JP2011194182A - 電子内視鏡システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】波長帯域の異なる光を順次照射する光源装置と、被写体組織に順次照射される光の反射光を受光して、波長帯域に対応する画像データを順次出力する電子内視鏡と、画像データから、血管の太さ、血管の密度、および血管の分岐点の密度の少なくとも1つを含む、血管特徴量を算出する血管特徴量設定手段と、血管特徴量に基づいて関心領域を設定する関心領域設定手段と、画像データから、血管中の酸素飽和度の分布を表す酸素飽和度画像を生成する画像生成手段と、酸素飽和度画像について関心領域を強調して疑似カラー表示する画像表示手段とを備える。
【選択図】図2
Description
しかしながら、広帯域光を照射したときに得られる撮像画像からは、被写体組織全体を大まかに把握することはできるものの、微細血管、深層血管、ピットパターン(腺口構造)、陥凹や隆起といった凹凸構造などの被写体組織は明瞭に観察することが難しいことがある。
このような被写体組織に対しては、波長を特定領域に制限した狭帯域光を照射することで、明瞭に観察できるようになることが知られている。また、狭帯域光を照射したときの画像データからは、血管中の酸素飽和度など被写体組織に関する各種情報を得られることが知られている。
像信号は、AFE45に送られる。
CCD44には、第1狭帯域光N1〜第3狭帯域信号N3が入射することで、第1狭帯域撮像信号〜第3狭帯域信号が得られる。
なお、第1〜第3狭帯域光N1〜N3に代えて、吸光の大小関係が逆転しない狭帯域光を照射したときには、U軸とV軸とは直交しなくなる。また、波長が400±10nmである第3狭帯域光N3を照射したときには、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数はほぼ等しくなっている。
また、後述するが、血管特徴量として、前記血管の太さの他に血管の密度や血管の分岐点の密度等を設定してもよい。
関心領域は本実施形態の場合、電子内視鏡11により撮像される画像内において、血管特徴量に関して強調表示される血管の領域である。本実施形態では、前記血管特徴量として設定された太さ10〜20μm程度の血管を関心領域に設定する。
まず始めに、前記フレームメモリ56に記憶された前記第1狭帯域画像データを取得し、次に、前記第1狭帯域画像データにおいて、太さ10〜20μm程度の微細血管を抽出する。太さ10〜20μm程度の血管の抽出は、この太さに対応する周波数成分の信号を取出して、強調することで行う。
前記2次元フィルタを作成するためには、まず、内視鏡先端16aと被写体間の距離・拡大倍率を想定して、前記微細血管の太さ(10〜20μm)に対応する前記画像上の周波数を求める。次に、その周波数帯域のみ強調するようなフィルタを周波数空間で設計して、それを実空間に対応するようフーリエ変換する。ここでは、フィルタのサイズが、例えば、5×5程度の現実的なサイズに収まるように、周波数空間においてフィルタ特性を調整する必要がある。
こうして作成された前記2次元フィルタを前記第1狭帯域画像データに適用することで、太さ10〜20μm程度の微細血管を抽出できる。
そして、微細血管が抽出された画像データを関心領域設定画像データとして前記フレームメモリ56に記憶する。
前記血管特徴量が設定されると、関心領域設定手段84は、前記フレームメモリ56から第1狭帯画像データを読み出し、この第1狭帯域画像データに対して前記血管特徴量に基づいて関心領域を設定する。
前記関心領域設定手段84は、関心領域を設定することで前記第1狭帯域画像において前記関心領域を強調して表示する、関心領域設定画像データを生成する。生成された関心領域設定画像データは、再度フレームメモリに記憶される。
以上が本発明における第1実施形態である。
これ以降は、第1実施形態の電子内視鏡システム10と同様である。
これ以降は、第1実施形態の電子内視鏡システム10と同様である。
11 内視鏡スコープ
12 プロセッサ
13 光源装置
14 モニタ(画像表示手段)
16 挿入部
16a 先端部
17 操作部
18 ユニバーサルコード
19 湾曲部
21 アングルノブ
23 コンソール
24 コネクタ
33 第1狭帯域光源
33a 第1狭帯域用光ファイバ
34 第2狭帯域光源
34a 第2狭帯域用光ファイバ
35 第3狭帯域光源
35a 第3狭帯域用光ファイバ
37 光源切替部
43 光ガイド
44 撮像素子(CCD)
44a 撮像面
45 AFE(Analog Front End)
46 撮像制御部
48 照射レンズ
49 照射窓
50 観察窓
51 集光レンズ
55 DSP
56 フレームメモリ
57 血管画像生成部(画像生成手段)
58 表示制御回路
59 コントローラ
60 輝度比算出部
61 相関関係記憶部
62 血管深さ−酸素飽和度算出部
64 酸素飽和度画像生成部
64a Color Map
68 画像切替スイッチ
72 第1狭帯域画像
73 酸素飽和度画像
74 強調酸素飽和度画像
75、76、77、80、81、82 血管画像
83 血管特徴量設定手段
84 関心領域設定手段
Claims (8)
- 波長帯域の異なる光を順次照射する光源装置と、
前記光源装置から体腔内の血管を含む被写体組織に順次照射される光の反射光を受光して、該受光した光の波長帯域に対応する画像データを順次出力する電子内視鏡と、
前記電子内視鏡から出力される波長帯域の異なる光に対応する画像データから、前記血管の太さ、前記血管の密度、および前記血管の分岐点の密度の少なくとも1つを含む、前記血管に関する血管特徴量を算出する血管特徴量設定手段と、
前記血管特徴量設定手段により算出された血管特徴量に基づいて、前記電子内視鏡により撮像される画像内における関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記各々の画像の画像データから、前記血管中の酸素飽和度の分布を表す酸素飽和度画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段により生成された酸素飽和度画像を、前記関心領域設定手段により設定された関心領域を強調して疑似カラー表示する画像表示手段とを備えることを特徴とする電子内視鏡システム。 - 前記血管特徴量設定手段は、前記血管特徴量として、前記血管の太さを算出するものであることを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡システム。
- 前記関心領域設定手段は、前記関心領域として、所定の太さの血管の領域を設定するものであることを特徴とする請求項2に記載の電子内視鏡システム。
- 前記関心領域設定手段は、前記関心領域として、10〜50nmの太さの微細血管の領域を設定するものであることを特徴とする請求項3に記載の電子内視鏡システム。
- 前記血管特徴量設定手段は、前記血管特徴量として、前記血管の密度を算出するものであることを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡システム。
- 前記関心領域設定手段は、前記関心領域として、前記血管の密度が所定の閾値よりも高い領域を設定するものであることを特徴とする請求項5に記載の電子内視鏡システム。
- 前記血管特徴量設定手段は、前記血管特徴量として、前記血管の分岐点の密度を算出するものであることを特徴とする請求項1に記載の電子内視鏡システム。
- 前記関心領域設定手段は、前記関心領域として、前記血管の分岐点の密度が所定の閾値よりも高い領域を設定するものであることを特徴とする請求項7に記載の電子内視鏡システム。
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