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JP2010179042A - Optical structure observation apparatus, structural information processing method therefor, and endoscope system with optical structure observation apparatus - Google Patents

Optical structure observation apparatus, structural information processing method therefor, and endoscope system with optical structure observation apparatus Download PDF

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JP2010179042A
JP2010179042A JP2009027433A JP2009027433A JP2010179042A JP 2010179042 A JP2010179042 A JP 2010179042A JP 2009027433 A JP2009027433 A JP 2009027433A JP 2009027433 A JP2009027433 A JP 2009027433A JP 2010179042 A JP2010179042 A JP 2010179042A
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optical
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optical structure
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JP2009027433A
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Toshihiko Omori
利彦 大森
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Fujifilm Corp
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Fujifilm Corp
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Abstract

【課題】腺管構造の3次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診断する。
【解決手段】OCTプロセッサの処理部22は、光構造情報検出部220、腺腔抽出手段及び色調切り替え手段としての腺腔抽出部221、閾値格納部222、抽出領域設定手段としての抽出領域設定部223、領域情報演算手段としての領域情報演算部224、平行断層画像生成手段としての平行断層画像生成部225、カラーマップ格納部226、色調編集手段としての色調編集部227、表示制御部228及びI/F部229を備えて構成される。
【選択図】図5
A three-dimensional structure of a duct structure is analyzed, and an internal state of a measurement target having the duct structure is easily diagnosed by a color image reflecting a desired color tone.
A processing unit 22 of an OCT processor includes an optical structure information detection unit 220, a glandular cavity extraction unit 221 as a glandular cavity extraction unit and a color tone switching unit, a threshold storage unit 222, and an extraction region setting unit as an extraction region setting unit. 223, a region information calculation unit 224 as a region information calculation unit, a parallel tomographic image generation unit 225 as a parallel tomographic image generation unit, a color map storage unit 226, a color tone editing unit 227 as a color tone editing unit, a display control unit 228 and I / F unit 229 is provided.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は光構造観察装置及びその構造情報処理方法、光構造観察装置を備えた内視鏡システムに係り、特に腺管構造を有する計測対象のピットパターンにおける表示処理に特徴のある光構造観察装置及びその構造情報処理方法、光構造観察装置を備えた内視鏡システムに関する。   The present invention relates to an optical structure observation apparatus, a structure information processing method thereof, and an endoscope system including the optical structure observation apparatus, and more particularly to an optical structure observation apparatus characterized by display processing in a pit pattern of a measurement target having a gland duct structure The present invention also relates to a structure information processing method and an endoscope system including an optical structure observation apparatus.

従来、生体組織の光断層画像を取得する際に、OCT(Optical Coherence Tomography)計測を利用した光断層画像取得装置が用いられることがある。この光断層画像取得装置は、光源から射出された低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割した後、該測定光が測定対象に照射されたときの測定対象からの反射光、もしくは後方散乱光と参照光とを合波し、該反射光と参照光との干渉光の強度に基づいて光断層画像を取得するものである。   Conventionally, when acquiring an optical tomographic image of a living tissue, an optical tomographic image acquisition apparatus using OCT (Optical Coherence Tomography) may be used. This optical tomographic image acquisition apparatus divides low-coherent light emitted from a light source into measurement light and reference light, and then reflects or backscatters light from the measurement object when the measurement light is applied to the measurement object. The light and the reference light are combined, and an optical tomographic image is acquired based on the intensity of the interference light between the reflected light and the reference light.

上記のOCT計測には、大きくわけてTD−OCT(Time domain OCT)計測とFD−OCT(Fourier Domain OCT)計測の2種類がある。   The OCT measurement is roughly divided into two types: TD-OCT (Time domain OCT) measurement and FD-OCT (Fourier Domain OCT) measurement.

TD−OCT計測は、参照光の光路長を変更しながら干渉光強度を測定することにより、測定対象の深さ方向の位置(以下、深さ位置という)に対応した反射光強度分布を取得する方法である。   In the TD-OCT measurement, the reflected light intensity distribution corresponding to the position in the depth direction of the measurement target (hereinafter referred to as the depth position) is acquired by measuring the interference light intensity while changing the optical path length of the reference light. Is the method.

一方、FD−OCT計測は、参照光と信号光の光路長は変えることなく、光のスペクトル成分毎に干渉光強度を測定し、ここで得られたスペクトル干渉強度信号を計算機にてフーリエ変換に代表される周波数解析を行うことで、深さ位置に対応した反射光強度分布を取得する方法である。TD−OCTに存在する機械的な走査が不要となることで、高速な測定が可能となる手法として、近年注目されている。   On the other hand, in the FD-OCT measurement, the interference light intensity is measured for each spectral component of the light without changing the optical path lengths of the reference light and the signal light, and the spectral interference intensity signal obtained here is Fourier transformed by a computer. This is a method of obtaining a reflected light intensity distribution corresponding to a depth position by performing a representative frequency analysis. In recent years, it has attracted attention as a technique that enables high-speed measurement by eliminating the need for mechanical scanning existing in TD-OCT.

FD−OCT計測を行う装置構成で代表的な物としては、SD−OCT(Spectral Domain OCT)装置とSS−OCT(Swept Source OCT)の2種類が挙げられる。   Typical examples of the apparatus configuration for performing FD-OCT measurement include an SD-OCT (Spectral Domain OCT) apparatus and an SS-OCT (Swept Source OCT).

ところで、OCT計測は上述したように特定の領域の光断層像を取得する方法であるが、内視鏡下では、例えば癌病変部を通常照明光内視鏡や特殊光内視鏡の観察により発見し、その領域をOCT測定することで、癌病変部がどこまで浸潤しているかを見わけることが可能となる。また、測定光の光軸を2次元的に走査することで、OCT計測による深さ情報と合わせて3次元的な情報を取得することができる。   By the way, OCT measurement is a method for acquiring an optical tomographic image of a specific region as described above. Under an endoscope, for example, a cancer lesion is observed by observation with a normal illumination endoscope or a special optical endoscope. By finding and performing OCT measurement of the region, it is possible to determine how far the cancerous lesion has infiltrated. Further, by scanning the optical axis of the measurement light two-dimensionally, three-dimensional information can be acquired together with depth information obtained by OCT measurement.

OCT計測と3次元コンピュータグラフィック技術の融合により、マイクロメートルオーダの分解能を持つ3次元構造モデルを表示することが可能となる事から、以下ではこのOCT計測による3次元構造モデルを光立体構造像(あるいは光立体構造情報)と呼ぶ。   The fusion of OCT measurement and 3D computer graphic technology makes it possible to display a 3D structural model with a resolution on the order of micrometers. Alternatively, it is called optical three-dimensional structure information.

OCT計測は超音波計測に比べ、分解能が10μm程度と一桁高く、生体内部の詳細な断層像が得られるという利点がある。また、断層像に垂直な方向に位置をずらしながら複数画像を取得して3次元断層像を得ることができる。   OCT measurement has an advantage that the resolution is about 10 μm higher than that of ultrasonic measurement, and a detailed tomographic image inside the living body can be obtained. A three-dimensional tomographic image can be obtained by acquiring a plurality of images while shifting the position in a direction perpendicular to the tomographic image.

例えば、大腸は、図26に示すように、粘膜層、粘膜筋板、粘膜下層、固有筋層等の層構造をなしており、図27に示すように、粘膜筋板を基板として略垂直に粘膜層に腺管(crypt)が規則的に配列して形成されている(非特許文献1)。   For example, as shown in FIG. 26, the large intestine has a layer structure such as a mucosal layer, a mucosal muscular plate, a submucosal layer, and a proper muscular layer. As shown in FIG. A gland duct (crypt) is regularly arranged in the mucosal layer (Non-patent Document 1).

例えば、大腸癌の内視鏡診断では、内視鏡下で腺管(crypt)を観察し、ピットパターンと呼ばれる粘膜表面に形成される腺管の腺腔構造による分類が行われている。しかし、ピットパターン診断は、あくまでも粘膜表面の画像を元にその進行度を判断する手法であり、深達度に関する情報は経験的なものでしかない。最近は、癌病変部の粘膜表面のピットパターンに異常が見られず、診断に難渋する症例が増えている。   For example, in endoscopic diagnosis of colorectal cancer, a gland duct (crypt) is observed under the endoscope, and classification based on the glandular cavity structure of the gland duct formed on the mucosal surface called a pit pattern is performed. However, the pit pattern diagnosis is a method for determining the degree of progress based on the image of the mucosal surface, and information on the depth of penetration is only empirical. Recently, there is an increasing number of cases where diagnosis is difficult due to the absence of abnormality in the pit pattern on the mucosal surface of a cancerous lesion.

前述したOCT計測で大腸粘膜を3次元的に測定すると、腺管構造の3次元構造が抽出でき、表面付近の情報はピットパターンと同様な構造が得られる。さらにOCT計測では3次元構造が得られるため、腺管構造の深度方向の変化が観測される。   When the large intestine mucosa is measured three-dimensionally by the above-mentioned OCT measurement, the three-dimensional structure of the gland duct structure can be extracted, and the information in the vicinity of the surface can have the same structure as the pit pattern. Furthermore, since a three-dimensional structure is obtained by OCT measurement, changes in the depth direction of the gland duct structure are observed.

例えば、大腸が癌になると粘膜層の腺管構造が崩れることが知られている(非特許文献1)。すなわち、正常な腺管は図27のI型のような形状(正常状態)をなすが、癌化により、腺管の形状は例えば図28に示すようなIV型のような形状に変形し、最終的には腺管そのものが崩れることが知られている(病変状態)。   For example, it is known that the gland duct structure of the mucosa layer collapses when the large intestine becomes cancerous (Non-patent Document 1). That is, a normal gland duct has a shape (normal state) like type I in FIG. 27, but due to canceration, the shape of the gland duct changes to a shape like type IV as shown in FIG. 28, for example. It is known that the gland duct itself will eventually collapse (lesion state).

例えば、OCT断層像を3次元的に再構築し、その中から腺管を抽出して形状を分析することで、正常と病変部の違いを数値的に分析できる技術が開示されている(非特許文献2)。しかし、腺管構造の抽出では視覚的にわかりにくく、また立体的な病変部の変化を画像化するのは困難である。   For example, a technique is disclosed that can numerically analyze the difference between normal and lesioned parts by reconstructing an OCT tomographic image three-dimensionally, extracting a gland duct from the OCT tomogram, and analyzing the shape (non-contrast) Patent Document 2). However, it is difficult to visually understand the extraction of the duct structure, and it is difficult to image the change in the three-dimensional lesion.

一方、天然色に近い組織構造を見るためのフルカラーOCT計測が提案されている(特許文献1)。しかし、大腸のような腺管構造を詳細に観察する場合はフルカラーでも分かりにくい場合が多く、例えば、前述した内視鏡によるピットパターン診断では、通常、色素や染色剤などの薬剤を使用して色を付け、組織構造の特徴を明瞭にさせて観察することが広く行なわれている。   On the other hand, full-color OCT measurement for viewing a tissue structure close to a natural color has been proposed (Patent Document 1). However, when observing in detail the glandular duct structure such as the large intestine, it is often difficult to understand even in full color. For example, in the pit pattern diagnosis using the endoscope described above, drugs such as dyes and stains are usually used. It is widely practiced to color and observe the features of the tissue structure clearly.

粘膜表面のピットパターンを明瞭に観察するために、インジゴカルミン、メチレンブルー、クリスタルバイオレット(ピオクタニン)などの色素や染色剤と呼ばれる薬剤が用いられている。例えば大腸のピットパターンの観察においては、インジゴカルミンを標準的に使用し、より詳細な観察が必要な場合にはメチレンブルーまたはクリスタルバイオレットを使用するといった使い分けもなされている。   In order to clearly observe the pit pattern on the mucosal surface, drugs called dyes and stains such as indigo carmine, methylene blue, crystal violet (pioctane) are used. For example, in the observation of the pit pattern of the large intestine, indigo carmine is used as a standard, and methylene blue or crystal violet is used when more detailed observation is required.

ところが、いわゆる色素法として用いられるインジゴカルミンと、染色法として用いられるメチレンブルー及びクリスタルバイオレットにおいては、次のような性質の違いがある。   However, indigo carmine used as a so-called dye method and methylene blue and crystal violet used as a staining method have the following differences in properties.

インジゴカルミンは生体に吸収される特性を持たず、粘膜表面の凹凸形状に応じて凹の部分に溜まることで明瞭な観察像が得られるものである。一方、メチレンブルー及びクリスタルバイオレットは例えば細胞内の核に吸収されることで、吸収されなかった部位とのコントラストを明瞭化することが可能となっている。   Indigo carmine does not have the property of being absorbed by the living body, and a clear observation image can be obtained by accumulating in a concave portion according to the uneven shape of the mucosal surface. On the other hand, methylene blue and crystal violet are, for example, absorbed by the nucleus in the cell, thereby making it possible to clarify the contrast with the part that has not been absorbed.

例えば、内視鏡による大腸のピットパターン観察は粘膜表面の腺口の形状と配列を観察するものであるが、腺口は粘膜表面に開いている微細な穴であるため、インジゴカルミンを散布した場合には内視鏡画像においては腺口部が青緑色の領域として観察される。一方、メチレンブルー及びクリスタルバイオレットにおいては、腺口は当然のことながら何もない空間であるため染色されず、内視鏡画像においては腺口部以外の部位がメチレンブルーでは青色、クリスタルバイオレットでは紫色の領域として観察される。   For example, the observation of the pit pattern of the large intestine with an endoscope observes the shape and arrangement of the glandular opening on the mucosal surface, but since the glandular opening is a fine hole opened on the mucosal surface, indigo carmine was sprayed. In some cases, the glandular opening is observed as a blue-green region in the endoscopic image. On the other hand, in the case of methylene blue and crystal violet, the gland orifice is naturally not stained because it is a blank space. As observed.

上記色素による観察においては、色素散布による検査時間やコスト増加などの問題点があるが、この点を解決するために、2次元の粘膜表面の凹凸を画像処理により色コントラストを再現する方法が提案されている(特許文献2)。   In the observation with the above-mentioned pigments, there are problems such as inspection time and cost increase due to pigment spraying. To solve this problem, a method of reproducing the color contrast by image processing of the unevenness of the two-dimensional mucosal surface is proposed. (Patent Document 2).

特表2007−523386号公報Special table 2007-523386 gazette 特開2001−25025号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-25025

大腸PIT PATTERN診断、著者:工藤 進英、出版社:医学書院Diagnosis of large intestine PIT PATTERN, Author: Shinhide Kudo, Publisher: Medical School Journal of Biomedical Optics Vol. 13、 p. 054055 (2008)Journal of Biomedical Optics Vol. 13, p. 054055 (2008)

しかしながら、特許文献2等の手法においては、画素信号の単純な比較により粘膜表面の凹凸を強調するようなものであり、実際の粘膜表面の凹凸形状を再現したものではない。また、粘膜表面の凹凸に溜まることを利用して明瞭なコントラストが得られる前記インジゴカルミンを使用した色素法にだけ対応したものであり、組織による吸収差を利用して明瞭なコントラストが得られる前記クリスタルバイオレットを使用した染色法には対応できないといった問題がある。   However, the technique disclosed in Patent Document 2 emphasizes the unevenness of the mucosal surface by simple comparison of pixel signals, and does not reproduce the actual uneven shape of the mucosal surface. In addition, it corresponds only to the dye method using the indigo carmine that can obtain a clear contrast by using the unevenness of the mucosal surface, and the clear contrast can be obtained by using the absorption difference due to the tissue. There is a problem that the dyeing method using crystal violet cannot be supported.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、腺管構造の3次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診断することのできる光構造観察装置及びその構造情報処理方法、光構造観察装置を備えた内視鏡システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and a color image in which a three-dimensional structure of a gland duct structure is analyzed and a desired color tone is reflected on an internal state of a measurement target having the gland duct structure. It is an object of the present invention to provide an optical structure observation apparatus, a structure information processing method thereof, and an endoscope system including the optical structure observation apparatus that can be easily diagnosed by the above.

前記目的を達成するために、請求項1に記載の光構造観察装置は、低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象の深さ方向である第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略直交する方向である第3の方向に沿って位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造観察装置において、前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出手段と、前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定手段と、前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算手段と、前記領域情報演算手段の演算結果に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成手段と、前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集手段と、を備えて構成される。   In order to achieve the object, the optical structure observation apparatus according to claim 1 is orthogonal to the first direction which is a depth direction of a measurement target having a mucosal layer using low interference light and the first direction. A plurality of optical structure information of the measurement object obtained by scanning a scan plane consisting of the second direction is shifted while shifting the position along a third direction which is a direction substantially orthogonal to the scan plane; In the optical structure observation apparatus that constructs an optical three-dimensional structure image based on the plurality of acquired optical structure information, the mucosal layer is obtained by comparing information values of the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image with a predetermined threshold value. A glandular cavity extracting means for extracting the glandular cavity, an extraction area setting means for setting an extraction area having a plane parallel to the plane in the mucosa layer, and the optical structure in the extraction area set by the extraction area setting means Perform certain operations on information The color information of the parallel cross-sectional image based on the glandular cavity extracted by the glandular cavity extracting means, the parallel cross-sectional image generating means for generating a parallel cross-sectional image based on the calculation result of the area information calculating means, And color tone editing means for editing.

請求項1に記載の光構造観察装置では、前記腺腔抽出手段にて前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出し、前記抽出領域設定手段にて前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定し、前記領域情報演算手段にて前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行し、前記平行断面画像生成手段にて前記領域情報演算手段の演算結果に基づく平行断面画像を生成し、さらに前記色調編集手段にて前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集することで、腺管構造の3次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診断することを可能とする。   The optical structure observation apparatus according to claim 1, wherein the glandular cavity extracting unit extracts the glandular cavity of the mucosal layer by comparing information values of the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image with a predetermined threshold value. The extraction area setting means sets an extraction area having a plane in the mucous membrane layer as a parallel cross section, and the optical information in the extraction area set by the extraction area setting means by the area information calculation means The parallel section image generation unit generates a parallel section image based on the calculation result of the region information calculation unit, and the color tone editing unit extracts the glandular cavity extraction unit. Based on the glandular cavity, by editing the color tone of the parallel sectional image, the three-dimensional structure of the gland duct structure was analyzed, and the internal state of the measurement target having the gland duct structure was reflected in the desired color tone Easy diagnosis with color images To enable Rukoto.

請求項2に記載の光構造観察装置のように、請求項1に記載の光構造観察装置であって、前記色調編集手段は、予め設定されたカラーマップに基づいて前記平行断面画像の色調を編集することが好ましい。   The optical structure observation device according to claim 1, wherein the color tone editing unit adjusts the color tone of the parallel sectional image based on a preset color map. It is preferable to edit.

請求項3に記載の光構造観察装置のように、請求項2に記載の光構造観察装置であって、前記カラーマップは、インジゴカルミン,クリスタルバイオレット,メチレンブルーの少なくとも1つの色素の色調を指定することが好ましい。   The optical structure observation apparatus according to claim 2, wherein the color map specifies a color tone of at least one pigment of indigo carmine, crystal violet, and methylene blue. It is preferable.

請求項4に記載の光構造観察装置のように、請求項2または3に記載の光構造観察装置であって、前記カラーマップが指定する色調を前記所定閾値に基づいて切り替える色調切り替え手段をさらに備えることが好ましい。   The optical structure observation device according to claim 2 or 3, further comprising a color tone switching unit that switches a color tone specified by the color map based on the predetermined threshold. It is preferable to provide.

請求項5に記載の光構造観察装置のように、請求項4に記載の光構造観察装置であって、前記色調切り替え手段は、前記粘膜層における前記平面の深さ位置に応じた複数組の前記所定閾値に基づいて前記カラーマップが指定する色調を切り替えることが好ましい。   The optical structure observation device according to claim 4, wherein the color tone switching unit includes a plurality of sets according to a depth position of the plane in the mucosa layer. It is preferable to switch the color tone designated by the color map based on the predetermined threshold.

請求項6に記載の光構造観察装置のように、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の光構造観察装置であって、前記領域情報演算手段が実行する前記所定の演算は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記平面に直交する方向に沿って実行する、積分処理、最大値投影処理及び最小値投影処理のいずれか1つの処理による演算であることが好ましい。   The optical structure observation apparatus according to any one of claims 1 to 5, as in the optical structure observation apparatus according to claim 6, wherein the predetermined calculation executed by the region information calculation unit is It is preferable that the calculation is performed by any one of integration processing, maximum value projection processing, and minimum value projection processing that executes the optical structure information in the extraction region along a direction orthogonal to the plane.

請求項7に記載の光構造観察装置のように、請求項1ないし6のいずれか1つに記載の光構造観察装置であって、前記抽出領域設定手段は、前記平面に平行な複数の所望の高さに位置する複数の平行面を、それぞれ平行断面とする異なる領域からなる複数の抽出領域を設定し、前記領域情報演算手段は、前記複数の抽出領域毎に前記所定の演算を実行し、前記平行断面画像生成手段は、前記複数の抽出領域毎の演算結果に基づき複数の前記平行断面画像を生成することが好ましい。   The optical structure observation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the extraction region setting means includes a plurality of desired parallel to the plane. A plurality of extraction regions each having a plurality of parallel planes positioned at a height of a plurality of parallel planes, and the region information calculation unit executes the predetermined calculation for each of the plurality of extraction regions. Preferably, the parallel slice image generation means generates a plurality of the parallel slice images based on a calculation result for each of the plurality of extraction regions.

請求項8に記載の光構造観察装置のように、請求項7に記載の光構造観察装置であって、複数の前記平行断面画像を合成した合成画像を生成する画像合成手段をさらに備えることが好ましい。   The optical structure observation apparatus according to claim 7, further comprising an image composition unit that generates a composite image obtained by combining the plurality of parallel cross-sectional images. preferable.

請求項9に記載の光構造観察装置のように、請求項1ないし8のいずれか1つに記載の光構造観察装置であって、前記平行断面画像上に任意の2次元領域を指定する2次元領域指定手段と、前記2次元領域の画像を拡大した拡大画像を生成する画像拡大手段と、をさらに備えることが好ましい。   The optical structure observation device according to any one of claims 1 to 8, as in the optical structure observation device according to claim 9, wherein an arbitrary two-dimensional region is designated on the parallel sectional image. It is preferable to further include a dimension area specifying means and an image enlarging means for generating an enlarged image obtained by enlarging the image of the two-dimensional area.

請求項10に記載の光構造観察装置のように、請求項1ないし9のいずれか1つに記載の光構造観察装置であって、前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記粘膜層の少なくとも粘膜筋板を基準層として抽出する基準層抽出手段と、前記基準層を平坦化する基準層平坦化手段と、平坦化された前記基準層として前記光立体構造像を再構築し、3次元変換光構造像を生成する構造像変換手段と、をさらに備え、前記抽出領域設定手段は、前記3次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な前記粘膜層における所望の深さに位置する平面を前記平行断面とする抽出領域を設定することが好ましい。   The optical structure observation device according to any one of claims 1 to 9, wherein the mucous membrane is obtained from the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image, as in the optical structure observation device according to claim 10. A reference layer extracting means for extracting at least a mucosal muscle plate of the layer as a reference layer, a reference layer flattening means for flattening the reference layer, and reconstructing the optical three-dimensional structure image as the flattened reference layer, A structure image converting means for generating a three-dimensional converted light structure image, wherein the extraction region setting means has a desired depth in the mucosa layer parallel to the reference layer on the three-dimensional converted light structure image. It is preferable to set an extraction region having a parallel plane as a plane located on the side.

請求項11に記載の光構造観察装置のように、請求項10に記載の光構造観察装置であって、前記粘膜筋板の病変部の有無を判定し該病変部がある場合には病変領域を抽出する粘膜筋板病変部判定手段と、前記病変領域の領域画像を生成し、該領域画像を前記平行断面画像に重畳させる病変領域重畳手段と、をさらに備えることが好ましい。   The optical structure observation apparatus according to claim 10, wherein the presence or absence of a lesioned part of the mucosal muscle plate is determined and the lesioned part is present, as in the optical structure observation apparatus according to claim 11. It is preferable to further include a mucosal muscular lesion lesion determining unit that extracts a lesion region, and a lesion region superimposing unit that generates a region image of the lesion region and superimposes the region image on the parallel sectional image.

請求項12に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法は、低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象の深さ方向である第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略直交する方向である第3の方向に沿って位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造観察装置の構造情報処理方法において、前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出ステップと、前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定ステップと、前記抽出領域設定ステップにて設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算ステップと、前記領域情報演算ステップの演算結果に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成ステップと、前記腺腔抽出ステップにて抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集ステップと、備えて構成される。   The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 12, wherein the second direction orthogonal to the first direction and the first direction that is the depth direction of the measurement target having the mucosal layer using the low interference light is used. A plurality of acquired optical structure information of the measurement object obtained by scanning a scan plane consisting of a plurality of directions while shifting a position along a third direction that is a direction substantially orthogonal to the scan plane. In a structure information processing method of an optical structure observation apparatus that constructs an optical three-dimensional structure image based on the optical structure information of the optical structure information by comparing an information value of the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image with a predetermined threshold value A glandular cavity extraction step for extracting a glandular cavity of the mucosal layer, an extraction region setting step for setting an extraction region having a plane parallel to the plane in the mucosal layer, and the extraction region set in the extraction region setting step Optical structure A region information calculation step for performing a predetermined calculation on the information, a parallel cross-sectional image generation step for generating a parallel cross-sectional image based on the calculation result of the region information calculation step, and the gland extracted by the glandular cavity extraction step And a color tone editing step for editing the color tone of the parallel sectional image based on the cavity.

請求項12に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法では、前記腺腔抽出ステップにて前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出し、前記抽出領域設定ステップにて前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定し、前記領域情報演算ステップにて前記抽出領域設定ステップが設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行し、前記平行断面画像生成ステップにて前記領域情報演算ステップの演算結果に基づく平行断面画像を生成し、さらに前記色調編集ステップにて前記腺腔抽出ステップが抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集することで、腺管構造の3次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診断することを可能とする。   13. The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 12, wherein the mucosal layer is obtained by comparing information values of the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image with a predetermined threshold in the glandular cavity extraction step. In the extraction region set in the extraction region setting step, the extraction region setting step sets the extraction region having the plane in the mucosa layer as a parallel section, and the region information calculation step sets the extraction region A predetermined calculation is performed on the optical structure information, a parallel cross-sectional image based on the calculation result of the region information calculation step is generated in the parallel cross-sectional image generation step, and the glandular cavity is further calculated in the color tone editing step. Based on the glandular cavities extracted in the extraction step, by editing the color tone of the parallel sectional image, the three-dimensional structure of the gland duct structure is analyzed, and the internal state of the measurement object having the gland duct structure is analyzed. The makes it possible to easily diagnose the desired tone color image reflecting the.

請求項13に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項12に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記色調編集ステップは、予め設定されたカラーマップに基づいて前記平行断面画像の色調を編集することが好ましい。   The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 12, as in the structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 13, wherein the color editing step includes a preset color map. It is preferable to edit the color tone of the parallel sectional image based on the above.

請求項14に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項13に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記カラーマップは、インジゴカルミン,クリスタルバイオレット,メチレンブルーの少なくとも1つの色素の色調を指定することが好ましい。   15. The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 13, as in the structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 14, wherein the color map is indigo carmine, crystal violet, methylene blue. It is preferable to specify the color tone of at least one dye.

請求項15に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項13または14に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記カラーマップが指定する色調を前記所定閾値に基づいて切り替える色調切り替えステップを備えることが好ましい。   The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 13 or 14, as in the structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 15, wherein the color tone specified by the color map is the predetermined color tone. It is preferable to provide a color tone switching step for switching based on the threshold value.

請求項16に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項15に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記色調切り替えステップは、前記粘膜層における前記平面の深さ位置に応じた複数組の前記所定閾値に基づいて前記カラーマップが指定する色調を切り替えることが好ましい。   The structure information processing method of the optical structure observation device according to claim 15, as in the structure information processing method of the optical structure observation device according to claim 16, wherein the color tone switching step includes the plane in the mucous membrane layer. Preferably, the color tone specified by the color map is switched based on a plurality of sets of the predetermined threshold values corresponding to the depth position.

請求項17に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項12ないし16のいずれか1つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記領域情報演算ステップが実行する前記所定の演算は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記平面に直交する方向に沿って実行する、積分処理、最大値投影処理及び最小値投影処理のいずれか1つの処理による演算であることが好ましい。   The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to any one of claims 12 to 16, as in the structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 17, wherein the region information calculation step The predetermined calculation executed by is performed by any one of an integration process, a maximum value projection process, and a minimum value projection process that executes the optical structure information in the extraction region along a direction orthogonal to the plane. It is preferable to be an operation.

請求項18に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項12ないし17のいずれか1つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記抽出領域設定ステップは、前記平面に平行な複数の所望の高さに位置する複数の平行面を、それぞれ平行断面とする異なる領域からなる複数の抽出領域を設定し、前記領域情報演算ステップは、前記複数の抽出領域毎に前記所定の演算を実行し、前記平行断面画像生成ステップは、前記複数の抽出領域毎の演算結果に基づき複数の前記平行断面画像を生成することが好ましい。   The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to any one of claims 12 to 17, as in the structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 18, wherein the extraction region setting step Sets a plurality of extraction regions composed of different regions each having a plurality of parallel surfaces located at a plurality of desired heights parallel to the plane as parallel sections, and the region information calculation step includes the plurality of extractions. It is preferable that the predetermined calculation is performed for each region, and the parallel slice image generation step generates a plurality of the parallel slice images based on a calculation result for each of the plurality of extraction regions.

請求項19に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項18に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、複数の前記平行断面画像を合成した合成画像を生成する画像合成ステップをさらに備えることが好ましい。   A structure information processing method for an optical structure observation device according to claim 18, as in the structure information processing method for an optical structure observation device according to claim 19, wherein a composite image obtained by synthesizing a plurality of the parallel sectional images is obtained. It is preferable to further include an image composition step to be generated.

請求項20に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項12ないし19のいずれか1つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記平行断面画像上に任意の2次元領域を指定する2次元領域指定ステップと、前記2次元領域の画像を拡大した拡大画像を生成する画像拡大ステップと、をさらに備えることが好ましい。   A structure information processing method for an optical structure observation apparatus according to any one of claims 12 to 19, as in the structure information processing method for an optical structure observation apparatus according to claim 20, wherein Preferably, the method further includes a two-dimensional region designation step for designating an arbitrary two-dimensional region and an image enlargement step for generating an enlarged image obtained by enlarging the image of the two-dimensional region.

請求項21に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項12ないし20のいずれか1つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記粘膜層の少なくとも粘膜筋板を基準層として抽出する基準層抽出ステップと、前記基準層を平坦化する基準層平坦化ステップと、平坦化された前記基準層として前記光立体構造像を再構築し、3次元変換光構造像を生成する構造像変換ステップと、をさらに備え、前記抽出領域設定ステップは、前記3次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な前記粘膜層における所望の深さに位置する平面を前記平行断面とする抽出領域を設定することが好ましい。   A structure information processing method for an optical structure observation device according to any one of claims 12 to 20, as in the structure information processing method for an optical structure observation device according to claim 21, wherein the optical three-dimensional structure image is obtained. A reference layer extraction step for extracting at least a mucosal muscle plate of the mucosal layer as a reference layer from the optical structure information constituting the reference layer, a reference layer flattening step for flattening the reference layer, and a flattened reference layer A structure image converting step of reconstructing the optical three-dimensional structure image to generate a three-dimensional converted light structure image, wherein the extraction region setting step includes the reference layer on the three-dimensional converted light structure image. It is preferable to set an extraction region in which a plane located at a desired depth in the mucosal layer parallel to the parallel section is the parallel section.

請求項22に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法のように、請求項21に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法であって、前記粘膜筋板の病変部の有無を判定し該病変部がある場合には病変領域を抽出する粘膜筋板病変部判定ステップと、前記病変領域の領域画像を生成し、該領域画像を前記平行断面画像に重畳させる病変領域重畳ステップと、をさらに備えることが好ましい。   23. The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 21, as in the structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 22, wherein the presence or absence of a lesioned part of the mucosal muscle plate is determined. A mucosal muscular lesion lesion determining step for extracting a lesion area when the lesion area is present; a lesion area superimposing step for generating an area image of the lesion area and superimposing the area image on the parallel sectional image; It is preferable to further provide.

請求項23に記載の内視鏡システムは、低干渉光を発する第1の光源と、前記低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象の深さ方向である第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略直交する方向である第3の方向に沿って位置をずらしながら複数取得する光プローブと、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造情報処理装置とを有する光構造観察装置と、照明光を発する第2の光源と、前記照明光を用いて前記計測対象を撮像する撮像手段を挿入部の先端に有し前記挿入部内に前記光プローブを挿通する処置具チャンネルを有する内視鏡と、前記撮像手段からの撮像信号を信号処理して内視鏡画像を生成する内視鏡プロセッサとからなる内視鏡装置と、を備えた内視鏡システムにおいて、前記光構造観察装置は、前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出手段と、前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定手段と、前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算手段と、前記領域情報演算手段の演算結果に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成手段と、前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集手段と、を備えて構成される。   The endoscope system according to claim 23, a first light source that emits low-interference light, a first direction that is a depth direction of a measurement target having a mucosal layer using the low-interference light, and the first A plurality of pieces of optical structure information of the measurement object obtained by scanning a scan plane composed of a second direction orthogonal to the direction of the image while shifting the position along a third direction that is a direction substantially orthogonal to the scan plane An optical structure observation apparatus having an optical probe to be acquired, and an optical structure information processing apparatus that constructs an optical three-dimensional structure image based on the plurality of acquired optical structure information, a second light source that emits illumination light, and the illumination An endoscope having an imaging means for imaging the measurement object using light at the distal end of the insertion portion and having a treatment instrument channel for inserting the optical probe into the insertion portion, and an image pickup signal from the imaging means. To generate an endoscopic image In an endoscope system including an endoscope apparatus including a mirror processor, the optical structure observation apparatus compares the information value of the optical structure information constituting the optical stereoscopic structure image with a predetermined threshold value. A glandular cavity extracting means for extracting the glandular cavity of the mucosal layer, an extraction area setting means for setting an extraction area having a plane parallel to the plane in the mucosal layer, and an extraction area in the extraction area set by the extraction area setting means Extracted by the area information calculation means for executing a predetermined calculation on the optical structure information, the parallel cross-section image generation means for generating a parallel cross-section image based on the calculation result of the area information calculation means, and the glandular cavity extraction means And color tone editing means for editing the color tone of the parallel sectional image based on the glandular cavity.

以上説明したように、本発明によれば、腺管構造の3次元的な構造を解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態を所望の色調を反映させたカラー画像により容易に診断することができるという効果がある。   As described above, according to the present invention, the three-dimensional structure of the gland duct structure is analyzed, and the internal state of the measurement target having the gland duct structure is easily diagnosed by the color image reflecting the desired color tone. There is an effect that can be done.

第1の実施形態に係る画像診断装置を示す外観図1 is an external view showing a diagnostic imaging apparatus according to a first embodiment. 図1のOCTプロセッサの内部構成を示すブロック図The block diagram which shows the internal structure of the OCT processor of FIG. 図2のOCTプローブの断面図Sectional view of the OCT probe of FIG. 図1の内視鏡の鉗子口から導出されたOCTプローブを用いて光構造情報を得る様子を示す図The figure which shows a mode that optical structure information is obtained using the OCT probe derived | led-out from the forceps opening | mouth of the endoscope of FIG. 図2の処理部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the process part of FIG. 図1のOCTプロセッサの処理部の作用の流れを示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of an effect | action of the process part of the OCT processor of FIG. 図5の腺腔抽出部が抽出する腺管の3次元構造を示す第1の図(非特許文献1から引用)The 1st figure which shows the three-dimensional structure of the gland duct which the glandular cavity extraction part of FIG. 5 extracts (quoting from nonpatent literature 1) 図5の腺腔抽出部が抽出する腺管の3次元構造を示す第2の図(非特許文献1から引用)2nd figure which shows the three-dimensional structure of the gland duct which the glandular cavity extraction part of FIG. 5 extracts (cited from nonpatent literature 1) 図5の抽出領域設定部による抽出領域の設定を説明する図The figure explaining the setting of the extraction area by the extraction area setting part of FIG. 図5の平行断層画像生成部が生成した平行断面画像の一例を示す図The figure which shows an example of the parallel cross-section image which the parallel tomographic image generation part of FIG. 5 produced | generated. 図5の色調編集部によりインジゴカルミン色調により線腔を青緑色に設定した例を示す図The figure which shows the example which set the linear cavity to the bluish green by the indigo carmine color tone by the color tone edit part of FIG. 図5の色調編集部によりクリスタルバイオレット色調により線腔以外を紫色の色調に設定した例を示す図The figure which shows the example which set the color tone other than a linear cavity to purple color tone by crystal violet color tone by the color tone edit part of FIG. 第2の実施形態の処理部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the process part of 2nd Embodiment. 図13の処理部の作用の流れを示すフローチャートで14 is a flowchart showing a flow of operation of the processing unit of FIG. 図13の基準層抽出部の処理を説明するための図The figure for demonstrating the process of the reference | standard layer extraction part of FIG. 図13の平坦化処理部の処理を説明するための図The figure for demonstrating the process of the planarization process part of FIG. 図13の抽出領域設定部の処理を説明するための第1の図The 1st figure for demonstrating the process of the extraction area | region setting part of FIG. 図13の抽出領域設定部の処理を説明するための第2の図2nd figure for demonstrating the process of the extraction area | region setting part of FIG. 図18の処理により抽出された2つの抽出領域のカラー平行断面画像を示す図The figure which shows the color parallel cross-section image of the two extraction area | regions extracted by the process of FIG. 図13の抽出領域設定部の処理を説明するための第3の図3rd figure for demonstrating the process of the extraction area | region setting part of FIG. 図20の処理により抽出された2つの抽出領域のカラー平行断面画像を示す図The figure which shows the color parallel cross-section image of two extraction area | regions extracted by the process of FIG. 図13の拡大領域設定部及び拡大画像生成部の処理を説明するための図The figure for demonstrating the process of the enlarged area setting part of FIG. 13, and an enlarged image production | generation part. 図13の病変判定部の処理を説明するための図The figure for demonstrating the process of the lesion determination part of FIG. 図23の病変判定部の処理により生成される2次元画像を示す図The figure which shows the two-dimensional image produced | generated by the process of the lesion determination part of FIG. 図13の画像合成部により2次元画像が重畳されたカラー平行断面画像(合成画像)を示す図The figure which shows the color parallel cross-section image (composite image) on which the two-dimensional image was superimposed by the image synthetic | combination part of FIG. 大腸の構造を説明する図Diagram explaining the structure of the large intestine 図26の粘膜筋板を基板として略垂直に粘膜層に形成される腺管を説明する図(非特許文献1から引用)The figure explaining the gland duct formed in a mucosal layer substantially perpendicularly using the mucosal muscle plate of FIG. 図27の腺管の癌化による変形状態を示す図(非特許文献1から引用)The figure which shows the deformation | transformation state by canceration of the gland duct of FIG. 27 (cited from nonpatent literature 1)

以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1の実施形態:
<画像診断装置の外観>
図1は第1の実施形態に係る画像診断装置を示す外観図である。
First embodiment:
<Appearance of diagnostic imaging equipment>
FIG. 1 is an external view showing the diagnostic imaging apparatus according to the first embodiment.

図1に示すように、本実施形態において、画像診断装置10は、主として内視鏡100、内視鏡プロセッサ200、光源装置300、光構造観察装置としてのOCTプロセッサ400、及びモニタ装置500とから構成されている。尚、内視鏡プロセッサ200は、光源装置300を内蔵するように構成されていてもよく、内視鏡100と共に内視鏡装置を構成している。   As shown in FIG. 1, in this embodiment, the diagnostic imaging apparatus 10 mainly includes an endoscope 100, an endoscope processor 200, a light source device 300, an OCT processor 400 as an optical structure observation device, and a monitor device 500. It is configured. Note that the endoscope processor 200 may be configured to incorporate the light source device 300, and constitutes an endoscope device together with the endoscope 100.

内視鏡100は、手元操作部112と、この手元操作部112に連設される挿入部114とを備える。術者は手元操作部112を把持して操作し、挿入部114を被検者の体内に挿入することによって観察を行う。   The endoscope 100 includes a hand operation unit 112 and an insertion unit 114 that is connected to the hand operation unit 112. The surgeon grasps and operates the hand operation unit 112 and performs observation by inserting the insertion unit 114 into the body of the subject.

手元操作部112には、鉗子挿入部138が設けられており、この鉗子挿入部138が先端部144の鉗子口156に連通されている。本発明に係る画像診断装置10では、OCTプローブ600を鉗子挿入部138から挿入することによって、OCTプローブ600を鉗子口156から導出する。OCTプローブ600は、鉗子挿入部138から挿入され、鉗子口156から導出される挿入部602と、術者がOCTプローブ600を操作するための操作部604、及びコネクタ410を介してOCTプロセッサ400と接続されるケーブル606から構成されている。   The hand operation part 112 is provided with a forceps insertion part 138, and the forceps insertion part 138 communicates with the forceps port 156 of the distal end part 144. In the diagnostic imaging apparatus 10 according to the present invention, the OCT probe 600 is led out from the forceps port 156 by inserting the OCT probe 600 from the forceps insertion portion 138. The OCT probe 600 is inserted from the forceps insertion part 138 and inserted from the forceps port 156, an operation part 604 for the operator to operate the OCT probe 600, and the OCT processor 400 via the connector 410. It consists of a cable 606 to be connected.

<内視鏡、内視鏡プロセッサ、光源装置の構成>
[内視鏡]
内視鏡100の先端部144には、観察光学系150、照明光学系152、及びCCD(不図示)が配設されている。
<Configuration of endoscope, endoscope processor, and light source device>
[Endoscope]
At the distal end portion 144 of the endoscope 100, an observation optical system 150, an illumination optical system 152, and a CCD (not shown) are disposed.

観察光学系150は、被検体を図示しないCCDの受光面に結像させ、CCDは受光面上に結像された被検体像を各受光素子によって電気信号に変換する。この実施の形態のCCDは、3原色の赤(R)、緑(G)、青(B)のカラーフィルタが所定の配列(ベイヤー配列、ハニカム配列)で各画素ごとに配設されたカラーCCDである。   The observation optical system 150 forms an image of a subject on a light receiving surface (not shown) of the CCD, and the CCD converts the subject image formed on the light receiving surface into an electric signal by each light receiving element. The CCD of this embodiment is a color CCD in which three primary color red (R), green (G), and blue (B) color filters are arranged for each pixel in a predetermined arrangement (Bayer arrangement, honeycomb arrangement). It is.

[光源装置]
光源装置300は、可視光を図示しないライトガイドに入射させる。ライトガイドの一端はLGコネクタ120を介して光源装置300に接続され、ライトガイドの他端は照明光学系152に対面している。光源装置300から発せられた光は、ライトガイドを経由して照明光学系152から出射され、観察光学系150の視野範囲を照明する。
[Light source device]
The light source device 300 causes visible light to enter a light guide (not shown). One end of the light guide is connected to the light source device 300 via the LG connector 120, and the other end of the light guide faces the illumination optical system 152. The light emitted from the light source device 300 is emitted from the illumination optical system 152 via the light guide, and illuminates the visual field range of the observation optical system 150.

[内視鏡プロセッサ]
内視鏡プロセッサ200には、CCDから出力される画像信号が電気コネクタ110を介して入力される。このアナログの画像信号は、内視鏡プロセッサ200内においてデジタルの画像信号に変換され、モニタ装置500の画面に表示するための必要な処理が施される。
[Endoscope processor]
An image signal output from the CCD is input to the endoscope processor 200 via the electrical connector 110. The analog image signal is converted into a digital image signal in the endoscope processor 200, and necessary processing for displaying on the screen of the monitor device 500 is performed.

このように、内視鏡100で得られた観察画像のデータが内視鏡プロセッサ200に出力され、内視鏡プロセッサ200に接続されたモニタ装置500に画像が表示される。   In this manner, observation image data obtained by the endoscope 100 is output to the endoscope processor 200, and an image is displayed on the monitor device 500 connected to the endoscope processor 200.

<OCTプロセッサ、OCTプローブの内部構成>
図2は図1のOCTプロセッサの内部構成を示すブロック図である。
<Internal configuration of OCT processor and OCT probe>
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the OCT processor of FIG.

[OCTプロセッサ]
図2に示すOCTプロセッサ400及びOCTプローブ600は、光干渉断層(OCT:Optical Coherence Tomography)計測法による測定対象Sの光断層画像を取得するためのもので、測定のための光Laを射出する第1の光源(第1の光源ユニット)12と、第1の光源12から射出された光Laを測定光(第1の光束)L1と参照光L2に分岐するとともに、被検体である測定対象Sからの戻り光L3と参照光L2を合波して干渉光L4を生成する光ファイバカプラ(分岐合波部)14と、光ファイバカプラ14で分岐された測定光L1を測定対象まで導波するとともに測定対象Sからの戻り光L3を導波する回転側光ファイバFB1を備えるOCTプローブ600と、測定光L1を回転側光ファイバFB1まで導波するとともに回転側光ファイバFB1によって導波された戻り光L3を導波する固定側光ファイバFB2と、回転側光ファイバFB1を固定側光ファイバFB2に対して回転可能に接続し、測定光L1および戻り光L3を伝送する光コネクタ18と、光ファイバカプラ14で生成された干渉光L4を干渉信号として検出する干渉光検出部20と、この干渉光検出部20によって検出された干渉信号を処理して光構造情報を取得し、処理部22を有する。また、処理部22で取得された光構造情報に基づいて生成された画像はモニタ装置500に表示される。
[OCT processor]
An OCT processor 400 and an OCT probe 600 shown in FIG. 2 are for acquiring an optical tomographic image of the measuring object S by an optical coherence tomography (OCT) measurement method, and emit light La for measurement. The first light source (first light source unit) 12 and the light La emitted from the first light source 12 are branched into measurement light (first light flux) L1 and reference light L2, and a measurement target which is a subject. An optical fiber coupler (branching / combining unit) 14 that combines the return light L3 from S and the reference light L2 to generate interference light L4, and the measurement light L1 branched by the optical fiber coupler 14 is guided to the measurement target. In addition, the OCT probe 600 including the rotation-side optical fiber FB1 that guides the return light L3 from the measuring object S, and the measurement-light L1 is guided to the rotation-side optical fiber FB1 and the rotation-side optical fiber. The fixed side optical fiber FB2 that guides the return light L3 guided by the bar FB1 and the rotation side optical fiber FB1 are rotatably connected to the fixed side optical fiber FB2, and the measurement light L1 and the return light L3 are transmitted. The optical connector 18, the interference light detection unit 20 for detecting the interference light L 4 generated by the optical fiber coupler 14 as an interference signal, and processing the interference signal detected by the interference light detection unit 20 to obtain optical structure information. The processing unit 22 is obtained. In addition, an image generated based on the light structure information acquired by the processing unit 22 is displayed on the monitor device 500.

なお、本実施形態では、例えば大腸の粘膜組織を測定対象Sとしており、内視鏡100及び内視鏡プロセッサ200等の内視鏡装置は、大腸の粘膜表面のピットパターンの内視鏡画像を得、また、OCTプロセッサ400及びOCTプローブ600は、大腸の粘膜内の所定の深さのピットパターン画像を得る。   In the present embodiment, for example, the large intestine mucosal tissue is the measurement target S, and the endoscope apparatus such as the endoscope 100 and the endoscope processor 200 uses the endoscopic image of the pit pattern on the mucosal surface of the large intestine. Further, the OCT processor 400 and the OCT probe 600 obtain a pit pattern image having a predetermined depth in the mucosa of the large intestine.

また、OCTプロセッサ400は、測定の目印を示すためのエイミング光(第2の光束)Leを射出する第2の光源(第2の光源ユニット)13と、参照光L2の光路長を調整する光路長調整部26と、第1の光源12から射出された光Laを分光する光ファイバカプラ28と、光ファイバカプラ14で合波された戻り光L4およびL5を検出する検出部30aおよび30bと、処理部22への各種条件の入力、設定の変更等を行う操作制御部32とを有する。   The OCT processor 400 also includes a second light source (second light source unit) 13 that emits aiming light (second light flux) Le for indicating a mark of measurement, and an optical path that adjusts the optical path length of the reference light L2. A length adjusting unit 26, an optical fiber coupler 28 that splits the light La emitted from the first light source 12, and detection units 30a and 30b that detect return lights L4 and L5 combined by the optical fiber coupler 14, And an operation control unit 32 for inputting various conditions to the processing unit 22 and changing settings.

なお、図2に示すOCTプロセッサ400においては、上述した射出光La、エイミング光Le、測定光L1、参照光L2および戻り光L3などを含む種々の光を各光デバイスなどの構成要素間で導波し、伝送するための光の経路として、回転側光ファイバFB1および固定側光ファイバFB2を含め種々の光ファイバFB(FB3、FB4、FB5、FB6、FB7、FB8など)が用いられている。   In the OCT processor 400 shown in FIG. 2, various lights including the above-described emission light La, aiming light Le, measurement light L1, reference light L2, return light L3, and the like are guided between components such as optical devices. Various optical fibers FB (FB3, FB4, FB5, FB6, FB7, FB8, etc.) including the rotation-side optical fiber FB1 and the fixed-side optical fiber FB2 are used as light paths for wave transmission.

第1の光源12は、OCTの測定のための光(例えば、波長1.3μmのレーザ光あるいは低コヒーレンス光)を射出するものであり、この第1の光源12は周波数を一定の周期で掃引させながら赤外領域である、例えば波長1.3μmを中心とするレーザ光Laを射出する光源である。この第1の光源12は、レーザ光あるいは低コヒーレンス光Laを射出する光源12aと、光源12aから射出された光Laを集光するレンズ12bとを備えている。また、詳しくは後述するが、第1の光源12から射出された光Laは、光ファイバFB4、FB3を介して光ファイバカプラ14で測定光L1と参照光L2に分割され、測定光L1は光コネクタ18に入力される。   The first light source 12 emits light for OCT measurement (for example, laser light having a wavelength of 1.3 μm or low coherence light), and the first light source 12 sweeps the frequency at a constant period. It is a light source that emits a laser beam La centered at a wavelength of 1.3 μm, for example, in the infrared region. The first light source 12 includes a light source 12a that emits laser light or low-coherence light La, and a lens 12b that condenses the light La emitted from the light source 12a. As will be described in detail later, the light La emitted from the first light source 12 is divided into the measurement light L1 and the reference light L2 by the optical fiber coupler 14 through the optical fibers FB4 and FB3, and the measurement light L1 is the light. Input to the connector 18.

また、第2の光源13は、エイミング光Leとして測定部位を確認しやすくするために可視光を射出するものである。例えば、波長0.66μmの赤半導体レーザ光、波長0.63μmのHe−Neレーザ光、波長0.405μmの青半導体レーザ光などを用いることができる。そこで、第2の光源13としては、例えば赤色あるいは青色あるいは緑色のレーザ光を射出する半導体レーザ13aと、半導体レーザ13aから射出されたエイミング光Leを集光するレンズ13bを備えている。第2の光源13から射出されたエイミング光Leは、光ファイバFB8を介して光コネクタ18に入力される。   Further, the second light source 13 emits visible light so as to make it easy to confirm the measurement site as the aiming light Le. For example, red semiconductor laser light with a wavelength of 0.66 μm, He—Ne laser light with a wavelength of 0.63 μm, blue semiconductor laser light with a wavelength of 0.405 μm, or the like can be used. Therefore, the second light source 13 includes, for example, a semiconductor laser 13a that emits red, blue, or green laser light and a lens 13b that collects the aiming light Le emitted from the semiconductor laser 13a. The aiming light Le emitted from the second light source 13 is input to the optical connector 18 through the optical fiber FB8.

光コネクタ18では、測定光L1とエイミング光Leとが合波され、OCTプローブ600内の回転側光ファイバFB1に導波される。   In the optical connector 18, the measurement light L 1 and the aiming light Le are combined and guided to the rotation side optical fiber FB 1 in the OCT probe 600.

光ファイバカプラ(分岐合波部)14は、例えば2×2の光ファイバカプラで構成されており、固定側光ファイバFB2、光ファイバFB3、光ファイバFB5、光ファイバFB7とそれぞれ光学的に接続されている。   The optical fiber coupler (branching / combining unit) 14 is composed of, for example, a 2 × 2 optical fiber coupler, and is optically connected to the fixed-side optical fiber FB2, the optical fiber FB3, the optical fiber FB5, and the optical fiber FB7, respectively. ing.

光ファイバカプラ14は、第1の光源12から光ファイバFB4およびFB3を介して入射した光Laを測定光(第1の光束)L1と参照光L2とに分割し、測定光L1を固定側光ファイバFB2に入射させ、参照光L2を光ファイバFB5に入射させる。   The optical fiber coupler 14 splits the light La incident from the first light source 12 through the optical fibers FB4 and FB3 into measurement light (first light flux) L1 and reference light L2, and the measurement light L1 is fixed side light. The light is incident on the fiber FB2, and the reference light L2 is incident on the optical fiber FB5.

さらに、光ファイバカプラ14は、光ファイバFB5に入射され後述する光路長調整部26によって周波数シフトおよび光路長の変更が施されて光ファイバFB5を戻った光L2と、後述するOCTプローブ600で取得され固定側光ファイバFB2から導波された光L3とを合波し、光ファイバFB3(FB6)および光ファイバFB7に射出する。   Furthermore, the optical fiber coupler 14 is incident on the optical fiber FB5, is subjected to frequency shift and optical path length change by the optical path length adjusting unit 26 described later, and is returned by the optical fiber FB5 and acquired by the OCT probe 600 described later. Then, the light L3 guided from the fixed side optical fiber FB2 is multiplexed and emitted to the optical fiber FB3 (FB6) and the optical fiber FB7.

OCTプローブ600は、光コネクタ18を介して、固定側光ファイバFB2と接続されており、固定側光ファイバFB2から、光コネクタ18を介して、エイミング光Leと合波された測定光L1が回転側光ファイバFB1に入射される。入射されたこのエイミング光Leと合波された測定光L1を回転側光ファイバFB1によって伝送して測定対象Sに照射する。そして測定対象Sからの戻り光L3を取得し、取得した戻り光L3を回転側光ファイバFB1によって伝送して、光コネクタ18を介して、固定側光ファイバFB2に射出するようになっている。   The OCT probe 600 is connected to the fixed optical fiber FB2 via the optical connector 18, and the measurement light L1 combined with the aiming light Le is rotated from the fixed optical fiber FB2 via the optical connector 18. The light enters the side optical fiber FB1. The measurement light L1 combined with the incident aiming light Le is transmitted by the rotation side optical fiber FB1, and is irradiated to the measurement object S. Then, the return light L3 from the measuring object S is acquired, the acquired return light L3 is transmitted by the rotation side optical fiber FB1, and is emitted to the fixed side optical fiber FB2 via the optical connector 18.

光コネクタ18は、測定光(第1の光束)L1とエイミング光(第2の光束)Leとを合波するものである。   The optical connector 18 combines the measurement light (first light beam) L1 and the aiming light (second light beam) Le.

干渉光検出部20は、光ファイバFB6および光ファイバFB7と接続されており、光ファイバカプラ14で参照光L2と戻り光L3とを合波して生成された干渉光L4およびL5を干渉信号として検出するものである。   The interference light detection unit 20 is connected to the optical fibers FB6 and FB7, and uses the interference lights L4 and L5 generated by combining the reference light L2 and the return light L3 by the optical fiber coupler 14 as interference signals. It is to detect.

ここで、OCTプロセッサ400は、光ファイバカプラ28から分岐させた光ファイバFB6上に設けられ、干渉光L4の光強度を検出する検出器30aと、光ファイバFB7の光路上に干渉光L5の光強度を検出する検出器30bとを有している。   Here, the OCT processor 400 is provided on the optical fiber FB6 branched from the optical fiber coupler 28. The detector 30a detects the light intensity of the interference light L4, and the light of the interference light L5 on the optical path of the optical fiber FB7. And a detector 30b for detecting the intensity.

干渉光検出部20は、検出器30aおよび検出器30bの検出結果に基づいて、光ファイバFB6から検出する干渉光L4と光ファイバFB7から検出する干渉光L5をフーリエ変換することにより、測定対象Sの各深さ位置における反射光(あるいは後方散乱光)の強度を検出する。   The interference light detection unit 20 performs Fourier transform on the interference light L4 detected from the optical fiber FB6 and the interference light L5 detected from the optical fiber FB7 based on the detection results of the detectors 30a and 30b, thereby measuring the measurement target S. The intensity of the reflected light (or backscattered light) at each depth position is detected.

処理部22は、干渉光検出部20で抽出した干渉信号から、測定位置におけるOCTプローブ600と測定対象Sとの接触している領域、より正確にはOCTプローブ600のプローブ外筒(後述)の表面と測定対象Sの表面とが接触しているとみなせる領域を検出し、さらに、干渉光検出部20で検出した干渉信号から光構造情報を取得し、取得した光構造情報に基づいて光立体構造像を生成すると共に、この光立体構造像に対して各種処理を施した画像をモニタ装置500へ出力する。処理部22の詳細な構成は後述する。   From the interference signal extracted by the interference light detection unit 20, the processing unit 22 is a region where the OCT probe 600 and the measurement target S are in contact at the measurement position, more precisely, a probe outer cylinder (described later) of the OCT probe 600. A region where the surface and the surface of the measuring object S can be considered to be in contact with each other is detected, optical structure information is acquired from the interference signal detected by the interference light detection unit 20, and optical solids are obtained based on the acquired optical structure information. A structure image is generated, and an image obtained by performing various processes on the optical three-dimensional structure image is output to the monitor device 500. The detailed configuration of the processing unit 22 will be described later.

光路長調整部26は、光ファイバFB5の参照光L2の射出側(すなわち、光ファイバFB5の光ファイバカプラ14とは反対側の端部)に配置されている。   The optical path length adjustment unit 26 is disposed on the emission side of the reference light L2 of the optical fiber FB5 (that is, the end of the optical fiber FB5 opposite to the optical fiber coupler 14).

光路長調整部26は、光ファイバFB5から射出された光を平行光にする第1光学レンズ80と、第1光学レンズ80で平行光にされた光を集光する第2光学レンズ82と、第2光学レンズ82で集光された光を反射する反射ミラー84と、第2光学レンズ82および反射ミラー84を支持する基台86と、基台86を光軸方向に平行な方向に移動させるミラー移動機構88とを有し、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82との距離を変化させることで参照光L2の光路長を調整する。   The optical path length adjustment unit 26 includes a first optical lens 80 that converts the light emitted from the optical fiber FB5 into parallel light, a second optical lens 82 that condenses the light converted into parallel light by the first optical lens 80, and The reflection mirror 84 that reflects the light collected by the second optical lens 82, the base 86 that supports the second optical lens 82 and the reflection mirror 84, and the base 86 are moved in a direction parallel to the optical axis direction. The optical path length of the reference light L2 is adjusted by changing the distance between the first optical lens 80 and the second optical lens 82.

第1光学レンズ80は、光ファイバFB5のコアから射出された参照光L2を平行光にするとともに、反射ミラー84で反射された参照光L2を光ファイバFB5のコアに集光する。   The first optical lens 80 converts the reference light L2 emitted from the core of the optical fiber FB5 into parallel light, and condenses the reference light L2 reflected by the reflection mirror 84 on the core of the optical fiber FB5.

また、第2光学レンズ82は、第1光学レンズ80により平行光にされた参照光L2を反射ミラー84上に集光するとともに、反射ミラー84により反射された参照光L2を平行光にする。このように、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82とにより共焦点光学系が形成されている。   The second optical lens 82 condenses the reference light L2 converted into parallel light by the first optical lens 80 on the reflection mirror 84 and makes the reference light L2 reflected by the reflection mirror 84 parallel light. Thus, the first optical lens 80 and the second optical lens 82 form a confocal optical system.

さらに、反射ミラー84は、第2光学レンズ82で集光される光の焦点に配置されており、第2光学レンズ82で集光された参照光L2を反射する。   Further, the reflection mirror 84 is disposed at the focal point of the light collected by the second optical lens 82 and reflects the reference light L2 collected by the second optical lens 82.

これにより、光ファイバFB5から射出した参照光L2は、第1光学レンズ80により平行光になり、第2光学レンズ82により反射ミラー84上に集光される。その後、反射ミラー84により反射された参照光L2は、第2光学レンズ82により平行光になり、第1光学レンズ80により光ファイバFB5のコアに集光される。   As a result, the reference light L2 emitted from the optical fiber FB5 becomes parallel light by the first optical lens 80 and is condensed on the reflection mirror 84 by the second optical lens 82. Thereafter, the reference light L2 reflected by the reflection mirror 84 becomes parallel light by the second optical lens 82 and is condensed by the first optical lens 80 on the core of the optical fiber FB5.

また、基台86は、第2光学レンズ82と反射ミラー84とを固定し、ミラー移動機構88は、基台86を第1光学レンズ80の光軸方向(図2矢印A方向)に移動させる。   The base 86 fixes the second optical lens 82 and the reflecting mirror 84, and the mirror moving mechanism 88 moves the base 86 in the optical axis direction of the first optical lens 80 (the direction of arrow A in FIG. 2). .

ミラー移動機構88で、基台86を矢印A方向に移動させることで、第1光学レンズ80と第2光学レンズ82との距離を変更することができ、参照光L2の光路長を調整することができる。   By moving the base 86 in the direction of arrow A with the mirror moving mechanism 88, the distance between the first optical lens 80 and the second optical lens 82 can be changed, and the optical path length of the reference light L2 can be adjusted. Can do.

抽出領域設定手段及び2次元領域指定手段としての操作制御部32は、キーボード、マウス等の入力手段と、入力された情報に基づいて各種条件を管理する制御手段とを有し、処理部22に接続されている。操作制御部32は、入力手段から入力されたオペレータの指示に基づいて、処理部22における各種処理条件等の入力、設定、変更等を行う。   The operation control unit 32 as an extraction region setting unit and a two-dimensional region designation unit includes an input unit such as a keyboard and a mouse, and a control unit that manages various conditions based on the input information. It is connected. The operation control unit 32 inputs, sets, and changes various processing conditions and the like in the processing unit 22 based on an operator instruction input from the input unit.

なお、操作制御部32は、操作画面をモニタ装置500に表示させてもよいし、別途表示部を設けて操作画面を表示させてもよい。また、操作制御部32で、第1の光源12、第2の光源13、光コネクタ18、干渉光検出部20、光路長ならびに検出部30aおよび30bの動作制御や各種条件の設定を行うようにしてもよい。   Note that the operation control unit 32 may display the operation screen on the monitor device 500, or may provide a separate display unit to display the operation screen. In addition, the operation control unit 32 controls the operation of the first light source 12, the second light source 13, the optical connector 18, the interference light detection unit 20, the optical path length, the detection units 30a and 30b, and sets various conditions. May be.

[OCTプローブ]
図3は図2のOCTプローブの断面図である。
[OCT probe]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the OCT probe of FIG.

図3に示すように、挿入部602の先端部は、プローブ外筒620と、キャップ622と、回転側光ファイバFB1と、バネ624と、固定部材626と、光学レンズ628とを有している。   As shown in FIG. 3, the distal end portion of the insertion portion 602 has a probe outer cylinder 620, a cap 622, a rotation side optical fiber FB 1, a spring 624, a fixing member 626, and an optical lens 628. .

プローブ外筒(シース)620は、可撓性を有する筒状の部材であり、光コネクタ18においてエイミング光Leが合波された測定光L1および戻り光L3が透過する材料からなっている。なお、プローブ外筒620は、測定光L1(エイミング光Le)および戻り光L3が通過する先端(光コネクタ18と反対側の回転側光ファイバFB1の先端、以下プローブ外筒620の先端と言う)側の一部が全周に渡って光を透過する材料(透明な材料)で形成されていればよく、先端以外の部分については光を透過しない材料で形成されていてもよい。   The probe outer cylinder (sheath) 620 is a flexible cylindrical member and is made of a material through which the measurement light L1 combined with the aiming light Le and the return light L3 are transmitted in the optical connector 18. The probe outer cylinder 620 is a tip through which the measurement light L1 (aiming light Le) and the return light L3 pass (the tip of the rotation side optical fiber FB1 opposite to the optical connector 18, hereinafter referred to as the tip of the probe outer cylinder 620). It is only necessary that a part of the side is made of a material that transmits light over the entire circumference (transparent material), and parts other than the tip may be made of a material that does not transmit light.

キャップ622は、プローブ外筒620の先端に設けられ、プローブ外筒620の先端を閉塞している。   The cap 622 is provided at the distal end of the probe outer cylinder 620 and closes the distal end of the probe outer cylinder 620.

回転側光ファイバFB1は、線状部材であり、プローブ外筒620内にプローブ外筒620に沿って収容されており、固定側光ファイバFB2から射出され、光コネクタ18で光ファイバFB8から射出されたエイミング光Leと合波された測定光L1を光学レンズ628まで導波するとともに、測定光L1(エイミング光Le)を測定対象Sに照射して光学レンズ628で取得した測定対象Sからの戻り光L3を光コネクタ18まで導波し、固定側光ファイバFB2に入射する。   The rotation side optical fiber FB1 is a linear member, is accommodated in the probe outer cylinder 620 along the probe outer cylinder 620, is emitted from the fixed side optical fiber FB2, and is emitted from the optical fiber FB8 by the optical connector 18. The measurement light L1 combined with the aiming light Le is guided to the optical lens 628, and the measurement object L is irradiated with the measurement light L1 (aiming light Le) to return from the measurement object S acquired by the optical lens 628. The light L3 is guided to the optical connector 18 and enters the fixed optical fiber FB2.

ここで、回転側光ファイバFB1と固定側光ファイバFB2とは、光コネクタ18によって接続されており、回転側光ファイバFB1の回転が固定側光ファイバFB2に伝達しない状態で、光学的に接続されている。また、回転側光ファイバFB1は、プローブ外筒620に対して回転自在、及びプローブ外筒620の軸方向に移動自在な状態で配置されている。   Here, the rotation-side optical fiber FB1 and the fixed-side optical fiber FB2 are connected by the optical connector 18, and are optically connected in a state where the rotation of the rotation-side optical fiber FB1 is not transmitted to the fixed-side optical fiber FB2. ing. The rotation-side optical fiber FB1 is disposed so as to be rotatable with respect to the probe outer cylinder 620 and movable in the axial direction of the probe outer cylinder 620.

バネ624は、回転側光ファイバFB1の外周に固定されている。また、回転側光ファイバFB1およびバネ624は、光コネクタ18に接続されている。   The spring 624 is fixed to the outer periphery of the rotation side optical fiber FB1. The rotation side optical fiber FB1 and the spring 624 are connected to the optical connector 18.

光学レンズ628は、回転側光ファイバFB1の測定側先端(光コネクタ18と反対側の回転側光ファイバFB1の先端)に配置されており、先端部が、回転側光ファイバFB1から射出された測定光L1(エイミング光Le)を測定対象Sに対し集光するために略球状の形状で形成されている。   The optical lens 628 is disposed at the measurement-side tip of the rotation-side optical fiber FB1 (tip of the rotation-side optical fiber FB1 opposite to the optical connector 18), and the tip is measured from the rotation-side optical fiber FB1. In order to collect the light L1 (aiming light Le) with respect to the measuring object S, it is formed in a substantially spherical shape.

光学レンズ628は、回転側光ファイバFB1から射出した測定光L1(エイミング光Le)を測定対象Sに対し照射し、測定対象Sからの戻り光L3を集光し回転側光ファイバFB1に入射する。   The optical lens 628 irradiates the measurement target S with the measurement light L1 (aiming light Le) emitted from the rotation side optical fiber FB1, collects the return light L3 from the measurement target S, and enters the rotation side optical fiber FB1. .

固定部材626は、回転側光ファイバFB1と光学レンズ628との接続部の外周に配置されており、光学レンズ628を回転側光ファイバFB1の端部に固定する。ここで、固定部材626による回転側光ファイバFB1と光学レンズ628の固定方法は、特に限定されず、接着剤により、固定部材626と回転側光ファイバFB1および光学レンズ628を接着させて固定されても、ボルト等を用い機械的構造で固定してもよい。なお、固定部材626は、ジルコニアフェルールやメタルフェルールなど光ファイバの固定や保持あるいは保護のために用いられるものであれば、如何なるものを用いても良い。   The fixing member 626 is disposed on the outer periphery of the connection portion between the rotation side optical fiber FB1 and the optical lens 628, and fixes the optical lens 628 to the end portion of the rotation side optical fiber FB1. Here, the fixing method of the rotation side optical fiber FB1 and the optical lens 628 by the fixing member 626 is not particularly limited, and the fixing member 626, the rotation side optical fiber FB1 and the optical lens 628 are bonded and fixed by an adhesive. Alternatively, it may be fixed with a mechanical structure using a bolt or the like. The fixing member 626 may be any member as long as it is used for fixing, holding or protecting the optical fiber such as a zirconia ferrule or a metal ferrule.

また、回転側光ファイバFB1およびバネ624は、後述する回転筒656に接続されており、回転筒656によって回転側光ファイバFB1およびバネ624を回転させることで、光学レンズ628をプローブ外筒620に対し、矢印R2方向に回転させる。また、光コネクタ18は、回転エンコーダを備え、回転エンコーダからの信号に基づいて光学レンズ628の位置情報(角度情報)から測定光L1の照射位置を検出する。つまり、回転している光学レンズ628の回転方向における基準位置に対する角度を検出して、測定位置を検出する。   The rotation side optical fiber FB1 and the spring 624 are connected to a rotation cylinder 656, which will be described later. By rotating the rotation side optical fiber FB1 and the spring 624 by the rotation cylinder 656, the optical lens 628 is moved to the probe outer cylinder 620. On the other hand, it is rotated in the direction of arrow R2. The optical connector 18 includes a rotary encoder, and detects the irradiation position of the measurement light L1 from the position information (angle information) of the optical lens 628 based on a signal from the rotary encoder. That is, the measurement position is detected by detecting the angle of the rotating optical lens 628 with respect to the reference position in the rotation direction.

さらに、回転側光ファイバFB1、バネ624、固定部材626、及び光学レンズ628は、後述する駆動部により、プローブ外筒620内部を矢印S1方向(鉗子口方向)、及びS2方向(プローブ外筒620の先端方向)に移動可能に構成されている。   Further, the rotation side optical fiber FB1, the spring 624, the fixing member 626, and the optical lens 628 are moved through the probe outer cylinder 620 in the arrow S1 direction (forceps opening direction) and the S2 direction (probe outer cylinder 620) by a driving unit described later. It is configured to be movable in the direction of the tip.

また、図3左側は、OCTプローブ600の操作部604における回転側光ファイバFB1等の駆動部の概略を示す図である。   Further, the left side of FIG. 3 is a diagram showing an outline of a drive unit such as the rotation side optical fiber FB1 in the operation unit 604 of the OCT probe 600.

プローブ外筒620は、固定部材670に固定されている。これに対し、回転側光ファイバFB1およびバネ624は、回転筒656に接続されており、回転筒656は、モータ652の回転に応じてギア654を介して回転するように構成されている。回転筒656は、光コネクタ18に接続されており、測定光L1及び戻り光L3は、光コネクタ18を介して回転側光ファイバFB1と固定側光ファイバFB2間を伝送される。   The probe outer cylinder 620 is fixed to a fixing member 670. On the other hand, the rotation side optical fiber FB1 and the spring 624 are connected to a rotating cylinder 656, and the rotating cylinder 656 is configured to rotate via a gear 654 in accordance with the rotation of the motor 652. The rotary cylinder 656 is connected to the optical connector 18, and the measurement light L1 and the return light L3 are transmitted between the rotation side optical fiber FB1 and the fixed side optical fiber FB2 via the optical connector 18.

また、これらを内蔵するフレーム650は支持部材662を備えており、支持部材662は、図示しないネジ孔を有している。ネジ孔には進退移動用ボールネジ664が咬合しており、進退移動用ボールネジ664には、モータ660が接続されている。したがって、モータ660を回転駆動することによりフレーム650を進退移動させ、これにより回転側光ファイバFB1、バネ624、固定部材626、及び光学レンズ628を図3のS1及びS2方向に移動させることが可能となっている。   Further, the frame 650 containing these includes a support member 662, and the support member 662 has a screw hole (not shown). A forward and backward movement ball screw 664 is engaged with the screw hole, and a motor 660 is connected to the forward and backward movement ball screw 664. Therefore, the frame 650 can be moved forward and backward by rotationally driving the motor 660, whereby the rotation side optical fiber FB1, the spring 624, the fixing member 626, and the optical lens 628 can be moved in the S1 and S2 directions in FIG. It has become.

OCTプローブ600は、以上のような構成であり、光コネクタ18により回転側光ファイバFB1およびバネ624が、図3中矢印R2方向に回転されることで、光学レンズ628から射出される測定光L1(エイミング光Le)を測定対象Sに対し、矢印R2方向(プローブ外筒620の円周方向)に対し走査しながら照射し、戻り光L3を取得する。エイミング光Leは、測定対象Sに、例えば青色、赤色あるいは緑色のスポット光として照射され、このエイミング光Leの反射光は、モニタ装置500に表示された観察画像に輝点としても表示される。   The OCT probe 600 is configured as described above, and the measurement side light L1 emitted from the optical lens 628 is obtained by rotating the rotation-side optical fiber FB1 and the spring 624 in the direction of the arrow R2 in FIG. (Aiming light Le) is irradiated to the measuring object S while scanning in the arrow R2 direction (circumferential direction of the probe outer cylinder 620), and the return light L3 is acquired. The aiming light Le is irradiated to the measuring object S as, for example, blue, red, or green spot light, and the reflected light of the aiming light Le is also displayed as a bright spot on the observation image displayed on the monitor device 500.

これにより、プローブ外筒620の円周方向の全周において、測定対象Sの所望の部位を正確にとらえることができ、測定対象Sを反射した戻り光L3を取得することができる。   Thereby, the desired site | part of the measuring object S can be caught correctly in the perimeter of the circumference direction of the probe outer cylinder 620, and the return light L3 which reflected the measuring object S can be acquired.

さらに、光立体構造像を生成するための複数の光構造情報を取得する場合は、駆動部により光学レンズ628が矢印S1方向の移動可能範囲の終端まで移動され、断層像からなる光構造情報を取得しながら所定量ずつS2方向に移動し、又は光構造情報取得とS2方向への所定量移動を交互に繰り返しながら、移動可能範囲の終端まで移動する。   Further, when acquiring a plurality of optical structure information for generating an optical three-dimensional structure image, the optical lens 628 is moved to the end of the movable range in the arrow S1 direction by the driving unit, and the optical structure information including the tomographic image is obtained. While acquiring, it moves in the S2 direction by a predetermined amount, or moves to the end of the movable range while alternately repeating the acquisition of optical structure information and the predetermined amount of movement in the S2 direction.

このように測定対象Sに対して所望の範囲の複数の光構造情報を得て、取得した複数の光構造情報に基づいて光立体構造像を得ることができる。   In this manner, a plurality of pieces of optical structure information in a desired range can be obtained for the measurement object S, and an optical three-dimensional structure image can be obtained based on the obtained plurality of pieces of optical structure information.

つまり、干渉信号により測定対象Sの深さ方向(第1の方向)の光構造情報を取得し、測定対象Sに対し図3矢印R2方向(プローブ外筒620の円周方向)に走査することで、第1の方向と、該第1の方向と直交する第2の方向とからなるスキャン面での光構造情報を取得することができ、さらには、このスキャン面に直交する第3の方向に沿ってスキャン面を移動させることで、光立体構造像を生成するための複数の光構造情報が取得できる。   That is, the optical structure information in the depth direction (first direction) of the measurement target S is acquired from the interference signal, and the measurement target S is scanned in the direction of arrow R2 in FIG. 3 (circumferential direction of the probe outer cylinder 620). Thus, it is possible to acquire the optical structure information on the scan plane composed of the first direction and the second direction orthogonal to the first direction, and further, the third direction orthogonal to the scan plane. A plurality of pieces of optical structure information for generating an optical three-dimensional structure image can be acquired by moving the scan plane along the line.

図4は図1の内視鏡の鉗子口から導出されたOCTプローブを用いて光構造情報を得る様子を示す図である。図4に示すように、OCTプローブの挿入部602の先端部を、測定対象Sの所望の部位に近づけて、光構造情報を得る。所望の範囲の複数の光構造情報を取得する場合は、OCTプローブ600本体を移動させる必要はなく、前述の駆動部によりプローブ外筒620内で光学レンズ628を移動させればよい。   FIG. 4 is a diagram showing how optical structure information is obtained using an OCT probe derived from the forceps opening of the endoscope of FIG. As shown in FIG. 4, the optical structure information is obtained by bringing the distal end portion of the insertion portion 602 of the OCT probe close to a desired portion of the measurement target S. When acquiring a plurality of pieces of optical structure information in a desired range, it is not necessary to move the OCT probe 600 main body, and the optical lens 628 may be moved within the probe outer cylinder 620 by the driving unit described above.

[処理部]
図5は図2の処理部の構成を示すブロック図である。
[Processing part]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the processing unit of FIG.

図5に示すように、OCTプロセッサ400の処理部22は、光構造情報検出部220、腺腔抽出手段及び色調切り替え手段としての腺腔抽出部221、閾値格納部222、抽出領域設定手段としての抽出領域設定部223、領域情報演算手段としての領域情報演算部224、平行断層画像生成手段としての平行断層画像生成部225、カラーマップ格納部226、色調編集手段としての色調編集部227、表示制御部228及びI/F部229を備えて構成される。   As shown in FIG. 5, the processing unit 22 of the OCT processor 400 includes an optical structure information detection unit 220, a glandular cavity extraction unit 221 as a glandular cavity extraction unit and a color tone switching unit, a threshold storage unit 222, and an extraction region setting unit. Extraction region setting unit 223, region information calculation unit 224 as region information calculation unit, parallel tomographic image generation unit 225 as parallel tomographic image generation unit, color map storage unit 226, color tone editing unit 227 as color tone editing unit, display control A unit 228 and an I / F unit 229 are provided.

光構造情報検出部220は、干渉光検出部20で検出した干渉信号から光構造情報を検出し光立体構造像を生成するものである。   The optical structure information detection unit 220 detects optical structure information from the interference signal detected by the interference light detection unit 20 and generates an optical three-dimensional structure image.

腺腔抽出部221は、光構造情報検出部220が検出した光構造情報より測定対象S(大腸の粘膜組織)内部の腺管の腺腔を3次元構造情報として抽出するものである。   The glandular cavity extraction unit 221 extracts the glandular cavity of the gland duct inside the measuring object S (mucosal tissue of the large intestine) from the optical structure information detected by the optical structure information detection unit 220 as three-dimensional structure information.

閾値格納部222は、腺腔抽出部221が光構造情報より腺管の腺腔を抽出するための複数の所定閾値を、例えばテーブルデータとして格納しているメモリである。   The threshold storage unit 222 is a memory that stores, for example, table data, a plurality of predetermined thresholds for the glandular cavity extraction unit 221 to extract the glandular cavity of the gland duct from the optical structure information.

抽出領域設定部223は、I/F部229を介した操作制御部32の設定信号により領域情報演算部224にて演算を実行する測定対象S(大腸の粘膜組織)内の領域を設定するものであって、測定対象S(大腸の粘膜組織)内の、例えば粘膜表面あるいは粘膜筋板に略平行な平面を平行断面とする測定対象Sの深さ方向に厚みを有する抽出領域を設定する。   The extraction region setting unit 223 sets a region in the measurement target S (colon mucosa tissue) to be calculated by the region information calculation unit 224 in accordance with a setting signal from the operation control unit 32 via the I / F unit 229. In this case, an extraction region having a thickness in the depth direction of the measurement target S having a plane parallel to the surface of the mucosa or the mucosal muscle plate in the measurement target S (colon mucosa tissue) is set.

領域情報演算部224は、抽出領域設定部223にて設定された抽出領域に対して所定の演算を実行する演算処理部であって、該領域抽出領域の光構造情報を抽出領域設定部が抽出に用いた平面に直交する測定対象Sの深さ方向(第1の方向)に沿って積分処理する。なお、領域情報演算部224が実行する演算処理は、積分処理に限らず、例えば、領域抽出領域の光構造情報を抽出領域設定部が抽出に用いた平面に直交する測定対象Sの深さ方向に沿って演算を行う、MIP(Maximum intensity projection:最大値投影処理)、MINIP(Minimum intensity projection:最小値投影処理)のいずれかの処理でも良い。 平行断層画像生成部225は、領域情報演算部224により実行された、例えば積分処理によりピットパターンが現れた積分画像である平行断面画像を生成するものである。なお、平行断層画像生成部225が生成する平行断層画像は、積分処理、最大値投影処理、最小値投影処理等の処理を行わず、抽出領域の断面画像としてもよい。   The region information calculation unit 224 is a calculation processing unit that performs a predetermined calculation on the extraction region set by the extraction region setting unit 223, and the extraction region setting unit extracts the optical structure information of the region extraction region. Integration processing is performed along the depth direction (first direction) of the measuring object S orthogonal to the plane used in the above. The calculation process executed by the area information calculation unit 224 is not limited to the integration process. For example, the depth direction of the measurement target S orthogonal to the plane used by the extraction area setting unit to extract the optical structure information of the area extraction area Any one of MIP (Maximum intensity projection) and MINIP (Minimum intensity projection) may be performed. The parallel tomographic image generation unit 225 generates a parallel cross-sectional image that is an integrated image in which a pit pattern appears by, for example, integration processing executed by the region information calculation unit 224. The parallel tomographic image generated by the parallel tomographic image generation unit 225 may be a cross-sectional image of the extraction region without performing processing such as integration processing, maximum value projection processing, and minimum value projection processing.

カラーマップ格納部226は、例えば腺腔抽出部221からの腺腔の3次元構造情報の抽出に用いた所定閾値に基づき複数の色調を切り替える、平行断面画像の色調を設定するための色調情報を格納しているメモリ部である。   For example, the color map storage unit 226 switches color information for setting the color tone of the parallel sectional image based on a predetermined threshold value used for extracting the three-dimensional structure information of the glandular cavity from the glandular cavity extraction unit 221. This is a storing memory unit.

色調編集部227は、腺腔抽出部221にて抽出された腺腔の3次元構造情報に基づき、カラーマップ格納部226に格納されている色調情報を用いて、平行断層画像生成部225が生成した平行断面画像の色調を編集するものである。   Based on the three-dimensional structure information of the glandular cavities extracted by the glandular cavity extraction unit 221, the color tone editing unit 227 generates the parallel tomographic image generation unit 225 using the color tone information stored in the color map storage unit 226. The color tone of the parallel cross-sectional image obtained is edited.

表示制御部228は、抽出領域設定部223からの抽出領域の画像、平行断層画像生成部225からの色調編集前の平行断層画像及び色調編集部227からの色調編集後の平行断層画像のそれぞれを、I/F部229を介した操作制御部32の指定信号により選択的にモニタ装置500に出力するものである。   The display control unit 228 displays the image of the extraction region from the extraction region setting unit 223, the parallel tomographic image before color tone editing from the parallel tomographic image generation unit 225, and the parallel tomographic image after color tone editing from the color tone editing unit 227, respectively. , And selectively output to the monitor device 500 by a designation signal from the operation control unit 32 via the I / F unit 229.

I/F部229は、操作制御部32からの設定信号、指定信号を各部に送信する通信インターフェイス部である。 このように構成された本実施形態の光構造観察装置としてのOCTプロセッサ400の作用について、図6のフローチャートを用い、図7ないし図12を参照して説明する。   The I / F unit 229 is a communication interface unit that transmits a setting signal and a designation signal from the operation control unit 32 to each unit. The operation of the OCT processor 400 as the optical structure observation apparatus of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 7 to 12 using the flowchart of FIG.

図6は図1のOCTプロセッサの処理部の作用の流れを示すフローチャートであって、図7ないし図12は図6の処理を説明するための図である。   FIG. 6 is a flowchart showing a flow of operation of the processing unit of the OCT processor of FIG. 1, and FIGS. 7 to 12 are diagrams for explaining the processing of FIG.

術者は、内視鏡100、内視鏡プロセッサ200、光源装置300、OCTプロセッサ400、及びモニタ装置500の各部に電源を投入し、内視鏡100の鉗子口から導出されたOCTプローブ600の挿入部602の先端部を、例えば大腸の粘膜(測定対象S)に近づけて、OCTプローブ600により光走査を開始する。   The surgeon turns on the power to each part of the endoscope 100, the endoscope processor 200, the light source device 300, the OCT processor 400, and the monitor device 500, and the OCT probe 600 led out from the forceps opening of the endoscope 100. For example, the distal end portion of the insertion portion 602 is brought close to the mucous membrane (measurement target S) of the large intestine, and optical scanning is started by the OCT probe 600.

OCTプロセッサ400の処理部22は、図6に示すように、光構造情報検出部220が干渉光検出部20で検出した干渉信号から、断層像を構成するスキャン面での光構造情報を検出する(ステップS1)。   As illustrated in FIG. 6, the processing unit 22 of the OCT processor 400 detects optical structure information on the scan plane constituting the tomographic image from the interference signal detected by the optical structure information detection unit 220 by the interference light detection unit 20. (Step S1).

そして、処理部22は、腺腔抽出部221にて閾値格納部222に格納されている所定閾値に基づき、光構造情報検出部220が検出した光構造情報より測定対象S(大腸の粘膜組織)内部の腺管の腺腔を3次元構造情報として抽出する(ステップS2)。図7及び図8は図5の腺腔抽出部が抽出する腺管の3次元構造の一例であって、図7はI型ピットパターンに対応するI型腺管の3次元構造を示し、図8はIV型ピットパターンに対応するIV型腺管の3次元構造を示している。   The processing unit 22 then measures the measurement target S (mucosal tissue of the large intestine) from the optical structure information detected by the optical structure information detection unit 220 based on the predetermined threshold value stored in the threshold value storage unit 222 by the glandular cavity extraction unit 221. The glandular cavity of the internal gland duct is extracted as three-dimensional structure information (step S2). 7 and 8 show an example of the three-dimensional structure of the gland duct extracted by the glandular cavity extraction unit of FIG. 5, and FIG. 7 shows the three-dimensional structure of the type I gland duct corresponding to the I-type pit pattern. 8 shows the three-dimensional structure of the IV type gland duct corresponding to the IV type pit pattern.

閾値格納部222は、光構造情報検出部220が検出した光構造情報の情報値(信号強度)に対応して予め設定された所定閾値を格納している。腺管の線腔は、粘液で満たされているため、線腔部とそれ以外の部位では光構造情報の情報値(信号強度)に差が現れる。そこで、腺腔抽出部221は、閾値格納部222に予め格納された所定閾値と光構造情報の情報値(信号強度)を比較することで、線腔を抽出する。   The threshold storage unit 222 stores a predetermined threshold set in advance corresponding to the information value (signal intensity) of the optical structure information detected by the optical structure information detection unit 220. Since the lumen of the gland duct is filled with mucus, a difference appears in the information value (signal intensity) of the optical structure information between the lumen and other parts. Therefore, the glandular cavity extraction unit 221 extracts a linear cavity by comparing a predetermined threshold value stored in advance in the threshold value storage unit 222 with the information value (signal intensity) of the optical structure information.

次に、処理部22は、抽出領域設定部223により、I/F部229を介した操作制御部32の設定信号により領域情報演算部224にて演算を実行する、例えば測定対象S(大腸の粘膜組織)内の粘膜表面から粘膜筋板までの領域において、測定対象S(大腸の粘膜組織)内の平面を平行断面とする測定対象Sの深さ方向に厚みを有する抽出領域を設定する(ステップS3)。   Next, the processing unit 22 causes the extraction region setting unit 223 to perform calculation in the region information calculation unit 224 based on the setting signal from the operation control unit 32 via the I / F unit 229. For example, the measurement target S (large intestine) In the region from the mucosal surface to the mucosal muscle plate in the mucosa tissue), an extraction region having a thickness is set in the depth direction of the measurement object S with the plane in the measurement object S (mucosal tissue of the large intestine) being a parallel section ( Step S3).

図9は図5の抽出領域設定部による抽出領域の設定を説明する図であり、具体的には、ステップS3では、抽出領域設定部223は、(第1の方向及び該第1の方向と直交する第2の方向とからなる)スキャン面920での光構造情報検出部220が検出した光構造情報をモニタ装置500に表示させ、図9に示すように、スキャン面920での光構造情報において操作制御部32が粘膜表面921から粘膜筋板950までの領域において一定範囲である抽出領域970を設定する。   FIG. 9 is a diagram illustrating the setting of the extraction region by the extraction region setting unit in FIG. 5. Specifically, in step S3, the extraction region setting unit 223 displays the (first direction and the first direction). The optical structure information detected by the optical structure information detection unit 220 on the scan plane 920 (consisting of a second direction orthogonal to each other) is displayed on the monitor device 500, and the optical structure information on the scan plane 920 is displayed as shown in FIG. Then, the operation control unit 32 sets an extraction region 970 that is a certain range in the region from the mucosal surface 921 to the mucosal muscle plate 950.

そして、処理部22は、領域情報演算部224にて、抽出領域設定部223において設定された抽出領域に対して、該領域抽出領域の光構造情報を抽出領域設定部が設定に用いた平面に直交する測定対象Sの深さ方向に沿って積分処理する(ステップS4)。   Then, with respect to the extraction region set in the extraction region setting unit 223 by the region information calculation unit 224, the processing unit 22 sets the optical structure information of the region extraction region on the plane used for the setting by the extraction region setting unit. Integration processing is performed along the depth direction of the measurement object S that is orthogonal (step S4).

次に、処理部22は、平行断層画像生成部225は、領域情報演算部224により実行された、例えば積分処理によりピットパターンが現れた積分画像である平行断面画像を生成する(ステップS5)。図10は図5の平行断層画像生成部が生成した平行断面画像の一例を示す図である。   Next, the processing unit 22 generates a parallel cross-sectional image that is an integrated image in which a pit pattern appears by, for example, integration processing executed by the region information calculation unit 224 (step S5). FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a parallel cross-sectional image generated by the parallel tomographic image generation unit of FIG.

そして、処理部22は、色調編集部227にて、腺腔抽出部221において抽出された腺腔の3次元構造情報(図7、図8参照)に基づき、カラーマップ格納部226に格納されている色調情報を用いて、平行断層画像生成部225が生成した平行断面画像の色調を編集し(ステップS6)、処理を終了する。   Then, the processing unit 22 is stored in the color map storage unit 226 based on the three-dimensional structure information (see FIGS. 7 and 8) of the glandular cavity extracted in the glandular cavity extraction unit 221 by the color tone editing unit 227. The color tone of the parallel slice image generated by the parallel tomographic image generation unit 225 is edited using the existing color tone information (step S6), and the process ends.

図11は図5の色調編集部によりインジゴカルミン色調により線腔を青緑色に設定した例を示す図であり、図12は図5の色調編集部によりクリスタルバイオレット色調により線腔以外を紫色の色調に設定した例を示す図である。   11 is a diagram showing an example in which the color cavity is set to blue-green by the indigo carmine color tone by the color tone editing unit of FIG. 5, and FIG. 12 is a purple color tone other than the line cavity by the crystal violet color tone by the color tone editing unit of FIG. It is a figure which shows the example set to.

色調編集部227は、腺管の3次元構造情報の抽出に用いた所定閾値に応じて、前記水平断画像975に、カラーマップ格納部226に予め格納されたカラーマップを適用して、図11及び図12に示すような平行断面画像の色調を編集しカラー平行断面画像990を生成する。具体的には、腺腔抽出部221にて抽出された線腔の3次元構造情報の抽出に用いた所定閾値に基づいて、平行断面画像(図10参照)において、例えば、インジゴカルミン色素のような色調(以下、インジゴカルミン色調)の場合では線腔領域980を青緑色系の色調に設定し(図11参照)、クリスタルバイオレット色素のような色調(以下、クリスタルバイオレット色調)の場合では線腔領域980以外の領域981を紫色系の色調に設定する(図12参照)。   The color tone editing unit 227 applies a color map stored in advance in the color map storage unit 226 to the horizontal section image 975 in accordance with a predetermined threshold value used for extraction of the three-dimensional structure information of the ducts. And the color tone of the parallel slice image as shown in FIG. 12 is edited to generate a color parallel slice image 990. Specifically, based on a predetermined threshold value used for extraction of the three-dimensional structure information of the linear cavity extracted by the glandular cavity extraction unit 221, in the parallel cross-sectional image (see FIG. 10), for example, as indigo carmine pigment In the case of a correct color tone (hereinafter referred to as indigo carmine color tone), the linear cavity region 980 is set to a blue-green color tone (see FIG. 11), and in the case of a color tone like a crystal violet pigment (hereinafter referred to as crystal violet color tone) A region 981 other than the region 980 is set to a purple color tone (see FIG. 12).

カラーマップ格納部226は、インジゴカルミン色調及びクリスタルバイオレット色調のほかに、少なくともメチレンブルー色素のような色調(以下、メチレンブルー色調)の色調情報を格納している。   In addition to the indigo carmine color tone and the crystal violet color tone, the color map storage unit 226 stores color tone information of at least a color tone such as methylene blue pigment (hereinafter referred to as methylene blue color tone).

このように、本実施形態では、カラーマップ格納部226に予め格納された設定された、インジゴカルミン色調、クリスタルバイオレット色調及びメチレンブルー色調等の色調情報からなるカラーマップを用い、腺管の3次元構造に応じて、平行断面画像の色調を編集してカラー平行断面画像990を生成することで、内視鏡による従来の粘膜表面の2次元的なピットパターン観察と同様に、生体内部のピットパターン構造を観察することができる。   Thus, in the present embodiment, a three-dimensional structure of the gland duct is used by using a color map that is stored in advance in the color map storage unit 226 and includes color information such as indigo carmine color tone, crystal violet color tone, and methylene blue color tone. Accordingly, the color parallel slice image 990 is generated by editing the color tone of the parallel slice image, so that the pit pattern structure inside the living body is similar to the conventional two-dimensional pit pattern observation of the mucosal surface by an endoscope. Can be observed.

すなわち、本実施形態によれば、腺管構造の3次元的な構造を所定閾値により解析し、該腺管構造を有する計測対象の内部状態(ピットパターン)を所定閾値に基づいた所望の色調を反映させた画像として得ることができ、内視鏡による従来の粘膜表面の2次元的なピットパターンと同様な視認性により容易に計測対象の内部状態を診断することができる。   That is, according to the present embodiment, the three-dimensional structure of the duct structure is analyzed with a predetermined threshold, and the internal state (pit pattern) of the measurement target having the duct structure is changed to a desired color tone based on the predetermined threshold. It can be obtained as a reflected image, and the internal state of the measurement object can be easily diagnosed with the same visibility as a conventional two-dimensional pit pattern on the mucosal surface by an endoscope.

例えば、大腸腺管などの生体内部の3次元的な構造によるカラー平行断面画像990(生体内部ピットパターン)を、従来の内視鏡による粘膜表面ピットパターン観察と同様に、明瞭に観察することができ、さらに、従来の粘膜表面ピットパターンの色調と同様な色調にて観察であるため、3次元的な腺管構造によるカラー平行断面画像990(生体内部ピットパターン)を、術者は違和感なく観察することができる。   For example, a color parallel cross-sectional image 990 (in-vivo internal pit pattern) having a three-dimensional structure inside a living body such as a large intestine gland duct can be clearly observed in the same manner as a mucosal surface pit pattern observation by a conventional endoscope. Furthermore, since the observation is performed with the same color tone as that of the conventional mucosal surface pit pattern, the operator observes the color parallel cross-sectional image 990 (in-vivo internal pit pattern) with a three-dimensional gland duct structure without any discomfort. can do.

なお、色調情報は、上記色素や染色剤を混ぜたような色調情報でも良い。また、色調情報は上記色調情報に限定するものでなく、例えば操作制御部32からの色調設定信号により所望の色調情報をカラーマップ格納部226に格納すると共に、操作制御部32からの閾値設定信号により所望の閾値を閾値格納部222に格納し、術者が設定した閾値及び色調情報によって平行断面画像の色調を切り替えるように構成しても良い。   Note that the color tone information may be color tone information such as a mixture of the pigment and the dye. The color tone information is not limited to the color tone information. For example, desired color tone information is stored in the color map storage unit 226 based on a color tone setting signal from the operation control unit 32, and a threshold setting signal is output from the operation control unit 32. Thus, a desired threshold value may be stored in the threshold value storage unit 222, and the color tone of the parallel slice image may be switched according to the threshold value and color tone information set by the operator.

さらに線腔を抽出する前記所定閾値は、適応するカラーマップに応じて変更しても良いし、水平断画像を抽出する高さ位置(生体の深さ方向)に応じて変更しても良い。例えば複数の所定閾値と複数の色調とを水平断画像を抽出する高さ位置(生体の深さ方向)に表1のように関連つけて設定することも可能である。   Further, the predetermined threshold value for extracting the linear cavity may be changed according to the color map to be adapted, or may be changed according to the height position (the depth direction of the living body) from which the horizontal section image is extracted. For example, a plurality of predetermined threshold values and a plurality of color tones can be set in association with the height position (in the depth direction of the living body) at which the horizontal section image is extracted as shown in Table 1.

また、本実施形態では、カラー平行断面画像990により粘膜表面のピットパターンだけでなく、生体内部のピットパターン(ピット構造)を観察することができるので、粘膜表面のピットパターンでは診断に難渋するような症例でも、生体内部のピットパターン(ピット構造)により的確な診断が可能となる。また、本実施形態は、カラー平行断面画像990による観察であって、実際には色素を使用しないので、粘液や病変状態、散布手技のばらつきなどの影響を受けずに、カラー平行断面画像990により粘膜表面921のピットパターンを観察することも可能である。   In this embodiment, not only the pit pattern on the mucosal surface but also the pit pattern (pit structure) inside the living body can be observed from the color parallel cross-sectional image 990, so that the pit pattern on the mucosal surface is difficult to diagnose. Accurate cases can be diagnosed accurately by the pit pattern (pit structure) inside the living body. In addition, the present embodiment is an observation using the color parallel cross-sectional image 990, and does not actually use a pigment. Therefore, the color parallel cross-sectional image 990 is not affected by mucus, a lesion state, a dispersion technique, or the like. It is also possible to observe the pit pattern on the mucosal surface 921.

第2の実施形態:
本実施形態は、第1の実施形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号を付し、説明は省略する。
Second embodiment:
Since this embodiment is almost the same as the first embodiment, only different points will be described, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図13は第2の実施形態の処理部の構成を示すブロック図である。   FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a processing unit according to the second embodiment.

図13に示すように、第2の実施形態の処理部22は、光構造情報検出部220、腺腔抽出部221、閾値格納部222、抽出領域設定部223、領域情報演算部224、平行断層画像生成部225、カラーマップ格納部226、色調編集部227、表示制御部228及びI/F部229の各構成部に加え、基準層抽出部231、平坦化処理部232、光立体構造像変換部233、病変判定部235、画像合成部236、拡大領域設定部237及び拡大画像生成部238を備えて構成される。   As shown in FIG. 13, the processing unit 22 of the second embodiment includes an optical structure information detection unit 220, a glandular cavity extraction unit 221, a threshold storage unit 222, an extraction region setting unit 223, a region information calculation unit 224, a parallel tomography. In addition to the components of the image generation unit 225, the color map storage unit 226, the color tone editing unit 227, the display control unit 228, and the I / F unit 229, the reference layer extraction unit 231, the flattening processing unit 232, and the optical three-dimensional structure image conversion A unit 233, a lesion determination unit 235, an image composition unit 236, an enlarged region setting unit 237, and an enlarged image generation unit 238.

基準層抽出部231は、スキャン面での光構造情報において、例えば測定対象Sが大腸の粘膜の場合、基準層として粘膜筋板を抽出するものである。なお、食道のような粘膜上皮が扁平上皮である場合は、基準層抽出部231は、基準層として基底膜(基底層)を抽出する。なお、基準層抽出部231は、基準層として粘膜表面を抽出することができる。なお、基準層は、I/F部229を介した操作制御部32の設定信号により設定することができる。   In the optical structure information on the scan plane, for example, when the measurement target S is the large intestine mucosa, the reference layer extraction unit 231 extracts a mucosal muscle plate as a reference layer. When the mucosal epithelium such as the esophagus is a squamous epithelium, the reference layer extraction unit 231 extracts a basement membrane (basement layer) as a reference layer. The reference layer extraction unit 231 can extract the mucosal surface as a reference layer. The reference layer can be set by a setting signal from the operation control unit 32 via the I / F unit 229.

平坦化処理部232は、基準層抽出部231が抽出した粘膜筋板の層位置を平坦にするために、抽出された粘膜筋板をある基準の位置になるように深さ方向のデータをシフトさせるものである。なお、2次元の光構造情報または3次元の光構造情報から、粘膜筋板の位置をある任意の関数にフィッティングさせること平坦化処理を行うように、平坦化処理部232を構成してもよい。   The flattening processing unit 232 shifts the data in the depth direction so that the extracted mucosal muscle plate becomes a certain reference position in order to flatten the layer position of the mucosal muscle plate extracted by the reference layer extracting unit 231. It is something to be made. Note that the flattening processing unit 232 may be configured to perform the flattening process by fitting the position of the mucosal muscle plate to an arbitrary function from the two-dimensional light structure information or the three-dimensional light structure information. .

光立体構造像変換部233は、平坦化した粘膜筋板が光立体構造像の基準面となるように、光構造情報検出部220が生成した光立体構造像を変換するものである。   The light three-dimensional structure image converting unit 233 converts the light three-dimensional structure image generated by the light structure information detecting unit 220 so that the flattened mucosal muscle plate becomes a reference plane of the light three-dimensional structure image.

なお、基準面は、粘膜筋板に限らず粘膜表面、基底層(粘膜上皮が扁平上皮の場合)でも良いが、大腸の場合は、粘膜筋板を基準面とすることがより望ましい。   The reference plane is not limited to the mucosal muscular plate, but may be the mucosal surface or the basal layer (when the mucosal epithelium is a squamous epithelium).

病変判定部235は、光立体構造像変換部233での平坦化した粘膜筋板上に組織が欠落した、いわゆる病変部の有無を判定すると共に、病変部がある場合にはその病変領域を抽出するものである。   The lesion determination unit 235 determines the presence or absence of a so-called lesion part in which tissue is missing on the flattened mucosal muscle plate in the optical three-dimensional structure image conversion unit 233, and if there is a lesion part, extracts the lesion area To do.

本実施の形態では、抽出領域設定部223は、複数の抽出領域の設定が可能である。なお、第1の実施形態においても抽出領域設定部223は、複数の抽出領域の設定が可能である。   In the present embodiment, the extraction area setting unit 223 can set a plurality of extraction areas. Also in the first embodiment, the extraction region setting unit 223 can set a plurality of extraction regions.

画像合成部236は、I/F部229を介した操作制御部32の設定信号により抽出領域設定部223にて複数の抽出領域が設定された場合に、複数の抽出領域に対応した平行断層画像生成部225が生成する複数の平行断面画像を合成、あるいは病変判定部235が抽出した病変領域を平行断面画像に重畳するものである。   The image composition unit 236, when a plurality of extraction regions are set by the extraction region setting unit 223 according to the setting signal of the operation control unit 32 via the I / F unit 229, parallel tomographic images corresponding to the plurality of extraction regions. A plurality of parallel slice images generated by the generation unit 225 are combined, or a lesion area extracted by the lesion determination unit 235 is superimposed on the parallel slice images.

拡大領域設定部237は、平行断面画像上にて拡大表示する拡大領域を設定するものであり、拡大画像生成部238は、拡大領域を拡大した拡大画像を生成するものである。   The enlarged area setting unit 237 sets an enlarged area to be enlarged and displayed on the parallel cross-sectional image, and the enlarged image generation unit 238 generates an enlarged image obtained by enlarging the enlarged area.

本実施形態では、表示制御部228は、抽出領域設定部223からの抽出領域の画像、平行断層画像生成部225からの色調編集前の平行断層画像及び色調編集部227からの色調編集後の平行断層画像、及び画像合成部236からの合成画像と拡大画像生成部238からの拡大画像のそれぞれを、I/F部229を介した操作制御部32の指定信号により選択的にモニタ装置500に出力する。   In the present embodiment, the display control unit 228 includes the image of the extraction region from the extraction region setting unit 223, the parallel tomographic image before color tone editing from the parallel tomographic image generation unit 225, and the parallel after color tone editing from the color tone editing unit 227. Each of the tomographic image and the synthesized image from the image synthesizing unit 236 and the enlarged image from the enlarged image generating unit 238 are selectively output to the monitor device 500 by a designation signal from the operation control unit 32 via the I / F unit 229. To do.

その他の構成は第1の実施形態と同じである。   Other configurations are the same as those of the first embodiment.

このように構成された本実施形態の光構造観察装置としてのOCTプロセッサ400の作用について、図14のフローチャートを用い、図15ないし図25を参照して説明する。図14は図13の処理部の作用の流れを示すフローチャートであって、図15ないし図25は図14の処理を説明するための図である。   The operation of the OCT processor 400 as the optical structure observation apparatus of the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 15 to 25 using the flowchart of FIG. FIG. 14 is a flowchart showing the flow of operation of the processing unit of FIG. 13, and FIGS. 15 to 25 are diagrams for explaining the processing of FIG.

本実施形態のOCTプロセッサ400では、図14に示すように、処理部22は、第1の実施形態で説明したステップS1、S2(図6参照)の処理の後、表示制御部228が光構造情報検出部220により生成された光立体構造像を構成するスキャン面920での光構造情報をモニタ装置500に表示させ、基準層抽出部231がこのスキャン面920での光構造情報において、例えば測定対象Sが大腸の粘膜の場合、基準層として粘膜筋板950を抽出する(ステップS21)。   In the OCT processor 400 of this embodiment, as shown in FIG. 14, the processing unit 22 performs the optical control of the display control unit 228 after the processing in steps S <b> 1 and S <b> 2 (see FIG. 6) described in the first embodiment. The optical structure information on the scan plane 920 constituting the optical three-dimensional structure image generated by the information detection unit 220 is displayed on the monitor device 500, and the reference layer extraction unit 231 uses, for example, measurement in the optical structure information on the scan plane 920. If the target S is the mucosa of the large intestine, the mucosal muscle plate 950 is extracted as the reference layer (step S21).

図15は図13の基準層抽出部の処理を説明するための図である。具体的には、基準層抽出部231は、光構造情報(画像信号強度)を解析することで粘膜筋板を抽出する。つまり、基準層抽出部231は、図15に示すように、光立体構造像を構成するスキャン面920において、最初の光構造情報(画像信号強度)が強い部分951aが粘膜表面951であり、次の画像信号強度が強い部分950aが粘膜筋板950に相当すると判断してスキャン面920全域を走査して粘膜筋板950の層位置を抽出する。   FIG. 15 is a diagram for explaining the processing of the reference layer extraction unit of FIG. Specifically, the reference layer extraction unit 231 extracts the mucosal muscle plate by analyzing the optical structure information (image signal intensity). That is, in the reference layer extraction unit 231, as shown in FIG. 15, the portion 951 a having the strong first optical structure information (image signal intensity) is the mucosal surface 951 on the scan plane 920 constituting the optical three-dimensional structure image. It is determined that the portion 950a having the strong image signal intensity corresponds to the mucosal muscle 950, and the entire scanning surface 920 is scanned to extract the layer position of the mucosal muscle 950.

そして、処理部22では、平坦化処理部232が基準層抽出部231により抽出された粘膜筋板950の層位置を平坦にするために、抽出された粘膜筋板950をある基準の位置Oになるように深さ方向の光構造情報をシフトさせ、図16に示すように、粘膜筋板950を平坦化する(ステップS22)。   Then, in the processing unit 22, the flattening processing unit 232 sets the extracted mucosal muscle 950 to a certain reference position O in order to flatten the layer position of the mucosal muscle 950 extracted by the reference layer extraction unit 231. The optical structure information in the depth direction is shifted so as to make the mucosal muscle plate 950 flat as shown in FIG. 16 (step S22).

続いて、処理部22では、光立体構造像変換部233が平坦化処理部232により平坦化された粘膜筋板950が光立体構造像の基準面となるように、光立体構造像を再構築する(ステップS23)。   Subsequently, in the processing unit 22, the optical three-dimensional structure image conversion unit 233 reconstructs the optical three-dimensional structure image so that the mucosal muscle 950 flattened by the flattening processing unit 232 becomes the reference plane of the optical three-dimensional structure image. (Step S23).

次に、処理部22は、病変判定部235にて光立体構造像変換部233での平坦化した粘膜筋板上に組織が欠落した、いわゆる病変部の有無を判定すると共に、病変部がある場合にはその病変領域を抽出する(ステップS24)。この処理の詳細については後述する。   Next, the processing unit 22 determines the presence or absence of a so-called lesioned part in which a tissue is missing on the flattened mucosal muscle plate in the optical three-dimensional structure image converting unit 233 in the lesion judging unit 235, and there is a lesioned part. If so, the lesion area is extracted (step S24). Details of this processing will be described later.

そして、処理部22は、第1の実施形態で説明したステップS3〜S6(図6参照)の処理を実行し、その後、画像合成部236にてI/F部229を介した操作制御部32の設定信号により抽出領域設定部223にて複数の抽出領域が設定された場合に、複数の抽出領域に対応した平行断層画像生成部225が生成する複数の平行断面画像を合成、あるいは病変判定部235が抽出した病変領域を平行断面画像に重畳する(ステップS25)。   Then, the processing unit 22 executes the processing of steps S3 to S6 (see FIG. 6) described in the first embodiment, and then the operation control unit 32 via the I / F unit 229 in the image composition unit 236. When a plurality of extraction regions are set by the extraction region setting unit 223 according to the setting signal, a plurality of parallel sectional images generated by the parallel tomographic image generation unit 225 corresponding to the plurality of extraction regions are combined, or a lesion determination unit The lesion area extracted by 235 is superimposed on the parallel slice image (step S25).

本実施形態ではステップS3において、図17に示すように、抽出領域設定部223はスキャン面920にて、例えば第1の実施形態のように1つの抽出領域970を平坦化した粘膜筋板950上に設定することも可能であるが、例えば図18に示すように、異なる深さに2つの抽出領域970a、970bを設定することができる。   In this embodiment, in step S3, as shown in FIG. 17, the extraction region setting unit 223 is on the scan plane 920 on the mucosal muscle 950 where one extraction region 970 is flattened as in the first embodiment, for example. However, as shown in FIG. 18, for example, two extraction regions 970a and 970b can be set at different depths.

この2つの抽出領域970a、970bが設定されると、本実施形態ではステップS4〜S6の処理により、図19に示すように、それぞれの抽出領域970a、970bの平行断面画像の色調を編集したカラー平行断面画像990a、990bを生成する。カラー平行断面画像990aは上層側の抽出領域970aの画像であり、カラー平行断面画像990bは上層側の抽出領域970bの画像である。このカラー平行断面画像990a、990bは、クリスタルバイオレット色調により色調編集され、線腔領域980以外の領域981を紫色系の色調に設定された例となっている。なお、この場合、カラー平行断面画像990aの線腔領域980はカラー平行断面画像990bの線腔領域980より大きな形状となっているが、ピットパターンは共に略円形の規則的な配列であって、抽出領域970a、970bにおいて腺管がI型の正常な構造を有していることが容易に判断できる。   When these two extraction areas 970a and 970b are set, in this embodiment, as shown in FIG. 19, a color obtained by editing the color tone of the parallel sectional images of the respective extraction areas 970a and 970b by the processing in steps S4 to S6. Parallel cross-sectional images 990a and 990b are generated. The color parallel slice image 990a is an image of the upper layer extraction region 970a, and the color parallel slice image 990b is an image of the upper layer extraction region 970b. The color parallel cross-sectional images 990a and 990b are examples in which the color tone is edited by the crystal violet color tone and the region 981 other than the linear cavity region 980 is set to a purple color tone. In this case, the line cavity region 980 of the color parallel cross-sectional image 990a has a larger shape than the line cavity region 980 of the color parallel cross-sectional image 990b, but the pit patterns are both substantially circular regular arrays, It can be easily determined that the gland duct has a normal type I structure in the extraction regions 970a and 970b.

また、本実施形態ではステップS3において、抽出領域設定部223はスキャン面920にて、例えば図20に示すように、異なる深さの異なる位置(図においては左右位置)に2つの抽出領域970a、970bを設定することもできる。   In this embodiment, in step S3, the extraction region setting unit 223 has two extraction regions 970a at different positions (left and right in the drawing) at different depths on the scan plane 920, for example, as shown in FIG. 970b can also be set.

例えば、図20の2つの抽出領域970a、970bの場合においては、図21に示すように、抽出領域970aの腺管がI型の正常な構造を有する場合には、抽出領域970aの平行断面画像の色調を編集したカラー平行断面画像990aが示す線腔領域980のピットパターンが略円形の規則的な配列となる。一方、例えば抽出領域970bの腺管がIV型の変形構造を有する場合には、抽出領域970aの平行断面画像の色調を編集したカラー平行断面画像990aが示す線腔領域980のピットパターンが不規則な形状及び配列となる。このカラー平行断面画像990a、990bは、クリスタルバイオレット色調により色調編集され、線腔領域980以外の領域981を紫色系の色調に設定された例となっている。   For example, in the case of the two extraction regions 970a and 970b in FIG. 20, as shown in FIG. 21, when the gland duct of the extraction region 970a has a normal type I structure, a parallel sectional image of the extraction region 970a. The pit pattern of the linear cavity region 980 indicated by the color parallel cross-sectional image 990a obtained by editing the color tone is a regular array having a substantially circular shape. On the other hand, for example, when the gland duct of the extraction region 970b has an IV-type deformed structure, the pit pattern of the linear cavity region 980 indicated by the color parallel sectional image 990a obtained by editing the color tone of the parallel sectional image of the extraction region 970a is irregular. Shape and arrangement. The color parallel cross-sectional images 990a and 990b are examples in which the color tone is edited by the crystal violet color tone and the region 981 other than the linear cavity region 980 is set to a purple color tone.

ステップS25の処理に続いて、処理部22は、I/F部229を介した操作制御部32の制御信号により平行断面画像上に拡大領域を設定するかどうか判断する(ステップS26)。   Subsequent to the processing in step S25, the processing unit 22 determines whether or not to set an enlarged region on the parallel sectional image by a control signal from the operation control unit 32 via the I / F unit 229 (step S26).

処理部22は、平行断面画像上に拡大領域を設定すると判断すると、拡大領域設定部237にて平行断面画像上にて拡大表示する拡大領域を設定する(ステップS27)。具体的には、拡大領域設定部237は、図22に示すように、I/F部229を介した操作制御部32の設定信号により、カラー平行断面画像990に2次元領域である拡大領域995を設定する。   When determining that the enlarged region is set on the parallel sectional image, the processing unit 22 sets the enlarged region to be enlarged and displayed on the parallel sectional image by the enlarged region setting unit 237 (step S27). Specifically, as shown in FIG. 22, the enlargement area setting unit 237 adds an enlargement area 995 that is a two-dimensional area to the color parallel sectional image 990 in accordance with a setting signal from the operation control unit 32 via the I / F unit 229. Set.

そして、処理部22は、拡大画像生成部238にて、図22に示すように、拡大領域995を拡大したカラー平行断面画像990と同じ色調のカラー拡大画像996を生成して(ステップS28)、処理を終了する。   Then, the processing unit 22 generates, in the enlarged image generation unit 238, a color enlarged image 996 having the same tone as the color parallel cross-sectional image 990 obtained by enlarging the enlarged region 995 (step S28), as shown in FIG. The process ends.

ここで、上記ステップS24における病変判定部235の処理について説明する。   Here, the process of the lesion determination unit 235 in step S24 will be described.

大腸LST−NGのような病変では、前記粘膜表面のピットパターンで腫瘍/非腫瘍、m癌/sm癌の推定が高い精度で可能であるが、sm癌の粘膜筋板下に浸潤する位置を特定することは困難である。   In lesions such as large intestine LST-NG, tumor / non-tumor, m cancer / sm cancer can be estimated with high accuracy using the pit pattern on the mucosal surface. It is difficult to identify.

病変判定部235は、ステップS24にて、光立体構造像上にて、図23に示すように、腺管の下にある粘膜筋板950が断絶していたり途切れ途切れとなっている領域(欠落領域である病変部)の有無を判定し、病変部があると判定すると、病変部である前記sm癌の浸潤位置を特定し病変領域997として抽出する。さらに、病変判定部235は、粘膜筋板950が途切れている病変領域997を強調表示した、図24に示すような2次元画像998を生成し画像合成部236に出力する。   In step S24, the lesion determination unit 235, on the optical three-dimensional structure image, as shown in FIG. 23, the mucosal muscle plate 950 below the gland duct is cut off or cut off (missing). When the presence or absence of a lesioned part (region) is determined and it is determined that there is a lesioned part, the infiltration position of the sm cancer that is a lesioned part is specified and extracted as a lesioned region 997. Further, the lesion determination unit 235 generates a two-dimensional image 998 as shown in FIG. 24 in which the lesion region 997 in which the mucosal muscle plate 950 is interrupted is highlighted, and outputs it to the image composition unit 236.

画像合成部236は、この2次元画像998をピットパターンの前記カラー平行断面画像990に重畳して合成することで、図25に示すように、ピットパターンの異常状態とsm癌浸潤位置とを正確かつ適切に観察が可能な合成画像999を生成する。   The image synthesizing unit 236 superimposes the two-dimensional image 998 on the color parallel cross-sectional image 990 of the pit pattern to synthesize the pit pattern abnormal state and the sm cancer infiltration position as shown in FIG. A composite image 999 that can be appropriately observed is generated.

なお、2次元画像998での病変領域997は、例えば、カラー平行断面画像990の色調とは異なる他の色で表示する、色の濃さや彩度を変える、斜線などのパターン表示する等により強調表示される。なお、画像合成部236は、ピットパターンの前記カラー平行断面画像990と、抽出された粘膜筋板の2次元画像998とを並べた合成画像(不図示)を生成することができる。   Note that the lesion area 997 in the two-dimensional image 998 is emphasized by, for example, displaying in another color different from the color tone of the color parallel cross-sectional image 990, changing the color density or saturation, or displaying a pattern such as diagonal lines. Is displayed. The image composition unit 236 can generate a composite image (not shown) in which the color parallel cross-sectional image 990 of the pit pattern and the extracted two-dimensional image 998 of the mucosal muscle plate are arranged.

このように本実施形態では、第1の実施形態の効果に加え、平坦化した粘膜筋板950を基準とした水平断画像からカラーマップを適用したカラー平行断面画像を生成し観察することで、粘膜が肥厚していることが多い病変部と正常部の粘膜筋板付近の腺管構造を同じように詳細に観察することができる。さらに本実施形態は、粘膜筋板950におけるsm癌の浸潤位置を特定することが可能である。   As described above, in the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, by generating and observing a color parallel cross-sectional image to which a color map is applied from a horizontal slice image based on the flattened mucosal muscle plate 950, It is possible to observe in detail the gland duct structure in the vicinity of the mucosal muscularis in the lesioned part and the normal part where the mucous membrane is often thickened. Furthermore, this embodiment can identify the infiltration position of sm cancer in the mucosal muscle 950.

なお、上記各実施形態は、腺管構造が粘膜表面に現れる臓器であれば適用可能であり、例えば、胃、十二指腸、空腸、回腸、結腸、直腸等に適用可能である。   Each embodiment described above can be applied to any organ in which the glandular structure appears on the mucosal surface, and can be applied to, for example, the stomach, duodenum, jejunum, ileum, colon, rectum, and the like.

以上、本発明の光構造観察装置及び内視鏡システムについて詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。   The optical structure observation apparatus and endoscope system of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above examples, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course you can go.

10…画像診断装置、22…処理部、100…内視鏡、200…内視鏡プロセッサ、220…光構造情報検出部、221…腺腔抽出部、222…閾値格納部、223…抽出領域設定部、224…領域情報演算部、225…平行断層画像生成部、226…カラーマップ格納部、227…色調編集部、228…表示制御部、229…I/F部、300…光源装置、400…OCTプロセッサ、500…モニタ装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image diagnostic apparatus, 22 ... Processing part, 100 ... Endoscope, 200 ... Endoscope processor, 220 ... Optical structure information detection part, 221 ... Glandular cavity extraction part, 222 ... Threshold storage part, 223 ... Extraction area setting 224... Area information calculation unit 225... Parallel tomographic image generation unit 226... Color map storage unit 227... Color tone editing unit 228. OCT processor, 500 ... monitor device

Claims (23)

低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象の深さ方向である第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略直交する方向である第3の方向に沿って位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造観察装置において、
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出手段と、
前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定手段と、
前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算手段と、
前記領域情報演算手段の演算結果に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成手段と、
前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集手段と、
を備えたことを特徴とする光構造観察装置。
The light of the measurement object obtained by scanning a scan plane composed of a first direction which is a depth direction of a measurement target having a mucosal layer and a second direction orthogonal to the first direction using low interference light. An optical structure that acquires a plurality of structure information while shifting the position along a third direction that is a direction substantially orthogonal to the scan plane, and constructs an optical three-dimensional structure image based on the acquired plurality of the optical structure information In the observation device,
A glandular cavity extracting means for extracting a glandular cavity of the mucosal layer by comparing an information value of the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image with a predetermined threshold;
An extraction region setting means for setting an extraction region having a parallel section as a plane in the mucosal layer;
Area information calculation means for performing a predetermined calculation on the optical structure information in the extraction area set by the extraction area setting means;
Parallel cross-section image generation means for generating a parallel cross-section image based on the calculation result of the area information calculation means;
Based on the glandular cavity extracted by the glandular cavity extracting means, a color tone editing means for editing the color tone of the parallel sectional image;
An optical structure observation apparatus comprising:
前記色調編集手段は、予め設定されたカラーマップに基づいて前記平行断面画像の色調を編集することを特徴とする請求項1に記載の光構造観察装置。   The optical structure observation apparatus according to claim 1, wherein the color tone editing unit edits the color tone of the parallel sectional image based on a preset color map. 前記カラーマップは、インジゴカルミン,クリスタルバイオレット,メチレンブルーの少なくとも1つの色素の色調を指定することを特徴とする請求項2に記載の光構造観察装置。   The optical structure observation apparatus according to claim 2, wherein the color map specifies a color tone of at least one pigment of indigo carmine, crystal violet, and methylene blue. 前記カラーマップが指定する色調を前記所定閾値に基づいて切り替える色調切り替え手段を備えたことを特徴とする請求項2または3に記載の光構造観察装置。   The optical structure observation apparatus according to claim 2, further comprising a color tone switching unit that switches a color tone designated by the color map based on the predetermined threshold value. 前記色調切り替え手段は、前記粘膜層における前記平面の深さ位置に応じた複数組の前記所定閾値に基づいて前記カラーマップが指定する色調を切り替えることを特徴とする請求項4に記載の光構造観察装置。   5. The optical structure according to claim 4, wherein the color tone switching unit switches the color tone specified by the color map based on a plurality of sets of the predetermined threshold values according to a depth position of the plane in the mucous membrane layer. Observation device. 前記領域情報演算手段が実行する前記所定の演算は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記平面に直交する方向に沿って実行する、積分処理、最大値投影処理及び最小値投影処理のいずれか1つの処理による演算である
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の光構造観察装置。
The predetermined calculation executed by the region information calculation means is any of integration processing, maximum value projection processing, and minimum value projection processing in which the optical structure information in the extraction region is executed along a direction orthogonal to the plane. The optical structure observation apparatus according to claim 1, wherein the calculation is performed by one process.
前記抽出領域設定手段は、前記平面に平行な複数の所望の高さに位置する複数の平行面を、それぞれ平行断面とする異なる領域からなる複数の抽出領域を設定し、
前記領域情報演算手段は、前記複数の抽出領域毎に前記所定の演算を実行し、
前記平行断面画像生成手段は、前記複数の抽出領域毎の演算結果に基づき複数の前記平行断面画像を生成する
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の光構造観察装置。
The extraction area setting means sets a plurality of extraction areas composed of different areas each having a plurality of parallel planes positioned at a plurality of desired heights parallel to the plane, each having a parallel cross section.
The area information calculation means performs the predetermined calculation for each of the plurality of extraction areas,
The optical structure observation device according to any one of claims 1 to 6, wherein the parallel section image generation unit generates a plurality of the parallel section images based on a calculation result for each of the plurality of extraction regions. .
複数の前記平行断面画像を合成した合成画像を生成する画像合成手段をさらに備えた
ことを特徴とする請求項7に記載の光構造観察装置。
The optical structure observation apparatus according to claim 7, further comprising an image synthesis unit that generates a synthesized image obtained by synthesizing the plurality of parallel cross-sectional images.
前記平行断面画像上に任意の2次元領域を指定する2次元領域指定手段と、
前記2次元領域の画像を拡大した拡大画像を生成する画像拡大手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の光構造観察装置。
Two-dimensional area designating means for designating an arbitrary two-dimensional area on the parallel sectional image;
Image enlarging means for generating an enlarged image obtained by enlarging the image of the two-dimensional region;
The optical structure observation apparatus according to claim 1, further comprising:
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記粘膜層の少なくとも粘膜筋板を基準層として抽出する基準層抽出手段と、
前記基準層を平坦化する基準層平坦化手段と、
平坦化された前記基準層として前記光立体構造像を再構築し、3次元変換光構造像を生成する構造像変換手段と、
をさらに備え、
前記抽出領域設定手段は、前記3次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な前記粘膜層における所望の深さに位置する平面を前記平行断面とする抽出領域を設定する
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の光構造観察装置。
A reference layer extracting means for extracting at least a mucosal muscle plate of the mucosal layer as a reference layer from the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image;
A reference layer flattening means for flattening the reference layer;
A structure image converting means for reconstructing the light three-dimensional structure image as the flattened reference layer and generating a three-dimensional converted light structure image;
Further comprising
The extraction region setting means sets an extraction region having a plane located at a desired depth in the mucosal layer parallel to the reference layer as the parallel section on the three-dimensional converted light structure image. The optical structure observation apparatus according to any one of claims 1 to 9.
前記粘膜筋板の病変部の有無を判定し該病変部がある場合には病変領域を抽出する粘膜筋板病変部判定手段と、
前記病変領域の領域画像を生成し、該領域画像を前記平行断面画像に重畳させる病変領域重畳手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項10に記載の光構造観察装置。
A mucosal muscularis lesion determining means for determining the presence or absence of a lesioned part of the mucosal muscle and extracting a lesion area when the lesion is present;
A lesion region superimposing unit that generates a region image of the lesion region and superimposes the region image on the parallel slice image;
The optical structure observation apparatus according to claim 10, further comprising:
低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象の深さ方向である第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略直交する方向である第3の方向に沿って位置をずらしながら複数取得して、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造観察装置の構造情報処理方法において、
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出ステップと、
前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定ステップと、
前記抽出領域設定ステップにて設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算ステップと、
前記領域情報演算ステップの演算結果に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成ステップと、
前記腺腔抽出ステップにて抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集ステップと、
を備えたことを特徴とする光構造観察装置の構造情報処理方法。
The light of the measurement object obtained by scanning a scan plane composed of a first direction which is a depth direction of a measurement target having a mucosal layer and a second direction orthogonal to the first direction using low interference light. An optical structure that acquires a plurality of structure information while shifting the position along a third direction that is a direction substantially orthogonal to the scan plane, and constructs an optical three-dimensional structure image based on the acquired plurality of the optical structure information In the structure information processing method of the observation device,
A glandular cavity extraction step of extracting the glandular cavity of the mucosal layer by comparing the information value of the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image with a predetermined threshold;
An extraction region setting step for setting an extraction region having a parallel section as a plane in the mucosa layer;
A region information calculation step for performing a predetermined calculation on the optical structure information in the extraction region set in the extraction region setting step;
A parallel slice image generating step for generating a parallel slice image based on the calculation result of the region information calculation step;
Based on the glandular cavity extracted in the glandular cavity extraction step, a color tone editing step for editing the color tone of the parallel sectional image;
A structure information processing method for an optical structure observation apparatus.
前記色調編集ステップは、予め設定されたカラーマップに基づいて前記平行断面画像の色調を編集することを特徴とする請求項12に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。   13. The structure information processing method for an optical structure observation apparatus according to claim 12, wherein the color tone editing step edits a color tone of the parallel sectional image based on a preset color map. 前記カラーマップは、インジゴカルミン,クリスタルバイオレット,メチレンブルーの少なくとも1つの色素の色調を指定することを特徴とする請求項13に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。   The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 13, wherein the color map specifies a color tone of at least one pigment of indigo carmine, crystal violet, and methylene blue. 前記カラーマップが指定する色調を前記所定閾値に基づいて切り替える色調切り替えステップを備えたことを特徴とする請求項13または14に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。   15. The structure information processing method for an optical structure observation apparatus according to claim 13, further comprising a color tone switching step of switching a color tone designated by the color map based on the predetermined threshold value. 前記色調切り替えステップは、前記粘膜層における前記平面の深さ位置に応じた複数組の前記所定閾値に基づいて前記カラーマップが指定する色調を切り替えることを特徴とする請求項15に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。   16. The optical structure according to claim 15, wherein the color tone switching step switches the color tone specified by the color map based on a plurality of sets of the predetermined threshold values corresponding to depth positions of the plane in the mucosa layer. Structure information processing method of observation device. 前記領域情報演算ステップが実行する前記所定の演算は、前記抽出領域内の前記光構造情報を前記平面に直交する方向に沿って実行する、積分処理、最大値投影処理及び最小値投影処理のいずれか1つの処理による演算である
ことを特徴とする請求項12ないし16のいずれか1つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
The predetermined calculation executed by the region information calculation step is any of integration processing, maximum value projection processing, and minimum value projection processing in which the optical structure information in the extraction region is executed along a direction orthogonal to the plane. The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to any one of claims 12 to 16, wherein the calculation is performed by one process.
前記抽出領域設定ステップは、前記平面に平行な複数の所望の高さに位置する複数の平行面を、それぞれ平行断面とする異なる領域からなる複数の抽出領域を設定し、
前記領域情報演算ステップは、前記複数の抽出領域毎に前記所定の演算を実行し、
前記平行断面画像生成ステップは、前記複数の抽出領域毎の演算結果に基づき複数の前記平行断面画像を生成する
ことを特徴とする請求項12ないし17のいずれか1つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
The extraction region setting step sets a plurality of extraction regions composed of different regions each having a plurality of parallel surfaces located at a plurality of desired heights parallel to the plane, each having a parallel cross section.
The region information calculation step performs the predetermined calculation for each of the plurality of extraction regions,
The optical structure observation device according to any one of claims 12 to 17, wherein the parallel slice image generation step generates a plurality of the parallel slice images based on a calculation result for each of the plurality of extraction regions. Structure information processing method.
複数の前記平行断面画像を合成した合成画像を生成する画像合成ステップをさらに備えた
ことを特徴とする請求項18に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to claim 18, further comprising an image composition step of generating a composite image obtained by combining the plurality of parallel cross-sectional images.
前記平行断面画像上に任意の2次元領域を指定する2次元領域指定ステップと、
前記2次元領域の画像を拡大した拡大画像を生成する画像拡大ステップと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項12ないし19のいずれか1つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
A two-dimensional region designating step for designating an arbitrary two-dimensional region on the parallel sectional image;
An image enlargement step for generating an enlarged image obtained by enlarging the image of the two-dimensional region;
The structural information processing method for an optical structure observation apparatus according to claim 12, further comprising:
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報より前記粘膜層の少なくとも粘膜筋板を基準層として抽出する基準層抽出ステップと、
前記基準層を平坦化する基準層平坦化ステップと、
平坦化された前記基準層として前記光立体構造像を再構築し、3次元変換光構造像を生成する構造像変換ステップと、
をさらに備え、
前記抽出領域設定ステップは、前記3次元変換光構造像上にて、前記基準層に平行な前記粘膜層における所望の深さに位置する平面を前記平行断面とする抽出領域を設定する
ことを特徴とする請求項12ないし20のいずれか1つに記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
A reference layer extraction step for extracting at least a mucosal muscle plate of the mucosa layer as a reference layer from the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image;
A reference layer planarization step for planarizing the reference layer;
A structural image conversion step for reconstructing the optical three-dimensional structure image as the flattened reference layer and generating a three-dimensional converted optical structure image;
Further comprising
The extraction region setting step sets an extraction region having a plane located at a desired depth in the mucosal layer parallel to the reference layer as the parallel section on the three-dimensional converted light structure image. The structure information processing method of the optical structure observation apparatus according to any one of claims 12 to 20.
前記粘膜筋板の病変部の有無を判定し該病変部がある場合には病変領域を抽出する粘膜筋板病変部判定ステップと、
前記病変領域の領域画像を生成し、該領域画像を前記平行断面画像に重畳させる病変領域重畳ステップと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項21に記載の光構造観察装置の構造情報処理方法。
Determining the presence or absence of a lesioned portion of the mucosal muscle plate, and extracting the lesion area when the lesioned portion is present;
A lesion region superimposing step of generating a region image of the lesion region and superimposing the region image on the parallel slice image;
The structure information processing method for an optical structure observation apparatus according to claim 21, further comprising:
低干渉光を発する第1の光源と、前記低干渉光を用いて粘膜層を有する計測対象の深さ方向である第1の方向と該第1の方向に直交する第2の方向から成るスキャン面を走査して得られる前記計測物体の光構造情報を、前記スキャン面に略直交する方向である第3の方向に沿って位置をずらしながら複数取得する光プローブと、取得した複数の前記光構造情報に基づいて光立体構造像を構築する光構造情報処理装置とを有する光構造観察装置と、
照明光を発する第2の光源と、前記照明光を用いて前記計測対象を撮像する撮像手段を挿入部の先端に有し前記挿入部内に前記光プローブを挿通する処置具チャンネルを有する内視鏡と、前記撮像手段からの撮像信号を信号処理して内視鏡画像を生成する内視鏡プロセッサとからなる内視鏡装置と、
を備えた内視鏡システムにおいて、
前記光構造観察装置は、
前記光立体構造像を構成する前記光構造情報の情報値を所定閾値と比較することにより前記粘膜層の腺腔を抽出する腺腔抽出手段と、
前記粘膜層内の平面を平行断面とする抽出領域を設定する抽出領域設定手段と、
前記抽出領域設定手段が設定した前記抽出領域内の前記光構造情報に対して所定の演算を実行する領域情報演算手段と、
前記領域情報演算手段の演算結果に基づく平行断面画像を生成する平行断面画像生成手段と、
前記腺腔抽出手段が抽出した前記腺腔に基づき、前記平行断面画像の色調を編集する色調編集手段と、
を備えたことを特徴とする内視鏡システム。
A scan comprising a first light source that emits low interference light, a first direction that is a depth direction of a measurement target having a mucosal layer using the low interference light, and a second direction orthogonal to the first direction. An optical probe that acquires a plurality of optical structure information of the measurement object obtained by scanning a surface while shifting a position along a third direction that is a direction substantially orthogonal to the scan surface; and the plurality of acquired lights An optical structure observation apparatus having an optical structure information processing apparatus for constructing an optical three-dimensional structure image based on the structure information;
An endoscope having a second light source that emits illumination light, and a treatment instrument channel that has an imaging unit that images the measurement object using the illumination light at the distal end of the insertion portion, and the optical probe is inserted into the insertion portion. An endoscope device comprising an endoscope processor that generates an endoscope image by performing signal processing on an imaging signal from the imaging means;
In an endoscope system comprising:
The optical structure observation apparatus is
A glandular cavity extracting means for extracting a glandular cavity of the mucosal layer by comparing an information value of the optical structure information constituting the optical three-dimensional structure image with a predetermined threshold;
An extraction region setting means for setting an extraction region having a parallel section as a plane in the mucosal layer;
Area information calculation means for performing a predetermined calculation on the optical structure information in the extraction area set by the extraction area setting means;
Parallel cross-section image generation means for generating a parallel cross-section image based on the calculation result of the area information calculation means;
Based on the glandular cavity extracted by the glandular cavity extracting means, a color tone editing means for editing the color tone of the parallel sectional image;
An endoscope system comprising:
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