活体观察系统 |
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| 申请号 | CN201680002817.X | 申请日 | 2016-02-05 | 公开(公告)号 | CN106714659A | 公开(公告)日 | 2017-05-24 |
| 申请人 | 奥林巴斯株式会社; | 发明人 | 五十岚诚; 矢岛浩义; | ||||
| 摘要 | 活体观察系统具有： 光源 部，其提供第一照明光和第二照明光作为向包含活体组织在内的被观察区域照射的照明光，该第一照明光是可见区域的红色光或 近红外 光中的任意的光，该第二照明光是与第一照明光不同的可见区域的光；光检测部，其接受从被观察区域发出的返回光并输出输出 信号 ； 信号处理 部，其输出表示 频谱 的频谱信号，该频谱是通过对根据第一照明光的照射而从被观察区域发出的返回光进行 频率 分析而得到的；图像生成部，其根据 输出信号 而生成强度图像，根据频谱信号而生成频谱图像；以及显示控制部，其使用强度图像和频谱图像来生成被观察区域的观察图像并进行显示。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种活体观察系统，其特征在于，该活体观察系统具有： |
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| 说明书全文 | 活体观察系统技术领域[0001] 本发明涉及活体观察系统，尤其涉及能够在对体腔内的活体组织实施外科处置时使用的活体观察系统。 背景技术[0002] 以往提出了能够在对体腔内的活体组织实施外科处置时使用的各种技术。 [0003] 具体而言，例如，在国际公开号WO2013/134411号中公开了如下的结构：一种在对体腔内的活体组织实施外科处置时所使用的处置器具，其中，在该处置器具上设置有光学传感器，该光学传感器配置于接近手术中的手术区域的位置并且接受来自从光源发出的光所照射的该手术区域的返回光，该处置器具用于根据从该光学传感器输出的检测信号而取得存在于该手术区域的活体组织的内部的血管的特性。 [0004] 但是，根据国际公开号WO2013/134411号所公开的结构，设置于处置器具的光学传感器的检测范围较窄，因此例如产生如下的问题：无法一次确认手术区域中的存在于活体组织的深部的期望的血管的分布状态。因此，根据国际公开号WO2013/134411号所公开的结构，例如产生如下的与上述的问题对应的课题：会给对体腔内的活体组织实施外科处置的手术人员带来过度的负担。 [0005] 本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于，提供如下的活体观察系统：能够减轻对体腔内的活体组织实施外科处置的手术人员的负担。 发明内容[0006] 用于解决课题的手段 [0007] 本发明的一个方式的活体观察系统具有：光源部，其构成为至少提供第一照明光和第二照明光作为向包含活体组织在内的被观察区域照射的照明光，该第一照明光是可见区域的红色光或近红外光中的任意一方的光，该第二照明光是与所述第一照明光不同的可见区域的光；光检测部，其构成为接受根据所述照明光的照射而从所述被观察区域发出的返回光，并输出与该接受到的返回光的强度对应的输出信号；信号处理部，其构成为通过对从所述光检测部输出的所述输出信号进行频率分析而提取频谱信号，该频谱信号表示根据所述第一照明光的照射而从所述被观察区域发出的返回光的频谱；图像生成部，其构成为基于根据所述照明光的照射而从所述光检测部输出的所述输出信号来生成一个以上的强度图像，并且基于根据所述第一照明光的照射而从所述信号处理部输出的所述频谱信号来生成频谱图像；以及显示控制部，其构成为进行用于使用所述一个以上的强度图像中的至少一个强度图像和所述频谱图像来生成所述被观察区域的观察图像并进行显示的动作。附图说明 [0008] 图1是示出实施例的活体观察系统的主要部分的结构的图。 [0009] 图2是用于对实施例的活体观察系统的光源部的结构的一例进行说明的图。 [0010] 图3是用于对设置在实施例的活体观察系统的光扫描探针中的致动器部的结构进行说明的剖视图。 [0011] 图4是用于对实施例的活体观察系统的光检测部的结构的一例进行说明的图。 [0012] 图5是用于对实施例的活体观察系统的图像处理部的结构的一例进行说明的图。 [0013] 图6是示意性示出在实施例的活体观察系统的显示装置上所显示的观察图像的一例的图。 [0014] 图7是示意性示出在实施例的活体观察系统的图像处理部中所生成的图像的一例的图。 [0015] 图8是示意性示出在实施例的活体观察系统的图像处理部中所生成的图像的一例的图。 [0016] 图9是示意性示出在实施例的活体观察系统的图像处理部中所生成的图像的一例的图。 [0017] 图10是示意性示出在实施例的活体观察系统的图像处理部中所生成的图像的一例的图。 [0018] 图11是示意性示出在实施例的活体观察系统的显示装置上所显示的观察图像的一例的图。 [0019] 图12是用于对实施例的变形例的活体观察系统的光检测部的结构的一例进行说明的图。 [0020] 图13是用于对实施例的变形例的活体观察系统的图像处理部的结构的一例进行说明的图。 具体实施方式[0021] 以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。 [0022] 图1至图13是与本发明的实施例相关的图。图1是示出实施例的活体观察系统的主要部分的结构的图。 [0023] 如图1所示，活体观察系统1例如构成为具有：光源部2、光纤3、光扫描探针4、致动器部5、扫描驱动部6、光纤束7、光检测部8、图像处理部9、显示装置10、输入装置11以及控制部12。 [0024] 光源部2构成为能够生成用于对包含活体组织在内的被观察区域进行照明的照明光并提供给光纤3的入射端部。并且，如图2所示，光源部2构成为具有半导体光源21a、21b、21c和合波器22。图2是用于对实施例的活体观察系统的光源部的结构的一例进行说明的图。 [0025] 半导体光源21a例如构成为具有LD(激光二极管)或LED(发光二极管)，能够根据控制部12的控制而接通或断开。并且，半导体光源21a构成为在根据控制部12的控制而接通时将B光向合波器22射出，该B光是中心波长属于蓝色区域的光。 [0026] 半导体光源21b例如构成为具有LD或LED，能够根据控制部12的控制而接通或断开。并且，半导体光源21b构成为在根据控制部12的控制而接通时将G光向合波器22射出，该G光是中心波长属于绿色区域的光。 [0027] 半导体光源21c例如构成为具有LD或LED，能够根据控制部12的控制而接通或断开。并且，半导体光源21c构成为在根据控制部12的控制而接通时将R光向合波器22射出，该R光是中心波长属于红色区域～近红外区域(例如600nm～1000nm)的光。另外，在本实施例中，优选为只要R光的中心波长是630nm、670nm、780nm或940nm中的任意波长即可。 [0028] 合波器22构成为能够对从半导体光源21a发出的B光、从半导体光源21b发出的G光以及从半导体光源21c发出的R光进行合波而向光纤3的入射端部射出。 [0029] 即，光源部2构成为能够单独或同时地提供R光、G光以及B光作为对于包含活体组织在内的被观察区域进行照射的照明光，其中，R光是可见区域的红色光或近红外光中的任意一方的光，G光是与该R光不同的可见区域的光，B光是与该R光和该G光中的任意光都不同的可见区域的光。 [0030] 光纤3例如由单模光纤等构成。并且，光纤3的包含光入射面在内的入射端部与光源部2连接。并且，光纤3的包含光出射面在内的出射端部配置于光扫描探针4的前端部。即，光纤3构成为能够对从光源部2提供的照明光进行传送，将该传送的照明光从出射端部向被观察区域射出。 [0031] 光扫描探针4构成为具有能够向被检人员的体腔内插入的细长形状。并且，在光扫描探针4的内部分别贯穿插入有光纤3和光纤束7。并且，在光扫描探针4的内部设置有致动器部5，该致动器部5构成为根据从扫描驱动部6提供的驱动信号而使光纤3的出射端部摆动。 [0032] 光纤3和致动器部5在与光扫描探针4的长度轴方向垂直的截面上例如分别被配置为具有图3所示的位置关系。图3是用于对设置在实施例的活体观察系统的光扫描探针中的致动器部的结构进行说明的剖视图。 [0034] 如图3所示，套圈41形成为四棱柱，具有与X轴方向垂直的侧面42a、42c和与Y轴方向垂直的侧面42b、42d，其中，X轴方向是与光扫描探针4的长度轴方向垂直的第一轴向，Y轴方向是与光扫描探针4的长度轴方向垂直的第二轴向。并且，光纤3固定配置于套圈41的中心。另外，套圈41只要具有柱形状，也可以形成为四棱柱之外的其他形状。 [0035] 致动器部5构成为根据从扫描驱动部6提供的驱动信号使光纤3的出射端部摆动，由此能够使经由该出射端部向被观察区域射出的照明光的照射位置沿着规定的扫描路径移位。并且，如图3所示，致动器部5具有：沿着侧面42a配置的压电元件5a、沿着侧面42b配置的压电元件5b、沿着侧面42c配置的压电元件5c以及沿着侧面42d配置的压电元件5d。 [0036] 压电元件5a～5d构成为具有预先单独设定的极化方向并且根据从扫描驱动部6提供的驱动信号进行伸缩。 [0037] 扫描驱动部6例如构成为具有驱动电路。并且，扫描驱动部6构成为根据控制部12的控制而生成用于对致动器部5进行驱动的驱动信号，并将该生成的驱动信号提供给致动器部5。 [0038] 光纤束7例如将多根光纤捆束而构成。光纤束7的入射端部配置于光扫描探针4的前端部。并且，光纤束7的出射端部与光检测部8连接。即，光纤束7构成为能够接受根据经由光纤3射出的照明光的照射而从被观察区域发出的返回光，并且将该接受到的返回光传送给光检测部8。 [0039] 光检测部8构成为接受经由光纤束7的出射端部而入射的返回光，生成与该接受到的返回光的强度对应的电信号，将该生成的电信号转换为数字信号并依次输出。即，光检测部8构成为接受根据照明光对被观察区域的照射而从该被观察区域发出的返回光，并输出与该接受到的返回光的强度对应的输出信号。并且，如图4所示，光检测部8例如构成为具有光检测元件81和A/D转换电路82。图4是用于对实施例的活体观察系统的光检测部的结构的一例进行说明的图。 [0040] 光检测元件81例如构成为具有PD(光电二极管)或APD(雪崩光电二极管)。并且，光检测元件81构成为接受经由光纤束7的出射端部而入射的返回光，生成与该接受到的返回光的强度对应的电信号并依次输出给A/D转换电路82。 [0041] A/D转换电路82构成为将从光检测元件81输出的电信号转换为数字信号并依次输出给图像处理部9。 [0042] 图像处理部9构成为根据控制部12的控制，通过进行将从光检测部8依次输出的数字信号映射成像素信息的映射处理等而生成观察图像，并将该生成的观察图像输出给显示装置10。并且，如图5所示，图像处理部9例如构成为具有：选择器91、信号处理电路92、图像生成电路93以及显示控制电路94。图5是用于对实施例的活体观察系统的图像处理部的结构的一例进行说明的图。 [0043] 选择器91构成为能够根据控制部12的控制而进行用于切换从光检测部8输入的数字信号的输出目的地的动作。 [0044] 信号处理电路92构成为通过对于从选择器91输出的数字信号例如实施DFT(离散傅里叶变换)或FFT(快速傅里叶变换)等处理而生成表示频谱的频谱信号，并将该生成的频谱信号输出给图像生成电路93，其中，该频谱是通过对根据照明光的照射而从被观察区域发出的返回光进行频率分析而得到的。 [0045] 图像生成电路93构成为根据控制部12的控制，例如在按照规定的扫描路径进行被观察区域的扫描时，确定该规定的扫描路径上的与照明光的照射位置对应的光栅形式的像素位置，通过进行将与从选择器91依次输出的数字信号的灰度值的大小对应的亮度值作为像素信息映射到该确定的像素位置的映射处理等而生成一个场的图像(之后也称为强度图像)，并将该生成的图像输出给显示控制电路94。 [0046] 图像生成电路93构成为根据控制部12的控制，例如在按照规定的扫描路径进行被观察区域的扫描时，确定该规定的扫描路径上的与照明光的照射位置对应的光栅形式的像素位置，通过进行将与从信号处理电路92依次输出的频谱信号所表示的频谱的大小的平均值或累积值对应的亮度值作为像素信息映射到该确定的像素位置的映射处理等而生成一个场的图像(之后也称为频谱图像)，并将该生成的图像输出给显示控制电路94。 [0047] 显示控制电路94构成为根据控制部12的控制，通过使用从图像生成电路93输出的各图像并分配给显示装置10的红色通道(之后也称为R通道)、绿色通道(之后也称为G通道)以及蓝色通道(之后也称为B通道)而生成一个场的观察图像，并将该生成的观察图像输出给显示装置10。即，显示控制电路94构成为能够进行用于使用从图像生成电路93输出的一个以上的强度图像中的至少一个强度图像和频谱图像来生成被观察区域的观察图像并进行显示的动作。 [0048] 显示装置10例如构成为具有液晶显示器等。并且，显示装置10构成为能够对从图像处理部9输出的观察图像等进行显示。 [0049] 输入装置11例如构成为具有能够由用户进行操作的开关和/或按钮等的用户接口。并且，输入装置11构成为能够对于控制部12进行与用户的操作对应的各种指示。具体而言，在输入装置11中例如设置有显示模式切换开关(未图示)，该显示模式切换开关是能够进行用于将显示于显示装置10上的观察图像的显示模式设定成从多个显示模式中所选择的一个显示模式的指示的开关。 [0050] 控制部12例如构成为具有CPU等控制电路。 [0051] 控制部12构成为对于光源部2进行用于使R光、G光以及B光按照规定的照明图案向被观察区域照射的控制，并且对于图像处理部9进行用于使输入给选择器91的数字信号的输出目的地按照该规定的照明图案进行切换的控制。 [0052] 控制部12构成为对于扫描驱动部6进行用于生成在按照规定的扫描路径对被观察区域进行二维扫描时所使用的驱动信号的控制，并且对于图像处理部9进行用于在图像生成电路93中进行与该规定的扫描路径对应的映射处理的控制。 [0053] 具体而言，控制部12例如构成为能够对于扫描驱动部6进行用于生成驱动信号DSX和驱动信号DSY作为按照漩涡状的扫描路径对被观察区域进行扫描时所使用的驱动信号的控制，该驱动信号DSX具有通过对正弦波实施规定的调制而得到的信号波形，该驱动信号DSY具有使该第一驱动信号的相位偏移了90°后的信号波形。另外，在进行这样的控制的情况下，例如能够通过将扫描驱动部6所生成的驱动信号DSX提供给压电元件5a和5c并且将扫描驱动部6所生成的驱动信号DSY提供给压电元件5b和5d，而按照漩涡状的扫描路径对被观察区域进行二维扫描。 [0054] 即，光扫描探针4构成为根据因控制部12的控制而从扫描驱动部6提供的驱动信号，通过使从光源部2提供的R光、G光以及B光的照射位置沿着漩涡状等规定的扫描路径移位而对被观察区域进行扫描，并且将从该被观察区域发出的返回光传送给光检测部8。 [0055] 控制部12构成为对于图像处理部9进行用于设定由显示控制电路94针对显示装置10的各色通道的图像的分配方法的控制，以使得显示与在输入装置11的显示模式切换开关中所设定的显示模式对应的观察图像。即，控制部12构成为对图像处理部9进行用于显示与在输入装置11的显示模式切换开关中所设定的显示模式对应的观察图像的控制。 [0056] 接下来，对具有以上描述的结构的活体观察系统1的作用进行说明。 [0057] 手术人员等用户在将活体观察系统1的各部分连接并接通电源之后，例如通过使输入装置11的扫描开始开关(未图示)接通，而对于控制部12进行用于使光扫描探针4对被观察区域的扫描开始的指示。并且，用户在将活体观察系统1的各部分连接并接通电源后，通过对输入装置11的显示模式切换开关进行操作，而对于控制部12进行用于设定成显示模式MW的指示，在该显示模式MW中将白色光图像作为观察图像进行显示。 [0058] 控制部12在检测到扫描开始开关被接通并且检测到被设定成显示模式MW时，例如对于光源部2进行用于按照以时分的方式照射R光、G光以及B光并且该R光的照射频率、该G光的照射频率以及该B光的照射频率彼此相同的照明图案IPK对被观察区域进行照明的控制。而且，根据这样的照明图案IPK的控制，在进行用于生成一个场的观察图像的扫描的期间内，以成为R光的照射次数：G光的照射次数：B光的照射次数＝1：1：1的方式对被观察区域进行照明。 [0059] 控制部12对于图像处理部9进行用于根据照明图案IPK而切换向选择器91输入的数字信号的输出目的地的控制。 [0060] 具体而言，控制部12例如对于图像处理部9进行用于根据照明图案IPK中的R光、G光以及B光的照射时机而在图像生成电路93中设定向选择器91输入的数字信号的输出目的地的控制。 [0061] 控制部12在检测到扫描开始开关被接通时，对于扫描驱动部6进行用于生成按照扫描路径SP对被观察区域进行二维扫描时所使用的驱动信号的控制，并且对于图像处理部9进行用于在图像生成电路93中进行与该扫描路径SP对应的映射处理的控制。 [0062] 而且，根据以上描述的控制部12的控制，通过以沿着扫描路径SP的方式照射与照明图案IPK对应的照明光而对被观察区域进行二维扫描，根据该照明光的照射而从该被观察区域发出的返回光经由光纤束7向光检测部8入射，根据该返回光的强度而生成的数字信号被依次输出给向图像处理部9。 [0063] 并且，根据以上描述的控制部12的控制，在照明图案IPK中的R光的照射时机由光检测部8生成的数字信号DRS经由选择器91被输出给图像生成电路93，在该照明图案IPK中的G光的照射时机由光检测部8生成的数字信号DGS经由选择器91被输出给图像生成电路93，在该照明图案IPL中的B光的照射时机由光检测部8生成的数字信号DBS经由选择器91被输出给图像生成电路93。 [0064] 图像生成电路93根据控制部12的控制，确定扫描路径SP上的与R光的照射位置对应的光栅形式的像素位置，通过进行将与从选择器91依次输出的数字信号DRS的灰度值的大小对应的亮度值作为像素信息映射到该确定的像素位置的映射处理等而生成一个场的强度图像PR，并将该生成的强度图像PR输出给显示控制电路94。 [0065] 图像生成电路93根据控制部12的控制，确定扫描路径SP上的与G光的照射位置对应的光栅形式的像素位置，通过进行将与从选择器91依次输出的数字信号DGS的灰度值的大小对应的亮度值作为像素信息映射到该确定的像素位置的映射处理等而生成一个场的强度图像PG，并将该生成的强度图像PG输出给显示控制电路94。 [0066] 图像生成电路93根据控制部12的控制，确定扫描路径SP上的与B光的照射位置对应的光栅形式的像素位置，通过进行将与从选择器91依次输出的数字信号DBS的灰度值的大小对应的亮度值作为像素信息映射到该确定的像素位置的映射处理等而生成一个场的强度图像PB，并将该生成的强度图像PB输出给显示控制电路94。 [0067] 控制部12在检测到被设定成显示模式MW时，对于图像处理部9进行用于使强度图像PR分配给显示装置10的R通道、使强度图像PG分配给显示装置10的G通道、使强度图像PB分配给显示装置10的B通道的控制。 [0068] 显示控制电路94根据控制部12的控制，在被设定成显示模式MW时，例如通过进行将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PR分配给显示装置10的R通道、将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PG分配给显示装置10的G通道、将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PB分配给显示装置10的B通道的动作而生成一个场的观察图像，并将该生成的观察图像输出给显示装置10。 [0069] 另一方面，用户一边确认在显示模式MW的设定时显示于显示装置10上的白色光图像一边将光扫描探针4逐渐向被检体的体腔内插入，由此将光扫描探针4的前端部配置于能够将该体腔内的期望的活体组织LM作为被观察区域进行扫描的位置。而且，根据这样的用户操作，例如图6所示那样的包含存在于期望的活体组织LM的粘膜层的细径的血管VA、存在于该期望的活体组织LM的粘膜下层的血管VB以及存在于该期望的活体组织LM的固有肌层的粗径的血管VC在内的白色光图像IWL作为观察图像显示于显示装置10上。图6是示意性示出显示于实施例的活体观察系统的显示装置上的观察图像的一例的图。 [0070] 这里，根据以上描述的活体观察系统1的各部分的动作等，当在显示模式MW中对期望的活体组织LM进行二维扫描时，例如在图像生成电路93中生成图7～图9所示的具有与在血管VA、VB以及VC中流动的血液对R光的吸收和散射的大小对应的亮度值的强度图像PR、具有与在血管VA和VB中流动的血液对G光的吸收和散射的大小对应的亮度值的强度图像PG、以及具有与在血管VA中流动的血液对B光的吸收和散射的大小对应的亮度值的强度图像PB。因此，在设定成显示模式MW时显示于显示装置10上的白色光图像IWL显示为图6所例示的能够视觉确认血管VA和VB、另一方面难以视觉确认血管VC的图像。图7、图8以及图9是示意性示出在实施例的活体观察系统的图像处理部中所生成的图像的一例的图。 [0071] 与此相对，在本实施例中，作为用于显示使用强度图像PR、PG以及PB中的至少一个图像和图10所例示的频谱图像PF而生成的观察图像的显示模式设置有三种显示模式MDA、MDB以及MDC，由此与白色光图像IWL相比提高了血管VC的视觉确认性。关于在设定成这样的显示模式MDA、MDB以及MDC中的任意显示模式时所进行的具体处理等，以下进行说明。图10是示意性示出在实施例的活体观察系统的图像处理部中所生成的图像的一例的图。另外，之后为了简单，适当省略与已描述的结构等相关的具体说明。 [0072] 用户在将光扫描探针4的前端部配置于能够将被检体的体腔内的期望的活体组织LM作为被观察区域进行扫描的位置的状态下，通过对输入装置11的显示模式切换开关进行操作而对于控制部12进行用于将显示模式设定成显示模式MDA、MDB以及MDC中的一个显示模式的指示。 [0073] 控制部12在检测到被设定成显示模式MDA、MDB以及MDC中的一个显示模式时，例如对于光源部2进行用于按照以时分的方式照射R光、G光以及B光并且该R光的照射频率比该G光的照射频率和该B光的照射频率都高的照明图案IPL对被观察区域进行照明的控制。而且，根据这样的照明图案IPL的控制，例如在进行用于生成一个场的观察图像的扫描的期间内，以成为R光的照射次数：G光的照射次数：B光的照射次数＝9：1：1的方式对被观察区域进行照明。 [0074] 控制部12对于图像处理部9进行用于根据照明图案IPL切换向选择器91输入的数字信号的输出目的地的控制。 [0075] 具体而言，控制部12例如对于图像处理部9进行用于将根据照明图案IPL中的R光的照射时机向选择器91输入的数字信号的输出目的地设定成信号处理电路92和图像生成电路93双方并且将根据该照明图案IPL中的G光和B光的照射时机向选择器91输入的数字信号的输出目的地设定成图像生成电路93的控制。 [0076] 而且，根据以上描述的控制部12的控制，通过以沿着扫描路径SP的方式照射与照明图案IPL对应的照明光而对被观察区域进行二维扫描，根据该照明光的照射而从该被观察区域发出的返回光经由光纤束7向光检测部8入射，根据该返回光的强度而生成的数字信号被依次输出给图像处理部9。 [0077] 并且，根据以上描述的控制部12的控制，在照明图案IPL中的R光的照射时机由光检测部8生成的数字信号DRS经由选择器91被输出给信号处理电路92和图像生成电路93，在该照明图案IPL中的G光的照射时机由光检测部8生成的数字信号DGS经由选择器91被输出给图像生成电路93，在该照明图案IPL中的B光的照射时机由光检测部8生成的数字信号DBS经由选择器91被输出给图像生成电路93。 [0078] 信号处理电路92通过对于经由选择器91所输入的数字信号DRS实施DFT或FFT等处理而生成表示频谱的频谱信号BFS，并将该生成的频谱信号BFS输出给图像生成电路93，其中，该频谱是通过对根据R光的照射而从被观察区域发出的返回光进行频率分析而得到的。 [0079] 图像生成电路93通过根据控制部12的控制进行映射处理等而生成一个场的强度图像PR、PG以及PB，并将该生成的强度图像PR、PG以及PB输出给显示控制电路94。 [0080] 并且，图像生成电路93根据控制部12的控制，确定扫描路径SP上的与R光的照射位置对应的光栅形式的像素位置，通过进行将与从信号处理电路92依次输出的频谱信号BFS所示的频谱的大小的平均值或累积值对应的亮度值作为像素信息映射到该确定的像素位置的映射处理等而生成一个场的频谱图像PF，并将该生成的频谱图像PF输出给显示控制电路94。即，频谱图像PF作为具有与受到了移频的R光的散射的大小对应的亮度值的图像而生成，该移频是由于在血管VC中流动的血液中所包含的红血球等散射体而引起的。 [0081] 控制部12例如在检测到被设定成显示模式MDA时，对于图像处理部9进行用于使频谱图像PF分配给显示装置10的R通道、使强度图像PG分配给显示装置10的G通道、使强度图像PB分配给显示装置10的B通道的控制。 [0082] 显示控制电路94根据控制部12的控制，在被设定成显示模式MDA时，例如通过进行将从图像生成电路93输出的一个场的频谱图像PF分配给显示装置10的R通道、将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PG分配给显示装置10的G通道、将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PB分配给显示装置10的B通道的动作而生成一个场的观察图像，并将该生成的观察图像输出给显示装置10。 [0083] 而且，根据以上描述的处理等，在被设定成显示模式MDA时，在显示装置10上显示有能够视觉确认血管VA和VB并且与白色光图像IWL相比提高了血管VC的视觉确认性的观察图像。 [0084] 并且，控制部12例如在检测到被设定成显示模式MDB时，对于图像处理部9进行用于将使用强度图像PR和频谱图像PF而得到的图像分配给显示装置10的R通道、将强度图像PG分配给显示装置10的G通道、将强度图像PB分配给显示装置10的B通道的控制。 [0085] 显示控制电路94根据控制部12的控制，在被设定成显示模式MDB时，例如通过进行将作为使用了从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PR和一个场的频谱图像PF的运算处理的运算结果而得到的一个场的图像分配给显示装置10的R通道、将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PG分配给显示装置10的G通道、将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PB分配给显示装置10的B通道的动作而生成一个场的观察图像，并将该生成的观察图像输出给显示装置10。另外，在显示模式MDB中，在获取要分配给显示装置10的R通道的图像时所进行的运算处理例如可以是将强度图像PR与频谱图像PF相加的加法处理，可以是将强度图像PR和频谱图像PF平均化的平均化处理，或者也可以是使频谱图像PF除以强度图像PR的除法处理。 [0086] 而且，根据以上描述的处理等，在被设定成显示模式MDB时，在显示装置10上显示有能够视觉确认血管VA和VB并且与显示模式MDA的观察图像相比进一步提高了血管VC的视觉确认性的观察图像。 [0087] 并且，控制部12例如在检测到被设定成显示模式MDC时，对于图像处理部9进行用于使强度图像PR分配给显示装置10的R通道、使频谱图像PF分配给显示装置10的G通道、使强度图像PB分配给显示装置10的B通道的控制。 [0088] 显示控制电路94根据控制部12的控制，在被设定成显示模式MDC时，例如通过进行将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PR分配给显示装置10的R通道、将从图像生成电路93输出的一个场的频谱图像PF分配给显示装置10的G通道、将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PB分配给显示装置10的B通道的动作而生成一个场的观察图像，并将该生成的观察图像输出给显示装置10。 [0089] 而且，根据以上描述的处理等，在被设定成显示模式MDC时，在显示装置10上显示有能够视觉确认血管VA和VB并且与显示模式MDB的观察图像相比进一步提高了血管VC的视觉确认性的观察图像。 [0090] 另外，根据本实施例，在被设定成显示模式MDC时，例如也可以通过控制部12进行用于按照以时分的方式照射R光和B光并且该R光的照射频率比该B光的照射频率高的照明图案IPT对被观察区域进行照明的控制。 [0091] 并且，根据本实施例，在被设定成显示模式MDC时，也可以通过控制部12和显示控制电路94进行如下的动作。 [0092] 控制部12例如在检测到被设定成显示模式MDC时，对于图像处理部9进行用于使强度图像PR分配给显示装置10的R通道、使使用强度图像PR和频谱图像PF而得到的图像分配给显示装置10的G通道、使强度图像PB分配给显示装置10的B通道的控制。 [0093] 显示控制电路94根据控制部12的控制，在被设定成显示模式MDC时，例如通过进行将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PR分配给显示装置10的R通道、将作为使用了从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PR和一个场的频谱图像PF的运算处理的运算结果而得到的一个场的图像分配给显示装置10的G通道、将从图像生成电路93输出的一个场的强度图像PB分配给显示装置10的B通道的动作而生成一个场的观察图像，并将该生成的观察图像输出给显示装置10。另外，在显示模式MDC中，在获取要分配给显示装置10的G通道的图像时所进行的运算处理例如可以是将强度图像PR与频谱图像PF相加的加法处理，可以是将强度图像PR和频谱图像PF平均化的平均化处理，或者也可以是使频谱图像PF除以强度图像PR的除法处理。 [0094] 即，根据以上描述的处理等，在被设定成显示模式MDA、MDB以及MDC中的任意显示模式时，例如在显示装置10上显示有图11所示的与图10的白色光图像IWL相比提高了包含于期望的活体组织LM中的血管VC的视觉确认性的观察图像IDV。图11是示意性示出实施例的活体观察系统的显示装置上所显示的观察图像的一例的图。 [0095] 如上所述，根据本实施例，通过使用光扫描探针4对包含期望的活体组织LM在内的被观察区域进行二维扫描，而在显示装置10上显示有能够一次确认存在于该被观察区域的深部的血管VC的分布状态的观察图像。因此，根据本实施例，例如在对期望的活体组织LM实施外科处置时，能够避免血管VC的损伤并且安全地进行处置，其结果为，能够减轻对体腔内的活体组织实施外科处置的手术人员的负担。 [0096] 并且，根据本实施例，能够基于根据R光的照射而从被观察区域发出的返回光来一次得到强度图像PR和频谱图像PF，因此能够使在显示装置10上显示观察图像时的帧速在各显示模式之间大致恒定。因此，根据本实施例，能够抑制伴随着显示模式的切换而产生的视觉上的不适感，其结果为，能够减轻对体腔内的活体组织实施外科处置的手术人员的负担。 [0097] 并且，根据本实施例，按照R光的照射频率比G光的照射频率和B光的照射频率都高的照明图案IPL对被观察区域进行照明，进一步对该R光的返回光中所包含的频谱的大小进行累积或平均，因此能够生成SN比较高的频谱图像PF。因此，根据本实施例，在显示模式MDA、MDB以及MDC中能够显示易于视觉确认血管VC的观察图像，其结果为，能够减轻对体腔内的活体组织实施外科处置的手术人员的负担。 [0098] 另外，本实施例的光检测元件81不限于由PD或APD等这样的一个点一个点地接受经由光纤束7的出射端部而入射的返回光并生成电信号的元件(点检测器)构成，例如也可以由CCD或CMOS等这样的能够二维地接受经由光纤束7的出射端部而入射的返回光并生成电信号的元件(二维检测器)构成。 [0099] 并且，本实施例的活体观察系统1不限于构成为通过一边使光纤3的出射端部摆动一边照射照明光而对被观察区域进行二维扫描，例如也可以构成为不使光纤3的出射端部摆动而一次且二维地对规定的范围内的被观察区域进行照明。 [0100] 另一方面，根据本实施例，例如也可以将活体观察系统1变形为具有图12所示的光检测部8A来代替光检测部8，并且具有图13所示的图像处理部9A来代替图像处理部9。对于这样的变形例的结构等，以下进行说明。图12是用于对实施例的变形例的活体观察系统的光检测部的结构的一例进行说明的图。图13是用于对实施例的变形例的活体观察系统的图像处理部的结构的一例进行说明的图。 [0101] 如图12所示，光检测部8A构成为具有分色棱镜81P、光检测元件81A、81B和81C、以及A/D转换电路82A、82B和82C。 [0102] 分色棱镜81P例如是使棱镜和二向色滤光器组合而形成的分光元件，构成为按照R光、G光以及B光的波段对经由光纤束7的出射端部而入射的返回光进行分离。 [0103] 光检测元件81A例如构成为具有PD或APD，接受由分色棱镜81P分离后的包含于返回光中的R光，生成与该接受到的R光的强度对应的电信号并输出给A/D转换电路82A。 [0104] 光检测元件81B例如构成为具有PD或APD，接受由分色棱镜81P分离后的包含于返回光中的G光，生成与该接受到的G光的强度对应的电信号并输出给A/D转换电路82B。 [0105] 光检测元件81C例如构成为具有PD或APD，接受由分色棱镜81P分离后的包含于返回光中的B光，生成与该接受到的B光的强度对应的电信号并输出给A/D转换电路82C。 [0106] A/D转换电路82A构成为将从光检测元件81A输出的电信号转换为数字信号并依次输出给图像处理部9A。 [0107] A/D转换电路82B构成为将从光检测元件81B输出的电信号转换为数字信号并依次输出给图像处理部9A。 [0108] A/D转换电路82C构成为将从光检测元件81C输出的电信号转换为数字信号并依次输出给图像处理部9A。 [0109] 如图13所示，图像处理部9A具有与从图像处理部9去除了选择器91后的结构大致相同的结构。因此，在图像处理部9A中构成为将从A/D转换电路82A输出的数字信号输入给信号处理电路92和图像生成电路93双方。并且，在图像处理部9A中构成为将从A/D转换电路82B输出的数字信号和从A/D转换电路82C输出的数字信号分别输入给图像生成电路93。 [0110] 图像处理部9A的信号处理电路92构成为通过对从A/D转换电路82A输出的数字信号实施例如DFT或FFT等处理而生成表示频谱的频谱信号，并将该生成的频谱信号输出给图像生成电路93，其中，该频谱是通过对根据照明光的照射而从被观察区域发出的返回光进行频率分析而得到的。 [0111] 图像处理部9A的图像生成电路93构成为根据控制部12的控制，例如在按照规定的扫描路径进行被观察区域的扫描时，确定该规定的扫描路径上的与照明光的照射位置对应的光栅形式的像素位置，通过进行将与从A/D转换电路82A、82B以及82C依次输出的数字信号的灰度值的大小对应的亮度值作为像素信息映射到该确定的像素位置的映射处理等而生成一个场的图像，并将该生成的图像输出给显示控制电路94。 [0112] 而且，根据以上描述的本变形例的结构，例如即使在通过控制部12进行用于按照以时分的方式照射R光与混合了G光、B光得到的混合光并且该R光的照射频率比该混合光的照射频率高的照明图案IPM对被观察区域进行照明的控制的情况下，也能够进行用于显示与上述的各显示模式对应的观察图像的动作。因此，根据以上描述的本变形例的结构，能够在上述的各显示模式中以比上述的实施例的结构高的帧速对观察图像进行显示。另外，根据上述的照明图案IPM的控制，例如在进行用于生成一个场的观察图像的扫描的期间内，以成为R光的照射次数：混合光的照射次数＝9：2的方式对被观察区域进行照明。 [0113] 另一方面，在以上描述的本变形例的结构中，不限于上述的照明图案IPM，例如也可以通过控制部12进行用于按照同时照射R光、G光以及B光并且该R光的照射光量比该G光的照射光量和该B光的照射光量都高的照明图案IPN对被观察区域进行照明的控制。 [0114] 本发明不限于上述的实施例和变形例，当然能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更和应用。 |
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