CN113747825B - 电子内窥镜系统 - Google Patents

Abstract

一种电子内窥镜系统，其具备：电子内窥镜；处理器，其具备静止图像获取部，其将由电子内窥镜拍摄的运动图像的一部分作为静止图像来获取；对应处理部，其使与管腔内的活组织的拍摄位置相关的位置信息与所述静止图像相对应；以及记录部，其用于记录所述静止图像和所述位置信息；监视器，其用于显示所述运动图像和所述静止图像；以及输入操作设备，其用于以将预设的所述管腔内的多个位置中的1个位置确定为选择位置的操作作为触发，将从所述运动图像中获取所述静止图像的捕获指令发送到所述静止图像获取部中，进一步地在运动图像的拍摄期间内，将所述选择位置信息作为与所述拍摄位置相关的位置信息发送到所述对应处理部中。

Description

电子内窥镜系统

技术领域

本发明涉及一种从器官内活组织的运动图像中获取静止图像的电子内窥镜系统。

背景技术

活组织中的病变部位从活组织的粘膜层变薄、呈红色的炎症到粘膜层及其下层局部缺损的溃疡，存在不同等级的严重程度。例如，在溃疡性大肠炎(UC：UlcerativeColitis)发生病变的溃疡部位，因带有白苔和脓状粘液而发白，发炎部位则伴有水肿和易充血而带有红色。可以通过内窥镜系统对这种病变部位进行拍摄，并进行检查和观察。

在内窥镜系统中，为了拍摄运动图像，根据外科医生的指令从运动图像中获取静止图像，并记录保存在存储器等中，但是在不知道静止图像是拍摄器官内的哪个部位的图像的情况下，大多无法确定器官内的病变位置。因此，最好将静止图像与拍摄位置的信息相对应。

例如，已知一种在插入部的外周上等间隔地设置有光学传感器的电子内窥镜，该光学传感器用于获取拍摄彩色内窥镜图像的位置的信息(专利文献1)。

由于该光学传感器等间隔地设置在电子内窥镜的插入部上，因此在插入至插入部的器官(消化道)内的部分上设置的光学传感器不会检测到外部光，而在未插入至器官(消化道)内的部分上设置的光学传感器可以检测到外部光，因此可以通过将未检测到光的光学传感器的分布长度判断为插入到器官(消化道)内的插入部长度，来获取电子内窥镜前端部的位置(插入长度)信息。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本特开2014-18333号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如此一来，在上述技术中，由于在电子内窥镜的插入部上单独设置有用于位置检测的专用传感器，因此装置结构变得复杂，并且由于设有专用传感器，因此电子内窥镜的插入部的外径变粗，给受检患者带来较大负担，因此不优选使用。因此，优选在不使用专用传感器的情况下，利用现有系统就能有效地获取拍摄位置信息。

因此，本发明的目的在于提供一种电子内窥镜系统，该电子内窥镜系统当从在管腔内拍摄的活组织的运动图像中获取静止图像时，无需在电子内窥镜中设置专用传感器，就能够有效地获得静止图像的拍摄位置信息，并能够将该信息与静止图像相对应。

用于解决课题的方案

本发明的一种实施方式为电子内窥镜系统，其配置为从在管腔内拍摄的活组织的运动图像中获取静止图像。该电子内窥镜系统，

具备：

电子内窥镜，其配置为将管腔内的活组织的图像作为运动图像进行拍摄；

处理器，其具备：静止图像获取部，其配置为根据指令将所拍摄的所述活组织的运动图像的一部分作为静止图像来获取；记录部，其配置为记录所述静止图像；以及对应处理部，其配置为使与所述管腔内的活组织的拍摄位置相关的位置信息与所述静止图像相对应；

监视器，其配置为显示所述运动图像和所述静止图像；

以及输入操作设备，其配置为以将预设的所述管腔内的多个位置中的1个位置确定为选择位置的操作作为触发，将从所述运动图像中获取所述静止图像的捕获指令发送到所述静止图像获取部中，进一步地在所述运动图像的拍摄期间内，将所述选择位置信息作为与所述拍摄位置相关的位置信息发送到所述对应处理部中。

优选地，所述输入操作设备配置为，具备用于可相互识别地赋予所述管腔内的不同位置信息的多个按钮，通过按压所述按钮中的1个按钮来确定所述选择位置，并将所述按钮中的1个按钮的按压作为发送所述捕获指令的触发。

优选地，在每一个所述按钮中，将所述管腔内的位置的名称、距所述管腔的开口端的距离、或者确定了所述管腔位置的识别信息设定为所述管腔内的位置信息。

优选地，所述输入操作设备是键盘，

所述按钮是所述键盘的按键，

所述处理器具备显示控制单元，该显示控制单元配置为控制设定在所述按键上的所述管腔内的位置的信息，以便将与设定在所述按键上的编号、文字、或者符号相对应的信息显示在所述监视器上。

优选地，所述按钮是将所述管腔内的位置的名称、距所述管腔的开口端的距离信息、或者所述识别信息作为所述管腔内的位置信息显示在触摸面板上的按钮。

优选地，所述输入操作设备具备：选择操作设备，其配置为选择所述选择位置；以及确定操作设备，其配置为确定所选择的所述选择位置；其配置为将所述确定操作设备的确定操作为触发，并向所述静止图像获取部发送所述捕获指令。

优选地，所述对应处理部配置为将与所述拍摄位置相关的位置信息写入所述静止图像中。

优选地，所述处理器具备信息修正部，该信息修正部配置为，对于将与所述拍摄位置相关的位置信息作为错误信息而建立对应关系的静止图像，在所述运动图像的拍摄期间外，将从预设的所述管腔内的多个位置中选择的1个位置信息作为与所述拍摄位置相关的位置信息，覆盖与已经与所述静止图像建立对应关系的所述拍摄位置相关的位置信息。

优选地，所述输入操作设备具备多个按钮，该多个按钮用于可相互识别地赋予所述管腔内的不同位置信息；

所述信息修正部配置为，通过按压所述输入操作设备的所述按钮中的1个，将赋予所按压的按钮的所述管腔内的位置的信息作为与所述拍摄位置相关的位置信息，覆盖与已经与所述静止图像建立对应关系的所述拍摄位置相关的位置信息。

优选地，所述静止图像是在所述管腔内的多个不同位置中分别获取的图像，

所述处理器具备：

图像评估部，其配置为根据所述静止图像的像素值，计算用于表示所述静止图像内的所述活组织的病变强度的图像评估值；

扩散评估部，其配置为使用与所述管腔内的多个位置中的每一个的所述静止图像建立对应关系的所述拍摄位置相关的位置信息、所述管腔内的多个位置中的每一个的所述静止图像的所述图像评估值，来求出所述病变在所述管腔内纵深方向上的扩散信息；

以及管腔评估部，其配置为根据所述管腔内的多个位置中的每一个的所述图像评估值和所述病变扩散信息来评估在所述管腔内的病变严重程度。

发明效果

根据上述电子内窥镜系统，无需在电子内窥镜中设置专用传感器，就能够有效地获得静止图像的拍摄位置信息，并能够将该信息与静止图像相对应。

附图说明

图1是示出一实施方式中的电子内窥镜系统的结构例的框图。

图2是示出一实施方式中的电子内窥镜系统的图像处理单元的结构例的图。

图3是说明一实施方式中的电子内窥镜系统执行的处理的示例的图。

图4的(a)～(c)是示出在一实施方式中的电子内窥镜系统的操作面板上显示的按钮的一例的图。

图5是示出一实施方式中的电子内窥镜系统的与图1不同的其他结构例的图。

图6的(a)、(b)是示出一实施方式中的电子内窥镜系统的键盘的按键分配内容和显示在监视器上的按键分配内容的显示例的图。

图7是示出一实施方式中的电子内窥镜系统的对应处理部的结构的一例的图。

图8是示出一实施方式中的电子内窥镜系统的信息修正部发挥作用时的监视器的显示画面的一例的图。

图9是示出一实施方式中的电子内窥镜系统的病变评估部的结构的一例的图。

图10是示出使用一实施方式中的电子内窥镜系统来进行的与拍摄位置相关的位置信息的获取和与之相应地执行严重程度的计算的流程的一例的图。

具体实施方式

以下将参考附图说明实施方式的电子内窥镜系统。

(与静止图像的拍摄位置相关的位置信息和捕获指令)

下面说明的实施方式中的电子内窥镜系统的处理器从电子内窥镜拍摄的器官内活组织的运动图像中获取静止图像。该静止图像例如用于评估管腔内的病变程度。例如，在拍摄器官内的活组织作为运动图像时，将电子内窥镜(以下称为电子观测器)从管状器官的开口端插入至作为器官内部的纵深方向上的拍摄对象的最深部位置处，从此处朝向器官的开口端基本连续移动的同时，拍摄器官内部的活组织。纵深方向包括从开口端到最深部侧的方向和从最深部侧到开口端侧的方向等两个方向。

拍摄活组织后的图像显示在监视器上，并且根据捕获指令将外科医生认为好的运动图像的帧图像作为静止图像进行获取。在此，在管腔内移动电子观测器时，电子观测器的移动速度未必是恒定的，而且，也可以返回到电子观测器已通过的位置进行拍摄，即部分可以朝着与移动方向相反的方向来拍摄。在一实施方式中，当拍摄运动图像时，以基本相同的移动速度在基本相同的方向上移动电子观测器的同时进行拍摄。

所获取的静止图像是管腔内的哪个拍摄位置的图像，优选为与拍摄位置相关的位置信息相对应。

因此，根据实施方式，电子内窥镜系统的处理器具备：静止图像获取部，其配置为根据指令将所拍摄的活组织的运动图像的一部分作为静止图像来获取；对应处理部，其配置为使与管腔内的活组织的拍摄位置相关的位置信息与静止图像相对应；以及记录部，其配置为记录所获取的静止图像和与拍摄位置相关的位置信息。此外，电子内窥镜系统的输入操作设备执行用于将预设的管腔内的多个位置中的1个位置确定为选择位置的操作。输入操作设备配置为，将该操作作为触发，将从运动图像中获取静止图像的捕获指令发送到静止图像获取部中，进一步地在运动图像的拍摄期间内，通过按压多个按钮中的1个，将按压的按钮所赋予的管腔内的位置信息作为与拍摄位置相关的位置信息发送到上述对应处理部中。由此，能够同时执行静止图像的获取指令、与拍摄位置相关的位置信息和静止图像的对应。因此，无需像以往那样在电子内窥镜中设置专用传感器，就能够有效地获得静止图像的拍摄位置信息，并能够将该信息与静止图像相对应。

根据一实施方式，输入操作设备具备多个按钮，该多个按钮用于可相互识别地赋予管腔内的不同位置信息。输入操作设备配置为通过按压这些按钮中的1个按钮来确定选择位置，并将这些按钮中的1个按钮的按压作为发送捕获指令的触发。此外，根据另一实施方式，输入操作设备具备：选择操作设备，其配置为选择选择位置；以及确定操作设备，其配置为确定所选择的选择位置。输入操作设备配置为将确定操作设备的确定操作为触发，向静止图像获取部发送捕获指令。

(电子内窥镜系统的说明)

图1是示出一实施方式中的电子内窥镜系统1的结构例的框图。如图1所示，电子内窥镜系统1具备电子观测器100、电子内窥镜用处理器200、监视器300以及打印机400。

电子内窥镜用处理器200具备系统控制器202及时序控制器206。系统控制器202执行存储在存储器204中的各种程序，并且集成控制整个电子内窥镜系统1。此外，系统控制器202根据输入到操作面板208的用户(外科医生或助手)的指示来变更电子内窥镜系统1的各种设定。时序控制器206向电子内窥镜系统1内的各电路输出用于调整各部操作时间的时钟脉冲。

电子内窥镜用处理器200具备用于向电子观测器100提供照明光的光源部230。尽管图中未示出，但是光源部230具备例如通过接收由灯电源供给的驱动功率来发射白色照明光的高亮度灯，例如氙气灯、金属卤化物灯、水银灯或卤素灯。光源部230被配置为，从高亮度灯射出的照明光在通过图中未示出的聚光透镜聚光后，经由图中未示出的调光装置入射在电子观测器100的LCB(Light Carrying Bundle)102的入射端上。

或者，光源部230具备多个发光二极管，其用于射出预定颜色的波段的光。光源部230被配置为，使用二向色镜等光学元件合成从发光二极管射出的光，将合成的光作为照明光，并通过图中未示出的聚光透镜聚光后，入射到电子观测器100的LCB(Light CarryingBundle)102的入射端上。可以使用激光二极管代替发光二极管。与其他光源相比，由于发光二极管和激光二极管具有低功耗、低发热量等特征，因此具有能够在抑制功耗和发热量的同时获得明亮图像的优点。通过获取明亮的图像，可以提高图像评估值的精度。

另外，在图1所示的示例中，光源部230内置在电子内窥镜用处理器200中，但是也可以作为与电子内窥镜用处理器200分开的装置而设置在电子内窥镜系统1中。此外，光源部230也可以设置在后述电子观测器100的前端部。在这种情况下，不需要设置用于引导照明光的LCB102。

从入射端入射到LCB102内的照明光在LCB102内传播，并从布置在电子观测器100的前端部内的LCB102的端部射出，并经由配光透镜104照射到作为被摄体的器官内部的活组织中。来自活组织的反射光经由物镜106在摄像元件108的受光面上形成光学图像。

摄像元件108例如是用于在受光面上布置IR(Infrared)截止滤光片108a、采用拜耳阵列的滤色片108b等各种滤光片的单片式彩色CCD(Charge-Coupled Device)图像传感器，根据在受光面上成像的光学图像生成R(Red)、G(Green)、B(Blue)各原色信号。代替单片式彩色CCD图像传感器，也可以使用单片式彩色CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)图像传感器。CMOS图像传感器与CCD图像传感器相比，通常具有图像整体变暗的倾向。因此，当使用CMOS图像传感器时，在如下所述的用于评估病变程度的量化处理中，能够抑制因图像的亮度所引起的病变部位中病变严重程度的波动的有益效果更为明显。如此一来，电子观测器100使用摄像元件108对器官内部的活组织进行拍摄，并生成运动图像。

电子观测器100与处理器200之间的连接部内部具备驱动器信号处理电路112。驱动器信号处理电路112对从摄像元件108输入的原色信号执行颜色插值、矩阵运算等预定信号处理后，生成图像信号(亮度信号Y、色差信号Cb、Cr)，并将生成的图像信号输出到电子内窥镜用处理器200的图像处理单元220上。此外，驱动器信号处理电路112访问存储器114并读取电子观测器100的特有信息。记录在存储器114中的电子观测器100的特有信息例如包括摄像元件108的像素数、灵敏度、可操作帧速率、型号等。驱动器信号处理电路112将从存储器114读取的特有信息输出到系统控制器202中。

系统控制器202基于存储在存储器204中的信息和电子观测器100的特有信息执行各种运算，并生成控制信号。系统控制器202使用所生成的控制信号来控制电子内窥镜用处理器200内的各个电路的操作和时间，以便执行与连接于电子内窥镜用处理器200的电子观测器100相适应的处理。

时序控制器206根据由系统控制器202所执行的时序控制，向驱动器信号处理电路112、图像处理单元220以及光源部230供给时钟脉冲。驱动器信号处理电路112根据从时序控制器206所供应的时钟脉冲，按照与在电子内窥镜用处理器200侧上执行处理的图像帧速率同步的时序，驱动控制摄像元件108。

图2是示出一实施方式中的电子内窥镜系统1的图像处理单元的结构例的图。

图像处理单元220具备图像处理主体部220a、静止图像获取部220b、对应处理部220c、以及病变评估部220d。

图像处理主体部220a对从驱动器信号处理电路112发送的图像信号进行预设的处理，并且在监视器300中生成用于将图像作为运动图像进行再现的运动图像信号。此外，监视器300除了画面显示运动图像之外，在将运动图像的1帧图像作为静止图像进行获取的情况下，该静止图像也进行图像显示。

静止图像获取部220b根据来自作为后述触摸面板的操作面板208的捕获指令，获取在监视器300上图像显示的运动图像的1帧图像以作为静止图像。将所获取的静止图像存储在存储器204中。

当静止图像获取部220b获取静止图像时，对应处理部220c将该静止图像与从操作面板208发送的与拍摄位置相关的位置信息相对应。关于对应，只要能够针对静止图像确定与拍摄位置相关的位置信息即可，并不限制对应方法。例如，可以将获取静止图像的顺序与选择位置信息的顺序相对应，或者也可以将获取静止图像的时间与设置位置信息的时间相对应。

病变评估部220d使用所获取的静止图像来进行病变的评估。

例如，溃疡性大肠炎中的发炎部分与正常部分相比，粘膜变薄、呈红色，因此能够通过使用将白光作为照明光时静止图像的各像素的红色分量的像素值相对于其他颜色分量、例如G分量的像素值的比率来量化红色程度(以下简称为红色度)。通过该红色度，能够表示与各像素相对应的微小区域中的发炎程度。能够通过使用在整个静止图像中对每个像素的这种红色度进行累计的累计值或平均值等，来评估静止图像内的病变强度(表示病变的进展情况)。例如，在国际公开第2017/057680号中具体地记载了使用这种红色度进行评估的病变强度。具体而言，在由包含至少3个以上的颜色分量在内的彩色图像中的至少2个颜色分量定义的颜色平面内，根据用于连接在颜色平面内设定的预定基准点和构成所获取的彩色图像的各像素在颜色平面内的像素对应点的线段和与病变具有相关性的基准轴所形成的角度，来执行与各像素的病变强度相关的评估。

病变评估部220d通过对应处理部220c的对应，将作为评估对象的静止图像和与拍摄位置相关的位置信息相对应，因此能够使用多个静止图像中的每一个的病变强度来了解病变在管腔内的纵深方向上的强度分布，并且能够了解病变在管腔内的纵深方向上的扩散。

通过在用户观看显示在监视器300上的运动图像的同时按压显示在操作面板208上的按钮，静止图像获取部220b获取的静止图像作为运动图像的1帧图像被获取。此时，在操作面板208上显示用于可相互识别地赋予管腔内的不同位置信息的多个按钮。通过按压该按钮中的1个，来选择赋予所按压的按钮的管腔内的位置信息作为与拍摄位置相关的位置信息，并将该位置信息发送到对应处理部220c中。

即，操作面板208是执行如下操作的输入操作设备：执行用于将预设的管腔内的多个位置中的1个位置确定为选择位置的操作，并将该操作作为触发，将从运动图像中获取的静止图像的捕获指令发送到静止图像获取部220b中，进一步地在运动图像的拍摄期间内，将选择位置信息作为与拍摄位置相关的位置信息发送到对应处理部220c中。

通过作为输入操作设备的按钮来执行与捕获指令和拍摄位置相关的位置信息的选择、确定的操作，但是这些操作的控制由设置在处理器200中的UI(用户界面)控制部222来执行。即，UI控制单元222在操作面板208上显示多个按钮，并且进行控制以使得用户通过选择并按压多个按钮中的1个来确定选择位置，进一步地生成捕获指令的控制信号以及与拍摄位置相关的位置信息的控制信号。在这种情况下，与拍摄位置相关的位置信息的控制信号中包含赋予操作面板208上被按压的按钮的位置(选择位置)信息。这些控制信号经由系统控制器202发送到图像处理单元220中。

图3是说明当检查大肠内时由一实施方式中的电子内窥镜系统执行的处理的示例的图。在操作面板208上，在按钮上显示“直肠捕获”、“乙状结肠捕获”等。即，可相互识别地赋予按钮管腔内的不同位置信息。

以按下1个按钮的操作作为触发，将静止图像的捕获指令发送到静止图像获取部220b，从而可以从运动图像中获取静止图像。进一步地，通过选择并按压用于显示“直肠捕获”、“乙状结肠捕获”等的按钮，来确定选择位置，并将该选择位置的信息，例如“直肠”、“乙状结肠”等位置信息发送到对应处理部220c中。对应处理部220c将所获取的静止图像与“直肠”、“乙状结肠”等位置信息相对应。将所获取的静止图像和位置信息存储在存储器204中。

图4的(a)～(c)是示出在操作面板208上显示的按钮的示例的图。在图4的(a)～(c)所示的按钮208a～208e中，显示大肠不同位置的名称，并且能够相互识别。按钮208a显示为“Rectum”(直肠)，按钮208b显示为“Sigmoid”(乙状结肠)，按钮208c显示为“Descending”(降结肠)，按钮208d显示为“Transverse”(横结肠)，按钮208e显示为“Asecnding”(升结肠)，通过按压按钮208a～208e中的1个，将与按压的按钮相对应的显示内容确定为选择位置信息，并且将该选择位置信息作为与拍摄位置相关的位置信息发送到对应处理部220c中。

按钮208a～208e的配置可以如图4的(a)所示配置为横向一列，也可以如图4的(b)所示分为多段进行配置，此外，还可以如图4的(c)所示配置用于显示大肠形状的同时，显示与该形状的各位置相对应的名称的按钮。

图4的(a)～(c)所示的按钮208a～208e是赋予管腔内位置的名称的例子，除此之外，也可以赋予按钮208a～208e以距管腔开口端的距离信息。例如，也可以将“～10cm”、“～20cm”、“～30cm”等距离信息作为选择位置信息赋予按钮208a～208e。这样的距离信息在用户(外科医生或助手)手动将电子观测器100的柔性管插入到管腔内后，一边拔出一边检查管腔内而获取的，由于用户大概掌握了与由电子观测器100的前端部的摄像元件108拍摄的位置相关的距开口端的距离信息，因此即使是赋予以“～10cm”、“～20cm”、“～30cm”等距离信息作为选择位置信息的按钮208a～208e，也不会给用户带来不便。

此外，也可以代替距开口端的距离信息，对沿着管腔内纵深方向的各位置分配编号(识别信息)，并将该编号(识别信息)作为选择位置信息赋予按钮208a～208e。用户预先掌握分配了这种编号(识别信息)的管腔内纵深方向的位置以作为选择位置信息，用户手动将电子观测器100的柔性管插入到管腔内后，一边拔出一边检查管腔内，由于用户掌握了由电子观测器100的前端部的摄像元件108拍摄的位置，因此即使是赋予编号(识别信息)的按钮208a～208e，也不会给用户带来不便。

如此一来，由于将管腔内的位置的名称、距管腔的开口端的距离、或者确定了管腔位置的识别信息设定为管腔内的选择位置信息，因此用户能够从按钮208a～208e中选择合适的按钮，给出静止图像的捕获指令，进一步地在所获取的静止图像与正确的位置信息之间建立对应关系。

另外，在图4的(a)～(c)所示的例子中，将管腔内的位置分为5个，但是并不限定于5个。位置可以分为6个以上，也可以分为7个、9个、15个等。

如此一来，由于按钮是将管腔内的位置的名称、距管腔的开口端的距离信息、或者识别信息作为管腔内的选择位置信息显示在触摸面板上的按钮，因此用户能够将按压所需按钮的操作作为触发，将捕获指令和与选择、确认的拍摄位置相关的位置信息同时发送到图像处理单元220中。因此，具有优异的用户友好性。

在图1所示的电子内窥镜系统1的例子中，将操作面板208用作输入操作设备，通过按压在操作面板208上显示的按钮，将捕获指令和与拍摄位置相关的位置信息发送到图像处理单元220中，输入操作设备是键盘，按钮可以是该键盘的按键。图5是示出一实施方式的电子内窥镜系统1的与图1所示的结构不同的结构例的图。图5所示的电子观测器100、监视器300和打印机400与图1所示的电子观测器100、监视器300和打印机400相同，因此省略这些装置的说明。

图5所示的电子内窥镜用处理器200设置有与键盘209相连接的显示控制单元223，来代替图1所示的电子内窥镜用处理器200的UI控制单元222。除此之外的结构与图1所示的处理器200的结构相同，因此省略其说明。

显示控制单元223对键盘209的各按键进行下述功能的分配，并通过系统控制器202进行控制，使得在监视器300上显示按键的分配内容。

具体而言，显示控制单元223控制在键盘209的按键中作为选择位置信息而设定的管腔内的位置的信息，以便将与设定在按键上的编号、文字、或者符号相对应的信息显示在监视器300上。通过选择并按压1个按键，将以该按压作为触发分配给按键的捕获指令发送到图像处理单元220中，进一步地将通过按压确定的选择位置信息作为与拍摄位置相关的位置信息发送到图像处理单元220中。

图6的(a)，(b)是示出键盘209的按键分配内容和显示在监视器300上的按键分配内容的显示例的图。

在图6的(a)所示的例子中，在监视器300的画面中，显示当前的运动图像和用于捕获指令的按键的编号以及选择位置信息。图6的(a)中示出，在“Rectum”(直肠)的拍摄位置中分配按键编号“7”给捕获指令，在“Sigmoid”(乙状结肠)的拍摄位置中分配按键编号“8”给捕获指令，在“Descending”(降结肠)的拍摄位置中分配按键编号“9”给捕获指令，在“Transverse”(横结肠)的拍摄位置中分配按键编号“4”给捕获指令，在“Ascending”(升结肠)的拍摄位置中分配按键编号“5”给捕获指令。因此，例如通过按压按键编号“7”，将该按压作为触发，将直肠确定为选择位置，进一步地生成静止图像的捕获指令。

在图6的(b)所示的例子中，在监视器300的画面中，将当前的运动图像和大肠的各位置显示为“①”～“⑨”所示的信息。该“①”～“⑨”表示与键盘209的按键编号“1”～“9”相对应地进行分配。因此，通过按压例如编号“1”的按键，将该按压作为触发，确定大肠的“①”的位置以作为选择位置，生成信息和捕获指令，并将选择位置信息和捕获指令发送到图像处理单元220中。

如此一来，在监视器300上显示运动图像的同时，还显示键盘209的各个按键分配内容，因此用户能够一边观看监视器300一边按压所需的按键，从而将捕获指令和与拍摄位置相关的位置信息同时发送到图像处理单元220中。因此，具有优异的用户友好性。

在上述实施方式中使用的输入操作设备具备用于可相互识别地赋予管腔内的不同位置信息的多个按钮，将这些多个按钮中的1个按钮的按压作为触发来确定选择位置，进一步地将上述按钮中的1个按钮的按压作为发送捕获指令的触发，但是也可以利用在操作面板208或监视器300上显示的滑块或滚轮等来替代多个按钮，通过触摸面板上的输入操作或者鼠标等的输入操作，能够选择在滑块或滚轮上显示的位置信息(选择选择位置)，并确定选择位置。例如，在一定时间内未对滑块或滚轮等执行输入操作的情况下来执行对选择位置的确定。这些输入操作的控制实质上由UI控制单元222或显示控制单元223执行。

在操作面板208为触摸面板的情况下，触摸面板可构成为：如在智能手机中使用的轻触输入那样，能够通过检测用户手指在操作面板208上的移动方向来选择操作内容，并通过检测手指在触摸面板上的移动方向，将与检测到的方向相对应的位置信息作为选择位置信息(选择选择位置)，来确定选择位置。例如，在一定时间未检测到用户手指的移动方向的情况下来执行对选择位置的确定。这些操作的控制实质上由UI控制单元222或显示控制单元223执行。

在上述实施方式中，通过1个操作来执行选择位置的选择和确定，但是在另一实施方式中，也可以构成为通过不同的操作来执行选择位置的选择和确定。在这种情况下，输入操作设备可以具备：选择操作设备，其配置为从多个位置中选择1个选择位置；以及确定操作设备，其配置为确定所选择的选择位置。在这种情况下，其优选地配置为：将确定操作设备的确定操作作为触发，并将所确定的选择位置信息发送到对应处理部220c中，将捕获指令发送到静止图像获取部220b中。

上述确定操作设备例如可以列举具有设置在电子观测器100的操作部上的操作按钮、或者与处理器200相连接的未图示的脚踏开关等单个开关的用户界面。在这种情况下，作为用于选择选择位置的上述选择操作设备，例如可以使用通过切换开关或切换按钮来切换位置信息，从而选择1个选择位置的用户界面。

此外，作为用于选择选择位置的用户界面，可以使用利用在操作面板208或监视器300上显示的上述滑块或滚轮等用户界面的方式、或者也可以如在智能手机中使用的轻触输入那样，利用通过检测用户手指在操作面板208上的移动方向来选择操作内容的用户界面的方式。当然，作为选择操作设备也可以使用上述多个按钮。在这种情况下，通过选择并按压1个按钮，可以选择与按钮相对应的位置作为选择位置。此外，并不受限于多个按钮，也可以在每次反复按压1个按钮时切换位置信息，并且在切换为目标选择位置的信息之前可以反复继续按压。通过持续维持按压该按钮数秒钟，也可以构成选择操作设备，以便将按压时的位置的信息选择为选择位置信息。此时，将通过按钮的按压来切换的位置信息显示在监视器300上。

另外，根据一实施方式，优选地，对应处理部220c将与拍摄位置相关的位置信息写入到通过捕获指令而获得的静止图像中。由此，能够可靠地建立静止图像和位置信息之间的对应。

根据一实施方式，如图7所示，处理器200的对应处理部220c优选地具备：对应处理主体部220c1，其在获取上述静止图像时，将静止图像和与拍摄位置相关的位置信息进行对应处理；和信息修正部220c2。信息修正部220c2具备如下功能：对于将与拍摄位置相关的位置信息作为错误信息而建立对应关系的静止图像，在运动图像的拍摄期间外，将从预设的管腔内的多个位置中选择的1个位置作为与拍摄位置相关的位置信息，覆盖与已经与静止图像建立对应关系的拍摄位置相关的位置信息。根据一实施方式，具备如下功能：通过按压操作面板208或键盘209等输入操作设备的按钮中的1个，将赋予所按压的按钮的管腔内的位置的信息作为与拍摄位置相关的位置信息，覆盖与已经与静止图像建立对应关系的拍摄位置相关的位置信息。图7是示出一实施方式中的处理器200的对应处理部220c的结构的一例的图。

图8是示出一实施方式中的电子内窥镜处理器200的信息修正部220c2发挥作用时的监视器300的显示画面的一例的图。在图8所示的例子中，静止图像显示在监视器300上，表示与静止图像建立对应关系的位置信息是错误设定的“Transverse”(横结肠)。在这种情况下，通过点击“On”按钮302，进入位置信息的修正模式。在该修正模式中，通过点击配置在静止图像下侧的“Rectum”、“Sigmoid”等按钮，用正确的位置信息来覆盖“Transverse”。在这种情况下，覆盖并改变与所获取的静止图像相对应的位置信息。通过点击设置在显示画面中的静止图像两侧的三角箭头，信息修正部220c2控制监视器300，以使得所获取的静止图像的前1个静止图像或后1个静止图像在监视器300上进行画面显示。

根据一实施方式，如图9所示，处理器200的病变评估部220d(参照图2)具备图像评估部220d1、扩散评估部220d2、管腔评估部220d3。图9是示出一实施方式中的处理器200的病变评估部220d的结构的一例的图。

图像评估部220d1配置为，根据静止图像的像素值，计算用于表示所述静止图像内的所述活组织的病变强度的图像评估值。由图像评估部220d1进行评估的静止图像是在管腔内的多个不同位置中分别获取的图像。

扩散评估部220d2配置为，使用与管腔内的多个位置中的每一个的静止图像建立对应关系的拍摄位置相关的位置信息、管腔内的多个位置中的每一个的静止图像的图像评估值，来求出所述病变在管腔内纵深方向上的扩散信息。

管腔评估部220d3配置为，根据管腔内的多个位置中的每一个的图像评估值和病变扩散信息来评估在管腔内的病变严重程度。

图像评估部220d1首先将用于针对每个像素量化静止图像中的活组织的红色度的活组织红色度作为像素评估值，并对图像各像素中的像素评估值进行例如累计处理或平均处理后汇总成一个数值的值作为图像评估值进行计算。即，利用活组织的红色度来评估活组织的炎症程度。下面，将以计算用于表示炎症强度的活组织红色度的形式为例进行说明。

在计算活组织红色度前的预处理中，执行RGB转换、颜色转换、基准轴的设定和颜色校正等各种处理。

图像处理单元220通过驱动器信号处理电路112输入亮度信号Y、色差信号Cb、Cr，使用预定矩阵系数转换为图像颜色分量(R、G、B)。作为预处理，还执行用于将转换为图像颜色分量的图像数据正投影在RG平面上的颜色转换。具体而言，将由RGB3原色定义的RGB颜色空间中的各个像素的图像颜色分量转换为RG的图像颜色分量。从概念上讲，RGB颜色空间中各个像素的图像颜色分量根据R、G分量的像素值在RG平面内(例如，取R分量的像素值＝0～255、G分量的像素值＝0～255的值的RG平面内的区域)进行绘制。下面，为了便于说明，将RGB颜色空间中各个像素的图像颜色分量的点和在RG颜色空间中绘制的图像颜色分量的点称为“像素对应点”。RGB颜色空间的RGB各自的图像颜色分量例如依次为波长为620～750nm、波长为495～570nm、以及波长为450～495nm的颜色分量。另外，颜色分量构成颜色空间(也包括颜色平面)。色相和饱和度从“颜色分量”中排除。

更进一步地，图像评估部220d1设定用于评估活组织的红色度时所需的RG平面内的基准轴。在RG平面内，例如将穿过(50,0)和(255,76)的直线设为基准轴之一，并且例如将穿过(0,0)和(255,192)的直线也设为基准轴之一。前者的基准轴是“血红蛋白变化轴”，后者的基准轴是“粘膜变化轴”。“血红蛋白变化轴”上的R分量和G分量的像素值与照明光的强弱无关，其具有血红蛋白的R分量和G分量的值，并且是表示炎症发展最严重并呈红色状态的轴。另一方面，“粘膜变化轴”上的R分量和G分量的像素值与照明光的强弱无关，其具有被粘膜覆盖的正常部分的R分量和G分量的值，并且是表示完全没有炎症的状态的轴。因此，在RG平面内绘制静止图像的各像素的R分量和G分量的值，可以根据连接该绘制的点和上述2个基准轴的交点的直线相对于“血红蛋白变化轴”或“粘膜变化轴”的偏移角度，来量化各像素中的病变强度。例如，将“血红蛋白变化轴”与“粘膜变化轴”之间的角度设为100，将连接所绘制的点和上述交点的直线与“粘膜变化轴”之间的偏移角度以0～100的值进行量化，从而能够表示各像素中的病变强度。将该数值称为各像素的像素评估值。

图像评估部220d1通过各个像素的像素评估值计算一个图像评估值。图像评估部220d1例如可以将静止图像中的所有像素的像素评估值的累计值或平均值作为一个图像评估值进行计算，此外，也可以在静止图像中取舍性地选择用于表示作为评估对象的活组织图像的像素，并将所选择的像素的像素评估值的累积值或平均值作为一个图像评估值进行计算。或者，例如，在每个像素的RGB颜色分量或像素的亮度分量中，根据预定范围内的颜色分量或亮度分量来提取评估对象的像素，并通过求出所提取的像素的像素评估值的平均值，或者使用预定的加权系数来求出加权平均值，或者通过执行累积处理，图像评估部220d1也可以计算出一个图像评估值。

以这种方式求出的图像评估值是用于表示静止图像内的活组织病变的进展程度的病变强度。

如上所述，由于静止图像和与拍摄位置相关的位置信息相对应，因此可以通过静止图像来掌握与拍摄位置相关的位置信息所对应的病变强度。即，扩散评估部220d2能够获得病变强度在管腔内纵深方向上的分布。例如，扩散评估部220d2可以通过从横轴获得从管腔内的开口端起沿纵深方向的位置，从纵轴获取静止图像中的病变强度并进行图表化来，获得病变扩散的信息。例如，在病变强度为预定阈值以上的情况下，判断为存在病变部位。由此，扩散评估部220d2能够获得病变的有无和病变沿着纵深方向扩散的信息。

管腔评估部220d3根据上述病变强度和上述病变的扩散信息来评估管腔内的病变的严重程度。通过使用病变长度作为扩散信息的值，并使用图像评估值作为病变强度，或者在大致相同的位置处获取多个静止图像并存在多个图像评估值的情况下，通过使用其典型值，来能够综合地评估管腔内的病变的严重程度。管腔评估部220d3例如也可以将病变强度和病变长度的组合划分为多个等级，判断要评估的管腔内的对象部分位于该分类等级中的哪个等级，以等级来评估病变的严重程度。

此外，管腔评估部220d3针对病变样本的静止图像组，将如Mayo评分那样由医生评估的评估等级、和通过该静止图像获得的病变强度与病变长度的组合的数据作为学习数据，通过使用机器学习病变强度和病变长度与评估等级之间的关系的预测模型，以评估等级预测作为评估对象的管腔内的活组织的病变程度，也可以将该评估等级作为病变的严重程度。

如此一来，管腔评估部220d3不仅考虑病变强度，还考虑病变扩散，从而能够高精度地评估病变的严重程度。

图10是示出使用一实施方式中的电子内窥镜系统来进行的与拍摄位置相关的位置信息的获取和与之相应地执行严重程度的计算的流程的一例的图。

首先，启动电子内窥镜系统1，用户(外科医生或助手)设定用于执行管腔内的活组织的观察、检查的模式。由此，在操作面板208上，如图4的(a)～(c)所示，通过UI控制单元222的控制，来显示所设定的捕获指令用的按钮组(步骤S10)。

用户一边观看由电子观测器100拍摄并显示在监视器300上的管腔内的活组织的图像，一边选择并按压赋予与所显示的图像相对应的拍摄位置相关的位置信息的按钮。

UI控制单元222判断是否通过按钮的按压而发出了图像的捕获指令(步骤S12)，在发出了捕获指令的情况下，生成用于获取显示在监视器300上的运动图像的当前帧的图像的捕获指令的控制信号，并发送到图像处理单元220中。由此，图像处理单元220的静止图像获取部220b接收捕获指令，并从显示在监视器300上的当前帧的运动图像中获取静止图像(步骤S14)。

进一步地，图像处理单元220的对应处理部220c从UI控制单元222接收关于拍摄位置的位置信息，并获取位置信息(步骤S16)。

然后，病变评估部220d根据静止图像获取部220b获取的静止图像，计算出用于表示各像素的病变强度的像素评估值，并计算出用于表示静止图像内的活组织的病变强度的图像评估值(步骤S18)。

与此同时，对应处理部220c将位置信息存储在存储器204中，并将图像评估值存储在存储器204中(步骤S20、S22)。在将位置信息存储在存储器204中的情况下，位置信息不仅与静止图像相对应地存储，还与图像评估值相对应地存储。

接下来，系统控制器202在没有发出图像的捕获指令的情况下，判断管腔内的活组织的检查是否结束(步骤S24)。在操作面板208上设有检查结束按钮，通过按压该检查结束按钮来判断检查是否结束。另外，在上述步骤S12的判断中没有捕获指令(按钮的按压)的情况下，从步骤S12进入到步骤S24中。如此一来，反复进行步骤S12～S22，直到运动图像的检查结束为止。

然后，病变评估部220d根据位置信息和与该位置信息相对应的图像评估值，来求出病变扩散和病变强度，并根据该病变扩散和病变强度，来计算病变的严重程度(步骤S26)。

最后，通过系统控制器202的控制，监视器300对计算出的严重程度的数值进行画面显示，或者打印机400打印输出严重程度的值(步骤S28)。

如此一来，能够通过以将预设的管腔内的多个位置中的1个位置确定为选择位置的操作(按钮的按压)作为触发，来获得用于获取静止图像的捕获指令以及与静止图像的拍摄位置相关的位置信息，因此能够提供对用户来说使用方便的电子内窥镜系统1。

另外，在图10所示的流程中，通过按压操作面板208上显示的按钮，来获得用于获取静止图像的捕获指令和与静止图像的拍摄位置相关的位置信息，但是也可以使用图6的(a)，(b)所示的键盘209的按键来代替操作面板208上显示的按钮。在这种情况下，代替步骤S10的操作，图5所示的显示控制单元223变更为在监视器300上画面显示使位置信息和键盘209的各按键相对应的信息的操作。此外，显示控制单元223通过按压键盘的按键，经由系统控制器202来生成捕获指令的控制信号和与按键相对应的位置信息的信号。

此外，如上所述，也可以通过不同的操作来执行选择位置的选择、选择位置的确定以及捕获指令。

此外，选择位置的选择和选择位置的确定以及捕获指令，除了按钮或按键之外，还可以组合使用：具有脚踏开关等单个开关的用户界面、通过切换开关或切换按钮来切换位置信息以选择1个选择位置的用户界面、通过利用在操作面板208或监视器300上显示的滑块或滚轮等由鼠标或触摸面板进行输入操作的用户界面、或者如在智能手机中使用的轻触输入那样，通过检测用户手指在操作面板上的移动方向来能够选择操作内容的用户界面等。

在上文中，对本发明提供的电子内窥镜系统进行了详细说明，但是本发明提供的电子内窥镜系统并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内还可以进行各种改进和变化。

符号说明

1 电子内窥镜系统

100 电子观测器

102 LCB

104 配光透镜

106 物镜

108 固体摄像元件

108a IR截止滤光片

108b 滤色片

112 驱动器信号处理电路

114 存储器

200 电子内窥镜用处理器

208a,208b,208c,208d,208e 按钮

209 键盘

220 图像处理单元

220a 图像处理主体部

220b 静止图像获取部

220c 对应处理部

220c1 对应处理主体部

220c2 信息修正部

220d 病变评估部

220d1 图像评估部

220d2 扩散评估部

220d3 管腔评估部

222 UI控制单元

223 显示控制单元

230 光源部

300 监视器

400 打印机。

Claims (9)

1.一种电子内窥镜系统，是一种配置为从在管腔内拍摄的活组织的运动图像中获取静止图像的电子内窥镜系统，

其中，具备：

电子内窥镜，其配置为将管腔内的活组织的图像作为运动图像进行拍摄；

处理器，其具备：静止图像获取部，其配置为根据指令将所拍摄的所述活组织的运动图像的一部分作为静止图像来获取；记录部，其配置为记录所述静止图像；以及对应处理部，其配置为使与所述管腔内的活组织的拍摄位置相关的位置信息与所述静止图像相对应；

监视器，其配置为显示所述运动图像和所述静止图像；

以及输入操作设备，其配置为以将预设的所述管腔内的多个位置中的1个位置确定为选择位置的操作作为触发，将从所述运动图像中获取所述静止图像的捕获指令发送到所述静止图像获取部中，进一步地在所述运动图像的拍摄期间内，将所述选择位置信息作为与所述拍摄位置相关的位置信息发送到所述对应处理部中，

所述输入操作设备配置为，具备用于可相互识别地赋予所述管腔内的不同位置信息的多个按钮，通过按压所述按钮中的1个按钮来确定所述选择位置，并将所述按钮中的1个按钮的按压作为发送所述捕获指令的触发。

2.根据权利要求1所述的电子内窥镜系统，其中，在每一个所述按钮中，将所述管腔内的位置的名称、距所述管腔的开口端的距离、或者确定了所述管腔位置的识别信息设定为所述管腔内的位置信息。

3.根据权利要求1或2所述的电子内窥镜系统，其中，所述输入操作设备是键盘，

所述按钮是所述键盘的按键，

所述处理器具备显示控制单元，该显示控制单元配置为控制设定在所述按键上的所述管腔内的位置的信息，以便将与设定在所述按键上的编号、文字、或者符号相对应的信息显示在所述监视器上。

4.根据权利要求2所述的电子内窥镜系统，其中，所述按钮是将所述管腔内的位置的名称、距所述管腔的开口端的距离信息、或者所述识别信息作为所述管腔内的位置信息显示在触摸面板上的按钮。

5.根据权利要求1所述的电子内窥镜系统，其中，所述输入操作设备具备：选择操作设备，其配置为选择所述选择位置；以及确定操作设备，其配置为确定所选择的所述选择位置；其配置为将所述确定操作设备的确定操作为触发，将所确定的所述选择位置信息发送到所述对应处理部中，并向所述静止图像获取部发送所述捕获指令。

6.根据权利要求1所述的电子内窥镜系统，其中，所述对应处理部配置为将与所述拍摄位置相关的位置信息写入所述静止图像中。

7.根据权利要求1所述的电子内窥镜系统，其中，所述处理器具备信息修正部，该信息修正部配置为，对于将与所述拍摄位置相关的位置信息作为错误信息而建立对应关系的静止图像，在所述运动图像的拍摄期间外，将从预设的所述管腔内的多个位置中选择的1个位置信息作为与所述拍摄位置相关的位置信息，覆盖与已经与所述静止图像建立对应关系的所述拍摄位置相关的位置信息。

8.根据权利要求1所述的电子内窥镜系统，其中，所述输入操作设备具备多个按钮，该多个按钮用于可相互识别地赋予所述管腔内的不同位置信息；

所述信息修正部配置为，通过按压所述输入操作设备的所述按钮中的1个，将赋予所按压的按钮的所述管腔内的位置的信息作为与所述拍摄位置相关的位置信息，覆盖与已经与所述静止图像建立对应关系的所述拍摄位置相关的位置信息。

9.根据权利要求1所述的电子内窥镜系统，其中，

所述静止图像是在所述管腔内的多个不同位置中分别获取的图像，

所述处理器具备：图像评估部，其配置为根据所述静止图像的像素值，计算用于表示所述静止图像内的所述活组织的病变强度的图像评估值；

扩散评估部，其配置为使用与所述管腔内的多个位置中的每一个的所述静止图像建立对应关系的所述拍摄位置相关的位置信息、所述管腔内的多个位置中的每一个的所述静止图像的所述图像评估值，来求出所述病变在所述管腔内纵深方向上的扩散信息；

以及管腔评估部，其配置为根据所述管腔内的多个位置中的每一个的所述图像评估值和所述病变扩散信息来评估在所述管腔内的病变严重程度。