Virtualized endoscope system
US7806829B2 (en) * 1998-06-30 2010-10-05 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. System and method for navigating an ultrasound catheter to image a beating heart
US6466815B1 (en) * 1999-03-30 2002-10-15 Olympus Optical Co., Ltd. Navigation apparatus and surgical operation image acquisition/display apparatus using the same
US6459481B1 (en) * 1999-05-06 2002-10-01 David F. Schaack Simple system for endoscopic non-contact three-dimentional measurement
US8565860B2 (en) * 2000-08-21 2013-10-22 Biosensors International Group, Ltd. Radioactive emission detector equipped with a position tracking system
DE10334074A1 (de) * 2003-07-25 2005-02-24 Siemens Ag System und Verfahren zur Erzeugung eines virtuellen Beobachtungs- und Zugangskanals in medizinischen 3D-Bildern
EP1689290A2 (de) * 2003-10-21 2006-08-16 The Board of Trustees of The Leland Stanford Junior University Systeme und verfahren für das intraoperative targetting
US20050085718A1 (en) * 2003-10-21 2005-04-21 Ramin Shahidi Systems and methods for intraoperative targetting
US7232409B2 (en) * 2003-11-20 2007-06-19 Karl Storz Development Corp. Method and apparatus for displaying endoscopic images
US20070238981A1 (en) * 2006-03-13 2007-10-11 Bracco Imaging Spa Methods and apparatuses for recording and reviewing surgical navigation processes
US20070236514A1 (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Bracco Imaging Spa Methods and Apparatuses for Stereoscopic Image Guided Surgical Navigation

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4986262A (en) * 1987-03-31 1991-01-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Measuring endoscope
US5704897A (en) 1992-07-31 1998-01-06 Truppe; Michael J. Apparatus and method for registration of points of a data field with respective points of an optical image
DE19511978A1 (de) * 1995-04-02 1996-10-10 Storz Karl Gmbh & Co Endoskopisches Verfahren zur Messung von Längen bzw. Abständen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19750698A1 (de) 1996-11-18 1998-05-20 Primed Medizintechnik Gmbh Anordnung zur dreidimensionalen Vermessung von Hohlräumen, insbesondere organischen Hohlräumen
DE29723333U1 (de) 1997-03-20 1998-07-16 Erbe Elektromedizin GmbH, 72072 Tübingen Diagnoseeinrichtung
DE19800765A1 (de) * 1998-01-12 1999-04-08 Siemens Ag Verfahren zur Erzeugung von Bilddarstellungen sowie System hierfür
WO2001035849A1 (fr) * 1999-11-18 2001-05-25 Allouche Francois Video endoscope securise a profilometre laser integre pour la chirurgie assistee par ordinateur
US20030164952A1 (en) * 2000-08-25 2003-09-04 Nikolaj Deichmann Method and apparatus for three-dimensional optical scanning of interior surfaces
DE10104483A1 (de) * 2001-01-31 2002-10-10 Forschungszentrum Fuer Medizin Vorrichtung zur dreidimensionalen Vermessung von Oberflächen in Hohlräumen

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9176276B2 (en) 2006-05-09 2015-11-03 Koninklijke Philips N.V. Imaging system for three-dimensional imaging of the interior of an object
EP1952752B1 (de) 2007-01-31 2016-07-27 Richard Wolf GmbH Endoskopsystem
EP1952752B2 (de) † 2007-01-31 2019-10-16 Richard Wolf GmbH Endoskopsystem
WO2009027585A1 (fr) * 2007-08-31 2009-03-05 Institut De Recherche Sur Les Cancers De L'appareil Digestif Ircad Dispositif flexible de determination d'une forme en trois dimensions
WO2012168085A3 (de) * 2011-06-07 2013-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Untersuchungsvorrichtung zur untersuchung eines hohlraumes
EP2551698A1 (de) * 2011-07-29 2013-01-30 Richard Wolf GmbH Endoskopisches Instrument
EP2599433A1 (de) * 2011-11-29 2013-06-05 Karl Storz GmbH & Co. KG Vorrichtung und Verfahren zur endoskopischen 3D-Datenerfassung
US9119552B2 (en) 2011-11-29 2015-09-01 Karl Storz Gmbh & Co. Kg Apparatus and method for endoscopic 3D data collection
CN110418596A (zh) * 2017-03-28 2019-11-05 富士胶片株式会社 测量辅助装置、内窥镜系统及处理器
CN110418596B (zh) * 2017-03-28 2021-12-24 富士胶片株式会社 测量辅助装置、内窥镜系统及处理器
US11419694B2 (en) 2017-03-28 2022-08-23 Fujifilm Corporation Endoscope system measuring size of subject using measurement auxiliary light
US11490785B2 (en) 2017-03-28 2022-11-08 Fujifilm Corporation Measurement support device, endoscope system, and processor measuring size of subject using measurement auxiliary light
US20220198742A1 (en) * 2019-09-20 2022-06-23 Hoya Corporation Processor for endoscope, program, information processing method, and information processing device
US12198258B2 (en) * 2019-09-20 2025-01-14 Hoya Corporation Processor for endoscope, program, information processing method, and information processing device
JP2023552032A (ja) * 2020-09-04 2023-12-14 カール ストルツ エスエー ウント コ．カーゲー 医療処置中に未検査領域を識別するためのデバイス、システム、及び方法
JP7770392B2 (ja) 2020-09-04 2025-11-14 カール ストルツ エスエー ウント コ．カーゲー 医療処置中に未検査領域を識別するためのデバイス、システム、及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004008164B3 (de) 2005-10-13
EP1713387A1 (de) 2006-10-25
US7794388B2 (en) 2010-09-14
US20070060792A1 (en) 2007-03-15
EP1713387B1 (de) 2014-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004008164B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erstellen zumindest eines Ausschnitts eines virtuellen 3D-Modells eines Körperinnenraums
DE10358735B4 (de) Kathetereinrichtung umfassend einen Katheter, insbesondere einen intravaskulären Katheter
DE102009014489B4 (de) Katheter und medizinische Vorrichtung
DE19963440C2 (de) Verfahren und System zur Visualisierung eines Gegenstandes
DE102011119608B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur endoskopischen 3D-Datenerfassung
DE10355275B4 (de) Kathedereinrichtung
EP2236104B1 (de) Medizintechnische Navigations-Bildausgabe mit virtuellen Primärbildern und realen Sekundärbildern
DE69030926T2 (de) Sondenkorrelierte anzeige von anatomischen bilddaten
DE69922980T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur positionierung eines geräts in einem körper
EP3500152B1 (de) Detektionssystem zur automatischen detektion chirurgischer instrumente
DE102008054297A1 (de) Katheter-Anordnung zum Einführen in ein Blutgefäß, medizinische Untersuchungs- und Behandlungseinrichtung mit einer solchen Katheter-Anordnung und Verfahren zum minimalinvasiven Eingriff an einem Blutgefäß im Gehirn
DE10015826A1 (de) System und Verfahren zur Erzeugung eines Bildes
DE102005012699A1 (de) Verfahren zur medizinischen Bildgebung sowie medizinisches bildgebendes System
DE10318205A1 (de) Bildgebungsverfahren für ein kapselförmiges Endoskopiegerät
WO1998046120A2 (de) Endoskopisches system
DE202011110755U1 (de) Navigationsaufsatz für optische Geräte in der Medizin und Vorrichtung zum Darstellen von Bilddaten
WO2008074831A2 (de) Vorrichtung zur durchführung minimalinvasiver diagnosen und ggf. zusätzlicher therapeutischer eingriffe im inneren des körpers eines patienten
WO2018011106A2 (de) Endoskopische vorrichtung und verfahren zur endoskopischen untersuchung
EP1543766A1 (de) System und Verfahren zur In Vivo Positions-und Orientierungsbestimmung einer Endoskopie-Kapsel
WO2007113055A2 (de) Verfahren zur positionierung einer magnetisch mittels eines magnetspulensystems navigierbaren endoskopie-kapsel
DE102011087357A1 (de) Aktualisierung von präoperativ aufgenommenen 3D-Bilddaten eines Körpers
DE19951502A1 (de) System mit Mitteln zur Aufnahem von Bildern, medizinischer Arbeitsplatz aufweisend ein derartiges System und Verfahren zur Einblendung eines Abbildes eines zweiten Objektes in ein von einem ersten Objekt gewonnenes Bild
DE19750698A1 (de) Anordnung zur dreidimensionalen Vermessung von Hohlräumen, insbesondere organischen Hohlräumen
DE102007029888B4 (de) Bildgebendes Verfahren für die medizinische Diagnostik und nach diesem Verfahren arbeitende Einrichtung
DE102012200686A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung einer Röntgenvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11503196

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005707298

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005707298

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 11503196

Country of ref document: US