血液信息测量方法和设备技术

在特殊模式中，相继选择表层波长组、中层波长组和深层波长组。各个波长组由被相继施加到体内部分的3种不同类型的窄带光组成。波长组表指定各个波长组的重复次数。控制器控制波长带切换元件从而施加各个波长组的每种类型的窄带光，并且以由波长组表指定的重复次数施加各个波长组。CCD在相应波长组的窄带光的照射下捕获所述体内部分的图像。血液信息计算部基于图像信号分别计算在表层、中层和深层中的血管中的血红蛋白的氧饱和度水平。这提供有关癌症进展的信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于基于血管的图像信号測量血液信息的方法和设备。
技术介绍
内窥镜被广泛地用于观察受试者中的病变。内窥镜设置有将被插入到受试者中的插入部，以及用于操纵插入部的操作部。插入部的远端构造有照明窗和成像窗。体内部分在照射下成像。将获得的观察图像显示在监视器上。通常，白色光源如如疝气灯或金属卤化物灯被用作内窥镜的光源。目前，使用有利于发现病变的窄带照明光已经变得流行(參见对应于日本专利号3583731的美国专利申请公布号 2008/0281154)。 用于测量血液信息例如血管中血液的氧饱和度水平或血液流速的方法已经得到研究(參见未审查的日本专利公布号06-315477)。在此方法中，从在窄带光的照射下捕获的内窥镜图像中抽取血管。基于血管的图像信号測量血液信息。该方法使用300至400nm，400nm附近、400至500nm、500至600nm和450至850nm的波长带中的照明光。例如，根据体内部分选择最适于测量血红蛋白氧饱和度水平的以上五个波长带中的ー个。在被选择的波长带中，两种不同类型的窄带光被用作ー个波长组。两种类型中的一种是测量窄带光，所述测量窄带光具有吸光度随氧饱和度水平变化很大的波长。另ー种是參比窄带光，所述參比窄带光具有吸光度不受影响的波长。将两种类型的窄带光相继施加到体内部分。使用从參比窄带光获得的图像信号校正从测量窄带光获得的图像信号。由此，获得血管中的血液的氧饱和度水平。光穿透到人组织中的深度取决于光的波长带而不同。切換照明光的波长组从而测量在从黏膜层到深层的各个层中的血管中血液的氧饱和度水平。由此，癌症病变的侵袭深度得到检测。未审查的日本专利公开公布号06-315477没有具体地公开波长组的切换时间。当手动切换波长组时，需要复杂的操作，这是耗时的。在切換操作期间体内部分可能发生移动。另ー方面，当自动切換波长组时，可能在对正常组织的观察期间发生切換。这导致对氧饱和度不必要的计算。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于容易地并且适当地測量血液信息的方法和设备。为实现本专利技术的以上和其他目的，血液信息測量设备包括照明部、成像部、波长带切換部、波长带切换控制器以及血液信息计算部。照明部将照明光施加到包括血管的体内部分。成像部接收来自用所述照明光照射的体内部分的反射光，并且输出图像信号。波长带切换部在将被施加到所述体内部分的照明光的波长带或将在所述成像部上入射的反射光的波长带中进行切换以使构成指定的波长组的两种或更多种类型的窄带光相继地被施加或接收。所述两种或更多种类型的窄带光穿透到所述体内部分中的相似深度。波长带切换控制器控制控制所述波长带切换部从而自动和相继地在所述波长组中切換被指定的波长组，以使各个所述波长组的所述照明光的施加或所述反射光的接收以给定的重复次数进行。血液信息计算部基于图像信号计算血管中血液的血液信息。优选的是血液信息測量设备还包括用于显示使用各个所述波长组测量到的所述血液信息的监视器。优选的是照明部包括照明窗，并且照明窗和成像部被设置在电子内窥镜上。优选的是血液信息是基于吸光度计算 的血红蛋白的氧饱和度水平。优选的是所述波长组的至少ー种类型的窄带光导致氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白之间吸收系数的差异。优选的是所述波长组的ー种类型的窄带光不导致氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白之间吸收系数的差异。优选的是所述波长组中的ー个是表层波长组，所述表层波长组具有选自400nm至500nm的蓝色波长带内的多种类型的窄带光。在此情况下，优选的是对所述表层波长组进行两次或更多次的重复施加。优选的是血液信息測量设备还包括用于检测体内部分的位置的位置检测部。优选的是基于检测到的位置确定波长组的重复施加次数。优选的是所述位置检测部对所述体内部分的图像进行图像处理从而检测所述体内部分的位置。优选的是所述波长组包括表层波长组，所述表层波长组具有选自400nm至500nm的蓝色波长带内的多种类型的窄带光；以及中层波长组，所述中层波长组具有选自500nm至600nm的緑色波长带内的多种类型的窄带光。优选的是当所述位置检测部检测到所述体内部分是食道或大肠时，所述表层波长组的重复次数被设定为两次或更多次。优选的是当所述位置检测部检测到所述体内部分是胃时，所述中层波长组的重复次数被设定为两次或更多次。优选的是血液信息測量设备还包括用于改变所述施加的重复次数的设定的操作输入部。优选的是所述照明部将宽波长带的白光作为所述照明光施加到所述体内部分。优选的是所述波长带切换部被布置在所述照明部中以使所述窄带光与所述白光分离或者被布置在所述成像部中以使所述窄带光与所述反射光分离。优选的是所述监视器显示使用各个波长组获得的氧饱和度水平的计算结果中的ー个，或者并排地显示所述计算结果中的两个或更多个优选的是所述波长组包括深层波长组,所述深层波长组具有选自600nm至IOOOnm的红色波长带内的多种类型的窄带光。优选的是血液信息測量设备还包括用于在正常模式和特殊模式之间切换的模式选择器。在正常模式中，观察图像由在宽波长带的白光照射下获得的所述图像信号生成并且显示在所述监视器上。在特殊模式中，施加波长组以计算氧饱和度水平并且将所述氧饱和度水平显示在监视器上。血液信息測量方法包括照明步骤、输出步骤、波长带切换步骤、波长组切换步骤和计算步骤。在照明步骤中，照明光被施加到包括血管的体内部分。在输出步骤中，接收来自用照明光照射的体内部分的反射光，并且输出图像信号。在波长带切换步骤中，在将被施加到体内部分的照明光或反射光的波长带中进行切换以使构成指定的波长组的两种或更多种类型的窄带光被相继地施加或接收。所述两种或更多种类型的窄带光穿透到体内部分中的相似深度。在波长组切换步骤中，在波长组中自动和相继地切换指定的波长组以使各个波长组的照明光的施加或反射光的接收以给定的重复次数进行。在计算步骤中，基于图像信号计算血管中血液的血液信息。优选的是所述血液信息測量方法还包括显示使用各个波长组测量到的血液信息的步骤。优选的是血液信息是基于吸光度计算的血红蛋白的氧饱和度水平。根据本专利技术，在各个波长组以根据将被观察的体内部分而指定的重复次数被施加后，相继地切换所述波长组。由此，容易地和适当地进行波长组间的切換。这有助于测量组 织的深度方向上的血液信息。附图说明当结合附图阅读时，从以下对优选实施方案的详细描述，本专利技术的以上和其他目标和优势将更加明显，在附图中，在若干视图之间，同样的參考数字指定同样或对应的部分，并且其中图I是血液信息测量设备的外视图；图2是血液信息测量设备的框图；图3是具有Bayer排列的滤色片的示意性视图；图4是显示CXD的R、G和B像素中的每种像素的光谱灵敏度特征的图；图5是图像处理器的框图；图6是显示氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的吸收特征的图；图7是參比数据的实例图；图8是处理器装置的CPU的框图；图9是波长组表的实例；图10是各个波长组的照明光的穿透深度的示意图；图11是显示在波长组间切换的时间图；图12A是显示使用各个波长组捕获的早期癌症的氧饱和度图像的实例的示意性视图；图12B是显示使用波长组捕获的晚期癌症的氧饱和度图像的实例的示意性视图；图13是显示特殊模式中的程序的流程图；图14是第二实施方案的图像处理器的框图；并且图15是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种血液信息测量设备，所述设备包括：照明部，所述照明部用于将照明光施加到包括血管的体内部分；成像部，所述成像部用于接收来自用所述照明光照射的体内部分的反射光，并且输出图像信号；波长带切换部，所述波长带切换部用于在将被施加到所述体内部分的照明光的波长带或将在所述成像部上入射的反射光的波长带中进行切换以使构成指定的波长组的两种或更多种类型的窄带光相继地被施加或接收，所述两种或更多种类型的窄带光穿透到所述体内部分中的相似深度；波长带切换控制器，所述波长带切换控制器用于控制所述波长带切换部从而自动和相继地在所述波长组中切换被指定的波长组，以使各个所述波长组的所述照明光的施加或所述反射光的接收以给定的重复次数进行；以及血液信息计算部，所述血液信息计算部用于基于所述图像信号计算所述血管中血液的血液信息。

【技术特征摘要】
2011.04.01 JP 2011-0817551.ー种血液信息測量设备，所述设备包括 照明部，所述照明部用于将照明光施加到包括血管的体内部分； 成像部，所述成像部用于接收来自用所述照明光照射的体内部分的反射光，并且输出图像信号； 波长带切換部，所述波长带切换部用于在将被施加到所述体内部分的照明光的波长带或将在所述成像部上入射的反射光的波长带中进 行切换以使构成指定的波长组的两种或更多种类型的窄带光相继地被施加或接收，所述两种或更多种类型的窄带光穿透到所述体内部分中的相似深度； 波长带切换控制器，所述波长带切换控制器用于控制所述波长带切换部从而自动和相继地在所述波长组中切換被指定的波长组，以使各个所述波长组的所述照明光的施加或所述反射光的接收以给定的重复次数进行；以及 血液信息计算部，所述血液信息计算部用于基于所述图像信号计算所述血管中血液的血液信息。2.权利要求I所述的血液信息測量设备，所述设备还包括用于显示使用各个所述波长组测量到的所述血液信息的监视器。3.权利要求2所述的血液信息測量设备，其中所述照明部包括照明窗，并且所述照明窗和所述成像部被设置在电子内窥镜上。4.权利要求3所述的血液信息測量设备，其中所述血液信息是基于吸光度计算的血红蛋白的氧饱和度水平。5.权利要求4所述的血液信息測量设备，其中所述波长组的至少ー种类型的窄带光导致氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白之间吸收系数的差异，并且所述波长组的ー种类型的窄带光不导致氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白之间吸收系数的差异。6.权利要求4所述的血液信息測量设备，其中所述波长组中的ー个是表层波长组，所述表层波长组具有选自400nm至500nm的蓝色波长带内的多种类型的窄带光，并且对所述表层波长组进行两次或更多次的重复施加。7.权利要求4所述的血液信息測量设备，所述设备还包括用于检测所述体内部分的位置的位置检测部，其中基于检测到的位置确定各个所述波长组的重复施加次数。8.权利要求7所述的血液信息測量设备，其中所述位置检测部对所述体内部分的图像进行图像处理从而检测所述体内部分的位置。9.权利要求7所述的血液信息測量设备，其中所述波长组包括表层波长组，所述表层波长组具有选自400nm至500nm的蓝色波长带内的多种类型的窄带光；以及中层...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口博司，斋藤孝明，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：