WO2006077799A1 - 電子内視鏡装置 - Google Patents

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WO2006077799A1
WO2006077799A1 PCT/JP2006/300458 JP2006300458W WO2006077799A1 WO 2006077799 A1 WO2006077799 A1 WO 2006077799A1 JP 2006300458 W JP2006300458 W JP 2006300458W WO 2006077799 A1 WO2006077799 A1 WO 2006077799A1
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image
unit
fluorescence
illumination light
electronic endoscope
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PCT/JP2006/300458
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Takeshi Ozawa
Yoshinori Takahashi
Original Assignee
Olympus Corporation
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    • G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells

Definitions

  • the present invention relates to an electronic endoscope apparatus inserted into a subject and observing the inside of the subject.
  • a scope In recent years, by inserting a scope into a body cavity, the digestive tract such as the esophagus, stomach, small intestine, large intestine, etc. and trachea such as lungs are observed, and a treatment tool inserted into a treatment tool channel as necessary is used. Medical endoscopes capable of various treatment processes are used. In particular, electronic endoscopes using electronic imaging devices such as charge coupled devices (CCDs) can display moving images in real time on a color monitor, and are widely used because the fatigue of the operator operating the endoscope is small. ing.
  • CCDs charge coupled devices
  • an endoscope apparatus for obtaining a normal image with normal white light for example, an endoscope for emitting a fluorescence image by irradiating excitation light according to, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-336196.
  • An apparatus has been proposed.
  • the narrow band of the illumination light RGB is irradiated to the object to obtain a narrow band image, which is generated in the outermost layer of the tissue.
  • a narrow-band imaging (NBI) endoscopic device that can visualize tumors has been proposed!
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-175861 proposes an insertion shape detection device using a magnetic field.
  • this insertion shape detection device it is possible to easily recognize the observation position in the endoscope, which can be visualized with a force that can visualize the insertion shape at the time of insertion.
  • a fluorescence image has a color tone and an image structure in a normal color. Because it differs greatly from the image, when switching to a normal color image or comparing a fluorescence image with a normal color image, it is necessary to identify an area suspected of being abnormal tissue on the normal color image. There is a problem that a lot of learning is required
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electronic endoscope apparatus capable of easily and reliably identifying an area suspected of being abnormal tissue on a normal color endoscopic image.
  • the purpose is to
  • a further object of the present invention is to provide an electronic endoscope capable of examining a region suspected of abnormal tissue on a normal color endoscopic image by a desired examination method. It is providing a device.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an endoscope apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 A diagram showing the configuration of the RGB rotation filter of FIG.
  • FIG. 6 A flowchart showing the process flow of the processor of FIG.
  • FIG. 7 A diagram showing an inspection screen displayed on the monitor in the process of FIG.
  • FIG. 8 Explains thumbnail images displayed in the thumbnail display area of the examination screen of FIG. Figure
  • FIG. 9 A diagram for explaining a modification of the thumbnail image of FIG.
  • FIG. 10 A configuration diagram showing a configuration of an endoscope apparatus according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 11 A diagram showing the configuration of the narrow band RGB rotation filter of FIG.
  • FIG. 12 A diagram showing the transmission characteristics of each of the narrow band RGB rotation filters of FIG.
  • FIG. 13 A flowchart showing the process flow of the processor of FIG.
  • FIG. 14 A configuration diagram showing a configuration of an endoscope apparatus according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 15 A flowchart showing the flow of processing of the processor in FIG.
  • FIG. 16 A diagram for explaining the operation of the insertion shape detection device of FIG.
  • FIG. 17 A configuration diagram showing a configuration of a modification of the endoscope apparatus of FIG.
  • FIG. 18 A flowchart showing the process flow of the processor in FIG.
  • FIG. 19 A configuration diagram showing a configuration of an endoscope apparatus according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 20 A diagram showing the configuration of the RGB rotation filter of FIG.
  • FIG. 21 A diagram showing transmission characteristics of each filter of the RGB rotation filter of FIG.
  • FIG. 22 A diagram showing transmission characteristics of the excitation cut filter of FIG.
  • FIG. 23 A diagram showing the timing of accumulation / readout of the CCD of FIG.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an endoscope apparatus
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an RGB rotation filter of FIG.
  • Fig. 4 shows the transmission characteristics of each filter of the RGB rotation filter
  • Fig. 4 shows the transmission characteristics of the excitation cut filter of Fig. 1
  • Fig. 5 shows the accumulation Z readout of the normal observation CCD and the fluorescence observation CCD of Fig. 1
  • 6 is a flowchart showing the processing flow of the processor of FIG. 1
  • FIG. 7 is a drawing showing an inspection screen displayed on the monitor in the processing of FIG. 6
  • FIG. 8 is a thumb of the inspection screen of FIG.
  • FIG. 9 is a view for explaining a thumbnail image displayed in the nail display area
  • FIG. 9 is a view for explaining a modification of the thumbnail image of FIG.
  • a light source apparatus 1 for emitting light for observation, a scope 2 for insertion into a body cavity, and an image signal obtained by an imaging device. It comprises a processor 3 for performing signal processing, a monitor 4 for displaying an image, a digital filing device 5 for recording a digital image, and a photographing device 6 for recording an image as a picture.
  • the light source device 1 rotationally drives a xenon lamp (hereinafter referred to as a lamp) 8 that emits light, an RGB rotation filter 11 that converts the lamp 8 into plane sequential light of RGB, and an RGB rotation filter 11 A motor 12 for controlling the illumination light, and an illumination light diaphragm 13 for limiting the amount of irradiation light.
  • a lamp xenon lamp
  • RGB rotation filter 11 that converts the lamp 8 into plane sequential light of RGB
  • RGB rotation filter 11 A motor 12 for controlling the illumination light
  • an illumination light diaphragm 13 for limiting the amount of irradiation light.
  • Scope 2 includes a light guide fiber 14 for passing RGB plane sequential illumination light, a CCD for normal observation 15 for imaging an endoscopic image for normal observation of a subject with light from the subject, and an excitation cut filter 16 And a scope discrimination element 18 for storing information such as the type of the scope 2 and operating the scope 2
  • a release switch 19 or the like for instructing recording on the image recording apparatus is disposed in the operation unit.
  • the processor 3 includes two preprocessed circuits 20a and 20b, two AZD conversion circuits 21a and 21b, two color correction circuits 22a and 22b, two multiplexers 23a and 23b, and six simultaneous memories. 24a, 24b, 24c, 24e, 24f, image processing circuit 25, color tone adjustment circuit 26, three DZA conversion circuits 27a, 27b, 27c, coding circuit 28, light control circuit 29, exposure time control circuit 30, A CPU 31, an abnormality determination circuit 51, an abnormality position display circuit 52, and a temporary storage memory 53 are provided.
  • a color balance setting switch 32 On the front panel (not shown) of the processor 3, a color balance setting switch 32, an image processing setting switch 33, and a color tone setting switch 34 are disposed so that the user can operate.
  • control signals are output from the CPU 31 to each part other than that shown in FIG.
  • the RGB rotation filter 11 is provided with three filters (R filter 37, G filter 38, B filter 39) that transmit red, green and blue light, respectively.
  • R filter 37, G filter 38, B filter 39 red, green and blue lights are sequentially transmitted, R, G,
  • the spectral transmission characteristics of each of the filters B are as shown in FIG.
  • the transmission characteristics of the excitation cut filter 16 are, for example, a first transmission region 16a that transmits 500 nm to 600 nm, for example, 680 ⁇ ⁇ !
  • a second transmission region 16 b transmitting ⁇ 700 nm is formed, and light entering the CCD 17 for fluorescence observation through the excitation cut filter 16 is
  • the transmittance of the second transmission region 16b is set smaller than the transmittance of the first transmission region 16a, which is weak because the fluorescence F passing through the first transmission region 16a is weak. In order to adjust the light amount of the component R ′ ′ to the light amount of the fluorescence F, the transmittance of the second transmission region 16 b is reduced.
  • excitation light for exciting fluorescence in a subject illumination light including a visible light region through the RGB rotation filter 11 is used, but ultraviolet light or infrared light may be used as excitation light.
  • the light emitted from the lamp 8 of the light source device 1 passes through the illumination light diaphragm 13 and the RGB rotation filter 11 and is incident on the light guide fiber 14 of the scope 2.
  • the illumination light diaphragm 13 limits the amount of light emitted from the light source device 1 according to the light control signal output from the light control circuit 29 of the processor 3, and an image captured by the CCD 15 Make sure that no saturation occurs.
  • RGB rotation filter 11 As shown in FIG. 2, three filters (R filter 37, G filter 38, and B filter 39) that transmit red, green, and blue light, respectively, are disposed in the RGB rotation filter 11, as shown in FIG. By being driven to rotate by the motor 12, red, green and blue lights are transmitted sequentially.
  • the light incident on the light guide fiber 14 has a force at the tip of the scope and an object such as a digestive tract. Irradiated.
  • the CCD 15 for normal observation is driven in synchronization with the rotation of the RGB rotation filter 11, and as shown in FIG. 5, accumulation Z readout is performed, and the illumination light of the B filter 39, G filter 38 and R filter 37 is paired.
  • Corresponding B image signal, G image signal, and R image signal are output to the processor 3 sequentially.
  • the light from the subject is incident on the fluorescence observation CCD 17 at the tip of the scope through the excitation cut filter 16.
  • the fluorescence observation CCD 17 is driven in synchronization with the rotation of the RGB rotation filter 11, and as shown in FIG. 5, accumulated Z readout is performed, and the irradiation light of the B filter 39, G filter 38, and R filter 37 is applied.
  • Correspondingly incident F fluorescence image signals, G image signals, and R ′ ′ image signals are sequentially output to the processor 3.
  • the electronic observation function for adjusting the charge accumulation time is incorporated in the fluorescence observation CCD 17, and the electronic shirt control signal from the exposure time control circuit 30 of the processor 3 is used to discharge the charge.
  • the exposure time of the obtained image can be adjusted by adjusting the time until readout.
  • the image signal from the normal observation CCD 15 input to the processor 3 is first input to the preprocess circuit 20a.
  • the preprocess circuit 20a an image signal is taken out by processing such as CDS (correlated double sampling).
  • CDS correlated double sampling
  • the signal output from the preprocess circuit 20a is converted into an analog signal power digital signal by the AZD conversion circuit 21a, and is input to the color balance correction circuit 22a to perform color balance correction processing.
  • a signal output from the color balance correction circuit 22a is multiplexed by the multiplexer 23a, and the image when the B filter 39, the G filter 38, and the R filter 37 are inserted is a synchronized memory B24a, a synchronized memory G24b, It is distributed and stored in the synchronized memory R24c.
  • the image signal from the fluorescence observation CCD 17 input to the processor 3 is first input to the preprocess circuit 20b.
  • an image signal is taken out by processing such as CDS (correlated double sampling).
  • the signal output from the preprocess circuit 20b is converted into an analog signal power digital signal by the AZD conversion circuit 21b, and is input to the color nolance correction circuit 22b to perform color balance correction processing.
  • the signal output from the color balance correction circuit 22b is converted to a B signal by the multiplexer 23b. Images when the filter 39, G filter 38 and R filter 37 are inserted are distributed and stored in the synchronization memory F 24 d, the synchronization memory G 24 e, and the synchronization memory R 24 f, respectively.
  • the signal of the color balance correction circuit 22 b is input to the light control circuit 29, and the signal power of the color balance correction circuit 22 a is input to the exposure time control circuit 30.
  • the light adjustment circuit 29 creates a light adjustment signal for keeping the brightness of the obtained image approximately constant based on the magnitude of the signal from the color balance correction circuit 22a.
  • the dimming signal is sent to the light source device 1, and the illumination light diaphragm 13 is controlled to adjust the amount of light emitted from the light source device 1.
  • the exposure time control circuit 30 controls the electronic shutter of the fluorescence observation CCD 17 based on the magnitude of the signal from the force balance correction circuit 22 b in order to keep the brightness of the obtained image approximately constant. Send electronic shirt control signal.
  • the image processing circuit 25 performs predetermined image processing on the image from the normal observation CCD 15 simultaneously imaged by the synchronization memory B 24 a, the synchronization memory G 24 b, and the synchronization memory R 24 c, and further adjusts the color tone.
  • DZA conversion circuits 27a to 27c convert the signal into an analog signal and display it on the monitor 4.
  • digital image signals encoded by the encoding circuit 28 are sent to the digital filing device 5 and the photographing device 6, and an image is recorded in each device in accordance with an image recording instruction signal from the CPU 31. .
  • the abnormality determination circuit 51 is suspected to be an abnormal tissue in pixel units. An abnormal area as an inspection target area is determined.
  • the abnormality determination circuit 51 compares the synchronization memory F24d and the synchronization memory R24f for each pixel, and calculates the pixel value F of the synchronization memory F24d and the pixel value R ′ ′ of the synchronization memory R24f. If the value of "FZR" which is the ratio of is smaller than the first predetermined value, it is determined that the compared pixel is the first abnormal pixel.
  • the determination accuracy is determined by determining the determined pixel as the second abnormal pixel (determining as “FZR” ⁇ first predetermined value and “FZG ⁇ second predetermined value”, the second abnormal pixel). It can be enhanced.
  • the abnormality determination circuit 51 outputs an abnormality determination signal when it determines that the pixel compared with the first predetermined value and the first predetermined value is the first or second abnormal pixel, and the synchronization memory F 24 d at that time is the same.
  • the image of the temporal position memory G24e, the simultaneous memory R24f, the simultaneous memory B24a, the simultaneous memory G24b, and the simultaneous memory R24c is taken into the temporary memory 53, and the abnormal position display circuit 52 is controlled to display the abnormal position.
  • the circuit 52 superimposes a mark indicating the position where the first or second abnormal pixel is present on the image captured in the temporary memory 53, and the still image of the normal image stored in the temporary memory 53 on which the mark is superimposed is displayed.
  • the image data is displayed as thumbnails on the monitor 4 by outputting DZA conversion circuits 27a to 27c.
  • the processor 3 causes the monitor 4 in step S 1 to display an endoscope which is a normal observation image as shown in FIG. Display the exam image with live image 99.
  • the inspection image displayed on the monitor 4 is determined as abnormal by the main display area 100 displaying patient data etc. and the endoscope live image 99 which is a normal observation image, and the abnormality determination circuit 51. And a thumbnail display area 101 for displaying a thumbnail image of a still image when the game is performed.
  • step S2 when the first or second abnormal pixel is detected by the abnormality determination circuit 51 in step S2, the live endoscope image 99 is displayed in the thumbnail display area 101 as shown in FIG. 8 in step S3. Is taken into the temporary memory 53, the thumbnail image 102 of the taken still image is displayed, and the process proceeds to step S4. If the first or second abnormal pixel is not detected in step S2, the process directly proceeds to step S4. In the thumbnail image 102, a mark 103 indicating a second abnormal pixel is superimposed on the still image.
  • step S4 a determination is made as to whether or not the processing of steps S1 to S3 is repeated until the examination is completed, and the process ends when an instruction to end the examination is given.
  • a first or second abnormal pixel power abnormal area by fluorescence is performed in parallel with observation with a live endoscope image. Then, when an abnormal area is detected, a thumbnail image of the still image of the endoscope live image 99 at that time is displayed in the thumbnail display area 101. As a result, the thumbnail image causes the user to The position of the abnormal area where the first or second abnormal pixel power is also displayed by the mark 103 which can be easily recognized that there is an abnormal region which is also the abnormal pixel power and which makes a special display on the live endoscope image. You can see
  • the user Based on the occurrence of the abnormal area consisting of the second abnormal pixel and the recognition of the position of the abnormal area, the user can inspect the abnormal area in detail with the live endoscope image. It becomes.
  • thumbnail image 102 of the still image at that time is displayed in the thumbnail display area 101, and a sound is notified using a buzzer or the like. You may do it.
  • a thumbnail image may be displayed in the thumbnail display area 101 with a fluorescence image composed of a synchronization memory F24d, a synchronization memory G24e, and a synchronization memory R24f.
  • thumbnail images of a plurality of still images several seconds before may be displayed in the thumbnail display area 101.
  • the thumbnail display area 101 may be displayed as a thumbnail moving image up to a still image when the first or second abnormal pixel is detected several seconds ago.
  • the image displayed in the thumbnail display area 101 can be recorded, for example, in the digital filing device 5.
  • the image to be recorded is not limited to a still image, and may be a moving image.
  • FIG. 10 to 12 relate to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an endoscope apparatus
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a narrow band RGB rotary filter of FIG.
  • FIG. 13 is a flow chart showing the process flow of the processor of FIG. 10, showing the transmission characteristics of each of the 11 narrow-band RGB rotary filters.
  • the second embodiment is almost the same as the first embodiment, so only the differences will be described, and the same configuration will be described.
  • the same reference numerals are assigned to and the description will be omitted.
  • the scope 2 is provided with the filter switching switch 120, and the output of the filter switching switch 120 is output to the CPU 31 of the processor 3.
  • the abnormality determination signal from the abnormality determination circuit 51 is output to the CPU 31, and the CPU 31 generates a filter switching signal as a light source device 1 based on the abnormality determination signal and the signal of the filter switching switch 120. Output to.
  • the light source device 1 is configured by providing the narrow band RGB rotary filter 121 between the lamp 8 and the illumination light diaphragm 13.
  • the narrow band RGB rotary filter 121 and the RGB rotary filter 11 are movable vertically to the light path based on the filter switching signal.
  • the RGB rotary filter 11 When the abnormality determination signal is not output from the abnormality determination circuit 51, the RGB rotary filter 11 is disposed on the optical path by the filter switching signal, and the narrow band RGB rotational filter 121 is removed from the optical path.
  • the narrow band RGB rotary filter 121 is arranged on the light path by the filter switching signal and the RGB rotary filter 11 is It will be removed from the street.
  • each filter As shown in FIG. 11, three filters (RNBI filter 137, GNBI filter 138, and BNBI filter 139), which transmit red light, green light, and blue light, respectively, are arranged in narrow band RGB rotation filter 121. By being driven to rotate by motor 122, discrete narrow band red, green and blue lights are sequentially transmitted, and the spectral transmission characteristics of the RNBI, GNBI and BNBI filters are shown in FIG. It's like getting angry.
  • the central transmission wavelength of each filter is RNBI: 610 nm, GNBI: 540 nm, BNBI: 415 nm.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the filter switching switch 120 is selected and narrow band observation is performed in step S21. Do.
  • the observation mode is switched from the normal observation mode to the narrow band illumination observation mode in step S22. Specifically, in the narrowband illumination observation mode, the narrowband RGB rotary filter 121 is disposed on the optical path by the filter switching signal, the RGB rotational filter 11 is removed from the optical path, and each parameter in image processing is processed by the CPU 31. Change for narrow band observation.
  • step S23 it is determined whether to continue the narrow band illumination observation mode based on the operation of the filter switching switch 120, and if it is determined that the narrow band illumination observation mode is ended, the observation mode is narrowed in step S24. Return from the band illumination observation mode to the normal observation mode. Specifically, in the narrowband illumination observation mode, the RGB rotary filter 11 is disposed on the light path by the filter switching signal, and the narrowband RGB rotary filter 121 is removed from the light path. Change for normal observation.
  • step S4 a determination is made as to whether the processes of steps S1 to S3 and steps S21 to S24 are repeated until the examination is completed, and the process is ended when the end of the examination is instructed.
  • the abnormality determination signal when the abnormality determination signal is output, observation in the narrow band illumination observation mode becomes possible. It is possible to easily observe the strong uneven structure and capillary pattern, and it is possible to conduct a more detailed examination in the area where the abnormality is suspected U.
  • observation mode transferred from the normal observation mode is not limited to the narrowband illumination observation mode, and the IHb color-emphasized observation mode shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-336196, etc. based on the image from the CCD 17 for fluorescence observation.
  • a fluorescence image observation mode may be used.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the endoscope apparatus
  • FIG. 15 is a flowchart showing the process flow of the processor of FIG.
  • FIG. 17 is a block diagram showing the configuration of a modification of the endoscope apparatus of FIG. 14, and
  • FIG. 18 is a flowchart showing the process flow of the processor of FIG. It is.
  • the third embodiment is almost the same as the first embodiment. Therefore, only different points will be described, and the same reference numerals will be given to the same configuration and the description will be omitted.
  • an insertion shape detection device 200 for detecting the insertion shape of the scope 2 is provided, and an abnormality determination signal is output to the insertion shape detection device 200.
  • the configuration and operation of the insertion shape detection apparatus 200 are disclosed in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-175861 and the like, and since they are known, the description thereof will be omitted.
  • a plurality of source coils for generating a magnetic field along the insertion axis are provided at the insertion portion of the scope 2, and the magnetic field of the source coil is detected by the sense coil of the insertion shape detection device 200. Extract the insert shape.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment.
  • an abnormality determination signal is output to the insertion shape detection device 200, and in step S41, the position of the abnormal area on the monitor 201 of the insertion shape detection device 200. And a recording process of an inserted shape image having the position of the abnormal area is performed.
  • the motor 201 of the insertion shape detection apparatus 200 displays a moving image of the insertion shape image 210 of the insertion part of the scope 2.
  • the insertion shape image 210 is stopped and the number mark 211 is blinked at the position of the abnormal area.
  • the recording instruction button (not shown) of the insertion shape detection device 200 when the recording instruction button (not shown) of the insertion shape detection device 200 is selected, the number mark 211 displayed blinking is turned on, and the recording portion of the insertion shape detection device 200 (figure An inserted shape image with the location of the anomalous area is recorded in (not shown). Also, when the recording instruction button (not shown) of the insertion shape detection device 200 is not selected, and the release button (not shown) is selected, the number mark 211 displayed blinking is erased and has the position of the abnormal area. The insertion shape image is not recorded, and the monitor 201 inserts the insertion part of the scope 2 It returns to the display of the moving image of the circular image 210.
  • an insertion shape image having the position of the abnormal area of the first number mark 211 (1) is recorded, and the position of the abnormal area of the second number mark 211 (2) is Have the insertion shape image stand still, wait for recording or not, indicate the state, and (indicates the blinking of the number mark 211 by oblique hatching! /,).
  • the abnormality determination signal can be effectively used by outputting the abnormality determination signal to an external device.
  • the external device is the insertion shape detection device 200
  • the insertion shape image having the position of the abnormal area is recorded, and the abnormal shape area is easily used when the medical record after examination is created. Can be converted into materials, and the addition of medical records can be reduced.
  • the configuration of the second embodiment can be covered.
  • An example of the flow of processing at that time is shown in FIG. In this case, it is possible to obtain the effects of the above-described embodiment according to the effects of the second embodiment.
  • FIG. 19 to 23 relate to the fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 19 is a block diagram showing the configuration of the endoscope apparatus
  • FIG. 20 is a view showing the configuration of the RGB rotation filter of FIG.
  • FIG. 22 shows the transmission characteristics of each filter of the RGB rotation filter
  • FIG. 22 shows the transmission characteristics of the excitation cut filter of FIG. 19
  • FIG. 23 shows the timing of accumulation / readout of the CCD of FIG. .
  • two CCDs of the normal observation CCD 15 and the fluorescence observation CCD 17 are provided in the scope 2.
  • one CCD 230 is provided. ing.
  • each filters R filter 237, G filter 238, B1 filter 239, and B2 filter 240
  • the RGB rotation filter 11 is rotationally driven by the motor 12, and in turn, red , Green, blue 1 and blue 2 are transmitted.
  • the spectral transmission characteristics of the R, G, Bl, and B2 filters are shown in FIG.
  • the transmission characteristics of the excitation cut filter 16 provided on the incident surface side of the CCD 230 are, for example, a first transmission region 241a transmitting 400 nm to 450 nm, for example 5 OO nm to 650 nm, as shown in FIG.
  • a second transmission area 241 b transmits the light, and light entering the CCD 230 through the excitation cut filter 16 is
  • the processor 3 is configured to synchronize two preprocessed circuits 20a and 20b, two A / D conversion circuits 21a and 21b, two color noise correction circuits 22a and 22b, and a multiplexer 23, four.
  • a determination circuit 51, an abnormal position display circuit 52, and a temporary storage memory 53 are provided.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the CCD 230 is driven in synchronization with the rotation of the RGB rotation filter 11.
  • the accumulated Z readout is performed, and the illumination light of each of the R filter 237, G filter 238, B1 filter 239, and B2 filter 240 is The corresponding R image signal, G image signal, B image signal, and F fluorescence image signal are sequentially output to the processor 3.
  • the images when the R filer 237, the G filer 238, the B1 filter 239, and the B2 filter 240 are inserted by the manolechiplexer 23 are the simultaneous memory R24c, the simultaneous memory G24b, and the simultaneous memory. B24a, it is distributed to the simultaneous memory F24d and stored
  • the image processing circuit 25 performs predetermined image processing on the image synchronized with the synchronized memory B 24 a, the synchronized memory G 24 b, and the synchronized memory R 24 c, and further performs predetermined color tone adjustment in the color tone adjusting circuit 26. After being processed, they are converted into analog signals by DZA conversion circuits 27 a to 27 c and displayed on the monitor 4. Further, digital image signals encoded by the encoding circuit 28 are sent to the digital filing device 5 and the photographing device 6, and in accordance with the image recording instruction signal from the CPU 31, an image is recorded in each device. Ru.
  • the abnormality determination circuit 51 determines the abnormality area in pixel units.
  • the apparatus can be provided at low cost.
  • the configuration of the second embodiment or the configuration of the third embodiment, and the configuration of the modification of the third embodiment can be applied to the present embodiment, and the respective effects can be obtained. .

Abstract

　本発明においては、異常判定回路は、異常画素と判定すると、異常判定信号を出力し、その時の同時化メモリＦ、同時化メモリＧ、同時化メモリＲの画像を一時メモリに取り込むと共に、異常位置表示回路５２を制御することで、異常位置表示回路は一時メモリに取り込んだ画像上の異常画素が存在する位置を示すマークを重畳表示させ、マーク重畳された一時メモリに格納されている通常画像の静止画データをＤ／Ａ変換回路に出力することで、モニタにサムネイル表示させる。これにより、容易かつ確実に通常のカラー内視鏡画像上で異常組織と疑われる領域を特定することを可能とする。

Description

電子内視鏡装置
技術分野
[0001] 本発明は、被検体内に挿入し、被検体内部を観察する電子内視鏡装置に関する 背景技術
[0002] 近年、体腔内にスコープを挿入することにより、食道、胃、小腸、大腸などの消化管 や肺等の気管を観察し、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通した処置具を用い て各種の治療処理のできる医療用内視鏡が利用されている。特に、電荷結合素子（ CCD)等の電子撮像デバイスを用いた電子内視鏡はカラーモニタ上にリアルタイム で動画像を表示でき、内視鏡を操作する術者の疲労が少ないために広く利用されて いる。
[0003] また、通常の白色光による通常画像を得る内視鏡装置の他に、例えば日本国特開 2002- 336196号公報等にお ヽて、励起光を照射し蛍光画像を得る内視鏡装置が 提案されている。
[0004] さらに、例えば日本国特開 2002— 95635号公報等には、照明光の RGBの帯域を 狭くして被検体に照射し、狭帯域画像を得ることで、組織の最外層で発生する腫瘍を 可視化することのできる狭帯域像 (NBI)用内視鏡装置が提案されて!ヽる。
[0005] また、内視鏡の挿入部の挿入状態を検出するために、例えば日本国特開 2000— 175861号公報等に磁場を用いた挿入形状検出装置が提案されている。この挿入 形状検出装置を用いることで、挿入時の挿入形状を視覚化できるば力りでなぐ内視 鏡での観察位置を容易に認識することが可能となる。
発明の開示
課題を解決するための手段
[0006] 上述した蛍光画像での画像観察を行う内視鏡装置による内視鏡検査は、通常の力 ラー画像での画像観察だけでは、被検体内の異常組織を効果的に検出することが 難しいため、生体組織からの蛍光を画像化することで、異常組織と疑われる領域を視 覚化している。
[0007] 従って、蛍光画像での画像観察により異常組織と疑われる領域が視認されると、ュ 一ザは該領域を通常のカラー画像で画像観察し、異常組織の検出を行う。
[0008] し力しながら、従来の蛍光画像での画像観察は、あくまでも蛍光による異常組織と 疑われる領域の視覚化を目指しており、最終的には通常のカラー画像での画像観察 を行わなければ異常組織の検出が難し 、。
[0009] すなわち、蛍光画像での画像観察は、通常のカラー画像での画像観察における異 常組織の検出補助のトリガー的な観察であるが、蛍光画像は、色調や画像構造が通 常のカラー画像と大きく異なるため、蛍光画像力 通常のカラー画像に切り替えたり、 蛍光画像と通常のカラー画像とを比較したりする場合、通常のカラー画像上で異常 組織と疑われる領域を特定することには多くの習熟が要求されるといった問題がある
[0010] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、容易かつ確実に通常のカラー 内視鏡画像上で異常組織と疑われる領域を特定することのできる電子内視鏡装置を 提供することを目的としている。
[0011] 本発明のさらなる目的は、通常のカラー内視鏡画像上で異常組織と疑われる領域 を特定された際に、該領域を所望の検査手法にて検査することのできる電子内視鏡 装置を提供することである。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明の実施例 1に係る内視鏡装置の構成を示す構成図
[図 2]図 1の RGB回転フィルタの構成を示す図
[図 3]図 2の RGB回転フィルタの各フィルタの透過特性を示す図
[図 4]図 1の励起カットフィルタの透過特性を示す図
[図 5]図 1の通常観察用 CCD及び蛍光観察用 CCDの蓄積 Z読み出しのタイミングを 示す図
[図 6]図 1のプロセッサの処理の流れを示すフローチャート
[図 7]図 6の処理でモニタに表示される検査画面を示す図
[図 8]図 7の検査画面のサムネイル表示エリアに表示されるサムネイル画像を説明す る図
[図 9]図 8のサムネイル画像の変形例を説明する図
[図 10]本発明の実施例 2に係る内視鏡装置の構成を示す構成図
[図 11]図 10の狭帯域 RGB回転フィルタの構成を示す図
[図 12]図 11の狭帯域 RGB回転フィルタの各フィルタの透過特性を示す図
[図 13]図 10のプロセッサの処理の流れを示すフローチャート
[図 14]本発明の実施例 3に係る内視鏡装置の構成を示す構成図
[図 15]図 14のプロセッサの処理の流れを示すフローチャート
[図 16]図 15の挿入形状検出装置の作用を説明する図
[図 17]図 14の内視鏡装置の変形例の構成を示す構成図
[図 18]図 17のプロセッサの処理の流れを示すフローチャート
[図 19]本発明の実施例 4に係る内視鏡装置の構成を示す構成図
[図 20]図 19の RGB回転フィルタの構成を示す図
[図 21]図 20の RGB回転フィルタの各フィルタの透過特性を示す図
[図 22]図 19の励起カットフィルタの透過特性を示す図
[図 23]図 19の CCDの蓄積/読み出しのタイミングを示す図
発明を実施するための最良の形態
[0013] 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。
[0014] (実施例 1)
図 1ないし図 9は本発明の実施例 1に係わり、図 1は内視鏡装置の構成を示す構成 図、図 2は図 1の RGB回転フィルタの構成を示す図、図 3は図 2の RGB回転フィルタ の各フィルタの透過特性を示す図、図 4は図 1の励起カットフィルタの透過特性を示 す図、図 5は図 1の通常観察用 CCD及び蛍光観察用 CCDの蓄積 Z読み出しのタイ ミングを示す図、図 6は図 1のプロセッサの処理の流れを示すフローチャート、図 7は 図 6の処理でモニタに表示される検査画面を示す図、図 8は図 7の検査画面のサム ネイル表示エリアに表示されるサムネイル画像を説明する図、図 9は図 8のサムネィ ル画像の変形例を説明する図である。
[0015] (構成） 本実施例の内視鏡装置は、図 1に示すように、観察用の光を発するための光源装 置 1と、体腔内に挿入するためのスコープ 2と、撮像素子で得られた画像信号の信号 処理を行うプロセッサ 3と、画像を表示するモニタ 4と、デジタル画像を記録するデジ タルファィリング装置 5と、画像を写真として記録する写真撮影装置 6とを備えて構成 される。
[0016] 光源装置 1は、光を放射するキセノンランプ (以下、ランプと略記する） 8と、ランプ 8 を RGBの面順次光に変換する RGB回転フィルタ 11と、 RGB回転フィルタ 11を回転 駆動するためのモータ 12と、照射光量を制限する照明光絞り 13とを備えている。
[0017] スコープ 2は、 RGB面順次照明光を通過させるライトガイドファイバ 14と、被写体か らの光により被写体の通常観察用の内視鏡像を撮像する通常観察用 CCD15と、励 起カットフィルタ 16を介することで被写体より励起された蛍光により被写体の蛍光内 視鏡像を撮像する蛍光観察用 CCD17と、スコープ 2の種類等の情報を記憶するスコ ープ判別素子 18を備え、スコープ 2を操作する操作部には、画像記録装置への記録 を指示するレリーズスィッチ 19等が配置されている。
[0018] プロセッサ 3は、 2つのプリプロセス回路 20a, 20b、 2つの AZD変換回路 21a, 21 b、 2つのカラーノ ランス補正回路 22a, 22b, 2つのマルチプレクサ 23a, 23b、 6つ の同時ィ匕メモリ 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f、画像処理回路 25、色調調整回路 26、 3つの DZA変換回路 27a, 27b, 27c,符号化回路 28、調光回路 29、露光時 間制御回路 30、 CPU31、異常判定回路 51、異常位置表示回路 52、一時記憶メモ リ 53を備えている。
[0019] また、プロセッサ 3のフロントパネル（図示せず）には使用者が操作できるようにカラ 一バランス設定スィッチ 32、画像処理設定スィッチ 33、色調設定スィッチ 34が配置 されている。
[0020] なお、 CPU31からは図 1に示した以外にも各部に図示していない制御信号が出力 されている。
[0021] RGB回転フィルタ 11には、図 2に示すように、それぞれ赤色、緑色、青色の光を透 過する 3つのフィルタ（Rフィルタ 37、 Gフィルタ 38、 Bフィルタ 39)が配置されており、 モータ 12により回転駆動されることにより、順次、赤、緑、青の光が透過され、 R, G, Bそれぞれのフィルタの分光透過特性は図 3に示すようになって 、る。
[0022] 励起カットフィルタ 16の透過特性は、図 4に示すように、例えば 500nm〜600nm を透過する第 1透過領域 16aと、例えば 680ηπ！〜 700nmを透過する第 2透過領域 1 6bとからなっており、この励起カットフィルタ 16を介することで、蛍光観察用 CCD17 に入射される光は、
(1) Bフィルタ 39を透過して被検体に光が照射された際に、第 1透過領域 16a及び第 2透過領域 16bを透過する被検体で励起された蛍光成分 F
(2) Gフィルタ 38を透過して被検体に光が照射された際に、被検体で反射された Gの 反射光光成分
(3) Rフィルタ 37を透過して被検体に光が照射された際に、被検体で反射された尺の 反射光のうち第 2透過領域 16bを透過する光成分 R"
となる。
[0023] なお、第 2透過領域 16bの透過率は、第 1透過領域 16aの透過率と比べ小さく設定 されており、これは第 1透過領域 16aを透過する蛍光 Fが微弱であるため、光成分 R" の光量を蛍光 Fの光量に合わせるために、第 2透過領域 16bの透過率を小さくしてい る。
[0024] 被検体において蛍光を励起する励起光としては、 RGB回転フィルタ 11を介した可 視光領域を含む照明光としているが、紫外光、赤外光を励起光としてもよい。
[0025] (作用）
光源装置 1のランプ 8から放射された光は、照明光絞り 13、 RGB回転フィルタ 11を 通過してスコープ 2のライトガイドファイバ 14に入射される。
[0026] このとき、照明光絞り 13は、プロセッサ 3の調光回路 29から出力される調光信号に 応じて、光源装置 1から出射される光の光量を制限し、 CCD15で撮像される画像に 飽和が生じないようにする。
[0027] RGB回転フィルタ 11には、図 2に示したように、それぞれ赤色、緑色、青色の光を 透過する 3つのフィルタ（Rフィルタ 37、 Gフィルタ 38、 Bフィルタ 39)が配置されてお り、モータ 12により回転駆動されることにより、順次赤、緑、青の光が透過される。
[0028] ライトガイドファイバ 14に入射された光は、スコープ先端部力も消化管等の被写体 に照射される。
[0029] 被写体力もの光は、スコープ先端の通常観察用 CCD15に入射される。 通常観察 用 CCD15は RGB回転フィルタ 11の回転に同期して駆動され、図 5に示すように、蓄 積 Z読み出しが行われ、 Bフィルタ 39、 Gフィルタ 38、 Rフィルタ 37の各照射光に対 応する B画像信号、 G画像信号、 R画像信号が順次プロセッサ 3に出力される。
[0030] 同様に、被写体からの光は、励起カットフィルタ 16を介してスコープ先端の蛍光観 察用 CCD 17に入射される。 蛍光観察用 CCD 17は RGB回転フィルタ 11の回転に 同期して駆動され、図 5に示すように、蓄積 Z読み出しが行われ、 Bフィルタ 39、 Gフ ィルタ 38、 Rフィルタ 37の各照射光に対応して入射される F蛍光画像信号、 G画像信 号、 R"画像信号が順次プロセッサ 3に出力される。
[0031] ここで、蛍光観察用 CCD17には、電荷の蓄積時間を調整する電子シャツタ機能が 組み込まれており、プロセッサ 3の露光時間制御回路 30からの電子シャツタ制御信 号により、電荷の掃き出しから読み出しまでの時間を調整することにより得られる画像 の露光時間を調整することができる。
[0032] プロセッサ 3に入力された通常観察用 CCD15からの画像信号は、まずプリプロセス 回路 20aに入力される。プリプロセス回路 20aでは CDS (相関 2重サンプリング）等の 処理により画像信号が取り出される。プリプロセス回路 20aから出力された信号は A ZD変換回路 21aによりアナログ信号力 デジタル信号に変換され、カラーバランス 補正回路 22aに入力され、カラーバランスの補正処理が行われる。
[0033] カラーバランス補正回路 22aから出力された信号はマルチプレクサ 23aにより、 Bフ ィルタ 39、 Gフィルタ 38、 Rフィルタ 37が挿入されたときの画像がそれぞれ同時化メ モリ B24a、同時化メモリ G24b、同時化メモリ R24cに振り分けられ記憶される。
[0034] 同様に、プロセッサ 3に入力された蛍光観察用 CCD17からの画像信号は、まずプ リプロセス回路 20bに入力される。プリプロセス回路 20bでは CDS (相関 2重サンプリ ング)等の処理により画像信号が取り出される。プリプロセス回路 20bから出力された 信号は AZD変換回路 21bによりアナログ信号力 デジタル信号に変換され、カラー ノランス補正回路 22bに入力され、カラーバランスの補正処理が行われる。
[0035] カラーバランス補正回路 22bから出力された信号はマルチプレクサ 23bにより、 Bフ ィルタ 39、 Gフィルタ 38、 Rフィルタ 37が挿入されたときの画像がそれぞれ同時化メ モリ F24d、同時化メモリ G24e、同時化メモリ R24fに振り分けられ記憶される。
[0036] 調光回路 29にはカラーバランス補正回路 22aの信号力 露光時間制御回路 30に はカラーバランス補正回路 22bの信号がそれぞれ入力される。
[0037] 調光回路 29は、カラーバランス補正回路 22aからの信号の大きさに基づいて、得ら れる画像の明るさをおおよそ一定に保っための調光信号を作成する。調光信号は光 源装置 1に送られ、照明光絞り 13を制御することにより光源装置 1から出射される光 量を調整する。
[0038] 露光時間制御回路 30は、得られる画像の明るさをおおよそ一定に保っために、力 ラーバランス補正回路 22bからの信号の大きさに基づいて蛍光観察用 CCD17の電 子シャツタを制御する電子シャツタ制御信号を送る。
[0039] 同時化メモリ B24a、同時化メモリ G24b、同時化メモリ R24cで同時ィ匕された通常観 察用 CCD15からの画像に対して画像処理回路 25で所定の画像処理がなされ、さら に色調調整回路 26での所定の色調調整処理を経て、 DZA変換回路 27a〜27cに よりアナログ信号に変換され、モニタ 4に表示される。また、デジタルフアイリング装置 5、写真撮影装置 6には符号化回路 28で符号化されたデジタル画像信号が送られ、 CPU31からの画像記録指示信号に応じて、それぞれの装置に画像が記録される。
[0040] 一方、同時化メモリ F24d、同時化メモリ G24e、同時化メモリ R24fで同時化された 蛍光観察用 CCD17からの画像に対しては、異常判定回路 51が画素単位で異常組 織と疑われる検査対象領域としての異常領域の判定を行う。
[0041] 具体的には、異常判定回路 51は、同時化メモリ F24dと同時化メモリ R24fをと画素 毎に比較し、同時化メモリ F24dの画素値 Fと同時化メモリ R24fの画素値 R"との比で ある「FZR"」の値が第 1所定値より小さい場合には、比較した画素を第 1の異常画素 と判定する。
[0042] なお、この判定に加え、さらに同時化メモリ F24dの画素値 Fと同時化メモリ G24eの 画素値 Gとの比である「F/G」の値が第 2所定値より小さい場合に比較した画素を第 2の異常画素と判定（「FZR"」<第 1所定値、かつ「FZG」<「第 2所定値の場合」、 第 2の異常画素と判定)することで、判定精度を高めることができる。 [0043] 異常判定回路 51は、第 1所定値及び第 1所定値と比較した画素が第 1あるいは第 2 の異常画素と判定すると、異常判定信号を出力し、その時の同時化メモリ F24d、同 時化メモリ G24e、同時化メモリ R24f,同時化メモリ B24a、同時化メモリ G24b、同時 ィ匕メモリ R24cの画像を一時メモリ 53に取り込むと共に、異常位置表示回路 52を制 御することで、異常位置表示回路 52は一時メモリ 53に取り込んだ画像上の第 1ある いは第 2の異常画素が存在する位置を示すマークを重畳表示させ、マーク重畳され た一時メモリ 53に格納されている通常画像の静止画データを DZA変換回路 27a〜 27c〖こ出力することで、モニタ 4にサムネイル表示させる。
[0044] 上記の作用をフローチャートを用いて具体的に説明すると、図 6に示すように、プロ セッサ 3は、ステップ S1にてモニタ 4に、図 7のように通常観察画像である内視鏡ライ ブ画像 99を有する検査画像を表示する。
[0045] 図 7において、モニタ 4に表示される検査画像は、患者データ等と通常観察画像で ある内視鏡ライブ画像 99とを表示するメイン表示エリア 100と、異常判定回路 51で異 常判定がなされた際の静止画のサムネイル画像を表示するサムネイル表示エリア 10 1とからなる。
[0046] そして、ステップ S2にて異常判定回路 51で第 1あるいは第 2の異常画素を検知す ると、ステップ S3にて図 8のようにサムネイル表示エリア 101にその時の内視鏡ライブ 画像 99の静止画を一時メモリ 53に取り込み、取り込んだ静止画のサムネイル画像 1 02を表示しステップ S4に進む。また、ステップ S2にて第 1あるいは第 2の異常画素が 検知されない場合にはそのままステップ S4に進む。サムネイル画像 102は、静止画 上に第 1ある 、は第 2の異常画素を示すマーク 103が重畳されて 、る。
[0047] ステップ S4では、検査が終了するまでステップ S1〜S3の処理を繰り返すかどうか の判断がなされ、検査終了が指示されると処理を終了する。
[0048] (効果）
このように本実施例では、内視鏡ライブ画像での観察と並行して、蛍光による第 1あ るいは第 2の異常画素力 なる異常領域の検出を行う。そして、異常領域が検出され た際には、サムネイル表示エリア 101にその時の内視鏡ライブ画像 99の静止画のサ ムネイル画像を表示する。この結果、サムネイル画像によりユーザは第 1あるいは第 2 の異常画素力もなる異常領域があったことを容易に認識でき、かつ内視鏡ライブ画 像に特別な表示を行うことなぐマーク 103により第 1あるいは第 2の異常画素力もな る異常領域の位置を視認できる。
[0049] この第 1ある 、は第 2の異常画素からなる異常領域の発生及び異常領域の位置の 認識に基づき、ユーザは該異常領域を内視鏡ライブ画像で詳細に検査することが可 能となる。
[0050] なお、異常判定回路 51で第 1あるいは第 2の異常画素を検知した際、サムネイル表 示エリア 101にその時の静止画のサムネイル画像 102を表示すると共に、ブザー等 を用いて音で告知するようにしてもよい。さらに、サムネイル表示エリア 101に通常画 像の代りに、同時化メモリ F24d、同時化メモリ G24e、同時化メモリ R24fで構成され る蛍光像を表示してもよい。
[0051] また、一時メモリ 53を複数フレームの画像が格納できるように構成することで、図 9 に示すように、異常判定回路 51で第 1あるいは第 2の異常画素を検知した際の静止 画以外に、その数秒前 (例えば、 1秒前、 2秒前、 3秒前）の複数の静止画のサムネィ ル画像をサムネイル表示エリア 101に表示させるようにしてもょ 、。このように複数の サムネイル画像を表示することで、第 1あるいは第 2の異常画素からなる異常領域に 位置がより容易に認識できる。またこのような場合、数秒前力も第 1あるいは第 2の異 常画素を検知した際の静止画までをサムネイル動画としてサムネイル表示エリア 101 に表示させるようにしてもよ 、。
[0052] また、ユーザがスコープ 2に設けられたレリーズスィッチ 19を操作することで、サムネ ィル表示エリア 101に表示されている画像を例えばデジタルフアイリング装置 5に記 録することができる。この場合記録される画像は静止画に限らず、動画でもよい。
[0053] (実施例 2)
図 10ないし図 12は本発明の実施例 2に係わり、図 10は内視鏡装置の構成を示す 構成図、図 11は図 10の狭帯域 RGB回転フィルタの構成を示す図、図 12は図 11の 狭帯域 RGB回転フィルタの各フィルタの透過特性を示す図、図 13は図 10のプロセ ッサの処理の流れを示すフローチャートである。
[0054] 実施例 2は、実施例 1とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成 には同じ符号をつけ説明は省略する。
[0055] (構成）
本実施例では、図 10に示すように、スコープ 2にフィルタ切替スィッチ 120が設けら れ、このフィルタ切替スィッチ 120の出力がプロセッサ 3の CPU31に出力されるよう になっている。
[0056] また、プロセッサ 3では、異常判定回路 51からの異常判定信号は、 CPU31に出力 され、 CPU31はこの異常判定信号及びフィルタ切替スィッチ 120の信号に基づ 、て フィルタ切替信号を光源装置 1に出力するようになって 、る。
[0057] 光源装置 1は、狭帯域 RGB回転フィルタ 121をランプ 8と照明光絞り 13の間に設け て構成される。狭帯域 RGB回転フィルタ 121及び RGB回転フィルタ 11は、フィルタ 切替信号に基づき光路に対して垂直に移動可能となっている。
[0058] 異常判定回路 51から異常判定信号が出力されていない場合には、フィルタ切替信 号により RGB回転フィルタ 11を光路上に配置すると共に狭帯域 RGB回転フィルタ 1 21を光路上より除去する。
[0059] 逆に異常判定回路 51から異常判定信号が出力され、フィルタ切替スィッチ 120が 選択されると、フィルタ切替信号により狭帯域 RGB回転フィルタ 121を光路上に配置 すると共に RGB回転フィルタ 11を光路上より除去するようになって 、る。
[0060] 狭帯域 RGB回転フィルタ 121には、図 11に示すように、それぞれ赤色、緑色、青 色の光を透過する 3つのフィルタ（RNBIフィルタ 137、 GNBIフィルタ 138、 BNBIフィ ルタ 139)が配置されており、モータ 122により回転駆動されることにより、順次、離散 的な狭帯域の赤、緑、青の光が透過され、 RNBI, GNBI, BNBIそれぞれのフィルタの 分光透過特性は図 12に示すようになって ヽる。それぞれのフィルタの中心透過波長 は、 RNBI : 610nm, GNBI： 540nm, BNBI :415nmである。
[0061] その他の構成は実施例 1と同じである。
[0062] (作用）
図 13に示すように、ステップ S1〜S3の処理がなされた後、異常判定信号が CPU3 1に出力されると、ステップ S21にてフィルタ切替スィッチ 120が選択され狭帯域観察 を実行するかどうか判断する。 [0063] 狭帯域観察が選択されると、ステップ S22にて観察モードを通常観察モードから狭 帯域照明観察モードに切り替える。具体的には、狭帯域照明観察モードでは、フィル タ切替信号により狭帯域 RGB回転フィルタ 121を光路上に配置すると共に RGB回 転フィルタ 11を光路上より除去すると共に、 CPU31により画像処理における各パラメ 一タを狭帯域観察用に変更する。
[0064] なお、この狭帯域照明観察モードでの処理は、例えば日本国特開 2002— 95635 号公報に詳細に記載され、公知であるので説明は省略する。
[0065] そして、ステップ S23にてフィルタ切替スィッチ 120の操作に基づき狭帯域照明観 察モードを継続するかどうか判断し、狭帯域照明観察モードを終了すると判断すると 、ステップ S24にて観察モードを狭帯域照明観察モードから通常観察モードに戻す 。具体的には、狭帯域照明観察モードでは、フィルタ切替信号により RGB回転フィル タ 11を光路上に配置すると共に狭帯域 RGB回転フィルタ 121を光路上より除去する と共に、 CPU31により画像処理における各パラメータを通常観察用に変更する。
[0066] ステップ S4では、検査が終了するまでステップ S1〜S3及びステップ S21〜S24の 処理を繰り返すかどうかの判断がなされ、検査終了が指示されると処理を終了する。
[0067] (効果）
このように本実施例では、実施例 1の効果に加え、異常判定信号が出力されると、 狭帯域照明観察モードでの観察が可能となるため、狭帯域照明観察モードにより粘 膜表層の細力な凹凸構造や毛細血管パターンの観察を容易に行うことができ、異常 が疑わ U、領域でのより詳細な検査が可能となる。
[0068] なお、通常観察モードから移行する観察モードは狭帯域照明観察モードに限らず 、蛍光観察用 CCD17からの画像に基づく日本国特開 2002— 336196号公報等に 示される IHb色彩強調観察モードや蛍光像観察モードとしてもよい。
[0069] (実施例 3)
図 14ないし図 18は本発明の実施例 3に係わり、図 14は内視鏡装置の構成を示す 構成図、図 15は図 14のプロセッサの処理の流れを示すフローチャート、図 16は図 1 5の挿入形状検出装置の作用を説明する図、図 17は図 14の内視鏡装置の変形例 の構成を示す構成図、図 18は図 17のプロセッサの処理の流れを示すフローチャート である。
[0070] 実施例 3は、実施例 1とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成 には同じ符号をつけ説明は省略する。
[0071] (構成）
本実施例では、図 14に示すように、スコープ 2の挿入形状を検出する挿入形状検 出装置 200が設けられ、この挿入形状検出装置 200に異常判定信号が出力されるよ うになつている。
[0072] ここで、挿入形状検出装置 200は、例えば日本国特開 2000— 175861号公報等 にその構成及び作用が詳細に開示され、公知であるので、説明は省略するが、本実 施例のスコープ 2の挿入部には、図示はしないが挿入軸に沿って磁場を発生するソ ースコイルが複数設けられており、このソースコイルの磁場を挿入形状検出装置 200 のセンスコイルで検出することで挿入形状を抽出する。
[0073] その他の構成は実施例 1と同じである。
[0074] (作用）
図 15に示すように、ステップ S1〜S3の処理がなされた後、異常判定信号が挿入形 状検出装置 200に出力され、ステップ S41にて挿入形状検出装置 200のモニタ 201 上に異常領域の位置を表示すると共に、該異常領域の位置を有する挿入形状画像 の記録処理が行われる。
[0075] 具体的にはステップ S41では、図 16に示すように、挿入形状検出装置 200のモ- タ 201には、スコープ 2の揷入部の挿入形状画像 210の動画像が表示されている。こ のとき、異常判定信号を検知すると挿入形状画像 210を静止させると共に、異常領 域の位置に番号マーク 211を点滅表示させる。
[0076] このとき、挿入形状検出装置 200の記録指示ボタン（図示せず)が選択されると、点 滅表示されている番号マーク 211が点灯に代わり、挿入形状検出装置 200の記録部 (図示せず）内に異常領域の位置を有する挿入形状画像が記録される。また、挿入 形状検出装置 200の記録指示ボタン（図示せず)が選択されず、解除ボタン（図示せ ず)が選択されと点滅表示されている番号マーク 211は消去され、異常領域の位置 を有する挿入形状画像は記録されず、モニタ 201ではスコープ 2の挿入部の挿入形 状画像 210の動画像の表示に戻る。
[0077] なお、図 16においては、第 1の番号マーク 211 (1)の異常領域の位置を有する揷 入形状画像が記録され、また第 2の番号マーク 211 (2)の異常領域の位置を有する 挿入形状画像が静止して、記録を行うかどうかを待って 、る状態を示して 、る (番号 マーク 211の点滅は斜めハッチングで示して!/、る）。
[0078] (効果）
このように本実施例では、実施例 1の効果に加え、異常判定信号を外部機器に出 力することで、該異常判定信号を有効に使用することが可能となる。特に外部機器が 挿入形状検出装置 200の場合には、異常領域の位置を有する挿入形状画像を記録 することで、検査後のカルテ等の作成時に該挿入形状画像を用いて、容易に異常領 域を資料化でき、カルテ作成等の付加が軽減できる。
[0079] なお、本実施例には、図 17に示すように、実施例 2の構成をカ卩えることができる。そ の際の処理の流れの一例を図 18に示す。この場合、実施例 2の効果にカ卩えて上記 の本実施例の効果を得ることができるのは 、うまでもな 、。
[0080] (実施例 4)
図 19ないし図 23は本発明の実施例 4に係わり、図 19は内視鏡装置の構成を示す 構成図、図 20は図 19の RGB回転フィルタの構成を示す図、図 21は図 20の RGB回 転フィルタの各フィルタの透過特性を示す図、図 22は図 19の励起カットフィルタの透 過特性を示す図、図 23は図 19の CCDの蓄積/読み出しのタイミングを示す図であ る。
[0081] 実施例 4は、実施例 1とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成 には同じ符号をつけ説明は省略する。
[0082] 実施例 1では、通常観察用 CCD15と蛍光観察用 CCD17の 2つの CCDをスコー プ 2に設けた構成であった力 本実施例では、図 19に示すように、 1つの CCD230を 設けている。
[0083] また、本実施例の光源装置 1の RGB回転フィルタ 11には、図 20に示すように、 4つ のフィルタ（Rフィルタ 237、 Gフィルタ 238、 B1フィルタ 239、 B2フィルタ 240)が配置 されている。そして、 RGB回転フィルタ 11はモータ 12により回転駆動され、順次、赤 、緑、青 1、青 2の光が透過される。なお、 R, G, Bl, B2それぞれのフィルタの分光透 過特性を図 21に示す。
[0084] また、 CCD230の入射面側に設けられる励起カットフィルタ 16の透過特性は、図 2 2に示すように、例えば 400nm〜450nmを透過する第 1透過領域 241aと、例えば 5 OOnm〜650nmを透過する第 2透過領域 241bとからなっており、この励起カットフィ ルタ 16を介することで、 CCD230に入射される光は、
(1) B1フィルタ 239を透過して被検体に光が照射された際に、第 1透過領域 16aを透 過する Bの反射光光成分
(2) B2フィルタ 240を透過して被検体に光が照射された際に、第 1透過領域 16aを透 過する被検体で励起された蛍光成分 F
(3) Gフィルタ 238を透過して被検体に光が照射された際に、第 2透過領域 16bを透 過する被検体で反射された Gの全反射光光成分
(4) Rフィルタ 237を透過して被検体に光が照射された際に、被検体で反射された R の反射光のうち第 2透過領域 16bを透過する光成分 R"
となる。
[0085] 図 19に戻り、プロセッサ 3は、 2つのプリプロセス回路 20a, 20b、 2つの A/D変換 回路 21a, 21b、 2つのカラーノ ランス補正回路 22a, 22b,マルチプレクサ 23、 4つ の同時化メモリ 24a, 24b, 24c, 24d、画像処理回路 25、色調調整回路 26、 3つの DZA変換回路 271, 27b, 27c,符号ィ匕回路 28、調光回路 29、露光時間制御回路 30、 CPU31、異常判定回路 51、異常位置表示回路 52、一時記憶メモリ 53を備え ている。
[0086] その他の構成は実施例 1と同じである。
[0087] (作用）
被写体からの光は、スコープ先端の CCD230に入射される。 CCD230は RGB回 転フィルタ 11の回転に同期して駆動され、図 23に示すように、蓄積 Z読み出しが行 われ、 Rフィルタ 237、 Gフィルタ 238、 B1フィルタ 239、 B2フィルタ 240の各照射光 に対応する R画像信号、 G画像信号、 B画像信号、 F蛍光画像信号が順次プロセッサ 3に出力される。 [0088] プロセッサ 3では、マノレチプレクサ 23により、 Rフイノレタ 237、 Gフイノレタ 238、 B1フィ ルタ 239、 B2フィルタ 240が挿入されたときの画像がそれぞれ同時化メモリ R24c、同 時化メモリ G24b、同時化メモリ B24a、同時化メモリ F24dに振り分けられ記憶される
[0089] 同時化メモリ B24a、同時化メモリ G24b、同時化メモリ R24cで同時化された画像に 対して画像処理回路 25で所定の画像処理がなされ、さらに色調調整回路 26での所 定の色調調整処理を経て、 DZA変換回路 27a〜27cによりアナログ信号に変換さ れ、モニタ 4に表示される。また、デジタルフアイリング装置 5、写真撮影装置 6には符 号化回路 28で符号化されたデジタル画像信号が送られ、 CPU31からの画像記録 指示信号に応じて、それぞれの装置に画像が記録される。
[0090] 一方、同時化メモリ F24d、同時化メモリ G24b、同時化メモリ R24cで同時化された 画像に対しては、異常判定回路 51が画素単位で異常領域に判定がなされる。
[0091] その他の作用は実施例 1と同じである。
[0092] (効果）
このように本実施例では、実施例 1の効果にカ卩え、 1つの CCD及び 4つの同時化メ モリで構成することができるので、装置を安価に構成することが可能となる。
[0093] なお、本実施例に、実施例 2の構成、あるいは実施例 3の構成、さらには実施例 3の 変形例の構成が適用でき、それぞれの効果を得ることができるのは 、うまでもな 、。
[0094] 本発明は、上述した実施例に限定されるものではなぐ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。

Claims

請求の範囲
[1] 被検体に照射する照明光を発光する光源装置と、
前記被検体内の生体組織に前記照明光を照射し前記生体組織からの反射光によ り被検体像を撮像する撮像部と、前記照明光により前記生体組織で励起された蛍光 を抽出する蛍光抽出部とを有する電子内視鏡と、
前記撮像部からの撮像信号を信号処理し前記被検体像の内視鏡画像を生成する 信号処理部と、前記蛍光抽出部が抽出した蛍光に基づき前記生体糸且織の検査対象 領域の有無を検出する検査対象領域検出部と、前記検査対象領域検出部が前記検 查対象領域を検出したタイミングで前記内視鏡画像を取り込み取り込んだ前記内視 鏡画像の縮小画像を生成する縮小画像生成部と、前記内視鏡画像に前記縮小画像 を付加する縮小画像付加部とを有する画像処理装置と
を備えたことを特徴とする電子内視鏡装置。
[2] 前記画像処理装置は、
前記検査対象領域検出部が検出した前記検査対象領域の位置を算出する領域位 置算出部と、
前記領域位置算出部が算出した位置に対応した前記縮小画像上の位置を示すマ ーク画像を、前記縮小画像の重畳する重畳部と
をさらに有することを特徴とする請求項 1に記載の電子内視鏡装置。
[3] 前記撮像部は入射面側に所定の透過特性を有する励起カットフィルタを有し、 前記蛍光抽出部は、前記撮像部及び励起カットフィルタにより構成される ことを特徴とする請求項 1に記載の電子内視鏡装置。
[4] 前記撮像部は入射面側に所定の透過特性を有する励起カットフィルタを有し、 前記蛍光抽出部は、前記撮像部及び励起カットフィルタにより構成される ことを特徴とする請求項 2に記載の電子内視鏡装置。
[5] 前記蛍光抽出部は、入射面側に所定の透過特性を有する励起カットフィルタを有し た、前記撮像部とは異なる第 2の撮像部により構成される
ことを特徴とする請求項 1に記載の電子内視鏡装置。
[6] 前記蛍光抽出部は、入射面側に所定の透過特性を有する励起カットフィルタを有し た、前記撮像部とは異なる第 2の撮像部により構成される
ことを特徴とする請求項 2に記載の電子内視鏡装置。
[7] 前記光源装置は、前記照明光より離散的な狭帯域可視光領域の狭帯域照明光を 選択的に生成する狭帯域照明光生成部を有し、
前記検査対象領域検出部が前記検査対象領域を検出した際に前記狭帯域照明 光の選択を行い、前記狭帯域照明光を前記生体組織に照射させる狭帯域照明光選 択部を有する
ことを特徴とする請求項 1に記載の電子内視鏡装置。
[8] 前記光源装置は、前記照明光より離散的な狭帯域可視光領域の狭帯域照明光を 選択的に生成する狭帯域照明光生成部を有し、
前記検査対象領域検出部が前記検査対象領域を検出した際に前記狭帯域照明 光の選択を行い、前記狭帯域照明光を前記生体組織に照射させる狭帯域照明光選 択部を有する
ことを特徴とする請求項 2に記載の電子内視鏡装置。
[9] 前記電子内視鏡の前記被検体内での挿入形状を検出し挿入形状画像を生成する 挿入形状検出装置を備え、
前記検査対象領域検出部が前記検査対象領域を検出した際の挿入形状画像の 先端位置をマーキングする
ことを特徴とする請求項 1に記載の電子内視鏡装置。
[10] 前記電子内視鏡の前記被検体内での挿入形状を検出し挿入形状画像を生成する 挿入形状検出装置を備え、
前記検査対象領域検出部が前記検査対象領域を検出した際の挿入形状画像の 先端位置をマーキングする
ことを特徴とする請求項 2に記載の電子内視鏡装置。
[11] 前記信号処理部は、前記蛍光抽出部からの蛍光に基づく IHb色彩強調処理部を 有する
ことを特徴とする請求項 1に記載の電子内視鏡装置。
[12] 前記信号処理部は、前記蛍光抽出部からの蛍光に基づく IHb色彩強調処理部を 有する
ことを特徴とする請求項 2に記載の電子内視鏡装置。
[13] 前記信号処理部は、前記蛍光抽出部からの蛍光に基づく蛍光像生成処理部を有 する
ことを特徴とする請求項 1に記載の電子内視鏡装置。
[14] 前記信号処理部は、前記蛍光抽出部からの蛍光に基づく蛍光像生成処理部を有 する
ことを特徴とする請求項 2に記載の電子内視鏡装置。
[15] 前記検査対象領域検出部は、前記蛍光抽出部が抽出した蛍光による前記撮像部 の画素出力と前記生体組織力 の前記照明光の反射光による前記撮像部の画素出 力との比較により前記生体組織の検査対象領域の有無を検出する
ことを特徴とする請求項 1に記載の電子内視鏡装置。
[16] 前記検査対象領域検出部は、前記蛍光抽出部が抽出した蛍光による前記撮像部 の画素出力と前記生体組織力 の前記照明光の反射光による前記撮像部の画素出 力との比較により前記生体組織の検査対象領域の有無を検出する
ことを特徴とする請求項 2に記載の電子内視鏡装置。
[17] 被検体に照射する照明光を発光する光源部と、
前記被検体に前記照明光を照射し前記被検体の反射光により被検体像を撮像す る撮像部と、
前記照明光により前記被検体で励起された蛍光を抽出する蛍光抽出部と、 前記撮像部からの撮像信号を信号処理し前記被検体像の被検体画像を生成する 信号処理部と、
前記蛍光抽出部が抽出した蛍光に基づき前被検体の検査対象領域の有無を検出 する検査対象領域検出部と、
前記検査対象領域検出部が前記検査対象領域を検出したタイミングで前記被検 体画像を取り込み取り込んだ前記被検体画像の縮小画像を生成する縮小画像生成 部と、
前記被検体画像に前記縮小画像を付加する縮小画像付加部と を備えたことを特徴とする画像処理装置。
前記検査対象領域検出部が検出した前記検査対象領域の位置を算出する領域 位置算出部と、
前記領域位置算出部が算出した位置に対応した前記縮小画像上の位置を示すマ ーク画像を、前記縮小画像の重畳する重畳部と
をさらに有することを特徴とする請求項 17に記載の画像処理装置。
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