專利名稱：熒光觀察裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光觀察裝置。
背景技術(shù)：
以往已知例如用于內(nèi)窺鏡裝置使用熒光藥劑診斷病變區(qū)域的熒光觀察裝置(例如參見專利文獻(xiàn)I)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開昭62-247232號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在使用這種熒光觀察裝置的內(nèi)窺鏡觀察中，在觀察區(qū)域的病變級別與熒光強(qiáng)度的灰度值之間被認(rèn)為存在相關(guān)關(guān)系，灰度值隨著病變級別變高也隨之變高。該相關(guān)關(guān)系對于任何被檢驗者都能夠得以確認(rèn)，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(tài)下進(jìn)行觀察，則存在難以進(jìn)行定量的診斷、導(dǎo)致診斷精度降低的不良情況。本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種熒光觀察裝置，能夠盡可能排除熒光強(qiáng)度的個體差異對熒光觀察的影響，能夠?qū)Σ煌颊哌M(jìn)行高精度觀察。用于解決課題的手段為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下手段。本發(fā)明采用一種熒光觀察裝置，其特征在于，具有照明光源，其產(chǎn)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(fā)出的照明光在上述被檢體的返回光進(jìn)行攝影，生成返回光圖像；熒光圖像生成部，其對利用上述照明光源發(fā)出的激勵光而在上述被檢體處產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成熒光圖像；規(guī)格化運算部，其運算按照對應(yīng)的返回光圖像的各像素的亮度值對該熒光圖像生成部生成的熒光圖像的各像素的亮度值進(jìn)行規(guī)格化而得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度；標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部，其存儲表示標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度與被檢體狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；以及狀態(tài)判定部，其根據(jù)由上述規(guī)格化運算部運算得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值和存儲于上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度對應(yīng)的被檢體狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)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(jù)照明光的返回光生成返回光圖像，并且熒光圖像生成部根據(jù)激勵光照射在被檢體而產(chǎn)生的熒光生成熒光圖像。然后，規(guī)格化運算部運算對熒光圖像的各像素的亮度值通過對應(yīng)的返回光圖像的各像素的亮度值進(jìn)行規(guī)格化得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度。狀態(tài)判定部根據(jù)如上運算得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值與存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度對應(yīng)的被檢體狀態(tài)。如上，根據(jù)使用返回光圖像規(guī)格化的規(guī)格化熒光強(qiáng)度判定被檢體狀態(tài)，從而能夠排除觀察距離和觀察角度對熒光強(qiáng)度的影響，能夠提升病變區(qū)域的觀察精度。另外，根據(jù)規(guī)格化運算部運算得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值和表示標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度與被檢體狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定被檢體狀態(tài)，因此能夠排除個體差異對熒光強(qiáng)度的影響。由此能與個體差異無關(guān)地進(jìn)行定量的觀察，對不同患者進(jìn)行高精度的觀察。上述發(fā)明可以構(gòu)成為，上述狀態(tài)判定部計算上述規(guī)格化運算部運算出的規(guī)格化熒光強(qiáng)度在同一圖像內(nèi)的最小值與上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最小值之差，使用上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)判定將計算出的差與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度相加得到的校正熒光強(qiáng)度所對應(yīng)的被檢體狀態(tài)。如上，通過將規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最小值之差與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度相加，從而能夠易于生成用于判定被檢體狀態(tài)的基準(zhǔn)的校正熒光強(qiáng)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(tài)，高速進(jìn)行判定被檢體狀態(tài)時的處理。 上述發(fā)明可以構(gòu)成為，上述熒光觀察裝置具有最小值存儲部，其存儲上述規(guī)格化運算部運算得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度在同一圖像內(nèi)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(nèi)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值小于存儲于上述最小值存儲部中的最小值的情況下，更新存儲于上述最小值存儲部內(nèi)的最小值。在規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值小于存儲于最小值存儲部中的最小值的情況下，通過更新存儲于最小值存儲部內(nèi)的最小值，從而能夠?qū)崟r改變作為用于判定被檢體狀態(tài)的基準(zhǔn)的校正熒光強(qiáng)度。由此能夠更為準(zhǔn)確地判定被檢體狀態(tài)，能夠提升病變區(qū)域的觀察精度。上述發(fā)明可以構(gòu)成為，上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部存儲最小值不同的多個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，上述狀態(tài)判定部選擇如下標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)具有的最小值與上述規(guī)格化運算部運算得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度在同一圖像內(nèi)的最小值最為近似，上述狀態(tài)判定部使用選擇出的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)判定與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度對應(yīng)的被檢體狀態(tài)。使用具有與規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值最為近似的最小值的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度對應(yīng)的被檢體狀態(tài)，從而能根據(jù)患者和觀察區(qū)域區(qū)分使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，能提升病變區(qū)域的觀察精度。上述發(fā)明可以構(gòu)成為，上述狀態(tài)判定部對于上述規(guī)格化運算部計算出的規(guī)格化熒光強(qiáng)度在同一畫面內(nèi)的最小值與上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最大值之間的各規(guī)格化熒光強(qiáng)度，使用預(yù)定函數(shù)對存儲于上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的從最小值到最大值的被檢體狀態(tài)進(jìn)行插值并分配。病變級別較高的病變區(qū)域的熒光強(qiáng)度幾乎不會受到個體差異的影響，然而越是接近正常區(qū)域的區(qū)域(病變級別較小的區(qū)域)個體差異的影響越大。這種情況下，如上對于各規(guī)格化熒光強(qiáng)度使用預(yù)定函數(shù)對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中從最小值到最大值的被檢體狀態(tài)進(jìn)行插值并分配，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(tài)，能高速進(jìn)行判定被檢體狀態(tài)時的處理。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠取得盡可能排除熒光強(qiáng)度的個體差異對熒光觀察的影響，對不同患者進(jìn)行高精度觀察的效果。


圖I是示出正常組織與腫瘤組織中熒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(guān)關(guān)系的圖表。圖3是本發(fā)明第I實施方式的熒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(biāo)準(zhǔn)相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)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(guī)格化熒光強(qiáng)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的熒光觀察裝置執(zhí)行的處理的流程圖。 圖9是示出病變級別與灰度值的相關(guān)關(guān)系的圖表。圖10是本發(fā)明第2實施方式的熒光觀察裝置的功能框圖。圖11是存儲于圖10的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器中的多個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的圖表。圖12是示出圖11的多個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的病變級別與灰度值的相關(guān)關(guān)系的圖表。圖13是示出由圖10的熒光觀察裝置執(zhí)行的處理的流程圖。圖14是本發(fā)明第3實施方式的熒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(guān)關(guān)系的圖表。圖16是示出病變級別與灰度值的標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的圖表。圖17是示出規(guī)格化熒光強(qiáng)度的校正方法的圖表。圖18是示出由圖14的熒光觀察裝置執(zhí)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(fā)明第I實施方式的熒光觀察裝置I。其中，說明將本實施方式的熒光觀察裝置I應(yīng)用于內(nèi)窺鏡裝置的例子。作為應(yīng)用本發(fā)明的背景，以在病變級別與灰度值的相關(guān)關(guān)系中產(chǎn)生個體差異作為前提。圖I示出在正常組織與腫瘤組織中熒光色素的滲入和排出的過程的時間依賴性。作為本發(fā)明所適應(yīng)的觀察條件，存在如下條件。如圖I所示，活體滲入藥劑(熒光色素)，然后在排出的過程中，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(fā)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(wěn)定的期間進(jìn)行觀察的情況作為觀察條件。另外，如圖2所示，關(guān)于病變級別與灰度值的相關(guān)性，設(shè)為病變級別(病變級別I 5)與它們的灰度值的相關(guān)關(guān)系保持線性。雖然在正常組織與腫瘤組織的灰度值范圍內(nèi)存在個體差異，然而斜率是一定的，無論哪個個體都處于平行關(guān)系。下面說明本實施方式的熒光觀察裝置I的構(gòu)成。如圖3所示，本實施方式的熒光觀察裝置I具有插入體腔內(nèi)的鏡體(scope) 10、產(chǎn)生光的光源裝置(照明光源)17、對鏡體10取得的圖像進(jìn)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(jiān)視器43。鏡體10具有細(xì)長的形狀，其內(nèi)部設(shè)有光導(dǎo)纖維(省略圖示)。光導(dǎo)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(dǎo)至鏡體10的末端，照射在體腔內(nèi)。另外，鏡體10還設(shè)有切換顯示于監(jiān)視器43的圖像的圖像顯示切換開關(guān)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(jiān)視器43通過監(jiān)視器電纜(省略圖示)連接起來。由此，鏡體10取得的圖像數(shù)據(jù)在圖像傳輸電纜中傳輸而被送至圖像運算部20。發(fā)送來的圖像數(shù)據(jù)在圖像運算部20內(nèi)被實施圖像處理后，由監(jiān)視器電纜傳輸?shù)奖O(jiān)視器43，顯示于監(jiān)視器畫面上。光源裝置17例如是氙燈，產(chǎn)生白色光(照明光)和激勵光。從氙燈發(fā)出的光通過未圖示的波長選擇濾波器，從而使得所設(shè)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(nèi)的光導(dǎo)纖維引導(dǎo)，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于鏡體10末 端的攝像光學(xué)系統(tǒng)(省略圖示)。另外，激勵光照射在被檢體，從而在被檢體上產(chǎn)生熒光，該熒光射入攝像光學(xué)系統(tǒng)。射入到攝像光學(xué)系統(tǒng)的反射光和熒光通過分光器(省略圖示)而分支，通過檢測各光的CCD (省略圖示)進(jìn)行檢測。由白色光用CCD檢測出的來自被檢體的反射光經(jīng)由圖像傳輸電纜被發(fā)送給圖像運算部20內(nèi)的白色光圖像數(shù)據(jù)取得部(返回光圖像生成部)29。另一方面，熒光用CCD檢測出的熒光經(jīng)由圖像傳輸電纜被發(fā)送給圖像運算部20內(nèi)的熒光圖像數(shù)據(jù)取得部(熒光圖像生成部)30。圖像運算部20在功能方面具有白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29、熒光圖像數(shù)據(jù)取得部30、定量化運算部(規(guī)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(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部)34、圖像校正運算部35、圖像合成部(狀態(tài)判定部)36。白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29根據(jù)白色光用CCD檢測出的白色光圖像數(shù)據(jù)生成白色光圖像。白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29將生成的白色光圖像發(fā)送給定量化運算部31和圖像合成部36。熒光圖像數(shù)據(jù)取得部30根據(jù)熒光用CCD檢測出的熒光圖像數(shù)據(jù)生成熒光圖像。熒光圖像數(shù)據(jù)取得部30將生成的熒光圖像發(fā)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熒光圖像的各像素的亮度值進(jìn)行規(guī)格化，從而運算規(guī)格化熒光強(qiáng)度。具體而言，定量化運算部31用熒光圖像數(shù)據(jù)取得部30生成的熒光圖像中各像素的亮度值除以與白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29生成的白色光圖像中熒光圖像的各像素對應(yīng)的各像素的亮度值，從而運算各像素的亮度值得以規(guī)格化的規(guī)格化熒光強(qiáng)度。定量化運算部31將運算出的規(guī)格化熒光強(qiáng)度發(fā)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(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34存儲表示標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格化熒光強(qiáng)度與被檢體狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。如圖4所示，該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是對于多個被檢驗者研究病變級別與灰度值的關(guān)聯(lián)性得到的結(jié)果的平均值。存儲形式是以式子或表形式進(jìn)行存儲的。并且，為了減輕鏡體10的末端部和觀察區(qū)域的距離、角度的影響對圖像數(shù)據(jù)的影響，該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是用白色光圖像對熒光圖像進(jìn)行規(guī)格化(相除)后的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的數(shù)據(jù)。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(guī)格化熒光強(qiáng)度中同一圖像內(nèi)的規(guī)格化熒光強(qiáng)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(shè)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(guī)格化熒光強(qiáng)度和存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，確定用于校正規(guī)格化熒光強(qiáng)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(nèi)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值與存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最小值之差，將該差確定為校正值。另外，在對于同一被攝體新近取得的圖像內(nèi)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值小于存儲于最小值取得部32的最小值的情況下，校正值確定部33更新存儲于最小值取得部32內(nèi)的最小值，將更新后的最小值確定為新的校正值。該更新可在觀察過程中根據(jù)需要隨時進(jìn)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(guī)格化熒光強(qiáng)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(guī)格化熒光強(qiáng)度加上(或減去)個體B的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最小值之差即校正值，從而校正個體B的規(guī)格化熒光強(qiáng)度，以具有與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)同樣的強(qiáng)度。 圖像合成部36將白色光圖像數(shù)據(jù)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(guī)格化熒光強(qiáng)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(guī)格化后的規(guī)格化熒光強(qiáng)度按照每個灰度值將病變級別劃分為I 5的級別。進(jìn)而，圖像合成部36例如對級別3以上的區(qū)域進(jìn)行彩色顯示，對白色光圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，進(jìn)行病變部位的顯示。圖像顯示切換開關(guān)11讓用戶設(shè)定將基于多個觀察模式中的哪個觀察模式的圖像顯示于監(jiān)視器43。其中，多個觀察模式例如為將白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29生成的白色光圖像直接顯示于監(jiān)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于監(jiān)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(jiān)視器43顯示圖像顯示切換開關(guān)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(gòu)成的熒光觀察裝置I的作用。首先，接通本實施方式的熒光觀察裝置I的電源(步驟SI)。然后，當(dāng)把鏡體10插入到體腔內(nèi)開始被檢體的觀察時，來自光源裝置17的光經(jīng)由鏡體10內(nèi)的光導(dǎo)纖維照射到被檢體。由此，由白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29取得根據(jù)被檢體的反射光生成的白色光圖像，并且由熒光圖像數(shù)據(jù)取得部30取得根據(jù)被檢體發(fā)出的熒光生成的熒光圖像(步驟S2)。接著，在被認(rèn)為是正常組織的區(qū)域取得初始圖像(步驟S3)。此時，定量化運算部31對各像素用熒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(guī)格化后的規(guī)格化熒光強(qiáng)度。接著，如圖5所示，取得各像素的規(guī)格化熒光強(qiáng)度中除去異常值之外的最小值，將規(guī)格化熒光強(qiáng)度中取得的最小值設(shè)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(nèi)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值與存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最小值(步驟S5)，將這些最小值之差確定為校正值(步驟S6)。然后如圖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(guī)格化熒光強(qiáng)度(步驟S7)。
接著，針對由圖像校正運算部35規(guī)格化后的規(guī)格化熒光強(qiáng)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(guī)格化熒光強(qiáng)度(步驟S8)。接著，如圖7所示，例如對級別3以上的區(qū)域進(jìn)行彩色顯示，對白色光圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，從而進(jìn)行病變部位的顯示(步驟S9)。另外，進(jìn)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(nèi)窺鏡插入體內(nèi)的過程中取得的圖像數(shù)據(jù)中灰度值的最小值，進(jìn)行規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值的更新(步驟S10)。在取得了小于初始設(shè)定值的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的情況下，返回步驟S4進(jìn)行最小值的重新設(shè)定，利用該值變更校正值，進(jìn)行規(guī)格化熒光強(qiáng)度的校正。如上，根據(jù)本實施方式的熒光觀察裝置1，根據(jù)由白色光圖像進(jìn)行了規(guī)格化的規(guī)格化熒光強(qiáng)度判定被檢體狀態(tài)，從而能夠排除觀察距離和觀察角度對熒光強(qiáng)度的影響，能夠提升病變區(qū)域的觀察精度。
并且，根據(jù)由定量化運算部31運算得出的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值和表示標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度與被檢體狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定被檢體狀態(tài)，因此能夠排除個體差異對熒光強(qiáng)度的影響。由此能夠與個體差異無關(guān)地進(jìn)行定量性的觀察，對于不同患者進(jìn)行聞精度的觀察。另外，通過將規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最小值之差與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度相加，從而能夠易于生成作為用于判定被檢體狀態(tài)的基準(zhǔn)的校正熒光強(qiáng)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(tài)，能高速進(jìn)行判定被檢體狀態(tài)時的處理。另外，在規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值小于存儲于最小值取得部32的最小值的情況下，通過更新存儲于最小值取得部32內(nèi)的最小值，從而能隨時進(jìn)行校正值的重新設(shè)定，能夠?qū)崟r改變作為用于判定被檢體狀態(tài)的基準(zhǔn)的校正熒光強(qiáng)度。由此就能夠更為準(zhǔn)確地判定被檢體狀態(tài)，提升病變區(qū)域的觀察精度。根據(jù)本實施方式的熒光觀察裝置1，在病變級別與灰度值的相關(guān)性并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(fā)明第2實施方式的熒光觀察裝置2。在本實施方式的說明中，對于與第I實施方式的熒光觀察裝置I共通之處省略說明，主要說明不同之處。本實施方式的熒光觀察裝置2與第I實施方式的熒光觀察裝置I的不同之處在于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中存儲多個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。如圖10所示，在本實施方式的熒光觀察裝置2中，圖像運算部21在功能方面具有白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29、熒光圖像數(shù)據(jù)取得部30、定量化運算部(規(guī)格化運算部)31、最小值取得部(最小值存儲部)32、相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)確定部38、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部)34、圖像合成部(狀態(tài)判定部)36。如圖11所示，標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34存儲多個最小值不同的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。這些標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是關(guān)于多個被檢驗者研究病變級別與灰度值的關(guān)聯(lián)性得到的結(jié)果。這些標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)按照每個病變級別被劃分灰度值，如圖12所示，作為表儲存于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中。并且，病變級別與灰度值的關(guān)聯(lián)性未必一定是線性，然而是正相關(guān)。相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)確定部38選擇存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中的多個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中、具有與定量化運算部31運算出的規(guī)格化熒光強(qiáng)度在同一圖像內(nèi)的最小值最為近似的最小值的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。下面使用圖13所示的流程圖說明具有上述構(gòu)成的熒光觀察裝置2的作用。首先，接通本實施方式的熒光觀察裝置2的電源(步驟SI)。然后，當(dāng)把鏡體10插入到體腔內(nèi)開始被檢體的觀察時，來自光源裝置17的光經(jīng)由鏡體10內(nèi)的光導(dǎo)纖維照射到被檢體。由此，由白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29取得根據(jù)被檢體的反射光生成的白色光圖像，并且由熒光圖像數(shù)據(jù)取得部30取得根據(jù)被檢體發(fā)出的熒光生成的熒光圖像(步驟S2)。接著，在被認(rèn)為是正常組織的區(qū)域取得初始圖像(步驟S3)。此時，定量化運算部31對各像素用熒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(guī)格化后的規(guī)格化熒光強(qiáng)度。接著，由最小值取得部32確定各像素的規(guī)格化熒光強(qiáng)度中除去了異常值的最小值(步驟S11)。然后由相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)確定部38選擇存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中的多個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中、具有與步驟Sll確定的最小值最為近似的最小值的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)(步驟S12)。接著，對所選擇的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)適用定量化運算部31運算出的規(guī)格化熒光強(qiáng)度，從而校正規(guī)格化熒光強(qiáng)度(步驟S13)。接著，針對由圖像校正運算部35規(guī)格化后的規(guī)格化熒光強(qiáng)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(guī)格化熒光強(qiáng)度(步驟S8)。接著，例如對級別3以上的區(qū)域進(jìn)行彩色顯示，對白色光圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，從而進(jìn)行病變部位的顯示(步驟S9)。另外，進(jìn)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(nèi)窺鏡插入體內(nèi)的過程中取得的圖像數(shù)據(jù)中灰度值的最小值，進(jìn)行規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值的更新(步驟S10)。在取得了小于初始設(shè)定值的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的情況下，返回步驟S12進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的重新選擇，根據(jù)所選擇的新標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)格化熒光強(qiáng)度的校正。如上，根據(jù)本實施方式的熒光觀察裝置2，通過使用具有與規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值最為近似的最小值的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而能夠進(jìn)行與各種模式的個體差異細(xì)微對應(yīng)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的校正。由此能按照患者和觀察區(qū)域區(qū)分使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，能提升病變區(qū)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(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值對應(yīng)于存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的規(guī)格化，因此能減少運算量。因此能提升圖像數(shù)據(jù)的處理速度，在監(jiān)視器43平順地顯示觀察圖像。并且，根據(jù)本實施方式的熒光觀察裝置2，還可以應(yīng)用于病變級別與灰度值的相關(guān)性復(fù)雜的情況、各個體的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的圖表、即表示各個體的規(guī)格化熒光強(qiáng)度與病變級別的對應(yīng)關(guān)系的圖表并非平行關(guān)系的情況。第3實施方式接著，參見

本發(fā)明第3實施方式的熒光觀察裝置3。在本實施方式的說明中，對與上述各實施方式的熒光觀察裝置1、2共通之處省略說明，主要說明不同之處。本實施方式的熒光觀察裝置2與上述各實施方式的熒光觀察裝置1、2的不同之處在于病變級別與灰度值的相關(guān)關(guān)系因個體不同而不同。作為本實施方式的熒光觀察裝置3所適應(yīng)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(wěn)定的期間進(jìn)行觀察。另夕卜，病變級別與灰度值的相關(guān)關(guān)系是正相關(guān)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于，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(chǎn)生較大的 個體差異的影響。如圖16所示，存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)與第I實施方式同樣，是對于多個被檢驗者研究病變級別與灰度值的關(guān)聯(lián)性所得的結(jié)果的平均值。如圖17所示，在本實施方式的熒光觀察裝置3中，使用存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最大病變級別的灰度值，進(jìn)行個體差異的校正。如圖14所示，在本實施方式的熒光觀察裝置3中，圖像運算部22在功能方面具有白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29、熒光圖像數(shù)據(jù)取得部30、定量化運算部(規(guī)格化運算部)31、最小值取得部(最小值存儲部)32、相關(guān)直線運算部39、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部)34、圖像合成部(狀態(tài)判定部)36。相關(guān)直線運算部39根據(jù)定量化運算部31運算的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值(1、C1)和存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)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(guān)關(guān)系的下式(I )，進(jìn)行常數(shù)a和c的計算處理。Y=a (x_5)+c…(I)相關(guān)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(guān)關(guān)系，由此就能夠進(jìn)行由定量化運算部31運算的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的數(shù)據(jù)向病變級別的轉(zhuǎn)換。然后，根據(jù)相關(guān)直線運算部39取得的算式和取得圖像的信息進(jìn)行觀察區(qū)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(shù)據(jù)疊加于作為觀察圖像的白色光圖像。另外，進(jìn)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(gòu)成的熒光觀察裝置3的作用。首先，接通本實施方式的熒光觀察裝置3的電源(步驟SI)。然后，當(dāng)把鏡體10插入到體腔內(nèi)開始被檢體的觀察時，來自光源裝置17的光經(jīng)由鏡體10內(nèi)的光導(dǎo)纖維照射到被檢體。由此，由白色光圖像數(shù)據(jù)取得部29取得根據(jù)被檢體的反射光生成的白色光圖像，并且由熒光圖像數(shù)據(jù)取得部30取得根據(jù)被檢體發(fā)出的熒光生成的熒光圖像(步驟S2)。接著，在被認(rèn)為是正常組織的區(qū)域取得初始圖像(步驟S3)。此時，定量化運算部31對各像素用熒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(guī)格化后的規(guī)格化熒光強(qiáng)度。接著，取得各像素的規(guī)格化熒光強(qiáng)度中除去異常值之外的最小值，將規(guī)格化熒光強(qiáng)度中取得的最小值設(shè)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(nèi)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值與存儲于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器34中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最小值，使用上述式(I)進(jìn)行常數(shù)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(guī)格化熒光強(qiáng)度，從而校正規(guī)格化熒光強(qiáng)度。
接著，針對由圖像校正運算部35規(guī)格化后的規(guī)格化熒光強(qiáng)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(guī)格化熒光強(qiáng)度(步驟S8)。接著，例如對級別3以上的區(qū)域進(jìn)行彩色顯示，對白色光圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，從而進(jìn)行病變部位的顯示(步驟S9)。另外，進(jìn)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(nèi)窺鏡插入體內(nèi)的過程中取得的圖像數(shù)據(jù)中灰度值的最小值，進(jìn)行規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值的更新(步驟S10)。在取得了小于初始設(shè)定值的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的情況下，返回步驟S4進(jìn)行最小值的重新設(shè)定，根據(jù)該值確定表示病變級別與灰度值的相關(guān)關(guān)系的算式，根據(jù)該算式進(jìn)行規(guī)格化熒光強(qiáng)度的校正。如上所述，根據(jù)本實施方式的熒光觀察裝置3，能夠?qū)τ诟饕?guī)格化熒光強(qiáng)度以預(yù)定函數(shù)對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中從最小值到最大值的被檢體狀態(tài)進(jìn)行插值并分配。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(tài)，能夠高速進(jìn)行判定被檢體狀態(tài)時的處理。以上參見附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的各實施方式，而具體構(gòu)成不限于這些實施方 式，還包含在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)的設(shè)計變更等。例如在各實施方式中說明了將本發(fā)明的熒光觀察裝置應(yīng)用于內(nèi)窺鏡裝置的例子，然而也可以應(yīng)用于顯微鏡裝置等。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，然而不限于白色光，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(shù)據(jù)取得部29根據(jù)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(jù)被檢體本身的熒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熒光觀察裝置；17光源裝置(照明光源)；20、21、22圖像運算部；29白色光圖像數(shù)據(jù)取得部(返回光圖像生成部);30熒光圖像數(shù)據(jù)取得部(熒光圖像生成部);31定量化運算部(規(guī)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(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器(標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部)；35圖像校正運算部；36圖像合成部(狀態(tài)判定部)；38相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)確定部；39相關(guān)直線運算部；43監(jiān)視器。
權(quán)利要求
1.一種熒光觀察裝置，其特征在于，具有 照明光源，其產(chǎn)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(fā)出的照明光在上述被檢體的返回光進(jìn)行攝影，生成返回光圖像； 熒光圖像生成部，其對利用上述照明光源發(fā)出的激勵光而在上述被檢體處產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成熒光圖像； 規(guī)格化運算部，其運算按照對應(yīng)的返回光圖像的各像素的亮度值對該熒光圖像生成部生成的熒光圖像的各像素的亮度值進(jìn)行規(guī)格化而得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度； 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部，其存儲表示標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度與被檢體狀態(tài)之間的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；以及 狀態(tài)判定部，其根據(jù)由上述規(guī)格化運算部運算得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值和存儲于上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度對應(yīng)的被檢體狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光觀察裝置，其特征在于，上述狀態(tài)判定部計算上述規(guī)格化運算部運算出的規(guī)格化熒光強(qiáng)度在同一圖像內(nèi)的最小值與上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的最小值之差，使用上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)判定將計算出的差與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度相加得到的校正熒光強(qiáng)度所對應(yīng)的被檢體狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光觀察裝置，其特征在于，上述熒光觀察裝置具有 最小值存儲部，其存儲上述規(guī)格化運算部運算得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度在同一圖像內(nèi)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(nèi)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值小于存儲于上述最小值存儲部中的最小值的情況下，更新存儲于上述最小值存儲部內(nèi)的最小值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光觀察裝置，其特征在于， 上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部存儲最小值不同的多個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)， 上述狀態(tài)判定部選擇如下標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)具有的最小值與上述規(guī)格化運算部運算得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度在同一圖像內(nèi)的最小值最為近似，上述狀態(tài)判定部使用選擇出的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)判定與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度對應(yīng)的被檢體狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熒光觀察裝置，其特征在于，上述狀態(tài)判定部對于上述規(guī)格化運算部計算出的規(guī)格化熒光強(qiáng)度在同一畫面內(nèi)的最小值與上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最大值之間的各規(guī)格化熒光強(qiáng)度，使用預(yù)定函數(shù)對存儲于上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲部的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的從最小值到最大值的被檢體狀態(tài)進(jìn)行插值并分配。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熒光觀察裝置，其能夠盡可能排除熒光強(qiáng)度的個體差異對熒光觀察的影響，能夠?qū)Σ煌颊哌M(jìn)行高精度觀察。本發(fā)明采用的熒光觀察裝置(1)具有產(chǎn)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(jìn)行攝影，生成白色光圖像的白色光圖像數(shù)據(jù)取得部(29)；對利用激勵光在被檢體產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成熒光圖像的熒光圖像數(shù)據(jù)取得部(30)；定量化運算部(31)，其運算通過對應(yīng)的白色光圖像的各像素的亮度值對熒光圖像的各像素的亮度值進(jìn)行規(guī)格化得到的規(guī)格化熒光強(qiáng)度；標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲器(34)，其存儲表示標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格化熒光強(qiáng)度與被檢體狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)；以及圖像校正運算部(35)，其根據(jù)規(guī)格化熒光強(qiáng)度的最小值和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，判定與各規(guī)格化熒光強(qiáng)度對應(yīng)的被檢體狀態(tài)。
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(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者小野芙美子, 石原康成 申請人:奧林巴斯株式會社