JP2018000975A - 分析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一実施形態に係る分析装置は、光源装置と、光源装置が発生する光により照明された生体組織を撮像してカラー画像データを生成する撮像素子と、カラー画像データに基づいて、生体組織の特徴量Qを示す指標Xを計算する指標計算部と、指標Xに基づいて、特徴量Qを取得する特徴量取得部と、を備え、特徴量取得部が、カラー画像データに含まれる少なくとも2色の単色画像データに基づいて、生体組織の分光特性への散乱の寄与度Cを計算する寄与度計算部を備え、指標X及び寄与度Cに基づいて特徴量Qを取得する。
【選択図】図9
Description
Xは、カラー画像データに基づいて計算された指標であり、
Qaは、選択された2組の一方の特徴量であり、
Xaは、選択された2組の一方の指標であり、
Qbは、選択された2組の他方の特徴量であり、
Xbは、選択された2組の他方の指標である構成としてもよい。
以下に説明する本発明の実施形態に係る内視鏡装置は、波長域の異なる光の照明下で撮像した複数の画像に基づいて被写体の生体情報(例えば、酸素飽和度SatO2)を定量的に分析して、分析結果を画像化して表示する装置である。以下に説明する酸素飽和度SatO2の定量分析では、血液の分光特性(すなわち、ヘモグロビンの分光特性)が酸素飽和度SatO2に応じて連続的に変化する性質が利用される。
本発明の実施形態に係る内視鏡装置の詳しい構成を説明する前に、ヘモグロビンの分光特性と、本実施形態における酸素飽和度SatO2の計算原理について説明する。
図2は、本発明の実施形態に係る内視鏡装置1のブロック図である。本実施形態の内視鏡装置1は、電子内視鏡100、プロセッサ200及びモニタ300を備えている。電子内視鏡100及びモニタ300は、プロセッサ200に着脱可能に接続されている。また、プロセッサ200には、光源部400及び画像処理部500が内蔵されている。
図9は、酸素飽和度取得処理(特徴量取得処理)S7の手順を表現するフローチャートである。
次に、上述した本発明の実施形態の第1変形例について説明する。
上述した実施形態では、数式2に示されるように、各波長域R1、R2、R3の吸収AR1、AR2、AR3に重み付けをせずに(但し、各波長域の増減が揃うように符号を調整した上で)加算して、指標Xが計算された。これに対して、本変形例は、指標Xを計算する際に、各波長域の吸収AR1、AR2、AR3に重み付けをすることで、酸素飽和度SatO2の変化に対する指標Xの感度を向上させるものである。
次に、本発明の実施形態の第2変形例について説明する。
上述した実施形態では、数式2に示されるように、酸素飽和度SatO2の増大と共に吸収が増大する波長域R1、R3における吸収AR1、AR3の和と、酸素飽和度SatO2の増大と共に吸収が減少する波長域R2における吸収AR2との差分により指標Xが計算された。これに対して、本変形例では、吸収AR1、AR3の和と吸収AR2との比率によって指標Xが計算される。
次に、本発明の実施形態の第3変形例について説明する。
上述した実施形態では、第2規格化処理S4において、光学フィルタ417を通過した650nm帯の照明光ILを用いて撮像したRデジタル画像データR417(x,y)で除算する処理が行われるが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、第2規格化処理において、光学フィルタ418(あるいは、波長依存性を有しない減光フィルタや単なる透明な窓でもよい)を通過した照明光ILを用いて撮影されたR、G、Bの各デジタル画像データの和で除算する構成を採用することもできる。
100 電子内視鏡
110 挿入管
111 挿入管先端部
121 対物光学系
131 ライトガイド
131a 先端部
131b 基端部
132 レンズ
141 撮像素子
141a カラーフィルタ
142 ケーブル
200 電子内視鏡用プロセッサ
300 モニタ
400 光源部
410 回転フィルタ
420 フィルタ制御部
430 光源
440 コリメータレンズ
450 集光レンズ
500 画像処理部
510 A/D変換回路
520 一時記憶メモリ
530 コントローラ
540 ビデオメモリ
550 信号処理回路
Claims (16)
- 光源装置と、
前記光源装置が発生する光により照明された生体組織を撮像してカラー画像データを生成する撮像素子と、
前記カラー画像データに基づいて、前記生体組織の特徴量Qを示す指標Xを計算する指標計算部と、
前記指標Xに基づいて、前記特徴量Qを取得する特徴量取得部と、
を備え、
前記特徴量取得部が、
前記カラー画像データに含まれる少なくとも2色の単色画像データに基づいて、前記生体組織の分光特性への散乱の寄与の程度を数値化した寄与度Cを計算する寄与度計算部を備え、
前記指標X及び前記寄与度Cに基づいて前記特徴量Qを取得する、
分析装置。 - 前記カラー画像データがRGBカラー画像データであり、
前記寄与度計算部が、前記カラー画像データにおける、R単色画像データのG又はB単色画像データに対する比として前記寄与度Cを計算する、
請求項1に記載の分析装置。 - 前記寄与度計算部が、
前記特徴量Qと、前記指標Xと、前記寄与度Cとの関係を示す情報を保持する記憶手段を備え、
前記特徴量取得部が、
前記情報、前記指標X及び前記寄与度Cに基づいて、前記特徴量Qを取得する、
請求項1又は請求項2に記載の分析装置。 - 前記情報が、前記特徴量Qと、前記指標Xと、前記寄与度Cとの関係を表す数値テーブル又は関数である、
請求項3に記載の分析装置。 - 前記情報が、前記指標X、前記寄与度C及び前記特徴量Qの複数の組を表し、
前記特徴量取得部が、
前記複数の組のうち、前記指標X及び前記寄与度Cが前記カラー画像データに基づいて計算されたものに最も近い組を選択して、選択された前記組の特徴量Qを取得する、
請求項4に記載の分析装置。 - 前記光源装置が、
前記指標Xを計算するための特殊光と、略白色の通常光とを切り替えて発生し、
前記寄与度計算部が、
前記通常光の照明下で前記生体組織を撮像して得たカラー画像データに基づいて前記寄与度Cを計算する、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の分析装置。 - 前記特殊光が、
前記生体組織に含まれる第1及び第2生体物質が吸収を有する第1波長域に分布する連続スペクトルを有する第1特殊光と、
前記第1波長域内の第2波長域に分布する連続スペクトルを有する第2特殊光と、を含み、
前記光源装置が、
前記第1特殊光と、前記第2特殊光と、前記通常光とを切り替えて発生し、
前記指標計算部が、
前記第1特殊光の照明下で前記生体組織を撮像して得た第1特殊観察画像データG1と、前記第2特殊光の照明下で前記生体組織を撮像して得た第2特殊観察画像データG2と、に基づいて前記指標Xを計算する、
請求項7に記載の分析装置。 - 前記カラー画像データがRGBカラー画像データであり、
前記第1特殊観察画像データG1及び前記第2特殊観察画像データG2が、それぞれG単色画像データである、
請求項8に記載の分析装置。 - 前記特徴量Qが、前記生体組織に含まれる第1及び第2生体物質のモル濃度比である、
請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の分析装置。 - 前記第1生体物質が酸素化ヘモグロビンであり、
前記第2生体物質が還元ヘモグロビンであり、
前記モル濃度比が酸素飽和度である、
請求項10に記載の分析装置。 - 前記特徴量Qに基づき、前記生体組織中の前記第1及び前記第2生体物質のモル濃度比の分布を表す濃度比分布画像を生成する濃度比分布画像生成部を備えた、
請求項10又は請求項11に記載の分析装置。 - 前記特徴量Qが、前記生体組織に含まれる生体物質の濃度である、
請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の分析装置。 - 前記特徴量Qに基づき、前記生体組織に含まれる生体物質の濃度の分布を表す濃度分布画像を生成する濃度分布画像生成部を備えた、
請求項13に記載の分析装置。 - 前記特徴量Qが、前記生体組織中の総ヘモグロビン量である、
請求項14に記載の分析装置。 - 前記撮像素子が先端部に設けられた内視鏡を備えた、
請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の分析装置。
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