JP2014171511A5

JP2014171511A5 -

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Publication number: JP2014171511A5
Application number: JP2013044282A
Authority: JP
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2016-03-24

Description

本発明の主要な局面に係る被検体観察システムは、複数の１次光源からそれぞれ射出された波長の異なる複数の１次光を波長変換し、当該波長変換した光を含む複数の照明光を観察対象に照射し、前記観察対象における前記照明光の照射領域の画像を複数の色領域により色分解して取得する被検体観察システムにおいて、複数の観察モードのうち、少なくとも前記観察対象のうち特定の観察対象を強調表示する特殊光観察モードを入力可能なモード入力部と、前記モード入力部に前記特殊光観察モードが入力された場合、前記複数の１次光源を順次点灯して前記照明光を順次前記観察対象に対して同一箇所の開口から照射する光源手段と、前記複数の照明光をそれぞれ前記観察対象に照射する毎の複数の画像を取得する画像取得手段であって、当該複数の画像と、前記光源手段から出力される前記照明光の波長特性と当該画像取得手段が有する前記色領域の波長特性との重なりにより生成される狭帯域スペクトル要素の情報と、に基づいて前記観察対象の特殊光観察画像を生成する画像取得手段とを具備する。

本発明の主要な局面に係る被検体観察方法は、複数の１次光源からそれぞれ射出された波長の異なる複数の１次光を波長変換し、当該波長変換した光を含む複数の照明光を観察対象に照射し、前記観察対象における前記照明光の照射領域の画像を複数の色領域により色分解して取得する被検体観察システムにおいて、少なくとも前記観察対象のうち特定の観察対象を強調表示する特殊光観察モード時、前記複数の１次光源を順次点灯して前記照明光を順次前記観察対象に対して同一箇所の開口から照射し、前記複数の照明光をそれぞれ前記観察対象に照射する毎の複数の画像を画像取得手段により取得し、当該複数の画像と、前記照明光の波長特性と当該画像取得手段が有する前記色領域の波長特性との重なりにより生成される狭帯域スペクトル要素の情報と、に基づいて前記観察対象の特殊光観察画像を生成する。

Claims

複数の１次光源からそれぞれ射出された波長の異なる複数の１次光を波長変換し、当該波長変換した光を含む複数の照明光を観察対象に照射し、前記観察対象における前記照明光の照射領域の画像を複数の色領域により色分解して取得する被検体観察システムにおいて、
複数の観察モードのうち、少なくとも前記観察対象のうち特定の観察対象を強調表示する特殊光観察モードを入力可能なモード入力部と、
前記モード入力部に前記特殊光観察モードが入力された場合、前記複数の１次光源を順次点灯して前記照明光を順次前記観察対象に対して同一箇所の開口から照射する光源手段と、
前記複数の照明光をそれぞれ前記観察対象に照射する毎の複数の画像を取得する画像取得手段であって、当該複数の画像と、前記光源手段から出力される前記照明光の波長特性と当該画像取得手段が有する前記色領域の波長特性との重なりにより生成される狭帯域スペクトル要素の情報と、に基づいて前記観察対象の特殊光観察画像を生成する画像取得手段と、
を具備することを特徴とする被検体観察システム。
前記照明光の波長特性は前記照明光の波長スペクトルであって、前記色領域の波長特性は前記色領域の波長スペクトルであり、
前記狭帯域スペクトル要素は、前記照明光の波長スペクトルと前記色領域の波長スペクトルとの重なりによって生成され、前記照明光の波長スペクトル及び前記色領域の波長スペクトルよりも狭い波長領域の波長スペクトルを持つことを特徴とする請求項１に記載の被検体観察システム。
前記光源手段は、前記照明光としてそれぞれ波長の異なる第１の照明光と第２の照明光とを射出し、
前記モード入力部に前記特殊光観察モードが入力された場合、前記画像取得手段は、前記光源手段から前記第１の照明光が前記観察対象に照射される毎に取得される各第１の撮像フレームの画像から第１の狭帯域スペクトル要素の情報を取得し、かつ前記光源手段から前記第２の照明光が前記観察対象に照射される毎に取得される各第２の撮像フレームの画像から第２の狭帯域スペクトル要素の情報を取得し、前記第１の狭帯域スペクトル要素の情報と前記第２の狭帯域スペクトル要素の情報とを組み合わせて前記特殊光観察画像を構築する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の被検体観察システム。
前記画像取得手段は、前記第１の撮像フレームの画像を保存する第１のフレームメモリと、
前記第２の撮像フレームの画像を保存する第２のフレームメモリと、
前記観察対象を撮像する撮像手段と、を備え、
前記画像取得手段は、前記光源手段により前記第１の照明光を照射しているときに前記撮像手段における露光処理により取得した前記第１の撮像フレームの画像を前記第１のフレームメモリに保存し、前記光源手段により前記第２の照明光を照射しているときに前記撮像手段における露光処理により取得した前記第２の撮像フレームの画像を前記第２のフレームメモリに保存する、
ことを特徴とする請求項３に記載の被検体観察システム。
前記第１の狭帯域スペクトル要素と前記第２の狭帯域スペクトル要素とは、それぞれ前記観察対象の物質の吸収強度が高い波長を含み、かつ異なる吸収ピークに属することを特徴とする請求項３又は４に記載の被検体観察システム。
前記第１の照明光は、前記１次光源のうち第１の１次光源から射出される第１の１次光で構成される前記第１の狭帯域スペクトル要素を少なくとも含み、前記第１の狭帯域スペクトル要素を含む前記色領域のうち第１の色領域において、前記観察対象の物質の吸収強度が相対的に吸収されにくい波長の強度が低いことを特徴とする請求項５に記載の被検体観察システム。
前記第２の照明光は、前記１次光源のうち第２の１次光源から射出される第２の１次光と、当該第２の１次光により励起される第１の蛍光体により生成される第１の蛍光とが混合した光を含み、
前記第１の蛍光体は、前記１次光源のうち第１の１次光により励起されず、
前記第２の１次光は、前記第１の狭帯域スペクトル要素を含む前記色領域のうち第１の色領域に属し、前記第１の１次光と波長が異なる、
ことを特徴とする請求項５に記載の被検体観察システム。
前記色領域のうち第２の色領域は、前記第２の狭帯域スペクトル要素を含み、
前記第２の色領域の短波長境界値又は長波長境界値は、前記第１の蛍光の長波長境界値と短波長境界値の間に位置し、かつ前記第２の色領域のもう一方の境界値は、前記第１の蛍光の長波長境界値より長波長又は短波長境界値より短波長に位置し、
前記第２の狭帯域スペクトル要素は、前記第２の色領域と、前記第１の蛍光のスペクトルが重なり合った波長領域である、
ことを特徴とする請求項７に記載の被検体観察システム。
前記画像取得手段は、前記第１の撮像フレームの前記第１の色領域の画素情報と、前記第２の撮像フレームの前記第２の色領域の画素情報を用いて、特殊光観察に於ける画像を構成することを特徴とする請求項８に記載の被検体観察システム。
前記観察対象の物質は、被検体内に存在するヘモグロビンであることを特徴とする請求項５又は６に記載の被検体観察システム。
前記観察対象の物質は、被検体外より投与され特定の波長に反応して発光する蛍光プローブであることを特徴とする請求項５又は６に記載の被検体観察システム。
前記第１の照明光は、前記第１の１次光に加えて、可視光波長領域の中でありかつ前記第１の色領域に含まれない波長域に強度を持つことを特徴とする請求項６に記載の被検体観察システム。
前記第１の照明光は、前記第１の１次光に加えて、前記第１の１次光により励起される第２の蛍光を含むことを特徴とする請求項１２に記載の被検体観察システム。
前記第２の照明光は、前記第２の色領域に含まれない波長に強度を持つことを特徴とする請求項８に記載の被検体観察システム。
前記第２の照明光は、前記第２の１次光により励起される第３の蛍光を含むことを特徴とする請求項１４に記載の被検体観察システム。
前記第２の照明光は、白色光であり、
前記第２の撮像フレームで得られる画像は、通常光観察画像である、
ことを特徴とする請求項１４又は１５に記載の被検体観察システム。
前記第１の１次光は、４１５ｎｍ付近の波長に強度ピークを持ち、
前記第２の１次光は、４４５ｎｍ付近の波長に強度ピークを持ち、
前記第１の蛍光は、前記第２の１次光により励起される緑色の蛍光であり、
前記第１の色領域は、波長４６０ｎｍを中心とした青色領域であり、
前記第２の色領域は、波長５４０ｎｍを中心とした緑色領域である、
ことを特徴とする請求項８に記載の被検体観察システム。
前記第２の蛍光は、前記第１の１次光により励起される赤色の蛍光を含むことを特徴とする請求項１３に記載の被検体観察システム。
前記第３の蛍光は、前記第２の１次光により励起される赤色の蛍光を含むことを特徴とする請求項１５に記載の被検体観察システム。
前記第２の照明光は、前記第１の照明光を含むことを特徴とする請求項７に記載の被検体観察システム。
前記光源手段が備える複数の１次光源は、レーザ光源であることを特徴とする請求項１に記載の被検体観察システム。
前記光源手段が備える複数の１次光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の被検体観察システム。
前記画像取得手段は、前記第１のフレームメモリに保存されている前記第１の撮像フレームの画像における特定の検出色画面の輝度情報と、前記第２のフレームメモリに保存されている前記第２の撮像フレームの画像における特定の検出色画面の輝度情報とを演算処理して、特定の波長成分の光による画像を解析的に求めて前記特殊光観察画像を構築することを特徴とする請求項４に記載の被検体観察システム。
前記モード入力部は、前記観察対象に対し通常観察を行う通常光観察モードを入力可能であり、
前記モード入力部へ前記通常光観察モードを入力した場合、前記光源手段は照明光として第２の照明光を出力する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の被検体観察システム。
複数の１次光源からそれぞれ射出された波長の異なる複数の１次光を波長変換し、当該波長変換した光を含む複数の照明光を観察対象に照射し、前記観察対象における前記照明光の照射領域の画像を複数の色領域により色分解して取得する被検体観察システムにおいて、
少なくとも前記観察対象のうち特定の観察対象を強調表示する特殊光観察モード時、前記複数の１次光源を順次点灯して前記照明光を順次前記観察対象に対して同一箇所の開口から照射し、
前記複数の照明光をそれぞれ前記観察対象に照射する毎の複数の画像を画像取得手段により取得し、当該複数の画像と、前記照明光の波長特性と当該画像取得手段が有する前記色領域の波長特性との重なりにより生成される狭帯域スペクトル要素の情報と、に基づいて前記観察対象の特殊光観察画像を生成する、
ことを特徴とする被検体観察方法。