JPWO2017199509A1 - 生体観察システム - Google Patents

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Abstract

生体観察システム1は、光源装置3と、被検体からの光を受光して撮像信号を生成する複数の画素を有するカメラユニット22と、画像処理部42と、制御部44とを有する。画像処理部42は、白色光観察画像生成モードと深部血管観察画像生成モードとを有し、それぞれのカラー画像を生成する。制御部44は、カラー画像における血液の領域の大きさが所定の値以上になると、観察画像生成モードを、白色光観察画像生成モードから深部血管観察画像生成モードへ切り換える制御を行う。

Description

本発明は、生体観察システムに関し、特に、観察モードの切り替えが可能な生体観察システムに関する。
照明光を照射し体腔内の内視鏡画像を得る内視鏡装置が広く用いられている。術者は、内視鏡装置を用いて、モニタに表示される生体組織の内視鏡画像を見ながら、各種診断をしたり、必要な処置を行ったりすることができる。
生体観察システムとしての内視鏡装置には、白色光の照明光により生体組織を照明して生体組織を観察する通常光観察モード、及び特殊光の照明光により生体組織を照明して生体組織を観察する特殊光観察モード、等の複数の観察モードを有するものもある。
特開2006−341078号公報には、観察する粘膜組織の種類が異なる場合にも、適切な色調の観察画像が得られるように分光画像の生成特性等を設定できるようにした内視鏡装置が提案されている。
さらに、特開2012−152333号公報には、観察対象の生体組織の種類に応じて観察に適した内視鏡画像が得られるように、照明光を出射する光源を制御する内視鏡システムが提案されている。
ところで、内視鏡画像を見ながら生体組織に対して処置を施しているときに、術者は血管などを傷つけることがないように処置を行うが、出血が起こる場合がある。出血が起こると、術者は、出血点を見つけ、その出血点に対して高周波メスや止血鉗子を用いて、止血処置を施す。
白色光下では、血液全体が赤の色調で表示されるため、出血点の視認は困難であるが、赤色帯域の光を用いて粘膜深部の血管を観察できるような観察モードに切り替えることにより、術者は、出血点を視認することができる。
しかし、観察モードの切り替え操作は、煩雑であり、術者は、迅速な止血処置を行うことができない。例えば、出血が頻繁に起こるような場合、術者は、観察モードの切り替え操作を繰り返さなければならない。
そこで、本発明は、観察モードの切り替え操作を必要としないで、出血点の視認が可能となる観察モードへの切り替えを自動的に行う生体観察システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様の生体観察システムは、被検体に照射するための照明光を生成する光源部と、前記照明光が照射された前記被検体からの光を受光して撮像信号を生成する複数の画素を有する撮像部と、観察画像生成モードとして、前記撮像信号から前記被検体の第1の観察画像を生成する第1観察画像生成モード及び前記撮像信号から前記第1の観察画像とは異なる前記被検体の第2の観察画像を生成する第2観察画像生成モードを有し、前記第1観察画像生成モード及び第2観察画像生成モードの各々における前記被検体のカラー画像を生成するカラー画像生成部と、前記カラー画像生成部により生成された前記カラー画像における血液の領域の大きさが第1の値以上になると、前記カラー画像生成部における前記観察画像生成モードを、前記第1観察画像生成モードから前記第2観察画像生成モードへ切り換える制御を行う制御部と、を有する。
本発明の実施の形態に係わる生体観察システムの要部の構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる生体観察システムの具体的な構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる、内視鏡のカメラユニットに設けられたダイクロイックミラーの光学特性の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる内視鏡のカメラユニットに設けられた撮像素子の感度特性の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる、内視鏡のカメラユニットに設けられた撮像素子の感度特性の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる、光源装置に設けられた各光源から発せられる光の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係わる、プロセッサに設けられた画像処理部の具体的な構成の一例を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる、制御部44による観察モードの切り替え処理の流れの例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる、白色光観察モードにおける観察画像OG(N)における出血領域を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる、深部血管モードにおける観察画像OG(D)における出血領域と出血点を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる、光の波長に対する、血液の吸光特性を示す模式的グラフである。 本発明の実施の形態に係わる、観察モードの切り替えによる観察画像の変化を説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(構成)
内視鏡装置である生体観察システム1は、図1に示すように、被検体内に挿入されるとともに、当該被検体内における生体組織等の被写体を撮像して画像信号を出力するように構成された内視鏡2と、当該被写体に照射される光を内視鏡2に供給するように構成された光源装置3と、内視鏡2から出力される画像信号に基づいて観察画像を生成して出力するように構成されたプロセッサ4と、プロセッサ4から出力される観察画像を画面上に表示するように構成された表示装置5と、を有している。図1は、実施の形態に係る生体観察システムの要部の構成を示す図である。生体観察システム1は、ここでは、観察画像生成モードとして、白色光観察画像生成モードと深部血管観察画像生成モードの2つの観察モードを有している。
内視鏡2は、細長の挿入部6を備えた光学視管21と、光学視管21の接眼部7に対して着脱可能なカメラユニット22と、を有して構成されている。
光学視管21は、被検体内に挿入可能な細長の挿入部6と、挿入部6の基端部に設けられた把持部8と、把持部8の基端部に設けられた接眼部7と、を有して構成されている。
挿入部6の内部には、図2に示すように、ケーブル13aを介して供給される光を伝送するためのライトガイド11が挿通されている。図2は、実施の形態に係る生体観察システムの具体的な構成の一例を説明するための図である。
ライトガイド11の出射端部は、図2に示すように、挿入部6の先端部における照明レンズ15の近傍に配置されている。また、ライトガイド11の入射端部は、把持部8に設けられたライトガイド口金12に配置されている。
ケーブル13aの内部には、図2に示すように、光源装置3から供給される光を伝送するためのライトガイド13が挿通されている。また、ケーブル13aの一方の端部には、ライトガイド口金12に対して着脱可能な接続部材(不図示)が設けられている。また、ケーブル13aの他方の端部には、光源装置3に対して着脱可能なライトガイドコネクタ14が設けられている。
挿入部6の先端部には、ライトガイド11により伝送された光を外部へ出射するための照明レンズ15と、外部から入射される光に応じた光学像を得るための対物レンズ17と、が設けられている。また、挿入部6の先端面には、照明レンズ15が配置された照明窓(不図示)と、対物レンズ17が配置された観察窓(不図示)と、が相互に隣接して設けられている。
挿入部6の内部には、図2に示すように、対物レンズ17により得られた光学像を接眼部7へ伝送するための複数のレンズLEを具備するリレーレンズ18が設けられている。すなわち、リレーレンズ18は、対物レンズ17から入射した光を伝送する伝送光学系としての機能を具備して構成されている。
接眼部7の内部には、図2に示すように、リレーレンズ18により伝送された光学像を肉眼で観察可能とするための接眼レンズ19が設けられている。
カメラユニット22は、ダイクロイックミラー23と、撮像素子25A及び25Bと、を有して構成されている。
ダイクロイックミラー23は、接眼レンズ19を経て出射される出射光に含まれる可視域の光を撮像素子25A側へ透過させるとともに、当該出射光に含まれる近赤外域の光を撮像素子25B側へ反射するように構成されている。
ダイクロイックミラー23は、例えば、図3に示すように、可視域に属する波長帯域の分光透過率が100%になるように構成されている。また、ダイクロイックミラー23は、例えば、図3に示すように、分光透過率=50%となる波長である半値波長が750nmになるように構成されている。図3は、実施の形態に係る内視鏡のカメラユニットに設けられたダイクロイックミラーの光学特性の一例を示す図である。
すなわち、ダイクロイックミラー23は、分光光学系としての機能を有し、接眼レンズ19を経て出射される光を、可視域の光と、近赤外域の光と、の2つの波長帯域の光に分離して出射するように構成されている。
なお、ダイクロイックミラー23は、前述の分光光学系としての機能を有する限りにおいては、半値波長が750nmとは異なる他の波長になるように構成されていてもよい。
撮像素子25Aは、例えば、カラーCCDを具備して構成されている。また、撮像素子25Aは、カメラユニット22の内部において、ダイクロイックミラー23を透過した可視域の光を受光可能な位置に配置されている。また、撮像素子25Aは、ダイクロイックミラー23を透過した可視域の光を光電変換して撮像するための複数の画素と、当該複数の画素を2次元状に配置した撮像面上に設けられた原色カラーフィルタと、を具備して構成されている。また、撮像素子25Aは、プロセッサ4から出力される撮像素子駆動信号に応じて駆動されるとともに、ダイクロイックミラー23を透過した可視域の光を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号を信号処理回路26へ出力するように構成されている。
撮像素子25Aは、R(赤色)、G(緑色)及びB(青色)の各波長帯域において、図4に例示するような感度特性を具備して構成されている。すなわち、撮像素子25Aは、R、G及びBの各波長帯域を含む可視域において感度を有する一方で、可視域以外の波長帯域において感度を有しないまたは略有しないように構成されている。図4は、実施の形態に係る内視鏡のカメラユニットに設けられた撮像素子の感度特性の一例を示す図である。
撮像素子25Bは、例えば、モノクロCCDを具備して構成されている。また、撮像素子25Bは、カメラユニット22の内部において、ダイクロイックミラー23により反射された近赤外域の光を受光可能な位置に配置されている。また、撮像素子25Bは、ダイクロイックミラー23により反射された近赤外域の光を光電変換して撮像するための複数の画素を具備して構成されている。また、撮像素子25Bは、プロセッサ4から出力される撮像素子駆動信号に応じて駆動されるとともに、ダイクロイックミラー23により反射された近赤外域の光を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号を信号処理回路26へ出力するように構成されている。
撮像素子25Bは、近赤外域において、図5に例示するような感度特性を具備して構成されている。具体的には、撮像素子25Bは、例えば、R、G及びBの各波長帯域を含む可視域において感度を有しないまたは略有しない一方で、少なくとも700nm〜900nmを含む近赤外域において感度を有するように構成されている。図5は、実施の形態に係る内視鏡のカメラユニットに設けられた撮像素子の感度特性の一例を示す図である。
よって、撮像素子25A及び25Bは、照明光が照射された被検体からの光を受光して撮像信号を生成する複数の画素を有する撮像部を構成する。
信号処理回路26は、撮像素子25Aから出力される撮像信号に対し、相関二重サンプリング処理及びA/D変換処理等の所定の信号処理を施すことにより、赤色成分の画像(以降、R画像とも称する)、緑色成分の画像(以降、G画像とも称する)、及び、青色成分の画像(以降、B画像とも称する)のうちの少なくとも1つを含む画像信号CSを生成し、当該生成した画像信号CSを信号ケーブル28が接続されたプロセッサ4へ出力するように構成されている。コネクタ29が信号ケーブル28の端部に設けられ、信号ケーブル28は、コネクタ29を介してプロセッサ4に接続されている。信号処理回路26は、撮像素子25Bから出力される撮像信号に対し、相関二重サンプリング処理及びA/D変換処理等の所定の信号処理を施すことにより、近赤外成分の画像(以降、IR画像とも称する)に対応する画像信号IRSを生成し、当該生成した画像信号IRSを信号ケーブル28が接続されたプロセッサ4へ出力するように構成されている。
なお、以降の説明においては、簡単のため、画像信号CSに含まれるR画像及びB画像が同じ解像度RAを有し、かつ、画像信号IRSにより示されるIR画像が当該解像度RAよりも大きな解像度RBを有している場合を例に挙げて説明を進める。
光源装置3は、被検体に照射するための照明光を生成する光源部であり、発光部31と、合波器32と、集光レンズ33と、光源制御部34と、を有して構成されている。
発光部31は、赤色光源31Aと、緑色光源31Bと、青色光源31Cと、赤外光源31Dと、を有して構成されている。
赤色光源31Aは、例えば、ランプまたはLEDまたはLDを具備して構成されている。また、赤色光源31Aは、可視域における赤色帯域に属し、かつ、被検体の生体組織のヘモグロビンの吸光特性において極大値を含む波長帯域から極小値を含む波長帯域間において中心波長及び帯域幅がそれぞれ設定された狭帯域光であるR光を発するように構成されている。具体的には、赤色光源31Aは、図6に例示するように、中心波長が600nm付近に設定され、かつ、帯域幅が20nmに設定されたR光を発するように構成されている。図6は、実施の形態に係る光源装置に設けられた各光源から発せられる光の一例を示す図である。
なお、R光の中心波長は、600nm付近に設定されるものに限らず、例えば、580〜620nmの間に属する波長WRに設定されていればよい。また、R光の帯域幅は、20nmに設定されるものに限らず、例えば、波長WRに応じた所定の帯域幅に設定されていればよい。
赤色光源31Aは、光源制御部34の制御に応じて点灯状態または消灯状態に切り替わるように構成されている。また、赤色光源31Aは、点灯状態において、光源制御部34の制御に応じた強度のR光を発生するように構成されている。
緑色光源31Bは、例えば、ランプまたはLEDまたはLDを具備して構成されている。また、緑色光源31Bは、緑色域に属する狭帯域光であるG光を発するように構成されている。具体的には、緑色光源31Bは、図6に例示するように、中心波長が540nm付近に設定され、かつ、帯域幅が20nmに設定されたG光を発するように構成されている。
なお、G光の中心波長は、緑色域に属する波長WGに設定されていればよい。また、G光の帯域幅は、20nmに設定されるものに限らず、例えば、波長WGに応じた所定の帯域幅に設定されていればよい。
緑色光源31Bは、光源制御部34の制御に応じて点灯状態または消灯状態に切り替わるように構成されている。また、緑色光源31Bは、点灯状態において、光源制御部34の制御に応じた強度のG光を発生するように構成されている。
青色光源31Cは、例えば、ランプまたはLEDまたはLDを具備して構成されている。また、青色光源31Cは、青色域に属する狭帯域光であるB光を発するように構成されている。具体的には、青色光源31Cは、可視域の赤色帯域よりも短波長の光を発し、図6に例示するように、中心波長が460nm付近に設定され、かつ、帯域幅が20nmに設定されたB光を発するように構成されている。
なお、B光の中心波長は、青色域に属する波長WBに設定される限りにおいては、例えば、470nm付近に設定されていてもよい。また、B光の帯域幅は、20nmに設定されるものに限らず、例えば、波長WBに応じた所定の帯域幅に設定されていればよい。
青色光源31Cは、光源制御部34の制御に応じて点灯状態または消灯状態に切り替わるように構成されている。また、青色光源31Cは、点灯状態において、光源制御部34の制御に応じた強度のB光を発生するように構成されている。
赤外光源31Dは、例えば、ランプまたはLEDまたはLDを具備して構成されている。また、赤外光源31Dは、近赤外域に属し、ヘモグロビンの吸収特性における吸収係数が波長WR(例えば600nm)の吸収係数よりも低く、かつ、生体組織の散乱特性が抑制されるように中心波長及び帯域幅がそれぞれ設定された狭帯域光であるIR光を発するように構成されている。すなわち、IR光は、R光よりも長波長の波長帯域でありかつR光よりもヘモグロビン吸光特性における吸収係数が低くかつ生体組織の散乱特性が抑制された狭帯域光である。具体的には、赤外光源31Dは、図6に例示するように、中心波長が800nm付近に設定され、かつ、帯域幅が20nmに設定されたIR光を発するように構成されている。
なお、前述の「生体組織の散乱特性が抑制される」との語句には、「生体組織の散乱係数が長波長側に向かって低くなる」との意味が含まれているものとする。また、IR光の中心波長は、800nm付近に設定されるものに限らず、例えば、790〜810nmの間に属する波長WIRに設定されていればよい。また、IR光の帯域幅は、20nmに設定されるものに限らず、例えば、波長WIRに応じた所定の帯域幅に設定されていればよい。
赤外光源31Dは、光源制御部34の制御に応じて点灯状態または消灯状態に切り替わるように構成されている。また、赤外光源31Dは、点灯状態において、光源制御部34の制御に応じた強度のIR光を発生するように構成されている。
合波器32は、発光部31から発せられた各光を合波して集光レンズ33に入射させることができるように構成されている。
集光レンズ33は、合波器32を経て入射した光を集光してライトガイド13へ出射するように構成されている。
光源制御部34は、プロセッサ4から出力されるシステム制御信号に基づき、発光部31の各光源に対する制御を行うように構成されている。
光源装置3は、白色光観察画像生成モード(以下、白色光モードという)のための照明モードと、深部血管観察画像生成モード(以下、深部血管モードという)のための照明モードの2つの照明モードを有し、2つの照明モード間で切り替えが可能となっている。
白色光モードは、被検体に照明光として白色光が照射されたときに得られる白色光観察画像を生成して表示装置5に表示するモードである。光源装置3は、白色光モードのための照明モードのときは、赤色光源31A、緑色光源31B及び青色光源31Cが点灯する。 深部血管モードは、R光、IR光及びB光が照射されたときに得られる被検体の深部血管を観察するための深部血管観察画像を生成して表示装置5に表示するモードである。光源装置3は、深部血管モードのための照明モードのときは、赤色光源31A、青色光源31C及び赤外光源31Dが点灯する。
プロセッサ4は、撮像素子駆動部41と、画像処理部42と、入力I/F(インターフェース)43と、制御部44と、を有して構成されている。
撮像素子駆動部41は、例えば、ドライバ回路等を具備して構成されている。また、撮像素子駆動部41は、撮像素子25A及び25Bをそれぞれ駆動させるための撮像素子駆動信号を生成して出力するように構成されている。
なお、撮像素子駆動部41は、制御部44からの駆動指令信号に応じて、撮像素子25A及び25Bをそれぞれ駆動させるようにしてもよい。すなわち、白色光モードのときは、撮像素子25Aのみを駆動し、深部血管モードのときは、撮像素子25A及び25Bを駆動するように、撮像素子駆動部41は、撮像素子25A及び25Bをそれぞれ駆動するようにしてもよい。
画像処理部42は、例えば、画像処理回路等を具備して構成されている。また、画像処理部42は、内視鏡2から出力される画像信号CS及びIRSと、制御部44から出力されるシステム制御信号と、に基づき、生体観察システム1の観察画像生成モードに応じた観察画像を生成して表示装置5へ出力するように構成されている。また、画像処理部42は、例えば、図7に示すように、色分離処理部42Aと、解像度調整部42Bと、観察画像生成部42Cと、を有して構成されている。図7は、実施の形態に係るプロセッサに設けられた画像処理部の具体的な構成の一例を説明するための図である。
色分離処理部42Aは、例えば、内視鏡2から出力される画像信号CSを、R画像、G画像及びB画像に分離するための色分離処理を行うように構成されている。また、色分離処理部42Aは、前述の色分離処理より得られたR画像に対応する画像信号RSを生成し、当該生成した画像信号RSを解像度調整部42Bへ出力するように構成されている。また、色分離処理部42Aは、前述の色分離処理より得られたB画像に対応する画像信号BSを生成し、当該生成した画像信号BSを解像度調整部42Bへ出力するように構成されている。また、色分離処理部42Aは、前述の色分離処理より得られたG画像に対応する画像信号GSを生成し、当該生成した画像信号GSを観察画像生成部42Cへ出力するように構成されている。
解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、例えば、白色光モードに設定された場合において、色分離処理部42Aから出力される画像信号RS及びBSをそのまま観察画像生成部42Cへ出力するように構成されている。
解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、例えば、深部血管モードに設定された場合において、色分離処理部42Aから出力される画像信号RSにより示されるR画像の解像度RAを、内視鏡2から出力される画像信号IRSにより示されるIR画像の解像度RBに一致するまで上昇させるための画素補間処理を行うように構成されている。また、解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、例えば、深部血管モードに設定された場合において、色分離処理部42Aから出力される画像信号BSにより示されるB画像の解像度RAを、内視鏡2から出力される画像信号IRSにより示されるIR画像の解像度RBに一致するまで上昇させるための画素補間処理を行うように構成されている。
解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、例えば、深部血管モードに設定された場合において、内視鏡2から出力される画像信号IRSをそのまま観察画像生成部42Cへ出力するように構成されている。また、解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、例えば、深部血管モードに設定された場合において、前述の画素補間処理が施されたR画像に対応する画像信号ARSを生成し、当該生成した画像信号ARSを観察画像生成部42Cへ出力するように構成されている。また、解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、例えば、深部血管モードに設定された場合において、前述の画素補間処理が施されたB画像に対応する画像信号ABSを生成し、当該生成した画像信号ABSを観察画像生成部42Cへ出力するように構成されている。
すなわち、解像度調整部42Bは、深部血管モードに設定された場合において、観察画像生成部42Cによる観察画像の生成が行われる前に、色分離処理部42Aから出力される画像信号RSにより示されるR画像の解像度と、色分離処理部42Aから出力される画像信号BSにより示されるB画像の解像度と、内視鏡2から出力される画像信号IRSにより示されるIR画像の解像度と、を一致させるための処理を行うように構成されている。
観察画像生成部42Cは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、例えば、白色光モードに設定された場合において、解像度調整部42Bから出力される画像信号RSにより示されるR画像を表示装置5の赤色に対応するRチャンネルに割り当て、色分離処理部42Aから出力される画像信号GSにより示されるG画像を表示装置5の緑色に対応するGチャンネルに割り当て、解像度調整部42Bから出力される画像信号BSにより示されるB画像を表示装置5の青色に対応するBチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置5へ出力するように構成されている。
観察画像生成部42Cは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、例えば、深部血管モードに設定された場合において、解像度調整部42Bから出力される画像信号IRSにより示されるIR画像を表示装置5の赤色に対応するRチャンネルに割り当て、解像度調整部42Bから出力される画像信号ARSにより示されるR画像を表示装置5の緑色に対応するGチャンネルに割り当て、解像度調整部42Bから出力される画像信号ABSにより示されるB画像を表示装置5の青色に対応するBチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置5へ出力するように構成されている。
以上のように、画像処理部42は、観察画像生成モードとして、撮像信号から被検体の白色光観察画像を生成する白色光モード及び撮像信号から白色光観察画像とは異なる被検体の深部血管観察画像を生成する深部血管モードを有し、白色光モード及び深部血管モードの各々における被検体のカラー画像を生成するカラー画像生成部を構成する。
入力I/F43は、ユーザである術者の操作に応じた指示等を行うことが可能な1つ以上のスイッチ及び/またはボタンを具備して構成されている。具体的には、入力I/F43は、例えば、ユーザの操作に応じ、生体観察システム1の観察画像生成モードを白色光モードまたは深部血管モードのいずれかに設定する(切り替える)ための指示を行うことが可能な観察画像生成モード切替スイッチ(不図示)を具備して構成されている。
制御部44は、例えば、CPUまたはFPGA(Field Programmable Gate Array)等の制御回路を具備して構成されている。また、制御部44は、入力I/F43の観察画像生成モード切替スイッチにおいてなされた指示に基づき、生体観察システム1の観察画像生成モードに応じた動作を行わせるためのシステム制御信号を生成し、当該生成したシステム制御信号を光源制御部34及び画像処理部42へ出力するように構成されている。
制御部44は、比較判定部44aを含む。比較判定部44aは、白色光モードのときには、出血領域の大きさが所定の値THA1以上になったか、及び深部血管モードのときには、出血点からの出血領域の大きさが所定の値THA2以下になったか、を判定する。値THA2は、値THA1よりも小さい。
具体的には、比較判定部44aは、白色光モードのときに、出血による内視鏡画像中における赤の各画素の画素値と所定の値THR1とを比較し、所定の値THR1以上の画素の数から出血領域の大きさを算出し、出血領域の大きさが所定の値THA1以上になったかを判定する。さらに、比較判定部44aは、深部血管モードのときに、出血による内視鏡画像中における緑の各画素の画素値と所定の値THR2とを比較し、所定の値THR2以下の画素の数から出血点を含む血液濃度の高い領域の大きさを算出し、その領域の大きさが所定の値THA2以下になったかを判定する。出血点を含む領域は、水などで薄められていない血液のみが存在する領域であり、血液の濃度が高い。
制御部44は、比較判定部44aの判定結果に基づいて、観察画像生成モードを、現在の観察画像生成モードから他の観察画像生成モードへ切り替える。具体的には、制御部44は、白色光モードのときに、出血領域の大きさが所定の値THA1以上になると、観察画像生成モードを深部血管モードに切り替えると共に、深部血管モードのときに、血液の濃度の高い領域の大きさが所定の値THA2以下になると、観察画像生成モードを白色光モードに切り替える。
表示装置5は、例えば、LCD(液晶ディスプレイ)等を具備し、プロセッサ4から出力される観察画像等を表示することができるように構成されている。
(動作)
次に、本実施の形態の生体観察システム1の動作等について説明する。
まず、術者等のユーザは、生体観察システム1の各部を接続して電源を投入した後、入力I/F43を操作することにより、生体観察システム1の観察モードを白色光モードに設定するための指示を行う。
制御部44は、入力I/F43からの指示に基づき、白色光モードに設定されたことを検出した場合に、R光、G光及びB光を光源装置3から同時に出射させるためのシステム制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。また、制御部44は、入力I/F43からの指示に基づき、白色光モードに設定されたことを検出した場合に、白色光モードに応じた動作を行わせるためのシステム制御信号を生成して解像度調整部42B及び観察画像生成部42Cへ出力する。
光源制御部34は、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、赤色光源31A、緑色光源31B及び青色光源31Cを点灯状態にするための制御を行うとともに、赤外光源31Dを消灯状態にするための制御を行う。
そして、以上に述べたような動作が光源制御部34において行われることにより、R光、G光及びB光を含む白色光であるWL光が照明光として被写体に照射され、当該WL光の照射に応じて当該被写体から発せられた反射光であるWLR光が戻り光として対物レンズ17から入射される。また、対物レンズ17から入射したWLR光は、リレーレンズ18及び接眼レンズ19を経てカメラユニット22へ出射される。
ダイクロイックミラー23は、接眼レンズ19を経て出射されるWLR光を撮像素子25A側へ透過させる。
撮像素子25Aは、ダイクロイックミラー23を透過したWLR光を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号を信号処理回路26へ出力する。
信号処理回路26は、撮像素子25Aから出力される撮像信号に対し、相関二重サンプリング処理及びA/D変換処理等の所定の信号処理を施すことにより、R画像、G画像及びB画像を含む画像信号CSを生成し、当該生成した画像信号CSをプロセッサ4へ出力する。
色分離処理部42Aは、内視鏡2から出力される画像信号CSをR画像、G画像及びB画像に分離するための色分離処理を行う。また、色分離処理部42Aは、前述の色分離処理より得られたR画像に対応する画像信号RSと、前述の色分離処理より得られたB画像に対応する画像信号BSと、を解像度調整部42Bへ出力する。また、色分離処理部42Aは、前述の色分離処理より得られたG画像に対応する画像信号GSを観察画像生成部42Cへ出力する。
解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、色分離処理部42Aから出力される画像信号RS及びBSをそのまま観察画像生成部42Cへ出力する。
観察画像生成部42Cは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、解像度調整部42Bから出力される画像信号RSにより示されるR画像を表示装置5のRチャンネルに割り当て、色分離処理部42Aから出力される画像信号GSにより示されるG画像を表示装置5のGチャンネルに割り当て、解像度調整部42Bから出力される画像信号BSにより示されるB画像を表示装置5のBチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置5へ出力する。そして、このような観察画像生成部42Cの動作によれば、例えば、生体組織等の被写体を肉眼で見た場合と略同様の色調を具備する観察画像が表示装置5に表示される。
一方、ユーザは、表示装置5に表示される観察画像を確認しながら、挿入部6を被検体内に挿入し、挿入部6の先端部を当該被検体内の所望の観察部位の近傍に配置した状態において、入力I/F43を操作することにより、生体観察システム1の観察画像生成モードを深部血管モードに設定するための指示を行うことができる。
制御部44は、入力I/F43からの指示に基づき、深部血管モードに設定されたことを検出した場合に、R光、B光及びIR光を光源装置3から同時に出射させるためのシステム制御信号を生成して光源制御部34へ出力する。また、制御部44は、入力I/F43からの指示に基づき、深部血管モードに設定されたことを検出した場合に、深部血管モードに応じた動作を行わせるためのシステム制御信号を生成して解像度調整部42B及び観察画像生成部42Cへ出力する。
光源制御部34は、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、赤色光源31A、青色光源31C及び赤外光源31Dを点灯状態にするための制御を行うとともに、緑色光源31Bを消灯状態にするための制御を行う。
そして、以上に述べたような動作が光源制御部34において行われることにより、R光、B光及びIR光を含む照明光であるSL光が被写体に照射され、当該SL光の照射に応じて当該被写体から発せられた反射光であるSLR光が戻り光として対物レンズ17から入射される。また、対物レンズ17から入射したSLR光は、リレーレンズ18及び接眼レンズ19を経てカメラユニット22へ出射される。
ダイクロイックミラー23は、接眼レンズ19を経て出射されるSLR光に含まれるR光及びB光を撮像素子25A側へ透過させるとともに、当該SLR光に含まれるIR光を撮像素子25B側へ反射する。
撮像素子25Aは、ダイクロイックミラー23を透過したR光及びB光を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号を信号処理回路26へ出力する。
撮像素子25Bは、ダイクロイックミラー23により反射されたIR光を撮像することにより撮像信号を生成し、当該生成した撮像信号を信号処理回路26へ出力する。
信号処理回路26は、撮像素子25Aから出力される撮像信号に対し、相関二重サンプリング処理及びA/D変換処理等の所定の信号処理を施すことにより、R画像及びB画像を含む画像信号CSを生成し、当該生成した画像信号CSをプロセッサ4へ出力する。また、信号処理回路26は、撮像素子25Bから出力される撮像信号に対し、相関二重サンプリング処理及びA/D変換処理等の所定の信号処理を施すことにより、IR画像に対応する画像信号IRSを生成し、当該生成した画像信号IRSをプロセッサ4へ出力する。
色分離処理部42Aは、内視鏡2から出力される画像信号CSをR画像及びB画像に分離するための色分離処理を行う。また、色分離処理部42Aは、前述の色分離処理より得られたR画像に対応する画像信号RSと、前述の色分離処理より得られたB画像に対応する画像信号BSと、を解像度調整部42Bへ出力する。
解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、内視鏡2から出力される画像信号IRSをそのまま観察画像生成部42Cへ出力する。また、解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、色分離処理部42Aから出力される画像信号RSにより示されるR画像の解像度RAを解像度RBまで上昇させるための画素補間処理を行い、当該画素補間処理を施したR画像に対応する画像信号ARSを生成し、当該生成した画像信号ARSを観察画像生成部42Cへ出力する。また、解像度調整部42Bは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、色分離処理部42Aから出力される画像信号BSにより示されるB画像の解像度RAを解像度RBまで上昇させるための画素補間処理を行い、当該画素補間処理を施したB画像に対応する画像信号ABSを生成し、当該生成した画像信号ABSを観察画像生成部42Cへ出力する。
観察画像生成部42Cは、制御部44から出力されるシステム制御信号に基づき、解像度調整部42Bから出力される画像信号IRSにより示されるIR画像を表示装置5のRチャンネルに割り当て、解像度調整部42Bから出力される画像信号RSにより示されるR画像を表示装置5のGチャンネルに割り当て、解像度調整部42Bから出力される画像信号BSにより示されるB画像を表示装置5のBチャンネルに割り当てることにより観察画像を生成し、当該生成した観察画像を表示装置5へ出力する。そして、このような観察画像生成部42Cの動作によれば、例えば、生体組織の深部に存在する太径の血管がR画像とIR画像とのコントラスト比に応じて強調された観察画像が表示装置5に表示される。
以上の生体観察システム1によれば、ユーザが所望の観察画像生成モードを設定するとその設定された観察画像生成モードで生成された観察画像が、表示装置5に表示されるが、ユーザが生体組織に対して処置を行っているときには、白色光モードと深部血管モードの間での観察画像生成モードの切り替えが自動的に行われる。
例えば、ユーザは、入力I/F43に所定の操作を行うことによって、これから処置を行うという情報、すなわち処置開始情報を、制御部44へ入力する。
図8は、制御部44による観察モードの切り替え処理の流れの例を示すフローチャートである。
処置開始情報が入力されると、制御部44は、白色光モードで画像処理部42及び光源装置3を駆動する(ステップ(以下、Sと略す)1)。
比較判定部44aは、観察画像生成部42Cの出力する観察画像に基づいて、出血領域の大きさが第1の値THR1以上であるかを判定する(S2)。
図9は、白色光観察モードにおける観察画像OG(N)における出血領域を説明するための図である。図9は、観察画像OG(N)と、観察画像OG(N)のR画像中の1つの水平ラインLLにおける各画素の画素値のグラフとを示している。図9の観察画像OG(N)中、出血領域BRは、斜線で示されている。
内視鏡画像である観察画像OG(N)は、R画像、G画像及びB画像の3つの画像からなる。比較判定部44aは、観察画像OG(N)のR画像中の各画素の画素値と値THR1とを比較し、画素値が値THR1以上の画素を抽出し、抽出した画素の数から、観察画像OG(N)における出血領域BRの大きさを算出する。比較判定部44aは、算出した出血領域BRの大きさSが、値THA1以上であるか否かを判定する。
図9に示すように、観察画像OG(N)中のR画像中のある水平ラインLLが、出血領域BRの画素を含むとき、出血領域BR内の各画素の画素値は、出血領域BRの画素以外の領域の画素の画素値よりも大きい。よって、比較判定部44aは、R画像中の全ての水平ライン上の各画素の画素値と値THR1とを比較することによって、出血領域BRの大きさSを求めることができる。
以上のように、画像処理部42は、白色光モードでは、撮像素子25Aにおいて生成された撮像信号に含まれる赤色信号、緑色信号及び青色信号を、それぞれ、白色光観察画像を表示する表示装置5の赤色に対応するRチャンネル、表示装置5の緑色に対応するGチャンネル及び表示装置5の青色に対応するBチャンネルに割り当てるカラー画像を生成し、制御部44は、白色光モードにおいて、表示装置5の赤色に対応するRチャンネルに割り当てられた撮像信号の画素値に基づき、血液の領域の大きさを算出し、血液の領域の大きさが値THA1以上であるかを判定する。
なお、内視鏡画像にハレーション領域が含まれる場合があるので、ハレーション領域の画素は、出血領域BRの画素から除くようにしてもよい。例えば、R画像の画素値が値THR1以上であっても、その画素に対応する位置のG画像中の画素及びB画像中の画素の各画素値も、所定の値以上であるときは、R画像中のその画素は、ハレーション領域の画素であるとして、出血領域BRの大きさを算出する画素に含めない処理を行うようにしてもよい。あるいは、R画像中の画素の画素値が値THR1以上であっても、その画素値に対する、その画素に対応する位置のG画像中の画素及びB画像中の画素の各画素値の比率に基づいて、そのR画像中のその画素は、ハレーション領域の画素であるとして、出血領域BRの大きさを算出する画素に含めない処理を行うようにしてもよい。
制御部44は、出血領域BRの大きさSが所定の値THA1以上であるとき(S2:YES)、深部血管モードへの切り替えを行う(S3)。
このとき、制御部44は、観察画像生成モードを深部血管モードへ切り替えるシステム制御信号を、光源装置3及び画像処理部42へ出力することによって、深部血管モードへの切り替えが行われる。
具体的には、制御部44は、制御部44により画像処理部42が白色光モードから深部血管モードに切り換えられる際に、光源装置3に対して白色光モードのための照明モードから深部血管モードのための照明モードに切り換える制御を行う。
以上のように、制御部44は、カラー画像生成部である画像処理部42により生成されたカラー画像における血液の領域の画素数に基づき血液の領域の大きさを算出し、算出された血液の領域の大きさが値THA1以上になると、画像処理部42における観察画像生成モードを、第1観察画像生成モードである白色光モードから第2観察画像生成モードである深部血管モードへ切り換える制御を行う。
よって、処置中に出血が起こると、自動的に深部血管モードに切り替わるので、術者は、観察画像生成モードの切り替え操作を行わずに、止血処置を速やかに行うことができる。
また、止血処置が終了すると、術者が、止血処置の前に行っていた処置を継続するために、観察画像生成モードを白色光モードに戻さなければならない。止血処置が頻繁に起こるような場合、術者は、白色光モードへの観察画像生成モードの切り替え操作を繰り返さなければならない。
そこで、ここでは、止血が終了すると、観察画像生成モードが深部血管モードから白色光モードへ自動的に切り替える処理が行われる。
そのために、S3の後、比較判定部44aは、観察画像生成部42Cの出力する観察画像に基づいて、出血点からの出血領域の大きさが所定の値THA2以下であるかを判定する(S4)。
図10は、深部血管モードにおける観察画像OG(D)における出血領域と出血点を説明するための図である。図11は、光の波長に対する、血液の吸光特性を示す模式的グラフである。
図10は、観察画像OG(D)と、観察画像OG(D)のG画像中の1つの水平ラインLLにおける各画素の画素値のグラフとを示している。図10の観察画像OG(D)中には、斜線で示す出血領域BRが存在し、出血領域BR中には、出血点BRcと、出血点BRcから流れ出ている血液の濃度が薄まっていない血液の流れBRfを存在している。
図11の縦軸は、モル吸光係数(cm−1/M)であり、横軸は、波長である。図11には、血液のみの吸光特性をグラフg1(実線で示す)と、水で薄めた血液の吸光特性を示すグラフg2(点線で示す)を示している。
一般に、静脈血には、酸化ヘモグロビン(HbO2)と還元ヘモグロビン(Hb)(以下、両者を合わせて単にヘモグロビンという)が、略60:40の割合で含まれている。光はヘモグロビンにより吸収されるが、その吸収係数は、光の波長毎で異なっている。図11は、400nmから略700nmまでの波長毎の静脈血の光の吸収特性を示している。波長600nm付近の光に対する吸光率は、血液のみの場合(g1)と、水で薄めた血液の場合(g2)では異なっている。図11に示すように、波長600nm付近の光に対する純粋な血液の吸光率は、波長600nm付近の光に対する水で薄めた血液の吸光率よりも高い。
内視鏡画像である観察画像OG(D)は、カラー画像であり、深部血管モードのときは、各画像信号は表示装置5の各チャンネルへ上述したように割り当てられており、解像度調整部42Bから出力される画像信号ARSにより示されるR画像は、表示装置5の緑色に対応するGチャンネルに割り当てられる。
比較判定部44aは、観察画像OG(D)のG画像中の各画素と値THR2とを比較し、値THR2以下の画素を抽出し、抽出した値THR2以下の画素の数から、観察画像OGにおける血液の濃度が高い領域(以下、高濃度血液領域ともいう)BRaの大きさを算出する。高濃度血液領域BRaは、図10では、出血点BRcと血液の流れBRfの領域である。の比較判定部44aは、算出した高濃度血液領域BRaの大きさSaが、所定の値THA2以下であるか否かを判定する。
図10に示すように、観察画像OGのG画像中の1つの水平ラインLLが、高濃度血液領域BRaの画素を含むとき、高濃度血液領域BRaの画素の画素値は、高濃度血液領域BRa以外の領域の画素の画素値よりも小さい。これは、図11で示すように、600nm付近の光に対する血液のみの吸光率が、600nm付近の光に対する水で薄めた血液の吸光率よりも高いため、高濃度血液領域BRaでは、緑が弱くなるからである。
図10に示すように、白色光モードでは赤く表示されていた出血領域BRは、深部血管モードでは透けて見え難くなるが、出血点BPと、出血点BPから流れ出ている血流部分BFは、高濃度血液領域であり、緑色が弱くなり、表示装置5上では橙色に表示される。なお、図10では、出血点BPと血流部分BFは、黒で示されている。
G画像中の全ての水平ライン上の各画素の画素値と値THR2とを比較することによって、上述したように、高濃度血液領域BRaの大きさSaが求められる。
そして、その求めた高濃度血液領域BRaの大きさSaが、所定の値THA2以下である否かが判定される(S4)。
高濃度血液領域BRaの大きさSaが所定の値THA2以下でないとき(S4:NO)、止血が十分でないので、S4の判定処理が継続する。
制御部44は、高濃度血液領域BRaの大きさSaが所定の値THA2以下であるとき(S4:YES)、止血されたと考えられるので、観察画像生成モードを、白色光モードへ切り替える(S5)。
具体的には、制御部44は、観察画像生成モードを白色光モードへ切り替えるシステム制御信号を、光源装置3及び画像処理部42へ出力することによって、白色光モードへの切り替えを行う。
以上のように、画像処理部42は、深部血管モードでは、撮像素子25A及び25Bにおいて生成された撮像信号に含まれる中心波長が600nmの光に対応する撮像信号、中心波長が800nmの光に対応する撮像信号及び中心波長が460nmの光に対応する撮像信号を、それぞれ、深部血管観察画像を表示する表示装置5の緑色に対応するGチャンネル、表示装置5の赤色に対応するRチャンネル及び表示装置5の青色に対応するBチャンネルに割り当てるカラー画像を生成し、制御部44は、深部血管モードにおいて、表示装置5の緑色に対応するGチャンネルに割り当てられた撮像信号の画素値に基づき出血点からの出血領域の大きさを算出し、出血点からの出血領域の大きさが値THA2以下になると、画像処理部42における観察画像生成モードを、深部血管モードから白色光モードへ切り換える制御を行う。
その後、入力I/F43への処置終了の入力があるか否かを判定し(S6)、処置終了の場合(S6:YES)は、処理は終了する。
処置終了でなければ(S6:NO)、処理は、S2へ戻る。
また、S2において、出血領域の大きさが所定の値THR1以上でなときは、処理は、S6へ移行する。
図12は、観察モードの切り替えによる観察画像の変化を説明するための図である。処置中に、出血がないときは、表示装置5には、白色光観察モードの観察画像OG(N)が表示される。しかし、出血が起こって、観察画像OG(N)中の出血領域BRの大きさSが所定のサイズ以上になると、表示装置5に表示される観察画像は、観察画像OG(N)から、深部血管観察モードの観察画像OG(D)に自動的に切り替わる。
観察画像OG(D)では、出血点BPが視認できるので、術者は直ぐに止血処置を行うことができる。
止血処置がされて、高濃度血液領域BRaの大きさSaが所定のサイズ以下になると、表示装置5に表示される観察画像は、観察画像OG(D)から、白色光観察モードの観察画像OG(N)に自動的に切り替わる。
よって、止血が終了すると、粘膜切開などの処置をすぐに継続可能となる。図12に示すように、表示装置5に表示される観察画像は、白色光観察モードの観察画像OG(N)と深部血管観察モードの観察画像OG(D)の間で自動的に切り替わる。
以上のように、上述した実施の形態によれば、観察モードの切り替え操作を必要としないで、出血点の視認が可能となる観察モードへの切り替えを自動的に行う生体観察システムを提供することができる。
なお、上述した実施の形態では、白色光観察モードと深部血管観察モードの各観察画像は、各モードに対応した複数の照明光を照射して、被写体からの反射光から生成されているが、所謂分光推定の画像処理により、生成するようにしてもよい。
さらになお、上述した光源装置3では、各波長帯域に応じたLED等が連続点灯しているが、白色光源と回転フィルタを用いて、面順次方式で、観察モードに応じた3つの色の照明光が順番に照射されるようにしてもよい。
また、上述した実施の形態では、内視鏡は、硬性鏡であるが、軟性鏡でもよい。
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
本出願は、2016年5月19日に日本国に出願された特願2016−100594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、請求の範囲に引用されるものとする。
本発明の一態様の生体観察システムは、被検体に照射するための照明光であり、前記照明光として第1の観察画像を生成するための光を出射する第1照明モードと、前記照明光として可視域の赤色帯域であってかつ前記被検体の生体組織のヘモグロビン吸光特性上で極大値を含む波長帯域から極小値を含む波長帯域間において狭帯域である第1の波長帯域の光と、前記第1の波長帯域よりも長波長の波長帯域でありかつ当該第1の波長帯域の光よりもヘモグロビン吸収特性における吸収係数が低くかつ前記生体組織の散乱特性が抑制された狭帯域である第2の波長帯域の光と、前記可視域の赤色帯域よりも短波長である第3の波長帯域の光を出射する第2照明モードとを切り換え可能な光源部と、記被検体からの光を受光して撮像信号を生成する複数の画素を有する撮像部と、観察画像生成モードとして、前記撮像信号から前記被検体の前記第1の観察画像を生成する第1観察画像生成モード及び前記第1の波長帯域の光と、前記第2の波長帯域の光と、前記第3の波長帯域の光が照射されたときに得られる前記被検体の深部血管を観察するための深部血管観察画像である第2の観察画像を生成する第2観察画像生成モードを有し、前記第1観察画像生成モード及び前記第2観察画像生成モードの各々における前記被検体のカラー画像を生成するカラー画像生成部と、前記第2観察画像生成モードでは、前記撮像部において生成された前記撮像信号に含まれる前記第1の波長帯域の光に対応する撮像信号の画素値に基づき出血点からの出血領域の大きさを算出し、前記出血点からの出血領域の大きさが第1の値以下になると前記カラー画像生成部における前記観察画像生成モードを、前記第2観察画像生成モードから前記第1観察画像生成モードへ切り替える制御部と、を有する。
本発明の一態様の生体観察システムは、被検体に照射するための照明光であり、前記照明光として第1の観察画像を生成するための光を出射する第1照明モードと、前記照明光として可視域の赤色帯域であってかつ前記被検体の生体組織のヘモグロビン吸光特性上で極大値を含む波長帯域から極小値を含む波長帯域間において狭帯域である第1の波長帯域の光と、前記第1の波長帯域よりも長波長の波長帯域でありかつ当該第1の波長帯域の光よりもヘモグロビン吸収特性における吸収係数が低くかつ前記生体組織の散乱特性が抑制された狭帯域である第2の波長帯域の光と、前記可視域の赤色帯域よりも短波長である第3の波長帯域の光を出射する第2照明モードとを切り換え可能な光源部と、前記被検体からの光を受光して撮像信号を生成する複数の画素を有する撮像部と、観察画像生成モードとして、前記撮像信号から前記被検体の前記第1の観察画像を生成する第1観察画像生成モード及び前記第1の波長帯域の光と、前記第2の波長帯域の光と、前記第3の波長帯域の光が照射されたときに得られる前記被検体の深部血管を観察するための深部血管観察画像である第2の観察画像を生成する第2観察画像生成モードを有し、前記第1観察画像生成モード及び前記第2観察画像生成モードの各々における前記被検体のカラー画像を生成するカラー画像生成部と、前記第2観察画像生成モードでは、前記撮像部において生成された前記撮像信号に含まれる前記第1の波長帯域の光に対応する撮像信号の画素値に基づき出血点からの出血領域の大きさを算出し、前記出血点からの出血領域の大きさが第1の値以下になると前記カラー画像生成部における前記観察画像生成モードを、前記第2観察画像生成モードから前記第1観察画像生成モードへ切り替え、さらに前記カラー画像生成部により生成された前記カラー画像における前記出血領域の大きさが第2の値以上になると、前記カラー画像生成部における前記観察画像生成モードを前記第1観察画像生成モードから前記第2観察画像生成モードへ切り替える制御を行う制御部と、を有する。

Claims (9)

  1. 被検体に照射するための照明光を生成する光源部と、
    前記照明光が照射された前記被検体からの光を受光して撮像信号を生成する複数の画素を有する撮像部と、
    観察画像生成モードとして、前記撮像信号から前記被検体の第1の観察画像を生成する第1観察画像生成モード及び前記撮像信号から前記第1の観察画像とは異なる前記被検体の第2の観察画像を生成する第2観察画像生成モードを有し、前記第1観察画像生成モード及び第2観察画像生成モードの各々における前記被検体のカラー画像を生成するカラー画像生成部と、
    前記カラー画像生成部により生成された前記カラー画像における血液の領域の大きさが第1の値以上になると、前記カラー画像生成部における前記観察画像生成モードを、前記第1観察画像生成モードから前記第2観察画像生成モードへ切り換える制御を行う制御部と、
    を有することを特徴とする生体観察システム。
  2. 前記制御部は、前記カラー画像における血液の領域の画素数を算出し、算出した前記画素数に基づき前記血液の領域の大きさが前記第1の値以上であるかを判定し、判定の結果前記血液の領域の大きさが前記第1の値以上である場合に、前記カラー画像生成部における前記観察画像生成モードを、前記第1観察画像生成モードから前記第2観察画像生成モードへ切り換える制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の生体観察システム。
  3. 前記光源部は、前記照明光として前記第1の観察画像を生成するための光を出射する第1照明モードと、前記照明光として可視域の赤色帯域であってかつ前記被検体の生体組織のヘモグロビン吸光特性上で極大値を含む波長帯域から極小値を含む波長帯域間において狭帯域である第1の波長帯域の光と、前記第1の波長帯域よりも長波長の波長帯域でありかつ当該第1の波長帯域の光よりも前記ヘモグロビン吸収特性における吸収係数が低くかつ前記生体組織の散乱特性が抑制された狭帯域である第2の波長帯域の光と、前記可視域の赤色帯域よりも短波長である第3の波長帯域の光を出射する第2照明モードとを切り換え可能であり、
    前記制御部は、前記制御部により前記カラー画像生成部が前記第1観察画像生成モードから前記第2観察画像生成モードに切り換えられる際に、前記光源部に対して前記第1照明モードから前記第2照明モードに切り換える制御を行うことを特徴とする請求項2に記載の生体観察システム。
  4. 前記第1観察画像生成モードは、前記被検体に前記照明光として白色光が照射されたときに得られる白色光観察画像を生成する白色光観察画像生成モードであることを特徴とする請求項3に記載の生体観察システム。
  5. 前記カラー画像生成部は、前記白色光観察画像生成モードでは、前記撮像部において生成された撮像信号に含まれる赤色信号、緑色信号及び青色信号を、それぞれ、前記第1の観察画像を表示する表示装置の赤色に対応するチャンネル、前記表示装置の緑色に対応するチャンネル及び前記表示装置の青色に対応するチャンネルに割り当てるカラー画像を生成し、
    前記制御部は、前記白色光観察画像生成モードにおいて、前記表示装置の赤色に対応するチャンネルに割り当てられた撮像信号の画素値に基づき、前記血液の領域の大きさが前記第1の値以上であるかを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。
  6. 前記第2観察画像生成モードは、前記第1の波長帯域の光と、第2の波長帯域の光と、前記第3の波長帯域の光が照射されたときに得られる前記被検体の深部血管を観察するための深部血管観察画像を生成する深部血管観察画像生成モードであることを特徴とする請求項3に記載の生体観察システム。
  7. 前記カラー画像生成部は、前記深部血管観察画像生成モードでは、前記撮像部において生成された撮像信号に含まれる前記第1の波長帯域の光に対応する第1撮像信号、前記第2の波長帯域の光に対応する第2撮像信号及び前記第3の波長帯域の光に対応する第3撮像信号を、それぞれ、前記第2の観察画像を表示する表示装置の緑色に対応するチャンネル、前記表示装置の赤色に対応するチャンネル及び前記表示装置の青色に対応するチャンネルに割り当てるカラー画像を生成し、
    さらに、前記制御部は、前記深部血管観察画像生成モードにおいて、前記表示装置の緑色に対応するチャンネルに割り当てられた前記第1撮像信号の画素値に基づき前記出血点からの出血領域の大きさを算出し、前記出血点からの出血領域の大きさが第2の値以下になると、前記カラー画像生成部における前記観察画像生成モードを、前記深部血管観察画像生成モードから前記第1観察画像生成モードへ切り換える制御を行うことを特徴とする請求項6に記載の生体観察システム。
  8. 前記第2の値は、前記第1の値よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の生体観察システム。
  9. 前記第1観察画像生成モードは、前記被検体に白色光が照射されたときに得られる白色光観察画像を生成する白色光観察画像生成モードであることを特徴とする請求項7に記載の生体観察システム。
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