JP2022002701A - 内視鏡観察法、内視鏡観察システム、およびソフトウェアプログラム製品 - Google Patents
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Abstract
Description
最新の内視鏡観察システムは、RGBスペクトル全体を備えた、可視スペクトル(VIS)に不可欠な白色光照明を用いる白色光モードに加えて、種々の特殊光観察モードを提供している。このような特殊光観察(SLI)モードは、例えば、狭帯域光観察(NBI)、近赤外蛍光観察(NIRF)、および赤色光観察(RDI)を含む。RDIは、オリンパステクノロジーが特許権を有する方法であって、米国特許第10,034,600B2号および米国特許第9,775,497号B2に開示されている。このリストは網羅的なものではない。
この目的は、少なくとも1つのCMOSイメージセンサを有するビデオ内視鏡と、白色光および少なくとも1つの特殊光を発生するように設計された光源ユニットと、画像評価ユニットと、コントロールユニットと、表示装置とを備える内視鏡観察システムを用いた、内視鏡観察法により実現され、上記の方法は、白色光画像が、白色光照明の下でビデオ内視鏡を用いて取得され、少なくとも1つの所定の特徴を有する少なくとも1つの構造の有無を確認するために、画像評価ユニットによりリアルタイムで評価され、画像評価ユニットが、少なくとも1つの白色光画像において少なくとも1つの所定の特徴を有する少なくとも1つの構造の存在を検出した場合、光源ユニットが少なくとも1つの特殊光を用いて特殊光照明を発生させる特殊光観察モードが設定され、特殊光観察モードでは、特殊光照明の下でビデオストリームの1つまたは複数の画像が取得されて、白色光画像において検出された所定の特徴を備える構造を含む白色光画像の部分領域を特定することと、イメージセンサのこの部分領域のみを読み取ることと、を備える特殊光処理モードにおける画像処理を施され、部分領域から読み取られた画像データは、1つの特殊光画像または複数の特殊光画像として更に処理される点において、更に発展している。
本発明の更なる特徴は、請求項および添付の図面とともに本発明による実施形態の説明から明らかになるであろう。本発明による実施形態は、個々の特徴または複数の特徴の組み合わせを実現し得る。
本発明は、文中においてより詳細には説明されない本発明による具体的内容の全てに関して図面を明示的に参照する、図面に関連した例示的な実施形態に基づいて、本発明の概念を限定することなく、以下で説明される。
図1は、本発明による内視鏡観察システム10の動作状況における概略図である。例えば、腸ポリープ、出血、灌流血管等の所定の特徴を有する構造6が発見される検査が、患者の体2の体腔4において、ビデオ内視鏡20を用いて行われる。
2…体、4…体腔、6…構造、10…内視鏡観察システム、20…ビデオ内視鏡、22…内視鏡シャフト、24…入射レンズ、26…CMOSイメージセンサ、28…ハンドル、30…光源ユニット、40…画像評価ユニット、42…白色光画像、44…部分領域、46…特殊光画像、48…合成画像、50…コントロールユニット、60…表示装置、100…白色光画像の取得、102…白色光画像の分析、104…白色光画像の表示、106…特殊光観察モードの設定、108…特殊光画像の取得、110…合成画像の生成および表示
Claims (13)
- 少なくとも1つのCMOSイメージセンサ(26)を有するビデオ内視鏡(20)と、白色光および少なくとも1つの特殊光を発生するように設計された光源ユニット(30)と、画像評価ユニット(40)と、コントロールユニット(50)と、表示装置(60)とを備える内視鏡観察システム(10)を用いた、内視鏡観察法であって、
白色光画像(42)は、白色光照明の下で前記ビデオ内視鏡(20)を用いて取得され、少なくとも1つの所定の特徴を有する少なくとも1つの構造(6)の有無を確認するために、前記画像評価ユニット(40)によりリアルタイムで評価され、
前記画像評価ユニット(40)が、少なくとも1つの白色光画像(42)において少なくとも1つの所定の特徴を有する少なくとも1つの構造(6)の存在を検出した場合、前記光源ユニット(30)が前記少なくとも1つの特殊光を用いて特殊光照明を発生させる特殊光観察モードが設定され、前記特殊光照明の下でビデオストリームの1つまたは複数の画像が取得され、前記白色光画像において検出された前記所定の特徴を備える前記構造(6)を含む、前記白色光画像(42)の部分領域(44)を特定することと、前記イメージセンサ(26)の前記部分領域(44)のみを読み取ることと、を備える特殊光処理モードにおける画像処理を施され、前記部分領域(44)から読み取られた前記画像データは、1つの特殊光画像(46)または複数の特殊光画像(46)として更に処理される、ことを特徴とする内視鏡観察法。 - 前記画像評価ユニット(40)が前記白色光画像(42)において少なくとも1つの所定の特徴を有する構造を検出しなかった場合、前記白色光画像(42)は前記表示装置(60)を用いて表示されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記1つの特殊光画像(46)または複数の特殊光画像(46)は、単独で、または白色光画像(42)に重ね合わされた1つの合成画像(48)または複数の合成画像(48)として、前記表示装置(60)を用いて表示されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記画像評価ユニット(40)が、前記白色光画像(42)において少なくとも1つの所定の特徴を有する少なくとも1つの構造(6)の存在を検出した場合、交互の白色光および特殊光照明が前記ビデオ画像シーケンスと同期して発生され、それぞれの場合に、1つの白色光画像(42)と1つの特殊光画像(46)から成る1組が処理され、合成画像(48)に結合されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ビデオ画像シーケンスおよび前記同期する交互の白色光および特殊光照明は、前記特殊光照明および特殊光画像取得の時間が、前記白色光照明および白色光画像取得の時間より短い時間的リズムで発生することを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記光源ユニット(30)は、特殊光として、狭帯域光観察(NBI)用の照明、近赤外蛍光観察(NIRF)用の照明、および赤色光観察(RDI)用の照明のうちの1つ以上の照明を発生させるように設計され、RDI照明は特に出血が検出された場合に発生され、および/またはNBI照明は腸ポリープが検出された場合に発生されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記画像評価装置(40)は、前記所定の特徴を有する前記検出された構造(6)に基づいて、利用可能な複数の特殊光モードのうちの1つを選択するように設計されていることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記所定の特徴および前記特殊光モードは、事前選択および設定されるか、既に事前選択および設定されていることを特徴とする、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つの所定の特徴を有する前記構造(6)が検出されること、および/または前記構造(6)を含む前記部分領域(44)が選択されること、および/または人工知能に基づく画像評価アルゴリズムを用いて前記特殊光モードが選択されることを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記画像評価アルゴリズムは、少なくとも1つの所定の特徴を有する前記構造(6)を含む白色光画像(42)を用いて事前訓練された1つ以上の分類ニューラルネットワーク、特にCNN、に基づくことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記画像評価ユニット(40)は、対応する構造(6)の有無を確認するために前記特殊光画像(46)を評価することを特徴とする、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 内視鏡観察システム(10)であって、少なくとも1つのCMOSイメージセンサ(26)を有するビデオ内視鏡(20)と、白色光および少なくとも1つの特殊光を発生するように設計された光源ユニット(30)と、画像評価ユニット(40)と、コントロールユニット(50)と、表示装置(60)とを備え、前記コントロールユニット(50)は、信号伝達のため、前記光源ユニット(30)、前記ビデオ内視鏡(20)、および前記画像評価ユニット(40)に接続され、前記画像評価ユニット(40)は、信号伝達のため、前記ビデオ内視鏡(20)に接続されており、前記ビデオ内視鏡(20)と、前記光源ユニット(30)と、前記画像評価ユニット(40)と、前記コントロールユニット(50)と、前記表示装置(60)とを有する前記観察システム(10)は、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法を実行するように設計および構成されていることを特徴とする、内視鏡観察システム(10)。
- 請求項12に記載の内視鏡観察システム(10)のためのプログラムコード手段を備えるソフトウェアプログラム製品であって、前記観察システム(10)の前記画像評価ユニット(40)において実行される画像評価プログラムコンポーネントと、前記観察システム(10)の前記コントロールユニット(50)において実行される制御プログラムコンポーネントとを備えており、前記画像評価プログラムコンポーネントおよび前記制御プログラムコンポーネントは、前記画像評価ユニット(40)および前記コントロールユニット(50)において実行される場合には、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法を実行するように設計されていることを特徴とする、ソフトウェアプログラム製品。
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