JP2001198080A - 蛍光画像表示方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光画像表示方法および装置において、生体
の組織性状を動画像として表示する場合でも静止画像と
して表示する場合でもそれぞれの表示に適した組織性状
画像の表示を行う。 【解決手段】 励起光Ｌｅの照射により生体組織１から
発生した自家蛍光による生体組織１の蛍光像Ｚｋを撮像
素子３４によって蛍光画像として撮像し、この蛍光画像
の特徴量に基づき生体組織１の組織性状を表す組織性状
画像を組織性状演算ユニット４００によって取得し、こ
の組織性状画像を表示器６００によって表示するに当た
り、組織性状画像を動画像として表示する場合には第１
の特徴量に基づき表示を行い、組織性状画像を静止画像
として表示する場合には前記第１の特徴量とは異なる第
２の特徴量に基づき表示を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、励起光の照射によ
り生体組織から発生した蛍光に基づき前記生体組織の組
織性状を表す画像を表示する蛍光画像表示方法および装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、励起光を生体組織に照射する
ことにより、この生体組織から発生した自家蛍光を画像
として検出し、生体の組織性状を観察する装置が知られ
ており、例えば、体腔内の生体組織に波長４１０ｎｍ近
傍の励起光を照射し、この励起光の照射により生体組織
から発生した４８０ｎｍ近傍の波長領域の自家蛍光の強
度を全波長領域に亘るこの自家蛍光の強度によって除算
し規格化することにより得られた規格化蛍光強度を、生
体の組織性状を表す画像として表示したり、励起光の照
射により生体組織から発生した蛍光の強度と、この励起
光の照射により生体組織が受光した前記励起光の強度と
の比率で表される蛍光収率を生体の組織性状を表す画像
として表示したりする内視鏡装置等が提案されている。

【０００３】上記規格化強度は、生体組織の正常組織か
ら発生する自家蛍光のスペクトル強度のプロファイル
と、病変組織から発生する自家蛍光のスペクトル強度の
プロファイルとが、波長４８０ｎｍ近傍で大きく異なる
ことに基づき生体の組織性状を識別する特徴量となるも
のであり、また、上記蛍光収率は、生体の正常組織およ
び病変組織が同一強度の励起光を受光した場合に正常組
織から発生する蛍光の強度が病変組織から発生する蛍光
の強度より高いことに基づき生体の組織性状を識別する
特徴量となるものである。

【０００４】上記蛍光収率を求めるにあたっては、生体
組織が受光した励起光の強度を直接測定することが難し
いので、生体組織に照射された励起光や近赤外光等の参
照光がこの生体組織によって反射された反射光（以後反
射参照光と呼ぶ）の強度によって前記励起光の受光強度
を代替し蛍光収率を求めている。

【０００５】また、上記蛍光収率を求めるために生体組
織に参照光を照射すると、生体組織を覆っている粘膜や
血液によって参照光が鏡面反射されて正反射光が生じ、
この正反射光を受光した画素区域では正確な蛍光収率を
表す画像が得られない場合がある。この正反射光による
影響を除去する方法は、種々検討されているが、いまだ
簡単かつ十分に除去する方法は提案されていない。

【０００６】上記特徴量として自家蛍光のみに基づいて
算出される規格化蛍光強度等を用いて組織性状を表す場
合には、生体組織で反射された反射励起光を励起光カッ
トフィルタにより光路の途中で遮断することにより正反
射光の影響を受けない組織性状画像を表示することがで
き、他方上記特徴量として自家蛍光と反射参照光とに基
づいて算出される蛍光収率等を用いて組織性状を表す場
合には、生体組織で正反射された参照光の影響を受ける
画素区域があるもののその画素区域以外は正確な蛍光収
率を得ることができ規格化蛍光強度等による組織性状の
表示より信頼性の高い組織性状画像を表示することがで
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の組織
性状画像の表示においては、生体の組織性状を動画像と
して表示し観察個所を次々に移動しながら生体組織の病
変化の概略状況を把握しようとする場合と、生体の組織
性状を静止画像として表示し病変組織と疑われる画素区
域の生体組織の病変化の状態を正確に判断しようとする
場合とがあり、従来の蛍光画像表示装置では動画像とし
て表示する場合も静止画像として表示する場合も、同一
の特徴量に基づいて組織性状画像を表示するように構成
されている。

【０００８】しかしながら、動画像として表示する場合
も静止画像として表示する場合も同一の特徴量に基づく
組織性状画像を表示すると、一方の表示には適した画像
表示が行えても他方の表示には適した画像表示が行えな
いという問題がある。

【０００９】例えば、病変組織と疑われる画素区域の組
織性状の識別を正確に行うことを目的とする静止画像を
表示させる場合の特徴量として、自家蛍光のみに基づい
て算出された規格化蛍光強度を用いると、この規格化蛍
光強度は極微弱な自家蛍光の強度同士の演算によって得
られる値なので変動が大きく十分な組織性状の識別能を
有する静止画像として表示されない場合がある。

【００１０】一方、観察個所を次々に移動しながら生体
の組織性状の概略状況を判断することを目的とする動画
像を表示させる場合の特徴量として自家蛍光と反射参照
光とに基づいて算出される蛍光収率等を用いると、正反
射光の影響を受けた画素区域と生体組織が病変化した画
素区域とは共に正常組織の画素区域より蛍光収率が低下
するので、画像として表示されると類似した表示形態と
なり、画像の動きが早いと病変組織の画素区域と参照光
が正反射された画素区域とを見誤ることがある。

【００１１】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、生体の組織性状を動画像として表示する場合
でも静止画像として表示する場合でもそれぞれの表示に
適した組織性状画像の表示を行うことができる蛍光画像
表示方法および装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の蛍光画像表示方
法は、生体組織に励起光を照射することにより該生体組
織から発生した自家蛍光を蛍光画像として検出し、該蛍
光画像の所定の特徴量に基づく前記生体組織の組織性状
を表す組織性状画像を取得し、該組織性状画像を表示す
る蛍光画像表示方法において、前記組織性状画像を動画
像として表示する場合には第１の特徴量に基づく組織性
状画像を取得してその表示を行い、前記組織性状画像を
静止画像として表示する場合には前記第１の特徴量とは
異なる第２の特徴量に基づく組織性状画像を取得してそ
の表示を行うことを特徴とする。

【００１３】本発明の蛍光画像表示装置は、生体組織に
励起光を照射する照射手段と、前記励起光の照射により
前記生体組織から発生した自家蛍光を蛍光画像として検
出する検出手段と、前記蛍光画像の所定の特徴量に基づ
く前記生体組織の組織性状を表す組織性状画像を取得す
る組織性状画像取得手段と、該組織性状画像取得手段に
よって取得された組織性状画像を表示する表示手段とを
備えた蛍光画像表示装置において、前記組織性状画像取
得手段が、前記組織性状画像を動画像として表示する場
合には第１の特徴量に基づく組織性状画像を取得し、前
記組織性状画像を静止画像として表示する場合には前記
第１の特徴量とは異なる第２の特徴量に基づく組織性状
画像を取得するものであることを特徴とする。

【００１４】前記第１の特徴量は、前記自家蛍光のみに
基づいて算出されるものとすることができ、より具体的
には規格化蛍光強度とすることができる。

【００１５】前記第２の特徴量は、少なくとも蛍光収率
を含む１または２以上の特徴量からなるものとすること
ができる。

【００１６】なお、前記「蛍光画像の特徴量」とは、生
体組織が病変化しているか否かの指標となるものであ
り、光の照射により生体組織から発生した自家蛍光やこ
の生体組織によって反射された反射光等に基づき取得さ
れる生体の組織性状の変化に対応する変化量を意味す
る。より具体的には、生体組織から発生した自家蛍光の
スペクトルから得られる特定の波長領域の強度をこのス
ペクトルの全波長領域に亘る強度で除算することにより
得られる規格化蛍光強度や、生体組織から発生した自家
蛍光のスペクトルの赤色の波長領域の強度と緑色の波長
領域の強度との比率により求められるＲ／Ｇ比率や、励
起光を受光した生体組織から発生した自家蛍光の強度を
この生体組織が受光した励起光の強度（前述の反射参照
光の強度）で除算することにより得られる蛍光収率等を
意味する。

【００１７】この「蛍光画像の特徴量」は、励起光の照
射により生体組織から発生した自家蛍光によって形成さ
れる画像に基づいて求められる特徴量であり、例えば自
家蛍光のみに基づいて求められるものであっても良く、
あるいは反射参照光と自家蛍光との組み合わせに基づい
て求められるものであっても良い。

【００１８】また、前記「動画像」とは、１秒間に３０
フレームで滑らかに動く画像に限らず、１秒間に１５フ
レームあるいは５フレーム等であっても生体組織を連続
して観察できるように表示することができる画像を意味
する。

【００１９】

【発明の効果】本発明の蛍光画像表示方法および装置に
よれば、所定の特徴量に基づき生体組織の組織性状を表
す組織性状画像を取得し、該組織性状画像を表示するに
あたり、前記組織性状画像を動画像として表示する場合
には第１の特徴量に基づいて表示を行い、前記組織性状
画像を静止画像として表示する場合には前記第１の特徴
量とは異なる第２の特徴量に基づいて表示を行うので、
動画像として生体の組織性状の概略を観察する場合と静
止画像として生体の組織性状の詳細を観察する場合とに
それぞれ適した特徴量を選択して組織性状を表す画像を
表示させることができ、生体の組織性状画像を動画像と
して表示する場合でも静止画像として表示する場合であ
っても生体の組織性状の識別を好適に行うことができ
る。

【００２０】また、前記第１の特徴量を、前記蛍光画像
のみに基づいて算出される規格化蛍光強度等の特徴量と
すれば、動画像として生体の組織性状の概略を観察する
場合に正反射光の影響を受けずに組織性状画像を取得す
ることができるので、動画像として表示される生体の組
織性状の識別をより正確に行うことができる。

【００２１】また、前記第２の特徴量を、少なくとも蛍
光収率を含む１または２以上の特徴量からなるものとす
れば、静止画像として表示された生体の組織性状の識別
をより正確に行うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態について図面を用いて説明する。図１は本発明を内視
鏡に適用した蛍光内視鏡装置の概略構成を示す図であ
る。本実施の形態による蛍光内視鏡装置８００は、２つ
の互いに異なる波長領域の光を射出す光源を備えた光源
ユニット１００、光源ユニット１００から射出された光
を後述する照射光ファイバ２１を経由して生体組織１に
照射し、これらの光の照射を受けた生体組織１によって
反射された反射光による生体組織１の像（以後反射光像
Ｚｈと呼ぶ）および生体組織１から発生した自家蛍光に
よる生体組織１の像（以後蛍光像Ｚｋと呼ぶ）をイメー
ジファイバによって伝播する内視鏡ユニット２００、内
視鏡ユニット２００によって伝播された反射光像Ｚｈお
よび蛍光像Ｚｋを撮像しデジタル値からなる２次元画像
データに変換して出力する撮像ユニット３００、撮像ユ
ニット３００から出力された２次元画像データを演算す
ることにより生体の組織性状を表す２次元画像データを
得、この２次元画像データを映像信号に変換して出力す
る組織性状演算ユニット４００および動画像を取得する
場合と静止画像を取得する場合との切替スイッチを有し
それぞれの画像を取得するための同期信号を発生する同
期ユニット５００を備えている。

【００２３】光源ユニット１００には、波長７８０ｎｍ
の近赤外の参照光Ｌｎを射出する参照光光源１１および
４１０ｎｍの波長の励起光Ｌｅを射出する励起光光源１
２が配設されており、参照光光源１１から射出された参
照光Ｌｎは集光レンズ１３によって集光され、７８０ｎ
ｍの波長の光を透過し４１０ｎｍの光を反射するダイク
ロイックキューブビームスプリッタ１５を透過して射光
ファイバ２１の端面２１ａに入射し、励起光光源１２か
ら射出された励起光Ｌｅは集光レンズ１４によって集光
されダイクロイックビームスプリッタ１５によって反射
されて照射光ファイバ２１の端面２１ａに入射する。

【００２４】内視鏡ユニット２００は、照射光ファイバ
２１の端面２１ａから入射した参照光Ｌｎおよび励起光
Ｌｅを射出する屈曲自在な先端部２０１および光源ユニ
ット１００と撮像ユニット３００とが接続された操作部
２０２とから構成され、照射光ファイバ２１およびイメ
ージファイバ２２が先端部２０１から操作部２０２に亘
って施設されている。照射光ファイバ２１の端面２１ａ
に入射した励起光Ｌｅおよび参照光Ｌｎは照射光ファイ
バ２１内を伝播し他端の端面２１ｂから生体組織１に向
かって照射される。励起光Ｌｅの照射によって生体組織
１から発生した自家蛍光による蛍光像Ｚｋは対物レンズ
２３によってイメージファイバ２２の端面２２ｃに結像
され、さらにイメージファイバ２２内を伝播して他端の
端面２２ｄに伝播される。一方、参照光Ｌｎの照射によ
り生体組織１によって反射された生体組織１の像（以後
参照光像Ｚｎと呼ぶ）も同様に対物レンズ２３およびイ
メージファイバ２２を通してイメージファイバ２２の端
面２２ｄに伝播される。

【００２５】撮像ユニット３００には、イメージファイ
バ２２の端面２２ｄに伝播された蛍光像Ｚｋおよび参照
光像Ｚｎを後述する撮像素子３４の受光面上に結像させ
る結像レンズ３２、端面２２ｄと結像レンズ３２との間
に配設され波長４１０ｎｍ以下の光を遮断し４１０ｎｍ
を越える波長領域の光を透過させる励起光カットフィル
タ３１、および図２に示すような４３０ｎｍ〜５３０ｎ
ｍの波長領域の光のみを透過させるＡフィルタ３３ａと
４３０ｎｍ〜８００ｎｍの光を透過させるＢフィルタ３
３ｂとが交互に配置されたモザイクフィルタ３３が受光
面上に接合された撮像素子３４から構成される撮像光学
系３０１が備えられている。イメージファイバ２２の端
面２２ｄに伝播された蛍光像Ｚｋおよび参照光像Ｚｎは
この撮像光学系３０１を通して撮像素子３４によって撮
像され電気的な画像信号に変換され、さらにＡ／Ｄ変換
機３５によってデジタル値からなる２次元画像データに
変換され出力される。

【００２６】組織性状演算ユニット４００には、Ａ／Ｄ
変換機３５によってデジタル信号に変換された２次元画
像データを後述する各画像メモリ４１ａ、４１ｂ、４２
に割り当てるメモリ割当器４０が配設されており、この
メモリ割当器４０によって、Ａフィルタ３３ａを透過し
た蛍光像Ｚｋを撮像して得られた２次元画像データを記
憶するメモリとして短波長蛍光画像メモリ４１ａが割り
当てられ、Ｂフィルタ３３ｂを透過した蛍光像Ｚｋを撮
像して得られた２次元画像データを記憶するメモリとし
て全波長蛍光画像メモリ４１ｂが割り当てられ、参照光
像Ｚｎを撮像して得られた２次元画像データを記憶する
メモリとして参照光画像メモリ４２が割り当てられる。

【００２７】そして、短波長蛍光画像メモリ４１ａに記
憶される短波長蛍光画像データＤｋ１および全波長蛍光
画像メモリ４１ｂに記憶される全波長蛍光画像データＤ
ｋ２は規格化蛍光強度演算器４３に入力され演算され、
その結果は規格化蛍光強度画像データＤｋｋとして規格
化蛍光強度画像メモリ４５に記憶される。

【００２８】一方、全波長蛍光画像メモリ４１ｂに記憶
される全波長蛍光画像データＤｋ２および参照光画像メ
モリ４２に記憶される参照光画像データＤｎは蛍光収率
演算器４４に入力され演算され、その結果は蛍光収率画
像データＤｋｓとして蛍光収率画像メモリ４６に記憶さ
れる。

【００２９】規格化蛍光強度画像メモリ４５に記憶され
た規格化蛍光強度画像データＤｋｋと蛍光収率画像メモ
リ４６に記憶された蛍光収率画像データＤｋｓとは画像
間演算器４７に入力され、規格化蛍光強度画像データＤ
ｋｋと蛍光収率画像データＤｋｓとが加算され組織性状
和画像データＤＤｓが求められ組織性状和画像メモリ４
８に記憶される。

【００３０】そして、動画像を表示するときには、画像
選択器４９によって規格化蛍光強度画像メモリ４５に記
憶された規格化蛍光強度画像データＤｋｋが選択され、
選択されたこの規格化蛍光強度画像データＤｋｋは映像
信号処理回路４０１に入力され映像信号に変換されて表
示器６００によって表示される。一方、静止画像を表示
するときには、画像選択器４９によって組織性状和画像
メモリ４８に記憶された組織性状和画像データＤＤｓが
選択され、選択されたこの組織性状和画像データＤＤｓ
は映像信号処理回路４０１に入力され映像信号に変換さ
れて表示器６００によって表示される。

【００３１】同期ユニット５００には、各ユニットの動
作を同期させる同期信号を発生するタイミングジェネレ
ータ５２が配設されており、切替スイッチ５１により動
画像を表示するか静止画像を表示するかが選択される。
そして、タイミングジェネレータ５２から同期信号が参
照光光源１１、励起光光源１２、撮像素子３４、メモリ
割当器４０、規格化蛍光強度演算器４３、蛍光収率演算
器４４および画像選択器４９等に出力され、動画像を表
示する場合の動作および静止画像を表示する場合の動作
の同期が取られる。

【００３２】次に上記のように構成された蛍光内視鏡装
置の作用について説明する。はじめに、生体の組織性状
を動画像として表示する場合について説明する。

【００３３】同期ユニット５００の切替スイッチ５１を
動画像を表示させる状態に設定すると、タイミングジェ
ネレータ５２から各ユニットに生体の組織性状を動画像
として取得し表示させるための同期信号が出力されこの
同期信号に従って各ユニットが動作を始める。

【００３４】まず、励起光光源１２から励起光Ｌｅが射
出され照射光ファイバ２１を経由して生体組織１を照射
し、この励起光Ｌｅの照射により生体組織1から発生し
た蛍光像Ｚｋは、対物レンズ２３およびイメージファイ
バ２２を通して端面２２ｄに伝播され、撮像ユニット３
００の撮像光学系３０１を介して撮像される。

【００３５】なお、生体組織から発生する波長４１０ｎ
ｍの励起光で励起された自家蛍光のスペクトル強度は図
３に示すように４３０ｎｍから７００ｎｍに亘り、この
全波長領域に渡る自家蛍光の強度は癌組織より正常組織
の方が大きく、また全波長領域に亘る自家蛍光の積分強
度値に対する４３０から５３０ｎｍに亘る波長領域の自
家蛍光の積分強度値の割合は癌組織より正常組織の方が
大きいという特徴がある。

【００３６】そして、撮像素子３４上のＡフィルタ３３
ａを透過した自家蛍光は波長４３０ｎｍ〜５３０ｎｍに
亘る波長領域Ｐ１の部分の強度が検出され、Ｂフィルタ
３３ｂを透過した自家蛍光は波長４３０〜８００ｎｍに
亘る波長領域Ｐ２の全波長領域の部分の強度が検出され
る。すなわち、波長領域Ｐ１から成る蛍光像Ｚｋ１と波
長領域Ｐ２から成る蛍光像Ｚｋ２とが撮像素子３４によ
って撮像され電気的な画像信号に変換される。波長領域
Ｐ１から成る蛍光像Ｚｋ１の画像信号はＡ／Ｄ変換器３
５およびメモリ割当器４０を介して短波長蛍光画像デー
タＤｋ１として短波長蛍光画像メモリ４１ａに記憶さ
れ、波長領域Ｐ２から成る蛍光像Ｚｋ２の画像信号はＡ
／Ｄ変換器３５およびメモリ割当器４０を介して全波長
蛍光画像データＤｋ２として全波長蛍光画像メモリ４１
ｂに記憶される。

【００３７】次に、短波長蛍光画像データＤｋ１および
全波長蛍光画像データＤｋ２は規格化蛍光強度演算器４
３に入力され規格化蛍光強度画像データＤｋｋが求めら
れる。すなわち、 Ｄｋｋ＝Ｄｋ１／Ｄｋ２ の演算が上記２次元画像データのすべての画素位置につ
いて施され規格化蛍光強度画像データＤｋｋの値が求め
られる。

【００３８】規格化蛍光強度画像データＤｋｋの値は、
一旦規格化蛍光強度画像メモリ４５に記憶され、画像選
択器４９および映像信号処理回路４０１を介して表示器
６００に出力される。なお、この規格化蛍光強度画像デ
ータＤｋｋの特定の画素区域Ｘにおける値が他の画素区
域における値より小さい場合は、画素区域Ｘにおける全
波長領域に亘る自家蛍光の積分強度値に対する波長領域
Ｐ１における自家蛍光の積分強度値の割合が、他の画素
区域における全波長領域に亘る自家蛍光の積分強度値に
対する波長領域Ｐ１における自家蛍光の積分強度値の割
合に比べて小さいことを意味し、図４に示すようにこの
画素区域Ｘは癌組織である可能性が高い画素区域として
他の正常組織の画素区域より暗く表示される。

【００３９】次に、生体の組織性状を静止画像として表
示する場合について説明する。同期ユニット５００の切
替スイッチ５１を静止画像を表示させる状態に設定する
と、前記と同様にタイミングジェネレータ５２から各ユ
ニットに生体の組織性状を静止画像として取得し表示さ
せる同期信号が出力されこの同期信号に従って各ユニッ
トが動作を始める。

【００４０】まず、励起光光源１２から励起光Ｌｅが射
出され照射光ファイバ２１を経由して生体組織１を照射
し、この励起光Ｌｅの照射により生体組織1から発生し
た蛍光像Ｚｋは、対物レンズ２３およびイメージファイ
バ２２を通してイメージファイバ２２の端面２２ｄに伝
播され、撮像ユニット３００の撮像光学系３０１を介し
て撮像され２次元画像データに変換されて組織性状演算
ユニット４００に出力される。組織性状演算ユニット４
００に入力された２次元画像データは前記組織性状を動
画像として取得した時と同様の処理が施され規格化蛍光
強度画像メモリ４５に規格化蛍光強度画像データＤｋｋ
として記憶される。

【００４１】一方、励起光Ｌｅと異なるタイミングで波
長７８０ｎｍの参照光Ｌｎが参照光光源１１から射出さ
れ照射光ファイバ２２の端面２２ｄに入射し、前記励起
光Ｌｅと同様の光路を通して生体組織１を照射する。そ
して、この生体組織１によって反射された反射参照光に
よる生体組織１の参照光像Ｚｎは前記蛍光像Ｚｋと同様
の光路を通して撮像素子３４上に結像される。ここで、
撮像素子３４上のＡフィルタ３３ａは波長７８０ｎｍの
反射参照光を透過させないので、参照光像ＺｎはＢフィ
ルタ３３ｂのみを透過して撮像され、電気的な画像信号
に変換されてＡ／Ｄ変換器３５およびメモリ割当器４０
を介して参照光画像データＤｎとして参照光画像メモリ
４２に記憶される。

【００４２】上記静止画像の規格化蛍光強度画像データ
Ｄｋｋを求めるときには、全波長蛍光画像メモリ４１ｂ
にすでに記憶された全波長蛍光画像データＤｋ２と参照
光画像メモリ４２に記憶された参照光画像データＤｎと
が蛍光収率演算器４４に入力され蛍光収率画像データＤ
ｋｓが求められる。すなわち、 Ｄｋｓ＝Ｄｋ２／Ｄｎ の演算が２次元画像データのすべての画素位置について
施され蛍光収率画像データＤｋｓの値が求められ、この
蛍光収率画像データＤｋｓは蛍光収率画像メモリ４６に
記憶される。なお、この蛍光収率画像データＤｋｓの特
定の画素区域Ｙにおける値が他の画素区域における値よ
り小さい場合は、画素区域Ｙにおける励起光Ｌｅの受光
強度に対する自家蛍光の発光強度の比率が、他の画素区
域における励起光Ｌｅの受光強度に対する自家蛍光の発
光強度の比率比べて小さいことを意味し、図５に示すよ
うにこの画素区域Ｙは癌組織である可能性が高い画素区
域として他の正常組織の画素区域より暗く表示され、ま
たこのとき正反射光を受光した画素区域Ｚは参照光画像
データＤｎの値が大きくなり、その結果蛍光収率画像デ
ータＤｋｓの値が他の画素区域より小さくなるので他の
画素区域より暗く表示される。

【００４３】このようにして求められメモリに記憶され
た蛍光収率画像データＤｋｓと規格化蛍光強度画像デー
タＤｋｋとは画像間演算器４７に入力され、それぞれの
画素位置に対応する値の和が求められ、その値は組織性
状和画像データＤＤｓとして組織性状和画像メモリ４８
に記憶され画像選択器４９および映像信号処理回路４０
１を経由して表示器６００に表示される。

【００４４】なお、図６に示すように、蛍光収率画像デ
ータＤｋｓと規格化蛍光強度画像データＤｋｋとが加算
されると、蛍光収率画像データＤｋｓと規格化蛍光強度
画像データＤｋｋとにおいて共に他の画素区域より小さ
い値となる癌組織である可能性の高い画素区域ＸＹは、
他の領域に比べてさらに大きな明暗差を伴って暗く表示
される。また、正反射光の影響を受けた画素区域Ｚと比
べても画素区域ＸＹはさらに暗く表示されるので癌組織
である可能性が高い画素区域をより正確に特定すること
ができる。

【００４５】また、静止画像として蛍光像Ｚｋを撮像す
る場合には、動画像として蛍光像Ｚｋを撮像する場合に
比べて露光時間や読出速度等の設定の自由度が増すの
で、ダークノイズおよび読出ノイズ等を低減することが
できＳ／Ｎのより高い画像を取得することができる。

【００４６】このように動画像を表示する場合と静止画
像を表示する場合とに応じて特徴量を使い分けることに
より生体の組織性状画像を動画像として表示する場合で
も静止画像として表示する場合でもそれぞれの表示に適
した組織性状の画像の表示を行うことができる。

【００４７】なお、上記実施の形態においては静止画像
を表示する場合の組織性状画像の取得に際して２つの特
徴量から成る組織性状画像、すなわち規格化蛍光強度と
蛍光収率とに基づく組織性状画像を用いたが、静止画像
として表示するのに適した特徴量であれば１つの特徴量
から成る組織性状画像を用いることもできる。

【００４８】なお、上記実施の形態においては、切替ス
イッチの形態を手動スイッチの形態によって示したが、
フットスイッチ、内視鏡本体部のスイッチ、音声認識ス
イッチあるいは画像の動きを認識して自動的に切り替わ
るスイッチ等を用いてもよい。

【００４９】また、前記「参照光」は近赤外光に限らず
生体の組織性状を表す画像を得るために用いることがで
きる光であればどのような波長領域に属する光であって
も良く４１０ｎｍ近傍の波長領域の励起光を用いてもよ
い。

【００５０】また、本発明の蛍光画像表示方法および装
置は、蛍光内視鏡に限らずコルポスコープ、手術用顕微
鏡等にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による蛍光内視鏡装置の概
略構成図

【図２】モザイクフィルタの構造を示す図

【図３】正常組織と癌組織の自家蛍光のスペクトル強度
分布を示す図

【図４】特徴量として規格化蛍光強度を用いて取得した
組織性状画像を表示した図

【図５】特徴量として蛍光収率用いて取得した組織性状
画像を表示した図

【図６】２つの特徴量を組み合わせて取得した組織性状
画像を表示した図

【符号の説明】

１ 生体組織 １１ 参照光光源 １２ 励起光光源 ２１ 照射光ファイバ ２１ａ 端面 ２１ｂ 端面 ２２ イメージファイバ ２２ｃ 端面 ２２ｄ 端面 ２３ 対物レンズ ３１ 励起光カットフィルタ ３２ 結像レンズ ３３ モザイクフィルタ ３３ａ Ａフィルタ ３３ｂ Ｂフィルタ ３４ 撮像素子 ３５ Ａ／Ｄ変換機 ４０ メモリ割当器 ４１ａ 短波長蛍光画像メモリ ４１ｂ 全波長蛍光画像メモリ ４２ 参照光画像メモリ ４３ 規格化蛍光強度演算器 ４４ 蛍光収率演算器 ４５ 規格化蛍光強度画像メモリ ４６ 蛍光収率画像メモリ ４７ 画像間演算器 ４８ 組織性状和画像メモリ ４９ 画像選択器 ５１ 切替スイッチ ５２ タイミングジェネレータ １００ 光源ユニット ２００ 内視鏡ユニット ２０１ 先端部 ２０２ 操作部 ３００ 撮像ユニット ３０１ 撮像光学系 ４００ 組織性状演算ユニット ４０１ 映像信号処理回路 ５００ 同期ユニット ６００ 表示器 ８００ 蛍光内視鏡装置 ＤＤｓ 組織性状和画像データ Ｄｋ１ 短波長蛍光画像データ Ｄｋ２ 全波長蛍光画像データ Ｄｋｋ 規格化蛍光強度画像データ Ｄｋｓ 蛍光収率画像データ Ｄｎ 参照光画像データ Ｌｅ 励起光 Ｌｎ 参照光 Ｚｋ 蛍光像 Ｚｎ 参照光像

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 生体組織に励起光を照射することにより
   該生体組織から発生した自家蛍光を蛍光画像として検出
   し、該蛍光画像の所定の特徴量に基づく前記生体組織の
   組織性状を表す組織性状画像を取得し、該組織性状画像
   を表示する蛍光画像表示方法において、 前記組織性状画像を動画像として表示する場合には第１
   の特徴量に基づく組織性状画像を取得してその表示を行
   い、前記組織性状画像を静止画像として表示する場合に
   は前記第１の特徴量とは異なる第２の特徴量に基づく組
   織性状画像を取得してその表示を行うことを特徴とする
   蛍光画像表示方法。
2. 【請求項２】 生体組織に励起光を照射する照射手段
   と、前記励起光の照射により前記生体組織から発生した
   自家蛍光を蛍光画像として検出する検出手段と、前記蛍
   光画像の所定の特徴量に基づく前記生体組織の組織性状
   を表す組織性状画像を取得する組織性状画像取得手段
   と、該組織性状画像取得手段によって取得された組織性
   状画像を表示する表示手段とを備えた蛍光画像表示装置
   において、 前記組織性状画像取得手段が、前記組織性状画像を動画
   像として表示する場合には第１の特徴量に基づく組織性
   状画像を取得し、前記組織性状画像を静止画像として表
   示する場合には前記第１の特徴量とは異なる第２の特徴
   量に基づく組織性状画像を取得するものであることを特
   徴とする蛍光画像表示装置。
3. 【請求項３】 前記第１の特徴量が、前記自家蛍光のみ
   に基づいて算出される蛍光画像の特徴量であることを特
   徴とする請求項２記載の蛍光画像表示装置。
4. 【請求項４】 前記自家蛍光のみに基づいて算出される
   蛍光画像の特徴量が、規格化蛍光強度であることを特徴
   とする請求項３記載の蛍光画像表示装置。
5. 【請求項５】 前記第２の特徴量が、少なくとも蛍光収
   率を含む１または２以上の特徴量からなるものであるこ
   とを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載の蛍
   光画像表示装置。