CN103118582B - 荧光观察装置 - Google Patents

Abstract

本发明不会看漏ACF的存在且能够简易地对其数量进行计数，实现观察时间的缩短。本发明提供一种荧光观察装置（1），具备：光源单元（40），其进入生物体的体腔内，对体腔内壁照射激励光；摄像单元（20），其利用从光源单元（40）照射的激励光对通过激励荧光探剂而产生的荧光进行摄影并取得图像信息，该荧光探剂由于与存在于体腔内壁的iNOS的反应或与由于iNOS的活性而产生的NO的反应而荧光特性发生变化；位置控制单元（30），其使光源单元（40）以及摄像单元（20）相对于体腔内壁进行移动；和计数部（72），其对由摄像单元（20）取得的图像中包含的荧光产生部位的数量进行计数。

Description

荧光观察装置

技术领域

本发明涉及荧光观察装置。

背景技术

目前，取得了在直肠中产生的ACF（aberrant crypt foci（异常腺窝病灶））的数量或大小与未来的癌发生率具有高相关性的研究结果。在这样的研究中例如采取如下的方法，通过亚甲基蓝染色使腺管构造可视化，然后利用放大内窥镜等一一确认ACF并且对ACF的数量进行计数（例如，参照日本非专利文献1）。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2008May，17（5），p.1155-62

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在如现有技术那样利用放大内窥镜等观察整个直肠并且一一确认ACF的过程中有可能看漏ACF，另外，为了避免看漏必须连角落都仔细地观察从而具有观察时间长这样的问题。另外，用于辨别是否是ACF的定义为观察者的主观评价，从而还具有欠缺准确性这样的问题。

本发明是鉴于这样的情况而作出的，其目的是提供不会看漏ACF的存在且能够简易地对其数量进行计数并且能够实现观察时间的缩短的荧光观察装置。

解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。

本发明的第1方式是荧光观察装置，其具备：照明部，其进入生物体的体腔内对体腔内壁照射激励光；摄像部，其对由于从该照明部照射的所述激励光而产生的荧光进行摄影并取得图像信息；以及计数部，其根据由该摄像部取得的图像信息中包含的所述荧光，对通过激励荧光探剂而产生的荧光的产生部位的数量进行计数，该荧光探剂由于与iNOS的反应或与NO的反应而荧光特性发生变化，所述iNOS在所述体腔内壁处存在，所述NO由于iNOS的活性而产生。

根据本发明的第1方式，当从已进入体腔内的照明部向生物体的体腔内壁照射激励光时，利用摄像部对通过激励在体腔内壁散布的这些荧光探剂而产生的荧光进行摄影，来取得图像信息，在该体腔内已预先被提供荧光特性由于与iNOS的反应而发生变化的荧光探剂（以下，称为iNOS敏感性荧光探剂。）或荧光特性由于与利用iNOS的活性产生的NO的反应而发生变化的荧光探剂（以下，称为NO敏感性荧光探剂。）。然后，利用计数部来对从图像信息中包含的荧光探剂的集中部位产生的荧光的产生部位的数量进行计数。

在此情况下，根据作为公知文献的“World Journal of Gastroenterology”、2003，9（6）、p.1246-1250可知，iNOS（一氧化氮合成酶）在ACF（aberrant crypt foci（异常腺窝病灶））中发现过剩。

因此，利用激励光在体腔内对iNOS敏感性荧光探剂或NO敏感性荧光探剂进行激励，由此能够从iNOS过剩存在的位置即ACF存在的位置获得强荧光。结果，利用计数部不会看漏ACF的存在且能够简易地对ACF的数量进行计数，能够实现观察时间的缩短。

在上述方式中，可具有移动单元，其使上述照明部以及上述摄像部相对于上述体腔内壁进行移动。

通过这样的结构，可一边进行观察一边取得沿着体腔内壁的宽范围内的图像信息。

另外，在上述方式中，可具有在上述体腔内壁散布上述荧光探剂的荧光探剂排出部。

通过这样的结构，不需要用于对生物体提供荧光探剂的其它部件。

另外，在上述方式中，在将基于上述摄像部所取得的上述图像信息的从图像中心到图像端部的距离设为1的情况下，上述计数部可对距离中心0.4以上0.8以下的区域中存在的上述荧光的产生部位进行计数。

通过这样的结构，可降低视差或噪声的影响，可防止ACF的计数误差。

另外，在上述方式中可具备：荧光强度测定部，其测定上述荧光的产生部位的荧光强度；以及荧光强度分类部，其根据上述荧光强度测定部所测定的上述荧光的各产生部位的荧光强度，对上述计数部所计数的上述荧光的产生部位的数量进行分类。

通过这样的结构，可根据荧光强度测定部所测定的荧光的产生部位的荧光强度的强弱来判断ACF的恶性程度。例如，在荧光强度强的情况下，ACF的恶性程度高。因此，利用荧光强度分类部根据荧光强度对荧光的产生部位的数量进行分类，由此评价未来的癌的发生风险等。

另外，在上述方式中可具备：荧光尺寸测定部，其测定上述荧光的产生部位的大小；以及荧光尺寸分类部，其根据上述荧光尺寸测定部所测定的上述荧光的各产生部位的大小，对上述计数部所计数的上述荧光的产生部位的数量进行分类。

通过这样的结构，可根据荧光尺寸测定部所测定的荧光的产生部位的大小来判断ACF的恶性程度。因此，利用荧光尺寸分类部根据大小对荧光的产生部位的数量进行分类，由此能够评价未来的癌的发生风险等。

另外，在上述方式中可具备：荧光形状判定部，其识别上述荧光的产生部位的形状，判定是否满足ACF的形状；以及校正部，其从由上述计数部所计数的上述荧光的产生部位的数量减去由上述荧光形状判定部判定为未满足上述ACF的形状条件的上述荧光的产生部位的数量。

通过这样的结构，可根据由荧光形状判定部所判定的荧光的产生部位的形状来去除ACF以外的噪声等所引起的亮点，从而能够更准确地检测ACF。因此，利用校正部对荧光产生部位的数量进行校正而准确地掌握ACF的数量，从而能够更详细地评价未来的癌的发生风险。因为ACF具有在亮度大的中空的环状部集合的形状等，所以例如可根据荧光产生部位的形状内的明部与暗部的比率来设定ACF的形状条件。

另外，在上述方式中可具备：图像生成部，其生成由上述计数部所计数的上述荧光的产生部位的2维图像；以及形状分类部，其根据由该图像生成部所生成的上述2维图像，按照每个形状对上述荧光的产生部位进行分类。

通过这样的结构，可根据图像生成部所生成的2维图像的荧光的产生部位的形状来判断ACF的恶性程度。因此，可通过由形状分类部按照每个形状对荧光的产生部位进行分类，从而在诊断中有效地发挥作用。

另外，在上述方式中，上述照明部向上述体腔内壁照射波长特性与上述激励光不同的参照用激励光，该荧光观察装置可具有图像生成部，其根据由上述摄像部所取得的上述激励光的图像信息以及上述参照用激励光的图像信息来生成2维荧光图像以及参照用荧光图像，并采用利用上述参照用激励光获得的上述参照用荧光图像来校正利用上述激励光获得的上述荧光图像。

通过这样的结构，在利用激励光获得的荧光图像中存在通过激励荧光探剂而产生的荧光的产生部位和噪声，在利用参照用激励光获得的参照用荧光图像中仅存在噪声，所以可利用图像生成部从荧光图像中去除噪声，利用计数部对ACF高精度地进行计数。作为图像生成部的校正既可以是减法处理也可以是除法处理。

另外，在上述方式中，可具有图像合成部，其在利用上述移动单元使上述摄像部移动的同时取得的多个图像信息进行合成，取得静态合成图像，上述计数部对由上述图像合成部所合成的上述静态合成图像内的预定亮度以上的上述荧光的产生部位进行计数。

通过这样的结构，可根据由图像合成部所取得的静态合成图像，来与位置或大小对应着掌握恶性程度特别高的ACF的数量。

另外，在上述方式中，可具有基准线，其在由上述摄像部所取得的上述图像信息中与上述摄像部一起移动，上述计数部在利用上述移动单元使上述摄像部移动时，计算该摄像部所取得的上述图像信息中穿过上述基准线的上述荧光的产生部位的数量。

每当荧光产生部位穿过基准线时利用计数部进行计数，由此能够一边利用摄像部对体腔内壁进行摄像一边掌握ACF的数量或位置，能够实现观察时间的缩短。

发明的效果

根据本发明实现不会看漏ACF的存在且能够简易地对ACF的数量进行计数并且能够缩短观察时间这样的效果。

附图说明

图1是本发明第1实施方式的荧光观察装置的概括结构图。

图2是图1的摄像单元的放大概括结构图。

图3的（a）示出照明光的波长特性，（b）示出激励光的波长特性，（c）示出激励光截止滤波器的透射率特性，（d）示出NO敏感性荧光探剂的荧光的波长特性。

图4是示出图1的荧光观察装置的作用的流程图。

图5是示出在图1的显示单元中显示的图像的图。

图6是示出利用图1的荧光强度分类部以荧光强度对ACF的数量进行分类的曲线图的图。

图7的（a）示出腺口形态为圆状的ACF的构造，（b）示出腺口形态为星状的ACF的构造，（c）示出腺口形态为压扁形状的ACF的构造。

图8是示出本发明第1实施方式的其它结构的荧光观察装置的作用的流程图。

图9是示出将从图像中心到图像端部的距离设为1时的距离中心的距离与亮度的关系的图。

图10是示出利用图1的荧光观察装置获得的图像的图。

图11是本发明第2实施方式的荧光观察装置的概括结构图。

图12是示出利用图11的图像构成部取得的静态合成图像的图。

图13是本发明第2实施方式的变形例的荧光观察装置的概括结构图。

图14是示出利用图13的图像构成部取得的静态合成图像的图。

图15是本发明第3实施方式的荧光观察装置的概括结构图。

图16的（a）示出NO敏感性荧光探剂的荧光谱的波长特性，（b）示出参照用色素的荧光谱的波长特性。

图17的（a）示出从一个激励光源发出的激励光的波长特性，（b）示出从另一个激励光源发出的激励光的波长特性。

图18的（a）示出第1分色镜的反射特性，（b）示出第2分色镜的反射特性。

图19的（a）示出第1激励截止滤波器的反射特性，（b）示出第2激励截止滤波器的反射特性。

图20的（a）示出基于NO敏感性荧光探剂的荧光图像，（b）示出基于参照用探剂的荧光图像。

图21是本发明第4实施方式的荧光观察装置的概括结构图。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，参照附图来说明本发明第1实施方式的荧光观察装置。

本实施方式的荧光观察装置1是内窥镜装置，如图1所示，具备：插入部10，其插入到生物体的体腔内，具有取得图像信息的摄像单元（摄像部）20；位置控制单元（移动单元）30，其控制体腔内的插入部10的位置；光源单元（照明部）40，其产生从插入部10的前端10a射出的照明光以及激励光；送液单元50，其供给从插入部10的前端10a排出的荧光探剂溶液或清洗液；整体控制单元60，其控制这些各个单元20、30、40、50；以及显示单元80，其显示利用上述摄像单元20取得的图像。

插入部10具有可插入到生物体的体腔内的极细的外径尺寸。该插入部10具备上述摄像单元20、光导12和在长边方向上贯通形成的液体通道14以及空气通道16，该光导12将从光源单元40入射的照明光以及激励光传播到前端10a。标号18是经由空气通道16从前端10a向体腔内送入空气的送气装置。

如图2所示，摄像单元20例如具备：摄像光学系统22，其会聚从作为摄影对象的体腔内壁入射的返回光或荧光；激励光截止滤波器24，其切断从摄影对象入射并透过摄像光学系统22的激励光；可变分光元件26，其利用上述整体控制单元60的动作使分光特性变化；以及摄像元件28，其对经由摄像光学系统22会聚的返回光或荧光进行摄影并取得图像信息。

可变分光元件26例如是标准具（etalon）型的光学滤波器，该标准具型的光学滤波器具有2片平板状的光学部件25a、25b和致动器27，该光学部件25a、25b以平行并空出间隔的方式配置，并在相对面上设置有反射膜，该致动器27使这些光学部件25a、25b的间隔尺寸发生变化。该可变分光元件26可利用致动器27的动作使光学部件25a、25b的间隔尺寸发生变化，由此能够使分光特性即透过的光的波段发生变化。

致动器27例如是压电元件。

位置控制单元30使插入部10相对于生物体的体腔内壁移动。另外，位置控制单元30例如具有测定部（省略图示），该测定部根据磁场或X线等来测定体腔内的插入部10的位置。

光源单元40具备：白色观察用光源42，其对体腔内壁进行照明，并发出用于取得白色图像的蓝色、绿色以及红色的照明光；荧光激励用光源44，其向体腔内的体腔内壁进行照射并发出激励光，该激励光用于激励在体腔内壁处存在的荧光物质使荧光产生；和光源控制电路46，其控制这些白色观察用光源42以及荧光激励用光源44。

荧光激励用光源44例如是氩激光器（或半导体激光器）。作为荧光激励用光源44可采用LED（发光二极管）或使氙气灯和特定波长透射滤波器组合而成的部件。

例如，从白色观察用光源42发出的照明光具有图3的（a）所示的波长特性，从荧光激励用光源44发出的激励光具有图3的（b）所示的波长特性。上述激励光截止滤波器24具有图3的（c）所示的透射率特性。另外，在体腔内壁中产生的NO敏感性荧光探剂的荧光例如具有图3的（d）所示的波长特性。

光源控制电路46以预定的定时切换白色观察用光源42和荧光激励用光源44而进行动作。

送液单元50具有恒温槽52、配置在恒温槽52内储存荧光探剂溶液的荧光用箱54A以及储存清洗液的清洗用箱54B、供给/停止来自荧光用箱54A以及清洗用箱54B的液体的阀56。标号58示出显示恒温槽52的温度的温度显示部。

恒温槽52能够将荧光用箱54A以及清洗用箱54B内的液体维持在恒温状态。

阀56能够切换荧光用箱54A和清洗用箱54B，使其与插入部10的上述液体通道14可流通地连接。

作为荧光探剂溶液例如可采用溶解有NO敏感性荧光探剂的溶液。NO敏感性荧光探剂具有如下这样的性质：在与NO反应之前几乎不产生荧光，但通过与存在于体腔内的组织内的NO反应而变为发出强荧光的物质。

这里，公知在ACF中发现iNOS过剩的情况。当向散布有溶解有NO敏感性荧光探剂的荧光探剂溶液的体腔内壁照射激励光时，与由于iNOS的活性而产生的NO反应的NO敏感性荧光探剂被激励，由此可从iNOS过剩存在位置即ACF存在的位置获得强荧光。

整体控制单元60具备：可变分光元件控制电路62，其控制可变分光元件26的分光特性；摄像元件控制电路64，其驱动控制摄像元件28；阀控制电路66，其控制送液单元50内的阀56的开闭；帧存储器68，其存储经由摄像元件28取得的图像信息；以及图像处理判定装置70，其对在帧存储器68中存储的图像信息进行处理。

帧存储器68具备：白色图像存储器67A，其存储利用摄像元件28拍摄返回光而取得的图像信息（以下，称为白色图像信息。）；以及荧光图像存储器67B，其存储利用摄像元件28拍摄荧光而取得的图像信息（以下，称为荧光图像信息。）。在荧光图像存储器67B中可与利用位置控制单元30测定的插入部10的位置信息对应着存储荧光图像信息。

可变分光元件控制电路62以及摄像元件控制电路64与光源单元40的光源控制电路46连接，以与光源控制电路46进行的白色观察用光源42以及荧光激励用光源44的动作的切换定时同步的方式，对可变分光元件26以及摄像元件28进行驱动控制。

具体地说，在利用光源控制电路46的动作从白色观察用光源42依次发出R、G、B的照明光时、即进行基于RGB帧顺序方式的白色观察时，通过可变分光元件控制电路62的动作，使可变分光元件26向有选择地透过返回光的分光特性进行变化。另外，通过摄像元件控制电路64的动作将摄像元件28控制为，对已透过可变分光元件26的返回光进行摄影，并向白色图像存储器67A输出已取得的白色图像信息。

另一方面，在利用光源控制电路46的动作从荧光激励用光源44发出激励光时、即进行荧光观察时，通过可变分光元件控制电路62的动作，使可变分光元件26向有选择地透过荧光的分光特性进行变化。另外，通过摄像元件控制电路64的动作将摄像元件28控制为，对已透过可变分光元件26的荧光进行摄影，并向荧光图像存储器67B输出已取得的荧光图像信息。

阀控制电路66在进行荧光观察时，控制阀56的开闭，使在荧光用箱54A中储存的荧光探剂溶液进行散布。另外，阀控制电路66为了在荧光探剂溶液散布之前清洗生物体的体腔内壁表面以及在荧光探剂溶液散布之后进行荧光观察之前清洗残留于体腔内壁表面的荧光探剂，而控制阀56的开闭，使清洗液分别散布。

图像处理判定装置70在白色观察的情况下，从白色图像存储器67A中接收通过照射照明光而取得的白色图像信息，并在显示单元80上显示白色图像。另外，在荧光观察的情况下，从荧光图像存储器67B中接收通过照射激励光而取得的荧光图像信息，并在显示单元80上显示荧光图像。

另外，图像处理判定装置70在显示单元80上所显示的荧光图像中设定与摄像元件28一起移动的基准线（省略图示）。基准线例如是以图像中央为中心的预定大小的环状线。

在该图像处理判定装置70中设置有如下的部件：计数部72，其对荧光图像信息所包含的荧光产生部位的数量进行计数；荧光强度测定部74，其测定荧光产生部位的荧光强度；以及荧光强度分类部76，其根据由荧光强度测定部74测定的荧光各产生部位的荧光强度对计数部72所计数的荧光产生部位的数量进行分类。

计数部72用于对从NO敏感性荧光探剂的集中部位产生的荧光的产生部位（亮点）具体地说是ACF进行计数。ACF例如具有使亮度大的中空的环状部集合的形状等。在显示单元80上分别显示经由计数部72计数的ACF的数量、利用荧光强度测定部74测定的ACF的荧光强度、利用荧光强度分类部76分类的ACF的分类结果等。

参照图4的流程图来说明这样构成的本实施方式的荧光观察装置1的作用。

在采用本实施方式的荧光观察装置1例如将生物体的直肠的体腔内壁作为摄影对象进行观察时，作为前期处置而清洗直肠内部，然后将插入部10插入到直肠内部使前端10a与摄影对象的体腔内壁相对。

此时，例如通过送气装置18的动作经由空气通道16向体腔内送入空气使直肠膨胀。另外，优选通过位置控制单元30的动作在直肠截面的中心轴上配置插入部10。通过这样进行配置，可使从摄像元件28对周围体腔内壁的观察距离维持在大致相等的状态。

在此状态下，使光源单元40以及整体控制单元60进行动作。白色观察用光源42根据光源控制电路46的动作进行动作来产生照明光，并进行白色观察（步骤S1）。从白色观察用光源42发出的照明光经由光导12传播到插入部10的前端10a，并向摄影对象进行照射。所照射的照明光在摄影对象的表面上进行反射，并利用摄像光学系统22会聚其返回光。

由摄像光学系统22所会聚的返回光透过激励光截止滤波器24入射到可变分光元件26。在此情况下，通过可变分光元件控制电路62的动作来控制可变分光元件26，成为有选择地使返回光透过的状态。由此，返回光全部透过可变分光元件26。

然后，通过摄像元件控制电路64的动作，利用摄像元件28对已透过可变分光元件26的返回光进行摄影来取得白色图像信息。将利用摄像元件28取得的白色图像信息存储在白色图像存储器67A中，并经由图像处理判定装置70发送到显示单元80进行显示。

接着，在采用荧光探剂的荧光观察中，通过阀控制电路66的动作来开放阀56，使清洗用箱54B和液体通道14连接。由此，将清洗液散布在生物体的直肠内，冲洗存在于体腔内壁表面的残渣（大便等附着物）（步骤S2）。

在清洗液散布后，通过阀控制电路66的动作从清洗用箱54B切换为荧光用箱54A，并连接荧光用箱54A和液体通道14，在直肠内散布荧光探剂溶液（步骤S3）。

在从散布荧光探剂溶液开始经过预定的时间之后，通过阀控制电路66的动作再次连接清洗用箱54B和液体通道14。然后，在直肠内散布清洗液，来清洗存在于体腔内壁表面的荧光探剂溶液（步骤S4）。

在清洗后，通过光源控制电路46的动作从白色观察用光源42切换为荧光激励用光源44，发出激励光进行荧光观察（步骤S5）。从荧光激励用光源44发出的激励光经由光导12传播到插入部10的前端10a，并向摄影对象照射。由此，激励在作为摄影对象的体腔内壁浸透的荧光探剂发出荧光。

从摄影对象发出的荧光经由摄像单元20的摄像光学系统22进行会聚，并透过激励光截止滤波器24入射到可变分光元件26。在此情况下，通过可变分光元件控制电路62的动作来控制可变分光元件26，切换为有选择地使荧光透过的状态。由此，使所入射的荧光透过可变分光元件26。

然后，通过摄像元件控制电路64的动作，利用摄像元件28对已透过可变分光元件26的荧光进行摄影来取得荧光图像信息。将利用摄像元件28取得的荧光图像信息存储在荧光图像存储器67B中，并经由图像处理判定装置70发送到显示单元80进行显示。

在图像处理判定装置70中通过计数部72的动作来对荧光图像信息所包含的荧光产生部位的数量即ACF的数量进行计数（步骤S6）。在此情况下，利用位置控制单元30使插入部10移动，由此取得沿着体腔内壁的宽范围内的荧光图像信息。

当一边进行荧光观察一边拉动已插入到直肠内的插入部10时、即以一边使插入部10的基端侧向行进方向前方移动一边使前端10a从直肠内的深处离开的方式进行摄影时，如图5所示，在显示单元80上显示为摄影对象从图像的外方向里方进行移动。

在计数部72中，当从图像的外方出现的亮点（ACF）向图像的内方进行移动并且穿过环状的基准线时（换言之，亮点（ACF）进入图像上的预定区域时），对已穿过基准线的亮点（ACF）的数量进行计数。通过这样进行计数，可一边利用摄像元件28对体腔内壁进行摄像一边简易地掌握ACF的数量或位置。

根据本实施方式的荧光观察装置1，通过向散布有NO敏感性荧光探剂溶液的生物体的体腔内壁照射激励光，来激励与存在于体腔内壁的NO反应的NO敏感性荧光探剂，由此从iNOS过剩存在的位置即ACF存在的位置可获得强荧光。因此，在计数部72中，不会错误地对由于噪声等而引起的亮点进行计数或者看漏ACF的存在，能够简易且准确地对ACF的数量进行计数。

接着，利用荧光强度测定部74来测定由计数部72计数的ACF中的荧光强度。然后，经由荧光强度分类部76，根据荧光强度测定部74所测定的各ACF中的荧光强度对ACF的数量进行分类。例如，图6例示了在摄影对象的体腔内壁处存在5个荧光强度为A的ACF、存在7个荧光强度为B的ACF、存在3个荧光强度为C的ACF时的曲线图。

可根据荧光强度测定部74所测定的ACF的荧光强度的强弱来判断ACF的恶性程度。例如，在荧光强度强的情况下ACF的恶性程度高。可通过这样根据荧光强度对ACF的数量进行分类，来评价未来的癌的发生风险等。

当对ACF进行分类后结束全部观察时，在显示单元80上显示ACF的数量等（步骤S7）。

如以上所说明的那样，根据本实施方式的荧光观察装置1，采用与由于在ACF中过剩发现的iNOS的活性而产生的NO反应的荧光探剂，一边移动插入部10一边在沿着体腔内壁的宽范围内进行荧光观察，由此不会看漏ACF的存在，能够简易且准确地对其数量进行计数，能够实现观察时间的缩短。另外，可通过根据荧光强度对所计数的ACF的数量进行分类，来评价未来的癌的发生风险等。

在本实施方式中，利用荧光强度测定部74来测定荧光产生部位的荧光强度，利用荧光强度分类部76根据荧光强度对荧光产生部位的数量进行分类，但例如图像处理判定装置70可具有图像生成部取代荧光强度测定部74，具有形状分类部取代荧光强度分类部76，该图像生成部生成由计数部72计数的亮点的2维荧光图像，该形状分类部按照每个形状对图像生成部所生成的亮点进行分类。

在此情况下，图像生成部根据从荧光图像存储器67B发送的荧光图像信息来生成荧光图像，并使显示单元80显示已生成的荧光图像即可。另外，计数部72不仅计算亮点的数量，还可以计数按照形状图形来分类的亮点的个数。另外，在观察结束之后，可在画面上显示1个1个亮点的形状的图形，作业人员可按照形状图形对亮点进行分类，并利用曲线图等在画面上显示分类后的结果。

这里，ACF被认为恶性程度根据构造而不同。作为ACF的构造例如具有如图7的（a）所示的腺口形态为圆状（与圆接近的形状）的类型A、如图7的（b）所示的腺口形态为星状（与十字接近的形状）的类型B、如图7的（c）所示的腺口形态为压扁的形状（与线接近的形状）的类型C，并且可认为恶性程度按照类型A<类型B<类型C的顺序而变高。

在本实施方式中，虽然利用白色观察用光源42进行白色观察，并且利用送液单元50散布清洗液以及荧光探剂溶液，但也可以不设置白色观察用光源42以及送液单元50，在进行荧光观察之前作为前期处置利用其它部件提供清洗液或荧光探剂溶液。

在此情况下，例如图8的流程图所示，作为前期处置利用其它部件进行了直肠的清洗（前期处置1）、荧光探剂溶液的散布（前期处置2）、荧光探剂溶液的清洗（前期处置3），然后将插入部10插入到体腔内进行荧光观察（步骤S5），进行ACF的计数（步骤S6）、ACF的数量的显示（步骤S7）即可。

另外，在本实施方式中，例如可具有覆盖插入部10周围的透明的套。在此情况下，将套固定在直肠内的体腔内壁以使直肠的形状维持恒定，在此状态下利用位置控制单元30仅使插入部10移动即可。利用套将直肠的形状保持恒定，以使在体腔内壁处不产生褶皱等，由此能够高精度且容易地计数ACF。关于套优选使用完扔掉的类型。另外，可采用气球类型的套。

另外，例如，插入部10向与长边方向交叉的方向弯曲，在发现荧光产生部位等的亮点时可使插入部10弯曲，使前端10a与亮点相对来进行放大观察。

此外，对管腔内（例如，直肠内）进行摄像时的图像的亮度例如为图9所示的分布。在该图中，纵轴表示亮度，横轴表示在将从图像中心到图像端部的距离设为1的情况下与中心的距离。在图9以及图10中，0.8以上1.0以下的图像位置（远离图像中心而接近于图像端部的部分）是如下这样的范围，由于容易受到管腔内构造的影响且具有插入部10的前端10a的照明位置与观察光学系统的位置偏差（视差）的影响，而难以获得稳定的荧光信号。因此，如果在亮点处于0.8以上1.0以下的位置时进行计数则误差大。另外，在0以上0.4以下之间（接近于图像中心的部分），因为与插入部10的前端10a的距离远，所以荧光信号较弱且容易受到噪声的影响。因此，优选在0.4以上0.8以下之间的区域内存在亮点时进行计数。

本实施方式可如以下这样地进行变形。

在本实施方式中，利用荧光强度测定部74以及荧光强度分类部76根据荧光强度对ACF进行分类，但作为第1变形例，例如可采用测定荧光产生部位的大小的荧光尺寸测定部来取代荧光强度测定部74。另外，可采用荧光尺寸分类部来取代荧光强度分类部76，该荧光尺寸分类部可根据由荧光尺寸测定部测定的荧光各产生部位的大小对由计数部72所计数的荧光产生部位的数量进行分类。这样，可根据ACF的大小来判断ACF的恶性程度，根据大小对ACF的数量进行分类，由此能够评价未来的癌的发生风险等。

另外，作为第2变形例，例如可采用荧光形状判定部来取代荧光强度测定部74，该荧光形状判定部识别荧光产生部位的形状，来判定是否满足ACF的形状。另外，可采用校正部来取代荧光强度分类部76，该校正部从由计数部72所计数的荧光产生部位的数量减去经由荧光形状判定部判定为不满足ACF的形状条件的荧光产生部位的数量。

这样，可根据荧光产生部位的形状来去除由于ACF以外的噪声等而引起的亮点，从而能够更准确地检测ACF。因此，可通过校正所计数的荧光产生部位的数量而准确地掌握ACF的数量，来更详细地评价未来的癌的发生风险。例如，可根据荧光产生部位的形状内的明部与暗部的比率来设定ACF的形状条件。

另外，在本实施方式中，图像处理判定装置70在图像信息中设定基准线，计数部72对穿过基准线的ACF进行计数，但作为第3变形例，例如图像处理判定装置70可具备图像合成部，该图像合成部一边移动插入部10一边合成所取得的多个图像信息来取得静态合成图像。另外，计数部72可对经由图像合成部合成的静态合成图像内的预定亮度以上的荧光产生部位进行计数。这样，可根据经由图像合成部取得的静态合成图像，在事后与位置或大小对应着掌握恶性程度特别高的ACF的数量。

[第2实施方式]

接着，参照图11来说明本发明第2实施方式的荧光观察装置。

本实施方式的荧光观察装置201是扫描生物体的体腔内壁进行摄影的扫描类型的内窥镜装置。该荧光观察装置201具备：插入到生物体的体腔内的插入部210；照明装置（照明部）240，其产生从插入部210射出的激励光；分束器282，其使从照明装置240发出的激励光与在体腔内壁中产生的荧光分支；PD（光检测器、摄像部）220，其对经由分束器282分支的荧光进行摄影并取得荧光图像信息；以及图像信息处理装置270，其对利用PD220取得的荧光图像信息进行处理。标号284是第1准直透镜。

以下，对与第1实施方式的荧光观察装置1结构相同的部分标注同一标号并省略说明。

插入部210具备：覆盖周围的透明的套286；光纤212，其传导从照明装置240经由分束器282以及第1准直透镜284入射的激励光并从射出端212a射出该激励光；第2准直透镜214；反射镜216，其向与光轴垂直的方向反射已透过第2准直透镜214的激励光；以及旋转机构218，其使反射镜216进行旋转。

图像信息处理装置270具备图像合成部288、计数部72、荧光强度测定部74和荧光强度分类部76，该图像合成部288合成利用PD220取得的多个荧光图像信息来取得静态合成图像。图像合成部288根据经由位置控制单元30测定的插入部210的位置与反射镜216的旋转角度来取得直肠的体腔内壁整体的静态合成图像。

经由图像合成部288取得的静态合成图像在荧光观察中一边进行更新一边显示到显示部280。计数部72在荧光观察之后对在静态合成图像中存在的ACF的数量进行计数并显示到显示部280上。作为静态合成图像，例如图12所示，纵轴表示反射镜216的旋转角度，横轴表示从直肠的结肠侧到肛门侧的长边方向的位置。

在这样构成的荧光观察装置201中，将插入部210插入到已预先被提供NO敏感性荧光探剂的体腔内，经由光纤212传导从照明装置240发出并透过分束器282的激励光并从射出端212a射出该激励光。从射出端212a射出的激励光经由利用旋转机构218的动作而旋转的反射镜216进行反射，从插入部210的侧面对直肠的体腔内壁沿着周向进行照射。然后，利用反射镜216反射在体腔内壁中产生的荧光并经由光纤212进行导光，该荧光在通过分束器282进行分支后入射到PD220。由此，对在PD220中入射的荧光进行摄影来取得荧光图像信息。

如以上所说明的那样，根据本实施方式的荧光观察装置201，利用反射镜216以及旋转机构218沿周向对直肠的体腔内壁进行扫描，并且通过位置控制单元30一边使插入部210相对于体腔内壁沿着长边方向进行移动一边进行荧光观察，由此可取得直肠的体腔内壁整体的图像信息。然后，可根据经由图像合成部288取得的静态合成图像，与位置或大小对应着掌握恶性程度特别高的ACF的数量。另外，不需要在插入部210内配置摄像部，能够使插入部210的结构简化。

在本实施方式中，虽然说明了荧光观察装置201是扫描类型的内窥镜装置，但也可以取而代之，例如图13所示，荧光观察装置401是能够一次拍摄直肠的体腔内壁的周向整体的全景类型的内窥镜装置。

在此情况下，插入部410中取代第2准直透镜214、反射镜216以及旋转机构218而具备如下的部件即可：圆锥形状的锥形镜416，其配置在插入部410的前端410a，在与光轴垂直的方向反射从照明装置240发出并经由光纤212传导的激励光；以及摄像单元（摄像部）420，其对经由激励光的照射在体腔内壁中产生的荧光进行摄影来取得荧光图像信息。另外，摄像单元420由摄像光学系统22、激励光截止滤波器24和CCD428构成即可。

在这样构成的荧光观察装置401中，将插入部410插入到已预先被提供NO敏感性荧光探剂的体腔内，利用锥形镜416反射从照明装置240发出并经由光纤212传导的激励光，从插入部410的侧面对直肠的体腔内壁在整个周向进行照射。另外，利用锥形镜416反射在体腔内壁中产生的荧光后入射到摄像单元420，并依次取得直肠的体腔内壁的周向整体的荧光图像信息。然后如图14所示，通过图像合成部288从直肠的结肠侧到肛门侧合成显示直肠的体腔内壁的周向整体的多个全景状的荧光图像，来取得静态合成图像。这样，能够在短时间内取得荧光图像信息，另外，可以使插入部410的结构进一步简化并实现细形化以及轻量化。

[第3实施方式]

接着，说明本发明第3实施方式的荧光观察装置。

本实施方式的荧光观察装置501是扫描类型的内窥镜装置，与NO敏感性荧光探剂一起使用参照用的色素进行荧光观察。如图15所示，该荧光观察装置501具备：激励光源（照明部）540A，其发出波段为480nm的激励光；激励光源（照明部）540B，其发出波段为750nm的激励光（参照用激励光）；第1分色镜（DM）581；第2分色镜583，其使由于来自激励光源540A的激励光而产生的荧光与由于来自激励光源540B的激励光而产生的荧光分支；第1PD（光检测器、摄像部）520A以及第2PD（光检测器、摄像部）520B，其对经由第2分色镜（DM）583分支的荧光进行摄影并取得荧光图像信息；和图像信息处理装置570，其对利用第1PD520A以及第2PD520B取得的荧光图像信息进行处理。

在图像信息处理装置570中设置有计数部72、图像生成部574和图像比较部576，该图像生成部574根据由第1PD520A以及第2PD520B取得的荧光图像信息来分别生成2维的荧光图像，所述图像比较部576对已生成的荧光图像进行比较。标号519A表示第1激励截止滤波器，标号519B表示第2激励截止滤波器。

以下，对与第1实施方式的荧光观察装置1或第2实施方式的荧光观察装置201、401结构相同的部分标注同一标号并省略说明。

在本实施方式中，例如，NO敏感性荧光探剂的荧光谱具有图16的（a）所示的波长特性，参照用色素的荧光谱具有图16的（b）所示的波长特性。另外，从激励光源540A发出的激励光具有图17的（a）所示的波长特性，从激励光源540B发出的激励光具有图17的（b）所示的波长特性。另外，第1分色镜581具有图18的（a）所示的反射特性，第2分色镜583具有图18的（b）所示的反射特性。另外，第1激励截止滤波器519A具有图19的（a）所示的反射特性，第2激励截止滤波器519B具有图19的（b）所示的反射特性。

这里，在向直肠的体腔内壁提供NO敏感性荧光探剂时，荧光强烈发光的地方是iNOS的亢进部位（与周围相比iNOS的浓度高的细胞）和NO敏感性荧光探剂容易残留的地方这两点。例如，当存在坏死的细胞（直肠表面的细胞被剥落的部位）等时，有时在此处捕获NO敏感性荧光探剂而发光。因为iNOS在正常部也存在并产生NO，所以不是仅ACF发光。只是因为在ACF中大量存在iNOS所以容易明亮地发光，当在其它地方大量聚集NO敏感性荧光探剂时，在其聚集地方也能够明显观测到荧光。例如，因为色素本身容易进入细胞内，所以炎症部等具有明亮发光的情况。

在这样构成的荧光观察装置501中，将NO敏感性荧光探剂与参照用色素（IR-780）一起提供到体腔内，在经过几分钟之后进行清洗，然后从激励光源540A以及激励光源540B向体腔内壁同时照射激励光。在体腔内壁中产生的荧光经由光纤212进行传导，利用分束器282进行反射，并在第2分色镜583上进行分离。来自NO敏感性荧光探剂的荧光通过第1激励截止滤波器519A后被第1PD520A拍摄，来自参照用探剂的荧光通过第2激励截止滤波器519B后被第2PD520B拍摄。

在图像信息处理装置570中，图像生成部574根据由第1PD520A取得的荧光图像信息来生成如图20的（a）所示的荧光图像，根据由第2PD520B取得的荧光图像信息来生成如图20的（b）所示的荧光图像。

如图20的（a）所示，在基于NO敏感性荧光探剂的荧光图像（以下，称为荧光图像A。）中存在ACF和噪声（色素容易积存的地方）这2种亮点。另一方面，如图20的（b）所示，在基于参照用探剂的荧光图像（以下，称为荧光图像B。）中仅存在噪声的亮点。利用图像比较部576对荧光图像A和荧光图像B进行比较，由计数部72对仅存在于荧光图像A中的亮点进行计数，由此可仅对ACF进行计数。

在本实施方式中，图像信息处理装置570具备图像比较部576，但也可以不具备图像比较部576，而例如由图像生成部574根据荧光图像B对荧光图像A实施减法处理或除法处理等的校正。这样，能够去除噪声以使在荧光图像中仅存在ACF，并能够对ACF高精度地进行计数。

[第4实施方式]

接着，说明本发明第4实施方式的荧光观察装置。

本实施方式的荧光观察装置301是胶囊类型的内窥镜装置，如图21所示，在已形成为胶囊形状的胶囊封装390的内部具有照明装置240、锥形镜416、摄像单元420、图像信息处理装置270、向外部发送经由摄像单元420取得的荧光图像信息的无线单元392、永久磁铁393和对照明装置240等进行供电的电池394。

以下，对于与第1实施方式的荧光观察装置1、第2实施方式的荧光观察装置201、401或第3实施方式的荧光观察装置501结构相同的部分标注同一标号并省略说明。

永久磁铁393例如具有按照每个半圆柱部分使N极、S极磁化的圆柱状形状，并向与胶囊形状的长边轴垂直的方向固定磁极。

在胶囊封装390的外周面设置有沿着长边方向的周围形成的光学窗396和以长边轴为中心螺旋状地缠绕圆形截面的线材而得到的推进机构（移动单元）397。经由光学窗396进行激励光的照射以及荧光的检测。另外，通过推进机构397将荧光观察装置301的围绕长边轴的旋转运动变换为沿着长边轴的推进运动。

说明这样构成的荧光观察装置301的作用。

荧光观察装置301从肛门插入到已预先被提供NO敏感性荧光探剂的直肠内，并送入S形结肠。当使围绕长边轴旋转的外部磁场作用于荧光观察装置301时，荧光观察装置301利用推进机构397一边围绕长边轴进行转动一边进行直线移动。

当荧光观察装置301在直肠内移动时，从照明装置240发出的激励光透过光学窗396照射到体腔内壁，并且在体腔内壁中产生的荧光经由光学窗396利用锥形镜416进行反射后入射到摄像单元420。然后，由摄像单元420取得体腔内壁的荧光图像信息，并在图像信息处理装置270中进行图像处理。

另外，利用计数部72对ACF的数量进行计数，通过无线单元392向配置在生物体外的接收机（省略图示）以无线的方式始终传送荧光图像信息以及计数结果等。从肛门向生物体外排出荧光观察装置301。例如，从接收机中取出荧光图像信息，在配置于生物体外的未图示的体外装置中进行ACF的显示即可。

另外，荧光观察装置301具有存储部，该存储部存储由摄像单元420取得的荧光图像信息，在从体腔内排出荧光观察装置301之后，可从无线单元392向接收机传送荧光图像信息，或者从胶囊封装390中取出存储部向体外装置转移荧光图像信息。

另外，在本实施方式中，在胶囊封装390内配置有计数部72，但也可以在体外装置上配置计数部72来构成胶囊内窥镜系统。

以上，虽然参照附图详细说明了本发明的实施方式，但具体的结构不仅限于此实施方式，还包含不脱离本发明主旨的范围的设计变更等。例如，本发明不限于应用于上述实施方式以及变形例，也可以应用于适当组合这些实施方式以及变形例而得到的实施方式中，并没有特别地限定。

另外例如，在上述各个实施方式中，作为用于使存在ACF的部位强烈发光的荧光探剂例示了NO敏感性荧光探剂进行说明，但也可以取而代之，例如采用通过与iNOS反应而从弱荧光性向强荧光性变化的iNOS敏感性荧光探剂。

另外例如，在上述各实施方式中，可根据荧光强度、大小或形状对ACF进行分类，但也可以组合荧光强度、大小以及形状对ACF进行分类。

标号说明

1、201、301、401、501 荧光观察装置

20、420 摄像单元（摄像部）

30 位置控制单元（移动单元）

40 光源单元（照明部）

72 计数部

220 PD（摄像部）

240 照明装置（照明部）

397 推进机构（移动单元）

574 图像生成部

Claims (11)

1.一种荧光观察装置，其具备：

照明部，其进入生物体的体腔内对体腔内壁照射激励光；

摄像部，其对由于从该照明部照射的所述激励光而产生的荧光进行摄影并取得图像信息；以及

计数部，其根据由该摄像部取得的图像信息中包含的所述荧光，对通过激励荧光探剂而产生的荧光的产生部位的数量进行计数，该荧光探剂由于与iNOS的反应或与NO的反应而荧光特性发生变化，所述iNOS在所述体腔内壁处存在，所述NO由于iNOS的活性而产生。

2.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其中，

所述荧光观察装置具有移动单元，该移动单元使所述照明部以及所述摄像部相对于所述体腔内壁进行移动。

3.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其中，

所述荧光观察装置具有荧光探剂排出部，该荧光探剂排出部在所述体腔内壁散布所述荧光探剂。

4.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其中，

所述计数部在将基于所述摄像部所取得的所述图像信息的从图像中心到图像端部的距离设为1的情况下，对距离中心0.4～0.8的区域中存在的所述荧光的产生部位进行计数。

5.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其具备：

荧光强度测定部，其测定所述荧光的产生部位的荧光强度；以及

荧光强度分类部，其根据所述荧光强度测定部所测定的所述荧光的各产生部位的荧光强度，对所述计数部所计数的所述荧光的产生部位的数量进行分类。

6.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其具备：

荧光尺寸测定部，其测定所述荧光的产生部位的大小；以及

荧光尺寸分类部，其根据所述荧光尺寸测定部所测定的所述荧光的各产生部位的大小，对所述计数部所计数的所述荧光的产生部位的数量进行分类。

7.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其具备：

荧光形状判定部，其识别所述荧光的产生部位的形状，判定是否满足ACF的形状；以及

校正部，其从所述计数部所计数的所述荧光的产生部位的数量减去由所述荧光形状判定部判定为未满足所述ACF的形状条件的所述荧光的产生部位的数量。

8.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其具备：

图像生成部，其生成所述计数部所计数的所述荧光的产生部位的2维图像；以及

形状分类部，其根据该图像生成部所生成的所述2维图像，按照每个形状对所述荧光的产生部位进行分类。

9.根据权利要求1所述的荧光观察装置，其中，

所述照明部向所述体腔内壁照射波长特性与所述激励光不同的参照用激励光，

所述荧光观察装置具有图像生成部，该图像生成部根据所述摄像部所取得的所述激励光的图像信息以及所述参照用激励光的图像信息来生成2维的荧光图像以及参照用荧光图像，并采用利用所述参照用激励光获得的所述参照用荧光图像来校正利用所述激励光获得的所述荧光图像。

10.根据权利要求2所述的荧光观察装置，其中，

所述荧光观察装置具有图像合成部，该图像合成部对在利用所述移动单元使所述摄像部移动的同时取得的多个图像信息进行合成，取得静态合成图像，

所述计数部对所述图像合成部所合成的所述静态合成图像内的预定亮度以上的所述荧光的产生部位进行计数。

11.根据权利要求2所述的荧光观察装置，其中，

所述荧光观察装置具有基准线，该基准线在所述摄像部所取得的所述图像信息中与所述摄像部一起移动，

当利用所述移动单元使所述摄像部移动时，所述计数部对该摄像部所取得的所述图像信息中穿过所述基准线的所述荧光的产生部位的数量进行计数。