[发明专利]内窥镜系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内窥镜系统及其控制方法，该内窥镜系统用于获取活组织的血管中血液里血红蛋白氧饱和度的信息。

背景技术

在医疗领域利用内窥镜检查并获取生物信息例如血液信息已经常见。众所周知，内窥镜设置有插进受检对象体腔的插入部。从插入部的末端部向体腔中的体内部位照射照明光。布置在末端部中的图像传感器拍摄体内部位的图像。

常规地，使用白色光源诸如氙灯或金属卤化物灯作为内窥镜的光源。近年来，用窄带光（特殊光）照射体内部位进行成像的方法引起了注意。这种方法便于发现病变（参见美国专利申请公开No.2008/0294105，对应于日本专利No.3583731）。

基于图像信号获取血液信息（例如血管中血液里的血红蛋白氧饱和度）的方法已经进行了研究。在用窄带光照射体内部位时获取图像信号。例如，在日本专利公开No.06-315477中，使用了两个或更多个波长组的窄带光，其波长带处在300~400nm、400nm附近、400~500nm、500~600nm、以及450~850nm。各波长组包括吸光度随血红蛋白氧饱和度而变化的波长、以及吸光度基本上不受氧饱和度影响的波长。

在日本专利公开No.06-315477所披露的方法中，预先提供了数据表格或者以例如两种颜色像素值之比值为参数的函数，作为参比数据。根据参比数据获取氧饱和度的信息。

参比数据基于典型活组织的数据。然而，实际上，该数据取决于被观察体内部位的特性（例如粘膜层结构、厚度或者血管密度）而变化。体内部位的特性取决于个体差异、或者体内部位所在消化器官而不同。据此，当利用典型参比数据计算具有非典型特性的活组织的氧饱和度时，计算的可靠性降低。

日本专利公开No.06-315477没有披露氧饱和度计算结果可靠性的降低，也没有给出解决办法。

发明内容

本发明的目的是提供一种可靠性高的获取氧饱和度信息的内窥镜系统及其控制方法。

为了达到上述以及其他目的，本发明的内窥镜系统包括照明部、图像传感器、存储区、变更部、以及计算部。照明部对受检对象的体内部位照射测量光。图像传感器对被测量光照射中的体内部位进行成像，以输出各像素的颜色像素值。存储部存储限定颜色像素值与氧饱和度之间相互关系的标准参比数据。变更部根据体内部位的特性将标准参比数据变更至修正参比数据。计算部基于修正参比数据根据各颜色像素值计算体内部位的氧饱和度。

优选的是，内窥镜系统进一步包括控制部，用于执行预成像（用于变更标准参比数据）以及主成像（用于利用修正标准数据获取体内部位氧饱和度）。在预成像中，优选的是，图像传感器在用测量光照射没有病变部的正常体内部位时，对正常体内部位进行成像。优选的是，基于标准参比数据以及在预成像期间根据图像传感器所获得的预颜色像素值，计算部计算正常体内部位的预氧饱和度。优选的是，根据预氧饱和度与氧饱和度的预定标准值之差，变更部将标准参比数据变更至修正参比数据。

优选的是，预氧饱和度是体内部位的全体或一部分的氧饱和度之平均值。

优选的是，控制部选择性地执行正常观察模式和血液信息获取模式，在正常观察模式中，在以白光照射述体内部位时，图像传感器成像得到与用肉眼观察时基本相同的彩色图像，而血液信息获取模式用于执行主成像。

优选的是，在血液信息获取模式中，在主成像之前，控制部执行预成像。

优选的是，颜色像素值由三原色像素值构成，以及，笛卡尔坐标系以两种比值为坐标轴，各比值使用三原色像素值中的两种得到，在笛卡尔坐标系中，标准参比数据用氧饱和度不同的两个或两个以上标准氧饱和度曲线表示。优选的是，修正参比数据由两个或两个以上修正氧饱和度曲线构成，修正氧饱和度曲线根据该差自各标准氧饱和度曲线移位。

优选的是，三原色像素值是蓝色像素值、绿色像素值、以及红色像素值。优选的是，测量光由窄带光和白光构成，以及，在预成像和主成像各自的成像中，照明部交替方式照射窄带光和白光。图像传感器在照射白光期间获得第一彩色图像，并在照射窄带光期间获得第二彩色图像。优选的是，笛卡尔坐标系的坐标轴之一是第一彩色图像中的绿色像素值与红色像素值之比，而另一坐标轴是第一彩色图像中的绿色像素值与第二彩色图像中的蓝色像素值之比。优选的是，连续获得的第一彩色图像和第二彩色图像构成图像集，计算部使用图像集的颜色像素值。优选的是，在预成像中，基于笛卡尔坐标系上的标准氧饱和度曲线，计算正常体内部位的预氧饱和度，以及，在主成像中，基于修正氧饱和度曲线计算体内部位的氧饱和度。