專利名稱：內(nèi)窺鏡系統(tǒng)、其處理器設備和顯示氧飽和度水平的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有對血液的氧飽和度水平成像的功能的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該系統(tǒng)的處理器設備，以及用于顯示氧飽和度水平的方法。
背景技術：
內(nèi)窺鏡檢查術被廣泛用作微創(chuàng)診斷和治療方法。內(nèi)窺鏡檢查術使用具有電子內(nèi)窺鏡、光源設備、處理器設備和監(jiān)視器的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。目前，已知的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)不僅具有在白光(正常光)下觀察體腔或內(nèi)腔的內(nèi)部的正常模式，而且還具有使用處于特定的窄波長帶的光(特殊光)以有助于發(fā)現(xiàn)病變的特殊模式。在正常模式中，正常光如處于寬波長帶的氙光從插入到體腔中的電子內(nèi)窺鏡施加到內(nèi)部身體表面，并且彩色圖像傳感器捕獲從身體表面反射的光。通過圖像傳感器獲得的彩色圖像在處理器設備中進行圖像處理，并顯示在監(jiān)視器上。在另一種技術中，如在待審的日本專利公開號2001-218217和2002-085344中所述，正常光被分離為三色光束:R、G和B，并且這三色光束被相繼地施加到內(nèi)部身體表面。來自身體表面的反射光束通過連續(xù)三幀法捕獲從而獲得三幀圖像。然后，幀圖像合并為單張全色圖像。在特殊模式中，已知有血管分布獲取技術，其中使用具有一定波長的特殊光來強調(diào)特定深度處的血管，在該波長處血紅蛋白具有高的吸光系數(shù)。同樣，如美國專利號5956416和美國專利申請公開號2011/237884中所述，已知有氧飽和度水平獲取技術。在該技術中，具有不同波長(包括這樣的波長，在該波長處在氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白之間吸光系數(shù)差異很大)的多個特殊光束被相繼施加到內(nèi)部身體表面。來自其的反射光束被捕獲從而獲得多個幀圖像。由所述多個幀圖像計算氧飽和度水平。以上技術有助于發(fā)現(xiàn)難以在正常光下發(fā)現(xiàn)的病變?nèi)绨┌Y。如上所述，在使用多個幀圖像的圖像處理或計算中，成像定時的差異有時導致在兩種模式中的任一種中多個幀圖像之間的位置位移。在連續(xù)三幀法中，幀圖像之間的位置位移在全色圖像中顯示為顏色位移。包含在電子內(nèi)窺鏡的頭部組合件中的圖像傳感器移動地越快，位置位移和顏色位移就越有可能發(fā)生。為此，根據(jù)待審的日本專利公開號2001-218217，如果由幀圖像間的位置位移引起的顏色位移超出容許的范圍，位移的部分被屏蔽從而在視覺上指示該部分的氧飽和度水平的可靠性低。在美國專利申請公開號2011/237884中，相對于血管的位置進行幀圖像間的對準從而消除位置位移。根據(jù)待審的日本專利公開號2002-085344，當響應于凍結(jié)命令R、G和B的三色凍結(jié)幀圖像被存儲到存儲器時，由下命令時以及在該命令前后獲得的相同顏色的幀圖像間的位移計算頭部組合件的移動量，并且三幀圖像間的對準基于該移動量進行。相似地，根據(jù)美國專利號5956416，在R、G和B的彩色幀圖像之間的位置位移的修正中，在下命令時以及在該命令后獲得的相同顏色的幀圖像被轉(zhuǎn)換為二進制圖像?；诙M制圖像間重心的位移對凍結(jié)幀圖像進行對準，從而消除全色圖像中的顏色位移。
在數(shù)年中，對使用血液氧飽和度水平的診斷的期待在不斷增加。這是因為使用血管分布的診斷需要醫(yī)生具有關于對癌癥特異的血管分布的足夠了解，但是在使用氧飽和度水平的診斷中，作為癌癥的征象的低氧區(qū)域在監(jiān)視器上被人工著色。因此，因為醫(yī)生一看到監(jiān)視器就可以抓取病變，與使用血管分布的診斷相比不需要醫(yī)生具有很多的經(jīng)驗和知識。在使用氧飽和度水平的診斷中，低氧區(qū)域和圍繞低氧區(qū)域的高氧區(qū)域被定義為病變，所以需要通過精確地計算氧飽和度水平來清楚地顯示低氧區(qū)域和高氧區(qū)域間的邊界。因此，需要以高的精度計算氧飽和度水平。如果計算精度由于由成像定時的差異引起的幀圖像間的位置位移而劣化，則需要指示計算精度的劣化。在待審的日本專利公開號2001-218217中，顏色位移的部分作為無效區(qū)被屏蔽從而在視覺上指示該部分具有低的計算精度。然而，甚至在不具有顏色位移的有效區(qū)域，計算精度可能由于其他因素如血容量而降低。另一方面，根據(jù)美國專利申請公開號2011/237884，盡管幀圖像間的對準提高了氧飽和度水平的計算精度，但是在監(jiān)視器上不指示計算精度。即使圖像對準進行地不充分，無需任何通知就會在監(jiān)視器上顯示低精度的計算結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供這樣的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其以高的精度計算血液氧飽和度水平并且指示計算精度的劣化(如果其發(fā)生的話)，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的處理器設備，以及用于顯示氧飽和度水平的方法。為實現(xiàn)以上的和其他的目的，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括照明裝置、圖像接收裝置、氧飽和度水平計算裝置、特殊圖像生成裝置、顯示裝置、位移計算裝置和顯示形式轉(zhuǎn)換裝置。所述照明裝置將具有不同波長帶的多個照明光束相繼施加到內(nèi)部身體部分。所述圖像接收裝置相繼捕獲來自內(nèi)部身體部分的反射光束從而獲得對應于照明光束的類型的多幀圖像信號。所述氧飽和度水平計算裝置由圖像信號計算血液氧飽和度水平。所述特殊圖像生成裝置根據(jù)氧飽和度水平產(chǎn)生被人工著色的特殊圖像。所述顯示裝置顯示特殊圖像。所述位移計算裝置計算所述幀之間的圖像信號中的位置位移。所述顯示形式轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)所述位置位移轉(zhuǎn)換所述特殊圖像的顯示形式。所述位移計算裝置可以計算幀之間圖像信號中的整個圖像的位移作為位置位移。所述顯示形式轉(zhuǎn)換裝置可以根據(jù)所述位置位移轉(zhuǎn)換特殊圖像的整體的顯示形式。在另一種情況中，所述位移計算裝置可以將每個圖像信號劃分為多個區(qū)域，并逐個區(qū)域地計算幀之間圖像信號中的位移作為位置位移。所述顯示形式轉(zhuǎn)換裝置可以根據(jù)位置位移逐個區(qū)域地轉(zhuǎn)換顯示形式。所述顯示形式轉(zhuǎn)換裝置優(yōu)選這樣地顯示特殊圖像以致氧飽和度水平的信息量隨位置位移的增加而減少。優(yōu)選的是，氧飽和度水平的信息量的減少是特殊圖像中顏色特性值的減小。顏色特性值優(yōu)選是色度。所述內(nèi)窺鏡系統(tǒng)還可以包括圖像對準裝置，所述圖像對準裝置用于基于位置位移進行幀之間圖像信號中的圖像對準。所述位移計算裝置可以重新計算圖像對準后幀之間圖像信號中的位置位移。所述顯示形式轉(zhuǎn)換裝置可以根據(jù)重新計算的位置位移轉(zhuǎn)換特殊圖像的顯示形式。
所述圖像接收裝置可以獲取對應于第一照明光束的第一圖像信號，所述第一照明光束具有第一波長范圍，其中吸光系數(shù)依賴于氧飽和度水平而變化；對應于第二照明光束的第二圖像信號，所述所述第二照明光束具有第二波長范圍，其中吸光系數(shù)依賴于血容量而變化；以及第三圖像信號，其用于標準化所述第一和第二圖像信號。所述氧飽和度水平計算裝置可以基于第一至第三圖像信號計算氧飽和度水平。第一至第三波長范圍可以在460至700nm的范圍內(nèi)。第一波長范圍可以處于藍色波長帶中，而第二波長范圍可以處于紅色波長帶中。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的處理器設備包括:接收裝置，其從所述圖像接收裝置接收圖像信號；氧飽和度水平計算裝置，其從所述圖像信號計算血液氧飽和度水平；特殊圖像生成裝置，其產(chǎn)生特殊圖像；位移計算裝置，其計算幀之間圖像信號中的位置位移；以及顯示形式轉(zhuǎn)換裝置，其根據(jù)位置位移在所述顯示裝置上轉(zhuǎn)換特殊圖像的顯示形式。顯示氧飽和度水平的方法包括以下步驟:將具有不同波長帶的多個照明光束相繼施加到內(nèi)部身體部分；相繼捕獲來自內(nèi)部身體部分的反射光束從而獲得對應于照明光束的類型的多幀圖像信號；由所述圖像信號計算血液氧飽和度水平；產(chǎn)生特殊圖像，所述特殊圖像根據(jù)氧飽和度水平被人工著色；計算幀之間圖像信號中的位置位移；并且根據(jù)位置位移在顯示裝置上轉(zhuǎn)換特殊圖像的顯示形式。根據(jù)本發(fā)明，多個照明光束被相繼施加到內(nèi)部身體部分。只要每種照明光束被施力口，就獲得單幀的圖像信號?；谌舾蓭膱D像信號，產(chǎn)生特殊圖像，其中流經(jīng)血管的血液的氧飽和度水平得到成像。在監(jiān)視器上顯示特殊圖像時，氧飽和度水平的顯示形式根據(jù)幀之間圖像信號中的位移而轉(zhuǎn)換。因此，在發(fā)生位移的情況下，能夠在看到氧飽和度水平的可靠性下降時通知使用者。氧飽和度水平可以在不受血容量和幀之間位移(圖像中的位置位移)的影響下被精確計算。


為了更全面的理解本發(fā)明，及其優(yōu)勢，現(xiàn)在結(jié)合附圖參照以下描述，在附圖中:圖1是根據(jù)第一實施方案的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的示意圖；圖2是內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的框圖；圖3是顯示第一和第二白色光束的發(fā)射光譜的圖；圖4是顯示R、G和B濾色片的光譜透射率的圖；圖5A是正常模式中圖像傳感器的成像控制的說明性視圖；圖5B是特殊模式中圖像傳感器的成像控制的說明性視圖；圖6是用于計算在正方形區(qū)域Ai中在X和Y方向上的位移的方法的說明性視圖；圖7是用于計算幀之間的位置位移的方法的說明性視圖；圖8是顯示氧飽和度水平和信號比之間的相關性的圖；圖9是顯示氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的吸光系數(shù)的圖；圖10是顯示血容量和信號比之間的相關性的圖；圖11是由圖8中的信號比計算氧飽和度水平的說明性視圖；圖12A是這樣的圖，其顯示在位移小于第一容許值的情況中使用的第一顏色表；圖12B是這樣的圖，其顯示在位移為第一容許值以上并且小于第二容許值的情況中使用的第二顏色表；
圖12C是這樣的圖，其顯示在位移為第二容許值以上的情況中使用的第三顏色表;圖13是顯示特殊模式中的操作過程的流程圖；圖14是計算各個正方形區(qū)域中的位移的方法的說明性視圖；圖15是產(chǎn)生特殊圖像的方法的說明性視圖，所述特殊圖像在區(qū)域間根據(jù)位移的量著不同的顏色；圖16是根據(jù)第三實施方案的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的框圖；圖17是從各個正方形區(qū)域的X和Y方向的位移計算整個圖像的位移的方法的說明性視圖；圖18A是用于說明藍色信號和綠色信號之間的圖像對準的說明性視圖；圖18B是用于說明藍色信號和紅色信號之間的圖像對準的說明性視圖；圖19是第三實施方案的光源設備的示意圖；圖20是旋轉(zhuǎn)濾光片的平面圖；圖21是這樣的圖，其顯示旋轉(zhuǎn)濾光片的B、G和R濾光片中的每個的光譜透射率和藍色激光束和寬帶光束的發(fā)射光譜；圖22是快門的平面圖；圖23A是在使用圖19 的光源設備的情況中在正常模式中的成像控制的說明性視圖；以及圖23B是在使用圖19的光源設備的情況中在特殊模式中的成像控制的說明性視圖。
具體實施例方式如在圖1中所示，根據(jù)第一實施方案的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10由光源設備11，電子內(nèi)窺鏡12，處理器設備13，監(jiān)視器14，以及輸入設備15如鍵盤組成。光源設備11產(chǎn)生處于特殊波長帶的光束。電子內(nèi)窺鏡12將光束從光源設備11導入患者的體腔內(nèi)，并將光束施加到內(nèi)部身體部分。電子內(nèi)窺鏡12將從該身體部分反射的光束成像,并輸出圖像信號。處理器設備13對該圖像信號施加圖像處理從而產(chǎn)生內(nèi)窺鏡圖像。內(nèi)窺鏡圖像顯示在監(jiān)視器14上。如在圖1和2中所示，電子內(nèi)窺鏡12設置有要被引入到體腔中的纖細插入部32，用于操縱插入部32的控制柄部35，以及可拆卸地連接到光源設備11和處理器設備13的連接器36。插入部32包括從控制柄部35的一側(cè)以下列順序設置的柔性細長管38、操縱組合件39，以及頭部組合件40。柔性細長管38在體腔中柔性彎曲。操縱組合件39通過轉(zhuǎn)動設置在控制柄部35上的彎角鈕35a柔性彎曲以使頭部組合件40瞄向所需方向和角度。包括用于插入醫(yī)療器械的手術鉗通道和氣/水供給通道的多個通道延伸通過控制柄部35和插入部32 (盡管其未被顯示)。內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10具有正常模式(正常光觀察模式)，其中內(nèi)部身體部分在白色光束下被觀察；以及特殊模式(氧飽和度水平觀察模式)，其中各自具有窄波長帶的多個特殊光束被施加到內(nèi)部身體部分以計算血液氧飽和度水平。來自設置在電子內(nèi)窺鏡12中的模式轉(zhuǎn)換器17的輸入或者來自輸入設備15的輸入在正常和特殊模式之間進行轉(zhuǎn)換。如在圖2中所示，光源設備11包括兩個激光源LDl和LD2以及源控制器20。激光源LDl發(fā)射中心波長為445nm的第一激光束，而激光源LD2發(fā)射中心波長為473nm的第二激光束。第一和第二激光束激發(fā)熒光體50，并且分別產(chǎn)生第一和第二白色光束(偽白色光束)。要注意，第一激光束優(yōu)選的波長范圍為440至460nm，而第二激光束優(yōu)選的波長范圍為 460 至 480nm。從激光源LDl和LD2發(fā)射的第一和第二激光束通過聚光透鏡(未顯示)分別入射到光纖24和25。作為激光源LDl或LD2，大面積型InGaN激光二極管、InGaNA激光二極管、GaNA激光二極管等是可用的。源控制器20控制激光源LDl和LD2的發(fā)射定時。在此實施方案中，在正常模式中，激光源LDl被打開，而激光源LD2關閉。在特殊模式中，激光源LDl和LD2逐幀地交替開啟和關閉。更具體地，當激光源LDl開啟時，激光源LD2關閉。當激光源LDl關閉時，激光源LD2開啟。組合器21合并來自光纖24和25的激光束。合并的光束被作為光解多路復用器的率禹合器22分為兩束。被分開的兩束分別通過光導28和29傳輸。每個光導28、29由多個光纖的束制成。要注意，來自每個激光源LD1、LD2的激光束可以直接進入光導28和29而不需通過組合器21和耦合器22。頭部組合件40設置有照明部件33，其用于將通過光導28和29傳輸?shù)膬蓚€照明光束施加到內(nèi)部身體部分；以及圖像接收部34，其用于對內(nèi)部身體部分成像。圖像接收部34包括成像窗42，其被布置在頭部組合件40的中心附近。從內(nèi)部身體部分反射的光束通過成像窗42。照明部件33包括被布置在圖像接收部34兩側(cè)上的兩個照明窗43和44。照明光束從照明窗43和44施加，即從兩個方向施加到內(nèi)部身體部分。照明窗43和44在其凹部中分別包含光投射元件47和54。每個光投射元件47、54使得通過光導28和29傳輸?shù)牡谝换虻诙す馐M入熒光體50從而產(chǎn)生第一或第二白色光束。第一或第二白色光束通過透鏡51施加到內(nèi)部身體部分。熒光體50由被來自激光源LDl或LD2的第一或第二激光束激發(fā)并發(fā)射綠色到紅色熒光的多種類型熒光物質(zhì)(例如，YAG系熒光物質(zhì)或BAM(BaMgAlltlO17)系熒光物質(zhì))制成。通過發(fā)射自熒光體50的綠色到黃色熒光與通過熒光體50而不被吸收的第一或第二激光束的混合，第一或第二激光束進入熒光體50產(chǎn)生偽白色光束。要注意，產(chǎn)生自熒光體50的熒光的波長根據(jù)激發(fā)光的波長而輕微變化。熒光體50優(yōu)選具有近似長方體形狀。熒光體50可以通過用捆束器(binder)將熒光物質(zhì)壓制成長方體形狀而形成。樹脂如無機玻璃和熒光物質(zhì)的混合物可以形成為長方體形狀。該突光體50已知的商標為Micro White (MW)。如在圖3中所示，第一白色光束具有作為第一激光束的波長帶的445nm的波長以及作為通過第一激光束的進入而產(chǎn)生的熒光的波長帶的460nm至700nm的波長。第二白色光束具有作為第二激光束的波長帶的473nm的波長以及作為通過第二激光束的進入而產(chǎn)生的熒光的波長帶的480nm至700nm的波長。要注意，在本發(fā)明中，白色光束無需包含可見光的各個和每個波長分量，只要其包含作為原色的R(紅色)，G(綠色)和B(藍色)的多個波長分量即可，如上述的偽白色光束。廣義上，白色光束包括， 例如，具有從綠色到紅色的波長分量的光，具有從藍色到綠色的波長分量的光，等。
用于捕獲內(nèi)部身體部分的圖像光的光學系統(tǒng)如物鏡元件(未示)被設置在成像窗42的凹部中。在物鏡元件的凹部中，設置有圖像傳感器60例如CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器，從而進行圖像光的光電變換。圖像傳感器60在其光接收表面(成像表面)處接收來自物鏡元件的圖像光，并進行接收到的圖像光的光電變換從而輸出模擬圖像信號。圖像傳感器60是彩色CCD。在圖像傳感器60的光接收表面，各自包括具有R濾色片的R像素，具有G濾色片的G像素，以及具有B濾色片的B像素的像素組被排列成矩陣。B、G和R濾色片分別具有由圖4的曲線63、64和65表示的光譜透射率。因此，被施加到內(nèi)部身體部分并自其反射的白色光束入射到圖像傳感器60的每個像素。自圖像傳感器60輸出的圖像信號通過線纜67輸入到A/D轉(zhuǎn)換器68。A/D轉(zhuǎn)換器68將圖像信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號。經(jīng)轉(zhuǎn)換的圖像信號通過連接器36輸入到處理器設備13的圖像處理部73。成像控制器70控制圖像傳感器60。如在圖5A中所示，在正常模式中，利用第一白色光束(445nm+熒光)照射產(chǎn)生的電荷的累積和讀出在一幀周期內(nèi)進行。在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10保持在正常模式時，重復此累積和讀出。另一方面，在特殊模式中，如在圖5B中所不,利用第一白色光束照射產(chǎn)生的電荷的累積和讀出在第一幀中進行。之后，利用第二白色光束(473nm+熒光)照射產(chǎn)生的電荷的累積和讀出在第二幀中進行。在內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10保持在特殊模式時，第一和第二幀交替地重復。在特殊模式中，BI表不第一巾貞中自圖像傳感器60的B像素輸出的藍色信號。Gl表不第一巾貞中自G像素輸出的綠色信號,而Rl表不第一巾貞中自R像素輸出的紅色信號。相似地,B2表示第二幀中自B像素輸出的藍色信號。G2表示第二幀中自G像素輸出的綠色信號，而R2表不第二巾貞中自R像素輸出的紅色信號。處理器設備13由主控制器72，圖像處理部73和存儲器74組成。主控制器72與監(jiān)視器14和輸入設備15連接。主控制器72基于來自電子內(nèi)窺鏡12的模式轉(zhuǎn)換器17以及輸入設備15的輸入控制圖像處理部73、光源設備11的源控制器20、電子內(nèi)窺鏡12的成像控制器70、和監(jiān)視器14。圖像處理部73，其包括正常圖像處理器80和特殊圖像處理器82，將預定的圖像處理施加到來自電子內(nèi)窺鏡12的圖像信號。正常圖像處理器80將預定的圖像處理施加到在正常模式中獲得的圖像信號從而產(chǎn)生正常圖像。特殊圖像處理器82基于在特殊模式中獲得的圖像信號計算血液氧飽和度水平，并且產(chǎn)生特殊圖像(氧飽和度圖像)，其中正常圖像根據(jù)氧飽和度水平被人工著色。特殊圖像處理器82包括位移計算器83、信號比計算器84、相關性存儲器85、氧飽和度水平計算器86、以及特殊圖像生成器88。位移計算器83計算第一幀圖像和第二幀圖像之間的位移AF。位移AF計算自第一幀的綠色信號Gl和第二幀的綠色信號G2，原因在于它們之間信號特征的相似性。首先，如在圖6的(A)中所示，在綠色信號Gl和G2的每個中，設置各自由3X3個像素組成的正方形區(qū)域Ai ( “i”表示從1至n的自然數(shù))。要注意，在圖像信號例如綠色信號Gl和G2中，X方向表不豎直方向，而Y方向表不水平方向。
接下來，如在圖6的⑶中所示，在各個正方形區(qū)域Ai中，X方向上的累積直方圖HXl和Y方向上的累積直方圖HYl產(chǎn)生自綠色信號G1。累積直方圖表示在正方形區(qū)域Ai的X或Y方向上每個像素值的頻率(出現(xiàn)的次數(shù))。在累積直方圖中，縱軸表示頻率，而橫軸表示像素值。相似地，X方向上的累積直方圖HX2和Y方向上的累積直方圖HY2產(chǎn)生自綠色信號G2。之后，如在圖6的(C)中所示，X方向的位移AXi通過比較累積直方圖HXl和HX2來計算。相似地，Y方向的位移AYi通過比較累積直方圖HYl和HY2來計算。比較操作優(yōu)選累積直方圖HXl和HX2之間或累積直方圖HYl和HY2之間的減法操作。以累積直方圖HXl和HX2為例，累積直方圖HXl中像素值100的頻率對應于累積直方圖HX2中像素值102的頻率。因此，像素值102和100之間的減法產(chǎn)生差值D(2個像素值)。關于累積直方圖中的每個像素值來計算差值D，并且計算的差值D的總和被稱為X方向的位移AXi。以類似的方式計算Y方向的位移AYi。在從綠色信號Gl和G2計算X和Y方向的位移AXi和A Yi后，如在圖7中所示，將各個正方形區(qū)域Ai的X和Y方向的位移A Xi和AYi加起來從而獲得第一和第二幀之間的位移AF。要注意，X和Y方向的位移AXi和AYi中的一個可以用于計算位移AF。信號比計算器84計算第二幀的藍色信號B2和第一幀的綠色信號Gl之間的信號比B2/G1，以及第一幀的紅色信號Rl和第一幀的綠色信號Gl之間的信號比R1/G1。信號比計算器84關于位于相同位置的像素計算信號比。對各個和每個像素計算信號比。要注意，可以僅在圖像信號的所有像素中構成血管區(qū)域的像素中計算信號比。在此情況中，基于血管區(qū)域和其他區(qū)域之間圖像信號的差異來確定血管區(qū)域。相關性存儲器85存儲信號比B2/G1和R1/G1與氧飽和度水平之間的相關性。如在圖8中所示，該相關性采取二維表的形式，其中表示氧飽和度水平的等高線被限定在二維空間中。等高線的位置和形狀通過光散射的物理模擬獲得，并且可以根據(jù)血容量變化。例如，血容量的變化使等高線之間的距離變寬或變窄。要注意，信號比B2/G1和R1/G1以對數(shù)標度來描繪。相關性與氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的光吸收性質(zhì)和光散射性質(zhì)緊密相關，如在圖9中所示。在圖9中，線90表示氧合血紅蛋白的吸光系數(shù)，而線91表示脫氧血紅蛋白的吸光系數(shù)。使用例如473nm的波長允許獲得氧飽和度水平，在473nm處在氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白之間吸光系數(shù)差異很大。然而，包含對應于473nm光束的信號的藍色信號B2不僅高度依賴于氧飽和度水平而且還高度依賴于血容量。因此,除藍色信號B2以外,使用獲得自主要依賴于血容量的紅色信號Rl和作為藍色信號B2和紅色信號Rl的參考信號(標準化信號)的綠色信號Gl的信號比B2/G1和R1/G1，允許在消除血容量的影響的同時以高的精度獲得氧飽和度水平。為了在不受血容量影響的情況下計算氧飽和度水平，藍色信號B2和紅色信號Rl優(yōu)選具有在460至700nm范圍內(nèi)的波長。根據(jù)吸光系數(shù)對波長的依賴性，適用以下三項:(1)在470nm的波長附近(例如，中心波長為470nm土 1Onm的藍色波長范圍)，吸光系數(shù)根據(jù)氧飽和度水平的不同而變化很大。(2)在540至580nm的綠色波長范圍中，吸光系數(shù)的平均值不受氧飽和度水平影響。
(3)在590至700nm的紅色波長范圍中，吸光系數(shù)似乎根據(jù)氧飽和度水平而變化很大，但實際上，其不受氧飽和度水平的影響，因為吸光系數(shù)的值很小。相關性存儲器85還存儲信號比R1/G1和血容量之間的相關性，如在圖10中所示。該相關性采取一維表的形式，其中血容量隨信號比R1/G1的增加而增加。信號比R1/G1和血容量之間的相關性被用于計算血容量。氧飽和度水平計算器86利用存儲在相關性存儲器85中的相關性和通過信號比計算器84獲得的信號比B2/G1和R1/G1計算每個像素的氧飽和度水平。如在圖11中所示，對應于通過信號比計算器84獲得的信號比B2*/G1*和R1*/G1*的點P在存儲于相關性存儲器85中的相關性中被確定。如果點P位于表示0%氧飽和度水平的下限線93和表示100%氧飽和度水平的上限線94之間，則點P指示氧飽和度水平的百分點。以圖11為例，點P位于60%的等高線，所以氧飽和度水平為60%。另一方面，在該點不在下限線93和上限線94之間的范圍內(nèi)的情況中，如果該點位于下限線93之上，則氧飽和度水平確定為0%。如果該點位于上限線94以下，則氧飽和度水平確定為100%。要注意，在該點不在下限線93和上限線94之間的范圍內(nèi)的情況中，可以判斷該像素的氧飽和度水平具有低的可靠性并且不應當顯示在監(jiān)視器14上。特殊圖像生成器88基于通過位移計算器83獲得的位移A F和通過氧飽和度水平計算器86獲得的氧飽和度水平產(chǎn)生特殊圖像。產(chǎn)生的特殊圖像顯示在監(jiān)視器14上。該特殊圖像由視頻信號表示，所述視頻信號由亮度信號Y和色差信號Cb和Cr組成。第一幀的綠色信號Gl被指定為亮度信號Y?；诘谝恢恋谌伾?8a至88c中的任一個，對應于氧飽和度水平的信號值被指定為色差信號Cb和Cr。如果位移AF小于第一容許值e I則使用顯示在圖12 A中的第一顏色表88a。如果位移A F是第一容許值e I以上并且小于第二容許值e 2( e 2 > e I)則使用顯示在圖12B中的第二顏色表88b。如果位移A F是第二容許值e 2以上則使用顯示在圖12C中的第三顏色表88c。在第二顏色表88b中，人工顏色的色度被設置為比在第一顏色表88a中的人工顏色的色度低。第一和第二顏色表88a和88b用彩色人工著色氧飽和度水平,而第三表88c用非彩色人工著色氧飽和度水平。要注意，根據(jù)位移△ F，在顏色表之間人工顏色的色度以外的任何顏色特性可以不同。如上所述，因為所用顏色表依賴于位移A F而改變，換言之，位移A F越大，人工顏色的色度變得越低，所以可能通過顏色的改變直觀地提示使用者氧飽和度水平的可靠性。在位移AF很大以致超過第二容許值e2(頭部組合件40被極端快的移動)的情況中，使用將特殊圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像的用于非彩色的第三顏色表。由此，使用者一看到監(jiān)視器14就被通知:獲得的灰度特殊圖像完全不同于具有高可靠性的彩色特殊圖像。接下來，將參照圖13的流程圖來描述本發(fā)明的操作。在正常模式中，電子內(nèi)窺鏡12的插入部32被插入到患者的體腔中。插入狀態(tài)顯示在監(jiān)視器14上。頭部組合件40瞄準身體內(nèi)的所需部分以進行觀察。當找到懷疑是病變的身體部分時，通過操作模式轉(zhuǎn)換器
17,內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10進入特殊模式。中心波長為445nm的第一激光束從第一激光源LDl發(fā)射。第一激光束激發(fā)熒光體50。來自熒光體50的第一白色光束被施加到該身體部分。來自該身體部分的反射光束被作為具有B、G和R像素的彩色CCD的圖像傳感器60捕獲。圖像傳感器60產(chǎn)生第一幀的圖像信號， 其包括藍色信號B1、綠色信號Gl和紅色信號R1。
然后，中心波長為473nm的第二激光束激勵熒光體50，并且獲得的第二白色光束被施加到身體部分。圖像傳感器60捕獲來自該身體部分的反射光束，并且產(chǎn)生第二幀的圖像信號，其包括藍色信號B2、綠色信號G2和紅色信號R2。位移計算器83從第一幀的綠色信號Gl和第二幀的綠色信號G2計算第一和第二幀之間的位移AF。信號比計算器84關于第一和第二幀之間圖像信號中位于相同位置的像素計算信號比B2/G1和R1/G1。計算每個像素的信號比。之后，氧飽和度水平計算器86基于存儲在相關性存儲器85中的相關性計算對應于信號比B2/G1和R1/G1的氧飽和度水平。獲得各個和每個像素的氧飽和度水平。在獲得每個像素的氧飽和度水平和血容量后，特殊圖像生成器88利用根據(jù)位移A F選擇的第一至第三顏色表88a至88c中的一個獲得對應于氧飽和度水平的色差信號Cr和Cb。第一幀的綠色信號Gl被指定為亮度信號Y。色差信號Cr和Cb和亮度信號Y構成特殊圖像。產(chǎn)生的特殊圖像顯示在監(jiān)視器14上。在特殊圖像中，色調(diào)指示氧飽和度水平，而色度指示氧飽和度水平的可靠性。圖14和15顯示本發(fā)明的第二實施方案。在第二實施方案中，人工顏色的色度基于各個正方形區(qū)域Ai的X和Y方向的位移AXi和AYi在正方形區(qū)域Ai基礎上改變，而在第一實施方案中，人工顏色的色度基于整個圖像的位移AF在整個圖像基礎上改變。除了位移計算器83和特殊圖像生成器88以外，第二實施方案的結(jié)構與第一實施方案的結(jié)構相同，對相同部件的描述將省略。要注意，正方形區(qū)域Ai優(yōu)選被限定為在X方向上具有三種像素并且在Y方向上具有三種像素，如同第一實施方案那樣，但是不限于此配置。如同第一實施方案，第二實施方案的位移計算器83利用X方向上的累積直方圖HXl和HX2以及Y方向上的累積直方圖HYl和HY2計算各個正方形區(qū)域Ai的X和Y方向的位移AXi和AYi (見圖6)。之后，如在圖14中所示，在正方形區(qū)域Ai基礎上加入X和Y方向的位移AXi和AYi從而獲得各個正方形區(qū)域Ai的位移AFi。第二實施方案的特殊圖像生成器88將第一幀的綠色信號Gl指定為亮度信號Y，如同第一實施方案。至于色差信號Cr和Cb,另一方面,特殊圖像生成器88基于在正方形區(qū)域Ai基礎上指定的第一至第三顏色表88a至88c中的一個計算信號值。如果正方形區(qū)域Ai的位移AFi小于第一容許值e 1，則使用第一顏色表88a。如果位移AFi是第一容許值e I以上且小于第二容許值e 2( e 2 > e I)，則使用第二顏色表88b。如果位移AFi是第二容許值e 2以上,則使用第三顏色表88c。因此，在圖15的情況中，⑷顯示各個正方形區(qū)域Ai的位移AFi。如在⑶中所示，取決于各個正方形區(qū)域Ai的位移A Fi，第一至第三顏色表88a至88c中的一個分配給每個正方形區(qū)域Ai。在(B)中，“Tl”表示第一顏色表88a，而“T2”表示第二顏色表88b，而“T3”表示第三顏色表88c?；诜峙浣o各個正方形區(qū)域Ai的第一至第三顏色表88a至88c中的一個，在正方形區(qū)域Ai基礎上獲得色差信號Cr和Cb。獲得的色差信號Cr和Cb和亮度信號Y構成特殊圖像。在特殊圖像中， 如在(C)中所示，使用第一顏色表88a(Tl)的圍繞正方形區(qū)域Ai的區(qū)域Ra以具有高色度的彩色顯示，這樣直觀地通知使用者:區(qū)域Ra具有高可靠性的氧飽和度水平。使用第二顏色表88b (T2)的圍繞正方形區(qū)域Ai的區(qū)域Rb以彩色顯示但是色度低，這樣直觀地通知使用者:區(qū)域Rb的氧飽和度水平的可靠性相對較低。使用第三顏色表88c (T3)的圍繞正方形區(qū)域Ai的區(qū)域Re以非彩色顯示，這樣直觀地通知使用者:區(qū)域Re的氧飽和度水平的可靠性極低。因此，因為具有高色度的區(qū)域(Ra)和具有低色度的區(qū)域(Rb和Re)混合在特殊圖像中，所以使用者可以同時識別所有區(qū)域。在顯示在圖16中的第三實施方案中，在基于第一和第二幀之間的位移進行圖像對準后，再次計算第一和第二幀之間的位移。根據(jù)第三實施方案的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)100設置有:位移計算器101，其用于計算用于圖像對準的位移AFx和AFy ;以及圖像對準部102，其用于基于位移AFx和AFy進行第一和第二幀之間的圖像對準。第三實施方案的特殊圖像生成器88以不同于第一實施方案的方式產(chǎn)生特殊圖像。其他結(jié)構與部件與第一實施方案的那些相同，所以對其的描述將被省略。與第一實施方案的位移計算器83 —樣，位移計算器101利用X方向上的累積直方圖HXl和HX2以及Y方向上的累積直方圖HYl和HY2計算各個正方形區(qū)域Ai的X和Y方向的位移AXi和AYi。之后，如在圖17中所示，添加所有X方向的位移AXi (i = I至n)從而獲得整個圖像信號的X方向的位移AFx。添加所有Y方向的位移AYi (i = I至n)從而獲得整個圖像信號的Y方向的位移AFy。圖像對準部102在用于計算氧飽和度水平的信號之間進行圖像對準，并且更具體地，在第一幀的綠色信號Gl和第二幀的藍色信號B2之間，以及在第一幀的紅色信號Rl和第二幀的藍色信號B2之間。首先，如在圖18A中所示，綠色信號Gl和藍色信號B2中的一個在X方向上移位X方向的位移AFx，并且在Y方向上移位Y方向的位移AFy。相似地，如在圖18B中所示，紅色信號Rl和藍色信號B2中的一個在X方向上移位X方向的位移A Fx,并且在Y方向上移位Y方向的位移AFy。在圖像對準部102進行圖像對準后，位移計算器101再次計算X和Y方向的位移。此處，AFx’是指重新計算的X方向的位移，而AFy’是指重新計算的Y方向的位移。特殊圖像生成器88根據(jù)重新計算的位移AF’(其是重新計算的X和Y方向的位移AFx’和AFy’的和)選擇顏色表88a至88c中的一個。如何選擇顏色表與在第一實施方案中相同，不同之處是用重新計算的位移AF’代替位移AF。利用所選的顏色表，產(chǎn)生特殊圖像。在第三實施方案中，因為圖像對準部102進行第一和第二幀之間的圖像對準，所以氧飽和度水平的可靠性在特殊圖像中得到改善。即使圖像對準部102不能完全消除位移，圖像對準后重新計算的位移AFx’和AFy’通過顏色的改變在特殊圖像中得到指示，所以使用者可以一看到特殊圖像就可識別位移。要注意，在用于計算氧飽和度水平的R、G和B波長帶的三種圖像信號中，可以使用如同第一實施方案的半導體激光源來產(chǎn)生圖像信號中的一種或兩種，而可以使用從由白色光源如氙燈發(fā)出的寬帶光束中分離的光束來產(chǎn)生其他的圖像信號。在此情況中，使用顯示在圖19中的光源設備200代替第一實施方案的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)10的光源設備11。由光源設備200產(chǎn)生的光束被供給到電子內(nèi)窺鏡180。電子內(nèi)窺鏡180的結(jié)構與第一實施方案的電子內(nèi)窺鏡12的結(jié)構相似，不同之處是在頭部組合件40的照明部件33中沒有設置熒光體50。由此，來自光源設備200的光束通過電子內(nèi)窺鏡180直接施加到內(nèi)部身體部分。設置在電子內(nèi)窺鏡180中的圖像傳感器180a的結(jié)構與圖像傳感器60的結(jié)構不同。成像控制器70的操作不同于第一實施方案。 在處理器設備13中，正常圖像處理器80以不同的方式產(chǎn)生正常圖像，而特殊圖像處理器82使用不同于第一實施方案中所用信號的信號。將僅描述與第一實施方案的不同之處。光源設備200由白色光源230、旋轉(zhuǎn)濾光片234、半導體激光兀件236、光束合并器238和快門240組成。白色光源230發(fā)射波長為400至700nm的寬帶光束BB。旋轉(zhuǎn)濾光片234從發(fā)射自白色光源230的寬帶光束BB產(chǎn)生B、G和R的三色光束，并且相繼地將三色光束供應到光導28和29。半導體激光元件236發(fā)射藍色激光束BN。光束合并器238將藍色激光束BN的光程L2合并到寬帶光束BB的光程LI中。快門240關閉在白色光源230和旋轉(zhuǎn)濾光片234之間的寬帶光束BB的光程LI。白色光源230包括用于輻射寬帶光束BB的主體230a和用于調(diào)節(jié)寬帶光束BB的量的光圈230b。主體230a是氙燈、鹵素燈、金屬鹵化物燈等。光圈230b的開放由光量控制器(未顯示)控制。如在圖20中所示，旋轉(zhuǎn)濾光片234被可旋轉(zhuǎn)地布置以使B濾光片234a、G濾光片234b和R濾光片234c選擇性地插入到寬帶光束BB的光程LI中。旋轉(zhuǎn)濾光片234呈圓盤狀。旋轉(zhuǎn)濾光片234被劃分為三個扇區(qū)，其各自在其周向上具有120°的圓心角，并且B濾光片234a、G濾光片234b和R濾光片234c被布置在所述扇區(qū)中。如在圖21中所示，B濾光片234a透射寬帶光束BB中處于藍色波長帶的B光。G濾光片234b透射寬帶光束BB中處于綠色波長帶的G光，而R濾光片234c透射寬帶光束BB中處于紅色波長帶的R光。因此，通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)濾光片234，B、G和R光束相繼地從旋轉(zhuǎn)濾光片234發(fā)射。半導體激光元件236具有激光源236a和源控制器236b。如在圖21中所示，激光源236a發(fā)射中心波長為473nm的藍色激光束BN。源控制器236b控制激光源236a的開啟和關閉。源控制器236b由處理器設備13的主控制器72控制。來自激光源236a的藍色激光束BN通過聚光透鏡236c傳播到光束合并器238。光束合并器238 (為二向色鏡)透射來自旋轉(zhuǎn)濾光片234的光，同時反射來自半導體激光元件236的藍色激光束BN從而將藍色激光束BN的光程L2合并到寬帶光束BB的光程LI中。來自光束合并器238的光束通過聚光透鏡242供應到電子內(nèi)窺鏡180。如在圖22中所示，快門240具有:圓心角為120°的用于屏蔽寬帶光束BB的遮光部240a，以及圓心角為240°的用于透射寬帶光束BB的透光部240b?？扉T240被制成可旋轉(zhuǎn)的。通過轉(zhuǎn)動快門240，遮光部240a和透光部240b選擇性并且交替地插入到寬帶光束BB的光程LI中?？扉T240的轉(zhuǎn)動操作在正常模式和特殊模式之間不同。在正常模式中，快門240不動以使透光部240b布置在光程LI中。因此，寬帶光束BB不斷地入射到旋轉(zhuǎn)濾光片234上。由此，通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)濾光片234，三色光束即B、G和R光束相繼地產(chǎn)生，并被施加到內(nèi)部身體部分。在特殊模式中，另一方面，快門240轉(zhuǎn)動以使遮光部240a布置在寬帶光束BB的光程LI中，同時旋轉(zhuǎn)濾光片234的B濾光片234a被布置在寬帶光束BB的光程LI中。換言之，在B濾光片234a被布置在光程LI中的同時，寬帶光束BB被屏蔽。在此寬帶光束BB的屏蔽期中，激光源236a開啟從而將藍色激光束BN提供至電子內(nèi)窺鏡180。另一方面，在透光部240b被布置在寬帶光束BB的光程LI中的同時， 藍色激光束BN關閉，并且寬帶光束BB傳播。在此寬帶光束BB的透射期內(nèi)，寬帶光束BB透射通過G濾光片234b和R濾光片234c，從而相繼地產(chǎn)生G和R光束。與第一實施方案的圖像傳感器60不同，電子內(nèi)窺鏡180的圖像傳感器180a是單色圖像傳感器，在其成像表面不具有微型濾色片。用于控制圖像傳感器180a的成像控制器70進行與第一實施方案不同的操作。在正常模式中，如在圖23A中所示，B、G和R的三色圖像光束通過幀連續(xù)法捕獲。各種圖像光束被轉(zhuǎn)換為電荷，并且根據(jù)累積的電荷產(chǎn)生幀連續(xù)圖像信號B、G和R。該連續(xù)操作在正常模式期間重復。在特殊模式中，另一方面，如在圖23B中所示，藍色激光束BN、G光束和R光束被施加到內(nèi)部身體部分，并且它們的三種圖像光束被捕獲。各個圖像光束被轉(zhuǎn)換為電荷，并且根據(jù)累積的電荷產(chǎn)生幀連續(xù)圖像信號N、G和R。該連續(xù)操作在特殊模式期間重復。正常圖像處理器80基于幀連續(xù)圖像信號B、G和R產(chǎn)生正常圖像。在此正常圖像中，幀連續(xù)圖像信號B基本對應于第一實施方案的藍色信號BI。幀連續(xù)圖像信號G基本對應于第一實施方案的綠色信號G1。幀連續(xù)圖像信號R基本對應于第一實施方案的紅色信號Rl0處理器設備13的特殊圖像處理器82從幀連續(xù)圖像信號N、G和R計算血容量和氧飽和度水平。在此實施方案中，N/G被用作對應于第一實施方案的信號比B2/G1的亮度比，而R/G被用作對應于第一實施方案的信號比R1/G1的亮度比。因此，相關性存儲器85存儲亮度比N/G和R/G與氧飽和度水平之間的相關性。該操作過程的其他步驟與第一實施方案相同。要注意，在該實施方案中成像的是氧飽和度水平，但是代替氧飽和度水平或除了氧飽和度水平以外，還可以成像通過“血容量(氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的和)X氧飽和度水平(％)”計算的氧合血紅蛋白指數(shù)或通過“血容量X (100-氧飽和度水平)(％ )”計算的脫氧血紅蛋白指數(shù)。雖然已經(jīng)參考附圖通過本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的方式全面描述了本發(fā)明，但是對于本領域技術人員來說，多種改變和修改將是明顯的。因此，除非這些改變和修改背離了本發(fā)明的范圍， 否則它們應當被視為包括在其中。
權利要求
1.一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其包括: 照明裝置，其用于將具有不同波長帶的多個照明光束相繼施加到內(nèi)部身體部分；圖像接收裝置，其用于相繼捕獲來自所述內(nèi)部身體部分的反射光束從而獲得與所述照明光束類型相對應的多幀圖像信號； 氧飽和度水平計算裝置，其用于由所述圖像信號計算血液氧飽和度水平； 特殊圖像生成裝置，其用于根據(jù)所述氧飽和度水平產(chǎn)生被人工著色的特殊圖像； 顯示裝置，其 用于顯示所述特殊圖像； 位移計算裝置，其用于計算所述幀之間所述圖像信號中的位置位移；以及 顯示形式轉(zhuǎn)換裝置，其用于根據(jù)所述位置位移轉(zhuǎn)換所述特殊圖像的顯示形式。
2.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中 所述位移計算裝置計算所述幀之間所述圖像信號中整個圖像的位移作為所述位置位移；并且 所述顯示形式轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)所述位置位移轉(zhuǎn)換所述特殊圖像的整體的所述顯示形式。
3.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中 所述位移計算裝置將所述圖像信號中的每個劃分為多個區(qū)域，并且逐個區(qū)域地計算所述幀之間所述圖像信號中的位移作為所述位置位移；并且 所述顯示形式轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)所述位置位移逐個區(qū)域地轉(zhuǎn)換所述顯示形式。
4.根據(jù)權利要求1至3中的一項所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中所述顯示形式轉(zhuǎn)換裝置顯示所述特殊圖像以使所述氧飽和度水平的信息量隨所述位置位移的增加而減少。
5.根據(jù)權利要求4所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中所述氧飽和度水平的所述信息量的減少是所述特殊圖像中顏色特性值的減小。
6.根據(jù)權利要求5所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中所述顏色特性值是色度。
7.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其還包括: 圖像對準裝置，其用于基于所述位置位移進行所述幀之間所述圖像信號中的圖像對準，其中 所述位移計算裝置在所述圖像對準后重新計算所述幀之間所述圖像信號中的所述位置位移；并且 所述顯示形式轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)所述重新計算的位置位移轉(zhuǎn)換所述特殊圖像的所述顯示形式。
8.根據(jù)權利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中 所述圖像接收裝置獲取對應于第一照明光束的第一圖像信號，所述第一照明光束具有第一波長范圍，其中吸光系數(shù)依賴于所述氧飽和度水平而變化；對應于第二照明光束的第二圖像信號，所述所述第二照明光束具有第二波長范圍，其中吸光系數(shù)依賴于血容量而變化；以及第三圖像信號，其用于標準化所述第一和第二圖像信號，并且 所述氧飽和度水平計算裝置基于所述第一至第三圖像信號計算所述氧飽和度水平。
9.根據(jù)權利要求8所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中所述第一至第三波長范圍在460至700nm的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權利要求8所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其中所述第一波長范圍處于藍色波長帶中，并且所述第二波長范圍處于紅色波長帶中。
11.一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的處理器設備，其具有照明裝置，所述照明裝置用于將具有不同波長帶的多個照明光束相繼施加到內(nèi)部身體部分；圖像接收裝置，所述圖像接收裝置用于相繼捕獲來自所述內(nèi)部身體部分的反射光束從而獲得對應于所述照明光束的類型的多幀圖像信號；以及顯示裝置，所述處理器設備包括: 接收裝置，其用于從所述圖像接收裝置接收所述圖像信號； 氧飽和度水平計算裝置，其用于從所述圖像信號計算血液氧飽和度水平； 特殊圖像生成裝置，其用于根據(jù)所述氧飽和度水平產(chǎn)生被人工著色的特殊圖像；位移計算裝置，其用于計算所述幀之間所述圖像信號中的位置位移；以及顯示形式轉(zhuǎn)換裝置，其用于根據(jù)所述位置位移在所述顯示裝置上轉(zhuǎn)換所述特殊圖像的顯示形式。
12.—種顯示氧飽和度水平的方法，所述方法包括以下步驟: 將具有不同波長帶的多個照明光束相繼施加到內(nèi)部身體部分； 相繼捕獲來自所述內(nèi)部身體部分的反射光束從而獲得對應于所述照明光束的類型的多幀圖像信號； 從所述圖像信號計算血液氧飽和度水平； 產(chǎn)生特殊圖像，所述特殊圖像根據(jù)所述氧飽和度水平被人工著色； 計算所述幀之間所述圖像信號中的位置位移；并且 根據(jù)所述位置位移在顯示裝置`上轉(zhuǎn)換所述特殊圖像的顯示形式。
全文摘要
本發(fā)明涉及內(nèi)窺鏡系統(tǒng)、其處理器設備和顯示氧飽和度水平的方法。在特殊模式中，內(nèi)部身體部分在第一白色光束下成像從而獲得由藍色、綠色和紅色信號組成的第一幀。相繼地，該身體部分在第二白色光束下成像從而獲得由藍色、綠色和紅色信號組成的第二幀。氧飽和度水平計算自所述信號?；谘躏柡投人疆a(chǎn)生特殊圖像。第一和第二幀之間的位移計算自該信號。與位移小于第一容許值的情況相比，如果位移是第一容許值以上且小于第二容許值，則特殊圖像以較低的色度顯示在監(jiān)視器上。如果位移是第二容許值以上，則特殊圖像被轉(zhuǎn)換為灰度圖像。
文檔編號A61B1/05GK103099598SQ201210443809
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權日2011年11月9日
發(fā)明者齋藤孝明 申請人:富士膠片株式會社