WO2013121610A1

WO2013121610A1 - 内視鏡装置及び医用システム

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Publication number: WO2013121610A1
Application number: PCT/JP2012/072768
Authority: WO
Inventors: 美沙高橋; 竹腰　聡; 健夫鈴木
Original assignee: オリンパスメディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2013-08-22
Also published as: CN103906458B; US8827896B2; US20130345513A1; WO2013121610A8; EP2732752A1; EP2732752A4; JPWO2013121610A1; EP2732752B1; JP5444510B1; CN103906458A

Abstract

　本発明の内視鏡装置は、第１の蛍光物質を励起するための第１の波長帯域と、第２の波長帯域と、を含む波長帯域の光を発する光源装置と、第１の蛍光物質が励起された際に発せられる第１の蛍光と、処置具に設けられた第２の蛍光物質が励起された際に発せられる第２の蛍光と、を撮像して蛍光画像を生成する撮像部と、第２の蛍光物質の形状に関する情報を含む形状情報が格納された情報格納部と、形状情報及び第２の蛍光の描画領域のサイズに基づいて算出した拡縮率と、第１の蛍光の描画領域のサイズと、に基づいて第１の蛍光の発生領域の実際のサイズを推定するための演算を行う演算部と、を有する。

Description

内視鏡装置及び医用システム

　本発明は、内視鏡装置及び医用システムに関し、特に、生体内の蛍光物質から発せられる蛍光を観察することが可能な内視鏡装置及び医用システムに関するものである。

　癌等の所定の病変において特異的に発現する生体タンパク質をターゲットとした蛍光薬剤を用いた診断手法が従来知られている。具体的には、例えば、蛍光薬剤が予め投与された生体内の被検部に対して励起光を照射し、当該励起光の照射に伴って当該被検部から発せられる蛍光を受光し、当該受光した蛍光に基づいて生成される蛍光画像により当該被検部における病変の有無等の診断を行う、という診断手法が従来知られている。

　一方、例えば日本国特開２０１１－１３６００５号公報には、医用システムにおいて、被検部の近傍に設置される処置具に設けられたマークの像を撮像し、当該撮像したマーク画像の大きさに基づいて当該被検部と内視鏡挿入部先端との距離情報を取得する技術が開示されている。

　ところで、前述の蛍光画像においては、例えば被検部の周辺に存在する粘膜等のような、当該被検部に含まれる組織以外の対象物を略視認できないことに起因し、当該被検部における蛍光の発生状態が病変の状態を知るための略唯一の有意な情報として扱われる。

　従って、例えば、前述の蛍光画像に含まれる病変に対して処置が行われるような場合においては、当該病変の実際のサイズを推定することが困難であるため、当該病変に対する処置に適した処置具が選択されず、結果的に、当該病変に対する処置が長時間化してしまう、という課題が従来生じている。

　一方、日本国特開２０１１－１３６００５号公報には、前述の蛍光画像に含まれる病変の実際のサイズを推定するための構成等について特に言及等されておらず、すなわち、当該病変に対する処置が長時間化してしまう、という課題が依然として生じている。

　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、蛍光画像に含まれる病変に対する処置の際に費やされる時間を従来に比べて短縮することができるとともに、病変の大きさに応じた好適な処置の実施を可能とする内視鏡装置及び医用システムを提供することを目的としている。

　本発明の一態様の内視鏡装置は、体腔内の被検部に集積する第１の蛍光物質を励起するための第１の波長帯域と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域と、を含む波長帯域の励起光を発する光源装置と、前記被検部に集積した前記第１の蛍光物質が前記第１の波長帯域の光により励起された際に発せられる第１の蛍光と、前記被検部の処置を行う処置具に設けられた第２の蛍光物質が前記第２の波長帯域の光により励起された際に発せられる第２の蛍光と、を撮像して蛍光画像を生成することができるように構成された撮像部と、前記第２の蛍光物質の形状に関する情報を含む形状情報が格納された情報格納部と、前記形状情報と、前記蛍光画像内における前記第２の蛍光の描画領域のサイズと、に基づいて拡縮率を算出する演算を行い、さらに、当該算出した拡縮率と、前記蛍光画像内における前記第１の蛍光の描画領域のサイズと、に基づいて前記第１の蛍光の発生領域の実際のサイズを推定するための演算を行う演算部と、を有する。

　本発明の一態様の医用システムは、体腔内の被検部に集積する第１の蛍光物質を励起するための第１の波長帯域と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域と、を含む波長帯域の励起光を発する光源装置と、前記第２の波長帯域の光により励起される第２の蛍光物質を具備し、前記被検部の処置を行うことができるように構成された処置具と、前記励起光の照射に伴い、前記被検部に集積した前記第１の蛍光物質から発せられる第１の蛍光と、前記被検部の近傍に配置された前記第２の蛍光物質から発せられる第２の蛍光と、を撮像して蛍光画像を生成することができるように構成された撮像部と、前記第２の蛍光物質の形状に関する情報を含む形状情報が格納された情報格納部と、前記形状情報と、前記蛍光画像内における前記第２の蛍光の描画領域のサイズと、に基づいて拡縮率を算出する演算を行い、さらに、当該算出した拡縮率と、前記蛍光画像内における前記第１の蛍光の描画領域のサイズと、に基づいて前記第１の蛍光の発生領域の実際のサイズを推定するための演算を行う演算部と、を有する。

本発明の実施例に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図。本実施例に係る撮像ユニットの構成の一例を示す図。本実施例に係る画像処理装置及び光源装置の構成の一例を示す図。本実施例に係る鉗子の構成の一例を示す図。図４の鉗子における処置部周辺の構成の一例を示す図。本実施例に係る硬質挿入部及び鉗子を体腔内に挿入して被検部の処置を行う場合の一例を示す図。本実施例に係る画像処理装置における処理に用いられる蛍光画像の一例を示す図。本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の一例を示す図。本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の、図８とは異なる例を示す図。本実施例に係る画像処理装置の処理に用いられるテーブルデータの一例を示す図。本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の、図８及び図９とは異なる例を示す図。本実施例に係る画像処理装置における処理に用いられる蛍光画像の、図７とは異なる例を示す図。本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の、図８、図９及び図１１とは異なる例を示す図。本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の、図８、図９、図１１及び図１３とは異なる例を示す図。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

　図１から図１４は、本発明の実施例に係るものである。図１は、本発明の実施例に係る内視鏡装置の要部の構成の一例を示す図である。

　内視鏡装置１は、図１に示すように、蛍光観察用の励起光及び白色光観察用の白色光を照明光として供給可能な光源装置２と、光源装置２から供給された照明光を被写体へ照射し、当該照明光の照射に伴って当該被写体から発せられる戻り光を撮像し、当該撮像した戻り光に応じた画像を出力する硬性鏡撮像装置１０と、硬性鏡撮像装置１０から出力された画像に対して種々の処理を施す画像処理装置３と、画像処理装置３により処理が施された画像等を表示するモニタ４と、を有して構成されている。

　硬性鏡撮像装置１０は、図１に示すように、体腔内に挿入される硬質挿入部３０と、硬質挿入部３０により導光された被写体の戻り光を撮像する撮像ユニット２０と、を有して構成されている。また、硬性鏡撮像装置１０は、図１に示すように、光ケーブルＬＣを介して光源装置２と硬質挿入部３０とを接続できるように構成されているとともに、ケーブル５を介して画像処理装置３と撮像ユニット２０とを接続できるように構成されている。

　硬質挿入部３０は、被検者の体腔内に挿入可能な細長の円柱形状を具備して構成されている。また、硬質挿入部３０の後端部には、撮像ユニット２０及び光ケーブルＬＣをそれぞれ着脱自在に接続するための接続部材（図示せず）が設けられている。

　一方、硬質挿入部３０には、図示しないが、光ケーブルＬＣを介して光源装置２から供給された照明光を硬質挿入部３０の先端部へ伝送するように構成されたライトガイド、当該ライトガイドにより伝送された照明光を硬質挿入部３０の先端部から被写体へ照射するように構成された照明窓、及び、当該照明光の照射に伴って当該被写体から発せられる戻り光を硬質挿入部３０の後端部へ導光するように構成されたレンズ群がそれぞれ設けられている。

　図２は、本実施例に係る撮像ユニットの構成の一例を示す図である。

　撮像ユニット２０は、図２に示すように、蛍光観察時に硬質挿入部３０内のレンズ群により導光された戻り光としての蛍光を撮像して蛍光画像を生成する蛍光撮像系と、白色光観察時に硬質挿入部３０内のレンズ群により導光された戻り光としての白色光の反射光を撮像して白色光画像を生成する白色光撮像系と、を具備している。そして、蛍光撮像系及び白色光撮像系は、白色光を反射しかつ蛍光を透過させるような分光特性を有するダイクロイックプリズム２１により、互いに直交する２つの光軸に分けられている。

　撮像ユニット２０の蛍光撮像系は、光源装置２から発せられる励起光の波長帯域（後述の波長帯域ＥＷ１及びＥＷ２）と同じ波長帯域の光をカットするような分光特性を備えた励起光カットフィルタ２２と、ダイクロイックプリズム２１および励起光カットフィルタ２２を透過した蛍光を結像する結像光学系２３と、結像光学系２３により結像された蛍光を撮像する撮像素子２４と、を備えている。

　撮像素子２４は、モノクロの高感度撮像素子であり、結像光学系２３により結像された蛍光を撮像し、当該撮像した蛍光に応じた蛍光画像を生成して出力する。

　また、撮像ユニット２０の白色光撮像系は、ダイクロイックプリズム２１により反射された白色光を結像する結像光学系２５と、結像光学系２５により結像された白色光を撮像する撮像素子２６と、を備えている。

　撮像素子２６は、撮像面にＲＧＢのカラーフィルタを設けて構成されており、結像光学系２５により結像された白色光を撮像し、当該撮像した白色光に応じた白色光画像を生成して出力する。

　一方、撮像ユニット２０は、撮像素子２４から出力される蛍光画像及び撮像素子２６から出力される白色光画像に対して所定の信号処理（相関二重サンプリング処理、ゲイン調整処理、及び、Ａ／Ｄ変換処理）を施し、さらに、当該所定の信号処理を施した蛍光画像及び白色光画像を、（ケーブル５を介して）画像処理装置３へ出力する信号処理部２７を具備している。

　図３は、本実施例に係る画像処理装置及び光源装置の構成の一例を示す図である。

　画像処理装置３は、図３に示すように、白色光画像入力コントローラ３１と、蛍光画像入力コントローラ３２と、画像処理部３３と、メモリ３４と、表示制御部３５と、入力操作部３６と、ＴＧ（タイミングジェネレータ）３７と、ＣＰＵ３８と、情報格納部３９と、を有して構成されている。

　白色光画像入力コントローラ３１は、所定容量のラインバッファを具備し、撮像ユニット２０の信号処理部２７から出力される１フレーム毎の白色光画像を一時的に記憶できるように構成されている。そして、白色光画像入力コントローラ３１に記憶された白色光画像は、画像処理装置３内のバスＢＳを介してメモリ３４に格納される。

　蛍光画像入力コントローラ３２は、所定容量のラインバッファを具備し、撮像ユニット２０の信号処理部２７から出力される１フレーム毎の蛍光画像を一時的に記憶できるように構成されている。そして、蛍光画像入力コントローラ３２に記憶された蛍光画像は、バスＢＳを介してメモリ３４に格納される。

　画像処理部３３は、メモリ３４に格納された画像を読み出し、当該読み出した画像に対して所定の画像処理を施してバスＢＳへ出力するように構成されている。

　表示制御部３５は、ＣＰＵ３８の制御等に応じた種々の処理を画像処理部３３から出力される画像に施して映像信号を生成し、当該生成した映像信号をモニタ４へ出力するように構成されている。

　入力操作部３６は、術者等の入力操作に応じた種々の指示をＣＰＵ３８に対して行うことが可能な種々の入力インターフェースを具備して構成されている。具体的には、入力操作部３６は、例えば、白色光観察と蛍光観察とを切り替える指示を行うことが可能な観察モード切替スイッチ等を具備して構成されている。

　ＴＧ３７は、撮像ユニット２０の撮像素子２４及び２６を駆動するための駆動パルス信号を出力するように構成されている。

　ＣＰＵ３８は、入力操作部３６においてなされた指示等に応じた種々の制御及び処理を行うように構成されている。

　ＣＰＵ３８は、入力操作部３６の観察モード切替スイッチにおいて白色光観察の実施に係る指示がなされたことを検出した場合には、撮像ユニット２０の撮像素子２６を駆動させるとともに、撮像素子２４を駆動停止させるような制御をＴＧ３７に対して行う。また、ＣＰＵ３８は、入力操作部３６の観察モード切替スイッチにおいて白色光観察の実施に係る指示がなされたことを検出した場合には、光源装置２の白色光源４０を発光させるとともに、励起光源４４を消光させるような制御を行う。

　ＣＰＵ３８は、入力操作部３６の観察モード切替スイッチにおいて蛍光観察の実施に係る指示がなされたことを検出した場合には、撮像ユニット２０の撮像素子２４を駆動させるとともに、撮像素子２６を駆動停止させるような制御をＴＧ３７に対して行う。また、ＣＰＵ３８は、入力操作部３６の観察モード切替スイッチにおいて蛍光観察の実施に係る指示がなされたことを検出した場合には、光源装置２の励起光源４４を駆動させるとともに、励起光源４４を駆動停止させるような制御を行う。

　ＣＰＵ３８は、蛍光観察時において、画像処理部３３により所定の画像処理が施された蛍光画像と、情報格納部３９に格納された情報と、に基づき、蛍光観察を支援するための観察支援情報を取得する処理を行うとともに、当該取得した観察支援情報をモニタ４に表示させるための制御を表示制御部３５に対して行うように構成されている。なお、このような観察支援情報の取得に係る処理の詳細については、後程説明する。

　情報格納部３９には、ＣＰＵ３８が観察支援情報の取得に係る処理を行う際に用いる種々の情報（後述）が予め格納されている。

　一方、光源装置２は、図３に示すように、広帯域な白色光を発するキセノンランプ等により構成された白色光源４０と、白色光源４０から発せられた白色光を集光する集光レンズ４２と、集光レンズ４２により集光された白色光を透過させ、後述する励起光を反射し、さらに、当該白色光及び当該励起光を光ケーブルＬＣの入射端に入射させるように構成されたダイクロイックミラー４３と、を具備している。また、白色光源４０と集光レンズ４２との間には、絞り制御部４８の制御に応じた絞り量となるように動作する絞り４１が設けられている。

　また、光源装置２は、図３に示すように、被検者に投与される蛍光薬剤を励起するための波長帯域ＥＷ１と、後述の鉗子６の所定の位置に設けられた蛍光体１６１を励起するための波長帯域ＥＷ２と、を含む波長帯域の励起光を発するように構成された励起光源４４と、励起光源４４から発せられた励起光を集光する集光レンズ４５と、集光レンズ４５により集光された励起光をダイクロイックミラー４３に向けて反射するミラー４６と、を具備している。なお、本実施例においては、波長帯域ＥＷ１と波長帯域ＥＷ２とが相互に異なる（重複しない）ものとする。

　すなわち、以上に述べたような構成を具備する内視鏡装置１によれば、入力操作部３６において白色光観察の実施に係る指示がなされた場合（白色光観察時）には、白色光画像に応じた白色光画像（カラー画像）がモニタ４に表示される。また、以上に述べたような構成を具備する内視鏡装置１によれば、入力操作部３６において蛍光観察の実施に係る指示がなされた場合（蛍光観察時）には、蛍光画像に応じた蛍光画像（モノクロ画像）と、ＣＰＵ３８の処理により取得された観察支援情報と、がモニタ４に併せて表示される。

　なお、本実施例の内視鏡装置１は、白色光画像及び蛍光画像を取得できるような構成を具備するものに限らず、例えば、蛍光画像のみを取得できるような構成を具備するものであってもよい。

　ところで、本実施例においては、被検者の体腔内の被検部に対する処置が行われる際に、例えば図４に示すような鉗子６が内視鏡装置１に併せて用いられる。図４は、本実施例に係る鉗子の構成の一例を示す図である。

　鉗子６は、図４に示すように、組織の把持等により被検部の処置を行うことができるように構成された処置部６ａと、細長の円柱形状を具備する柄部６ｂと、処置部６ａを動作させるための操作を行うことが可能な操作部６ｃと、を先端側から順に連設して形成されている。図５は、図４の鉗子における処置部周辺の構成の一例を示す図である。

　また、柄部６ｂの先端部における処置部６ａの近傍の外周面上には、所定の形状を具備し、光源装置２から発せられる励起光に含まれる波長帯域ＥＷ２の光により励起される蛍光体１６１が設けられている。具体的には、蛍光体１６１は、例えば図５に示すような、実長（実寸）ＷＳの幅の帯形状を具備して設けられている。

　なお、本実施例においては、被検者に予め投与された蛍光薬剤が波長帯域ＥＷ１の光で励起された際に発せられる蛍光の波長帯域（以降、波長帯域ＦＷ１とも称する）と、鉗子６の蛍光体１６１が波長帯域ＥＷ２の光で励起された際に発せられる蛍光の波長帯域（以降、波長帯域ＦＷ２とも称する）と、が相互に異なる（重複しない）ものとする。また、本実施例においては、波長帯域ＦＷ１及びＦＷ２の蛍光が励起光カットフィルタ２２によりカットされないように、各波長帯域が設定されているものとする。

　次に、本実施例の作用について説明する。なお、以降においては、簡単のため、蛍光観察時の処理及び動作についての具体的な説明を行うとともに、白色光観察時の処理及び動作については適宜省略しつつ説明を進める。また、以降においては、簡単のため、波長帯域ＥＷ１の光により励起される蛍光薬剤が被検者に対して予め投与され、さらに、当該投与された蛍光薬剤が被検部（に存在する病変部）において十分集積しているものとして説明を進める。

　まず、術者等は、図１に例示したように内視鏡装置１の各部を接続し、当該各部の電源を投入し、さらに、入力操作部３６の観察モード切替スイッチにおいて白色光観察の実施に係る指示を行う。図６は、硬質挿入部及び鉗子を体腔内に挿入して被検部の処置を行う場合の一例を示す図である。

　その後、術者等は、モニタ４に表示される白色光画像を確認しながら、被検者の体壁の相互に異なる位置に設置したトロッカー（図示せず）を介し、当該被検者の体腔内へ硬質挿入部３０及び鉗子６を挿入するとともに、例えば図６に示すように、当該体腔内の被検部が存在する臓器に硬質挿入部３０の先端部及び鉗子６の処置部６ａを近づけてゆく。図７は、本実施例に係る画像処理装置における処理に用いられる蛍光画像の一例を示す図である。

　さらに、術者等は、例えば図７に示すような、被検部と鉗子６の蛍光体１６１とを含む白色光画像をモニタ４に表示可能な位置に硬質挿入部３０の先端部を移動させた後、入力操作部３６の観察モード切替スイッチにおいて蛍光観察の実施に係る指示を行う。

　そして、このような蛍光観察の実施に係る指示に伴い、硬質挿入部３０の先端部から被検部へ波長帯域ＥＷ１及びＥＷ２を具備する励起光（照明光）が照射され、当該励起光の照射に伴い、当該被検部の蛍光薬剤が集積した領域（以降、単に蛍光領域とも称する）から波長帯域ＦＷ１の蛍光が発せられ、当該被検部の近傍に配置された蛍光体１６１から波長帯域ＦＷ２の蛍光が発せられ、波長帯域ＦＷ１及びＦＷ２を具備する蛍光（戻り光）が導光されて撮像ユニット２０に入射される。

　撮像ユニット２０は、硬質挿入部３０により導光された蛍光を撮像して蛍光画像を生成し、当該生成した蛍光画像に所定の信号処理を施して画像処理装置３へ出力する。

　蛍光画像入力コントローラ３２は、撮像ユニット２０から出力される１フレーム毎の蛍光画像を一時的に記憶する。そして、蛍光画像入力コントローラ３２に記憶された蛍光画像は、バスＢＳを介してメモリ３４に格納される。

　画像処理部３３は、メモリ３４に格納された蛍光画像を読み出し、当該読み出した蛍光画像に対して所定の画像処理を施してバスＢＳへ出力する。

　ここで、画像処理部３３により所定の画像処理が施された時点においては、例えば図７に示すような、蛍光領域における波長帯域ＦＷ１の蛍光の発生状態と、（帯形状で描画された）蛍光体１６１における波長帯域ＦＷ２の蛍光の発生状態と、をそれぞれ視認できる一方で、これら以外の対象物を略視認できない蛍光画像が取得される。なお、図７においては、蛍光画像が可視化された際に略視認できない対象物である処置部６ａ及び柄部６ｂを、便宜上点線で示している。

　一方、ＣＰＵ３８は、蛍光薬剤から発せられる蛍光の波長帯域ＦＷ１の情報と、蛍光体１６１から発せられる蛍光の波長帯域ＦＷ２の情報と、蛍光体１６１の２次元形状及び当該２次元形状における実際のサイズ（例えば実長ＷＳの値）を含む形状情報と、を情報格納部３９から読み込み、当該読み込んだ各情報と、画像処理部３３から出力される蛍光画像と、に基づく処理を行うことにより、蛍光観察を支援するための観察支援情報を取得する。すなわち、本実施例においては、蛍光薬剤から発せられる蛍光の波長帯域ＦＷ１の情報と、蛍光体１６１から発せられる蛍光の波長帯域ＦＷ２の情報と、蛍光体１６１の２次元形状及び当該２次元形状における実際のサイズ（例えば実長ＷＳの値）を含む形状情報と、が情報格納部３９に予め格納されている。

　ここで、ＣＰＵ３８による観察支援情報の取得に係る具体的な処理について、図７に示した蛍光画像を当該処理に用いた場合を例に挙げて説明する。

　まず、ＣＰＵ３８は、蛍光薬剤から発せられる蛍光の波長帯域ＦＷ１の情報と、蛍光体１６１から発せられる蛍光の波長帯域ＦＷ２の情報と、蛍光体１６１の２次元形状及び当該２次元形状における所定の実長の値（例えば実長ＷＳの値）を含む蛍光体１６１の形状情報と、に基づき、蛍光画像内における相対的に高輝度な（明るい）領域のうち、当該形状情報に一致または略一致する形状で描画された領域を蛍光体１６１の描画領域として検出し、さらに、当該形状情報に対して大きく異なる形状で描画された領域を蛍光領域の描画領域として検出する。

　次に、ＣＰＵ３８は、蛍光体１６１の形状情報と、蛍光画像内における蛍光体１６１の描画領域の検出結果と、に基づき、蛍光画像内に描画された蛍光体１６１の描画幅ＷＡ（図７参照）を算出し、さらに、当該算出した描画幅ＷＡから実長ＷＳを除する演算（ＷＡ／ＷＳ）を行うことにより拡縮率ＲＡの値を求める。すなわち、前述の拡縮率ＲＡは、実際の蛍光体１６１のサイズを基準として蛍光画像内の蛍光体１６１のサイズを規格化した値、または、実際の蛍光体１６１のサイズを１とした場合における蛍光画像内の蛍光体１６１の描画倍率に相当する値として算出される。

　一方、ＣＰＵ３８は、蛍光画像内における蛍光領域の描画領域の検出結果に基づき、当該蛍光領域の横方向（水平方向）の描画幅ＬＸと、当該蛍光領域の縦方向の描画幅ＬＹと、を算出する。

　また、ＣＰＵ３８は、描画幅ＬＸに拡縮率ＲＡを乗ずる演算（ＬＸ×ＲＡ）を行うことにより得られる横幅ＳＸの値を、蛍光領域（病変部）の横幅の実長の推定値として算出し、描画幅ＬＹに拡縮率ＲＡを乗ずる演算（ＬＹ×ＲＡ）を行うことにより得られる縦幅ＳＹの値を、蛍光領域（病変部）の縦幅の実長の推定値として算出する。すなわち、ＣＰＵ３８は、前述のような演算を行って算出した（観察支援情報としての）横幅ＳＸ及び縦幅ＳＹの値により、蛍光領域（病変部）の実際のサイズを推定する。

　その後、ＣＰＵ３８は、前述のように取得した横幅ＳＸ及び縦幅ＳＹを画像処理部３３から出力される蛍光画像に併せて表示させる制御を表示制御部３５に対して行う。図８は、本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の一例を示す図である。

　表示制御部３５は、ＣＰＵ３８の制御に基づき、横幅ＳＸ及び縦幅ＳＹの値を示す情報を画像処理部３３から出力される蛍光画像に重畳して映像信号を生成し、当該生成した映像信号をモニタ４へ出力する。そして、このような表示制御部３５の動作により、例えば、図８に示すような表示態様を具備する観察画像がモニタ４に表示される。なお、図８においては、モニタ４の画面上で略視認できない対象物である処置部６ａ及び柄部６ｂを、便宜上点線で示している。

　図８に例示した表示態様の観察画像によれば、画像処理部３３から出力される蛍光画像に併せ、横幅ＳＸの値を示す情報が「横＝○ｍｍ」としてモニタ４に表示され、さらに、縦幅ＳＹの値を示す情報が「横＝△ｍｍ」としてモニタ４に表示される。すなわち、術者等は、図８に示したようにモニタ４に表示される観察画像を確認することにより、蛍光領域（病変部）の実際のサイズを推定することができ、さらに、蛍光領域（病変部）の実際のサイズに適した鉗子を使用しているか否かを容易に判断できる。その結果、蛍光画像に含まれる病変に対する処置の際に費やされる時間を、従来に比べて短縮することができる。また、術者等は、図８に示したようにモニタ４に表示される観察画像を確認することにより、蛍光領域（病変部）の実際の大きさを容易に推定することができる。その結果、蛍光領域（病変部）の大きさに応じた好適な処置の実施が可能となる。

　なお、ＣＰＵ３８は、横幅ＳＸ及び縦幅ＳＹの値を観察支援情報として取得するものに限らず、例えば、蛍光領域の輝度値の平均値と硬質挿入部３０の先端部からの実際の距離との相関を示すテーブルデータＴＢ１と、蛍光体１６１の輝度値の平均値と硬質挿入部３０の先端部からの実際の距離との相関を示すテーブルデータＴＢ２と、が情報格納部３９に予め格納されている場合において、蛍光領域と蛍光体１６１との間の実際の距離の推定値に相当する距離ＳＺの値を観察支援情報としてさらに取得するものであってもよい。

　具体的には、ＣＰＵ３８は、画像処理部３３から出力される蛍光画像内における蛍光領域の描画領域の検出結果に基づき、当該検出結果として得られた描画領域の輝度値の平均値を算出し、さらに、当該算出した輝度値の平均値と前述のテーブルデータＴＢ１とを比較して得た比較結果に基づき、当該算出した輝度値の平均値に相当する硬質挿入部３０の先端部からの距離Ｌ１を取得する。

　また、ＣＰＵ３８は、画像処理部３３から出力される蛍光画像内における蛍光体１６１の描画領域の検出結果に基づき、当該検出結果として得られた描画領域の輝度値の平均値を算出し、さらに、当該算出した輝度値の平均値と前述のテーブルデータＴＢ２とを比較して得た比較結果に基づき、当該算出した輝度値の平均値に相当する硬質挿入部３０の先端部からの距離Ｌ２を取得する。

　そして、ＣＰＵ３８は、距離Ｌ１の値から距離Ｌ２の値を減ずる演算（Ｌ１－Ｌ２）を行うことにより得られる距離ＳＺの値を、蛍光領域と蛍光体１６１との間における実際の距離の推定値として算出する。すなわち、ＣＰＵ３８は、前述のような演算を行って算出した（観察支援情報としての）距離ＳＺの値により、蛍光領域と蛍光体１６１との間における実際の距離を推定する。

　なお、ＣＰＵ３８は、前述のテーブルデータＴＢ１及びＴＢ２を用いて距離ＳＺの値を算出するための演算を行うものに限らず、例えば、蛍光領域の描画領域の輝度値の平均値と、蛍光体１６１の描画領域の輝度値の平均値と、を比較して得た比較結果に基づいて距離ＳＺの値を算出するための演算を行うものであってもよい。そして、このような演算によれば、例えば、前述の２種類の輝度値の平均値同士が相対的に近づくにつれ、距離ＳＺとして得られる値が０に近くなり、前述の２種類の輝度値の平均値同士が相対的に離れるにつれ、距離ＳＺとして得られる値が０から遠ざかる。

　一方、ＣＰＵ３８は、横幅ＳＸと、縦幅ＳＹと、距離ＳＺと、を画像処理部３３から出力される蛍光画像に併せて表示させる制御を表示制御部３５に対して行う。図９は、本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の、図８とは異なる例を示す図である。

　表示制御部３５は、ＣＰＵ３８の制御に基づき、横幅ＳＸ、縦幅ＳＹ及び距離ＳＺを画像処理部３３から出力される蛍光画像に重畳して映像信号を生成し、当該生成した映像信号をモニタ４へ出力する。そして、このような表示制御部３５の動作により、例えば、図９に示すような表示態様を具備する観察画像がモニタ４に表示される。なお、図９においては、モニタ４の画面上で略視認できない対象物である処置部６ａ及び柄部６ｂを、便宜上点線で示している。

　図９に例示した表示態様の観察画像によれば、画像処理部３３から出力される蛍光画像に併せ、横幅ＳＸを示す情報が「横＝○ｍｍ」としてモニタ４に表示され、縦幅ＳＹを示す情報が「横＝△ｍｍ」としてモニタ４に表示され、さらに、距離ＳＺを示す情報が「距離＝□ｃｍ」としてモニタ４に表示される。すなわち、術者等は、図９に示したようにモニタ４に表示される観察画像を確認することにより、蛍光領域（病変部）の実際のサイズを精度よく推定することができ、さらに、蛍光領域（病変部）の実際のサイズに適した鉗子を使用しているか否かを容易に判断できる。その結果、蛍光画像に含まれる病変に対する処置の際に費やされる時間を、従来に比べて短縮することができる。また、術者等は、図９に示したようにモニタ４に表示される観察画像を確認することにより、蛍光領域（病変部）の実際の大きさを容易に推定することができる。その結果、蛍光領域（病変部）の大きさに応じた好適な処置の実施が可能となる。

　なお、ＣＰＵ３８は、横幅ＳＸ及び縦幅ＳＹを観察支援情報として取得するものに限らず、例えば、前述のように算出した拡縮率ＲＡと、蛍光画像内における蛍光領域の描画領域の検出結果と、に基づき、実際の蛍光領域のサイズの推定に利用可能な種々の情報を観察支援情報としてさらに取得するものであってもよい。

　具体的には、ＣＰＵ３８は、例えば、前述のように算出した拡縮率ＲＡと、蛍光画像内における蛍光領域の描画領域の検出結果と、に基づく演算により取得される、実際の蛍光領域の面積の推定値、長軸方向の幅の推定値、短軸方向の幅の推定値、中心点の推定位置、及び、重心点の推定位置のうちのいずれか１つの情報を、実際の蛍光領域のサイズの推定に利用可能な観察支援情報としてさらに取得するものであってもよい。

　図１０は、本実施例に係る画像処理装置の処理に用いられるテーブルデータの一例を示す図である。

　なお、ＣＰＵ３８は、例えば図１０のような、蛍光体１６１の形状情報と、蛍光体１６１から発せられる蛍光の波長帯域ＦＷ２の情報と、の対応関係を複数の鉗子の種類毎に関連付けたテーブルデータＴＢ３が情報格納部３９に予め格納されている場合において、当該テーブルデータＴＢ３と蛍光体１６１の描画領域の検出結果とに基づいて蛍光画像内に含まれるものと推定される鉗子６の種類及び実サイズを識別し、当該識別した結果に応じた観察支援情報を取得するものであってもよい。図１０は、蛍光体１６１の形状（形状情報）と鉗子６の種類とが対応関係にあり、かつ、蛍光体１６１の蛍光波長帯域（波長帯域ＦＷ２）と鉗子６の実際の直径（柄部６ｂの実際の太さ）とが対応関係にある場合のテーブルデータＴＢ３の一例を示している。

　さらに、ＣＰＵ３８は、前述のテーブルデータＴＢ３と蛍光体１６１の描画領域の検出結果とに基づいて蛍光画像内に含まれるものと推定される鉗子６の種類及び実サイズを識別し、さらに、当該識別した鉗子６の実サイズが横幅ＳＸ及び縦幅ＳＹに対して大きく異なることを検出した際に、（現在使用中の）当該鉗子６を他の鉗子に交換することにより処置効率が向上する旨を術者等に報知する文字列等を表示させるような制御を表示制御部３５に対して行うものであってもよい。

　図１１は、本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の、図８及び図９とは異なる例を示す図である。

　一方、ＣＰＵ３８は、例えば、蛍光体１６１の形状情報と、蛍光体１６１から発せられる蛍光の波長帯域ＦＷ２の情報と、蛍光体１６１が設けられた鉗子の外観形状と、当該鉗子の外観形状における蛍光体１６１の配置位置と、の対応関係を複数の各鉗子毎に関連付けたテーブルデータＴＢ４が情報格納部３９に予め格納されている場合において、当該テーブルデータＴＢ４と蛍光体１６１の描画領域の検出結果とに基づいて蛍光画像内に含まれるものと推定される鉗子６の種類、実サイズ及び向きを識別し、当該識別した結果に応じた鉗子６の外観形状の仮想画像を表示させるような制御を表示制御部３５に対して行うものであってもよい。そして、このような制御が行われることにより、例えば図１１に示すような、蛍光領域の位置に対する処置部６ａの位置を推定可能な観察画像がモニタ４に表示される。

　なお、ＣＰＵ３８は、例えば、蛍光領域及び蛍光体１６１のうちの少なくとも一方（の描画領域）が蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各蛍光領域及び（または）各蛍光体１６１に対して１、２、３、・・・等の番号をそれぞれ付与する処理と、当該検出した各蛍光領域及び（または）各蛍光体１６１に対してＡ、Ｂ、Ｃ、・・・等の符号（名称）をそれぞれ付与して付与する処理と、当該検出した各蛍光領域及び（または）各蛍光体１６１を所定の条件に適合する順にランク付けする処理と、のうちの少なくとも１つを行うものであってもよい。

　また、ＣＰＵ３８は、例えば、蛍光領域及び蛍光体１６１のうちの少なくとも一方（の描画領域）が蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各蛍光領域及び（または）各蛍光体１６１の中から所定の条件に適合するもののみを表示させるような制御を表示制御部３５に対して行うものであってもよい。図１２は、本実施例に係る画像処理装置における処理に用いられる蛍光画像の、図７とは異なる例を示す図である。図１３は、本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の、図８、図９及び図１１とは異なる例を示す図である。

　具体的には、ＣＰＵ３８は、例えば、図１２に示すような蛍光画像（観察画像）内の複数の蛍光領域Ｆ１～Ｆ７について縦幅ＳＹをそれぞれ算出し、当該算出した縦幅ＳＹが所定値以上のもののみ（図１２においてはＦ１及びＦ６のみ）を表示させるような制御を表示制御部３５に対して行うことにより、図１３に示すような蛍光画像（観察画像）をモニタ４に表示させるようにしてもよい。なお、図１２及び図１３においては、モニタ４の画面上で略視認できない対象物である処置部６ａ及び柄部６ｂを、便宜上点線で示している。

　なお、前述の所定の条件は、縦幅ＳＹに基づくものに限らず、本実施例（及び変形例）において取得される各値（横幅ＳＸ及び輝度値等）のうちの少なくとも１つに基づいて設定してもよい。

　また、ＣＰＵ３８は、例えば、蛍光領域及び蛍光体１６１のうちの少なくとも一方（の描画領域）が蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、入力操作部３６の入力操作により選択された所望の１つの蛍光領域または蛍光体１６１を所定の表示態様で表示させるような制御を表示制御部３５に対して行うものであってもよい。図１４は、本実施例に係る画像処理装置により処理が施された蛍光画像の表示態様の、図８、図９、図１１及び図１３とは異なる例を示す図である。

　具体的には、ＣＰＵ３８は、例えば、入力操作部３６から出力される指示に基づき、図１２に示すような蛍光画像（観察画像）内の複数の蛍光領域Ｆ１～Ｆ７の中から蛍光領域Ｆ５が選択されたことを検出すると、当該選択された蛍光領域Ｆ５を拡大表示させるような制御を表示制御部３５に対して行うことにより、図１４に示すような蛍光画像（観察画像）をモニタ４に表示させるようにしてもよい。

　なお、前述の所定の表示態様は、入力操作部３６の入力操作により選択された所望の１つの蛍光領域または蛍光体１６１を拡大表示させるものに限らず、例えば、当該所望の１つの蛍光領域または蛍光体１６１をセンタリング表示させるものであってもよく、または、当該所望の１つの蛍光領域または蛍光体１６１を追尾表示させるものであってもよい。

　本発明は、上述した実施例及び変形例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。

　本出願は、２０１２年２月１７日に日本国に出願された特願２０１２－３２９０３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、図面に引用されたものとする。

Claims

　体腔内の被検部に集積する第１の蛍光物質を励起するための第１の波長帯域と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域と、を含む波長帯域の励起光を発する光源装置と、
　前記被検部に集積した前記第１の蛍光物質が前記第１の波長帯域の光により励起された際に発せられる第１の蛍光と、前記被検部の処置を行う処置具に設けられた第２の蛍光物質が前記第２の波長帯域の光により励起された際に発せられる第２の蛍光と、を撮像して蛍光画像を生成することができるように構成された撮像部と、
　前記第２の蛍光物質の形状に関する情報を含む形状情報が格納された情報格納部と、
　前記形状情報と、前記蛍光画像内における前記第２の蛍光の描画領域のサイズと、に基づいて拡縮率を算出する演算を行い、さらに、当該算出した拡縮率と、前記蛍光画像内における前記第１の蛍光の描画領域のサイズと、に基づいて前記第１の蛍光の発生領域の実際のサイズを推定するための演算を行う演算部と、
　を有することを特徴とする内視鏡装置。
　前記演算部は、前記蛍光画像内における前記第１の蛍光の描画領域の輝度値と、前記蛍光画像内における前記第２の蛍光の描画領域の輝度値と、を比較して得た比較結果に基づき、前記第１の蛍光の発生領域と前記第２の蛍光物質との間の実際の距離を推定するための演算を行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記情報格納部には、前記形状情報と、前記第２の蛍光の波長帯域と、が複数の処置具の種類毎に関連付けられたテーブルデータが格納されており、
　前記演算部は、前記テーブルデータに基づいて前記蛍光画像内に含まれるものと推定される前記処置具の種類を識別する
　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記演算部は、前記テーブルデータに基づいて前記蛍光画像内に含まれるものと推定される前記処置具の種類を識別し、さらに、当該識別した結果に応じた前記処置具の外観形状の仮想画像を表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
　前記演算部は、前記第１の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域の中から、所定の条件に適合するもののみを表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記演算部は、前記第１の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域の中から選択された所望の１つの描画領域を、所定の表示態様で表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記演算部は、前記第２の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域の中から、所定の条件に適合するもののみを表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記演算部は、前記第２の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域の中から選択された所望の１つの描画領域を、所定の表示態様で表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記演算部は、前記第１の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域を所定の条件に適合する順にランク付けする処理、及び、当該検出した各描画領域に対して符号を付与する処理のうちの少なくとも一方の処理を行う
　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　前記演算部は、前記第１の蛍光の発生領域の幅及び面積のうちの少なくともいずれか一方に関する値を取得する演算を行うことにより、前記第１の蛍光の発生領域の実際のサイズを推定する
　ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
　体腔内の被検部に集積する第１の蛍光物質を励起するための第１の波長帯域と、前記第１の波長帯域とは異なる第２の波長帯域と、を含む波長帯域の励起光を発する光源装置と、
　前記第２の波長帯域の光により励起される第２の蛍光物質を具備し、前記被検部の処置を行うことができるように構成された処置具と、
　前記励起光の照射に伴い、前記被検部に集積した前記第１の蛍光物質から発せられる第１の蛍光と、前記被検部の近傍に配置された前記第２の蛍光物質から発せられる第２の蛍光と、を撮像して蛍光画像を生成することができるように構成された撮像部と、
　前記第２の蛍光物質の形状に関する情報を含む形状情報が格納された情報格納部と、
　前記形状情報と、前記蛍光画像内における前記第２の蛍光の描画領域のサイズと、に基づいて拡縮率を算出する演算を行い、さらに、当該算出した拡縮率と、前記蛍光画像内における前記第１の蛍光の描画領域のサイズと、に基づいて前記第１の蛍光の発生領域の実際のサイズを推定するための演算を行う演算部と、
　を有することを特徴とする医用システム。
　前記演算部は、前記蛍光画像内における前記第１の蛍光の描画領域の輝度値と、前記蛍光画像内における前記第２の蛍光の描画領域の輝度値と、を比較して得た比較結果に基づき、前記第１の蛍光の発生領域と前記第２の蛍光物質との間の実際の距離を推定するための演算を行うことを特徴とする請求項１１に記載の医用システム。
　前記情報格納部には、前記形状情報と、前記第２の蛍光の波長帯域と、が複数の処置具の種類毎に関連付けられたテーブルデータが格納されており、
　前記演算部は、前記テーブルデータに基づいて前記蛍光画像内に含まれるものと推定される前記処置具の種類を識別する
　ことを特徴とする請求項１１に記載の医用システム。
　前記演算部は、前記テーブルデータに基づいて前記蛍光画像内に含まれるものと推定される前記処置具の種類を識別し、さらに、当該識別した結果に応じた前記処置具の外観形状の仮想画像を表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項１３に記載の医用システム。
　前記演算部は、前記第１の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域の中から、所定の条件に適合するもののみを表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項１１に記載の医用システム。
　前記演算部は、前記第１の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域の中から選択された所望の１つの描画領域を、所定の表示態様で表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項１１に記載の医用システム。
　前記演算部は、前記第２の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域の中から、所定の条件に適合するもののみを表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項１１に記載の医用システム。
　前記演算部は、前記第２の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域の中から選択された所望の１つの描画領域を、所定の表示態様で表示させるための制御を行う
　ことを特徴とする請求項１１に記載の医用システム。
　前記演算部は、前記第１の蛍光の描画領域が前記蛍光画像内に複数存在することを検出した場合において、当該検出した各描画領域を所定の条件に適合する順にランク付けする処理、及び、当該検出した各描画領域に対して符号を付与する処理のうちの少なくとも一方の処理を行う
　ことを特徴とする請求項１１に記載の医用システム。
　前記演算部は、前記第１の蛍光の発生領域の幅及び面積のうちの少なくともいずれか一方に関する値を取得する演算を行うことにより、前記第１の蛍光の発生領域の実際のサイズを推定する
　ことを特徴とする請求項１１に記載の医用システム。