WO2014175223A1 - 癌診断装置、診断システム、診断装置 - Google Patents

Abstract

　可視光域の照明光源およびラマン散乱用赤外レーザビームを時分割で対象に照射し、可視光域のフィルタ、ラマン散乱光測定用狭帯域赤外フィルタおよびラマン散乱光を透過しない近接域の参照用狭帯域赤外フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサに撮像レンズで対象像を結像させる。予備測定で正常部分を複数測定して平均し、これを基準としてラマン散乱の本測定を行う。ＣＩＧＳイメージセンサによる可視光像の表示において、ラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示を行うとともにフォーカシングおよびズーミングに伴い重畳表示位置を補正する。ラマン散乱の検出時においても可視光像の表示を継続する。一対のＣＩＧＳイメージセンサで３Ｄ画像を撮像する。ＣＩＧＳイメージセンサ等による画像信号および測定結果信号を複数のウエアラブル表示装置に送信して共有する。患者への情報送信には制限をかける。

Description

癌診断装置、診断システム、診断装置

　本発明は、診断システム、診断装置、表示装置に関し、より詳しくは、癌診断装置に関する。

　診断システムや診断装置に関しては種々の提案がなされている。例えば、特表２００３－５０７０８８号公報（特許文献１）では、癌の診断において、測定する組織に光源からのレーザ光を当て、レイリー散乱光からラマン散乱光をスペクトル分離することにより、悪性腫瘍の疑いのある生物組織のラマン散乱光強度と隣接する正常な生物組織からのラマン散乱光強度との間の実質的な差を疾病の存在または危険として評価することが提案されている。また、特開２００２－５８３５号公報（特許文献２）では、ラマンスペクトルを用いた正常組織及び癌組織の弁別において、試料に照射する励起光として、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光源１０からの波長１０６４ｎｍのパルス状の近赤外光を用い、分光器で分光されて光検出器３１で検出されるラマン散乱光の計数について、励起光を検出するフォトダイオード１６からの励起光検出信号によって、同時計数回路で励起光と同期させて計数することによって、ラマンスペクトルでのバックグラウンド光の強度を低減することが提案されている。

特表２００３－５０７０８８号公報 特開２００２－５８３５号公報

　しかしながら、診断システム、診断装置、表示装置、癌診断装置に関してはさらに検討すべき課題が多い。

　本発明の課題は、上記に鑑み、より使いやすい診断システム、診断装置、表示装置、癌診断装置を提案することにある。

　上記課題を解決するため、本発明は、可視光域のフィルタおよびラマン散乱検出フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサを有することを特徴とする癌診断装置を提供する。具体的には、前記ラマン散乱検出フィルタは、ラマン散乱光を選択的に透過させる測定用赤外フィルタおよびラマン散乱光がない近接域の赤外光を選択的に透過させる参照用赤外フィルタを含む。

　他の具体的な特徴によれば、本発明の癌診断装置は、可視光域の照明光源およびラマン散乱用光源を有し、前記ＣＩＧＳイメージセンサは、前記可視光域の照明光源および前記ラマン散乱用光源に基づきそれぞれ可視光像の撮像とラマン散乱の検出を行う。

　さらに他の具体的な特徴によれば、前記ラマン散乱検出フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサの出力を基準値として記憶する記憶部を有する。より具体的には、前記記憶部は、前記ラマン散乱検出フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサによる複数の測定値の平均値を基準値として記憶する。

　さらに他の具体的な特徴によれば、前記ＣＩＧＳイメージセンサによる可視光像の撮像とラマン散乱の検出は時分割で行われるとともに、前記可視光像を表示する表示部を有し、前記表示部における可視光像の表示は、ラマン散乱の検出時も継続される。

　さらに他の具体的な特徴によれば、前記ＣＩＧＳイメージセンサによる可視光像の表示において、前記ラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示が行われる。より具体的には、前記ＣＩＧＳイメージセンサに測定対象を結像させる撮像レンズを有し、前記ラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示は、前記撮像レンズのフォーカス調節またはズーミングに応じて変化させられる。

　他の具体的な特徴によれば、本発明は、癌診断装置と、前記癌診断装置と無線近距離通信を行い受信した診断情報を表示する複数のウエアラブル表示装置とを有することを特徴とする診断システムとして実施される。

　本発明の他の特徴によれば、撮像レンズを有し、可視光画像の撮像および診断測定が可能であるとともに、可視光像の表示において前記診断測定の対象部分を特定する重畳表示を行い、重畳表示位置は、前記撮像レンズの調節に応じて変化させられることを特徴とする診断装置が提供される。

　本発明の他の特徴によれば、診断情報を得る診断情報取得部と、前記診断情報取得部と無線近距離通信を行い受信した診断情報を表示する複数のウエアラブル表示装置とを有することを特徴とする診断システムが提供される。

　上記本発明の具体的な特徴によれば、前記診断情報取得部は、前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つに対し、他のウエアラブル表示装置に提供する診断情報の一部を制限して提供する。

　他の具体的な特徴によれば、前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つは、被診断者が装着するためのものである。また、他の具体的な特徴によれば、前記複数のウエアラブル表示装置は、診断情報を共有するために、複数の診断スタッフが装着するためのものである。

　他の具体的な特徴によれば、前記複数のウエアラブル表示装置は、複数の診断スタッフ同士で通話するための通話手段を備える。さらに具体的な特徴によれば、前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つは、被診断者が装着するためのものであり、前記被診断者が装着するウエアラブル表示装置に前記通話手段の音声が伝わらないようミュートする手段が設けられる。

　他の具体的な特徴によれば、前記診断情報取得部は３Ｄ画像情報を取得するとともに、前記複数のウエアラブル表示装置は３Ｄ画像表示部を有する。より具体的には、前記診断情報取得部が３Ｄ画像情報を取得するための一対の光軸幅は、前記複数のウエアラブル表示装置における眼幅と異なっており、両者間の調整を行う手段を有する。

　他の具体的な特徴によれば、前記診断情報取得部は３Ｄ画像情報として一対の画像を取得するとともに、診断システムには、前記一対の画像の重心を求める手段と、前記一対の画像の重心のずれを分析する分析手段が設けられる。

　上記のように、本発明によれば、より使いやすい診断システム、診断装置、表示装置、癌診断装置を提供することができる。

本発明に係る内視鏡の実施例１の全体構成を示す模式図である。（実施例１） 図１の実施例１における内視鏡の全体構成のブロック図である。 図２の実施例１におけるＣＩＧＳイメージセンサのカラーフィルタ配列図である。 図２の実施例１における赤色、緑色、および青色ＬＥＤの発光、並びにラマン散乱用光源レーザ３０から射出されるレーザビームの照射の関係を示すタイミングチャートである。 図２の実施例１における撮像光学系の断面図およびモニタ表示図である。 図５で示したモニタの表示範囲を対象の比較的広範囲とともに示した模式図である。 図２の実施例１における制御部の動作の基本フローチャートである。 図７のステップＳ１０およびステップＳ１２の詳細を示すフローチャートである。 本発明に係る内視鏡システムの実施例２の全体構成を示す模式図である。（実施例２） 図９の実施例２における内視鏡の先端部のブロック図である。 図９の実施例２における操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタのブロック図である。 図９の実施例２における統括ユニットのブロック図である。 図１２の実施例２における制御部の動作の基本フローチャートである。 図１３におけるステップＳ８４およびステップＳ１２を経由して移行するステップＳ８６の詳細を示すフローチャートである。

　図１は、本発明の実施の形態に係る内視鏡の実施例１の全体構成を示す模式図である。実施例１の内視鏡は、統括ユニット２によって制御されており、統括ユニット２は、観察画像等を表示するためのモニタ４を有する。操作ユニット６は接続ケーブル８によって統括ユニット２に接続されており、接続ケーブル８には光源光を伝達するための光ファイバーおよび電気信号を伝達するための信号線などが通っている。操作ユニット６はこれを操作する医師の手に握られるもので、胃などに挿入される挿入部１０が延びており、その先端は、撮像光学系や照明光学系が配置される先端部１２となっている。実施例１の内視鏡は、胃などの画像を観察する通常の機能と併せ、胃などにレーザビームを照射してそのラマン散乱を検知することで正常組織と癌組織とを弁別するよう構成されている。

　図２は、図１の実施例１における内視鏡の全体構成のブロック図であり、図１と対応する部分には同一の番号を付す。統括ユニット２には内視鏡全体を統括制御する制御部１４が設けられている。記憶部１６は、制御部１４の動作に必要な制御プログラムを記憶するとともに、測定データを蓄積記憶する。また、制御に関連するデータを一時的に記憶する。

　画像処理部１８は、先端部１２で撮像された内視鏡画像を処理し、新たなカラー画像が得られると表示メモリ２０の表示用画像データを更新する。そしてモニタ４は、表示メモリ２０の表示用画像データに基づき画像表示を行う。画像処理部１８は、また、ラマン散乱検知のための光源ビーム照射位置を内視鏡画像に重畳表示し、内視鏡画像のどの位置に光源ビームが照射されているかを表示する。後述するように、内視鏡画像の撮像とラマン散乱の検出は時分割で行われるが、表示メモリ２０は、ラマン散乱検出のために内視鏡画像の撮像が行われない時間帯においても、最新の内視鏡画像を保持し、モニタ４での表示を継続する。

　統括ユニット２には、さらに光源部２２が設けられており、制御部１４は、内視鏡画像撮像時間帯において赤色ＬＥＤ２４、緑色ＬＥＤ２６および青色ＬＥＤ２８を順次発光させるよう制御する。光源部２２には、さらに赤外光（例えば１０５６ｎｍ）を発生するラマン散乱用光源レーザ３０が設けられており、制御部１４は、ラマン散乱検出のための時間帯においてラマン散乱用光源レーザ３０を発光させるよう制御する。

　先端部１２には、フォーカス調節およびズーミングが可能な撮像レンズ３２が設けられており、ＣＩＧＳイメージセンサ３４は、撮像レンズ３２による可視光像を撮像する。ＣＩＧＳイメージセンサ３４は、銅、インジウム、ガリウムおよびセレンよりなる多結晶のＣＩＧＳ系薄膜を用いた光電センサであって、その組成制御によりバンドギャップを変化させることで吸収波長域を制御し、４００ｎｍ付近から１３００ｎｍ付近にわたる広い感度域を持たせたものである。これによって、ＣＩＧＳイメージセンサ３４は、赤色ＬＥＤ２４、緑色ＬＥＤ２６および青色ＬＥＤ２８が順次発光しているタイミングの画像出力により可視光像の撮像を行うことができるとともに、後述のように例えば１０５６ｎｍの光源光に対する１２５８ｎｍのラマン散乱光を検知するセンサとしても機能する。

　撮像レンズ３２は、オートフォーカス信号に基づいて機能するフォーカス駆動部３６により自動的にフォーカス調節されるとともに、手動操作信号に基づいて機能するズーム駆動部３８により手動でズーム操作される。赤色ＬＥＤ２４、緑色ＬＥＤ２６および青色ＬＥＤ２８から順次発光される可視照明光は、照明用光ファイバー４０内を導かれて照明光学系４２から撮像レンズ３２の最広角の視野範囲を照明する。また、ラマン散乱用光源レーザ３０から射出されたレーザ光は、レーザ用光ファイバー４４内を導かれてビーム照射光学系４６から撮像レンズ３２の光軸４８と平行に光源ビームを照射する。

　照明用光ファイバー４０およびレーザ用光ファイバー４４が経由している操作ユニット６には、操作部５０が設けられており、この操作部５０を手動操作することによりズーム手動操作信号がズーム駆動部３８に伝達される。また、操作ユニット６のオートフォーカス処理部５２は、緑色ＬＥＤ２６が照射された時点のＣＩＧＳイメージセンサ３４の画像出力に基づいてそのコントラストを検出処理し、制御部１４の制御に基づいてコントラストがより大きくなるよう撮像レンズ３２を駆動するためのオートフォーカス制御信号をフォーカス駆動部３６に伝達する。さらに、操作ユニット６のラマン散乱処理部５４は、ラマン散乱用光源レーザ３０からレーザビームが射出されるタイミングにおけるＣＩＧＳイメージセンサ３４の出力を処理し、これを制御部１４に伝える。なお、赤色ＬＥＤ２４、緑色ＬＥＤ２６および青色ＬＥＤ２８が順次発光しているタイミングにおけるＣＩＧＳイメージセンサ３４の出力も操作ユニット６を経由して行われる。

　なお、上述のように、操作ユニット６と統括ユニット２との間の光ファイバー４０、４４の接続および電気信号を伝達するための信号線の接続は接続ケーブル８を通して行われる。また、操作ユニット６と先端部１２との間の光ファイバー４０、４４の接続および電気信号を伝達するための信号線の接続は挿入部１０を通して行われる。また、挿入部１０の端部近傍には、挿入部１０に対する先端部１２の向きを自由に変更させるための屈曲機構５６が設けられており、操作ユニット６の操作部５０の手動操作に基づく屈曲制御信号が伝達される。

　図３は、図２で示した実施例１におけるＣＩＧＳイメージセンサ３４のカラーフィルタ配列図である。ＣＩＧＳイメージセンサ３４においては、赤外域をカットし可視光域を透過させる可視光域フィルタＶ１１、Ｖ２２、ラマン散乱光を選択的に透過させるために１２５８ｎｍを中心として±４ｎｍの半値幅を持つ狭帯域の測定用赤外フィルタＩＲ１２、およびラマン散乱光がない近接域の赤外光を選択的に透過させるために１２７１ｎｍを中心として±４ｎｍの半値幅を持つ狭帯域の参照用赤外フィルタＩＲｒｅｆ２１が図示のように配列され、これを一つの単位として繰り返す配列となっている。本発明のＣＩＧＳイメージセンサ３４は、上記のように可視光域から赤外光にわたる広い分光感度域をもつため、このように一つのセンサに可視光および赤外光のカラーフィルタを設け、可視光像の検知とラマン散乱光の測定を行うことができる。

　上記のように、ともに狭帯域の測定用赤外フィルタＩＲ１２および参照用赤外フィルタＩＲｒｅｆ２１を用いることにより、１０５６ｎｍのラマン散乱用光源レーザ３０の光源光に基づくレイリー散乱光を除去することができる。そして、ラマン散乱光の測定にあたっては、測定用赤外フィルタＩＲ１２が設けられている全画素の出力を加算するとともに、参照用赤外フィルタＩＲｒｅｆ２１が設けられている全画像の出力が加算し、両加算値の差をとることで、１２５８ｎｍにおけるラマン散乱光の強度を検出することができる。

　なお、可視光像の形成にあたっては、測定用赤外フィルタＩＲ１２、参照用赤外フィルタＩＲｒｅｆ２１が設けられている画像についても、その周囲にある可視光域フィルタが設けられている画素のデータによって補間を行うことにより画素信号を得る。この補間は、赤色ＬＥＤ２４、緑色ＬＥＤ２６および青色ＬＥＤ２８が順次発光している各タイミングにおいてそれぞれ赤色画像、緑色画像および青色画像について行う。

　図４は、図２で示した実施例１における赤色ＬＥＤ２４、緑色ＬＥＤ２６および青色ＬＥＤ２８の発光、並びにラマン散乱用光源レーザ３０から射出されるレーザビームの測定対象への照射タイミングの関係を示すタイミングチャートである。図４に示すように、ｔ１で開始される緑色ＬＥＤ２６の発光に基づく緑色画像、ｔ３で開始される赤色ＬＥＤ２４の発光に基づく赤色画像、およびｔ５で開始される青色ＬＥＤ２８の発光に基づく青色画像によって、Ｖ１で示す１フレームの可視光カラー画像が作成される。厳密に言えば各色の発光に時間差があるので各色の画像は同一時間のものではないが、時間差は僅少なので高速で動く被写体でない限りこのような時分割による各色画像の取得でも問題はない。同様にして、ｔ９で開始される緑色ＬＥＤ２６の発光に基づく緑色画像、ｔ１１で開始される赤色ＬＥＤ２４の発光に基づく赤色画像、およびｔ１３で開始される青色ＬＥＤ２８の発光に基づく青色画像によって、Ｖ２で示す１フレームの可視光カラー画像が作成される。以下同様にして１フレームのカラー画像が作成され、個々のカラー動画は静止画としても記録できるとともに、これらを繋げてカラー動画としても記録できる。なお、これらのカラー処理は、図２に示した画像処理部１８で行われる。

　一方、ラマン散乱の測定については、図４に示すように、ｔ７で開始されるラマン散乱用光源レーザ３０から射出されるレーザビームの測定対象への照射に基づき、測定用赤外フィルタＩＲ１２に対応する全画素の出力を加算するとともに、同タイミングにおける参照用赤外フィルタＩＲｒｅｆ２１に対応する全画像の出力を加算し、両加算値の差をとることでラマン散乱強度Ｒ１が求められる。同様にｔ１５で開始されるレーザビームの照射に基づき、測定用赤外フィルタＩＲ１２に対応する全画素の出力を加算するとともに、同タイミングにおける参照用赤外フィルタＩＲｒｅｆ２１に対応する全画像の出力を加算し、両加算値の差をとることでラマン散乱強度Ｒ２が求められる。以下同様にして可視光像の撮像と並行して時分割でラマン散乱強度を連続して測定することができる。従って、可視光像により対象を測定しながら、可視光像の中に重畳表示されるレーザ照射位置についてラマン散乱強度を測定することができる。そして可視光の観察により測定位置を変えながら測定を続けることができる。

　図５は、図２で示した実施例１における内視鏡の撮像光学系の断面図およびモニタ表示図であり、モニタ表示におけるビーム位置の表示を説明するためのものである。図２と対応する部分には同一の番号を付し、必要のない限り説明を省略する。図５（Ａ）は、ズームのワイド端（最も広角側）における最長撮影距離での内視鏡の撮像光学系の断面を模式的に示したものである。胃壁等の撮像および測定の対象５８の像がＣＩＧＳイメージセンサ３４上に結像しているとともに、ビーム照射光学系４６から撮像レンズ３２の光軸４８と平行に光源ビーム６０が対象５８に照射されている。

　図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の状態においてモニタ４に表示される画面を示しており、モニタ４の中に、胃壁等の対象５８が表示されている。モニタ４にはさらに、画像の中心を示す十字線６２および光源ビーム６０の照射位置マーク６４が重畳表示されている。これによって、モニタ４に表示されている対象５８のどこに光源ビーム６０が照射されているかがわかる。このような表示により、対象５８を観察しながら所望の位置に光源ビーム６０を照射してその位置におけるラマン散乱の測定を行うことができる。

　図５（Ｃ）は、ズームをワイド端のままにして撮像光学系を対象５８に近づけた状態の断面を模式的に示している。このように対象に近づくことによって、対象５８の一部の像がＣＩＧＳイメージセンサ３４上に拡大して結像する。なお、撮像レンズ３２はオートフォーカス機能によりフォーカス調節されて繰り出されている。この状態においてもビーム照射光学系４６から照射される光源ビーム６０と撮像レンズ３２の光軸４８の位置関係は変わらないが、撮像範囲が狭まることにより、光源ビーム６０は撮像範囲のより外側寄りに照射されることになる。図５（Ｄ）は、図５（Ｃ）の状態においてモニタ４に表示される画面を示しており、対象５８が拡大されて表示されるとともに、図５（Ｂ）と比較して光源ビーム６０の照射位置マーク６４が十字線６２から離れ、モニタ４の視野内のより外側寄りに移動して表示される。

　図５（Ｅ）は、撮影距離を図５（Ａ）の状態のままにして、撮像レンズ３２を望遠側にズームアップした状態の断面を模式的に示している。このようにズーミングを行うことによっても対象５８の一部の像がＣＩＧＳイメージセンサ３４上に拡大して結像する。この場合、撮像レンズ３２の焦点距離が長くなるようズーム駆動部３８が撮像レンズ３２を駆動する。この状態においてもビーム照射光学系４６から照射される光源ビーム６０と撮像レンズ３２の光軸４８の位置関係は変わらないが、図５（Ｃ）と同様にして撮像範囲が狭まることにより、光源ビーム６０は撮像範囲のより外側寄りに照射されることになる。図５（Ｆ）は、図５（Ｅ）の状態においてモニタ４に表示される画面を示しており、図５（Ｄ）と同様にして対象５８が拡大されて表示されるとともに、図５（Ｂ）と比較して光源ビーム６０の照射位置マーク６４が十字線６２から離れ、モニタ４の視野内のより外側寄りに移動して表示される。以上、図５では、典型的な状態を示したが、撮影距離の変化および撮像レンズ３２のズーミングにより所望の倍率での撮像が可能となる。そして、図５（Ｂ）、図５（Ｄ）および図５（Ｆ）に示したようなモニタ４の視野内における照射位置マーク６４の移動は、ズーミングにおける撮像レンズ３２の焦点距離情報およびフォーカス駆動部３６における撮像レンズ３２のフォーカス調節状態の情報により行うことができる。

　図６は、図５（Ｂ）で示したモニタ４の表示範囲を胃壁等の対象５８の比較的広範囲とともに示した模式図であり、先端部１２を屈曲させることにより対象５８の比較的広範囲をスキャンして予備測定する様子を示している。このスキャンによる予備測定は、内視鏡を予備測定モードに設定し、モニタ４に表示される対象５８を観察しながら可視画像としては正常に見える部分を、例えば図６における表示範囲４ａから４ｂに移動させることに相当する。このようなスキャンによる予備測定によって、光源ビーム６０は照射位置マーク６４ａから６４ｂに軌跡６４ｃを経由して移動する。この間、ラマン散乱処理部５４はＣＩＧＳイメージセンサ３４の出力に基づいてラマン散乱強度を繰り返し実測し、これらを蓄積記憶してその平均値を測定の基準値として設定記憶する。測定の初期においてこのような予備測定に基づいて基準値を求めることにより、この実測による基準値を正常組織のラマン散乱強度とみなして目的部分を本測定した際のラマン散乱強度と比較することができ、本測定における目的部分の組織が正常か否かを判断することができる。

　図７は、図２で示した実施例１における内視鏡の制御部１４の動作の基本フローチャートである。測定開始操作を行うとフローがスタートし、ステップＳ２で、撮像レンズ３２をズームのワイド端に初期設定するとともに、ステップＳ４でフォーカス初期位置（例えば比較的撮影距離が長く焦点深度も深い位置）の設定を行う。次いでステップＳ６において、以上のズーム設定およびフォーカス設定に基づき、光源ビーム照射位置マーク６４をモニタ４内で重畳表示するためのデータの初期値を設定する。以上の諸初期設定の後、ステップＳ８で初期方向（例えば撮影距離を短くする方向）へのフォーカス駆動を開始する。実施例１のオートフォーカスはコントラスト方式なので、まず撮像レンズ３２を駆動してみてコントラストの変化を見ないと焦点合わせができないからである。

　そしてステップＳ１０で可視光ＬＥＤ（２４、２６、２８）の照明下での可視光撮像処理を行う。これにより視野内の可視光像が得られるとともにオートフォーカスのためのコントラスト情報が得られる。ステップＳ１０での可視光撮像処理の詳細は後述する。さらにステップＳ１２でラマン散乱用光源レーザ３０による光源ビーム照射下でのラマン散乱検出処理を行い、検出値を得る。ステップＳ１２でのラマン散乱検出処理の詳細についても後述する。

　ステップＳ１０およびステップＳ１２でそれぞれ一回ずつの可視光撮像およびラマン散乱の検出値が得られるとステップＳ１４に進み、ラマン測定の検出値から基準値（実測値がない場合は所定の初期値）を引き、測定値として記録する。次にステップＳ１６では基準値と検出値の差の絶対値が所定値以下であるかどうかがチェックされ、差の絶対値が所定値以下であればステップＳ１８に進んで予備測定モードかどうかチェックする。そして予備測定モードであればステップＳ２０に進んで今回の検出値を加入して平均を取り直す基準値の再演算を行い、ステップＳ２２に移行する。後述のようにステップＳ１０からステップＳ２０の処理は図６に示したような予備測定において繰り返されるが、この繰り返しの中で実測平均に基づく基準値が設定される。ステップＳ１６で基準値と測定値の絶対値の差が所定値以上であったとき、またはステップＳ１８で予備測定モードでないことが確認されたときは今回の検出値を基準値に反映させることなく直接ステップＳ２２に移行する。

　ステップＳ２２では、前回の撮像の可視光像に比べ今回撮像の可視光像のコントラストが低下しているか否かチェックする。そしてコントラストの低下がなければステップＳ２４に進み、コントラストの変化があったか否かチェックする。変化があった場合は、フォーカス駆動によりコントラストが高くなったことを意味するのでその方向へのフォーカス駆動を継続してステップＳ２６に進む。一方、ステップＳ２２でコントラストの低下が検知されたときはピントが外れる方向に撮像レンズ３２がフォーカス駆動されていることを意味するので、ステップＳ２８に移行し、フォーカス駆動を逆転させてステップＳ２６に移行する。また、ステップＳ２４でコントラストに変化がないことが確認されたときは、コントラストがピークでありピントが合ったことを意味するのでステップＳ３０に進みフォーカス駆動を停止してステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６では、いずれの場合も、新たなフォーカス調節位置に基づき光源ビーム照射位置重畳データを更新してステップＳ３２に移行する。

　なお、後述のようにステップＳ２２、Ｓ２４、Ｓ２８およびＳ３０のオートフォーカス制御は繰り返し行われる。この繰り返しの中で、ステップＳ３０でフォーカス駆動が停止された後にステップＳ２２に至り、ここでコントラストの低下がないことが確認されてステップＳ２４でもコントラスト変化が確認されなかった場合はピントが合った状態が継続していることを意味する。この場合、ステップＳ３０ではフォーカス駆動停止が継続され、ステップＳ２６でのデータ更新でも結果的には同じデータが継続される。また、ステップＳ３０でフォーカス駆動が停止された後にステップＳ２２に至り、ここでコントラストの低下が確認されたときは、ステップＳ２８でフォーカス駆動が再開される。その方向は停止前と逆方向となるが、これが不適当であれば次の繰り返しの中のステップＳ２２でさらにコントラストが低下することが検知されるので再度ステップＳ２８に至り、フォーカス駆動方向が訂正される。

　ステップＳ３２では、ズーム操作が行われたか否かをチェックする。そしてズーム操作があればステップＳ３４に進み、ズーム操作の結果の新たな焦点距離に基づき光源ビーム照射位置重畳データを更新してステップＳ３６に移行する。一方ステップＳ３２でズーム操作が確認されないときは、直接ステップＳ３６に移行する。

　ステップＳ３６では、測定停止操作が行われたか否かチェックし、操作が確認されないときはステップＳ１０に戻る。そしてステップＳ３６で測定停止操作が確認されない限り、ステップＳ１０からステップＳ３６を繰り返し、可視光像の撮像とラマン散乱の測定を継続する。一方、ステップＳ３６で測定停止が検知された場合は直ちにフローを終了する。

　図８は、図７のステップＳ１０の可視光撮像処理およびステップＳ１２のラマン散乱検出処理の詳細を示すフローチャートである。図７においてステップＳ８からステップＳ１０に移行すると、図８のステップＳ４２となり、緑色ＬＥＤ２６を点灯させるとともにステップＳ４４でＣＩＧＳイメージセンサ３４の可視光域フィルタ（Ｖ１１、Ｖ１２）が設けられた画素の出力を緑色画像として画像処理部１８に取り込む。そして、ステップＳ４６では取り込んだ緑色画像のコントラストを検出して記憶する。

　次いで、ステップＳ４８では、赤色ＬＥＤ２４を点灯させるとともにステップＳ５０でＣＩＧＳイメージセンサ３４の可視光域フィルタ（Ｖ１１、Ｖ１２）が設けられた画素の出力を赤色画像として画像処理部１８に取り込む。同様に、ステップＳ５２では、青色ＬＥＤ２８を点灯させるとともにステップＳ５４でＣＩＧＳイメージセンサ３４の可視光域フィルタ（Ｖ１１、Ｖ１２）が設けられた画素の出力を青色画像として画像処理部１８に取り込み、ステップＳ５６に移行する。

　ステップＳ５６では、上記のようにして取り込まれた緑色画像、赤色画像および青色画像のそれぞれについて、測定用赤外フィルタ（ＩＲ１２）および参照用赤外フィルタ（ＩＲｒｅｆ２１）が設けられた画素についての補間を行うとともに、補間後の緑色画像、赤色画像および青色画像に基づいて可視光画像を得て、これを記録する。

　次いで、ステップＳ５８では、ラマン散乱測定モードか否かチェックし該当すればステップＳ６０で光源ビーム６０の照射位置を可視光画像に重畳表示する処理をしてステップＳ６２に移行する。一方、ステップＳ５８でラマン散乱測定モードでないことが検知されるとステップＳ６４に移行し、光源ビーム照射位置重畳を解除する処理をしてステップＳ６２に移行する。例えば、内視鏡挿入時など、特にラマン散乱を測定する意図がないときは光源ビーム照射位置重畳表示があると煩わしく、また誤解を招くのでこのようにラマン散乱測定モードでないときは光源ビーム照射位置重畳表示を解除する。なお、最初からマン散乱測定モードでないときはステップＳ６４では何もせずステップＳ６２に移行する。

　ステップＳ６２では、ステップＳ５６で得られた新しい可視光画像に必要に応じ光源ビーム照射位置を重畳した表示データにより、表示メモリ２０の表示データを更新する。なお、上記のように表示データの更新がない限り、表示メモリ２０には前回の表示データが保存され、これに基づくモニタ４での表示はラマン散乱測定中も継続される。そして表示データの更新があれば、モニタ４での表示も更新される。

　次いで、ステップＳ６６では、再度ラマン散乱測定モードか否かチェックし該当すればステップＳ６８で光源ビーム６０の照射を行い、ステップＳ７０で測定用赤外フィルタ（ＩＲ１２）が設けられた全画素の出力を加算するとともに、ステップＳ７２で参照用赤外フィルタ（ＩＲｒｅｆ２１）が設けられた全画素の出力を加算してステップＳ７４に移行する。ステップＳ７４では、測定用赤外フィルタ（ＩＲ１２）が設けられた全画素の出力の加算値から参照用赤外フィルタ（ＩＲｒｅｆ２１）が設けられた全画素の出力の加算値を減算し、結果を検出値として記録して図７のステップＳ１４に移行する。

　上記本発明の種々の特徴は上記の実施例に限るものではなく、その利点が享受できる限り種々の他の実施例において活用可能である。例えば、実施例１における可視光像の測定は、ＣＩＧＳイメージセンサに設けられた可視光域フィルタと赤色、緑色、青色ＬＥＤの時分割発光によっているが、これに限るものではない。例えば、ＣＩＧＳイメージセンサに赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ、測定用赤外フィルタおよび参照用赤外フィルタを適切なパターンで配置し、白色光源による時分割なしの照明で可視光像を得るようにしてもよい。

　また、実施例１では、光源部２２を統括ユニット２に配置しているが、先端部１２に配置すれば途中の光ファイバーを省略し、統括ユニット２とのやりとりは電気信号のみで行うようにしてもよい。さらに、実施例１では、オートフォーカス処理部５２、ラマン散乱処理部５４を操作ユニット６に配置しているがこれを統括ユニット２に配置してもよい。フォーカス調節についても実施例１はオートフォーカスを採用しているがこれを手動フォーカスとしてもよい。この場合も、手動フォーカス調節の結果の情報は光源ビーム照射位置重畳表示の修正に反映される。

　図９は、本発明の実施の形態に係る内視鏡システムの実施例２の全体構成を示す模式図である。実施例２の内視鏡システムの各構成要素は百番台の番号を付して説明するが、そのうち内視鏡部分において実施例１の内視鏡と共通の構成要素については、十の位および一の位の数字を共通にし、必要のない限り説明を省略する。

　図９に示す実施例２の内視鏡システムは、統括ユニット１０２、操作ユニット１０６、接続ケーブル１０８、挿入部１１０および先端部１１２を有する内視鏡を含む。この内視鏡の構成は、上記のように、実施例１の内視鏡と共通の構成要素を有するもので、実施例１と異なる点については後述する。

　図９に示す実施例２の内視鏡システムは、さらに、内視鏡を操作する操作者が装着する操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６、操作者に協力する医療スタッフが装着するスタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８、および患者が装着する患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０を有する。なお、これらの名称は医療の場面を想定したものであるが、検診の場合は、スタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８は検診チームのスタッフが装着することになるとともに、患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０は「被験者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０」との名称に読み替えるものとする。また、スタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８は簡単のため一つだけ図示しているが、通常は複数のスタッフのために複数のスタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８が用いられる。

　操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６は、医療行為や診断行為を妨げないよう、基本的には視野を遮らないよう構成されるとともに、視野の一部または視野に重畳して内視鏡画像や診断情報が表示される。また、切換えにより視野全体に内視鏡画像や診断情報が表示されるようにすることができる。

　操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６は、近距離無線電波１７２により統括ユニット１０２と通信可能であり、統括ユニット１０２から内視鏡画像情報や診断情報を受信して視野内に内視鏡画像や診断情報を表示する。なお、後述のように操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６は立体画像（以下「３Ｄ画像」）を観察することが可能であり、右目用画像および左目用画像が、右目および左目の視野内にそれぞれ表示される。

　操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６は、さらにマイク１７４およびイヤホン１７６を備えており、統括ユニット１０２との無線近距離通信を介してスタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８との間で医療側での会話を行なうことができる。統括ユニット１０２との無線近距離通信を介してまたマイク１７４から患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０に解説アナウンスを伝えることができる。なお、患者に不安を与えないため医療側での会話を行なうときはマイク１７４からの音声が患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０に伝わらないようミュートする信号を操作部１７８の操作により統括ユニット１０２に送信することができる。

　実施例２の統括ユニット１０２には、さらに血圧、脈拍、ＳａＯ_２(パルスオキシメータ等による動脈血酸素飽和度)、体温などを測定する外部測定装置１８０が接続される。そしてこれら外部測定装置１８０による患者の測定情報も近距離無線電波１７２により統括ユニット１０２から操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６に送信され、視野内に表示される。

　以上のような操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６の構成は、操作者が統括ユニット１０２のモニタ１０４の方に顔を向けなくても、医療行為や診断行為を行なう姿勢のままの視野内に、内視鏡画像や診断情報を表示することを可能とする。従って顔を捻る等の不自然な姿勢ではなく患者の方を向いた姿勢で内視鏡の操作を行なうことができる。また、外部測定装置１８０の情報も視野内に表示されるので、外部測定装置１８０の表示を見るために顔を捻らなくても、医療行為や診断行為を行なう姿勢のままでこれらの情報を把握することができる。

　スタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８の構成は、基本的に操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６の構成と同じなので、対応する部分には同一番号を付与して必要のない限り説明を省略する。スタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８は、操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６と同様にして統括ユニット１０２から内視鏡画像情報や診断情報を受信して視野内に内視鏡画像や診断情報を表示する。また、外部測定装置１８０の情報も視野内に表示する。

　これによって、医療スタッフは、それぞれの役割に応じた医療行為や診断行為の姿勢のままで操作者とリアルタイムで情報を共有できる。つまり、医療スタッフ全員がモニタ１０４の方に顔を向けなければならない等の必要性がなくなる。また、医療スタッフが自発的に操作者に質問等をしたいときは、操作部１７８の操作により統括ユニット１０２にその旨の信号を送信すれば、スタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８のマイク１７４がオンとなるとともに、スタッフからの質問および操作者の回答を含めた医療側での会話が患者に聞こえて不安を与えないよう、操作部１７８の操作後は患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０のイヤホンがミュートされる。なおこのミュートは操作者の操作により適宜解除可能である。

　患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０の構成についても、基本的に操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６の構成と同じなので、対応する部分には同一番号を付与して必要のない限り説明を省略する。但し、患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０については、統括ユニット１０２から内視鏡画像情報のみが送信され、患者に不安や誤解を与える可能性のある診断情報や外部測定装置１８０の情報は送信されない。なお、上記のように、患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０のイヤホン１７６には操作者の解説アナウンスが統括ユニット１０２経由で出力される。因みに、混乱防止のため、患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０は受信専用であり、マイクは設けられていない。

　以上の構成により、患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０の装着によって、患者はモニタ１０４の方に顔を捻らなくても楽な受診姿勢のままで、自身の内視鏡画像情報を見ることができ、適切な操作者からの解説アナウンスの提供により不安なく受診することができる。

　図１０は、図９の実施例２における内視鏡の先端部１１２のブロック図であり、図９と対応する部分には同一の番号を付す。実施例２の先端部１１２には、実施例１と同様の撮像レンズ１３２ａ、ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ａ、フォーカス駆動部１３６ａ、ズーム駆動部１３８ａが設けられている。そして実施例では、３Ｄ画像を得るため、同様の撮像レンズ１３２ｂ、ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ｂ、フォーカス駆動部１３６ｂ、ズーム駆動部１３８ｂがもう一組設けられている。前者は左目用、後者は右目用である。両者の光軸１４８ａ、１４８ｂは平行である。

　また、実施例２では、撮像レンズ１３２ａ、１３２ｂの間にビーム照射光学系１４６が配置され、レーザ用光ファイバー１４４内を導かれたラマン散乱用光源レーザ３０からの光源ビーム１６０が撮像レンズ１３２ａ、１３２ｂの光軸１４８ａ、１４８ｂと平行に照射される。なお、実施例２においても、実施例１と同様にして、赤色ＬＥＤ２４、緑色ＬＥＤ２６および青色ＬＥＤ２８から順次発光される可視照明光が、照明用光ファイバー１４０内を導かれて照明光学系１４２から撮像レンズ１３２ａ、１３２ｂの最広角の視野範囲を照明する。なお、実施例２の先端部１１２には例えば胃液のペーハーを測定するためのペーハーセンサ１８２が設けられている。このような内視鏡の内部測定値も、統括ユニット１０２との通信により、操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６およびスタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８の視野内に表示される。

　実施例２では、上記のような双眼の撮像系により対象組織１５８の表面１５８ａが左目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ａおよび右目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ｂにより可視光で３Ｄ撮像され、これによって得られた右目用画像および左目用画像が眼鏡型ウエアラブルモニタ（１６６、１６８、１７０）における右目および左目の視野内にそれぞれ表示される。

　次に、ラマン散乱光の検知について説明する。図１０のように、仮に検知対象の異常組織１５８ｂが比較的薄い場合、これがラマン散乱用光源レーザ３０からの光源ビーム１６０に反応する領域１５８ｃが比較的狭い領域となることが期待される場合がある。そしてこの領域１５８ｃからのラマン散乱光を左目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ａおよび右目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ｂでそれぞれ受光すると、散乱によって画像としてはそれぞれ広がりを持つ出力となるが、その強度分布の重心が検知される場合は、左目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ａおよび右目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ｂによりそれぞれ検知される重心位置のずれ量を求めることにより、領域１５８ｃにおける光源ビーム１６０方向の情報とすることができる。

　図１１は、図９の実施例２における操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６のブロック図であり、図９と対応する部分には同一の番号を付す。図１１に示す実施例２の操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６は、それぞれ左目および右目に表示用の虚像を提供する左目用モニタ１８４ａおよび右目用モニタ１８４ｂを有する。表示用の画像信号は通信部１８６により統括ユニット１０２から受信され、制御部１８８および表示ドライバ１９０経由でそれぞれ左目用モニタ１８４ａおよび右目用モニタ１８４ｂに提供される。

　一方、スタッフの声などのオーディオ信号は、通信部１８６により統括ユニット１０２から受信され、制御部１８８およびオーディオ部１９２経由でイヤホン１７６に出力される。またマイク１７４から入力される操作者の声は、オーディオ部１９２および制御部１８８経由で通信部１８６から統括ユニット１０２に送信される。

　また、操作部１７８による操作は、制御部１８８経由で通信部１８６から統括ユニット１０２に送信される。例えば、操作者が患者への解説アナウンスに代えてスタッフのみに対し医療側での専門的指示を行いたいときなど、操作部１７８を操作することにより、自身の音声が患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０に伝わらないようミュートする信号を統括ユニット１０２に送信することができる。なお、電源部１９４は、電池１９６による電力を、操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６各部に供給する。

　スタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８の内部構成については、図１１に示した操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６のものと同様なので、図示と説明を省略する。またその機能は、図９での説明に基づき図１１を読み替えることで理解することもできる。また、患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０の内部構成は、図１１からマイク１７４および操作部１７８を除去して理解することができる。

　図１２は、図９の実施例２における統括ユニット１０２のブロック図であり、図９と対応する部分には同一の番号を付す。また、図２の実施例１のブロック図と共通の部分は、上記のようにそれぞれ百番台の番号を付し、十の位および一の位の数字を共通にして必要のない限り説明を省略する。

　図１２に示した統括ユニット１０２の通信部１９８は、操作者チャネル１９８ａ、スタッフチャネル１９８ｂおよび患者チャネル１９８ｃを有し、それぞれ、操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６、スタッフ用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６８および患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０と通信している。

　操作者チャネル１９８ａおよびスタッフチャネル１９８ｂには、画像表示メモリ１２０からの可視光像情報が入力されるとともに、診断表示メモリ２００からの診断表示情報が入力される。診断表示メモリ２００からの診断表示情報は、ラマン散乱処理部１５４からの入力、ペーハーセンサ１８２等の内部測定入力、および外部測定装置１８０からの入力等に基づいて制御部１１４が処理するもので、その結果が診断表示メモリ２００に記憶される。なお、診断表示メモリ２００の診断表示情報はモニタ１０４にも伝達され、表示される。

　また、操作者チャネル１９８ａおよびスタッフチャネル１９８ｂはオーディオ処理部２０２との間で双方向の情報交換を行う。これによって、操作者チャネル１９８ａおよびスタッフチャネル１９８ｂ間で音声通話が可能となるとともに、操作者チャネル１９８ａまたはスタッフチャネル１９８ｂで受信される操作部１７８の操作に基づくミュート信号がオーディオ処理部２０２に伝達される。

　一報、患者チャネル１９８ｃには、画像表示メモリ１２０からの可視光像情報が入力されるが診断表示メモリ２００からの診断表示情報は入力されない。また、オーディオ処理部２０２からの一方向の音声信号が入力される。また、この音声信号は、ミュート部２０４を介して入力されており、オーディオ処理部２０２にミュート信号が伝達されたことをミュート信号検知部２０６が検知するとその制御でミュート部２０４がオーディオ処理部２０２から患者チャネル１９８ｃへの音声信号伝達をミュートする。

　図１３は、図１２で示した実施例２における統括ユニット１０２の制御部１１４の動作の基本フローチャートであり、測定開始操作を行うとフローがスタートする。図１２のフローは、図７、図８に示した実施例１のフローを引用して図示している。また同じ機能については同じステップ番号を付している。これらの部分については、必要のない限り説明を省略する。図１３におけるステップＳ８２は、図７のステップＳ２からステップＳ８をまとめたものである。ステップＳ８２からステップＳ１０を経てステップＳ８４に至ると、可視光３Ｄ処理を行ってステップＳ１２に移行する。ステップＳ８４の可視光３Ｄ処理の詳細は後述する。

　また、ステップＳ１２のラマン散乱検出処が終了するとステップＳ８６の深さ情報処理および情報付加処理を行ってステップＳ１４に移行する。ステップＳ８６の詳細は後述する。図１３のステップＳ８８は、図７のステップＳ１６からステップＳ２０における基準値再演算機能をまとめたものである。また、図１３のステップＳ９０は図７のステップＳ２２からステップＳ３４におけるオートフォーカスまたは手動ズーム操作に伴う光源ビーム照射位置重畳データ更新機能をまとめたものである。

　ステップＳ９２からステップＳ１０６が、図９および図１２に基づいて説明した眼鏡型ウエアラブルモニタ（１６６、１６８、１７０）によるリアルタイム情報共有に関する機能である。フローがステップＳ９０からステップＳ９２に移行すると、情報共有モードが設定されているか否かがチェックされる。そして情報共有モードであればステップＳ９４に移行して、可視画像を通信部１９８の全チャネルに出力する。さらにステップＳ９６において診断表示を操作者チャネル１９８ａおよびスタッフチャネル１９８ｂに出力する。さらにステップＳ９８においてスタッフの音声を操作者チャネル１９８ａおよびスタッフチャネル１９８ｂに出力してステップＳ１００に移行する。

　ステップＳ１００では、操作者チャネル１９８ａで受信したミュート信号がミュート信号検知部２０６で検知されたか否かチェックする。検知がなければ、ステップＳ１０２に進み、スタッフチャネル１９８ｂで受信したミュート信号がミュート信号検知部２０６で検知されたか否かチェックする。そして検知があればステップＳ１０４に進み患者チャネル１９８ｃの音声をミュートしてステップＳ１０６に移行する。ステップＳ１００において操作者チャネル１９８ａで受信したミュート信号が検知された場合もステップＳ１０４に進み患者チャネル１９８ｃの音声をミュートしてステップＳ１０６に移行する。一方、操作者チャネル１９８ａでもスタッフチャネル１９８ｂでもミュート信号が受信されなければステップＳ１００からステップＳ１０２を経てステップＳ１０８に移行し、ミュートを解除してステップＳ１０６に移行する。

　ステップＳ１０６では、操作者の音声を操作者チャネル１９８ａおよび患者チャネル１９８ｃに出力してステップＳ３６に移行する。このときステップＳ１０４で患者チャネル１９８ｃの音声がミュートされている場合は、患者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１７０への音声出力は行われない。なおステップＳ９２で情報共有モードへの設定が検知できない場合はステップＳ１１０に移行し全チャネル（１９８ａ、１９８ｂ、１９８ｃ）の出力をオフしてステップＳ３６に移行する。ステップＳ３６では測定が停止されたか否かチェックし、測定が停止されたか否かチェックする。測定が停止されていない場合はステップＳ１０に戻り、以下ステップＳ３６で測定停止が検知されない限り、ステップＳ１０、Ｓ８４、Ｓ１２、Ｓ８６、Ｓ１４、ステップＳ８８からステップＳ１１０およびステップＳ３６を繰り返す。一方、ステップＳ３６で測定停止が検知された場合は直ちにフローを終了する。

　図１４は、図１３におけるステップＳ８４における可視光３Ｄ処理およびステップＳ１２を経由して移行するステップＳ８６における深さ情報処理／情報付加処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ１０における可視光ＬＥＤ（２４、２６、２８）の照明下での可視光撮像処理を経てステップＳ１１２に移行すると、左目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ａおよび右目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ｂの画像信号に基づいて得られた視野内の可視光像は、それぞれ右目用画像および左目用画像として記録される。

　次いで、ステップＳ１１４では、眼幅調整のための画像拡大処理が行われる。これは、先端部１１２における光軸１４８ａ、１４８ｂの幅が自然な眼幅よりも狭いのでそれぞれ画像を拡大し、操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６等の左目用モニタ１８４ａおよび左目用モニタ１８４ｂで表示されたとき自然な３Ｄ画像として認知されるようにするためである。以上のステップＳ１１２およびＳ１１４が図１３における可視光３Ｄ処理の詳細である。

　次いで、ステップＳ１２を経てステップＳ１１６に至る。ステップＳ１１６からステップＳ１３４が図１３のステップＳ８６における深さ情報処理の詳細であり、ステップＳ１３６からステップＳ１４２が図１３のステップＳ８６における情報付加処理の詳細である。

　まずステップＳ１１６でラマン散乱が検出されたか否かがチェックされる。そして検出があるとステップＳ１１８に進み、検出時点における左目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ａおよび右目用ＣＩＧＳイメージセンサ１３４ｂのラマン散乱画像が記録される。そしてこの時のフォーカス距離の情報もラマン散乱画像に関連付けて記録される。

　以上の記録の後ステップＳ１２０に進み、フォーカス調節をしてラマン散乱が検出されなくなる限界を検知した後、そこからフォーカス距離を所定方向に所定量変更してステップＳ１２２に移行する。ステップＳ１２２では、フォーカス距離変更後ラマン散乱が検出されるか否かチェックする。そして検出されればステップＳ１１８に戻り、この時の左右のラマン散乱画像およびフォーカス距離の情報が関連付けて記録される。以下、ステップＳ１２２でラマン散乱が検出できなくなるまでステップＳ１１８からステップＳ１２２を繰り返し、フォーカス距離を変えた左右のラマン散乱画像の組（図１０で示した異常組織１５８ｂに厚みがあれば複数組）を記録していく。

　ステップＳ１２２でラマン散乱が検出できなくなるとステップＳ１２４に進み、記録済みの左右ラマン散乱画像から一組を呼出し、ステップＳ１２６に進んで左右ラマン散乱画像に強度分布の重心が検出可能か否かチェックする。そして検出可能であればステップＳ１２８で検出された左右画像の重心を記録してステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０では、記録済みの全ての左右ラマン散乱画像の組が呼出し済みであるかチェックする。呼出し済みでない記録画像があればステップＳ１２４に戻り、以下全ての左右ラマン散乱画像の組が呼出し済となるまでステップＳ１２４からステップＳ１３０を繰り返す。この繰り返しの中で重心検知が可能な左右画像の組の重心位置が記録されていく。（重心位置が検知されず、記録が全く得られない場合もある。）

　ステップＳ１３０で全ての記録画像が呼出し済みであることが検知されるとステップＳ１３２に進み、重心位置が記録済み画像の組があれば、その各組について左右重心位置の差が検知される。そして検知された重心位置の差に基づいてステップＳ１３４で深さ方向（光源ビーム１６０方向）の情報を推定する演算処理を行ってステップＳ１３６に移行する。なお、ステップＳ１１６でラマン散乱が検出されない場合は直接ステップＳ１３６に移行する。

　ステップＳ１３６では、ペーハーセンサ１８２等の内部測定値の入力の有無が検知され、入力があればステップＳ１３８に進んで、入力された内部測定値を診断情報に付加してステップＳ１４０に移行する。一方、内部測定値の入力がなければ直接ステップＳ１４０に移行する。ステップＳ１４０では、外部測定装置１８０等の外部測定値の入力の有無が検知され、入力があればステップＳ１４２に進んで、入力された外部測定値を診断情報に付加してステップＳ１４に移行する。一方、外部測定値の入力がなければ直接ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１３８またはステップＳ１４２で付加された測定入力の表示画像は図１２の診断表示メモリ２００に入力され、通信部１９８から送信されて操作者用眼鏡型ウエアラブルモニタ１６６等で内視鏡画像とともに表示される。

　上記本発明の種々の特徴は上記の実施例に限るものではなく、その利点が享受できる限り種々の他の実施例において活用可能である。例えば、実施例２はラマン散乱を用いた癌診断装置として構成されているが、眼鏡型ウエアラブルモニタを利用した操作者、スタッフおよび患者間のリアルタイム情報交換または３Ｄ処理等の特徴は、通常の内視鏡その他の診断医療装置に応用可能である。

＜開示のまとめ＞
　以下では、本明細書中に開示されている種々の発明について、総括的に説明する。

　本明細書中に開示されている発明は、可視光域のフィルタおよびラマン散乱検出フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサを有する癌診断装置を提供する。これによって、ＣＩＧＳイメージセンサの広い感度域を利用して対象の可視光撮像およびラマン散乱検出を行うことができる。

　本明細書中に開示されている発明の具体的な特徴によれば、ラマン散乱検出フィルタは、ラマン散乱光を選択的に透過させる測定用赤外フィルタおよびラマン散乱光がない近接域の赤外光を選択的に透過させる参照用赤外フィルタを含む。これによって、レイリー散乱をカットするとともに適確なラマン散乱の検出が可能となる。

　他の具体的な特徴によれば、癌診断装置は可視光域の照明光源およびラマン散乱用光源を有し、ＣＩＧＳイメージセンサは可視光域の照明光源およびラマン散乱用光源に基づき可視光像の撮像とラマン散乱の検出を行う。より具体的な特徴によれば、可視光域の照明光源および前記ラマン散乱用光源は時分割で対象に照射される。他の具体的な特徴によれば、可視光域の照明光源は時分割で点灯される複数色の光源を含み、可視光域のフィルタはこれら複数色の光源の光をいずれも透過させる。別の具体的な特徴によれば、可視光域のフィルタは複数色を選択的に透過させる。

　他の具体的な特徴によれば、癌診断装置にはラマン散乱検出フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサの出力を基準値として記憶する記憶部が設けられる。これによって、例えば予備測定により基準値を求め、これを基準として本測定を行うことができる。より具体的な特徴によれば、記憶部は、ラマン散乱検出フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサによる複数の測定値の平均値を基準値として記憶する。

　他の具体的な特徴によれば、ＣＩＧＳイメージセンサによる可視光像の表示において、ラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示が行われる。これによって、可視光像に基づいてラマン散乱測定部分を適確に知ることができる。

　本明細書中に開示されている発明の他の特徴によれば、撮像レンズを有し、可視光画像の撮像およびラマン散乱の測定が可能であるとともに、可視光像の表示においてラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示を行い、重畳表示位置は、撮像レンズのフォーカス調節に応じて変化させられる癌診断装置が提供される。これによって、可視光像に基づいてラマン散乱測定部分を適確に知ることができるとともに、ラマン散乱の検知部分が撮像レンズの光軸上になくてもフォーカス調節にかかわらずラマン散乱測定部分を正確に重畳表示できる。

　本明細書中に開示されている発明の他の特徴によれば、撮像レンズを有し、可視光画像の撮像およびラマン散乱の測定が可能であるとともに、可視光像の表示においてラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示を行い、重畳表示位置は、撮像レンズのズーミングに応じて変化させられる癌診断装置が提供される。これによって、可視光像に基づいてラマン散乱測定部分を適確に知ることができるとともに、ラマン散乱の検知部分が撮像レンズの光軸上になくてもズーミングにかかわらずラマン散乱測定部分を正確に重畳表示できる。

　本明細書中に開示されている発明の他の特徴によれば、可視光画像の撮像およびラマン散乱の測定を時分割で行うとともに、可視光像の表示においてラマン散乱の検出時においても可視光像の表示を継続する癌診断装置が提供される。これによって、可視光画像の撮像およびラマン散乱の測定を互いの干渉なく行うことができるとともに、ラマン散乱の測定に中断されることなく可視光画像の表示を行うことができる。

　また、本明細書中に開示されている発明は、診断情報を得る診断情報取得部と、前記診断情報取得部と無線近距離通信を行い受信した診断情報を表示する複数のウエアラブル表示装置とを有することを特徴とする診断システムを提供する。これにより、診断行為等における姿勢をそれぞれ保ったまま診断情報をリアルタイムでの共有することが可能となる。

　具体的な特徴によれば、前記診断情報取得部は、前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つに対し、他のウエアラブル表示装置に提供する診断情報の一部を制限して提供する。また他の特徴によれば、前記診断情報取得部は、前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つに対して提供する診断情報に制限を加えるか否か決定する。これにより、例えば患者と情報を共有する際に専門的な情報の提供を制限し、徒に不安をあおること等を防止できる。より具体的な特徴によれば、前記診断情報取得部は、前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つに対して提供する診断情報に制限を加えるか否かを他のウエアラブル表示装置からの指示に基づいて決定する。これにより例えば診断情報の取得者からの指示、または専門的な質問の必要を感じたスタッフからの指示で情報の制限をすることが可能となる。

　より具体的な他の特徴によれば、前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つは被診断者が装着するためのものである。また他のより具体的な特徴によれば、前記複数のウエアラブル表示装置は診断情報を共有するため、複数の診断スタッフが装着するためのものである。より具体的な他の特徴によれば、前記複数のウエアラブル表示装置は複数の診断スタッフ同士で通話するための通話手段を備える。さらに具体的な特徴によれば、前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つは被診断者が装着するためのものであり、前記被診断者が装着するウエアラブル表示装置に前記通話手段の音声が伝わらないようミュートする手段を備える。

　他の具体的な特徴によれば、前記診断情報取得部は３Ｄ画像情報を取得するとともに、前記複数のウエアラブル表示装置は３Ｄ画像表示部を有する。これにより、ウエアラブル表示装置を活用して３Ｄ画像情報による診断を行うことが可能となる。　

　他の具体的な特徴によれば、他の診断情報取得部を有し、前記複数のウエアラブル表示装置は、前記他の診断情報取得部が取得する診断情報についても併せて表示を行う。これによって、複数の診断情報取得部の情報を一元的にウエアラブル表示装置で共有することができる。

　本明細書中に開示されている発明の他の特徴によれば、眼幅と異なる幅の一対の光軸を有し３Ｄ画像情報を取得する診断情報取得部と、前記３Ｄ画像情報における前記一対の光軸幅と眼幅との異なりを調整して３Ｄ画像表示部に提供する調整手段とを有することを特徴とする診断装置が提供される。これにより効果的な３Ｄ画像観察が可能となる。

　本明細書中に開示されている発明の他の特徴によれば、３Ｄ画像情報として一対の画像を取得する診断情報取得部と、前記一対の画像の重心を求める手段と、前記一対の画像の重心のずれを分析する分析手段とを有することを特徴とする診断装置が提供される。これによって、取得画像が散乱等により広がっていても、３Ｄ画像により深さ方向の情報を得ることができる。

　本明細書中に開示されている発明の他の特徴によれば、他のウエアラブル表示装置と情報交換する無線近距離通信部と、他のウエアラブル表示装置に提供する情報に制限を加えるための操作部を有することを特徴とするウエアラブル表示装置が提供される。これにより、例えば患者と情報を共有する際に専門的な情報の提供を制限し、徒に不安をあおること等を防止できる。より具体的な特徴によれば、前記操作部は、他のウエアラブル表示装置の一つに提供する情報をそれ以外の他のウエアラブル表示装置に提供する情報に比較して制限する操作を行うものである。

　本発明は、診断システム、診断装置、診断の表示装置、癌診断装置に適用することができる。

Ｖ１１、Ｖ２２　　可視光域のフィルタ
ＩＲ１２、ＩＲｒｅｆ２１　　ラマン散乱検出フィルタ
３４　　ＣＩＧＳイメージセンサ
ＩＲ１２　　測定用赤外フィルタ
ＩＲｒｅｆ２１　　参照用赤外フィルタ
２４、２６、２８　　可視光域の照明光源
３０　　ラマン散乱用光源
１６　記憶部
４　表示部
６４　　ラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示
３２　　撮像レンズ
１０２～１１２　　　　　診断情報取得部
１６６、１６８、１７０　ウエアラブル表示装置
１７４、１７６　　　　　通話手段
２０４　　　　　　　　　ミュートする手段
１４８ａ、１４８　　　　３Ｄ画像情報を取得するための一対の光軸
１１４、１１８　　　　　調整手段
１１４、１１８　　　　　重心を求める手段
１１４、１１８　　　　　分析手段
１８０、１８２、　　　　他の診断情報取得部
１３４ａ、１３４ｂ　　　ＣＩＧＳイメージセンサ
１７８　　　　　　　　　操作部

Claims (20)

1. 　可視光域のフィルタおよびラマン散乱検出フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサを有することを特徴とする癌診断装置。
2. 　前記ラマン散乱検出フィルタは、ラマン散乱光を選択的に透過させる測定用赤外フィルタおよびラマン散乱光がない近接域の赤外光を選択的に透過させる参照用赤外フィルタを含むことを特徴とする請求項１記載の癌診断装置。
3. 　可視光域の照明光源およびラマン散乱用光源を有し、前記ＣＩＧＳイメージセンサは、前記可視光域の照明光源および前記ラマン散乱用光源に基づきそれぞれ可視光像の撮像とラマン散乱の検出を行うことを特徴とする請求項１記載の癌診断装置。
4. 　前記ラマン散乱検出フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサの出力を基準値として記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１記載の癌診断装置。
5. 　前記記憶部は、前記ラマン散乱検出フィルタを設けたＣＩＧＳイメージセンサによる複数の測定値の平均値を基準値として記憶することを特徴とする請求項４記載の癌診断装置。
6. 　前記ＣＩＧＳイメージセンサによる可視光像の撮像とラマン散乱の検出は時分割で行われるとともに、前記可視光像を表示する表示部を有し、前記表示部における可視光像の表示は、ラマン散乱の検出時も継続されることを特徴とする請求項１記載の癌診断装置。
7. 　前記ＣＩＧＳイメージセンサによる可視光像の表示において、前記ラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示を行うことを特徴とする請求項１記載の癌診断装置。
8. 　前記ＣＩＧＳイメージセンサに測定対象を結像させる撮像レンズを有し、前記ラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示は、前記撮像レンズのフォーカス調節に応じて変化させられることを特徴とする請求項７記載の癌診断装置。
9. 　前記ＣＩＧＳイメージセンサに測定対象を結像させる撮像レンズを有し、前記ラマン散乱の検知部分を特定する重畳表示位置は、前記撮像レンズのズーミングに応じて変化させられることを特徴とする請求項７記載の癌診断装置。
10. 　請求項１記載の癌診断装置と、前記癌診断装置と無線近距離通信を行い受信した診断情報を表示する複数のウエアラブル表示装置とを有することを特徴とする診断システム。
11. 　撮像レンズを有し、可視光画像の撮像および診断測定が可能であるとともに、可視光像の表示において前記診断測定の対象部分を特定する重畳表示を行い、重畳表示位置は、前記撮像レンズの調節に応じて変化させられることを特徴とする診断装置。
12. 　診断情報を得る診断情報取得部と、前記診断情報取得部と無線近距離通信を行い受信した診断情報を表示する複数のウエアラブル表示装置とを有することを特徴とする診断システム。
13. 　前記診断情報取得部は、前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つに対し、他のウエアラブル表示装置に提供する診断情報の一部を制限して提供することを特徴とする請求項１２記載の診断システム。
14. 　前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つは、被診断者が装着するためのものであることを特徴とする請求項１２記載の診断システム。
15. 　前記複数のウエアラブル表示装置は、診断情報を共有するために、複数の診断スタッフが装着するためのものであることを特徴とする請求項１２記載の診断システム。
16. 　前記複数のウエアラブル表示装置は、複数の診断スタッフ同士で通話するための通話手段を備えることを特徴とする請求項１２記載の診断システム。
17. 　前記複数のウエアラブル表示装置のうちの少なくとも一つは、被診断者が装着するためのものであり、前記被診断者が装着するウエアラブル表示装置に前記通話手段の音声が伝わらないようミュートする手段を備えることを特徴とする請求項１６記載の診断システム。
18. 　前記診断情報取得部は３Ｄ画像情報を取得するとともに、前記複数のウエアラブル表示装置は３Ｄ画像表示部を有することを特徴とする請求項１２記載の診断システム。
19. 　前記診断情報取得部が３Ｄ画像情報を取得するための一対の光軸幅は、前記複数のウエアラブル表示装置における眼幅と異なっており、両者間の調整を行う手段を有することを特徴とする請求項１８記載の診断システム。
20. 　前記診断情報取得部は３Ｄ画像情報として一対の画像を取得するとともに、前記一対の画像の重心を求める手段と、前記一対の画像の重心のずれを分析する分析手段とを有することを特徴とする請求項１２記載の診断システム。

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