JP2010268961A - Medical observation system - Google Patents

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Toshiaki Yamabe
俊明 山邉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical observation system suitable for carrying out processing of an abnormal image, such as over exposure or under exposure. <P>SOLUTION: The medical observation system includes means for scanning an object by light from a predetermined light source, means for detecting an image signal by receiving reflection of the scanned light, means for determining the pixel arrangement of image information expressed by each image signal on the basis of detection timing of each image signal, means for generating an image by spatially arranging each piece of image information in accordance with the determined pixel arrangement, means for detecting an intensity value of an image signal detected at a timing according to each pixel, means for deciding, when the detected intensity value is equal to or larger than a first threshold or equal to or smaller than a second threshold, a pixel corresponding to the detected intensity value as an abnormal pixel, and means for carrying out a predetermined processing on the decided abnormal pixel on a pixel unit basis. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、観察対象を走査して観察画像を生成する医療用観察システムに関連し、詳しくは、極細径の光ファイバの先端を共振させて対象物を光走査して画像情報を取得する走査型医療用プローブを有する医療用観察システムに関する。   The present invention relates to a medical observation system that scans an observation target to generate an observation image, and more specifically, scans that acquire image information by optically scanning an object by resonating the tip of an ultrafine optical fiber. The present invention relates to a medical observation system having a type medical probe.

医師が患者の体腔内を観察するときに使用する医療機器として電子スコープが一般的に知られている。電子スコープを使用する医師は、電子スコープの挿入部を体腔内に挿入して、挿入部の先端に備えられた先端部を観察対象近傍に導く。医師は、先端部に搭載されたCCD(Charge Coupled Device)等の固体撮像素子により体腔内を撮影するため、電子スコープやビデオプロセッサの操作部を必要に応じて操作する。医師は、各種操作を行った結果得られる体腔内の映像をモニタを通じて観察し検査や施術等を行う。   An electronic scope is generally known as a medical device used when a doctor observes a body cavity of a patient. A doctor who uses the electronic scope inserts the insertion portion of the electronic scope into the body cavity and guides the distal end portion provided at the distal end of the insertion portion to the vicinity of the observation target. A doctor operates an operation unit of an electronic scope or a video processor as necessary in order to take an image of the inside of a body cavity with a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) mounted on the tip. A doctor observes an image in a body cavity obtained as a result of various operations through a monitor, and performs examinations and treatments.

このように電子スコープは、患者の体腔内に挿入されて使用される。そのため、電子スコープに関して、患者の負担を軽減すべく挿入部を細径化させる要望が恒常的にある。電子スコープを細径化させるためには、各種内蔵部品の配置等を工夫する以外に各種内蔵部品自体を小型化させることが望まれる。なお、電子スコープには、固体撮像素子以外に、固体撮像素子の周辺回路やシールド部材、絶縁部材、対物レンズ、照明レンズ、レンズ保持枠、光ファイババンドル等の多数の部品が内蔵されている。   As described above, the electronic scope is used by being inserted into a body cavity of a patient. Therefore, regarding electronic scopes, there is a constant demand for reducing the diameter of the insertion portion in order to reduce the burden on the patient. In order to reduce the diameter of the electronic scope, it is desired to reduce the size of the various built-in components themselves in addition to devising the arrangement of the various built-in components. In addition to the solid-state image sensor, the electronic scope includes a large number of components such as a peripheral circuit of the solid-state image sensor, a shield member, an insulating member, an objective lens, an illumination lens, a lens holding frame, and an optical fiber bundle.

電子スコープの内蔵部品のなかでも特に固体撮像素子や光ファイババンドルは外形寸法が大きい。また、対物レンズや照明レンズ等の他の部品の設計上可能な最小寸法は、固体撮像素子の有効画素領域や光ファイババンドルの外形寸法等によって規定される。従って、小型な固体撮像素子や細径な光ファイババンドルを採用する場合には、細径な電子スコープを設計しやすい。しかし、一般に、固体撮像素子を小型化するほど解像度やダイナミックレンジ、SN比等の種々のパラメータに関して所望の性能を満たすことが難しくなる。また、光ファイババンドルを細径化、すなわち光ファイバの本数を削減した場合には、体腔内を照明するために十分な光量を導光できない問題が生じる。そのため、固体撮像素子や光ファイババンドルを安易に小型化や細径化させることはできない。   Among the built-in parts of electronic scopes, solid-state imaging devices and optical fiber bundles have particularly large external dimensions. In addition, the minimum size that can be designed for other components such as an objective lens and an illumination lens is defined by the effective pixel area of the solid-state imaging device, the outer dimensions of the optical fiber bundle, and the like. Therefore, when a small solid-state imaging device or a thin optical fiber bundle is adopted, it is easy to design a thin electronic scope. However, in general, the smaller the solid-state image sensor, the more difficult it is to satisfy desired performance with respect to various parameters such as resolution, dynamic range, and SN ratio. Further, when the diameter of the optical fiber bundle is reduced, that is, when the number of optical fibers is reduced, there arises a problem that a sufficient amount of light cannot be guided to illuminate the body cavity. Therefore, the solid-state imaging device and the optical fiber bundle cannot be easily reduced in size or diameter.

そこで、固体撮像素子自体を不要とした構成を採用することによって、従来型の電子スコープ(つまり固体撮像素子を搭載した電子スコープ)よりも細径化させることが可能な医療用プローブが提案されている。   Therefore, there has been proposed a medical probe that can be made smaller in diameter than a conventional electronic scope (that is, an electronic scope equipped with a solid-state imaging device) by adopting a configuration that eliminates the need for the solid-state imaging device itself. Yes.

この種の医療用プローブを有する医療用観察システムの一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の医療用プローブは、単一の光ファイバの先端を共振させて所定の走査光により対象物を所定の走査パターンで走査する。かかる医療用プローブは、対象物からの反射光を検出して光電変換しビデオプロセッサに順次出力する。ビデオプロセッサは、光電変換された信号を処理して画像化しモニタに出力する。医師は、このようにして得られた体腔内の映像を、電子スコープを使用した場合と同じくモニタを通じて観察し検査や施術等を行うことができる。   An example of a medical observation system having this type of medical probe is disclosed in Patent Document 1. The medical probe described in Patent Literature 1 resonates the tip of a single optical fiber and scans an object with a predetermined scanning pattern with predetermined scanning light. Such a medical probe detects reflected light from an object, photoelectrically converts it, and sequentially outputs it to a video processor. The video processor processes the photoelectrically converted signal, images it, and outputs it to the monitor. The doctor can observe the image in the body cavity obtained in this way through a monitor in the same manner as when using an electronic scope, and can perform examinations and treatments.

米国特許第6,563,105号明細書US Pat. No. 6,563,105

ところで、従来型の電子スコープシステムでは、撮影状況に応じて異常画像が観察視野の一部に現れることがある。代表的な異常画像としては、例えばハレーションの発生に起因するものがある。ハレーションは、電子スコープの先端と観察対象との位置関係や観察対象からの反射光の散乱状態等に応じて発生する。ハレーションが発生した観察視野中の領域は、光検出器の出力の飽和により、コントラストが極度に低下した色味が失われた画像(所謂白飛び)となり、観察対象を正常に再現した画像にはならない。ハレーションが発生したときの対処法として、例えば照明光の光量を一時的に減少させる方法が採用されている。   By the way, in the conventional electronic scope system, an abnormal image may appear in a part of the observation field according to the photographing situation. As a typical abnormal image, for example, there is an image caused by halation. The halation occurs according to the positional relationship between the tip of the electronic scope and the observation target, the scattering state of the reflected light from the observation target, and the like. The area in the observation field where halation has occurred becomes an image (so-called whiteout) in which the contrast is extremely lowered due to the saturation of the output of the light detector (so-called whiteout). Don't be. As a countermeasure when halation occurs, for example, a method of temporarily reducing the amount of illumination light is employed.

特許文献1に記載の医療用観察システムにおいても、従来型の電子スコープシステムと同じ理由で、ハレーションが観察視野の一部に現れることがある。この場合も照明光の光量を一時的に減少させることにより、ハレーションの発生が抑えられる。しかし、この種の医療用観察システムで使用される照射光は、単一の光ファイバを介して観察対象に照射されるため微弱である。そのため、照明光の光量を減少させた場合には、観察視野のうち元々輝度の低い領域で光量が更に不足して、所謂黒潰れが発生する。すなわち、ハレーションの発生を防ぐために光源を調光すると、観察視野中の暗部の領域の画像再現性が劣化するという別の弊害が生じる。白飛びや黒潰れによる画像再現性の劣化は、医師による正確な検査や施術等を妨げる要因であるため望ましくない。   Also in the medical observation system described in Patent Document 1, halation may appear in a part of the observation field for the same reason as the conventional electronic scope system. Also in this case, the occurrence of halation can be suppressed by temporarily reducing the amount of illumination light. However, the irradiation light used in this type of medical observation system is weak because it is irradiated onto the observation target via a single optical fiber. For this reason, when the amount of illumination light is reduced, the amount of light is further insufficient in the originally low luminance region of the observation field, and so-called black crushing occurs. That is, when the light source is dimmed to prevent the occurrence of halation, another problem arises that the image reproducibility of the dark area in the observation field is deteriorated. Deterioration of image reproducibility due to overexposure or blackout is undesirable because it is a factor that hinders accurate examination and treatment by a doctor.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、白飛びや黒潰れをはじめとする異常画像に対する処理を行うのに好適な医療用観察システムを提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a medical observation system suitable for processing abnormal images such as overexposure and blackout. is there.

上記の課題を解決する本発明の一形態に係る医療用観察システムは、所定の光を射出する光源と、該光源から射出された光を対象物上で走査する走査手段と、該走査手段により走査された光の反射光を受光して画像信号を検出する画像信号検出手段と、該画像信号検出手段による画像信号の検出タイミングに基づいて、各画像信号により表現される画像情報の画素配置を決定する画素配置決定手段と、該画素配置決定手段により決定された画素配置に従って各画像情報を空間的に配列して画像を作成する画像作成手段と、各画素に対応するタイミングで検出された画像信号の強度値を検知する強度値検知手段と、該強度値検知手段により検知された強度値が第一の閾値以上又は第二の閾値以下の値であるとき、該強度値に対応する画素を異常画素と判定する異常画素判定手段と、該異常画素判定手段により判定された異常画素に対して画素単位で所定の処理を施す異常画素処理手段とを有することを特徴としたシステムである。   A medical observation system according to an aspect of the present invention that solves the above problem includes a light source that emits predetermined light, a scanning unit that scans light emitted from the light source on an object, and the scanning unit. Image signal detection means for receiving reflected light of the scanned light and detecting an image signal, and pixel arrangement of image information represented by each image signal based on detection timing of the image signal by the image signal detection means A pixel arrangement determining means for determining, an image creating means for creating an image by spatially arranging each image information according to the pixel arrangement determined by the pixel arrangement determining means, and an image detected at a timing corresponding to each pixel An intensity value detecting means for detecting the intensity value of the signal, and when the intensity value detected by the intensity value detecting means is a value not less than the first threshold value or not more than the second threshold value, a pixel corresponding to the intensity value is selected. Abnormal An abnormal pixel determining means for determining the element, a system which is characterized by having a defect pixel processing means for performing predetermined processing on a pixel-by-pixel basis against the abnormal pixel determined by the abnormal pixel determining means.

本発明に係る医療用観察システムによれば、異常画素に関する判定が画素単位で精細に行われるため、白飛びや黒潰れをはじめとする種々の原因から生じた異常画像に対して適切な対処をすることができる。   According to the medical observation system of the present invention, since the determination regarding abnormal pixels is made finely on a pixel-by-pixel basis, appropriate countermeasures can be taken against abnormal images caused by various causes including overexposure and blackout. can do.

例えば、異常画素処理手段は、白飛びや黒潰れ等が生じた画素の異常を是正するため、所定の光が対象物における異常画素に対応する部位に向けて射出されるタイミングで減光又は増光されるように光源を駆動制御するように構成される。光源からの射出光の光量制御が画素単位でコントロールされるため、例えば白飛びによる画像再現性の劣化が良好に解消されると共に、黒潰れによる画像再現性の劣化が有効に避けられる。   For example, the abnormal pixel processing means diminishes or increases light at a timing when predetermined light is emitted toward a portion corresponding to the abnormal pixel in the object in order to correct an abnormality of the pixel in which whiteout or blackout occurs. The light source is configured to be driven and controlled. Since the amount of light emitted from the light source is controlled in units of pixels, for example, deterioration of image reproducibility due to whiteout can be satisfactorily eliminated, and deterioration of image reproducibility due to blackout can be effectively avoided.

また、例えば、異常画素処理手段は、病変部に対応する画素を異常画素として捉えて、該画素に対応する画像を強調表示するように構成される。病変部が画素単位で判別されるため、病変部を緻密な形状まで再現する精細な輪郭で強調表示することができる。   In addition, for example, the abnormal pixel processing unit is configured to recognize a pixel corresponding to the lesion as an abnormal pixel and highlight an image corresponding to the pixel. Since the lesioned part is discriminated on a pixel basis, the lesioned part can be highlighted with a fine contour that reproduces the precise shape.

また、本発明に係る医療用観察システムは、所定の治療光を射出する治療用光源を更に有する構成としてもよい。この場合、異常画素処理手段は、治療光が対象物における異常画素に対応する部位に照射されるタイミングで治療用光源を発光制御するように構成される。治療光が照射される範囲が画素単位でコントロールされるため、治療時の生体への負担が最小限に抑えられる。   The medical observation system according to the present invention may further include a treatment light source that emits predetermined treatment light. In this case, the abnormal pixel processing means is configured to control the light emission of the treatment light source at a timing when the treatment light is irradiated to a portion corresponding to the abnormal pixel in the object. Since the range in which treatment light is irradiated is controlled in units of pixels, the burden on the living body during treatment is minimized.

ここで、異常画素判定手段は、強度値検知手段により検知された強度値が所定の参照値に対して第一の所定値以上又は第二の所定位置以下の値であるとき、該強度値に対応する画素を異常画素と判定する構成としてもよい。異常画素処理手段は、異常画素に対応する部位に光が照射されるとき、強度値検知手段により検知された強度値と参照値との差分値に応じて、当該光の減光量又は増光量を制御する構成としてもよい。   Here, when the intensity value detected by the intensity value detecting means is a value not less than the first predetermined value or not more than the second predetermined position with respect to the predetermined reference value, the abnormal pixel determining means It is good also as a structure which determines a corresponding pixel as an abnormal pixel. The abnormal pixel processing means, when light is radiated to a part corresponding to the abnormal pixel, reduces or increases the light intensity according to the difference value between the intensity value detected by the intensity value detection means and the reference value. It is good also as a structure to control.

本発明に係る医療用観察システムは、強度値検知手段により検知された各画素に対応する強度値を該各画素の参照値として初期的に取得する強度値取得手段を更に有する構成としてもよい。この場合、異常画素判定手段は、強度値取得手段により取得された画素毎の参照値に基づき、異常画素であるか否かの判定を該画素毎に行う。   The medical observation system according to the present invention may further include an intensity value acquisition unit that initially acquires an intensity value corresponding to each pixel detected by the intensity value detection unit as a reference value of each pixel. In this case, the abnormal pixel determination unit determines for each pixel whether or not it is an abnormal pixel based on the reference value for each pixel acquired by the intensity value acquisition unit.

また、本発明に係る医療用観察システムは、強度値検知手段により検知された各画素に対応する強度値を初期的に取得する強度値取得手段と、強度値取得手段により取得された画素毎の強度値の平均値を参照値として計算する参照値計算手段とを更に有する構成としてもよい。   Further, the medical observation system according to the present invention includes an intensity value acquisition unit that initially acquires an intensity value corresponding to each pixel detected by the intensity value detection unit, and each pixel acquired by the intensity value acquisition unit. Reference value calculating means for calculating an average value of intensity values as a reference value may be further included.

このように、本発明によれば、白飛びや黒潰れをはじめとする異常画像に対する処理を行うのに好適な医療用観察システムが提供される。   Thus, according to the present invention, there is provided a medical observation system suitable for performing processing on abnormal images such as overexposure and blackout.

本発明の第一実施形態の走査型医療用プローブの内部構成及びプロセッサの一部の構成を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the internal structure of the scanning medical probe of 1st embodiment of this invention, and a one part structure of a processor. 本発明の第一実施形態のプロセッサ及びモニタの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the processor and monitor of 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態の走査型医療用プローブの先端部の模式的な内部構造を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the typical internal structure of the front-end | tip part of the scanning medical probe of 1st embodiment of this invention. 発明の第一実施形態の走査型医療用プローブの先端部の内部構造を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the internal structure of the front-end | tip part of the scanning medical probe of 1st embodiment of invention. 観察対象上に形成されるスポットを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the spot formed on an observation object. 本発明の第一実施形態において一パルスの結合パルス光を観察対象に照射した場合に光検出器により検出されるアナログ信号を例示する図である。It is a figure which illustrates the analog signal detected by a photodetector when the observation object is irradiated with one pulse of combined pulse light in the first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態のプロセッサが有するDSPの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of DSP which the processor of 1st embodiment of this invention has. 本発明の第一実施形態のDSPが有するピーク値検出回路から出力されるデータの概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the data output from the peak value detection circuit which DSP of 1st embodiment of this invention has. 本発明の第一実施形態のDSPが有する変換回路による画素アドレスの変換処理の具体例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the specific example of the conversion process of the pixel address by the conversion circuit which DSP of 1st embodiment of this invention has. 本発明の第一実施形態のプロセッサが有する異常画素検知部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the abnormal pixel detection part which the processor of 1st embodiment of this invention has. 本発明の第一実施形態の医療用観察システムにおいて実行される異常画素処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the abnormal pixel process performed in the medical observation system of 1st embodiment of this invention. 本発明の第二施形態の走査型医療用プローブの内部構成及びプロセッサの一部の構成を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the internal structure of the scanning medical probe of 2nd embodiment of this invention, and a one part structure of a processor. 本発明の第二実施形態の医療用観察システムにおいて実行される異常画素処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the abnormal pixel process performed in the medical observation system of 2nd embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の走査型医療用プローブを有する医療用観察システムについて説明する。   Hereinafter, a medical observation system having a scanning medical probe according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第一実施形態の走査型医療用プローブ100の内部構成及びプロセッサ200の一部の構成を模式的に示す模式図である。図2は、第一実施形態のプロセッサ200及びモニタ300の構成を示すブロック図である。なお、図2においては、走査型医療用プローブ100とプロセッサ200との接続関係等を明確にするため、走査型医療用プローブ100の一部の構成も模式的に示している。また、モニタ300は周知の構成を有した受像装置であるため、図2においてモニタ300の詳細な構成は図示省略している。これらの図面に示されるように、第一実施形態の医療用観察システム1は、走査型医療用プローブ100、プロセッサ200、及びモニタ300を有している。   FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing an internal configuration of a scanning medical probe 100 and a partial configuration of a processor 200 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating configurations of the processor 200 and the monitor 300 according to the first embodiment. In FIG. 2, in order to clarify the connection relationship between the scanning medical probe 100 and the processor 200, a part of the configuration of the scanning medical probe 100 is also schematically shown. Further, since the monitor 300 is an image receiving apparatus having a known configuration, the detailed configuration of the monitor 300 is not shown in FIG. As shown in these drawings, the medical observation system 1 of the first embodiment includes a scanning medical probe 100, a processor 200, and a monitor 300.

プロセッサ200は、走査型医療用プローブ100を駆動制御するとともに走査型医療用プローブ100により取得される観察光に基づき画像信号を生成する信号処理装置と、自然光の届かない体腔内に走査型医療用プローブ100を通じて走査光を照射する光源装置とを内蔵した一体型のプロセッサである。なお、別の実施形態では信号処理装置と光源装置とを別体で構成してもよい。   The processor 200 controls the driving of the scanning medical probe 100 and generates an image signal based on the observation light acquired by the scanning medical probe 100, and the scanning medical medical device in a body cavity where natural light does not reach. The integrated processor includes a light source device that emits scanning light through the probe 100. In another embodiment, the signal processing device and the light source device may be configured separately.

図2に示されるように、走査型医療用プローブ100は、基端部に光学コネクタ部110及び電気コネクタ部120を有している。また、プロセッサ200は、光学コネクタ部210及び電気コネクタ部220を有している。光学コネクタ部110が光学コネクタ部210に差し込まれることにより、走査型医療用プローブ100とプロセッサ200が光学的に接続される。同じく、電気コネクタ部120が電気コネクタ部220に差し込まれることにより、走査型医療用プローブ100とプロセッサ200が電気的に接続される。プロセッサ200とモニタ300は、所定のケーブルを介して電気的に接続される。なお、図1においては、走査型医療用プローブ100とプロセッサ200の接続関係等を分かり易くするため、光学コネクタ部110と210との接続部分を敢えて二つに分けて図示している。   As shown in FIG. 2, the scanning medical probe 100 has an optical connector portion 110 and an electrical connector portion 120 at the proximal end portion. Further, the processor 200 includes an optical connector unit 210 and an electrical connector unit 220. By inserting the optical connector part 110 into the optical connector part 210, the scanning medical probe 100 and the processor 200 are optically connected. Similarly, when the electrical connector unit 120 is inserted into the electrical connector unit 220, the scanning medical probe 100 and the processor 200 are electrically connected. The processor 200 and the monitor 300 are electrically connected via a predetermined cable. In FIG. 1, in order to make it easy to understand the connection relationship between the scanning medical probe 100 and the processor 200, the connection portion between the optical connector portions 110 and 210 is divided into two.

このように走査型医療用プローブ100、プロセッサ200、モニタ300がそれぞれ接続されて電源が投入されると、術者は、医療用観察システム1を使用して患者の体腔内を検査、施術等できるようになる。具体的には、術者は、走査型医療用プローブ100の挿入部130を体腔内に挿入して挿入部130の先端130aを観察対象近傍に導き、プロセッサ200の操作部(不図示)を操作する。術者は、このような操作を行った結果得られる体腔内の映像をモニタ300を通じて観察し検査や施術等を行う。   Thus, when the scanning medical probe 100, the processor 200, and the monitor 300 are connected to each other and the power is turned on, the operator can use the medical observation system 1 to examine and perform treatment in the body cavity of the patient. It becomes like this. Specifically, the operator inserts the insertion part 130 of the scanning medical probe 100 into the body cavity, guides the distal end 130a of the insertion part 130 to the vicinity of the observation target, and operates the operation part (not shown) of the processor 200. To do. The surgeon observes an image in the body cavity obtained as a result of such an operation through the monitor 300, and performs an examination, a treatment, or the like.

なお、第一実施形態においては、体腔内を観察するために走査型医療用プローブ100単体が体腔内に直接挿入される。別の実施形態においては、例えば先端130aを観察対象近傍にスムーズに導くために挿入部130にガイドワイヤ等を添えて挿入するようにしてもよい。また、例えば電子スコープ等が有する鉗子チャンネルに挿入部130を挿入し通して先端部130aを観察対象近傍に近接させるようにしてもよい。   In the first embodiment, the scanning medical probe 100 alone is directly inserted into the body cavity in order to observe the inside of the body cavity. In another embodiment, for example, in order to smoothly guide the distal end 130a to the vicinity of the observation target, the insertion portion 130 may be inserted with a guide wire or the like. In addition, for example, the insertion portion 130 may be inserted into a forceps channel of an electronic scope or the like to bring the distal end portion 130a close to the vicinity of the observation target.

次に、走査型医療用プローブ100及びプロセッサ200の構成を説明しつつ、医療用観察システム1において体腔内の映像がモニタ300に表示されるまでの一連の処理を詳細に説明する。かかる一連の処理は、
(1)観察対象を走査して観察光を取得する処理
(2)観察光に基づき画像を生成し表示する処理
に大別される。
Next, a series of processes until the image in the body cavity is displayed on the monitor 300 in the medical observation system 1 will be described in detail while explaining the configurations of the scanning medical probe 100 and the processor 200. Such a series of processing is
(1) Processing for acquiring observation light by scanning an observation target (2) Processing is broadly classified into processing for generating and displaying an image based on observation light.

まず、「(1)観察対象を走査して観察光を取得する処理」について説明する。プロセッサ200は、観察対象を走査するための光源としてR、R、G、Bの各波長に対応した光を発振するレーザ光源230R、230R、230G、230Bを有している。ここで、R光、R光は共に、R光(近赤外光を含む)の波長域に属するが、ヘモグロビンの状態に依存して吸収率が互いに異なる。具体的には、R光は、赤色付近の光であり、還元ヘモグロビンに対する吸収率が高い。R光は、近赤外光付近の光であり、酸化ヘモグロビンに対する吸収率が高い。よって、R光とR光の両波長の光をヘモグロビンに同時に照射したときの反射スペクトルは、ヘモグロビンの酸化度に依存して変化する。なお、これら4つのレーザ光源は、例えば広帯域であるスーパーコンティニューム光等を発振する単一のファイバレーザと、R、R、G、Bの各波長に対応した波長選択性フィルタとを有する光源ユニットに置き換えてもよい。また、光源は、レーザ光源に限らず例えばLED(Light Emitting Diode)等の他の形態の光源としてもよい。 First, “(1) processing for acquiring observation light by scanning an observation target” will be described. The processor 200 includes laser light sources 230R 1 , 230R 2 , 230G, and 230B that oscillate light corresponding to the wavelengths R 1 , R 2 , G, and B as light sources for scanning the observation target. Here, both R 1 light and R 2 light belong to the wavelength range of R light (including near-infrared light), but have different absorption rates depending on the state of hemoglobin. Specifically, R 1 light is light in the vicinity of red and has a high absorption rate for reduced hemoglobin. R 2 light is light in the vicinity of near-infrared light and has a high absorption rate for oxyhemoglobin. Thus, the reflection spectrum when the hemoglobin is simultaneously irradiated with light of both wavelengths R 1 and R 2 varies depending on the degree of oxidation of hemoglobin. Note that these four laser light sources have, for example, a single fiber laser that oscillates a broadband supercontinuum light or the like, and wavelength selective filters corresponding to the wavelengths R 1 , R 2 , G, and B. It may be replaced with a light source unit. Further, the light source is not limited to the laser light source, and may be a light source of another form such as an LED (Light Emitting Diode).

プロセッサ200は、該プロセッサ200の各回路の信号処理タイミング等を統括的に制御するシステムコントローラ240を有している。システムコントローラ240は、ドライバ232R、232R、232G、232Bの各ドライバ回路に所定の変調制御信号を出力する。ドライバ232R、232R、232G、232Bはそれぞれ、入力された変調制御信号に基づきレーザ光源230R、230R、230G、230Bを直接変調する。具体的には、各ドライバ回路は、変調制御信号に基づき、振幅が同一の又は互いに異なる同位相の電流を、対応するレーザ光源に流す。これにより、レーザ光源230R、230R、230G、230Bは、R、R、G、Bの各波長に対応する同一の又は互いに異なる強度のパルス光(以下、「Rパルス光」、「Rパルス光」、「Gパルス光」、「Bパルス光」と記す。)を同期したタイミングで発振する。なお、各レーザ光源から発振されるパルス光の強度は、後述される異常画素に対応する部位に照射されるとき以外は所定強度である。本文中、所定強度は、図示省略された周知の調光回路による調光制御に従って適宜変化する強度として定義される。 The processor 200 includes a system controller 240 that comprehensively controls signal processing timing and the like of each circuit of the processor 200. The system controller 240 outputs predetermined modulation control signals to the driver circuits of the drivers 232R 1 , 232R 2 , 232G and 232B. The drivers 232R 1 , 232R 2 , 232G and 232B directly modulate the laser light sources 230R 1 , 230R 2 , 230G and 230B based on the input modulation control signals, respectively. Specifically, each driver circuit passes currents having the same or different amplitudes to the corresponding laser light sources based on the modulation control signal. As a result, the laser light sources 230R 1 , 230R 2 , 230G, and 230B have the same or different intensity pulse light (hereinafter referred to as “R 1 pulse light”) corresponding to the wavelengths R 1 , R 2 , G, and B, respectively. "R 2 pulse light", "G pulse light", and "B pulse light") are oscillated at synchronized timing. The intensity of the pulsed light oscillated from each laser light source is a predetermined intensity except when irradiated to a part corresponding to an abnormal pixel described later. In the text, the predetermined intensity is defined as an intensity that changes as appropriate according to dimming control by a well-known dimming circuit (not shown).

各レーザ光源から発振されたRパルス光、Rパルス光、Gパルス光、Bパルス光は、光結合器234に入射される。光結合器234は、入射された各パルス光を位相を揃えた状態で結合して射出する。以下、説明の便宜上、光結合器234により結合されたパルス光を「結合パルス光」と記す。 R 1 pulse light, R 2 pulse light, G pulse light, and B pulse light oscillated from each laser light source are incident on the optical coupler 234. The optical coupler 234 combines and emits each incident pulsed light in a state where the phases are aligned. Hereinafter, for convenience of explanation, the pulsed light coupled by the optical coupler 234 is referred to as “coupled pulsed light”.

光源が単一のファイバレーザと波長選択性フィルタからなる光源ユニットである場合には、各波長のパルス光を同期させるためのタイミング制御が不要である。そのため、レーザ光源周辺の回路構成等を簡素化できるメリットがある。また、既に結合された状態のパルス光が発振されるため、光結合器234が不要になるメリットもある。   When the light source is a light source unit composed of a single fiber laser and a wavelength selective filter, timing control for synchronizing the pulsed light of each wavelength is unnecessary. Therefore, there is an advantage that the circuit configuration around the laser light source can be simplified. Further, since the pulsed light that has already been coupled is oscillated, there is an advantage that the optical coupler 234 is unnecessary.

光結合器234から射出された結合パルス光は、走査型医療用プローブ100が有するシングルモードファイバ112の入射端112aに入射される。シングルモードファイバ112は、光学コネクタ部110から先端部130aに亘って、走査型医療用プローブ100の外皮部材(後述の図3に示されるシース132)に収容されている。入射端112aに入射された結合パルス光は、シングルモードファイバ112内部を全反射を繰り返すことにより伝搬される。伝搬された結合パルス光は、先端部130a内部に配置されたシングルモードファイバ112の射出端112bから射出される。   The combined pulse light emitted from the optical coupler 234 is incident on the incident end 112 a of the single mode fiber 112 included in the scanning medical probe 100. The single mode fiber 112 is accommodated in an outer skin member (a sheath 132 shown in FIG. 3 described later) of the scanning medical probe 100 from the optical connector portion 110 to the distal end portion 130a. The coupled pulsed light incident on the incident end 112a is propagated by repeating total reflection inside the single mode fiber 112. The propagated coupled pulsed light is emitted from the emission end 112b of the single mode fiber 112 disposed inside the distal end portion 130a.

図3に、第一実施形態の先端部130aの模式的な内部構造を側断面図で示す。また、図4に、第一実施形態の先端部130aの内部構造を外観斜視図として示す。なお、以降においては、走査型医療用プローブ100の構成を説明するにあたり、便宜上、走査型医療用プローブ100の長手方向をZ方向、Z方向に直交しかつ互いに直交する二方向をX方向、Y方向と定義する。かかる定義によれば、例えば図3は、走査型医療用プローブ100の中心軸AXを含むY−Z平面での先端部130aの断面図となっている。   In FIG. 3, the typical internal structure of the front-end | tip part 130a of 1st embodiment is shown with a sectional side view. FIG. 4 shows an external perspective view of the internal structure of the tip portion 130a of the first embodiment. In the following, in describing the configuration of the scanning medical probe 100, for convenience, the longitudinal direction of the scanning medical probe 100 is the Z direction, the two directions orthogonal to the Z direction and orthogonal to each other are the X direction, and Y Defined as direction. According to such a definition, for example, FIG. 3 is a cross-sectional view of the distal end portion 130 a in the YZ plane including the central axis AX of the scanning medical probe 100.

図3に示されるシース132は、可撓性を有する走査型医療用プローブ100の保護チューブである。シース132は、先端部130aから光学コネクタ部110にまで延びた形状を有し、走査型医療用プローブ100が有する各種内蔵部品を保護している。シース132の外径は、走査型医療用プローブ100が固体撮像素子等を搭載しない構成であるため、従来型の電子スコープの外径に比べて格段に細い。そのため、走査型医療用プローブ100は、従来型の電子スコープに比べてより一層の低浸襲性が達成されている。   The sheath 132 shown in FIG. 3 is a protective tube of the scanning medical probe 100 having flexibility. The sheath 132 has a shape extending from the distal end portion 130a to the optical connector portion 110, and protects various built-in components of the scanning medical probe 100. The outer diameter of the sheath 132 is much smaller than the outer diameter of a conventional electronic scope because the scanning medical probe 100 is configured not to mount a solid-state imaging device or the like. Therefore, the scanning medical probe 100 achieves even lower invasiveness than a conventional electronic scope.

図3に示されるように、シース132内部には、支持体134が支持されている。シングルモードファイバ112の先端部112cは、支持体134の貫通穴に挿入され通されて片持ち梁の状態で支持されている。支持体134は、アクチュエータ136、138も支持している。アクチュエータ136、138は、圧電アクチュエータであり、圧電素子上の所定位置に電極が形成されている。各電極は、終端が電気コネクタ部120内部に収容された電線(不図示)と接続されている。各電線は、電気コネクタ部120と電気コネクタ部220とを接続させたときに、プロセッサ200が有するX軸ドライバ236X又はY軸ドライバ236Yに接続される。   As shown in FIG. 3, a support 134 is supported inside the sheath 132. The tip 112c of the single mode fiber 112 is inserted into the through hole of the support 134 and is supported in a cantilever state. The support 134 also supports the actuators 136 and 138. The actuators 136 and 138 are piezoelectric actuators, and electrodes are formed at predetermined positions on the piezoelectric element. Each electrode has a terminal connected to an electric wire (not shown) housed in the electrical connector portion 120. Each electric wire is connected to the X-axis driver 236X or Y-axis driver 236Y of the processor 200 when the electric connector unit 120 and the electric connector unit 220 are connected.

システムコントローラ240は、X軸ドライバ236X、Y軸ドライバ236Yの各ドライバ回路に所定の駆動制御信号を出力する。X軸ドライバ236Xは、駆動制御信号に基づきアクチュエータ136に第一の交流電圧を印加する。Y軸ドライバ236Yは、駆動制御信号に基づきアクチュエータ138に第一の交流電圧と同一周波数であって位相が直交する第二の交流電圧を印加する。   The system controller 240 outputs predetermined drive control signals to the driver circuits of the X-axis driver 236X and the Y-axis driver 236Y. The X-axis driver 236X applies a first AC voltage to the actuator 136 based on the drive control signal. The Y-axis driver 236Y applies a second AC voltage having the same frequency as the first AC voltage and having a phase orthogonal to the actuator 138 based on the drive control signal.

アクチュエータ136、138はそれぞれ、第一、第二の交流電圧が印加されたときにX方向、Y方向に共振するように材料及び形状が選択され構成されている。シングルモードファイバ112の射出端112bは、アクチュエータ136及び138によるX方向及びY方向への運動エネルギーが合成されることにより、X−Y平面に近似する面(以下、「XY近似面」と記す。)上において中心軸AXをほぼ中心とする所定半径を有する円の軌跡を描く。   The actuators 136 and 138 are configured by selecting materials and shapes so as to resonate in the X and Y directions when the first and second AC voltages are applied, respectively. The exit end 112b of the single mode fiber 112 is described as a surface that approximates the XY plane (hereinafter referred to as “XY approximate surface”) by combining the kinetic energy in the X and Y directions by the actuators 136 and 138. ) Draw a locus of a circle having a predetermined radius approximately centered on the central axis AX.

所定半径を有する円の軌跡を描く状態でアクチュエータ136及び138に対する交流電圧の印加が停止される。すると、シングルモードファイバ112の先端部112cの振動は徐々に減衰されていく。かかる減衰に伴って、シングルモードファイバ112の射出端112bは、XY近似面上で略渦巻パターンの軌跡を描きながら中心軸AXに向かい、最終的には中心軸AX上で停止する。結合パルス光は、各アクチュエータへの交流電圧の印加停止直後からシングルモードファイバ112の射出端112bが中心軸AX上で停止する迄の期間(以下、「渦巻パターン期間」と記す。)、射出端112bから射出され続ける。   The application of the AC voltage to the actuators 136 and 138 is stopped in a state where a circular locus having a predetermined radius is drawn. Then, the vibration of the tip 112c of the single mode fiber 112 is gradually attenuated. With such attenuation, the exit end 112b of the single mode fiber 112 moves toward the central axis AX while drawing a locus of a substantially spiral pattern on the XY approximate plane, and finally stops on the central axis AX. The coupled pulsed light is emitted during the period from immediately after the application of AC voltage to each actuator is stopped until the exit end 112b of the single mode fiber 112 is stopped on the central axis AX (hereinafter referred to as “spiral pattern period”). The injection continues from 112b.

シース112の先端は、集光レンズ140により封止されている。そのため、結合パルス光は、シングルモードファイバ112の射出端112bから射出されて一旦発散するものの、集光レンズ140により集光されて観察対象上にスポットを形成する。かかるスポット径は、例えば数ミクロンオーダであり極めて小さい。なお、射出端112bにはコリメートレンズ(不図示)が取り付けられてもよい。この場合、結合パルス光は、射出端112bから平行光として射出されて集光レンズ140を介して観察対象上にスポットを形成する。   The distal end of the sheath 112 is sealed with a condenser lens 140. Therefore, the coupled pulse light is emitted from the exit end 112b of the single mode fiber 112 and once diverges, but is condensed by the condenser lens 140 to form a spot on the observation target. The spot diameter is extremely small, for example, on the order of several microns. A collimating lens (not shown) may be attached to the exit end 112b. In this case, the combined pulse light is emitted as parallel light from the emission end 112 b and forms a spot on the observation target via the condenser lens 140.

図5に、観察対象上に形成されるスポットを説明するための図を示す。走査型医療用プローブ100は、一枚の画像を得るために観察対象上に渦巻パターンSPを描くようにn個のスポットをスポットS、S、S、・・・、Sの順に形成する。各スポットの間隔は、シングルモードファイバ112の射出端112bの運動速度や各レーザ光源の変調周波数等に依存して決まる。渦巻パターンSPは、観察対象上にパルス光で無く連続光を走査した場合を想定して描かれた仮想的な走査軌跡である。 FIG. 5 is a diagram for explaining spots formed on the observation target. In order to obtain a single image, the scanning medical probe 100 draws n spots in the order of spots S 1 , S 2 , S 3 ,..., S n so as to draw a spiral pattern SP on the observation target. Form. The interval between the spots is determined depending on the movement speed of the exit end 112b of the single mode fiber 112, the modulation frequency of each laser light source, and the like. The spiral pattern SP is a virtual scanning locus drawn on the assumption that continuous light is scanned on the observation target instead of pulse light.

なお、実験等を重ねた結果、シングルモードファイバ112の射出端112bが停止した状態から所定半径を有する円の軌跡を描く状態に達する迄にかかる時間は既知である。同じく、渦巻パターン期間が開始され終了する迄にかかる時間も既知である。さらに、渦巻パターン期間中のXY近似面におけるシングルモードファイバ112の射出端112bの位置(又は観察対象上における各スポット形成位置)も既知である。そのため、システムコントローラ240は、かかる既知の情報に基づき、X軸ドライバ236X、Y軸ドライバ236Yに対するタイミング制御(つまり、各アクチュエータに対する交流電圧の印加と停止のタイミング)、及びドライバ232R、232R、232G、232Bに対するタイミング制御(つまり、渦巻パターン期間中における各レーザ光源の変調制御)のそれぞれをフレームレートに応じた周期で繰り返す。 As a result of experiments and the like, the time taken to reach a state in which a locus of a circle having a predetermined radius is drawn after the exit end 112b of the single mode fiber 112 is stopped is known. Similarly, the time taken to start and end the spiral pattern period is also known. Further, the position of the exit end 112b of the single mode fiber 112 (or each spot formation position on the observation target) in the XY approximate plane during the spiral pattern period is also known. Therefore, based on such known information, the system controller 240 controls the timing for the X-axis driver 236X and the Y-axis driver 236Y (that is, the timing for applying and stopping the AC voltage to each actuator), and the drivers 232R 1 , 232R 2 , Timing control for 232G and 232B (that is, modulation control of each laser light source during the spiral pattern period) is repeated at a period corresponding to the frame rate.

図4に示されるように、支持体134の端面134aには、円環状に並ぶ複数の貫通穴が形成されている。各貫通穴には検出用ファイバ142が埋設されている。図4において図示省略するが、各検出用ファイバ142は支持体134の後方で束ねられ、光ファイババンドル142Bを構成している。光ファイババンドル142Bは、先端部130aから光学コネクタ部110に延びて、終端が光学コネクタ部110に収容されている。   As shown in FIG. 4, a plurality of through holes arranged in an annular shape are formed on the end surface 134 a of the support 134. A detection fiber 142 is embedded in each through hole. Although not shown in FIG. 4, the detection fibers 142 are bundled behind the support 134 to form an optical fiber bundle 142B. The optical fiber bundle 142 </ b> B extends from the distal end portion 130 a to the optical connector portion 110, and the terminal end is accommodated in the optical connector portion 110.

光ファイババンドル142Bの終端は、光サーキュレータ144により波長選択ファイバ146の一端と結合されている。なお、ファイババンドル142Bは、数十本程度(例えば80本)の光ファイバを束ねたものに過ぎない。そのため、ファイババンドル142Bは、従来型の電子スコープやファイバスコープの光ファイババンドル(例えば数百〜千本の光ファイバを束ねた光ファイババンドル)に比べて遙かに径が細い。また、第一実施形態において、検出用ファイバ142は最低限一本あればよい。検出用ファイバ142が一本の場合には、走査型医療用プローブ100をより一層細径化させることができる。   The end of the optical fiber bundle 142B is coupled to one end of the wavelength selection fiber 146 by an optical circulator 144. The fiber bundle 142B is merely a bundle of about several tens (for example, 80) optical fibers. Therefore, the fiber bundle 142B has a much smaller diameter than a conventional electronic scope or an optical fiber bundle of a fiberscope (for example, an optical fiber bundle in which several hundred to thousands of optical fibers are bundled). In the first embodiment, at least one detection fiber 142 is required. When the number of detection fibers 142 is one, the scanning medical probe 100 can be further reduced in diameter.

観察対象上に形成された各結合パルス光のスポットは、観察対象にて反射され集光レンズ140を介してシース132内部に入射される。シース132内部に戻された反射パルス光は、各検出用ファイバ142の入射端142aに入射される。入射端142aに入射された反射パルス光は、ファイババンドル142B(検出用ファイバ142)内部を終端に向かって伝搬される。   Each spot of the combined pulse light formed on the observation target is reflected by the observation target and is incident on the inside of the sheath 132 via the condenser lens 140. The reflected pulsed light returned to the inside of the sheath 132 is incident on the incident end 142 a of each detection fiber 142. The reflected pulsed light incident on the incident end 142a is propagated toward the end in the fiber bundle 142B (detection fiber 142).

ファイババンドル142B内部を伝搬された反射パルス光は、光サーキュレータ144によりファイババンドル142Bの終端と結合された波長選択ファイバ146の結合端に入射される。なお、光サーキュレータ144は、ファイババンドル142Bからの反射パルス光を波長選択ファイバ146にのみ入射させるように構成されている(つまりファイババンドル142Bからの反射パルス光を後述の光ファイバ148には入射させない。)。   The reflected pulse light propagated inside the fiber bundle 142B is incident on the coupling end of the wavelength selection fiber 146 coupled to the end of the fiber bundle 142B by the optical circulator 144. The optical circulator 144 is configured so that the reflected pulse light from the fiber bundle 142B is incident only on the wavelength selection fiber 146 (that is, the reflected pulse light from the fiber bundle 142B is not incident on the optical fiber 148 described later). .)

波長選択ファイバ146は、光学コネクタ部110内部に蜷局を巻くように収容されている。波長選択ファイバ146の導光路中には、結合端側から順にR、G、Bの各波長に対応するファイバブラッググレーティング146R、146G、146Bが形成されている。従って、波長選択ファイバ146に入射され伝搬される反射パルス光は、まず、ファイバブラッググレーティング146RによりR成分について強い後方反射が引き起こされる。つまり、ファイバブラッググレーティング146Rは、反射パルス光に含まれるR成分のパルス光(以下、「反射Rパルス光」と記す。)のみを反射させて波長選択ファイバ146の結合端側に戻すとともに他の成分を透過させる。ファイバブラッググレーティング146G、ファイバブラッググレーティング146Bにおいても同様の光学的作用が引き起こされる。すなわち、ファイバブラッググレーティング146GにおいてはG光成分(以下、「反射Gパルス光」と記す。)のみが、ファイバブラッググレーティング146BにおいてはB光成分(以下、「反射Bパルス光」と記す。)のみが、それぞれ反射されて波長選択ファイバ146の結合端側に戻される。 The wavelength selection fiber 146 is accommodated inside the optical connector unit 110 so as to wrap around. In the light guide path of the wavelength selection fiber 146, fiber Bragg gratings 146R 1 , 146G, and 146B corresponding to the wavelengths R 1 , G, and B are formed in order from the coupling end side. Accordingly, the reflected pulse light that is incident on the wavelength selection fiber 146 and propagated first causes strong back reflection of the R 1 component by the fiber Bragg grating 146R 1 . That is, the fiber Bragg grating 146R 1 reflects only the R 1 component pulse light (hereinafter referred to as “reflected R 1 pulse light”) included in the reflected pulse light and returns it to the coupling end side of the wavelength selection fiber 146. At the same time, other components are permeated. The same optical action is also caused in the fiber Bragg grating 146G and the fiber Bragg grating 146B. That is, only the G light component (hereinafter referred to as “reflected G pulse light”) in the fiber Bragg grating 146G, and only the B light component (hereinafter referred to as “reflected B pulse light”) in the fiber Bragg grating 146B. Are reflected and returned to the coupling end side of the wavelength selection fiber 146.

ファイバブラッググレーティング146R、146G、146Bは、R、G、Bの各波長の反射パルス光に所定の光路差を付与するように位置が決められ形成されている。ここで、光サーキュレータ144は、波長選択ファイバ146からの光を光ファイバ148にのみ入射させるように構成されている(つまり波長選択ファイバ146からの光をファイババンドル142Bには入射させない。)。そのため、波長選択ファイバ146の結合端に所定の時間遅延をもって到達した各波長の反射パルス光は、光ファイバ148に順次入射される。 The fiber Bragg gratings 146R 1 , 146G, and 146B are formed with their positions determined so as to give a predetermined optical path difference to the reflected pulse light of each wavelength of R 1 , G, and B. Here, the optical circulator 144 is configured so that the light from the wavelength selection fiber 146 is incident only on the optical fiber 148 (that is, the light from the wavelength selection fiber 146 is not incident on the fiber bundle 142B). Therefore, the reflected pulsed light of each wavelength that arrives at the coupling end of the wavelength selection fiber 146 with a predetermined time delay is sequentially incident on the optical fiber 148.

光ファイバ148の終端148aは、光学コネクタ部110と光学コネクタ部210とを接続させたとき、プロセッサ200が有するカップリングレンズ238を介して光検出器250に結合される。従って、反射Rパルス光、反射Gパルス光、反射Bパルス光の各波長の反射パルス光は、所定の時間遅延をもって終端148aから順次射出されて、光検出器250により受光される。 The end 148a of the optical fiber 148 is coupled to the photodetector 250 via a coupling lens 238 included in the processor 200 when the optical connector unit 110 and the optical connector unit 210 are connected. Accordingly, the reflected pulse light of each wavelength of the reflected R 1 pulse light, reflected G pulse light, and reflected B pulse light is sequentially emitted from the terminal 148 a with a predetermined time delay and received by the photodetector 250.

波長選択ファイバ146は、終端付近で光ファイバ148と束ねられている。波長選択ファイバ146の終端146aは、光学コネクタ部110と光学コネクタ部210とを接続させたとき、終端148aと共に光検出器250に結合される。ファイババンドル142Bからの反射パルス光に含まれるR光に対応する成分のパルス光(以下、「反射Rパルス光」と記す。)は、波長選択ファイバ146を伝搬中、何れのファイバブラッググレーティングによっても反射されること無く波長選択ファイバ146の終端146aから射出されて、光検出器250により受光される。 The wavelength selection fiber 146 is bundled with the optical fiber 148 near the end. The terminal 146a of the wavelength selection fiber 146 is coupled to the photodetector 250 together with the terminal 148a when the optical connector unit 110 and the optical connector unit 210 are connected. The pulse light of the component corresponding to the R 2 light included in the reflected pulse light from the fiber bundle 142B (hereinafter referred to as “reflected R 2 pulse light”) is propagated through the wavelength selection fiber 146 in any fiber Bragg grating. The light is emitted from the end 146 a of the wavelength selection fiber 146 without being reflected by the light and is received by the photodetector 250.

走査型医療用プローブ100は、光ファイババンドル142Bとの結合端からファイバブラッググレーティング146Bまでの波長選択ファイバ146中の導光路長をL1と定義し、波長選択ファイバ146との結合端から終端148aまでの光ファイバ148中の導光路長をL2と定義し、ファイバブラッググレーティング146Bから終端146aまでの波長選択ファイバ146中の導光路長をL3と定義した場合に、
L3>L1+L2
を満たすように構成されている。従って、反射Rパルス光は、反射Bパルス光よりも更に長い時間遅延が与えられて、終端146aから射出される。よって、光検出器250において各波長の反射パルス光は、反射Rパルス光、反射Gパルス光、反射Bパルス光、反射Rパルス光の順に所定の時間遅延をもって受光される。
In the scanning medical probe 100, the light guide path length in the wavelength selection fiber 146 from the coupling end to the optical fiber bundle 142B to the fiber Bragg grating 146B is defined as L1, and from the coupling end to the wavelength selection fiber 146 to the end 148a. When the light guide path length in the optical fiber 148 is defined as L2, and the light guide path length in the wavelength selection fiber 146 from the fiber Bragg grating 146B to the end 146a is defined as L3,
L3> L1 + L2
It is configured to satisfy. Therefore, the reflected R 2 pulsed light is emitted from the end 146a after being given a longer time delay than the reflected B pulsed light. Therefore, the reflected pulse light of each wavelength is received by the photodetector 250 with a predetermined time delay in the order of reflected R 1 pulse light, reflected G pulse light, reflected B pulse light, and reflected R 2 pulse light.

上述したように結合パルス光は、単一のシングルモードファイバ112により導光されて観察対象を照射する。そのため、観察対象にて反射される反射パルス光の光量は非常に少ない。このような微弱な光を確実にかつ低ノイズで検出するため、光検出器250には光電子増倍管等の高感度光検出器が採用されている。   As described above, the combined pulse light is guided by the single single mode fiber 112 and irradiates the observation target. Therefore, the amount of reflected pulsed light reflected from the observation target is very small. In order to detect such weak light reliably and with low noise, the photodetector 250 employs a highly sensitive photodetector such as a photomultiplier tube.

以上が「(1)観察対象を走査して観察光を取得する処理」についての説明になる。次に、「(2)観察光に基づき画像を生成し表示する処理」、つまり取得された観察光(各波長の反射パルス光)を画像化してモニタ300に表示させるまでの処理を説明する。   The above is the description of “(1) processing for acquiring observation light by scanning an observation target”. Next, “(2) processing for generating and displaying an image based on observation light”, that is, processing for imaging the acquired observation light (reflection pulse light of each wavelength) and displaying it on the monitor 300 will be described.

光検出器250は、受光された各波長の反射パルス光を光電変換してアナログ信号を生成し後段の回路に出力する。図6に、第一実施形態において、一パルスの結合パルス光を観察対象に照射した場合に光検出器250により検出されるアナログ信号の一例を示す。図6の縦軸は出力電圧値(単位:V)を、横軸は時間(単位:sec)をそれぞれ示している。図6を参照すると、反射Gパルス光の波形λは反射Rパルス光の波形λに対してt−t(sec)の遅延が、反射Bパルス光の波形λは反射Gパルス光の波形λに対してt−t(sec)の遅延が、反射Rパルス光の波形λは反射Bパルス光の波形λに対してt−t(sec)の遅延が、それぞれ付与されていることが分かる。 The photodetector 250 photoelectrically converts the received reflected pulse light of each wavelength to generate an analog signal and outputs it to a subsequent circuit. FIG. 6 shows an example of an analog signal detected by the photodetector 250 when the observation target is irradiated with one pulse of combined pulse light in the first embodiment. The vertical axis in FIG. 6 represents the output voltage value (unit: V), and the horizontal axis represents time (unit: sec). Referring to FIG. 6, the waveform λ 2 of the reflected G pulse light has a delay of t 2 -t 1 (sec) with respect to the waveform λ 1 of the reflected R 1 pulse light, and the waveform λ 3 of the reflected B pulse light has the reflected G The delay of t 3 -t 2 (sec) with respect to the waveform λ 2 of the pulsed light, and the waveform λ 4 of the reflected R 2 pulsed light is t 4 -t 3 (sec) with respect to the waveform λ 3 of the reflected B pulsed light. It can be seen that each delay is given.

ところで、各ファイバブラッググレーティングは、例えば光検出器250の時間分解能を考慮して、最低限、各波長の反射パルス光の波形が確実に分離(すなわち、図6の出力波形に谷(例えばクランプレベル)が確実に形成)される程度に離れた位置に形成されている。但し、各ファイバブラッググレーティング間を離すほど各波長の反射パルス光の時間遅延量が増加して、高速クロックが要求される仕様(高解像度や高速フレームレート等)を満足することができない等の別の弊害が生じる。従って、各ファイバブラッググレーティングは、これらの事項全てを考慮して適切な間隔をもって形成されている。導光路長L1〜L3の各値も、各ファイバブラッググレーティングと同じく、画像の解像度やフレームレート、光検出器250の時間分解能等を考慮して設定されている。   By the way, in each fiber Bragg grating, for example, in consideration of the time resolution of the photodetector 250, the waveform of the reflected pulsed light of each wavelength is surely separated (that is, the output waveform of FIG. ) Are formed so as to be separated so as to be surely formed). However, as the fiber Bragg gratings are separated from each other, the time delay amount of the reflected pulse light of each wavelength increases, and the specifications (high resolution, high frame rate, etc.) that require a high-speed clock cannot be satisfied. The harmful effects of Accordingly, each fiber Bragg grating is formed with an appropriate interval in consideration of all these matters. Each value of the light guide path lengths L1 to L3 is set in consideration of the resolution of the image, the frame rate, the time resolution of the photodetector 250, and the like, as in each fiber Bragg grating.

例えば各波長の反射パルス光の波形の半値幅が10nsecである場合を考える。この場合に、各波長の反射パルス光の波形間に谷が現れるようにするためには、各ファイバブラッググレーティングの間隔は例えば1m程度が適切と考えられる。   For example, consider a case where the half width of the waveform of the reflected pulsed light of each wavelength is 10 nsec. In this case, in order to make valleys appear between the waveforms of the reflected pulsed light of each wavelength, it is considered appropriate that the interval between the fiber Bragg gratings is, for example, about 1 m.

光検出器250により検出された各波長の反射パルス光に応じたアナログ信号は、サンプリング及びホールドされて、A/Dコンバータ252によりデジタル信号列に変換される。変換されたデジタル信号列は、DSP(Digital Signal Processor)254に入力される。   An analog signal corresponding to the reflected pulse light of each wavelength detected by the photodetector 250 is sampled and held, and converted into a digital signal sequence by the A / D converter 252. The converted digital signal sequence is input to a DSP (Digital Signal Processor) 254.

図7に、第一実施形態のDSP254の構成をブロック図で示す。図7に示されるように、DSP254は、波形蓄積用メモリ254a、ピーク値検出回路254b、変換回路254c、ピーク値蓄積用メモリ254d、及びピーク値読み出し回路254eを有している。   FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the DSP 254 of the first embodiment. As shown in FIG. 7, the DSP 254 includes a waveform accumulation memory 254a, a peak value detection circuit 254b, a conversion circuit 254c, a peak value accumulation memory 254d, and a peak value readout circuit 254e.

波形蓄積用メモリ254aは、A/Dコンバータ252からのデジタル信号列をラッチする。なお、ラッチされたデジタル信号列は、波形蓄積用メモリ254aの容量を考慮して一定時間経過後順次破棄される。   The waveform storage memory 254a latches the digital signal sequence from the A / D converter 252. The latched digital signal sequence is sequentially discarded after a predetermined time has elapsed in consideration of the capacity of the waveform storage memory 254a.

ピーク値検出回路254bは、波形蓄積用メモリ254aにラッチされたデジタル信号列を監視して変極点、つまりピーク値(例えば図6に示される波形λのピーク値P、波形λのピーク値P、波形λのピーク値P、波形λのピーク値P)を検出する。次いで、デジタル信号列中のピーク値が検出された時点、つまり時間(例えば図6に示されるピーク値Pに対応する時間t、ピーク値Pに対応する時間t、ピーク値Pに対応する時間t、ピーク値Pに対応する時間t)を該ピーク値に関連付けて変換回路254cに順次出力する。 Peak value detecting circuit 254b is inflection point monitors the digital signal sequence which is latched in the waveform storage memory 254a, i.e. the peak value P 1 of the waveform lambda 1 as shown in the peak value (e.g. FIG. 6, the waveform lambda 2 peaks the value P 2, the waveform lambda 3 of the peak value P 3, the peak value P 4 of the waveform lambda 4) for detecting a. Then, when the peak value in the digital signal sequence is detected, that is, the time (e.g., time t 1 corresponding to the peak value P 1 shown in FIG. 6, the time t 2 corresponding to the peak value P 2, the peak value P 3 in time t 3 corresponding, time t 4) corresponding to the peak value P 4 sequentially outputs the conversion circuit 254c in association with the peak value.

図8に、ピーク値検出回路254bから出力されるデータの概念図を示す。図8に示されるように、ピーク値検出回路254bは、スポットS〜Sに対応するピーク値Pと時間Tとを関連付けたデータ(以下、「関連付けデータ」と記す。)を変換回路254cに順次出力する。 FIG. 8 is a conceptual diagram of data output from the peak value detection circuit 254b. As shown in FIG. 8, the peak value detecting circuit 254b, the data associated with the peak value P and time T corresponding to the spot S 1 to S n (hereinafter, referred to as "association data".) The conversion circuit 254c Are output sequentially.

変換回路254cは、関連付けデータの時間Tを例えば固体撮像素子でいうところの画素アドレスに変換する。具体的には、変換回路254cには、各スポットに対応する時間Tと画素アドレスとの変換テーブルが予め保持されている。かかる変換テーブルは、既知の情報である渦巻パターン期間中の各スポットの形成位置及び形成時間に基づき作成されている。変換回路254cは、特定の時間Tに対応する関連付けデータが入力されたとき、変換テーブルに基づき該特定の時間Tを特定の画素アドレスに変換する。   The conversion circuit 254c converts the time T of the association data into, for example, a pixel address referred to as a solid-state image sensor. Specifically, the conversion circuit 254c holds a conversion table of time T and pixel address corresponding to each spot in advance. Such a conversion table is created based on the formation position and formation time of each spot during the spiral pattern period, which is known information. When the association data corresponding to the specific time T is input, the conversion circuit 254c converts the specific time T into a specific pixel address based on the conversion table.

図9を用いて、変換回路254cによる画素アドレスの変換処理の具体例を説明する。ここでは、説明の便宜上、関連付けデータの各時間Tを19×19からなる画素アドレスに変換する場合を考える。変換回路254cは、例えばスポットSに対応する時間t11、t21、t31、t41の関連付けデータが入力されたとき、上記変換テーブルに基づき時間t11、t21、t31、t41を画素アドレス(3,10)に変換する。次いで、時間t12、t22、t32、t42の関連付けデータが入力されたとき、上記変換テーブルに基づき時間時間t12、t22、t32、t42を画素アドレス(3,8)に変換する。変換回路254cは、かかる画素アドレスへの変換処理を、入力される関連付けデータに対して順次行う。 A specific example of pixel address conversion processing by the conversion circuit 254c will be described with reference to FIG. Here, for convenience of explanation, a case is considered in which each time T of association data is converted into a 19 × 19 pixel address. For example, when the association data of the times t 11 , t 21 , t 31 , and t 41 corresponding to the spot S 1 is input, the conversion circuit 254c, based on the conversion table, sets the times t 11 , t 21 , t 31 , and t 41. Is converted into a pixel address (3, 10). Next, when the association data of the times t 12 , t 22 , t 32 , and t 42 is input, the time times t 12 , t 22 , t 32 , and t 42 are set to the pixel address (3, 8) based on the conversion table. Convert. The conversion circuit 254c sequentially performs the conversion process to the pixel address on the input association data.

画素アドレスへの変換処理により、例えば画素アドレス(3,10)には、4つの出力電圧値、つまりピーク値P11、P21、P31、P41が関連付けられたことになる。しかし、これだけでは、ピーク値P11、P21、P31、P41が何れの色情報を有するかが不明である。そこで、変換回路254cは、4つのピーク値に対して適切な色情報を付与する。そのために、変換回路254cは、各波長に対応するファイバブラッググレーティング間の距離、及び導光路長L1〜L3の各長さ関係により予め定められた各波長のピーク値の遅延時間を利用する。 By the conversion processing to the pixel address, for example, four output voltage values, that is, peak values P 11 , P 21 , P 31 , and P 41 are associated with the pixel address (3, 10). However, it is not clear which color information the peak values P 11 , P 21 , P 31 , and P 41 have only by this. Therefore, the conversion circuit 254c gives appropriate color information to the four peak values. For this purpose, the conversion circuit 254c uses the delay time of the peak value of each wavelength that is predetermined based on the distance between the fiber Bragg gratings corresponding to each wavelength and the length relationships of the light guide path lengths L1 to L3.

すなわち、変換回路254cは、スポットSに対応する時間t11に検出されたピーク値P11にR色であることを示す色情報を付加する。次いで、時間t11から所定時間(図6ではt−t(sec))遅延した時間t21に検出されたピーク値P21にG色であることを示す色情報を、時間t11から所定時間(図6ではt−t(sec))遅延した時間t31に検出されたピーク値P31にB色であることを示す色情報を、それぞれ付加する。更に、時間t11から所定時間(図6ではt−t(sec))遅延した時間t41に検出されたピーク値P41に近赤外光(便宜上「R色」と記す。)であることを示す色情報を付加する。 That is, the conversion circuit 254c adds the color information indicating that the peak value P 11 detected to the time t 11 corresponding to the spot S 1 is R 1 color. Then, the color information indicating the color G from time t 11 to the predetermined time (Fig. 6, t 2 -t 1 (sec)) delayed time t 21 the peak value P 21 detected in, from the time t 11 Color information indicating the B color is added to the peak value P 31 detected at a time t 31 delayed by a predetermined time (t 3 -t 1 (sec) in FIG. 6). Further, near infrared light (referred to as “R 2 color” for convenience) is detected in the peak value P 41 detected at time t 41 delayed by a predetermined time (t 4 -t 1 (sec) in FIG. 6) from time t 11 . Color information indicating that is added.

このようにして、変換回路254cは、画素アドレス(3,10)に関連付けられたR色、G色、B色、R色の各輝度値(別の表現によれば各色の信号の強度値)がピーク値P11、P21、P31、P41である画像情報を生成する。変換回路254cは、かかる色情報付加処理を、入力される関連付けデータに対して順次行う。 In this way, the conversion circuit 254c allows the R 1 color, G color, B color, and R 2 color luminance values associated with the pixel address (3, 10) (in other words, the intensity of the signal of each color). Image information whose values are peak values P 11 , P 21 , P 31 , P 41 is generated. The conversion circuit 254c sequentially performs such color information addition processing on the input association data.

変換回路254cは、生成された画像情報をピーク値蓄積用メモリ254dに順次出力して書き込む。また、画像情報を有さない画素アドレスに関しては、例えば所定のマスキングデータを生成してピーク値蓄積用メモリ254dに出力して書き込む。ピーク値蓄積用メモリ254dはフレームバッファであり、変換回路254cにより生成されたスポットS〜Sに対応する一フレーム分の画像情報をバッファリングする。ピーク値読み出し回路254eは、システムコントローラ240によるタイミング制御に従い、ピーク値蓄積用メモリ254dにバッファリングされた画像情報を読み出して、映像信号出力回路256に出力する。 The conversion circuit 254c sequentially outputs and writes the generated image information to the peak value storage memory 254d. For pixel addresses that do not have image information, for example, predetermined masking data is generated and output to the peak value storage memory 254d for writing. Peak value storage memory 254d is a frame buffer, buffering the image information of one frame corresponding to the generated spots S 1 to S n by the conversion circuit 254c. The peak value reading circuit 254e reads the image information buffered in the peak value storage memory 254d according to the timing control by the system controller 240, and outputs it to the video signal output circuit 256.

映像信号出力回路256は、入力された画像情報をNTSC(National Television
Standards Committee)やPAL(Phase Alternating Line)等の所定の規格に準拠した映像信号に変換してモニタ300に出力する。モニタ300には、R色、G色、B色からなる観察対象のカラー映像が表示される。R色の画像は、ユーザ操作による設定に応じて上記のカラー画像に選択的に付加される。R色の画像がカラー画像に付加される設定であるとき、映像信号出力回路256は、例えば他の色の画像と区別できるようにR色の画像に所定の強調表示処理を施す。
The video signal output circuit 256 converts the input image information into NTSC (National Television).
The video signal is converted into a video signal conforming to a predetermined standard such as Standards Committee or PAL (Phase Alternating Line), and output to the monitor 300. On the monitor 300, a color image to be observed consisting of R 1 color, G color, and B color is displayed. The R two- color image is selectively added to the color image according to the setting by the user operation. When the image of the R 2-color is set to be added to the color image, the video signal output circuit 256 performs for example other colors image and a predetermined highlighting display processing on the image of the R 2 colors to allow distinction.

ここで、走査型医療用プローブ100を通じて観察される画像は、先に述べたように、ハレーションの発生に起因する白飛びやハレーションを抑制するための照明光の減光に起因する黒潰れ等によって画像再現性が劣化することがある。そこで、医療用観察システム1は、ハレーションの発生に起因する白飛びを速やかに解消しつつも黒潰れを生じさせないように、以下に説明される構成を有している。   Here, as described above, the image observed through the scanning medical probe 100 is caused by whiteout caused by the occurrence of halation or black crushing caused by dimming of illumination light for suppressing halation. Image reproducibility may deteriorate. Therefore, the medical observation system 1 has a configuration described below so as not to cause black crushing while quickly eliminating whiteout caused by the occurrence of halation.

具体的には、プロセッサ200は、DSP254に接続された異常画素検知部258を有している。図10は、異常画素検知部258の構成を示すブロック図である。図10に示されるように、異常画素検知部258は、LUT(Look up Table)258a、比較器258R、258R、258G、258B、異常画素記憶部258R’、258R’、258G’、258B’を有している。図11に、異常画素検知部258がプロセッサ200の他の構成要素と協働して実行する異常画素処理のフローチャート図を示す。異常画素処理は、例えば医療用観察システム1が起動してから停止されるまで継続的に実行される。なお、以降の本文中の説明並びに図面において、処理ステップは「S」と省略して記す。 Specifically, the processor 200 includes an abnormal pixel detection unit 258 connected to the DSP 254. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the abnormal pixel detection unit 258. As illustrated in FIG. 10, the abnormal pixel detection unit 258 includes an LUT (Look up Table) 258a, comparators 258R 1 , 258R 2 , 258G, 258B, abnormal pixel storage units 258R 1 ′, 258R 2 ′, 258G ′, 258B ′. FIG. 11 is a flowchart of abnormal pixel processing executed by the abnormal pixel detection unit 258 in cooperation with other components of the processor 200. The abnormal pixel processing is continuously executed, for example, from when the medical observation system 1 is started to when it is stopped. In the following description and drawings in the text, the processing step is abbreviated as “S”.

DSP254のピーク値蓄積用メモリ254dは、医療用観察システム1が起動されて最初にバッファリングされた一フレーム分の画像情報をLUT258aに出力する。LUT258aは、図11に示されるように、ピーク値蓄積用メモリ254dからの入力に基づき、画素アドレスと各波長(R、R、G、B)の輝度値とを関連付けた、図8と同様のテーブルを初期的に生成して保持する(S1)。LUT258aに保持された各画素における各波長の輝度値は、正常部位を撮影したときの各画素における各波長の参照輝度値として、以降の処理ステップで利用される。LUT258aに初期的に保持されたテーブルは、例えば医療用観察システム1が停止された時に消去される。なお、以降の処理ステップ(S2〜S8)は、各画素の各波長の画像情報に対してそれぞれ実行される。全画素の全波長の画像情報に対するS2〜S8の処理は、一フレーム周期で繰り返し実行される。 The peak value storage memory 254d of the DSP 254 outputs image information for one frame that is buffered first after the medical observation system 1 is activated to the LUT 258a. As shown in FIG. 11, the LUT 258a associates the pixel address with the luminance value of each wavelength (R 1 , R 2 , G, B) based on the input from the peak value storage memory 254d, as shown in FIG. A similar table is initially generated and held (S1). The luminance value of each wavelength in each pixel held in the LUT 258a is used in the subsequent processing steps as the reference luminance value of each wavelength in each pixel when a normal part is imaged. The table initially held in the LUT 258a is deleted, for example, when the medical observation system 1 is stopped. The subsequent processing steps (S2 to S8) are respectively performed on the image information of each wavelength of each pixel. The processing of S2 to S8 for the image information of all the wavelengths of all the pixels is repeatedly executed in one frame cycle.

S1の処理で生成されるテーブルは、LUT258aに予め保存されていてもよい。この場合の参照輝度値は、例えば経験上求められた値である。参照輝度値を予め用意することにより、S1の処理の実行が省略される。また、参照輝度値の精度を向上させるため、例えばDSP254側の計算回路(不図示)が、複数フレーム分の画像情報を用いて各画素における各波長の平均輝度値を計算し、計算された各平均輝度値を各画素における各波長の参照輝度値として、LUT258aに出力して保持させてもよい。   The table generated by the process of S1 may be stored in advance in the LUT 258a. In this case, the reference luminance value is, for example, a value obtained from experience. By preparing the reference luminance value in advance, the execution of the process of S1 is omitted. In order to improve the accuracy of the reference luminance value, for example, a calculation circuit (not shown) on the DSP 254 side calculates the average luminance value of each wavelength in each pixel using image information for a plurality of frames, and calculates each calculated luminance value. The average luminance value may be output and held in the LUT 258a as a reference luminance value for each wavelength in each pixel.

ところで、参照輝度値は、前述のように、画素毎に又は波長毎に個別に設定する必要はない。例えばDSP254側の上記計算回路が、全画素の輝度値の平均値を計算し、計算された平均輝度値を全画素共通で利用される参照輝度値として、LUT258aに出力して保持させてもよい。全画素共通の参照輝度値は、R、R、G、Bの各波長について別個に計算された輝度値としてもよく、或いはR、R、G、Bの全波長の輝度値に基づいて計算された全波長共通の輝度値としてもよい。LUT258aは、参照輝度値を記憶するだけで足り、画素アドレスと参照輝度値とを関連付けたテーブルを記憶する必要がない。そのため、LUT258aは、例えば高解像度や高速フレームレート等に対応したアクセス速度の速い安価な小容量メモリで構成可能である。 Incidentally, it is not necessary to set the reference luminance value for each pixel or for each wavelength as described above. For example, the calculation circuit on the DSP 254 side may calculate the average value of the luminance values of all the pixels, and output the calculated average luminance value to the LUT 258a as a reference luminance value that is commonly used by all the pixels, and hold it. . Common to all the pixels of the reference luminance value, R 1, R 2, G , may be separately calculated luminance values for each wavelength of B, or R 1, R 2, G, the luminance values of all wavelengths B It is good also as a luminance value common to all the wavelengths calculated based on it. The LUT 258a only needs to store the reference luminance value, and does not need to store a table in which the pixel address and the reference luminance value are associated with each other. Therefore, the LUT 258a can be configured with an inexpensive small-capacity memory having a high access speed corresponding to, for example, a high resolution and a high frame rate.

ピーク値蓄積用メモリ254dは、二フレーム目以降の画像情報を各波長に対応した比較器に出力する。具体的には、ピーク値蓄積用メモリ254dは、各画素のRの輝度値を比較器258Rに所定の順序(例えばスポットS、S、S、・・・、Sに対応する順序)で出力する。ピーク値蓄積用メモリ254dは、各画素のR、G、Bの輝度値についても同様に、比較器258R、258G、258Bの各比較器に所定の順序で出力する。なお、以降においては、各比較器に入力される輝度値は、参照輝度値と区別するため「実測輝度値」と記す。 The peak value storage memory 254d outputs image information for the second and subsequent frames to a comparator corresponding to each wavelength. Specifically, the peak value storage memory 254d, the predetermined order of the luminance values of R 1 to the comparator 258R 1 of each pixel (e.g., spots S 1, S 2, S 3 , ···, corresponding to S n Output in the order of Similarly, the peak value storage memory 254d outputs the luminance values of R 2 , G, and B of each pixel to the comparators 258R 2 , 258G, and 258B in a predetermined order. In the following, the luminance value input to each comparator is referred to as “actually measured luminance value” to distinguish it from the reference luminance value.

LUT258aは、各画素における各波長の参照輝度値を各比較器に上記と同じ順序(つまり、スポットS、S、S、・・・、Sに対応する順序)で出力する。具体的には、LUT258aは、各画素のRの参照輝度値を比較器258Rに所定の順序で出力する。LUT258aは、各画素のR、G、Bの各波長の参照輝度値についても同様に、比較器258R、258G、258Bの各比較器に所定の順序で出力する。システムコントローラ240は、同一画素アドレスの実測輝度値と参照輝度値とが同期したタイミングで各比較器に入力されるように、各輝度値の出力タイミングを制御している。 LUT258a outputs in the same order as the reference luminance value of each wavelength at each pixel in the comparators (i.e., spots S 1, S 2, S 3 , ···, order corresponding to S n). Specifically, LUT258a outputs the reference luminance value of the R 1 of each pixel to the comparator 258R 1 in a predetermined order. Similarly, the LUT 258a outputs the reference luminance values of the R 2 , G, and B wavelengths of each pixel to the respective comparators 258R 2 , 258G, and 258B in a predetermined order. The system controller 240 controls the output timing of each luminance value so that the actually measured luminance value and the reference luminance value at the same pixel address are input to each comparator at a synchronized timing.

比較器258R、258R、258G、258Bはそれぞれ、同期したタイミングで入力された実測輝度値と参照輝度値とを比較して、その差分値を異常画素記憶部258R’、258R’、258G’、258B’に出力する(S2)。各比較器は、実測輝度値が参照輝度値より高いときには正の差分値を、実測輝度値が参照輝度値より低いときには負の差分値を、それぞれ出力する。 The comparators 258R 1 , 258R 2 , 258G, 258B compare the measured luminance value input at the synchronized timing with the reference luminance value, respectively, and use the difference value as an abnormal pixel storage unit 258R 1 ′, 258R 2 ′, The data is output to 258G ′ and 258B ′ (S2). Each comparator outputs a positive difference value when the measured luminance value is higher than the reference luminance value, and outputs a negative difference value when the measured luminance value is lower than the reference luminance value.

各異常画素記憶部は、各画素に対応する差分値に基づいて、該画素が異常画素であるか否かを判定する(S3)。具体的には、各異常画素記憶部は、実測輝度値と参照輝度値との差分値がa(a>0)以上の値であるとき(S3:YES)、当該画素における光検出器250の出力が飽和している又は飽和寸前である(つまり、ハレーション等が原因で白飛び又は実質的に白飛びした状態にある)ため、輝度が著しく高い異常画素として該画素のアドレスを記憶する(S4)。以下、説明の便宜上、「輝度が著しく高い異常画素」を「高輝度異常画素」と記す。   Each abnormal pixel storage unit determines whether or not the pixel is an abnormal pixel based on the difference value corresponding to each pixel (S3). Specifically, each abnormal pixel storage unit, when the difference value between the actually measured luminance value and the reference luminance value is equal to or greater than a (a> 0) (S3: YES), the light detector 250 of the pixel concerned. Since the output is saturated or just before saturation (that is, whiteout or substantially whiteout due to halation or the like), the address of the pixel is stored as an abnormal pixel with extremely high luminance (S4). ). Hereinafter, for the convenience of explanation, “abnormal pixel with extremely high luminance” is referred to as “high luminance abnormal pixel”.

システムコントローラ240は、各画素アドレスと該画素に対応するパルス光の発光タイミングとを関連付けた、変換回路254cと同様の変換テーブルを有している。S5の処理においてシステムコントローラ240は、かかる変換テーブルに基づいて、各異常画素記憶部に記憶された高輝度異常画素のアドレスを、各レーザ光源のパルス光の発光タイミングに変換する。システムコントローラ240は次いで、変換された発光タイミングでパルス光を減光制御させる変調制御信号を生成して、各ドライバ回路に出力する。各レーザ光源は、変調制御信号に基づくドライバ回路による変調制御により、高輝度異常画素に対応するタイミングでは所定強度より低強度のパルス光を発振し、他のタイミング(つまり、高輝度異常画素と判定されなかった画素に対応するタイミング)では所定強度のパルス光を発振する。なお、パルス光の減光量は、実測輝度値と参照輝度値との差分値に応じて設定されるようにしてもよい。図11の異常画素処理は、S5の処理を実行後、S2の処理に復帰する。   The system controller 240 has a conversion table similar to the conversion circuit 254c, in which each pixel address is associated with the emission timing of the pulsed light corresponding to the pixel. In the process of S5, the system controller 240 converts the address of the high-brightness abnormal pixel stored in each abnormal pixel storage unit into the emission timing of the pulsed light of each laser light source based on the conversion table. Next, the system controller 240 generates a modulation control signal for performing dimming control of the pulsed light at the converted light emission timing, and outputs the modulation control signal to each driver circuit. Each laser light source oscillates pulsed light with a lower intensity than the predetermined intensity at the timing corresponding to the high-intensity abnormal pixel by modulation control by the driver circuit based on the modulation control signal, and determines it at other timing (that is, the high-intensity abnormal pixel) At a timing corresponding to a pixel that has not been performed, pulsed light having a predetermined intensity is oscillated. Note that the light reduction amount of the pulsed light may be set according to a difference value between the actually measured luminance value and the reference luminance value. The abnormal pixel process of FIG. 11 returns to the process of S2 after executing the process of S5.

白飛び又は実質的に白飛びしていた領域に対応する部位には、減光されたパルス光が照射される。そのため、ハレーション等に起因して生じていた白飛び又は実質的な白飛びは速やかに解消されて、画像再現性が改善される。高輝度異常画素以外の領域に対応する部位ではパルス光が減光されないため、光量不足による黒潰れが発生する弊害が有効に避けられる。すなわち、医療用観察システム1によれば、パルス光の光量制御が画素単位でコントロールされるため、白飛びによる画像再現性の劣化が良好に解消されると共に、黒潰れによる画像再現性の劣化が有効に避けられる。   The part corresponding to the whiteout or substantially whiteout region is irradiated with the attenuated pulsed light. Therefore, whiteout or substantial whiteout caused by halation or the like is quickly eliminated, and image reproducibility is improved. Since the pulsed light is not dimmed at the part corresponding to the region other than the high luminance abnormal pixel, the adverse effect of black crushing due to insufficient light quantity can be effectively avoided. That is, according to the medical observation system 1, since the light amount control of the pulsed light is controlled in units of pixels, the deterioration of the image reproducibility due to whiteout is satisfactorily eliminated, and the deterioration of the image reproducibility due to blackout is reduced. Effectively avoided.

医療用観察システム1は、更に、観察視野のうち病変部に対応する領域の画素を異常画素として捉えて、医師による正確な検査や施術等を補助する機能を有している。以下、説明の便宜上、「病変部に対応する領域の画素」を「病変異常画素」と記す。   The medical observation system 1 further has a function of assisting accurate examination and treatment by a doctor by capturing pixels in the region corresponding to the lesioned part in the observation visual field as abnormal pixels. Hereinafter, for convenience of explanation, “a pixel in an area corresponding to a lesion” is referred to as “lesion abnormal pixel”.

具体的には、S6の処理において各異常画素記憶部は、画素の実測輝度値が参照輝度値に比べて著しく低く、その差分値がb(b<0)以下の値であるときには(S3:NO、S6:YES)、当該画素を病変異常画素として該画素のアドレスを記憶する(S7)。映像信号出力回路256は、例えば異常画素記憶部に記憶された複数の病変異常画素が空間的に連続した画素配置をなすとき、システムコントローラ240と連携処理して、該画素配置に対応する病変部の領域に輪郭強調等を施して、モニタ300に表示させる(S8)。図11の異常画素処理は、S8の処理を実行後、S2の処理に復帰する。なお、実測輝度値と参照輝度値との差分値がaより小さくかつbより大きい値の画素に対しては(S3:NO、S6:NO)、S5のパルス光の減光処理又はS8の強調表示処理の何れの処理も実行されない。すなわち、医療用観察システム1によれば、病変部が画素単位で判別されるため、病変部を緻密な形状まで再現する精細な輪郭で強調表示することができる。   Specifically, in the process of S6, each abnormal pixel storage unit determines that the measured luminance value of the pixel is significantly lower than the reference luminance value, and the difference value is a value equal to or less than b (b <0) (S3: NO, S6: YES), the pixel address is stored as a lesion abnormal pixel (S7). For example, when a plurality of abnormal lesion pixels stored in the abnormal pixel storage unit form a spatially continuous pixel arrangement, the video signal output circuit 256 performs a cooperative process with the system controller 240 to correspond to the lesion part corresponding to the pixel arrangement. The region is subjected to outline emphasis etc. and displayed on the monitor 300 (S8). The abnormal pixel process of FIG. 11 returns to the process of S2 after executing the process of S8. For pixels whose difference value between the measured luminance value and the reference luminance value is smaller than a and larger than b (S3: NO, S6: NO), the pulsed light dimming process in S5 or the emphasis in S8. None of the display processing is executed. That is, according to the medical observation system 1, the lesioned part is determined on a pixel-by-pixel basis, so that the lesioned part can be highlighted with a fine outline that reproduces a fine shape.

例えば医療用観察システム1を使用して生体のヘモグロビン酸素飽和度を検査する場合を考える。生体の還元ヘモグロビン濃度が高いほどR光が吸収されるため、Rの実測輝度値が参照輝度値に比べて低くなる画素が増加する。この結果、モニタ300上で、還元ヘモグロビンの分布が比較的広範囲に亘って強調表示されることとなる。一方、生体の酸化ヘモグロビン濃度が高いほどR光が吸収されるため、Rの実測輝度値が参照輝度値に比べて低くなる画素が増加する。この結果、モニタ300上で、酸化ヘモグロビンの分布が比較的広範囲に亘って強調表示されることとなる。医師は、還元ヘモグロビン又は酸化ヘモグロビンの分布を観察して、生体のヘモグロビン酸素飽和度を検査することができる。 For example, consider a case where the hemoglobin oxygen saturation level of a living body is examined using the medical observation system 1. Since the R 1 light is absorbed as the reduced hemoglobin concentration in the living body increases, the number of pixels in which the actually measured luminance value of R 1 becomes lower than the reference luminance value increases. As a result, the distribution of reduced hemoglobin is highlighted over a relatively wide range on the monitor 300. On the other hand, the higher the oxyhemoglobin concentration in the living body, the more the R 2 light is absorbed, and therefore the number of pixels whose measured luminance value of R 2 becomes lower than the reference luminance value increases. As a result, the distribution of oxyhemoglobin is highlighted on the monitor 300 over a relatively wide range. A doctor can observe the distribution of reduced hemoglobin or oxygenated hemoglobin to examine the hemoglobin oxygen saturation of the living body.

S6〜S8の処理は、R、R、G、Bの全ての波長に関して実行する必要は無く、検査目的等を達するのに必要な波長に関してだけ実行すればよい。例えばヘモグロビン酸素飽和度を検査したいときには、Rの波長に関してだけ、又はRとRの二波長に関してだけS6〜S8の処理が実行されてもよい。 The processing of S6 to S8 does not need to be performed for all wavelengths R 1 , R 2 , G, and B, and may be performed only for the wavelengths necessary to achieve the inspection purpose and the like. For example, if you want to inspect the hemoglobin oxygen saturation, only with respect to the wavelength of R 2, or process only S6~S8 respect two wavelengths of R 1 and R 2 may be executed.

ところで、ヘモグロビンの酸化度に応じたR光又はR光の吸収率には個人差がある。生体のヘモグロビン酸素飽和度をより一層高精度に検査するため、S6の処理で参照する値bを例えばRの輝度値とRの輝度値の差分値cに置き換えて、図11の異常画素処理を実行するようにしてもよい。この場合、S6の前処理として、各画素の差分値cを計算する処理が追加される。 By the way, there is an individual difference in the absorption rate of R 1 light or R 2 light according to the degree of oxidation of hemoglobin. To test the hemoglobin oxygen saturation of the living body more accurate, by replacing the value b to be referred to in the processing of S6 example the difference value c of the luminance values of R 1 and the luminance values of R 2, abnormal pixel in FIG. 11 Processing may be executed. In this case, a process for calculating the difference value c of each pixel is added as a pre-process of S6.

第一実施形態の医療用観察システム1によれば、R、R、G、Bのうち少なくとも一種類の波長に対して高い吸収率を持つ病変部が検知されて、医師による病変部の検査が可能になる。蛍光観察等の特殊光観察を行って他の病変部を検査する場合は、観察対象に照射されるパルス光の波長を検査目的に合わせて適宜選択すればよい。 According to the medical observation system 1 of the first embodiment, a lesion part having a high absorption rate for at least one wavelength among R 1 , R 2 , G, and B is detected, and a lesion part by a doctor is detected. Inspection becomes possible. When inspecting other lesions by performing special light observation such as fluorescence observation, the wavelength of the pulsed light irradiated to the observation target may be appropriately selected according to the inspection purpose.

第一実施形態においては、参照輝度値を基準とした実測輝度値の高低に応じて高輝度異常画素又は病変異常画素の判定がなされている。別の実施形態では、図11の異常画素処理を実行するプロセッサ200の各構成要素を簡素化するため、S3及びS4の処理において第一の固定値以上の輝度値の画素を高輝度異常画素とし、S6及びS7の処理において第二の固定値以下の輝度値の画素を病変異常画素として、画一的に判定するようにしてもよい。第一及び第二の固定値は、R、R、G、Bの各波長に対してそれぞれ設定されてもよく、或いは全波長共通に設定されてもよい。 In the first embodiment, a high luminance abnormal pixel or a lesion abnormal pixel is determined in accordance with the level of the actually measured luminance value based on the reference luminance value. In another embodiment, in order to simplify the respective components of the processor 200 that executes the abnormal pixel processing of FIG. 11, pixels having a luminance value equal to or higher than the first fixed value in the processing of S3 and S4 are set as high luminance abnormal pixels. In the processes of S6 and S7, a pixel having a luminance value equal to or lower than the second fixed value may be determined uniformly as a lesion abnormal pixel. The first and second fixed values may be set for the wavelengths R 1 , R 2 , G, and B, respectively, or may be set in common for all wavelengths.

図12は、本発明の第二実施形態の走査型医療用プローブ100zの内部構成及びプロセッサ200zの一部の構成を模式的に示す、図1と同様の模式図である。図13は、第二実施形態の医療用観察システム1zにおいて実行される異常画素処理のフローチャート図である。第二実施形態において、第一実施形態の構成と同一の又は同様の構成には同一の又は同様の符号を付して説明を省略する。   FIG. 12 is a schematic diagram similar to FIG. 1 schematically showing an internal configuration of the scanning medical probe 100z and a partial configuration of the processor 200z according to the second embodiment of the present invention. FIG. 13 is a flowchart of abnormal pixel processing executed in the medical observation system 1z of the second embodiment. In the second embodiment, the same or similar components as those of the first embodiment are denoted by the same or similar reference numerals, and description thereof is omitted.

医療用観察システム1zでは、R、G、Bの三波長のパルス光を使用して画像の生成及び病変部の検知が行われる。プロセッサ200zは、R、G、Bの各波長のパルス光を発振するレーザ光源以外に、病変部の治療に適した治療用レーザ光を発振する治療用レーザ光源230sを有している。図13に示されるように、第二実施形態においても第一実施形態と同様にS1〜S7の処理が実行されて、更に、S8の処理に換えてS9の処理が実行される。但し、第二実施形態の変形例では、S8とS9の処理が併せて実行されるようにしてもよい。   In the medical observation system 1z, image generation and lesion detection are performed using pulsed light of three wavelengths of R, G, and B. The processor 200z includes a treatment laser light source 230s that oscillates treatment laser light suitable for treatment of a lesion, in addition to a laser light source that oscillates pulsed light of R, G, and B wavelengths. As shown in FIG. 13, in the second embodiment, the processes of S1 to S7 are executed as in the first embodiment, and the process of S9 is executed instead of the process of S8. However, in the modification of the second embodiment, the processes of S8 and S9 may be executed together.

S9の処理においてシステムコントローラ240は、S5の処理と同じく、各画素アドレスと該画素に対応するパルス光の発光タイミングとを関連付けた変換テーブルを参照する。システムコントローラ240は、参照された変換テーブルに基づいて、各異常画素記憶部に記憶された病変異常画素のアドレスを、治療用レーザ光源230sによる治療用レーザ光の発光タイミングに変換する。システムコントローラ240は次いで、変換された発光タイミングで治療用レーザ光を発光制御させる変調制御信号を生成して、治療用レーザ光源230s用のドライバ回路(不図示)に出力する。治療用レーザ光源230sは、変調制御信号に基づくドライバ回路による変調制御により、病変異常画素に対応するタイミングで治療用レーザ光を発振して病変部に照射させる。すなわち、医療用観察システム1によれば、治療用レーザ光が照射される範囲が画素単位でコントロールされるため、治療時の生体への負担が最小限に抑えられる。なお、治療用レーザ光は、連続光又はパルス光の何れであってもよい。   In the process of S9, as in the process of S5, the system controller 240 refers to a conversion table that associates each pixel address with the emission timing of the pulsed light corresponding to the pixel. Based on the referred conversion table, the system controller 240 converts the address of the abnormal lesion pixel stored in each abnormal pixel storage unit into the emission timing of the therapeutic laser beam by the therapeutic laser light source 230s. Next, the system controller 240 generates a modulation control signal for controlling the light emission of the therapeutic laser light at the converted light emission timing, and outputs it to a driver circuit (not shown) for the therapeutic laser light source 230s. The therapeutic laser light source 230s oscillates a therapeutic laser beam at a timing corresponding to a lesion abnormal pixel and irradiates the lesioned part by modulation control by a driver circuit based on the modulation control signal. That is, according to the medical observation system 1, since the range irradiated with the therapeutic laser beam is controlled in units of pixels, the burden on the living body at the time of treatment can be minimized. The therapeutic laser beam may be either continuous light or pulsed light.

以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば別の実施形態の医療用観察システムは、使用波長を分離する光分離器がファイババンドル142Bの基端に結合され、光分離器によって分離された各波長の反射パルス光が別個の光検出器に検出される構成としてもよい。この場合、光サーキュレータ144、波長選択ファイバ146、光ファイバ148等の光学部品が削減される。   The above is the description of the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, in another embodiment of the medical observation system, an optical separator that separates the used wavelengths is coupled to the proximal end of the fiber bundle 142B, and the reflected pulse light of each wavelength separated by the optical separator is a separate photodetector. It is good also as a structure detected by this. In this case, optical parts such as the optical circulator 144, the wavelength selection fiber 146, and the optical fiber 148 are reduced.

別の実施形態の医療用観察システムでは、S3〜S5の処理の代替として又はS3〜S5の処理と併せて、次の処理が実行されるようにしてもよい。すなわち、各異常画素記憶部は、例えば画素の実測輝度値が参照輝度値に比べて著しく低く、その差分値がd(d<0)以下の値であるときに、当該画素を低輝度異常画素として該画素のアドレスを記憶する。次いでシステムコントローラ240は、S5の処理と同じ変換テーブルに基づいて、各異常画素記憶部に記憶された低輝度異常画素のアドレスを、各レーザ光源のパルス光の発光タイミングに変換する。システムコントローラ240は、変換された発光タイミングでパルス光を増光制御させる変調制御信号を生成して、各ドライバ回路に出力する。各レーザ光源は、変調制御信号に基づくドライバ回路による変調制御により、低輝度異常画素に対応するタイミングでは所定強度より高強度のパルス光を発振し、他のタイミング(つまり、低輝度異常画素と判定されなかった画素に対応するタイミング)では所定強度のパルス光を発振する。これにより、例えば光量不足によって黒く潰れていた部位が、他の部位より強い光で照射される。そのため、黒潰れ等が速やかに解消される。なお、パルス光の増光量は、実測輝度値と参照輝度値との差分値に応じて設定されるようにしてもよい。   In the medical observation system according to another embodiment, the following process may be executed as an alternative to the process of S3 to S5 or in combination with the process of S3 to S5. That is, each abnormal pixel storage unit, for example, when a measured luminance value of a pixel is significantly lower than a reference luminance value and the difference value is a value equal to or less than d (d <0), The address of the pixel is stored as Next, the system controller 240 converts the address of the low-luminance abnormal pixel stored in each abnormal pixel storage unit into the light emission timing of the pulsed light of each laser light source based on the same conversion table as in the process of S5. The system controller 240 generates a modulation control signal for controlling the increase of pulsed light at the converted light emission timing, and outputs the modulation control signal to each driver circuit. Each laser light source oscillates pulsed light with a higher intensity than the predetermined intensity at the timing corresponding to the low-luminance abnormal pixel by modulation control by the driver circuit based on the modulation control signal, and determines that it is at other timing (that is, low-luminance abnormal pixel) At a timing corresponding to a pixel that has not been performed, pulsed light having a predetermined intensity is oscillated. Thereby, for example, a portion that has been crushed black due to insufficient light quantity is irradiated with light stronger than other portions. For this reason, black crushing and the like are quickly eliminated. Note that the light increase amount of the pulsed light may be set according to a difference value between the actually measured luminance value and the reference luminance value.

光検出器250は、プロセッサ200又は200zが有する構成に限らない。別の実施形態では、走査型医療用プローブ100又は100zが光検出器250を有する構成としてもよい。   The photodetector 250 is not limited to the configuration of the processor 200 or 200z. In another embodiment, the scanning medical probe 100 or 100z may include a photodetector 250.

また、走査型医療用プローブ100又は100zは、各波長の光に光路差を付与して時間遅延を生じさせる手段として、ファイバブラッググレーティングに代わり、例えば誘電体多層膜フィルタ等の波長選択フィルタを有する構成としてもよい。   Further, the scanning medical probe 100 or 100z has a wavelength selection filter such as a dielectric multilayer filter instead of the fiber Bragg grating as a means for giving a light path difference to each wavelength of light and causing a time delay. It is good also as a structure.

1 医療用観察システム
100 走査型医療用プローブ
200 プロセッサ
240 システムコントローラ
254 DSP
258 異常画素検知部
300 モニタ
1 Medical Observation System 100 Scanning Medical Probe 200 Processor 240 System Controller 254 DSP
258 Abnormal Pixel Detection Unit 300 Monitor

Claims (8)

所定の光を射出する光源と、
前記射出された光を対象物上で走査する走査手段と、
前記走査された光の反射光を受光して画像信号を検出する画像信号検出手段と、
前記画像信号の検出タイミングに基づいて、各該画像信号により表現される画像情報の画素配置を決定する画素配置決定手段と、
前記決定された画素配置に従って各前記画像情報を空間的に配列して画像を作成する画像作成手段と、
各前記画素に対応するタイミングで検出された画像信号の強度値を検知する強度値検知手段と、
前記検知された強度値が第一の閾値以上又は第二の閾値以下の値であるとき、該強度値に対応する画素を異常画素と判定する異常画素判定手段と、
前記判定された異常画素に対して画素単位で所定の処理を施す異常画素処理手段と、
を有することを特徴とする医療用観察システム。
A light source that emits predetermined light;
Scanning means for scanning the emitted light on the object;
Image signal detecting means for detecting an image signal by receiving reflected light of the scanned light;
Pixel arrangement determining means for determining a pixel arrangement of image information represented by each image signal based on the detection timing of the image signal;
Image creating means for spatially arranging the image information according to the determined pixel arrangement to create an image;
An intensity value detecting means for detecting an intensity value of an image signal detected at a timing corresponding to each of the pixels;
When the detected intensity value is a value equal to or greater than a first threshold value or equal to or less than a second threshold value, an abnormal pixel determination unit that determines a pixel corresponding to the intensity value as an abnormal pixel;
Abnormal pixel processing means for performing predetermined processing in units of pixels on the determined abnormal pixels;
A medical observation system characterized by comprising:
前記異常画素処理手段は、前記光が前記対象物における前記異常画素に対応する部位に向けて射出されるタイミングで減光又は増光されるように前記光源を駆動制御することを特徴とする、請求項1に記載の医療用観察システム。   The abnormal pixel processing means drives and controls the light source so that the light is dimmed or increased at a timing when the light is emitted toward a portion corresponding to the abnormal pixel in the object. Item 2. The medical observation system according to Item 1. 前記異常画素処理手段は、前記異常画素に対応する画像を強調表示することを特徴とする、請求項1または請求項2の何れか一項に記載の医療用観察システム。   The medical observation system according to claim 1, wherein the abnormal pixel processing unit highlights an image corresponding to the abnormal pixel. 所定の治療光を射出する治療用光源を更に有し、
前記異常画素処理手段は、前記治療光が前記対象物における前記異常画素に対応する部位に照射されるタイミングで前記治療用光源を発光制御することを特徴とする、請求項1から請求項3の何れか一項に記載の医療用観察システム。
A treatment light source that emits predetermined treatment light;
The said abnormal pixel processing means carries out light emission control of the said light source for treatment at the timing with which the said treatment light is irradiated to the site | part corresponding to the said abnormal pixel in the said object, The Claim 1 to Claim 3 characterized by the above-mentioned. The medical observation system according to any one of the above.
前記異常画素判定手段は、前記強度値検知手段により検知された強度値が所定の参照値に対して第一の所定値以上又は第二の所定位置以下の値であるとき、該強度値に対応する画素を異常画素と判定することを特徴とする、請求項1から請求項4の何れか一項に記載の医療用観察システム。   The abnormal pixel determining means responds to the intensity value when the intensity value detected by the intensity value detecting means is a value not less than a first predetermined value or not more than a second predetermined position with respect to a predetermined reference value. The medical observation system according to any one of claims 1 to 4, wherein a pixel to be determined is determined as an abnormal pixel. 前記異常画素処理手段は、前記強度値検知手段により検知された強度値と前記参照値との差分値に応じて、前記光源から射出される光の減光量又は増光量を制御することを特徴とする、請求項2を引用する請求項5に記載の医療用観察システム。   The abnormal pixel processing unit controls a light reduction amount or a light increase amount of light emitted from the light source according to a difference value between the intensity value detected by the intensity value detection unit and the reference value. The medical observation system according to claim 5, which refers to claim 2. 前記強度値検知手段により検知された各前記画素に対応する強度値を該各画素の前記参照値として初期的に取得する強度値取得手段を更に有し、
前記異常画素判定手段は、前記取得された画素毎の参照値に基づき、異常画素であるか否かの判定を該画素毎に行うことを特徴とする、請求項5または請求項6の何れか一項に記載の医療用観察システム。
Intensity value acquisition means for initially acquiring the intensity value corresponding to each of the pixels detected by the intensity value detection means as the reference value of each pixel;
The said abnormal pixel determination means determines whether it is an abnormal pixel for every said pixel based on the acquired reference value for every pixel, either of Claim 5 or Claim 6 characterized by the above-mentioned. The medical observation system according to one item.
前記強度値検知手段により検知された各前記画素に対応する強度値を初期的に取得する強度値取得手段と、
前記取得された画素毎の強度値の平均値を前記参照値として計算する参照値計算手段と、
を更に有することを特徴とする、請求項5または請求項6の何れか一項に記載の医療用観察システム。
Intensity value acquisition means for initially acquiring an intensity value corresponding to each of the pixels detected by the intensity value detection means;
A reference value calculation means for calculating an average value of the acquired intensity values for each pixel as the reference value;
The medical observation system according to claim 5, further comprising:
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