(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内の撮像により得られる撮像信号に基づき、内視鏡画像を一定時間毎に順次取得する内視鏡画像取得手段と、
前記内視鏡画像内に指定領域枠を表示する表示手段と、
前記指定領域枠内の部位を追跡対象として指定するロックオン手段と、
白色光の波長帯域とは異なる特定の波長帯域を有する特殊光を体腔内に照射する特殊光照射手段と、
前記特殊光を照射したときに得られる撮像信号から、被写体組織内の血管がある位置までの距離を示す血管深さ、ヘモグロビンインデックスを示す血液濃度、酸素飽和度のうちの少なくともいずれか一つである前記追跡対象の血管情報を算出する血管情報算出手段と、
前記追跡対象の指定後に取得した内視鏡画像において、前記血管情報算出手段で算出した前記追跡対象の血管情報を使って前記追跡対象を追跡する追跡手段とを備えることを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記特殊光照射手段が、波長４００ｎｍから６００ｎｍまでの間で互いに異なる波長帯域を少なくとも３つ含む照明光であって前記波長帯域には青色帯域と緑色帯域が含まれる照明光を、体腔内の血管を含む被写体組織に照射可能な請求項１記載の電子内視鏡システムにおいて、
前記照明光を照射したときに得られる撮像信号に含まれる狭帯域信号であって、互いに異なる波長帯域を持つ狭帯域光にそれぞれ対応する複数の狭帯域信号を取得する第１狭帯域信号取得手段を備え、
前記血管情報算出手段は、前記複数の狭帯域信号に基づいて、前記血管深さに関する血管深さ情報及び前記血液濃度に関する血液濃度情報を含む血管情報を求める第１血管情報算出手段であることを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記第１狭帯域信号取得手段は、互いに異なる波長帯域を有する青色帯域の第１及び第２狭帯域光に対応する第１及び第２狭帯域信号と、緑色帯域の第３狭帯域光に対応する第３狭帯域信号とを取得し、
前記第１血管情報算出手段は、前記第１〜第３狭帯域信号に基づいて、前記血管深さ情報及び前記血液濃度情報を求めることを特徴とする請求項２記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記第１血管情報算出手段は、
前記第１及び第２狭帯域信号間の第１輝度比と、前記第２及び第３狭帯域信号間の第２輝度比とを算出する輝度比算出部と、
第１及び第２輝度比と血管深さ及び血液濃度との相関関係を予め記憶する血管深さ−血液濃度相関関係記憶部と、
前記血管深さ−血液濃度相関関係記憶部の相関関係を参照して、前記輝度比算出部で算出された第１及び第２輝度比に対応する前記血管深さ情報及び前記血液濃度情報を求める血管深さ−血液濃度算出部とを備えることを特徴とする請求項３記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
前記第１狭帯域光の波長帯域は４０５±１０ｎｍであり、前記第２狭帯域光の波長帯域は４７０±１０ｎｍであり、前記第３狭帯域光の波長帯域は５６０±１０ｎｍであることを特徴とする請求項３または４記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
前記特殊光照射手段が、中心波長が４５０ｎｍ以下の波長領域を含む照明光を、体腔内の血管を含む被写体組織に照射可能な請求項１記載の電子内視鏡システムにおいて、
前記照明光を照射したときに得られる撮像信号に含まれる狭帯域信号であって、互いに異なる波長帯域を持ち、少なくとも一方の中心波長が４５０ｎｍ以下である複数の狭帯域光にそれぞれ対応する複数の狭帯域信号を取得する第２狭帯域信号取得手段を備え、
前記血管情報算出手段は、前記複数の狭帯域信号に基づいて、前記血管深さに関する血管深さ情報及び前記酸素飽和度に関する酸素飽和度情報を含む血管情報を求める第２血管情報算出手段であることを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記複数の狭帯域信号は、酸素と結合した酸化ヘモグロビンと結合していない還元ヘモグロビンに対して異なる吸光度を示し、且つ、酸素飽和度によって各ヘモグロビンのそれぞれに対する吸光度に差が生じるような波長を含んでいることを特徴とする請求項６記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
前記第２狭帯域信号取得手段は、互いに異なる波長帯域を有する青色帯域の第１及び第２狭帯域光に対応する第１及び第２狭帯域信号と、前記第１及び第２狭帯域光と異なる波長帯域を有する第４狭帯域光に対応する第４狭帯域信号とを取得し、
前記第２血管情報算出手段は、
前記第１及び第４狭帯域信号間の第３輝度比と、前記第１及び第２狭帯域信号間の第４輝度比とを算出する輝度比算出部と、
第３及び第４輝度比と血管深さ及び酸素飽和度との相関関係を予め記憶する血管深さ−酸素飽和度相関関係記憶部と、
前記血管深さ−酸素飽和度相関関係記憶部の相関関係を参照して、前記輝度比算出部で算出された第３及び第４輝度比に対応する前記血管深さ情報及び前記酸素飽和度情報を求める血管深さ−酸素飽和度算出部とを備えることを特徴とする請求項６または７に記載の電子内視鏡システム。
【請求項９】
前記第１狭帯域光の波長帯域は４０５±１０ｎｍであり、前記第２狭帯域光の波長帯域は４７０±１０ｎｍであり、前記第４狭帯域光の波長帯域は４４０±１０ｎｍであることを特徴とする請求項８記載の電子内視鏡システム。
【請求項１０】
前記血管情報算出手段は、前記ロックオン手段で指定された時点での前記追跡対象の血管情報を記憶する記憶手段を備えることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記載の電子内視鏡システム。
【請求項１１】
体腔内の撮像により得られる撮像信号に基づき、内視鏡画像を一定時間毎に順次取得する内視鏡画像取得手段と、前記内視鏡画像内に指定領域枠を表示する表示手段と、前記指定領域枠内の部位を追跡対象として指定するロックオン手段とを備える電子内視鏡システムに組み込まれる電子内視鏡用のプロセッサ装置において、
前記内視鏡画像取得手段から、前記撮像信号を受信する受信手段と、
内視鏡画像の中から前記追跡対象が前記ロックオン手段で指定された後に、白色光の波長帯域とは異なる特定の波長帯域を有する特殊光を体腔内に照射したときに受信した撮像信号から、被写体組織内の血管がある位置までの距離を示す血管深さ、ヘモグロビンインデックスを示す血液濃度、酸素飽和度のうちの少なくともいずれか一つである前記追跡対象の血管情報を算出する血管情報算出手段と、
前記追跡対象の指定後に取得した内視鏡画像において、血管情報算出手段で算出した前記追跡対象の血管情報を使って前記追跡対象を追跡する追跡手段とを備えることを特徴とする電子内視鏡用のプロセッサ装置。
【請求項１２】
特殊光発生手段が、白色光の波長帯域とは異なる特定の波長帯域を有する特殊光を発するステップと、
内視鏡画像取得手段が、体腔内の撮像により得られる撮像信号に基づき、内視鏡画像を一定時間毎に順次取得するステップと、
表示手段が、前記内視鏡画像内に指定領域枠を表示するステップと、
ロックオン手段が、前記指定領域枠内の部位を追跡対象として指定するステップと、
血管情報算出手段が、特殊光を照射したときに得られる撮像信号から、被写体組織内の血管がある位置までの距離を示す血管深さ、ヘモグロビンインデックスを示す血液濃度、酸素飽和度のうちの少なくともいずれか一つである前記追跡対象の血管情報を算出するステップと、
追跡手段が、前記追跡対象の指定後に取得した内視鏡画像において、血管情報算出手段で算出した前記追跡対象の血管情報を使って前記追跡対象を追跡するステップとを備えることを特徴とする電子内視鏡システムの作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体腔内における病変部などの追跡対象を追跡する電子内視鏡システム、電子内視鏡用のプロセッサ装置、及び追跡方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の医療分野では、電子内視鏡を用いた診断や治療が数多く行なわれている。電子内視鏡は、被検者の体腔内に挿入される細長の挿入部を備えており、この挿入部の先端にはＣＣＤなどの撮像装置が内蔵されている。また、電子内視鏡は光源装置に接続されており、光源装置で発せられた光は、挿入部の先端から体腔内部に対して照射される。このように体腔内部に光が照射された状態で、体腔内の被写体組織が、挿入部の先端の撮像装置によって撮像される。撮像により得られた画像は、電子内視鏡に接続されたプロセッサ装置で各種処理が施された後、モニタに表示される。
【０００３】
このように電子内視鏡を用いることによって、被検者の体腔内の画像をリアルタイムに取得することができる。リアルタイムに得られる体腔内の撮像画像からは、被写体組織全体だけでなく、微細血管、深層血管、ピットパターン（腺口構造）、陥凹や隆起といった凹凸構造などの被写体組織の各部位をも観察することができる。診断時には、被写体組織全体や被写体組織の各部位などの状況から、腫瘍部位などの病変部が存在するか否かを判断する。
【０００４】
体腔内の画像から病変部を発見した場合には、術者は、その発見した病変部が他の場所に転移しているかどうかなどを調べるため、内視鏡先端部を上下左右に動かしたり、体腔内の奥側に更に挿入したり又は引き出したりすることによって、発見した病変部の周囲を撮像する。このとき、内視鏡先端部を上下左右に動かしたりすることで、最初に発見した病変部を見失ってしまうことがある。これを防ぐためには、特許文献１のように、体腔内の画像から病変部を特徴点として検出し、その検出した特徴点を追跡することで、病変部を見失なわないようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９５６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、特徴点を追跡する際、病変部などのパターンを認識した上で、追跡を行っているものと思われる。しかしながら、パターン認識に基づいて追跡した場合には、新たに取得する画像から、その認識したパターンに類似する部分を正確に且つ確実に検出することは困難な場合がある。したがって、パターン認識に基づく追跡対象の追跡は、精度の面で劣ることがある。
【０００７】
本発明は、診断の状況に応じて、医師が内視鏡画像を拡大したり又は遠景したり、内視鏡先端部を上下左右に動かしたりしても、病変部などの追跡対象を精度良く且つ確実に追跡することができる電子内視鏡システム、電子内視鏡用のプロセッサ装置、及び追跡方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電子内視鏡システムは、体腔内の撮像により得られる撮像信号に基づき、内視鏡画像を一定時間毎に順次取得する内視鏡画像取得手段と、内視鏡画像内に指定領域枠を表示する表示手段と、指定領域枠内の部位を追跡対象として指定するロックオン手段と、白色光の波長帯域とは異なる特定の波長帯域を有する特殊光を体腔内に照射する特殊光照射手段と、特殊光を照射したときに得られる撮像信号から、被写体組織内の血管がある位置までの距離を示す血管深さ、ヘモグロビンインデックスを示す血液濃度、酸素飽和度のうちの少なくともいずれか一つである追跡対象の血管情報を算出する血管情報算出手段と、追跡対象の指定後に取得した内視鏡画像において、血管情報算出手段で算出した追跡対象の血管情報を使って追跡対象を追跡する追跡手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
血管情報算出手段は、ロックオン手段で指定された時点での追跡対象の生体情報を記憶する記憶手段を備えることが好ましい。
【００１０】
特殊光照射手段が、波長４００ｎｍから６００ｎｍまでの間で互いに異なる波長帯域を少なくとも３つ含む照明光であって波長帯域には青色帯域と緑色帯域が含まれる照明光を、体腔内の血管を含む被写体組織に照射可能な電子内視鏡システムにおいて、照明光を照射したときに得られる撮像信号に含まれる狭帯域信号であって、互いに異なる波長帯域を持つ狭帯域光にそれぞれ対応する複数の狭帯域信号を取得する第１狭帯域信号取得手段を備え、血管情報算出手段は、複数の狭帯域信号に基づいて、血管深さに関する血管深さ情報及び血液濃度に関する血液濃度情報を含む血管情報を求める第１血管情報取得手段であることが好ましい。
【００１１】
第１狭帯域信号取得手段は、互いに異なる波長帯域を有する青色帯域の第１及び第２狭帯域光に対応する第１及び第２狭帯域信号と、緑色帯域の第３狭帯域光に対応する第３狭帯域信号とを取得し、第１血管情報算出手段は、第１〜第３狭帯域信号に基づいて、前記血管深さ情報及び前記血液濃度情報を求めることが好ましい。第１血管情報算出手段は、第１及び第２狭帯域信号間の第１輝度比と、第２及び第３狭帯域信号間の第２輝度比とを算出する輝度比算出部と、第１及び第２輝度比と血管深さ及び血液濃度との相関関係を予め記憶する血管深さ−血液濃度相関関係記憶部と、血管深さ−血液濃度相関関係記憶部の相関関係を参照して、輝度比算出部で算出された第１及び第２輝度比に対応する血管深さ情報及び血液濃度情報を求める血管深さ−血液濃度算出部とを備えることが好ましい。第１狭帯域光の波長帯域は４０５±１０ｎｍであり、第２狭帯域光の波長帯域は４７０±１０ｎｍであり、第３狭帯域光の波長帯域は５６０±１０ｎｍであることが好ましい。
【００１２】
特殊光照射手段が、中心波長が４５０ｎｍ以下の波長領域を含む照明光を、体腔内の血管を含む被写体組織に照射可能な電子内視鏡システムにおいて、照明光を照射したときに得られる撮像信号に含まれる狭帯域信号であって、互いに異なる波長帯域を持ち、少なくとも一方の中心波長が４５０ｎｍ以下である複数の狭帯域光にそれぞれ対応する複数の狭帯域信号を取得する第２狭帯域信号取得手段を備え、血管情報算出手段は、複数の狭帯域信号に基づいて、血管深さに関する血管深さ情報及び酸素飽和度に関する酸素飽和度情報を含む血管情報を求める第２血管情報算出手段であることが好ましい。複数の狭帯域信号は、酸素と結合した酸化ヘモグロビンと結合していない還元ヘモグロビンに対して異なる吸光度を示し、且つ、酸素飽和度によって各ヘモグロビンのそれぞれに対する吸光度に差が生じるような波長を含んでいることが好ましい。第２狭帯域信号取得手段は、互いに異なる波長帯域を有する青色帯域の第１及び第２狭帯域光に対応する第１及び第２狭帯域信号と、第１及び第２狭帯域光と異なる波長帯域を有する第４狭帯域光に対応する第４狭帯域信号とを取得し、血管情報算出手段は、第１及び第４狭帯域信号間の第３輝度比と、第１及び第２狭帯域信号間の第４輝度比とを算出する輝度比算出部と、第３及び第４輝度比と血管深さ及び酸素飽和度との相関関係を予め記憶する血管深さ−酸素飽和度相関関係記憶部と、血管深さ−酸素飽和度相関関係記憶部の相関関係を参照して、輝度比算出部で算出された第３及び第４輝度比に対応する前記血管深さ情報及び前記酸素飽和度情報を求めることが好ましい。第１狭帯域光の波長帯域は４０５±１０ｎｍであり、第２狭帯域光の波長帯域は４７０±１０ｎｍであり、第４狭帯域光の波長帯域は４４０±１０ｎｍであることが好ましい。
【００１３】
前記特殊光照射手段は、体腔内の被写体組織から蛍光を発生させる励起光を照射することが可能であり、前記生体情報取得手段は、励起光の照射によって発生した蛍光を撮像することによって、生体情報として、前記蛍光に関する蛍光情報を取得することが好ましい。前記生体情報取得手段は、生体情報として、ピットパターンを取得することが好ましい。
【００１４】
本発明の電子内視鏡用のプロセッサ装置は、体腔内の撮像により得られる撮像信号に基づき、内視鏡画像を一定時間毎に順次取得する内視鏡画像取得手段と、内視鏡画像内に指定領域枠を表示する表示手段と、指定領域枠内の部位を追跡対象として指定するロックオン手段とを備える電子内視鏡システムに組み込まれる電子内視鏡用のプロセッサ装置において、内視鏡画像取得手段から、撮像信号を受信する受信手段と、内視鏡画像の中から追跡対象がロックオン手段で指定された後に、白色光の波長帯域とは異なる特定の波長帯域を有する特殊光を体腔内に照射したときに受信した撮像信号から、被写体組織内の血管がある位置までの距離を示す血管深さ、ヘモグロビンインデックスを示す血液濃度、酸素飽和度のうちの少なくともいずれか一つである追跡対象の血管情報を算出する血管情報算出手段と、追跡対象の指定後に取得した内視鏡画像において、血管情報算出手段で算出した追跡対象の血管情報を使って追跡対象を追跡する追跡手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明の電子内視鏡システムの作動方法は、特殊光発生手段が、白色光の波長帯域とは異なる特定の波長帯域を有する特殊光を体腔内に発するステップと、内視鏡画像取得手段が、体腔内の撮像により得られる撮像信号に基づき、内視鏡画像を一定時間毎に順次取得するステップと、表示手段が、内視鏡画像内に指定領域枠を表示するステップと、ロックオン手段が、指定領域枠内の部位を追跡対象として指定するステップと、血管情報算出手段が、特殊光を照射したときに得られる撮像信号から、被写体組織内の血管がある位置までの距離を示す血管深さ、ヘモグロビンインデックスを示す血液濃度、酸素飽和度のうちの少なくともいずれか一つである追跡対象の血管情報を算出するステップと、追跡手段が、追跡対象の指定後に取得した内視鏡画像において、血管情報算出手段で算出した追跡対象の血管情報を使って追跡対象を追跡するステップとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、追跡対象の生体情報を用いて追跡を行なっているため、内視鏡画像を拡大したり又は遠景したり、内視鏡先端部を上下左右に動かしたりしても、追跡対象の追跡を精度良く且つ確実にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の電子内視鏡システムの外観図である。
【図２】本発明の電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】（Ａ）は通常観察モード時または追跡対象指定処理におけるＣＣＤの撮像動作を、（Ｂ）は血管情報取得処理時におけるＣＣＤの撮像動作を、（Ｃ）は追跡対象検出処理時におけるＣＣＤの撮像動作を説明する説明図である。
【図４】モニタに表示される体腔内の画像図である。
【図５】体腔内での内視鏡の挿入状態とその挿入状態で撮像された体腔内壁面の状態を説明する説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）の挿入位置よりも更に奥側で撮像されたことを表している。
【図６】体腔内での内視鏡の挿入状態とその挿入状態で撮像された体腔内の状態を説明する説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）の挿入位置よりも更に奥側で撮像されたことを表している。
【図７】体腔内での内視鏡の挿入状態とその挿入状態で撮像された体腔内壁面の状態を説明する説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）の挿入位置よりも手前側で撮像されたことを表しており、（Ｃ）は（Ｂ）の挿入位置よりも奥側で撮像されたことを表している。
【図８】第１及び２輝度比Ｓ１，Ｓ２と血管深さ及び血液濃度との相関関係を示すグラフである。
【図９】ヘモグロビンの吸収係数を示すグラフである。
【図１０】第３及び４輝度比Ｓ３，Ｓ４と血管深さ及び酸素飽和度との相関関係を示すグラフである。
【図１１】（Ａ）は輝度座標系における第１及び第２輝度比の座標（Ｓ１＊，Ｓ２＊）を、（Ｂ）は座標（Ｓ１＊，Ｓ２＊）に対応する血管情報座標系の座標（Ｋ＊，Ｌ＊）を求める方法を説明する説明図である。
【図１２】（Ａ）は輝度座標系における第３及び第４輝度比の座標（Ｓ３＊，Ｓ４＊）を、（Ｂ）は座標（Ｓ３＊，Ｓ４＊）に対応する血管情報座標系の座標（Ｕ＊，Ｖ＊）を求める方法を説明する説明図である。
【図１３】本発明の作用を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の本実施形態とは別の実施形態の電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】別の実施形態の電子内視鏡システムで用いられる回転フィルタの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１に示すように、本発明の電子内視鏡システム１０は、被検者の体腔内を撮像する電子内視鏡１１と、撮像により得られた信号に基づいて体腔内の被写体組織の画像を生成するプロセッサ装置１２と、体腔内を照射する光を供給する光源装置１３と、体腔内の画像を表示するモニタ１４とを備えている。電子内視鏡１１は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部１６と、挿入部１６の基端部分に設けられた操作部１７と、操作部１７とプロセッサ装置１２及び光源装置１３との間を連結するユニバーサルコード１８とを備えている。
【００１９】
挿入部１６の先端には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部１９が形成されている。湾曲部１９は、操作部のアングルノブ２１を操作することにより、上下左右方向に湾曲動作する。湾曲部１９の先端には、体腔内撮影用の光学系等を内蔵した先端部１６ａが設けられており、この先端部１６ａは、湾曲部１９の湾曲動作によって体腔内の所望の方向に向けられる。
【００２０】
ユニバーサルコード１８には、プロセッサ装置１２および光源装置１３側にコネクタ２４が取り付けられている。コネクタ２４は、通信用コネクタと光源用コネクタからなる複合タイプのコネクタであり、電子内視鏡１１は、このコネクタ２４を介して、プロセッサ装置１２および光源装置１３に着脱自在に接続される。
【００２１】
図２に示すように、光源装置１３は、広帯域光源３０と、シャッター３１と、シャッター駆動部３２と、第１〜第４狭帯域光源３３〜３５、３８と、カプラー３６と、光源切替部３７とを備えている。広帯域光源３０はキセノンランプ、白色ＬＥＤ、マイクロホワイト光源などであり、波長が赤色領域から青色領域（約４７０〜７００ｎｍ）にわたる広帯域光ＢＢを発生する。広帯域光源３０は、電子内視鏡１１の使用中、常時点灯している。広帯域光源３０から発せられた広帯域光ＢＢは、集光レンズ３９により集光されて、広帯域用光ファイバ４０に入射する。
【００２２】
シャッター３１は、広帯域光源３０と集光レンズ３９との間に設けられており、広帯域光ＢＢの光路に挿入されて広帯域光ＢＢを遮光する挿入位置と、挿入位置から退避して広帯域光ＢＢが集光レンズ３９に向かうことを許容する退避位置との間で移動自在となっている。シャッター駆動部３２はプロセッサ装置内のコントローラー６２に接続されており、コントローラー６２からの指示に基づいてシャッター３１の駆動を制御する。
【００２３】
第１〜第４狭帯域光源３３〜３５，３８はレーザーダイオードやＬＥＤなどであり、第１狭帯域光源３３は波長が４００±１０ｎｍに、好ましくは４０５ｎｍに制限された青色帯域の狭帯域の光（以下「第１狭帯域光Ｎ１」とする）を、第２狭帯域光源３４は波長が４７０±１０ｎｍに、好ましくは４７３ｎｍに制限された青色帯域の狭帯域の光（以下「第２狭帯域光Ｎ２」とする）を、第３狭帯域光源３５は波長が５６０±１０ｎｍに、好ましくは５６０ｎｍに制限された緑色帯域の狭帯域の光（以下「第３狭帯域光Ｎ３」とする）を、第４狭帯域光源３８は、波長が４４０±１０ｎｍに、好ましくは４４５ｎｍに制限された狭帯域の光（以下「第４狭帯域光Ｎ４」とする）を発生する。第１〜第４狭帯域光源３３〜３５，３８はそれぞれ第１〜第４狭帯域用光ファイバ３３ａ〜３５ａ，３８ａに接続されており、各光源で発せられた第１〜第４狭帯域光Ｎ１〜Ｎ４は第１〜第４狭帯域用光ファイバ３３ａ〜３５ａ，３８に入射する。
【００２４】
カプラー３６は、電子内視鏡内のライトガイド４３と、広帯域用光ファイバ４０及び第１〜第４狭帯域用光ファイバ３３ａ〜３５ａ，３８ａとを連結する。これにより、広帯域光ＢＢは、広帯域用光ファイバ４０を介して、ライトガイド４３に入射することが可能となる。また、第１〜第４狭帯域光Ｎ１〜Ｎ４は、第１〜第４狭帯域用光ファイバ３３ａ〜３５ａ,３８ａを介して、ライトガイド４３に入射することが可能となる。
【００２５】
光源切替部３７はプロセッサ装置内のコントローラー６２に接続されており、コントローラー６２からの指示に基づいて、第１〜第４狭帯域光源３３〜３５，３８をＯＮ（点灯）またはＯＦＦ（消灯）に切り替える。通常観察モードでは、広帯域光ＢＢが体腔内に照射されて広帯域光画像の撮像が行なわれる一方、第１〜第４狭帯域光源３３〜３５，３８はＯＦＦにされる。これに対して、病変部などの追跡対象を追跡する追跡モードでは、追跡対象指定処理、血管情報取得処理、追跡対象検出処理の３つの処理が存在し、各処理によって、それぞれ光の照射方法が異なる。
【００２６】
追跡対象指定処理は、追跡対象をロックオンによって指定するまでの処理であり、通常観察モードと同様、広帯域光ＢＢを体腔内に照射して広帯域光画像の撮像を行なう一方、第１〜第４狭帯域光源３３〜３５，３８はＯＦＦにされる。追跡対象がロックオンされた後に切り替えられる血管情報取得処理は、追跡対象の血管情報を取得する処理であり、この血管情報取得処理に切り替えられると、シャッター３１を挿入位置にセットして、体腔内への広帯域光ＢＢの照射を停止する。広帯域光ＢＢの照射が停止されると、第１狭帯域光源３３が光源切替部３７によりＯＮに切り替えられる。そして、第１狭帯域光Ｎ１が体腔内に照射された状態で、被写体組織の撮像が行なわれる。撮像が完了すると、コントローラー６２から光源切替の指示がなされ、第１狭帯域光源３３がＯＦＦに、第２狭帯域光源３４がＯＮに切り替えられる。そして、第２狭帯域光Ｎ２を体腔内に照射した状態での撮像が完了すると、同様にして、第２狭帯域光源３４がＯＦＦに、第３狭帯域光源３５がＯＮに切り替えられる。そして、第３狭帯域光Ｎ３を体腔内に照射した状態での撮像が完了すると、第３狭帯域光源３５がＯＦＦに、第４狭帯域光源３８がＯＮに切り替えられる。そして、第４狭帯域光Ｎ４を体腔内に照射した状態での撮像が完了すると、第４狭帯域光源３８がＯＦＦに切り替えられる。
【００２７】
血管情報取得処理後に切り替えられる追跡対象検出処理は、ロックオン後に取得した広帯域光画像の中から追跡対象を検出する処理であり、この追跡対象検出処理に切り替えられると、シャッター３１が退避位置にセットされる。そして、体腔内に広帯域光ＢＢを一定時間照射した後に、シャッター３１を挿入位置にセットして、体腔内への広帯域光ＢＢの照射を停止する。広帯域光ＢＢの照射が停止されると、血管情報取得処理と同様に、第１〜第４狭帯域光源３３〜３５、３８を順次ＯＮに切り替えて、第１〜第４狭帯域光Ｎ１〜Ｎ４を一定時間体腔内に照射する。その第１〜第４狭帯域光Ｎ１〜Ｎ４の照射毎には、血管情報取得処理と同様に、ＣＣＤ４４によって撮像を行なう。
【００２８】
電子内視鏡１１は、ライトガイド４３、ＣＣＤ４４、アナログ処理回路４５（ＡＦＥ：Analog Front End）、撮像制御部４６を備えている。ライトガイド４３は大口径光ファイバ、バンドルファイバなどであり、入射端が光源装置内のカプラー３６に挿入されており、出射端が先端部１６ａに設けられた照射レンズ４８に向けられている。光源装置１３で発せられた光は、ライトガイド４３により導光された後、照射レンズ４８に向けて出射する。照射レンズ４８に入射した光は、先端部１６ａの端面に取り付けられた照明窓４９を通して、体腔内に照射される。体腔内で反射した広帯域光ＢＢ及び第１〜第４狭帯域光Ｎ１〜Ｎ４は、先端部１６ａの端面に取り付けられた観察窓５０を通して、集光レンズ５１に入射する。
【００２９】
ＣＣＤ４４はモノクロのＣＣＤであり、集光レンズ５１からの光を撮像面４４ａで受光し、受光した光を光電変換して信号電荷を蓄積する。そして、蓄積した信号電荷を撮像信号として読み出し、読み出した撮像信号をＡＦＥ４５に送る。ここで、ＣＣＤ４４に広帯域光ＢＢが入射したときの撮像信号を広帯域撮像信号とし、ＣＣＤ４４に第１〜４狭帯域光Ｎ１〜Ｎ４が入射したときの撮像信号を第１〜第４狭帯域撮像信号とする。
【００３０】
ＡＦＥ４５は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、自動ゲイン制御回路（ＡＧＣ）、及びアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）（いずれも図示省略）から構成されている。ＣＤＳは、ＣＣＤ４４からの撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＣＤ４４の駆動により生じたノイズを除去する。ＡＧＣは、ＣＤＳによりノイズが除去された撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄは、ＡＧＣで増幅された撮像信号を、所定のビット数のデジタルな撮像信号に変換してプロセッサ装置１２に入力する。
【００３１】
撮像制御部４６は、プロセッサ装置１２内のコントローラー６２に接続されており、コントローラー６２から指示がなされたときにＣＣＤ４４に対して駆動信号を送る。ＣＣＤ４４は、撮像制御部４６からの駆動信号に基づいて、所定のフレームレートで撮像信号をＡＦＥ４５に出力する。通常観察モードに設定されている場合、図３（Ａ）に示すように、１フレームの取得期間内で、広帯域光ＢＢを光電変換して信号電荷を蓄積するステップと、蓄積した信号電荷を広帯域撮像信号として読み出すステップとの合計２つの動作が行なわれる。この動作は、通常観察モードに設定されている間、繰り返し行なわれる。
【００３２】
これに対して、通常観察モードから追跡モードに切り替えられた場合には、まず追跡対象指定処理に設定される。この追跡対象指定処理では、図３（Ａ）の通常観察モードと同様の動作によって、広帯域撮像信号が読み出される。この動作は、追跡対象指定処理に設定されている間、繰り返し行われる。
【００３３】
次に、追跡対象指定処理から血管情報取得処理に切り替えられると、図３（Ｂ）に示すように、１フレームの取得期間内で、第１狭帯域光Ｎ１を光電変換して信号電荷を蓄積するステップと、蓄積した信号電荷を第１狭帯域撮像信号として読み出すステップとの合計２つの動作が行なわれる。第１狭帯域撮像信号の読み出しが完了すると、１フレームの取得期間内で、第２狭帯域光Ｎ２を光電変換して信号電荷を蓄積するステップと、蓄積した信号電荷を第２狭帯域撮像信号として読み出すステップとが行なわれる。
【００３４】
第２狭帯域撮像信号の読み出しが完了すると、１フレームの取得期間内で、第３狭帯域光Ｎ３を光電変換して信号電荷を蓄積するステップと、蓄積した信号電荷を第３狭帯域撮像信号として読み出すステップとが行なわれる。第３狭帯域撮像信号の読み出しが完了すると、１フレームの取得期間内で、第４狭帯域光Ｎ４を光電変換して信号電荷を蓄積するステップと、蓄積した信号電荷を第４狭帯域撮像信号として読み出すステップとが行なわれる。
【００３５】
次に、血管情報取得処理から追跡対象検出処理に切り替えられると、図３（Ｃ）に示すように、まず最初に、１フレームの取得期間内で、図３（Ａ）の通常観察モードと同様の動作によって、広帯域撮像信号が読み出される。広帯域撮像信号の読み出しが完了すると、図３（Ｂ）の血管情報取得処理と同様の動作によって、第１〜第４狭帯域撮像信号が読み出される。広帯域撮像信号の読出→第１〜第４狭帯域撮像信号の読出の一連の動作は、追跡対象検出処理に設定されている間、繰り返し行われる。
【００３６】
図２に示すように、プロセッサ装置１２は、デジタル信号処理部５５（ＤＳＰ（Digital Signal Processor））と、フレームメモリ５６と、内視鏡画像生成部５７と、表示制御回路５８と、追跡部６０と、を備えており、コントローラー６２が各部を制御している。ＤＳＰ５５は、電子内視鏡のＡＦＥ４５から出力された広帯域撮像信号及び第１〜第４狭帯域撮像信号に対し、色分離、色補間、ホワイトバランス調整、ガンマ補正などを行うことによって、広帯域画像データ及び第１〜第４狭帯域画像データを作成する。フレームメモリ５６は、ＤＳＰ５５で作成された広帯域画像データ及び第１〜第４狭帯域画像データを記憶する。
【００３７】
内視鏡画像生成部は、フレームメモリ５６に記憶された広帯域画像データに基づき広帯域光画像６３を生成する。表示制御回路５８は、フレームメモリ５６から広帯域光画像６３を読み出し、図４に示すように、読み出した広帯域光画像６３をモニタ１４に表示する。
【００３８】
追跡部６０は、追跡対象Ｓを指定するために用いられる指定領域枠Ｒａを設定する指定領域枠設定部６５と、第１〜第４狭帯域画像データに基づき追跡対象Ｓの血管情報を算出する血管情報算出部６６と、血管情報算出部６６で算出した血管情報を記憶するロックオン情報記憶部６７と、算出した血管情報に基づき、追跡対象Ｓの指定後に取得した広帯域光画像６３から追跡対象Ｓを検出する追跡対象検出部６８とを備えている。
【００３９】
指定領域枠設定部６５では、指定領域枠Ｒａの大きさなどを設定し、指定領域枠Ｒａをモニタ１４上に表示させる。これにより、追跡対象Ｓの指定が可能となる。ここで、追跡対象Ｓを指定する際には、まず、図４に示すような指定領域枠Ｒａ内に追跡対象予定の病変部などが入るように、術者が操作部のアングルノブ２１（図１参照）などを操作する。そして、指定領域枠Ｒａ内に病変部などが入ったときに、操作部１７に設けられたロックオンスイッチ２５（図１参照）を押す。これにより、指定領域枠Ｒａ内の病変部などが追跡対象Ｓとして指定される（ロックオン）。
【００４０】
血管情報算出部６６は、第１〜第４狭帯域画像データに基づいて、血管深さ、血液濃度、酸素飽和度の３つの血管情報を求める。この血管情報算出部の具体的構成については後で詳細に述べる。ロックオン情報記憶部６７は、血管情報算出部６６で算出した追跡対象Ｓの血管情報を記憶する。
【００４１】
追跡対象検出部６８は、ロックオン後に取得した広帯域光画像６４の中から、血管情報算出部６６で求めた血管情報またはロックオン情報記憶部６７に記憶した血管情報を有するエリアを検出する。このようにロックオン時に求めた追跡対象Ｓの血管情報を用いることで、ロックオン後に得られる広帯域光画像６４の中から、追跡対象Ｓを追跡することができる。
【００４２】
例えば、図５（Ａ）に示すように、体腔の壁面にある病変部を追跡対象Ｓとしてロックオンした場合であって、このロックオンした追跡対象Ｓの血管情報が「血管深さ：中、血液濃度：高、酸素飽和度：低」である場合には、ロックオン後に得られる広帯域光画像６４の中から、血管情報が「血管深さ：中、血液濃度：高、酸素飽和度：低」であるエリアを検出する。そして、ロックオン後に、術者が挿入部１６を奥側に更に押し込んで、図５（Ｂ）に示すような広帯域光画像６４が得られた場合には、その広帯域光画像６４の中から、血管情報が「血管深さ：中、血液濃度：高、酸素飽和度：低」であるエリアＲａ´を検出する。これにより、追跡対象Ｓを追跡することができる。
【００４３】
また、図６（Ａ）に示すように、体腔内の奥側に小さな病変部を発見した場合には、この病変部を追跡対象Ｓとしてロックオンし、追跡対象Ｓの血管情報を求めておく。そして、図６（Ｂ）に示すように、求めた追跡対象の血管情報から、追跡対象Ｓを追跡する。したがって、術者は、追跡対象Ｓの追跡状況を把握した状態で、挿入部１６を押し込んだり、先端部１６ａを上下左右方向に移動させることができるため、容易且つ迅速に先端部１６ａを追跡対象Ｓである病変部に接近させることができる。
【００４４】
また、図７（Ａ）に示すように、体腔内の壁面に発見した病変部の近くに、転移などによって別の病変部が無いか調べるような場合には、その発見した病変部を追跡対象Ｓとしてロックオンしておく。ロックオン時には、追跡対象Ｓの血管情報を求めるとともに、求めた血管情報をロックオン情報記憶部６７に記憶しておく。そして、図７（Ｂ）に示すように、挿入部１６を押し込んだり又は引き出したりすることによって、別の病変部が存在するかどうかを調べる。そして、再度、最初に発見した病変部を確認したりする場合には、先端部１６ａがその病変部の近くに戻るように、挿入部１６を動かす。そして、図７（Ｃ）に示すように、広帯域光画像６９の中から、ロックオン情報記憶部６７に記憶した血管情報を有するエリアＲａ´を検出する。これにより、一度モニタ１４上から最初に発見した病変部が消えたとしても、本発明の追跡対象Ｓの追跡機能によって、その病変部を再度確認することができる。
【００４５】
図２に示すように、血管情報算出部６６は、輝度比算出部７０と、血管深さ−血液濃度相関関係記憶部７１と、血管深さ−酸素飽和度相関関係記憶部７２と、血管深さ−血液濃度算出部７３と、血管深さ−酸素飽和度算出部７４とを備えている。輝度比算出部７０は、フレームメモリ５６に記憶した第１〜第４狭帯域光画像データから、血管が含まれる血管領域を特定する。なお、血管領域の特定方法としては、例えば、血管部分の輝度値とそれ以外の輝度値の差から血管領域を求める方法がある。
【００４６】
そして、輝度比算出部７０は、血管領域内の同じ位置の画素について、血管領域内の同じ画素の位置について、第１及び第２狭帯域画像データ間の第１輝度比Ｓ１（Ｌｏｇ（Ｂ１／Ｂ２））を求めるとともに、第３及び第２狭帯域画像データ間の第２輝度比Ｓ２（Ｌｏｇ（Ｇ／Ｂ２））を求める。ここで、Ｂ１は第１狭帯域光画像データの画素の輝度値を、Ｂ２は第２狭帯域光画像データの画素の輝度値を、Ｇは第３狭帯域光画像データの画素の輝度値を表している。さらに、第４及び第１狭帯域画像データ間の第３輝度比Ｓ３（Ｂ４／Ｂ１）を求めるとともに、第２及び第１狭帯域画像データ間の第４輝度比Ｓ４（Ｂ２／Ｂ１）を求める。ここで、Ｂ４は第４狭帯域光画像データの画素の輝度値を表している。
【００４７】
血管深さ−血液濃度相関関係記憶部７１は、第１及び第２輝度比S１，S２と、血管中の血液濃度（ヘモグロビンインデックス）及び血管深さとの相関関係を記憶している。この相関関係は、これまでの診断等で蓄積された多数の第１〜第３狭帯域光画像データを分析することにより得られたものである。
【００４８】
血管深さ−血液濃度相関関係記憶部７１は、図８に示すように、第１及び第２輝度比S１，S２を表す輝度座標系７９の座標と、血液濃度及び血管深さを表す血管情報座標系８０の座標との対応付けによって、相関関係を記憶している。血管情報座標系８０は輝度座標系７９上に設けられたＫＬ座標系であり、Ｋ軸は血管深さを、Ｌ軸は血液濃度を表している。Ｋ軸は、血管深さが輝度座標系７９に対して正の相関関係があることから、正の傾きを有している。このＫ軸に関して、左斜め下に行くほど血管は浅いことを、右斜め上に行くほど血管が深いことを示している。また、Ｌ軸は、血液濃度が輝度座標系７９に対して正の相関関係を有することから、正の傾きを有している。このＬ軸に関して、左斜め下に行くほど血液濃度が高いことを、右斜め上に行くほど血液濃度が低いことを示している。
【００４９】
血管深さ−酸素飽和度相関関係記憶部７２は、第３及び第４輝度比S３，S４と、血管中の酸素飽和度及び血管深さとの相関関係を記憶している。この相関関係は、血管が図９に示すヘモグロビンの吸光係数を有する場合の相関関係であり、これまでの診断等で蓄積された多数の第１、第２、第４狭帯域光画像データを分析することにより得られたものである。図９に示すように、血管中のヘモグロビンは、照射する光の波長によって吸光係数μａが変化する吸光特性を持っている。吸光係数μａは、ヘモグロビンの光の吸収の大きさである吸光度を表すもので、ヘモグロビンに照射された光の減衰状況を表すＩ０ｅｘｐ（−μａ×ｘ）の式の係数である。ここで、Ｉ０は光源装置から被写体組織に照射される光の強度であり、ｘ（ｃｍ）は被写体組織内の血管までの深さである。
【００５０】
また、酸素と結合していない還元ヘモグロビン８２と、酸素と結合した酸化ヘモグロビン８３は、異なる吸光特性を持っており、同じ吸光度（吸光係数μａ）を示す等吸収点（図９における各ヘモグロビン８２，８３の交点）を除いて、吸光度に差が生じる。吸光度に差があると、同じ血管に対して、同じ強度かつ同じ波長の光を照射しても、輝度値が変化する。また、同じ強度の光を照射しても、波長が異なれば吸光係数μａが変わるので、輝度値が変化する。
【００５１】
以上のようなヘモグロビンの吸光特性を鑑みると、酸素飽和度によって吸光度に違いが出る波長が４４５ｎｍと４７３ｎｍにあること、及び血管深さ情報抽出のためには深達度の短い短波長領域が必要となることから、第１、第２、第４狭帯域光Ｎ１，Ｎ２，Ｎ４には、中心波長が４５０ｎｍ以下の波長領域を持つ狭帯域光を少なくとも１つ含めることが好ましい。また、酸素飽和度が同じでも、波長が異なれば吸収係数の値も異なり、粘膜中の深達度も異なっている。したがって、波長によって深達度が異なる光の特性を利用することで、輝度比と血管深さの相関関係を得ることができる。
【００５２】
血管深さ−酸素飽和度相関関係記憶部７２は、図１０に示すように、第３及び第４輝度比S３，S４を表す輝度座標系８５の座標と、酸素飽和度及び血管深さを表す血管情報座標系８６の座標との対応付けによって、相関関係を記憶している。血管情報座標系８６は輝度座標系８５上に設けられたＵＶ座標系であり、U軸は血管深さを、V軸は酸素飽和度を表している。Ｕ軸は、血管深さが輝度座標系８５に対して正の相関関係があることから、正の傾きを有している。このＵ軸に関して、右斜め上に行くほど血管は浅いことを、左斜め下に行くほど血管が深いことを示している。一方、Ｖ軸は、酸素飽和度が輝度座標系８５に対して負の相関関係を有することから、負の傾きを有している。このＶ軸に関して、左斜め上に行くほど酸素飽和度が低いことを、右斜め下に行くほど酸素飽和度が高いことを示している。
【００５３】
また、血管情報座標系８６においては、U軸とV軸とは交点Ｐで直交している。これは、第１狭帯域光Ｎ１の照射時と第２狭帯域光Ｎ２の照射時とで吸光の大小関係が逆転しているためである。即ち、図９に示すように、波長が４４０±１０ｎｍである第４狭帯域光Ｎ４を照射した場合には、還元ヘモグロビン８２の吸光係数は、酸素飽和度が高い酸化ヘモグロビン８３の吸光係数よりも大きくなるのに対して、波長が４７０±１０ｎｍである第２狭帯域光Ｎ２を照射した場合には、酸化ヘモグロビン８３の吸光係数のほうが還元ヘモグロビン８２の吸光係数よりも大きくなっているため、吸光の大小関係が逆転している。なお、第１、第２、第４狭帯域光Ｎ１，Ｎ２，Ｎ４に代えて、吸光の大小関係が逆転しない狭帯域光を照射したときには、U軸とV軸とは直交しなくなる。また、波長が４００±１０ｎｍである第１狭帯域光Ｎ１を照射したときには、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの吸光係数はほぼ等しくなっている。
【００５４】
血管深さ−血液濃度算出部７３は、図１１（Ａ）に示すように、輝度座標系７９において、観測値である第１及び第２輝度比S１＊，S２＊に対応する座標（Ｓ１＊，Ｓ２＊）を特定する。座標（Ｓ１＊，Ｓ２＊）が特定されたら、図１１（Ｂ）に示すように、血管情報座標系８０において、座標（Ｓ１＊，Ｓ２＊）に対応する座標（Ｋ＊，Ｌ＊）を特定する。これにより、血管領域内の所定位置の画素について、血管深さ情報Ｋ＊及び血液濃度情報Ｌ＊が求まる。
【００５５】
血管深さ−酸素飽和度算出部７４は、図１２（Ａ）に示すように、輝度座標系８５において、観測値である第３及び第４輝度比S３＊，S４＊に対応する座標（Ｓ３＊，Ｓ４＊）を特定する。座標（Ｓ３＊，Ｓ４＊）が特定されたら、図１２（Ｂ）に示すように、血管情報座標系８６において、座標（Ｓ３＊，Ｓ４＊）に対応する座標（Ｕ＊，Ｖ＊）を特定する。これにより、血管領域内の所定位置の画素について、血管深さ情報Ｕ＊及び酸素飽和度情報Ｖ＊が求まる。
【００５６】
次に、本発明の作用について、図１３に示すフローチャートに沿って説明する。まず、コンソール２３の操作により、通常観察モードから追跡モードに切り替える。追跡モードに切り替えられると、モニタ１４上には指定領域枠Ｒａが表示される。そして、追跡対象Ｓのロックオン（追跡対象Ｓの指定）がなされるまで、体腔内に広帯域光ＢＢを照射する追跡対象指定処理に移る。この追跡対象指定処理では、術者は、病変部などの追跡対象Ｓが指定領域枠Ｒａ内に入るように、挿入部１６を更に押し込んだり、操作部のアングルノブ２１などを操作して先端部１６ａを上下左右方向に移動させる。追跡対象Ｓが指定領域枠Ｒａ内に入ったら、術者はロックオンスイッチ２５を押圧する。
【００５７】
ロックオンスイッチ２５が押圧されると、追跡対象Ｓの血管情報を求める血管情報取得処理に移る。血管情報取得処理では、まず、シャッター駆動部３２はシャッター３１を挿入位置にセットすることにより、体腔内への広帯域光ＢＢの照射を停止する。そして、第１〜第４狭帯域光源３３〜３５、３８を一定時間毎に順次ＯＮに切り替え、一定時間毎に第１〜第４狭帯域光Ｎ１〜Ｎ４を体腔内に照射する。そして、第１〜第４狭帯域光Ｎ１〜Ｎ４の照射毎に撮像を行なうことによって、第１〜第４狭帯域撮像信号を取得する。撮像により得られた第１〜第４狭帯域撮像信号は、ＡＦＥ４５を介して、ＤＳＰ５５に送られる。ＤＳＰ５５では第１〜第４狭帯域撮像信号に基づいて第１〜第４狭帯域画像データが生成される。生成された第１〜第４狭帯域画像データは、フレームメモリ５６に記憶される。
【００５８】
そして、血管情報算出部６６は、フレームメモリ５６に記憶された第１〜第４狭帯域画像データに基づいて、追跡対象Ｓの血管情報を算出する。血管情報としては、血管深さ、血液濃度、酸素飽和度の３つが求められる。算出された追跡対象Ｓの血管情報は、ロックオン情報記憶部６７に記憶される。血管情報がロックオン情報記憶部６７に記憶されると、血管情報取得処理が終了し、自動的に追跡対象検出処理に移る。
【００５９】
追跡対象検出処理では、広帯域光ＢＢの照射→第１狭帯域光Ｎ１の照射→第２狭帯域光Ｎ２の照射→第３狭帯域光Ｎ３の照射→第４狭帯域光Ｎ４の照射の一連の動作が繰り返し行われるように、シャッター３１及び第１〜第４狭帯域光源３３〜３５、３８が駆動制御される。これにより、ロックオン後には、一定時間毎に、広帯域画像データおよび第１〜第４狭帯域画像データが得られる。そして、モニタ１４には、得られた広帯域画像データに基づいて、広帯域光画像６３が表示される。
【００６０】
また、血管情報算出部６６は、得られた第１〜第４狭帯域画像データに基づき、ロックオン後に得られる広帯域光画像６４について、画像全体で体腔内の血管情報を算出する。追跡対象検出部６８は、広帯域光画像６４の中から、ロックオン情報記憶部６７に記憶された血管情報を有するエリアＲａ´が存在するか否かを検出する。存在した場合には、そのエリアＲａ´に合わせて指定領域枠Ｒａを表示させることによって、そのエリアＲａ´内にある部位がロックオンによって指定された追跡対象Ｓであることを術者に知らせる。これにより、追跡対象Ｓを追跡することができる。そして、追跡モードが通常観察モードに切り替ええられるまでの間、これまでと同様の処理が繰り返されることによって、追跡対象Ｓの追跡が継続される。そして、追跡モードが通常観察モードに切り替えられると、追跡対象Ｓの追跡が終了する。
【００６１】
一方、広帯域光画像６４の中に、ロックオン情報記憶部６７に記憶された血管情報を有するエリアＲａ´が存在しない場合には、追跡対象Ｓが検出されるまで、これまでと同様の処理が繰り返される。
【００６２】
なお、本実施形態では、広帯域光源に加え、第１〜第４狭帯域光源を用いて、広帯域光ＢＢおよび第１〜第４狭帯域光の照射を行なったが、これに代えて、図１４に示すように、広帯域光源３０と、広帯域光源からの広帯域光ＢＢのうち通常観察モードおよび追跡モードで使用する光を透過させるフィルタを備えた回転フィルタ１００を用いて、広帯域光ＢＢおよび第１〜第４狭帯域光の照射を行なってもよい。回転フィルタ１００は、広帯域光源３０と集光レンズ３９との間に設けられており、回転軸１００ａを中心として一定速度で回転する。また、回転フィルタ１００は、回転軸１００ａに取り付けられたフィルタ切替部１０１によって、その径方向に移動自在となっている。
【００６３】
図１５に示すように、回転フィルタ１００は、広帯域光源３０からの広帯域光ＢＢのうち通常観察モードおよび追跡モードの追跡対象指定処理時に使用する光を透過させる第１エリア１０２と、広帯域光ＢＢのうち血管情報取得処理時に使用する光を透過させる第２エリア１０３と、広帯域光ＢＢのうち追跡対象検出処理時に使用する光を透過させる第３エリア１０４とが設けられている。したがって、モードや処理を切り替える際には、フィルタ切替部１０１で回転フィルタ１００を径方向に移動させ、切り替えようとするモードや処理に対応するエリアが広帯域光ＢＢの光路上に位置するようにする。
【００６４】
第１エリア１０２には、広帯域光ＢＢをそのまま透過させる広帯域光透過フィルタ１０５が設けられている。第２エリア１０３には、広帯域光ＢＢのうち、第１狭帯域光Ｎ１のみを透過させる第１狭帯域光透過フィルタ１０６と、第２狭帯域光のみを透過させる第２狭帯域光透過フィルタ１０７と、第３狭帯域光のみを透過させる第３狭帯域光透過フィルタ１０８と、第４狭帯域光のみを透過させる第４狭帯域光透過フィルタ１０９とが、この順序で周方向に沿って設けられている。第３エリアには、広帯域光透過フィルタ１０５と、第１〜第４狭帯域光透過フィルタ１０６〜１０９とが、この順で周方向に沿って設けられている。
【００６５】
なお、本実施形態では、追跡対象が１つの場合について説明したが、追跡対象は複数存在してもよい。追跡対象を複数にした場合には、追跡対象が１の場合と同様に、各追跡対象毎に血管情報を求め、それぞれの血管情報を記憶しておく必要がある。また、本実施形態では、血管深さ、血液濃度、酸素飽和度の３つを使って追跡対象の追跡を行なったが、それらのうち少なくともいずれか１つだけで追跡を行なってもよい。
【００６６】
また、本実施形態では、追跡対象の血管情報を使って追跡を行なったが、追跡対象の血管情報の他に、ピットパターンや血管形状や血管太さなどの生体情報を使って追跡を行なってもよい。また、体腔内の被写体組織のうち、コラーゲン、ＮＡＤＨ、ＦＡＤなどの自家蛍光成分を有する部位を追跡対象としてもよい。この場合には、自家蛍光成分となる追跡対象に対して励起光（例えば４０５ｎｍの狭帯域光）を照射して自家蛍光を発生させ、その発生した自家蛍光の光強度などの蛍光情報を使って追跡を行なう。さらには、ポルフィリン誘導体などの腫瘍親和性光感受性物質（蛍光薬剤）を患者に投与した場合には、その蛍光薬剤が蓄積した腫瘍患部などを追跡対象としてもよい。この場合には、蛍光薬剤が蓄積した腫瘍患部に対して励起光（例えば４０５ｎｍの狭帯域光）を照射して蛍光を発生させ、その発生した蛍光の光強度などの蛍光情報を使って追跡を行なう。
【００６７】
また、本実施形態では、追跡対象検出処理時においては、ロックオン後に取得した広帯域光画像全体で体腔内の血管情報を求めたが、追跡対象の動きがある程度予測できる場合には、その予想される追跡対象の動きの範囲内だけで血管情報を求めてもよい。また、本実施形態では、追跡モードに切り替えたときに、モニタに指定領域枠を表示し、この指定領域内に入った部位を追跡対象として指定したが、これに代えて、追跡モードに切り替えた時点では、モニタには指定領域枠を表示せず、マウスやコンソールなどを使って、モニタに表示されるポインタで病変部などを指定した時点で、その指定した病変部の周りに指定領域枠を表示するようにしてもよい。
【００６８】
なお、本発明は、挿入部等を有する挿入型の電子内視鏡の他、ＣＣＤなどの撮像素子等をカプセルに内蔵させたカプセル型の電子内視鏡に対しても適用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  電子内視鏡システム
３０  広帯域光源
３３〜３５，３８  第１〜第４狭帯域光源
４４  ＣＣＤ
５７  内視鏡画像生成部
６０  追跡部
６３  広帯域光画像
６５  指定領域枠設定部
６６  血管情報算出部
６７  ロックオン情報記憶部
６８  追跡対象検出部
７０  輝度比算出部
７１  血管深さ−血液濃度相関関係記憶部
７２  血管深さ−血液濃度算出部
７３  血管深さ画像生成部
７４  血液濃度画像生成部
Ｒａ  指定領域枠
Ｓ  追跡対象
【図１】
0005634755.tif 000002
【図２】
0005634755.tif 000003
【図３】
0005634755.tif 000004
【図４】
0005634755.tif 000005
【図５】
0005634755.tif 000006
【図６】
0005634755.tif 000007
【図７】
0005634755.tif 000008
【図８】
0005634755.tif 000009
【図９】
0005634755.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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