(57)【要約】【課題】生体内の静脈への適切な穿刺を促すことを可能とする静脈可視化装置および静脈可視化方法を提供すること。【解決手段】実施形態によれば、静脈可視化装置１は、撮像部２および画像出力部である投射部３および表示部５を備える。撮像部２は、生体からの第１の波長域の反射光の検出により第１の画像を撮像する。撮像部２は、生体からの第２の波長域の反射光の検出により第２の画像を撮像する。撮像部２は、第１のイメージセンサおよび第２のイメージセンサであるイメージセンサ１５，１６、第１の波長選択部および第２の波長選択部を備える。第１の波長選択部は、第１のイメージセンサおよび第２のイメージセンサへ第１の波長域の光を選択的に進行させる。第２の波長選択部は、第１のイメージセンサおよび第２のイメージセンサへ第２の波長域の光を選択的に進行させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体からの第１の波長域の反射光の検出により第１の画像を撮像し、前記生体からの第２の波長域の反射光の検出により第２の画像を撮像する撮像部と、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づく表示画像を出力する画像出力部と、
を備え、
前記撮像部は、
第１のイメージセンサおよび第２のイメージセンサと、
前記第１のイメージセンサおよび前記第２のイメージセンサへ前記第１の波長域の光を選択的に進行させる第１の波長選択部と、
前記第１のイメージセンサおよび前記第２のイメージセンサへ前記第２の波長域の光を選択的に進行させる第２の波長選択部と、
を備えることを特徴とする静脈可視化装置。
【請求項２】
前記第１のイメージセンサへの光路および前記第２のイメージセンサへの光路にて前記第１の波長選択部と前記第２の波長選択部とを切り換える切り換え部を備えることを特徴とする請求項１に記載の静脈可視化装置。
【請求項３】
撮像された前記第１の画像および前記第２の画像を処理する画像処理部を備え、
前記画像処理部は、前記第１のイメージセンサおよび前記第２のイメージセンサにて得られた前記第１の画像を基に第１被写体距離を推定し、前記第１のイメージセンサおよび前記第２のイメージセンサにて得られた前記第２の画像を基に第２被写体距離を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の静脈可視化装置。
【請求項４】
前記画像出力部は、前記生体へ前記表示画像を投射する投射部と、前記表示画像を表示する表示部との少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の静脈可視化装置。
【請求項５】
前記画像出力部は、前記生体内の静脈上部までの皮下深度を推定した結果を含む表示画像を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の静脈可視化装置。
【請求項６】
前記第１の波長域および前記第２の波長域はそれぞれ可視領域および赤外領域であって、
少なくとも前記赤外領域の照明光を照射させる照明部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の静脈可視化装置。
【請求項７】
生体からの第１の波長域の反射光および第２の波長域の反射光を取り込み、
第１の波長選択部を通過した前記第１の波長域の反射光を第１のイメージセンサおよび第２のイメージセンサで検出することにより第１の画像を撮像し、
前記第１のイメージセンサへの光路および前記第２のイメージセンサへの光路の前記第１の波長選択部を第２の波長選択部に切り換え、
前記第２の波長選択部を通過した前記第２の波長域の反射光を前記第１のイメージセンサおよび前記第２のイメージセンサで検出することにより第２の画像を撮像し、
前記第１の画像および前記第２の画像に基づく表示画像を出力する
ことを特徴とする静脈可視化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、静脈可視化装置および静脈可視化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体内の静脈が可視化された画像を表示する静脈可視化装置が知られている。針の穿刺に適した部位を画像から確認可能とすることで、静脈可視化装置は、静脈への穿刺を支援する。静脈可視化装置は、より適切な穿刺を促すことが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３０２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一つの実施形態は、生体内の静脈への適切な穿刺を促すことを可能とする静脈可視化装置および静脈可視化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】
【０００５】
一つの実施形態によれば、静脈可視化装置は、撮像部および画像出力部を備える。撮像部は、生体からの第１の波長域の反射光の検出により第１の画像を撮像する。撮像部は、生体からの第２の波長域の反射光の検出により第２の画像を撮像する。撮像部は、第１のイメージセンサ、第２のイメージセンサ、第１の波長選択部および第２の波長選択部を備える。第１の波長選択部は、第１のイメージセンサおよび第２のイメージセンサへ第１の波長域の光を選択的に進行させる。第２の波長選択部は、第１のイメージセンサおよび第２のイメージセンサへ第２の波長域の光を選択的に進行させる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施形態にかかる静脈可視化装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す静脈可視化装置のブロック図である。
【図３】図３は、図２に示すフィルタ部の平面図である。
【図４】図４は、可視画像を撮像するときの撮像レンズ、フィルタ部およびイメージセンサを示す図である。
【図５】図５は、近赤外画像を撮像するときの撮像レンズ、フィルタ部およびイメージセンサを示す図である。
【図６】図６は、撮像部における可視画像および近赤外画像の撮像と、画像出力部における表示画像の出力とのタイミングについて説明する図である。
【図７】図７は、イメージセンサで得られた画像からの被写体距離の推定について説明する図である。
【図８】図８は、静脈の深度方向におけるヘモグロビンの濃度の分布を説明する図である。
【図９】図９は、ヘモグロビン濃度分布と血管の断面形状との関係について説明する図である。
【図１０】図１０は、血管の皮下深度と視差量との関係例を示す図である。
【図１１】図１１は、画像出力部から出力される表示画像の第１例を示す図である。
【図１２】図１２は、画像出力部から出力される表示画像の第２例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態の変形例にかかる静脈可視化装置の撮像および表示画像の出力タイミングについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に図面を参照して、実施形態にかかる静脈可視化装置および静脈可視化方法を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００８】
（実施形態）
図１は、実施形態にかかる静脈可視化装置１の構成を模式的に示す図である。静脈可視化装置１は、撮像部２、投射部３、照明部４および表示部５を備える。
【０００９】
照明部４は、被験者Ｈの穿刺される部位へ向けて照明光を照射する。撮像部２は、被験者Ｈからの反射光を検出し、画像を撮像する。撮像部２は、いわゆる二眼カメラである。
【００１０】
画像出力部としての投射部３および表示部５は、撮像された画像を基に生成された表示画像を出力する。投射部３は、画像信号に応じて変調された光を投射するプロジェクタである。投射部３は、被験者Ｈの穿刺される部位へ向けて光を投射する。表示部５は、表示画像を表示するディスプレイである。
【００１１】
図１に示す静脈可視化装置１において、撮像部２、投射部３、照明部４および表示部５は、任意の位置に配置可能であるものとする。撮像部２、投射部３および照明部４の間の光路中には、光路の分岐あるいは合成のための光学素子が配置されても良い。
【００１２】
図２は、静脈可視化装置１のブロック図である。静脈可視化装置１は、図１に示す撮像部２、投射部３、照明部４および表示部５と、画像処理部６および制御部７を備える。
【００１３】
照明部４は、近赤外（ＮＩＲ）光源２１および白色光源２２を備える。ＮＩＲ光源２１は、近赤外領域（第２の波長領域）の光として、例えば７５０〜９５０ｎｍの波長の光を出射する。白色光源２２は、可視領域全般における波長の光を含む白色光を出射する。白色光源２２は、可視領域（第１の波長領域）の光として、例えば４００〜７００ｎｍの光を出射する。ＮＩＲ光源２１および白色光源２２は、光を出射させるいずれの光源であっても良く、例えばレーザ光源あるいは発光ダイオードである。
【００１４】
撮像部２は、撮像レンズ１１、フィルタ部１３およびイメージセンサ１５を備えた第１サブカメラモジュールと、撮像レンズ１２、フィルタ部１４およびイメージセンサ１６を備えた第２サブカメラモジュールとを備える。
【００１５】
第１サブカメラモジュールの撮像レンズ１１は、被写体からの反射光を取り込み、被写体像を結像させる。フィルタ部１３は、撮像レンズ１１によって取り込まれた光から、所定の波長域の光を選択的に透過させる。イメージセンサ１５は、光を信号電荷へ変換する。第２サブカメラモジュールは、第１サブカメラモジュールと同様に構成されている。イメージセンサ１５およびイメージセンサ１６は、互いに異なる視点の画像を撮像する。
【００１６】
撮像処理回路１７は、イメージセンサ１５およびイメージセンサ１６からの画像を処理する。また、撮像処理回路１７は、撮像部２内の各部を制御する。レンズ駆動部１８は、撮像処理回路１７からの信号に応じて撮像レンズ１１，１２を移動させ、撮像レンズ１１，１２の焦点を調節する。例えば、撮像部２は、被写体に焦点が合うようにレンズ駆動部１８を制御させるオートフォーカス機能を備える。フィルタ駆動部１９は、撮像処理回路１７からの制御に応じてフィルタ部１３，１４を動作させる。撮像処理回路１７は、制御部７からの信号に応じてフィルタ駆動部１９を制御する。
【００１７】
画像処理部６は、撮像部２からの画像を処理し、表示画像を生成する。画像処理部６は、例えば、画像処理用のハードウェア要素を備えるＩＣ（Integrated  Circuit）を含む。画像処理部６は、生成された表示画像を表示部５および投射部３へ出力する。
【００１８】
制御部７は、静脈可視化装置１内の各部を制御する。制御部７は、例えば、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit)等の演算装置とＲＯＭ(Read  Only  Memory)等の記憶装置とを備えるマイクロコンピュータユニットである。演算装置は、記憶装置に記憶されたプログラム等を実行することにより制御部７の機能を実現する。制御部７は、ＡＳＩＣ(Application  Specific  Integrated  Circuit)であっても良い。
【００１９】
図３は、フィルタ部１３の平面図である。フィルタ部１３は、２つのフィルタ３１，３２およびホルダ３３を備える。ホルダ３３は、円板をなす。フィルタ３１，３２は、それぞれホルダ３３に形成された開口に嵌め込まれている。フィルタ駆動部１９は、円の中心点を軸としてホルダ３３を回転させる。
【００２０】
第１の波長選択部としてのフィルタ３１は、可視領域の光を透過させ、他の波長域の光を遮蔽する。フィルタ部１３のフィルタ３１は、可視領域の光を選択的にイメージセンサ１５へ進行させる。第２の波長選択部としてのフィルタ３２は、近赤外領域の光を透過させ、他の波長域の光を遮蔽する。フィルタ部１３のフィルタ３２は、近赤外領域の光を選択的にイメージセンサ１５へ進行させる。
【００２１】
フィルタ部１４は、フィルタ部１３と同様に構成されている。フィルタ部１４のフィルタ３１は、可視領域の光を選択的にイメージセンサ１６へ進行させる。フィルタ部１４のフィルタ３２は、近赤外領域の光を選択的にイメージセンサ１６へ進行させる。フィルタ駆動部１９は、撮像処理回路１７を介する制御部７の制御に応じて、フィルタ部１３，１４を回転動作させる。
【００２２】
撮像部２は、白色光源２２から被験者Ｈにて反射した可視光および環境光を検出することで、イメージセンサ１５，１６のそれぞれにおいて可視画像（第１の画像）を撮像する。撮像部２は、ＮＩＲ光源２１から被験者Ｈにて反射した近赤外光を検出することで、イメージセンサ１５，１６のそれぞれにおいて近赤外画像（第２の画像）を撮像する。
【００２３】
照明部４は、少なくともＮＩＲ光源２１を備えていれば良く、白色光源２２を備えていなくても良い。白色光源２２を備えていない場合、撮像部２は、環境光を検出することで可視画像を撮像する。
【００２４】
図４は、可視画像を撮像するときの撮像レンズ１１，１２、フィルタ部１３，１４およびイメージセンサ１５，１６を示す図である。可視画像を撮像するとき、フィルタ駆動部１９は、光路中にフィルタ３１が入る状態となるように、フィルタ部１３，１４をそれぞれ回転させる。フィルタ部１３のフィルタ３１は、撮像レンズ１１およびイメージセンサ１５の間の光路に挿入される。フィルタ部１４のフィルタ３１は、撮像レンズ１２およびイメージセンサ１６の間の光路に挿入される。イメージセンサ１５，１６には、それぞれフィルタ３１を透過した可視光が入射する。レンズ駆動部１８は、被験者Ｈの皮膚表面に焦点が合うように、撮像レンズ１１，１２を動作させる。
【００２５】
白色光源２２から被験者Ｈへ向けて出射された可視光および環境光は、被験者Ｈの皮膚表面で反射する。その反射光は、撮像レンズ１１，１２およびフィルタ３１を経て、イメージセンサ１５，１６へ入射する。イメージセンサ１５，１６は、皮膚表面の像が写された可視画像をそれぞれ撮像する。撮像処理回路１７は、互いに視点が異なる２つの可視画像を出力する。
【００２６】
画像処理部６は、例えば、２つの可視画像を用いて、皮膚表面を示す表示画像を生成する。表示画像は、平面画像および立体視画像のいずれであっても良い。画像処理部６は、２つの可視画像の視差量を基に、撮像レンズ１１，１２から皮膚表面までの距離である第１被写体距離を推定する。
【００２７】
図５は、近赤外画像を撮像するときの撮像レンズ１１，１２、フィルタ部１３，１４およびイメージセンサ１５，１６を示す図である。可視画像の撮像に次いで近赤外画像を撮像するとき、フィルタ駆動部１９は、フィルタ部１３，１４をそれぞれ１８０度回転させることで、フィルタ３１に代えて光路中にフィルタ３２を入れる。フィルタ部１３のフィルタ３２は、撮像レンズ１１およびイメージセンサ１５の間の光路に挿入される。フィルタ部１４のフィルタ３２は、撮像レンズ１２およびイメージセンサ１６の間の光路に挿入される。イメージセンサ１５，１６には、それぞれフィルタ３２を透過した近赤外光が入射する。レンズ駆動部１８は、被験者Ｈの皮膚表面下の静脈上部に焦点が合うように、撮像レンズ１１，１２を動作させる。
【００２８】
ＮＩＲ光源２１から被験者Ｈへ向けて出射された近赤外光は、皮膚表面を通過して、被験者Ｈの体内へ進入する。体内の組織にて反射した光は、撮像レンズ１１，１２およびフィルタ３２を経て、イメージセンサ１５，１６へ入射する。
【００２９】
体内へ進入した近赤外光のうち静脈へ到達した近赤外光は、静脈を流れる血液中のヘモグロビンへ吸収される。静脈へ到達した近赤外光の一部が吸収されることで、静脈からの反射光の強度は、静脈の周辺の組織からの反射光の強度に比べて低くなる。近赤外画像において静脈の像は、周辺組織とは異なる階調の部分として写し出される。イメージセンサ１５，１６は、静脈の像が写された近赤外画像をそれぞれ撮像する。撮像処理回路１７は、互いに視点が異なる２つの近赤外画像を出力する。
【００３０】
画像処理部６は、例えば、２つの近赤外画像を用いて、静脈を示す表示画像を生成する。表示画像は、平面画像および立体視画像のいずれであっても良い。画像処理部６は、可視画像から得られた表示画像と近赤外画像から得られた表示画像との合成画像を生成しても良い。静脈可視化装置１は、表示部５にて合成画像を表示する。
【００３１】
画像処理部６は、２つの近赤外画像の視差量を基に、撮像レンズ１１，１２から静脈上部までの距離である第２被写体距離を推定する。画像処理部６は、第２被写体距離から第１被写体距離を差し引いた差分を、静脈の皮下深度の推定結果としても良い。これにより、静脈可視化装置１は、穿刺により針先端を到達させる適切な深度を提示することができる。
【００３２】
フィルタ部１３，１４は、ホルダ３３の回転によってフィルタ３１，３２を切り換えるものに限られず、往復移動などの動作によってフィルタ３１，３２を切り換えても良い。フィルタ部１３，１４は、電圧印加に応じて波長特性が可変とされた液晶素子を備えるものでも良い。フィルタ部１３の液晶素子は、撮像レンズ１１およびイメージセンサ１５の間の光路に設けられている。フィルタ部１４の液晶素子は、撮像レンズ１２およびイメージセンサ１６の間の光路に設けられている。
【００３３】
例えば、液晶素子は、電圧が印加される間、可視領域の光を透過させ、かつ他の波長域の光を遮蔽する。電圧が印加されるときの液晶素子は、第１の波長選択部として機能する。液晶素子は、電圧印加が停止される間、近赤外領域の光を透過させ、かつ他の波長域の光を遮蔽する。電圧印加が停止されるときの液晶素子は、第２の波長選択部として機能する。フィルタ駆動部１９は、フィルタ部１３，１４の液晶素子へ印加される電圧のＯＮおよびＯＦＦを切り換えることで、それぞれイメージセンサ１５，１６への光路にて第１の波長選択部と第２の波長選択部とを切り換える。
【００３４】
図６は、撮像部２における可視画像および近赤外画像の撮像と、画像出力部における表示画像の出力とのタイミングについて説明する図である。撮像部２は、イメージセンサ１５，１６での可視画像（ＶＬ）の撮像と、イメージセンサ１５，１６での近赤外画像（ＮＩ）の撮像とを交互に行う。図６には、可視画像の撮像および近赤外画像の撮像による各フレームタイミングと、皮下深度の情報を含む表示画像の出力タイミングとを示している。
【００３５】
撮像部２がイメージセンサ１５，１６にてそれぞれ１２０ｆｐｓの撮像を行うとする。画像処理部６は、時間ｔ（＝約８．３ｍｓ）の可視画像の撮像により、皮膚表面までの第１被写体距離の情報を取得する。画像処理部６は、次の時間ｔにおける近赤外画像の撮像により、静脈上部までの第２被写体距離の情報を取得する。画像処理部６は、時間２ｔ（＝約１６．７ｍｓ）における可視画像および近赤外画像の撮像により、皮下深度の情報を含む表示画像を生成する。画像出力部は、生成された表示画像を出力する。表示画像は時間２ｔにて生成されるほか、生成に要する時間に応じて時間２ｔより長い時間にて生成されることとしても良い。
【００３６】
図７は、イメージセンサ１５，１６で得られた画像からの被写体距離の推定について説明する図である。撮像レンズ１１および撮像レンズ１２の間のあらかじめ定められた距離に対して、図７に例示するような視差量と被写体との関係が設定されている。画像処理部６は、視差量と被写体との関係から、例えば視差量２００μｍに対応する被写体距離０．３ｍを算出する。画像処理部６は、２つの可視画像の視差量を基に、第１被写体距離を求める。画像処理部６は、２つの近赤外画像の視差量を基に、第２被写体距離を求める。
【００３７】
次に、画像処理部６にて実行される処理の例を説明する。図８は、静脈の深度方向におけるヘモグロビンの濃度の分布を説明する図である。グラフの縦軸は、静脈である血管の深度方向（Ｚ方向とする）に存在するヘモグロビンの濃度を表す。横軸は、血管のうちＺ方向および血流方向に垂直な水平幅方向（Ｘ方向とする）における位置を表す。図８には、血管ごとのヘモグロビン濃度分布の例として、血管Ａについての濃度分布グラフ（ＣＡ）と、血管Ｂについての濃度分布のグラフ（ＣＢ）とを示している。
【００３８】
Ｚ方向におけるヘモグロビンの量が多いほど反射光の強度が低くなることから、血管におけるヘモグロビン濃度分布は、近赤外画像に写された血管の像から推定できる。画像処理部６は、例えばＣＡがピークとなるＸ方向の位置を、Ｘ方向における血管Ａの中心位置と推定する。画像処理部６は、血管ごとに、血管の水平幅方向における中心位置を推定できる。画像処理部６は、中心位置の情報を含めた表示画像を生成しても良い。これにより、静脈可視化装置１は、血管のうち穿刺に適した中心位置を提示することができる。
【００３９】
画像処理部６は、１本の血管の複数の箇所における中心位置を求めても良く、中心位置同士を繋ぐことで血管の中心線を求めても良い。画像処理部６は、血管の実際の水平幅と血管の像を表す信号値の分布とについてあらかじめ求められている関係を基に、血管の像から血管の水平幅を推定しても良い。画像処理部６は、これらの推定可能ないずれの情報を表示画像に含めても良い。
【００４０】
ＣＡおよびＣＢは、同じＸ方向範囲の濃度分布である一方、ＣＢのピークはＣＡのピークより低い。画像処理部６は、ヘモグロビン濃度分布におけるピークの高さから血管の深度幅を推定できる。
【００４１】
図９は、ヘモグロビン濃度分布と血管の断面形状との関係について説明する図である。ＶＡおよびＶＢは、それぞれ血管Ａおよび血管ＢのＸＺ断面形状を示している。
【００４２】
血管ＡについてのＣＡのピークに比べて血管ＢについてのＣＢのピークが低いことは、血管Ｂの中心位置におけるヘモグロビン濃度が、血管Ａの中心位置におけるヘモグロビン濃度より低いことを表す。血管Ａおよび血管Ｂのこのような関係が近赤外画像から得られた場合に、画像処理部６は、血管Ｂの中心位置における深度幅が、血管Ａの中心位置における深度幅に比べて狭いものと推定する。例えば、ＶＡの断面が略円形をなしているのに対し、ＶＢの断面はＺ方向において扁平した楕円形をなしている。画像処理部６は、血管同士の深度幅の比較結果を含めた表示画像を生成しても良い。
【００４３】
画像処理部６は、血管の実際の深度幅とその深度幅に対する撮像部２の検出結果である信号値との関係をあらかじめ求めておき、その関係を基に、血管の深度幅を推定しても良い。画像処理部６は、１本の血管の複数の箇所における深度幅を求めても良い。画像処理部６は、推定された水平幅および深度幅を基に、血管の断面形状を推定しても良い。画像処理部６は、これらの推定可能ないずれの情報を表示画像に含めても良い。これにより、静脈可視化装置１は、静脈の像の表示とともに、適切な穿刺を促すための情報を提示することができる。
【００４４】
画像処理部６は、血管の像を基に、血管の皮下深度を推定しても良い。皮下深度は、皮膚表面Ｓから、血管のうち皮膚表面Ｓ側の最上部までの深度とする。
【００４５】
図１０は、血管の皮下深度と視差量との関係例を示す図である。図１０に示すグラフは、血管の実際の皮下深度と、その皮下深度の血管をイメージセンサ１５，１６で撮像して得られた視差量との関係を表している。かかる関係は、あらかじめ求められたものとする。グラフの縦軸は視差量を表す。横軸は皮下深度を表す。図１０に示す血管の実際の皮下深度は、例えば超音波エコーの手法を用いて検出される。
【００４６】
例えば、イメージセンサ１５，１６で撮像された近赤外画像からある血管について３０画素に相当する視差量が検出された場合に、画像処理部６は、図１０に示す関係を基に、視差量３０画素に対応する皮下深度０．５ｍｍを算出する。画像処理部６は、推定された皮下深度の情報を含めた表示画像を生成しても良い。
【００４７】
制御部７は、皮下深度が推定された以降の近赤外画像の撮像において、その皮下深度の位置に焦点が合うようにレンズ駆動部１８を制御しても良い。これにより、撮像部２は、静脈の最上部に焦点を合わせて近赤外画像を撮像できる。
【００４８】
図１１は、画像出力部から出力される表示画像の第１例を示す図である。第１例の表示画像は、例えば投射部３から被験者Ｈの穿刺部位へ投射される。第１例の表示画像では、画像処理部６において推定された血管の水平幅の情報を基に、穿刺し易さによる推奨順位が色分けによって示されている。
【００４９】
例えば、表示画像に表されたＶ１，Ｖ２およびＶ３は、それぞれ近赤外画像から得られた血管の像とする。画像処理部６は、かかる３つの血管の水平幅の推定結果同士を比較して、水平幅が広い血管を上位とする順位付けを行う。画像処理部６は、かかる順位付けに応じて、血管の各像に着色を施す。
【００５０】
例えば、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の順序の順位付けがされた場合に、画像処理部６は、穿刺に最も適することを示す赤の着色、その次に適することを示す橙の着色、最も適さないことを示す青の着色を、それぞれＶ１，Ｖ２およびＶ３に施す。これにより、静脈可視化装置１は、穿刺に適する血管であるか否かの情報を提示することができる。
【００５１】
画像処理部６は、血管の深度幅の推定結果あるいは皮下深度の推定結果に基づいて、推奨順位を決定しても良い。画像処理部６は、深度幅が広い血管を上位とする順位付け、あるいは皮下深度が浅い血管を上位とする順位付けを行う。画像処理部６は、水平幅、深度幅および皮下深度の二以上から穿刺し易さを評価して、推奨順位を決定しても良い。第１例の表示画像は、表示部５に表示されるものとしても良い。
【００５２】
図１２は、画像出力部から出力される表示画像の第２例を示す図である。第２例の表示画像は、例えば表示部５に表示される。第２例の表示画像では、１つの血管における所定の箇所における皮下深度の情報が付加されている。皮下深度の情報は、例えば第１例にて水平幅の情報を基に推奨順位が１位と評価された血管の像に付加される。
【００５３】
画像処理部６は、図１２の（ａ）に示す表示画像にて、１位の血管の像Ｖ１に、血管の所定の２箇所における断面形状と皮下深度の情報を付加する。画像処理部６は、例えば、血管の複数の箇所から穿刺し易さを評価した結果を基に、これらの情報が付加される箇所を決定しても良い。例えば、画像処理部６は、表示画面に示される範囲内で最も穿刺し易いと評価した箇所と、最も穿刺しにくいと評価した箇所とに、情報を付加する。画像処理部６は、血管の箇所ごとに推定された断面形状および皮下深度を基に、穿刺し易さを評価する。
【００５４】
例えば、Ｖ１のある箇所には、断面形状を示す円とともに皮下深度を示す「５ｍｍ」の表示が付加される。Ｖ１のその他の箇所には、断面形状を示す楕円とともに皮下深度を示す「３ｍｍ」の表示が付加される。これにより、静脈可視化装置１は、穿刺に適する箇所であるか否かの情報を提示することができる。
【００５５】
図１２の（ｂ）および（ｃ）は、皮下深度の情報の付加についての変形例を示している。画像処理部６は、図１２の（ｂ）に示す表示画像において、Ｖ１の所定の箇所に、矢印とともに皮下深度の情報を付加する。画像処理部６は、図１２の（ｃ）に示す表示画像において、Ｖ１の所定の箇所に、丸印とともに皮下深度の情報を付加する。
【００５６】
図１３は、実施形態の変形例にかかる静脈可視化装置１の撮像および表示画像の出力タイミングについて説明する図である。変形例の静脈可視化装置１は、撮像部２として２つの二眼カメラを搭載している。
【００５７】
撮像部２は、可視画像を撮像する第１および第２サブカメラモジュール（可視用サブカメラモジュール）と、近赤外画像を撮像する第１および第２サブカメラモジュール（赤外用サブカメラモジュール）とを備える。撮像部２は、可視用サブカメラモジュールによる可視画像（ＶＬ）の撮像と、赤外用サブカメラモジュールによる近赤外画像（ＮＩ）の撮像とを同時に行う。
【００５８】
可視用サブカメラモジュールは、第１の波長選択部としてのフィルタ３１を備える。フィルタ３１は、可視用サブカメラモジュールの撮像レンズ１１，１２およびイメージセンサ１５，１６の間の光路に配置される。赤外用サブカメラモジュールは、第２の波長選択部としてのフィルタ３２を備える。フィルタ３２は、赤外用サブカメラモジュールの撮像レンズ１１，１２およびイメージセンサ１５，１６の間の光路に配置される。
【００５９】
可視用サブカメラモジュールおよび赤外用サブカメラモジュールがそれぞれ６０ｆｐｓの撮像を行うとする。画像処理部６は、時間ｔ（＝約１６．７ｍｓ）の可視画像の撮像により、皮膚表面までの第１被写体距離の情報を取得する。また、画像処理部６は、時間ｔの近赤外画像の撮像により、静脈上部までの第２被写体距離の情報を取得する。画像処理部６は、時間ｔにおける可視画像および近赤外画像の撮像により、皮下深度の情報を含む表示画像を生成する。画像出力部は、生成された表示画像を出力する。表示画像は時間ｔにて生成されるほか、生成に要する時間に応じて時間ｔより長い時間にて生成されることとしても良い。
【００６０】
静脈可視化装置１は、静脈可視化方法の実行のための専用の電子機器であっても良く、静脈可視化の機能が備えられたその他の電子機器であっても良い。実施形態にかかる静脈可視化方法は、いずれの電子機器で実現しても良い。静脈可視化装置１は、実施形態にかかる静脈可視化方法を実現可能なアプリケーションがインストールされたコンピュータあるいは携帯機器等を備えても良い。静脈可視化装置１の構成要素は、アプリケーションがインストールされた電子機器に備えられたものであっても良い。例えば、撮像部２は携帯機器のカメラであっても良く、表示部５は携帯機器のディスプレイあるいはパーソナルコンピュータのディスプレイであっても良い。静脈可視化装置１は、画像出力部としての投射部３および表示部５の少なくとも一方を含むものであれば良い。
【００６１】
実施形態によれば、静脈可視化装置１は、第１の波長選択部から進行した第１の波長域の光の検出により第１の画像を撮像し、第２の波長選択部から進行した第２の波長域の光の検出により第２の画像を撮像する。静脈可視化装置１は、第１および第２イメージセンサを使用して、第１の画像の被写体距離の情報と第２の画像の被写体距離の情報とを得る。静脈可視化装置１は、生体表面の像が写された画像と生体内部の静脈が写された画像から、静脈の皮下深度の情報を得ることができる。その結果、静脈可視化装置１は、生体内の静脈への適切な穿刺を促すための情報を提供することができる。
【００６２】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１  静脈可視化装置、２  撮像部、３  投射部、４  照明部、５  表示部、６  画像処理部、１５，１６  イメージセンサ、３１，３２  フィルタ。
【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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【図１３】
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