醫(yī)療用圖像形成裝置的制造方法
【專利摘要】醫(yī)療用圖像形成裝置(100)具備：發(fā)出不同波長(zhǎng)的激光的激光器發(fā)光元件(1)～(7)；用于選擇觀察圖像的種類的圖像選擇部(9)；按照與選擇的觀察圖像的組合對(duì)應(yīng)的觀察模式來(lái)進(jìn)行激光器發(fā)光元件(1)～(7)的點(diǎn)亮控制的光源控制部(8)；拍攝來(lái)自觀察對(duì)象的激光的返回光的攝像部(18)；從來(lái)自攝像部(18)的圖像信號(hào)形成觀察圖像的圖像信號(hào)處理電路(24)。光源控制部(8)在第1觀察圖像被選擇的情況下使激光器發(fā)光元件(1)～(7)的至少1個(gè)點(diǎn)亮，在第2觀察圖像被選擇的情況下使在第1觀察圖像的情況下點(diǎn)亮的激光器發(fā)光元件的至少1個(gè)點(diǎn)亮。
【專利說明】
醫(yī)療用圖像形成裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療用圖像形成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]相對(duì)于以往使用的氣體光源等，固體光源具有低耗電、高連接效率、小型、可高速切換等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)這樣的固體光源的技術(shù)革新引人注目。在這樣的固體光源中，特別是固體激光器具有出射面積內(nèi)的光密度極高的特性。利用該特性，積極開發(fā)了將固體激光器例如與光纖組合而構(gòu)成的所謂纖維光源。纖維光源適于將較細(xì)構(gòu)造物內(nèi)照明，向內(nèi)窺鏡等的應(yīng)用得以進(jìn)展。
[0003]作為采用纖維光源的醫(yī)療用圖像形成裝置的例子，例如日本特開2011 — 200572號(hào)公報(bào)提出了一種電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其除了白色光圖像之外還能夠從微細(xì)血管圖像、氧飽和度圖像、血管深度圖像之中同時(shí)取得并同時(shí)顯示由使用者等選擇的I種或2種圖像。在日本特開2011 — 200572號(hào)公報(bào)中，作為光源而設(shè)有寬帶光用的多個(gè)固體光源、微細(xì)血管圖像用的多個(gè)激光器、氧飽和度圖像用的多個(gè)激光器、以及血管深度圖像用的多個(gè)激光器。另外，日本特開2011 一 200572號(hào)公報(bào)中，使與所選圖像對(duì)應(yīng)的多個(gè)光源同時(shí)或依次照射對(duì)象物來(lái)取得多個(gè)圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在日本特開2011 — 200572號(hào)公報(bào)中，按每個(gè)能夠選擇的圖像設(shè)有專用的激光器。因此，如果能夠選擇的圖像的數(shù)量變多，則激光器的數(shù)量增加而制造成本增加，并且體積也增大。另外，即使對(duì)應(yīng)圖像的多個(gè)激光器的波長(zhǎng)接近，也必須使該多個(gè)激光器依次照射，所以對(duì)電路的負(fù)荷大而容易導(dǎo)致高耗電。進(jìn)而，在日本特開2011 — 200572號(hào)公報(bào)中，使在波長(zhǎng)上接近的激光器同時(shí)照射而構(gòu)建不同的特殊光圖像。此時(shí)，進(jìn)行對(duì)各波長(zhǎng)的受光強(qiáng)度的推定，圖像再現(xiàn)正確度容易降低。
[0005]本發(fā)明是針對(duì)上述情況做出的，目的是提供一種醫(yī)療用圖像形成裝置，其實(shí)現(xiàn)了低成本化、小體積化、低耗電化且圖像再現(xiàn)正確度高。
[0006]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方式的醫(yī)療用圖像形成裝置，具備:多個(gè)激光器發(fā)光元件，發(fā)出不同波長(zhǎng)的激光；圖像選擇部，用于選擇觀察圖像的種類;光源控制部，按照與所選擇的上述觀察圖像的組合相對(duì)應(yīng)的觀察模式來(lái)進(jìn)行上述多個(gè)激光器發(fā)光元件的點(diǎn)亮控制;攝像部，拍攝來(lái)自觀察對(duì)象的上述激光的返回光并作為圖像信號(hào)來(lái)輸出；以及圖像信號(hào)處理電路，從來(lái)自上述攝像部的圖像信號(hào)形成上述觀察圖像;所選擇的上述觀察圖像的種類是第I觀察圖像的情況下由上述光源控制部進(jìn)行點(diǎn)亮控制的激光器發(fā)光元件與所選擇的上述觀察圖像的種類是第2觀察圖像的情況下由上述光源控制部進(jìn)行點(diǎn)亮控制的激光器發(fā)光元件之間，含有發(fā)出共通的波長(zhǎng)的激光的激光器發(fā)光元件。
【附圖說明】
[0007]圖1是表示針對(duì)各種各樣的波長(zhǎng)和激光器個(gè)數(shù)進(jìn)行平均彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra的計(jì)算而得到的結(jié)果的圖表。
[0008]圖2A是示意地表示生物體粘膜的截面構(gòu)造的圖。
[0009]圖2B是示意地表示波長(zhǎng)的長(zhǎng)度與侵徹深度的關(guān)系的圖。
[0010]圖3是表示血中血紅蛋白的吸光系數(shù)的波長(zhǎng)依存性的圖。
[0011 ]圖4A是表示與自身熒光物質(zhì)有關(guān)的吸收強(qiáng)度特性的圖表。
[0012]圖4B是表示熒光強(qiáng)度特性的圖表。
[0013]圖5是表示本發(fā)明第I實(shí)施方式的醫(yī)療用圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0014]圖6是表示特殊光圖像1、特殊光圖像2、特殊光圖像3、白色光圖像的全部被選擇的情況下的激光器輸出條件的例子的圖。
[0015]圖7是表示同時(shí)顯示特殊光圖像1、2、3和白色光圖像的情況下的激光器輸出條件的例子的圖。
[0016]圖8是表不4個(gè)觀察圖像的并列顯不的例子的圖。
[0017]圖9是表示僅選擇了特殊光圖像I和白色光圖像時(shí)的激光器輸出條件的例子的圖。
[0018]圖10是表不2個(gè)觀察圖像的并列顯不的例子的圖。
[0019]圖11是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的醫(yī)療用圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0020]圖12是表示在本發(fā)明第2實(shí)施方式中特殊光圖像I和白色光圖像的全部被選擇時(shí)的激光器輸出條件的例子的圖。
[0021]圖13是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式中的2個(gè)觀察圖像的并列顯示的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。首先對(duì)本實(shí)施方式的前提技術(shù)進(jìn)行說明。以往認(rèn)為，在高品質(zhì)且圖像再現(xiàn)正確度高的白色照明裝置中，出射在可見光整體中無(wú)波長(zhǎng)缺失的光是必須的。但是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，即使是將激光那樣的單波長(zhǎng)光多個(gè)組合而成的照明光，作為照明光的性能(彩色再現(xiàn)性)也足夠高(例如參照A.Neumann et al.，Opt.Exp.，19，S4，A982(July 4，2011))。
[0023]
【申請(qǐng)人】對(duì)各種各樣的波長(zhǎng)和激光器個(gè)數(shù)進(jìn)行了由日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)等規(guī)定的照明器具品質(zhì)評(píng)價(jià)參數(shù)之一即平均彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra的計(jì)算。其結(jié)果如圖1所示，可知通過將多條波長(zhǎng)不同的激光適當(dāng)組合，能夠獲得與以往使用的寬波譜的一般照明同等或更高的性能。具體而言，如果激光器至少有4個(gè)，則平均彩色再現(xiàn)指數(shù)Ra為80，作為照明光源而能夠獲得足夠的性能。
[0024]激光器能夠從比氣體光源或LED小的發(fā)光區(qū)域輸出光密度和平行度較高的光。因此，作為需要彩色再現(xiàn)性的白色光觀察用光源的激光器，具有容易高效地向內(nèi)窺鏡裝置那樣的設(shè)想封閉空間內(nèi)的觀察的觀察裝置中的纖維等細(xì)徑導(dǎo)光部件進(jìn)行導(dǎo)入的優(yōu)點(diǎn)(低耗電、高亮度照明)。并且，對(duì)于近年來(lái)在內(nèi)窺鏡領(lǐng)域盛行開發(fā)的特殊光觀察，利用激光器的窄波譜性，也能得到容易正確地取得對(duì)象部位對(duì)特定物質(zhì)的波長(zhǎng)特征的優(yōu)點(diǎn)。所謂特殊光觀察，可以舉出例如血管強(qiáng)調(diào)圖像、氧飽和度圖像、自身熒光圖像的觀察。以下對(duì)各個(gè)觀察圖像進(jìn)行說明。
[0025]1、血管強(qiáng)調(diào)圖像
[0026]對(duì)生物體內(nèi)照射了紫外光到近紅外光的范圍內(nèi)的光的情況下，由于生物體具有的散射特性和吸收特性，可知越照射長(zhǎng)波長(zhǎng)光則光的侵徹長(zhǎng)度越長(zhǎng)。例如，若將生物體粘膜的截面構(gòu)造示意性地表示為圖2A，則入射到生物體中的光侵徹至生物體內(nèi)的大致為侵徹長(zhǎng)度的深度，在該深度的范圍中受到吸收和散射等而返回。通過觀察該返回光，能夠觀察侵徹長(zhǎng)度的深度周邊的信息。如圖2B所示，短波長(zhǎng)(400nm左右)的波長(zhǎng)光(B光)僅侵徹至表層附近，并在其附近受到吸收、散射。此時(shí)的返回光從生物體表面射出。并且，如圖2B所示，中波長(zhǎng)(500nm左右)的波長(zhǎng)光(G光)侵徹至比表層深的范圍，并在其附近受到吸收、散射。此時(shí)的返回光從生物體表面射出。利用該返回光，與短波長(zhǎng)的波長(zhǎng)光相比能夠取得更深部的信息。另夕卜，如圖2B所示，長(zhǎng)波長(zhǎng)(600nm左右)的波長(zhǎng)光(R光)侵徹至更深的范圍，并在其附近受到吸收、散射。此時(shí)的返回光從生物體表面射出。利用該返回光，與中波長(zhǎng)的波長(zhǎng)光相比能夠取得更深部的信息。
[0027]圖3示出了血中血紅蛋白的吸光系數(shù)的波長(zhǎng)依存性。如圖3所示，氧化血紅蛋白和還原血紅蛋白的吸收波譜有些許不同。在血紅蛋白的吸光系數(shù)較高的400nm左右的前半波長(zhǎng)的光朝向生物體照射的情況下，能夠取得強(qiáng)調(diào)了主要存在于生物體表層的血管的圖像，同樣地，在血紅蛋白的吸光系數(shù)較高的500nm左右波長(zhǎng)的光朝向生物體照射的情況下，能夠取得主要強(qiáng)調(diào)了存在于生物體中層的血管的圖像，在600nm以上波長(zhǎng)的光朝向生物體照射的情況下，能夠取得主要強(qiáng)調(diào)了存在于深層的血管的圖像。這些觀察圖像是血管強(qiáng)調(diào)圖像。
[0028]2、氧飽和度圖像
[0029]血紅蛋白的氧飽和度可以通過取得氧化血紅蛋白的量相對(duì)于全部血紅蛋白的量而算出。由圖3可知，450nm、540nm、805nm的波長(zhǎng)是氧化血紅蛋白和還原血紅蛋白的吸光系數(shù)基本無(wú)差異的波長(zhǎng)。另一方面，430nm、560nm、760nm的波長(zhǎng)是還原血紅蛋白的吸光系數(shù)較大的波長(zhǎng)，470nm、590nm、840nm的波長(zhǎng)是氧化血紅蛋白的吸光系數(shù)較大的波長(zhǎng)。這樣，選擇在氧化血紅蛋白和還原血紅蛋白中吸光系數(shù)反轉(zhuǎn)的波長(zhǎng)的光并向生物體照射，將由此得到的各波段的圖像信息分配給例如紅、綠、藍(lán)各色并進(jìn)行觀察，從而容易將氧飽和度的變化作為圖像顏色的變化來(lái)掌握。這樣的觀察圖像是氧飽和度圖像。這里，由于如上述那樣波長(zhǎng)越長(zhǎng)則光的侵徹長(zhǎng)度越長(zhǎng)，因此使用400nm左右的波長(zhǎng)的光時(shí)能夠顯示與表層血管有關(guān)的氧飽和度圖像，使用500nm左右的波長(zhǎng)的光時(shí)能夠顯示與中層血管有關(guān)的氧飽和度圖像，使用600nm以上的波長(zhǎng)的光時(shí)能夠顯示與深層血管有關(guān)的氧飽和度圖像。
[0030]3、自身熒光圖像
[0031 ]圖4A是表示與自身熒光物質(zhì)有關(guān)的吸收強(qiáng)度特性的圖表，圖4B是表示熒光強(qiáng)度特性的圖表。在這些圖表中，示出了與腫瘤有關(guān)的作為自身熒光物質(zhì)的黃素腺嘌呤二核苷酸(Flavin Adenine Dinucleotide:FAD)和卟啉的吸收強(qiáng)度特性和熒光強(qiáng)度特性。由圖4A的圖表可知，卩卜啉由中心波長(zhǎng)為400nm的光產(chǎn)生熒光，F(xiàn)AD由中心波長(zhǎng)為380nm和450nm的光產(chǎn)生熒光。拍攝這樣的熒光而得到的圖像是自身熒光圖像。這里，自身熒光的熒光強(qiáng)度在病變部和正常部中不同。即，在正常部產(chǎn)生在550nm附近具有峰值的熒光，而在病變部產(chǎn)生具有560nm和630nm的2個(gè)峰值的熒光。已知卟啉在癌等病變部上蓄積。因此，圖4B所示的與病變部位有關(guān)的630nm的熒光是來(lái)源于卟啉的熒光。這樣，通過掌握卟啉的熒光強(qiáng)度的差異，能夠區(qū)別正常部和病變部(參考文獻(xiàn):田村守、—乂/光識(shí)拓〈生命科學(xué)第6卷光K上§醫(yī)學(xué)診斷」、日本光生物學(xué)協(xié)會(huì)編、共立出版、2001年3月18日)。
[0032][第I實(shí)施方式]
[0033]圖5是表示本發(fā)明第I實(shí)施方式的醫(yī)療用圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。該醫(yī)療用圖像形成裝置100使特殊光圖像1、特殊光圖像2、特殊光圖像3、白色光圖像以高圖像正確性顯示。特殊光圖像是通過照射特定波長(zhǎng)的光而獲取的強(qiáng)調(diào)觀察對(duì)象的特定特征的觀察圖像。一例特殊光圖像I是自身熒光圖像。另外，一例特殊光圖像2是血管強(qiáng)調(diào)圖像。另外，一例特殊光圖像3是氧飽和度圖像。并且，白色光圖像是通過照射白色光而獲取的未強(qiáng)調(diào)觀察對(duì)象的特定特征的通常的觀察圖像。該白色光圖像用于篩查(screening)等。
[0034]圖5所示的醫(yī)療用圖像形成裝置100具有激光發(fā)光元件(以下簡(jiǎn)稱為激光器)1?7作為照明用光源。這些激光器例如是半導(dǎo)體激光器且發(fā)光波長(zhǎng)不同。在一例中，激光器I照射400nm波長(zhǎng)的光，激光器2照射450nm波長(zhǎng)的光，激光器3照射420nm波長(zhǎng)的光，激光器4照射540nm波長(zhǎng)的光，激光器5照射640nm的光，激光器6照射590nm的光，激光器7照射560nm的光。
[0035]激光器I?7與光源控制部8連接。并且，光源控制部8與圖像選擇部9和觀察模式存儲(chǔ)部10連接。圖像選擇部9例如是觸摸面板等那樣的操作部件，受理使用者的觀察圖像種類的選擇操作。觀察模式存儲(chǔ)部10存儲(chǔ)有與圖像選擇部9所選擇出的觀察圖像的組合相適合的每個(gè)觀察模式的激光器輸出條件(激光器的點(diǎn)亮開始時(shí)刻、點(diǎn)亮期間、點(diǎn)亮周期等)。光源控制部8從觀察模式存儲(chǔ)部10取得與觀察模式對(duì)應(yīng)的激光器輸出條件，按照取得的激光器輸出條件進(jìn)行激光器I?7的點(diǎn)亮控制以便能夠形成圖像選擇部9選擇出的觀察圖像。對(duì)于詳細(xì)情形將在后面進(jìn)行說明。
[0036]例如，特殊光圖像1(自身熒光圖像)、特殊光圖像2(血管強(qiáng)調(diào)圖像)、特殊光圖像3(氧飽和度圖像)、白色光圖像的全部被選擇的情況下的激光器輸出條件的例子在圖6中示出。該激光器輸出條件是關(guān)于將所選的4個(gè)觀察圖像同時(shí)顯示的觀察模式的激光器輸出條件。將圖像被顯示的周期設(shè)為I幀時(shí)，在圖6的例子中，1/4幀是用于形成特殊光圖像I的期間，在該期間中激光器1、2點(diǎn)亮。并且，2/4幀是用于形成特殊光圖像2的期間，在該期間中激光器3、4、5點(diǎn)亮。并且，3/4幀是用于形成特殊光圖像3的期間，在該期間中激光器6、7點(diǎn)亮。并且，4/4幀是用于形成白色光圖像的期間，在該期間中激光器2、4、5、6點(diǎn)亮。在本實(shí)施方式中，在特殊光圖像的形成中使用的激光器也用于白色光圖像的形成。因此，激光器的個(gè)數(shù)可以是7個(gè)。
[0037]并且，激光器I?7經(jīng)由光纖11而與組合器12連接。組合器12對(duì)由光纖11導(dǎo)波的多個(gè)激光進(jìn)行合波。并且，組合器12經(jīng)由光纖13而與在指示器(scoope)插入部14的頂端設(shè)置的配光變換部件16連接。配光變換部件16將由光纖13導(dǎo)波后的混合光的配光調(diào)整為適于攝像的狀態(tài)(例如最佳的配光擴(kuò)展角)，朝向未圖示的觀察對(duì)象射出。這里，配光變換部件16優(yōu)選是例如透鏡、在表面具有光擴(kuò)散功能的表面擴(kuò)散部件、內(nèi)部含有折射率或反射率不同的微小部件的某一種的內(nèi)部擴(kuò)散部件以及它們的組合即復(fù)合光學(xué)部件。
[0038]在指示器插入部14的頂端還設(shè)有攝像部18。攝像部18具有在同一平面上規(guī)則地各配置有多個(gè)的例如R(紅色)、G(綠色)、B(藍(lán)色)的攝像元件(例如CCD攝像元件KR攝像元件是在R的波段(600nm附近)具有靈敏度峰值的攝像元件。同樣地，G攝像元件是在G的波段(540nm附近)具有靈敏度峰值的攝像元件。B攝像元件是在B的波段(480nm附近)具有靈敏度峰值的攝像元件。這些攝像元件分別對(duì)所對(duì)應(yīng)的波段的光進(jìn)行光電變換而生成各色的圖像信號(hào)。
[0039]攝像部18連接有照明攝像同步部20。并且，照明攝像同步部20也與光源控制部8和圖像分配部22連接。照明攝像同步部20為了使激光器I?7的照明、攝像部18的攝像、圖像分配部22的圖像分配同步，向光源控制部8、攝像部18、圖像分配部22輸出同步信號(hào)。
[0040]攝像部18與圖像分配部22連接。并且，圖像分配部22與在圖像信號(hào)處理電路24中設(shè)置的多個(gè)圖像形成部即特殊光I圖像形成部24a、特殊光2圖像形成部24b、特殊光3圖像形成部24c、白色光圖像形成部24d分別連接。圖像分配部22對(duì)應(yīng)于從照明攝像同步部20輸入的同步信號(hào)而將從攝像部18接收到的圖像信號(hào)向?qū)?yīng)的圖像形成部發(fā)送。特殊光I圖像形成部24a從接收到的圖像信號(hào)形成特殊光圖像1(自身熒光圖像)。特殊光2圖像形成部24b從接收到的圖像信號(hào)形成特殊光圖像2(血管強(qiáng)調(diào)圖像)。特殊光3圖像形成部24c從接收到的圖像信號(hào)形成特殊光圖像3(氧飽和度圖像)。白色光圖像形成部24d從接收到的圖像信號(hào)形成白色光圖像。
[0041]圖像顯示部26接收由圖像信號(hào)處理電路24的圖像形成部形成的觀察圖像，并以使用者等易于理解的狀態(tài)顯示。例如，圖像顯示部26將I個(gè)畫面4分而并列顯示各個(gè)觀察圖像。
[0042]明亮度修正部28從圖像顯示部26接收觀察圖像，對(duì)顯示于圖像顯示部26的觀察圖像的明亮度進(jìn)行判別。并且，在圖像顯示部26所顯示的觀察圖像的明亮度不是適當(dāng)?shù)拿髁炼鹊那闆r下，向光源控制部8輸出修正信號(hào)以使觀察圖像的明亮度成為適當(dāng)?shù)拿髁炼取?br>[0043]接下來(lái)對(duì)本實(shí)施方式的醫(yī)療用圖像形成裝置100的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，通過使用者對(duì)圖像選擇部9的操作來(lái)進(jìn)行觀察圖像的選擇。在一例中，假設(shè)選擇了特殊光圖像1、2、3和白色光圖像的全部。當(dāng)進(jìn)行了觀察圖像的選擇，光源控制部8從觀察模式存儲(chǔ)部10取得與適于所選擇的觀察圖像的觀察模式相對(duì)應(yīng)的激光器輸出條件。圖7示出了使特殊光圖像1、
2、3和白色光圖像同時(shí)顯示的情況下的激光器輸出條件的例子。如圖7所示，激光器I僅用于特殊光圖像1(自身熒光圖像)的形成。因此，激光器I的點(diǎn)亮開始時(shí)刻是特殊光圖像I的形成期間即1/4幀的開始時(shí)刻。并且，激光器I的點(diǎn)亮期間是I幀的1/4的期間。另外，點(diǎn)亮周期是I幀的期間。相對(duì)于此，激光器2用于特殊光圖像I的形成和白色光圖像的形成。因此，激光器2的點(diǎn)亮開始時(shí)刻是特殊光圖像I的形成期間即1/4幀的開始時(shí)刻和白色光圖像的形成期間即4/4幀的開始時(shí)刻。但是，在進(jìn)行重復(fù)顯示的情況下，如圖7所示，4/4幀與1/4幀連續(xù)。因此，實(shí)際的激光器2的點(diǎn)亮開始時(shí)刻僅在最初的幀中是1/4幀的開始時(shí)刻和4/4幀的開始時(shí)刻，從第2幀以后是之前幀中的4/4幀的開始時(shí)刻。并且，激光器2的點(diǎn)亮期間僅在最初的1/4幀中是I幀的1/4的期間，此后是I幀的1/2的期間。另外，激光器2的點(diǎn)亮周期僅在最初的幀1/4到幀4/4的期間是I幀的3/4的期間，此后是I幀的期間。并且，激光器3僅用于特殊光圖像2(血管強(qiáng)調(diào)圖像)的形成。因此，激光器3的點(diǎn)亮開始時(shí)刻是特殊光圖像2的形成期間即2/4幀的開始時(shí)刻。并且，激光器3的點(diǎn)亮期間是I幀的1/4的期間。另外，點(diǎn)亮周期是I幀的期間。并且，激光器4用于特殊光圖像2的形成和白色光圖像的形成。因此，激光器4的點(diǎn)亮開始時(shí)刻是特殊光圖像2的形成期間即2/4幀的開始時(shí)刻和白色光圖像的形成期間即4/4幀的開始時(shí)刻。并且，激光器4的點(diǎn)亮期間是I幀的1/4的期間。另外，點(diǎn)亮周期是1/2幀的期間。并且，激光器5用于特殊光圖像2的形成和白色光圖像的形成。因此，激光器5的點(diǎn)亮開始時(shí)刻是特殊光圖像2的形成期間即2/4幀的開始時(shí)刻和白色光圖像的形成期間即4/4幀的開始時(shí)刻。并且，激光器5的點(diǎn)亮期間是I幀的1/4的期間。另外，點(diǎn)亮周期是1/2幀的期間。并且，激光器6用于特殊光圖像3(氧飽和度圖像)的形成和白色光圖像的形成。因此，激光器6的點(diǎn)亮開始時(shí)刻是特殊光圖像3的形成期間即3/4幀的開始時(shí)刻和白色光圖像的形成期間即4/4幀的開始時(shí)刻。并且，由于3/4幀與4/4幀連續(xù)，因此實(shí)際的激光器6的點(diǎn)亮開始時(shí)刻是3/4幀的開始時(shí)刻。并且，激光器6的點(diǎn)亮期間是I幀的1/2的期間。另外，點(diǎn)亮周期是I幀的期間。并且，激光器7僅用于特殊光圖像3的形成。因此，激光器7的點(diǎn)亮開始時(shí)刻是特殊光圖像3的形成期間即3/4幀的開始時(shí)刻。并且，激光器7的點(diǎn)亮期間是I幀的1/4的期間。另外，點(diǎn)亮周期是I幀的期間。
[0044]光源控制部8按照以上這樣的輸出條件和來(lái)自照明攝像同步部20的同步信號(hào)使激光器I?7點(diǎn)亮。攝像部18按照來(lái)自照明攝像同步部20的同步信號(hào)，對(duì)激光器I?7所照射的激光從觀察對(duì)象返回的返回光進(jìn)行攝像而生成圖像信號(hào)，并將生成的圖像信號(hào)向圖像分配部22發(fā)送。
[0045]圖像分配部22利用來(lái)自照明攝像同步部20的同步信號(hào)來(lái)識(shí)別應(yīng)形成的觀察圖像的種類，按照該識(shí)別結(jié)果，將從攝像部18接收到的圖像信號(hào)向特殊光I圖像形成部24a、特殊光2圖像形成部24b、特殊光3圖像形成部24c以及白色光圖像形成部24d中所需要的圖像形成部進(jìn)行發(fā)送。圖像形成部從接收到的圖像信號(hào)形成對(duì)應(yīng)的觀察圖像，并將形成的觀察圖像向圖像顯示部26發(fā)送。圖像顯示部26以使用者容易觀看的方式顯示所接收到的觀察圖像。圖像顯示部26例如如圖8所示將4個(gè)觀察圖像并列顯示。
[0046]此外，圖像形成部所形成的觀察圖像，從圖像顯示部26被輸入到明亮度修正部28。明亮度修正部28對(duì)光源控制部8進(jìn)行激光器I?7的輸出修正指示，以使圖像顯示部26顯示的觀察圖像的明亮度適當(dāng)。
[0047]圖9示出了僅選擇了特殊光圖像I和白色光圖像時(shí)的激光器輸出條件的例子。在僅選擇了2個(gè)觀察圖像的情況下，進(jìn)行圖10所示那樣的2個(gè)觀察圖像的并列顯示。在這樣的觀察模式下，能夠以I幀形成2個(gè)觀察圖像即可。因此，如圖9所示，激光器1、4、5、6的點(diǎn)亮期間可以是I幀的1/2的期間。并且，激光器2可以持續(xù)點(diǎn)亮。在圖9的例子中，能夠延長(zhǎng)觀察圖像的形成期間，因此如果I幀的期間與圖7的例子相同，則能夠使激光照射觀察對(duì)象的照射期間和攝像期間比圖7的例子更長(zhǎng)。因此，在圖9的例子中，與圖7的例子相比，能夠顯示更明亮的觀察圖像。
[0048]如以上說明的那樣，在本實(shí)施方式中，使用激光器形成白色光、特殊光。激光器易于高效率地向纖維等細(xì)徑導(dǎo)光部件進(jìn)行導(dǎo)入，并且，與LED光源或氣體光源相比，能夠?qū)崿F(xiàn)相當(dāng)明亮的照明光。并且，通過使用激光器形成特殊光，與LED光源等具有寬波譜的光源相比，能夠取得該波長(zhǎng)所特有的像信息。因此圖像正確度高。
[0049]并且，由于靈活利用特殊光用激光器的一部分而構(gòu)建白色光圖像，因此能夠減少激光器個(gè)數(shù)而實(shí)現(xiàn)低成本化和小體積化。并且，白色光圖像用激光器準(zhǔn)備了 4燈，因此確保了白色光圖像的彩色再現(xiàn)性。另外，在取得白色光圖像時(shí)其它激光器不被點(diǎn)亮，因此能夠形成圖像正確性高的白色光圖像。并且，對(duì)于多個(gè)種類的特殊光圖像用激光器也實(shí)現(xiàn)了通用化，因此能夠進(jìn)一步減少激光器數(shù)量而實(shí)現(xiàn)低成本化和小體積化。
[0050]并且，通過圖像選擇部9，僅形成使用者所需的圖像。因此，沒有不必要的激光器點(diǎn)亮，也沒有不必要的圖像取得期間。因此，在I幀內(nèi)對(duì)I個(gè)觀察圖像的激光的點(diǎn)亮期間和攝像期間最大化。由此，能夠取得圖像正確度高的圖像。
[0051]并且，在觀察模式存儲(chǔ)部10中預(yù)先存儲(chǔ)了與觀察模式對(duì)應(yīng)的激光器點(diǎn)亮開始時(shí)亥IJ、激光器點(diǎn)亮期間、激光器點(diǎn)亮周期，從而沒有不必要的激光器的驅(qū)動(dòng)。由此也能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電化。并且，通過使不同的激光器的點(diǎn)亮周期單獨(dú)地變化，能夠跨進(jìn)行圖像種類不同的攝像的幀使激光器持續(xù)點(diǎn)亮。由此，能夠使通用化的激光器在電路上無(wú)負(fù)荷地照明。這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電化。
[0052]通過照明攝像同步部20，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻向圖像形成部傳輸圖像信號(hào)。
[0053]這樣也能夠?qū)崿F(xiàn)低耗電化。
[0054]這里，本實(shí)施方式的醫(yī)療用圖像形成裝置100構(gòu)成為，僅利用為特殊光圖像用而準(zhǔn)備的激光器制作白色光圖像，但不限于此。在構(gòu)成為僅利用為特殊光圖像用而準(zhǔn)備的激光器、無(wú)法制作高品質(zhì)的白色光圖像的情況下，可以另行準(zhǔn)備白色光圖像用激光器。并且，本實(shí)施方式的醫(yī)療用圖像形成裝置100對(duì)用于多個(gè)種類的特殊光的激光也分別準(zhǔn)備了不同的激光器，但若有能夠設(shè)為相同激光器的技術(shù)則也可以采用。例如，撲啉的激發(fā)中心波長(zhǎng)和有關(guān)血紅蛋白的氧化物和還原物波譜一致的波長(zhǎng)在450nm時(shí)一致。因此，自身熒光圖像形成用激光器和氧飽和度圖像形成用激光器可以僅是I個(gè)450nm的激光器。
[0055][第2實(shí)施方式]
[0056]接下來(lái)對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖11是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的醫(yī)療用圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施方式的醫(yī)療用圖像形成裝置100采用比第I實(shí)施方式更為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)。并且，以下對(duì)于與第I實(shí)施方式共通的結(jié)構(gòu)省略說明。
[0057]第2實(shí)施方式的醫(yī)療用圖像形成裝置100具有激光器I?4作為照明用光源。在一個(gè)例子中，激光器I照射400nm波長(zhǎng)的光，激光器2照射450nm波長(zhǎng)的光，激光器3照射540nm波長(zhǎng)的光，激光器4照射640nm波長(zhǎng)的光。并且，在第2實(shí)施方式中，至多僅形成特殊光圖像I (血管強(qiáng)調(diào)圖像)和白色光圖像這2個(gè)觀察圖像。因此圖像形成部也僅有2個(gè)。
[0058]圖12示出了在第2實(shí)施方式中僅選擇了特殊光圖像I和白色光圖像時(shí)的激光器輸出條件的例子。如圖12所示，在特殊光圖像I的形成期間，激光器I和激光器3點(diǎn)亮。并且，在白色光圖像的形成期間，激光器2、激光器3和激光器4點(diǎn)亮。點(diǎn)亮周期和點(diǎn)亮期間可以與圖9相同。在這樣的第2實(shí)施方式中，進(jìn)行如圖13所示那樣的2個(gè)觀察圖像的并列顯示。
[0059]如以上說明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠使激光器個(gè)數(shù)及其它部件數(shù)比第I實(shí)施方式進(jìn)一步減少。并且，與第I實(shí)施方式相比能夠使各個(gè)功能單純化，因此與第I實(shí)施方式相比能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化、小體積化、低耗電化。并且，構(gòu)成為能夠僅形成使用者真正需要的觀察模式，因此在I幀內(nèi)針對(duì)I個(gè)觀察圖像的激光器的點(diǎn)亮期間和攝像期間最大化。由此能夠取得圖像正確度高的圖像。
[0060]并且，在第2實(shí)施方式中新設(shè)了白色光圖像用激光器，因此即使激光器為3個(gè)也能夠獲得彩色再現(xiàn)性高的白色光圖像。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 具備: 多個(gè)激光器發(fā)光元件，發(fā)出不同波長(zhǎng)的激光； 圖像選擇部，用于選擇觀察圖像的種類； 光源控制部，按照與所選擇的上述觀察圖像的組合相對(duì)應(yīng)的觀察模式來(lái)進(jìn)行上述多個(gè)激光器發(fā)光元件的點(diǎn)亮控制； 攝像部，拍攝來(lái)自觀察對(duì)象的上述激光的返回光并作為圖像信號(hào)來(lái)輸出；以及 圖像信號(hào)處理電路，從來(lái)自上述攝像部的圖像信號(hào)形成上述觀察圖像， 所選擇的上述觀察圖像的種類是第I觀察圖像的情況下由上述光源控制部進(jìn)行點(diǎn)亮控制的激光器發(fā)光元件與所選擇的上述觀察圖像的種類是第2觀察圖像的情況下由上述光源控制部進(jìn)行點(diǎn)亮控制的激光器發(fā)光元件之間，含有發(fā)出共通的波長(zhǎng)的激光的激光器發(fā)光元件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 上述第I觀察圖像和上述第2觀察圖像在相互不同的期間被取得。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 還具備觀察模式存儲(chǔ)部，該觀察模式存儲(chǔ)部將與上述觀察模式相對(duì)應(yīng)的上述多個(gè)激光器發(fā)光元件的點(diǎn)亮開始時(shí)刻、點(diǎn)亮期間、點(diǎn)亮周期作為激光器輸出條件進(jìn)行存儲(chǔ)， 上述光源控制部基于上述觀察模式存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的上述激光器輸出條件來(lái)進(jìn)行上述多個(gè)激光器發(fā)光元件的點(diǎn)亮控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 上述多個(gè)激光器發(fā)光元件的至少一部分的點(diǎn)亮期間或點(diǎn)亮周期不同。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 所選擇的上述觀察圖像的種類是第I觀察圖像的情況下由上述光源控制部進(jìn)行點(diǎn)亮控制的激光器發(fā)光元件與所選擇的上述觀察圖像的種類是第2觀察圖像的情況下由上述光源控制部進(jìn)行點(diǎn)亮控制的激光器發(fā)光元件之間，含有發(fā)出不同波長(zhǎng)的激光的激光器發(fā)光元件。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 上述第I觀察圖像是強(qiáng)調(diào)上述觀察對(duì)象的特定特征的強(qiáng)調(diào)圖像，上述第2觀察圖像是沒有強(qiáng)調(diào)上述觀察對(duì)象的特定特征的通常圖像。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 上述強(qiáng)調(diào)圖像是特殊光圖像，上述通常圖像是白色光圖像。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 在上述白色光圖像的形成中使用發(fā)出不同波長(zhǎng)的激光的至少4個(gè)上述激光器發(fā)光元件。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 上述第I觀察圖像是強(qiáng)調(diào)上述觀察對(duì)象的特定特征的第I強(qiáng)調(diào)圖像，上述第2觀察圖像是強(qiáng)調(diào)上述觀察對(duì)象的其他特定特征的第2強(qiáng)調(diào)圖像。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的醫(yī)療用圖像形成裝置，其特征在于， 上述第I強(qiáng)調(diào)圖像和上述第2強(qiáng)調(diào)圖像是特殊光圖像。
【文檔編號(hào)】A61B1/00GK105939651SQ201580006447
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日
【發(fā)明人】龜江宏幸, 伊藤毅
【申請(qǐng)人】奧林巴斯株式會(huì)社