JP6661668B2 - 内視鏡装置の作動方法及び内視鏡装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の内視鏡装置の一態様は、観察対象物の所定の状態に共に関連し、観察対象物に含まれる第1の特徴物質と第2の特徴物質についての吸光度が互いに異なる、第1の狭帯域光と第2の狭帯域光とを前記観察対象物に照射する照明部と、前記観察対象物からの前記第1の狭帯域光の反射光を撮像した第1の撮像データと、前記第2の狭帯域光の反射光を撮像した第2の撮像データとを取得する撮像部と、前記第1の撮像データに含まれる前記第1の特徴物質の特徴量と前記第2の撮像データに含まれる第2の特徴物質の特徴量とに基づいて、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質の存在を表す特徴物質存在画像を生成する画像処理部とを含む。
ヘモグロビンは血液成分であるため、これを検知することで腫瘍に関連の深い血管の位置を予測するのに効果的である。また、ICGは肝細胞癌組織あるいは腫瘍に圧排された非癌部肝組織にうっ滞する現象を利用し、蛍光法を用いて肺癌を同定することに効果的である。
インジコカルミンは、色素内視鏡検査において、色素液の陥凹面へのたまり現象を応用して凹凸を強調させるコントラスト法に使用され、病変部の認識に有用である。図9に示すように、インジコカルミンは、610nm付近が吸光度のピークで約30である。一方、第2の特徴物質16であるICGの吸光度は、図8に示すように、この610nm近辺では0〜5程度である。従って、この場合の吸光度の差は極大値となり、この610nm近傍の波長を持つ狭帯域光を第1の狭帯域光24として選択する。
入力部52は、前述したステップS11の特徴物質選択ステップ及びステップS13の照射シーケンス選択ステップを実施するためのものである。
照明部54は、前述したステップS2の狭帯域光照射ステップを実施するためのものである。
撮像部56は、前述したステップS3の撮像ステップを実施するためのものである。
狭帯域光選択部60は、前述したステップS12の狭帯域光波長選択ステップを実施するためのものである。
画像処理部58は、前述したステップS41の輝度画像生成ステップ、ステップS42の2つの特徴物質有無判断ステップ、ステップS51の合成輝度画像生成及び表示ステップ、ステップS52の重なり領域抽出及び表示ステップ、ステップS54の無し特徴物質のコントラスト増加ステップ、ステップS55の合成輝度画像生成及び表示ステップ、ステップS56の重なり領域抽出及び表示ステップ、及びステップS58の輝度画像表示ステップを実施するためのものである。なお、ステップS53及びステップS57のデータ保存ステップも実施するようにしても良いことは勿論である。
画像表示部50は、画像処理部58によって生成された表示画像を表示する。画像表示部50は、例えば液晶ディスプレイ等のモニタである。
このように、所望の観察対象である注目部位12に関連の深い複数の特徴物質14,16に対し、それぞれの特徴物質で吸光度の異なる波長を持つ狭帯域光を、被検体10に照射することで、注目部位12に関連性のある複数の特徴物質14,16を検出することができ、その結果、観察対象の発見精度を向上することが可能となる。
すなわち、狭帯域光24,28を選択する際、1つの特徴物質を特定するのではなく、2つの特徴物質14,16を特定したいため、単純に各特徴物質のピーク波長をそれぞれ選択するのでは、ピーク波長が近い場合(同じ領域の場合)は特定が困難になる。そこで、2つの特徴物質14,16を特定できるように、吸光度の差が最大または極大、最小または極小となる波長を選択する。それぞれの特徴物質のピーク波長でなくとも、この選択条件を満たせば、使用できる波長が存在する。
すなわち、吸光度が極端に違う波長(片方に対して1/2以下、望ましくは1/5以下、さらに望ましくは1/10以下)を選択することで、2つの特徴物質を特定できるようになる。
すなわち、吸光度が逆転している波長を選択することで、2つの特徴物質を特定できるようになる。
このように、観察者の好みにより、照射シーケンスを選択することができる。
このように、輝度画像内のコントラストから特徴物質の有無を容易に判断することができる。
これにより、観察者の使い方や熟練度等に応じて、特徴物質の有無の判断基準を切り替えることが可能となる。
これにより、1つ1つの特徴物質の位置確認が1つの観察画像上で実施できるので、観察者による、病変部等の注目部位12であるか否かの判断が容易になる。
このように、それぞれの特徴物質の輝度画像の領域情報を合成し、2つの特徴物質の重なった領域を抽出して、観察者に提示することができる。これにより、観察者に、病変部等の注目部位12と想定される部位を提示することができ、観察者による注目部位12の発見をより容易にすることができる。
このように、一方の特徴物質が存在しない輝度画像上で、他方の特徴物質が存在する輝度画像上の領域と同一の領域に対してのみ、コントラスト増加処理を加えることで、本当にその領域に一方の特徴物質が存在しないのかを確認することが可能となる。
これにより、内視鏡を操作した観察者以外の者に、保存された画像を提示して、病変部等の注目部位12の判断を行わせることが可能となる。
このように、複数種類の癌のマーカを用いることで、癌の誤検出防止や検出感度を上げる効果を奏する。
このように、所望の観察対象である注目部位12に関連の深い複数の特徴物質14,16に対し、それぞれの特徴物質で吸光度の異なる波長を持つ狭帯域光を、被検体10に照射することで、注目部位12に関連性のある複数の特徴物質14,16を検出することができ、その結果、観察対象の発見精度を向上することが可能となる。
すなわち、狭帯域光24,28を選択する際、1つの特徴物質を特定するのではなく、2つの特徴物質14,16を特定したいため、単純に各特徴物質のピーク波長をそれぞれ選択するのでは、ピーク波長が近い場合(同じ領域の場合)は特定が困難になる。そこで、2つの特徴物質14,16を特定できるように、吸光度の差が最大または極大、最小または極小となる波長を選択する。それぞれの特徴物質のピーク波長でなくとも、この選択条件を満たせば、使用できる波長が存在する。
すなわち、吸光度が極端に違う波長(片方に対して1/2以下、望ましくは1/5以下、さらに望ましくは1/10以下)を選択することで、2つの特徴物質を特定できるようになる。
すなわち、吸光度が逆転している波長を選択することで、2つの特徴物質を特定できるようになる。
このように、輝度画像内のコントラストから特徴物質の有無を容易に判断することができる。
このように、それぞれの特徴物質の輝度画像の領域情報を合成し、2つの特徴物質の重なった領域を抽出して、観察者に提示することができる。これにより、観察者に、病変部等の注目部位12と想定される部位を提示することができ、観察者による注目部位12の発見をより容易にすることができる。
このように、一方の特徴物質が存在しない輝度画像上で、他方の特徴物質が存在する輝度画像上の領域と同一の領域に対してのみ、コントラスト増加処理を加えることで、本当にその領域に一方の特徴物質が存在しないのかを確認することが可能となる。
Claims (19)
- 観察対象物を観察する内視鏡装置の作動方法であって、
前記内視鏡装置の照明部が、観察対象物の所定の状態に共に関連し、観察対象物に含まれる第1の特徴物質と第2の特徴物質についての吸光度が互いに異なる、第1の狭帯域光と第2の狭帯域光とを照射する狭帯域光照射ステップを実施し、
前記内視鏡装置の撮像部が、前記第1の狭帯域光の反射光を撮像した第1の撮像データと、前記第2の狭帯域光の反射光を撮像した第2の撮像データとを取得する撮像ステップを実施し、
前記内視鏡装置の画像処理部が、前記第1の撮像データに含まれる前記第1の特徴物質の特徴量と前記第2の撮像データに含まれる第2の特徴物質の特徴量とに基づいて、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質の存在に関する特徴物質存在画像を生成する特徴物質存在画像生成ステップを実施する、内視鏡装置の作動方法。 - 前記内視鏡装置の狭帯域光波長選択部が、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質のそれぞれの波長毎の吸光度の差および/または吸光度の比が所定値以上となる、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光とを選択する狭帯域光選択ステップを実施する、請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。
- 前記狭帯域光選択ステップにおいて、前記狭帯域光波長選択部が、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質のそれぞれの波長毎の吸光度の差が最大値または極大値となる波長を含む第1の波長領域に含まれる狭帯域光と、前記差が最小値または極小値となる波長を含む第2の波長領域に含まれる狭帯域光とを、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光として選択する狭帯域光波長選択ステップを実施する、請求項2に記載の内視鏡装置の作動方法。
- 前記狭帯域光選択ステップにおいて、前記狭帯域光波長選択部が、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質において、一方の特徴物質の吸光度が他方の1/2以下となる波長を有する狭帯域光と前記他方の特徴物質の吸光度が前記一方の1/2以下となる波長を有する狭帯域光とを、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光として選択する狭帯域光波長選択ステップを実施する、請求項2に記載の内視鏡装置の作動方法。
- 前記内視鏡装置の狭帯域光波長選択部が、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質とのそれぞれの波長毎の吸光度に基づいて、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光とをそれぞれ選択する狭帯域光選択ステップを実施し、
前記狭帯域光選択ステップにおいて、前記狭帯域光波長選択部が、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質のそれぞれの波長毎の吸光度が、最大値または極大値の波長を含む第3の波長領域に含まれる狭帯域光と、前記それぞれの波長毎の吸光度が、最小値または極小値の波長を含む第4の波長領域に含まれる狭帯域光とを、それぞれ前記第1の狭帯域光及びと前記第2の狭帯域光として選択する狭帯域光波長選択ステップを実施する、請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 前記内視鏡装置の入力部が、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質を選択することを可能にする特徴物質選択ステップを実施し、
前記狭帯域光波長選択部が、選択された前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質に応じて、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光とを選択する、請求項2ないし請求項5の何れかに記載の内視鏡装置の作動方法。 - 前記内視鏡装置の入力部が、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光とを同時または交互または独立して照射する照射シーケンスを選択することを可能にする照射シーケンス選択ステップを実施する、請求項2ないし請求項6の何れかに記載の内視鏡装置の作動方法。
- 前記照射シーケンス選択ステップにおいて、前記入力部が、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光の照射シーケンスを固定化する第1の照射モードと、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光の照射シーケンスを任意で可変できる第2の照射モードとを選択することを可能にする照射モード選択ステップを実施する、請求項7に記載の内視鏡装置の作動方法。
- 前記特徴物質存在画像生成ステップにおいて、前記画像処理部が、前記第1の撮像データと前記第2の撮像データとから得られる輝度に基づいて、前記第1の特徴物質の存在を示す画像情報としての第1の輝度画像と、前記第2の特徴物質の存在を示す画像情報としての第2の輝度画像とを、前記特徴物質存在画像として生成する輝度画像生成ステップを実施する、請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。
- 前記特徴物質存在画像生成ステップにおいて、前記画像処理部が、前記輝度画像生成ステップで生成された前記第1の輝度画像と前記第2の輝度画像について、それぞれ輝度画像内のコントラストから特徴物質の有無判断を行う特徴物質有無判断ステップを実施し、
前記特徴物質有無判断ステップにおいて、前記画像処理部が、前記コントラストの値を、任意あるいは予め用途別に用意した値から選択するコントラスト値設定ステップを実施し、
前記内視鏡装置の画像表示部が、前記第1の輝度画像と前記第2の輝度画像との2つの輝度画像を合成し、合成輝度画像を生成して表示する表示ステップを実施する、請求項9に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 前記表示ステップにおいて、前記画像表示部が、前記特徴物質有無判断ステップで前記第1の輝度画像と前記第2の輝度画像の何れもコントラスト値が所定のコントラスト値未満であることが判別された場合、前記第1の輝度画像と前記第2の輝度画像とを表示する輝度画像表示ステップを実施し、
前記特徴物質存在画像生成ステップにおいて、前記画像処理部が、前記特徴物質の重なり領域を、その他の領域と画像上容易に区別が可能となるように、前記特徴物質の重なり領域を強調表示する特徴物質強調画像を生成する特徴物質強調画像生成表示ステップを実施する、請求項10に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質は、各々異なる用途に適した、異なる種類の色素である、請求項1に記載の内視鏡装置の作動方法。
- 前記第1の特徴物質は、血管強調物質であるヘモグロビンであり、
前記第2の特徴物質は、構造強調物質であるインジコカルミンである、請求項12に記載の内視鏡装置の作動方法。 - 観察対象物の所定の状態に共に関連し、観察対象物に含まれる第1の特徴物質と第2の特徴物質についての吸光度が互いに異なる、第1の狭帯域光と第2の狭帯域光とを前記観察対象物に照射する照明部と、
前記観察対象物からの前記第1の狭帯域光の反射光を撮像した第1の撮像データと、前記第2の狭帯域光の反射光を撮像した第2の撮像データとを取得する撮像部と、
前記第1の撮像データに含まれる前記第1の特徴物質の特徴量と前記第2の撮像データに含まれる第2の特徴物質の特徴量とに基づいて、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質の存在に関する画像を生成する画像処理部とを含む、内視鏡装置。 - 前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質のそれぞれの波長毎の吸光度の差が最大値または極大値となる波長を含む第1の波長領域に含まれる狭帯域光と、前記差が最小値または極小値となる波長を含む第2の波長領域に含まれる狭帯域光とを、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光として選択する狭帯域光波長選択部をさらに含む、請求項14に記載の内視鏡装置。
- 前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質において、互いの吸光度が逆転する波長を有する2つの狭帯域光を、前記第1の狭帯域光と前記第2の狭帯域光として選択する狭帯域光波長選択部をさらに含む、請求項14に記載の内視鏡装置。
- 前記画像処理部は、
前記第1の撮像データと前記第2の撮像データとから得られる輝度に基づいて、前記第1の特徴物質の存在を示す画像情報としての第1の輝度画像と、前記第2の特徴物質の存在を示す画像情報としての第2の輝度画像とを生成する輝度画像生成部と、
前記第1の輝度画像と前記第2の輝度画像とについて、それぞれ輝度画像内のコントラストから特徴物質の有無判断を行う特徴物質有無判断部と
を含む、請求項14に記載の内視鏡装置。 - 前記画像処理部はさらに、
前記特徴物質有無判断部で2つの特徴物質が存在したと判断された場合、前記第1の輝度画像と前記第2の輝度画像との2つの輝度画像を合成して合成輝度画像を生成する合成輝度画像生成部と、
生成された前記合成輝度画像から、前記第1の特徴物質と前記第2の特徴物質との重なり領域のみを抽出する重なり領域抽出部と、
前記抽出された前記重なり領域を前記合成輝度画像上に識別表示する識別画像を生成する識別画像生成部とを含む、請求項17に記載の内視鏡装置。 - 前記画像処理部はさらに、前記特徴物質有無判断部で前記第1の輝度画像と前記第2の輝度画像のうち、どちらか片方のコントラスト値が所定のコントラスト値未満であることが判別された場合、前記所定のコントラスト値以上である一方の輝度画像内の特徴物質の存在領域を把握し、他方の輝度画像内の同じ存在領域のコントラストを増加させるコントラスト増加部を含む、請求項17に記載の内視鏡装置。
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