JP7470776B2 - 内視鏡システム、制御方法、及び制御プログラム - Google Patents
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Description
<本発明の一実施形態である内視鏡装置100>
図1は、本発明の一実施形態である内視鏡装置100の一例を示す図である。
図2は、図1に示す内視鏡装置100の内部構成を示す模式図である。図3は、図2に示した光源装置5が発生させる光のスペクトルの一例を示す図である。
図4は、図2に示した撮像素子23の概略構成を示す平面模式図である。
図5は、図2に示した信号処理部42のシステム制御部44の機能ブロックの一例を示す図である。
図6は、広域観察時にディスプレイ7に表示される画面の一例を示す図である。図7は、詳細観察時にディスプレイ7に表示される画面の一例を示す図である。
図8は、内視鏡装置100における解析及び照明光の切り替えの一例を示す図である。
ローリングシャッタ方式の撮像素子23を用いる構成について説明したが、グローバルシャッタ方式の撮像素子23を用いる構成としてもよい。
判定部42eが撮像の対象エリアの広さを「広い」及び「狭い」の2段階で判定する構成について説明したが、判定部42eが撮像の対象エリアの広さを3段階以上で判定してもよい。この場合に、制御装置4は、判定部42eによる3段階以上の判定結果に応じて、ディスプレイ7に結果を表示させる解析及び照明光の特性を3通り以上に切り替えてもよい。
また、判定部42eが撮像画像情報生成部42aに設けられ、撮像画像情報生成部42aにおいて生成された撮像画像情報に基づいて撮像の対象エリアの広さを判定する高二位について説明したが、判定部42eを設ける位置や判定部42eによる判定方法はこれに限らない。
また、内視鏡1の先端に、撮像素子23による撮像の対象(被検体内の内表面)との距離を測定する測定器が設けられている場合、判定部42eは、その測定器による測定結果を示す情報を取得し、取得した情報を用いて、撮像の対象エリアの広さを判定してもよい。一例としては、測定された上記の距離が閾値以上であれば撮像の対象エリアの広さを「広い」と判定し、測定された上記の距離が閾値未満であれば撮像の対象エリアの広さを「狭い」と判定する。
また、内視鏡装置100において、得られる撮像画像の明るさが予め定められた範囲の明るさになるように、光源装置5が照射する照明光の強度を補正する制御が行われる場合、判定部42eは、この補正の結果を示す情報を取得し、取得した情報を用いて、撮像の対象エリアの広さを判定してもよい。
また、判定部42eは、上記の各判定方法のうち少なくとも2つの判定方法を組み合わせて用いて、撮像の対象エリアの広さを判定してもよい。
解析部42cによる異常個所の有無の解析は、例えば、内視鏡1が挿入された被検体内の注目領域の検出である。例えば、解析部42cは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像から、被検体内の注目領域を検出する。注目領域は、例えば、病変である可能性が高い領域などの異常個所であり、被検体内の観察のうち注目が推奨される領域である。解析画像生成部42dは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像において、解析部42cにより検出された注目領域を強調した注目領域強調画像を表示するための画像情報を生成する。これにより、注目領域強調画像がサブ画面72に表示され、内視鏡1の操作者は、被検体内における注目領域を容易に認識できる。又は、解析画像生成部42dは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報が示す画像において、注目領域である異常部(病変部など)と正常部との色の差を拡張する色差拡張処理を行った色差拡張画像を表示するための画像情報を生成してもよい。これにより、色差拡張画像がサブ画面72に表示され、内視鏡1の操作者は、被検体内における異常部と正常部を容易に見分けることができる。
解析部42cによる異常個所を分析する解析は、例えば、類似症例画像の選択を含んでもよい。例えば、解析部42cは、特殊光の照射時の撮像により得られた撮像画像情報と類似する症例画像を、内視鏡装置100がアクセス可能なデータベースを検索することにより選択する。解析画像生成部42dは、解析部42cによる選択の結果を示す画像を表示するための画像情報を生成する。解析部42cによる選択の結果とは、解析部42cが選択した症例画像そのものであってもよいし、解析部42cが選択した症例画像に対して上記のデータベースにおいて対応付けられている、その症例画像に関する診断結果等の情報であってもよい。これにより、類似症例画像の選択結果がサブ画面72に表示され、内視鏡1の操作者は、観察中の被検体内の状態と、類似症例との比較を容易に行うことができる。
通常光を照射する第1の期間及び特殊光を照射する第2の期間の各長さが、周期Tごとの繰り返しにおいて一定である構成について説明したが、通常光を照射する第1の期間及び特殊光を照射する第2の期間の各長さが、周期Tごとの繰り返しにおいて一定でなくても(不定であっても)よい。例えば、ある周期Tにおける第1の期間及び第2の期間の各長さの比が3:1であり、他の周期Tにおける第1の期間及び第2の期間の各長さの比が3:2であってもよい。
本発明の内視鏡システムの一例として内視鏡装置100を説明したが、本発明の内視鏡システムは、ネットワークを介して互いに接続される複数の装置によって実現されてもよい。例えば、上記の制御装置4による処理の少なくとも一部を、内視鏡装置100とネットワークを介して接続される他の装置により実行する構成としてもよい。
制御装置4のROMに記憶される制御プログラムは、プログラムをコンピュータが読取可能な一時的でない(non-transitory)記憶媒体に記憶される。このような「コンピュータ読取可能な記憶媒体」は、例えば、CD-ROM(Compact Disc-ROM)等の光学媒体や、USB(Universal Serial Bus)メモリ又はメモリカード等の磁気記憶媒体等を含む。また、このようなプログラムを、
ネットワークを介したダウンロードによって提供することもできる。
特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、
上記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、
被検体内における上記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替えるプロセッサと、
を備える内視鏡システム。
(1)記載の内視鏡システムであって、
上記複数種類の解析は、上記撮像画像に基づいて異常個所の有無を判別する第1の解析と、上記撮像画像に基づいて異常個所を分析する第2の解析と、を含み、
上記プロセッサは、
上記対象エリアの広さが第1の広さである場合、上記第1の解析の結果を表示させ、
上記対象エリアの広さが上記第1の広さより狭い第2の広さである場合、上記第2の解析の結果を表示させる、
内視鏡システム。
(1)又は(2)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記複数種類の解析は、互いに異なる第1の解析と第2の解析とを含み、
上記プロセッサは、
上記対象エリアの広さが第1の広さである場合、上記第1の解析の結果を表示させ、上記照明光の特性を上記第1の解析と対応付けられた特性とし、
上記対象エリアの広さが上記第1の広さより狭い第2の広さである場合、上記第2の解析の結果を表示させ、上記照明光の特性を上記第2の解析と対応付けられた特性とする、
内視鏡システム。
(1)から(3)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記光源は、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第1の期間に第1の特性の照明光を連続して照射した後、少なくとも1つの撮像動作フレームに渡る第2の期間に上記第1の特性と異なる第2の特性の照明光を照射する動作を繰り返し、
上記複数種類の解析は、上記第2の期間の上記撮像により得られる上記撮像画像に基づいて行われ、
上記プロセッサは、上記対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記第2の期間における上記照明光の特性を切り替える、
内視鏡システム。
(4)記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記第1の期間の上記撮像により得られる撮像画像に基づく動画を、上記ディスプレイ、又は上記ディスプレイと異なるディスプレイに表示させる、
内視鏡システム。
(4)又は(5)記載の内視鏡システムであって、
上記第1の特性の照明光は白色光であり、上記第2の特性の照明光は画像強調観察用の光である、
内視鏡システム。
(4)から(6)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記第1の期間及び上記第2の期間の各長さは、上記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は上記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。
(4)から(7)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記第1の特性の照明光及び上記第2の特性の照明光のスペクトルは、上記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は上記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。
(4)から(8)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記第1の期間と上記第2の期間との間に上記光源の無照射期間がある、
内視鏡システム。
(4)から(9)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記第1の期間は上記第2の期間より長い期間である、
内視鏡システム。
(1)から(10)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記対象エリアの広さが第1の広さである状態の後、上記対象エリアの広さが上記第1の広さより狭い第2の広さである状態が予め定められた時間以上継続すると、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替える、
内視鏡システム。
(1)から(11)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記撮像の対象エリアの広さを、上記撮像画像を用いて判定する、
内視鏡システム。
(1)から(12)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像は、画角が可変の光学系により行われ、
上記プロセッサは、上記撮像の対象エリアの広さを、上記光学系の画角を用いて判定する、
内視鏡システム。
(1)から(13)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記プロセッサは、上記撮像の対象エリアの広さを、上記撮像を行う撮像素子を有する内視鏡の先端と、上記撮像の対象と、の間の距離の測定結果を用いて判定する、
内視鏡システム。
(1)から(13)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像を行う撮像素子を有する内視鏡の先端と、上記撮像の対象と、の間の距離に応じて、上記光源が照射する照明光の強度の補正が行われ、
上記プロセッサは、上記撮像の対象エリアの広さを、上記強度の補正の結果を用いて判定する、
内視鏡システム。
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の有無の解析は、上記撮像を行う撮像素子を備える内視鏡が挿入された被検体内の注目領域の検出を含む、
内視鏡システム。
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、上記異常個所における、病変の種類及び病変の程度の少なくともいずれかの分析を含む、
内視鏡システム。
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、類似症例画像の選択を含む、
内視鏡システム。
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、腫瘍及び非腫瘍の判別を含む、
内視鏡システム。
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、器官の状態の特定を含む、
内視鏡システム。
(2)記載の内視鏡システムであって、
上記異常個所の分析は、切離予定線の生成を含む、
内視鏡システム。
(1)から(20)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像は、ローリングシャッタ方式の撮像素子により行われる、
内視鏡システム。
(1)から(21)のいずれか1つに記載の内視鏡システムであって、
上記撮像は、グローバルシャッタ方式の撮像素子により行われる、
内視鏡システム。
特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、上記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、プロセッサと、を備える内視鏡システムの制御方法であって、
上記プロセッサが、
被検体内における上記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替える、
制御方法。
特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、上記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、を備える内視鏡システムの制御プログラムであって、
被検体内における上記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、上記複数種類の解析のうち上記ディスプレイに結果を表示させる解析と、上記光源が照射する照明光の特性と、を切り替える、
処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
4 制御装置
5 光源装置
6 入力部
7 ディスプレイ
10 挿入部
10A 軟性部
10B 湾曲部
10C 先端部
11 操作部
12 アングルノブ
13 ユニバーサルコード
13A コネクタ部
13B コネクタ部13A
21 対物レンズ
22 レンズ群
23 撮像素子
25 メモリ
26,41 通信I/F
27 撮像駆動部
42 信号処理部
42a 撮像画像情報生成部
42b ライブ画像生成部
42c 解析部
42d 解析画像生成部
42e 判定部
43 表示コントローラ
44 システム制御部
45 記録媒体
50 照明用レンズ
51 光源用プロセッサ
52 光源部
52a V-LED
52b B-LED
52c G-LED
52d R-LED
53 ライトガイド
54 光路結合部
60 撮像面
61 画素
62 画素行
63 駆動回路
64 信号処理回路
70 画面
71 メイン画面
72 サブ画面
75 照明光タイミング
76 撮像タイミング
76a,76b,76c 撮像フレーム
100 内視鏡装置
t1 時刻
Claims (24)
- 特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、
前記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、
被検体内における前記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記複数種類の解析のうち前記ディスプレイに結果を表示させる解析と、前記光源が照射する照明光の特性と、を切り替えるプロセッサと、を備え、
前記光源は、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第1の期間に第1の特性の照明光を連続して照射した後、少なくとも1つの撮像動作フレームに渡る第2の期間に前記第1の特性と異なる第2の特性の照明光を照射する動作を繰り返し、
前記複数種類の解析は、前記第2の期間の前記撮像により得られる前記撮像画像に基づいて行われ、
前記プロセッサは、前記対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記第2の期間における前記照明光の特性を切り替える、
内視鏡システム。 - 請求項1記載の内視鏡システムであって、
前記複数種類の解析は、前記撮像画像に基づいて異常個所の有無を判別する第1の解析と、前記撮像画像に基づいて異常個所を分析する第2の解析と、を含み、
前記プロセッサは、
前記対象エリアの広さが第1の広さである場合、前記第1の解析の結果を表示させ、 前記対象エリアの広さが前記第1の広さより狭い第2の広さである場合、前記第2の解析の結果を表示させる、
内視鏡システム。 - 請求項1又は2のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記複数種類の解析は、互いに異なる第1の解析と第2の解析とを含み、
前記プロセッサは、
前記対象エリアの広さが第1の広さである場合、前記第1の解析の結果を表示させ、前記照明光の特性を前記第1の解析と対応付けられた特性とし、
前記対象エリアの広さが前記第1の広さより狭い第2の広さである場合、前記第2の解析の結果を表示させ、前記照明光の特性を前記第2の解析と対応付けられた特性とする、 内視鏡システム。 - 請求項1記載の内視鏡システムであって、
前記プロセッサは、前記第1の期間の前記撮像により得られる撮像画像に基づく動画を、前記ディスプレイ、又は前記ディスプレイと異なるディスプレイに表示させる、
内視鏡システム。 - 請求項1又は4記載の内視鏡システムであって、
前記第1の特性の照明光は白色光であり、前記第2の特性の照明光は画像強調観察用の光である、
内視鏡システム。 - 請求項1から5のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記第1の期間及び前記第2の期間の各長さは、前記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は前記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。 - 請求項1から6のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記第1の特性の照明光及び前記第2の特性の照明光のスペクトルは、前記動作の繰り返しにおいて一定であり、又は前記動作の繰り返しにおいて不定である、
内視鏡システム。 - 請求項1から7のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記第1の期間と前記第2の期間との間に前記光源の無照射期間がある、
内視鏡システム。 - 請求項1から8のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記第1の期間は前記第2の期間より長い期間である、
内視鏡システム。 - 請求項1から9のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記プロセッサは、前記対象エリアの広さが第1の広さである状態の後、前記対象エリアの広さが前記第1の広さより狭い第2の広さである状態が予め定められた時間以上継続すると、前記複数種類の解析のうち前記ディスプレイに結果を表示させる解析と、前記光源が照射する照明光の特性と、を切り替える、
内視鏡システム。 - 請求項1から10のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記プロセッサは、前記撮像の対象エリアの広さを、前記撮像画像を用いて判定する、 内視鏡システム。 - 請求項1から11のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記撮像は、画角が可変の光学系により行われ、
前記プロセッサは、前記撮像の対象エリアの広さを、前記光学系の画角を用いて判定する、
内視鏡システム。 - 請求項1から12のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記プロセッサは、前記撮像の対象エリアの広さを、前記撮像を行う撮像素子を有する内視鏡の先端と、前記撮像の対象と、の間の距離の測定結果を用いて判定する、
内視鏡システム。 - 請求項1から12のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記撮像を行う撮像素子を有する内視鏡の先端と、前記撮像の対象と、の間の距離に応じて、前記光源が照射する照明光の強度の補正が行われ、
前記プロセッサは、前記撮像の対象エリアの広さを、前記強度の補正の結果を用いて判定する、
内視鏡システム。 - 請求項2記載の内視鏡システムであって、
前記異常個所の有無の解析は、前記撮像を行う撮像素子を備える内視鏡が挿入された被検体内の注目領域の検出を含む、
内視鏡システム。 - 請求項2記載の内視鏡システムであって、
前記異常個所の分析は、前記異常個所における、病変の種類及び病変の程度の少なくともいずれかの分析を含む、
内視鏡システム。 - 請求項2記載の内視鏡システムであって、
前記異常個所の分析は、類似症例画像の選択を含む、
内視鏡システム。 - 請求項2記載の内視鏡システムであって、
前記異常個所の分析は、腫瘍及び非腫瘍の判別を含む、
内視鏡システム。 - 請求項2記載の内視鏡システムであって、
前記異常個所の分析は、器官の状態の特定を含む、
内視鏡システム。 - 請求項2記載の内視鏡システムであって、
前記異常個所の分析は、切離予定線の生成を含む、
内視鏡システム。 - 請求項1から19のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記撮像は、ローリングシャッタ方式の撮像素子により行われる、
内視鏡システム。 - 請求項1から20のいずれか1項記載の内視鏡システムであって、
前記撮像は、グローバルシャッタ方式の撮像素子により行われる、
内視鏡システム。 - 特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、前記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、プロセッサと、を備える内視鏡システムの制御方法であって、
前記プロセッサが、
被検体内における前記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記複数種類の解析のうち前記ディスプレイに結果を表示させる解析と、前記光源が照射する照明光の特性と、を切り替え、
前記光源は、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第1の期間に第1の特性の照明光を連続して照射した後、少なくとも1つの撮像動作フレームに渡る第2の期間に前記第1の特性と異なる第2の特性の照明光を照射する動作を繰り返し、
前記複数種類の解析は、前記第2の期間の前記撮像により得られる前記撮像画像に基づいて行われ、
前記プロセッサは、前記対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記第2の期間における前記照明光の特性を切り替える、
制御方法。 - 特性が異なる複数種類の照明光を切り替えて照射可能な光源と、前記照明光を用いた撮像により得られる撮像画像に基づく複数種類の解析の結果を切り替えて表示可能なディスプレイと、を備える内視鏡システムの制御プログラムであって、
被検体内における前記撮像の対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記複数種類の解析のうち前記ディスプレイに結果を表示させる解析と、前記光源が照射する照明光の特性と、を切り替え、
前記光源は、連続した複数の撮像動作フレームに渡る第1の期間に第1の特性の照明光を連続して照射した後、少なくとも1つの撮像動作フレームに渡る第2の期間に前記第1の特性と異なる第2の特性の照明光を照射する動作を繰り返し、
前記複数種類の解析は、前記第2の期間の前記撮像により得られる前記撮像画像に基づいて行われ、
前記対象エリアの広さを判定した結果に応じて、前記第2の期間における前記照明光の特性を切り替える、
処理をコンピュータに実行させるための制御プログラム。
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