JP6210923B2 - 生体観察システム - Google Patents
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Description
本発明の一態様の生体観察システムは、被写体を照明するための照明光として、青色光である第1の光と、前記第1の光よりも長波長側の青色光である第2の光と、前記第1の光及び前記第2の光よりも短波長側の青色光である第3の光と、緑色光である第4の光と、を発生する照明光発生部と、前記被写体からの光を受光し、前記被写体の撮像信号を生成する撮像部と、前記撮像信号に基づき、前記被写体の観察画像を生成して表示装置へ出力する観察画像生成部と、前記被写体の酸素飽和度情報を取得するための処理として、前記第1の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第1の画像と、前記第2の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第2の画像と、前記第3の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第3の画像と、に基づき、前記第1の画像の輝度値から前記第3の画像の輝度値を除して得られる第1の除算値と、前記第2の画像の輝度値から前記第3の画像の輝度値を除して得られる第2の除算値と、の組み合わせに対応する酸素飽和度値を、前記被写体を撮像して得られた画像内の各画素毎に取得する処理を行う酸素飽和度情報取得部と、前記酸素飽和度情報に基づき、前記被写体を撮像して得られた画像内に、酸素飽和度の大きさが所定の閾値未満の領域である低酸素領域が存在するか否かを判定する判定部と、前記判定部により前記低酸素領域が存在するとの判定結果が得られた際に、前記観察画像生成部から前記表示装置への前記観察画像の出力に併せて低酸素状態である旨を報知し、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が得られない際に、前記低酸素状態である旨を報知せず前記観察画像を前記表示装置に出力する報知処理部と、を有し、前記第1の光及び前記第2の光は、血中ヘモグロビンの酸素飽和度に応じて吸光係数が変化するような波長帯域を具備し、前記第3の光は、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化量に対する吸収係数の変化量が前記第1の光及び前記第2の光に比べて低くなるような波長帯域を具備し、前記報知処理部は、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が前記判定部により得られた際に、前記第4の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第4の画像に前記第1の除算値または前記第2の除算値を乗じる処理を行い、前記観察画像生成部は、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が前記判定部により得られた際に、前記第1の除算値または前記第2の除算値が乗じられた前記第4の画像の輝度値を前記表示装置の赤色チャンネルに割り当て、前記第1の画像及び前記第3の画像を加算して得られる輝度値を前記表示装置の緑色チャンネルに割り当て、前記第1の画像及び前記第3の画像を加算して得られる輝度値を前記表示装置の青色チャンネルに割り当てることにより前記観察画像を生成する。
図1から図7は、本発明の第1の実施例に係るものである。図1は、実施例に係る生体観察システムの要部の構成を示す図である。
図8から図13は、本発明の第2の実施例に係るものである。
2 光源装置
3 プロセッサ
4 表示装置
5 入力装置
6 ライトガイド
11 照明光学系
12 撮像部
13 スコープスイッチ
21 光源駆動部
22 発光ユニット
22a,22b,22c 狭帯域光源
22d 緑色光源
22e 赤色光源
31 前処理部
32 画像信号処理部
32A 色成分分離部
32B メモリ
32C 酸素飽和度情報取得部
32D 判定部
33 表示画像生成部
34 制御部
101 生体観察システム
Claims (6)
- 被写体を照明するための照明光として、青色光である第1の光と、前記第1の光よりも長波長側の青色光である第2の光と、前記第1の光及び前記第2の光よりも短波長側の青色光である第3の光と、赤色光である第4の光と、緑色光である第5の光と、を発生する照明光発生部と、
前記被写体からの光を受光し、前記被写体の撮像信号を生成する撮像部と、
前記撮像信号に基づき、前記被写体の観察画像を生成して表示装置へ出力する観察画像生成部と、
前記被写体の酸素飽和度情報を取得するための処理として、前記第1の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第1の画像と、前記第2の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第2の画像と、前記第3の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第3の画像と、に基づき、前記第1の画像の輝度値から前記第3の画像の輝度値を除して得られる第1の除算値と、前記第2の画像の輝度値から前記第3の画像の輝度値を除して得られる第2の除算値と、の組み合わせに対応する酸素飽和度値を、前記被写体を撮像して得られた画像内の各画素毎に取得する処理を行う酸素飽和度情報取得部と、
前記酸素飽和度情報に基づき、前記被写体を撮像して得られた画像内に、酸素飽和度の大きさが所定の閾値未満の領域である低酸素領域が存在するか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記低酸素領域が存在するとの判定結果が得られた際に、前記観察画像生成部から前記表示装置への前記観察画像の出力に併せて低酸素状態である旨を報知し、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が得られない際に、前記低酸素状態である旨を報知せず前記観察画像を前記表示装置に出力する報知処理部と、を有し、
前記第1の光及び前記第2の光は、血中ヘモグロビンの酸素飽和度に応じて吸光係数が変化するような波長帯域を具備し、
前記第3の光は、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化量に対する吸収係数の変化量が前記第1の光及び前記第2の光に比べて低くなるような波長帯域を具備し、
前記報知処理部は、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が前記判定部により得られた際に、前記第4の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第4の画像に前記第1の除算値または前記第2の除算値を乗じる処理を行い、
前記観察画像生成部は、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が前記判定部により得られた際に、前記第1の除算値または前記第2の除算値が乗じられた前記第4の画像の輝度値を前記表示装置の赤色チャンネルに割り当て、前記第5の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第5の画像の輝度値を前記表示装置の緑色チャンネルに割り当て、前記第1の画像、前記第2の画像及び前記第3の画像を加算して得られる輝度値を前記表示装置の青色チャンネルに割り当てることにより前記観察画像を生成する
ことを特徴とする生体観察システム。 - 被写体を照明するための照明光として、青色光である第1の光と、前記第1の光よりも長波長側の青色光である第2の光と、前記第1の光及び前記第2の光よりも短波長側の青色光である第3の光と、緑色光である第4の光と、を発生する照明光発生部と、
前記被写体からの光を受光し、前記被写体の撮像信号を生成する撮像部と、
前記撮像信号に基づき、前記被写体の観察画像を生成して表示装置へ出力する観察画像生成部と、
前記被写体の酸素飽和度情報を取得するための処理として、前記第1の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第1の画像と、前記第2の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第2の画像と、前記第3の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第3の画像と、に基づき、前記第1の画像の輝度値から前記第3の画像の輝度値を除して得られる第1の除算値と、前記第2の画像の輝度値から前記第3の画像の輝度値を除して得られる第2の除算値と、の組み合わせに対応する酸素飽和度値を、前記被写体を撮像して得られた画像内の各画素毎に取得する処理を行う酸素飽和度情報取得部と、
前記酸素飽和度情報に基づき、前記被写体を撮像して得られた画像内に、酸素飽和度の大きさが所定の閾値未満の領域である低酸素領域が存在するか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記低酸素領域が存在するとの判定結果が得られた際に、前記観察画像生成部から前記表示装置への前記観察画像の出力に併せて低酸素状態である旨を報知し、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が得られない際に、前記低酸素状態である旨を報知せず前記観察画像を前記表示装置に出力する報知処理部と、を有し、
前記第1の光及び前記第2の光は、血中ヘモグロビンの酸素飽和度に応じて吸光係数が変化するような波長帯域を具備し、
前記第3の光は、血中ヘモグロビンの酸素飽和度の変化量に対する吸収係数の変化量が前記第1の光及び前記第2の光に比べて低くなるような波長帯域を具備し、
前記報知処理部は、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が前記判定部により得られた際に、前記第4の光により照明された前記被写体を撮像して得られた第4の画像に前記第1の除算値または前記第2の除算値を乗じる処理を行い、
前記観察画像生成部は、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が前記判定部により得られた際に、前記第1の除算値または前記第2の除算値が乗じられた前記第4の画像の輝度値を前記表示装置の赤色チャンネルに割り当て、前記第1の画像及び前記第3の画像を加算して得られる輝度値を前記表示装置の緑色チャンネルに割り当て、前記第1の画像及び前記第3の画像を加算して得られる輝度値を前記表示装置の青色チャンネルに割り当てることにより前記観察画像を生成する
ことを特徴とする生体観察システム。 - 前記判定部は、前記酸素飽和度情報取得部により算出された各酸素飽和度値の中に、前記所定の閾値未満のものが1つ以上含まれていることを検出した場合に、前記被写体を撮像して得られた画像内に前記低酸素領域が存在するものと判定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の生体観察システム。 - 前記酸素飽和度情報取得部は、前記酸素飽和度情報を取得するための処理として、さらに、前記被写体を撮像して得られた画像内の各画素毎の酸素飽和度値の平均値を算出する処理、または、前記被写体を撮像して得られた画像内に設定された所定の関心領域に含まれる各画素毎の酸素飽和度値の平均値を算出する処理を行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載の生体観察システム。 - 前記判定部は、前記酸素飽和度情報取得部により算出された前記平均値が前記所定の閾値未満であることを検出した場合に、前記被写体を撮像して得られた画像内に前記低酸素領域が存在するものと判定する
ことを特徴とする請求項4に記載の生体観察システム。 - 前記報知処理部は、前記低酸素領域が存在するとの判定結果が前記判定部により得られた際に、前記低酸素領域の存在を報知するための処理として、前記低酸素領域の存在を報知するための視覚情報を生成し、当該生成した視覚情報を前記観察画像と併せて前記表示装置へ出力する処理を行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載の生体観察システム。
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