JP2003159209A - 蛍光診断画像表示方法および表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の組織性状を有する領域である特殊領域
と、該特殊領域以外の領域である他領域とを容易に識別
することができ、かつ他領域の組織性状を知ることがで
きる蛍光診断画像を表示する。 【解決手段】 励起光Ｌｅを照射された観察部１から発
せられた蛍光による蛍光像Ｚｊから狭帯域蛍光画像およ
び広帯域蛍光画像をＣＣＤ撮像素子101 により取得し、
蛍光演算値算出部303で、画像間の画素値の除算値であ
る蛍光演算値を求め、蛍光診断画像生成部304で、該蛍
光演算値が予め設定されている正常境界値より大きい正
常領域には、青色の均一色を割り当て、蛍光演算値が正
常境界値以下である不明領域は、蛍光演算値に応じて表
示色が緑色から赤色に順次変化する階調色を割り当て、
蛍光診断画像信号を生成し、モニタ90に組織性状を反映
した疑似カラー画像である蛍光診断画像を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光の照射によ
り観察部から発せられる蛍光に基づいた蛍光画像と、光
の照射により前記観察部から発せられる再輻射光に基づ
いた補助画像とを取得し、蛍光画像および補助画像に基
づいた蛍光診断画像を表示する蛍光診断画像表示方法お
よび装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定の波長帯域の励起光を生体観
察部に照射した場合に、正常組織と病変組織では、発す
る蛍光強度が異なることを利用して、生体観察部に所定
波長の励起光を照射し、生体観察部が発する蛍光を受光
することにより病変組織の局在・浸潤範囲を蛍光診断画
像として表示する蛍光診断画像表示装置が提案されてい
る。蛍光診断画像には、蛍光診断薬を予め吸収した生体
組織から発せられる薬剤蛍光に基づいて作成されるもの
と、蛍光診断薬を使用せず、生体組織から発せられる自
家蛍光に基づいて作成されるものがあるが、現在では主
に自家蛍光から作成される蛍光診断画像が使用されてい
る。通常、励起光を生体観察部に照射すると、正常組織
からは強い自家蛍光が発せられ、病変組織からは微弱な
自家蛍光が発せられるため、蛍光強度を測定することに
より、病変状態を判定できる。

【０００３】この種の蛍光診断画像表示装置は基本的
に、励起光を生体観察部に対して照射する励起光照射手
段と、生体組織が発する蛍光から蛍光像を撮像する撮像
手段と、この撮像手段の出力を受けて上記蛍光診断画像
を生成する画像処理手段と、蛍光診断画像を表示する表
示手段とからなるものであり、多くの場合、体腔内部に
挿入される内視鏡や、コルポスコープあるいは手術用顕
微鏡等に組み込まれた形に構成される。

【０００４】ところで、生体部位には凹凸があるため励
起光照射系から生体観察部までの距離は均一ではなく、
生体の励起光照射部分における励起光照度は一般に不均
一である。一方正常組織から発せられる蛍光強度は励起
光照度にほぼ比例し、励起光照度は距離の２乗に反比例
して低下する。そのため、光源から遠くにある正常組織
からよりも近くにある病変組織からの方が強い蛍光を受
光する場合があり、観察者が蛍光強度のみに基づいた判
定を行うと、病変状態の判定を誤ることもあり得る。

【０００５】このような不具合を低減するため、正常組
織から発せられる蛍光強度と病変組織から発せられる蛍
光強度の差が大きい波長帯域４８０nm近傍の狭帯域の蛍
光画像と、可視波長帯域の広帯域の蛍光画像とを撮像
し、狭帯域の蛍光画像と、広帯域の蛍光画像の画素値の
比率を反映した蛍光演算値を求め、この蛍光演算値に基
づいた疑似カラー画像を表示する蛍光内視鏡装置が提案
されている。すなわち、上記蛍光演算値を求めることに
より励起光光源および蛍光受光部と生体観察部との距離
に依存する蛍光強度の項はキャンセルされ、蛍光スペク
トルの形状の違いのみが反映された表示が得られる。

【０００６】一方、生体組織の部位が受光した励起光の
光強度と、この励起光の受光により前記部位から発せら
れた蛍光の光強度との比率に基づいた蛍光演算値、すな
わち励起光を照射する距離や角度によって影響を受けな
い値である蛍光収率を反映した値を求めることにより観
察部の組織性状を識別する方式も提案されている。しか
し、上記蛍光収率を反映した値を求める際に、励起光は
種々生体組織に対して一様な吸収を受けないため、反射
された励起光の強度分布を測定しても生体組織が受光し
た励起光の強度分布を正しく測定したことにはならな
い。

【０００７】そこで、蛍光収率を求める１つの方策とし
て、種々生体組織に対して一様な吸収を受ける近赤外光
を生体組織に照射し、反射された近赤外光をIR反射画像
として撮像し、その光強度を生体組織が受光した励起光
の光強度の代わりとして用いて、蛍光画像とIR反射画像
の画素値の比率を反映した蛍光演算値を求め、この蛍光
演算値に基づいた疑似カラー画像を表示する蛍光診断画
像表示装置が提案されている。すなわち、上記比率を求
めることにより、励起光光源および蛍光受光部と生体観
察部との距離に依存する蛍光強度の項はキャンセルさ
れ、蛍光収率の違いのみが反映された表示が得られる。

【０００８】また、励起光を照射された観察部から発せ
られた蛍光に関する情報とともに、観察部の形状に関す
る情報を含む画像を表示するために、狭帯域蛍光画像の
画素値を、広帯域蛍光画像の画素値により除算して蛍光
演算値を求め、または蛍光画像の画素値を参照光反射画
像の画素値により除算して蛍光演算値を求め、この蛍光
演算値に基づいて色情報を作成し、参照光反射画像の画
素値に基づいて輝度情報を作成し、両情報を合成して蛍
光診断画像を作成する蛍光診断画像表示装置も、発明者
らにより提案されている。このような蛍光診断画像表示
装置においては、通常、正常組織から得られる蛍光演算
値は、病変組織から得られる蛍光演算値よりも大きな値
となる。

【０００９】上記の蛍光診断画像表示装置では、上記蛍
光診断画像の表示形態としては、２値化表示あるいは階
調表示が用いられることが多い。例えば２値化表示を用
いる場合であれば、既存の正常組織から取得した蛍光か
ら求めた蛍光演算値に基づいて設定された正常境界値よ
り蛍光演算値が小さい場合には、ピンク色で表示し、蛍
光演算値が正常境界値以上である場合には、緑色で表示
することができる。あるいは既存の病変組織から取得し
た蛍光から求めた蛍光演算値に基づいて設定された病変
境界値より蛍光演算値が大きい場合には、黄色で表示
し、蛍光演算値が病変境界値以下である場合には、赤色
で表示すること等ができる。また、階調表示を用いる場
合であれば、蛍光演算値を連続したあるいは不連続な色
変化として表示することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
上記のように蛍光診断画像を、正常境界値を閾値として
用いた２値化表示形態で表示した場合には、病変組織の
疑いがあることを示すピンク色で表示された領域に関
し、その領域の蛍光演算値が正常境界値に近く、病変組
織である可能性が低い領域であるのか、それとも蛍光演
算値が非常に小さく、病変組織である可能性の高い領域
であるのか等の組織性状を観察者は知ることができない
という問題がある。また、病変境界値を用いた場合であ
っても、同様に黄色で表示された領域に関しては、病変
組織である可能性が残る領域であるのか、ほぼ正常組織
であるとみなすことができる領域であるのか等の組織性
状を知ることができないという問題がある。

【００１１】一方、階調表示形態を用いる場合には、観
察者は各領域の段階的な組織性状、すなわち蛍光演算値
の大小は知ることができるが、短時間で正常組織である
とみなすことのできる領域と病変組織である可能性のあ
る領域を識別すること、あるいは病変組織であると見な
すことのできる領域と正常組織である可能性のある領域
を識別することは困難であるという問題がある。

【００１２】本発明は上記のような従来技術の問題点に
鑑みて、励起光の照射により観察部から発せられる蛍光
に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射により前記観察
部から発せられる再輻射光に基づいた補助画像を取得
し、前記蛍光画像の画素値と前記補助画像の画素値の比
率を反映した蛍光演算値に基づいた蛍光診断画像を生成
して、表示する蛍光診断画像表示方法および装置におい
て、観察者が、所望の組織性状を有する領域である特殊
領域と、該特殊領域以外の領域である他領域とを容易に
識別することができ、かつ他領域の組織性状を知ること
ができる蛍光診断画像を表示する蛍光診断画像表示方法
および装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明による蛍光診断画
像表示方法は、励起光の照射を受けた観察部から発せら
れる蛍光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射を受け
た前記観察部から発せられる再輻射光に基づいた補助画
像を取得し、前記蛍光画像の画素値と前記補助画像の画
素値の比率を反映した蛍光演算値に基づいた蛍光診断画
像を生成して、表示する蛍光診断画像表示方法におい
て、前記蛍光診断画像に含まれる各画素領域について、
該領域の各画素に対応する蛍光演算値が所定境界値以上
である第１領域であるか、または蛍光演算値が前記所定
境界値より小さい第２領域であるかを判定し、前記第１
領域を第１表示形態で表示し、前記第２領域を前記第１
表示形態とは異なる第２表示形態で表示することを特徴
とするものである。

【００１４】本発明による蛍光診断画像表示装置は、観
察部に励起光を照射し、該励起光の照射により前記観察
部から発せられる蛍光に基づいた蛍光画像を取得する蛍
光画像取得手段と、前記観察部に光を照射し、該光の照
射により前記観察部から発せられる再輻射光に基づいた
補助画像を取得する補助画像取得手段と、前記蛍光画像
の画素値と前記補助画像の画素値の比率を反映した蛍光
演算値を算出する蛍光演算値算出手段と、該蛍光演算値
に基づいた蛍光診断画像を生成する蛍光診断画像生成手
段と、該蛍光診断画像を表示する表示手段とを備えた蛍
光診断画像表示装置において、前記蛍光診断画像生成手
段が、前記蛍光診断画像に含まれる各画素領域につい
て、該領域の各画素に対応する蛍光演算値が所定境界値
以上である第１領域であるか、または蛍光演算値が所定
境界値より小さい第２領域であるかを判定し、前記第１
領域を第１表示形態で表示し、前記第２領域を前記第１
表示形態とは異なる第２表示形態で表示するものである
ことを特徴とするものである。

【００１５】ここで、「再輻射光」とは、光を照射され
たことにより観察部から発せられる光を意味し、具体的
には、観察部で反射された反射光や、観察部の表面付近
で散乱し、その後射出された散乱光あるいは観察部から
発せられる蛍光などを意味している。また、「前記蛍光
画像の画素値と前記補助画像の画素値の比率を反映した
蛍光演算値」とは、例えば前記蛍光画像の画素値を前記
補助画像の画素値で除算した除算値を蛍光演算値として
使用することもできるし、あるいは発明者らが、特願２
０００−１３４４９５、特願２００１−１８２４２にお
いて出願したように、除算値の発散を防止するために、
画素値にオフセット値を加算した上で、除算を行った値
などを用いることもできる。なお、「画素値」として
は、撮像素子等における１つの撮像画素に対応した信号
値に限らず、ビニング処理などにより複数の撮像画素の
信号値が加算された信号値や、複数個の近傍の撮像画素
間の信号値から加算処理や減算処理を行って得られた信
号値なども含むものである。さらに、上記「画素領域」
は、蛍光診断画像の全領域であってもよいし、あるいは
一部の領域であってもよい。

【００１６】上記蛍光画像および補助画像の組み合わせ
としては、種々のものが考えられる。例えば蛍光画像と
して、前記蛍光の中の狭波長帯域の蛍光に基づいた狭帯
域蛍光画像を用い、前記補助画像として、前記観察部に
励起光を照射し、前記観察部から発せられた蛍光の中の
広波長帯域の蛍光に基づいた広帯域蛍光画像を用いても
よい。なお、この際には、蛍光画像を得るための励起光
と補助画像を得るための励起光は、同一のものであって
もよいし、別個のものであってもよい。

【００１７】また、他の組み合わせとしては、蛍光画像
として、前記蛍光の中の所定波長帯域の蛍光あるいは全
波長帯域の蛍光に基づいた蛍光画像を用い、前記補助画
像として、前記観察部に参照光を照射し、前記観察部で
反射された反射光に基づいた参照光反射画像を用いても
よい。

【００１８】なお、前記蛍光診断画像と同時に、通常の
カラー画像である通常画像を表示するような場合であれ
ば、前記補助画像として、通常画像を生成する際の輝度
画像を用いることもできる。

【００１９】前記表示形態の１つとしては、蛍光演算値
がいかなる値であるかに係わらず同一の表示を行う均一
表示を用い、他の１つとしては、蛍光演算値に対応した
表示を行う階調表示を用いることができる。なお「均一
表示」とは、例えばカラー表示を行う場合に、同一色で
表示を行うことや、モノクロ表示を行う場合に、同一濃
度で表示を行うこと、あるいは表示を行わない無表示等
を意味している。また階調表示とは、蛍光演算値に対応
させて、表示色あるいは表示濃度などを不連続に変化さ
せるもののみならず、連続的に変化させるものも含んで
いる。

【００２０】なお、前記所定境界値および前記階調関数
は、外部から入力された切替信号あるいは装置内部で発
生された切替信号によって、切り替わるものであっても
よい。

【００２１】また、前記所定境界値としては、正常組織
と、病変組織である可能性のある組織とを区別するため
の正常境界値を用いることができる。なお、この正常境
界値としては、例えば予め正常組織であることが明らか
な既知正常組織から取得した蛍光演算値の平均値を正常
Ａｖ、その標準偏差を正常Ｓｔとした場合に、次式で表
されるものを用いることができる。

【００２２】正常境界値＝正常Ａｖ−α正常Ｓｔ（但し
αは０以上の係数） また、前記所定境界値としては、病変組織と、正常組織
である可能性のある組織とを区別するための病変境界値
を用いることもできる。なお、この病変境界値として
は、例えば予め病変組織であることが明らかな既知病変
組織から取得した蛍光演算値の平均値を病変Ａｖ、その
標準偏差を病変Ｓｔとした場合に、次式で表されるもの
を用いることができる。

【００２３】病変境界値＝病変Ａｖ＋β病変Ｓｔ（但し
βは０以上の係数） なお、前記蛍光診断画像表示装置は、生体内に挿入する
内視鏡挿入部を有する内視鏡装置に組み込むこともでき
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明による蛍光診断画像表示方法およ
び装置によれば、蛍光演算値が所定境界値以上である第
１領域と、蛍光演算値が前記所定境界値より小さい第２
領域とで、異なる表示形態を用いたため、観察者は、所
望の組織性状を有する領域である特殊領域と、該特殊領
域以外の領域である他領域とを容易に識別することがで
きる。また、例えば特殊領域を、蛍光演算値がいかなる
値であるかに係わらず同一の表示を行う均一表示により
表示し、他領域を蛍光演算値に対応した表示を行う階調
表示により表示すれば、他領域の段階的な組織性状を同
時に知ることができる。

【００２５】前記所定境界値が、正常組織と、病変組織
である可能性のある組織とを区別するための正常境界値
である場合には、例えば蛍光演算値が正常境界値より大
きい領域である正常領域は均一色で表示し、蛍光演算値
が正常境界値以下である領域では、蛍光演算値に応じて
表示色が変化する階調表示で表示することにより、観察
者は詳細に観察する必要がない正常領域を他の領域から
容易に識別し、かつ正常領域以外の領域の組織性状も同
時に知ることができる。

【００２６】前記所定境界値が、病変組織と、正常組織
である可能性のある組織とを区別するための病変境界値
である場合には、例えば蛍光演算値が病変境界値より小
さい領域である病変領域は均一色で表示し、蛍光演算値
が病変境界値以上である領域では、蛍光演算値に応じて
表示色が変化する階調表示で表示することにより、観察
者は詳細に観察する必要がある病変領域を他の領域から
容易に識別し、かつ病変領域以外の領域の組織性状も同
時に知ることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。まず、図１〜図３を参照し
て、本発明による蛍光診断画像表示装置を内視鏡に適用
にした第１の具体的な実施の形態である蛍光内視鏡装置
について説明する。図１は蛍光内視鏡装置の概略構成図
であり、図２および図３は、本蛍光内視鏡装置に搭載さ
れる光学フィルタおよび切換フィルタの模式図である。

【００２８】この蛍光内視鏡装置は、通常のカラー画像
である通常画像を表示する通常画像モード、生体観察部
に励起光を照射して、観察部から発せられた蛍光による
蛍光像と、観察部に近赤外光である参照光を照射して観
察部で反射された反射光によるIR反射像に基づいて生成
された疑似カラー画像である蛍光診断画像を表示する蛍
光診断画像モードにより動作するものである。２つのモ
ードの切り替えは、入力装置61からの入力操作により行
われる。

【００２９】通常画像モードにおいては、面順次光（Ｒ
光Ｌｒ、Ｇ光Ｌｇ、Ｂ光Ｌｂ）を照射された観察部１の
反射光による通常像をスコープ部10の先端に設けられた
ＣＣＤ撮像素子101 により撮像して、通常のカラー信号
処理により作成した通常画像２をモニタ90上に表示す
る。蛍光診断画像モードにおいては、励起光Ｌｅが照射
された観察部１から発せられた蛍光から狭帯域蛍光画像
と広帯域蛍光画像とを、ＣＣＤ撮像素子101 を用いて取
得し、両蛍光画像の画素値の除算値である蛍光演算値に
基づいて色情報を作成し、また近赤外光である参照光Ｌ
ｓを照射された観察部１の反射光によるIR反射像Ｚｓを
ＣＣＤ撮像素子101 で撮像したIR反射画像の画素値に基
づいて輝度情報を作成し、色情報と輝度情報から合成し
て生成した蛍光診断画像３をモニタ90上に表示するもの
である。

【００３０】本発明の第１の実施の形態にかかる蛍光内
視鏡装置は、先端にＣＣＤ撮像素子101 を備え、患者の
病巣と疑われる部位に挿入されるスコープ部10、通常像
撮像用の照明光である面順次光（Ｒ光Ｌｒ、Ｇ光Ｌｇお
よびＢ光Ｌｂ）を射出する光源と、蛍光像撮像用の励起
光Ｌｅを射出する光源と、IR反射像撮像用の参照光Ｌｓ
を射出する光源とを備える照明ユニット20、狭帯域蛍光
画像および広帯域蛍光画像の画素値から蛍光演算値を算
出し、該蛍光演算値に基づいて色情報を作成し、IR反射
画像の画素値に基づいて輝度情報を作成し、色情報と輝
度情報から蛍光診断画像信号を生成して出力する蛍光画
像処理ユニット30と、通常画像信号の生成と、その通常
画像信号および蛍光画像処理ユニット30から出力された
蛍光診断画像信号をビデオ信号に変換して出力する通常
画像処理ユニット40と、ＣＣＤ撮像素子101 の動作を制
御するＣＣＤ駆動ユニット50、各ユニットの動作を制御
するコントローラ60、該コントローラ60に接続されてい
る入力装置61および通常画像２または蛍光診断画像３を
表示するモニタ90から構成されている。なお、照明ユニ
ット20、蛍光画像処理ユニット30、通常画像処理ユニッ
ト40、ＣＣＤ駆動ユニット50およびコントローラ60はプ
ロセッサ部91を構成し、スコープ部10とプロセッサ部91
およびプロセッサ部91とモニタ90は、それぞれ図示省略
したコネクタにより、接離自在に接続されている。

【００３１】スコープ部10は、内部に先端まで延びるラ
イトガイド102 およびＣＣＤケーブル103 を備えてい
る。ライトガイド102 およびＣＣＤケーブル103 の先端
部、即ちスコープ部10の先端部には、照明レンズ104 お
よび対物レンズ105 を備えている。ＣＣＤケーブル103
の先端部には、微少な帯域フィルタがモザイク状に組み
合わされたモザイクフィルタ106 がオンチップされたＣ
ＣＤ撮像素子101 が接続され、該ＣＣＤ撮像素子101 に
は、プリズム107 が取り付けられている。また、プリズ
ム107 と対物レンズ105 の間には、波長４２０nm以下の
波長の光をカットする励起光カットフィルタ108 が取り
付けられている。

【００３２】ＣＣＤ撮像素子101 は、撮像した光学像を
信号電荷へ変換する受光部および信号電荷の一時的蓄積
および転送を行う蓄積部を備えたフレームトランスファ
ー型のＣＣＤ撮像素子である。ライトガイド102 は、面
順次光用のライトガイド102a、励起光用のライトガイド
102bおよび参照光用のライトガイド102cがバンドルさ
れ、ケーブル状に一体化されており、各ライトガイド
は、照明ユニット20へ接続されている。

【００３３】ケーブル103 は、ＣＣＤ撮像素子101 の駆
動信号が送信される駆動ライン103aと、ＣＣＤ撮像素子
101 から画像信号を読み出す出力ライン103bとが組み合
わされている。駆動ライン103aの一端は、ＣＣＤ駆動ユ
ニット50に接続され、出力ライン103bの一端は、蛍光画
像処理ユニット30および通常画像処理ユニット40へ接続
されている。

【００３４】モザイクフィルタ106 は、図２に示すよう
に、４３０nm〜５３０nmの波長帯域の光を透過させる狭
帯域フィルタ106aと、全波長帯域の光を透過させる全波
長帯域フィルタ106bが交互に組み合わされ、各帯域フィ
ルタはＣＣＤ撮像素子101 の画素に一対一で対応してい
る。

【００３５】照明ユニット20は、白色光を射出する白色
光源201 、白色光源用電源202 、白色光をＲ光Ｌｒ、Ｇ
光ＬｇおよびＢ光Ｌｂに、順次色分解するための切換フ
ィルタ204 、切換フィルタ204 を回転させるフィルタ回
転部205 、蛍光像撮像用の波長４１０nmの励起光Ｌｅを
発するＧａＮ系半導体レーザ206 および半導体レーザ用
電源207 、反射像撮像用の近赤外光である参照光Ｌｓを
発する参照光源209 、その参照光源209 に電気的に接続
される参照光源用電源210 を備えている。

【００３６】上記切換フイルタ204 は、図３に示すよう
に、Ｒ光Ｌｒを透過するＲフィルタ204a、Ｇ光Ｌｇを透
過するＧフィルタ204b、Ｂ光Ｌｂを透過するＢフィルタ
204cおよび遮光機能を有するマスク部204dとから構成さ
れている。マスク部204dにより、面順次光（Ｒ光Ｌｒ、
Ｇ光ＬｇまたはＢ光Ｌｂ）が照射されていない間に、Ｃ
ＣＤ撮像素子101 では、受光部から蓄積部へ信号電荷が
転送される。ＣＣＤ駆動ユニット50は、ＣＣＤ撮像素子
101 の動作タイミングを制御する動作制御信号を出力す
るものである。

【００３７】蛍光画像処理ユニット30は、励起光Ｌｅが
照射された時に、ＣＣＤ撮像素子101 で撮像された画像
信号のプロセス処理を行う信号処理回路301 、該信号処
理回路301 から出力された画像信号をデジタル化するA/
D 変換回路302 、デジタル化された画像信号のうち、モ
ザイクフィルタ106 の狭帯域フィルタ106aと対応する画
素で受光した画像信号からなる狭帯域蛍光画像と、全波
長帯域フィルタ106bと対応する画素で受光した画像信号
からなる広帯域蛍光画像とを、異なる記憶領域に保存す
る画像メモリ303 と、該画像メモリ303 に記憶された狭
帯域蛍光画像の画素値を隣接する画素で撮像された広帯
域蛍光画像の画素値で除算した蛍光演算値を算出する蛍
光演算値算出部304 と、蛍光演算値が後述する正常境界
値S1より大きい場合には、緑色の均一色情報を割り当
て、また蛍光演算値が正常境界値S1以下である場合に
は、コントローラ60から入力された階調関数を用いて、
蛍光演算値から階調色情報を割り当てて色情報を作成
し、また後述する画像メモリ308に保存されているIR反
射画像の画素値に基づいて輝度情報を作成し、色情報と
輝度情報から蛍光診断画像信号を生成して後述するビデ
オ信号処理回路405 へ出力する蛍光診断画像生成部305
と、参照光Ｌｓが照射された時に、ＣＣＤ撮像素子101
で撮像された画像信号のうち、モザイクフィルタ106 の
全波長帯域フィルタ106bと対応する画素で受光した画像
信号にプロセス処理を施す信号処理回路306、該信号処
理回路306 から出力された画像信号をデジタル化するA/
D 変換回路307 、デジタル化された画像信号からなるIR
反射画像を保存する画像メモリ308 とを備えている。

【００３８】通常画像処理ユニット40は、Ｒ光Ｌｒ、Ｇ
光ＬｇまたはＢ光Ｌｂが照射された時に、モザイクフィ
ルタ106 の全波長帯域フィルタ106bと対応する画素で受
光した画像信号にプロセス処理を施す信号処理回路401
、該信号処理回路から出力された画像信号をデジタル
化するA/D 変換回路402 、デジタル化された画像信号を
各色毎の色画像として保存する画像メモリ403 、該画像
メモリに保存された各色画像から通常画像信号を生成す
る通常画像生成部404 、通常画像を表示する際には、該
通常画像生成部404 から出力された通常画像信号をビデ
オ信号に変換して出力し、また蛍光診断画像を表示する
際には、上記の蛍光診断画像生成部305 から出力された
蛍光診断画像信号をビデオ信号に変換して出力するビデ
オ信号処理回路405 を備えている。コントローラ60は、
各部位に接続され、動作タイミングを制御している。

【００３９】以下、本発明による蛍光内視鏡装置の動作
について説明する。通常画像モードにおいては、面順次
光の照射、通常像の撮像および通常画像２の表示が行わ
れ、蛍光診断画像モードにおいては、励起光Ｌｅまたは
参照光Ｌｓの照射と、蛍光像の撮像またはIR反射像の撮
像とが時分割で行われ、蛍光像およびIR反射像に基づい
た蛍光診断画像３が表示される。

【００４０】まず、通常画像モードにおける動作を説明
する。撮像に先立ち、観察者はスコープ部10を、被験者
の体腔内に挿入し、スコープ部10先端を観察部１の近傍
に誘導する。

【００４１】最初に、Ｒ画像を取得する際の動作を説明
する。コントローラ60からの信号に基づき、白色光源用
電源202 が駆動され、白色光源201 から白色光が射出さ
れる。白色光は、集光レンズ203 により集光され、切換
フィルタ204 を透過する。切換フィルタ204 では、コン
トローラ60からの信号に基づいて、Ｒフィルタ204aが光
路上に配置されている。このため、白色光は、切換フイ
ルタ204 を透過するとＲ光Ｌｒとなる。Ｒ光Ｌｒは、ラ
イトガイド102aに入射され、スコープ部10の先端まで導
光された後、照明レンズ104 から観察部１へ照射され
る。

【００４２】観察部１で反射されたＲ光Ｌｒの反射光
は、集光レンズ105 により集光され、プリズム107 に反
射して、ＣＣＤ撮像素子101 上にＲ光反射像Ｚｒとして
結像される。ＣＣＤ撮像素子101 より出力された画像信
号の中で、モザイクフィルタ106 の全波長帯域フィルタ
106bと対応する画素で受光した信号のみが、通常画像処
理ユニット40の信号処理回路401 で、プロセス処理を施
されＲ画像信号として出力され、残りの画像信号は破棄
される。Ｒ画像信号は、A/D 変換回路402 でデジタル信
号に変換されて、画像メモリ403 の所定記憶領域へＲ画
像として記憶される。以後、同様な動作によりＧ画像信
号およびＢ画像信号が取得され、それぞれ、画像メモリ
403 の所定記憶領域へ、Ｇ画像およびＢ画像として記憶
される。

【００４３】３色の色画像が画像メモリ403 に記憶され
ると、表示タイミングに合わせて通常画像生成部404 に
おいて、３色の色画像に基づいて通常画像信号が生成さ
れ出力される。ビデオ信号処理回路405 では、通常画像
信号をビデオ信号に変換し、モニタ90に出力する。モニ
タ90には、カラー画像である通常画像２が表示される。

【００４４】次に蛍光診断画像を表示する際の動作につ
いて説明する。観察者は、入力装置61を用いて、蛍光診
断画像モードを選択する。この際に、均一表示と階調表
示を行う領域の境界値を入力する。例えば、蛍光演算値
の値が大きく、正常組織である可能性が高く、詳細に観
察する必要がない領域である正常領域は蛍光演算値に関
わらず均一表示を行い、その他の領域である不明領域
は、蛍光演算値に応じて表示色が順次変化する階調表示
を行いたい場合であれば、次式で定義されるような正常
境界値S1を入力する。

【００４５】正常境界値S1＝正常Ａｖ−α正常Ｓｔ（但
しαは０以上の係数）ここで、正常Ａｖは、予め正常組
織であることが明らかな既知正常組織から取得した蛍光
演算値の平均値であり、正常Ｓｔは、その標準偏差であ
る。また、αは、観察者の望む診断確率に応じて設定す
ればよく、例えばαとして１を設定すれば７０〜８０％
の診断確率で正常領域を検出することができる。αをよ
り小さな値とすれば診断確率は向上する。

【００４６】また、例えば蛍光演算値の値が小さく、病
変組織である可能性の高い領域である病変領域は蛍光演
算値に関わらず均一表示を行い、その他の領域である不
明領域は、蛍光演算値に応じて表示色が順次変化する階
調表示を行いたい場合であれば、次式で定義されるよう
な病変境界値S2を入力することもできる。

【００４７】病変境界値S2＝病変Ａｖ＋β病変Ｓｔ（但
しβは０以上の係数）ここで、病変Ａｖは、予め病変組
織であることが明らかな既知病変組織から取得した蛍光
演算値の平均値であり、病変Ｓｔは、その標準偏差であ
る。また、βは、観察者の望む診断確率に応じて設定す
ればよい。一般に病変組織における蛍光演算値は、その
病変の種類や進行度によりばらつきがあり、一概にβを
決めることは困難であるが、観察者が均一表示を望む病
変部位のうち、８０％以上の部位に対して均一表示が行
われるようなβを設定することが望ましい。

【００４８】観察者は上記の正常境界値S1および病変境
界値S2の一方あるいは両方を入力操作により設定するこ
とができる。また、不明領域の色情報を作成するための
階調関数は、図４に点線で示すガンマタイプ、実線で示
すリニアタイプあるいは１点鎖線で示すシグモイドタイ
プ等の種々の階調関数がコントローラ60に記憶されてい
る。観察者は、入力装置61を介してこれらの階調関数の
中から所望の階調関数を選択することができる。コント
ローラ60は、これらの境界値および選択結果を蛍光診断
画像生成部305 へ出力する。本実施の形態では、観察者
は正常境界値S1のみを設定し、また階調関数としてはリ
ニアタイプを設定するものとする。このため、蛍光演算
値と表示色の関係は、図５に示すような関係となる。

【００４９】上記の各設定が終了後、実際の撮像が開始
される。まず、コントローラ60からの信号に基づき、励
起光源用電源207 が駆動され、ＧａＮ系半導体レーザ20
6 から波長４１０nmの励起光Ｌｅが射出される。励起光
Ｌｅは、レンズ208 を透過し、ライトガイド102bに入射
され、スコープ部10先端まで導光された後、照明レンズ
104 から観察部１へ照射される。

【００５０】励起光Ｌｅを照射されることにより生じる
観察部１からの蛍光は、集光レンズ105 により集光さ
れ、プリズム107 に反射して、モザイクフィルタ106 を
透過して、ＣＣＤ撮像素子101 上に蛍光像Ｚｊとして結
像される。この際励起光Ｌｅの反射光は、励起光カット
フィルタ108 によりカットされるため、ＣＣＤ撮像素子
101 に入射することはない。

【００５１】ＣＣＤ撮像素子101 では、蛍光像Ｚｊが受
光されて、光電変換され、光の強弱に応じた画像信号に
変換されて出力される。

【００５２】ＣＣＤ撮像素子101 から出力された画像信
号は、蛍光画像処理ユニット30の信号処理回路301 で、
プロセス処理を施され、A/D 変換回路302 でデジタル信
号に変換され、狭帯域フィルタ106aを透過した狭帯域蛍
光画像と全帯域フィルタ106bを透過した広帯域蛍光画像
に分けて、画像メモリ303 へ記憶される。蛍光演算値算
出部304 では、隣合う画素毎に、狭帯域蛍光画像の画素
値を広帯域蛍光画像の画素値で除算した蛍光演算値を求
め、記憶しておく。

【００５３】次に参照光ＬｓのIR反射像Ｚｓを撮像する
際の動作を説明する。コントローラ60からの信号に基づ
き、参照光源用電源210 が駆動され、参照光源から近赤
外光である参照光Ｌｓが射出される。参照光Ｌｓは、レ
ンズ211 を透過し、ライトガイド102cに入射され、スコ
ープ部先端まで導光された後、照明レンズ104 から観察
部１へ照射される。

【００５４】観察部１で反射された参照光Ｌｓの反射光
は、集光レンズ105 により集光され、プリズム107 に反
射して、モザイクフィルタ106 を透過して、ＣＣＤ撮像
素子101 上にIR反射像Ｚｓとして結像される。ＣＣＤ撮
像素子101 では、IR反射像Ｚｓが受光されて光電変換さ
れ、光の強弱に応じた画像信号に変換されて出力され
る。

【００５５】ＣＣＤ撮像素子101 から出力された画像信
号は、蛍光画像処理ユニット30の信号処理回路306 で、
全帯域フィルタ106bに対応する画素で受光された信号の
みが、プロセス処理を施され、IR反射画像信号として出
力され、A/D 変換回路307 でデジタル信号に変換され
て、画像メモリ308 へIR反射画像として記憶される。

【００５６】画像メモリ308 へIR反射画像が記憶される
と、蛍光診断画像生成部305 では、まず、各画素毎に、
蛍光演算値と予め入力されている正常境界値S1とを比較
し、蛍光演算値が正常境界値S1より大きい場合には、青
色の均一色情報を割り当て、また蛍光演算値がS1以下で
ある場合には、リニアタイプの階調関数を用いて、蛍光
演算値に対応した階調色情報（蛍光演算値が大きい方か
ら小さい方へ緑、黄、赤と変化する）を割り当てて色情
報を作成し、また画像メモリ308 に保存されているIR反
射画像から輝度情報を作成し、これらの色情報と輝度情
報を合成して、蛍光診断画像信号を生成してビデオ信号
処理回路405 へ出力する。ビデオ信号処理回路405 で
は、蛍光診断画像信号をビデオ信号に変換し、モニタ90
に出力する。モニタ90には、疑似カラー画像である蛍光
診断画像３が表示される。

【００５７】以上の説明であきらかなように、本実施形
態における蛍光内視鏡装置において蛍光診断画像３は、
狭帯域蛍光画像の画素値を広帯域蛍光画像の画素値によ
り除算した蛍光演算値が、予め入力された正常境界値よ
り大きい領域である正常領域は青色の均一色で表示さ
れ、蛍光演算値が正常境界値以下である領域では、蛍光
演算値に応じて表示色が緑から黄を介して赤へ変化し、
また全領域においてIR反射画像の画素値に応じて輝度が
変化する疑似カラーで表示されている。このため、観察
者は詳細に観察する必要がない正常領域を容易に識別す
ることができ、また正常領域以外の不明領域の組織性状
も同時に観察することができる。また、IR反射画像の画
素値に応じて輝度が異なるため、観察部の凹凸や、距離
感を備えた蛍光診断画像を表示することができる。

【００５８】なお、本実施の形態においては、蛍光演算
値が蛍光スペクトルの形状の違いを反映しているため、
正常領域から発せられる蛍光の蛍光スペクトルと、不明
領域から発せられる蛍光スペクトルの形状の違いに基づ
いて、各領域を識別することができる。

【００５９】次に図６および図７を参照して本発明によ
る第２の具体的な実施の形態である蛍光内視鏡装置につ
いて説明する。図６は蛍光内視鏡装置の概略構成図であ
り、図７は、本蛍光内視鏡装置に搭載される光学フィル
タの模式図である。

【００６０】この蛍光内視鏡装置は、通常のカラー画像
である通常画像と、生体観察部に励起光を照射して、観
察部から発せられた蛍光による蛍光像と、観察部に近赤
外光である参照光を照射して観察部で反射された反射光
によるIR反射像に基づいて生成された疑似カラー画像で
ある蛍光診断画像とを同時にモニタ上の表示するもので
ある。このため、通常像、蛍光像およびIR反射像の撮像
は時分割で行われる。

【００６１】また、蛍光診断画像を生成する際には、励
起光Ｌｅが照射された観察部１から発せられた蛍光によ
る蛍光像から広帯域蛍光画像を取得し、また近赤外光で
ある参照光Ｌｓを照射された観察部１の反射光からIR反
射画像を取得し、対応する画素毎に広帯域蛍光画像の画
素値をIR反射画像の画素値で除算した蛍光演算値を算出
し、この蛍光演算値に基づいて色情報を作成し、IR反射
画像の画素値に基づいて輝度情報を作成し、両画像情報
に基づいて蛍光診断画像４を生成するものである。

【００６２】なお、図６においては図１中の要素で同等
の要素には同番号を付してあり、それらについての説明
は特に必要のない限り省略する。

【００６３】本発明の第２の実施の形態にかかる蛍光内
視鏡装置は、先端にＣＣＤ撮像素子101 を備え、患者の
病巣と疑われる部位に挿入されるスコープ部11、通常像
撮像用の照明光である白色光を射出する光源と、蛍光像
撮像用の励起光Ｌｅを射出する光源と、IR反射像撮像用
の参照光Ｌｓを射出する光源とを備える照明ユニット2
1、広帯域蛍光画像の画素値およびIR反射画像の画素値
から蛍光演算値を算出し、該蛍光演算値に基づいて色情
報を作成し、IR反射画像の画素値に基づいて輝度情報を
作成し、色情報と輝度情報を合成して蛍光診断画像信号
を生成して出力する蛍光画像処理ユニット31と、通常画
像信号の生成と、その通常画像信号および蛍光画像処理
ユニット31から出力された蛍光診断画像信号をビデオ信
号に変換して出力する通常画像処理ユニット41と、ＣＣ
Ｄ撮像素子101 の動作を制御するＣＣＤ駆動ユニット5
1、各ユニットの動作を制御するコントローラ62、該コ
ントローラ62に接続されている入力装置61および通常画
像２および蛍光診断画像４を表示するモニタ92から構成
されている。なお、照明ユニット21、蛍光画像処理ユニ
ット31、通常画像処理ユニット41、ＣＣＤ駆動ユニット
51およびコントローラ62はプロセッサ部93を構成し、ス
コープ部11とプロセッサ部93およびプロセッサ部93とモ
ニタ92は、それぞれ図示省略したコネクタにより、接離
自在に接続されている。

【００６４】スコープ部11は、内部に先端まで延びるラ
イトガイド102 およびＣＣＤケーブル103 を備えてい
る。ライトガイド102 およびＣＣＤケーブル103 の先端
部、即ちスコープ部11の先端部には、照明レンズ104 お
よび対物レンズ105 を備えている。ＣＣＤケーブル103
の先端部には、微少な帯域フィルタがモザイク状に組み
合わされたモザイクフィルタ111 がオンチップされたＣ
ＣＤ撮像素子101 が接続され、該ＣＣＤ撮像素子101 に
は、プリズム107 が取り付けられている。また、プリズ
ム107 と対物レンズ105 の間には、波長４２０nm以下の
波長の光をカットする励起光カットフィルタ108 が取り
付けられている。

【００６５】モザイクフィルタ111 は、図７に示すよう
に、５２０nm〜６００nmの波長帯域の光を透過させるＧ
フィルタ111aと、波長４３０nm〜６００nmの波長帯域の
光を透過させるCyフィルタ111bと、波長５２０nm以上の
波長帯域の光を透過させるYeフィルタ111cとが組み合わ
され、各帯域フィルタはＣＣＤ撮像素子101 の画素に一
対一で対応している。

【００６６】照明ユニット21は、白色光を射出する白色
光源201 、白色光源用電源202 、励起光Ｌｅを発するＧ
ａＮ系半導体レーザ206 、半導体レーザ用電源207 、参
照光Ｌｓを発する参照光源209 、および参照光源用電源
210 を備えている。

【００６７】蛍光画像処理ユニット31は、励起光Ｌｅが
照射された時に、ＣＣＤ撮像素子101 で撮像された信号
のプロセス処理を行う信号処理回路301 、該信号処理回
路301 で得られた画像信号をデジタル化するA/D 変換回
路302 、デジタル化された画像信号を一時的に記憶する
画像メモリ311 、画像メモリ311 に記憶された画像信号
画素値から広帯域蛍光画像を算出して記憶する演算・画
像メモリ312、該演算・画像メモリ312 に記憶された広
帯域蛍光画像の画素値を、画像メモリ308 に保存されて
いるIR反射画像の画素値で除算した蛍光演算値を算出す
る蛍光演算値算出部313 と、コントローラ62から入力さ
れた正常境界値S1および病変境界値S2に基づいて、蛍光
演算値が正常境界値S1より大きい場合には、緑色の均一
色情報を割り当て、また蛍光演算値が病変境界値S2より
小さい場合には、赤色の均一色情報を割り当て、さらに
蛍光演算値が病変境界値S2以上正常境界値S1以下である
場合には、コントローラ62から入力された階調関数を用
いて、蛍光演算値に対応した階調色情報を割り当てて色
情報を作成、また画像メモリ308 に保存されているIR反
射画像から輝度情報を作成し、色情報と輝度情報から蛍
光診断画像信号を生成してビデオ信号処理回路405 へ出
力する蛍光診断画像生成部314 と、参照光Ｌｓが照射さ
れた時に撮像された画像信号のうち、モザイクフィルタ
111 のYeフィルタ111cと対応する画素で受光した画像信
号のプロセス処理を行う信号処理回路306 、該信号処理
回路306 から出力された画像信号をデジタル化するA/D
変換回路307 、デジタル化された画像信号からなるIR反
射画像を保存する画像メモリ308 とを備えている。

【００６８】なお、本実施の形態においては、後述する
ように、観察者は正常境界値S1および病変境界値S2、お
よび階調関数を予め設定するものとする。また演算・画
像メモリ312 においては、広帯域蛍光画像の画素値は、
隣接する画素毎に、モザイクフィルタ111 のCyフィルタ
111bと対応する画素で受光した画像信号の画素値にYeフ
ィルタ111cと対応する画素で受光した画像信号の画素値
を加算し、その加算値からＧフィルタ111aと対応する画
素で受光した画像信号の画素値を減算することにより算
出する。

【００６９】通常画像処理ユニット41は、白色光Ｌｗが
照射された時に、モザイクフィルタ111 の各微少フィル
タと対応する画素で受光した信号にプロセス処理を施す
信号処理回路411 、該信号処理回路から出力された画像
信号をデジタル化するA/D 変換回路402 、デジタル化さ
れた画像信号を保存する画像メモリ403 、該画像メモリ
に保存された画像信号から通常画像信号を生成する通常
画像生成部412 、通常画像を表示する際には、該通常画
像生成部412 から出力された通常画像信号をビデオ信号
に変換して出力し、また蛍光診断画像を表示する際に
は、上記の蛍光診断画像生成部314 から出力された蛍光
診断画像信号をビデオ信号に変換して出力するビデオ信
号処理回路405 を備えている。コントローラ62は、各部
位に接続され、動作タイミングを制御している。

【００７０】以下、本発明による蛍光内視鏡装置の動作
について説明する。撮像に先立ち、観察者はスコープ部
11を、被験者の体腔内に挿入し、スコープ部11の先端を
観察部１の近傍に誘導する。また、観察者は、入力装置
61を用いて、蛍光診断画像において均一表示と階調表示
を行う領域の境界値を入力し、また階調関数の種類を設
定する。本実施の形態においては、正常境界値S1および
病変境界値S2が入力され、また階調関数としては、図４
に示すシグモイドタイプが選択されているものとする。

【００７１】本蛍光内視鏡装置においては、白色光Ｌｗ
の照射、励起光Ｌｅの照射、参照光Ｌｓの照射と、通常
像の撮像、蛍光像の撮像およびIR反射像の撮像とが図８
に示すように時分割で行われ、通常画像２および蛍光診
断画像４が同時にモニタ92に表示される。また、各画像
を撮像するための露光後、ＣＣＤ撮像素子101 の受光部
から蓄積部に画像信号をシフトし、次の画像を露光して
いる間に、蓄積部から各画像の画像信号を読み出してい
る。

【００７２】まず、通常画像を表示する際の動作を説明
する。コントローラ62からの信号に基づき、白色光源用
電源202 が駆動され、白色光源201 から白色光が射出さ
れる。白色光は、集光レンズ203 により集光され、ライ
トガイド102aに入射され、スコープ部11の先端まで導光
された後、照明レンズ104 から観察部１へ照射される。

【００７３】観察部１で反射された白色光Ｌｗの反射光
は、集光レンズ105 により集光され、プリズム107 に反
射して、ＣＣＤ撮像素子101 上に白色光反射像Ｚｗとし
て結像される。ＣＣＤ撮像素子101 より出力された信号
は、通常画像処理ユニット41の信号処理回路411 で、プ
ロセス処理を施されて出力され、A/D 変換回路402 でデ
ジタル信号に変換されて、画像メモリ403 へ各画素毎に
記憶される。表示タイミングに合わせて通常画像生成部
412 において、各微少フィルタに対応する３色の画像信
号からＲＧＢ信号を算出し、該ＲＧＢ信号に基づいて通
常画像信号が生成され出力される。ビデオ信号処理回路
405 では、通常画像信号をビデオ信号に変換し、モニタ
92に出力する。モニタ92には、カラー画像である通常画
像２が表示される。

【００７４】次に蛍光診断画像を表示する際の動作につ
いて説明する。まず、蛍光画像を取得する際の動作を説
明する。コントローラ62は、入力装置61を介して入力さ
れた正常境界値、病変境界値および階調関数の選択結果
を蛍光診断画像生成部314 へ出力する。本実施の形態で
は、観察者は正常境界値S1および病変境界値S2を設定
し、また階調関数としてはシグモイドタイプを設定すも
のとしたため、蛍光演算値と表示色の関係は、図９に示
すような関係となる。

【００７５】まず、コントローラ62からの信号に基づ
き、励起光Ｌｅが観察部１へ照射される。ＣＣＤ撮像素
子101 で受光された蛍光像Ｚｊは、画像信号に変換され
て出力され、蛍光画像処理ユニット31の信号処理回路30
1 で、プロセス処理を施され画像信号として出力され、
A/D 変換回路302 でデジタル信号に変換されて、画像メ
モリ311 へ記憶される。

【００７６】演算・画像メモリ312 では、隣接した画素
毎に、モザイクフィルタ111 のCyフィルタ111bと対応す
る画素で受光した画像信号の画素値にYeフィルタ111cと
対応する画素で受光した画像信号の画素値を加算し、そ
の加算値からＧフィルタ111aと対応する画素で受光した
画像信号の画素値を減算して、広帯域蛍光画像を作成
し、記憶する。

【００７７】次に参照光ＬｓのIR反射像Ｚｓを撮像する
際の動作を説明する。参照光Ｌｓは、観察部１へ照射さ
れ、観察部１で反射された参照光Ｌｓの反射光は、ＣＣ
Ｄ撮像素子101 上にIR反射像Ｚｓとして結像されて、画
像信号に変換されて出力される。

【００７８】ＣＣＤ撮像素子101 から出力された画像信
号は、蛍光画像処理ユニット31の信号処理回路306 で、
５２０nm以上の波長帯域の光を透過するYeフィルタ111c
に対応する画素で受光された信号のみが、プロセス処理
を施されて出力され、A/D 変換回路307 でデジタル信号
に変換されて、画像メモリ308 へIR反射画像として記憶
される。

【００７９】蛍光演算値算出部313 では、対応する画素
毎に、画像メモリ312 に記憶された広帯域蛍光画像の画
素値を、画像メモリ308 に保存されているIR反射画像の
画素値で除算した蛍光演算値を算出する。

【００８０】蛍光診断画像生成部314 では、コントロー
ラ62から入力された正常境界値S1および病変境界値S2に
基づいて、蛍光演算値が正常境界値S1より大きい場合に
は、緑色の均一色情報を割り当て、また蛍光演算値が病
変境界値S2より小さい場合には、赤色の均一色情報を割
り当て、さらに蛍光演算値が病変境界値S2以上正常境界
値S1以下である場合には、コントローラ62から入力され
た階調関数を用いて、蛍光演算値に対応した階調色情報
を割り当てて色情報を作成し、また画像メモリ308 に保
存されているIR反射画像から輝度情報を作成し、これら
の色情報と輝度情報から蛍光診断画像信号を生成してビ
デオ信号処理回路405 へ出力する。

【００８１】モニタ92には、通常画像２と並んで蛍光診
断画像４が表示される。なお、入力装置61からの入力操
作により、通常画像２または蛍光診断画像４のどちらか
一方の画像のみを表示することもできる。

【００８２】以上の説明であきらかなように、本実施形
態における蛍光内視鏡装置において蛍光診断画像４は、
IR反射画像の画素値により広帯域蛍光画像の画素値を除
算した蛍光演算値が、予め入力された正常境界値S1より
大きい領域である正常領域は緑色の均一色で表示され、
蛍光演算値が予め入力された病変境界値S2より小さい領
域である病変領域は赤色の均一色で表示され、蛍光演算
値が正常境界値S1以下であり、かつ病変境界値S2以上で
ある中間領域では、蛍光演算値に応じて表示色が変化
し、また全領域においてIR反射画像の画素値に応じて輝
度が変化する疑似カラーで表示されている。このため、
観察者は詳細に観察する必要がない正常領域を容易に識
別することができ、また特に詳細な観察を必要とする病
変領域をも容易に識別することができる。また中間領域
の組織性状も同時に観察することができる。また、IR反
射画像の画素値に応じて輝度が異なるため、観察部の凹
凸や、距離感を備えた蛍光診断画像を表示することがで
きる。

【００８３】なお、本実施の形態においては、蛍光演算
値が蛍光収率の違いを反映しているため、各領域から発
せられる蛍光の蛍光収率の違いに基づいて、各領域の組
織性状を識別することができる。

【００８４】各実施の形態においては、正常境界値、病
変境界値あるいは階調関数を、観察者の入力操作により
切り替えることができるため、観察部の種類、あるいは
個体差、年齢差等に応じて、適宜所望の蛍光診断画像を
表示することができる。また階調表示を不連続的な表示
で行う場合であれば、階調数なども変更できることが好
ましい。

【００８５】さらに、変型例として、本発明の表示形態
を有する蛍光診断画像に加え、蛍光演算値に応じた階調
表示のみで表示される蛍光診断画像や、２値化表示によ
る蛍光診断画像などとも、切替表示が可能な装置も考え
られ、一層利便性が向上する。なお、正常境界値、病変
境界値および階調関数等の切替操作や、各種の蛍光診断
画像間の切替操作は、蛍光診断画像が表示されている間
も、随時行えることが望ましい。また、所定時間毎に、
自動的に切替信号が発生され、表示される蛍光診断画像
が切り替わるシーケンシャル切替機能を備えていれば、
最も適切な蛍光診断画像の設定値が不明である場合であ
っても、所望の蛍光診断画像を表示される画像の中から
選択することができ、一層装置の利便性が向上する。

【００８６】また、各実施の形態において、入力装置61
は、プロセッサ部に設けられる構成としたがこれに限定
されるものではなく、通常のスコープ部に設けられてい
る手元操作部に設けてもよい。この場合にはスコープ部
の操作者が、種々の設定を切り替えることができる。ま
たフットフイッチとして構成することもでき、一層入力
装置の使い勝手が向上する。また、種々の設定を、それ
ぞれ使い勝手の良い部位に設けられた別個の入力装置か
ら入力してもよい。

【００８７】なお、各実施の形態においては、通常画
像、蛍光画像および補助画像を１つの撮像素子により撮
像したが、それぞれ別個の撮像素子を用いて撮像しても
よい。このような場合には、各撮像素子に、取得する画
像に適した透過波長範囲を備えた光学フィルタを取り付
けることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の具体的な実施の形態である
蛍光内視鏡装置の概略構成図

【図２】光学フィルタの概略構成図

【図３】切替フィルタの概略構成図

【図４】階調関数の説明図

【図５】蛍光診断画像の表示形態の説明図

【図６】本発明による第２の具体的な実施の形態である
蛍光内視鏡装置の概略構成図

【図７】光学フィルタの概略構成図

【図８】撮像タイミングの説明図

【図９】蛍光診断画像の表示形態の説明図

【符号の説明】

１ 観察部 ２ 通常画像 ３,４ 蛍光診断画像 10,11 スコープ部 20,21 照明ユニット 30,31 蛍光画像処理ユニット 40,41 通常画像処理ユニット 50,51 ＣＣＤ駆動ユニット 60,62 コントローラ 90,92 モニタ 101 撮像素子 106,111 モザイクフィルタ 304,313 蛍光演算値算出部 305,314 蛍光診断画像生成部

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G043 AA03 BA16 CA05 EA01 FA01 GA06 GB01 GB19 HA01 HA02 HA05 HA12 JA03 KA02 LA03 MA01 NA01 NA06 4C061 BB08 JJ17 SS21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 励起光の照射を受けた観察部から発せら
   れる蛍光に基づいた蛍光画像を取得し、光の照射を受け
   た前記観察部から発せられる再輻射光に基づいた補助画
   像を取得し、前記蛍光画像の画素値と前記補助画像の画
   素値の比率を反映した蛍光演算値に基づいた蛍光診断画
   像を生成して、表示する蛍光診断画像表示方法におい
   て、 前記蛍光診断画像に含まれる各画素領域について、該領
   域の各画素に対応する蛍光演算値が所定境界値以上であ
   る第１領域であるか、または蛍光演算値が前記所定境界
   値より小さい第２領域であるかを判定し、前記第１領域
   を第１表示形態で表示し、前記第２領域を前記第１表示
   形態とは異なる第２表示形態で表示することを特徴とす
   る蛍光診断画像表示方法。
2. 【請求項２】 観察部に励起光を照射し、該励起光の照
   射により前記観察部から発せられる蛍光に基づいた蛍光
   画像を取得する蛍光画像取得手段と、前記観察部に光を
   照射し、該光の照射により前記観察部から発せられる再
   輻射光に基づいた補助画像を取得する補助画像取得手段
   と、前記蛍光画像の画素値と前記補助画像の画素値の比
   率を反映した蛍光演算値を算出する蛍光演算値算出手段
   と、該蛍光演算値に基づいた蛍光診断画像を生成する蛍
   光診断画像生成手段と、該蛍光診断画像を表示する表示
   手段とを備えた蛍光診断画像表示装置において、 前記蛍光診断画像生成手段が、前記蛍光診断画像に含ま
   れる各画素領域について、該領域の各画素に対応する蛍
   光演算値が所定境界値以上である第１領域であるか、ま
   たは蛍光演算値が前記所定境界値より小さい第２領域で
   あるかを判定し、前記第１領域は第１表示形態で表示さ
   れ、前記第２領域は前記第１表示形態とは異なる第２表
   示形態で表示される蛍光診断画像を生成するものである
   ことを特徴とする蛍光診断画像表示装置。
3. 【請求項３】 前記表示形態の１つが、蛍光演算値がい
   かなる値であるかに係わらず同一の表示を行う均一表示
   であり、他の１つが蛍光演算値に対応した表示を行う階
   調表示であることを特徴とする請求項２記載の蛍光診断
   画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記所定境界値が正常組織と、病変組織
   である可能性のある組織とを区別するための正常境界値
   であることを特徴とする請求項２または３記載の蛍光診
   断画像表示装置。
5. 【請求項５】 前記所定境界値が病変組織と、正常組織
   である可能性のある組織とを区別するための病変境界値
   であることを特徴とする請求項２または３記載の蛍光診
   断画像表示装置。