熒光觀察裝置和熒光觀察方法
【專利摘要】對于無法始終產(chǎn)生熒光的臟器，也能夠簡單地確定其形狀。提供一種熒光觀察裝置（1），其具有：熒光圖像生成部（21），其通過隔開時間間隔對來自觀察對象（F）的熒光進(jìn)行攝影，生成多個熒光圖像（G2）；位置提取部（22），其在由該熒光圖像生成部（21）生成的各熒光圖像（G2）內(nèi)提取具有規(guī)定的閾值以上的灰度值的高亮度位置；存儲部（23），其存儲由該位置提取部（22）提取出的高亮度位置；路徑圖像生成部（24），其生成在存儲于該存儲部（23）中的多個高亮度位置處具有灰度值的路徑圖像（G3）；以及顯示部（7），其顯示由該路徑圖像生成部（24）生成的路徑圖像（G3）。
【專利說明】熒光觀察裝置和熒光觀察方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熒光觀察裝置和熒光觀察方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往已知如下的熒光內(nèi)窺鏡裝置，該熒光內(nèi)窺鏡裝置具有取得熒光圖像，并在熒光圖像內(nèi)顯現(xiàn)出具有比規(guī)定的閾值高的灰度值的區(qū)域時通知該情況的單元(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]【專利文獻(xiàn)I】日本特許第4587811號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問題
[0007]例如尿道這樣的臟器在外觀上難以與周圍的臟器加以區(qū)別，因而可以考慮使包含熒光物質(zhì)的尿等液體在其內(nèi)部流動并通過熒光觀察來確定其形狀的方法。
[0008]然而，在尿道內(nèi)流動的尿等液體并非充滿尿道內(nèi)，而是通過蠕動運動間歇性地流動。因此，如專利文獻(xiàn)I所述的熒光內(nèi)窺鏡裝置那樣，僅憑通知顯現(xiàn)了具有超過閾值的灰度值的區(qū)域，難以掌握尿道的 形狀。
[0009]即，通過專利文獻(xiàn)I的熒光內(nèi)窺鏡裝置，接收到產(chǎn)生了超過閾值的熒光的通知的觀察者通過連續(xù)地持續(xù)觀察熒光圖像，從而能夠確認(rèn)在發(fā)出熒光的位置存在尿道等臟器。但是存在以下不良情況:在尿等液體通過而熒光消失之后，直到下一次尿等液體通過為止，都無法掌握尿道位置。
[0010]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對于無法始終產(chǎn)生熒光的臟器也能夠簡單地確定其形狀的熒光觀察裝置和熒光觀察方法。
[0011]用于解決問題的手段
[0012]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供如下手段。
[0013]本發(fā)明第一方面的熒光觀察裝置具有:熒光圖像生成部，其通過隔開時間間隔對由觀察對象產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成多個熒光圖像；位置提取部，其在由該熒光圖像生成部生成的各熒光圖像內(nèi)提取具有規(guī)定的閾值以上的灰度值的高亮度位置；存儲部，其存儲由該位置提取部提取的高亮度位置；路徑圖像生成部，其生成在存儲于該存儲部的多個高亮度位置具有灰度值的路徑圖像；以及顯示部，其顯示由該路徑圖像生成部生成的路徑圖像。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在由熒光圖像生成部生成了熒光圖像后，由位置提取部提取熒光圖像內(nèi)的高亮度位置并將其存儲于存儲部。而且，由于存儲從由熒光圖像生成部隔開時間間隔生成的多個熒光圖像中的每個熒光圖像中所提取的多個高亮度位置，因此通過路徑圖像生成部生成在多個高亮度位置具有灰度值的路徑圖像并在顯示部中顯示。[0015]即，如在尿道中流動的包含熒光物質(zhì)的液體發(fā)出的熒光那樣，在觀察對象內(nèi)移動的高強度的熒光被配置于隔開時間間隔生成的多個熒光圖像內(nèi)的不同位置處。由位置提取部提取這樣的熒光作為配置于不同位置的高亮度位置。在這些高亮度位置具有灰度值的路徑圖像能夠良好地表示熒光的移動路徑、即尿道等臟器的形狀。其結(jié)果是，對于無法始終產(chǎn)生熒光的尿道等臟器，也能夠簡單地確定其形狀。
[0016]也可以是，在上述第一方面中采用如下結(jié)構(gòu)，所述熒光圖像生成部對所述觀察對象進(jìn)行設(shè)定張數(shù)次攝影，生成該設(shè)定張數(shù)的熒光圖像，還具有:區(qū)域分割部，其將由所述路徑圖像生成部生成的路徑圖像分割為多個區(qū)域；區(qū)域數(shù)計數(shù)部，其對由該區(qū)域分割部分割的區(qū)域中的存在具有灰度值的像素的區(qū)域的數(shù)量進(jìn)行計數(shù)；以及張數(shù)更新部，其根據(jù)由該區(qū)域數(shù)計數(shù)部計數(shù)得到的區(qū)域數(shù)，更新由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像的所述設(shè)定張數(shù)。
[0017]由此，通過路徑圖像生成部根據(jù)由熒光圖像生成部生成的設(shè)定張數(shù)張熒光圖像而生成的路徑圖像，被區(qū)域分割部分割為多個區(qū)域。由區(qū)域數(shù)計數(shù)部對所分割的區(qū)域中存在具有灰度值的像素的區(qū)域數(shù)進(jìn)行計數(shù)。然后，由張數(shù)更新部根據(jù)計數(shù)得到的區(qū)域數(shù)來更新設(shè)定張數(shù)，從而能夠生成適當(dāng)?shù)穆窂綀D像。即，欲觀察的高亮度的區(qū)域在觀察對象中的速度較慢的情況下，在路徑圖像中存在具有灰度值的像素的區(qū)域數(shù)會變少，因此通過以增加設(shè)定張數(shù)的方式進(jìn)行更新，能夠生成表示了適當(dāng)長度的路徑的路徑圖像。
[0018]也可以是，在上述結(jié)構(gòu)中，在由所述區(qū)域數(shù)計數(shù)部計數(shù)得到的區(qū)域數(shù)小于區(qū)域數(shù)閾值的情況下，所述張數(shù)更新部以增加所述設(shè)定張數(shù)的方式進(jìn)行更新。
[0019]由此，在由區(qū)域數(shù)計數(shù)部計數(shù)得到的高亮度位置的數(shù)量小于區(qū)域數(shù)閾值的情況下，可認(rèn)為設(shè)定張數(shù)不足以用于生成路徑圖像中包含的高亮度區(qū)域的足夠的路徑。因此，通過張數(shù)更新部以增加設(shè)定張數(shù)的方式進(jìn)行更新，從而能夠生成適當(dāng)?shù)穆窂綀D像。
[0020]此外，也可以是，在上述結(jié)構(gòu)中，具有:拆裝部件，其能夠被拆裝以變更觀察條件；識別信息存儲部，其設(shè)置于該拆裝`部件中，存儲該拆裝部件的識別信息；以及識別信息讀取部，其讀取在該識別信息存儲部中`所存儲的識別信息，所述區(qū)域分割部按照與由所述識別信息讀取部讀取的識別信息對應(yīng)地存儲的分割數(shù)來分割所述熒光圖像。
[0021]由此，當(dāng)配合觀察條件來更換或安裝拆裝部件時，由識別信息讀取部讀取在拆裝部件的識別信息存儲部中所存儲的識別信息。然后，將區(qū)域分割部的分割數(shù)設(shè)定為與所讀取的識別信息對應(yīng)地存儲的分割數(shù)。由此，能夠配合觀察條件設(shè)定適當(dāng)?shù)姆指顢?shù)，即能夠簡單地將所分割的各區(qū)域的大小設(shè)定為適當(dāng)?shù)拇笮　?br> [0022]此外，也可以是，在上述結(jié)構(gòu)中，具有返回光圖像生成部，該返回光圖像生成部向所述觀察對象照射照明光，對從所述觀察對象返回的返回光進(jìn)行攝影，生成返回光圖像，所述區(qū)域分割部按照與由所述返回光圖像生成部生成的返回光圖像的亮度信息對應(yīng)地存儲的分割數(shù)來分割所述熒光圖像。
[0023]由此，根據(jù)返回光圖像的亮度信息設(shè)定區(qū)域分割部的分割數(shù)。返回光圖像的亮度依賴于照明光的照射位置與觀察對象之間的距離，因此在亮度較高的情況下，欲觀察的高亮度的區(qū)域在熒光圖像中會變大。因此，在這種情況下，通過減少分割數(shù)、即增大所分割的區(qū)域，能夠生成適當(dāng)?shù)穆窂綀D像。
[0024]也可以是，在上述第一方面中采用如下結(jié)構(gòu)，所述位置提取部在每次由所述熒光圖像生成部生成熒光圖像時提取所述高亮度位置，所述路徑圖像生成部在每次由所述位置提取部提取出所述高亮度位置時生成路徑圖像。
[0025]由此，能夠配合高亮度位置的移動實時生成路徑圖像。
[0026]也可以是，在上述結(jié)構(gòu)中，所述路徑圖像生成部檢測與觀察對象的觀察范圍對應(yīng)的路徑圖像的生成開始時或生成結(jié)束時，在檢測到生成開始時或生成結(jié)束時的時刻消除已經(jīng)生成的路徑圖像。
[0027]由此，配合高亮度位置的移動而實時生成的路徑圖像在檢測到生成開始時或生成結(jié)束時被消除，開始新的路徑圖像的生成。由此能夠在顯示部中顯示最新的路徑圖像，高精度地對觀察對象進(jìn)行觀察。
[0028]也可以是，在上述第一方面中，所述熒光圖像生成部以規(guī)定的時間間隔進(jìn)行攝影，生成熒光圖像，所述存儲部將所述高亮度位置與提取出該高亮度位置的時刻關(guān)聯(lián)起來存儲，在連續(xù)取得的任意2個所述高亮度位置被提取的時刻之間的時間比所述時間間隔長的情況下，所述路徑圖像生成部在該2個高亮度位置之間生成假想路徑。
[0029]由此，可知在存儲部中所存儲的任意2個高亮度位置被提取出的時刻之間的時間比熒光圖像的攝影的時間間隔長的情況下，未提取出其之間的時刻的高亮度位置的可能性較高。例如可以考慮欲觀察的尿道這樣的臟器局部地被脂肪等組織或其它臟器遮擋等原因。這種情況下，通過在2個高亮度位置之間形成假想路徑，能夠?qū)ξ刺崛〕龅母吡炼任恢眠M(jìn)行插值，生成易于觀察的路徑圖像。
[0030]也可以是，在上述第一方面中，具有:返回光圖像生成部，其向所述觀察對象照射照明光，對從所述觀察對象返回的返回光進(jìn)行攝影，生成返回光圖像；以及圖像合成部，其將由所述路徑圖像生成部生成的路徑圖像與由所述返回光圖像生成部生成的返回光圖像重疊，所述顯示部顯示由所述圖 像合成部生成的重疊圖像。
[0031]由此，將表示高亮度位置的路徑的路徑圖像重疊于表示觀察對象的形態(tài)特征的返回光圖像上，因此觀察者能夠與觀察對象直接對應(yīng)起來確認(rèn)路徑圖像。
[0032]本發(fā)明第二方面的熒光觀察裝置具有:熒光圖像生成部，其通過隔開時間間隔對由觀察對象產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成多個熒光圖像；位置提取部，其在由該熒光圖像生成部生成的熒光圖像內(nèi)的各位置處提取最大灰度值為第I閾值以上、且灰度值以第2閾值以上的幅度進(jìn)行變動的高亮度變動位置；存儲部，其存儲由該位置提取部提取的高亮度變動位置；路徑圖像生成部，其生成在存儲于該存儲部的多個高亮度位置具有灰度值的路徑圖像；以及顯示部，其顯示由該路徑圖像生成部生成的路徑圖像。
[0033]根據(jù)本發(fā)明第二方面，在通過熒光圖像生成部生成了隔開時間間隔攝影得到的多個熒光圖像之后，位置提取部在熒光圖像內(nèi)的各位置中提取灰度值以第2閾值以上的變動幅度進(jìn)行變動的位置，由此能夠更詳細(xì)地提取出熒光移動的位置。此外，提取在所提取出的位置中最大灰度值為第I閾值以上的位置，由此能夠高精度地提取出發(fā)出強度更高的熒光的位置、即作為目的的高亮度變動位置。其結(jié)果是，能夠通過路徑圖像生成部更為簡單地生成連續(xù)的路徑圖像。
[0034]在上述第二方面的發(fā)明中，也可以是，所述位置提取部提取多個熒光圖像的各相同位置處的最大灰度值和最小灰度值，根據(jù)其差值計算灰度值的變動幅度，或者也可以是，計算多個熒光圖像的各相同位置處的灰度值的時間微分值，根據(jù)計算出的時間微分值來計算灰度值的變動幅度。
[0035]由此，能夠簡單地從所生成的多個熒光圖像中提取高亮度變動位置。
[0036]本發(fā)明第三方面的熒光觀察方法具有:熒光圖像生成步驟，通過隔開時間間隔對由觀察對象產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成多個熒光圖像；位置提取步驟，在由該熒光圖像生成步驟生成的各熒光圖像內(nèi)提取具有規(guī)定的閾值以上的灰度值的高亮度位置；存儲步驟，存儲由該位置提取步驟提取的高亮度位置；路徑圖像生成步驟，生成在該存儲步驟中存儲的多個高亮度位置具有灰度值的路徑圖像；以及顯示步驟，顯示由該路徑圖像生成步驟生成的路徑圖像。
[0037]本發(fā)明第四方面的熒光觀察方法具有:熒光圖像生成步驟，通過隔開時間間隔對由觀察對象產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成多個熒光圖像；位置提取步驟，在由該熒光圖像生成步驟生成的熒光圖像內(nèi)的各位置處提取最大灰度值為第I閾值以上、且灰度值以第2閾值以上的幅度進(jìn)行變動的高亮度變動位置；存儲步驟，存儲由該位置提取步驟提取的高亮度變動位置；路徑圖像生成步驟，生成在該存儲步驟中存儲的多個高亮度位置具有灰度值的路徑圖像；以及顯示步驟，顯示由該路徑圖像生成步驟生成的路徑圖像。
[0038]發(fā)明效果
[0039]根據(jù)本發(fā)明，能夠取得對于無法始終產(chǎn)生熒光的尿道等臟器，也能夠簡單地確定其形狀的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是示出本發(fā)明一個實施方式所涉及的熒光觀察裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0041]圖2是說明圖1的熒光觀察裝置進(jìn)行的重疊圖像的生成處理的流程圖。
[0042]圖3A是說明圖1的熒光觀察裝置進(jìn)行的路徑圖像的生成處理的圖，是示出表示最初的高亮度像素的圖像例的圖。
[0043]圖3B是說明圖1的熒光觀察裝置進(jìn)行的路徑圖像的生成處理的圖，是示出表示第2個高亮度像素的圖像例的圖。
[0044]圖3C是說明圖1的熒光觀察裝置進(jìn)行的路徑圖像的生成處理的圖，是示出路徑圖像的圖像例的圖。
[0045]圖4是說明圖1的熒光觀察裝置的第I變形例中的重疊圖像的生成處理的流程圖。
[0046]圖5是說明圖4的熒光觀察裝置的設(shè)定張數(shù)更新處理的流程圖。
[0047]圖6是說明圖4的熒光觀察裝置的區(qū)域分割和區(qū)域數(shù)的計數(shù)的圖。
[0048]圖7是示出圖1的熒光觀察裝置的第2變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0049]圖8是示出圖1的熒光觀察裝置的第3變形例的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0050]圖9是說明圖1的熒光觀察裝置的第4變形例中的重疊圖像的生成處理的流程圖。`
[0051]圖10是說明圖1的熒光觀察裝置的第5變形例中的重疊圖像的生成處理的流程圖。
[0052]圖1lA是示出由圖1的熒光觀察裝置的第6變形例生成的具有空白的路徑圖像的圖。[0053]圖1lB是示出由圖1的熒光觀察裝置的第6變形例生成的通過假想路徑插值得到的路徑圖像的圖。
【具體實施方式】
[0054]下面參照附圖來說明本發(fā)明一個實施方式的熒光觀察裝置和熒光觀察方法。
[0055]本實施方式的熒光觀察裝置I是內(nèi)窺鏡裝置，如圖1所示，熒光觀察裝置I具有:插入體內(nèi)的細(xì)長的插入部2 ;光源3 ;照明單元4，其從插入部2的前端向觀察對象F照射來自該光源3的激發(fā)光和照明光；攝像單元5，其設(shè)置于插入部2的前端，取得作為觀察對象F的活體組織的圖像信息；圖像處理部6，其配置于插入部2的基端側(cè)，對由攝像單元5取得的圖像信息進(jìn)行處理；以及監(jiān)視器7，其顯示由該圖像處理部6處理后的圖像G。
[0056]光源3具有:氣氣燈8 ;濾光片9,其從由該氣氣燈8發(fā)出的光中截取出激發(fā)光和白色光(照明光:波段為400nm到740nm);耦合透鏡10，其對由濾光片9截取出的激發(fā)光和照明光進(jìn)行聚光。
[0057]照明單元4具有:光導(dǎo)纖維11，其配置在插入部2的長度方向的幾乎整個長度范圍內(nèi)，對由耦合透鏡10會聚的激發(fā)光和白色光進(jìn)行導(dǎo)光；以及照明光學(xué)系統(tǒng)12，其設(shè)置于插入部2的前端，使由光導(dǎo)纖維11引導(dǎo)來的激發(fā)光和白色光擴散，照射到與插入部2的前端面2a相對的觀察對象F上。
[0058]攝像單元5具有:物鏡13，其對從觀察對象F的規(guī)定的觀察范圍返回的光進(jìn)行聚光；分色鏡14，其針對由該物鏡13會聚的光，反射波長在激發(fā)波長以上的光(激發(fā)光和熒光)，使波長比激發(fā)波長短的白色光(返回光)透射；2個聚光透鏡15、16，它們分別會聚由該分色鏡14反射后的熒光和透射過分色鏡14后的白色光；以及對由聚光透鏡15、16所會聚的白色光和熒光進(jìn)行攝影的CCD這樣的2個攝像元件17、18。圖中的標(biāo)號19是遮斷由分色鏡14反射后的光中的激發(fā)光(例如僅使波段為760nm至850nm的光透射)的激發(fā)光截止濾光片。`
[0059]圖像處理部6具有:白色光圖像生成部20，其根據(jù)由攝像元件17取得的白色光圖像信息生成白色光圖像Gl ;熒光圖像生成部21，其根據(jù)由攝像元件18取得的熒光圖像信息生成熒光圖像G2;提取部(位置提取部)22，其在由該熒光圖像生成部21生成的熒光圖像G2中提取具有預(yù)先設(shè)定的閾值以上的灰度值的像素(高亮度像素)，輸出該像素的位置(坐標(biāo))；位置存儲部23，其存儲由該提取部22提取出的像素的位置；路徑圖像生成部24，其生成在該位置存儲部23中存儲的全部位置具有灰度值的路徑圖像G3 ;以及圖像合成部25，其將白色光圖像Gl與路徑圖像G3重疊，生成重疊圖像G。
[0060]圖中的標(biāo)號26是用于輸入觀察者對圖像的切換指示的輸入部。標(biāo)號27是圖像切換部，其通過由輸入部26輸入圖像的切換指示，在白色光圖像GI和重疊圖像G之間切換發(fā)送給監(jiān)視器7的圖像。
[0061]攝像元件17、18以一定的幀率取得白色光圖像信息和熒光圖像信息。
[0062]提取部22將從熒光圖像生成部21發(fā)送來的熒光圖像G2的各像素的灰度值與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，提取具有閾值以上的灰度值的像素，將該位置輸出給位置存儲部23。
[0063]在觀察開始后，在從提取部22最初發(fā)送來像素位置的時刻，位置存儲部23開始該位置的存儲。此后，位置存儲部23持續(xù)存儲關(guān)于設(shè)定張數(shù)(例如25張)的熒光圖像G2的像素位置。然后，位置存儲部23針對設(shè)定張數(shù)的熒光圖像G2，在像素位置的存儲結(jié)束的時亥IJ，將所存儲的全部像素的位置輸出給路徑圖像生成部24。
[0064]路徑圖像生成部24生成對從位置存儲部23發(fā)送來的全部像素位置賦予一定的灰度值而得到的路徑圖像G3。即，由于熒光物質(zhì)在觀察對象F內(nèi)移動，因而即使高亮度的區(qū)域在熒光圖像G2內(nèi)移動，也將其移動路徑作為路徑圖像G3來生成。因此能夠通過該路徑圖像G3確定熒光物質(zhì)在其內(nèi)部移動的臟器的形狀。
[0065]以下對如上構(gòu)成的本實施方式的熒光觀察裝置I的作用進(jìn)行說明。
[0066]為了使用本實施方式的熒光觀察裝置I對作為觀察對象F的體內(nèi)的活體組織進(jìn)行觀察，將插入部2插入到體內(nèi)，使插入部2的前端面2a與觀察對象F相對。然后使光源3工作，產(chǎn)生激發(fā)光和白色光，并通過耦合透鏡10使其射入光導(dǎo)纖維11。在光導(dǎo)纖維11內(nèi)被引導(dǎo)并到達(dá)插入部2的前端的激發(fā)光和白色光通過插入部2前端的照明光學(xué)系統(tǒng)12而擴散，照射到觀察對象F上。
[0067]在觀察對象F中，通過激發(fā)光激發(fā)其內(nèi)部含有的熒光物質(zhì)，從而發(fā)出熒光，并且在觀察對象F的表面上反射白色光。熒光和白色光的反射光從觀察對象F返回插入部2的前端面2a，從其一部分觀察范圍內(nèi)發(fā)出的熒光和白色光被物鏡13會聚。
[0068]圖2示出對作為本實施方式的熒光觀察方法的熒光觀察裝置I的重疊圖像的生成處理進(jìn)行說明的流程圖。
[0069]由物鏡13所會聚后的熒光和白色光被分色鏡14按照波長分支，例如400nm到700nm的波段的白色光被聚光透鏡15會聚，由攝像元件17取得作為白色光圖像信息(步驟SI)。
[0070]通過激發(fā)光截止濾光片19從由物鏡13會聚后的熒光和白色光中的被分色鏡14反射后的光、例如包含700nm到850nm的波段的激發(fā)光和熒光的光中去除激發(fā)光(例如740nm以下的光),然后,僅熒光被聚光透鏡16會聚,并由攝像元件18取得作為熒光圖像信息(熒光圖像生成步驟SI)。
[0071]由各攝像元件17、18取得的圖像信息被發(fā)送給圖像處理部6。在圖像處理部6中，白色光圖像信息被輸入到白色光圖像生成部20而生成白色光圖像G1。另一方面，熒光圖像信息被輸入到熒光圖像生成部21而生成熒光圖像G2。
[0072]所生成的熒光圖像G2被發(fā)送給提取部22，如圖3A和圖3B所示，提取出具有規(guī)定的閾值以上的灰度值的像素(高亮度像素)P (位置提取步驟S2)。在不存在高亮度像素P的情況下返回步驟SI，進(jìn)行接下來的圖像取得(步驟S3)。在存在高亮度像素P的情況下，將所提取出的高亮度像素P的位置(坐標(biāo))從提取部22輸出至位置存儲部23，在位置存儲部23中進(jìn)行存儲(存儲步驟S4)。
[0073]然后，判定是否存儲了規(guī)定的張數(shù)(此處，NQ=25)的熒光圖像G2的高亮度像素P的位置(步驟S5)，在存儲了規(guī)定的張數(shù)Ntl的時刻，將所存儲的全部高亮度像素P的位置從位置存儲部23輸出到路徑圖像生成部24。如圖3C所示，路徑圖像生成部24生成僅在從位置存儲部23發(fā)送來的全部高亮度像素P的位置處具有一定的灰度值的路徑圖像G3 (路徑圖像生成步驟S6)。
[0074]在圖像合成部25中，將所生成的路徑圖像G3與從白色光圖像生成部20發(fā)送來的白色光圖像Gl重疊(步驟S7)。從圖像合成部25輸出所生成的重疊圖像G (顯示步驟)。[0075]觀察者從輸入部26輸入切換指示，由此能夠使圖像切換部27工作以在監(jiān)視器7中切換顯示白色光圖像Gl或重疊圖像G。
[0076]這樣，根據(jù)本實施方式的熒光觀察裝置1，觀察者從輸入部26輸入切換指示，由此將路徑圖像G3重疊于白色光圖像Gl進(jìn)行顯示，其中，該路徑圖像G3在隔開時間間隔取得的規(guī)定的張數(shù)的熒光圖像G2中具有閾值以上的灰度值的高亮度像素P的位置處具有灰度值。即便熒光物質(zhì)在觀察對象F內(nèi)移動的情況下，也能夠根據(jù)該重疊圖像G確定其移動路徑。
[0077]例如，如在尿道中流動的包含熒光物質(zhì)的液體發(fā)出的熒光那樣，在觀察對象F內(nèi)移動的高強度的熒光在隔開時間間隔生成的多個熒光圖像G2內(nèi)被配置于不同位置。在這些全部的高亮度位置P處具有灰度值的路徑圖像G3能夠良好地表示熒光的移動路徑、即尿道等臟器的形狀。其結(jié)果是，具有對于無法始終產(chǎn)生熒光的尿道等臟器，也能夠簡單地確定其形狀的優(yōu)點。
[0078]本實施方式也可以采用如下變形例。
[0079]第I，在本實施方式中，將提取高亮度像素P的熒光圖像G2的取得張數(shù)固定為規(guī)定的設(shè)定張數(shù)Ntl (例如25張)，但也可以并非如此而進(jìn)行如下變動。
[0080]即，在生成基于最初的設(shè)定張數(shù)Ntl張熒光圖像G2的路徑圖像G3的時刻，如圖4所示，轉(zhuǎn)移到設(shè)定張數(shù)更新步驟S8。
[0081]在設(shè)定張數(shù)更新步驟S8中，如圖5和圖6所示，將所生成的路徑圖像G3整體分割為多個由多個像素(圖6所示例子中為3X3=9個像素)構(gòu)成的區(qū)域R (步驟S81)，對至少包含I個具有灰度值的像素(用斜 線表示)的區(qū)域R (由虛線包圍的區(qū)域)的數(shù)量A進(jìn)行計數(shù)(步驟S82)。圖6中的區(qū)域數(shù)A為5。然后，判定計數(shù)得到的區(qū)域數(shù)A是否為規(guī)定的區(qū)域數(shù)閾值A(chǔ)tl以下(步驟S83)，在為規(guī)定的區(qū)域數(shù)閾值A(chǔ)tl以下的情況下，增加設(shè)定張數(shù)Ntl即可。
[0082]例如，圖5中將最初的設(shè)定張數(shù)N。設(shè)為10張，在路徑圖像G3整體中能夠判定為顯示了足夠長度的路徑的區(qū)域數(shù)閾值A(chǔ)tl為50。在計數(shù)出的區(qū)域數(shù)A為20的情況下，將為了生成路徑圖像G3而取得的熒光圖像G2的設(shè)定張數(shù)N。設(shè)定為2.5 (=50 + 20)倍即25張即可(步驟S84)。
[0083]在觀察對象F中的熒光物質(zhì)的移動速度較慢的情況下，根據(jù)最初設(shè)定的設(shè)定張數(shù)Ntl，有時在路徑圖像G3內(nèi)表示的路徑會非常短。因此，通過如上那樣更新設(shè)定張數(shù)Ntl，具有能夠生成表示足夠長度的路徑的路徑圖像G3的優(yōu)點。
[0084]第2，進(jìn)行分割的區(qū)域的大小依賴于觀察條件。即，在觀察對象F中使熒光物質(zhì)較大來對其進(jìn)行觀察的觀察條件下，減少分割數(shù)，增大所分割的每個區(qū)域。另一方面，在使熒光物質(zhì)較小來對其進(jìn)行觀察的觀察條件下，優(yōu)選增加分割數(shù)，減小所分割的每個區(qū)域。
[0085]基于該目的，也可以是，如圖7所示，熒光觀察裝置I具有插入部(拆裝部件)2，該插入部2能夠根據(jù)觀察對象部位進(jìn)行更換，并可相對于光源3和圖像處理部6拆裝，插入部2中也可以設(shè)有存儲該插入部2的識別信息的IC芯片61。在安裝有插入部2的光源3 —側(cè)具有讀取IC芯片61內(nèi)的識別信息的讀取裝置62。
[0086]此外，圖像處理部6具有將識別信息與分割數(shù)關(guān)聯(lián)起來存儲的分割數(shù)存儲部63。該分割數(shù)存儲部63與提取部22連接。
[0087]當(dāng)安裝了插入部2時，設(shè)置于該插入部2中的IC芯片61內(nèi)的識別信息被讀取裝置62讀取并發(fā)送給圖像處理部6。
[0088]在圖像處理部6中，從分割數(shù)存儲部63中讀取與所發(fā)送來的識別信息對應(yīng)的分割數(shù)，從而容易地判斷由提取部22提取的關(guān)注區(qū)域R的數(shù)量是否為用于生成路徑圖像的足夠數(shù)量。
[0089]由此，能夠配合觀察條件設(shè)定適當(dāng)?shù)姆指顢?shù)，即能夠簡單地將所分割的各區(qū)域的大小設(shè)定為適當(dāng)?shù)拇笮　?br> [0090]第3，也可以是，如圖8所示，取代通過插入部2的拆裝來切換分割數(shù)，而預(yù)先將白色光圖像的亮度信息與分割數(shù)關(guān)聯(lián)起來存儲于分割數(shù)存儲部64中，從分割數(shù)存儲部64中讀出與由白色光圖像生成部20生成的白色光圖像Gl的亮度信息、例如平均亮度值對應(yīng)的分割數(shù)，對提取部22進(jìn)行設(shè)定。
[0091]例如，白色光圖像Gl越亮則以越少的分割數(shù)進(jìn)行分割，白色光圖像Gl越暗則以越多的分割數(shù)進(jìn)行分割，由此能夠生成適當(dāng)?shù)穆窂綀D像G3。即，由于白色光圖像Gl的亮度依賴于照明光的照射位置與觀察對象F之間的距離，因此在亮度較高的情況下，欲觀察的高亮度的區(qū)域在熒光圖像G2中較大。因此，在這種情況下，通過減少分割數(shù)、即增大所分割的區(qū)域，能夠生成適當(dāng)?shù)穆窂綀D像G3。
[0092]第4，在本實施方式中，對設(shè)定張數(shù)N。張的熒光圖像G2提取了高亮度像素P之后生成路徑圖像G3，但也可以并非如此而如圖9所示，在每次取得I張熒光圖像G2時就更新路徑圖像G3。
[0093]由此，能夠以重疊圖像G中的移動路徑隨著熒光物質(zhì)的移動而延伸的方式在監(jiān)視器7進(jìn)行顯示。由此具備能夠更`加實時地觀察臟器形狀的優(yōu)點。該情況下，在設(shè)定張數(shù)Ntl張的處理結(jié)束的時刻，消除此前所生成的路徑圖像G3，開始新的路徑圖像G3的生成，從而能夠使用最新的路徑圖像G3進(jìn)行觀察。
[0094]第5，在本實施方式中，蓄積從設(shè)定張數(shù)Ntl張的各熒光圖像G2中提取出的高亮度像素P的位置，生成路徑圖像G3，但也可以并非如此，而是在取得了設(shè)定張數(shù)Ntl張的熒光圖像G2之后，求出各像素的最大灰度值B以及該最大灰度值與最小灰度值的差分值C，提取最大灰度值B為第I閾值以上且差分值C為第2閾值以上的像素作為高亮度像素P。
[0095]即，如圖10所示，存儲設(shè)定張數(shù)N。張的熒光圖像G2，在各熒光像素G2中提取最大灰度值B(位置提取步驟S10)，判定所提取的最大灰度值B是否為第I閾值Btl以上(位置提取步驟S11)。在最大灰度值B為第I閾值Btl以上的情況下，計算最大灰度值B與最小灰度值之間的差分值C(位置提取步驟S12)，判定計算出的差分值C是否為第2閾值Ctl以上(位置提取步驟S13)。該差分值C是具有最大灰度值B的像素在多個熒光圖像G2之間的灰度值的變動幅度、即時間軸方向的灰度值的變動幅度，其相當(dāng)于觀察對象F的與該像素對應(yīng)的位置處的熒光強度在時間上的變化幅度。
[0096]在差分值C為第2閾值以上的情況下，存儲該像素的位置(存儲步驟S14)。
[0097]由此，存儲了最大灰度值B為第I閾值B。以上且差分值C為第2閾值C。以上的像
素的位置。
[0098]在最大灰度值B低于第I閾值Btl或差分值C低于第2閾值Ctl的情況下，不存儲像素的位置，而使像素在X方向或y方向偏移，對下一像素進(jìn)行同樣的判定。重復(fù)執(zhí)行步驟SlO到步驟S14的處理,直到X=Xmajo Y=Ymax為止(步驟S15至步驟S18),由此對全部像素進(jìn)行上述判定。
[0099]然后，在對全部像素進(jìn)行了判定之后，位置存儲部23向路徑圖像生成部24輸出滿足上述條件的全部像素的位置。路徑圖像生成部24生成僅在這些像素的位置處具有灰度值的路徑圖像G3 (路徑圖像生成步驟)。
[0100]由此，具備如下優(yōu)點:能夠防止提取不移動的高亮度位置P作為路徑的不良情況，能夠向觀察者提供更為正確的熒光物質(zhì)的路徑。
[0101 ] 此外，在該第5變形例中，也可以使用灰度值的時間微分值來取代最大灰度值B與最小灰度值的差分值C，作為熒光圖像G2內(nèi)的各位置的灰度值的變動幅度。即，針對具有最大灰度值B的像素，從在時間軸方向上排列的多個熒光圖像G2中提取灰度值，根據(jù)所提取出的灰度值在時間軸方向的變化求出灰度值的時間微分值，將計算出的時間微分值與第2閾值進(jìn)行比較。然后，在時間微分值為第2閾值以上的情況下，存儲該像素的位置。這樣也能選擇性地提取熒光強度以足夠大的幅度發(fā)生了時間變化的位置。
[0102]第6，也可以是，在將高亮度像素P的位置存儲于位置存儲部23中時，與提取出高亮度像素P的時刻關(guān)聯(lián)起來進(jìn)行存儲。而且，也可以是，在針對設(shè)定張數(shù)Ntl張的熒光圖像G2提取了高亮度像素P之后，在路徑圖像生成部24生成路徑圖像G3時，若存在不存在高亮度像素P的時刻，則如圖1lA和圖1lB所示，生成將該時刻前后最近的位置的高亮度像素P之間彼此連接而得到的假想路徑Q。
[0103]由此，例如在尿道等臟器局部地被脂肪組織或其它臟器遮擋，在局部地?zé)o法檢測到在內(nèi)部流動的熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光的情況下，通過假想路徑Q將檢測出的高亮度像素P彼此連結(jié)，由此也能夠推測出被遮擋的尿道等臟器的位置。
[0104]假想路徑Q既可以通過直線連`接高亮度像素P彼此，也可以通過根據(jù)前后路徑的形狀推測得到的曲線進(jìn)行連接。此外，也可以在路徑圖像G3中通過與其他路徑部分區(qū)分顏色或者用虛線生成假想路徑Q，以便能夠知道其為假想路徑。
[0105]標(biāo)號說明
[0106]A:區(qū)域數(shù)
[0107]B:最大灰度值
[0108]C:差分值(差值)
[0109]F:觀察對象
[0110]Gl:白色光圖像(返回光圖像)
[0111]G2:熒光圖像
[0112]G3:路徑圖像
[0113]P:高亮度位置
[0114]R:區(qū)域
[0115]N。:設(shè)定張數(shù)
[0116]Atl:區(qū)域數(shù)閾值
[0117]1:熒光觀察裝置
[0118]2:插入部(拆裝部件)
[0119]7:監(jiān)視器(顯示部)
[0120]20:白色光圖像生成部(返回光圖像生成部)[0121]21:熒光圖像生成部
[0122]22:提取部(位置提取部、區(qū)域分割部)
[0123]23:位置存儲部(存儲部)
[0124]24:路徑圖像生成部
[0125]25:圖像合成部
[0126]61:IC芯片(識別信息存儲部)
[0127]62:讀取裝置(識別 信息讀取部)
【權(quán)利要求】
1.一種熒光觀察裝置，其具有: 熒光圖像生成部，其通過隔開時間間隔對由觀察對象產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成多個熒光圖像； 位置提取部，其在由該熒光圖像生成部生成的各熒光圖像內(nèi)提取具有規(guī)定的閾值以上的灰度值的高亮度位置； 存儲部，其存儲由該位置提取部提取的高亮度位置； 路徑圖像生成部，其生成在存儲于該存儲部的多個高亮度位置具有灰度值的路徑圖像；以及 顯示部，其顯示由該路徑圖像生成部生成的路徑圖像。
2.一種熒光觀察裝置，其具有: 熒光圖像生成部，其通過隔開時間間隔對由觀察對象產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成多個熒光圖像； 位置提取部，其在由該熒光圖像生成部生成的熒光圖像內(nèi)的各位置處提取最大灰度值為第I閾值以上、且灰度值以第2閾值以上的幅度進(jìn)行變動的高亮度變動位置； 存儲部，其存儲由該位置提取部提取的高亮度變動位置； 路徑圖像生成部，其生成在存儲于該存儲部的多個高亮度位置具有灰度值的路徑圖像；以及 顯示部，其顯示由該路徑圖像生成部生成的路徑圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光觀`察裝置， 所述位置提取部提取多個熒光圖像的各相同位置處的最大灰度值和最小灰度值，根據(jù)其差值計算灰度值的變動幅度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熒光觀察裝置， 所述位置提取部計算多個熒光圖像的各相同位置處的灰度值的時間微分值，根據(jù)計算出的時間微分值來計算灰度值的變動幅度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光觀察裝置， 所述熒光圖像生成部對所述觀察對象進(jìn)行設(shè)定張數(shù)次攝影，生成該設(shè)定張數(shù)的熒光圖像， 所述熒光觀察裝置具有: 區(qū)域分割部，其將由所述路徑圖像生成部生成的路徑圖像分割為多個區(qū)域； 區(qū)域數(shù)計數(shù)部，其對由該區(qū)域分割部分割的區(qū)域中存在具有灰度值的像素的區(qū)域的數(shù)量進(jìn)行計數(shù)；以及 張數(shù)更新部，其根據(jù)由該區(qū)域數(shù)計數(shù)部計數(shù)得到的區(qū)域數(shù)，更新由所述熒光圖像生成部生成的熒光圖像的所述設(shè)定張數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熒光觀察裝置， 在由所述區(qū)域數(shù)計數(shù)部計數(shù)得到的區(qū)域數(shù)小于區(qū)域數(shù)閾值的情況下，所述張數(shù)更新部以增加所述設(shè)定張數(shù)的方式進(jìn)行更新。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的熒光觀察裝置，所述熒光觀察裝置具有: 拆裝部件，其能夠被拆裝以變更觀察條件； 識別信息存儲部，其設(shè)置于該拆裝部件中，存儲該拆裝部件的識別信息；以及識別信息讀取部，其讀取在該識別信息存儲部中所存儲的識別信息， 所述區(qū)域分割部按照與由所述識別信息讀取部讀取的識別信息對應(yīng)地存儲的分割數(shù)來分割所述熒光圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的熒光觀察裝置， 所述熒光觀察裝置具有返回光圖像生成部，該返回光圖像生成部向所述觀察對象照射照明光，對從所述觀察對象返回的返回光進(jìn)行攝影，生成返回光圖像， 所述區(qū)域分割部按照與由所述返回光圖像生成部生成的返回光圖像的亮度信息對應(yīng)地存儲的分割數(shù)來分割所述熒光圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光觀察裝置， 所述位置提取部在每次由所述熒光圖像生成部生成熒光圖像時提取所述高亮度位置， 所述路徑圖像生成部在每次由所述位置提取部提取出所述高亮度位置時生成路徑圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熒光觀察裝置， 所述路徑圖像生成部檢測與觀察對象的觀察范圍對應(yīng)的路徑圖像的生成開始時或生成結(jié)束時，在檢測到生成開始時或生成結(jié)束時的時刻消除已經(jīng)生成的路徑圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光觀察裝置， 所述熒光圖像生成部以規(guī)定的時間間隔進(jìn)行攝影，生成熒光圖像， 所述存儲部將所述高亮度位置與提取出該高亮度位置的時刻關(guān)聯(lián)起來存儲， 在連續(xù)取得的任意2個所述高亮度位置被提取的時刻之間的時間比所述時間間隔長的情況下，所述路徑圖像生成部在該2個高亮度位置之間生成假想路徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光觀察裝置， 所述熒光觀察裝置具有: 返回光圖像生成部，其向所述觀察對象照射照明光，對從所述觀察對象返回的返回光進(jìn)行攝影，生成返回光圖像；以及 圖像合成部，其將由所述路徑圖像生成部生成的路徑圖像與由所述返回光圖像生成部生成的返回光圖像重疊， 所述顯示部顯示由所述圖像合成部生成的重疊圖像。
13.—種突光觀察方法,具有: 熒光圖像生成步驟，通過隔開時間間隔對由觀察對象產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成多個熒光圖像； 位置提取步驟，在由該熒光圖像生成步驟生成的各熒光圖像內(nèi)提取具有規(guī)定的閾值以上的灰度值的高亮度位置； 存儲步驟，存儲由該位置提取步驟提取的高亮度位置； 路徑圖像生成步驟，生成在該存儲步驟中存儲的多個高亮度位置具有灰度值的路徑圖像；以及 顯示步驟，顯示由該路徑圖像生成步驟生成的路徑圖像。
14.一種突光觀察方法,具有: 熒光圖像生成步驟，通過隔開時間間隔對由觀察對象產(chǎn)生的熒光進(jìn)行攝影，生成多個熒光圖像；位置提取步驟，在由該熒光圖像生成步驟生成的熒光圖像內(nèi)的各位置處提取最大灰度值為第I閾值以上、且灰度值以第2閾值以上的幅度進(jìn)行變動的高亮度變動位置； 存儲步驟，存儲由該位置提取步驟提取的高亮度變動位置； 路徑圖像生成步驟，生成在由該存儲步驟存儲的多個高亮度位置具有灰度值的路徑圖像；以及 顯示步驟，顯示由該路徑圖像生成步驟生成的路徑圖像。
【文檔編號】A61B1/04GK103561626SQ201280025942
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月3日
【發(fā)明者】志田裕美 申請人:奧林巴斯株式會社