JP5555002B2 - 蛍光内視鏡装置 - Google Patents
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Description
本発明は、被写体に励起光および参照光を照射する光源と、該光源からの前記励起光の照射により前記被写体において発生した蛍光を撮影し蛍光画像を取得する蛍光画像取得部と、前記光源からの前記参照光の照射により前記被写体から戻る戻り光を撮影し参照画像を取得する参照画像取得部と、該参照画像取得部により取得された前記参照画像を用いて前記蛍光画像取得部により取得された前記蛍光画像を補正し補正蛍光画像を生成する補正蛍光画像生成部と、該補正蛍光画像生成部により生成された前記補正蛍光画像における輝度値が所定の誤差範囲内となる有効領域を設定する有効領域設定部と、前記補正蛍光画像における前記輝度値が所定の閾値以上の高輝度領域を抽出する領域抽出部と、該領域抽出部により抽出された前記高輝度領域を該高輝度領域が前記有効領域内に存在するか否かを識別可能に表示する表示部とを備え、前記有効領域設定部が、観察範囲内で均一な強度の蛍光を発生する標準試料を前記被写体として測定された前記有効領域を、他の前記被写体の前記補正蛍光画像における前記有効領域として設定する蛍光内視鏡装置を提供する。
このように構成することで、簡易な演算処理により定量性の高い補正蛍光画像を生成することができる。
このように構成することで、補正蛍光画像の有効領域内に存在する高輝度領域を補正蛍光画像上で一見して識別することができる。
このように構成することで、補正蛍光画像の有効領域内に存在する高輝度領域についての具体的な情報を容易に把握することができる。なお、画像情報としては、例えば、高輝度領域内の平均輝度値や面積等が挙げられる。
このように構成することで、有効な高輝度領域の画像情報を補正蛍光画像上で容易に把握することができる。
被写体に対する観察距離や観察角度が小さいほど輝度値の誤差量が小さく、観察距離や観察角度が大きくなるほど輝度値の誤差量が大きくなる傾向にあるので、このように構成することで、被写体を正面視して観察する場合に信頼性が高い有効領域を設定することができる。
上記発明においては、前記参照画像取得部によって取得された前記参照画像において、所定の大きさの領域内に、所定の状況判別用の閾値以下の領域が含まれているか否かによって観察状況を判別する状況判別部を備え、前記有効領域設定部が、前記状況判別部の判別結果に基づいて前記有効領域を設定することとしてもよい。
以下、本発明の第1の実施形態に係る蛍光内視鏡装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る蛍光内視鏡装置100は、図1に示すように、体腔内に挿入される細長いスコープ2と、スコープ2の先端2aから射出させる照明光を発する光源10を備える照明ユニット20と、スコープ2内に配置され、被写体である観察対象部位Xの画像情報を取得する撮影ユニット30と、撮影ユニット30により取得された画像情報を処理する画像処理部40と、画像処理部40により処理された画像および画像情報等を表示するモニタ50とを備えている。
ライトガイドファイバ21は、カップリングレンズ15によって集光された励起光を含む白色光をスコープ2の先端2aまで導光するものである。拡散レンズ23は、ライトガイドファイバ21により導光された励起光を含む白色光を拡散させて観察対象部位Xに照射するようになっている。
対物レンズ31は、スコープ2の先端2aに拡散レンズ23と並列して配置されている。ビームスプリッタ33は、戻り光のうち、励起波長以上の光(励起光および蛍光)を反射し、励起波長より波長が短い白色光(戻り光)を透過するようになっている。
画像生成部41は、蛍光撮影部38により取得された蛍光画像情報から2次元的な蛍光画像を生成し、また、白色光撮影部39により取得された白色光画像情報から2次元的な白色光画像を生成するようになっている。
有効領域設定部47は、補正蛍光画像の中心の画素における蛍光強度に対して所定の誤差範囲内(例えば、±10%や±20%の範囲内。)の蛍光強度で表示されるような画素の領域を有効領域として設定するようになっている。
本実施形態に係る蛍光内視鏡装置100を用いて、生体の体腔内の観察対象部位Xを正面視して観察する場合は、観察対象部位Xに蛍光色素を付着または吸収させる。そして、光源10を作動させ、体腔内にスコープ2の先端2aを挿入して観察対象部位Xに対向させる。
ここで、例えば、補正蛍光画像の中心において輝度値2000で表示される強度の蛍光を±10%の誤差量の範囲内で観察する場合には、有効領域設定部47により、この蛍光強度が輝度値1800〜2200で表示されるような円状の領域が有効領域Eとして設定される。そして、表示部51により、図3および図4に示すように、設定された有効領域Eの外縁が補正蛍光画像上に表示される。
例えば、本実施形態においては、領域抽出部45が補正蛍光画像上の高輝度領域Hを1ヶ所抽出することとしたが、第1の変形例としては、同一の補正蛍光画像上の高輝度領域Hを同時に2ヶ所以上抽出することとしてもよい。この場合、判定部49は、有効領域E内に存在する高輝度領域Hについてのみ画像情報を算出し、有効領域E内に存在しない高輝度領域Hについては画像情報を算出しないこととすればよい。また、表示部51は、算出された画像情報を画像上の高輝度領域Hの近傍に表示することとすればよい。
次に、本発明の第2の実施形態に係る蛍光内視鏡装置について説明する。
本実施形態に係る蛍光内視鏡装置200は、図9に示すように、スコープ(内視鏡スコープ)202がスコープ202に関するスコープ情報を記憶するICチップ261を備える点と、光源210がICチップ261に記憶されているスコープ情報を判別するスコープ判別部263を備える点で、第1の実施形態と異なる。
以下、第1の実施形態に係る蛍光内視鏡装置100と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る蛍光内視鏡装置200を用いて、生体の体腔内の観察対象部位Xを観察する場合には、まず、スコープ判別部263により、光源210に接続されたいずれかのスコープ202,202A,202Bのスコープ情報がICチップ261から判別され、有効領域設定部247にそのスコープ情報が入力される。
一方、スコープ202Bが接続されている場合には、有効領域設定部247により、スコープ情報に基づき画像の中心よりもやや周辺部で観察するような有効領域Eが設定される。この場合、表示部51により、図13に示すように、中心部を除く環状の有効領域Eが有効領域E外の色とは異なる色で表示される。
また、本実施形態においては、有効領域設定部247がスコープ情報に基づいて有効領域Eを設定することとしたが、例えば、観察対象や観察方法に応じて、術者が手動で有効領域設定部247を作動させて有効領域Eを設定することとしてもよい。
次に、本発明の第3の実施形態に係る蛍光内視鏡装置について説明する。
本実施形態に係る蛍光内視鏡装置300は、図14に示すように、画像処理部340が、ファントム(標準試料)Yを観察して得られる標準試料情報を記憶する情報記憶部371を備え、有効領域設定部347が標準試料情報に基づいて有効領域を設定する点で、第1の実施形態と異なる。
以下、第1の実施形態に係る蛍光内視鏡装置100と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る蛍光内視鏡装置300を用いて、生体の体腔内の観察対象部位Xを観察する場合は、画像補正部43により観察対象部位Xの補正蛍光画像が生成されると、有効領域設定部347により情報記憶部371に記憶されているファントムYの有効領域Eが読み出され、観察対象部位Xの補正蛍光画像に設定される。
例えば、図18に示すように、蛍光内視鏡装置300が、形状が異なる他の複数のファントムの有効領域Eが記憶されている情報記憶部371から任意の有効領域Eを選択する選択部373を備えることとしてもよい。
次に、本発明の第4の実施形態に係る蛍光内視鏡装置について説明する。
本実施形態に係る蛍光内視鏡装置400は、図22に示すように、画像処理部440が、観察状況を判別する状況判別部481を備え、有効領域設定部447が状況判別部481からの指示に基づいて有効領域Eを設定する点で、第1の実施形態と異なる。
以下、第1の実施形態に係る蛍光内視鏡装置100と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
21,23 照射部
31 受光部
41 画像生成部(蛍光画像取得部、参照画像取得部)
43 画像補正部(補正蛍光画像生成部)
45 領域抽出部
47 有効領域設定部
51 表示部
202,202A,202B スコープ(内視鏡スコープ)
H 高輝度領域
E 有効領域
Claims (7)
- 被写体に励起光および参照光を照射する光源と、
該光源からの前記励起光の照射により前記被写体において発生した蛍光を撮影し蛍光画像を取得する蛍光画像取得部と、
前記光源からの前記参照光の照射により前記被写体から戻る戻り光を撮影し参照画像を取得する参照画像取得部と、
該参照画像取得部により取得された前記参照画像を用いて前記蛍光画像取得部により取得された前記蛍光画像を補正し補正蛍光画像を生成する補正蛍光画像生成部と、
該補正蛍光画像生成部により生成された前記補正蛍光画像における輝度値が所定の誤差範囲内となる有効領域を設定する有効領域設定部と、
前記補正蛍光画像における前記輝度値が所定の閾値以上の高輝度領域を抽出する領域抽出部と、
該領域抽出部により抽出された前記高輝度領域を該高輝度領域が前記有効領域内に存在するか否かを識別可能に表示する表示部とを備え、
前記有効領域設定部が、観察範囲内で均一な強度の蛍光を発生する標準試料を前記被写体として測定された前記有効領域を、他の前記被写体の前記補正蛍光画像における前記有効領域として設定する蛍光内視鏡装置。 - 前記補正蛍光画像生成部が、前記蛍光画像を前記参照画像で除算する請求項1に記載の蛍光内視鏡装置。
- 前記表示部が、前記補正蛍光画像上に前記有効領域を他の領域と識別可能に表示する請求項1または請求項2に記載の蛍光内視鏡装置。
- 前記表示部が、前記高輝度領域の画像情報を表示する請求項1から請求項3のいずれかに記載の蛍光内視鏡装置。
- 前記表示部が、前記高輝度領域の前記画像情報を前記補正蛍光画像上のその高輝度領域の近傍に表示する請求項4に記載の蛍光内視鏡装置。
- 先端部分に前記励起光および前記参照光の照射部および前記蛍光および前記戻り光の受光部を有する内視鏡スコープを備え、
前記有効領域設定部が、前記内視鏡スコープの前記照射部および前記受光部に関するスコープ情報に基づいて前記有効領域を設定する請求項1から請求項5のいずれかに記載の蛍光内視鏡装置。 - 前記参照画像取得部によって取得された前記参照画像において、所定の大きさの領域内に、所定の状況判別用の閾値以下の領域が含まれているか否かによって観察状況を判別する状況判別部を備え、
前記有効領域設定部が、前記状況判別部の判別結果に基づいて前記有効領域を設定する請求項1から請求項5のいずれかに記載の蛍光内視鏡装置。
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