内視鏡装置
【課題】 経験の少ない医師でも、正確な癌の進達度診断が可能になる内視鏡装置を提供する。
【解決手段】 内視鏡で撮影した画像から血管（腺口）を抽出して、癌の進達度に応じた血管パターンとのパターンマッチングを行い、マッチングの結果に応じて、血管の強調表示、好適な撮影条件の示唆、診断を支援する表示等を行なうことにより、前記課題を解決する。
【解決手段】 内視鏡で撮影した画像から血管（腺口）を抽出して、癌の進達度に応じた血管パターンとのパターンマッチングを行い、マッチングの結果に応じて、血管の強調表示、好適な撮影条件の示唆、診断を支援する表示等を行なうことにより、前記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層微細血管等を用いる診断に好適な内視鏡装置に関し、詳しくは、経験の少ない医師でも、表層微細血管等から適正な癌の進達度診断を行なうことを可能にする内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特定の狭い波長帯域光（狭帯域光）を観察光として生体の粘膜組織に照射し、生体組織の所望の深さの組織情報を得る、いわゆる特殊光観察を行うことができる内視鏡装置が活用されている。
この特殊光観察によれば、粘膜層あるいは粘膜下層に発生する新生血管の表層微細構造、病変部の強調等、通常の観察像では得られない生体情報を簡単に可視化できる。例えば、観察対象が癌病変部である場合、表層組織の観察に適した青色（Ｂ）の狭帯域光と中層組織及び表層組織の観察に適した緑色（Ｇ）の狭帯域光とを粘膜組織に照射することにより、組織表層の微細血管や微細構造の状態がより詳細に観察できるため、病変部をより正確に診断することができる。
【０００３】
特殊光観察の機能を有する内視鏡装置として、特許文献１や特許文献２に示されるような内視鏡装置が知られている。
この内視鏡装置は、白色光を照射する光源と、白色光を赤（Ｒ）光にするＲフィルタ、同緑（Ｇ）光にするＧフィルタ、および、同青（Ｂ）光にするＢフィルタを有する回転フィルタとを有する光源装置、ならびに、モノクロＣＣＤセンサで画像を撮影する内視鏡を用いる内視鏡装置である。
【０００４】
この内視鏡装置では、光源装置において、回転フィルタを回転して、各色のフィルタを、順次、光路に挿入することで、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を生成（時分割）し、各色の光を観察光として、順次、内視鏡に供給する。
他方、内視鏡では、光源装置から供給された観察光（Ｒ光、Ｇ光およびＢ光）を観察部位に照射し、いわゆる面順次によって、観察部位のＲ画像、Ｇ画像およびＢ画像を、順次、撮像素子で撮影する。
【０００５】
ここで、この内視鏡装置では、回転フィルタとして、外周側の第１のフィルタ組と、内衆側の第２のフィルタ組とを有する、二重構造の物を用いている。
外周側の第１のフィルタ組は、各色の波長領域が互いに重なる（オーバーラップする）分光特性を有する、通常光観察用のフィルタとなっている。他方、内周側の第２のフィルタ組は、各色の波長領域が互いに離間する、離散的な狭帯域の分光特性を有する、特殊光観察用のフィルタとなっている。
従って、この内視鏡装置によれば、回転フィルタの回転軸を移動により、通常光観察を行なう場合には第１のフィルタ組を光路に作用させ、特殊光観察を行なう場合には、第２のフィルタ組を光路に作用させることで、通常光観察および特殊光観察の両方を行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５５９７５５号公報
【特許文献２】特許第３６０７８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように、狭帯域光を用いる特殊光観察によれば、組織表層の微細血管や微細構造の状態が、より詳細に観察できる。そのため、癌の病変部をより正確に診断することが可能になる。
ここで、癌の診断では、以降の治療を適正に行なうために、癌の進達度診断が行なわれる。近年の内視鏡による診断の進歩によって、癌の進達度は、内視鏡で観察した表層微細血管の走行状態等から、診断することが可能になっている。
【０００８】
しかしながら、表層微細血管の走行状態は、複雑であり、かつ、癌の進達度や、食道や胃などの病変部の発生部位等に応じて、様々である。
そのため、内視鏡を用いる癌の診断に熟練した医師でないと、正確な癌の進達度診断は、難しいという問題が有る。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、経験が少ない医師でも、内視鏡で撮影した表層微細血管等の画像から、適正な癌の進達度診断を行なうことを可能にする内視鏡装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の内視鏡装置は、画像を光電的に撮影する撮像素子を有する内視鏡と、前記内視鏡が撮影を行なうための観察光を前記内視鏡に供給する光源装置と、前記内視鏡が撮影した画像を処理して表示用の画像とする画像処理手段と、前記画像処理手段が処理した画像を表示する表示装置とを有し、かつ、前記画像処理手段は、病気の進達度に応じた複数の血管パターンを有する血管パターン分類、および、病気の進達度に応じた複数の腺口パターンを有する腺口パターン分類の、少なくとも一方を記憶する記憶手段； 前記内視鏡が撮影した画像から、血管および腺口の少なくとも一方を抽出する抽出手段； 前記抽出手段が抽出した血管および腺口の少なくとも一方と、前記記憶手段が記憶する血管パターン分類の血管パターンおよび腺口パターン分類の腺口パターンの少なくとも一方とのパターンマッチングを行うマッチング手段； ならびに、前記マッチング手段からパターンマッチングの結果を受け取り、このパターンマッチングの結果に応じて、診断を支援するための支援操作を、前記内視鏡、光源装置、画像処理手段、および、表示装置の１以上に行なわせる診断支援手段； を有することを特徴とする内視鏡装置を提供する。
【００１１】
このような本発明の内視鏡装置において、前記光源装置は、特殊光観察を行なうための狭帯域光を前記内視鏡に供給する機能を有するのが好ましい。
【００１２】
また、前記支援操作が、撮影条件の調整、前記画像処理手段での画像処理の調整、および、前記表示装置の表示による診断支援の１以上であるのが好ましい。
この際において、前記撮影条件の調整が、前記内視鏡での撮影倍率の変更、前記内視鏡での絞りの変更、前記光源装置による観察光の光量調整、前記光源装置による観察光の分光分布の調整の、１以上であるのが好ましい。また、前記画像処理手段での画像処理の調整が、前記記憶手段が記憶する血管パターン分類の血管パターンと一致する血管の強調処理、および、腺口パターン分類の腺口パターンと一致する腺口の強調処理の、少なくとも一方であるのが好ましい。また、前記表示装置の表示による診断支援が、前記マッチング手段によるパターンマッチング結果の表示であるのが好ましく、また、前記表示装置の表示による診断支援が、前記内視鏡における撮影倍率の変更、前記内視鏡における絞りの変更、前記光源装置による観察光光量の変更、および、前記光源装置による観察光の分光分布の変更の、少なくとも１つを促す表示であるのも好ましい。
【００１３】
また、前記血管に一致した血管パターンが対応する病気の進達度、および、前記腺口が一致した腺口パターンが対応する病気の進達度の少なくとも一方に応じて、前記支援操作の程度を変更するのが好ましい。
また、前記抽出手段による抽出の実行、および、前記マッチング手段によるパターンマッチングの実行を選択する選択手段を有するのが好ましい。
また、前記マッチング手段は、前記抽出手段が抽出した血管の量および腺口の量の少なくとも一方に応じて、前記パターンマッチングを行なうのは好ましい。
また、前記記憶手段は、少なくとも２カ所の診断部位の個々に対応して、前記血管パターン分類および腺口パターン分類の少なくとも一方を記憶するのが好ましい。
さらに、前記内視鏡による観察部位を指示する指示手段を有するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成を有する本発明の内視鏡装置によれば、狭帯域光を観察光として用いる特殊光観察画像等から、血管等を抽出して、癌の進達度に応じた血管パターンとのパターンマッチングを行い、このパターンマッチングの結果に応じて、癌の進達度の出力、病変部と見られる血管の強調表示、より好適な観察が可能な画像への撮影条件の変更などの診断の支援を行なう。
そのため、本発明の内視鏡装置によれば、内視鏡による癌の診断の経験が少ない医師でも、内視鏡による観察画像から、適正な、癌の進達度診断を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の内視鏡装置の一例を概念的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す内視鏡装置の構成を概念的に示すブロック図である。
【図３】図１に示す内視鏡装置の観察光の分光特性を概念的に示す図である。
【図４】図１に示す内視鏡装置の処理部を概念的に示すブロック図である。
【図５】図１に示す内視鏡装置が記憶するパターン分類の一例を概念的に示す図である。
【図６】図１に示す内視鏡装置が記憶するパターン分類の別の例を概念的に示す図である。
【図７】図１に示す内視鏡装置が記憶するパターン分類の別の例を概念的に示す図である。
【図８】図１に示す内視鏡装置が記憶するパターン分類の別の例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の内視鏡装置について、添付の図面に示される好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１に、本発明の内視鏡装置の一例の概略斜視図を示し、図２に、図１に示す内視鏡装置の構成を概念的に示す。
【００１８】
図示例の内視鏡装置１０は、一例として、内視鏡１２と、内視鏡１２が撮影した画像の処理等を行なうプロセッサ装置１４と、内視鏡１２での観察（撮影）を行なうための観察光（照明光）を供給する光源装置１６とを有して構成される。
また、プロセッサ装置１４には、内視鏡が撮影した画像を表示する表示装置１８と、各種の指示等を入力するための入力装置２０とが接続される。さらに、プロセッサ装置１４には、内視鏡が撮影した画像をハードコピーとして出力するプリンタ（記録装置）が接続されてもよい。
【００１９】
図２に示すように、内視鏡１２は、ＣＣＤセンサ４８等の撮像素子を用いて、画像を光電的に撮影する、電子内視鏡である。この内視鏡１２は、通常の内視鏡と同様、挿入部２６と、操作部２８と、ユニバーサルコード３０と、コネクタ３２と、ビデオコネクタ３６とを有する。
内視鏡１２は、観察時（診断時）には、ビデオコネクタ３６がプロセッサ装置１４の接続部１４ａに、コネクタ３２が光源装置１６の接続部１６ａに、それぞれ接続される。なお、コネクタ３２には、通常の内視鏡と同様、観察部位の吸引や送気を行なう吸引手段や送気手段、観察部位に水を噴射するための吸水手段等が接続される。
【００２０】
また、通常の内視鏡と同様、内視鏡１２の挿入部２６は、基端側の長尺な軟性部３８と、ＣＣＤセンサ４８等が配置される先端のスコープ部（内視鏡先端部）４２と、軟性部３８とスコープ部４２との間の湾曲部（アングル部）４０とを有し、さらに、操作部２８には、湾曲部４０を湾曲させる、操作ノブ２８ａ等が設けられる。
【００２１】
図２に概念的に示すように、スコープ部４２には、撮影レンズ４６、ＣＣＤセンサ４８、照明用レンズ５０、光ファイバ５２、および、蛍光体５４や、レンズ等を保護するためカバーガラス（図示省略）等が配置される。
【００２２】
なお、図示は省略するが、内視鏡１２には、鉗子等の各種の処置具を挿通するための鉗子チャンネルおよび鉗子口、吸引、送気、送水等を行うための送気／送水チャンネルおよび送気／送水口等も設けられる。
鉗子チャンネルは、スコープ部４２から、湾曲部４０および軟性部３８を通って操作部２８に設けられる鉗子挿入口に連通する。また、送気／送水チャンネルは、スコープ部４２から、湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、およびユニバーサルコード３０を通って、コネクタ３２の吸引手段、送気手段、送水手段との接続部に連通する。
【００２３】
光ファイバ５２は、湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、およびユニバーサルコード３０を通って、光源装置１６に接続されるコネクタ３２まで挿通されている。
後述する光源装置１６が照射する観察光（励起光）は、コネクタ３２から光ファイバ５２に入射して、光ファイバ５２で伝搬されて、スコープ部４２において、光ファイバ５２の先端部から、蛍光体５４に入射する。
【００２４】
蛍光体５４は、Ｂ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体を含んで構成される。
後に詳述するが、光源装置１６は、励起光として、中心波長４４５ｎｍのＢ光（Ｂのレーザ光）を照射する。蛍光体５４は、このＢ光によって励起されて、緑色〜黄色の励起発光光を発光する。この緑色〜黄色の励起発光光と、蛍光体２４で吸収されずに透過したＢ光とが合わされて、疑似的な白色光が生成され、通常光観察の観察光となる。
この蛍光体５４に関しては、後に光源装置１６と共に詳述する。
【００２５】
蛍光体５４による励起発光光、および、蛍光体５４を通過したＢ光（あるいはさらに、後述する狭帯域のＢＶ光）は、照明用レンズ５０に入射して、照明用レンズ５０によって観察部位に照射される。
【００２６】
また、観察光が照射された観察部位の画像（生体による反射光）は、撮影レンズ４６によってＣＣＤセンサ４８の受光面に結像される。
ＣＣＤセンサ４８は、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光およびＢ（青）光の３原色に分光して同時に測光することにより、カラー画像を撮像（撮影）する、一般的な内視鏡やデジタルカメラ等に利用されている通常のカラーのＣＣＤセンサである。従って、ＣＣＤセンサ４８からは、Ｒ画像、Ｇ画像、およびＢ画像の信号が出力される。
【００２７】
なお、本発明において、撮像素子はＣＣＤセンサ４８に限定はされず、ＣＭＯＳイメージセンサ等、公知の各種の撮像素子が利用可能である。
【００２８】
ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、信号線によって、スコープ部４２から湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、ユニバーサルコード３０、およびコネクタ３２を通ってビデオコネクタ３６に送られる。
【００２９】
図示例においては、ビデオコネクタ３６に、ＡＦＥ（Analog Front Eend）基板５６が配置される。
ＡＦＥ基板５６には、一例として、相関二重サンプリング回路、アンプ（自動利得制御回路）、およびＡ／Ｄ変換器が配置される。ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、ＡＦＥ基板５６において、相観二重サンプリングによるノイズ除去、アンプによる増幅を行なわれ。さらに、Ａ／Ｄ変換器によってアナログ信号からデジタル信号に変換されて、デジタルの画像信号として、プロセッサ装置１４（後述するＤＳＰ７２）に、出力される。
なお、本発明の内視鏡装置において、これらの処理は、ビデオコネクタ３６ではなく、コネクタ３２で行なってもよく、あるいは、プロセッサ装置１４で行なってもよい。
【００３０】
前述のように、内視鏡装置１０において、内視鏡１２のコネクタ３２は、光源装置１６の接続部１６ａに接続される。
光源装置１６は、生体内での観察を行なうための観察光を内視鏡１２に供給するものである。前述のように、光源装置１６から内視鏡１２に供給された観察光（励起光）は、コネクタ３２から光ファイバ５２に入射して伝搬されて、スコープ部４２から観察部位に照射される。
【００３１】
図２に概念的に示すように、内視鏡装置１０において、光源装置１６は、４４５ＬＤ６０と、４０５ＬＤ６２と、光ファイバ６０ａおよび６２ａと、合波器６４と、光ファイバ６８とを有する。
【００３２】
４４５ＬＤ６０は、中心波長４４５ｎｍのＢ光のレーザ光源である。他方、４０５ＬＤ６２は、中心波長４０５ｎｍの青紫色（ＢＶ）光のレーザ光源（ＢＶの狭帯域光の光源）である。両光源に関しては、後に詳述する。
４４５ＬＤ６０が照射したＢ光は光ファイバ６０ａによって伝搬され、４０５ＬＤ６２が照射したＢＶ光は光ファイバ６２ａによって伝搬され、共に、合波器６４によって１本に合波される。
【００３３】
合波されたＢ光およびＢＶ光は、光ファイバ６８によって伝搬され、接続部１６ａから内視鏡１２のコネクタ３２に供給され、光ファイバ５２に入射して伝搬されて、光ファイバ５２の先端から出射する。
ここで、前述のように、内視鏡１２において、光ファイバ５２の先端部には、蛍光体５４が配置されている。蛍光体５４は、Ｂ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17）等の蛍光体）を含んで構成される。これにより、前述のように、Ｂ光を励起光とする緑色〜黄色の励起発光光と、蛍光体２４で吸収されずに透過したＢ光とが合わされて、疑似的な白色光となる。
【００３４】
図３に、４０５ＬＤ６２が照射するＢＶ光、４４５ＬＤ６０が照射するＢ光、および、Ｂ光（４４５ｎｍのレーザ光）によって励起された蛍光体２４による励起発光光（Ｂ光に励起された蛍光体２４の発光スペクトル）の分光特性を示す。
図３に示すように、４０５ＬＤ６２が照射するＢＶ光は、中心波長４０５ｎｍの輝線（プロファイル（Ａ））で表される、ＢＶの狭帯域光である。このＢＶ光は、蛍光体５４には殆ど吸収されずに、透過する。
他方、４４５ＬＤ６０が照射したＢ光は、中心波長４４５ｎｍの輝線で表される。さらに、Ｂ光による蛍光体２４からの励起発光光は、概ね４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域で発光強度が増大する分光強度分布となる。
【００３５】
従って、光源装置１６において、４４５ＬＤ６０のみを点灯した場合には、蛍光体２４による励起発光光と、蛍光体２４に吸収されなかった４４５ＬＤ６０からのＢ光とによる疑似的な白色光（プロファイル（Ｂ））が形成され、白色光を観察光とする通常光観察が可能となる。
また、４４５ＬＤ６０と４０５ＬＤ６２との両者を点灯した場合には、さらに、プロファイル（Ａ）で示すＢＶの狭帯域光が観察光に加わり、特殊光撮影が可能となる。
【００３６】
すなわち、光源装置１６において、４４５ＬＤ６０をｏｎ、４０５ＬＤ６２をｏｆｆの状態とすることで、白色光を観察光とする通常光観察が可能になり、４４５ＬＤ６０および４０５ＬＤ６２の両者をｏｎにすることで、白色光と狭帯域ＢＶ光とを観察光とする特殊光観察が可能になる。
さらに、４４５ＬＤ６０をｏｎにした状態で、４０５ＬＤ６２を所定周期でｏｎ／ｏｆｆすることにより、通常光観察と特殊光観察とを（略）同時に行なうことができる。
この点に関しては、後に詳述する。
【００３７】
内視鏡１２のスコープ部４２からの観察光が照射された観察部位の画像は、ＣＣＤセンサ４８によって撮影される。
ＣＣＤセンサ４８が撮影した画像（ＣＣＤセンサ４８の出力信号）は、前述のように、ＡＦＥ５６によってＡ／Ｄ変換等の処理を行なわれて、デジタルの画像信号（画像データ／画像情報）として、プロセッサ装置１６に供給される。
【００３８】
プロセッサ装置１６は、内視鏡１２から供給（出力）された画像信号（以下、単に画像とも言う）に所定の処理を施して、内視鏡１２が撮影した画像として表示装置１８に表示すると共に、内視鏡装置１０の制御を行なうもので、画像の処理部１４ａおよび自身を含む内視鏡装置１０の全体を制御する制御部１４ｂを有する。
【００３９】
図４に、プロセッサ装置１６における画像の処理部１４ａを、ブロック図によって概念的に示す。
図４に示すように、処理部１４ａは、ＤＳＰ７２と、画像記憶部７４と、通常光画像生成部７６と、特殊光画像生成部７８と、表示信号生成部８０と、パターン記憶部８２と、抽出部８４と、マッチング部８６と、支援情報生成部９０とを有する。
【００４０】
プロセッサ装置１６において、内視鏡１２から供給された画像（Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像）は、ＤＳＰ７２に供給される。
ＤＳＰ７２は、公知のＤＳＰ(Digital Signal Processor)であって、供給された画像に、ガンマ補正、色補正処理等の所定の処理を施した後、画像記憶部（メモリ）７４の所定領域に記憶させる。
【００４１】
画像が画像記憶部７４に記憶されると、通常光画像生成部７６は、画像記憶部７４からＲ、ＧおよびＢ画像を読み出して、通常光観察画像を生成し、また、特殊光画像生成部７８は、画像記憶部７４からＢ画像（ＢＶの狭帯域光による画像）およびＧ画像を読み出して、特殊光観察画像を生成する。
【００４２】
具体的には、光源装置１６は、制御部１４ｂによる制御に応じて、４４５ＬＤ６０をｏｎ（所定光量で連続点灯）した状態で、４０５ＬＤ６２を所定の周期でｏｎ／ｏｆｆする（あるいは高出力点灯および低出力点灯を交互に行なう）。他方、内視鏡１２は、この４０５ＬＤ６２のｏｎ／ｏｆｆに同期して、ＣＣＤセンサ４８によって画像を撮影する。
前述のように、４４５ＬＤ６０によるＢ光は蛍光体５４に入射／励起して、蛍光体５４にが緑色〜黄色の励起発光光を発光し、この励起発光光と、蛍光体２４で吸収されずに透過したＢ光とが合わされて、疑似的な白色光となる。また、４０５ＬＤ６２が照射した狭帯域のＢＶ光は、蛍光体５４には殆ど吸収されずに透過し、従って、４０５ＬＤ６２がｏｎの際には、白色光に加え、ＢＶの狭帯域光（Ｂの狭帯域光）が観察光に加わる。
【００４３】
従って、４０５ＬＤ６２がｏｆｆ（低出力点灯）の際に画像記憶部７４に記憶した画像から、通常光画像生成部７６が、Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像を読み出すことで、擬似的な白色光を観察光とする通常光撮影画像を得ることができる。また、４０５ＬＤ６２がｏｎ（高出力点灯）の際に画像記憶部７４に記憶した画像から、特殊光画像生成部７８がＧおよびＢ画像を読み出すことで、ＢＶの狭帯域光とＧ光とを観察光とする特殊光観察画像を得ることができる。
すなわち、図示例の内視鏡装置１０によれば、所定の周期で４０５ＬＤ６２をｏｎ／ｏｆｆし、このｏｎ／ｏｆｆの周期に同期してＣＣＤセンサ４８での撮影を行い、かつ、この撮影の周期に同期して、通常光画像生成部７６および特殊光画像生成部７８が画像を読み出すことにより、同時（略同時）に撮影された通常光観察画像および特殊光観察画像を得ることができる。
【００４４】
また、内視鏡装置１０では、４４５ＬＤ６０を連続的にｏｎして、４０５ＬＤ６２を連続的にｏｆｆにした状態とすることで、通常光観察画像のみを得ることができ、４４５ＬＤ６０および４０５ＬＤ６２を、共に、連続的にｏｎにした状態とすることで、特殊光観察画像のみを得ることができる。
【００４５】
通常光画像生成部７６は、読み出し部７６ａおよび画像処理部７６ｂを有する。
読み出し部８０ａは、前述のように、４０５ＬＤ６２がｏｆｆの際に画像記憶部７４が記憶した画像から、Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像を読み出し、画像処理部７６ｂに供給する部位である。
【００４６】
画像処理部７６ｂは、読み出し部７６ａが読み出したＲ、ＧおよびＢの画像に、３×３のマトリクス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ処理などによる色変換処理； 画面内の血管と粘膜との色味の差をつけて血管が見易くなるように、画像の平均的な色味よりも血管と粘膜との色味の差をつける方向に強調する色彩強調処理； シャープネス処理や輪郭強調などの像構造強調処理； 等を行なって、通常光観察画像の画像として、表示信号生成部８０に送る。
【００４７】
特殊光画像生成部７８は、読み出し部７８ａ、画像処理部７８ｂ、および、支援画像生成部７８ｃを有する。
読み出し部７８ａは、前述のように、４０５ＬＤ６２がｏｎ（高出力）の際に画像記憶部７４に記憶した画像から、Ｂ画像（すなわち、狭帯域のＢＶ光による画像 以下、便宜的に、狭帯域ＢＶ画像とする）およびＧ画像を読み出して、画像処理部８０ｂに供給する部位である。
【００４８】
画像処理部７８ｂは、狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像を処理して、特殊光観察画像とする部位である。
表示画像（プロセッサ装置１４からの出力画像）は、Ｒ、ＧおよびＢの３つのサブピクセルで１つの画素を構成する。しかしながら、図示例においては、特殊光観察画像となる画像は、狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像しか無い。そのため、画像処理部７８ｂは、最初に、Ｇ画像を表示に対応するＲ画素に割り付け、狭帯域ＢＶ画像を表示に対応するＧ画素およびＢ画素に割り付けて、表示に対応するＲ、ＧおよびＢの３つのサブピクセルを１画素とする画像とする。
なお、狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像の割り付けに先立ち、必要に応じて、画像に所定の係数を乗じる、所定のＬＵＴで処理する等、画像の処理（補正）を行なってもよい。
【００４９】
その後、画像処理部７８ｂは、Ｒ、ＧおよびＢに割り付けた画像に対して、３×３のマトリクス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ処理などによる色変換処理； 画面内の血管と粘膜との色味の差をつけて血管が見易くなるように、画像の平均的な色味よりも血管と粘膜との色味の差をつける方向に強調する色彩強調処理； シャープネス処理や輪郭強調などの像構造強調処理； 等を行なって、特殊光観察画像とする。
【００５０】
画像処理部７８ｂが生成した特殊光観察画像は、後述する特殊光観察画像における血管や腺口のパターンマッチング（パターンマッチングによる診断支援）の実施が指示されている場合には、支援画像生成部７８および抽出部８４に供給される。
なお、以下に説明する癌の血管パターン等とのパターンマッチングは、好ましい態様として、表層の微細血管等の情報が得やすい（観察し易い）、特殊光観察画像（狭帯域光観察画像）で行なっているが、本発明は、これに限定はされず、通常光観察画像で、同様の処理を行なってもよい。
【００５１】
支援画像生成部７８は、後述する支援情報生成部９０の指示に応じて、画像処理部７８ｂが生成した特殊光観察画像から、パターンマッチングによって検出された、癌の血管パターンや腺口パターンと一致すると判断された血管や腺口の強調処理等を行なう部位である。この支援画像生成部７８に関しては、後に詳述する。
なお、診断が終了して内視鏡１２の挿入部２６を抜き出す際など、特殊光観察画像における血管や腺口のパターンマッチングの実施を指示されていない場合や、後述する血管や腺口のパターンマッチングの結果に応じた血管等の強調処理などの画像処理が指示されていない場合には、画像処理部７８ｂが生成した特殊光観察画像が、そのまま、表示信号生成部８０に供給される。
【００５２】
抽出部８４は、血管等のパターンマッチングの実施が指示されている場合に、画像処理部７８ｂが生成した特殊光観察画像を解析して、画像中の血管および／または腺口（血管の情報および／または腺口の情報）を抽出する部位である。
従って、パターンマッチングの実施を指示されていない場合には、抽出部８４には、特殊光観察画像は供給されない。
【００５３】
血管および腺口の抽出方法には、特に限定はなく、公知の方法が、各種、利用可能である。
一例として、ＢＶ光等のＢの狭帯域光は、血管に吸収されるので、その領域は、暗くなる。従って、このような血管や腺口による狭帯域光の変化を利用して、画像（画像信号）を、適宜設定した閾値で二値化して、血管や腺口を抽出してもよい。あるいは、画像の平均値を算出して、平均値よりも暗い領域や色味が異なる領域などを血管や腺口として抽出してもよい。
【００５４】
なお、内視鏡１２による撮影画像には、凹凸や観察光が斜めに照射されている領域等があり、血管や腺口の適正な抽出が困難である領域も有る。
それに応じて、特殊光観察画像を、適宜、分割して、血管や腺口の抽出を行い、各領域の抽出結果を統合して、特殊光観察画像からの血管や腺口の抽出結果としてもよい。
【００５５】
本発明の内視鏡装置１０において、特殊光観察画像から抽出するのは、血管および腺口(pit)の両方に限定はされない。
すなわち、抽出部８４は、パターン記憶部８２に記憶しているパターン分類に応じて、血管および腺口のいずれか一方のみを抽出するものであってもよい。また、入力装置２０や内視鏡１２の操作部２８での操作によって、血管の抽出（血管パターンマッチング）と腺口の抽出（腺口パターンマッチング）とを、選択可能にしてもよい。
【００５６】
抽出部８４による、特殊光観察画像からの血管および腺口の抽出結果は、マッチング部８６に供給される。
マッチング部８６には、パターン記憶部８２が接続される。パターン記憶部８２は、癌の進達度（深達度）に応じた血管パターンからなる血管パターン分類、および／または、癌の進達度に応じた腺口パターンからなる腺口パターン分類を記憶する部位である。
マッチング部８６は、パターン記憶部８２が記憶している血管パターン分類の血管パターンおよび／または腺口パターン分類の腺口パターンと、抽出部８４が抽出した血管および／または腺口との、パターンマッチングを行なう部位である。
【００５７】
癌が発症すると、病変部では、表層の微細血管（微小血管）やＩＰＣＬ（上皮乳頭内血管(intra‐epithelial papillary capillary loop))等に、健常な部位には見られない、特有の血管が生成（構築）されたり、健常な部位には見られない、特有の腺口構造(pit pattern)が生成される。
また、このような癌に起因して生成される血管の形状（癌による新生血管の走行パターン）や腺口の形状（癌による不整pit様構造）は、癌の進達度に応じた、特有のパターンを有する。
【００５８】
従って、癌の進達度に対応する複数の血管パターンからなる血管パターン分類や、癌の進達度に対応する複数の腺口パターンからなる腺口パターン分類を記憶しておき、内視鏡で撮影した画像から血管や腺口を抽出し、血管と進達度に対応する血管パターンとのパターンマッチングや、腺口と進達度に対応する腺口パターンとのパターンマッチングを行なうことにより、癌の進達度を知見、すなわち進達度診断を行なうことができる。
【００５９】
ここで、癌の進達度に応じた血管パターンや腺口パターンは、食道や大腸などの癌の発症部位によって異なる。
従って、パターン記憶部８２は、食道、胃、小腸および大腸など、診断を行なう部位毎に（少なくとも２つの部位に対応して）、このような血管パターン分類や腺口パターン分類を記憶するのが好ましい。
【００６０】
このような癌の進達度に応じた血管パターン分類や腺口パターン分類（以下、両者をまとめて、単に『パターン分類』とも言う）は、文献や論文等で発表された、診断部位（観察部位）に応じた公知の癌のパターン分類が、各種、利用可能である。
【００６１】
一例として、食道癌の場合には、図５に示す、『食道小扁平上皮癌の拾い上げと鑑別診断におけるＦＩＣＥ併用拡大内視鏡の有用性． 胃と腸 2009;44:1675-1687』に示される微細血管パターン分類（Micro Vascular Pattern Classification）が例示される。
この血管パターン分類において、type１は、細く直線的な乳頭内血管が観察される血管パターンである。type２は、血管の延長・分岐や拡張、密度の上昇が有るが、構造が保たれ、また、配列の規則性が、比較的、保たれている血管パターンである。type３ａは、壊れた糸くず状の血管パターン； 同ｂは、潰れた赤丸状の血管パターン； 同ｃは、前記ｂが伸長・癒合する血管パターン； 同ｄは、集簇する乳頭状隆起の中に螺旋条血管が見られるイクラ状の形態の血管パターン； である。type４ＭＬは、多重状の血管パターン； 同ＩＢは、不整樹枝状の血管パターン； さらに、同Ｒは、網状の血管パターン； である。
この微細血管パターン分類では、type１からtype４に向けて、順次、食道癌の進達度が高くなる。
また、この食道癌の血管パターン分類において、type４では、無血管領域（avascluar area ＡＶＡ）の大きさで、さらに、Ｓ（０．５ｍｍ以下）、Ｍ（０．５ｍｍ超３ｍｍ以下）およびＬ（３ｍｍ超）の亜分類を加えてもよい。
【００６２】
また、大腸癌のパターン分類としては、一例として、広島大学の腺口パターン分類(pit様構造の拡大所見分類)、佐野医師による血管パターン(網目状血管パターン(capillary pattaern； ＣＰ)）分類、および、東京慈恵医大の腺口パターンを加味した血管（微細血管構築）パターン分類（拡大観察所見分類）が例示される。
【００６３】
広島大学の腺口パターン分類は、図６に示すような腺口パターンによる分類である。なお、このパターン分類では、微細血管パターンを、付加的に評価している。
この腺口パターン分類において、Ａtypeは、正色〜褐色調を呈した腺口パターンであり、微細血管は不可視である。Ｂtypeは、間接的に明瞭で整った腺口様構造(pit様構造)が観察される腺口パターンであり、網目状の微細血管模様を有する。Ｃtype１は、間接的に、不整な腺口様構造を有する腺口パターンであり、血管は、太さおよび分布が比較的均一な網目模様を有し； 同２は、間接的に不整の強い腺口様構造を有する腺口パターンであり、血管は、太さおよび分布が不均一な網目模様を有し； さらに、同３は、不整腺口様構造が不明瞭で観察不可能な腺口パターンであり、血管は不整で太さおよび分布が不均一であり、無血管領域が出現し、また、断片化した微細血管が散在する。
この腺口パターン分類では、ＡtypeからＣtypeに向けて、順次、大腸癌の進達度が高くなり、また、Ｃtypeでは、１から３に向けて、順次、大腸癌の進達度が高くなる。
【００６４】
佐野医師による血管パターン分類は、図７に示すような血管パターン分類である。
この血管パターン分類において、ＣＰtypeIは、微細血管が確認できない血管パターンである。ＣＰtypeIIは、血管が腺管周囲を取り巻くように観察でき、血管径が均一な血管パターンである。ＣＰtypeIIIＡは、血管が不整で、かつ、不規則な血管が明瞭な血管パターンである。ＣＰtypeIIIＢは、血管が不整で、かつ、不規則な血管が不明瞭な血管パターンである。
この血管パターン分類では、ＣＰtypeIからＣＰtypeIIIに向けて、順次、大腸癌の進達度が高くなり、また、ＣＰtypeIIIでは、ＡよりＢの方が進達度が高い。
【００６５】
東京慈恵医大の血管パターン分類は、図８に示すような血管パターン分類である。
この血管パターン分類において、１型は、血管走行が認識されない血管パターンである。２型は、血管径の軽度の拡張が認められる血管パターンである。３型は、血管径の明らかな拡張が認められる血管パターンであり、この３型において、Ｖ型は、繊毛状構造を呈し、腺管の間質に一致して、拡張血管が規則的に走行する血管パターンで； Ｉ型は、不規則な拡張血管の走行を有する血管パターン； である。 ４型は、血管分布が疎で、血管走行を認識できない血管パターンである。
この血管パターン分類では、１型から４型に向けて、順次、大腸癌の進達度が高くなり、また、３型では、Ｉ型の方がＶ型よりも進達度が高い。
【００６６】
また、本発明においては、文献や論文等で発表された公知のパターン分類以外にも、内視鏡装置１０での癌の進達度診断に熟練している医師が、実際に進達度診断に使用した画像を用いて、血管パターン分類や腺口パターン分類を作成して、パターン記憶部８２に記憶してもよい。
すなわち、入力装置２０に登録ボタン等を設けて、実際の診断画像を、パターン分類を構成する血管パターンや腺口パターンとして登録できるようにしてもよい。
【００６７】
実際の診断画像からパターン分類を作成する際には、画像そのものを血管パターン等として、進達度ごとに記憶してパターン分類とする方法が例示される。また、画像から血管や腺口を抽出した画像を血管パターン等として、進達度ごとに記憶してパターン分類としてもよい。また、抽出した血管や腺口から特定の領域（特定の血管構造や腺口構造）を抜き出して、血管パターン等とし、進達度ごとに記憶してパターン分類としてもよい。さらに、これらの２以上を組み合わせてパターン分類としてもよい。
また、このように、実際の診断画像からパターン分類を作成する際には、拡大率、観察光の光量、光源装置１６における４４５ＬＤ６０と４０５ＬＤ６２との光量比（出力比）、ＣＣＤセンサ４８の電子シャッタスピード等の撮影条件も、パターン分類に対応付けして記憶しておくのが好ましい。
【００６８】
このようなパターン分類は、一般的に、拡大観察画像を用いて作成される。一方で、実際の内視鏡装置１０での診断時には、まず、低倍率でスクリーニング（スコープ部４２を移動しつつの大まかな観察）を行い、スクリーニングによって病変部と考えられる場所を検出したら、画像を拡大して、精査し、さらに質的診断等を行なうのが、通常である。
従って、スクリーニング等における低倍率な撮影画像でのパターンマッチングが可能なように、各パターン分類において、血管パターンや腺口パターンは、内視鏡装置１０に設定されている倍率に応じて、例えば、２０倍、４０倍、６０倍および８０倍のように、複数の倍率に対応して、記憶するのが好ましい。
なお、このような各倍率毎の血管パターンや腺口パターンは、各パターンを撮影した際の撮影倍率に応じて、各パターンを拡大／縮小して、鮮鋭化処理、スムージング処理、明るさ調整等を、適宜、施すことで、生成すればよい。
【００６９】
前述のように、このようなパターン分類は、食道、胃、大腸など、診断部位に応じたパターン分類を記憶するのが好ましいが、各診断部位で、複数のパターン分類をパターン記憶部８２に記憶しておいてもよい。
【００７０】
マッチング部８６は、前述のように、パターン記憶部８２が記憶しているパターン分類の血管パターンおよび／または腺口パターンと、抽出部８４が抽出した血管および／または腺口とが、一致しているか否かを検出する、パターンマッチング（以下、マッチングとする）を行なう部位である。
【００７１】
マッチング部８６におけるマッチングの方法には、特に限定はなく、ベクトルを利用するマッチング、テンプレートを用いるマッチング、画像特徴量を用いるマッチング、これらの複数を併用するマッチング等、公知の（画像）マッチング方法（一致画像（画像一致度）の検出方法））方法が、各種、利用可能である。
【００７２】
また、抽出部８４が抽出した血管や腺口と、パターン記憶部８２が記憶している血管パターンや腺口パターンとが、一致しているか否かの判定にも、特に限定はなく、血管と血管パターンや、腺口と腺口パターンとが、一致しているか否かを決定できれば、各種の方法が利用可能である。
例えば、公知の方法で血管（腺口）パターンと抽出した血管（腺口）との一致度を検出し、この一致度が、適宜、設定した閾値以上である場合を一致、閾値未満である場合を不一致とすればよい。
【００７３】
マッチング部８６では、血管と血管パターンとのマッチング（以下、血管のマッチングとも言う）と、腺口と腺口パターンとのマッチング（以下、腺口のマッチングとも言う）の両方を行なうのに限定はされない。
すなわち、抽出部８４が行なう抽出に応じて、血管のマッチングのみを行なうものでもよく、あるいは、腺口のマッチングのみを行なうものでもよい。また、抽出部８４での抽出と同様に、血管のマッチングおよび腺口のマッチングを、選択可能にしてもよい。
【００７４】
ここで、マッチング部８６は、診断部位に応じたパターン分類をパターン記憶部８２から選択し、読み出して、血管のマッチングや腺口のマッチングを行なう必要が有る。
このマッチング部８６におけるパターン分類の選択方法には、特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。
【００７５】
一例として、入力装置２０や内視鏡１２の操作部２８に、診断部位を入力するための選択スイッチを設け、この選択スイッチによる指示に応じて、対応する診断部位のパターン分類を読み出せばよい。
また、通常の内視鏡装置１０では、プロセッサ装置１４（あるいは、光源装置１６）に内視鏡１２を接続した時点で、プロセッサ装置１４が内視鏡１２の機種（あるいは個体）を識別できる。これを利用して、プロセッサ装置１４による内視鏡１２の識別結果に応じて、内視鏡１２が対応する診断部位のパターン分類を読み出すようにしてもよい。
あるいは、内視鏡１２が、挿入部２６の挿入長が検出可能な物である場合には、検出した挿入長から、診断部位（現在、観察している部位）を検出し、対応するパターン分類を読み出すようにしてもよい。挿入部２６の挿入長が検出可能な内視鏡としては、一例として、特開２００９−７７８５９号公報に記載される、内視鏡の挿入部に配列した光センサによって挿入長が検出可能な内視鏡等が例示される。
また、これらの方法を併用、あるいは、選択して、対応する診断部位のパターン分類を読み出すようにしてもよい。
【００７６】
マッチング部８６における血管のマッチングおよび腺口のマッチングは、常時（全ての画像（フレーム）に対して）、行なうのに限定はされない。
例えば、前述のように、診断が終了して内視鏡１２の挿入部２６を抜き出す場合などで、血管のマッチング等（特殊光観察画像のパターンマッチング（パターンマッチングによる診断支援））の実施が指示されていない場合には、当然、血管のマッチングや腺口のマッチングは行なわない。
あるいは、入力指示等に応じて、静止画を撮影した場合のみ、この静止画に対して血管のマッチングや腺口のマッチングを行なうようにしてもよい。
【００７７】
また、特殊光観察画像から抽出された血管や腺口の抽出量に応じて、パターンマッチングの実施／不実施を決定するようにしてもよい。
一般的に、癌の進達度が高い程、病変部には微細血管等が多く、かつ、複雑な血管走行状態等となる場合が多い。従って、抽出部８４が特殊光観察画像から血管や腺口を抽出したら、マッチング部８６（あるいは抽出部８４）において、その抽出量（あるいは密度）を検出し、血管や腺口の量が、所定の閾値を超えた場合のみ、マッチング部８６が血管のマッチングや腺口のマッチングを行なうようにしてもよい。
なお、この際において、血管や腺口の量は、例えば、画像中における血管や腺口の面積比等によって判断すればよい。
【００７８】
また、同様の理由で、抽出した血管や腺口の全てに対して血管のマッチングや腺口のマッチングを行なうのにも限定はされず、血管や腺口の抽出量が多い領域（あるいは密度が高い領域）を抽出し、抽出した領域のみ、血管のマッチングや腺口のマッチングを行なうようにしてもよい。
なお、血管等の抽出量が多い領域は、単位面積での血管や腺口の面積比等、上記画像毎のパターンマッチングの実施／不実施に準じて決定すればよい。
【００７９】
このように、血管のマッチングや腺口のマッチングを行なう画像や、画像中の領域を、適宜、選択することにより、マッチング部８６（処理部１４ａ）の負担を、低減することができる。
【００８０】
本発明の内視鏡装置１０においては、パターン記憶部８２が、個々の診断部位で複数のパターン分類を有する場合も有る。
この場合には、入力装置２０や内視鏡１２の操作部２８に選択手段を設け、この選択手段によって選択されたパターン分類を用いて、血管のマッチングや腺口のマッチングを行なえばよい。もしくは、全て（あるいは、適宜、選択された複数）のパターン分類を用いて、血管のマッチングや腺口のマッチングを行い、各パターン分類による結果のうち、最も信頼性の高いものを血管のマッチングや腺口のマッチングの結果としてもよい。あるいは、全て（同前）のパターン分類を用いた結果の平均から、血管のマッチングや腺口のマッチングの結果を導出してもよい。
また、パターン分類の選択と、複数のパターン分類を用いた処理とを、選択できるようにしてもよい。
【００８１】
マッチング部８６における、血管のマッチングや腺口のマッチングの結果（以下、単に『マッチングの結果』とも言う）は、支援情報生成部９０に供給される。
支援情報生成部９０は、マッチング部８６におけるマッチングの結果（血管パターンに応じた癌の進達度）に応じて、その後の観察や診断を容易かつ確実なものとするための診断支援を設定し、設定した診断支援の指示を、対応する部位に供給するものである。
【００８２】
本発明の内視鏡装置１０において、マッチングの結果に応じた診断支援としては、一例として、特殊光観察画像の画像処理； 撮影条件の自動調整（内視鏡１２および光源装置１６の動作条件の自動調整）； マッチング結果の表示（出力）； 好ましい撮影条件の示唆； 等が例示される。また、マッチング結果の表示後の好ましい撮影条件の示唆や、好ましい撮影条件を示唆した後の撮影条件の自動調整のような、複数の診断支援の組み合わせも、好適に例示される。
このような診断支援は、１つのみを行なっても、複数の診断支援を行なってもよい。また、複数の診断支援（複数の診断支援の組み合わせも含む）を内視鏡装置１０に設定しておき、入力装置１０や操作部２８に設定された選択手段によって、選択／指示された診断支援（複数でも可）を行なうようにしてもよい。
【００８３】
なお、これ以降の内視鏡装置１０の処理や作用や操作に関しては、基本的に、血管／血管パターンも、腺口／腺口パターンも、同様であるので、以下の説明は血管を代表例として行い、腺口に関しては、必要に応じて説明や例示を行なう。
【００８４】
マッチングの結果に応じた特殊光観察画像の画像処理としては、パターン記憶部８２が記憶しているパターン分類の血管パターンと一致する血管（以下、単に『血管パターンと一致する血管』とも言う）の強調が例示される。
すなわち、支援情報生成部９０は、マッチング部８６からマッチングの結果を受け取り、血管パターンと一致する血管の形状および位置、および、この血管の強調処理を行なう旨の指示を、支援画像生成部７８ｃに供給する。これに応じて、支援画像生成部７８ｃは、画像処理部７８ｂから供給された特殊光観察画像において、血管パターンと一致する血管に対して、強調処理を行なう。
支援画像生成部７８ｃは、特殊光観察画像に強調処理を行なって、表示信号生成部８０に、特殊観察画像（その画像信号）を供給する。これにより、医師が、癌の病変部を、容易に検出することが可能になる。
【００８５】
支援画像生成部７８ｃでの血管の強調処理には、特に限定はなく、高濃度化、高彩度化、シャープネス処理、変色や色付けなどによる周辺画像との色の差別化等の１以上が例示される。また、実施する強調処理を選択／指示できるようにしてもよい。
画像処理は、いずれも公知の方法で行なえばよい。
【００８６】
さらに、支援情報生成部９０は、マッチングの結果から検出された癌の進達度に応じて、強調処理の強度を変更してもよい。
例えば、癌の進達度が高いほど、血管を高濃度にする、血管を高彩度にする、血管の鮮鋭度を高くする、血管と周囲の色味の違いを大きくする、これらの複数を併用する等のように、画像処理を行なう。これにより、特殊光観察画像を見た医師が、癌の進達度を容易に把握することが可能になる。
なお、このような血管の強調処理において、進達度に応じた、強調処理の強度は、血管パターンが対応する進達度に応じて、適宜、設定しておけばよい。
【００８７】
マッチングの結果に応じた撮影条件の自動調整とは、マッチングの結果に応じて、より病変部が観察し易い画像となるように、特殊光観察の撮影条件を調整するものである。言い換えれば、マッチングの結果に応じた、内視鏡１２および／または光源装置１６のフィードバック制御である。
具体的には、光源装置１６による観察光の光量調整、同観察光（４４５ＬＤ６０と４０５ＬＤ６２）の光量比の調整、内視鏡１２における撮影倍率の調整、および、同絞り（ＣＣＤセンサ４８の蓄積時間（シャッタースピード））の調整の１以上が例示される。
支援情報生成部９０は、マッチングの結果に応じて、撮影条件の調整方法を設定して、内視鏡１２および／または光源装置１６（制御部１４ｂ）に、撮影条件の調整を行なうように指示を出す。
【００８８】
例えば、血管パターンと一致する血管すなわち病変部であると考えられる血管が見つかった場合には、より詳細な観察（精査）が必要になる。
従って、この場合には、観察光の光量を所定量、向上して、画像を明るくし、より観察／診断を行い易くなるようにしてもよい。もしくは、あるいは同時に、絞りを所定値まで絞って（ＣＣＤセンサ４８の蓄積時間を短くして）、画像の鮮鋭度を向上してもよい。さらに、光量の向上および／または絞り具合は、血管と一致した血管パターンの進達度が高いほど、強くなるようにしてもよい。
【００８９】
また、図示例の内視鏡装置１０では、光源装置１６において、４４５ＬＤ６０の光量に対して、４０５ＬＤ６２の光量が高いほど、表層の微細血管（腺口）を明確に観察することが可能になる。
従って、血管パターンと一致する血管が見つかった場合には、４０５ＬＤ６２の光量比を所定値まで高くして、より微細血管が観察し易いようにしてもよい。さらに、血管と一致した血管パターンの進達度が高いほど、４０５ＬＤ６２の光量比が高くなるように、光源装置１６での光量調整を行なってもよい。
【００９０】
また、前述のように、一般的な内視鏡１２での診断では、低倍率でスクリーニングを行なって、病変部と考えられる箇所が見つかった時点で、観察倍率を向上して、より詳細な観察を行なう。
従って、血管パターンと一致する血管が見つかった場合には、自動的に、内視鏡１２での撮影倍率を予め定めた所定倍率まで向上して、より、詳細な観察が可能なようにしてもよい。さらに、この観察倍率の向上は、血管と一致した血管パターンの進達度が高いほど、高倍率になるようにしてもよい。
【００９１】
なお、このようなマッチング結果に応じた好ましい撮影条件への自動的な調整において、進達度に応じた、観察光の光量、光源の光量比および撮影倍率等は、血管パターンが対応する進達度に応じて、適宜、設定しておけばよい。
【００９２】
本発明の内視鏡装置１０では、パターン分類に対応付けして、光源光量、撮影倍率、絞り、光源装置の光量比など、各パターン分類を作成した際の撮影条件を記憶しておき、支援情報生成部９０が、パターン分類を作成した際の撮影条件に応じて、撮影条件を調整するようにしてもよい。
すなわち、血管パターンと一致する血管が見つかった場合には、この血管パターンを有するパターン分類を作成した際の撮影条件と同じ（もしくは近く）なるように、撮影条件を自動調整してもよい。
前述のように、一般的な内視鏡１２での診断では、低倍率でスクリーニングを行なって、病変部と考えられる箇所が見つかった時点で、観察倍率の向上等を行なって、より詳細な観察を行なう。従って、この構成によれば、病変部と疑われる血管が見つかったら、パターン分類を作成した、内視鏡による診断経験が豊富な医師による観察と、同条件での詳細な観察が可能になり、経験の少ない医師でも、正確な診断を行なうことが可能になる。
【００９３】
ここで、使用するパターン分類を指定された場合には、最初は、医師による操作に任せておき、血管パターンと一致する血管が見つかった時点で、指定されたパターン分類を作成した際と同じ撮影条件となるように、撮影条件を自動調整してもよい。
もしくは、使用するパターン分類を指定された場合には、最初から、指定されたパターン分類を作成した際と同じ撮影条件となるように、撮影条件を自動調整してもよい。あるいは、最初は、医師による操作に任せておき、医師による撮影条件変更の入力指示に応じて、指定されたパターン分類を作成した際と同じ撮影条件となるように、撮影条件を調整してもよい。
【００９４】
マッチング結果の表示とは、マッチング部８６によるマッチング結果を、表示装置１８に表示するものである。
なお、表示装置１８への表示に変えて、警告音の発生や音声出力でマッチングの結果を出力してもよく、音声出力等と表示装置１８への表示とを併用してもよい。この点に関しては、後述する、好ましい撮影条件の示唆においても、同様である。
【００９５】
例えば、マッチング部８６におけるマッチングの結果、東京慈恵医大のパターン分類における３Ｉ型の血管パターンに一致する血管が見つかったとする。この際には、支援情報生成部９０は、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました』のような表示を行なうように、表示信号生成部８０に指示を出す。
これに応じて、表示信号生成部８０は、指示されたマッチング結果の表示を表示装置１８にさせる。これにより、経験の少ない医師でも、病変部となっている血管を容易に検出して、正確な診断を行なうことが可能になる。
このようなマッチング結果の表示（出力）は、１つのパターン分類でのマッチング結果についてのみ行なってもよく、あるいは、複数のパターン分類でのマッチング結果について行なってもよい。
【００９６】
好ましい撮影条件の示唆とは、マッチングの結果に応じた好ましい撮影条件への変更を促す（勧める）表示を、表示装置１８に表示するものである。なお、以下の説明では、マッチング結果の表示と好ましい撮影条件の示唆とを、まとめて、診断支援表示とも言う。
具体的には、支援情報生成部９０は、前述のような撮影条件の自動調整を行わず、マッチングの結果に応じて、前述の撮影条件の自動調整と同じような撮影条件の調整を、医師が行なうように（医師に勧めるように）、『観察光の光量を向上して下さい』、『観察倍率を向上して下さい』などの表示を行なう指示を、表示信号生成部８０に出す。
この際においても、血管と一致した血管パターンが対応する癌の進達度に応じて、進達度が高いほど、大きな調整を行なうように撮影条件の示唆を行なってもよい。
【００９７】
また、前述のように、各パターン分類を作成した際の撮影条件を記憶している場合には、血管パターンと一致する血管が見つかった時点で、撮影条件を、この血管パターンを有するパターン分類を作成した際の撮影条件とするように、撮影条件を示唆する表示を行なってもよい。
【００９８】
ここで、観察倍率の向上等を行なうと、血管パターンと一致した血管、すなわち病変部（病変部と疑われる箇所）が、観察視野から外れてしまう場合も有る。
これに応じて、支援情報生成部９０は、病変部が観察視野から外れないように、もしくは観察視野から外れた病変部を観察視野に戻すように、『観察視野を右に移動して下さい』、『観察視野を上方に移動して下さい』のような表示を表示装置１８にさせて、内視鏡１２の挿入部２６の操作に関する診断支援を行なってもよい。この挿入部２６の操作に関する診断支援は、前述の撮影条件の自動調整を行なう場合にも、利用可能である。
【００９９】
本発明の内視鏡装置１０において、このようなマッチングの結果に応じた診断支援は、適宜、組み合わせて、行なうようにしてもよい。
一例として、マッチング結果の表示と、好ましい撮影条件の示唆とを組み合わせて、表示装置１８に、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影倍率を向上して下さい』のような表示を行なうようにしてもよい。
【０１００】
マッチング結果の表示と、撮影条件の自動調整との組み合わせて、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。』という表示をした後に、自動で、観察光光量の向上や撮影倍率の向上等を行なってもよい。
また、好ましい撮影条件の示唆と、撮影条件の自動調整とを組み合わせて、『撮影倍率を向上します』のような表示をした後に、撮影倍率を自動で向上するようにしてもよい。この組み合わせの際には、『撮影倍率を向上しますか？』のような問い掛けをする表示を行い、医師によって、撮影倍率の向上を指示された場合のみ、撮影倍率を自動で向上するようにしてもよい。
【０１０１】
マッチング結果の表示と、画像処理とを組み合わせて、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。』という表示をした後に、自動で、血管パターンと一致する血管の強調処理（表示）を行なってもよい。
この際にも『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 強調表示をしますか？』のような問い掛けをする表示を行い、医師によって、撮影倍率の向上を指示された場合のみ、血管の強調処理を行なうようにしてもよい。
【０１０２】
マッチング結果の表示と、好ましい撮影条件の示唆と、撮影条件の自動調整とを組み合わせて、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影倍率を向上します』のような表示をした後に、撮影倍率を自動で向上するようにしてもよい。
さらに、各パターン分類を作成した際の撮影条件を記憶している場合には、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影条件を東京慈恵医大のパターン分類に合せて変更します』のような表示をした後に、撮影条件の変更を行なってもよい。
これらの場合にも、前述のような問い掛けを行って、医師による指示に応じて、撮影条件の変更を行なうようにしてもよい。
【０１０３】
各パターン分類を作成した際の撮影条件を記憶している場合には、使用するパターン分類を指定された時点で、『撮影条件を東京慈恵医大のパターン分類に合せます』のような表示をした後に、撮影条件の変更を行なってもよい。この際にも、前述のような問い掛けを行って、医師による指示に応じて、撮影条件の変更を行なうようにしてもよい。
また、被検者が、過去に血管パターンと一致する血管が検出されたことが有る被検者である場合には、前回の撮影条件に合わせるように、自動で撮影条件を設定するようにしてもよい。この際にも、撮影条件の設定を示唆する表示を行なった後に、撮影条件の変更を行なうようにしてもよく、もしくは、前述のような問い掛けを行って、医師による指示に応じて、撮影条件の変更を行なうようにしてもよい。
【０１０４】
表示信号生成部８０は、通常光画像生成部７６（画像処理部７６ｂ）や特殊光画像生成部７８（画像処理部７８ｂもしくは支援画像生成部７８ｃ）から供給された通常光観察画像や特殊光観察画像に、色空間の変換や拡大／縮小等の必要な処理を行い、また、画像の割り付けや被検者の氏名などの文字情報の組み込み等の必要な処理を行なって、合成画像を組み込んだ表示用の画像を生成し、表示装置１８に、この画像を表示させる。
また、表示信号生成部８０は、マッチングの結果に応じた診断支援表示を指示されている場合には、この診断支援を行なうための文字情報の組み込みも行なった、表示用の画像を生成し、表示装置１８に、この画像を表示させる。
【０１０５】
ここで、内視鏡装置１０においては、表示装置１８への表示は、特殊光観察画像のみ表示、通常光観察画像のみ表示、マッチングの結果に応じた強調画像のみ表示、通常光観察画像と特殊光観察画像とを表示、特殊光観察画像とマッチングの結果に応じた強調画像とを表示、通常光観察画像とマッチングの結果に応じた強調画像とを表示、通常光観察画像と特殊光観察画像とマッチングの結果に応じた強調画像とを表示、切り替え指示に応じて通常光観察画像と特殊光観察画像とマッチングの結果に応じた強調画像との２以上をトグル式に切り換えて表示、等が例示される。
従って、この２以上をモード化して、選択可能にするのが好ましい。
表示信号生成部８０は、選択された表示形態（モード）に応じた画像を生成して、表示装置１８に表示させる。さらに、表示装置１８が、複数、有る場合や表示領域に余裕が有る場合には、参考図として。血管パターン分類の各血管パターンを表示してもよい。
【０１０６】
ここで、マッチングの結果に応じた強調画像の表示を指示された場合には、この指示によって、マッチングの結果に応じた特殊光観察画像の画像処理（血管の強調処理）が選択／指示されたものとしてもよい。
また、診断支援表示が指示されている場合には、表示信号生成部８０は、いずれの表示形態が選択された場合でも、マッチングの結果に応じた診断支援表示を行なう。
【０１０７】
以下、特殊光観察を行なう場合を例に、内視鏡装置１０の作用の一例を説明する。
入力装置２０によって、内視鏡１２による撮影開始が指示されると、光源装置１６の４４５ＬＤ６０および４０５ＬＤ６２が点灯する。また、内視鏡１２のＣＣＤセンサ４８が、撮影（測光）を開始する。
【０１０８】
４４５ＬＤ６０が照射したＢ光（Ｂのレーザ光）、および、４０５ＬＤ６２が照射したＢＶ光（ＢＶのレーザ光）は、合波器６４で合波されて、光ファイバ６８で伝搬されて、観察光（励起光）として、接続部１６ｂから内視鏡１２のコネクタ３２に供給される。
【０１０９】
内視鏡１２のコネクタ３２に供給された観察光は、光ファイバ５２がスコープ部４２まで伝搬して、スコープ部４２において、光ファイバ５２の先端から出射して、蛍光体５４に入射する。
ここで、４４５ＬＤ６０が照射したＢ光は、蛍光体５４を励起して、蛍光体５４が緑色〜黄色に励起発光光を発生し、蛍光体５４を透過したＢ光と共に疑似の白色光となって、観察光として照明用レンズ５０によって観察部位（生体内）に照射される。また、４０５ＬＤ６２が照射したＢＶ光は、殆ど蛍光体５４を透過して特殊光観察のＢＶの狭帯域の観察光として、照明用レンズ５０によって観察部位に照射される。
観察光が照射された観察部位の画像は、撮影レンズ４６によってＣＣＤセンサ４８の受光面に結像され、ＣＣＤセンサ４８によって撮影（測光）され、Ｒ画像、Ｇ画像、および、Ｂ画像として、撮影される。
ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、ＡＦＥ基板５６に供給される。ＡＦＥ基板５６は、ＣＣＤセンサ４８の出力信号に、相関二重サンプリングによるノイズ除去、増幅、Ａ／Ｄ変換等を行い、されて、デジタルの画像信号として、プロセッサ装置１４（処理部１４ａ）のＤＳＰ７２に供給する。
【０１１０】
ＤＳＰ７２は、供給された画像（画像信号）にガンマ補正、色補正処理等の所定の処理を施した後、処理済の画像を画像記憶部７４の所定部位に記憶させる。
画像信号が画像記憶部７４に記憶されると、特殊光画像生成部７８の読み出し部７８ａが、画像記憶部７４から狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像を読み出して、画像処理部７８ｂに供給する。
狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像を供給された画像処理部７８ｂは、Ｇ画像を表示のＲ画素に割り付け、狭帯域ＢＶ画像を表示のＢおよびＧ画素に割りつけて、３つのサブピクセルからなる画像とし、さらに、画像に、色変換処理、色彩強調処理および像構造強調処理を行い、特殊光観察画像とする。
本例においては、マッチングの結果から、診断支援表示および血管パターンと一致する血管の強調処理を行なうことが指示されているとして、画像処理部７８ｂは、生成した特殊光観察画像を、抽出部８４および支援画像生成部７８ｃに供給する。
【０１１１】
特殊光観察画像を供給された抽出部８４は、特殊光観察画像を解析して、例えば前述のように二値化を行なって血管（腺口）の抽出を行い、抽出した血管をマッチング部８６に供給する。
抽出部８４が抽出した血管を受け取ったマッチング部８６は、パターン記憶部８２から血管パターン分類を読み出して、血管と血管パターンとの（パターン）マッチングを行なう。なお、予め、使用する血管パターン分類を指定されている場合には、指定された血管パターン分類を読み出して、血管とのマッチングを行なう。
【０１１２】
マッチング部８６は、マッチングの結果を支援情報生成部９０に供給する。
本例においては、一例として、東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型の血管パターンと一致する血管が検出されたとする。マッチングの結果を受け取った支援情報生成部９０は、マッチングの結果に応じて、例えば、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影倍率を向上しますか？』という診断支援表示を行なうように、表示信号生成部８０に指示を出す。
また、支援情報生成部９０は、血管パターンと一致する血管を、高濃度化および高彩度化して強調するように、血管の位置情報等と共に支援画像生成部７８ｃに指示を出す。
【０１１３】
支援情報生成部９０からの指示を受けた支援画像生成部７８ｃは、これに応じて、特殊光観察画像の対応する血管の高濃度化および高彩度化して強調する画像処理を行なう。画像処理が終了したら、強調処理済の特殊光観察画像を表示信号生成部８０に送る。
強調処理済の特殊光観察画像、および、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影倍率を向上しますか？』という診断支援表示をする旨の指示を受けた表示信号生成部８０は、強調処理済の特殊光観察画像、および、前記診断支援表示を組み込んだ表示用の画像を生成し、この画像を、表示装置１８に表示させる。
また、医師によって撮影倍率の向上を指示された場合には、支援情報生成部９０は、内視鏡に、東京慈恵医大のパターン分類における３Ｉ型の血管パターンの進達度に対応ずる倍率まで、撮影倍率を向上するように、指示を出す。
【０１１４】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、内視鏡１２で撮影した画像から血管（腺口）を抽出し、予め記憶しておいた血管パターン分類を用いて、血管パターンと血管とのマッチングを行い、このマッチングの結果（血管パターンに対応する癌の進達度）に応じて、血管パターンと一致した血管（すなわち病変部）の強調、撮影倍率や観察光量の向上などの好適な撮影条件への自動調整、マッチング結果や好適な撮影条件の示唆等の診断支援表示等を行なうので、経験の少ない医師でも、正確な癌の進達度診断を行なうことが可能になる。
【０１１５】
以上、本発明の内視鏡装置について詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
【０１１６】
例えば、本発明の内視鏡装置は、特許文献１等に示されるような、回転フィルタとモノクロのＣＣＤセンサとを用いる面順次での撮影を行なう内視鏡装置にも、好適に利用可能である。
すなわち、本発明の内視鏡装置は、血管や腺口と、進達度に応じた血管パターンや腺口パターンとのマッチング、および、マッチング結果に応じた診断支援を行なうものであれば、公知の内視鏡装置が、各種、利用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０ 内視鏡装置
１２ 内視鏡
１４ プロセッサ装置
１６ 光源装置
１８ 表示装置
２０ 入力装置
２６ 挿入部
２８ 操作部
３０ ユニバーサルコード
３２ コネクタ
３６ ビデオコネクタ
３８ 軟性部
４０ 湾曲部
４２ スコープ部
４６ 撮影レンズ
４８ ＣＣＤセンサ
５０ 照明用レンズ
５２，６８ 光ファイバ
５４ 蛍光体
５６ ＡＦＥ基板
６０ ４４５ＬＤ
６２ ４０５ＬＤ
６４ 合波器
７２ ＤＳＰ
７４ 画像記憶部
７６ 通常光画像生成部
７６ａ，７８ａ 読み出し部
７６ｂ，７８ｂ 画像処理部
７８ 特殊光画像生成部
７８ｃ 支援画像生成部
８２ パターン記憶部
８４ 抽出部
８６ マッチング部
９０ 支援情報生成部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層微細血管等を用いる診断に好適な内視鏡装置に関し、詳しくは、経験の少ない医師でも、表層微細血管等から適正な癌の進達度診断を行なうことを可能にする内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特定の狭い波長帯域光（狭帯域光）を観察光として生体の粘膜組織に照射し、生体組織の所望の深さの組織情報を得る、いわゆる特殊光観察を行うことができる内視鏡装置が活用されている。
この特殊光観察によれば、粘膜層あるいは粘膜下層に発生する新生血管の表層微細構造、病変部の強調等、通常の観察像では得られない生体情報を簡単に可視化できる。例えば、観察対象が癌病変部である場合、表層組織の観察に適した青色（Ｂ）の狭帯域光と中層組織及び表層組織の観察に適した緑色（Ｇ）の狭帯域光とを粘膜組織に照射することにより、組織表層の微細血管や微細構造の状態がより詳細に観察できるため、病変部をより正確に診断することができる。
【０００３】
特殊光観察の機能を有する内視鏡装置として、特許文献１や特許文献２に示されるような内視鏡装置が知られている。
この内視鏡装置は、白色光を照射する光源と、白色光を赤（Ｒ）光にするＲフィルタ、同緑（Ｇ）光にするＧフィルタ、および、同青（Ｂ）光にするＢフィルタを有する回転フィルタとを有する光源装置、ならびに、モノクロＣＣＤセンサで画像を撮影する内視鏡を用いる内視鏡装置である。
【０００４】
この内視鏡装置では、光源装置において、回転フィルタを回転して、各色のフィルタを、順次、光路に挿入することで、Ｒ光、Ｇ光およびＢ光を生成（時分割）し、各色の光を観察光として、順次、内視鏡に供給する。
他方、内視鏡では、光源装置から供給された観察光（Ｒ光、Ｇ光およびＢ光）を観察部位に照射し、いわゆる面順次によって、観察部位のＲ画像、Ｇ画像およびＢ画像を、順次、撮像素子で撮影する。
【０００５】
ここで、この内視鏡装置では、回転フィルタとして、外周側の第１のフィルタ組と、内衆側の第２のフィルタ組とを有する、二重構造の物を用いている。
外周側の第１のフィルタ組は、各色の波長領域が互いに重なる（オーバーラップする）分光特性を有する、通常光観察用のフィルタとなっている。他方、内周側の第２のフィルタ組は、各色の波長領域が互いに離間する、離散的な狭帯域の分光特性を有する、特殊光観察用のフィルタとなっている。
従って、この内視鏡装置によれば、回転フィルタの回転軸を移動により、通常光観察を行なう場合には第１のフィルタ組を光路に作用させ、特殊光観察を行なう場合には、第２のフィルタ組を光路に作用させることで、通常光観察および特殊光観察の両方を行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３５５９７５５号公報
【特許文献２】特許第３６０７８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述のように、狭帯域光を用いる特殊光観察によれば、組織表層の微細血管や微細構造の状態が、より詳細に観察できる。そのため、癌の病変部をより正確に診断することが可能になる。
ここで、癌の診断では、以降の治療を適正に行なうために、癌の進達度診断が行なわれる。近年の内視鏡による診断の進歩によって、癌の進達度は、内視鏡で観察した表層微細血管の走行状態等から、診断することが可能になっている。
【０００８】
しかしながら、表層微細血管の走行状態は、複雑であり、かつ、癌の進達度や、食道や胃などの病変部の発生部位等に応じて、様々である。
そのため、内視鏡を用いる癌の診断に熟練した医師でないと、正確な癌の進達度診断は、難しいという問題が有る。
【０００９】
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決することにあり、経験が少ない医師でも、内視鏡で撮影した表層微細血管等の画像から、適正な癌の進達度診断を行なうことを可能にする内視鏡装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の内視鏡装置は、画像を光電的に撮影する撮像素子を有する内視鏡と、前記内視鏡が撮影を行なうための観察光を前記内視鏡に供給する光源装置と、前記内視鏡が撮影した画像を処理して表示用の画像とする画像処理手段と、前記画像処理手段が処理した画像を表示する表示装置とを有し、かつ、前記画像処理手段は、病気の進達度に応じた複数の血管パターンを有する血管パターン分類、および、病気の進達度に応じた複数の腺口パターンを有する腺口パターン分類の、少なくとも一方を記憶する記憶手段； 前記内視鏡が撮影した画像から、血管および腺口の少なくとも一方を抽出する抽出手段； 前記抽出手段が抽出した血管および腺口の少なくとも一方と、前記記憶手段が記憶する血管パターン分類の血管パターンおよび腺口パターン分類の腺口パターンの少なくとも一方とのパターンマッチングを行うマッチング手段； ならびに、前記マッチング手段からパターンマッチングの結果を受け取り、このパターンマッチングの結果に応じて、診断を支援するための支援操作を、前記内視鏡、光源装置、画像処理手段、および、表示装置の１以上に行なわせる診断支援手段； を有することを特徴とする内視鏡装置を提供する。
【００１１】
このような本発明の内視鏡装置において、前記光源装置は、特殊光観察を行なうための狭帯域光を前記内視鏡に供給する機能を有するのが好ましい。
【００１２】
また、前記支援操作が、撮影条件の調整、前記画像処理手段での画像処理の調整、および、前記表示装置の表示による診断支援の１以上であるのが好ましい。
この際において、前記撮影条件の調整が、前記内視鏡での撮影倍率の変更、前記内視鏡での絞りの変更、前記光源装置による観察光の光量調整、前記光源装置による観察光の分光分布の調整の、１以上であるのが好ましい。また、前記画像処理手段での画像処理の調整が、前記記憶手段が記憶する血管パターン分類の血管パターンと一致する血管の強調処理、および、腺口パターン分類の腺口パターンと一致する腺口の強調処理の、少なくとも一方であるのが好ましい。また、前記表示装置の表示による診断支援が、前記マッチング手段によるパターンマッチング結果の表示であるのが好ましく、また、前記表示装置の表示による診断支援が、前記内視鏡における撮影倍率の変更、前記内視鏡における絞りの変更、前記光源装置による観察光光量の変更、および、前記光源装置による観察光の分光分布の変更の、少なくとも１つを促す表示であるのも好ましい。
【００１３】
また、前記血管に一致した血管パターンが対応する病気の進達度、および、前記腺口が一致した腺口パターンが対応する病気の進達度の少なくとも一方に応じて、前記支援操作の程度を変更するのが好ましい。
また、前記抽出手段による抽出の実行、および、前記マッチング手段によるパターンマッチングの実行を選択する選択手段を有するのが好ましい。
また、前記マッチング手段は、前記抽出手段が抽出した血管の量および腺口の量の少なくとも一方に応じて、前記パターンマッチングを行なうのは好ましい。
また、前記記憶手段は、少なくとも２カ所の診断部位の個々に対応して、前記血管パターン分類および腺口パターン分類の少なくとも一方を記憶するのが好ましい。
さらに、前記内視鏡による観察部位を指示する指示手段を有するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成を有する本発明の内視鏡装置によれば、狭帯域光を観察光として用いる特殊光観察画像等から、血管等を抽出して、癌の進達度に応じた血管パターンとのパターンマッチングを行い、このパターンマッチングの結果に応じて、癌の進達度の出力、病変部と見られる血管の強調表示、より好適な観察が可能な画像への撮影条件の変更などの診断の支援を行なう。
そのため、本発明の内視鏡装置によれば、内視鏡による癌の診断の経験が少ない医師でも、内視鏡による観察画像から、適正な、癌の進達度診断を行なうことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の内視鏡装置の一例を概念的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す内視鏡装置の構成を概念的に示すブロック図である。
【図３】図１に示す内視鏡装置の観察光の分光特性を概念的に示す図である。
【図４】図１に示す内視鏡装置の処理部を概念的に示すブロック図である。
【図５】図１に示す内視鏡装置が記憶するパターン分類の一例を概念的に示す図である。
【図６】図１に示す内視鏡装置が記憶するパターン分類の別の例を概念的に示す図である。
【図７】図１に示す内視鏡装置が記憶するパターン分類の別の例を概念的に示す図である。
【図８】図１に示す内視鏡装置が記憶するパターン分類の別の例を概念的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の内視鏡装置について、添付の図面に示される好適実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１に、本発明の内視鏡装置の一例の概略斜視図を示し、図２に、図１に示す内視鏡装置の構成を概念的に示す。
【００１８】
図示例の内視鏡装置１０は、一例として、内視鏡１２と、内視鏡１２が撮影した画像の処理等を行なうプロセッサ装置１４と、内視鏡１２での観察（撮影）を行なうための観察光（照明光）を供給する光源装置１６とを有して構成される。
また、プロセッサ装置１４には、内視鏡が撮影した画像を表示する表示装置１８と、各種の指示等を入力するための入力装置２０とが接続される。さらに、プロセッサ装置１４には、内視鏡が撮影した画像をハードコピーとして出力するプリンタ（記録装置）が接続されてもよい。
【００１９】
図２に示すように、内視鏡１２は、ＣＣＤセンサ４８等の撮像素子を用いて、画像を光電的に撮影する、電子内視鏡である。この内視鏡１２は、通常の内視鏡と同様、挿入部２６と、操作部２８と、ユニバーサルコード３０と、コネクタ３２と、ビデオコネクタ３６とを有する。
内視鏡１２は、観察時（診断時）には、ビデオコネクタ３６がプロセッサ装置１４の接続部１４ａに、コネクタ３２が光源装置１６の接続部１６ａに、それぞれ接続される。なお、コネクタ３２には、通常の内視鏡と同様、観察部位の吸引や送気を行なう吸引手段や送気手段、観察部位に水を噴射するための吸水手段等が接続される。
【００２０】
また、通常の内視鏡と同様、内視鏡１２の挿入部２６は、基端側の長尺な軟性部３８と、ＣＣＤセンサ４８等が配置される先端のスコープ部（内視鏡先端部）４２と、軟性部３８とスコープ部４２との間の湾曲部（アングル部）４０とを有し、さらに、操作部２８には、湾曲部４０を湾曲させる、操作ノブ２８ａ等が設けられる。
【００２１】
図２に概念的に示すように、スコープ部４２には、撮影レンズ４６、ＣＣＤセンサ４８、照明用レンズ５０、光ファイバ５２、および、蛍光体５４や、レンズ等を保護するためカバーガラス（図示省略）等が配置される。
【００２２】
なお、図示は省略するが、内視鏡１２には、鉗子等の各種の処置具を挿通するための鉗子チャンネルおよび鉗子口、吸引、送気、送水等を行うための送気／送水チャンネルおよび送気／送水口等も設けられる。
鉗子チャンネルは、スコープ部４２から、湾曲部４０および軟性部３８を通って操作部２８に設けられる鉗子挿入口に連通する。また、送気／送水チャンネルは、スコープ部４２から、湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、およびユニバーサルコード３０を通って、コネクタ３２の吸引手段、送気手段、送水手段との接続部に連通する。
【００２３】
光ファイバ５２は、湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、およびユニバーサルコード３０を通って、光源装置１６に接続されるコネクタ３２まで挿通されている。
後述する光源装置１６が照射する観察光（励起光）は、コネクタ３２から光ファイバ５２に入射して、光ファイバ５２で伝搬されて、スコープ部４２において、光ファイバ５２の先端部から、蛍光体５４に入射する。
【００２４】
蛍光体５４は、Ｂ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体を含んで構成される。
後に詳述するが、光源装置１６は、励起光として、中心波長４４５ｎｍのＢ光（Ｂのレーザ光）を照射する。蛍光体５４は、このＢ光によって励起されて、緑色〜黄色の励起発光光を発光する。この緑色〜黄色の励起発光光と、蛍光体２４で吸収されずに透過したＢ光とが合わされて、疑似的な白色光が生成され、通常光観察の観察光となる。
この蛍光体５４に関しては、後に光源装置１６と共に詳述する。
【００２５】
蛍光体５４による励起発光光、および、蛍光体５４を通過したＢ光（あるいはさらに、後述する狭帯域のＢＶ光）は、照明用レンズ５０に入射して、照明用レンズ５０によって観察部位に照射される。
【００２６】
また、観察光が照射された観察部位の画像（生体による反射光）は、撮影レンズ４６によってＣＣＤセンサ４８の受光面に結像される。
ＣＣＤセンサ４８は、Ｒ（赤）光、Ｇ（緑）光およびＢ（青）光の３原色に分光して同時に測光することにより、カラー画像を撮像（撮影）する、一般的な内視鏡やデジタルカメラ等に利用されている通常のカラーのＣＣＤセンサである。従って、ＣＣＤセンサ４８からは、Ｒ画像、Ｇ画像、およびＢ画像の信号が出力される。
【００２７】
なお、本発明において、撮像素子はＣＣＤセンサ４８に限定はされず、ＣＭＯＳイメージセンサ等、公知の各種の撮像素子が利用可能である。
【００２８】
ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、信号線によって、スコープ部４２から湾曲部４０、軟性部３８、操作部２８、ユニバーサルコード３０、およびコネクタ３２を通ってビデオコネクタ３６に送られる。
【００２９】
図示例においては、ビデオコネクタ３６に、ＡＦＥ（Analog Front Eend）基板５６が配置される。
ＡＦＥ基板５６には、一例として、相関二重サンプリング回路、アンプ（自動利得制御回路）、およびＡ／Ｄ変換器が配置される。ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、ＡＦＥ基板５６において、相観二重サンプリングによるノイズ除去、アンプによる増幅を行なわれ。さらに、Ａ／Ｄ変換器によってアナログ信号からデジタル信号に変換されて、デジタルの画像信号として、プロセッサ装置１４（後述するＤＳＰ７２）に、出力される。
なお、本発明の内視鏡装置において、これらの処理は、ビデオコネクタ３６ではなく、コネクタ３２で行なってもよく、あるいは、プロセッサ装置１４で行なってもよい。
【００３０】
前述のように、内視鏡装置１０において、内視鏡１２のコネクタ３２は、光源装置１６の接続部１６ａに接続される。
光源装置１６は、生体内での観察を行なうための観察光を内視鏡１２に供給するものである。前述のように、光源装置１６から内視鏡１２に供給された観察光（励起光）は、コネクタ３２から光ファイバ５２に入射して伝搬されて、スコープ部４２から観察部位に照射される。
【００３１】
図２に概念的に示すように、内視鏡装置１０において、光源装置１６は、４４５ＬＤ６０と、４０５ＬＤ６２と、光ファイバ６０ａおよび６２ａと、合波器６４と、光ファイバ６８とを有する。
【００３２】
４４５ＬＤ６０は、中心波長４４５ｎｍのＢ光のレーザ光源である。他方、４０５ＬＤ６２は、中心波長４０５ｎｍの青紫色（ＢＶ）光のレーザ光源（ＢＶの狭帯域光の光源）である。両光源に関しては、後に詳述する。
４４５ＬＤ６０が照射したＢ光は光ファイバ６０ａによって伝搬され、４０５ＬＤ６２が照射したＢＶ光は光ファイバ６２ａによって伝搬され、共に、合波器６４によって１本に合波される。
【００３３】
合波されたＢ光およびＢＶ光は、光ファイバ６８によって伝搬され、接続部１６ａから内視鏡１２のコネクタ３２に供給され、光ファイバ５２に入射して伝搬されて、光ファイバ５２の先端から出射する。
ここで、前述のように、内視鏡１２において、光ファイバ５２の先端部には、蛍光体５４が配置されている。蛍光体５４は、Ｂ光の一部を吸収して、緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17）等の蛍光体）を含んで構成される。これにより、前述のように、Ｂ光を励起光とする緑色〜黄色の励起発光光と、蛍光体２４で吸収されずに透過したＢ光とが合わされて、疑似的な白色光となる。
【００３４】
図３に、４０５ＬＤ６２が照射するＢＶ光、４４５ＬＤ６０が照射するＢ光、および、Ｂ光（４４５ｎｍのレーザ光）によって励起された蛍光体２４による励起発光光（Ｂ光に励起された蛍光体２４の発光スペクトル）の分光特性を示す。
図３に示すように、４０５ＬＤ６２が照射するＢＶ光は、中心波長４０５ｎｍの輝線（プロファイル（Ａ））で表される、ＢＶの狭帯域光である。このＢＶ光は、蛍光体５４には殆ど吸収されずに、透過する。
他方、４４５ＬＤ６０が照射したＢ光は、中心波長４４５ｎｍの輝線で表される。さらに、Ｂ光による蛍光体２４からの励起発光光は、概ね４５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域で発光強度が増大する分光強度分布となる。
【００３５】
従って、光源装置１６において、４４５ＬＤ６０のみを点灯した場合には、蛍光体２４による励起発光光と、蛍光体２４に吸収されなかった４４５ＬＤ６０からのＢ光とによる疑似的な白色光（プロファイル（Ｂ））が形成され、白色光を観察光とする通常光観察が可能となる。
また、４４５ＬＤ６０と４０５ＬＤ６２との両者を点灯した場合には、さらに、プロファイル（Ａ）で示すＢＶの狭帯域光が観察光に加わり、特殊光撮影が可能となる。
【００３６】
すなわち、光源装置１６において、４４５ＬＤ６０をｏｎ、４０５ＬＤ６２をｏｆｆの状態とすることで、白色光を観察光とする通常光観察が可能になり、４４５ＬＤ６０および４０５ＬＤ６２の両者をｏｎにすることで、白色光と狭帯域ＢＶ光とを観察光とする特殊光観察が可能になる。
さらに、４４５ＬＤ６０をｏｎにした状態で、４０５ＬＤ６２を所定周期でｏｎ／ｏｆｆすることにより、通常光観察と特殊光観察とを（略）同時に行なうことができる。
この点に関しては、後に詳述する。
【００３７】
内視鏡１２のスコープ部４２からの観察光が照射された観察部位の画像は、ＣＣＤセンサ４８によって撮影される。
ＣＣＤセンサ４８が撮影した画像（ＣＣＤセンサ４８の出力信号）は、前述のように、ＡＦＥ５６によってＡ／Ｄ変換等の処理を行なわれて、デジタルの画像信号（画像データ／画像情報）として、プロセッサ装置１６に供給される。
【００３８】
プロセッサ装置１６は、内視鏡１２から供給（出力）された画像信号（以下、単に画像とも言う）に所定の処理を施して、内視鏡１２が撮影した画像として表示装置１８に表示すると共に、内視鏡装置１０の制御を行なうもので、画像の処理部１４ａおよび自身を含む内視鏡装置１０の全体を制御する制御部１４ｂを有する。
【００３９】
図４に、プロセッサ装置１６における画像の処理部１４ａを、ブロック図によって概念的に示す。
図４に示すように、処理部１４ａは、ＤＳＰ７２と、画像記憶部７４と、通常光画像生成部７６と、特殊光画像生成部７８と、表示信号生成部８０と、パターン記憶部８２と、抽出部８４と、マッチング部８６と、支援情報生成部９０とを有する。
【００４０】
プロセッサ装置１６において、内視鏡１２から供給された画像（Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像）は、ＤＳＰ７２に供給される。
ＤＳＰ７２は、公知のＤＳＰ(Digital Signal Processor)であって、供給された画像に、ガンマ補正、色補正処理等の所定の処理を施した後、画像記憶部（メモリ）７４の所定領域に記憶させる。
【００４１】
画像が画像記憶部７４に記憶されると、通常光画像生成部７６は、画像記憶部７４からＲ、ＧおよびＢ画像を読み出して、通常光観察画像を生成し、また、特殊光画像生成部７８は、画像記憶部７４からＢ画像（ＢＶの狭帯域光による画像）およびＧ画像を読み出して、特殊光観察画像を生成する。
【００４２】
具体的には、光源装置１６は、制御部１４ｂによる制御に応じて、４４５ＬＤ６０をｏｎ（所定光量で連続点灯）した状態で、４０５ＬＤ６２を所定の周期でｏｎ／ｏｆｆする（あるいは高出力点灯および低出力点灯を交互に行なう）。他方、内視鏡１２は、この４０５ＬＤ６２のｏｎ／ｏｆｆに同期して、ＣＣＤセンサ４８によって画像を撮影する。
前述のように、４４５ＬＤ６０によるＢ光は蛍光体５４に入射／励起して、蛍光体５４にが緑色〜黄色の励起発光光を発光し、この励起発光光と、蛍光体２４で吸収されずに透過したＢ光とが合わされて、疑似的な白色光となる。また、４０５ＬＤ６２が照射した狭帯域のＢＶ光は、蛍光体５４には殆ど吸収されずに透過し、従って、４０５ＬＤ６２がｏｎの際には、白色光に加え、ＢＶの狭帯域光（Ｂの狭帯域光）が観察光に加わる。
【００４３】
従って、４０５ＬＤ６２がｏｆｆ（低出力点灯）の際に画像記憶部７４に記憶した画像から、通常光画像生成部７６が、Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像を読み出すことで、擬似的な白色光を観察光とする通常光撮影画像を得ることができる。また、４０５ＬＤ６２がｏｎ（高出力点灯）の際に画像記憶部７４に記憶した画像から、特殊光画像生成部７８がＧおよびＢ画像を読み出すことで、ＢＶの狭帯域光とＧ光とを観察光とする特殊光観察画像を得ることができる。
すなわち、図示例の内視鏡装置１０によれば、所定の周期で４０５ＬＤ６２をｏｎ／ｏｆｆし、このｏｎ／ｏｆｆの周期に同期してＣＣＤセンサ４８での撮影を行い、かつ、この撮影の周期に同期して、通常光画像生成部７６および特殊光画像生成部７８が画像を読み出すことにより、同時（略同時）に撮影された通常光観察画像および特殊光観察画像を得ることができる。
【００４４】
また、内視鏡装置１０では、４４５ＬＤ６０を連続的にｏｎして、４０５ＬＤ６２を連続的にｏｆｆにした状態とすることで、通常光観察画像のみを得ることができ、４４５ＬＤ６０および４０５ＬＤ６２を、共に、連続的にｏｎにした状態とすることで、特殊光観察画像のみを得ることができる。
【００４５】
通常光画像生成部７６は、読み出し部７６ａおよび画像処理部７６ｂを有する。
読み出し部８０ａは、前述のように、４０５ＬＤ６２がｏｆｆの際に画像記憶部７４が記憶した画像から、Ｒ画像、Ｇ画像およびＢ画像を読み出し、画像処理部７６ｂに供給する部位である。
【００４６】
画像処理部７６ｂは、読み出し部７６ａが読み出したＲ、ＧおよびＢの画像に、３×３のマトリクス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ処理などによる色変換処理； 画面内の血管と粘膜との色味の差をつけて血管が見易くなるように、画像の平均的な色味よりも血管と粘膜との色味の差をつける方向に強調する色彩強調処理； シャープネス処理や輪郭強調などの像構造強調処理； 等を行なって、通常光観察画像の画像として、表示信号生成部８０に送る。
【００４７】
特殊光画像生成部７８は、読み出し部７８ａ、画像処理部７８ｂ、および、支援画像生成部７８ｃを有する。
読み出し部７８ａは、前述のように、４０５ＬＤ６２がｏｎ（高出力）の際に画像記憶部７４に記憶した画像から、Ｂ画像（すなわち、狭帯域のＢＶ光による画像 以下、便宜的に、狭帯域ＢＶ画像とする）およびＧ画像を読み出して、画像処理部８０ｂに供給する部位である。
【００４８】
画像処理部７８ｂは、狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像を処理して、特殊光観察画像とする部位である。
表示画像（プロセッサ装置１４からの出力画像）は、Ｒ、ＧおよびＢの３つのサブピクセルで１つの画素を構成する。しかしながら、図示例においては、特殊光観察画像となる画像は、狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像しか無い。そのため、画像処理部７８ｂは、最初に、Ｇ画像を表示に対応するＲ画素に割り付け、狭帯域ＢＶ画像を表示に対応するＧ画素およびＢ画素に割り付けて、表示に対応するＲ、ＧおよびＢの３つのサブピクセルを１画素とする画像とする。
なお、狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像の割り付けに先立ち、必要に応じて、画像に所定の係数を乗じる、所定のＬＵＴで処理する等、画像の処理（補正）を行なってもよい。
【００４９】
その後、画像処理部７８ｂは、Ｒ、ＧおよびＢに割り付けた画像に対して、３×３のマトリクス処理、階調変換処理、３次元ＬＵＴ処理などによる色変換処理； 画面内の血管と粘膜との色味の差をつけて血管が見易くなるように、画像の平均的な色味よりも血管と粘膜との色味の差をつける方向に強調する色彩強調処理； シャープネス処理や輪郭強調などの像構造強調処理； 等を行なって、特殊光観察画像とする。
【００５０】
画像処理部７８ｂが生成した特殊光観察画像は、後述する特殊光観察画像における血管や腺口のパターンマッチング（パターンマッチングによる診断支援）の実施が指示されている場合には、支援画像生成部７８および抽出部８４に供給される。
なお、以下に説明する癌の血管パターン等とのパターンマッチングは、好ましい態様として、表層の微細血管等の情報が得やすい（観察し易い）、特殊光観察画像（狭帯域光観察画像）で行なっているが、本発明は、これに限定はされず、通常光観察画像で、同様の処理を行なってもよい。
【００５１】
支援画像生成部７８は、後述する支援情報生成部９０の指示に応じて、画像処理部７８ｂが生成した特殊光観察画像から、パターンマッチングによって検出された、癌の血管パターンや腺口パターンと一致すると判断された血管や腺口の強調処理等を行なう部位である。この支援画像生成部７８に関しては、後に詳述する。
なお、診断が終了して内視鏡１２の挿入部２６を抜き出す際など、特殊光観察画像における血管や腺口のパターンマッチングの実施を指示されていない場合や、後述する血管や腺口のパターンマッチングの結果に応じた血管等の強調処理などの画像処理が指示されていない場合には、画像処理部７８ｂが生成した特殊光観察画像が、そのまま、表示信号生成部８０に供給される。
【００５２】
抽出部８４は、血管等のパターンマッチングの実施が指示されている場合に、画像処理部７８ｂが生成した特殊光観察画像を解析して、画像中の血管および／または腺口（血管の情報および／または腺口の情報）を抽出する部位である。
従って、パターンマッチングの実施を指示されていない場合には、抽出部８４には、特殊光観察画像は供給されない。
【００５３】
血管および腺口の抽出方法には、特に限定はなく、公知の方法が、各種、利用可能である。
一例として、ＢＶ光等のＢの狭帯域光は、血管に吸収されるので、その領域は、暗くなる。従って、このような血管や腺口による狭帯域光の変化を利用して、画像（画像信号）を、適宜設定した閾値で二値化して、血管や腺口を抽出してもよい。あるいは、画像の平均値を算出して、平均値よりも暗い領域や色味が異なる領域などを血管や腺口として抽出してもよい。
【００５４】
なお、内視鏡１２による撮影画像には、凹凸や観察光が斜めに照射されている領域等があり、血管や腺口の適正な抽出が困難である領域も有る。
それに応じて、特殊光観察画像を、適宜、分割して、血管や腺口の抽出を行い、各領域の抽出結果を統合して、特殊光観察画像からの血管や腺口の抽出結果としてもよい。
【００５５】
本発明の内視鏡装置１０において、特殊光観察画像から抽出するのは、血管および腺口(pit)の両方に限定はされない。
すなわち、抽出部８４は、パターン記憶部８２に記憶しているパターン分類に応じて、血管および腺口のいずれか一方のみを抽出するものであってもよい。また、入力装置２０や内視鏡１２の操作部２８での操作によって、血管の抽出（血管パターンマッチング）と腺口の抽出（腺口パターンマッチング）とを、選択可能にしてもよい。
【００５６】
抽出部８４による、特殊光観察画像からの血管および腺口の抽出結果は、マッチング部８６に供給される。
マッチング部８６には、パターン記憶部８２が接続される。パターン記憶部８２は、癌の進達度（深達度）に応じた血管パターンからなる血管パターン分類、および／または、癌の進達度に応じた腺口パターンからなる腺口パターン分類を記憶する部位である。
マッチング部８６は、パターン記憶部８２が記憶している血管パターン分類の血管パターンおよび／または腺口パターン分類の腺口パターンと、抽出部８４が抽出した血管および／または腺口との、パターンマッチングを行なう部位である。
【００５７】
癌が発症すると、病変部では、表層の微細血管（微小血管）やＩＰＣＬ（上皮乳頭内血管(intra‐epithelial papillary capillary loop))等に、健常な部位には見られない、特有の血管が生成（構築）されたり、健常な部位には見られない、特有の腺口構造(pit pattern)が生成される。
また、このような癌に起因して生成される血管の形状（癌による新生血管の走行パターン）や腺口の形状（癌による不整pit様構造）は、癌の進達度に応じた、特有のパターンを有する。
【００５８】
従って、癌の進達度に対応する複数の血管パターンからなる血管パターン分類や、癌の進達度に対応する複数の腺口パターンからなる腺口パターン分類を記憶しておき、内視鏡で撮影した画像から血管や腺口を抽出し、血管と進達度に対応する血管パターンとのパターンマッチングや、腺口と進達度に対応する腺口パターンとのパターンマッチングを行なうことにより、癌の進達度を知見、すなわち進達度診断を行なうことができる。
【００５９】
ここで、癌の進達度に応じた血管パターンや腺口パターンは、食道や大腸などの癌の発症部位によって異なる。
従って、パターン記憶部８２は、食道、胃、小腸および大腸など、診断を行なう部位毎に（少なくとも２つの部位に対応して）、このような血管パターン分類や腺口パターン分類を記憶するのが好ましい。
【００６０】
このような癌の進達度に応じた血管パターン分類や腺口パターン分類（以下、両者をまとめて、単に『パターン分類』とも言う）は、文献や論文等で発表された、診断部位（観察部位）に応じた公知の癌のパターン分類が、各種、利用可能である。
【００６１】
一例として、食道癌の場合には、図５に示す、『食道小扁平上皮癌の拾い上げと鑑別診断におけるＦＩＣＥ併用拡大内視鏡の有用性． 胃と腸 2009;44:1675-1687』に示される微細血管パターン分類（Micro Vascular Pattern Classification）が例示される。
この血管パターン分類において、type１は、細く直線的な乳頭内血管が観察される血管パターンである。type２は、血管の延長・分岐や拡張、密度の上昇が有るが、構造が保たれ、また、配列の規則性が、比較的、保たれている血管パターンである。type３ａは、壊れた糸くず状の血管パターン； 同ｂは、潰れた赤丸状の血管パターン； 同ｃは、前記ｂが伸長・癒合する血管パターン； 同ｄは、集簇する乳頭状隆起の中に螺旋条血管が見られるイクラ状の形態の血管パターン； である。type４ＭＬは、多重状の血管パターン； 同ＩＢは、不整樹枝状の血管パターン； さらに、同Ｒは、網状の血管パターン； である。
この微細血管パターン分類では、type１からtype４に向けて、順次、食道癌の進達度が高くなる。
また、この食道癌の血管パターン分類において、type４では、無血管領域（avascluar area ＡＶＡ）の大きさで、さらに、Ｓ（０．５ｍｍ以下）、Ｍ（０．５ｍｍ超３ｍｍ以下）およびＬ（３ｍｍ超）の亜分類を加えてもよい。
【００６２】
また、大腸癌のパターン分類としては、一例として、広島大学の腺口パターン分類(pit様構造の拡大所見分類)、佐野医師による血管パターン(網目状血管パターン(capillary pattaern； ＣＰ)）分類、および、東京慈恵医大の腺口パターンを加味した血管（微細血管構築）パターン分類（拡大観察所見分類）が例示される。
【００６３】
広島大学の腺口パターン分類は、図６に示すような腺口パターンによる分類である。なお、このパターン分類では、微細血管パターンを、付加的に評価している。
この腺口パターン分類において、Ａtypeは、正色〜褐色調を呈した腺口パターンであり、微細血管は不可視である。Ｂtypeは、間接的に明瞭で整った腺口様構造(pit様構造)が観察される腺口パターンであり、網目状の微細血管模様を有する。Ｃtype１は、間接的に、不整な腺口様構造を有する腺口パターンであり、血管は、太さおよび分布が比較的均一な網目模様を有し； 同２は、間接的に不整の強い腺口様構造を有する腺口パターンであり、血管は、太さおよび分布が不均一な網目模様を有し； さらに、同３は、不整腺口様構造が不明瞭で観察不可能な腺口パターンであり、血管は不整で太さおよび分布が不均一であり、無血管領域が出現し、また、断片化した微細血管が散在する。
この腺口パターン分類では、ＡtypeからＣtypeに向けて、順次、大腸癌の進達度が高くなり、また、Ｃtypeでは、１から３に向けて、順次、大腸癌の進達度が高くなる。
【００６４】
佐野医師による血管パターン分類は、図７に示すような血管パターン分類である。
この血管パターン分類において、ＣＰtypeIは、微細血管が確認できない血管パターンである。ＣＰtypeIIは、血管が腺管周囲を取り巻くように観察でき、血管径が均一な血管パターンである。ＣＰtypeIIIＡは、血管が不整で、かつ、不規則な血管が明瞭な血管パターンである。ＣＰtypeIIIＢは、血管が不整で、かつ、不規則な血管が不明瞭な血管パターンである。
この血管パターン分類では、ＣＰtypeIからＣＰtypeIIIに向けて、順次、大腸癌の進達度が高くなり、また、ＣＰtypeIIIでは、ＡよりＢの方が進達度が高い。
【００６５】
東京慈恵医大の血管パターン分類は、図８に示すような血管パターン分類である。
この血管パターン分類において、１型は、血管走行が認識されない血管パターンである。２型は、血管径の軽度の拡張が認められる血管パターンである。３型は、血管径の明らかな拡張が認められる血管パターンであり、この３型において、Ｖ型は、繊毛状構造を呈し、腺管の間質に一致して、拡張血管が規則的に走行する血管パターンで； Ｉ型は、不規則な拡張血管の走行を有する血管パターン； である。 ４型は、血管分布が疎で、血管走行を認識できない血管パターンである。
この血管パターン分類では、１型から４型に向けて、順次、大腸癌の進達度が高くなり、また、３型では、Ｉ型の方がＶ型よりも進達度が高い。
【００６６】
また、本発明においては、文献や論文等で発表された公知のパターン分類以外にも、内視鏡装置１０での癌の進達度診断に熟練している医師が、実際に進達度診断に使用した画像を用いて、血管パターン分類や腺口パターン分類を作成して、パターン記憶部８２に記憶してもよい。
すなわち、入力装置２０に登録ボタン等を設けて、実際の診断画像を、パターン分類を構成する血管パターンや腺口パターンとして登録できるようにしてもよい。
【００６７】
実際の診断画像からパターン分類を作成する際には、画像そのものを血管パターン等として、進達度ごとに記憶してパターン分類とする方法が例示される。また、画像から血管や腺口を抽出した画像を血管パターン等として、進達度ごとに記憶してパターン分類としてもよい。また、抽出した血管や腺口から特定の領域（特定の血管構造や腺口構造）を抜き出して、血管パターン等とし、進達度ごとに記憶してパターン分類としてもよい。さらに、これらの２以上を組み合わせてパターン分類としてもよい。
また、このように、実際の診断画像からパターン分類を作成する際には、拡大率、観察光の光量、光源装置１６における４４５ＬＤ６０と４０５ＬＤ６２との光量比（出力比）、ＣＣＤセンサ４８の電子シャッタスピード等の撮影条件も、パターン分類に対応付けして記憶しておくのが好ましい。
【００６８】
このようなパターン分類は、一般的に、拡大観察画像を用いて作成される。一方で、実際の内視鏡装置１０での診断時には、まず、低倍率でスクリーニング（スコープ部４２を移動しつつの大まかな観察）を行い、スクリーニングによって病変部と考えられる場所を検出したら、画像を拡大して、精査し、さらに質的診断等を行なうのが、通常である。
従って、スクリーニング等における低倍率な撮影画像でのパターンマッチングが可能なように、各パターン分類において、血管パターンや腺口パターンは、内視鏡装置１０に設定されている倍率に応じて、例えば、２０倍、４０倍、６０倍および８０倍のように、複数の倍率に対応して、記憶するのが好ましい。
なお、このような各倍率毎の血管パターンや腺口パターンは、各パターンを撮影した際の撮影倍率に応じて、各パターンを拡大／縮小して、鮮鋭化処理、スムージング処理、明るさ調整等を、適宜、施すことで、生成すればよい。
【００６９】
前述のように、このようなパターン分類は、食道、胃、大腸など、診断部位に応じたパターン分類を記憶するのが好ましいが、各診断部位で、複数のパターン分類をパターン記憶部８２に記憶しておいてもよい。
【００７０】
マッチング部８６は、前述のように、パターン記憶部８２が記憶しているパターン分類の血管パターンおよび／または腺口パターンと、抽出部８４が抽出した血管および／または腺口とが、一致しているか否かを検出する、パターンマッチング（以下、マッチングとする）を行なう部位である。
【００７１】
マッチング部８６におけるマッチングの方法には、特に限定はなく、ベクトルを利用するマッチング、テンプレートを用いるマッチング、画像特徴量を用いるマッチング、これらの複数を併用するマッチング等、公知の（画像）マッチング方法（一致画像（画像一致度）の検出方法））方法が、各種、利用可能である。
【００７２】
また、抽出部８４が抽出した血管や腺口と、パターン記憶部８２が記憶している血管パターンや腺口パターンとが、一致しているか否かの判定にも、特に限定はなく、血管と血管パターンや、腺口と腺口パターンとが、一致しているか否かを決定できれば、各種の方法が利用可能である。
例えば、公知の方法で血管（腺口）パターンと抽出した血管（腺口）との一致度を検出し、この一致度が、適宜、設定した閾値以上である場合を一致、閾値未満である場合を不一致とすればよい。
【００７３】
マッチング部８６では、血管と血管パターンとのマッチング（以下、血管のマッチングとも言う）と、腺口と腺口パターンとのマッチング（以下、腺口のマッチングとも言う）の両方を行なうのに限定はされない。
すなわち、抽出部８４が行なう抽出に応じて、血管のマッチングのみを行なうものでもよく、あるいは、腺口のマッチングのみを行なうものでもよい。また、抽出部８４での抽出と同様に、血管のマッチングおよび腺口のマッチングを、選択可能にしてもよい。
【００７４】
ここで、マッチング部８６は、診断部位に応じたパターン分類をパターン記憶部８２から選択し、読み出して、血管のマッチングや腺口のマッチングを行なう必要が有る。
このマッチング部８６におけるパターン分類の選択方法には、特に限定はなく、各種の方法が利用可能である。
【００７５】
一例として、入力装置２０や内視鏡１２の操作部２８に、診断部位を入力するための選択スイッチを設け、この選択スイッチによる指示に応じて、対応する診断部位のパターン分類を読み出せばよい。
また、通常の内視鏡装置１０では、プロセッサ装置１４（あるいは、光源装置１６）に内視鏡１２を接続した時点で、プロセッサ装置１４が内視鏡１２の機種（あるいは個体）を識別できる。これを利用して、プロセッサ装置１４による内視鏡１２の識別結果に応じて、内視鏡１２が対応する診断部位のパターン分類を読み出すようにしてもよい。
あるいは、内視鏡１２が、挿入部２６の挿入長が検出可能な物である場合には、検出した挿入長から、診断部位（現在、観察している部位）を検出し、対応するパターン分類を読み出すようにしてもよい。挿入部２６の挿入長が検出可能な内視鏡としては、一例として、特開２００９−７７８５９号公報に記載される、内視鏡の挿入部に配列した光センサによって挿入長が検出可能な内視鏡等が例示される。
また、これらの方法を併用、あるいは、選択して、対応する診断部位のパターン分類を読み出すようにしてもよい。
【００７６】
マッチング部８６における血管のマッチングおよび腺口のマッチングは、常時（全ての画像（フレーム）に対して）、行なうのに限定はされない。
例えば、前述のように、診断が終了して内視鏡１２の挿入部２６を抜き出す場合などで、血管のマッチング等（特殊光観察画像のパターンマッチング（パターンマッチングによる診断支援））の実施が指示されていない場合には、当然、血管のマッチングや腺口のマッチングは行なわない。
あるいは、入力指示等に応じて、静止画を撮影した場合のみ、この静止画に対して血管のマッチングや腺口のマッチングを行なうようにしてもよい。
【００７７】
また、特殊光観察画像から抽出された血管や腺口の抽出量に応じて、パターンマッチングの実施／不実施を決定するようにしてもよい。
一般的に、癌の進達度が高い程、病変部には微細血管等が多く、かつ、複雑な血管走行状態等となる場合が多い。従って、抽出部８４が特殊光観察画像から血管や腺口を抽出したら、マッチング部８６（あるいは抽出部８４）において、その抽出量（あるいは密度）を検出し、血管や腺口の量が、所定の閾値を超えた場合のみ、マッチング部８６が血管のマッチングや腺口のマッチングを行なうようにしてもよい。
なお、この際において、血管や腺口の量は、例えば、画像中における血管や腺口の面積比等によって判断すればよい。
【００７８】
また、同様の理由で、抽出した血管や腺口の全てに対して血管のマッチングや腺口のマッチングを行なうのにも限定はされず、血管や腺口の抽出量が多い領域（あるいは密度が高い領域）を抽出し、抽出した領域のみ、血管のマッチングや腺口のマッチングを行なうようにしてもよい。
なお、血管等の抽出量が多い領域は、単位面積での血管や腺口の面積比等、上記画像毎のパターンマッチングの実施／不実施に準じて決定すればよい。
【００７９】
このように、血管のマッチングや腺口のマッチングを行なう画像や、画像中の領域を、適宜、選択することにより、マッチング部８６（処理部１４ａ）の負担を、低減することができる。
【００８０】
本発明の内視鏡装置１０においては、パターン記憶部８２が、個々の診断部位で複数のパターン分類を有する場合も有る。
この場合には、入力装置２０や内視鏡１２の操作部２８に選択手段を設け、この選択手段によって選択されたパターン分類を用いて、血管のマッチングや腺口のマッチングを行なえばよい。もしくは、全て（あるいは、適宜、選択された複数）のパターン分類を用いて、血管のマッチングや腺口のマッチングを行い、各パターン分類による結果のうち、最も信頼性の高いものを血管のマッチングや腺口のマッチングの結果としてもよい。あるいは、全て（同前）のパターン分類を用いた結果の平均から、血管のマッチングや腺口のマッチングの結果を導出してもよい。
また、パターン分類の選択と、複数のパターン分類を用いた処理とを、選択できるようにしてもよい。
【００８１】
マッチング部８６における、血管のマッチングや腺口のマッチングの結果（以下、単に『マッチングの結果』とも言う）は、支援情報生成部９０に供給される。
支援情報生成部９０は、マッチング部８６におけるマッチングの結果（血管パターンに応じた癌の進達度）に応じて、その後の観察や診断を容易かつ確実なものとするための診断支援を設定し、設定した診断支援の指示を、対応する部位に供給するものである。
【００８２】
本発明の内視鏡装置１０において、マッチングの結果に応じた診断支援としては、一例として、特殊光観察画像の画像処理； 撮影条件の自動調整（内視鏡１２および光源装置１６の動作条件の自動調整）； マッチング結果の表示（出力）； 好ましい撮影条件の示唆； 等が例示される。また、マッチング結果の表示後の好ましい撮影条件の示唆や、好ましい撮影条件を示唆した後の撮影条件の自動調整のような、複数の診断支援の組み合わせも、好適に例示される。
このような診断支援は、１つのみを行なっても、複数の診断支援を行なってもよい。また、複数の診断支援（複数の診断支援の組み合わせも含む）を内視鏡装置１０に設定しておき、入力装置１０や操作部２８に設定された選択手段によって、選択／指示された診断支援（複数でも可）を行なうようにしてもよい。
【００８３】
なお、これ以降の内視鏡装置１０の処理や作用や操作に関しては、基本的に、血管／血管パターンも、腺口／腺口パターンも、同様であるので、以下の説明は血管を代表例として行い、腺口に関しては、必要に応じて説明や例示を行なう。
【００８４】
マッチングの結果に応じた特殊光観察画像の画像処理としては、パターン記憶部８２が記憶しているパターン分類の血管パターンと一致する血管（以下、単に『血管パターンと一致する血管』とも言う）の強調が例示される。
すなわち、支援情報生成部９０は、マッチング部８６からマッチングの結果を受け取り、血管パターンと一致する血管の形状および位置、および、この血管の強調処理を行なう旨の指示を、支援画像生成部７８ｃに供給する。これに応じて、支援画像生成部７８ｃは、画像処理部７８ｂから供給された特殊光観察画像において、血管パターンと一致する血管に対して、強調処理を行なう。
支援画像生成部７８ｃは、特殊光観察画像に強調処理を行なって、表示信号生成部８０に、特殊観察画像（その画像信号）を供給する。これにより、医師が、癌の病変部を、容易に検出することが可能になる。
【００８５】
支援画像生成部７８ｃでの血管の強調処理には、特に限定はなく、高濃度化、高彩度化、シャープネス処理、変色や色付けなどによる周辺画像との色の差別化等の１以上が例示される。また、実施する強調処理を選択／指示できるようにしてもよい。
画像処理は、いずれも公知の方法で行なえばよい。
【００８６】
さらに、支援情報生成部９０は、マッチングの結果から検出された癌の進達度に応じて、強調処理の強度を変更してもよい。
例えば、癌の進達度が高いほど、血管を高濃度にする、血管を高彩度にする、血管の鮮鋭度を高くする、血管と周囲の色味の違いを大きくする、これらの複数を併用する等のように、画像処理を行なう。これにより、特殊光観察画像を見た医師が、癌の進達度を容易に把握することが可能になる。
なお、このような血管の強調処理において、進達度に応じた、強調処理の強度は、血管パターンが対応する進達度に応じて、適宜、設定しておけばよい。
【００８７】
マッチングの結果に応じた撮影条件の自動調整とは、マッチングの結果に応じて、より病変部が観察し易い画像となるように、特殊光観察の撮影条件を調整するものである。言い換えれば、マッチングの結果に応じた、内視鏡１２および／または光源装置１６のフィードバック制御である。
具体的には、光源装置１６による観察光の光量調整、同観察光（４４５ＬＤ６０と４０５ＬＤ６２）の光量比の調整、内視鏡１２における撮影倍率の調整、および、同絞り（ＣＣＤセンサ４８の蓄積時間（シャッタースピード））の調整の１以上が例示される。
支援情報生成部９０は、マッチングの結果に応じて、撮影条件の調整方法を設定して、内視鏡１２および／または光源装置１６（制御部１４ｂ）に、撮影条件の調整を行なうように指示を出す。
【００８８】
例えば、血管パターンと一致する血管すなわち病変部であると考えられる血管が見つかった場合には、より詳細な観察（精査）が必要になる。
従って、この場合には、観察光の光量を所定量、向上して、画像を明るくし、より観察／診断を行い易くなるようにしてもよい。もしくは、あるいは同時に、絞りを所定値まで絞って（ＣＣＤセンサ４８の蓄積時間を短くして）、画像の鮮鋭度を向上してもよい。さらに、光量の向上および／または絞り具合は、血管と一致した血管パターンの進達度が高いほど、強くなるようにしてもよい。
【００８９】
また、図示例の内視鏡装置１０では、光源装置１６において、４４５ＬＤ６０の光量に対して、４０５ＬＤ６２の光量が高いほど、表層の微細血管（腺口）を明確に観察することが可能になる。
従って、血管パターンと一致する血管が見つかった場合には、４０５ＬＤ６２の光量比を所定値まで高くして、より微細血管が観察し易いようにしてもよい。さらに、血管と一致した血管パターンの進達度が高いほど、４０５ＬＤ６２の光量比が高くなるように、光源装置１６での光量調整を行なってもよい。
【００９０】
また、前述のように、一般的な内視鏡１２での診断では、低倍率でスクリーニングを行なって、病変部と考えられる箇所が見つかった時点で、観察倍率を向上して、より詳細な観察を行なう。
従って、血管パターンと一致する血管が見つかった場合には、自動的に、内視鏡１２での撮影倍率を予め定めた所定倍率まで向上して、より、詳細な観察が可能なようにしてもよい。さらに、この観察倍率の向上は、血管と一致した血管パターンの進達度が高いほど、高倍率になるようにしてもよい。
【００９１】
なお、このようなマッチング結果に応じた好ましい撮影条件への自動的な調整において、進達度に応じた、観察光の光量、光源の光量比および撮影倍率等は、血管パターンが対応する進達度に応じて、適宜、設定しておけばよい。
【００９２】
本発明の内視鏡装置１０では、パターン分類に対応付けして、光源光量、撮影倍率、絞り、光源装置の光量比など、各パターン分類を作成した際の撮影条件を記憶しておき、支援情報生成部９０が、パターン分類を作成した際の撮影条件に応じて、撮影条件を調整するようにしてもよい。
すなわち、血管パターンと一致する血管が見つかった場合には、この血管パターンを有するパターン分類を作成した際の撮影条件と同じ（もしくは近く）なるように、撮影条件を自動調整してもよい。
前述のように、一般的な内視鏡１２での診断では、低倍率でスクリーニングを行なって、病変部と考えられる箇所が見つかった時点で、観察倍率の向上等を行なって、より詳細な観察を行なう。従って、この構成によれば、病変部と疑われる血管が見つかったら、パターン分類を作成した、内視鏡による診断経験が豊富な医師による観察と、同条件での詳細な観察が可能になり、経験の少ない医師でも、正確な診断を行なうことが可能になる。
【００９３】
ここで、使用するパターン分類を指定された場合には、最初は、医師による操作に任せておき、血管パターンと一致する血管が見つかった時点で、指定されたパターン分類を作成した際と同じ撮影条件となるように、撮影条件を自動調整してもよい。
もしくは、使用するパターン分類を指定された場合には、最初から、指定されたパターン分類を作成した際と同じ撮影条件となるように、撮影条件を自動調整してもよい。あるいは、最初は、医師による操作に任せておき、医師による撮影条件変更の入力指示に応じて、指定されたパターン分類を作成した際と同じ撮影条件となるように、撮影条件を調整してもよい。
【００９４】
マッチング結果の表示とは、マッチング部８６によるマッチング結果を、表示装置１８に表示するものである。
なお、表示装置１８への表示に変えて、警告音の発生や音声出力でマッチングの結果を出力してもよく、音声出力等と表示装置１８への表示とを併用してもよい。この点に関しては、後述する、好ましい撮影条件の示唆においても、同様である。
【００９５】
例えば、マッチング部８６におけるマッチングの結果、東京慈恵医大のパターン分類における３Ｉ型の血管パターンに一致する血管が見つかったとする。この際には、支援情報生成部９０は、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました』のような表示を行なうように、表示信号生成部８０に指示を出す。
これに応じて、表示信号生成部８０は、指示されたマッチング結果の表示を表示装置１８にさせる。これにより、経験の少ない医師でも、病変部となっている血管を容易に検出して、正確な診断を行なうことが可能になる。
このようなマッチング結果の表示（出力）は、１つのパターン分類でのマッチング結果についてのみ行なってもよく、あるいは、複数のパターン分類でのマッチング結果について行なってもよい。
【００９６】
好ましい撮影条件の示唆とは、マッチングの結果に応じた好ましい撮影条件への変更を促す（勧める）表示を、表示装置１８に表示するものである。なお、以下の説明では、マッチング結果の表示と好ましい撮影条件の示唆とを、まとめて、診断支援表示とも言う。
具体的には、支援情報生成部９０は、前述のような撮影条件の自動調整を行わず、マッチングの結果に応じて、前述の撮影条件の自動調整と同じような撮影条件の調整を、医師が行なうように（医師に勧めるように）、『観察光の光量を向上して下さい』、『観察倍率を向上して下さい』などの表示を行なう指示を、表示信号生成部８０に出す。
この際においても、血管と一致した血管パターンが対応する癌の進達度に応じて、進達度が高いほど、大きな調整を行なうように撮影条件の示唆を行なってもよい。
【００９７】
また、前述のように、各パターン分類を作成した際の撮影条件を記憶している場合には、血管パターンと一致する血管が見つかった時点で、撮影条件を、この血管パターンを有するパターン分類を作成した際の撮影条件とするように、撮影条件を示唆する表示を行なってもよい。
【００９８】
ここで、観察倍率の向上等を行なうと、血管パターンと一致した血管、すなわち病変部（病変部と疑われる箇所）が、観察視野から外れてしまう場合も有る。
これに応じて、支援情報生成部９０は、病変部が観察視野から外れないように、もしくは観察視野から外れた病変部を観察視野に戻すように、『観察視野を右に移動して下さい』、『観察視野を上方に移動して下さい』のような表示を表示装置１８にさせて、内視鏡１２の挿入部２６の操作に関する診断支援を行なってもよい。この挿入部２６の操作に関する診断支援は、前述の撮影条件の自動調整を行なう場合にも、利用可能である。
【００９９】
本発明の内視鏡装置１０において、このようなマッチングの結果に応じた診断支援は、適宜、組み合わせて、行なうようにしてもよい。
一例として、マッチング結果の表示と、好ましい撮影条件の示唆とを組み合わせて、表示装置１８に、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影倍率を向上して下さい』のような表示を行なうようにしてもよい。
【０１００】
マッチング結果の表示と、撮影条件の自動調整との組み合わせて、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。』という表示をした後に、自動で、観察光光量の向上や撮影倍率の向上等を行なってもよい。
また、好ましい撮影条件の示唆と、撮影条件の自動調整とを組み合わせて、『撮影倍率を向上します』のような表示をした後に、撮影倍率を自動で向上するようにしてもよい。この組み合わせの際には、『撮影倍率を向上しますか？』のような問い掛けをする表示を行い、医師によって、撮影倍率の向上を指示された場合のみ、撮影倍率を自動で向上するようにしてもよい。
【０１０１】
マッチング結果の表示と、画像処理とを組み合わせて、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。』という表示をした後に、自動で、血管パターンと一致する血管の強調処理（表示）を行なってもよい。
この際にも『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 強調表示をしますか？』のような問い掛けをする表示を行い、医師によって、撮影倍率の向上を指示された場合のみ、血管の強調処理を行なうようにしてもよい。
【０１０２】
マッチング結果の表示と、好ましい撮影条件の示唆と、撮影条件の自動調整とを組み合わせて、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影倍率を向上します』のような表示をした後に、撮影倍率を自動で向上するようにしてもよい。
さらに、各パターン分類を作成した際の撮影条件を記憶している場合には、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影条件を東京慈恵医大のパターン分類に合せて変更します』のような表示をした後に、撮影条件の変更を行なってもよい。
これらの場合にも、前述のような問い掛けを行って、医師による指示に応じて、撮影条件の変更を行なうようにしてもよい。
【０１０３】
各パターン分類を作成した際の撮影条件を記憶している場合には、使用するパターン分類を指定された時点で、『撮影条件を東京慈恵医大のパターン分類に合せます』のような表示をした後に、撮影条件の変更を行なってもよい。この際にも、前述のような問い掛けを行って、医師による指示に応じて、撮影条件の変更を行なうようにしてもよい。
また、被検者が、過去に血管パターンと一致する血管が検出されたことが有る被検者である場合には、前回の撮影条件に合わせるように、自動で撮影条件を設定するようにしてもよい。この際にも、撮影条件の設定を示唆する表示を行なった後に、撮影条件の変更を行なうようにしてもよく、もしくは、前述のような問い掛けを行って、医師による指示に応じて、撮影条件の変更を行なうようにしてもよい。
【０１０４】
表示信号生成部８０は、通常光画像生成部７６（画像処理部７６ｂ）や特殊光画像生成部７８（画像処理部７８ｂもしくは支援画像生成部７８ｃ）から供給された通常光観察画像や特殊光観察画像に、色空間の変換や拡大／縮小等の必要な処理を行い、また、画像の割り付けや被検者の氏名などの文字情報の組み込み等の必要な処理を行なって、合成画像を組み込んだ表示用の画像を生成し、表示装置１８に、この画像を表示させる。
また、表示信号生成部８０は、マッチングの結果に応じた診断支援表示を指示されている場合には、この診断支援を行なうための文字情報の組み込みも行なった、表示用の画像を生成し、表示装置１８に、この画像を表示させる。
【０１０５】
ここで、内視鏡装置１０においては、表示装置１８への表示は、特殊光観察画像のみ表示、通常光観察画像のみ表示、マッチングの結果に応じた強調画像のみ表示、通常光観察画像と特殊光観察画像とを表示、特殊光観察画像とマッチングの結果に応じた強調画像とを表示、通常光観察画像とマッチングの結果に応じた強調画像とを表示、通常光観察画像と特殊光観察画像とマッチングの結果に応じた強調画像とを表示、切り替え指示に応じて通常光観察画像と特殊光観察画像とマッチングの結果に応じた強調画像との２以上をトグル式に切り換えて表示、等が例示される。
従って、この２以上をモード化して、選択可能にするのが好ましい。
表示信号生成部８０は、選択された表示形態（モード）に応じた画像を生成して、表示装置１８に表示させる。さらに、表示装置１８が、複数、有る場合や表示領域に余裕が有る場合には、参考図として。血管パターン分類の各血管パターンを表示してもよい。
【０１０６】
ここで、マッチングの結果に応じた強調画像の表示を指示された場合には、この指示によって、マッチングの結果に応じた特殊光観察画像の画像処理（血管の強調処理）が選択／指示されたものとしてもよい。
また、診断支援表示が指示されている場合には、表示信号生成部８０は、いずれの表示形態が選択された場合でも、マッチングの結果に応じた診断支援表示を行なう。
【０１０７】
以下、特殊光観察を行なう場合を例に、内視鏡装置１０の作用の一例を説明する。
入力装置２０によって、内視鏡１２による撮影開始が指示されると、光源装置１６の４４５ＬＤ６０および４０５ＬＤ６２が点灯する。また、内視鏡１２のＣＣＤセンサ４８が、撮影（測光）を開始する。
【０１０８】
４４５ＬＤ６０が照射したＢ光（Ｂのレーザ光）、および、４０５ＬＤ６２が照射したＢＶ光（ＢＶのレーザ光）は、合波器６４で合波されて、光ファイバ６８で伝搬されて、観察光（励起光）として、接続部１６ｂから内視鏡１２のコネクタ３２に供給される。
【０１０９】
内視鏡１２のコネクタ３２に供給された観察光は、光ファイバ５２がスコープ部４２まで伝搬して、スコープ部４２において、光ファイバ５２の先端から出射して、蛍光体５４に入射する。
ここで、４４５ＬＤ６０が照射したＢ光は、蛍光体５４を励起して、蛍光体５４が緑色〜黄色に励起発光光を発生し、蛍光体５４を透過したＢ光と共に疑似の白色光となって、観察光として照明用レンズ５０によって観察部位（生体内）に照射される。また、４０５ＬＤ６２が照射したＢＶ光は、殆ど蛍光体５４を透過して特殊光観察のＢＶの狭帯域の観察光として、照明用レンズ５０によって観察部位に照射される。
観察光が照射された観察部位の画像は、撮影レンズ４６によってＣＣＤセンサ４８の受光面に結像され、ＣＣＤセンサ４８によって撮影（測光）され、Ｒ画像、Ｇ画像、および、Ｂ画像として、撮影される。
ＣＣＤセンサ４８の出力信号は、ＡＦＥ基板５６に供給される。ＡＦＥ基板５６は、ＣＣＤセンサ４８の出力信号に、相関二重サンプリングによるノイズ除去、増幅、Ａ／Ｄ変換等を行い、されて、デジタルの画像信号として、プロセッサ装置１４（処理部１４ａ）のＤＳＰ７２に供給する。
【０１１０】
ＤＳＰ７２は、供給された画像（画像信号）にガンマ補正、色補正処理等の所定の処理を施した後、処理済の画像を画像記憶部７４の所定部位に記憶させる。
画像信号が画像記憶部７４に記憶されると、特殊光画像生成部７８の読み出し部７８ａが、画像記憶部７４から狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像を読み出して、画像処理部７８ｂに供給する。
狭帯域ＢＶ画像およびＧ画像を供給された画像処理部７８ｂは、Ｇ画像を表示のＲ画素に割り付け、狭帯域ＢＶ画像を表示のＢおよびＧ画素に割りつけて、３つのサブピクセルからなる画像とし、さらに、画像に、色変換処理、色彩強調処理および像構造強調処理を行い、特殊光観察画像とする。
本例においては、マッチングの結果から、診断支援表示および血管パターンと一致する血管の強調処理を行なうことが指示されているとして、画像処理部７８ｂは、生成した特殊光観察画像を、抽出部８４および支援画像生成部７８ｃに供給する。
【０１１１】
特殊光観察画像を供給された抽出部８４は、特殊光観察画像を解析して、例えば前述のように二値化を行なって血管（腺口）の抽出を行い、抽出した血管をマッチング部８６に供給する。
抽出部８４が抽出した血管を受け取ったマッチング部８６は、パターン記憶部８２から血管パターン分類を読み出して、血管と血管パターンとの（パターン）マッチングを行なう。なお、予め、使用する血管パターン分類を指定されている場合には、指定された血管パターン分類を読み出して、血管とのマッチングを行なう。
【０１１２】
マッチング部８６は、マッチングの結果を支援情報生成部９０に供給する。
本例においては、一例として、東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型の血管パターンと一致する血管が検出されたとする。マッチングの結果を受け取った支援情報生成部９０は、マッチングの結果に応じて、例えば、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影倍率を向上しますか？』という診断支援表示を行なうように、表示信号生成部８０に指示を出す。
また、支援情報生成部９０は、血管パターンと一致する血管を、高濃度化および高彩度化して強調するように、血管の位置情報等と共に支援画像生成部７８ｃに指示を出す。
【０１１３】
支援情報生成部９０からの指示を受けた支援画像生成部７８ｃは、これに応じて、特殊光観察画像の対応する血管の高濃度化および高彩度化して強調する画像処理を行なう。画像処理が終了したら、強調処理済の特殊光観察画像を表示信号生成部８０に送る。
強調処理済の特殊光観察画像、および、『東京慈恵医大のパターン分類における、３Ｉ型と思われる血管が見つかりました。 撮影倍率を向上しますか？』という診断支援表示をする旨の指示を受けた表示信号生成部８０は、強調処理済の特殊光観察画像、および、前記診断支援表示を組み込んだ表示用の画像を生成し、この画像を、表示装置１８に表示させる。
また、医師によって撮影倍率の向上を指示された場合には、支援情報生成部９０は、内視鏡に、東京慈恵医大のパターン分類における３Ｉ型の血管パターンの進達度に対応ずる倍率まで、撮影倍率を向上するように、指示を出す。
【０１１４】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、内視鏡１２で撮影した画像から血管（腺口）を抽出し、予め記憶しておいた血管パターン分類を用いて、血管パターンと血管とのマッチングを行い、このマッチングの結果（血管パターンに対応する癌の進達度）に応じて、血管パターンと一致した血管（すなわち病変部）の強調、撮影倍率や観察光量の向上などの好適な撮影条件への自動調整、マッチング結果や好適な撮影条件の示唆等の診断支援表示等を行なうので、経験の少ない医師でも、正確な癌の進達度診断を行なうことが可能になる。
【０１１５】
以上、本発明の内視鏡装置について詳細に説明したが、本発明は、上述の例に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
【０１１６】
例えば、本発明の内視鏡装置は、特許文献１等に示されるような、回転フィルタとモノクロのＣＣＤセンサとを用いる面順次での撮影を行なう内視鏡装置にも、好適に利用可能である。
すなわち、本発明の内視鏡装置は、血管や腺口と、進達度に応じた血管パターンや腺口パターンとのマッチング、および、マッチング結果に応じた診断支援を行なうものであれば、公知の内視鏡装置が、各種、利用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０ 内視鏡装置
１２ 内視鏡
１４ プロセッサ装置
１６ 光源装置
１８ 表示装置
２０ 入力装置
２６ 挿入部
２８ 操作部
３０ ユニバーサルコード
３２ コネクタ
３６ ビデオコネクタ
３８ 軟性部
４０ 湾曲部
４２ スコープ部
４６ 撮影レンズ
４８ ＣＣＤセンサ
５０ 照明用レンズ
５２，６８ 光ファイバ
５４ 蛍光体
５６ ＡＦＥ基板
６０ ４４５ＬＤ
６２ ４０５ＬＤ
６４ 合波器
７２ ＤＳＰ
７４ 画像記憶部
７６ 通常光画像生成部
７６ａ，７８ａ 読み出し部
７６ｂ，７８ｂ 画像処理部
７８ 特殊光画像生成部
７８ｃ 支援画像生成部
８２ パターン記憶部
８４ 抽出部
８６ マッチング部
９０ 支援情報生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を光電的に撮影する撮像素子を有する内視鏡と、前記内視鏡が撮影を行なうための観察光を前記内視鏡に供給する光源装置と、前記内視鏡が撮影した画像を処理して表示用の画像とする画像処理手段と、前記画像処理手段が処理した画像を表示する表示装置とを有し、かつ、
前記画像処理手段は、病気の進達度に応じた複数の血管パターンを有する血管パターン分類、および、病気の進達度に応じた複数の腺口パターンを有する腺口パターン分類の、少なくとも一方を記憶する記憶手段； 前記内視鏡が撮影した画像から、血管および腺口の少なくとも一方を抽出する抽出手段； 前記抽出手段が抽出した血管および腺口の少なくとも一方と、前記記憶手段が記憶する血管パターン分類の血管パターンおよび腺口パターン分類の腺口パターンの少なくとも一方とのパターンマッチングを行うマッチング手段； ならびに、前記マッチング手段からパターンマッチングの結果を受け取り、このパターンマッチングの結果に応じて、診断を支援するための支援操作を、前記内視鏡、光源装置、画像処理手段、および、表示装置の１以上に行なわせる診断支援手段； を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記光源装置は、特殊光観察を行なうための狭帯域光を前記内視鏡に供給する機能を有する請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記支援操作が、撮影条件の調整、前記画像処理手段での画像処理の調整、および、前記表示装置の表示による診断支援の１以上である請求項１または２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記撮影条件の調整が、前記内視鏡での撮影倍率の変更、前記内視鏡での絞りの変更、前記光源装置による観察光の光量調整、前記光源装置による観察光の分光分布の調整の、１以上である請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記画像処理手段での画像処理の調整が、前記記憶手段が記憶する血管パターン分類の血管パターンと一致する血管の強調処理、および、前記記憶手段が記憶する腺口パターン分類の腺口パターンと一致する腺口の強調処理の、少なくとも一方である請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記表示装置の表示による診断支援が、前記マッチング手段によるパターンマッチング結果の表示である請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記表示装置の表示による診断支援が、前記内視鏡における撮影倍率の変更、前記内視鏡における絞りの変更、前記光源装置による観察光光量の変更、および、前記光源装置による観察光の分光分布の変更の、少なくとも１つを促す表示である請求項３または６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記血管に一致した血管パターンが対応する病気の進達度、および、前記腺口が一致した腺口パターンが対応する病気の進達度の少なくとも一方に応じて、前記支援操作の程度を変更する請求項１〜６のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記抽出手段による抽出の実行、および、前記マッチング手段によるパターンマッチングの実行を選択する選択手段を有する請求項１〜８のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記マッチング手段は、前記抽出手段が抽出した血管の量および腺口の量の少なくとも一方に応じて、前記パターンマッチングを行なう請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記記憶手段は、少なくとも２カ所の診断部位の個々に対応して、前記血管パターン分類および腺口パターン分類の少なくとも一方を記憶する請求項１〜１０のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１２】
前記内視鏡による観察部位を指示する指示手段を有する請求項１〜１２のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１】
画像を光電的に撮影する撮像素子を有する内視鏡と、前記内視鏡が撮影を行なうための観察光を前記内視鏡に供給する光源装置と、前記内視鏡が撮影した画像を処理して表示用の画像とする画像処理手段と、前記画像処理手段が処理した画像を表示する表示装置とを有し、かつ、
前記画像処理手段は、病気の進達度に応じた複数の血管パターンを有する血管パターン分類、および、病気の進達度に応じた複数の腺口パターンを有する腺口パターン分類の、少なくとも一方を記憶する記憶手段； 前記内視鏡が撮影した画像から、血管および腺口の少なくとも一方を抽出する抽出手段； 前記抽出手段が抽出した血管および腺口の少なくとも一方と、前記記憶手段が記憶する血管パターン分類の血管パターンおよび腺口パターン分類の腺口パターンの少なくとも一方とのパターンマッチングを行うマッチング手段； ならびに、前記マッチング手段からパターンマッチングの結果を受け取り、このパターンマッチングの結果に応じて、診断を支援するための支援操作を、前記内視鏡、光源装置、画像処理手段、および、表示装置の１以上に行なわせる診断支援手段； を有することを特徴とする内視鏡装置。
【請求項２】
前記光源装置は、特殊光観察を行なうための狭帯域光を前記内視鏡に供給する機能を有する請求項１に記載の内視鏡装置。
【請求項３】
前記支援操作が、撮影条件の調整、前記画像処理手段での画像処理の調整、および、前記表示装置の表示による診断支援の１以上である請求項１または２に記載の内視鏡装置。
【請求項４】
前記撮影条件の調整が、前記内視鏡での撮影倍率の変更、前記内視鏡での絞りの変更、前記光源装置による観察光の光量調整、前記光源装置による観察光の分光分布の調整の、１以上である請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項５】
前記画像処理手段での画像処理の調整が、前記記憶手段が記憶する血管パターン分類の血管パターンと一致する血管の強調処理、および、前記記憶手段が記憶する腺口パターン分類の腺口パターンと一致する腺口の強調処理の、少なくとも一方である請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項６】
前記表示装置の表示による診断支援が、前記マッチング手段によるパターンマッチング結果の表示である請求項３に記載の内視鏡装置。
【請求項７】
前記表示装置の表示による診断支援が、前記内視鏡における撮影倍率の変更、前記内視鏡における絞りの変更、前記光源装置による観察光光量の変更、および、前記光源装置による観察光の分光分布の変更の、少なくとも１つを促す表示である請求項３または６に記載の内視鏡装置。
【請求項８】
前記血管に一致した血管パターンが対応する病気の進達度、および、前記腺口が一致した腺口パターンが対応する病気の進達度の少なくとも一方に応じて、前記支援操作の程度を変更する請求項１〜６のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項９】
前記抽出手段による抽出の実行、および、前記マッチング手段によるパターンマッチングの実行を選択する選択手段を有する請求項１〜８のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１０】
前記マッチング手段は、前記抽出手段が抽出した血管の量および腺口の量の少なくとも一方に応じて、前記パターンマッチングを行なう請求項１〜９のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１１】
前記記憶手段は、少なくとも２カ所の診断部位の個々に対応して、前記血管パターン分類および腺口パターン分類の少なくとも一方を記憶する請求項１〜１０のいずれかに記載の内視鏡装置。
【請求項１２】
前記内視鏡による観察部位を指示する指示手段を有する請求項１〜１２のいずれかに記載の内視鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１５２２７９（Ｐ２０１２−１５２２７９Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１９８５（Ｐ２０１１−１１９８５）
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２４日（２０１１．１．２４）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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