JP7432786B2 - 内視鏡システム、プロセッサ装置、及び内視鏡システムの作動方法 - Google Patents
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Description
(1)波長470nm近辺(例えば、中心波長470nm±10nmの青色の波長領域)では酸素飽和度の変化に応じて吸光係数が大きく変化する。
(2)540~580nmの緑色の波長範囲で平均すると、酸素飽和度の影響を受けにくい。
(3)590~700nmの赤色の波長範囲では、酸素飽和度によって一見吸光係数が大きく変化するように見えるが、吸光係数の値自体が非常に小さいので、結果的に酸素飽和度の影響を受けにくい。
StO2(MV)-StO2(STD)=ΔStO2
cHb(MV)-cHb(STD)=ΔcHb
のIC(Integrated Circuit)チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを1つ以上用いて構成される。
12 表示装置
14 入力装置
20 管腔用内視鏡システム
21 管腔用光源装置
22 管腔用内視鏡装置
23 管腔用プロセッサ装置
24a 管腔用内視鏡操作部
24b 管腔用内視鏡挿入部
25 スコープ先端部
26 鉗子チャンネル
26a 鉗子入口
26b 鉗子出口
27 湾曲部
28a モード切替部
28b 基準値算出指示部
29 アングルノブ
30 腹腔用内視鏡システム
31 腹腔用光源装置
32 腹腔用内視鏡装置
33 腹腔用プロセッサ装置
34 腹腔用内視鏡挿入部
35 腹腔用内視鏡先端部
36 フットスイッチ
37 気腹装置
38 処置具
39a、39b トラカール
40 患者
40a 腹腔内
41 光源
41a BS-LED
41d BL-LED
41c G-LED
41d R-LED
42 光源制御部
43 ライトガイド
44a 照明光学系
44b 撮像光学系
45 照明レンズ
46 対物レンズ
48 撮像センサ
49 撮像面
51 画素
52 Bカラーフィルタ
53 Gカラーフィルタ
54 Rカラーフィルタ
55 撮像制御部
56 中央制御部
57 画像取得部
58 画像処理部
59 表示制御部
59a 表示画像選択部
61 DSP
62 ノイズ低減部
63 変換部
71 通常画像処理部
72 機能画像処理部
73 測定値算出部
74 基準値算出指示受付部
75 相対値算出部
76 画像生成部
81 信号比算出部
82 相関関係記憶部
83 実測値算出部
84 基準値算出部
85、86、91 グラフ
91a 酸化ヘモグロビンの吸光係数
91b 還元ヘモグロビンの吸光係数
93 下限ライン
94 上限ライン
95a Cr
95b Cb
95c 輝度値
96 カラーテーブル
97 カラーテーブル
98 輝度テーブル
99 カラーテーブル
101 ヘモグロビン濃度画像
102 酸素飽和度画像
103 判定指標画像
X方向 行方向
Y方向 列方向
ST100~ST210 ステップ
Claims (19)
- 複数の第1分光画像に基づいて、観察対象が含むヘモグロビンの濃度の第1実測値及び観察対象が含むヘモグロビンの酸素飽和度の第1実測値を算出する測定値算出部と、
基準値算出モードにおいて、複数の第2分光画像に基づいて、前記濃度の基準値及び前記酸素飽和度の基準値を算出する基準値算出部と、
虚血判定モードにおいて、前記濃度の前記第1実測値及び前記濃度の前記基準値、並びに、前記酸素飽和度の前記第1実測値及び前記酸素飽和度の前記基準値に基づいて、前記濃度の相対値及び前記酸素飽和度の相対値を算出する相対値算出部と、
前記濃度の前記相対値及び/又は前記酸素飽和度の前記相対値に基づいて、観察対象の鬱血の程度を示す鬱血指標値及び/又は観察対象の虚血の程度を示す虚血指標値を算出する指標値算出部と、
前記鬱血指標値及び/又は前記虚血指標値を表示する表示部と、
を備え、
複数の前記第2分光画像は、前記基準値算出モード中に観察対象を撮影することにより得られる内視鏡システム。 - 術者からの前記基準値算出モードへの切り替えの指示を受け付ける基準値算出指示受付部を備える請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記基準値算出部は、前記基準値算出指示受付部が前記指示を受け付けた場合に、前記濃度の前記基準値及び前記酸素飽和度の前記基準値を算出する請求項2に記載の内視鏡システム。
- 算出された前記基準値により前記濃度の前記基準値及び/又は前記酸素飽和度の前記基準値が更新された場合、前記基準値算出モードから前記虚血判定モードに自動的に切り替える請求項3に記載の内視鏡システム。
- 前記濃度の前記相対値は、前記濃度の前記実測値から前記濃度の前記基準値を引いた値であり、
前記酸素飽和度の前記相対値は、前記酸素飽和度の前記実測値から前記酸素飽和度の前記基準値を引いた値である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の内視鏡システム。 - 前記指標値算出部は、前記酸素飽和度の前記相対値がマイナスである場合に、前記酸素飽和度の前記相対値の絶対値に相関するように前記鬱血指標値及び前記虚血指標値を算出する請求項5に記載の内視鏡システム。
- 前記指標値算出部は、前記濃度の前記相対値がプラスである場合に、前記濃度の前記相対値の絶対値に相関するように前記鬱血指標値を算出する請求項5に記載の内視鏡システム。
- 前記指標値算出部は、前記濃度の前記相対値がマイナスである場合に、前記濃度の前記相対値の絶対値に相関するように前記鬱血指標値を算出する請求項5に記載の内視鏡システム。
- 前記基準値算出部は、複数の前記第2分光画像の画素ごとに算出した前記濃度の第2実測値又は複数の前記第2分光画像の画素ごとに算出した前記酸素飽和度の第2実測値をそれぞれ平均することにより、前記濃度の前記基準値又は前記酸素飽和度の前記基準値を算出する請求項1ないし8のいずれか1項に記載の内視鏡システム。
- 前記測定値算出部は、
複数の前記第1分光画像又は複数の前記第2分光画像に基づいて、前記濃度に依存性を有する信号比を求める信号比算出部と、
前記濃度と前記信号比との相関関係を記憶する相関関係記憶部と、
前記相関関係に基づいて前記信号比に対応する前記濃度の前記第1実測値又は前記第2実測値を算出する実測値算出部と、
を備える請求項9に記載の内視鏡システム。 - 前記第1分光画像は、病変を含む第1の観察対象を撮像して得られる画像であり、前記第2分光画像は、病変を含まない第2の観察対象を撮像して得られる画像である請求項1ないし10のいずれか1項に記載の内視鏡システム。
- 前記濃度の前記相対値及び/又は前記酸素飽和度の前記相対値を画像化した相対値画像を生成する画像生成部を備え、
前記相対値画像は、前記濃度の前記相対値を画像化したヘモグロビン濃度画像と、前記酸素飽和度の前記相対値を画像化した酸素飽和度画像と、前記濃度の前記相対値及び前記酸素飽和度の前記相対値を画像化した判定指標画像とを含む請求項1ないし11のいずれか1項に記載の内視鏡システム。 - 前記表示部は、前記鬱血指標値及び/又は前記虚血指標値とともに、前記酸素飽和度画像を表示する請求項12に記載の内視鏡システム。
- 前記画像生成部は、前記濃度に応じて変化する疑似カラー情報を記憶する前記濃度用のカラーテーブルを用いて、前記濃度の前記相対値を疑似カラー画像化することにより前記ヘモグロビン濃度画像を生成し、かつ、前記酸素飽和度に応じて変化する疑似カラー情報を記憶する前記酸素飽和度用のカラーテーブルを用いて、前記酸素飽和度の前記相対値を疑似カラー画像化することにより前記酸素飽和度画像を生成する請求項12または13に記載の内視鏡システム。
- 前記画像生成部は、前記濃度の前記相対値を輝度チャンネルに割り当て、かつ、前記酸素飽和度の前記相対値を2つの色差チャンネルに割り当てることにより前記判定指標画像を生成する請求項12または13に記載の内視鏡システム。
- 表示画像の選択を受け付ける表示画像選択部を備え、
前記表示部は、前記表示画像選択部が受け付けた前記選択に従って、前記ヘモグロビン濃度画像、前記酸素飽和度画像、及び前記判定指標画像の少なくとも一つを表示する請求項12ないし15のいずれか1項に記載の内視鏡システム。 - 前記表示部は、前記ヘモグロビン濃度画像及び前記酸素飽和度画像の両方を、同一画面上に表示する請求項12ないし16のいずれか1項に記載の内視鏡システム。
- 複数の第1分光画像を取得する内視鏡装置から、前記複数の第1分光画像を受信する画像取得部と、
複数の前記第1分光画像に基づいて、観察対象が含むヘモグロビンの濃度の第1実測値及び観察対象が含むヘモグロビンの酸素飽和度の第1実測値を算出する測定値算出部と、
基準値算出モードにおいて、複数の第2分光画像に基づいて、前記濃度の基準値及び前記酸素飽和度の基準値を算出する基準値算出部と、
虚血判定モードにおいて、前記濃度の前記第1実測値及び前記濃度の前記基準値、並びに、前記酸素飽和度の前記第1実測値及び前記酸素飽和度の前記基準値に基づいて、前記濃度の相対値及び前記酸素飽和度の相対値を算出する相対値算出部と、
前記濃度の前記相対値及び/又は前記酸素飽和度の前記相対値に基づいて、観察対象の鬱血の程度を示す鬱血指標値及び/又は観察対象の虚血の程度を示す虚血指標値を算出する指標値算出部と、
を備え、
複数の前記第2分光画像は、前記基準値算出モード中に観察対象を撮影することにより得られるプロセッサ装置。 - 測定値算出部が、複数の第1分光画像に基づいて、観察対象が含むヘモグロビンの濃度の第1実測値及び観察対象が含むヘモグロビンの酸素飽和度の第1実測値を算出する実測値算出ステップと、
基準値算出部が、基準値算出モードにおいて、複数の第2分光画像に基づいて、前記濃度の基準値及び前記酸素飽和度の基準値を算出する基準値算出ステップと、
相対値算出部が、虚血判定モードにおいて、前記濃度の前記第1実測値及び前記濃度の前記基準値、並びに、前記酸素飽和度の前記第1実測値及び前記酸素飽和度の前記基準値に基づいて、前記濃度の相対値及び前記酸素飽和度の相対値を算出する相対値算出ステップと、
指標値算出部が、前記濃度の前記相対値及び/又は前記酸素飽和度の前記相対値に基づいて、観察対象の鬱血の程度を示す鬱血指標値及び/又は観察対象の虚血の程度を示す虚血指標値を算出する指標値算出ステップと、
表示部が、前記鬱血指標値及び/又は前記虚血指標値を表示する表示ステップと、
を備え、
複数の前記第2分光画像は、前記基準値算出モード中に観察対象を撮影することにより得られる内視鏡システムの作動方法。
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