KR20090104878A

KR20090104878A - 피검체 내 도입 시스템

Info

Publication number: KR20090104878A
Application number: KR1020097017465A
Authority: KR
Inventors: 료지 사또; 히로나오 가와노; 다쯔야 오리하라; 다께시 모리
Original assignee: 올림푸스 메디칼 시스템즈 가부시키가이샤; 올림푸스 가부시키가이샤
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2009-10-06
Also published as: WO2008102803A1; KR101071466B1; JP5025720B2; CN101621956B; US20090303319A1; EP2127592B1; EP2127592A1; JPWO2008102803A1; EP2127592A4; CN101621956A

Abstract

본 발명은, 피검체 내의 화상을 촬상하는 피검체 내 도입 시스템에서, 검출 대상에 따라서 소정의 광학적 특성을 갖는 검출 대상 부위에 대하여 반사율이 낮은 저반사율 파장의 광과 반사율이 높은 파장인 고반사율 파장의 광을 적어도 발하는 발광부와, 적어도 저반사율 파장의 광과 고반사율 파장의 광을 수광하여 화상을 촬상하는 촬상 소자를 갖는 캡슐형 내시경과, 화상 중 검출 대상 부위의 유무의 검출 대상인 피검체 내의 검출 대상 영역에 대응하는 영역의 고반사율 파장의 광량과 저반사율 파장의 광량에 기초하여 검출 대상 영역의 검출 대상 부위를 검출하는 검출부(45)를 포함한다.

저반사율 파장, 고반사율 파장, 광량, 캡슐형 내시경

Description

피검체 내 도입 시스템{INTRASUBJECT INTRODUCTION SYSTEM}

본 발명은, 피검체 내의 화상을 촬상하는 피검체 내 도입 시스템에 관한 것이다.

최근, 의료용 내시경의 분야에서는, 삼키는 형태의 캡슐형 내시경이 등장하고 있다. 이 캡슐형 내시경에는, 촬상 기능과 무선 통신 기능이 마련되어 있고, 관찰(검사)을 위해서 환자의 입으로부터 삼켜진 후, 인체로부터 자연 배출될 때까지의 동안, 체강 내, 예를 들면, 위, 소장 등의 장기의 내부를 그 연동 운동에 따라서 이동하여, 순차적으로 촬상하는 기능을 갖는다.

여기서, 내시경 분야에서는, 종래의 RGB의 면순차 방식에 의한 조명광과 비교하여, 분광 특성을 협대역으로 한 조명광을 이용한 협대역 관찰 방식이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 협대역 관찰 방식에서는, 혈액 내의 헤모글로빈에 흡수되기 쉬운 협대역화된 청색광 및 녹색광의 2종의 대역의 광을 조사함으로써, 점막 표층의 모세 혈관 및 점막 미세 모양의 강조 표시를 실현하여, 검출 대상 부위인 출혈 부위나 종양 부위의 조기 발견에 기여한다.

[특허 문헌 1] 일본 특개 2002-95635호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

협대역 관찰 방식에서는, 점막 표층의 모세 혈관 및 점막 미세 모양을 어둡게 할 수 있기 때문에, 점막 표층의 모세 혈관 및 점막 미세 모양이 강조된다. 그러나, 발광 부위의 발광량이 한정되는 캡슐형 내시경 시스템 및 고속으로 움직이는 대상을 촬상하고자 하는 경우에서는, 어둡게 표시되어 있는 영역이, 혈액 내의 헤모글로빈 등에 의한 흡수에 기인하여 어둡게 되어 있는 것인지, 시야 방향이 관강(管腔) 방향으로 아무것도 없기 때문에 어둡게 되어 있는 것인지, 혹은, 광량이 부족하여 어둡게 되어 있는 것인지를 구별할 수 없어, 검출 대상 부위인 출혈 부위나 종양 부위를 정확하게 검출할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 피검체 내 도입 장치에 의해 촬상된 화상에서의 검출 대상 부위를 검출할 수 있는 피검체 내 도입 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 피검체 내의 화상을 촬상하는 피검체 내 도입 시스템으로서, 검출 대상에 따라서 소정의 광학적 특성을 갖는 검출 대상 부위에 대하여 반사율이 낮은 저반사율 파장의 광과 반사율이 높은 고반사율 파장의 광을 적어도 발하는 발광 수단과, 적어도 상기 저반사율 파장의 광과 상기 고반사율 파장의 광을 수광하여 상기 화상을 촬상하는 촬상 수단을 갖는 피검체 내 도입 장치와, 상기 화상 중 상기 피검체 내의 검출 대상 영역에 대응하는 영역의 상기 고반사율 파장의 광량과 상기 저반사율 파장의 광량에 기초하여 상기 검출 대상 영역의 상기 검출 대상 부위를 검출하는 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 검출 수단은, 상기 화상 중 상기 고반사율 파장의 광량이 소정의 임계값 이상인 영역을 상기 검출 대상 부위가 포함될 가능성이 있는 포함 영역으로서 추출하고, 추출한 상기 포함 영역에서의 상기 저반사율 파장의 광량에 기초하여 상기 검출 대상 부위를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 검출 수단은, 상기 고반사율 파장에 의한 화상 중 상기 고반사율 파장의 광량이 상기 소정의 임계값 이상인 영역을 상기 포함 영역으로서 추출하고, 상기 저반사율 파장에 의한 화상 중 상기 포함 영역에 대응하는 영역의 상기 저반사율 파장의 광량에 기초하여 상기 검출 대상 부위를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 소정의 임계값은, 상기 검출 대상 부위에 대한 상기 저반사율 파장의 광의 반사율과 상기 고반사율 파장의 광의 반사율에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 검출 대상 부위는, 출혈 부위인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 저반사율 파장은, 415㎚ 내지 580㎚ 중 어느 하나이고, 상기 고반사율 파장은, 615㎚ 내지 635㎚ 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 화상을 처리하는 화상 처리 수단과, 상기 화상 처리 수단이 처리한 화상을 포함하는 정보를 표시하는 표시 수단을 더 포함하고, 상기 화상 처리 수단은, 상기 검출 대상 부위를 강조시키는 강조 처리를 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 발광 수단 및 상기 촬상 수단은, 상기 피검체 내 도입 장치의 측면에 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 피검체 내 도입 장치는, 적어도 2개의 상기 촬상 수단 및 적어도 2개의 상기 발광 수단을 포함하고, 상기 2개의 촬상 수단은, 각각 반대의 방향을 촬상하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 발광 수단은, 상기 저반사율 파장의 광을 발하는 발광 소자와, 상기 고반사율 파장의 광을 발하는 발광 소자를 적어도 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 발광 소자는 LED인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 피검체 내 도입 장치는, 각 발광 소자에 전력을 공급하여 각 발광 소자를 발광시키는 구동 수단과, 상기 구동 수단에 의해 공급되는 전력량을 각 발광 소자마다 제어하는 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 구동 수단은, 상기 발 광 소자에 공급하는 전류량을 조정하는 전류량 조정 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은, 상기 전류량 조정 수단을 제어하여 각 발광 소자에 공급되는 전류량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 구동 수단은, 전력을 공급할지의 여부를 각 발광 소자마다 각각 선택할 수 있는 전력 공급 선택 수단을 포함하고, 상기 제어 수단은, 상기 전력 공급 선택 수단을 제어하여 각 발광 소자에 공급되는 전력량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 전력 공급 선택 수단은, 각 발광 소자에 전력을 공급할지의 여부를 선택함과 함께, 공급하는 전력량을 각 발광 소자마다 선택할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 전력 공급 선택 수단은, 각 발광 소자에 전력을 공급하는 기간을 상기 발광 소자마다에 따라서 변경하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 전력 공급 선택 수단은, 각 발광 소자에 시분할로 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 제어 수단은, 상기 검출 대상 부위에 대한 저반사율 파장의 광의 반사율과 상기 검출 대상 부위에 대한 고반사율 파장의 광의 반사율에 기초하여 각 발광 소자에 공급되는 전력량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 제어 수단은, 화이트 밸런스의 값에 기초하여 각 발광 소자에 공급되는 전력량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 상기 피검체 내 도입 장치는, 유도용의 영구 자석을 더 갖고, 상기 영구 자석에 대하여 작용시키는 유도용 자계를 발생하는 유도용 자계 발생 수단과, 상기 유도용 자계의 방향을 제어하는 유도용 자계 방향 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

<발명의 효과>

본 발명은, 검출 대상 부위에 대하여 반사율이 높은 파장인 고반사율 파장의 광을 반사율이 낮은 저반사율 파장의 광과 함께 조사하여 촬상된 화상 중 검출 대상 부위의 유무의 검출 대상인 피검체 내의 검출 대상 영역에 대응하는 영역의 고반사율 파장의 광량과 저반사율 파장의 광량에 기초하여 검출 대상 영역의 검출 대상 부위를 검출하기 때문에, 촬상된 화상에서의 검출 대상 부위를 검출할 수 있다.

도 1은 실시 형태 1에 따른 피검체 내 도입 시스템의 전체 구성을 도시하는 도면.

도 2는 도 1에 도시하는 캡슐형 내시경의 구성을 설명하는 개략도.

도 3은 도 1에 도시하는 워크스테이션의 구성을 도시하는 블록도.

도 4는 도 1에 도시하는 피검체에 조사되는 광의 반사 상태를 설명하는 도면.

도 5는 도 1에 도시하는 피검체에 조사되는 광의 반사율을 도시하는 도면.

도 6은 도 1에 도시하는 피검체 내 도입 시스템에서의 검출 처리의 처리 수순을 설명하는 플로우차트.

도 7은 도 6에 도시하는 검출 처리의 처리 수순을 설명하는 플로우차트.

도 8은 도 1에 도시하는 캡슐형 내시경의 피검체 내 도입 시를 설명하는 도면.

도 9는 도 1에 도시하는 캡슐형 내시경이 촬상한 화상의 일례를 도시하는 도면.

도 10은 도 1에 도시하는 피검체에 조사되는 광의 반사율을 도시하는 도면.

도 11은 도 1에 도시하는 캡슐형 내시경의 다른 구성을 설명하는 개략도.

도 12는 도 1에 도시하는 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 13은 도 1에 도시하는 캡슐형 내시경의 다른 구성을 도시하는 블록도.

도 14는 도 1에 도시하는 캡슐형 내시경의 다른 구성을 설명하는 개략도.

도 15는 실시 형태 2에서의 캡슐형 내시경의 구성을 도시하는 블록도.

도 16은 도 15에 도시하는 캡슐형 내시경의 캡 장착 시를 설명하는 도면.

도 17은 도 15에 도시하는 캡슐형 내시경의 주요부를 도시하는 블록도.

도 18은 도 15에 도시하는 캡슐형 내시경의 주요부의 다른 예를 도시하는 블록도.

도 19는 도 15에 도시하는 캡슐형 내시경의 주요부의 다른 예를 도시하는 블록도.

도 20은 도 19에 도시하는 스위치의 구동 상태를 도시하는 타이밍차트.

도 21은 도 19에 도시하는 스위치의 구동 상태를 도시하는 타이밍차트.

도 22는 실시 형태 2에서의 수신 장치의 구성을 도시하는 블록도.

도 23은 실시 형태 2에서의 워크스테이션의 구성을 도시하는 블록도.

도 24는 실시 형태 3에서의 캡슐형 내시경의 구성을 도시하는 개략도.

도 25는 실시 형태 3에 따른 피검체 내 도입 시스템의 개략도.

도 26은 도 25에 도시하는 피검체 내 도입 시스템을 설명하는 도면.

도 27은 실시 형태 1∼3에서의 피검체 내 도입 시스템의 다른 예를 설명하는 도면.

<부호의 설명>

1: 피검체

2，202: 수신 장치

3，3a，3b，203，303: 캡슐형 내시경

4，204，304: 워크스테이션

5: 휴대형 기록 매체

6a∼6h: 수신용 안테나

7: 외부 장치

20: 안테나 선택부

21: 수신 회로

22: 신호 처리 회로

23: 기억부

24，224: 제어부

25: 전력 공급부

30，30a: 하우징

31: 선단 투명 커버

31a: 투명 커버

32: 발광부

33: 렌즈

34，334: 촬상 소자

35: 처리 회로

35a，235a: 제어부

35b: 수광 회로

35c: 발광 구동부

36: 안테나

37: 전지

41，241，341: 제어부

42: 입력부

43: 기억부

44: 위치 검출부

45: 검출부

46: 화상 처리부

47: 출력부

205: 캡

206a∼206h: 안테나

240: 발광량 조정부

254: 저항 설정부

250: LED 구동부

256: 전류값 설정부

320a: 정전압　드라이버

320b: 정전류 드라이버

320，321∼32n: LED

2511∼251n:　전류값 설정부

2521∼252n: 드라이버

2531∼253n: 저항

2551∼255n: 스위치

338: 영구 자석

371X，371Y，371Z: 헬름홀츠 코일 유닛

372X，372Y，372Z: 헬름홀츠 코일 드라이버

373: 회전 자계 제어 회로

374: 입력 장치

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 협대역 관찰 방식을 채용한 피검체 내 도입 시스템을 예로 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면의 기재에서, 동일 부분에는 동일한 부호를 붙이고 있다.

(실시 형태 1)

우선, 실시 형태 1에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태 1에 따른 피검체 내 도입 시스템의 전체 구성을 도시하는 모식도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 피검체 내 도입 시스템은, 무선 수신 기능을 갖는 수신 장치(2)와, 피검체(1)의 체내에 도입되어, 피검체 내의 화상을 촬상하여 수신 장치(2)에 무선 통신을 이용하여 촬상한 화상을 송신하는 캡슐형 내시경(3)을 갖는다. 또한, 피검체 내 도입 시스템은, 수신 장치(2)가 수신하여 처리를 행한 정보를 처리하여 피검체 내의 화상을 표시 출력하는 워크스테이션(4)과, 수신 장치(2)와 워크스테이션(4) 사이의 정보의 수수를 행하기 위한 휴대형 기록 매체(5)를 갖는다. 수신 장치(2)는, 캡슐형 내시경(3)으로부터 송신되는 무선 신호를 수신하는 수신용 안테나(6a∼6h)와, 가장 높은 강도의 무선 신호를 수신한 수신용 안테나가 수신한 무선 신호에 대한 복조 처리 등을 행하여 피검체(1) 내부의 화상을 취득하는 외부 장치(7)에 의해 구성된다. 휴대형 기록 매체(5)는, 외부 장치(7) 및 워크스테이션(4)에 대하여 착탈가능하고, 양자에 대한 삽입 장착 시에 정보의 출력 또는 기록이 가능한 구조를 갖는다.

다음으로, 도 2를 참조하여, 도 1에 도시한 캡슐형 내시경(3)에 대하여 설명 한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 캡슐형 내시경(3)은, 피검체(1) 내부를 촬상하는 경우에 소정 대역의 파장의 광을 발하는 발광부(32)와, 발광부(32)로부터 조사되어 피검체(1) 내부에서 반사된 광을 집광하는 렌즈(33)와, 예를 들면 CCD 등에 의해 실현되며 렌즈(33)가 집광한 광을 수광하여 피검체 내의 화상을 촬상하는 촬상 소자(34)와, 촬상 소자(34)에 의해 촬상된 화상에 대응하는 무선 신호를 생성함과 함께 발광부(32), 촬상 소자(34) 및 안테나(36)의 구동 상태를 제어하는 처리 회로(35)와, 처리 회로(35)로부터 출력된 무선 신호를 무선 송신하는 안테나(36)와, 발광부(32), 촬상 소자(34), 처리 회로(35) 및 안테나(36)에 전력을 공급하는 전지(37)를 구비한다. 발광부(32)로부터 발하여진 광은, 하우징(30)의 선단부에 설치된 선단 투명 커버(31)를 투과하여 피검체(1) 내에 발하여진다. 그리고, 피검체(1) 내에서 반사되어 선단 투명 커버(31)를 투과하여 캡슐형 내시경(3) 내에 입사한 광은, 렌즈(33)에 의한 집광 후, 촬상 소자(34)에 의해 수광되어 소정 파장마다 수광량이 측정된다.

발광부(32)는, 검출 대상에 따라서 소정의 광학 특성을 갖는 검출 대상 부위에 대하여 반사율이 낮은 저반사율 파장의 광과 반사율이 높은 고반사율 파장의 광을 적어도 발한다. 발광부(32)는, 예를 들면 백색광을 발하는 LED를 구비한다. 검출 대상 부위는, 출혈 부위나 종양 부위인 경우가 많다. 저반사율 파장은, 혈액 내의 헤모글로빈에 흡수되기 쉬운 415㎚ 내지 580㎚ 중 어느 하나이다. 또한, 고반사율 파장은, 혈액 내의 헤모글로빈에 흡수되기 어려운 615㎚ 내지 635㎚ 중 어느 하나이다. 촬상 소자(34)는, 적어도 저반사율 파장의 광과 고반사율 파장의 광 을 수광하여 피검체(1) 내의 화상을 촬상한다. 예를 들면, 촬상 소자(34)는, 저반사율 파장인 청색광 및 녹색광을 수광할 수 있음과 함께, 고반사율 파장인 적색광을 수광할 수 있다.

다음으로, 도 1에 도시한 워크스테이션(4)에 대하여 설명한다. 도 3은 도 1에 도시한 워크스테이션의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 워크스테이션(4)은, 워크스테이션(4)의 각 구성 부위를 제어하는 제어부(41)와, 워크스테이션(4)이 행하는 처리의 지시 정보를 입력하는 입력부(42)와, 예를 들면 하드디스크 장치 등에 의해 실현되며 캡슐형 내시경(3)이 촬상한 화상을 포함하는 정보를 기억하는 기억부(43)와, 수신용 안테나(6a∼6h)가 수신한 무선 신호의 강도 등에 기초하여 캡슐형 내시경(3)의 위치 및 방향을 산출하는 위치 검출부(44)와, 캡슐형 내시경(3)이 촬상한 화상에 기초하여 피검체(1) 내의 검출 대상 영역의 검출 대상 부위를 검출하는 검출부(45)와, 캡슐형 내시경(3)이 촬상한 화상을 처리하는 화상 처리부(46)와, 예를 들면 디스플레이 등에 의해 실현되며 화상 처리부(46)가 처리한 화상을 포함하는 정보를 표시 출력하는 출력부(47)를 구비한다. 검출부(45)는, 촬상 소자(34)에 의해 촬상된 화상 중 검출 대상 부위의 유무의 검출 대상인 피검체(1) 내의 검출 대상 영역에 대응하는 영역의 고반사율 파장의 광량과 저반사율 파장의 광량에 기초하여 검출 대상 영역의 검출 대상 부위를 검출한다. 화상 처리부(46)는, 검출 대상 부위의 검출 결과에 기초한 검출 대상 부위를 강조 표시를 위한 처리 등을 행한다.

여기서, 도 4를 참조하여, 캡슐형 내시경(3)의 발광부(32)가 발하는 저반사 율 파장 및 고반사율 파장의 광에 대하여 설명한다. 저반사율 파장인 415㎚ 내지 580㎚의 대역 중 415㎚ 내지 445㎚의 대역에 속하는 청색광은, 출혈 부위가 없는 영역에 입사한 경우에는 도 4의 입사광 Hb1로 나타내는 바와 같이 피부(61) 등의 생체 표면에서 대부분 반사되는 것에 대하여, 혈관에 입사한 경우에는 입사광 Hb2로 나타내는 바와 같이 혈관(62) 내의 헤모글로빈에 흡수되어 대부분 반사되지 않는다. 또한，415㎚ 내지 580㎚의 대역 중 530㎚ 내지 550㎚의 대역에 속하는 녹색광은, 청색광보다도 심층부에 입사할 수 있고, 출혈 부위가 없는 영역에 입사한 경우에는 도 4의 입사광 Hg1로 나타내는 바와 같이 피부(61) 내에서 대부분 반사되는 것에 대하여, 혈관에 입사한 경우에는 입사광 Hg2로 나타내는 바와 같이 혈관(62)내의 헤모글로빈에 흡수되어 대부분 반사하지 않는다. 화상 처리부(46)는, 이 혈관(62) 내의 헤모글로빈에 흡수되기 쉬운 청색광 또는 녹색광, 즉 저반사율 파장에 의한 촬상 화상을 처리함으로써, 점막 표층의 모세 혈관 및 점막 미세 모양을 강조시킨 화상으로서 검출 대상 부위인 출혈 부위나 주요 부위를 강조시킨 화상을 취득한다. 이에 대하여, 고반사율 파장인 615㎚ 내지 635㎚의 대역에 속하는 적색광은, 입사광 Hr1 및 입사광 Hr2로 나타내는 바와 같이, 출혈 부위의 유무에 상관없이 피부(61) 등의 생체 표면에서 대부분 반사된다.

다음으로, 도 5를 참조하여, 고반사율 파장과 저반사율 파장의 반사율에 대하여 설명한다. 도 5에 도시한 곡선 l1은, 촬상 소자(34)가 수광하는 저반사율 파장 λ1의 광의 수광 특성을 나타내고, 곡선 l2는, 촬상 소자(34)가 수광하는 고반사율 파장 λ2의 광의 수광 특성을 나타낸다. 또한, 곡선 lb는, 출혈 부위에서의 각 파장의 반사율을 나타내고, 직선 le는, 아무것도 존재하지 않는 관강 방향으로 각 파장의 광을 발한 경우의 반사율을 나타낸다. 곡선 lb로 나타내는 바와 같이, 출혈 부위에 광을 발한 경우, 저반사율 파장 λ1의 광은 출혈 부위에 흡수되기 때문에 낮은 반사율을 나타낸다. 이에 대하여, 고반사율 파장 λ2의 광은, 출혈 부위가 있는 경우라도 반사하기 때문에 높은 반사율을 나타낸다. 따라서, 촬상 소자(34)에서의 고반사율 파장 λ2의 수광량이 난반사광 및 측정 오차를 고려한 후에도 저반사율 파장 λ1의 수광량보다도 충분히 큰 경우에는, 이 반사광이 반사한 영역에 검출 대상 부위가 있는 것으로 생각된다. 또한, 도 5의 직선 le로 나타내는 바와 같이, 물질이 존재하지 않는 방향으로 광을 발한 경우에는 발한 광이 되돌아오지 않기 때문에, 반사율은 어느 파장이라도 거의 0으로 된다.

따라서, 검출부(45)는, 검출 대상 부위에 대한 저반사율 파장의 광의 반사율과 고반사율 파장의 광의 반사율에 기초하여 설정된 소정의 임계값을 이용하여 검출 대상 부위에 관한 검출을 행한다. 이 소정의 임계값을 설정하기 위해서는, 우선, 곡선 lb에서의 저반사율 파장 λ1의 광의 반사율, 곡선 lb에서의 고반사율 파장 λ2의 광의 반사율, 난반사광 및 측정 오차를 고려하여, 검출 대상 부위가 존재할 가능성이 높다고 판단할 수 있는 반사율 T1을 설정한다. 그리고, 발광부(32)가 고반사율 파장 λ2를 발하기 위해서 필요한 출력값과 반사율 T1에 기초하여, 발광부(32)가 발한 고반사율 파장 λ2의 광 중 촬상 소자(34)에서 수광되는 것으로 추측되는 고반사율 파장 λ2의 수광량에 대응하는 출력값을 이용한다. 그리고, 구한 출력값에 측정 오차 등을 감안하여 소정의 임계값을 설정한다.

검출부(45)는, 화상 중 고반사율 파장의 광량이 소정의 임계값 이상인 영역을 검출 대상 부위가 포함될 가능성이 있는 포함 영역으로서 추출하고, 추출한 포함 영역에서의 저반사율 파장의 광량에 기초하여 검출 대상 부위를 검출한다. 예를 들면, 검출부(45)는, 고반사율 파장에 의한 화상 중 고반사율 파장의 광량이 소정의 임계값 이상인 영역을 포함 영역으로서 추출하고, 저반사율 파장에 의한 화상 중 포함 영역에 대응하는 영역의 저반사율 파장의 광량에 기초하여 검출 대상 부위를 검출한다.

다음으로, 도 6을 참조하여, 피검체 내 도입 시스템에서의 출혈 부위 등의 검출 대상 부위의 유무에 대한 검출 처리에 대하여 설명한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 우선, 발광부(32)는, 저반사율 파장의 광 및 고반사율 파장의 광을 발광하는 발광 처리를 행한다(스텝 S2). 다음으로, 촬상 소자(34)는, 저반사율 파장 및 고반사율 파장의 광을 수광하여 화상을 촬상하는 촬상 처리를 행한다(스텝 S4). 그리고, 촬상 소자(34)에 의해 촬상된 화상이 수신 장치(2) 및 휴대형 기록 매체(5)를 통하여 워크스테이션(4)에 송신되는 송신 처리가 행해진다(스텝 S6). 다음으로, 워크스테이션(4)에서는, 검출부(45)는, 검출 대상 부위를 검출하는 검출 처리를 행한다(스텝 S8). 그리고, 출력부(47)는, 검출부(4)에서의 검출 결과와 함께 화상을 표시 출력하는 출력 처리를 행한다(스텝 S10).

다음으로, 도 7을 참조하여, 도 6에 도시한 검출 처리에 대하여 설명한다. 도 7에 도시한 바와 같이, 검출부(45)는, 촬상 소자(34)에 의해 취득된 각 파장의 수광량에 관한 측정 결과 중, 고반사율 파장에 대응하는 측정 결과를 취득한다(스 텝 S12). 즉, 검출부(45)는, 고반사율 파장에 의한 화상을 취득한다. 그리고, 검출부(45)는, 고반사율 파장에 의한 화상 중 고반사율 파장의 광량이 소정의 임계값이상인 영역을 검출 대상 부위가 포함될 가능성이 높은 영역으로서 추출한다(스텝 S14). 고반사율 파장의 광량이 임계값보다 작은 영역에는, 광이 도달하지 않는 관강 방향 등의 부분인 것으로 판단할 수 있기 때문이다. 다음으로, 검출부(45)는, 촬상 소자(34)에 의해 취득된 측정 결과 중, 저반사율 파장에 대응하는 측정 결과를 취득한다(스텝 S16). 즉, 검출부(45)는, 저반사율 파장에 의한 화상을 취득한다. 그리고, 검출부(45)는, 저반사율 파장에 의한 화상 중 스텝 S14에서 추출된 영역의 저반사율 파장의 광량에 기초하여 검출 대상을 검출한다(스텝 S18). 그리고, 검출부(45)는, 검출을 행한 화상에 검출 결과를 대응지어 출력한다(스텝 S20).

검출부(45)에서의 검출 처리에 대하여, 캡슐형 내시경(3)이 도 8에 도시한 피검체(1) 내의 영역 S1을 촬상하는 경우를 예로 설명한다. 이 영역 S1에는, 검출 대상 부위인 출혈 부위가 있는 영역 S2와, 측정 위치로부터 먼 관강 방향에 대응하는 영역 S3이 포함된다.

그리고, 영역 S1의 촬상 화상으로서, 도 9의 좌측 도면에 도시하는 저반사율 파장에 의한 화상 G1과, 도 9의 우측 도면에 도시하는 고반사율 파장에 의한 화상G2가 각각 얻어진다. 검출부(45)는, 화상 G1과 화상 G2에 기초하여 검출 대상 부위를 검출한다. 검출부(45)는, 도 9에 도시한 스텝 S14에서, 화살표 Y1로 나타내는 바와 같이, 화상 G2의 고반사율 파장의 수광량이 임계값 이하인 영역 S12를 광이 반사되지 않는 관강 방향의 영역에서 검출 대상이 존재하지 않는 비검출 대상 부위라고 판단하고 추출 대상으로부터 제외한다. 그리고, 검출부(45)는, 화상 G2의 영역 S12 이외의 영역을 검출 대상 부위가 포함될 가능성이 있는 포함 영역으로서 추출한다. 이 스텝 S14에서는, 광이 도달하지 않는 관강 방향 등을 촬상한 영역을 배제할 수 있음과 함께, 검출 대상과 상이한 광학적 특성을 갖는 부위가 존재하는 영역을 배제할 수 있다. 또한, 검출부(45)는, 화상 G2와 화상 G1을 비교하여, 화상 G2 및 화상 G1 중 어느 것에서도 어두운 영역은 비검출 대상 부위라고 검출하여도 된다.

다음으로, 검출부(45)는, 화상 G1 중, 스텝 S14에서 추출된 영역, 즉, 화상 G2에서의 영역 S12에 대응하는 영역 S11 이외의 영역에서, 저반사율 파장의 광량이 낮은 어두운 영역이 있는지의 여부를 판단한다. 화상 G1 내의 영역 S13은, 저반사율 파장의 광량이 낮아 어두운 영역이다. 이 영역 S13에서는, 검출 대상이 출혈 부위인 경우, 조사된 저반사율 파장의 광이 혈액 내의 헤모글로빈에 흡수된 결과, 반사되지 않았던 것으로 생각된다. 이 때문에, 검출부(45)는, 도 9의 화살표 Y2로 나타내는 바와 같이, 영역 S13에 검출 대상 부위가 있다고 검출한다. 또한, 검출부(45)는, 화상 G2와 화상 G1을 비교하여, 화상 G2에서 밝은 영역이며 화상 G1에서는 어두운 영역에는 검출 대상 부위가 있다고 판단하여도 된다. 또한, 검출부(45)는, 고반사율 파장에 의한 각 화상에서 광량이 임계값을 초과하는 영역이 없는 경우, 즉 전체가 어두운 고저 반사율 파장에 의한 화상이 연속하는 경우임과 함께 전체가 어두운 저반사율 파장에 의한 화상이 연속하는 경우에는, 관강 방향만을 연속하여 촬상하고 있다고 검출한다. 또한, 검출부(45)는, 전체가 어두운 고반사율 파 장에 의한 화상과 전체가 어두운 저반사율 파장에 의한 화상이 연속하고, 밝은 영역이 포함된 고반사율 파장에 의한 화상이 출현하지 않는 경우에는, 발광부(32)의 광량이 부족하여 어둡게 되어 있을 우려가 있다고 검출한다.

이와 같이, 실시 형태 1에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 검출 대상 부위인 출혈 부위 등의 강조 표시를 위해서 이용하는 저반사율 파장의 광과 함께, 검출 대상 부위에 대하여 높은 반사율을 갖는 고반사율 파장의 광을 발하고, 고반사율 파장의 광의 수광량에 기초하여 검출 대상 부위를 검출한다. 이 때문에, 실시 형태 1에 따르면, 저반사율 파장에 의한 화상에서 어둡게 표시되어 있는 영역이, 혈액 내의 헤모글로빈 등에 의한 흡수에 기인하여 어둡게 되어 있는 것인지, 시야 방향이 관강 방향이기 때문에 어둡게 되어 있는 것인지, 혹은, 광량이 부족하여 어둡게 되어 있는 것인지를 구별할 수 있어, 검출 대상 부위인 출혈 부위나 종양 부위를 종래보다도 정확하게 검출하는 것이 가능하게 된다.

또한, 저반사율 파장 및 고반사율 파장의 광량을 취득하기 위해서는, 발광부(32) 혹은 촬상 소자(34) 중 어느 한쪽이 저반사율 파장 및 고반사율 파장의 광을 발광하거나, 혹은 수광하면 족하다. 예를 들면, 발광부(32)는, 저반사율 파장을 발하는 LED 및 고반사율 파장을 발하는 LED를 각각 갖고, 촬상 소자(34)는, 저반사율 파장 및 고반사율 파장과 함께 다른 파장 영역의 광을 수광 가능한 촬상 소자이어도 된다. 또한, 발광부(32)는, 백색 LED와 함께, 저반사율 파장만을 투과시키는 필터 및 고반사율 파장만을 투과시키는 필터를 구비하고, 저반사율 파장 및 고반사율 파장의 광을 발하여도 된다. 또한, 촬상 소자(34)는, 저반사율 파장만을 투과시키는 필터 및 고반사율 파장만을 투과시키는 필터를 구비하고, 저반사율 파장 및 고반사율 파장의 광을 수광하여도 된다. 물론, 발광부(32) 및 촬상 소자(34)를 모두 저반사율 파장 및 고반사율 파장의 광을 발광하고, 수광하는 것으로 하여, 저반사율 파장 및 고반사율 파장에 대한 수광 정밀도를 높여 검출 처리의 정밀도를 더 높이는 것도 가능하다.

또한, 실시 형태 1에서는, 기존의 LED 및 촬상 소자를 이용하는 것이 가능하기 때문에，415㎚ 내지 580㎚의 파장을 저반사율 파장으로서 설명하였지만, 저반사율 파장은, 검출 대상 부위에 대하여 반사율이 낮은 대역의 파장이면 족하다. 예를 들면 도 10에 도시한 바와 같이, 저반사율 파장은, 청색광 및 녹색광에 한하지 않고, 출혈 부위에서의 반사율이 낮은 근자외 대역의 파장 λ11, 황색광인 파장 λ12이어도 된다. 검출부(45)의 검출 처리에 이용되는 임계값은, 곡선 lb에서의 저반사율 파장 λ11, λ12의 광의 반사율, 곡선 lb에서의 고반사율 파장 λ2의 광의 반사율, 난반사광 및 측정 오차를 고려한 값 T2에 기초하여 설정하면 된다. 또한, 기존의 LED 및 촬상 소자를 이용하는 것이 가능하기 때문에，615㎚ 내지 635㎚의 파장을 고반사율 파장으로서 설명하였지만, 고반사율 파장은, 검출 대상 부위에 대하여 반사율이 높은 파장이면 충분하고, 예를 들면, 근적외 대역의 파장이어도 된다.

또한, 실시 형태 1에서는, 캡슐형 내시경으로서, 선두 부분에 투명 커버를 설치하여 캡슐형 내시경(3)의 길이 방향에 대한 촬상 처리를 행하는 캡슐형 내시경(3)을 예로 설명하였지만, 물론 도 11에 도시한 바와 같이, 발광부(32a) 및 수광 부(33a)를 측면에 설치하고, 캡슐형 내시경의 측면 방향에 대한 촬상 처리를 행하는 측시형의 캡슐형 내시경(3a)이어도 된다. 발광부(32a)로부터 발하여진 광 L은, 장벽(39) 등에 반사되어, 캡슐형 내시경(3a)의 측면부에 설치된 투명 커버(31a)를 통하여 수광부(33a)에 의해 수광된다. 도 11에 도시한 측시형의 캡슐형 내시경(3a)으로 함으로써, 피검체(1) 내부와의 거리가 가까워지기 때문에, 측정 강도가 높아 안정된 검출을 행할 수 있다. 또한, 캡슐형 내시경(3a)에서는, 넓은 관강 내에 캡슐형 내시경(3a)이 침입한 경우나 피검체(1) 내부에서의 캡슐형 내시경(3a)의 방향이 어긋난 경우 등과 같이 피검체와의 거리가 멀어진 경우에는, 검출 대상 부위의 유무를 검출할 수 있기 때문에 특히 유용한 것으로 생각된다.

또한, 실시 형태 1에서는, 워크스테이션(4)에 검출부(45)를 구비한 경우에 대하여 설명하였지만, 이에 한하지 않는다. 예를 들면, 도 12에 도시한 바와 같이, 수신 장치(2)를 구성하는 외부 장치(7) 내에 검출부(45)를 구비하여도 된다. 외부 장치(7)는, 검출부(45)와 함께, 수신용 안테나(6a∼6h) 중으로부터 수신에 적합한 것을 선택하는 안테나 선택부(20)와, 수신용 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 복조 처리 등을 행하는 수신 회로(21)와, 수신 회로(21)로부터 출력된 신호를 처리하여 화상 정보를 출력하는 신호 처리 회로(22)와, 신호 처리 회로(22)에 의해 처리된 화상을 기억하는 기억부(23)와, 이들 각 구성 부위를 제어하는 제어부(24)와, 각 구성 부위에 구동 전력을 공급하는 전력 공급부(25)를 구비한다. 검출부(45)는, 신호 처리 회로(22)에 의해 출력된 저반사율 파장 및 고반사율 파장의 화상 정보에 기초하여 검출 대상 부위의 유무를 검출하고, 제어부(24)는, 검출 결 과를 화상 정보에 대응지어 기억부(23)에 기억시킨다.

또한, 도 13에 도시한 바와 같이, 캡슐형 내시경(3)에 검출부(45)를 구비하여도 된다. 캡슐형 내시경(3)은, 검출부(45)와 함께, 발광부(32)와, 촬상 소자(34)와, 전지(37)와, 각 구성 부위를 제어하는 제어부(35a)와, 촬상 소자(34)에 의해 촬상된 화상 정보를 변조하여 무선 신호를 생성하는 수광 회로(35b)와, 발광부(32)의 구동 상태를 제어하는 발광 구동부(35c)와, 수광 회로(35b)로부터 출력된 신호를 무선 송신하는 안테나(36)를 구비한다. 제어부(35a)와 수광 회로(35b)와 발광 구동부(35c)는, 처리 회로(35) 내에 설치되어 있다. 검출부(45)는, 촬상 소자(34)에 의해 촬상된 화상으로부터 검출 대상 영역에 대응하는 영역의 저반사율 파장 및 고반사율 파장의 광량을 취득하여 검출 대상 부위를 검출하고, 제어부(35a)는, 검출 결과를 수광 회로(35b)에 의해 생성된 무선 신호에 대응지어 안테나(36)를 통하여 수신 장치(2)에 송신한다.

또한, 실시 형태 1에서는, 캡슐형 내시경으로서 단안의 캡슐형 내시경(3)을 예로 설명하였지만, 물론 도 14에 도시한 바와 같이, 도면 중 좌우 쌍방의 선단부에 각각 선단 투명 커버(31)를 설치하고, 이 좌우의 선단부에 대응하도록 발광부(32), 렌즈(33), 촬상 소자(34)를 복수 설치한 복안의 캡슐형 내시경(3b)이어도 된다. 캡슐형 내시경(3b)에서는, 2개의 촬상 소자(34)가 서로 반대의 방향을 향하고 있기 때문에, 각각 반대의 방향을 촬상한다. 이 캡슐형 내시경(3b)은, 복수의 촬상 소자(34)로 체강 내를 촬상할 수 있기 때문에, 단안의 캡슐형 내시경(3)보다도 넓은 영역을 동시에 관찰할 수 있어, 관찰성이 향상된다고 하는 효과를 발휘한 다. 특히, 캡슐형 내시경(3b)은, 2개의 촬상 소자(34)가 서로 반대 방향을 향하고 있기 때문에, 캡슐형 내시경(3b)의 전후를 동시에 촬상할 수 있어, 보다 넓은 영역을 효율적으로 관찰할 수 있다. 또한, 캡슐형 내시경(3b)은, 도면 중 좌우 선단이 투명 커버로 덮여지기 때문에, 원통 형상의 하우징(30a) 내에 캡슐형 내시경(3b)의 각 구성 부재가 탑재된다. 또한, 도 14에서는, 도 2에 도시한 처리 회로(35), 안테나(36), 전지(37)는 도시를 생략하고 있다.

(실시 형태 2)

다음으로, 실시 형태 2에 대하여 설명한다. 실시 형태 2에서는, 캡슐형 내시경의 발광부를 구성하는 각 발광 소자에 공급되는 전력량을 조정하여 캡슐형 내시경에서 소비되는 전량을 저감한다. 도 15는, 실시 형태 2에서의 캡슐형 내시경의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 15에 도시한 바와 같이, 실시 형태 2에서의 캡슐형 내시경(203)은, 도 13에 도시한 캡슐형 내시경(3)에서의 발광 구동부(35c) 대신에, LED 구동부(250)를 구비하고, 캡슐형 내시경(3)에서의 제어부(35a) 대신에, 제어부(235a)를 구비한다. 발광부(32)를 구성하는 LED(320)는, 소정의 파장 대역의 광을 각각 발광하는 복수의 LED에 의해 구성된 LED군이다. LED 구동부(250)는, 각 LED에 전지(37)로부터의 전력을 공급하여 각 LED를 발광시킨다. 제어부(235a)는, 제어부(35a)와 마찬가지의 기능을 갖는다. 그리고, 제어부(235a)는, LED 구동부(250)에 의해 각 LED(320)에 공급되는 전력량을 LED마다 제어하는 발광량 조정부(240)를 갖는다.

우선, 각 LED에 공급되는 전력량을 조정하기 위해서는, 도 16에 도시한 바와 같이, 캡슐형 내시경(203)은, 내측을 하얗게 한 통 형상의 캡(205)을 선단부에 장착한 상태에서, 소정 출력으로 LED(320)를 발광시키고, 캡(205)의 내측에서 반사한 광을 렌즈(33)에 집광시켜, 촬상 소자(34)에 수광시킨다. 발광량 조정부(240)는, 사용하는 복수의 파장간에서의 촬상 소자(34)에 의한 측정값의 비인 화이트 밸런스를 취득하고, 화이트 밸런스의 값에 기초하여 각 파장의 출력값이 최적으로 되는 조정값을 산출하여, 각 LED에 공급하는 전력량을 제어한다. 발광량 조정부(240)는, 각 LED에 공급하는 전력량을 제어함으로써, 각 파장의 발광량을, 피검체(1) 내 관찰에 필요로 되는 발광량으로 조정하게 된다. 예를 들면, 발광량이 상대적으로 큰 파장의 광을 발하는 LED에 대해서는, 발광량이 적절한 값으로 내려가도록 전력 공급량을 조정한다. 또한, 발광량 조정부(240)는, 검출 대상 부위에 대한 저반사율 파장의 광의 반사율과 고반사율 파장의 반사율에 기초하여 각 LED에 공급되는 전력량을 제어하여도 된다. 예를 들면, 발광량 조정부(240)는, 피검체(1) 내 관찰에 이용되는 저반사율 파장의 광을 발하는 LED에 대해서는, 소정의 촬상 정밀도를 확보할 수 있을 정도의 발광량으로 되도록 전력 공급량을 제어한다. 또한, 발광량 조정부(240)는, 고반사율 파장의 광을 발하는 LED에 대해서는, 공급하는 전력량을 제어하여, 검출부(45)에서의 검출 처리가 가능한 정도까지, 즉 검출 대상 부위에 대한 고반사율 파장의 반사광과 난반사광을 충분히 구별할 수 있을 정도까지 발광량을 내려, 소비 전력을 억제한다.

다음으로, LED(320)에 공급되는 전력량을 조정하는 방법으로서, LED(320)를 구성하는 각 LED를 구동하는 전류값을 조정하는 경우에 대하여 설명한다. 도 17 은, 도 15에 도시한 캡슐형 내시경(203)의 주요부를 도시하는 블록도이다. 도 17에 도시한 바와 같이, LED 구동부(250)는, 각각 소정의 파장의 광 L1∼Ln을 발하는 LED(321∼32n)마다, 전류값 설정부(2511∼251n) 및 드라이버(2521∼252n)를 갖는다. 전류값 설정부(2511∼251n)는, 발광량 조정부(240)에 의한 조정값에 따라서, 드라이버(2521∼252n)를 통하여 각각 접속하는 LED(321∼32n)에 공급되는 전류량을 조정한다. 드라이버(2521∼252n)는, 전류값 설정부(2511∼251n)에 의해 설정된 전류값을 각각 접속하는 LED(321∼32n)에 공급한다. 이 결과, LED(321∼32n)는, 각각 공급된 전력량에 따른 발광량의 광을 발한다. LED 구동부(250)는, 전류값 설정부(2511∼251n) 및 드라이버(2521∼252n)를 제어하여 각 LED(321∼32n)에 공급되는 전류량을 제어한다.

이와 같이, 실시 형태 2에 따르면, 각 파장의 광을 발하는 LED에 공급되는 전력량을 조정함으로써, 전지 용량에 한도가 있는 캡슐형 내시경(203)에서의 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 실시 형태 2에서는, 검출부(45)에서의 검출 처리가 가능한 정도까지 고반사율 파장의 발광에 요하는 전력을 억제함으로써, 고반사율 파장의 발광에 기인하는 소비 전력의 증가를 저감하는 것이 가능하게 된다.

또한, 도 18에 도시한 바와 같이, 일정 전압을 공급하는 드라이버에 대하여 전류량 조정용의 저항의 값을 증감시켜 각 LED를 구동하는 전류값을 조정하여 LED에 공급되는 전력량을 제어하여도 된다. 각 LED(321∼32n)는, 일정한 전압을 인가하는 정전압 드라이버(320a)에 접속한다. 그리고, LED 구동부(250a)는, 각 LED(321∼32n)에 각각 직렬 접속하고 저항값이 가변인 저항(2531∼253n)과, 발광량 조정부(240)의 화이트 밸런스 조정값에 따라서 저항(2531∼253n)의 저항값을 조정하는 저항 설정부(254)를 구비한다. 저항(2531∼253n)과 저항 설정부(254)는, 전류량 조정용 저항인 전자 볼륨 등에 의해 실현된다. 이와 같이, 각 LED(321∼32n)에서의 저항값을 조정하여, 각 LED(321∼32n)에 공급되는 전류량을 조정하여도 된다.

또한，LED 구동부(250)는, 도 19에 도시한 바와 같이, 스위치(2551∼255n)와, 전류값 설정부(256)를 갖는 LED 구동부(250b)이어도 된다. 스위치(2551∼255n)는, 전류값 설정부(256)의 제어 하에, 각각 접속하는 LED(321∼32n)의 온 상태 및 오프 상태를 절환한다. 전류값 설정부(256)는, 스위치(2551∼255n) 및 LED(321∼32n)에 접속하는 정전류 드라이버(320b)의 전류량을 제어하여, 각 LED(321∼32n)에 공급되는 전력량을 제어한다. 전류값 설정부(256)는, 스위치(2551∼255n)를 제어함으로써, 전력을 공급할지의 여부를 각 LED(321∼32n)마다 선택할 수 있음과 함께, 정전류 드라이버(320b)가 공급하는 전류값을 제어함으로써, 공급하는 전력량을 LED(321∼32n)마다 선택할 수 있다.

예를 들면, 전류값 설정부(256)는, 각 LED(321∼32n)에 대하여 시분할로 전력을 공급한다. 구체적으로는, 도 20에 도시한 바와 같이, 시분할로 스위치(2551∼255n)를 온 상태로 함으로써, 각 LED(321∼32n)의 발광 시간을 제어하여 캡슐형 내시경(203)의 소비 전력을 저감한다. 예를 들면, 전류값 설정부(256)는, 시간 t1∼t2 동안, LED(321)에 접속하는 스위치(2551)를 온 상태로 한다. 이 경우, 전류값 설정부(256)는, 정전류 드라이버(320b)의 전류값을, 발광량 조정부(240)에서의 LED(321)의 조정값에 따른 전류값 P1로 조정한다. 이 결과, 시간 t1∼t2 동안, LED(321)는, 발광량 조정부(240)의 조정값에 따른 발광량으로 발광한다. 또한, 전류값 설정부(256)는, 시간 t2∼t3 동안, LED(322)에 접속하는 스위치(2552)를 온 상태로 함과 함께, 정전류 드라이버(320b)의 전류값을 발광량 조정부(240)에서의 LED(322)의 조정값에 따른 전류값 P2로 조정한다. 이 결과, 시간 t2∼t3 동안, LED(322)는, 발광량 조정부(240)의 조정값에 따른 발광량으로 발광한다.

또한, 전류값 설정부(256)는, 각 LED(321∼32n)에 전력을 공급하는 기간을 LED(321∼32n)마다에 따라서 변경하여도 된다. 구체적으로는, 도 21에 도시한 바와 같이, 각 LED(321∼32n)마다에 따른 기간, 스위치(2551∼255n)를 각각 온 상태로 함으로써, 각 LED(321∼32n)의 발광 시간을 제어하여 캡슐형 내시경(203)의 소비 전력을 저감한다. 예를 들면, 전류값 설정부(256)는, 기간 T1 동안, LED(321)에 접속하는 스위치(2551)를 온 상태로 함과 함께, 정전류 드라이버(320b)의 전류값을, 발광량 조정부(240)에서의 LED(321)의 조정값에 따른 전류값으로 조정한다. 또한, 기간 Tn 동안, LED(32n)에 접속하는 스위치(255n)를 온 상태로 함과 함께, 정전류 드라이버(320b)의 전류값을, 발광량 조정부(240)에서의 LED(32n)의 화이트 밸런스 조정값에 따른 전류값으로 조정한다. 예를 들면, 내경이 좁은 관 내를 캡슐형 내시경(203)이 진행하고 있는 경우, 캡슐형 내시경(203)의 진행 방향의 변화는 적기 때문에, 검출부(45)는, 소정 간격으로 고반사율 파장에 의한 화상을 이용한 검출을 행하면 족하다. 이 경우, 고반사율 파장의 광을 발하는 LED(321)는, 항상 고반사율 파장의 광을 발할 필요가 없고, 예를 들면 도 21의 기간 T1 동안, 검 출부(45)의 검출 처리를 행할 수 있을 정도의 발광량으로 고반사율 파장의 광을 발하면 족하다. 이에 대하여, 저반사율 파장의 광을 발하는 LED(32n)는, 피검체(1) 내의 관찰에 요하는 기간 Tn 동안, 피검체(1) 내의 관찰이 충분히 가능한 발광량으로 저반사율 파장의 광을 발한다. 이와 같이, 발광량 조정부(240)는, 검출 대상 부위에 대한 저반사율 파장의 광의 반사율과 고반사율 파장의 광의 반사율에 기초하여 LED(321∼32n)마다 발광 시간 및 발광량을 설정하여 전력 공급량을 제어하여도 된다.

또한, 실시 형태 2에서는, 캡슐형 내시경(203) 내에 발광량 조정부(240)를 구비한 경우에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 쌍방향 통신 가능한 피검체 내 도입 시스템인 경우에는, 도 22에 도시한 바와 같이, 수신 장치(202)에서의 외부 장치(207)의 제어부(224) 내에 발광량 조정부(240)를 구비하여도 된다. 이 경우, 발광량 조정부(240)는, 안테나(206a∼206h)를 통하여 수신한 캡슐형 내시경으로부터의 캡(205) 장착 시의 측정 결과에 기초하여 각 LED에 대한 조정값을 산출한다. 그리고, 수신 장치(202)는, 안테나(206a∼206h)를 통하여, 캡슐형 내시경에 각 LED에 대한 조정값을 송신한다. 캡슐형 내시경에서는，LED 구동부(250, 250a, 250b)가, 수신한 화이트 밸런스 조정값에 기초하여 각 LED(321∼32n)의 전력 공급량을 조정하여, 발광량을 제어한다. 또한, 도 23에 도시한 바와 같이, 워크스테이션(204)에서의 제어부(241) 내에 발광량 조정부(240)를 구비하여도 된다. 이 경우, 수신 장치를 통하여 취득한 캡슐형 내시경으로부터의 캡(205)장착 시의 측정 결과에 기초하여 각 LED에 대한 조정값을 산출한다. 그리고, 워크 스테이션(204)은, 수신 장치를 통하여, 캡슐형 내시경에 각 LED에 대한 조정값을 송신한다.

(실시 형태 3)

다음으로, 실시 형태 3에 대하여 설명한다. 실시 형태 3에서는, 실시 형태 1 또는 실시 형태 2에 따른 피검체 내 도입 시스템에 자기 유도 시스템을 조합하여, 캡슐형 내시경 외부로부터 자계를 공급하고, 검출 대상 부위를 발견한 경우에는 검출 대상 부위가 위치하는 방향으로 캡슐형 내시경의 방향을 바꾸거나, 캡슐형 내시경 자신을 근접시키거나 할 수 있도록 하여 캡슐형 내시경을 유도한다. 또한, 실시 형태 3에서는, 실시 형태 1 또는 실시 형태 2에서의 캡슐형 내시경 중 실시 형태 1에서의 캡슐형 내시경에 자기 유도 시스템을 적용한 경우를 예로 설명한다.

도 24는 실시 형태 3에서의 캡슐형 내시경의 구성을 도시한 개략도이다. 도 24에 도시한 바와 같이, 실시 형태 3에서의 캡슐형 내시경(303)은, 도 2에 도시한 캡슐형 내시경(3)과 비교하여, 내부에 유도용의 영구 자석(338)을 더 구비한 구성을 갖는다. 이 영구 자석(338)은, 외부로부터 자계가 인가된 경우에는, 이 자계의 방향에 따라서 방향을 바꾸기 때문에, 이 영구 자석(338)의 방향의 변경에 수반하여, 캡슐형 내시경(303) 자신도 방향을 변경한다. 또한, 영구 자석(338)은, 외부로부터 자계가 인가된 경우에는, 이 자계에 의해 위치를 변경하여 진행한다. 이 때문에, 이 영구 자석(338)의 위치의 변경에 수반하여, 캡슐형 내시경(303) 자체도 위치를 변경하여 진행한다.

다음으로, 실시 형태 3에 따른 피검체 내 도입 시스템의 개략 구성을 설명한 다. 도 25는 실시 형태 3에 따른 피검체 내 도입 시스템의 개략도이고, 도 26은 도 25에 도시한 피검체 내 도입 시스템을 설명하는 도면이다.

도 25에 도시한 바와 같이, 실시 형태 3에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 도 1에 도시한 피검체 내 도입 시스템과 비교하여, 캡슐형 내시경(303)의 작동 범위의 외부에 배치된 헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)과, 각 헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)에 대하여 각각 공급되는 전류를 증폭 제어하는 헬름홀츠 코일 드라이버(372X, 372Y, 372Z)를 더 갖는다. 이 헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)은, 캡슐형 내시경(303)을 구동하는 평행 자계를 X, Y, Z축 방향으로부터 각각 발생시키고 있다. 환언하면, 헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)은, 캡슐형 내시경(303)의 영구 자석(338)에 대하여 작용시키는 유도용 자계를 발생한다.

헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)은, 도 26에 도시한 바와 같이, 대략 사각형 형상으로 형성되어 있다. 헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)은, 서로 대향하는 3쌍의 헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)을 구비함과 함께, 각 쌍의 헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)은, 도 25에 도시한 X, Y, Z축에 대하여 대략 수직으로 되도록 배치되어 있다. 헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)은, X, Y, Z축에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. 헬름홀츠 코일 유닛(371X)은, X축에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있고, 헬름홀츠 코일 유닛(371Y)은, Y축에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있으며, 헬름홀츠 코일 유닛(371Z)은, Z축에 대하여 대략 수직으로 배치되어 있다. 헬름홀츠 코일 드라이버(372X)는 헬름홀츠 코일 유 닛(371X)을 제어하고, 헬름홀츠 코일 드라이버(372Y)는 헬름홀츠 코일 유닛(371Y)을 제어하고, 헬름홀츠 코일 드라이버(372Z)는 헬름홀츠 코일 유닛(371Z)을 제어한다.

또한，헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)은, 그 내부에 대략 직방체 형상의 공간 S를 형성하도록 배치되어 있다. 공간 S는, 도 25에 도시한 바와 같이, 캡슐형 내시경(303)의 작동 공간으로 됨과 함께, 도 26에 도시한 바와 같이, 피검체(1)가 배치되는 공간으로도 되어 있다.

또한, 실시 형태 3에 따른 피검체 내 도입 시스템은, 캡슐형 내시경(303)을 구동하는 유도용 자계인 평행 자계의 방향을 제어하는 회전 자계 제어 회로(373)와, 시술자의 입력 조작에 의해 입력된 캡슐형 내시경(303)의 진행 방향을 회전 자계 제어 회로(373)에 출력하는 입력 장치(374)를 구비한다.

이 피검체 내 도입 시스템에서는, 입력 장치(374)로부터 입력된 진행 방향을 만족시키도록, 회전 자계 제어 회로(373)는 평행 자계의 방향을 제어하고, 헬름홀츠 코일 드라이버(372X, 372Y, 372Z)는, 회전 자계 제어 회로(373)에 의해 제어된 방향의 평행 자계를 헬름홀츠 코일(371X, 371Y, 371Z)에 각각 발생시킨다. 이 결과, 캡슐형 내시경(303)에 탑재된 영구 자석(338)의 방향 등이 인가된 평행 자계에 따라서 변하기 때문에, 이에 수반하여 캡슐형 내시경(303) 자체의 방향이나 진행 방향도 변하게 된다.

이와 같이, 실시 형태 3에서는, 캡슐형 내시경(303)에 탑재된 영구 자석에 작용시키는 자계의 방향을 제어함으로써, 자석에 대하여 작용하는 힘의 방향을 제 어할 수 있어, 캡슐형 내시경(303)의 방향이나 이동 방향을 제어할 수 있다. 이 때문에, 실시 형태 3에 따르면, 검출 대상 부위를 발견한 경우에는 검출 대상 부위가 위치하는 방향으로 캡슐형 내시경의 방향을 바꾸거나, 캡슐형 내시경 자신을 근접시키거나 할 수 있기 때문에, 검출 대상 부위를 더욱 잘 관찰할 수 있다.

또한, 본 실시 형태 3에서는，3축의 헬름홀츠 코일 유닛(371X, 371Y, 371Z)을 예로 설명하였지만, 헬름홀츠 코일의 조건을 엄밀하게 만족시키는 것이 아니어도 되고, 예를 들면, 코일은, 원형 외에, 대략 사각이어도 된다. 또한, 대향하는 코일의 간격도 본 실시 형태 3의 기능을 만족시키는 범위에서 헬름홀츠 코일의 조건으로부터 벗어나 있어도 무방하다.

또한, 실시 형태 1∼3에서는, 캡슐형의 내시경을 피검체(1) 내에 도입하는 경우에 대하여 설명하였지만, 물론, 도 27에 도시한 바와 같이, 발광부(332)에 의한 광을 전송하는 전송로(332a)와 렌즈계(332)와 촬상 소자(344)를 갖고 워크스테이션(304)과 유선으로 접속하는 도입부(303)를 피검체(1) 내에 도입하는 경우에도 적용 가능하다. 이 경우도 마찬가지로, 검출부(45)와, 제어부(341) 내의 발광량 조정부(240)를 구비함으로써, 검출 대상 부위인 출혈 부위나 종양 부위를 종래보다고 정확하게 검출하는 것이 가능하게 됨과 함께, 소비 전력을 삭감하는 것이 가능하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은, 피검체 내의 검출 대상 부위를 강조시켜 표시하는 피검체 내 도입 시스템에 유용하고, 특히 정확한 검출 부위의 검출과 전력 절약화 를 실현하고자 하는 경우에 적합하다.

Claims

피검체 내의 화상을 촬상하는 피검체 내 도입 시스템으로서,

검출 대상에 따라서 소정의 광학적 특성을 갖는 검출 대상 부위에 대하여 반사율이 낮은 저반사율 파장의 광과 반사율이 높은 고반사율 파장의 광을 적어도 발하는 발광 수단, 및

적어도 상기 저반사율 파장의 광과 상기 고반사율 파장의 광을 수광하여 상기 화상을 촬상하는 촬상 수단

을 갖는 피검체 내 도입 장치와,

상기 화상 중 상기 피검체 내의 검출 대상 영역에 대응하는 영역의 상기 고반사율 파장의 광량과 상기 저반사율 파장의 광량에 기초하여 상기 검출 대상 영역의 상기 검출 대상 부위를 검출하는 검출 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제1항에 있어서,

상기 검출 수단은, 상기 화상 중 상기 고반사율 파장의 광량이 소정의 임계값 이상인 영역을 상기 검출 대상 부위가 포함될 가능성이 있는 포함 영역으로서 추출하고, 추출한 상기 포함 영역에서의 상기 저반사율 파장의 광량에 기초하여 상기 검출 대상 부위를 검출하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제2항에 있어서,

상기 검출 수단은, 상기 고반사율 파장에 의한 화상 중 상기 고반사율 파장의 광량이 상기 소정의 임계값 이상인 영역을 상기 포함 영역으로서 추출하고, 상기 저반사율 파장에 의한 화상 중 상기 포함 영역에 대응하는 영역의 상기 저반사율 파장의 광량에 기초하여 상기 검출 대상 부위를 검출하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제2항에 있어서,

상기 소정의 임계값은, 상기 검출 대상 부위에 대한 상기 저반사율 파장의 광의 반사율과 상기 고반사율 파장의 광의 반사율에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제1항에 있어서,

상기 검출 대상 부위는, 출혈 부위인 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제1항에 있어서,

상기 저반사율 파장은, 415㎚ 내지 580㎚ 중 어느 하나이고,

상기 고반사율 파장은, 615㎚ 내지 635㎚ 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제1항에 있어서,

상기 화상을 처리하는 화상 처리 수단과,

상기 화상 처리 수단이 처리한 화상을 포함하는 정보를 표시하는 표시 수단

을 더 포함하고, 상기 화상 처리 수단은, 상기 검출 대상 부위를 강조시키는 강조 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제1항에 있어서,

상기 발광 수단 및 상기 촬상 수단은, 상기 피검체 내 도입 장치의 측면에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제1항에 있어서,

상기 피검체 내 도입 장치는, 적어도 2개의 상기 촬상 수단 및 적어도 2개의 상기 발광 수단을 포함하고,

상기 2개의 촬상 수단은, 각각 반대의 방향을 촬상하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제1항에 있어서,

상기 발광 수단은, 상기 저반사율 파장의 광을 발하는 발광 소자와, 상기 고반사율 파장의 광을 발하는 발광 소자를 적어도 갖는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제10항에 있어서,

상기 발광 소자는 LED인 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제10항에 있어서,

상기 피검체 내 도입 장치는,

각 발광 소자에 전력을 공급하여 각 발광 소자를 발광시키는 구동 수단과,

상기 구동 수단에 의해 공급되는 전력량을 각 발광 소자마다 제어하는 제어 수단

을 포함하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제12항에 있어서,

상기 구동 수단은, 상기 발광 소자에 공급하는 전류량을 조정하는 전류량 조정 수단을 포함하고,

상기 제어 수단은, 상기 전류량 조정 수단을 제어하여 각 발광 소자에 공급되는 전류량을 제어하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제12항에 있어서,

상기 구동 수단은, 전력을 공급할지의 여부를 각 발광 소자마다 각각 선택 가능한 전력 공급 선택 수단을 포함하고,

상기 제어 수단은, 상기 전력 공급 선택 수단을 제어하여 각 발광 소자에 공급되는 전력량을 제어하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제14항에 있어서,

상기 전력 공급 선택 수단은, 각 발광 소자에 전력을 공급할지의 여부를 선택함과 함께, 공급하는 전력량을 각 발광 소자마다 선택 가능한 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제14항에 있어서,

상기 전력 공급 선택 수단은, 각 발광 소자에 전력을 공급하는 기간을 상기발광 소자마다에 따라서 변경하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제16항에 있어서,

상기 전력 공급 선택 수단은, 각 발광 소자에 시분할로 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제12항에 있어서,

상기 제어 수단은, 상기 검출 대상 부위에 대한 저반사율 파장의 광의 반사율과 상기 검출 대상 부위에 대한 고반사율 파장의 광의 반사율에 기초하여 각 발 광 소자에 공급되는 전력량을 제어하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제12항에 있어서,

상기 제어 수단은, 화이트 밸런스의 값에 기초하여 각 발광 소자에 공급되는 전력량을 제어하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.
제1항에 있어서,

상기 피검체 내 도입 장치는, 유도용의 영구 자석을 더 갖고,

상기 영구 자석에 대하여 작용시키는 유도용 자계를 발생하는 유도용 자계 발생 수단과,

상기 유도용 자계의 방향을 제어하는 유도용 자계 방향 제어 수단

을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피검체 내 도입 시스템.