JPH0380834A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は被写体画像から血流量及び酸素飽和度等を算出
する機能を備えた内視鏡装置に関する。

［従来技術］ 近年、胃等の臓器粘膜の血流ｔｌＩ態と疾患との対応が
種々研究され明らかにされつつあり、血流量とか酸素飽
和度を計算して診断に役立てようとする試みが行われて
いる。

文献「医療用粗域スペクトル分析Ｖ装置」（「レーザー
研究」昭和６０年第１３巻第２＠、平木順−氏ならびに
神田昌彦氏著〉において、胃粘膜の分光反射スペクトル
を計測して、吸光度と血流量（ヘモグロビン量）及び酸
素飽和度との間に、ある相関がある事が表わされている
。第１７図に人血中のヘモグロビンの吸収スペクトルを
示す。

同図において波長５６９ｎｍ（ナノメートル、以下同じ
）および波長５８６　ｎｍの２点では、全てヘモグロビ
ン中の酸化ヘモグロビンの割合（ＳＯ２、以下同じ）の
増減に関係なく、スペクトル値が変化せず（不動点）、
波長５７７ｎｍの点では３０２が増せば吸収が増加し、
波長６５０　ｎ１ｌｌの点では逆に３０２が増せば、減
少する。

これらの特性を利用して、同図中の線分Ａ、Ｂ及びＣに
て示される値を測定する事により、酸素飽和度（８０２
＞及び血流量（ヘモグロビンＭＴ目ｂ）を式 ％式％ 及び Ｉ　Ｈｂ　＝　２００Ｃ を用いて求める事ができる。

ところで、上記のようなスペクトル計測を粘膜表面の一
点一点について計測するのでは、広い表面全体を調査づ
るのに長時間を要する事になってしまう。

内視鏡検査においては、特にこのような調査方法では患
者に少なからぬ苦痛を与える事、ならびに胃等の計測対
象が鼓動の心臓の拍動により絶えず動いている事等によ
り実用的でない。

このため、２次元画像情報として短時間に、血流量およ
び酸素飽和度の分布が計測できる事が望まれていた。

このため、特開昭６３−３１１９３７号公報には、２次
元の前詰ｐｌＡ等の血流量及び酸素飽和度イメージング
を高速に得られる内視鏡装置が開示されている。

し発明が解決しようとする問題点コ 上記公報の従来例は、２次元の胃粘膜等の血流量及び酸
素飽和度のイメージングを得ていたが、任意の関心領域
における血流量及び酸素飽和量の直読が困難であった。

又、画像ファイル機能がないため、同一患者の経時的観
察及び計測が困難であった。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、胃粘
膜等における任意の関心領域の血流量及び酸素飽和量に
ついて測定が可能であると共に、複数枚の画像を記録、
読出し可能なファイル機能を持ち、経時的な比較も容易
にできる内視鏡装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では複数の狭帯域フィルタを通した光のもとて搬
像した画像信号を検索可能に記録する画像ファイル手段
と、デイスプレィに表示された画像に対して領域指定を
行う領域指定手段と、指定された領域指定に対して血流
量又は酸素飽和度を算出する演算処理手段とを設けるこ
とにより、所望とする画像部位に対しての血流量又は酸
素飽和度を数値として求められるようにしている。又、
上記画像ファイル手段により、画像を記録したり、記録
した画像を検索して経時的変化等も容易に調べる事がで
きる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第１６図は本発明の１実施例に係り、第１
図は１実施例の全体構成を示すブロック図、第２図は１
実施例の全体構成を示す斜視図、第３図はビデオプロセ
ッサ等の構成を示すブロック図、第４図は回転フィルタ
の構成を示す正面図、第５図は回転フィルタの透過特性
を示す特性図、第６図はヘモグロビンの酸素飽和度の変
化による血液の吸光度の変化を示１特性図、第７図はリ
アルタイム処理ユニットの構成を示すブロック図、第８
図は血流解析システムの全体的処理を示づフロー図、第
９図は処理条件設定の選択メニューを示す説明図、第１
０図は画像部分のみが切り出される様子を示す説明図、
第１１図はヘモグロビンａを求める演痒処理のフロー図
、第１２図は酸素飽和度を求める演算処理のフロー図、
第１３図はＣＲＴに出力される画像の近くにスケールが
表示されることを示す説明図、第１４図は領域指定のメ
ニューを示す説明図、第１５図は領域指定により、指定
された領域についてのヘモグロビン量又は酸素飽和度を
算出する処理のフロー図、第１６図は領域指定される様
子を示す説明図である。

第１又は第２図に示すように１実施例の内視鏡装置り１
は、撮像手段を備えた電子内視鏡２と、この電子内視鏡
２に照明光を供給する光源装置３及び信号処理回路４（
第３図参照）とを内蔵したビデオプロセッサ５と、この
ビデオプロセッサ５と接続され、酸素飽和量等をリアル
タイム処理づるリアルタイム！ｉａｌ！！ユニット６と
、このリアルタイム処理ユニット６で処理された画像又
はスイッチＳによりビデオプロセッサ５から出力される
映像４３号を表示する画像表示用カラーモニタ（ＣＲＴ
とも記す）７と、前記ビデオプロセッサ５と接続され、
ビデオプロセッサ５から出力される画像を検索用のデー
タと共に記録したり、記録された画像を検索可能とする
画像ファイル装置８、この画像ファイル装置８の画像を
表示する画像表示用カラーモニタ（ＣＲＴとも記す。）
９、前記画像ファイル装置８の画像に対して画像処理す
る画像処理用コンピュータ１０、このコンピュータ１ｏ
の処理メニュー等を表示する操作用モニタ１１とからな
る血流解析システム１２とから構成される。

尚、第１図に示す画像ファイル装置８は第２図ではコン
ピュータ１０に内蔵されている。またコンピュータ１０
で処理された画像はカラーモニタ９によっ（表示可能で
ある。

第２図に示すように上記電子内視鏡２は、細長で例えば
可撓性の挿入部１３を有し、この挿入部１３の！２端に
大径の操作部１４が連設されている。

前記操作部１４から側方に可撓性のケーブル１５が延設
され、このケーブル１５の先端部にコネクタ１６が設け
られている。この電子内視鏡２は、上記コネクタ１６を
介してビデオプロセッサ５に接続できるようにしである
。

上記挿入部１３の先端側には、硬性の先端部１７及びこ
の先端部１７に隣接する後方側に湾曲可能な湾助部１８
が順次設けられている。また、上記操作部１４に設けら
れた湾曲操作ノブ１９を回動操作することによって、上
記湾面部１８を左右方向あるいは上下方向に湾曲できる
ようになっている。また、上記操作部１４には、上記挿
入部１３内に設けらたれ処置具チャンネルに連通ずる挿
入口２０が設けられている。

第３図に示すように、電子内視鏡２の挿入部１３内には
、照明光を伝送するライトガイド２１が挿通されている
。このライトガイド２１は、第２図に示すケーブル１５
内を挿通され、ビデオプロセッサ５に接続することによ
り、このライトガイド２１の入射側となる端面には光源
装＠３から色順次の照明光が供給される。

電源２２から供給される電力によって発光するランプ２
３の照明光は、モータ２４によって回転駆動される回転
フィルタ２５を通すことにより、その回転フィルタ２５
の最外周部分を光路中に介装させた場合には、その周方
向に取付けられた赤。

緑、青の各色透過フィルタ２６Ｒ，２６Ｇ、２６Ｂを順
次通した赤、緑、青の各波長の光、つまり３原色順次の
光にされ、ライトガイド２１の端面に照射される。

上記ランプ２３は、紫外線から赤外線に至る広帯域の光
を発光するもので、キセノンランプとかストロボランプ
等を用いることができる。

尚、モータ２４はモータドライバ２８によって、その回
転速度が一定となるように駆動制量される。

上記ライトガイド２１によって伝送された照明光は、挿
入部１３の先端側の端面から前方に出側される。この照
明光で照明された被写体は、挿入部１３の先端側に取付
けた対物レンズ３１によって、その焦点面に配設された
固体撮像素子としてのＣＣＤ３２に結像される。

このＣＣＤ３２は、可視領域を含め、紫外線から赤外領
域に至る広い波長域に感度を右し、このＣＣＤ３２に結
像される光学像を光電変換し、信号電荷として蓄積する
。

しかして、信号処理回路４内のドライバ３３から、信号
線３４ａを介して伝送された駆動パルスにより、ＣＣＤ
３２の信号電荷は読出され、信号線３４ｂを介して信号
処理回路４内のプリアンプ３５に入力される。

上記プリアンプ３５で増幅された映像信号は、プロセス
回路３６に入力され、γ補正及びホワイトバランス等の
信号処理が施され、Ａ／Ｄコンバーク３７によって、デ
ィジタル信号に変換されるようになっている。このディ
ジタルの映像信号ははセレクト回路３８によって、例え
ば赤（Ｒ）。

緑（Ｇ〉、青（Ｒ）の各色に対応する３つの第１メモリ
３９ａ、第２メモリ３９ｂ、第３メモリ３９Ｃに選択的
に記憶されるようになっている。上記メｔｌＪ３９ａ、
３９ｂ、３９ｃに記憶された１５号データは同時に読出
され、Ａ／Ｄコンバータ４１によってアナログ信号に変
換され、Ｒ，Ｇ、Ｂ色信弓として出力されると共に、エ
ンコーダ４２に人力され、このエンコーダ４２からＮＴ
ＳＣコンポジット信号として出ノｊされる。

上記エンコーダ４２から出力されるコンポジットビデオ
信号は、スイッチＳを介してカラーモニタ７に入力でき
、被写体像をカラー表示する。

上記信号処理回路４内には、システム全体のタイミング
を作るタイミングジェネレータ４３が設けられ、このタ
イミングジェネレータ４３の出力信号によって、モータ
ドライバ２８、ドライバ３３の各回路の同期をとってい
る。

本実施例では、切換え回路４４にて、フィルタ切換装置
４５を制御し、回転フィルタ２５の最外周部を、照明光
路中に介装すると、上記ランプ２３から白銅された光は
第４図に示す回転フィルタ２４の最外周に設けられ、Ｒ
，Ｇ、Ｂを透過するフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ、２６Ｂを
順次透過してＲ，Ｇ、Ｂの各波長領域の光に時系列的に
分割される。

尚、これらフィルタ２６Ｒ，２６Ｇ、２６Ｂの透過特性
を第５図（ａ＞に示す。

上記Ｒ，Ｇ、Ｂの光はライトガイド２１を介して、その
先端から被写体に照射される。この可視帯域におけるＲ
、Ｇ、Ｂの面順次照明光による被写体からの反則光は、
対物レンズ系３１によってＣＣＤ３２上に結像され、こ
のＣＣＤ３２によって被写体像が搬像される。従って、
モニタ７には、通常の可視画像が７Ｊラ一表示される。

一方、上記切換え回路４４にて、フィルタ切換装置４５
を制御し、回転フィルタ２５を下方に移動すると、第４
図に示す中間の狭帯域フィルタ群５１　ａ、　５　ｉ　
ｂ、　５１　Ｃが照明光路中に順次介装される。さらに
下方に移動すると、最内周の狭帯域フィルタ群５２ａ、
５２ｂ、５２ｃが照明光路中に順次介装される。

上記狭帯域フィルタ群５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、例え
ば第６図の２１１．λ１２．λ１３を中心としてその近
傍の波長バンドを通す透過特性を示し、この透過特性を
第５図（ｂ）に示す。尚、各波長λ１１．λ１２．λ１
３を中心とする波長バンドをＷｌ　１．Ｗｌ　２．Ｗｌ
３で表わす。

同様に、狭帯域フィルタ群５２ａ、５２ｂ、５２Ｃは、
第６図の波長λ２１．λ２２．λ２３を中心として狭い
波長バンドＷ２１．Ｗ２２．Ｗ２３のみをそれぞれ通す
ものである。この実施例では、第６図の波長群（λ１１
．λ１２．λ１３）から（λ５１．λ５２．λ５３）の
うちの２つの波長群（λ１１．λ１２．λ１３）と（λ
２１゜λ２２．λ２３）の一方を選択できるようにして
いるが、回転フィルタ２５を取り換えることにより、他
の波長群を選択することもできる。

従って、上記波長群の波長バンドを選択すると、その選
択された波長バンドの光がライトガイド２１を介して、
先端部１７に伝達され、被写体に照射される。この照明
光による被写体からの反則光は、対物レンズ３１によっ
てＣＣＤ３２上に結像され、このＣＣＤ３２によって、
被写体像が撮像される。この場合スイッチＳによりこの
信号をモニタ７に出力すると、波長バンドＷ１１．Ｗ１
２゜Ｗｌ３又はＷ２１．Ｗ２２．Ｗ２３による（Ｒ。

Ｇ、Ｂフィルタの通常光画像に対して〉特殊光画像が擬
似カラーで表示される。

又、リアルタイム処理ユニット６を通すことにより、ヘ
モグロビン分布画像（ＩＨｂ分布画像）とか酸素飽和度
分布画６１　（８０２分布画像〉が表示される。

選択された波長バンドＷ１１．Ｗｌ　２．Ｗｌ３又はＷ
２１．Ｗ２２．Ｗ２３の各（中心）波長をλ１．λ２．
λ３で表わすとして、上記リアルタイム処理ユニット６
の構成及び作用について第７図を参照して以下に説明す
る。尚、ここでλ１゜λ３はＳＯ２によって、吸光度が
全く変わらない波長を示し、波長λ２は８０２によって
吸光度が大きく変化する波長を表わす。

上記波長λ１．λ２．λ３を中心波長とする波長バンド
Ｗ１．Ｗ２、Ｗ３の照明光のもとて搬像された信号（分
り易くづるためこれもＷｌ、Ｗ２゜Ｗ３で表わす）ｔよ
３人力１出力の３つのセレクタ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ
をそれぞれ介して逆γ補正回路６２ａ、６２ｂ、６２Ｃ
に入力される。例えば、セレクタ６１ａは波長バンドＷ
１に対応する画像信号を、セレクタ６１ｂは波長バンド
Ｗ２にス４応する画像信号を、セレクタ６１Ｇは波長バ
ンドＷ３に対応する画像値ｇを、それぞれ逆γ補正回路
６２ａ、６２ｂ、６２ｃに出力するように設定しである
。

上記逆γ補正回路６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、上記ビデ
オプロセッサ５で既にγ補正が行われていることから、
これを元に戻すために逆γ補正が行われる。この逆γ補
正回路６２ａ、６２ｂ、６２Ｃの出力は、それぞれレベ
ル調整回路６３ａ。

６３ｂ、６３Ｇに入力される。このレベル調整回路６３
ａ、６３ｂ、６３ｃは、レベル調整制御信号発生回路６
４からのレベル調整制御信号によってレベルが調整され
、３つのレベル調整回路６３ａ、６３ｂ、６３ｃによっ
て、全体のレベル調整が行われる。更に、例えば第６図
のような酸素飽和度の変化による血液の吸光度の変化を
示す図の縦軸がｌｏｇ軸であることから、上記レベル調
整回路６３ａ、６３ｂ、６３ｃの出力は、それぞれ０ｇ
アンプ６５ａ、６５ｂ、６５ｃによって、対数変換され
る。

３つの　ｌｏｇアンプのうちの２つの　ｌｏｇアンプ６
５ａ、６５ｃの出力は、差動アンプ６６ｂに入力され、
波長バンドＷ１に対応する画像信号と波長バンドＷ３に
対応する画像信号との差が演算されるようになっている
。また、同様に、２つの　ｌｏｇアンプ６５ｂ、６５ｃ
の出力は、差動アンプ６６ａに入力され、波長バンドＷ
２に対応する画像信号と波長バンドＷ３に対応する画像
信号との差が演算されるようになっている。このように
、２つの波長に対応する画像信号の差から、被検体に酸
素がどれだけ溶は込んでいるか、すなわち酸素飽和度を
知ることができる。また、酸素が多く溶は込んでいると
いうことは、つまり、酸素を多く消費しているというこ
とであり、これによって、血流がどれ位かが分かる。

上記差動アンプ６６ａ、６６ｂの出力は、酸素飽和度Ｓ
Ｏ２を求めるために用いられ、除算器６７に入力され、
この除算器６７で所定の演算を行うことにより、前記Ｓ
Ｏ２が求められる。また、上記差動アンプ６６ｂの出力 １ｏｏＷ　１−　１ｏａＷ　３ はヘモグロビンｌ（Ｉ日ｂ）を表わすものとなる。

Ｌ記除算器６７の出力及び差動アンプ６６ｂの出力は、
２人力のセレクタ６８に入力され、このセレクタ６８か
ら、ＳＯ２を示す信号と血流量、ヘモグロビンｆｆ１（
Ｉ日ｂ〉を示す信号の一方が選択的に出力されるように
なっている。

前記セレクタ６８の出力信号は、計測に使用する場合に
は、そのまま取り出され、一方、表示させる場合には、
γ補正回路６９によって、再度γ補正を行い、モニタ７
に出力される。

上記リアルタイム処理ユニット６は動画モードで８０２
分布画像とかＩＨｂ分布画像を表示することができる。

一方、血流解析システム１２は特殊光照明のもとで得ら
れた内視鏡画像あるい（よ画像ファイル装＠８に記憶さ
れた画像の任意関心領域に対して、コンピュータ１０を
用いてヘモグロビン量分布、酸素飽和度分布等の解析画
像を算出する。

この血流解析システム１２は、ディジタル画像入力装置
と組合わせて、１つのプログラム内で、入出力、条件設
定、処理が対話形式で行えるようにしている。

このため、画像処理用コンピュータ１０としては、例え
ばＰＣ−９８０１ＲＡ５　（計算器本体と４０　Ｍ　ｂ
ｙｔのハードディスク）を用いその実行環境は３２ビツ
トＣＰＵの３０３８６　＜Ｉｎｔｅ　ｌ　）を数ｆＩｌ
ｉ演算プロセッサ３０３８７ありで使用する。

尚、画像ファイル装置８はこの実施例では上記コンピュ
ータＰＣ−９８０１ＲＡ５に内蔵された４　０　Ｍ　ｂ
ｙｔのハードディスクで構成される。

又、上記コンピュータ１０は画像記憶用フレームメモリ
（例えばΔ５ＴＲＯＤＥＳＩＧＮ　　ＧＧ１２５−Ａ／
Ｄ）を装着して用いた。又、この］ンビュータ１０にお
いて、任意の関心領域を設定するために、マウス７１〈
例えばＰＣ−９８７２Ｕ）が接続しである。又、各メニ
ューの選択はキーボード７２の例えばファンクションキ
ーのみで殆ど行えるようにしている。

上記コンピュータ１０による操作手順等を対話形式で行
うためのモニタ１１として例えばＰＣ−ＫＤ８５３を用
いることができる。

又、処理画像を表示するモニタ９として、例えば５ＯＮ
ＹのＰＶＭ−１３７１Ｑを用いることができる。

上記コンピュータ１０に入力される入力画像としては、
ディジタル画像入力装置からの内視鏡画像（例えば５１
２Ｘ４８０ｄｏｔ、整数１ｂｙｔｘ３）と本プログラム
で処理した数値データ画像（例えば３６５　Ｘ　３８５
　ｄｏｔ、実数４ｂｙｔ）Ｆある。

このコンピュータ１０による処理内容は、（例えば実数
４　ｂｙｔデータでの〉演算処理と、（例えば３６５　
ｘ　３８５　ｄｏｔ、整数１　ｂｙｔデータでの）白黒
画像データ作成と、（例えば３６５Ｘ３８５ｄｏｔ、整
数１ｂｙｔｘ３データでの）擬似カラーデータ作成の処
理を行う。

上記演算処理としてはヘモグロビン量分布画像（Ｉ日す
分布画像と略記〉の算出、酸素飽和度分布画像（８０２
分布画像と略記）の算出を行う。

又、白黒画像データ作成は、上記Ｉ日す又は３０２分布
画像の実数値画像の整数化、ヒストグラムの平坦化によ
る表示レンジの拡張である。

又、擬似カラーデータの作成は、上記白黒画像データの
擬似カラー（３２色）化である。

又、出力画像は、例えば３６５　Ｘ　３８５　　ｄｏｔ
、実数４ｂｙｔでの数値データ画像として出力するよう
にしている。

次に上記システム１２の処理フローを第８図を参照して
以下に説明づる。

上記システム１２のプログラムをスタートさせると、モ
ニタ１１には画像入力条件設定の処理Ｐ１のメニューが
表示されるので、未処理画像つまり内視鏡画像又は処理
された処理画像としての数舶データ画像の選択を行うと
共に、入力媒体としてハードディスク又はフロッピーデ
ィスクの選択を行う。

上記選択で未処理画像を選択した場合には第９図に示す
処理条件設定の処理Ｐ２を行う。つまりＳＯ２又はＩＨ
ｂのいずれの処理を行うかの選択を行う。

次に画像入力＆切出しの処理Ｐ３により、内視鏡画像を
フレームメモリへの転送と、第１０図に示すように内視
鏡画像全体から患者データ等の演算処理に不必要な領域
又は誤差となる領域をカットして画像部分のみを抽出す
る処理を行う。

次に、逆γ補正の処理Ｐ４を行う。未処理画像〈内視鏡
画像〉ではγ補正が行われているので、逆γ補正により
γ補正されてない画像に戻す。

次に演算処理Ｐ５により、第１１図又は第１２図に示す
ＩＨｂ又は８０２を算出する処理を行い、その処理結果
をデータ保存の処理Ｐ６又はデータ保存＆ＣＲＴ出力の
処理Ｐ７又はＣＲＴ出力の処理Ｐ８のいずれかの処理を
行う。

上記データ保存の処理Ｐ６は、ＩＨｂ又はＳＯ２に対し
て算出された数値データ画像の保存であり、ＣＲＴ出力
の処理Ｐ８は白黒又は擬似カラー化してＣＲＴ９に出力
する処理である。又、データ保存＆ＣＲＴ出力の処理Ｐ
７はＰ６とＰ８の両方の処理を行う。

一方、処理画像が選択された場合には、出力条件設定の
処理Ｐ９により、白黒又は擬似カラー化して出力するか
の選択を行い、次の画像入力の処理Ｐ１０により数値デ
ータ画像のフレームメモリへの転送を行う。

このフレームメモリへの転送が行われると、ＣＲＴ出力
の処理Ｐ８によりＣＲＴ９に処理画像が表示される。

しかして、ＣＲＴ９に表示された画像に対して領域指定
＆数値出力の処理Ｐ１１により、第１５図に示す処理を
経て指定された点又は指定された領域に対する数値デー
タがＣＲＴｌｌに表示される。従って、マウス７１によ
り関心領域を指定すれば、その指定された領域でのＩＨ
ｂ又（よＳＯ２の数値データが計算され、その結果がＣ
ＲＴＩ　１に表示される。

次に各処理についてて説明する。

画像入力条件設定の処理Ｐ１では入力画像条件として未
処理画像又は処理画像の選択と、入力媒体としてハード
ディスク又はフロッピーディスクの選択を行う。尚、未
処理画像を画像ファイル装旨８としてのハードディスク
に記録する場合、その画像データは患者データ、日付等
の検索用の２次データと共に記録される。従って、検索
する場合には患者データ、日付等を利用できる。

上記処理Ｐ１において、未処理画像且つハードディスク
を選択した場合には、ディジタル画像入力装置の画像選
択ルーチンを使用し、その他はマニュアルでファイル名
を人力する。

入力画像は、未処理の内視鏡画像については例えば５１
２Ｘ４８０　ｄｏｔ、整数１　ｂｙｔで処理済の数値デ
ータ画像については例えば３６５Ｘ３８５ｄＯｔ、実数
４ｂｙｔｌ成である。

尚、処理画像に関しては、画像データの先頭部分に数値
パラメータ（最大値、最小値〉が付属づる。

次に未処理画像が選択された場合での処理条件設定の処
ｆＰ２と処理画像が選択された場合での出力条件設定の
処理Ｐ９について説明する。

これらの場合には、第９図に示すように■口ｂ３０２の
選択とか、波長バンドＷ１．Ｗ２．Ｗ３の選択、白黒又
は擬似カラーの出力形態の選択、ＣＲＴ出力をづるかし
ないかの選択、データ保存をするかしないか、又データ
保存をハードディスクにづるかフロッピーディスクにす
るか、保存する際のファイル名の設定等を行う。

尚、処理画像の場合には、選択できる項目は、出力形態
の選択のみで、ＣＲＴ出力はＹＥＳ、データ保存はＮｏ
となる。

尚、波長バンドの選択を可能にすることにより、フィル
タ構成の異なる光源装置の場合等にら対処できる。

未処理画像に対しては次の画像入力＆切出しの処理Ｐ３
により、例えば５１２Ｘ４８０ｄｏｔ、整数ｉ　ｂｙｔ
の内視鏡全画面を、３６５　Ｘ　３８５　ｄｏｔの画像
部分のみを切出しくこの様子を第１０図に示す。）　Ｒ
ＧＦ３ＩｖＡ別の配列に格納する。

一方処理画像に対しての画像入力の処理Ｐ１０では、フ
ァイル先頭にある２つの数値パラメータ（最大値、最小
値）を読み込む、それに引き続いて画像データ（３６５
Ｘ　３８５　ｄｏｔ、実数４ｂｙｔ）を読み込む。

尚、上記画像入力＆切出しの処理Ｐ３が行われた画像デ
ータは、逆γ補正の処理Ｐ４によって入力画像をＤ　Ａ
　ｉｎ、補正後の出力画像をＤＡｏｕｔとすると、 ＤＡｏｕｔ　＝　　（ＤＡｉｎ）　　”’の処理が全て
の画像部分データに対して行われる。

その後、演算処理Ｐ５が行なわれる。

この演算処理Ｐ５は、■口すについては、第１１図、Ｓ
Ｏ２については、第１２図に示す処理が行なわれる。

第１１図に示す■口すの処理がスタートすると、先ず初
期設定が行われる。

つまり、■口すの算出に用いられる２つの波長λ１．λ
３の照明のもとで得られた各画像データをそれぞれ］ン
ビュータ１０内のフレームメモリに設けた画像格納領域
１ｍａａｅ　　Ｗ　１　（Ｘ　　５ｉｚｅ。

Ｙ　　５ｉｚｅ）、Ｉｎ１ａｏｅ　　Ｗ３　（Ｘ　　５
ｉｚｅ、　Ｙ　　５ｉｚｅ）に転送する。ここでｘ　　
５ｉｚｅ、　ｙ　　５ｉｚｅは×方向及びＹ方向のｇＡ
ｂＸの大きさを表わす。

また、ＩＨｂデータ格納領域ｒＨｂ　　（Ｘ　　５ｉｚ
ｅ。

Ｙ　　５ｉｚｅ）も初期化し、演算処理に用いる変数Ｘ
。

ｙもＯを代入して初期化する。

この初期設定の処理の後、演算処理を行う。

つまり、変数ンを１だけ増加し、さらに変数Ｘも１だけ
増加し、これらの数（ｘ、ｙ）に対してのＩ口すの値Ｉ
Ｈｂ　　（Ｘ、Ｖ＞を求める。つまり１０Ｇ（ＩＩＩｌ
ａｇｅ−１１？（Ｘ、Ｖ））　−１０ｇ（ＩｍａＧｅ−
Ｗ３（Ｘ、Ｖ））を計算して、この値をＩ日ｂ　　（ｘ
、ｙ＞に代入する。

次に、このＸの値が画像データ領域（のＸ７５向の大き
さ〉以内であれば、再び１だｆ〕増加してどうようの計
算を行う。この計算を繰り返すことにより、特定のｙの
値（この場合には１〉に対して×方向の領域Ｘ　　５ｉ
ｚｅ仝てに対するＩｔ−１ｂが求められるので、次にｙ
の値を１だけ増加しで、同様の処理を行う事を繰返すこ
とにより、画像データ領１ｉ１１Ｘ　　５ｉｚｅ、　Ｙ
　　５ｉｚｅ全てに対してのＩｔ−１ｂを求められ、こ
の１日すを求める演算を終了する。

又、第１２図に示すＳＯ２の演算処理は、第１１図に示
す■口すと類似した演算を行う。

このＳ０２の演算処理では、その初期設定が１口すの初
期設定において、さらに波長２２での画像データをフレ
ームメモリ内の画像データ格納領域Ｔｍａｇｅ　　Ｗ２
　（Ｘ　　５ｉｚｅ、　Ｙ　　５ｉｚｅ）に転送し、Ｉ
Ｈｂ　　（Ｘ　　５ｉｚｅ、　Ｙ　　５ｉｚｅ）の代り
にＳ０２のデータ格納領ＶＡＳｏ２（Ｘ　　５ｉｚｅ、
　Ｙ　　５ｉｚｅ）を初期化する。

又、演算処理は、第１１図の■口ｂ　　（ｘ、ｙ）を求
めるための計算の代りに、 を計算して８０２　　（Ｘ、　ｙ）に代入する。

その他は、第１１図と同様である。

このようにして、演算処理Ｐ５により画像データの各画
素に対して（ｌ−１ｂ、ＳＯ２の値が求められ、画像デ
ータの各画素に対応してフレームメモリに配列データと
して格納される。

尚、■口ｂ　、８０２の最大値及び最小値も算出される
。

しかして、データ保存の処理Ｐ６では、客演（〉結果と
共に、最大値、最小値も保存される。

又、ＣＲＴ出力の処理Ｐ８では、演算結果、最大値（Ｍ
ＡＸ）、最小値（ＭＩＮ）により、正規化処理を行う。

つまり Ｄ　Ａ　ｏｕｔ　＝　（Ｄ　Ａ　ｉｎ　−ＨＩＭ）／　
（ＨＡＸ　−ＭＩＮ）を行う。又、ヒストグラムの平坦
化を行い、ざらにγ補正つまり、 Ｄ　Ａ　ｏｕｔ　＝　（Ｄ　Ａ　ｉｎ）　０．４５を行
う。

その後、白黒画像形成の処理、例えば ＤＡｏｕｔ　＝Ｎ　ＩＮＴ　［２５５ｘＤＡｉｎｌを行
う。ここでＮＩＮＴ［］は、四捨五入による整数化を意
味する。

又、擬似カラーデータの作成を行う。上記白黒データに
基づき、例えば３２色のカラーに変換する。

３２色の色は、Ｃ０ＬＯＲＲ（１）、Ｃ０ＬＯＲＧ（１
）、Ｃ０ＬＯＲＢ（１）（７）３つの配列に予め用意さ
れている（ここで１＝１〜３２）。又、この■は、 Ｉ＝　ＩＮＴ　［ＤＡｉｎ／８］　＋１により定める。

ただしＩＮＴ［］は小数点以下を切捨てることを意味す
る。

このＣＲＴ出力の処理Ｐ８におけるその他の処理として
、白黒画像の場合には、グレースケール（０〜２５５）
を、擬似カラーの場合にはカラースケール（３２色）を
出力する。この様子を第１３図に示す。つまり、画像の
右側等に、例えば２０Ｘ２５６ｄｏ℃のサイズでスケー
ルを表示する。

グレーはＯ〜２５５が連続的に、カラーは２０Ｘ８サイ
ズのブロックで表わす。

又、未処理画像におけるデータ保存＆ＣＲＴ出力の処理
Ｐ７は、Ｐ６とＰ８の組合わせとなる。

次に、領域指定＆数値出力の処理Ｐ１１について説明す
る。

ＣＲＴ９に表示された画像に対して領域指定手段として
のマウス７１による指定法として、この実施例では第１
４図に示すように１点指定又は矩形指定を選択すること
ができる。

上記マウス７１で指定した点、又は領域は画面上に表示
される。つまり指定座標としてＸｌ、Ｖｌに表示され、
矩形領域の場合にはｘｌ、ｙｌにその領域の左上の点が
表示され、５ＩＺＥ　　Ｘ。

５ＩＺＥ　　ＹにＸ方間とＹ方向のサイズが表示される
。

尚、第１４図の４角内の表示は、マウス７１による指定
ルーチンが終了後表示される。但し、処理画像は処理条
件設定が出力条件になる。

上記マウス７１による関心領域の指定が行われると、演
算処理により予め求められたその領域に対応するＩ日す
又は３０２のデータが読み出され、１点指定の場合には
読み出されたデータが、矩形指定の場合にはその領域内
の総加平均値が計算されて、その値が表示される。

上記領域指定＆数値出力の処理Ｐ１１のフＤ　−を第１
５図を参照して以下に説明する。

領域指定＆数値出力の処理Ｐ１１がスタートすると、第
１４図のようなメニューが現われるので、１点指定か矩
形指定かの領域指定法設定を行う。

１点指定の場合には、マウス７１を操作してそのカーソ
ルを所望とする部位に移動し、セットボタンを押してそ
のカーソル点の座標（ｘｌ、ｙｌを指定すると、コンピ
ュータ１０はその座標点に対応する１口す又はＳＯ２の
数値データを読込みを行う。しかして、その読込んだデ
ータを表示する。

一方、矩形指定を行った場合には、マウス７１によって
、第１６図に示すように２点の座標（×１、ン１）、（
×２．　×２）を指定する。

この場合、最初の１点の指定で左上の座標（×１、ｙｌ
）が決定され、次の点の指定でその幻角線方向の座標（
×２．×２）が決定される。

上記２点の座標（ｘｌ、ｙｌ）、（×２．×２：が決定
されると、この矩形領域内の数値データの読込み処理が
行われる。

つまり、数値データ（累積用）変数Ｔｏｔａｌと計測点
カウンタＣｏｕｎｔにＯがセットされた後、座標変数ｙ
にｙ１＋１が、Ｘに×１＋１が代入され、数値データ変
数Ｔｏｔａｌにはその座標変数ｘ、ｙのＩＨｂ又は８０
２データが加算されると共に、ｊｊウンタＣｏｕｎｔが
１アツプされる。しかして、この座標変数Ｘが座標×２
より小さい場合には、Ｘの値を１つづアップして各座標
での数値データ（１−１ｂ　　（ｘ、ｙ）又はＳ０２　
　（Ｘ、　ｙ）を変数Ｔｏｔａｌに加算する。このよう
にして、ｙの値に対して×１から×２までのＸ座標全て
の数値データが累積加算され、次にｙの値を１つづつア
ップして、結局矩形領域全ての座標に対しての数値デー
タの総和量が求められる。従って、この総和量をｆｉ域
の大きさを表わすカウンタ（：、　ｏｕｎｔの値で除算
した値がＩＨｂ又はＳＯ２のデータ□ａｔａニ代入され
、ＣＲＴｌｌにその結果が表示される。

他の点についても１口す又はＳＯ２を求める場合には継
続するかに対してＹＥＳを選択すれば領域指定法設定の
処理に戻る。又、ＮＯを選択すると、終了することにな
る。

この１実施例によれば、関心領域を指定することにより
、所望とする部位に対するＩ）−１ｂ又はＳ０２を数値
として得られる。

又、画像ファイル手段を備えているので、例えば同一患
者に対して、注目する部位の症状の経時的変化を知るこ
ともできる。

つまり、同一患者に対して、異なる日付又は時間での同
一部位に対して、ＩＨｂ又は８０２の具体的数値を比較
することにより、どの程度の速度で治療が進んＣいるか
、又は症状が進行しているか等を容易に知ることができ
る。

又、このように経時的変化を簡単に求められるので、薬
その他での治療処置したその治療処置がその症状に対し
て有効であるか否かの判断も短時間で知ることができる
。

従って、診断その他に有力な資料を提供できることにな
る。

尚、上述の実施例では、回転フィルタ２５に通常Ｒ，Ｇ
、Ｂの色透過フィルタ２６Ｒ，２６Ｇ。

２６Ｂと、狭帯域のフィルタ５１ａ、・・・、５２Ｇを
取付けたが、別々に設けるようにしても良い。

又、本発明は電子内視鏡２を用いたものに限らず、ファ
イバスコープ等の光学式内視鏡の接眼部にテレビカメラ
を装着したものでも同様に適用できる。

尚、上述の実施例では、リアルタイム処理ユニット６は
、ＩＨｂ又はＳＯ２分布画像をリアルタイム処理してそ
の処理画像を表示できるようにしているが、さらに累算
手段及び任意に開閉υ制御可能なゲート手段とを設けて
、ｆｉｎ指定手段で指定された画像部分に対してゲート
を開き、累韓手段で累算すると共に、そのゲートが開い
た時間で除算ツる等して指定領域に対する１口す又は３
０２をリアルタイム又はこれに近い処理時間で算出でき
るようにすることもできる。又、リアルタイム処理ユニ
ット６でも画像ファイル手段から読出した画像に対して
ＩＨｂ分布画像８０２分布画像とか、指定された領域に
ついてのＩＨｂ、ＳＯ２を表示するようにづることもで
きる。

尚、領域指定手段としてライトベンとかキーボードのカ
ーソル移動子−等を用いても良い。

［発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、血流債とか酸素飽和
度の分布画像が得られると共に、任意の関心領域に対し
ての血流請、酸素飽和度の数値データを算出できる。又
、画像ファイル手段を備えているので、経蒔的な変化も
計測可能となり、病変部等に対する診断能を向上できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１６図は本発明の１実施例に係り、第１
図は１実施例の全体４Ｒ戒を示すブロック図、第２図は
１実施例の全体構成を示す斜視図、第３図はビデオプロ
セッサ等の構成を示すブロック図、第４図は回転フィル
タの構成を示す正面図、第５図は回転フィルタの透過特
性を示す特性図、第６図はヘモグロビンの酸素飽和度の
変化による血液の吸光度の変化を示づ特性図、第７図は
リアルタイム処理ユニットの構成を示すブロック図、第
８図（よ血流解析システムの全体的処理を示すフロー図
、第９図は処理条件設定の選択メニューを示す説明図、
第１０図は画像部分のみが切り出される様子を示す説明
図、第１１図はヘモグロビン量を求める演鋒処理のフロ
ー図、第１２図は酸素飽和度を求める＠線処理のフロー
図、第１３図はＣＲＴに出力される画像の近くにスケー
ルが表示されることを示す説明図、第１４図は領域指定
のメニューを示す説明図、第１５図は領域指定により、
指定されＩ；領域についてのヘモグロビン量または酸素
飽和度を算出でる処理のフロー図、第１６図は領域指定
される様子を示す説明図、第１７図は従来例における人
血中のｌ＼モグロビンの啜収スペクトルを示す図である
。 １・・・内視鏡装＠　　　　２・・・電子内視鏡３・・
・光源装置　　　　　４・・・信号処理回路５・・・ビ
デオプロセッサ ６・・・リアルタイム処理ユニット ７．９．１１・・・モニタ（ＣＲＴ） ８・・・画像ファイル装置　１０・・・コンビコータ１
２・・・血流解析システム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 撮像手段を備えた内視鏡と、複数の狭帯域波長領域の画
   像を得る信号処理手段と、該信号処理手段により得られ
   た画像を記録すると共に、検索するデータを記録する画
   像ファイル手段と、関心領域を指定する領域指定手段と
   、指定された該関心領域に対する血流量又は酸素飽和度
   を算出する演算処理手段とを有することを特徴とする内
   視鏡装置。