專利名稱：圖像處理設(shè)備、方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于顯示用于觀察器官(諸如，大腸或胃)的圖像的圖像處理設(shè)備、方法和程序。
背景技術(shù)：
在此以前，用于使用由插入器官中的內(nèi)窺鏡捕獲的真實內(nèi)窺鏡圖像來診斷和治療患者的器官(諸如，大腸或胃)的技術(shù)是眾所周知的。另外，用于根據(jù)通過CT成像等所獲得的三維體積圖像來生成虛擬內(nèi)窺鏡圖像并且顯示所生成的圖像的技術(shù)也是眾所周知的。日本未審查專利公布第2006-061274號提出了如下方法檢測插入器官中的內(nèi)窺鏡的位置和方位，然后基于所檢測到的位置和方位生成視場與真實內(nèi)窺鏡圖像相同的虛擬內(nèi)窺鏡圖像，并且將通過內(nèi)窺鏡獲得的真實內(nèi)窺鏡圖像紋理映射為虛擬內(nèi)窺鏡圖像，從而 生成用于顯示的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)診斷和治療諸如大腸或胃的器官時，有時需要檢查與該器官相關(guān)聯(lián)的周圍血管以及粘膜表面上的三維結(jié)構(gòu)和紋理。在例如大腸的情況下，向在大腸的表面上檢測到的病變(諸如，息肉)供給營養(yǎng)的血管的外觀是用于辨別大腸癌的關(guān)鍵因素，并且中結(jié)腸動脈和右結(jié)腸動脈的外觀影響到大腸癌的手術(shù)計劃。因此，當(dāng)診斷或治療大腸時，需要觀察位于粘膜下層和內(nèi)在肌層中以及在粘膜表面上的毛細(xì)血管、以及中結(jié)腸動脈、右結(jié)腸動脈、回結(jié)腸動脈等的承續(xù)血管(succeeding vessel)的外觀。相反，在通過在日本未審查專利公布第2006-061274號中所述的技術(shù)提供的用于顯示的圖像中，可以觀察器官的粘膜表面的狀態(tài)，但無法觀察與器官相關(guān)聯(lián)的周圍血管的外觀，從而不能認(rèn)為該圖像適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)了上述需要。鑒于上述狀況而開發(fā)了本發(fā)明，并且本發(fā)明的ー個目標(biāo)是提供能夠提供適合于觀察與周圍血管相關(guān)聯(lián)的管狀器官的圖像的圖像處理設(shè)備、方法和程序。本發(fā)明的圖像處理設(shè)備是用于顯示用于觀察與周圍血管相關(guān)聯(lián)的管狀器官的圖像的設(shè)備，該設(shè)備包括表面圖像獲得裝置，用于獲得表面圖像，該表面圖像表示通過插入器官中的內(nèi)窺鏡捕獲的器官的壁的內(nèi)表面；鄰近圖像生成裝置，用于根據(jù)表示包括器官在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成鄰近血管圖像，該鄰近血管圖像是從三維圖像中與表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描繪鄰近于壁的血管的一部分的圖像；周圍圖像生成裝置，用于根據(jù)表示包括器官的周圍區(qū)域在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成周圍血管圖像，該周圍血管圖像是從三維圖像中與表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描述血管的圖像；以及
顯示控制裝置，用于使得表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像按此順序顯示在顯示裝置上。上述設(shè)備可以包括用于根據(jù)表面圖像檢測病變的病變檢測裝置，并且顯示控制裝置可以是在病變檢測裝置檢測到病變時使得進(jìn)行圖像顯示的裝置。另外，上述設(shè)備還可以包括用于對指示執(zhí)行圖像顯示的輸入進(jìn)行檢測的指令檢測裝置；并且顯示控制裝置可以是在指令檢測裝置檢測到輸入時使得進(jìn)行圖像顯示的裝置。顯示控制裝置可以是使得表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像以切換方式顯示或并排顯示的裝置。表面圖像可以是在白光被導(dǎo)向表面時所捕獲的圖像和在不同于白光的、在特定波長范圍內(nèi)的光被導(dǎo)向表面時所捕獲的圖像中的任一個或兩者。 鄰近血管圖像可以是表示投影到器官的結(jié)構(gòu)上的血管的一部分的圖像。本發(fā)明的圖像處理方法是用于顯示用于觀察與周圍血管相關(guān)聯(lián)的管狀器官的圖像的方法，該方法包括表面圖像獲得處理，用于獲得表面圖像，該表面圖像表示通過插入器官中的內(nèi)窺鏡捕獲的器官的壁的內(nèi)表面；鄰近圖像生成處理，用于根據(jù)表示包括器官在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成鄰近血管圖像，該鄰近血管圖像是從三維圖像中與表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描繪鄰近于壁的血管的一部分的圖像；周圍圖像生成處理，用于根據(jù)表示包括器官的周圍區(qū)域在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成周圍血管圖像，該周圍血管圖像是從三維圖像中與表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描述血管的圖像；以及顯示控制處理，用于使得表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像按此順序顯示在顯示裝置上。上述方法可以包括用于根據(jù)表面圖像檢測病變的病變檢測處理，并且顯示控制處理可以是在通過病變檢測處理檢測到病變時使得進(jìn)行圖像顯示的處理。本發(fā)明的圖像處理程序是用于使得至少一臺計算執(zhí)行由上述圖像處理設(shè)備的每個裝置執(zhí)行的處理的程序。該程序記錄在記錄介質(zhì)(諸如，CD-ROM、DVD等)上，或者以可下載的方式記錄在服務(wù)器計算機(jī)的輔助存儲裝置中或網(wǎng)絡(luò)存儲中，并被提供給用戶。本文中所使用的措辭“鄰近于壁”是指在從壁的內(nèi)表面到外部的預(yù)定范圍內(nèi)的區(qū)域。本文中所使用的措辭“使得表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像以此順序顯示”具有以其中接收顯示的用戶可以按這些圖像顯示的順序識別這些圖像的方式而執(zhí)行的顯示的廣泛含義。例如，包括如下顯示模式表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像以切換方式顯示的顯示模式，以及表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像被并排顯示的顯示模式，以使得用戶通過在顯示屏上移動用戶視線來按此順序識別。本文中所使用的措辭“器官的周圍區(qū)域”是指具有足以至少包括與器官相關(guān)聯(lián)的主要血管的大小的區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備、方法和程序，獲得了表示通過插入器官中的內(nèi)窺鏡捕獲的器官的壁的內(nèi)表面的表面圖像；根據(jù)表示包括器官在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成鄰近血管圖像，該鄰近血管圖像是從三維圖像中與表面圖像的視點對應(yīng)的視點描繪鄰近于壁的血管的一部分的圖像；根據(jù)表示包括器官的周圍區(qū)域在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成周圍血管圖像，該周圍血管圖像是從三維圖像中與表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描繪血管的圖像；以及使得表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像以此順序顯示在顯示裝置上。這使得可以連續(xù)地觀察器官的內(nèi)表面的外觀和具有從該表面到外周的走向的血管的外觀，從而可以容易了解在器官的內(nèi)表面上的組織和與器官相關(guān)聯(lián)的周圍血管之間的關(guān)系。
特別地，在觀察到諸如息肉等病變的情況下，這使得容易觀察向病變供給營養(yǎng)的血管的外觀和承續(xù)的主要血管的走向、以及粘膜表面上的病變的外觀，從而利于確定該病變是良性的還是惡性的并利于手術(shù)計劃。


圖1是醫(yī)學(xué)圖像處理系統(tǒng)的硬件配置圖，示出了其概況。
圖2示意性地示出圖1所示的圖像處理設(shè)備的配置。
圖3是圖1所示的圖像處理設(shè)備的框圖，示出了其功能配置。
圖4示出作為示例由顯示控制裝置實現(xiàn)的屏幕顯示。
圖5是示出由圖1所示的圖像處理設(shè)備執(zhí)行的處理流程的流程圖。
具體實施方式
下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的圖像處理設(shè)備、方法和程序的實施例。
圖1是醫(yī)學(xué)圖像處理系統(tǒng)的硬件配置框圖，示出了其概況。如圖1所示，內(nèi)窺鏡設(shè)備3、三維圖像捕 獲設(shè)備5、圖像存儲服務(wù)器6和圖像處理設(shè)備8經(jīng)由系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)9可通信地彼此連接。
內(nèi)窺鏡設(shè)備3包括內(nèi)窺鏡31，其捕獲對象的體腔的圖像；處理器單元32，其基于通過圖像捕獲所獲得的信號來生成體腔內(nèi)的對象組織的圖像；光源單元33，其提供用于照亮體腔的內(nèi)部的光；位置檢測單元34，其檢測內(nèi)窺鏡31的端部的位置和方位。
內(nèi)窺鏡31包括彼此連接的操作部3A和插入部，并且具有延伸的且可分離地附接于處理器單元32和光源單元33的通用纜線。操作部3A具有各種類型的按鈕，諸如用于指示插入部的端部3B在預(yù)定的角度范圍內(nèi)在上下和左右方向彎曲等的按鈕。在本實施例中， 內(nèi)窺鏡31是用于大腸的柔性鏡，并且要插入對象的大腸內(nèi)。通過光纖從光源單元33引導(dǎo)的光從內(nèi)窺鏡31的端部3B投射，并且內(nèi)窺鏡31的圖像捕獲光學(xué)系統(tǒng)獲得對象的腹腔的圖像。
光源單元13包括白光源和窄帶光源，該白光源發(fā)射具有在從紅色區(qū)域到藍(lán)色區(qū)域的范圍內(nèi)的波長的白光，該窄帶光源發(fā)射具有不同于白光的特定波長的光，諸如波長為 560 土 IOnm的光。光源單元33被配置成使得在內(nèi)窺鏡設(shè)備3的圖像捕獲模式是普通圖像捕獲模式的情況下提供白光源產(chǎn)生的光，而在圖像捕獲模式是光譜圖像捕獲模式的情況下將窄帶光源產(chǎn)生的光經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)提供至內(nèi)窺鏡的光導(dǎo)。
位置檢測單元34檢測內(nèi)窺鏡31的端部3B的位置和方位。更具體地，例如在日本未審查專利公布第2006-061274號中所述，位置檢測單元34通過利用將具有對象的特定區(qū)域的位置的三維坐標(biāo)系的檢測區(qū)域作為參考點的回波單元，來監(jiān)測內(nèi)窺鏡31的端的特征形狀，從而檢測內(nèi)窺鏡31的端部在對象內(nèi)部的相對位置和方位；并且位置檢測單元34將所獲得的端部3B的位置和方位的信息提供至處理器單元32。端部3B的位置和方位對應(yīng)于視點和視線方向。
處理器單元32通過將由內(nèi)窺鏡31捕獲的圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號并通過數(shù)字信號處理(諸如，白平衡校正、陰影校正等)執(zhí)行圖像質(zhì)量校正，來生成內(nèi)窺鏡圖像。處理器單元32基于在內(nèi)窺鏡設(shè)備3的圖像捕獲模式是普通圖像捕獲模式期間所捕獲的圖像信號來生成普通內(nèi)窺鏡圖像E1，并基于在內(nèi)窺鏡設(shè)備3的圖像捕獲模式是光譜圖像捕獲模式期間所捕獲的圖像信號來生成光譜內(nèi)窺鏡圖像E2。在端部3B在圖像捕獲時的位置和方位的信息被附加作為輔助信息之后，內(nèi)窺鏡圖像El和E2中的每一個均被傳送至圖像存儲服務(wù)器6和圖像處理設(shè)備8。
三維圖像捕獲設(shè)備5是捕獲對象的檢查目標(biāo)區(qū)域的圖像并且生成表示該區(qū)域的三維圖像的設(shè)備，更具體地，該設(shè)備是CT設(shè)備、MRI設(shè)備、PET、超聲圖記錄儀等。由三維圖像捕獲設(shè)備5生成的三維圖像被傳送至圖像存儲服務(wù)器6并存儲在其中。在本實施例中， 生成檢查目標(biāo)區(qū)域的三維圖像V，至少包括大腸及其周圍區(qū)域。
圖像存儲服務(wù)器6是存儲并管理各種類型的數(shù)據(jù)的計算機(jī)，并且包括大容量外部存儲裝置和數(shù)據(jù)庫管理軟件。圖像存儲服務(wù)器6經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)9與其他設(shè)備進(jìn)行通信，以發(fā)送和接收圖像數(shù)據(jù)等。更具體地，圖像存儲服務(wù)器6經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)9獲得由內(nèi)窺鏡設(shè)備2獲得的內(nèi)窺鏡圖像和由三維圖像捕獲設(shè)備5獲得的三維圖像，并且在記錄介質(zhì)(諸如，大容量外部存儲裝置)中存儲/管理這些圖像。
圖像數(shù)據(jù)的存儲格式和經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)9在各設(shè)備之間的通信 基于諸如DICOM等的協(xié)議。
圖像處理設(shè)備8是安裝有本發(fā)明的圖像處理程序的計算機(jī)。計算機(jī)可以是診斷醫(yī)生直接操作的工作站或個人計算機(jī)、或者經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與其連接的服務(wù)器計算機(jī)。圖像處理程序被分布式存儲在諸如DVD、CD-R0M等的記錄介質(zhì)中，并且從記錄介質(zhì)安裝在計算機(jī)上?；蛘?，程序以可從外部訪問的方式存儲在連接至網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器計算機(jī)的存儲裝置中或網(wǎng)絡(luò)存儲中，并且響應(yīng)于請求而被下載/安裝在醫(yī)生使用的計算機(jī)上。
圖2示意性地示出通過將圖像處理程序安裝在工作站上而實現(xiàn)的圖像處理設(shè)備的配置。如圖所示，作為工作站的標(biāo)準(zhǔn)配置，圖像處理設(shè)備8包括CPU81、存儲器82和存儲裝置(圖像存儲裝置)83。另外，顯示器84和諸如鼠標(biāo)85等的輸入裝置(指令檢測裝置)連接至圖像處理設(shè)備8。
存儲裝置83中包括通過圖像處理設(shè)備8中的圖像處理所生成的圖像數(shù)據(jù)，以及經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)9從內(nèi)窺鏡設(shè)備3、三維圖像捕獲設(shè)備5和圖像存儲服務(wù)器6獲得的內(nèi)窺鏡圖像和三維圖像。
存儲器82中包括圖像處理程序。圖像處理程序定義了表面圖像獲得處理、鄰近圖像生成處理、周圍圖像生成處理、病變檢測處理、指令檢測處理和顯示控制處理，作為CPU81 執(zhí)行的處理。CPU81根據(jù)程序執(zhí)行這些處理將使得通用工作站用作表面圖像獲得裝置71、 鄰近圖像生成裝置72、周圍圖像生成裝置73、病變檢測裝置74、指令檢測裝置75和顯示控制裝置76。
現(xiàn)在將參照圖3描述圖像處理設(shè)備8的每個功能塊。
表面圖像獲得裝置71獲得通過內(nèi)窺鏡設(shè)備3在預(yù)定視點位置對大腸的內(nèi)部進(jìn)行成像而捕獲的普通內(nèi)窺鏡圖像El和光譜內(nèi)窺鏡圖像E2。在這些圖像已存儲在存儲裝置83 中的情況下，可從存儲裝置83獲得這些圖像。普通內(nèi)窺鏡圖像El和光譜內(nèi)窺鏡圖像E2中的每一個均對應(yīng)于表示大腸的壁的內(nèi)表面的表面圖像。所獲得的普通內(nèi)窺鏡圖像El和光譜內(nèi)窺鏡圖像E2輸出至顯示控制裝置76。
鄰近圖像生成裝置72生成鄰近血管圖像，該鄰近血管圖像從與普通內(nèi)窺鏡圖像 El或光譜內(nèi)窺鏡圖像E2的視點相對應(yīng)的三維圖像V中的視點來描繪鄰近于大腸壁的血管的一部分。更具體地，三維圖像V是從三維圖像捕獲設(shè)備5或圖像存儲服務(wù)器6、以及附接于普通內(nèi)窺鏡圖像El或光譜內(nèi)窺鏡圖像E2的端部3B的位置P和方位D (內(nèi)窺鏡圖像的視點和視線方向)的信息而獲得的。然后，提取大腸的中心線，并設(shè)置在垂直于中心線的每個橫截面上從中心線經(jīng)過的點徑向延伸的多條線，并且將每條線經(jīng)過的大腸壁的內(nèi)表面上的點的像素值設(shè)置為在從壁的表面到外部的預(yù)定范圍內(nèi)在該線上的所有點的像素值中的最大值(深度Mip映射)。該處理在大腸壁的內(nèi)表面上生成由于鄰近于大腸壁的造影劑而具有高像素值的全部血管部分的投影圖像。另外，作為在普通體繪制中所分配的不透明度，接近于一的值被分配給大腸壁，使得如實地描繪大腸壁的形狀。接下來，通過將關(guān)于從作為三維圖像V中對應(yīng)于位置P的位置的視點徑向延伸的多條視線的圖像信息投影到以對應(yīng)于方位 D的方向作為投影方向中心的投影平面上，來根據(jù)三維圖像V生成投影圖像。
對于具體的投影方法，使用已知的體繪制技術(shù)等(同樣適用于周圍圖像生成裝置 73)。以如上所述的方式生成的投影圖像是構(gòu)圖與普通內(nèi)窺鏡圖像El或光譜內(nèi)窺鏡圖像E2 的構(gòu)圖相同的虛擬內(nèi)窺鏡圖像，并且是其中鄰近于大腸壁的血管部分的投影圖像作為圖案而被表示在大腸壁上的圖像。該虛·擬內(nèi)窺鏡圖像對應(yīng)于本發(fā)明的鄰近血管圖像，在下文中被稱為鄰近血管圖像。鄰近血管圖像被輸出至顯示控制裝置76。
周圍圖像生成裝置73根據(jù)三維圖像V生成周圍血管圖像，該周圍血管圖像是從與普通內(nèi)窺鏡圖像El或光譜內(nèi)窺鏡圖像E2的視點對應(yīng)的三維圖像V中的視點來描述大腸周圍的血管的圖像。更具體地，三維圖像V是從三維圖像捕獲設(shè)備5或圖像存儲服務(wù)器6以及附接于普通內(nèi)窺鏡圖像El或光譜內(nèi)窺鏡圖像E2的端部3B的位置P和方位D的信息而獲得的。另外，作為在普通體繪制中所分配的不透明度，接近于零的值被分配給大腸壁，使得可見性不被大腸壁阻礙。接下來，通過將關(guān)于從作為對應(yīng)于位置P的三維圖像V中的位置的視點徑向延伸的多條視線的圖像信息投影到以對應(yīng)于方位D的方向作為投影方向中心的投影平面上，來根據(jù)三維圖像V生成投影圖像。以如上所述的方式生成的投影圖像是其中如實地描繪了大腸周圍的組織的外觀(特別是由于造影劑而具有高像素值的血管)的偽三維圖像。該偽三維圖像對應(yīng)于本發(fā)明的周圍血管圖像，在下文中被稱為周圍血管圖像。 周圍血管圖像被輸出至顯示控制裝置76。
病變檢測裝置74是如下裝置其根據(jù)普通內(nèi)窺鏡圖像El或光譜內(nèi)窺鏡圖像E2檢測病變，并且通過利用計算機(jī)輔助診斷系統(tǒng)自動檢測諸如凸出物(息肉)、癌癥或腫瘤的病變區(qū)域來獲得病變區(qū)域53。該病變區(qū)域可以通過接收醫(yī)生通過對內(nèi)窺鏡圖像的判讀檢測到的且使用設(shè)置在圖像處理設(shè)備8中的輸入裝置(諸如鼠標(biāo)84等)所輸入的病變的位置來獲得。病變的檢測結(jié)果被輸出至顯示控制裝置76、鄰近圖像生成裝置72、周圍圖像生成裝置73等。
指令檢測裝置75通過檢測用戶通過諸如鼠標(biāo)85等的輸入裝置進(jìn)行的菜單選擇來檢測稍后描述的、指示執(zhí)行本發(fā)明的一系列圖像顯示操作的輸入。指令檢測裝置75可以是檢測用戶通過內(nèi)窺鏡成像設(shè)備3的操作部3A所執(zhí)行的操作并檢測指令輸入的裝置。
顯示控制裝置76控制顯示器84的屏幕的顯示格式和顯示定時。更具體地，如果顯示模式是“普通顯示模式”，則顯示控制裝置76順序地獲得并顯示以預(yù)定幀速率捕獲的、 內(nèi)窺鏡設(shè)備3獲得的內(nèi)窺鏡圖像。如果顯示模式是“串行顯示模式”，則顯示控制裝置76以切換方式將表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像以此順序顯示在顯示器84的屏幕的預(yù)定顯示區(qū)域上。另外，顯示控制裝置7還可以將表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像在顯示屏上從上到下或從左到右地并排顯示。顯示控制裝置7根據(jù)設(shè)置信息或用戶操作確定是以切換方式顯示這些圖像還是并排顯示這些圖像。圖4示出當(dāng)顯示模式是“串行顯示模式”時的一個顯示示例，其中普通內(nèi)窺鏡圖像E1、光譜內(nèi)窺鏡圖像E2、鄰近血管圖像和周圍血管圖像這些顯示圖像以此順序并排顯示。
另外，如果病變檢測裝置74檢測到病變或者如果指令檢測裝置75檢測到指示執(zhí)行串行顯示的輸入，則顯示控制裝置76將顯示模式設(shè)置為“串行顯示模式”并且執(zhí)行上述顯不O
現(xiàn)在將參照圖5所示的流程圖描述本發(fā)明的圖像處理設(shè)備8執(zhí)行的處理流程的示例。首先，表面圖像獲得裝置71獲得通過內(nèi)窺鏡設(shè)備3在預(yù)定視點位置處對大腸的內(nèi)部成像而捕獲的普通內(nèi)窺鏡圖像El和光譜內(nèi)窺鏡圖像E2 (步驟ST1)。此后，病變檢測裝置74 執(zhí)行用于根據(jù)光譜內(nèi)窺鏡圖像E2檢測病變的處理，并且確定是否檢測到病變(步驟ST2)。 如果在步驟ST2中沒有檢測到病變，則顯示控制裝置76將顯示模式設(shè)置為“普通顯示模式”，并且順序地獲得和顯示以預(yù)定幀速率捕獲的、由內(nèi)窺鏡設(shè)備3獲得的內(nèi)窺鏡圖像(步驟 ST3)。此后，重復(fù)步驟ST2和ST3，直到在步驟ST2中檢測到病變?yōu)橹埂?br> 如果在步驟ST2中檢測到病變，則鄰近圖像生成裝置72根據(jù)三維圖像V生成鄰近血管圖像，該鄰近血管圖像是從與普通內(nèi)窺鏡圖像El的視點相對應(yīng)的三維圖像V中的視點描繪鄰近于大腸壁的血管部分的圖像(步驟ST4)。另外，周圍圖像生成裝置73根據(jù)三維圖像V生成周圍血管圖像，該周圍血管圖像是從與普通內(nèi)窺鏡圖像El的視點對應(yīng)的三維圖像 V中的視點描繪大腸周圍的血管的圖像(步驟ST5)。可以同時執(zhí)行步驟ST5和ST6，或者可以首先執(zhí)行任一個步驟并接下來執(zhí)行另一步驟。隨后，顯示控制裝置76將顯示模式設(shè)置為 “串行顯示模式”，并且以切換方式將普通內(nèi)窺鏡圖像E1、光譜內(nèi)窺鏡圖像E2、鄰近血管圖像和周圍血管圖像以此順序顯示(步驟ST6)，并且處理結(jié)束。
如上所述，根據(jù)本實施例的圖像處理設(shè)備和程序，通過由插入大腸中的內(nèi)窺鏡執(zhí)行的圖像捕獲來獲得表示大腸壁的內(nèi)表面的內(nèi)窺鏡圖像(表面圖像)El、E2。然后，根據(jù)表示包括大腸的三維區(qū)域的三維圖像，生成鄰近血管圖像Ql和周圍血管圖像Q2，其中該鄰近血管圖像Ql是從三維圖像中與內(nèi)窺鏡圖像的視點對應(yīng)的視點描繪鄰近于大腸壁的血管部分的圖像，該周圍血管圖像Q2是從三維圖像中與內(nèi)窺鏡圖像的視點對應(yīng)的視點描繪周圍血管的圖像。此后，內(nèi)窺鏡圖像E1、E2、鄰近血管圖像Ql和周圍血管圖像Q2以此順序顯示在顯示裝置上。這使得能夠連續(xù)地觀察大腸的內(nèi)表面的外觀和具有從表面到外周的走向的血管的外觀，從而可以容易地了解大腸的內(nèi)表面上的組織和與大腸相關(guān)聯(lián)的周圍血管之間的關(guān)系。
另外，對內(nèi)窺鏡圖像執(zhí)行病變檢測，并且如果檢測到諸如息肉的病變，則使得內(nèi)窺鏡圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像以此順序顯示在顯示裝置上。這使得能夠容易地觀察向病變供給營養(yǎng)的血管的外觀、承續(xù)的主要血管的走向以及粘膜表面上的病變的外觀， 從而利于確定病變是良性的還是惡性的以及利于手術(shù)計劃。
在上述實施例中，已描述應(yīng)用本發(fā)明的圖像處理設(shè)備以觀察大腸的情況，但應(yīng)用不限于此，并且設(shè)備還可以用于觀察與周圍血管相關(guān)聯(lián)的其他管狀器官(諸如，胃)。
另外，在上述實施例中，已描述普通內(nèi)窺鏡圖像El和光譜內(nèi)窺鏡圖像E2都顯示為表面圖像的情況，但可以采用僅顯示它們中的任一個的布置。
另外，顯示控制裝置76可以是進(jìn)一步配備有如下功能的裝置通過在顯示模式是 “串行顯示模式”時進(jìn)一步檢測用戶通過諸如鼠標(biāo)85等輸入裝置執(zhí)行的菜單選擇，以切換方式將周圍血管圖像Q2、鄰近血管圖像Ql和表面圖像El、E2以與上述串行圖像顯示順 序相反的此順序顯示在顯示器84的屏幕的預(yù)定顯示區(qū)域上。
另外，上述圖像處理設(shè)備8還可以包括圖像生成裝置，其根據(jù)三維圖像V來生成構(gòu)圖與內(nèi)窺鏡成像設(shè)備3捕獲的內(nèi)窺鏡圖像的構(gòu)圖相同且以仿佛由內(nèi)窺鏡觀察一樣的方式表示目標(biāo)器官的外觀的虛擬內(nèi)窺鏡圖像，并且當(dāng)顯示模式是“正常顯示模式”時，顯示控制裝置76可以以聯(lián)鎖方式顯示內(nèi)窺鏡圖像和構(gòu)圖與圖像生成裝置生成的內(nèi)窺鏡圖像的構(gòu)圖相同的虛擬內(nèi)窺鏡圖像。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，用于顯示用于觀察與周圍血管相關(guān)聯(lián)的管狀器官的圖像，所述設(shè)備包括表面圖像獲得裝置，用于獲得表面圖像，所述表面圖像表示通過插入所述器官中的內(nèi)窺鏡捕獲的所述器官的壁的內(nèi)表面；鄰近圖像生成裝置，用于根據(jù)表示包括所述器官在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成鄰近血管圖像，所述鄰近血管圖像是從所述三維圖像中與所述表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描繪鄰近于所述壁的血管的一部分的圖像；周圍圖像生成裝置，用于根據(jù)表示包括所述器官的周圍區(qū)域在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成周圍血管圖像，所述周圍血管圖像是從所述三維圖像中與所述表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描述血管的圖像；以及顯示控制裝置，用于使得所述表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像按此順序顯示在顯示裝置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所述設(shè)備包括用于根據(jù)所述表面圖像檢測病變的病變檢測裝置；并且所述顯示控制裝置是在所述病變檢測裝置檢測到病變時使得進(jìn)行圖像顯示的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像處理設(shè)備，其中所述設(shè)備包括用于對指示執(zhí)行所述圖像顯示的輸入進(jìn)行檢測的指令檢測裝置；并且所述顯示控制裝置是在所述指令檢測裝置檢測到所述輸入時使得進(jìn)行圖像顯示的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述顯示控制裝置是使得所述表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像以切換方式顯示的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述顯示控制裝置是使得所述表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像并排顯示的裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述表面圖像是在白光被導(dǎo)向所述表面時所捕獲的圖像和在不同于白光的特定波長范圍內(nèi)的光被導(dǎo)向所述表面時所捕獲的圖像中的任一個或兩個。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的圖像處理設(shè)備，其中，所述鄰近血管圖像是表示投影到所述器官的結(jié)構(gòu)上的所述血管的所述一部分的圖像。
8.一種圖像顯示方法，用于顯示用于觀察與周圍血管相關(guān)聯(lián)的管狀器官的圖像，所述方法包括表面圖像獲得處理，用于獲得表面圖像，所述表面圖像表示通過插入所述器官中的內(nèi)窺鏡捕獲的所述器官的壁的內(nèi)表面；鄰近圖像生成處理，用于根據(jù)表示包括所述器官在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成鄰近血管圖像，所述鄰近血管圖像是從所述三維圖像中與所述表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描繪鄰近于所述壁的血管的一部分的圖像；周圍圖像生成處理，用于根據(jù)表示包括所述器官的周圍區(qū)域在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成周圍血管圖像，所述周圍血管圖像是從所述三維圖像中與所述表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描述所述血管的圖像；以及顯示控制處理，用于使得所述表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像按此順序顯示在顯示裝置上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像顯示方法，其中所述方法包括用于根據(jù)所述表面圖像檢測病變的病變檢測處理；以及所述顯示控制處理是在通過所述病變檢測處理檢測到病變時使得進(jìn)行圖像顯示的處理。
10.一種圖像處理程序，用于顯示用于觀察與周圍血管相關(guān)聯(lián)的管狀器官的圖像，所述程序使得計算機(jī)用作表面圖像獲得裝置，用于獲得表面圖像，所述表面圖像表示通過插入所述器官中的內(nèi)窺鏡捕獲的所述器官的壁的內(nèi)表面；鄰近圖像生成裝置，用于根據(jù)表示包括所述器官在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成鄰近血管圖像，所述鄰近血管圖像是從所述三維圖像中與所述表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描繪鄰近于所述壁的血管的一部分的圖像；周圍圖像生成裝置，用于根據(jù)表示包括所述器官的周圍區(qū)域在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來生成周圍血管圖像，所述周圍血管圖像是從所述三維圖像中與所述表面圖像的視點相對應(yīng)的視點描述血管的圖像；以及顯示控制裝置，用于使得所述表面圖像、鄰近血管圖像和周圍血管圖像按此順序顯示在顯示裝置上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理程序，其中所述程序還使得計算用作病變檢測裝置，所述病變檢測裝置用于根據(jù)所述表面圖像檢測病變；以及所述顯示控制裝置是在所述病變檢測裝置檢測到病變時使得進(jìn)行圖像顯示的裝置。
全文摘要
[問題]本發(fā)明提供了一種適合于觀察大腸的圖像。[手段]通過插入大腸中的內(nèi)窺鏡來捕獲示出了大腸壁的內(nèi)表面的內(nèi)窺鏡圖像(E1、E2)。通過使用示出包括大腸在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來形成鄰近血管圖像(Q1)，其從三維圖像中與內(nèi)窺鏡圖像(E1、E2)的視點相對應(yīng)的視點來表示存在于壁附近的血管部分。通過使用示出包括大腸的周圍區(qū)域在內(nèi)的三維區(qū)域的三維圖像來形成周圍血管圖像(Q2)，其從與內(nèi)窺鏡圖像的視點相對應(yīng)的視點來表示血管。然后，由顯示裝置以內(nèi)窺鏡圖像(E1、E2)、鄰近血管圖像(Q1)和周圍血管圖像(Q2)的順序來顯示這些圖像。
文檔編號A61B1/04GK103025227SQ20118003659
公開日2013年4月3日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者板井善則 申請人:富士膠片株式會社