螢光觀察裝置的製作方法
2023-10-29 11:17:27
專利名稱：螢光觀察裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及螢光觀察裝置。
背景技術：
以往已知例如用於內窺鏡裝置使用螢光藥劑診斷病變區域的螢光觀察裝置(例如參見專利文獻I)。現有技術文獻專利文獻專利文獻I日本特開昭62-247232號公報
發明內容
發明要解決的課題在使用這種螢光觀察裝置的內窺鏡觀察中，在觀察區域的病變級別與螢光強度的灰度值之間被認為存在相關關係，灰度值隨著病變級別變高也隨之變高。該相關關係對於任何被檢驗者都能夠得以確認，然而其變化率存在個體差異。因此若在殘留該個體差異的影響的狀態下進行觀察，則存在難以進行定量的診斷、導致診斷精度降低的不良情況。本發明就是鑑於上述情況而完成的，其目的在於提供一種螢光觀察裝置，能夠儘可能排除螢光強度的個體差異對螢光觀察的影響，能夠對不同患者進行高精度觀察。用於解決課題的手段為了達到上述目的，本發明採用如下手段。本發明採用一種螢光觀察裝置，其特徵在於，具有照明光源，其產生向被檢體照射的照明光和激勵光；返回光圖像生成部，其對從該照明光源發出的照明光在上述被檢體的返回光進行攝影，生成返回光圖像；螢光圖像生成部，其對利用上述照明光源發出的激勵光而在上述被檢體處產生的螢光進行攝影，生成螢光圖像；規格化運算部，其運算按照對應的返回光圖像的各像素的亮度值對該螢光圖像生成部生成的螢光圖像的各像素的亮度值進行規格化而得到的規格化螢光強度；標準數據存儲部，其存儲表示標準的規格化螢光強度與被檢體狀態之間的對應關係的標準數據；以及狀態判定部，其根據由上述規格化運算部運算得到的規格化螢光強度的最小值和存儲於上述標準數據存儲部的標準數據，判定與各規格化螢光強度對應的被檢體狀態。根據本發明，來自照明光源的照明光和激勵光被照射到被檢體，返回光圖像生成部根據照明光的返回光生成返回光圖像，並且螢光圖像生成部根據激勵光照射在被檢體而產生的螢光生成螢光圖像。然後，規格化運算部運算對螢光圖像的各像素的亮度值通過對應的返回光圖像的各像素的亮度值進行規格化得到的規格化螢光強度。狀態判定部根據如上運算得到的規格化螢光強度的最小值與存儲於標準數據存儲部的標準數據，判定與各規格化螢光強度對應的被檢體狀態。如上，根據使用返回光圖像規格化的規格化螢光強度判定被檢體狀態，從而能夠排除觀察距離和觀察角度對螢光強度的影響，能夠提升病變區域的觀察精度。另外，根據規格化運算部運算得到的規格化螢光強度的最小值和表示標準的規格化螢光強度與被檢體狀態的對應關係的標準數據，判定被檢體狀態，因此能夠排除個體差異對螢光強度的影響。由此能與個體差異無關地進行定量的觀察，對不同患者進行高精度的觀察。上述發明可以構成為，上述狀態判定部計算上述規格化運算部運算出的規格化螢光強度在同一圖像內的最小值與上述標準數據的最小值之差，使用上述標準數據判定將計算出的差與各規格化螢光強度相加得到的校正螢光強度所對應的被檢體狀態。如上，通過將規格化螢光強度的最小值與標準數據的最小值之差與各規格化螢光強度相加，從而能夠易於生成用於判定被檢體狀態的基準的校正螢光強度。由此能夠通過簡單的運算排除個體差異的影響來判定被檢體狀態，高速進行判定被檢體狀態時的處理。 上述發明可以構成為，上述螢光觀察裝置具有最小值存儲部，其存儲上述規格化運算部運算得到的規格化螢光強度在同一圖像內的最小值；以及最小值更新部，其在對同一被攝體新近取得的圖像內的規格化螢光強度的最小值小於存儲於上述最小值存儲部中的最小值的情況下，更新存儲於上述最小值存儲部內的最小值。在規格化螢光強度的最小值小於存儲於最小值存儲部中的最小值的情況下，通過更新存儲於最小值存儲部內的最小值，從而能夠實時改變作為用於判定被檢體狀態的基準的校正螢光強度。由此能夠更為準確地判定被檢體狀態，能夠提升病變區域的觀察精度。上述發明可以構成為，上述標準數據存儲部存儲最小值不同的多個標準數據，上述狀態判定部選擇如下標準數據，該標準數據具有的最小值與上述規格化運算部運算得到的規格化螢光強度在同一圖像內的最小值最為近似，上述狀態判定部使用選擇出的標準數據判定與各規格化螢光強度對應的被檢體狀態。使用具有與規格化螢光強度的最小值最為近似的最小值的標準數據，判定與各規格化螢光強度對應的被檢體狀態，從而能根據患者和觀察區域區分使用標準數據，能提升病變區域的觀察精度。上述發明可以構成為，上述狀態判定部對於上述規格化運算部計算出的規格化螢光強度在同一畫面內的最小值與上述標準數據中的規格化螢光強度的最大值之間的各規格化螢光強度，使用預定函數對存儲於上述標準數據存儲部的標準數據中的從最小值到最大值的被檢體狀態進行插值並分配。病變級別較高的病變區域的螢光強度幾乎不會受到個體差異的影響，然而越是接近正常區域的區域(病變級別較小的區域)個體差異的影響越大。這種情況下，如上對於各規格化螢光強度使用預定函數對標準數據中從最小值到最大值的被檢體狀態進行插值並分配，從而能夠通過簡單的運算排除個體差異的影響，判定被檢體狀態，能高速進行判定被檢體狀態時的處理。發明效果根據本發明，能夠取得儘可能排除螢光強度的個體差異對螢光觀察的影響，對不同患者進行高精度觀察的效果。
圖I是示出正常組織與腫瘤組織中螢光色素的滲入和排出的過程的時間依賴性的圖表。圖2是示出病變級別與灰度值的相關關係的圖表。圖3是本發明第I實施方式的螢光觀察裝置的功能框圖。圖4是示出病變級別與灰度值的標準相關關係的標準數據的圖表。圖5是示出校正值的確定方法的圖表。圖6是示出規格化螢光強度的校正方法的圖表。圖7是示出按照每個病變級別顯示的畫面例的圖。圖8是示出由圖3的螢光觀察裝置執行的處理的流程圖。 圖9是示出病變級別與灰度值的相關關係的圖表。圖10是本發明第2實施方式的螢光觀察裝置的功能框圖。圖11是存儲於圖10的標準數據存儲器中的多個標準數據的圖表。圖12是示出圖11的多個標準數據的病變級別與灰度值的相關關係的圖表。圖13是示出由圖10的螢光觀察裝置執行的處理的流程圖。圖14是本發明第3實施方式的螢光觀察裝置的功能框圖。圖15是示出病變級別與灰度值的相關關係的圖表。圖16是示出病變級別與灰度值的標準的相關關係的標準數據的圖表。圖17是示出規格化螢光強度的校正方法的圖表。圖18是示出由圖14的螢光觀察裝置執行的處理的流程圖。
具體實施例方式第I實施方式下面參見
本發明第I實施方式的螢光觀察裝置I。其中，說明將本實施方式的螢光觀察裝置I應用於內窺鏡裝置的例子。作為應用本發明的背景，以在病變級別與灰度值的相關關係中產生個體差異作為前提。圖I示出在正常組織與腫瘤組織中螢光色素的滲入和排出的過程的時間依賴性。作為本發明所適應的觀察條件，存在如下條件。如圖I所示，活體滲入藥劑(螢光色素)，然後在排出的過程中，在正常組織與腫瘤組織存在藥劑吸收與排出的時間依賴性。本發明將在tl < t < t2的條件下、即正常組織和腫瘤組織中色素滲入的時間變化都穩定的期間進行觀察的情況作為觀察條件。另外，如圖2所示，關於病變級別與灰度值的相關性，設為病變級別(病變級別I 5)與它們的灰度值的相關關係保持線性。雖然在正常組織與腫瘤組織的灰度值範圍內存在個體差異，然而斜率是一定的，無論哪個個體都處於平行關係。下面說明本實施方式的螢光觀察裝置I的構成。如圖3所示，本實施方式的螢光觀察裝置I具有插入體腔內的鏡體(scope) 10、產生光的光源裝置(照明光源)17、對鏡體10取得的圖像進行運算的圖像運算部20、顯示圖像運算部20運算的圖像的監視器43。鏡體10具有細長的形狀，其內部設有光導纖維(省略圖示)。光導纖維一端延伸至鏡體10的末端，另一端與光源裝置17連接。由此，從光源裝置17射出的光被引導至鏡體10的末端，照射在體腔內。另外，鏡體10還設有切換顯示於監視器43的圖像的圖像顯示切換開關11。鏡體10與圖像運算部20通過圖像傳輸電纜(省略圖示)連接起來。圖像運算部20與監視器43通過監視器電纜(省略圖示)連接起來。由此，鏡體10取得的圖像數據在圖像傳輸電纜中傳輸而被送至圖像運算部20。發送來的圖像數據在圖像運算部20內被實施圖像處理後，由監視器電纜傳輸到監視器43，顯示於監視器畫面上。光源裝置17例如是氙燈，產生白色光(照明光)和激勵光。從氙燈發出的光通過未圖示的波長選擇濾波器，從而使得所設定的波長頻帶的白色光和激勵光透射。從光源裝置17射出的白色光和激勵光被鏡體10內的光導纖維引導，從鏡體10的末端照射到被檢體。白色光照射到被攝體，從而來自被檢體的反射光射入配置於鏡體10末 端的攝像光學系統(省略圖示)。另外，激勵光照射在被檢體，從而在被檢體上產生螢光，該螢光射入攝像光學系統。射入到攝像光學系統的反射光和螢光通過分光器(省略圖示)而分支，通過檢測各光的CCD (省略圖示)進行檢測。由白色光用CCD檢測出的來自被檢體的反射光經由圖像傳輸電纜被發送給圖像運算部20內的白色光圖像數據取得部(返回光圖像生成部)29。另一方面，螢光用CCD檢測出的螢光經由圖像傳輸電纜被發送給圖像運算部20內的螢光圖像數據取得部(螢光圖像生成部)30。圖像運算部20在功能方面具有白色光圖像數據取得部29、螢光圖像數據取得部30、定量化運算部(規格化運算部)31、最小值取得部(最小值存儲部)32、校正值確定部(最小值更新部)33、標準數據存儲器(標準數據存儲部)34、圖像校正運算部35、圖像合成部(狀態判定部)36。白色光圖像數據取得部29根據白色光用CCD檢測出的白色光圖像數據生成白色光圖像。白色光圖像數據取得部29將生成的白色光圖像發送給定量化運算部31和圖像合成部36。螢光圖像數據取得部30根據螢光用CCD檢測出的螢光圖像數據生成螢光圖像。螢光圖像數據取得部30將生成的螢光圖像發送給定量化運算部31。定量化運算部31使用白色光圖像的各像素的亮度值對螢光圖像的各像素的亮度值進行規格化，從而運算規格化螢光強度。具體而言，定量化運算部31用螢光圖像數據取得部30生成的螢光圖像中各像素的亮度值除以與白色光圖像數據取得部29生成的白色光圖像中螢光圖像的各像素對應的各像素的亮度值，從而運算各像素的亮度值得以規格化的規格化螢光強度。定量化運算部31將運算出的規格化螢光強度發送給最小值取得部32、校正值確定部33和圖像校正運算部35。標準數據存儲器34存儲表示標準規格化螢光強度與被檢體狀態的對應關係的標準數據。如圖4所示，該標準數據是對於多個被檢驗者研究病變級別與灰度值的關聯性得到的結果的平均值。存儲形式是以式子或表形式進行存儲的。並且，為了減輕鏡體10的末端部和觀察區域的距離、角度的影響對圖像數據的影響，該標準數據是用白色光圖像對螢光圖像進行規格化(相除)後的規格化螢光強度的數據。最小值取得部32取得定量化運算部31運算得到的各像素的規格化螢光強度中同一圖像內的規格化螢光強度(灰度值)的最小值，存儲該最小值。如圖5所示，最小值取得部32將取得的最小值設定為病變級別I。校正值確定部33使用定量化運算部31運算得到的規格化螢光強度和存儲於標準數據存儲器34的標準數據，確定用於校正規格化螢光強度的校正值。具體地，如圖5所示，校正值確定部33計算出定量化運算部31運算的同一圖像內的規格化螢光強度的最小值與存儲於標準數據存儲器34中的標準數據的最小值之差，將該差確定為校正值。另外，在對於同一被攝體新近取得的圖像內的規格化螢光強度的最小值小於存儲於最小值取得部32的最小值的情況下，校正值確定部33更新存儲於最小值取得部32內的最小值，將更新後的最小值確定為新的校正值。該更新可在觀察過程中根據需要隨時進行。圖像校正運算部35使用校正值確定部33確定的校正值，校正定量化運算部31運算出的規格化螢光強度。具體而言，如圖6所示，圖像校正運算部35例如對個體B的規格化螢光強度加上(或減去)個體B的規格化螢光強度的最小值與標準數據的最小值之差即校正值，從而校正個體B的規格化螢光強度，以具有與標準數據同樣的強度。 圖像合成部36將白色光圖像數據取得部29生成的白色光圖像與圖像校正運算部35校正的規格化螢光強度合成起來，生成合成圖像。具體而言，如圖7所示，圖像合成部36針對由圖像校正運算部35規格化後的規格化螢光強度按照每個灰度值將病變級別劃分為I 5的級別。進而，圖像合成部36例如對級別3以上的區域進行彩色顯示，對白色光圖像的數據進行疊加，進行病變部位的顯示。圖像顯示切換開關11讓用戶設定將基於多個觀察模式中的哪個觀察模式的圖像顯示於監視器43。其中，多個觀察模式例如為將白色光圖像數據取得部29生成的白色光圖像直接顯示於監視器43的觀察模式(白色光圖像觀察模式)、將圖像合成部36生成的合成圖像顯示於監視器43的觀察模式(合成圖像觀察模式)和同時顯示白色光圖像和合成圖像的觀察模式(2圖像觀察模式)。監視器43顯示圖像顯示切換開關11選擇的圖像。下面使用圖8所示的流程圖說明具有上述構成的螢光觀察裝置I的作用。首先，接通本實施方式的螢光觀察裝置I的電源(步驟SI)。然後，當把鏡體10插入到體腔內開始被檢體的觀察時，來自光源裝置17的光經由鏡體10內的光導纖維照射到被檢體。由此，由白色光圖像數據取得部29取得根據被檢體的反射光生成的白色光圖像，並且由螢光圖像數據取得部30取得根據被檢體發出的螢光生成的螢光圖像(步驟S2)。接著，在被認為是正常組織的區域取得初始圖像(步驟S3)。此時，定量化運算部31對各像素用螢光圖像的亮度值除以白色光圖像的亮度值，從而運算出各像素的亮度值規格化後的規格化螢光強度。接著，如圖5所示，取得各像素的規格化螢光強度中除去異常值之外的最小值，將規格化螢光強度中取得的最小值設定為病變級別I (步驟S4)。接著，比較定量化運算部31運算的同一圖像內的規格化螢光強度的最小值與存儲於標準數據存儲器34的標準數據的最小值(步驟S5)，將這些最小值之差確定為校正值(步驟S6)。然後如圖6所示，使用如上確定的校正值，校正由定量化運算部31運算的規格化螢光強度(步驟S7)。
接著，針對由圖像校正運算部35規格化後的規格化螢光強度按照每種灰度值將病變級別劃分為I 5這5個階段的級別，以5個階段顯示規格化螢光強度(步驟S8)。接著，如圖7所示，例如對級別3以上的區域進行彩色顯示，對白色光圖像的數據進行疊加，從而進行病變部位的顯示(步驟S9)。另外，進行彩色顯示的級別可以是3以外。在觀察過程中，實時讀入將內窺鏡插入體內的過程中取得的圖像數據中灰度值的最小值，進行規格化螢光強度的最小值的更新(步驟S10)。在取得了小於初始設定值的規格化螢光強度的情況下，返回步驟S4進行最小值的重新設定，利用該值變更校正值，進行規格化螢光強度的校正。如上，根據本實施方式的螢光觀察裝置1，根據由白色光圖像進行了規格化的規格化螢光強度判定被檢體狀態，從而能夠排除觀察距離和觀察角度對螢光強度的影響，能夠提升病變區域的觀察精度。
並且，根據由定量化運算部31運算得出的規格化螢光強度的最小值和表示標準的規格化螢光強度與被檢體狀態的對應關係的標準數據，判定被檢體狀態，因此能夠排除個體差異對螢光強度的影響。由此能夠與個體差異無關地進行定量性的觀察，對於不同患者進行聞精度的觀察。另外，通過將規格化螢光強度的最小值與標準數據的最小值之差與各規格化螢光強度相加，從而能夠易於生成作為用於判定被檢體狀態的基準的校正螢光強度。由此就能通過簡單的運算排除個體差異的影響，判定被檢體狀態，能高速進行判定被檢體狀態時的處理。另外，在規格化螢光強度的最小值小於存儲於最小值取得部32的最小值的情況下，通過更新存儲於最小值取得部32內的最小值，從而能隨時進行校正值的重新設定，能夠實時改變作為用於判定被檢體狀態的基準的校正螢光強度。由此就能夠更為準確地判定被檢體狀態，提升病變區域的觀察精度。根據本實施方式的螢光觀察裝置1，在病變級別與灰度值的相關性並非線性而是描繪出圖9所示的曲線的情況下，只要每個個體的差是一定的，就能適用。第2實施方式下面參見
本發明第2實施方式的螢光觀察裝置2。在本實施方式的說明中，對於與第I實施方式的螢光觀察裝置I共通之處省略說明，主要說明不同之處。本實施方式的螢光觀察裝置2與第I實施方式的螢光觀察裝置I的不同之處在於標準數據存儲器34中存儲多個標準數據。如圖10所示，在本實施方式的螢光觀察裝置2中，圖像運算部21在功能方面具有白色光圖像數據取得部29、螢光圖像數據取得部30、定量化運算部(規格化運算部)31、最小值取得部(最小值存儲部)32、相應標準數據確定部38、標準數據存儲器(標準數據存儲部)34、圖像合成部(狀態判定部)36。如圖11所示，標準數據存儲器34存儲多個最小值不同的標準數據。這些標準數據是關於多個被檢驗者研究病變級別與灰度值的關聯性得到的結果。這些標準數據按照每個病變級別被劃分灰度值，如圖12所示，作為表儲存於標準數據存儲器34中。並且，病變級別與灰度值的關聯性未必一定是線性，然而是正相關。相應標準數據確定部38選擇存儲於標準數據存儲器34中的多個標準數據中、具有與定量化運算部31運算出的規格化螢光強度在同一圖像內的最小值最為近似的最小值的標準數據。下面使用圖13所示的流程圖說明具有上述構成的螢光觀察裝置2的作用。首先，接通本實施方式的螢光觀察裝置2的電源(步驟SI)。然後，當把鏡體10插入到體腔內開始被檢體的觀察時，來自光源裝置17的光經由鏡體10內的光導纖維照射到被檢體。由此，由白色光圖像數據取得部29取得根據被檢體的反射光生成的白色光圖像，並且由螢光圖像數據取得部30取得根據被檢體發出的螢光生成的螢光圖像(步驟S2)。接著，在被認為是正常組織的區域取得初始圖像(步驟S3)。此時，定量化運算部31對各像素用螢光圖像的亮度值除以白色光圖像的亮度值，從而運算出各像素的亮度值規格化後的規格化螢光強度。接著，由最小值取得部32確定各像素的規格化螢光強度中除去了異常值的最小值(步驟S11)。然後由相應標準數據確定部38選擇存儲於標準數據存儲器34中的多個標準數據中、具有與步驟Sll確定的最小值最為近似的最小值的標準數據(步驟S12)。接著，對所選擇的標準數據適用定量化運算部31運算出的規格化螢光強度，從而校正規格化螢光強度(步驟S13)。接著，針對由圖像校正運算部35規格化後的規格化螢光強度按照每種灰度值將病變級別劃分為I 5這5個階段的級別，以5個階段顯示規格化螢光強度(步驟S8)。接著，例如對級別3以上的區域進行彩色顯示，對白色光圖像的數據進行疊加，從而進行病變部位的顯示(步驟S9)。另外，進行彩色顯示的級別可以是3以外。 在觀察過程中，實時讀入將內窺鏡插入體內的過程中取得的圖像數據中灰度值的最小值，進行規格化螢光強度的最小值的更新(步驟S10)。在取得了小於初始設定值的規格化螢光強度的情況下，返回步驟S12進行標準數據的重新選擇，根據所選擇的新標準數據進行規格化螢光強度的校正。如上，根據本實施方式的螢光觀察裝置2，通過使用具有與規格化螢光強度的最小值最為近似的最小值的標準數據，從而能夠進行與各種模式的個體差異細微對應的規格化螢光強度的校正。由此能按照患者和觀察區域區分使用標準數據，能提升病變區域的觀察精度。另外，在不通過圖像校正運算部35 (參見圖3)的情況下，使規格化螢光強度的最小值對應於存儲於標準數據存儲器34中的標準數據，從而進行對標準數據的規格化，因此能減少運算量。因此能提升圖像數據的處理速度，在監視器43平順地顯示觀察圖像。並且，根據本實施方式的螢光觀察裝置2，還可以應用於病變級別與灰度值的相關性複雜的情況、各個體的標準數據的圖表、即表示各個體的規格化螢光強度與病變級別的對應關係的圖表並非平行關係的情況。第3實施方式接著，參見
本發明第3實施方式的螢光觀察裝置3。在本實施方式的說明中，對與上述各實施方式的螢光觀察裝置1、2共通之處省略說明，主要說明不同之處。本實施方式的螢光觀察裝置2與上述各實施方式的螢光觀察裝置1、2的不同之處在於病變級別與灰度值的相關關係因個體不同而不同。作為本實施方式的螢光觀察裝置3所適應的觀察條件，存在如下條件。與上述各實施方式同樣，在正常組織和腫瘤組織的色素滲入的時間變化都穩定的期間進行觀察。另夕卜，病變級別與灰度值的相關關係是正相關且為線性。如圖15所示，本實施方式的觀察條件與上述各實施方式的觀察條件的不同點在於，灰度值較大的腫瘤部的灰度值幾乎不受個體差異的影響，而越接近正常組織、即病變級別越小則越產生較大的 個體差異的影響。如圖16所示，存儲於標準數據存儲器34中的標準數據與第I實施方式同樣，是對於多個被檢驗者研究病變級別與灰度值的關聯性所得的結果的平均值。如圖17所示，在本實施方式的螢光觀察裝置3中，使用存儲於標準數據存儲器34中的標準數據的最大病變級別的灰度值，進行個體差異的校正。如圖14所示，在本實施方式的螢光觀察裝置3中，圖像運算部22在功能方面具有白色光圖像數據取得部29、螢光圖像數據取得部30、定量化運算部(規格化運算部)31、最小值取得部(最小值存儲部)32、相關直線運算部39、標準數據存儲器(標準數據存儲部)34、圖像合成部(狀態判定部)36。相關直線運算部39根據定量化運算部31運算的規格化螢光強度的最小值(1、C1)和存儲於標準數據存儲器34中的標準數據的最大值(5、C5)，使用表示被檢驗者的病變級別與灰度值的相關關係的下式(I )，進行常數a和c的計算處理。Y=a (x_5)+c…(I)相關直線運算部39可取得圖17所示的直線的個體A固有的相關關係，由此就能夠進行由定量化運算部31運算的規格化螢光強度的數據向病變級別的轉換。然後，根據相關直線運算部39取得的算式和取得圖像的信息進行觀察區域的病變級別的確定，與上述各實施方式同樣，例如將病變級別3以上的數據疊加於作為觀察圖像的白色光圖像。另外，進行彩色顯示的級別可以為3以外。下面使用圖18所示的流程圖說明具有上述構成的螢光觀察裝置3的作用。首先，接通本實施方式的螢光觀察裝置3的電源(步驟SI)。然後，當把鏡體10插入到體腔內開始被檢體的觀察時，來自光源裝置17的光經由鏡體10內的光導纖維照射到被檢體。由此，由白色光圖像數據取得部29取得根據被檢體的反射光生成的白色光圖像，並且由螢光圖像數據取得部30取得根據被檢體發出的螢光生成的螢光圖像(步驟S2)。接著，在被認為是正常組織的區域取得初始圖像(步驟S3)。此時，定量化運算部31對各像素用螢光圖像的亮度值除以白色光圖像的亮度值，從而運算出各像素的亮度值規格化後的規格化螢光強度。接著，取得各像素的規格化螢光強度中除去異常值之外的最小值，將規格化螢光強度中取得的最小值設定為病變級別I (步驟S4)。接著，比較由定量化運算部31運算出的同一圖像內的規格化螢光強度的最小值與存儲於標準數據存儲器34中的標準數據的最小值，使用上述式(I)進行常數a和c的計算處理(步驟S21)。對如上計算出的算式適用定量化運算部31運算的規格化螢光強度，從而校正規格化螢光強度。
接著，針對由圖像校正運算部35規格化後的規格化螢光強度按照每種灰度值將病變級別劃分為I 5這5個階段的級別，以5個階段顯示規格化螢光強度(步驟S8)。接著，例如對級別3以上的區域進行彩色顯示，對白色光圖像的數據進行疊加，從而進行病變部位的顯示(步驟S9)。另外，進行彩色顯示的級別可以是3以外。在觀察過程中，實時讀入將內窺鏡插入體內的過程中取得的圖像數據中灰度值的最小值，進行規格化螢光強度的最小值的更新(步驟S10)。在取得了小於初始設定值的規格化螢光強度的情況下，返回步驟S4進行最小值的重新設定，根據該值確定表示病變級別與灰度值的相關關係的算式，根據該算式進行規格化螢光強度的校正。如上所述，根據本實施方式的螢光觀察裝置3，能夠對於各規格化螢光強度以預定函數對標準數據中從最小值到最大值的被檢體狀態進行插值並分配。由此能夠通過簡單的運算排除個體差異的影響，判定被檢體狀態，能夠高速進行判定被檢體狀態時的處理。以上參見附圖詳細描述了本發明的各實施方式，而具體構成不限於這些實施方 式，還包含在不脫離本發明主旨的範圍內的設計變更等。例如在各實施方式中說明了將本發明的螢光觀察裝置應用於內窺鏡裝置的例子，然而也可以應用於顯微鏡裝置等。另外，在各實施方式中說明了使用白色光作為照明光的例子，然而不限於白色光，也可以使用激勵光的反射光等。另外，以上說明了白色光圖像數據取得部29根據來自被檢體的反射光生成白色光圖像的情況，然而也可以根據被檢體本身的螢光等的返回光生成返回光圖像。另外，各實施方式中將被檢體的病變級別分為5個階段，然而也可以劃分為4個階段以下或6個階段以上。符號說明1、2、3螢光觀察裝置；17光源裝置(照明光源)；20、21、22圖像運算部；29白色光圖像數據取得部(返回光圖像生成部);30螢光圖像數據取得部(螢光圖像生成部);31定量化運算部(規格化運算部);32最小值取得部(最小值存儲部);33校正值確定部(最小值更新部)；34標準數據存儲器(標準數據存儲部)；35圖像校正運算部；36圖像合成部(狀態判定部)；38相應標準數據確定部；39相關直線運算部；43監視器。
權利要求
1.一種螢光觀察裝置，其特徵在於，具有 照明光源，其產生向被檢體照射的照明光和激勵光； 返回光圖像生成部，其對從該照明光源發出的照明光在上述被檢體的返回光進行攝影，生成返回光圖像； 螢光圖像生成部，其對利用上述照明光源發出的激勵光而在上述被檢體處產生的螢光進行攝影，生成螢光圖像； 規格化運算部，其運算按照對應的返回光圖像的各像素的亮度值對該螢光圖像生成部生成的螢光圖像的各像素的亮度值進行規格化而得到的規格化螢光強度； 標準數據存儲部，其存儲表示標準的規格化螢光強度與被檢體狀態之間的對應關係的標準數據；以及 狀態判定部，其根據由上述規格化運算部運算得到的規格化螢光強度的最小值和存儲於上述標準數據存儲部的標準數據，判定與各規格化螢光強度對應的被檢體狀態。
2.根據權利要求I所述的螢光觀察裝置，其特徵在於，上述狀態判定部計算上述規格化運算部運算出的規格化螢光強度在同一圖像內的最小值與上述標準數據的最小值之差，使用上述標準數據判定將計算出的差與各規格化螢光強度相加得到的校正螢光強度所對應的被檢體狀態。
3.根據權利要求2所述的螢光觀察裝置，其特徵在於，上述螢光觀察裝置具有 最小值存儲部，其存儲上述規格化運算部運算得到的規格化螢光強度在同一圖像內的最小值；以及 最小值更新部，其在對同一被攝體新近取得的圖像內的規格化螢光強度的最小值小於存儲於上述最小值存儲部中的最小值的情況下，更新存儲於上述最小值存儲部內的最小值。
4.根據權利要求I所述的螢光觀察裝置，其特徵在於， 上述標準數據存儲部存儲最小值不同的多個標準數據， 上述狀態判定部選擇如下標準數據該標準數據具有的最小值與上述規格化運算部運算得到的規格化螢光強度在同一圖像內的最小值最為近似，上述狀態判定部使用選擇出的標準數據判定與各規格化螢光強度對應的被檢體狀態。
5.根據權利要求I所述的螢光觀察裝置，其特徵在於，上述狀態判定部對於上述規格化運算部計算出的規格化螢光強度在同一畫面內的最小值與上述標準數據中的規格化螢光強度的最大值之間的各規格化螢光強度，使用預定函數對存儲於上述標準數據存儲部的標準數據中的從最小值到最大值的被檢體狀態進行插值並分配。
全文摘要
本發明提供一種螢光觀察裝置，其能夠儘可能排除螢光強度的個體差異對螢光觀察的影響，能夠對不同患者進行高精度觀察。本發明採用的螢光觀察裝置(1)具有產生對被檢體照射的照明光和激勵光的光源裝置(17)；對照明光在被檢體的反射光進行攝影，生成白色光圖像的白色光圖像數據取得部(29)；對利用激勵光在被檢體產生的螢光進行攝影，生成螢光圖像的螢光圖像數據取得部(30)；定量化運算部(31)，其運算通過對應的白色光圖像的各像素的亮度值對螢光圖像的各像素的亮度值進行規格化得到的規格化螢光強度；標準數據存儲器(34)，其存儲表示標準的規格化螢光強度與被檢體狀態的對應關係的標準數據；以及圖像校正運算部(35)，其根據規格化螢光強度的最小值和標準數據，判定與各規格化螢光強度對應的被檢體狀態。
文檔編號A61B1/04GK102724908SQ20118000729
公開日2012年10月10日 申請日期2011年2月4日 優先權日2010年2月10日
發明者小野芙美子, 石原康成 申請人:奧林巴斯株式會社