JP2013046687A - 内視鏡診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光プローブを用いることなく、血液による光の吸収の影響を排除した自家蛍光画像を得ることができる内視鏡診断装置を提供する。
【解決手段】内視鏡診断装置は、白色光、および、被検者の被観察領域に含まれる複数の自家蛍光物質から１以上の自家蛍光を発光させるための、中心波長の異なる１以上の励起光を発する光源部と、白色光が光源部から被検者の被観察領域に照射された場合に、被検者の被観察領域からの白色光の反射光を受光して反射光画像を撮像し、かつ、励起光が光源部から被検者の被観察領域に照射された場合に、自家蛍光物質から発せられる自家蛍光を受光して自家蛍光画像を撮像する撮像部と、自家蛍光物質から発せられる自家蛍光が血液により吸収され、自家蛍光画像の信号強度が血液の量に応じて低下するのを補正するための補正係数を有し、補正係数の中から反射光画像の反射率に対応する補正係数を求め、求めた補正係数を用いて自家蛍光画像の信号強度を補正する画像補正部とを備える。
【選択図】図１６

Description

本発明は、被検者の被観察領域（生体）に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光を撮像して自家蛍光画像を取得する内視鏡診断装置に関するものである。

従来、光源装置から発せられる通常光（白色光）を内視鏡先端部まで導光して被検者の被観察領域に照射し、その反射光を撮像して通常光画像（白色光画像）を取得し、通常光観察（白色光観察）を行う内視鏡装置が用いられている。これに対し、近年では、通常光観察に加えて、自家蛍光観察用の励起光（特殊光）を被検者の被観察領域に照射し、自家蛍光物質から発せられる自家蛍光を撮像して自家蛍光画像（特殊光画像）を取得し、自家蛍光観察（特殊光観察）を行う内視鏡装置が活用されている。

自家蛍光観察を行う内視鏡装置として、例えば、特許文献１がある。

特許文献１には、２つの励起光を備え、透過波長域が変更可能なエタロンをセンサ前面に設けて、それぞれの励起光においてターゲット物質の蛍光波長に合わせた波長領域で撮像した蛍光画像から画像演算を行い、コラーゲン・エラスチン、ポルフィリン、蛍光プローブの画像をそれぞれ抽出し、コラーゲン・エラスチンをＲチャンネル、ポルフィリンをＧチャンネル、蛍光プローブをＢチャンネルに割り当てて疑似カラー表示を行う内視鏡装置が記載されている。

特許文献１では、図１９および図２０に示すように、まず、第１および第２フレームで波長４０５ｎｍの励起光Ａが被検者に照射され、第１フレームでコラーゲン・エラスチンから発せられる波長領域ａ１の自家蛍光およびポルフィリンから発せられる波長領域ａ２の自家蛍光の成分を含む画像信号Ｄ１が取得され、第２フレームで波長領域ａ１の自家蛍光成分を含む画像信号Ｄ２が取得される。続く第３フレームで波長６６０ｎｍの励起光Ｂが被検者に照射され、蛍光プローブから発せられる波長領域ａ３の蛍光の成分を含んだ画像信号Ｄ３が取得される。

画像信号Ｄ１〜Ｄ３が取得された後、画像信号Ｄ１から画像信号Ｄ２を差し引くことで、波長領域ａ２の蛍光成分のみを有する画像信号Ｅ１が生成される。そして、画像信号Ｄ２がＲチャンネル、画像信号Ｅ１がＧチャンネル、画像信号Ｄ３がＢチャンネルに割り当てられて、蛍光画像が疑似カラー表示される。これにより、蛍光画像は、下記表１に示すように、生体組織の状態に応じて、正常部は黄色、炎症部は灰色、病変部はマゼンタに色分けされて表示される。

特開２００９−９５６８３号公報

特許文献１の方法は、炎症部において血液の量が増加し、血液により自家蛍光が吸収され、血液の量に応じて自家蛍光の信号強度（蛍光強度）が低下することを利用して、暗くなる領域を炎症部として抽出するものである。

しかし、特許文献１の方法では、炎症部と、炎症部ではない太い血管などの元々血液の量が多い領域との区別がつかないため、炎症部を見ているのか、太い血管部などの血液の量を見ているのか分からない。また、病変部においても同様に血液の量が増えるため、信号強度が減弱してしまう。これを避けるために、特許文献１では、蛍光プローブを使って蛍光強度を増強する必要があり、自家蛍光物質から発せられる自家蛍光を十分に利用できていないという問題があった。

本発明の目的は、蛍光プローブを用いることなく、血液による光の吸収の影響を排除した自家蛍光画像を得ることができる内視鏡診断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、白色光、および、被検者の被観察領域に含まれる複数の自家蛍光物質から１以上の自家蛍光を発光させるための、中心波長の異なる１以上の第１励起光を発する光源部と、
前記白色光が前記光源部から前記被検者の被観察領域に照射された場合に、該被検者の被観察領域からの白色光の反射光を受光して反射光画像を撮像し、かつ、前記第１励起光が前記光源部から前記被検者の被観察領域に照射された場合に、該被検者の被観察領域に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光を受光して自家蛍光画像を撮像する撮像部と、
前記被検者の被観察領域に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光が血液により吸収され、前記自家蛍光画像の信号強度が該血液の量に応じて低下するのを補正するための補正係数を有し、該補正係数の中から前記反射光画像の反射率に対応する補正係数を求め、該求めた補正係数を用いて前記自家蛍光画像の信号強度を補正する画像補正部とを備えることを特徴とする内視鏡診断装置を提供するものである。

ここで、前記画像補正部は、さらに、前記白色光が被検者の被観察領域に照射され、該被検者の被観察領域からの白色光の反射光が前記撮像部により受光されるまでの第１伝播長と、前記第１励起光が被検者の被観察領域に照射され、該被検者の被観察領域に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光が前記撮像部により受光されるまでの第２伝播長との違いに応じて、前記反射光画像の反射率と前記自家蛍光画像の信号強度との間に生じる非線形性を補正するものであることが好ましい。

また、前記画像補正部は、前記反射光画像の反射率と補正係数との関係が記憶された補正係数テーブルを有し、該補正係数テーブルを用いて、前記反射光画像の反射率に対応する補正係数を求めるものであることが好ましい。

また、前記光源部は、前記第１励起光として、中心波長４０５ｎｍおよび４４５ｎｍの少なくとも一方の所定波長範囲の励起光を発するものであることが好ましい。

また、前記光源部は、前記第１励起光を発するレーザ光源を備えるものであることが好ましい。

また、前記光源部は、中心波長４４５ｎｍの所定波長範囲の第２励起光を発する白色光光源と、前記白色光光源から発せられる第２励起光が照射されることにより、該第２励起光を含む所定波長範囲の疑似白色光を発する蛍光体とを備えるものであることが好ましい。

また、前記光源部は、前記第２励起光を発するレーザ光源を備えるものであることが好ましい。

また、前記撮像部は、前記反射光画像および前記自家蛍光画像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の光路上に配置され、緑色および赤色に応じた波長範囲の光を透過する分光透過特性を有する波長選択部材とを備えるものであることが好ましい。

また、前記波長選択部材はカラーフィルタであることが好ましい。

また、前記波長選択部材はエタロンであり、前記緑色の波長範囲は５００〜６００ｎｍ、前記赤色の波長範囲は６１０〜６５０ｎｍであることが好ましい。

また、前記撮像部は、前記反射光画像を撮像する第１撮像素子と、該第１撮像素子の光路上に配置され、青色、緑色および赤色に応じた波長範囲の光を透過する分光透過特性を有する第１波長選択部材と、前記自家蛍光画像を撮像する前記第１撮像素子よりも高感度の第２撮像素子と、該第２撮像素子の光路上に配置され、緑色および赤色に応じた波長範囲の光を透過する分光透過特性を有する第２波長選択部材とを備えるものであることが好ましい。

また、前記第１および第２波長選択部材はカラーフィルタであることが好ましい。

また、前記第１および第２波長選択部材はエタロンであり、前記緑色の波長範囲は５００〜６００ｎｍ、前記赤色の波長範囲は６１０〜６５０ｎｍであることが好ましい。

また、前記画像補正部は、前記反射光画像の緑色および赤色の画像信号の反射率に基づいて、それぞれ、前記自家蛍光画像の緑色および赤色の画像信号の信号強度を補正するものであることが好ましい。

さらに、補正後の自家蛍光画像の緑色の画像信号を緑色チャンネル、赤色の画像信号を赤色チャンネルおよび青色チャンネルに割り当てることによって疑似カラー表示する表示装置を備えることが好ましい。

本発明によれば、自家蛍光の発光波長域と同じ波長域の反射光画像の反射率に対応する補正係数を用いて、自家蛍光画像の信号強度を補正することにより、血液による光の吸収の影響を受けない自家蛍光画像を得ることができる。

本発明に係る内視鏡診断装置の構成を表す一実施形態の外観図である。 図１に示す内視鏡診断装置の内部構成を表すブロック図である。 図１に示す内視鏡診断装置の内視鏡挿入部の先端部の様子を表す概念図である。 自家蛍光物質の光の吸収強度特性を表す一例のグラフである。 自家蛍光物質の蛍光強度特性を表す一例のグラフである。 自家蛍光物質の蛍光強度特性を表す一例のグラフである。 酸化ヘモグロビンおよび還元ヘモグロビンの吸光係数を示すグラフである。 血液がある場合および無い場合におけるＦＡＤの蛍光強度特性を表す一例のグラフである。 反射率および蛍光強度と血液の濃度との関係を表す一例のグラフである。 蛍光強度と反射率との関係を表す一例のグラフである。 自家蛍光の蛍光強度を補正するための補正係数を表す一例のグラフである。 図５のグラフにおいて、カラーフィルタの分光透過特性を重ねて表示したものである。 図６のグラフにおいて、カラーフィルタの分光透過特性を重ねて表示したものである。 波長が異なる複数の励起光を同時に照射した場合の自家蛍光の蛍光強度分布のグラフにおいて、カラーフィルタの分光透過特性を重ねて表示したものである。 血液の吸収係数と通常センサにおけるカラーフィルタとの関係を表す一例のグラフである。 図１に示す内視鏡診断装置における通常光観察モードおよび自家蛍光観察モードでの処理を表す概念図である。 図１に示す内視鏡診断装置の作用を表す概念図である。 ＦＡＤおよびポルフィリンの正常部および病変部の蛍光強度を表す表である。 特許文献１に示す内視鏡装置の作用を表す概念図である。 特許文献１における自家蛍光観察モードでの処理を表す概念図である。

以下、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明に係る内視鏡診断装置を詳細に説明する。

図１は、本発明に係る内視鏡診断装置の構成を表す一実施形態の外観図、図２は、その内部構成を表すブロック図である。これらの図に示す内視鏡診断装置１０は、波長範囲の異なる複数の光を発生する光源装置１２と、光源装置１２から発せられる光を導光して被検者の被観察領域に照射し、被検者からの反射光ないし自家蛍光を撮像する内視鏡装置１４と、内視鏡装置１４で撮像された画像を画像処理して内視鏡画像を出力するプロセッサ装置１６と、プロセッサ装置１６から出力される内視鏡画像を表示する表示装置１８と、入力操作を受け付ける入力装置２０とによって構成されている。

ここで、内視鏡診断装置１０は、通常光（白色光）を被検者に照射し、その反射光を撮像して通常光画像（白色光画像、反射光画像）を表示（観察）する通常光観察モード（白色光観察モード）と、自家蛍光観察用の励起光（特殊光）を被検者に照射し、自家蛍光を撮像して自家蛍光画像（特殊光画像）を表示する自家蛍光観察モード（特殊光観察モード）とを有する。各観察モードは、内視鏡装置１４の切り替えスイッチ６６や入力装置２０から入力される指示に基づき、適宜切り替えられる。

光源装置１２は、光源制御部２２と、それぞれ中心波長の異なるレーザ光を発する２種のレーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２と、コンバイナ（合波器）２４と、カプラ（分波器）２６とによって構成されている。

本実施形態において、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２からは、それぞれ、中心波長が４０５ｎｍ、４４５ｎｍである、所定の波長範囲（例えば、中心波長±１０ｎｍ）の狭帯域光が発せられる。レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２は、生体組織内の自家蛍光物質、例えば、ポルフィリン（Porphyrin）、ＮＡＤＨ（Nicotinamide Adenine dinucleotideの還元型）、ＮＡＤＰＨ（Nicotinamide Adenine dinucleotide Phosphateの還元型）、ＦＡＤ（Flavin Adenine Dinucleotide）等から自家蛍光を発光させるための励起光を照射する光源である。また、レーザ光源ＬＤ２は、後述するように、蛍光体から白色光（疑似白色光）を発生させるための励起光を発生する光源（白色光光源）でもある。

レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２は、後述するプロセッサ装置１６の制御部によって制御される光源制御部２２によりそれぞれ個別にオンオフ制御および光量制御が行われ、各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２の発光のタイミングや光量比率は変更自在になっている。レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２としては、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオード等を用いることもできる。

なお、通常光を発生するための通常光光源は、励起光および蛍光体の組合せに限定されず、白色光を発するものであればよく、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、白色ＬＥＤ（発光ダイオード）などを利用することもできる。自家蛍光観察用の励起光を発生するための励起光光源も、レーザ光源（半導体レーザ）に限定されず、自家蛍光物質を励起して自家蛍光を発光させることができる十分な強度の励起光を照射できる各種の光源、例えば、白色光光源と帯域制限フィルタとの組合せ等を利用することができる。

また、通常光観察用の励起光の波長（中心波長、狭帯域光の波長範囲）は、特に制限はなく、蛍光体から疑似白色光を発生させることができる波長の励起光が、全て利用可能である。自家蛍光観察用の励起光の波長も、特に制限はなく、自家蛍光物質を励起して自家蛍光を発光させることができる波長の励起光が、全て利用可能であり、例えば、波長３７０〜４７０ｎｍの光、特に、波長４００〜４５０ｎｍの光を、好適に利用することができる。

また、本実施形態では、通常光光源と励起光光源の１つとを共用しているが、両者を別々の光源で構成してもよい。また、本実施形態では、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４０５ｎｍおよび４４５ｎｍの２つの励起光を使用しているが、自家蛍光観察用の励起光の数は２つに限定されず、発光させようとする自家蛍光の種類に応じて、それぞれの自家蛍光物質に対応する１以上の励起光を使用すればよい。

本実施形態の光源装置１２および蛍光体は本発明の光源部を構成する。本発明の光源部は、白色光、および、被検者の被観察領域に含まれる複数の自家蛍光物質から１以上の自家蛍光を発光させるための、中心波長の異なる１以上の第１励起光を発するものである。

光源制御部２２は、通常光観察モードの場合、レーザ光源ＬＤ１を消灯、レーザ光源ＬＤ２を点灯する。また、光源制御部２２は、自家蛍光観察モードの場合、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２の両方を点灯する。

各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２から発せられるレーザ光は、集光レンズ（図示略）を介してそれぞれ対応する光ファイバに入力され、コンバイナ２４により合波され、カプラ２６により４系統の光に分波されてコネクタ部３２Ａに伝送される。コンバイナ２４およびカプラ２６は、ハーフミラー、反射ミラー等によって構成される。なお、これに限らず、コンバイナ２４およびカプラ２６を用いずに、各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２からのレーザ光を直接コネクタ部３２Ａに送出する構成としてもよい。

続いて、内視鏡装置１４は、被検者内に挿入される内視鏡挿入部の先端から４系統（４灯）の光（通常光、ないし、自家蛍光観察用の励起光）を出射する照明光学系と、被観察領域の内視鏡画像を撮像する２系統（２眼）の撮像光学系とを有する、電子内視鏡である。内視鏡装置１４は、内視鏡挿入部２８と、内視鏡挿入部２８の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部３０と、内視鏡装置１４を光源装置１２およびプロセッサ装置１６に着脱自在に接続するコネクタ部３２Ａ，３２Ｂとを備える。

内視鏡挿入部２８は、可撓性を持つ軟性部３４と、湾曲部３６と、先端部（以降、内視鏡先端部とも表記する）３８とから構成されている。

湾曲部３６は、軟性部３４と先端部３８との間に設けられ、操作部３０に配置されたアングルノブ４０の回動操作により湾曲自在に構成されている。この湾曲部３６は、内視鏡装置１４が使用される被検者の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲でき、内視鏡先端部３８を、所望の観察部位に向けることができる。

なお、図示していないが、操作部３０及び内視鏡挿入部２８の内部には、組織採取用処置具等を挿入する鉗子チャンネルや、送気・送水用のチャンネル等、各種のチャンネルが設けられている。

内視鏡先端部３８の先端面には、図３に示すように、被観察領域へ光を照射する２系統の照明窓４２Ａ，４２Ｂ、被観察領域からの反射光ないし自家蛍光を撮像する１系統の観察窓４４の他、鉗子口４５等が配置されている。

照明窓４２Ａの奥には、２系統の光ファイバ４６Ａ，４８Ａが収納されている。光ファイバ４６Ａ，４８Ａは、光源装置１２からコネクタ部３２Ａを介してスコープ先端部３８まで敷設されている。光ファイバ４６Ａの先端部（照明窓４２Ａ側）にはレンズ５０Ａ等の光学系が取り付けられている。一方、光ファイバ４８Ａの先端部には蛍光体５４Ａが配置され、さらに蛍光体５４Ａの先にレンズ５２Ａ等の光学系が取り付けられている。

同様に、照明窓４２Ｂの奥には、先端部にレンズ５０Ｂ等の光学系を有する光ファイバ４６Ｂと、先端部に蛍光体５４Ｂおよびレンズ５２Ｂ等の光学系を有する光ファイバ４８Ｂの、２系統の光ファイバが収納されている。

蛍光体５４Ａ，５４Ｂは、レーザ光源ＬＤ２からの青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光物質（例えばＹＡＧ系蛍光物質、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇）等の蛍光物質）を含んで構成される。通常光観察用の励起光が蛍光体５４Ａ，５４Ｂに照射されると、蛍光体５４Ａ，５４Ｂから発せられる緑色〜黄色の励起発光光（蛍光）と、蛍光体５４Ａ，５４Ｂにより吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされて、白色光（疑似白色光）が生成される。

照明窓４２Ａ側および照明窓４２Ｂ側の照明光学系は同等の構成および作用のものであって、照明窓４２Ａ，４２Ｂから同時に同等の照明光を照射させることで照明むらを防止することができる。なお、照明窓４２Ａ，４２Ｂからそれぞれ異なる照明光を照射させることもできる。また、４系統の照明光を出射する照明光学系を有することは必須ではなく、例えば、２系統ないし１系統の照明光を出射する照明光学系でも同等の機能を実現することができる。

一方、観察窓４４の奥には、レンズ５６等の光学系が取り付けられ、レンズ５６の奥には、ハーフミラー５７が設けられている。そして、ハーフミラー５７を透過する透過光の光路の先、および、ハーフミラー５７で反射される反射光の光路の先には、被観察領域の画像情報を取得するＣＣＤ(Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子５８Ａ、５８Ｂが取り付けられている。撮像素子５８Ａ（通常センサ）は通常光観察用、撮像素子５８Ｂ（高感度センサ）は自家蛍光観察用である。自家蛍光の信号強度（蛍光強度）は微弱であるため、本実施形態では、自家蛍光観察用の撮像素子５８Ｂとして、通常光観察用の撮像素子５８Ａよりも高感度のものが使用されている。

なお、ハーフミラー５７に限定されず、例えば、全反射ミラーを受光光の光路上に出し入れすることによって、受光光を撮像素子５８Ａもしくは撮像素子５８Ｂに振り分けてもよい。

撮像素子５８Ａ，５８Ｂは、レンズ５６からの光（透過光、反射光）を受光面（撮像面）で受光し、受光した光を光電変換して撮像信号（アナログ信号）を出力するものであって、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の３色の画素を１組として、複数組の画素がマトリクス状に配列されている。撮像素子５８Ａの受光面（光路上）には、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素に対応して、被観察領域からの可視光の約３７０〜７２０ｎｍの波長範囲の反射光を３分割して透過する分光透過特性を有する、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色のカラーフィルタが設けられている。また、撮像素子５８Ｂの受光面（光路上）には、Ｒ画素、Ｇ画素に対応して、励起光を遮光しつつ、自家蛍光物質から発せられる、Ｒ色、Ｇ色の約５００〜７００ｎｍの波長範囲の自家蛍光を透過する分光透過特性を有する、Ｒ色、Ｇ色のカラーフィルタが設けられている。

本実施形態の撮像素子５８Ａ，５８Ｂは本発明の撮像部を構成する。本発明の撮像部は、白色光が光源部から被検者の被観察領域に照射された場合に、被検者の被観察領域からの白色光の反射光を受光して反射光画像を撮像し、かつ、自家蛍光観察用の励起光が光源部から被検者の被観察領域に照射された場合に、被検者の被観察領域に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光を受光して自家蛍光画像を撮像するものである。

また、カラーフィルタは本発明の波長選択部材を構成する。本発明の波長選択部材は、撮像素子の光路上に配置され、Ｇ色およびＲ色に応じた波長範囲の光を透過するものである。波長選択部材は、上述するカラーフィルタに限らず、例えば、特許文献１に記載されたエタロンを利用することもできる。エタロンを使用する場合、例えば、Ｇ色の波長範囲は５００〜６００ｎｍ、Ｒ色の波長範囲は６１０〜６５０ｎｍとすることができる。

また、本実施形態では、通常光画像（反射光画像）を撮像する撮像素子５８Ａと、自家蛍光画像を撮像する撮像素子５８Ｂの２つの撮像素子を用いているが、例えば、１つの撮像素子を用いて、通常光画像および自家蛍光画像の両方を撮像することもできる。

光源装置１２から光ファイバ４６Ａ，４６Ｂおよび４８Ａ，４８Ｂによって導光された光は、内視鏡先端部３８から被検者の被観察領域に向けて照射される。そして、光が照射された被観察領域からの反射光、もしくは、被観察領域の自家蛍光物質から発せられる自家蛍光がレンズ５６により撮像素子５８Ａ、５８Ｂの受光面上に結像され、撮像素子５８Ａ、５８Ｂにより光電変換されて撮像される。撮像素子５８Ａ、５８Ｂからは、撮像された被検者の被観察領域の撮像信号（アナログ信号）が出力される。

ここで、通常光観察モードの場合、レーザ光源ＬＤ２から発せられた通常光観察用の励起光が光ファイバ４８Ａ，４８Ｂによって導光されて蛍光体５４Ａ，５４Ｂに照射され、蛍光体５４Ａ，５４Ｂから発せられる白色光が、照明窓４２Ａ，４２Ｂから被検者の被観察領域に照射される。そして、白色光が照射された被検者の被観察領域からの反射光がレンズ５６により集光され、カラーフィルタにより分光され、撮像素子５８Ａによって通常光画像（反射光画像）が撮像される。

一方、自家蛍光観察モードの場合、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２の両方から発せられた自家蛍光観察用の励起光が光ファイバ４６Ａ，４６Ｂによって導光され、内視鏡先端部３８から、被検者の被観察領域に向けて照射される。そして、励起光が照射された被検者の被観察領域の自家蛍光物質から発せられる自家蛍光がレンズ５６により集光され、カラーフィルタにより分光され、撮像素子５８ＢによってＧ色およびＲ色の自家蛍光画像が撮像される。

撮像素子５８Ａ，５８Ｂから出力される画像（通常光画像、自家蛍光画像）の撮像信号（アナログ信号）は、それぞれ、スコープケーブル６２Ａ，６２Ｂを通じてＡ／Ｄ変換器６４Ａ，６４Ｂに入力される。Ａ／Ｄ変換器６４Ａ，６４Ｂは、それぞれ、撮像素子５８Ａ，５８Ｂからの撮像信号（アナログ信号）を画像信号（デジタル信号）に変換する。変換後の画像信号は、コネクタ部３２Ｂを介してプロセッサ装置１６の画像処理部７０に入力される。

続いて、プロセッサ装置１６は、制御部６８と、画像処理部７０と、記憶部７２とを備えている。制御部６８には、表示装置１８および入力装置２０が接続されている。プロセッサ装置１６は、内視鏡装置１４の切り替えスイッチ６６や入力装置２０から入力される指示に基づき、光源装置１２の光源制御部２２を制御するとともに、内視鏡装置１４から入力される画像信号を画像処理し、表示用画像を生成して表示装置１８に出力する。

制御部６８は、内視鏡装置１４の切り替えスイッチ６６や入力装置２０からの指示、例えば、観察モード等の指示に基づいて、画像処理部７０および光源装置１２の光源制御部２２の動作を制御する。

画像処理部７０は、制御部６８の制御の下で、観察モードに基づき、通常光画像、自家蛍光画像の画像種別に応じて、内視鏡装置１４から入力される画像信号に対して所定の画像処理を施す。画像処理部７０は、通常光画像処理部７０Ａと、自家蛍光画像処理部７０Ｂとを備えている。

通常光画像処理部７０Ａは、通常光観察モードの場合に、Ａ／Ｄ変換器６４Ａから供給される通常光画像の画像信号（画像データ）に対して、通常光画像に適した所定の画像処理を施し、通常光画像信号（通常光画像）を出力（生成）する。

自家蛍光画像処理部７０Ｂは、自家蛍光観察モードの場合に、Ａ／Ｄ変換器６４Ｂから供給される自家蛍光画像の画像信号（画像データ）に対して、自家蛍光画像に適した所定の画像処理を施し、自家蛍光画像信号（自家蛍光画像）を出力（生成）する。自家蛍光画像処理部７０Ｂは、自家蛍光画像から、血液による光の吸収の影響を排除するために、通常光画像（反射光画像）の反射率に基づいて、自家蛍光画像の信号強度を補正する。

本実施形態の画像処理部７０は本発明の画像補正部を構成する。本発明の画像補正部は、被検者の被観察領域に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光が血液により吸収され、自家蛍光画像の信号強度が血液の量に応じて低下するのを補正するための補正係数を有し、補正係数の中から反射光画像の反射率に対応する補正係数を求め、求めた補正係数を用いて自家蛍光画像の信号強度を補正するものである。

また、画像補正部は、さらに、白色光が被検者の被観察領域に照射され、被検者の被観察領域からの白色光の反射光が撮像部により受光されるまでの第１伝播長と、第１励起光が被検者の被観察領域に照射され、被検者の被観察領域に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光が撮像部により受光されるまでの第２伝播長との違いに応じて、反射光画像の反射率と自家蛍光画像の信号強度との間に生じる非線形性を補正する。

画像処理部７０で処理された画像信号は、制御部６８に送られる。制御部６８では、観察モードに従って、通常光画像信号、自家蛍光画像信号に基づき、通常光画像、もしくは、通常光画像および自家蛍光画像の合成画像が表示装置１８に表示される。制御部６８は、補正後の自家蛍光画像のＧ色の画像信号Ｇ’をＧチャンネル、Ｒ色の画像信号Ｒ’をＲチャンネルおよびＢチャンネルに割り当てて、補正後の自家蛍光画像を表示装置１８に疑似カラー表示させる。

また、制御部６８の制御により、通常光画像信号、自家蛍光画像信号は、必要に応じて、例えば、１枚（１フレーム）の画像を単位として、メモリやストレージ装置からなる記憶部７２に記憶される。

以下、血液による光の吸収について説明する。

図４は、自家蛍光物質の光の吸収強度特性を表す一例のグラフである。同図の縦軸は自家蛍光物質の光の吸収強度（a.u.：任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。このグラフには、腫瘍と相関のある自家蛍光物質である、ＦＡＤおよびポルフィリンの吸収強度特性が示されている。また、同図には、本実施形態で自家蛍光観察用の励起光として用いられるレーザ光の中心波長４０５ｎｍ，４４５ｎｍも示されている。

ＦＡＤは、約２７０〜５４０ｎｍの波長範囲の光を吸収する特性を有する。ＦＡＤの光の吸収強度は、波長が約２７０ｎｍから大きくなるに従って次第に大きくなり、波長約３８０ｎｍで１つ目の極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなり、波長約４２０ｎｍで極小を迎える。そして、吸収強度は、波長が約４２０ｎｍから大きくなるに従って再び次第に大きくなり、波長約４６０ｎｍで２つ目の極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなる。

ポルフィリンは、約３４０〜４５０ｎｍの波長範囲の光を吸収する特性を有する。ポルフィリンの光の吸収強度は、波長約３９０ｎｍで最大となり、それよりも波長が小さくなる、もしくは大きくなるに従って次第に小さくなる。

このグラフから分かるように、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４０５ｎｍのレーザ光を被検者に照射することによって、主に被観察領域のポルフィリンを励起させて自家蛍光を発生させることができる。また、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４４５ｎｍのレーザ光を被検者に照射することによって、主に被観察領域のＦＡＤを励起させて自家蛍光を発生させることができる。

続いて、図５は、自家蛍光物質の蛍光強度特性を表す一例のグラフである。同図の縦軸は自家蛍光物質の蛍光強度（a.u.）、横軸は波長（ｎｍ）である。このグラフは、図４に示すグラフに対応するものであり、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４０５ｎｍのレーザ光を被検者の被観察領域に照射した場合に、正常部および病変部の自家蛍光物質から発せられた自家蛍光の蛍光強度分布を示している。

自家蛍光観察用の励起光として中心波長４０５ｎｍのレーザ光を被検者に照射した場合、前述のように、主にポルフィリンが励起され、図５に示すように、励起光を照射した被観察領域から約４８０〜７４０ｎｍの波長範囲の自家蛍光が発せられる。

病変部の蛍光強度は、波長が約４８０ｎｍから大きくなるに従って次第に大きくなり、波長約５６０ｎｍで１つ目の極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなり、波長約６１０ｎｍで極小を迎える。そして、蛍光強度は、波長が約６１０ｎｍから大きくなるに従って再び次第に大きくなり、波長約６３０ｎｍで２つ目の極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなる。２つ目の極大付近が、主にポルフィリンから発せられる蛍光である。

一方、正常部の蛍光強度は、波長が約４８０ｎｍから大きくなるに従って次第に大きくなり、波長約５５０ｎｍで極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなる。

病変部においては、ポルフィリンが蓄積されることが知られており、図５のグラフに示すように、病変部では正常部よりもポルフィリンの蛍光強度が強くなる。従って、ポルフィリンの蛍光強度の違いを捉えることにより、正常部と病変部とを区別することが可能である（参考文献：田村守、「シリーズ/光が拓く生命科学 第６巻 光による医学診断」、日本光生物学協会編、共立出版、２００１年３月１８日）。

また、図６に示すグラフは、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４４５ｎｍのレーザ光を被検者の被観察領域に照射した場合に、正常部および病変部の自家蛍光物質から発せられた自家蛍光の蛍光強度分布を示している。

自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４４５ｎｍのレーザ光を被検者に照射した場合、前述のように、主にＦＡＤが励起され、図６に示すように、励起光を照射した被観察領域から約４８０〜７２０ｎｍの波長範囲の自家蛍光が発せられる。

病変部および正常部の蛍光強度ともに、波長が約４８０ｎｍから大きくなるに従って次第に大きくなり、波長約５５０ｎｍで極大を迎え、その後、波長が大きくなるに従って次第に小さくなる。極大付近が、主にＦＡＤから発せられる蛍光である。

図６のグラフに示すように、病変部では正常部よりもＦＡＤの蛍光強度が弱くなる。従って、ＦＡＤの蛍光強度の違いを捉えることにより、同様に、正常部と病変部とを区別することが可能である。

続いて、図７は、酸化ヘモグロビンおよび還元ヘモグロビンの吸光係数を示すグラフである。このグラフの縦軸はヘモグロビンの吸光係数μａ（ｃｍ^−１）、横軸は波長（ｎｍ）である。このグラフに示すように、血中ヘモグロビンは、照射する光の波長によって吸光係数μａが変化する吸光特性を持っている。吸光係数μａは、ヘモグロビンの光の吸収の大きさである吸光度を表す。また、酸素と結合していない還元ヘモグロビンＨｂと、酸素と結合した酸化ヘモグロビンＨｂＯ₂は、異なる吸光特性を持っており、同じ吸光度（吸光係数μａ）を示す等吸収点（図７における還元ヘモグロビンと酸化ヘモグロビンとの交点）を除いて、吸光度に差が生じる。一般的に、図７の分布は撮像対象の部位によって非線形に変化するため、実際の生体組織の計測や光伝播シミュレーション等により予め求めておく必要がある。

図８は、血液がある場合および無い場合におけるＦＡＤの蛍光強度特性を表す一例のグラフである。このグラフは、図６に示す正常部の自家蛍光物質、つまり、主としてＦＡＤから発せられた自家蛍光の蛍光強度分布を示している。図７のグラフから、波長５５０ｎｍ付近には血液による光の吸収ピークがある。図５，６のグラフから、ＦＡＤの蛍光波長の極大は波長約５５０ｎｍであるため、このヘモグロビンの吸収ピークの波長と一致している。従って、図８のグラフに示すように、生体組織の中でＦＡＤが存在する位置よりも上部に血管が存在する場合などには、ＦＡＤの蛍光スペクトルは、血液による光の吸収に応じて蛍光強度が減弱する。

この血液による光の吸収の影響を排除するために、自家蛍光の発光波長と同じ波長域における反射光画像の反射率（信号強度）から、血液による光の吸収量を求めることができる。しかし、蛍光強度と反射率との関係は、自家蛍光と反射光の生体組織内における伝播長が違うため、単純に線形の関係ではない。つまり、反射光は、生体組織に入射された光そのもの、つまり、生体組織に入射された光が生体組織内を散乱し、再び生体組織の外に出てきたものを見ている。一方、自家蛍光は、生体組織に入射された光が生体組織内を散乱し、自家蛍光物質に到達したときに初めて自家蛍光が発生し、その位置で発生した自家蛍光が生体組織内を散乱し、生体組織の外に出てきたものを見ている。

図９は、反射率および蛍光強度と血液の濃度との関係を表す一例のグラフである。このグラフの縦軸は、反射率（反射光）および蛍光強度（自家蛍光）の規格化された信号強度（a.u.）、横軸は血液の濃度である。同図に示すグラフは、血液の濃度が０の場合に、自家蛍光および反射光の信号強度の両方が１となるように規格化したものである。このグラフから、光が生体組織内を散乱する過程において、血管等の血液が存在する領域に遭遇すると、血液による光の吸収の影響を受けて光の信号強度が減弱することが分かる。特に、血液の濃度が高くなるに従って、反射光の信号強度（反射率）の方が、自家蛍光の信号強度（蛍光強度）よりも大きく減弱する。上述するように、一般的に反射光の方が生体組織内を散乱する距離が長くなるため、自家蛍光に比べて、より血液による光の吸収の影響を受けやすいという特性がある。

図１０は、蛍光強度と反射率との関係を表す一例のグラフである。このグラフの縦軸は蛍光強度（a.u.）、横軸は反射率（a.u.）である。このグラフに点線で示すように、自家蛍光と反射光が生体組織内を散乱する距離が同じであれば、蛍光強度と反射率とは線形の関係となる。しかし、上述するように、一般的に反射光の方が自家蛍光よりも生体組織内を散乱する距離が長くなるため、このグラフに実線で示すように、両者は非線形の関係となり、特に、血液の濃度が高く、反射率が低い部分で非線形性が大きくなる。

図１１は、自家蛍光の蛍光強度を補正するための補正係数を表す一例のグラフである。このグラフの縦軸は補正係数、横軸は反射率（a.u.）である。このグラフに点線で示すように、蛍光強度と反射率とが線形の関係であれば、補正係数は反射率に関わらず一定値となる。しかし、このグラフに実線で示すように、両者の関係は非線形であり、特に、反射率が低い部分で非線形性が大きいため、反射率が低い部分の補正係数は、反射率が高い部分と比べて大きくなるように設定されている。このように、反射率に対応する補正係数で、その反射率に対応する蛍光強度を補正することにより、両者の間の非線形性を補正し、かつ、自家蛍光画像から、血液による光の吸収の影響を排除することができる。

図１１に示す補正係数は、あらかじめ実験的に算出することができる。例えば、シャーレなどの容器に散乱物質（生体と同じ散乱特性を持つ溶液、例えば、イントラリピッド溶液１％）および蛍光物質（ＦＡＤ、ポルフィリン（濃度は生体組織中の濃度に近い１０μモル程度にする。））を入れ、血液の濃度（ヘモグロビン濃度）を０〜３００ｍｇ／ｄｌの範囲で変化させながら、反射光撮影と自家蛍光撮影を行う。そして、ＦＡＤの発光波長と同じ波長域のＧチャンネルおよびポルフィリンの発光波長と同じ波長域のＲチャンネルの画像信号に関して図１０のグラフを作成し、蛍光強度がある一定の値になるように、図１０の線形直線からのズレ量からＧチャンネルおよびＲチャンネルの画像信号に関して図１１の補正係数を作ることができる。

なお、反射光画像の反射率と補正係数との関係が記憶された補正係数テーブルを用いて、反射光画像の反射率に対応する補正係数を求めてもよいし、あるいは、補正係数テーブルの代わりに補正係数の算出関数等を用いてもよい。

続いて、図１２および図１３は、それぞれ、図５および図６のグラフにおいて、撮像素子５８Ｂの受光面に設けられたカラーフィルタの分光透過特性を重ねて表示したものである。カラーフィルタの分光透過率（％）は、同図右側の縦軸に示されている。また、これらのグラフには、それぞれ、自家蛍光観察用の励起光として用いられるレーザ光の中心波長４０５ｎｍ、４４５ｎｍも示されている。

これらのグラフに示すように、Ｇ色のカラーフィルタは、波長５５０ｎｍ付近を中心とする、５００〜６２０ｎｍの波長範囲の光を透過させるように設計されている。これにより、主にＦＡＤから発せられる自家蛍光がＧ色のカラーフィルタを透過し、撮像素子５８Ｂにより光電変換される。また、Ｒ色のカラーフィルタは、波長６３０ｎｍ付近を中心とする、５８０〜７００ｎｍの波長範囲の光を透過させるように設計されている。これにより、主にポルフィリンから発せられる自家蛍光がＲ色のカラーフィルタを透過し、撮像素子５８Ｂにより光電変換される。

なお、上記に限定されず、Ｇ色のカラーフィルタは、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長範囲の光を透過するものであり、Ｒ色のカラーフィルタは、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲の光を透過するものであることが望ましい。

前述のように、撮像素子５８Ｂには、Ｂ色のカラーフィルタが設けられていない。つまり、自家蛍光観察用の励起光である中心波長４０５ｎｍおよび４４５ｎｍのレーザ光はカットされ、撮像素子５８Ｂにより光電変換されないように設計されている。

続いて、図１４は、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４０５ｎｍおよび４４５ｎｍのレーザ光を同時に照射した場合の自家蛍光の蛍光強度分布のグラフにおいて、カラーフィルタの分光透過特性を重ねて表示したものである。また、同図には、自家蛍光観察用の励起光として用いられるレーザ光の中心波長４０５ｎｍ、４４５ｎｍも示されている。

このグラフに示すように、自家蛍光観察用の励起光として、中心波長４０５ｎｍおよび４４５ｎｍのレーザ光を同時に照射した場合、病変部および正常部における自家蛍光の蛍光強度は、波長５５０ｎｍ付近の、主にＦＡＤから発せられる自家蛍光と、波長６３０ｎｍ付近の、主にポルフィリンから発せられる自家蛍光とにおいて、差が大きくなっていることが分かる。

従って、自家蛍光をＧ色およびＲ色のカラーフィルタで分光して、それぞれ、Ｇ色の自家蛍光画像およびＲ色の自家蛍光画像を得ることにより、Ｇ色の自家蛍光画像では、ＦＡＤによる正常部と病変部の蛍光強度の違いを捉えることができる。同様に、Ｒ色の自家蛍光画像では、ポルフィリンによる正常部と病変部の蛍光強度の違いを捉えることができる。

図１５は、血液の吸収係数と通常センサにおけるカラーフィルタとの関係を表す一例のグラフである。このグラフの縦軸はヘモグロビンの吸光係数μａ（ｃｍ^−１）、横軸は波長（ｎｍ）である。このグラフに示すように、通常センサにおけるＧ色およびＲ色のカラーフィルタの波長特性は、図１４に示したものと同じであり、通常センサのＧ色およびＲ色の画像信号（画像データ）から、Ｇ色およびＲ色の波長に対応した血液による光の吸収の情報を得ることができることが分かる。

次に、図１６および図１７に示す概念図を参照して、内視鏡診断装置１０の作用を説明する。

通常光観察モードの場合、光源制御部２２の制御により、レーザ光源ＬＤ１が消灯され、レーザ光源ＬＤ２が点灯される。レーザ光源ＬＤ２から発せられた中心波長４４５ｎｍのレーザ光は蛍光体５４Ａ，５４Ｂに照射され、蛍光体５４Ａ，５４Ｂから白色光が発せられる。図１６に示すように、蛍光体５４Ａ，５４Ｂから発せられた白色光は被検者に照射され、その反射光が撮像素子５８Ａ（通常センサ）で受光されて、Ｒ，Ｇ，Ｂチャンネルの画像信号を含む通常光画像が撮像される。通常光画像は、そのＢ，Ｇ，Ｒチャンネルの画像信号に基づいてカラー表示される（通常光画像処理）。

自家蛍光観察モードの場合、図１７に示すように、例えば、２フレームを単位として、撮像が繰り返し行われる。２フレームのうち、１フレーム目は通常光観察モードと同じ観察モードであり、２フレーム目は自家蛍光観察モードに固有の観察モードである。

まず、１フレーム目の通常光観察モードでは、前述のように、Ｒ，Ｇ，Ｂチャンネルの画像信号を含む通常光画像が撮像される。そして、その通常光画像信号が、制御部６８の制御により記憶部７２に記憶される。

続いて、２フレーム目の自家蛍光観察モードでは、図１７に示すように、光源制御部２２の制御により、レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２の両方が点灯される。図１６に示すように、レーザ光源ＬＤ１から発せられた中心波長４０５ｎｍのレーザ光（励起光１）と、レーザ光源ＬＤ２から発せられた中心波長４４５ｎｍのレーザ光（励起光２）とが被検者に同時に照射されることによって、被検者から発せられた自家蛍光が撮像素子５８Ｂ（高感度センサ）で受光されて、Ｒ，Ｇチャンネルの画像信号を含む自家蛍光画像が撮像される。そして、その自家蛍光画像信号が、制御部６８の制御により記憶部７２に記憶される。

前述のように、撮像素子５８Ｂには、Ｂ色のカラーフィルタは設けられておらず、Ｇ色およびＲ色のカラーフィルタだけが設けられている。そのため、Ｂ色の波長範囲である、中心波長４０５ｎｍおよび４４５ｎｍの励起光はカットされ、Ｇ色およびＲ色の波長範囲である、５００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲の自家蛍光を撮像素子５８Ｂで受光することができる。

続いて、自家蛍光画像処理部７０Ｂにおいて、記憶部７２に記憶された通常光画像信号および自家蛍光画像信号を用いて、例えば、図１１に示すグラフの関係の補正係数テーブルの中から、通常光画像（反射光画像）のＲ，Ｇチャンネルの画像信号（反射率）の各々に対応する補正係数が求められ、求められた補正係数を用いて、自家蛍光画像のＲ，Ｇチャンネルの信号強度が各々補正される。これにより、自家蛍光画像のＲ，Ｇチャンネルの画像信号における、血液による光の吸収の影響が排除される。ここで、補正後の自家蛍光画像のＲ，Ｇチャンネルの画像信号をＲ’，Ｇ’とする。

そして、記憶部７２に記憶された通常光画像信号に対応する通常光画像と、補正後の自家蛍光画像とが合成され、両者の合成画像が表示装置１８に表示される。ここで、自家蛍光画像は、制御部６８の制御により、補正後の自家蛍光画像のＧ色の画像信号Ｇ’をＧチャンネル、Ｒ色の画像信号Ｒ’をＲチャンネルおよびＢチャンネルに割り当てることによって表示装置１８に疑似カラー表示される（自家蛍光画像処理）。

図１８に示すように、正常部では、ＦＡＤの蛍光強度が強くなる一方で、ポルフィリンの蛍光強度は弱くなり、病変部ではその逆の関係になる。また、前述のように、内視鏡診断装置１０では、Ｇチャンネルの画像信号をＧチャンネル、Ｒチャンネルの画像信号をＲチャンネルおよびＢチャンネルに割り当てて疑似カラー表示する。そのため、内視鏡診断装置１０により疑似カラー表示された自家蛍光画像は、正常部が緑色、病変部がマゼンタ色で表現されるが、ＦＡＤ、ポルフィリンのそれぞれから発せられる自家蛍光を撮像した単独の自家蛍光画像よりも病変部のコントラストが強くなり、病変部を認識しやすくなっている。

以上のように、内視鏡診断装置１０では、自家蛍光の発光波長域と同じ波長域の反射光画像の反射率に対応する補正係数を用いて、自家蛍光画像の信号強度を補正することにより、血液による光の吸収の影響を受けない自家蛍光画像を得ることができる。

なお、自家蛍光観察モードの場合、２フレームを単位として、撮像を繰り返し行うことは必須ではない。また、自家蛍光観察モードの場合に、中心波長４０５ｎｍのレーザ光と中心波長４４５ｎｍのレーザ光とを同時に照射することも必須ではなく、例えば、これらのレーザ光を１フレーム毎に順次照射してもよい。また、自家蛍光画像を疑似カラー表示する場合に、どの色のチャンネルの画像信号をどの色のチャンネルに割り当てるのかは任意である。また、自家蛍光物質は、ポルフィリンおよびＦＡＤに限定されない。

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０ 内視鏡診断装置
１２ 光源装置
１４ 内視鏡装置
１６ プロセッサ装置
１８ 表示装置
２０ 入力装置
２２ 光源制御部
２４ コンバイナ
２６ カプラ
２８ 内視鏡挿入部
３０ 操作部
３２Ａ，３２Ｂ コネクタ部
３４ 軟性部
３６ 湾曲部
３８ 先端部
４０ アングルノブ
４２Ａ，４２Ｂ 照明窓
４４ 観察窓
４５ 鉗子口
４６Ａ，４６Ｂ，４８Ａ，４８Ｂ 光ファイバ
５０Ａ，５０Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，５６ レンズ
５４Ａ，５４Ｂ 蛍光体
５７ ハーフミラー
５８Ａ，５８Ｂ 撮像素子
６２Ａ，６２Ｂ スコープケーブル
６４Ａ，６４Ｂ Ａ／Ｄ変換器
６６ 切り替えスイッチ
６８ 制御部
７０ 画像処理部
７０Ａ 通常光画像処理部
７０Ｂ 自家蛍光画像処理部
７２ 記憶部
ＬＤ１，ＬＤ２ レーザ光源

Claims (15)

1. 白色光、および、被検者の被観察領域に含まれる複数の自家蛍光物質から１以上の自家蛍光を発光させるための、中心波長の異なる１以上の第１励起光を発する光源部と、
   前記白色光が前記光源部から前記被検者の被観察領域に照射された場合に、該被検者の被観察領域からの白色光の反射光を受光して反射光画像を撮像し、かつ、前記第１励起光が前記光源部から前記被検者の被観察領域に照射された場合に、該被検者の被観察領域に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光を受光して自家蛍光画像を撮像する撮像部と、
   前記被検者の被観察領域に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光が血液により吸収され、前記自家蛍光画像の信号強度が該血液の量に応じて低下するのを補正するための補正係数を有し、該補正係数の中から前記反射光画像の反射率に対応する補正係数を求め、該求めた補正係数を用いて前記自家蛍光画像の信号強度を補正する画像補正部とを備えることを特徴とする内視鏡診断装置。
2. 前記画像補正部は、さらに、前記白色光が被検者の被観察領域に照射され、該被検者の被観察領域からの白色光の反射光が前記撮像部により受光されるまでの第１伝播長と、前記第１励起光が被検者の被観察領域に照射され、該被検者の被観察領域に含まれる自家蛍光物質から発せられる自家蛍光が前記撮像部により受光されるまでの第２伝播長との違いに応じて、前記反射光画像の反射率と前記自家蛍光画像の信号強度との間に生じる非線形性を補正するものである請求項１に記載の内視鏡診断装置。
3. 前記画像補正部は、前記反射光画像の反射率と補正係数との関係が記憶された補正係数テーブルを有し、該補正係数テーブルを用いて、前記反射光画像の反射率に対応する補正係数を求めるものである請求項１または２に記載の内視鏡診断装置。
4. 前記光源部は、前記第１励起光として、中心波長４０５ｎｍおよび４４５ｎｍの少なくとも一方の所定波長範囲の励起光を発するものである請求項１〜３のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
5. 前記光源部は、前記第１励起光を発するレーザ光源を備えるものである請求項４に記載の内視鏡診断装置。
6. 前記光源部は、中心波長４４５ｎｍの所定波長範囲の第２励起光を発する白色光光源と、前記白色光光源から発せられる第２励起光が照射されることにより、該第２励起光を含む所定波長範囲の疑似白色光を発する蛍光体とを備えるものである請求項１〜５のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
7. 前記光源部は、前記第２励起光を発するレーザ光源を備えるものである請求項６に記載の内視鏡診断装置。
8. 前記撮像部は、前記反射光画像および前記自家蛍光画像を撮像する撮像素子と、該撮像素子の光路上に配置され、緑色および赤色に応じた波長範囲の光を透過する分光透過特性を有する波長選択部材とを備えるものである請求項１〜７のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
9. 前記波長選択部材はカラーフィルタである請求項８に記載の内視鏡診断装置。
10. 前記波長選択部材はエタロンであり、前記緑色の波長範囲は５００〜６００ｎｍ、前記赤色の波長範囲は６１０〜６５０ｎｍである請求項８に記載の内視鏡診断装置。
11. 前記撮像部は、前記反射光画像を撮像する第１撮像素子と、該第１撮像素子の光路上に配置され、青色、緑色および赤色に応じた波長範囲の光を透過する分光透過特性を有する第１波長選択部材と、前記自家蛍光画像を撮像する前記第１撮像素子よりも高感度の第２撮像素子と、該第２撮像素子の光路上に配置され、緑色および赤色に応じた波長範囲の光を透過する分光透過特性を有する第２波長選択部材とを備えるものである請求項１〜７のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
12. 前記第１および第２波長選択部材はカラーフィルタである請求項１１に記載の内視鏡診断装置。
13. 前記第１および第２波長選択部材はエタロンであり、前記緑色の波長範囲は５００〜６００ｎｍ、前記赤色の波長範囲は６１０〜６５０ｎｍである請求項１１に記載の内視鏡診断装置。
14. 前記画像補正部は、前記反射光画像の緑色および赤色の画像信号の反射率に基づいて、それぞれ、前記自家蛍光画像の緑色および赤色の画像信号の信号強度を補正するものである請求項８〜１３のいずれかに記載の内視鏡診断装置。
15. さらに、補正後の自家蛍光画像の緑色の画像信号を緑色チャンネル、赤色の画像信号を赤色チャンネルおよび青色チャンネルに割り当てることによって疑似カラー表示する表示装置を備える請求項１４に記載の内視鏡診断装置。

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