JP5715315B1 - 内視鏡システム、内視鏡システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

挿入部（２１）と、挿入部（２１）の先端部に設けられた対物光学系（２４）による被検体の光学像を時系列的に撮像して複数枚の画像を取得する撮像部（２５）と、挿入部（２１）の先端部に開口するチャンネル（２６）と、を有する内視鏡（２）と、チャンネル（２６）に挿通されるレーザプローブ（５）と、各画像についてレーザプローブ（５）の画像部分を検出する画像解析部（３３）と、時系列的に連続する複数枚の画像に対するレーザプローブ（５）の画像部分の検出結果に基づきレーザプローブ（５）がチャンネル（２６）の開口から突出したと判定した場合にのみレーザ出力を許可する制御部（３５）と、を備えた内視鏡システム（１）。

Description

本発明は、内視鏡と内視鏡チャンネルに挿通されるレーザプローブとを備える内視鏡システム、内視鏡システムの制御方法に関する。

内視鏡に設けられたチャンネルを介して処置具を挿通し、処置具の先端を内視鏡の先端から突出させて処置が行われている。

こうした処置具は、一般的に、先端を内視鏡の先端から突出させた状態で使用するものであるために、突出状態を確認することが望ましい。そこで、内視鏡の先端から処置具が突出したことを検出する技術が種々提案されている。

例えば、日本国特開２００２−１２５９２６号公報には、処置具がスコープ先端から突出したことをフォトインタラプタ等のセンサによって検出する技術が記載されている。そして該公報に記載の技術では、検出結果を、画像の倍率制御に用いるようになっている。

また、日本国特開２００８−２１２３４９号公報には、鉗子チャンネルの基端部に配設された鉗子用ローラと、鉗子用ローラの回転角度を検出する鉗子用エンコーダと、鉗子用エンコーダからの回転角度データに基づき鉗子チャンネルの先端部からの鉗子の突没を検出する鉗子用検出装置と、を備える技術が記載されている。そして該公報に記載の技術では、検出結果を、例えば鉗子の突出状態のアニメーション表示に用いるようになっている。加えて該公報には、検出結果が未突出である場合に、停止モードに移行して処置具への高周波電流の通電を禁止する技術が記載されている。

さらに、日本国特開２００６−２７１８７１号公報には、観察視野内の所定領域において、所定輝度値以上の信号が検出された場合に、処置具が目的部位付近に位置していると判定する技術が記載されている。そして該公報に記載の技術では、判定結果を、録画開始のトリガーとして用いるようになっている。

ところで処置具には、被検体にエネルギーを印加することにより被検体を処置するための処置部が先端に設けられているものがある。このような処置具の一例として、上述した日本国特開２００２−１２５９２６号公報にはレーザプローブが記載され、また、上述した日本国特開２００２−１２５９２６号公報や日本国特開２００８−２１２３４９号公報には高周波処置具が記載されている。前者のレーザプローブが利用される処置の一例としては、経尿道的尿管結石手術において、レーザにより砕石する手術が挙げられる。

上述した被検体にエネルギーを印加する処置具の中でも特にレーザプローブは、プローブ先端がスコープ先端から突出していない状態、例えばチャンネル内にある状態でレーザ出力を行ってしまうと、チャンネル内や内視鏡内に損傷を与えることがある。このためにチャンネルを挿通してレーザプローブを使用する場合には、内視鏡に損傷を与えることがないように安全性を確保することが望まれている。

また、内視鏡システムは、複数の医療分野で使用されることがあるが、これらの医療分野の中にはレーザプローブを使用しない医療分野も存在する。従って、レーザプローブを使用する医療分野であるか、あるいはレーザプローブを使用しない医療分野であるかを全く考慮することなく、レーザプローブの突出を常に検出することは、処理の負荷が無駄に増えることになり好ましくない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、画像中のレーザプローブを安定的に精度良く検出して、レーザプローブをより安全に使用することができる内視鏡システム、内視鏡システムの制御方法を提供することを目的としている。

本発明のある態様による内視鏡システムは、被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた対物光学系と、前記対物光学系により結像される前記被検体の光学像を時系列的に撮像して複数枚の画像を取得する撮像部と、前記挿入部の先端部にチャンネル開口を有するように前記挿入部内に設けられたチャンネルと、を有する内視鏡と、前記内視鏡の前記チャンネルに挿通され、先端部から前記被検体へレーザを出力するレーザプローブと、時系列的に取得される複数枚の前記画像のそれぞれについて、前記レーザプローブの面積を検出する画像解析部と、前記画像解析部による時系列的に連続する複数枚の前記画像に対する前記レーザプローブの面積の検出結果に基づき、前記レーザプローブが前記チャンネル開口から突出したか否かを判定して、突出したと判定した場合にのみ、前記レーザプローブに前記レーザの出力を許可する制御部と、を具備している。

また、本発明のある態様による内視鏡システムの制御方法は、被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた対物光学系と、前記対物光学系により結像される前記被検体の光学像を時系列的に撮像して複数枚の画像を取得する撮像部と、前記挿入部の先端部にチャンネル開口を有するように前記挿入部内に設けられたチャンネルと、を有する内視鏡と、前記内視鏡の前記チャンネルに挿通され、先端部から前記被検体へレーザを出力するレーザプローブと、を備える内視鏡システムの制御方法であって、時系列的に取得される複数枚の前記画像のそれぞれについて、前記レーザプローブの面積を検出する画像解析ステップと、前記画像解析ステップによる時系列的に連続する複数枚の前記画像に対する前記レーザプローブの面積の検出結果に基づき、前記レーザプローブが前記チャンネル開口から突出したか否かを判定して、突出したと判定した場合にのみ、前記レーザプローブに前記レーザの出力を許可する制御ステップと、を有している。

本発明の実施形態１における内視鏡システムの構成を示すブロック図。 上記実施形態１において、内視鏡システムを使用する医療分野を選択するモニタ画面の表示例を示す図。 上記実施形態１において、時系列的に取得される複数枚の画像に基づきレーザ出力の許可／禁止を設定する例を示す図表。 上記実施形態１における内視鏡システムの作用を示すフローチャート。 本発明の実施形態２において、時系列的に取得される複数枚の画像に基づきレーザ出力の許可／禁止を設定する例を示す図表。 上記実施形態２における内視鏡システムの作用を示すフローチャート。 本発明の実施形態３において、時系列的に取得される複数枚の画像に基づきレーザ出力の許可／禁止を設定する例を示す図表。 上記実施形態３において、レーザ出力を禁止から許可へ変化させるときと、許可から禁止へ変化させるときとで、閾値を異ならせる例を示す線図。 上記実施形態３における内視鏡システムの作用を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

［実施形態１］
図１から図４は本発明の実施形態１を示したものであり、図１は内視鏡システムの構成を示すブロック図である。

内視鏡システム１は、内視鏡２と、システム制御装置３と、レーザ装置４と、レーザプローブ５と、モニタ６と、を備えている。

内視鏡２は、手元側の操作部２２から先端側へ向けて、被検体内に挿入するための細長の挿入部２１を延設している。

挿入部２１の先端部には、照明部２３と対物光学系２４と撮像部２５とが配設されている。

照明部２３は、照明光を被検体へ出射するものである。

対物光学系２４は、照明された被検体の光学像を結像するものである。

撮像部２５は、対物光学系２４により結像される被検体の光学像を時系列的に撮像して複数枚の画像を取得するものであり、例えば、複数の画素を配列してなる撮像素子を備えている。以下では、時系列的に撮像して取得される画像の１枚をフレーム画像などという。

また、挿入部２１には、手元側から先端側へ処置具を挿通するためのチャンネル２６が、挿入部２１の先端部にチャンネル開口（以下、先端開口という）を有するように設けられている。

上述したような内視鏡２は、システム制御装置３に接続されて制御されるようになっている。

システム制御装置３は、照明制御部３１と、画像解析部３３を含む画像処理部３２と、入力操作部３４と、制御部３５と、を備えている。

照明制御部３１は、照明部２３からの照明光の出射／非出射や、出射時の照明光量などを制御するものである。

画像処理部３２は、撮像部２５から出力された画像に、カラーバランス調整やガンマ変換、色変換、モニタ６に表示するための信号形式への変換等の画像処理を行ってモニタ６へ出力するものである。

この画像処理部３２に含まれる画像解析部３３は、時系列的に取得される複数枚の画像のそれぞれについて画像を解析し、画像中におけるレーザプローブ５の画像部分５ｉ（図３等参照）を検出するものである。具体的に、画像解析部３３による、画像中のレーザプローブ５の画像部分５ｉの検出は、例えば、被検体とレーザプローブ５との色相の相違、被検体とレーザプローブ５との輝度の相違、画像にエッジ検出フィルタをかけて得られるエッジの形状とレーザプローブ５の輪郭の形状との比較、などに基づき行われるが、これらに限らず適宜の技術により検出することが可能である。ただし以下では、レーザプローブ５が被検体とは異なる色相の表面を有するように構成されていて、画像解析部３３が、被検体とレーザプローブ５との色相の相違に基づき、画像中のレーザプローブ５の画像部分５ｉを検出するものとして説明する。画像処理部３２は、さらに、レーザプローブ５の画像部分５ｉの画素数（面積）などの解析も併せて行う。

入力操作部３４は、システム制御装置３に対する操作入力を行うためのものであり、電源のオン／オフや、医療分野選択の設定などの操作を行うことができるようになっている。ここに、本実施形態においては、内視鏡システム１が使用される医療分野として、ラパコレ（laparoscopic cholecystectomy：腹腔鏡下胆嚢摘出術）、泌尿器、耳鼻科などがあるものとして説明を行う（図２参照）が、その他の医療分野に使用されても構わない。なお、さらに広くは医療分野に限定されるものではなく、内視鏡システム１が使用される分野であれば良い。

制御部３５は、照明制御部３１を制御して、照明部２３に照明光を出射させる。さらに、制御部３５は、時系列的に取得される複数枚の画像を画像解析部３３に解析させるように制御する。そして、制御部３５は、画像解析部３３によりレーザプローブ５の画像部分５ｉが所定の条件に従って検出された場合にのみ、レーザプローブ５がチャンネル２６の先端開口から突出したと判定してレーザプローブ５にレーザの出力を許可する。具体的に、制御部３５は、レーザプローブ５の画像部分５ｉが検出された場合を真、検出されない場合を偽とする論理積演算を、時系列的に連続する複数枚（本実施形態においては、一例として２枚を想定しているが、勿論２枚に限定されるものではない）の画像に対して行い、演算結果が真となった場合にのみ、レーザプローブ５にレーザの出力を許可するようになっている。従って、制御部３５は、レーザプローブ５がチャンネル２６の先端開口から突出していないと判定した場合には、レーザプローブ５によるレーザ出力を禁止するものとなっている。

レーザプローブ５は、内視鏡２のチャンネル２６に挿通されるようになっており、先端部に被検体へレーザを出力するための照射部５１を備えている。

レーザ装置４は、照射部５１からのレーザ出力を制御するものである。

モニタ６は、システム制御装置３に接続されていて、画像処理部３２により処理された内視鏡画像や内視鏡システム１に係る各種の情報を表示する表示装置である。

このような内視鏡システム１の作用（ひいては、内視鏡システムの制御方法）を、図２および図３を適宜参照しながら、図４に沿って説明する。ここに図４は、内視鏡システムの作用を示すフローチャートである。

この図４に示す処理は、例えば、システム制御装置３（あるいは内視鏡システム１全体）を制御するためのメイン制御処理ルーチンから呼び出されて実行されるようになっている。

この図４に示す処理が開始されると、まず、システム制御装置３に内視鏡２が接続されたか否かを検出する（ステップＳ１）。

ここで接続が検出されない場合には、接続されるまで待機する。こうして内視鏡２の接続が検出された場合には、制御部３５は、モニタ６に図２に示すような医療分野を選択するためのモニタ画面６ａを表示させて、入力操作部３４から医療分野を選択入力させる（ステップＳ２）。

ここで図２は、内視鏡システム１を使用する医療分野を選択するモニタ画面６ａの表示例を示す図である。このモニタ画面６ａには、選択可能な医療分野として、上述したように、ラパコレ、泌尿器、耳鼻科などが表示されている。

次に、制御部３５は、ステップＳ２において選択された医療分野が、レーザプローブ５を使用する所定の分野であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

ここで、所定分野である場合には、制御部３５は、照射部５１からのレーザ出力を禁止するようにレーザ装置４を制御する（ステップＳ４）。

そして、画像処理部３２が、撮像部２５から１フレームの画像を取得して（ステップＳ５）、画像解析部３３により取得した１フレームの画像を解析する（ステップＳ６）（画像解析ステップ）。

この画像解析部３３による画像の解析は、図３の図表における取得画像欄およびプローブ検出結果欄に示すように行われる。ここに図３は、時系列的に取得される複数枚の画像に基づきレーザ出力の許可／禁止を設定する例を示す図表である。

すなわち、画像解析部３３は、フレーム画像を解析して、レーザプローブ５の色相であると推定し得る色相範囲に含まれる画素数（ひいては、レーザプローブ５であると推定される画像部分５ｉの面積）を測定する。

そして、画像解析部３３は、レーザプローブ５の色相であると推定し得る色相範囲に含まれる画素数が所定数以上である場合に、フレーム画像内にレーザプローブ５が検出されたと判定する。ここに所定数以上としているのは、誤検出を避けるためであるとともに、レーザプローブ５がチャンネル２６の先端開口から必要な量だけ突出した場合には、所定数以上の画素数が検出されると考えられるためでもある。

具体的に図３に示す例においては、時系列的に取得されるフレームｎまでは、レーザプローブ５の色相であると推定し得る色相範囲に含まれる画素が検出されていない。フレーム（ｎ＋１）になると色相範囲に含まれる画素が検出されているが、所定数に満たないためにフレーム画像内にレーザプローブ５は検出されていないと判定される。そして、フレーム（ｎ＋２）以降において、色相範囲に含まれる画素数が所定数以上となり、フレーム画像内にレーザプローブ５が検出されたと判定される。

次に、制御部３５は、画像解析部３３によるプローブ検出結果を論理値に変換して、論理演算を行う（ステップＳ７）（制御ステップ）。

具体的に制御部３５は、図３の図表における論理値欄に示すように、レーザプローブ５が検出されなかったフレームに論理値「偽」を、レーザプローブ５が検出されたフレームに論理値「真」を、それぞれ割り当てる。そして制御部３５は、図３の図表における論理積値欄に示すように、時系列的に連続する例えば２フレーム（ただし２フレームに限らず、３以上のフレームであっても構わない）、つまり最新フレームの論理値と最新フレームの１つ前のフレームの論理値との論理積を算出する。

図３に示す例では、フレーム（ｎ＋１）までは論理値が「偽」であるために、論理積も「偽」となる。続くフレーム（ｎ＋２）においては、フレーム（ｎ＋２）は「真」であるが、１つ前のフレーム（ｎ＋１）は「偽」であるために、論理積は「偽」となる。さらに続くフレーム（ｎ＋３）においては、フレーム（ｎ＋３）およびフレーム（ｎ＋２）が何れも「真」であるために、論理積は「真」となる。同様に、フレーム（ｎ＋４）においても論理積は「真」となる。

そして制御部３５は、論理積が「真」であるか否かに基づいて、レーザプローブ５がチャンネル２６の先端開口から突出したか否かを判定する（ステップＳ８）（制御ステップ）。従って、時系列的に連続する複数（ここでは２つ）のフレームが「真」である場合にのみ、制御部３５は、レーザプローブ５が先端開口から突出したと判定するようになっている。

こうしてステップＳ８においてレーザプローブ５が先端開口から突出したと判定された場合には、制御部３５は、レーザ装置４にレーザプローブ５からのレーザの出力を許可する（ステップＳ９）（制御ステップ）。

一方、ステップＳ８においてレーザプローブ５が先端開口から突出していないと判定された場合には、制御部３５は、レーザ装置４にレーザプローブ５からのレーザの出力を禁止する（ステップＳ１０）（制御ステップ）。

ステップＳ９またはステップＳ１０の処理が終了したら、制御部３５は、次のフレーム画像があるか否かを判定する（ステップＳ１１）。

ここで、次のフレーム画像がある場合には、ステップＳ５へ戻って上述したような処理を繰り返して行う。

一方、ステップＳ１１において次のフレーム画像がないと判定された場合、またはステップＳ３において、選択された医療分野がレーザプローブ５を使用する所定の分野ではないと判定された場合には、この処理からメイン制御処理ルーチンへリターンする。

こうして制御部３５は、モニタ６にこの内視鏡システム１が使用される分野を選択可能に表示し、入力操作部３４を介して選択された分野が、レーザプローブ５が使用される分野でない場合に、画像解析部３３による処理、および制御部３５によるレーザの出力を許可するか否かの制御をスキップして、無駄な処理の実行を回避するようにしている。

このような実施形態１によれば、チャンネル２６の先端開口からのレーザプローブ５の突出の有無を検出して、突出したことが所定の条件に従って検出された場合にのみレーザ出力を許可するようにしたために、チャンネル２６内でレーザ出力が行われることはなく、内視鏡２の損傷を未然に防止して安全性を高めることができる。

チャンネル２６の先端開口からのレーザプローブ５の突出の検出を、画像解析により行っているために、専用のセンサ等が不要となり、内視鏡の軽量化や低価格化を図ることができる。また、センサが故障して検出不能となる等の事態を未然に回避することができる。そして、レーザプローブ５の突出の有無だけでなく、チャンネル２６の先端開口からの突出量も容易に確認することが可能となる。

このとき、時系列的に連続する複数枚の画像中にレーザプローブ５が検出されたときにのみレーザ出力を許可するようにしたために、レーザプローブ５の突出状態を安定して検出することが可能となる。

また、分野選択を行って、選択結果がレーザプローブ５が使用される分野でない場合に、画像解析やレーザ出力の許可／不許可の制御を省略するようにしたために、システム全体の負荷を軽減することが可能となる。

こうして、画像中のレーザプローブ５を安定的に精度良く検出して、レーザプローブ５をより安全に使用することが可能となる。

［実施形態２］
図５および図６は本発明の実施形態２を示したものであり、図５は時系列的に取得される複数枚の画像に基づきレーザ出力の許可／禁止を設定する例を示す図表、図６は内視鏡システムの作用を示すフローチャートである。

この実施形態２において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付すなどして説明を適宜省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

上述した実施形態１は、レーザ出力の許可／禁止を、時系列的に連続する複数枚の画像におけるレーザプローブ５の検出の有無に関する論理演算の結果に基づいて制御していたが、本実施形態は、時系列的に連続する複数枚の画像におけるレーザプローブ５の画像部分５ｉの面積の平均値に基づき制御するものとなっている。

まず、本実施形態の内視鏡システム１の構成は、上述した実施形態１の図１に示したものと同様である。

次に、本実施形態の内視鏡システム１の作用（ひいては、内視鏡システムの制御方法）を、図５を適宜参照しながら、図６に沿って説明する。

上述したステップＳ１〜Ｓ５までの処理を行った後に、画像解析部３３が、時系列的に取得される複数枚の画像のそれぞれについて、画像を解析し、画像中におけるレーザプローブ５の画像部分５ｉの大きさを検出する（ステップＳ２１）（画像解析ステップ）。

この画像解析部３３によるレーザプローブ５の大きさの検出は、図５の図表における取得画像欄およびプローブ大きさ欄に示すように行われる。

すなわち、画像解析部３３は、フレーム画像を解析して、レーザプローブ５の色相であると推定し得る色相範囲に含まれる画素数を測定する。この画素数をレーザプローブ５であると推定される画像部分５ｉの面積として用いても構わないが、ここでは画素数から任意単位の面積に変換したものとする。

具体的に図５に示す例においては、時系列的に取得されるフレームｎまでは、レーザプローブ５の大きさ（面積）は０である。その後、フレーム（ｎ＋１）で大きさ１、フレーム（ｎ＋２）で大きさ２、フレーム（ｎ＋３）で大きさ３、フレーム（ｎ＋４）で大きさ４が各検出されたものする。

次に、制御部３５は、図５の図表における平均値欄に示すように、時系列的に連続する複数枚の画像におけるレーザプローブ５の画像部分の大きさに対して平均化フィルタ演算を行うことにより平均値を算出する（ステップＳ２２）（制御ステップ）。ここでは、制御部３５は、時系列的に連続する例えば３フレーム（ただし３フレームに限らず、複数フレームであれば良い）、つまり最新フレームと最新フレームの１つ前のフレームと最新フレームの２つ前のフレームとに対して各検出されたレーザプローブ５の大きさに対し、平均化フィルタ演算を行う。

図５に示す例では、フレームｎまでは検出された大きさが０であるために、平均化フィルタ演算により算出される平均値も０となる。続くフレーム（ｎ＋１）においては、（０＋０＋１）／３≒０．３が平均値となる。同様に、フレーム（ｎ＋２）においては１が、フレーム（ｎ＋３）においては２が、フレーム（ｎ＋４）においては３が、それぞれ平均値となる。

そして制御部３５は、ステップＳ２２において算出した平均値が第１の閾値以上であるか否かに基づいて、レーザプローブ５がチャンネル２６の先端開口から突出したか否かを判定する（ステップＳ２３）（制御ステップ）。ここに第１の閾値以上としているのは、誤検出を避けるためであるとともに、レーザプローブ５がチャンネル２６の先端開口から必要な量だけ突出した場合には、平均値が第１の閾値以上になると考えられるためでもある。

図５に示す例では、第１の閾値は２に設定されている。従って、フレーム（ｎ＋２）まではレーザプローブ５がチャンネル２６の先端開口から突出していないと判定され、フレーム（ｎ＋３），（ｎ＋４），…において先端開口から突出したと判定される。

その後、ステップＳ２３においてレーザプローブ５が先端開口から突出したと判定された場合にのみレーザの出力を許可し、突出していない場合にはレーザの出力を禁止するのは、上述した実施形態１のステップＳ９およびステップＳ１０と同様である。

このような実施形態２によれば、上述した実施形態１とほぼ同様の効果を奏するとともに、時系列的に連続する複数フレームの画像におけるレーザプローブ５の画像部分５ｉの大きさの平均値に基づいて、レーザプローブ５の先端開口からの突出を判定しているために、特定フレームにおいて不適切な検出結果が発生したとしても、全体として誤検出を避けることが可能となる。

また、第１の閾値を所望に設定することにより、レーザプローブ５が先端開口からどの程度突出した場合にレーザ出力を許可するかを調整することが可能となる。

［実施形態３］
図７から図９は本発明の実施形態３を示したものであり、図７は時系列的に取得される複数枚の画像に基づきレーザ出力の許可／禁止を設定する例を示す図表、図８はレーザ出力を禁止から許可へ変化させるときと許可から禁止へ変化させるときとで閾値を異ならせる例を示す線図、図９は内視鏡システムの作用を示すフローチャートである。

この実施形態３において、上述の実施形態１，２と同様である部分については同一の符号を付すなどして説明を適宜省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

本実施形態は、上述した実施形態２に対して、さらに、レーザ出力を許可から禁止へ変化させるときの閾値（第２の閾値）を、禁止から許可へ変化させるときの第１の閾値とは異ならせるようにしたものとなっている。

本実施形態の内視鏡システム１の構成は、上述した実施形態１の図１に示したものと同様である。

次に、本実施形態の内視鏡システム１の作用（ひいては、内視鏡システムの制御方法）を、図７および図８を適宜参照しながら、図９に沿って説明する。

上述したステップＳ１〜Ｓ３までの処理を行った後に、ステップＳ３において所定分野であると判定された場合には、制御部３５は、照射部５１からのレーザ出力を禁止するようにレーザ装置４を制御するとともに、レーザ出力の許可／禁止状態を示す許可フラグをオフにする（ステップＳ４Ａ）。

そして、ステップＳ５，Ｓ２１，Ｓ２２の処理を上述したように行う。

続いて、制御部３５は、許可フラグがオンであるか否かを判定する（ステップＳ３１）（制御ステップ）。

ここで許可フラグがオフである場合には、レーザ出力が現在禁止されていて、禁止から許可へ変化させるかどうかを制御することになる。そこで、上述したようにステップＳ２３の処理を行い、平均値が第１の閾値以上である場合には、制御部３５は、レーザ装置４にレーザプローブ５からのレーザの出力を許可するとともに、レーザ出力の許可フラグをオンにする（ステップＳ９Ａ）（制御ステップ）。

また、ステップＳ３１において、許可フラグがオンである場合には、レーザ出力が現在許可されていて、許可から禁止へ変化させるかどうかを制御することになる。

このときには、制御部３５は、平均値が第２の閾値未満であるか否かに基づいて、レーザプローブ５がチャンネル２６の先端開口から突出しなくなったか否かを判定する（ステップＳ３２）（制御ステップ）。ここに第２の閾値は、第１の閾値よりも小さい値となるように設定されていて、例えば、第１の閾値が２、第２の閾値が１に設定されているものとする。

レーザプローブ５がチャンネル２６内に戻るときの様子について、図７を参照して説明する。

この図７に示す例においては、時系列的に取得されるフレームｎまでは、レーザプローブ５の大きさ（面積）は４である。その後、フレーム（ｎ＋１）で大きさ３、フレーム（ｎ＋２）で大きさ２、フレーム（ｎ＋３）で大きさ１、フレーム（ｎ＋４）以降は大きさ０が各検出されるものする。

このときには、平均化フィルタ演算により算出される平均値は、フレームｎまでは４、フレーム（ｎ＋１）で（４＋４＋３）／３≒３．７、フレーム（ｎ＋２）で（４＋３＋２）／３＝３、フレーム（ｎ＋３）で（３＋２＋１）／３＝２、フレーム（ｎ＋４）で（２＋１＋０）／３＝１、フレーム（ｎ＋５）で（１＋０＋０）／３≒０．３、等となる。

従って、ステップＳ３２において、フレーム（ｎ＋４）までは平均値が１以上であるために、レーザ出力は引き続き許可されている。

一方、ステップＳ３２において、平均値が第２の閾値未満であると判定された場合には、制御部３５は、レーザ装置４にレーザプローブ５からのレーザの出力を禁止するとともに、レーザ出力の許可フラグをオフにする（ステップＳ１０Ａ）（制御ステップ）。

すなわち、図７に示す例では、フレーム（ｎ＋５）になると平均値が０．３、つまり第２の閾値である１未満となるために、レーザプローブ５がチャンネル２６の先端開口から突出されなくなったと判定され、このステップＳ１０Ａの処理が行われる。つまり制御部３５は、レーザの出力を許可した後は、平均値が第１の閾値よりも小さい第２の閾値未満となった場合にのみ、レーザプローブ５にレーザの出力を禁止することになる。

こうして、ステップＳ９ＡまたはステップＳ１０Ａの処理が行われるか、あるいはステップＳ２３において第１の閾値未満であると判定されるか、さらにあるいはステップＳ３２において第２の閾値以上であると判定された場合には、上述したステップＳ１１の処理へ進む。

このような処理を行うと、例えば図８に示すように、レーザ出力の許可／禁止が変化する。

すなわち、レーザ出力が禁止されているときには、ステップＳ２２において算出される平均値が第１の閾値Ｔｈinになるまでは、レーザ出力が許可されない。そして、平均値が第１の閾値Ｔｈin以上になったところでレーザ出力が許可される。その後は、平均値が第１の閾値Ｔｈin未満になったとしても、第２の閾値Ｔｈout 以上であれば、レーザ出力が許可から禁止へ移行することはない。さらにその後、平均値が第２の閾値Ｔｈout 未満になったところで、レーザ出力が禁止される。

このような実施形態３によれば、上述した実施形態２とほぼ同様の効果を奏するとともに、平均値が第１の閾値Ｔｈin以上になってレーザ出力が一旦許可されれば、第１の閾値Ｔｈinよりも小さい第２の閾値Ｔｈout 未満にならない限りは、レーザ出力が禁止されることはない。従って、第１の閾値Ｔｈinを挟んだ狭い値範囲を平均値が上下したとしても、レーザ出力が許可／禁止を細かく変化することはない。こうして、一旦許可されたレーザ出力を安定して利用することが可能となり、操作性を向上することができる。

なお、上述では主として内視鏡システムについて説明したが、内視鏡システムを上述したように制御する制御方法であっても良いし、コンピュータに内視鏡システムを上述したように制御させるための制御プログラム、該制御プログラムを記録するコンピュータにより読み取り可能な一時的でない記録媒体、等であっても構わない。

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明の態様を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

本出願は、２０１３年６月１８日に日本国に出願された特願２０１３−１２７６６８号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (7)

1. 被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた対物光学系と、前記対物光学系により結像される前記被検体の光学像を時系列的に撮像して複数枚の画像を取得する撮像部と、前記挿入部の先端部にチャンネル開口を有するように前記挿入部内に設けられたチャンネルと、を有する内視鏡と、
   前記内視鏡の前記チャンネルに挿通され、先端部から前記被検体へレーザを出力するレーザプローブと、
   時系列的に取得される複数枚の前記画像のそれぞれについて、前記レーザプローブの面積を検出する画像解析部と、
   前記画像解析部による時系列的に連続する複数枚の前記画像に対する前記レーザプローブの面積の検出結果に基づき、前記レーザプローブが前記チャンネル開口から突出したか否かを判定して、突出したと判定した場合にのみ、前記レーザプローブに前記レーザの出力を許可する制御部と、
   を具備したことを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記画像解析部は、前記撮像部により時系列的に取得される複数枚の前記画像のそれぞれについて、前記レーザプローブの色相範囲に含まれる画像部分の面積を、前記レーザプローブの面積として検出することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
3. 前記制御部は、前記レーザプローブの面積が所定面積以上検出された場合を真、前記所定面積以上検出されない場合を偽とする論理積演算を、時系列的に連続する複数枚の前記画像に対して行い、演算結果が真となった場合にのみ、前記レーザプローブに前記レーザの出力を許可することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
4. 前記制御部は、時系列的に連続する複数枚の前記画像における前記レーザプローブの面積に対して平均化フィルタ演算を行うことにより平均値を算出し、前記平均値が第１の閾値以上となった場合にのみ、前記レーザプローブに前記レーザの出力を許可することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
5. 前記制御部は、前記レーザの出力を許可した後は、前記平均値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値未満となった場合にのみ、前記レーザプローブに前記レーザの出力を禁止することを特徴とする請求項４に記載の内視鏡システム。
6. 前記画像を表示する表示装置と、
   操作入力を行うための入力操作部と、
   をさらに具備し、
   前記制御部は、当該内視鏡システムが使用される分野を前記表示装置に選択可能に表示し、前記入力操作部を介して選択された分野が前記レーザプローブが使用される分野でない場合に、前記画像解析部による処理、および前記制御部による前記レーザの出力を許可するか否かの制御をスキップすることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
7. 被検体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の先端部に設けられた対物光学系と、前記対物光学系により結像される前記被検体の光学像を時系列的に撮像して複数枚の画像を取得する撮像部と、前記挿入部の先端部にチャンネル開口を有するように前記挿入部内に設けられたチャンネルと、を有する内視鏡と、
   前記内視鏡の前記チャンネルに挿通され、先端部から前記被検体へレーザを出力するレーザプローブと、
   を備える内視鏡システムの制御方法であって、
   時系列的に取得される複数枚の前記画像のそれぞれについて、前記レーザプローブの面積を検出する画像解析ステップと、
   前記画像解析ステップによる時系列的に連続する複数枚の前記画像に対する前記レーザプローブの面積の検出結果に基づき、前記レーザプローブが前記チャンネル開口から突出したか否かを判定して、突出したと判定した場合にのみ、前記レーザプローブに前記レーザの出力を許可する制御ステップと、
   を有することを特徴とする内視鏡システムの制御方法。

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