(57)【要約】【課題】疾患ステージの判定の支援を行うために、医師が求める疾患ステージの判定精度に応じて、赤血球の状態や腺管構造の不整度に対する視認性に関する指標値を確実に取得する医療画像処理システム、内視鏡システム、診断支援装置、並びに医療業務支援装置を提供する。【解決手段】光源部は、互いに波長帯域が異なり、且つ赤血球の視認性が互いに異なっている複数の照明光を発光する。画像取得部は、各照明光により照明された観察対象を撮像して得られ、各照明光に対応する複数の医療画像を取得する。赤血球指標値取得部７２は、各医療画像から、赤血球の視認性を指標値化した赤血球指標値を取得する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに波長帯域が異なり、且つ赤血球の視認性が互いに異なっている複数の照明光を発光する光源部と、
各照明光により照明された観察対象を撮像して得られ、各照明光に対応する複数の医療画像を取得する画像取得部と、
各医療画像から、前記赤血球の視認性を指標値化した赤血球指標値を取得する赤血球指標値取得部とを備える医療画像処理システム。
【請求項２】
前記観察対象の状態と前記赤血球指標値との相関関係を参照して、前記赤血球指標値から前記観察対象の状態の判定を行う第１判定部を有する請求項１記載の医療画像処理システム。
【請求項３】
前記複数の照明光は、中心波長が４１０ｎｍである第１照明光と中心波長が４５０ｎｍである第２照明光とを含み、
前記赤血球指標値取得部は、前記第１照明光に対応する医療画像から第１の赤血球指標値を取得し、且つ、前記第２照明光に対応する医療画像から第２の赤血球指標値を取得し、
前記第１判定部は、前記第１の赤血球指標値及び前記第２の赤血球指標値のいずれもが前記赤血球が視認不可能であると示している場合は、前記赤血球の析出量が無いと判定し、前記第１の赤血球指標値が、前記赤血球が視認可能であると示し、且つ前記第２の赤血球指標値が、前記赤血球が視認不可能であると示している場合には、前記赤血球の析出量が特定値以下であると判定し、前記第１の赤血球指標値及び前記第２の赤血球指標値のいずれもが、前記赤血球が視認可能であると示している場合は、前記赤血球の析出量が前記特定値を超えると判定する請求項２記載の医療画像処理システム。
【請求項４】
前記複数の照明光は、中心波長が４１０ｎｍである第１照明光と中心波長が４５０ｎｍである第２照明光とを含み、
前記赤血球指標値取得部は、前記第１照明光に対応する医療画像から第１の赤血球指標値を取得し、且つ、前記第２照明光に対応する医療画像から第２の赤血球指標値を取得し、
前記第１判定部は、前記第１の赤血球指標値と前記第２の赤血球指標値を重み付けして加算した第３の赤血球指標値に基づいて、前記観察対象の状態の判定を行う請求項２記載の医療画像処理システム。
【請求項５】
互いに波長帯域が異なり、且つ腺管構造の不整度に対する視認性が互いに異なっている複数の照明光を発光する光源部と、
各照明光により照明された観察対象を撮像して得られ、各照明光に対応する複数の医療画像を取得する画像取得部と、
各医療画像から、前記腺管構造の不整度に対する視認性を指標値化した腺管構造指標値を取得する腺管構造指標値取得部とを備える医療画像処理システム。
【請求項６】
前記観察対象の状態と前記腺管構造指標値との相関関係を参照して、前記腺管構造指標値から前記観察対象の状態の判定を行う第２判定部を有する請求項５記載の医療画像処理システム。
【請求項７】
前記複数の照明光は、中心波長が４１０ｎｍである第１照明光と中心波長が４５０ｎｍである第２照明光とを含み、
前記腺管構造指標値取得部は、前記第１照明光に対応する医療画像から第１の腺管構造指標値を取得し、且つ、前記第２照明光に対応する医療画像から第２の腺管構造指標値を取得し、
前記第２判定部は、前記第１の腺管構造指標値及び前記第２の腺管構造指標値のいずれもが、前記腺管構造の不整度が視認可能であると示している場合には、第１の疾患ステージと判定し、前記第１の腺管構造指標値が、前記腺管構造の不整度が視認可能であると示し、且つ、前記第２の腺管構造指標値が、前記腺管構造の不整度が視認不可能あると示している場合には、前記第１の疾患ステージよりも疾患の状態が悪化した第２の疾患ステージと判定し、前記第１の腺管構造指標値及び前記第２の腺管構造指標値のいずれもが、前記腺管構造の不整度が視認不可能であると示している場合には、前記第２の疾患ステージよりも疾患の状態が悪化した第３の疾患ステージと判定する請求項６記載の医療画像処理システム。
【請求項８】
前記複数の照明光は、中心波長が４１０ｎｍである第１照明光と中心波長が４５０ｎｍである第２照明光とを含み、
前記腺管構造指標値取得部は、前記第１照明光に対応する医療画像から第１の腺管構造指標値を取得し、且つ、前記第２照明光に対応する医療画像から第２の腺管構造指標値を取得し、
前記第２判定部は、前記第１の腺管構造指標値と前記第２の腺管構造指標値を重み付けして加算した第３の腺管構造指標値に基づいて、前記観察対象の状態の判定を行う請求項６記載の医療画像処理システム。
【請求項９】
互いに波長帯域が異なり、且つ赤血球の視認性が互いに異なっている複数の照明光を発光する光源部と、
前記複数の照明光のいずれかを観察対象に照明する内視鏡と、
各照明光により照明された前記観察対象を撮像して得られ、各照明光に対応する複数の医療画像を取得する画像取得部と、
各医療画像から、前記赤血球の視認性を指標値化した赤血球指標値を取得する赤血球指標値取得部とを備える内視鏡システム。
【請求項１０】
互いに波長帯域が異なり、且つ腺管構造の不整度に対する視認性が互いに異なっている複数の照明光を発光する光源部と、
前記複数の照明光のいずれかを観察対象に照明する内視鏡と、
各照明光により照明された前記観察対象を撮像して得られ、各照明光に対応する複数の医療画像を取得する画像取得部と、
各医療画像から、前記腺管構造の不整度に対する視認性を指標値化した腺管構造指標値を取得する腺管構造指標値取得部とを備える内視鏡システム。
【請求項１１】
請求項１ないし８いずれか１項記載の医療画像処理システムを有する診断支援装置。
【請求項１２】
請求項１ないし８いずれか１項記載の医療画像処理システムを有する医療業務支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察対象の診断に用いる各種指標値を取得する医療画像処理装置、内視鏡システム、診断支援装置、並びに医療業務支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の医療分野においては、観察対象の診断において、医療画像を用いる医療画像処理システムが普及している。医療画像処理システムの中でも、内視鏡システムにおいては、観察対象に対して照明光を照射し、観察対象を撮像することにより、医療画像の一つである内視鏡画像を取得している。取得した内視鏡画像は、モニタなどの表示部に表示され、観察対象の診断に用いられる。
【０００３】
また、近年では、内視鏡画像から各種指標値を取得し、指標値を用いて観察対象の診断に用いることも行われている。例えば、特許文献１では、観察距離など互いに異なる複数の観察条件下において、血管に関する複数の血管指標値を取得し、これら血管指標値を組み合せた血管パラメータを、疾患ステージ、種類など観察対象の状態の判定に用いることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−７０５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、観察対象の状態の判定に、血管に関する血管指標値や血管パラメータを用いているが、医師は、血管以外の特徴に着目して、観察対象の状態を判定することも多い。例えば、炎症性腸疾患では、疾患ステージの進行に応じて、出血などにより赤血球の浮遊が発生し、患部一帯が血液で高濃度化することが知られている。これに対して、医師は赤血球の状態に着目することによって、疾患ステージを判定している。また、疾患ステージの進行に応じて、ピットパターンなど腺管構造の不整度が高くなることも知られている。これに対して、医師は、腺管構造の不整度に着目して、疾患ステージを判定している。
【０００６】
以上のように、赤血球の状態や腺管構造の不整度に着目して疾患ステージの判定を行う場合には、医師の経験度や熟練度に左右されることが多い。このように医師の経験度や熟練度に左右されることなく、疾患ステージの判定を客観的に行うためには、赤血球や腺管構造の不整度を指標値化し、指標値化した値に基づいて、疾患ステージの判定を支援する必要がある。このような疾患ステージの判定の支援を行うためには、医師が求める疾患ステージの判定精度に応じて、赤血球の状態や腺管構造の不整度に対する視認性に関する指標値を確実に取得することが求められる。
【０００７】
本発明は、疾患ステージの判定の支援を行うために、医師が求める疾患ステージの判定精度に応じて、赤血球の状態や腺管構造の不整度に対する視認性に関する指標値を確実に取得する医療画像処理システム、内視鏡システム、診断支援装置、並びに医療業務支援装置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】
本発明の医療画像処理システムは、互いに波長帯域が異なり、且つ赤血球の視認性が互いに異なっている複数の照明光を発光する光源部と、各照明光により照明された観察対象を撮像して得られ、各照明光に対応する複数の医療画像を取得する画像取得部と、各医療画像から、赤血球の視認性を指標値化した赤血球指標値を取得する赤血球指標値取得部とを備える。
【０００９】
観察対象の状態と赤血球指標値との相関関係を参照して、赤血球指標値から観察対象の状態の判定を行う第１判定部を有することが好ましい。複数の照明光は、中心波長が４１０ｎｍである第１照明光と中心波長が４５０ｎｍである第２照明光とを含み、赤血球指標値取得部は、第１照明光に対応する医療画像から第１の赤血球指標値を取得し、且つ、第２照明光に対応する医療画像から第２の赤血球指標値を取得し、第１判定部は、第１の赤血球指標値及び第２の赤血球指標値のいずれもが赤血球が視認不可能であると示している場合は、赤血球の析出量が無いと判定し、第１の赤血球指標値が、赤血球が視認可能であると示し、且つ第２の赤血球指標値が、赤血球が視認不可能であると示している場合には、赤血球の析出量が特定値以下であると判定し、第１の赤血球指標値及び第２の赤血球指標値のいずれもが、赤血球が視認可能であると示している場合は、赤血球の析出量が特定値を超えると判定することが好ましい。
【００１０】
複数の照明光は、中心波長が４１０ｎｍである第１照明光と中心波長が４５０ｎｍである第２照明光とを含み、赤血球指標値取得部は、第１照明光に対応する医療画像から第１の赤血球指標値を取得し、且つ、第２照明光に対応する医療画像から第２の赤血球指標値を取得し、第１判定部は、第１の赤血球指標値と第２の赤血球指標値を重み付けして加算した第３の赤血球指標値に基づいて、観察対象の状態の判定を行うことが好ましい。
【００１１】
本発明の医療画像処理システムは、互いに波長帯域が異なり、且つ腺管構造の不整度に対する視認性が互いに異なっている複数の照明光を発光する光源部と、各照明光により照明された観察対象を撮像して得られ、各照明光に対応する複数の医療画像を取得する画像取得部と、各医療画像から、腺管構造の不整度に対する視認性を指標値化した腺管構造指標値を取得する腺管構造指標値取得部とを備える。
【００１２】
観察対象の状態と腺管構造指標値との相関関係を参照して、腺管構造指標値から観察対象の状態の判定を行う第２判定部を有することが好ましい。複数の照明光は、中心波長が４１０ｎｍである第１照明光と中心波長が４５０ｎｍである第２照明光とを含み、腺管構造指標値取得部は、第１照明光に対応する医療画像から第１の腺管構造指標値を取得し、且つ、第２照明光に対応する医療画像から第２の腺管構造指標値を取得し、第２判定部は、第１の腺管構造指標値及び第２の腺管構造指標値のいずれもが、腺管構造の不整度が視認可能であると示している場合には、第１の疾患ステージと判定し、第１の腺管構造指標値が、腺管構造の不整度が視認可能であると示し、且つ、第２の腺管構造指標値が、腺管構造の不整度が視認不可能あると示している場合には、第１の疾患ステージよりも疾患の状態が悪化した第２の疾患ステージと判定し、第１の腺管構造指標値及び第２の腺管構造指標値のいずれもが、腺管構造の不整度が視認不可能であると示している場合には、第２の疾患ステージよりも疾患の状態が悪化した第３の疾患ステージと判定することが好ましい。
【００１３】
複数の照明光は、中心波長が４１０ｎｍである第１照明光と中心波長が４５０ｎｍである第２照明光とを含み、腺管構造指標値取得部は、第１照明光に対応する医療画像から第１の腺管構造指標値を取得し、且つ、第２照明光に対応する医療画像から第２の腺管構造指標値を取得し、第２判定部は、第１の腺管構造指標値と第２の腺管構造指標値を重み付けして加算した第３の腺管構造指標値に基づいて、観察対象の状態の判定を行うことが好ましい。
【００１４】
本発明の内視鏡システムは、互いに波長帯域が異なり、且つ赤血球の視認性が互いに異なっている複数の照明光を発光する光源部と、複数の照明光のいずれかを観察対象に照明する内視鏡と、各照明光により照明された観察対象を撮像して得られ、各照明光に対応する複数の医療画像を取得する画像取得部と、各医療画像から、赤血球の視認性を指標値化した赤血球指標値を取得する赤血球指標値取得部とを備える。
【００１５】
本発明の内視鏡システムは、互いに波長帯域が異なり、且つ腺管構造の不整度に対する視認性が互いに異なっている複数の照明光を発光する光源部と、複数の照明光のいずれかを観察対象に照明する内視鏡と、各照明光により照明された観察対象を撮像して得られ、各照明光に対応する複数の医療画像を取得する画像取得部と、各医療画像から、腺管構造の不整度に対する視認性を指標値化した腺管構造指標値を取得する腺管構造指標値取得部とを備える。
【００１６】
本発明の診断支援装置は、上記記載の本発明の医療画像処理システムを有する。本発明の医療業務支援装置は、上記記載の本発明の医療画像処理システムを有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、疾患ステージの判定の支援を行うために、医師が求める疾患ステージの判定精度に応じて、赤血球の状態や腺管構造の不整度に対する視認性に関する指標値を確実に取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】内視鏡システムの外観図である。
【図２】内視鏡システムのブロック図である。
【図３】第１照明光と第２照明光に対する赤血球の視認性を示す説明図である。
【図４】第１実施形態の画像処理部の機能を示すブロック図である。
【図５】疾患ステージと第１の赤血球指標値の相関関係、疾患ステージと第２の赤血球指標値の相関関係、及び疾患ステージと第１、第２の赤血球指標値の相関関係を示す説明図である。
【図６】疾患ステージと第１の赤血球指標値及び第２の赤血球指標値との相関関係を記憶したステージ相関関係テーブルを示す表である。
【図７】赤血球観察モードの一連の流れを示すフローチャートである。
【図８】第１照明光と第２照明光に対する腺管構造の不整度に対する視認性を示す説明図である。
【図９】第２実施形態の画像処理部の機能を示すブロック図である。
【図１０】疾患ステージと第１の腺管構造指標値の相関関係、疾患ステージと第２の腺管構造指標値の相関関係、及び疾患ステージと第１、第２の腺管構造指標値の相関関係を示す説明図である。
【図１１】疾患ステージと第１の腺管構造指標値及び第２の腺管構造指標値との相関関係を記憶したステージ相関関係テーブルを示す表である。
【図１２】（Ａ）は重み付け係数ｋ１（W1）を示すグラフであり、（Ｂ）はｋ２（W2）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１実施形態］
図１に示すように、内視鏡システム１０は、内視鏡１２と、光源装置１４と、プロセッサ装置１６と、モニタ１８と、ユーザーインターフェース１９と、を備える。内視鏡１２は、観察対象である観察対象に照明光を照射し、照明光で照射された観察対象を撮像する。光源装置１４は、観察対象に照射するための照明光を発生する。プロセッサ装置１６は、内視鏡システム１０のシステム制御及び画像処理等を行う。モニタ１８は、プロセッサ装置１６から出力された画像を表示する表示部である。ユーザーインターフェース１９は、プロセッサ装置１６等への設定入力等を行う入力デバイスであり、キーボードＫＢやマウスＭＳなどから構成される。
【００２０】
内視鏡１２は、被検体内に挿入する挿入部１２ａと、挿入部１２ａの基端部分に設けた操作部１２ｂと、挿入部１２ａの先端側に設けた湾曲部１２ｃと、先端部１２ｄと、を有している。操作部１２ｂのアングルノブ１２ｅを操作することにより、湾曲部１２ｃが湾曲する。湾曲部１２ｃが湾曲することにより、先端部１２ｄが所望の方向に向く。先端部１２ｄには、観察対象に向けて空気や水等を噴射する噴射口（図示しない）が設けられている。
【００２１】
また、操作部１２ｂには、アングルノブ１２ｅの他、ズーム操作部１３が設けられている。ズーム操作部１３を操作することによって、観察対象を拡大または縮小して撮像することができる。また、挿入部１２ａから先端部１２ｄにわたって、処置具などを挿通するための鉗子チャンネル（図示しない）が設けられている。処置具は、鉗子入口１２ｆから鉗子チャンネル内に挿入される。
【００２２】
図２に示すように、光源装置１４は、光源部２０と、光源制御部２２と、を備える。光源部２０は、観察対象を照明するための照明光を発光する。光源部２０は、１又は複数の光源を備えている。具体的には、光源部２０は、中心波長が４１０ｎｍである第１照明光を発する第１照明光発光部２０ａと、中心波長が４５０ｎｍである第２照明光を発する第２照明光発光部２０ｂと、緑色帯域の第３照明光を発光する第３照明光発光部２０ｃと、赤色帯域の第４照明光を発光する第４照明光発光部２０ｄとを有している。
【００２３】
光源制御部２２は、光源部２０の駆動を制御する。光源制御部２２は、光源部２０を構成する光源の点灯または消灯のタイミング、及び、点灯時の発光量等をそれぞれ独立に制御する。その結果、光源部２０は、発光量や発光タイミングが異なる複数種類の照明光を発光することができる。光源装置１４においては、光源部２０の発光を制御するための発光モードとして、第１照明光、第２照明光、第３照明光、及び第４照明光の全てを発光する通常モードと、第１照明光、第２照明光、第３照明光、及び第４照明光のうち２以上の照明光を、特定の発光パターンに従って、自動で切り替えて発光を行う特殊モードとを備えている。特殊モードには、第１照明光と第２照明光とを切り替えて発光して、観察対象に含まれる赤血球の観察を行うための赤血球観察モードが含まれている。
【００２４】
赤血球観察モードにおいては、第１照明光で観察対象を照明した場合と、第２照明光で観察対象を照明した場合とで、赤血球の視認性が異なっている。図３に示すように、観察対象において赤血球の析出量が無い場合、又はほとんど無い場合には、第１照明光及び第２照明光のいずれを観察対象に照明した場合にも、赤血球は視認されない（「Invisible」）。また、観察対象において、赤血球の析出量が微量である場合のように、赤血球の析出量が特定値以下の場合、第１照明光を観察対象に照明した場合には赤血球を視認することができる（「Visible」）。一方、第２照明光を照明した場合には赤血球を視認することができない（「Invisible」）。また、観察対象において、赤血球の析出量が中程度量の場合のように、赤血球の析出量が特定値を超える場合には、第１照明光及び第２照明光のいずれを観察対象に照明した場合にも、赤血球を視認することができる（「Visible」）。
【００２５】
以上の赤血球の視認性については、潰瘍性大腸炎や炎症性腸疾患など観察対象の状態と相関関係を有している。そのため、赤血球の視認性は、赤血球指標値として、指標値化されて、観察対象の状態の判定に用いられる。なお、図３においては、粘膜表面からの深さが「ｄｘ」の範囲内において、赤血球が浮遊することを示している。
【００２６】
図２に示すように、光源部２０が発光した照明光は、ライトガイド４１に入射する。ライトガイド４１は、内視鏡１２及びユニバーサルコード（図示しない）内に内蔵されており、照明光を内視鏡１２の先端部１２ｄまで伝搬する。ユニバーサルコードは、内視鏡１２と光源装置１４及びプロセッサ装置１６とを接続するコードである。なお、ライトガイド４１としては、マルチモードファイバを使用できる。一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用できる。
【００２７】
内視鏡１２の先端部１２ｄには、照明光学系３０ａと撮像光学系３０ｂが設けられている。照明光学系３０ａは、照明レンズ４５を有しており、この照明レンズ４５を介して照明光が観察対象に向けて出射する。撮像光学系３０ｂは、対物レンズ４６、ズームレンズ４７、及びイメージセンサ４８を有している。イメージセンサ４８は、対物レンズ４６及びズームレンズ４７を介して、観察対象から戻る照明光の反射光等（反射光の他、散乱光、観察対象が発する蛍光、または、観察対象に投与等した薬剤に起因した蛍光等を含む）を用いて観察対象を撮像する。
【００２８】
ズームレンズ４７は、ズーム操作部１３の操作をすることで移動し、イメージセンサ４８を用いて撮像する観察対象を拡大または縮小する。赤血球観察モードにおいては、観察対象の拡大倍率については、赤血球が微量の析出の場合であっても、赤血球を視認することができるように設定されている。例えば、モニタ１８が１９インチの場合には、被写体の拡大倍率を「１００倍」超とすることが好ましい。なお、赤血球観察モードに設定した場合には、赤血球を視認することができる拡大倍率に自動的に切り替わるようにすることが好ましい。この拡大倍率の自動切り替えについては、第２実施形態の腺管構造観察モードにて行ってもよい。
【００２９】
イメージセンサ４８は、例えば原色系のカラーフィルタを有するカラーセンサであり、青色カラーフィルタを有するＢ画素（青色画素）、緑色カラーフィルタを有するＧ画素（緑色画素）、及び、赤色カラーフィルタを有するＲ画素（赤色画素）の３種類の画素を備える。青色カラーフィルタは、主として紫色から青色の光を透過する。緑色カラーフィルタは、主として緑色の光を透過する。赤色カラーフィルタは、主として赤色の光を透過する。上記のように原色系のイメージセンサ４８を用いて観察対象を撮像すると、最大で、Ｂ画素から得るＢ画像（青色画像）、Ｇ画素から得るＧ画像（緑色画像）、及び、Ｒ画素から得るＲ画像（赤色画像）の３種類の画像を同時に得ることができる。
【００３０】
なお、イメージセンサ４８としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサを利用可能である。また、本実施形態のイメージセンサ４８は、原色系のカラーセンサであるが、補色系のカラーセンサを用いることもできる。補色系のカラーセンサは、例えば、シアンカラーフィルタが設けられたシアン画素、マゼンタカラーフィルタが設けられたマゼンタ画素、イエローカラーフィルタが設けられたイエロー画素、及び、グリーンカラーフィルタが設けられたグリーン画素を有する。補色系カラーセンサを用いる場合に上記各色の画素から得る画像は、補色−原色色変換をすれば、Ｂ画像、Ｇ画像、及びＲ画像に変換できる。また、カラーセンサの代わりに、カラーフィルタを設けていないモノクロセンサをイメージセンサ４８として使用できる。この場合、ＢＧＲ等各色の照明光を用いて観察対象を順次撮像することにより、上記各色の画像を得ることができる。
【００３１】
プロセッサ装置１６は、中央制御部５２と、画像取得部５４と、画像処理部６１と、表示制御部６６とを有する。中央制御部５２は、照明光の照射タイミングと撮像のタイミングの同期制御等の内視鏡システム１０の統括的な制御を行う。また、ユーザーインターフェース１９等を用いて、各種設定の入力等をした場合には、中央制御部５２は、入力された各種設定を、光源制御部２２、イメージセンサ４８、または画像処理部６１等の内視鏡システム１０の各部に入力する。
【００３２】
画像取得部５４は、イメージセンサ４８から、観察対象を撮像した画像を取得する。この画像取得部５４で取得する画像は、内視鏡１２のような医療用装置により得られた画像であることから、医療画像と称する。画像取得部５４は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）５６と、ノイズ低減部５８と、変換部５９と、を有し、これらを用いて、取得した医療画像に必要に応じて各種処理を施す。ＤＳＰ５６は、取得した医療画像に対し、必要に応じて欠陥補正処理、オフセット処理、ゲイン補正処理、リニアマトリクス処理、ガンマ変換処理、デモザイク処理、及びＹＣ変換処理等の各種処理を施す。
【００３３】
欠陥補正処理は、イメージセンサ４８の欠陥画素に対応する画素の画素値を補正する処理である。オフセット処理は、欠陥補正処理を施した画像から暗電流成分を低減し、正確な零レベルを設定する処理である。ゲイン補正処理は、オフセット処理をした画像にゲインを乗じることにより各画像の信号レベルを整える処理である。リニアマトリクス処理は、オフセット処理をした画像の色再現性を高める処理であり、ガンマ変換処理は、リニアマトリクス処理後の画像の明るさや彩度を整える処理である。
【００３４】
なお、イメージセンサ４８がカラーセンサである場合には、デモザイク処理が行われる。デモザイク処理（等方化処理や同時化処理とも言う）は、欠落した画素の画素値を補間する処理であり、ガンマ変換処理後の画像に対して施す。欠落した画素とは、カラーフィルタの配列に起因して（イメージセンサ４８において他の色の画素を配置しているため）、画素値がない画素である。例えば、Ｂ画像はＢ画素において観察対象を撮像して得る画像なので、Ｇ画素やＲ画素に対応する位置の画素には画素値がない。デモザイク処理は、Ｂ画像を補間して、イメージセンサ４８のＧ画素及びＲ画素の位置にある画素の画素値を生成する。ＹＣ変換処理は、デモザイク処理後の画像を、輝度チャンネルＹと色差チャンネルＣｂ及び色差チャンネルＣｒに変換する処理である。
【００３５】
ノイズ低減部５８は、輝度チャンネルＹ、色差チャンネルＣｂ及び色差チャンネルＣｒに対して、例えば、移動平均法またはメディアンフィルタ法等を用いてノイズ低減処理を施す。変換部５９は、ノイズ低減処理後の輝度チャンネルＹ、色差チャンネルＣｂ及び色差チャンネルＣｒを再びＢＧＲの各色の画像に再変換する。
【００３６】
画像処理部６１は、画像取得部５４が取得した医療画像に対して各種の画像処理を施す。画像処理部６１においては、通常モードと特殊モードで施される画像処理の種類は異なっている。また、赤血球観察モードにおいては、医療画像から赤血球指標値を算出し、且つ赤血球指標値に基づいて、観察対象の状態の判定が行われる。赤血球観察モードの詳細については、後述する。表示制御部６６は、画像処理部６１から送られる医療画像や観察状態の判定結果などを用い、モニタ１８での表示に適した形式に変換してモニタ１８に出力する。これにより、モニタ１８には、医療画像や観察状態の判定結果などが表示される。
【００３７】
図４に示すように、画像処理部６１においては、赤血球観察モード時に使用される赤血球抽出部７０、赤血球指標値取得部７２、及び第１判定部７４を備えている。赤血球抽出部７０は、第１照明光の照明時に得られる医療画像から、第１の赤血球を抽出する。第１の赤血球の抽出には、医療画像を二値化して行うことが好ましい。また、二値化後の医療画像に対しては、球状の赤血球だけを抽出し、線状の血管など赤血球以外を抽出しないようにするため、球形を抽出するフィルタリング処理を行うことが好ましい。同様にして、第２照明光の照明時に得られる医療画像から、第２の赤血球を抽出する。第２の赤血球の抽出についても、第１の赤血球の抽出と同様に行う。
【００３８】
赤血球指標値取得部７２は、赤血球抽出部７０によって抽出した第１の赤血球から、第１の赤血球の視認性に関する第１の赤血球指標値を取得する。第１の赤血球指標値は、「１」、「０」の２段階に設定される。「１」は、第１の赤血球の個数が一定値以上で第１の赤血球をユーザーが視認可能とされる場合である。「０」は、第１の赤血球の個数が一定値未満で第１の赤血球をユーザーが視認不可能とされる場合である。赤血球指標値取得部７２は、同様にして、赤血球抽出部７０によって抽出した第２の赤血球から、第２の赤血球の析出量を指標値化した第２の赤血球指標値を取得する。第２の赤血球指標値の取得方法については、第１の赤血球指標値の場合と同様である。
【００３９】
第１判定部７４は、赤血球指標値取得部７２で取得した第１の赤血球指標値及び第２の赤血球指標値に基づいて、観察対象の状態の判定を行う。第１判定部７４では、観察対象の状態として、潰瘍性大腸炎の疾患ステージの判定を行う。潰瘍性大腸炎の疾患ステージは、赤血球の析出が無い、又はほとんど無いＭａｙｏ０、赤血球の析出量が微量であるＭａｙｏ１、赤血球の析出量が顕著であるＭａｙｏ２の３段階で構成される。
【００４０】
疾患ステージと第１の赤血球指標値の相関関係、及び疾患ステージと第２の赤血球指標値の相関関係は、以下のようになっている。図５（A）に示すように、実線の第１の赤血球指標値は、Ｍａｙｏ０の場合に「０」で、Ｍａｙｏ１、Ｍａｙｏ２の場合にそれぞれ「１」となっている。そのため、第１の赤血球指標値だけでは、Ｍａｙｏ０と、Ｍａｙｏ１、２の２段階でしか判定することができない。また、図５（B）に示すように、点線で表わされる第２の赤血球指標値は、Ｍａｙｏ０、Ｍａｙｏ１の場合に「０」で、Ｍａｙｏ２の場合に「１」となっている。そのため、第２の赤血球指標値だけでは、Ｍａｙｏ０、１と、Ｍａｙｏ２の２段階でしか判定することができない。
【００４１】
そこで、図５（C）に示すように、第１の赤血球指標値と第２の赤血球指標値の両方を用いることによって、Ｍａｙｏ１、２、３を３段階で判定することができるようになる。即ち、第１の赤血球指標値と第２の赤血球指標値がいずれも「０」の場合には、Ｍａｙｏ０と判定する。また、第１の赤血球指標値が「１」で、第２の赤血球指標値が「０」の場合には、Ｍａｙｏ１と判定する。また、第１の赤血球指標値と第２の赤血球指標値がいずれも「１」の場合には、Ｍａｙｏ２と判定する。以上から、第１照明光や第２照明光のように、赤血球の視認性が異なる複数の照明光に基づく複数の赤血球指標値を用いることで、疾患ステージの分解能を高くすることができる。このように、使用する照明光について疾患ステージの分解能が判明している場合には、医師が求める疾患ステージの判定精度に応じて、照明光の数を調整することが可能となる。
【００４２】
第１判定部７４においては、図６に示すように、上記した疾患ステージと第１の赤血球指標値及び第２の赤血球指標値との相関関係を記憶したステージ相関関係テーブル７４ａを備えている。例えば、第１の赤血球指標値が「１」で、第２の赤血球指標値が「０」である場合には、第１判定部７４は、ステージ相関関係テーブル７４ａを参照して、疾患ステージが「Ｍａｙｏ１」であると判定する。この判定結果は、表示制御部６６に送られて、モニタ１８に表示される。
【００４３】
次に、赤血球観察モードの流れについて、図７に示すフローチャートに沿って説明を行う。まず、第１照明光により観察対象を照明し、この第１照明光により照明された観察対象を撮像して医療画像を取得する。第１照明光の照明及び撮像が完了した後は、第２照明光を観察対象に照明し、この第２照明光により照明された観察対象を撮像して医療画像を取得する。
【００４４】
次に、第１照明光の照明及び撮像時に得られる医療画像から、第１の赤血球を抽出する。この抽出した第１の赤血球に基づいて、第１の赤血球の視認性を指標化した第１の赤血球指標値を取得する。同様にして、第２照明光の照明及び撮像時に得られる医療画像から、第２の赤血球を抽出する。この抽出した第２の赤血球に基づいて、第２の赤血球の視認性を指標値化した第２の赤血球指標値を取得する。
【００４５】
次に、第１の赤血球指標値及び第２の赤血球指標値に基づいて、観察対象の状態の判定を行う。観察対象の状態として、例えば、潰瘍性大腸炎の疾患ステージ（Ｍａｙｏ０、Ｍａｙｏ１、Ｍａｙｏ２）の判定を行う。第１の赤血球指標値と第２の赤血球指標値がいずれも「０」の場合には、Ｍａｙｏ０と判定する。また、第１の赤血球指標値が「１」で、第２の赤血球指標値が「０」の場合には、Ｍａｙｏ１と判定する。また、第１の赤血球指標値と第２の赤血球指標値がいずれも「１」の場合には、Ｍａｙｏ２と判定する。以上の判定結果は、表示制御部６６に送られて、モニタ１８に表示される。
【００４６】
［第２実施形態］
第２実施形態では、特殊モードの一つとして、第１照明光と第２照明光とを切り替えて発光して、観察対象に含まれる腺管構造の観察を行うための腺管構造観察モードを行う。この腺管構造観察モードにおいても、赤血球観察モードと同様の方法で、照明光の発光及び観察対象の撮像が行われる。
【００４７】
腺管構造観察モードにおいては、第１照明光で観察対象を照明した場合と、第２照明光で観察対象を照明した場合とで、腺管構造の不整度に対する視認性が異なっている。図８に示すように、観察対象において腺管構造が規則的に配列されているように、腺管構造の不整度が低い場合には、第１照明光及び第２照明光のいずれを観察対象に照明した場合にも、腺管構造の不整度の状態を視認することができる（「Visible」）。
【００４８】
また、観察対象において、腺管構造の配列の規則性が少し崩れて、腺管構造の不整度が中程度の場合、第１照明光を観察対象に照明した場合に、腺管構造の不整度の状態を視認することができる（「Visible」）。一方、第２照明光を照明した場合には、腺管構造の不整度の状態を視認することができない（「Invisible」）。また、観察対象において、腺管構造の配列の規則性が大きく崩れ、また、腺管構造がほとんど消滅した場合のように、腺管構造の不整度が高い場合には、第１照明光及び第２照明光のいずれを観察対象に照明した場合にも、腺管構造の不整度の状態を視認することができない（「Invisible」）。
【００４９】
図９に示すように、画像処理部６１においては、腺管構造観察モード時に使用され腺管構造抽出部８０、腺管構造指標値取得部８２、及び第２判定部８４を備えている。腺管構造抽出部８０は、第１照明光の照明時に得られる医療画像から、第１の腺管構造を抽出する。第１の腺管構造の抽出には、腺管構造の空間周波数を抽出するための腺管構造抽出用の周波数フィルタリング処理を用いることが好ましい。この腺管構造抽出用の周波数フィルタリングを行うことで、第１の腺管構造はアップエッジで抽出される。同様にして、第２照明光の照明時に得られる医療画像から、第２の腺管構造を抽出する。第２の腺管構造の抽出についても、第１の腺管構造の抽出と同様に行う。
【００５０】
腺管構造指標値取得部８２は、腺管構造抽出部８０によって抽出した第１の腺管構造から、第１の腺管構造の視認性に関する第１の腺管構造指標値を取得する。第１の腺管構造指標値は、「１」、「０」の２段階に設定される。「１」は、第１の腺管構造の領域が一定面積以上で第１の腺管構造をユーザーが視認可能とされる場合である。「０」は、第１の腺管構造の領域が一定面積未満で第１の腺管構造をユーザーが視認不可能とされる場合である。腺管構造指標値取得部８２は、同様にして、腺管構造抽出部８０によって抽出した第２の腺管構造から、第２の腺管構造の視認性を指標値化した第２の腺管構造指標値を取得する。第２の腺管構造指標値の取得方法については、第１の腺管構造指標値の場合と同様である。
【００５１】
第２判定部８４は、腺管構造指標値取得部８２で取得した第１の腺管構造指標値及び第２の腺管構造指標値に基づいて、観察対象の状態の判定を行う。第２判定部８４では、第１実施形態と同様に、観察対象の状態として、潰瘍性大腸炎の疾患ステージの判定を行う。潰瘍性大腸炎の疾患ステージは、腺管構造の不整度が低いＭａｙｏ０（Ｍ０）（第１の疾患ステージ）、腺管構造の不整度が中程度のＭａｙｏ１（Ｍ１）（第１の疾患ステージよりも疾患の状態が悪化した第２の疾患ステージ）、腺管構造の不整度が高いＭａｙｏ２（Ｍ２）（第２の疾患ステージよりも疾患の状態が悪化した第３の疾患ステージ）の３段階で構成される。
【００５２】
疾患ステージと第１の腺管構造指標値の相関関係、及び疾患ステージと第２の腺管構造指標値の相関関係は、以下のようになっている。図１０（A）に示すように、実線の第１の腺管構造指標値は、Ｍａｙｏ０の場合に「１」で、Ｍａｙｏ１、Ｍａｙｏ２の場合にそれぞれ「０」となっている。そのため、第１の腺管構造指標値だけでは、Ｍａｙｏ０と、Ｍａｙｏ１、２の２段階でしか判定することができない。また、図１０（B）に示すように、点線で表わされる第２の腺管構造指標値は、Ｍａｙｏ０、Ｍａｙｏ１の場合に「１」で、Ｍａｙｏ２の場合に「０」となっている。そのため、第２の腺管構造指標値だけでは、Ｍａｙｏ０、１と、Ｍａｙｏ２の２段階でしか判定することができない。
【００５３】
そこで、図１０（C）に示すように、第１の腺管構造指標値と第２の腺管構造指標値の両方を用いることによって、Ｍａｙｏ１、２、３を３段階で判定することができるようになる。即ち、第１の腺管構造指標値と第２の腺管構造指標値がいずれも「１」の場合には、Ｍａｙｏ０と判定する。また、第１の腺管構造指標値が「１」で、第２の腺管構造指標値が「０」の場合には、Ｍａｙｏ１と判定する。また、第１の腺管構造指標値と第２の腺管構造指標値がいずれも「０」の場合には、Ｍａｙｏ２と判定する。以上から、第１照明光や第２照明光のように、腺管構造の視認性が異なる複数の照明光に基づく複数の腺管構造指標値を用いることで、疾患ステージの分解能を高くすることができる。このように、使用する照明光について疾患ステージの分解能が判明している場合には、医師が求める疾患ステージの判定精度に応じて、照明光の数を調整することが可能となる。
【００５４】
第２判定部８４においては、図１１に示すように、上記した疾患ステージと第１の腺管構造指標値及び第２の腺管構造指標値との相関関係を記憶したステージ相関関係テーブル８４ａを備えている。例えば、第１の腺管構造指標値が「１」で、第２の腺管構造指標値が「０」である場合には、第２判定部８４は、ステージ相関関係テーブル８４ａを参照して、疾患ステージが「Ｍａｙｏ１」であると判定する。この判定結果は、表示制御部６６に送られて、モニタ１８に表示される。
【００５５】
なお、第１実施形態では、赤血球を視認できるか否かを示す第１の赤血球指標値と第２の赤血球指標値を取得し、それら２つの第１の赤血球指標値と第２の赤血球指標値を組み合わせて、疾患ステージの判定を行っているが、その他の方法で疾患ステージの判定を行ってもよい。例えば、第１の赤血球指標値を、「０」、「１」の２段階の値とする代わりに、第１照明光の照明時に得られる医療画像から抽出した赤血球の個数に応じて変化する変数W１とする。また、第２の赤血球指標値についても、「０」、「１」の２段階の値とする代わりに、第１照明光の照明時に得られる医療画像から抽出した赤血球の個数に応じて変化する変数W２とする。
【００５６】
そして、これら変数W１、W２に重み付け係数ｋ１、ｋ２をそれぞれ掛けて、加算した値（ｋ１×W1＋ｋ２×W2）を、第１判定部７４での疾患ステージの判定に用いる第３の赤血球指標値としてもよい。重み付け係数ｋ１、ｋ２については、W1の関数とすることが好ましい。図１２（Ａ）に示すように、ｋ１（W1）はW1が大きくなる程、大きくなるように設定し、図１２（Ｂ）に示すように、ｋ２（W１）はW1が大きくなる程、小さくなるように設定することが好ましい。
【００５７】
また、第２実施形態においても、第１の腺管構造指標値を、腺管構造の領域に応じて変化する変数Z1とし、第２の腺管構造指標値を、腺管構造の領域に応じて変化する変数Z2とし、これら変数Z１、Z２に重み付け係数ｐ１、ｐ２をそれぞれ掛けて、足し合わせた値（ｐ１×Z1＋ｐ２×Z2）を、第２判定部８４での疾患ステージの判定に用いる第３の腺管構造指標値としてもよい。
【００５８】
なお、第１及び第２実施形態では、医療画像の一つである内視鏡画像の処理を行う内視鏡システムに対して、本発明の適用を行っているが、内視鏡画像以外の医療画像を処理する医療画像処理システムに対しても本発明の適用は可能である。また、医療画像を用いてユーザーに診断支援を行うための診断支援装置に対しても本発明の適用は可能である。また、医療画像を用いて、診断レポートなどの医療業務を支援するための医療業務支援装置に対しても本発明の適用は可能である。
【００５９】
上記実施形態において、画像処理部６１に含まれる赤血球抽出部７０、赤血球指標値取得部７２、第１判定部７４、ステージ相関関係テーブル７４ａ、腺管構造抽出部８０、腺管構造指標値取得部８２、第２判定部８４、ステージ相関関係テーブル８４ａといった各種の処理を実行する処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit)、ＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array) などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、各種の処理を実行するために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
【００６０】
１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡや、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。
【００６１】
さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた形態の電気回路（circuitry）である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  内視鏡システム
１２  内視鏡
１２ａ  挿入部
１２ｂ  操作部
１２ｃ  湾曲部
１２ｄ  先端部
１２ｅ  アングルノブ
１２ｆ  鉗子入口
１３  ズーム操作部
１４  光源装置
１６  プロセッサ装置
１８  モニタ
１９  ユーザーインターフェース
２０  光源部
２０ａ  第１照明光発光部
２０ｂ  第２照明光発光部
２０ｃ  第３照明光発光部
２０ｄ  第４照明光発光部
２２  光源制御部
３０ａ  照明光学系
３０ｂ  撮像光学系
４１  ライトガイド
４５  照明レンズ
４６  対物レンズ
４７  ズームレンズ
４８  イメージセンサ
５２  中央制御部
５４  画像取得部
５６  ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
５８  ノイズ低減部
５９  変換部
６１  画像処理部
６６  表示制御部
７０  赤血球抽出部
７２  赤血球指標値取得部
７４  第１判定部
７４ａ  相関関係テーブル
８０  腺管構造抽出部
８２  腺管構造指標値取得部
８４  第２判定部
８４ａ  相関関係テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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