CN113423354A - 医疗用系统 - Google Patents
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Abstract
医疗用系统具有:能量设备,其构成为对存在于被检体内的活体组织施加能量而使活体组织发热,由此能够进行活体组织的处置;光源装置,其构成为能够产生激励光,该激励光用于从被能量设备进行了处置的活体组织产生荧光;荧光检测装置,其构成为能够检测荧光;以及能量控制装置,其构成为根据由荧光检测装置检测到的荧光的强度,控制针对能量设备的能量的供给状态。
Description
技术领域
本发明涉及医疗用系统,特别涉及在内窥镜观察下对活体组织进行处置时被使用的医疗用系统。
背景技术
在医疗领域中,以往公知有使用电手术刀等能量设备对期望的活体组织进行处置的方法。而且,例如,在日本特开2018-075385号公报中公开了被理解为能够用于所述处置的结构。
具体而言,在日本特开2018-075385号公报中公开了如下结构:具备内窥镜和导管,该导管具有被强磁性体覆盖的导体,从该导管施加能量而使肿瘤细胞等组织发热,由此进行该组织的处置。
这里,根据使用电手术刀等能量设备的处置,在活体组织中产生与从该能量设备施加的能量对应的热侵袭。因此,在使用电手术刀等能量设备进行活体组织的处置时,优选从该能量设备施加的能量的施加状态根据该活体组织中的热侵袭的程度而被优化。但是,根据在使用电手术刀等能量设备的处置中采用的现有方法,产生如下问题:由于判断所述热侵袭的程度时的判断基准依赖于可能根据手术医生的技能等而大幅变化的模糊基准,有时无法从该能量设备对活体组织适当地施加能量。
但是,在日本特开2018-075385号公报中没有特别公开能够消除所述问题的方法等。因此,根据日本特开2018-075385号公报所公开的结构,依然存在基于所述问题的课题。
本发明是鉴于所述情况而完成的,其目的在于,提供能够对使用能量设备对活体组织进行处置时的能量的施加状态进行优化的医疗用系统。
发明内容
用于解决课题的手段
本发明的一个方式的医疗用系统具有:能量设备,其构成为对存在于被检体内的活体组织施加能量而使活体组织发热,由此能够进行所述活体组织的处置;光源装置,其构成为能够产生激励光,该激励光用于从被所述能量设备进行了处置的所述活体组织产生荧光;荧光检测装置,其构成为能够检测所述荧光;以及能量控制装置,其构成为根据由所述荧光检测装置检测到的所述荧光的强度,控制针对所述能量设备的能量的供给状态。
附图说明
图1是示出实施方式的医疗用系统的主要部分的结构的图。
图2是用于说明实施方式的内窥镜系统和处置系统的具体结构的一例的图。
图3是示出实施方式的内窥镜系统的观察模式被设定为白色光观察模式的情况下显示的显示图像的一例的图。
图4是示出实施方式的内窥镜系统的观察模式被设定为荧光观察模式的情况下显示的显示图像的一例的图。
图5是示出通过实施方式的医疗用系统的动作而显示的显示图像的一例的图。
图6是示出得到俯瞰图像的情况下的结构的一例的图,该俯瞰图像包含被实施方式的医疗用系统进行处置的处置对象部位。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1~图6涉及本发明的实施方式。
如图1所示,医疗用系统1构成为具有在存在于被检体内的活体组织等期望的被摄体的观察中被使用的内窥镜系统1A、以及在包含存在于该被检体内的活体组织的期望的处置对象部位的处置中被使用的处置系统1B。此外,内窥镜系统1A和处置系统1B经由信号缆线30连接。图1是示出实施方式的医疗用系统的主要部分的结构的图。
如图1所示,内窥镜系统1A具有:内窥镜装置2,其构成为被插入到被检体内,并且输出拍摄存在于该被检体内的活体组织等被摄体而得到的图像;光源装置3,其构成为将被照射到该被摄体的光供给到内窥镜装置2;处理器4,其构成为对从内窥镜装置2输出的图像进行规定的图像处理,由此生成并输出显示图像;以及显示装置5,其构成为在画面上显示从处理器4输出的显示图像等。此外,如图1所示,处置系统1B具有:处置器具61,其构成为被插入到被检体内,并且对存在于该被检体内的处置对象部位的活体组织施加能量来进行处置;以及处置器具控制装置62,其构成为将施加给该处置对象部位的活体组织的能量供给到处置器具61。
内窥镜装置2构成为具备:具有细长的插入部6的光学视管21、以及能够相对于光学视管21的目镜部7进行拆装的照相机单元22。
光学视管21构成为具有能够插入到被检体内的细长的插入部6、被设置于插入部6的基端部的把持部8、以及被设置于把持部8的基端部的目镜部7。
如图2所示,在插入部6的内部贯穿插入有用于传输经由缆线13a供给的光的光导11。图2是用于说明实施方式的内窥镜系统和处置系统的具体结构的一例的图。
如图2所示,光导11的出射端部被配置于插入部6的前端部的照明透镜15的附近。此外,光导11的入射端部被配置于被设置于把持部8的光导接头12。
如图2所示,在缆线13a的内部贯穿插入有用于传输从光源装置3供给的光的光导13。此外,在缆线13a的一个端部设置有能够相对于光导接头12进行拆装的连接部件(未图示)。此外,在缆线13a的另一个端部设置有能够相对于光源装置3进行拆装的光导连接器14。
在插入部6的前端部设置有用于向外部出射由光导11传输的光的照明透镜15、以及用于得到与从外部入射的光对应的光学像的物镜17。此外,在插入部6的前端面,彼此相邻地设置有:配置有照明透镜15的照明窗(未图示)、以及配置有物镜17的观察窗(未图示)。
如图2所示,在插入部6的内部设置有中继透镜18,该中继透镜18具有用于向目镜部7传输由物镜17得到的光学像的多个透镜LE。即,中继透镜18构成为具有作为传输从物镜17入射的光的传输光学系统的功能。
如图2所示,在目镜部7的内部设置有目镜19,该目镜19用于能够以肉眼观察由中继透镜18传输的光学像。
照相机单元22构成为具有摄像部24和信号处理电路27。
摄像部24构成为具有分色棱镜25以及摄像元件26A、26B和26C。
分色棱镜25构成为将经由目镜19出射的光分离成红色域的光、绿色域的光和蓝色域的光这3个波段的光并出射的分光元件。
摄像元件26A例如由单色CCD等图像传感器构成。此外,摄像元件26A构成为进行与从处理器4输出的摄像元件驱动信号对应的摄像动作。此外,摄像元件26A构成为拍摄经由分色棱镜25出射的红色域的光,生成并输出与该拍摄的红色域的光对应的摄像信号。
摄像元件26B例如由单色CCD等图像传感器构成。此外,摄像元件26B构成为进行与从处理器4输出的摄像元件驱动信号对应的摄像动作。此外,摄像元件26B构成为拍摄经由分色棱镜25出射的绿色域的光,生成并输出与该拍摄的绿色域的光对应的摄像信号。
摄像元件26C例如由单色CCD等图像传感器构成。此外,摄像元件26C构成为进行与从处理器4输出的摄像元件驱动信号对应的摄像动作。此外,摄像元件26C构成为拍摄经由分色棱镜25出射的蓝色域的光,生成并输出与该拍摄的蓝色域的光对应的摄像信号。
即,摄像部24构成为能够将经由目镜19出射的光分离成红色域的光、绿色域的光和蓝色域的光这3个波段的光并进行拍摄。
信号处理电路27构成为对从摄像元件26A、26B和26C输出的摄像信号进行例如相关双采样处理和A/D转换处理等这种规定的信号处理,由此生成图像,将该生成的图像输出到连接有信号缆线28的处理器4。
光源装置3构成为能够产生激励光,该激励光用于从被处置器具61进行了处置的活体组织产生荧光。此外,光源装置3构成为具有发光部31、合波器32、聚光透镜33和光源控制部34。
发光部31构成为具有蓝色光源311、绿色光源312和红色光源313。
蓝色光源311例如构成为具有蓝色LED等发光元件。此外,蓝色光源311构成为产生蓝色光(以后称为B光),该蓝色光在蓝色域具有强度,并且,在能够从活体组织中的作为自身荧光的产生源的荧光物质产生绿色域的自身荧光(以后称为F光)的波段具有强度。具体而言,蓝色光源311例如构成为产生在390nm~470nm的波段具有强度的B光。此外,蓝色光源311构成为根据从光源控制部34供给的光源驱动信号进行发光或消光。此外,蓝色光源311构成为以与从光源控制部34供给的光源驱动信号对应的发光光量进行发光。
绿色光源312例如构成为具有绿色LED等发光元件。此外,绿色光源312构成为产生绿色光(以后称为G光),该绿色光在绿色域具有强度,并且,在针对血中血红蛋白(混合了氧化血红蛋白和还原血红蛋白的混合物)的吸收系数相对较高的波段具有强度。具体而言,绿色光源312例如构成为产生在540nm~560nm的波段具有强度的G光。此外,绿色光源312构成为根据从光源控制部34供给的光源驱动信号进行发光或消光。此外,绿色光源312构成为以与从光源控制部34供给的光源驱动信号对应的发光光量进行发光。
红色光源313例如构成为具有红色LED等发光元件。此外,红色光源313构成为产生在红色域具有强度的红色光(以后称为R光)。具体而言,红色光源313例如构成为产生在620nm~660nm的波段具有强度的R光。此外,红色光源313构成为根据从光源控制部34供给的光源驱动信号进行发光或消光。此外,红色光源313构成为以与从光源控制部34供给的光源驱动信号对应的发光光量进行发光。
合波器32构成为能够对从发光部31发出的各光进行合波,并使其入射到聚光透镜33。
聚光透镜33构成为使经由合波器32入射的光聚光并向光导13出射。
光源控制部34构成为根据从处理器4输出的系统控制信号对发光部31的各光源进行控制。
处理器4构成为具有摄像元件驱动部41、图像输入部42、图像处理部43、显示控制部44、输入I/F(接口)45和控制部47。
摄像元件驱动部41例如构成为具有驱动电路等。此外,摄像元件驱动部41构成为生成并输出用于以与控制部47的控制对应的曝光时间等分别驱动摄像元件26A、26B和26C的摄像元件驱动信号。
图像输入部42构成为被输入由内窥镜装置2得到的图像,并且进行用于根据从控制部47输出的系统控制信号切换该被输入的图像的输出目的地的动作。
图像处理部43构成为根据从控制部47输出的系统控制信号,对从图像输入部42输出的图像进行规定的图像处理,并且将进行了该规定的图像处理的图像输出到显示控制部44。
显示控制部44构成为根据从控制部47输出的系统控制信号,使用从图像处理部43输出的图像生成显示图像,并且将该生成的显示图像输出到显示装置5。
输入I/F45构成为具有能够对控制部47进行与手术医生等用户的操作对应的指示等的1个以上的开关和/或按钮。具体而言,在输入I/F45例如设置有能够对控制部47进行指示的观察模式切换开关,该指示用于将通过内窥镜系统1A观察被检体时的观察模式设定为白色光观察模式和荧光观察模式中的任意一个观察模式。
控制部47构成为生成并输出用于进行与输入I/F45中进行的指示对应的动作的系统控制信号。此外,控制部47构成为根据输入I/F45中进行的指示来检测由用户设定的内窥镜系统1A的观察模式,并且,生成并输出用于进行与该检测到的观察模式对应的动作的系统控制信号。此外,控制部47构成为生成用于对摄像元件26A、26B和26C的摄像动作进行控制的系统控制信号,并将其输出到摄像元件驱动部41。此外,控制部47构成为进行与在荧光观察模式时从图像输入部42输出的荧光图像(相当于后述的图像FIB)和从经由缆线30连接的处置器具控制装置62输出的动作状态信息(后述)对应的动作。
另外,在本实施方式中,例如,处理器4的各部可以构成为各个电子电路,或者,也可以构成为FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等集成电路中的电路块。此外,在本实施方式中,例如,处理器4也可以构成为具有1个以上的CPU。此外,在本实施方式中,例如,计算机也可以读入并执行未图示的存储器等存储介质中存储的程序,由此进行与处理器4的各部的功能对应的动作和处理等。
显示装置5例如构成为具有LCD(液晶显示器)等,能够显示从处理器4输出的显示图像等。
处置器具61构成为能够对被检体内的期望的活体组织施加从处置器具控制装置62供给的能量,并且能够对该期望的活体组织进行基于由于施加该能量而产生的热能量的作用的各种处置。即,处置器具61构成为具有作为能量设备的功能,能够对存在于被检体内的活体组织施加从处置器具控制装置62供给的能量而使其发热,由此进行该活体组织的处置。此外,如图1所示,处置器具61构成为具有手柄部71、基端侧被安装于手柄部71的轴72、以及被设置于轴72的前端侧的处置部73。此外,处置器具61经由从手柄部71延伸出的缆线63而与处置器具控制装置62连接。此外,处置部73构成为具有能够开闭的一对爪部件73a和73b。
手柄部71例如构成为具有多个操作杆,并响应于该多个操作杆的操作而使处置部73的爪部件73a和73b的开闭状态变化。此外,在手柄部71设置有具有1个以上的开关的开关部74,该开关部74用于对处置器具控制装置62进行与手术医生等用户的操作对应的指示。
轴72例如形成为具有圆筒形状等、能够经由被设置于被检体的体壁的套管插入到该被检体的内部的细长形状。
处置部73构成为能够在爪部件73a和73b夹持活体组织。此外,处置部73构成为能够对由爪部件73a和73b夹持的活体组织施加从处置器具控制装置62供给的能量。
开关部74构成为能够进行与用户的操作对应的用于从处置器具控制装置62向处置器具61供给能量的指示。此外,开关部74构成为能够根据用户的操作进行用于将针对处置器具61的能量的供给状态的切换方法设定为手动切换或自动切换中的任意一方的指示。
处置器具控制装置62例如构成为具有用于生成向处置器具61供给的能量的电源电路、以及用于对处置器具61进行控制的控制电路等。此外,如图1和图2所示,处置器具控制装置62经由缆线30而与控制部47连接,并且经由缆线63而与处置器具61连接。此外,处置器具控制装置62例如构成为能够进行如下动作,该动作用于生成活体组织的切开等处置中被使用的超声波、以及活体组织的凝固等处置中被使用的高频电流中的至少任意一种能量并将其供给到处置器具61。此外,处置器具控制装置62构成为根据开关部74中进行的指示,生成表示针对处置器具61的能量的供给状态的切换方法被设定为手动切换或自动切换中的哪一种的动作状态信息,并将其输出到控制部47。此外,处置器具控制装置62构成为在针对处置器具61的能量的供给状态的切换方法被设定为手动切换的情况下,进行用于将与开关部74的指示对应的能量供给到处置器具61的动作。此外,处置器具控制装置62构成为在针对处置器具61的能量的供给状态的切换方法被设定为自动切换的情况下,进行用于根据从控制部47输出的系统控制信号将能量供给到处置器具61的动作。
接着,对本实施方式的医疗用系统1的作用进行说明。
用户例如连接医疗用系统1的各部并接通电源,并且,在被检者的腹壁设置有多个套管的状态下,将插入部6从该多个套管中的1个套管插入到该被检者的体腔内,并且,将轴72(和处置部73)从该多个套管中的另1个套管插入到该被检者的体腔内。此外,用户例如在连接医疗用系统1的各部并接通电源后,操作输入I/F45,由此进行用于将内窥镜系统1A的观察模式设定为白色光观察模式的指示,并且,操作开关部74,由此将针对处置器具61的能量的供给状态的切换方法设定为自动切换。
处置器具控制装置62根据开关部74中进行的指示,生成表示针对处置器具61的能量的供给状态的切换方法被设定为自动切换的动作状态信息,并将其输出到控制部47。
控制部47根据输入I/F45中进行的指示,在检测到内窥镜系统1A的观察模式被设定为白色光观察模式的情况下,例如生成用于将混合了B光、G光和R光而成的白色光(以后称为W光)作为照明光照射到被摄体的系统控制信号,并将其输出到光源控制部34。
光源控制部34根据从处理器4输出的系统控制信号,在内窥镜系统1A的观察模式被设定为白色光观察模式的情况下,例如,对发光部31进行用于使蓝色光源311、绿色光源312和红色光源313同时发光的控制。而且,根据这种光源控制部34的动作,例如,从光源装置3供给的W光经由照明透镜15被照射到包含被检者的体腔内的活体组织的被摄体,响应于W光对该被摄体的照射而产生的返回光(反射光)经由目镜19入射到分色棱镜25,该返回光中包含的R光被摄像元件26A拍摄,该返回光中包含的G光被摄像元件26B拍摄,该返回光中包含的B光被摄像元件26C拍摄。
信号处理电路27根据从摄像元件26A输出的摄像信号,生成红色成分的图像RIA,并且将该生成的图像RIA输出到图像输入部42,该红色成分的图像RIA具有与从被摄体发出的返回光中包含的R光的强度对应的像素值。此外,信号处理电路27根据从摄像元件26B输出的摄像信号,生成绿色成分的图像GIA,并且将该生成的图像GIA输出到图像输入部42,该绿色成分的图像GIA具有与从被摄体发出的返回光中包含的G光的强度对应的像素值。此外,信号处理电路27根据从摄像元件26C输出的摄像信号,生成蓝色成分的图像BIA,并且将该生成的图像BIA输出到图像输入部42,该蓝色成分的图像BIA具有与从被摄体发出的返回光中包含的B光的强度对应的像素值。
控制部47根据输入I/F45中进行的指示,在检测到内窥镜系统1A的观察模式被设定为白色光观察模式的情况下,生成用于将由内窥镜装置2得到的图像RIA、GIA和BIA的输出目的地设定为图像处理部43的系统控制信号,并将其输出到图像输入部42。
图像处理部43对从图像输入部42输出的图像RIA、GIA和BIA的各图像进行规定的图像处理,并且将进行了该规定的图像处理的该各图像输出到显示控制部44。
显示控制部44根据从控制部47输出的系统控制信号,在内窥镜系统1A的观察模式被设定为白色光观察模式的情况下,例如,将从图像处理部43输出的图像RIA分配给显示装置5的红色(R)通道,将从图像处理部43输出的图像GIA分配给显示装置5的绿色(G)通道,将从图像处理部43输出的图像BIA分配给显示装置5的蓝色(B)通道,由此生成白色光观察图像。此外,显示控制部44生成包含如上所述生成的白色光观察图像的显示图像,并且将该生成的显示图像输出到显示装置5。
用户确认显示装置5中显示的显示图像,并且,在被检体内的能够拍摄处置对象部位的位置配置插入部6的前端部,并且在该处置对象的活体组织的附近配置处置器具61的处置部73。此外,用户例如在使处置部73与处置对象部位接触的状态下操作开关部74,由此进行用于开始从处置器具控制装置62对处置器具61的能量供给的指示。然后,响应于这种用户的操作,开始从处置部73对处置对象部位施加能量,并且在该处置对象部位产生与从处置部73施加的能量对应的热侵袭。
用户例如在进行了用于开始从处置器具控制装置62对处置器具61的能量供给的指示后,操作输入I/F45,由此进行用于将内窥镜系统1A的观察模式设定为荧光观察模式的指示。
控制部47根据输入I/F45中进行的指示,在检测到内窥镜系统1A的观察模式被设定为荧光观察模式的情况下,例如生成用于将B光和G光作为照明光以分时(交替)方式照射到被摄体的系统控制信号,并将其输出到光源控制部34。
光源控制部34根据从处理器4输出的系统控制信号,在内窥镜系统1A的观察模式被设定为荧光观察模式的情况下,例如,对发光部31进行用于使红色光源313消光、并且使蓝色光源311和绿色光源312以分时(交替)方式发光的控制。而且,根据这种光源控制部34的动作,例如,在蓝色光源311发光的期间内,从光源装置3供给的B光经由照明透镜15被照射到包含被检者的体腔内的活体组织的被摄体,响应于B光对该被摄体的照射而产生F光,该F光被摄像元件26B拍摄。此外,根据所述这种光源控制部34的动作,例如,在绿色光源312发光的期间内,从光源装置3供给的G光经由照明透镜15被照射到包含被检者的体腔内的活体组织的被摄体,响应于G光对该被摄体的照射而产生的返回光(G光的反射光)被摄像元件26B拍摄。
信号处理电路27根据从摄像元件26B输出的摄像信号,生成具有与从被摄体发出的G光的返回光的强度对应的像素值的绿色成分的图像GIB,并且将该生成的图像GIB输出到图像输入部42。此外,信号处理电路27根据从摄像元件26C输出的摄像信号,生成具有与从被摄体发出的F光的强度对应的像素值的相当于荧光图像的绿色成分的图像FIB,并且将该生成的图像FIB输出到图像输入部42。
即,内窥镜装置2构成为具有作为荧光检测装置的功能,能够检测从被处置器具61进行了处置的活体组织发出的荧光。此外,内窥镜装置2构成为将拍摄从被处置器具61进行了处置的活体组织发出的荧光而得到的荧光图像输出到处理器4。
另外,在本实施方式中,设为通过信号处理电路27生成与在荧光观察模式时对被摄体照射B光而产生的返回光(B光的反射光)对应的图像,另一方面,该图像不从图像输入部42输出到后级的各部(不用于显示图像的生成等),来进行说明。
控制部47根据输入I/F45中进行的指示,在检测到内窥镜系统1A的观察模式被设定为荧光观察模式的情况下,生成用于将由内窥镜装置2得到的图像GIB的输出目的地设定为图像处理部43、并且用于将由内窥镜装置2得到的图像FIB的输出目的地设定为图像处理部43和控制部47的系统控制信号,并将其输出到图像输入部42。
图像处理部43对从图像输入部42输出的图像GIB和FIB的各图像进行规定的图像处理,并且将进行了该规定的图像处理的该各图像输出到显示控制部44。
显示控制部44根据从控制部47输出的系统控制信号,在内窥镜系统1A的观察模式被设定为荧光观察模式的情况下,例如,将从图像处理部43输出的图像GIB分配给显示装置5的R通道和B通道,并且将从图像处理部43输出的图像FIB分配给显示装置5的G通道,由此生成荧光观察图像。此外,显示控制部44生成包含如上所述生成的荧光观察图像的显示图像,并且将该生成的显示图像输出到显示装置5。
根据以上所述的处理等,例如,在从处置部73对处置对象部位施加了能量的状态下、内窥镜系统1A的观察模式被设定为白色光观察模式的情况下,在显示装置5中显示图3所示的包含白色光观察图像WDG的显示图像DGA。此外,根据以上所述的处理等,例如,在从处置部73对处置对象部位施加了能量的状态下、内窥镜系统1A的观察模式被设定为荧光观察模式的情况下,在显示装置5中显示图4所示的包含荧光观察图像FDG的显示图像DGB。
根据图3的白色光观察图像WDG,能够视觉辨认处置对象部位中的与受到热侵袭的区域相当的热侵袭区域HA的边界部分,另一方面,无法视觉辨认该热侵袭区域HA的内部的热侵袭的程度。与此相对,根据图4的荧光观察图像FDG,能够视觉辨认热侵袭的到达深度相对较深的区域HAD和热侵袭的到达深度相对较浅的区域HAS这2个区域存在于热侵袭区域HA的内部。另外,如图4例示的那样,成为用于能够视觉辨认区域HAD和区域HAS的根据的现象等在后面说明。
控制部47在根据输入I/F45中进行的指示检测到内窥镜系统1A的观察模式被设定为荧光观察模式、并且根据从处置器具控制装置62输出的动作状态信息检测到针对处置器具61的能量的供给状态的切换方法被设定为自动切换的情况下,根据从图像输入部42输出的图像FIB,生成并输出用于控制针对处置器具61的能量的供给状态的系统控制信号。
具体而言,控制部47例如提取由像素组构成的区域作为热侵袭区域HA,并且,判定该热侵袭区域HA中包含的各像素的像素值的平均值PAV是否超过了阈值THQ(>THP),该像素组是从图像输入部42输出的图像FIB中包含的各像素中的具有阈值THP以上的像素值的像素组。然后,控制部47例如在得到了平均值PAV为阈值THQ以下这样的判定结果的情况下,生成用于继续对处置器具61供给能量的系统控制信号,并将其输出到处置器具控制装置62。此外,控制部47例如在得到了平均值PAV超过了阈值THQ这样的判定结果的情况下,生成用于停止对处置器具61供给能量的系统控制信号,并将其输出到处置器具控制装置62。
另外,在本实施方式中,所述阈值判定中被使用的阈值THQ可以是预先设定的固定值,或者,也可以是根据对处置对象部位进行的处置的种类而设定的可变值。
此外,在本实施方式中,例如,也可以通过控制部47进行如下控制:根据使用多个阈值来代替阈值THQ的阈值判定的判定结果,每当平均值PAV超过该多个阈值中的一个阈值时,阶段地降低对处置器具61供给的能量的供给量,该多个阈值被设定为彼此不同的值,并且是比阈值THP大的值。
此外,在本实施方式中,例如,也可以通过控制部47进行如下控制:根据使用热侵袭区域HA中包含的各像素的像素值的最大值PMX来代替平均值PAV的阈值判定的判定结果,在最大值PMX超过了阈值THQ的情况下,停止对处置器具61供给能量。
即,处理器4构成为具有作为能量控制装置的功能,根据与由内窥镜装置2(荧光检测装置)检测到的荧光的强度相当的、从被处置器具61进行了处置的活体组织发出的荧光的强度,控制针对处置器具61的能量的供给状态。此外,处理器4构成为在由内窥镜装置2(荧光检测装置)检测到的荧光的强度超过了规定的强度的情况下,进行用于停止对处置器具61供给能量的控制。此外,处理器4构成为从图像FIB(荧光图像)中提取与被处置器具61进行了处置的区域相当的热侵袭区域HA,并且根据该热侵袭区域HA中包含的各像素的像素值,控制针对处置器具61的能量的供给状态。此外,处理器4构成为在热侵袭区域HA中包含的各像素的像素值的平均值超过了规定的阈值的情况下,进行用于停止对处置器具61供给能量的控制。
但是,从蓝色光源311发出的B光具有作为激励光的功能,该激励光用于从被处置器具61进行了处置的活体组织产生荧光。
此外,申请人能够得到如下知识和见解:认为在从处置器具61施加的能量导致的热侵袭的到达深度与响应于B光的照射而发出的该荧光的强度之间存在正相关。
而且,根据本实施方式,设为在内窥镜系统1A的观察模式被设定为荧光观察模式时,利用以上所述的知识和见解进行处理等。因此,根据本实施方式,能够使显示装置5显示能够在视觉上识别处置对象部位中包含的热侵袭区域HA和除此以外的区域的荧光观察图像FDG。
此外,根据本实施方式,设为在内窥镜系统1A的观察模式被设定为荧光观察模式时,利用以上所述的知识和见解进行处理等。因此,根据本实施方式,能够使显示装置5显示热侵袭区域HA中包含的区域HAD与该热侵袭区域HA中包含的区域HAS相比相对明亮的荧光观察图像FDG。另外,在图4中,为了便于图示,对区域HAD赋予与对区域HAS赋予的阴影图案相比浓度较高的阴影图案。
进而,根据本实施方式,设为在内窥镜系统1A的观察模式被设定为荧光观察模式、且针对处置器具61的能量的供给状态的切换方法被设定为自动切换时,根据以上所述的知识和见解,控制从处置器具控制装置62针对处置器具61的能量的供给状态。因此,根据本实施方式,例如,能够预先防止由于处置对象区域中的过度热侵袭而引起的不良情况的产生,能够对该处置对象区域中的热侵袭的到达深度进行优化。因此,根据本实施方式,能够对使用能量设备对活体组织进行处置时的能量的施加状态进行优化。
另外,通过对本实施方式的各部的动作进行适当变形,例如,当在光源装置3中进行了用于以分时方式对被摄体照射W光、B光和G光的动作的情况下,能够使显示装置5显示图5所示的包含白色光观察图像WDG和荧光观察图像FDG的显示图像DGC。图5是示出通过实施方式的医疗用系统的动作而显示的显示图像的一例的图。
此外,通过对本实施方式的各部的动作进行适当变形,例如,当在光源装置3中进行了用于以分时方式对被摄体照射W光、B光和G光的动作的情况下,能够使显示装置5显示在白色光观察图像WDG上重叠视觉信息而成的显示图像,该视觉信息用于能够在视觉上识别从图像FIB检测到的热侵袭区域HA中包含的区域HAD和区域HAS。
此外,通过对本实施方式的结构进行适当变形,例如,也可以代替控制部47而在处置器具控制装置62中进行针对处置器具61的能量的供给状态的控制。
此外,通过对本实施方式的结构进行适当变形,例如,如图6所示,也可以在将具有比内窥镜装置2的视野范围宽的视野范围的俯瞰照相机101设置于套管的状态下,利用俯瞰照相机101拍摄从被处置器具61进行了处置的活体组织发出的荧光,得到俯瞰图像。即,俯瞰照相机101构成为具有作为荧光检测装置的功能,能够检测从被处置器具61进行了处置的活体组织发出的荧光。而且,根据所述这种结构,例如,能够将由俯瞰照相机101得到的俯瞰图像应用于各种用途。图6是示出得到俯瞰图像的情况下的结构的一例的图,该俯瞰图像包含被实施方式的医疗用系统进行处置的处置对象部位。
但是,上述医疗用系统能够应用于以下这种手术等医疗领域。
(1)标记
通过使用上述医疗系统,能够对使用能量设备对活体组织进行标记时的能量的施加状态进行优化。
(1-1)针对外科领域的应用
例如,能够应用于LAsTG(腹腔镜下胃大部切除术)、LECS(腹腔镜内窥镜联合手术)等将脏器作为对象的部分切除术。在白色光观察下通过烧灼对切除部位进行标记后,切换为荧光观察模式。该标记部位是由于烧灼而受到热侵袭的区域,因此,强烈地发出荧光。因此,能够清楚地确认标记部位。由此,切除线变得清楚,因此,能够更加安全且可靠地进行手术。此外,通过进行基于烧灼的标记,不用将标记药剂注入到对象部位,就能够使保留线变得清楚。另外,不仅可以对切除区域进行基于烧灼的标记,还可以对手术医生的关注区域进行基于烧灼的标记。
进而,对标记部位施加的能量的等级和对热处置部位施加的能量的等级通常不同,因此,被观察的荧光的强度也成为不同的等级。因此,通过在从标记部位检测到的荧光强度与从热处置部位检测到的荧光强度之间设置阈值,在显示观察图像时,能够在标记部位和热处置部位使显示颜色不同,容易识别标记部位。
(1-2)针对消化科领域的应用
例如,能够应用于ESD(内窥镜下粘膜下层剥离术)。在白色光观察下通过烧灼对切除部位进行标记后、在要看丢标记部位时,切换为荧光观察。该标记部位是由于烧灼而受到热侵袭的区域,因此,强烈地发出荧光。一般而言,在消化道的手术中,标记部位的颜色与活体组织的颜色的差异较小,目视很难确认标记部位。特别是在基于标记的热侵袭较浅的情况下,看丢标记区域的可能性较高。与此相对,通过应用上述医疗系统,能够清楚地确认标记部位,能够更加安全且可靠地进行手术。
另外,在消化科领域的手术中,与外科领域的手术同样,在显示观察图像时,能够在标记部位和热处置部位使显示颜色不同,更加容易识别标记部位。
(2)有无烧灼的清楚化/烧灼范围(深度)的清楚化
通过使用上述医疗系统,在使用能量设备对活体组织实施热处置时,能够对能量的施加状态进行优化,能够将烧灼进行到意图的等级。
(2-1)针对外科领域的应用
例如,能够应用于将过敏性鼻炎患者等作为对象的鼻后神经切除术、汗腺切除术等。在白色光观察下对切除部位进行烧灼,并且在手术中切换为荧光观察,确认作为对象的活体组织是否可靠地进行了止血处置。该部位是由于烧灼而受到热侵袭的区域,因此,发出与烧灼的等级对应的荧光。一般而言,在白色光观察下目视确认烧灼部位的状态,根据手术医生的经验法则来估计烧灼等级,因此,很难判断止血状态是否适当。与此相对,通过应用上述医疗系统,能够清楚地确认烧灼的等级。由此,能够可靠地进行止血处置,能够更加安全且可靠地进行手术。
此外,在上述切除术中,一边切换为荧光观察一边进行处置,由此,切开/切除部位清楚地可视化。能够一边确认热侵袭的扩展情况一边进行处置,因此,能够保留周围的粘膜而仅瞄准特定的神经、烧灼对象进行烧灼、切除。进而,在荧光观察中检测热侵袭状态,由此,能够观察沿着活体表面的热侵袭的扩展,因此,能够控制能量设备的输出,以使热扩散以一定的速度进行扩展。此外,能够在手术中观察热是否均匀地被施加给作为对象的活体组织。
上述医疗系统例如还能够应用于巴瑞特食管的处置。在白色光观察下对对象部位进行烧灼,并且在手术中切换为荧光观察,能够确认热是否均匀地被施加给作为对象的活体组织。
(2-2)针对泌尿科/妇科领域的应用
例如,能够应用于TUR-BT(经尿道的膀胱肿瘤切除术)等。在白色光观察下对切除部位进行烧灼,并且在手术中切换为荧光观察,确认作为对象的切除区域中是否残存有未发出荧光的区域(未被切除的区域)。通过应用上述医疗系统,能够清楚地确认组织的切除残留,能够更加安全且可靠地进行手术。
(2-3)针对其他科(耳鼻喉科、整形/脑外科等)的应用
例如,上述荧光观察能够应用于脑外科手术等。在白色光观察下对对象部位进行烧灼,并且在手术中切换为荧光观察,能够确认热是否均匀地被施加给作为对象的活体组织,此外,能够确认是否可靠地进行了止血处置。关于脑,烧灼的部分不容易附着颜色,在白色光观察下通过目视确认烧灼部位的状态是非常困难的。通过应用上述医疗系统,能够清楚地确认热是否均匀地被施加给作为对象的活体组织,此外,能够清楚地确认烧灼的等级,因此,能够更加安全且可靠地进行手术。
(3)有无热侵袭的清楚化/热侵袭范围(深度)的清楚化
通过使用上述医疗系统,能够清楚使用能量设备对活体组织进行的热侵袭的有无和热侵袭范围(深度)。
(3-1)针对外科领域的应用
上述荧光观察还能够应用于外科领域的手术方式。在术中/术后,将系统的观察模式从白色光观察模式切换为荧光观察模式,能够确认热的侵袭是否波及到附近的脏器。在附近存在希望避免热侵袭的脏器这种状况下的手术方式的情况下,在将观察模式从白色光观察模式切换为荧光观察模式时,能够确认热的侵袭是否波及到相邻的脏器,能够防止并发症。例如,在胃的切除术的情况下,手术医生掌握有无针对相邻的胰脏的损伤,在确认到侵袭的情况下,手术医生进行粘贴组织粘接密封件等处置,能够防止术后胰液泄漏。
此外,在被烧伤的患者的情况下,在将观察模式切换为荧光观察模式时,还能够用于使烧伤的重症度可视化。在火灾等中,还存在支气管、皮肤被烧伤的人,在是否需要对这种患者进行治疗、紧急度的判断中是有用的。
此外,在切除心耳(左心耳等)的血栓这种情况下,将观察模式切换为荧光观察模式,对切除的部位进行荧光观察,由此确认存在热的侵袭的活体组织,如果需要,则手术医生能够进行适当的处置(例如用夹钳固定)。其结果,能够防止术中/术后的并发症。
进而,在使用机器人等的手术方式的情况下,为了防止非意图的针对活体组织的热侵袭,当在术中使观察模式成为荧光观察模式时,感测荧光产生,在从非意图的活体组织检测到荧光时,能够进行适当的控制输出的停止、针对手术医生的警报输出等。特别是在机器人手术的情况下,即使变热的能量设备或钳子类与组织接触,也很难作为手术医生的感觉进行传递,因此是有效的。此时,通过使用上述俯瞰照相机101,感测从手术视野外的组织产生的荧光,手术医生能够在产生了荧光的情况下进行适当的处理。
此外,在将肺、心脏、胰脏等附近的脏器作为对象的手术方式的情况下,在术中或术后,利用内窥镜等对位于肺等的背后的食管等脏器进行荧光观察,由此能够确认针对食管等的热侵袭的状态。其结果,能够防止非意图的针对活体组织的热侵袭。以往,在附近的不希望赋予热的部位配置吻合器等,但是,不需要这种处置。
此外,在术中或术后,如果使用上述医疗系统,则能够在热侵袭波及到手术视野外时进行警报输出。例如,通过使用上述俯瞰照相机101,感测从手术视野外的组织产生的荧光,手术医生能够在产生了荧光的情况下进行适当的处理。其效果是,手术医生能够集中于手术视野内的处置。
此外,在利用激光等进行结石破坏的手术方式的情况下,在破坏结石后,将观察模式切换为荧光观察模式,能够确认基于激光等的热侵袭是否波及到处置部位的附近。其结果,能够帮助预测术中或术后的并发症。
此外,在心脏手术例如消融治疗(将心律不齐等的患者作为对象)的情况下,在利用高频电流切除心脏内部的成为心律不齐的原因的部分后,将观察模式切换为荧光观察模式,能够确认热侵袭是否波及到附近区域。其结果,能够帮助预测术中或术后的并发症。
进而,一般而言,上述荧光观察模式的荧光观察图像在外科领域中还能够应用于对术中或术后的并发症、预后进行基于人工智能(AI)技术等的分析和预测。例如,能够蓄积术中或术后的荧光观察图像信息和由其他诊断装置(CT、MRI等)得到的信息,使用该蓄积的信息对术中或术后的并发症、预后的状态进行分析和估计,生成估计结果的报告并反馈给手术医生。
此外,在外科领域中,导入荧光图像观察作为术后的观察或确认步骤,保存荧光图像作为检查记录,由此,手术医生能够清楚地保留术后的检查记录。
(3-2)针对消化科领域的应用
上述荧光观察还能够应用于消化科领域的手术方式。在针对消化道的手术的术中或术后,将观察模式切换为荧光观察模式,能够确认存在热的侵袭的活体组织,而确认存在迟发性穿孔的可能性的部位。在确认到存在热的侵袭的活体组织时,如果需要,则手术医生能够进行适当的处置。
(3-3)针对泌尿科/妇科领域的应用
上述荧光观察还能够应用于泌尿科/妇科领域的手术方式。在泌尿科/妇科领域中,如果使用荧光观察,则在热侵袭波及到手术视野外时,也能够进行该情况的确认、警报输出等。例如,通过使用上述俯瞰照相机101,感测从手术视野外的组织产生的荧光,能够在产生了荧光的情况下进行适当的处理。其效果是,手术医生能够集中于手术视野内的处置。
此外,在使用机器人等的手术方式的情况下,为了防止非意图的针对活体组织的热侵袭,当在术中切换为荧光观察模式时,感测荧光产生,在从非意图的活体组织检测到荧光时,能够进行适当的控制输出的停止、针对手术医生的警报输出等。
此外,在将子宫肌瘤、子宫腺肌瘤等的患者作为对象的MEA(子宫内膜消融)的手术方式中,将观察模式切换为荧光观察模式,能够确认存在热的侵袭的活体组织,并且能够预测术中或术后的并发症。
此外,在经尿道的前列腺切除术(TUR-P)中,将观察模式切换为荧光观察模式,也能够确认热的侵袭是否波及。其结果,能够辅助预测术中或术后的并发症。
(3-4)针对其他科(耳鼻喉科、整形/脑外科等)的应用
例如,上述荧光观察还能够应用于耳鼻喉科、整形/脑外科等其他科的手术方式。例如,通过使用上述俯瞰照相机101,感测从手术视野外的组织产生的荧光,确认热侵袭是否波及到手术视野外,在产生了荧光的情况下,手术医生能够进行适当的处理。
(4)与其他技术、装置的组合
通过与热成像仪检查等其他技术、CT/MRI等诊断装置组合使用上述医疗系统,能够蓄积并分析通过相互的检查/诊断而得到的信息,有助于治疗方针的决定、手术的提高等。例如,组合由CT、MRI等其他诊断装置得到的信息来分析术中/术后的荧光观察图像,由此,能够对术中/术后的并发症、预后进行分析/预测。此外,利用AI对由管腔、腹腔360度照相机等俯瞰照相机得到的图像进行分析,由此能够进行综合的治疗判断。此外,将ICG(吲哚菁绿)局部注入到粘膜下层,一边观察荧光一边进行处置,由此,能够确认热是否均匀地被施加给作为对象的活体组织。
(5)其他
除此之外,上述医疗系统的荧光观察还能够应用于各种目的。
荧光观察图像中的荧光区域示出热侵袭的程度,因此,荧光观察例如通过荧光观察模式来确认烫伤的程度,能够用于烫伤的治愈等级的判定。例如,通过荧光观察来检测烫伤的治愈等级的变化,根据该变化来判断术后的经过,能够用于饮食许可等的判定。即,能够将荧光观察图像的变化的推移用于各种判定。
此外,根据上述荧光观察,能够检测存在热侵袭的组织,因此,能够确认热侵袭组织是否向其他区域飞散等。在术中产生手术烟雾、雾气。烟雾等中包含的癌细胞等病变向其他区域移动,可能引起炎症等。由此,在术中或术后,将观察模式切换为荧光观察模式,能够确认热侵袭组织有无飞散。
进而,根据上述荧光观察,还能够在钳子、处置器具等再利用产品的再处理后应用于再处理状态的确认。在对再利用产品进行清洗消毒等再处理后,在确认被热侵袭的组织片是否附着即残留于再利用产品时,能够利用荧光观察。或者,如果被热侵袭的组织片附着于再利用产品,则如果在术前利用上述荧光观察模式观察再利用产品,则能够确认这种组织片等的有无或残留的状态,并且记录并保留该状态的图像。
此外,还能够将上述医疗系统用于进修医生的训练、教育等。例如,在熟练者和进修医生中,对处置部赋予热的赋予方式不同。通过荧光观察图像,能够使该热的赋予方式、赋予量等定量化和可视化。由此,上述荧光观察还能够应用于进修医生的训练等。
进而,在术中确认是否进行了脏器内的清洗时,也能够利用上述荧光观察。此外,通过记录被清洗的脏器的荧光图像,还能够用于在术后确认脏器内的清洗的状态。
另外,本发明不限于上述实施方式,当然能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更、应用。
Claims (6)
1.一种医疗用系统,其特征在于,所述医疗用系统具有:
能量设备,其构成为对存在于被检体内的活体组织施加能量而使活体组织发热,由此能够进行所述活体组织的处置;
光源装置,其构成为能够产生激励光,该激励光用于从被所述能量设备进行了处置的所述活体组织产生荧光;
荧光检测装置,其构成为能够检测所述荧光;以及
能量控制装置,其构成为根据由所述荧光检测装置检测到的所述荧光的强度,控制针对所述能量设备的能量的供给状态。
2.根据权利要求1所述的医疗用系统,其特征在于,
所述能量控制装置构成为,在由所述荧光检测装置检测到的所述荧光的强度超过了规定的强度的情况下,进行用于停止对所述能量设备供给能量的控制。
3.根据权利要求1所述的医疗用系统,其特征在于,
所述荧光检测装置具有内窥镜装置,该内窥镜装置构成为将拍摄所述荧光而得到的荧光图像输出到所述能量控制装置,
所述能量控制装置构成为,从所述荧光图像中提取与被所述能量设备进行了处置的区域相当的热侵袭区域,并且,根据所述热侵袭区域中包含的各像素的像素值,控制针对所述能量设备的能量的供给状态。
4.根据权利要求3所述的医疗用系统,其特征在于,
所述能量控制装置构成为,在所述热侵袭区域中包含的各像素的像素值的平均值超过了规定的阈值的情况下,进行用于停止对所述能量设备供给能量的控制。
5.根据权利要求3所述的医疗用系统,其特征在于,
所述荧光检测装置还具有照相机,该照相机构成为能够以比所述内窥镜装置的视野范围宽的视野范围拍摄从被所述能量设备进行了处置的所述活体组织发出的荧光,从而得到俯瞰图像。
6.根据权利要求1所述的医疗用系统,其特征在于,
所述光源装置构成为,能够进行用于以分时方式产生所述激励光和白色光的动作,该白色光用于对被所述能量设备进行了处置的所述活体组织进行照明,
所述医疗用系统还具有显示控制部,该显示控制部构成为进行用于使显示装置显示显示图像的动作,该显示图像包含使用拍摄所述荧光而得到的图像生成的荧光观察图像和使用拍摄所述白色光的返回光而得到的图像生成的白色光观察图像。
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