CN116685376A - 光治疗装置、光治疗方法及光治疗程序 - Google Patents

光治疗装置、光治疗方法及光治疗程序 Download PDF

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Abstract

本发明的光治疗装置具备:治疗光射出装置,其射出使药剂反应的治疗光;组织构造图像取得部,其取得通过照射到治疗光的照射位置的窄带光而得到的组织构造图像;荧光图像取得部,其取得通过照射到治疗光的照射位置的激励光而得到的荧光图像;边界区域判定部,其使用组织构造图像,判定组织构造发生了变化的边界区域;荧光强度变化计算部,其计算边界区域的荧光强度的变化的大小;以及显示图像生成部,其生成用于显示荧光强度的变化的大小的显示图像。

Description

光治疗装置、光治疗方法及光治疗程序
技术领域
本发明涉及光治疗装置、光治疗方法以及光治疗程序。
背景技术
近年来,进行了光免疫疗法(Photoimmunotherapy:PIT)的研究,该光免疫疗法使抗体药剂与癌细胞结合,通过近红外光的照射使抗体药剂活化而破坏癌细胞,由此进行癌的治疗(例如,参照专利文献1和非专利文献1)。被照射了近红外光的抗体药剂吸收光能而进行分子振动,发热。通过该热,癌细胞被破坏。此时,抗体药剂通过被激励而发出荧光。该荧光的强度被用作治疗效果的指标。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本特开2017-71654号公报
非专利文献
非专利文献1T.Nagaya,et al,Cancer Science.2018;109:1902-1908
发明内容
发明所要解决的课题
但是,癌细胞表面的光源不均匀,因此即使以相同的光量照射治疗光,有时组织内的反应量也不均匀。因此,反应进行速度也变得不均匀,存在反应进行的区域和慢的区域。在适当的光照射中,需要对反应进行速度不同的区域分别估计适当的光量,设定各区域的光量。
然而,专利文献1和非专利文献1通过光照射区域整体的荧光的减少量来评价治疗效果,因此有时无法适当地评价治疗效果。由于荧光像通常是模糊像,因此在观察整个光照射区域中的荧光减少量的现有方法中,局部变化容易被埋没。特别是,由于进行了反应的反应区域的荧光减少,因此有时被荧光强度高的未反应区域的荧光埋没。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够对治疗区域适当地实施光照射的光治疗装置、光治疗方法以及光治疗程序。
用于解决课题的手段
为了解决上述的课题并达成目的,本发明的光治疗装置具备:治疗光射出装置,其射出使药剂反应的治疗光;组织构造图像取得部,其取得通过照射到所述治疗光的照射位置的窄带光而得到的组织构造图像;荧光图像取得部,其取得通过照射到所述治疗光的照射位置的激励光而得到的荧光图像;边界区域判定部,其使用所述组织构造图像,判定组织构造发生了变化的边界区域;荧光强度变化计算部,其计算所述边界区域的荧光强度的变化的大小;以及显示图像生成部,其生成用于显示所述荧光强度的变化的大小的显示图像。
另外,本发明的光治疗装置在上述发明中,所述边界区域判定部检测所述组织构造图像的时间性变化,基于该时间性变化的量将所述组织构造发生了变化的部位的区域判定为所述边界区域。
另外,本发明的光治疗装置在上述发明中,边界区域判定部将所述组织构造图像的值与预先设定的阈值进行比较,由此将所述组织构造发生了变化的部位的区域判定为所述边界区域。
此外,本发明的光治疗装置在上述发明中,所述边界区域判定部使用预先通过机器学习计算出的特征量,将所述组织构造发生了变化的部位的区域判定为所述边界区域。
另外,本发明的光治疗装置在上述发明中,所述组织构造图像取得部取得通过380nm以上且440nm以下这一波段的所述窄带光而得到的组织构造图像。
另外,本发明的光治疗装置在上述发明中,所述光治疗装置还具备荧光强度归一化部,该荧光强度归一化部使用440nm以上且490nm以下这一波段的窄带光的返回光的光强度,对所述荧光强度变化计算部计算出的荧光强度进行归一化。
另外,本发明的光治疗装置在上述发明中,所述组织构造图像取得部取得通过490nm以上且590nm以下这一波段的所述窄带光而得到的组织构造图像。
另外,本发明的光治疗装置在上述发明中,所述组织构造图像取得部取得通过590nm以上且620nm以下这一波段的所述窄带光而得到的组织构造图像。
另外,本发明的光治疗装置在上述发明中,所述组织构造图像取得部取得通过620nm以上且780nm以下这一波段的所述窄带光而得到的组织构造图像。
另外,本发明的光治疗装置在上述发明中,所述光治疗装置还具备控制部,该控制部将光照射强度与照射时间的乘法值作为设定照射光量,对所述治疗光的照射对象区域进行所述治疗光的射出控制。
另外,本发明的光治疗方法用于确认将使药剂反应的治疗光照射到治疗部位后的治疗效果,所述光治疗方法包括如下步骤:组织构造图像取得步骤,取得通过照射到所述治疗光的照射位置的窄带光而得到的组织构造图像;荧光图像取得步骤,取得通过照射到所述治疗光的照射位置的激励光而得到的荧光图像;边界区域判定步骤,使用所述组织构造图像,判定组织构造发生了变化的边界区域;荧光强度变化计算步骤,计算所述边界区域的荧光强度的变化的大小;以及显示图像生成步骤,生成用于显示所述荧光强度的变化的大小的显示图像。
另外,本发明的光治疗程序使光治疗装置执行以下步骤,该光治疗装置生成信息,以确认将使药剂反应的治疗光照射到治疗部位后的治疗效果,所述步骤包括:组织构造图像取得步骤,取得通过照射到所述治疗光的照射位置的窄带光而得到的组织构造图像;荧光图像取得步骤,取得通过照射到所述治疗光的照射位置的激励光而得到的荧光图像;边界区域判定步骤,使用所述组织构造图像,判定组织构造发生了变化的边界区域;荧光强度变化计算步骤,计算所述边界区域的荧光强度的变化的大小;以及显示图像生成步骤,生成用于显示所述荧光强度的变化的大小的显示图像。
发明效果
根据本发明,起到能够对治疗区域适当地实施光照射的效果。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的内窥镜系统的概略结构的图。
图2是示出本发明的实施方式1的内窥镜系统的概略结构的框图。
图3是说明本发明的实施方式1的内窥镜的前端结构的图。
图4是说明本发明的实施方式1的内窥镜的摄像光学系统的结构的图。
图5是用于说明作为窄带光使用的光的波段的一例的图。
图6是示出使用了本发明的实施方式1的内窥镜的治疗流程的一例的图。
图7是示出本发明的实施方式1的处理装置的处理的一例的流程图。
图8是对通过边界区域判定而划分的区域进行说明的图。
图9是示出反应进行速度慢的情况下的荧光强度的转变的一例的图。
图10是示出反应进行速度快的情况下的荧光强度的转变的一例的图。
图11是示出本发明的实施方式1的变形例的内窥镜系统的概略结构的框图。
图12是说明本发明的实施方式1的变形例的内窥镜的摄像光学系统的结构的图。
图13是示出本发明的实施方式2的内窥镜系统的概略结构的框图。
图14是说明本发明的实施方式2的内窥镜的摄像光学系统的结构的图。
图15是示意性地示出由第一摄像元件得到的图像的图。
图16是示意性地示出由第三摄像元件得到的图像的图。
图17是用于说明通过图15所示的像与图16所示的像的合计而设定的边界区域的图。
图18是示出本发明的实施方式3的内窥镜系统的概略结构的框图。
图19是说明本发明的实施方式3的内窥镜的摄像光学系统的结构的图。
图20是说明本发明的实施方式4的内窥镜的摄像光学系统的结构的图。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式(以下,称为“实施方式”)进行说明。在实施方式中,作为包含本发明的光治疗装置的系统的一例,对拍摄患者等被检体内的图像并进行显示的医疗用的内窥镜系统进行说明。另外,本发明并不限定于该实施方式。进而,在附图的记载中,对同一部分标注同一附图标记进行说明。
(实施方式1)
图1是示出本发明的实施方式1的内窥镜系统的概略结构的图。图2是示出本实施方式1的内窥镜系统的概略结构的框图。图3是说明本实施方式1的内窥镜的前端结构的图。
图1和图2所示的内窥镜系统1具有:内窥镜2,其通过将前端部插入到被检体内来拍摄被检体的体内图像;光源装置3,其产生从内窥镜2的前端射出的照明光;处理装置4,其对内窥镜2拍摄而得到的摄像信号实施规定的信号处理,并且统一控制内窥镜系统1整体的动作;显示装置5,其显示通过处理装置4的信号处理而生成的体内图像;以及处置器具装置6。
内窥镜2具有:插入部21,其呈具有挠性的细长形状;操作部22,其与插入部21的基端侧连接,受理各种操作信号的输入;以及通用缆线23,其从操作部22向与插入部21延伸的方向不同的方向延伸,内置有与光源装置3和处理装置4连接的各种缆线。
插入部21具有:前端部24,其内置有将像素排列成二维状而得到的摄像元件244,该像素通过接收光并进行光电转换而生成信号;弯曲自如的弯曲部25,其由多个弯曲块构成;以及长条状的挠性管部26,其与弯曲部25的基端侧连接,具有挠性。插入部21插入到被检体的体腔内,通过摄像元件244拍摄位于外部光无法到达的位置的生物体组织等被摄体。
操作部22具有:弯曲旋钮221,其使弯曲部25向上下方向和左右方向弯曲;处置器具插入部222,其向被检体的体腔内插入治疗光照射装置、活检钳子、电手术刀以及检查探头等处置器具;以及多个开关223,它们是输入处理装置4以及送气单元、送水单元、画面显示控制等周边设备的操作指示信号的操作输入部。从处置器具插入部222插入的处置器具经由前端部24的处置器具通道(未图示)从开口部露出(参照图3)。
通用缆线23至少内置有光导241和汇集了一条或多条信号线的集合缆线245。通用缆线23在与连接于操作部22的一侧相反的一侧的端部分支。在通用缆线23的分支端部设有相对于光源装置3装卸自如的连接器231和相对于处理装置4装卸自如的连接器232。光导241的一部分从连接器231的端部延伸。通用缆线23将从光源装置3射出的照明光经由连接器231(光导241)、操作部22及挠性管部26向前端部24传播。另外,通用缆线23将设置于前端部24的摄像元件244拍摄到的图像信号经由连接器232向处理装置4传输。集合缆线245包含用于传输摄像信号的信号线、用于传输用于驱动摄像元件244的驱动信号的信号线、用于收发包含与内窥镜2(摄像元件244)相关的固有信息等的信息的信号线。另外,在本实施方式中,设为使用信号线传输电信号来进行说明,但也可以传输光信号,还可以通过无线通信在内窥镜2与处理装置4之间传输信号。
前端部24具有:光导241,其使用玻璃纤维等构成,构成光源装置3发出的光的导光路;照明透镜242,其设置于光导241的前端;聚光用的光学系统243;以及摄像元件244,其设置于光学系统243的成像位置,接收由光学系统243会聚后的光并将其光电转换为电信号来实施规定的信号处理。
光学系统243使用一个或多个镜头构成。光学系统243在摄像元件244的受光面上形成观察像。光学系统243可以具有使视角变化的光学变焦功能和使焦点变化的对焦功能。
摄像元件244对来自光学系统243的光进行光电转换以生成电信号(图像信号)。具体而言,摄像元件244具有两个摄像元件(第一摄像元件244a和第二摄像元件244b)。第一摄像元件244a和第二摄像元件244b是将多个像素排列成矩阵状而成的,该多个像素分别具有蓄积与光量对应的电荷的光电二极管、将从光电二极管传输的电荷转换为电压电平的电容器等。第一摄像元件244a和第二摄像元件244b中,各像素对经由光学系统243入射的光进行光电转换而生成电信号,依次读出由多个像素中的任意设定为读出对象的像素生成的电信号,并将其作为图像信号输出。第一摄像元件244a和第二摄像元件244b例如使用CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器来实现。
图4是说明本实施方式1的内窥镜的摄像光学系统的结构的图。光学系统243和摄像元件244设置在前端部24的内部。
光学系统243具有由一个或多个光学元件构成的物镜243a、分光镜243b以及截止滤光片243c。截止滤光片243c截止激励光的波段的光。这里的激励光相当于PIT中用于激励抗体药剂的波段的光。光学系统243除了上述的光学元件以外,还可以具有透镜等。另外,也可以代替分光镜243b而采用半反射镜等分束器。
来自被摄体的光经由物镜243a入射到分光镜243b。这里,优选从分光镜243b中的光的通过/折返位置到各摄像元件(第一摄像元件244a和第二摄像元件244b)的受光面的距离相同。
分光镜243b使激励光的波长以上的光的光路弯折,并且使小于激励光的波长的光通过。即,分光镜243b使激励被摄体的激励光及其荧光的光路弯折。通过分光镜243b后的光入射到第一摄像元件244a。另一方面,被分光镜243b弯折光路后的激励光和荧光中的激励光被截止滤光片243c截止,荧光入射到第二摄像元件244b。
这里,截止滤光片243c的激励光的透射率例如被设定为0.1%以下。通过使截止滤光片243c的激励光的透射率为0.1%以下,在激励光照明时,能够选择性地取入荧光。
另外,第一摄像元件244a相当于组织构造图像取得部,截止滤光片及第二摄像元件244b相当于荧光图像取得部。
另外,内窥镜2具有存储器(未图示),该存储器存储用于使摄像元件244执行各种动作的执行程序和控制程序、包含内窥镜2的识别信息的数据。识别信息包含内窥镜2的固有信息(ID)、年份、规格信息以及传输方式等。另外,存储器也可以暂时存储摄像元件244生成的图像数据等。
对光源装置3的结构进行说明。光源装置3具备光源部31、照明控制部32以及光源驱动器33。光源部31在照明控制部32的控制下,依次切换照明光而对被摄体(被检体)射出该照明光。
光源部31使用光源、一个或多个透镜等构成,通过光源的驱动来射出光(照明光)。光源部31产生的光经由光导241从前端部24的前端朝向被摄体射出。光源部31具有白色光源311、窄带光源312和激励光源313。
白色光源311射出具有可见光区域的波段的光(白色光)。白色光源311使用LED光源、激光光源、氙灯、卤素灯等中的任意光源来实现。
窄带光源312射出由可见光区域的波段的一部分波长或波段构成的光(窄带光)。图5是用于对用作窄带光的光的波段的一例进行说明的图。作为窄带光,是将380nm以上且440nm以下这一波段的光LV、440nm以上且490nm以下这一波段的光LB、490nm以上且590nm以下这一波段的光LG、590nm以上且620nm以下这一波段的光LA、以及620nm以上且780nm以下这一波段的光LR中的任意光或一部分组合而成的光。作为窄带光,例如可举出用于NBI(Narrow Band Imaging:窄带成像)观察的、由以415nm为中心波长的380nm以上且440nm以下这一波段、以及以540nm为中心波长的490nm以上且590nm以下这一波段构成的光。窄带光源312使用LED光源、激光光源等来实现。
另外,当激励PIT的抗体药剂时,例如,使用以690nm为中心波长的近红外光LP
这里,通过照射380nm以上且440nm以下这一波段的光并取得其散射光、返回光,能够以高对比度描绘出粘膜表层的血管。并且,通过照射490nm以上且590nm以下这一波段、590nm以上且620nm以下这一波段或620nm以上且780nm以下这一波段的光并取得其散射光、返回光,能够在粘膜表层中以高对比度描绘出比较深部的血管。
此外,440nm以上且490nm以下这一波段的光除了血管描绘以外,例如还作为生成用于校正荧光强度的图像的参照光来使用。
另外,在使用620nm以上且780nm以下这一波段的光的情况下,构成为将光学系统243的分光镜243b替换为半反射镜,或者光学系统243直接使用第二摄像元件244b生成的电信号。
激励光源313射出用于对激励对象(例如如果是PIT,则为抗体药剂)进行激励的激励光。激励光源313使用LED光源、激光光源等光源来实现。当激励PIT的抗体药剂时,例如使用近红外光LP
照明控制部32基于来自处理装置4的控制信号(调光信号),控制向光源部31供给的电力量,并且控制发光的光源、光源的驱动时机。
光源驱动器33在照明控制部32的控制下,对发光对象的光源供给电流,由此使光源部31射出光。
对处理装置4的结构进行说明。处理装置4具备图像处理部41、同步信号生成部42、输入部43、控制部44以及存储部45。
图像处理部41从内窥镜2接收摄像元件244所拍摄的各种颜色的照明光的图像数据。图像处理部41在从内窥镜2接收到模拟的图像数据的情况下进行A/D转换而生成数字的摄像信号。并且,图像处理部41在从内窥镜2接收到图像数据作为光信号的情况下进行光电转换而生成数字的图像数据。
图像处理部41对从内窥镜2接收到的图像数据实施规定的图像处理而生成图像并输出到显示装置5,或者设定根据图像判定出的强化区域,或者计算荧光强度的时间变化。图像处理部41具有边界区域判定部411、荧光强度变化计算部412和显示图像生成部413。
边界区域判定部411根据基于第一摄像元件244a生成的摄像信号而生成的、由窄带光形成的像(组织构造图像),判定组织构造发生了变化的部分与未变化或变化小的部分的边界。边界区域判定部411通过判定边界,来判定组织构造发生了变化的部分以及未变化或变化小的部分的各边界区域。
荧光强度变化计算部412根据第二图像,按照每个边界区域计算荧光强度的时间变化,该第二图像是由第二摄像元件244b基于荧光形成的像而生成的。
显示图像生成部413通过实施规定的图像处理来生成图像。图像除了基于白色光、窄带光的图像以外,还有表示边界区域判定部411判定出的边界的图像、与荧光强度变化计算部计算出的变化量对应的图像、对荧光强度本身赋予了视觉信息的图像。这里,规定的图像处理是同时化处理、灰度校正处理、颜色校正处理等。同时化处理是使RGB各颜色成分的图像数据同时化的处理。灰度校正处理是对图像数据进行灰度校正的处理。颜色校正处理是对图像数据进行色调校正的处理。另外,显示图像生成部413也可以根据图像的明亮度进行增益调整。
图像处理部41使用CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等通用处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)等执行特定功能的各种运算电路等专用处理器而构成。另外,图像处理部41也可以构成为具有保持R图像数据、G图像数据以及B图像数据的帧存储器。
同步信号生成部42生成作为处理装置4的动作的基准的时钟信号(同步信号),并且将所生成的同步信号输出到光源装置3、图像处理部41、控制部44、内窥镜2。这里,同步信号生成部42生成的同步信号包含水平同步信号和垂直同步信号。
因此,光源装置3、图像处理部41、控制部44、内窥镜2根据所生成的同步信号而相互取得同步地进行动作。
输入部43使用键盘、鼠标、开关、触摸面板来实现,受理指示内窥镜系统1的动作的动作指示信号等各种信号的输入。此外,输入部43也可以包括设置于操作部22的开关、外部的平板型的计算机等便携式终端。
控制部44进行包含摄像元件244和光源装置3的各结构部的驱动控制、以及针对各结构部的信息的输入输出控制等。控制部44参照存储在存储部45中的用于摄像控制的控制信息数据(例如读出时机等),将其经由集合缆线245中包含的规定的信号线作为驱动信号发送到摄像元件244,或者切换通常观察模式和荧光观察模式,在该通常观察模式下观察通过白色光的照明而得到的图像,在该荧光观察模式下计算激励对象的荧光强度。控制部44使用CPU等通用处理器、ASIC等执行特定功能的各种运算电路等专用处理器而构成。
存储部45存储用于使内窥镜系统1动作的各种程序、以及包含内窥镜系统1的动作所需的各种参数等的数据。另外,存储部45存储处理装置4的识别信息。在此,识别信息包括处理装置4的固有信息(ID)、年份以及规格信息等。
另外,存储部45存储包含用于执行处理装置4的图像取得处理方法的图像取得处理程序的各种程序。各种程序也可以记录在硬盘、闪存、CD-ROM、DVD-ROM、软盘等计算机可读取的记录介质中而广泛流通。此外,上述的各种程序也能够通过经由通信网络下载来获取。这里所说的通信网络例如由现有的公共线路网、LAN(Local Area Network:局域网)、WAN(Wide Area Network:广域网)等实现,可以是有线、无线。
具有以上结构的存储部45使用预先安装有各种程序等的ROM(Read Only Memory:只读存储器)、以及存储各处理的运算参数、数据等的RAM、硬盘等来实现。
显示装置5显示与经由影像缆线从处理装置4(图像处理部41)接收到的图像信号对应的显示图像。显示装置5使用液晶或有机EL(Electro Luminescence:电致发光)等的监视器构成。
处置器具装置6具有处置器具操作部61和从处置器具操作部61延伸的挠性的处置器具62。PIT中使用的处置器具62射出用于治疗的光(以下称为治疗光)。处置器具操作部61控制处置器具62的治疗光的射出。处置器具操作部61具有操作输入部611。操作输入部611例如由开关等构成。处置器具操作部61通过对操作输入部611的输入(例如开关的按下),使处置器具62射出治疗光。另外,在处置器具装置6中,发出治疗光的光源可以设置于处置器具62,也可以设置于处置器具操作部61。光源使用半导体激光器、LED等来实现。例如在PIT的情况下,治疗光是680nm以上这一波段的光,例如是以690nm为中心波长的光(例如图5所示的光LP)。
在此,处置器具62所具备的照明光学系统能够变更治疗光的照射范围。例如,在处置器具操作部61的控制下,由能够变更焦距的光学系统或DMD(Digital MicromirrorDevice:数字微镜器件)等构成,能够变更向被摄体照射的光的光斑直径、照射范围的形状。
接着,参照图6及图7对使用内窥镜2的治疗的流程进行说明。图6是示出使用了本发明的实施方式1的内窥镜的治疗流程的一例的图。图6是示出PIT的实施的一例的图,将插入部21插入胃ST来进行治疗。
首先,手术者将插入部21插入胃ST内(参照图6的(a))。此时,手术者使光源装置3照射白色光,一边观察显示装置5显示的胃ST内的白色光图像一边探索治疗位置。在此,进行作为治疗对象的肿瘤B1、B2的治疗。手术者观察白色光图像,将包含肿瘤B1、B2的区域决定为照射区域。
手术者使前端部24朝向肿瘤B1,使处置器具62从内窥镜2的前端突出而向肿瘤B1照射治疗光(参照图6的(b))。通过治疗光的照射,与肿瘤B1结合的抗体药剂发生反应,对肿瘤B1实施治疗。
然后,手术者使前端部24朝向肿瘤B2,使处置器具62从内窥镜2的前端突出而向肿瘤B2照射治疗光(参照图6的(c))。通过治疗光的照射,与肿瘤B2结合的抗体药剂发生反应,对肿瘤B2实施治疗。
然后,手术者使前端部24朝向肿瘤B1,从内窥镜2的前端向肿瘤B1照射激励光(参照图6的(d))。手术者通过观察荧光强度来确认肿瘤B1的治疗效果。治疗效果的确认由手术者借助后述的图像的显示来判断。
另外,手术者使前端部24朝向肿瘤B2,从内窥镜2的前端向肿瘤B2照射激励光(参照图6的(e))。手术者通过观察荧光强度来确认肿瘤B2的治疗效果。
手术者根据需要反复进行治疗光的追加照射和治疗效果的确认。
接着,参照图7对处理装置4中的处理进行说明。图7是示出本实施方式1的处理装置的处理的一例的流程图。与图6同样,图7示出实施PIT时的流程的一例。
首先,在治疗光的照射前,从前端部24向治疗位置照射窄带光,取得治疗前的组织构造图像(步骤S101:组织构造图像取得工序)。在此,在处理装置4中,基于第一摄像元件244a生成的摄像信号生成组织构造图像。
然后,使光源装置3射出激励光,检测抗体药剂的荧光(步骤S102:荧光检测工序)。通过激励光的射出,从内窥镜2向被摄体照射激励光,治疗前的抗体药剂被激励而发出荧光。此时,处理装置4取得第二摄像元件244b生成的摄像信号(荧光图像)。
然后,通过手术者的操作,从处置器具62向与癌细胞结合的抗体药剂照射治疗光而使药剂反应(步骤S103:药剂反应工序)。在该药剂反应工序中,实施如下治疗:通过作为治疗光的近红外光的照射使抗体药剂活化而破坏癌细胞。
然后,从前端部24向治疗位置照射窄带光,取得治疗后的组织构造图像(步骤S104:组织构造图像取得工序)。处理装置4在步骤S104中也与步骤S101同样地基于第一摄像元件244a生成的摄像信号而生成组织构造图像。
然后,使光源装置3射出激励光,检测抗体药剂的荧光(步骤S105:荧光检测工序)。处理装置4在步骤S105中也与步骤S102同样地取得第二摄像元件244b生成的摄像信号(荧光图像)。
另外,边界区域判定部411使用在步骤S101中取得的组织构造图像和在步骤S103中取得的组织构造图像,检测反应速度快的区域与反应速度慢的区域的边界,由此判定边界区域(步骤S106:边界区域判定工序)。另外,边界区域判定工序可以在荧光检测工序之前执行,也可以与荧光检测工序同时执行。
这里,对边界区域判定部411进行的判定处理进行说明。边界区域判定部411例如通过以下的判定处理1和判定处理2中的任意判定处理来判定边界区域。此外,也可以使用判定处理1、判定处理2以外的公知的方法来判定边界区域。
[判定处理1]
边界区域判定部411检测取得时刻不同的两个组织构造图像的时间性变化,根据该时间性变化的量,将以包含组织构造发生了变化的部位的外缘为边界的区域判定为边界区域。边界区域判定部411例如通过将组织构造图像的值(亮度值)与预先设定的阈值进行比较,提取组织构造发生了变化的部位的区域,判定为以提取出的区域的外缘为边界的边界区域。这里的阈值可以是预先设定的正常状态(没有肿瘤的状态)的亮度值,也可以是治疗前取得的组织构造图像的亮度值。
[判定处理2]
边界区域判定部411使用预先通过机器学习计算出的特征量,将组织构造发生了变化的部位的区域判定为边界区域。边界区域判定部411计算所取得的组织构造图像的特征量,使用计算出的特征量和学习模型来判定边界区域。
图8是对通过边界区域判定而划分的区域进行说明的图。边界区域判定部411比较组织构造图像,将组织的变化大的区域作为反应速度快的区域,将组织的变化小的区域作为反应速度慢的区域,检测其边界,判定边界区域。例如,边界区域判定部411将第一区域ROI1设定为反应速度慢的区域,并且将第二区域ROI2设定为反应速度快的区域。
图9是示出反应进行速度慢时的荧光强度的转变的一例的图。图10是示出反应进行速度快时的荧光强度的转变的一例的图。在反应速度慢的区域(例如第一区域ROI1)中,基于抗体药剂的荧光强度Q1的衰减率小,随着时间的经过而维持高强度(参照图9)。另一方面,在反应速度快的区域(例如第二区域ROI2)中,基于抗体药剂的荧光强度Q2的衰减率大(参照图10)。
另外,荧光强度变化计算部412使用在步骤S102中取得的荧光图像和在步骤S105中取得的荧光图像,计算荧光强度变化(步骤S107:荧光强度变化计算工序)。荧光强度变化计算部412针对边界区域判定部411判定出的每个区域,计算荧光强度的变化(治疗前与治疗后的荧光强度的差值)。另外,此时,也可以使用图案匹配等公知的方法,进行治疗前和治疗后的各图像的对位。
之后,显示图像生成部413生成显示于显示装置5的图像(步骤S108)。显示图像生成部413生成在视觉上表现荧光强度的变化的图像。显示图像生成部413例如生成将与荧光强度的变化相应的视觉信息重叠于组织构造图像而得到的图像,或者生成将与各边界区域的荧光强度的时间变化(荧光强度变化)相应的视觉信息与边界区域(例如第一区域ROI1)的边界线一起重叠于组织构造图像而得到的图像,或者生成使各边界区域的荧光强度的时间变化(例如参照图9、图10)与图像一起并列显示的图像。作为与荧光强度对应的视觉信息,例如将荧光强度的变化量小的区域的颜色设定为视觉上容易识别的颜色(人容易识别的色相、颜色的浓度等)。通过显示图像,例如能够视觉上识别互不相同的边界区域(例如第一区域ROI1及第二区域ROI2)的荧光强度变化的差异。另外,显示图像生成部413也可以生成仅由组织构造构成的图像、白色光图像、荧光强度图像(强度图)。
控制部44使显示装置5显示在步骤S108中生成的图像(步骤S109:显示工序)。通过在显示装置5显示图像,使手术者确认治疗效果。手术者参照图像确认治疗效果,判断是否追加照射治疗光,或者判断照射治疗光的部分(例如第一区域ROI1)。手术者操作输入部43来输入判断结果。
输入部43受理判断结果的输入后,控制部44判断是否进行治疗光的追加照射(步骤S110)。控制部44在基于所输入的判断结果判断为不需要治疗光的追加照射的情况下(步骤S110:否),结束处理。与此相对,控制部44在判断为实施治疗光的追加照射的情况下(步骤S110:是),移至步骤S111。
在进行追加照射时,例如在照明光学系统中,进行使光的照射范围的形状与边界区域一致的控制,或者手术者调整光斑直径来进行治疗光的照射。
控制部44判断实施治疗光的追加照射的区域中的已照射的光量是否在容许范围内(步骤S111)。在此,容许范围是预先设定的光量,至少设定上限值。该上限值是为了抑制因过度照射而损伤组织而设定的值。控制部44判断对对象区域已照射的光量(累积光量值)例如是否超过上限值。
控制部44在判断为照射完毕的光量低于容许范围(上限值)的情况下(步骤S111:是),移至步骤S112。另外,控制部44在判断为照射完毕的光量超过容许范围(上限值)的情况下(步骤S111:否),移至步骤S113。
在步骤S112中,控制部44设定实施追加照射的照射区域。控制部44在照射区域设定后,返回步骤S103使处理反复。
在步骤S113中,控制部44输出表示照射光量超过容许范围的警报。该警报既可以作为文字信息而被显示在显示装置5上,也可以设为发出声音、光的结构,还可以对它们进行组合。控制部44在使显示装置5显示之后,结束处理。
在以上说明的实施方式1中,通过窄带光取得组织构造图像,根据治疗前后的组织的变化,划分反应速度不同的区域(边界区域),计算各个区域的荧光强度的变化。此时,通过边界区域的显示或显示每个边界区域的荧光强度的变化,使手术者对每个区域判断是否需要治疗光的追加照射。根据本实施方式1,能够对区域实施治疗光的追加照射,因此能够对治疗区域适当地实施光照射。
此外,在上述的实施方式1中,在通过荧光确认治疗效果后,在实施追加照射时,将针对该区域的治疗光的累积光量与容许范围进行比较,在累积光量超过容许范围的情况下,输出表示累积光量超过容许范围的警报。根据本实施方式1,能够抑制因治疗光的过度照射而损伤组织。
另外,在上述实施方式1中,也可以使用多频带(Multi-band)图像传感器构成第一摄像元件244a,分别单独取得相互不同的多个波段的光。例如,通过多频带图像传感器单独取得380nm以上且440nm以下这一波段的光的散射光、返回光、490nm以上且590nm以下这一波段的光的散射光、返回光,生成各个窄带光图像,由此,能够取得距粘膜表层的深度不同的血管图像,能够使用各深度处的血管、组织的变化,更高精度地判定边界区域。
(实施方式1的变形例)
接着,参照图11和图12对实施方式1的变形例进行说明。图11是示出本发明的实施方式1的变形例的内窥镜系统的概略结构的框图。本变形例的内窥镜系统1A具有内窥镜2A来代替实施方式1的内窥镜系统1的内窥镜2。内窥镜2A以外的结构相同,因此省略说明。
内窥镜2A具备前端部24A来代替内窥镜2的前端部24。前端部24A以外的结构与内窥镜2相同,因此省略说明。
前端部24A具有:光导241;照明透镜242;聚光用的光学系统243A;以及摄像元件244A,其设置于光学系统243A的成像位置,接收由光学系统243A会聚后的光并将其光电转换为电信号来实施规定的信号处理。
图12是说明本发明的实施方式1的变形例的内窥镜的摄像光学系统的结构的图。光学系统243A和摄像元件244A设置在前端部24A的内部。
光学系统243A具有物镜2430、由一个或多个光学元件构成的第一透镜2431、由一个或多个光学元件构成的第二透镜2432、由一个或多个光学元件构成的第三透镜2433、截止滤光片2434以及由一个或多个光学元件构成的第四透镜2435。截止滤光片2434截止激励光的波段的光。这里的激励光相当于PIT中用于激励抗体药剂的波段的光。第二透镜2432及第四透镜2435使观察像成像于摄像元件244A的互不相同且互不重叠的位置。
这里,截止滤光片2434的激励光的透射率被设定为0.1%以下。通过使激励光的透射率为0.1%以下,例如在激励光照明时,能够选择性地取入荧光。
摄像元件244A对来自光学系统243A的光进行光电转换而生成电信号(图像信号)。具体而言,摄像元件244A将分别具有蓄积与光量对应的电荷的光电二极管、将从光电二极管传输的电荷转换为电压电平的电容器等的多个像素排列成矩阵状,各像素对来自光学系统243A的光进行光电转换而生成电信号,并作为图像信号输出。摄像元件244A例如使用CCD图像传感器或CMOS图像传感器来实现。
来自被摄体的光L3、L4经由物镜2430分别入射到第一透镜2431和第三透镜2433。入射到第一透镜2431的光L3通过第二透镜2432成像。入射到第三透镜2433的光L4经由截止滤光片2434通过第四透镜2435成像。
第二透镜2432在摄像元件244A的第一摄像部244c形成观察像。第四透镜2435在摄像元件244A的第二摄像部244d形成观察像。第一摄像部244c和第二摄像部244d是通过将摄像元件的受光区域分割为两个而形成的。
在实施PIT的情况下,处理装置4按照图7的流程执行处理。此时,将第一摄像元件244a替换为第一摄像部244c,将第二摄像元件244b替换为第二摄像部244d。
在以上说明的变形例中,与实施方式1同样地,通过窄带光取得组织构造图像,根据治疗前后的组织的变化,划分反应速度不同的区域(边界区域),计算各个区域的荧光强度的变化,通过边界区域的显示或者显示每个边界区域的荧光强度的变化,由此使手术者对每个区域判断是否需要治疗光的追加照射。根据本变形例,能够对区域实施治疗光的追加照射,因此能够对治疗区域适当地实施光照射。
(实施方式2)
接着,参照图13和图14对实施方式2进行说明。图13是示出本发明的实施方式2的内窥镜系统的概略结构的框图。本实施方式2的内窥镜系统1B具有内窥镜2B和处理装置4A来代替实施方式1的内窥镜系统1的内窥镜2和处理装置4。内窥镜2A和处理装置4A以外的结构相同,因此省略说明。
内窥镜2B具备前端部24B来代替内窥镜2的前端部24。前端部24B以外的结构与内窥镜2相同,因此省略说明。
前端部24B具有:光导241;照明透镜242;聚光用的光学系统243B;以及摄像元件244B,其设置于光学系统243B的成像位置,接收由光学系统243B会聚后的光并将其光电转换为电信号来实施规定的信号处理。
图14是说明本发明的实施方式2的内窥镜的摄像光学系统的结构的图。光学系统243B和摄像元件244B设置在前端部24B的内部。
光学系统243B具有物镜243a、分光镜243b(以下称为第一分光镜243b)、截止滤光片243c以及第二分光镜234d。截止滤光片243c截止激励光的波段的光。第二分光镜234d使蓝色成分的波段的光、例如490nm以下这一波段的光的光路弯折,使其他成分(例如绿色成分、红色成分)的波段的光通过。光学系统243B中除了上述的光学元件以外,还可以具有透镜等。
来自被摄体的光经由物镜243a入射到第一分光镜243b。第一分光镜243b使被摄体发出的荧光的波长以上的光(光L2)的光路弯折,并且使小于荧光的波长的光(光L1)通过。通过第一分光镜243b后的光(光L1)入射到第二分光镜234d。另一方面,光路被第一分光镜243b弯折后的激励光和荧光(光L2)中的激励光被截止滤光片243c截止,荧光入射到第二摄像元件244b。
第二分光镜243d使包含440nm以上且490nm以下这一波段的窄带光的返回光的光(光L12)的光路弯折,并且使蓝色成分以外的颜色成分(例如波长比490nm长的成分)的光(光L11)通过。通过第二分光镜243d后的光(光L11)入射到第一摄像元件244a。另一方面,光路被第二分光镜243d弯折后的光(光L12)入射到第三摄像元件244e。
摄像元件244B对来自光学系统243的光进行光电转换而生成电信号(图像信号)。具体而言,摄像元件244B具有三个摄像元件(第一摄像元件244a、第二摄像元件244b以及第三摄像元件244e)。第一摄像元件244a~第三摄像元件244e例如使用CCD图像传感器、CMOS图像传感器来实现。
对处理装置4A的结构进行说明。处理装置4A具备图像处理部41A、同步信号生成部42、输入部43、控制部44以及存储部45。
图像处理部41A从内窥镜2接收摄像元件244B所拍摄的各色的照明光的图像数据。图像处理部41A对从内窥镜2B接收到的图像数据实施规定的图像处理而生成图像并输出到显示装置5,或者设定根据图像判定出的边界区域,或者计算荧光强度的时间变化。图像处理部41A具有边界区域判定部411、荧光强度变化计算部412、显示图像生成部413、特定区域强度计算部414和荧光强度归一化部415。
在本实施方式2中,显示图像生成部413根据第一摄像元件244a和第三摄像元件244e生成的电信号,生成白色光图像。
特定区域强度计算部414计算特定波段的光强度。在本实施方式2中,计算蓝色成分的波段的光(光L12)的强度。特定区域强度计算部414根据第三摄像元件244e生成的电信号,计算蓝色成分的光强度。
荧光强度归一化部415通过将荧光强度变化计算部412计算出的强度变化除以特定区域强度计算部414计算出的蓝色成分的光强度,对强度变化进行归一化。
处理装置4A在实施PIT的情况下,按照图7的流程执行处理。此时,在荧光检测工序(步骤S105)中,除了激励光以外,还向被摄体照射440nm以上且490nm以下的窄带光。因此,特定区域强度计算部414计算440nm以上且490nm以下的窄带光的返回光的光强度。另外,也可以在与荧光检测工序不同的时机照射窄带光。
另外,在荧光强度变化计算工序(步骤S107)中,计算由荧光强度归一化部415归一化后的荧光强度变化。另外,在边界区域判定工序(步骤S106)中,边界区域判定部411可以根据第一摄像元件244a生成的电信号来判定边界区域,也可以根据第三摄像元件244e生成的电信号来判定边界区域,还可以根据第一摄像元件244a和第三摄像元件244e生成的电信号来判定边界区域。
在此,参照图15~图17对边界区域判定进行说明。图15是示意性地示出由第一摄像元件得到的图像的图。图16是示意性地示出由第三摄像元件得到的像的图。
由第一摄像元件244a得到的图像基于由除了荧光成分和蓝色成分以外的波段的光形成的像。此外,由第三摄像元件244e得到的图像基于由蓝色成分的波段的光形成的像。例如,假设由第一摄像元件244a得到图15所示的图像,由第三摄像元件244e得到图16所示的图像。另外,图15和图16所示的X轴、Y轴是为了表示各图像的相对位置关系而标注的。图15以及图16所示的像是基于相互不同的波段(蓝色成分的波段、蓝色成分和荧光以外的波段)的光的像,描绘的组织构造不同。具体而言,描绘出距组织表面的深度相互不同的血管。在图15及图16中,在光检测区域R1、R2中描绘出组织构造的像。
边界区域判定部411根据由第一摄像元件244a得到的图像(例如图15所示的图像:以下有时也称为第一图像)和由第三摄像元件244e得到的图像(例如图16所示的图像:以下有时也称为第二图像),判定组织构造的变化程度不同的边界区域。图17是用于说明通过图15所示的像和图16所示的像的合计而设定的边界区域的图。边界区域判定部411对第一图像和第二图像进行合成,进行合成后的像的轮廓提取等,将该提取出的轮廓作为边界区域。在图17中,虚线R3被设定为边界区域。
在以上说明的实施方式2中,与实施方式1同样地,通过窄带光取得组织构造图像,根据治疗前后的组织的变化,划分反应速度不同的区域(边界区域),计算各个区域的荧光强度的变化,显示边界区域或者显示每个边界区域的荧光强度的变化,由此使手术者对每个区域判断是否需要治疗光的追加照射。根据本实施方式2,能够对区域实施治疗光的追加照射,因此能够对治疗区域适当地实施光照射。
另外,在本实施方式2中,使荧光的强度变化归一化,因此,通过显示归一化后的荧光强度变化,能够使手术者与内窥镜2B(前端部24B)和被摄体之间的距离无关地适当掌握荧光强度的变化。另外,为了归一化而取得的窄带不限于440nm以上且490nm以下这一波段,能够设为其他波段。在此,440nm以上且490nm以下这一波段的光没有血液成分导致的吸收的贡献,来自生物体组织的散射光成为支配性的。因此,来自组织的散射光的强度仅依赖于距离,因此适于消除由除法运算等引起的荧光强度的、由于距离产生的变动。
(实施方式3)
接着,参照图18和图19对实施方式3进行说明。图18是示出本发明的实施方式3的内窥镜系统的概略结构的框图。本实施方式3的内窥镜系统1C具有处理装置4A来代替实施方式1的内窥镜系统1的处理装置4。另外,前端部24具有与实施方式1相同的光学系统243和摄像元件244,但是,第一摄像元件244a由多频带图像传感器构成,按照每个颜色成分单独生成电信号来进行说明。
图19是说明本发明的实施方式3的内窥镜的摄像光学系统的结构的图。从被摄体反射或散射的光例如包含以660nm为中心波长的红色成分的窄带光LR、以590nm为中心波长的琥珀色成分的光LA、以525nm为中心波长的绿色成分的光LG、以480nm为中心波长的蓝色成分的光LB、以380nm为中心波长的紫色成分的光LV、包含激励光(例如图5所示的光LP)和由激励光激励的荧光在内的光LT。注意,光LT在激励光被截止滤光片243c截止之后进入第二摄像元件244b。
通过分光镜243b后的光LR、LA、LG、LB、LV通过各滤波器,分别单独地入射到第一摄像元件244a。第一摄像元件244a对光LR、LA、LG、LB、LV分别单独地进行光电转换而生成电信号。
在本实施方式3中,特定区域强度计算部414使用第一摄像元件244a生成的电信号中的、根据蓝色成分的光(光LB)生成的电信号,计算光强度。
处理装置4A在实施PIT的情况下,按照图7的流程执行处理。此时,在荧光强度变化计算工序(步骤S107)中,计算由荧光强度归一化部415归一化后的荧光强度变化。此外,在边界区域判定工序(步骤S106)中,边界区域判定部411可以使用第一摄像元件244a生成的电信号中的基于蓝色成分的光的电信号来判定边界区域,也可以使用基于蓝色成分以外的成分的光的电信号来判定边界区域,还可以基于第一摄像元件244a生成的所有颜色成分的电信号来判定边界区域。这里的所有颜色成分的电信号相当于由多频带图像传感器所具备的、且接收或透过光的波段相互不同的多个滤波器分别生成的电信号。
在以上说明的实施方式3中,与实施方式1同样地,通过窄带光取得组织构造图像,根据治疗前后的组织的变化,划分反应速度不同的区域(边界区域),计算各个区域的荧光强度的变化,通过边界区域的显示或者显示每个边界区域的荧光强度的变化,由此使手术者对每个区域判断是否需要治疗光的追加照射。根据本实施方式3,能够对区域实施治疗光的追加照射,因此能够对治疗区域适当地实施光照射。
另外,在实施方式3中,说明了第一摄像元件244a按照每个颜色成分单独生成电子信号的例子,但也可以单独生成基于与440nm以上且490nm以下这一波段的窄带光的返回光相当的光的电信号、和基于该返回光以外的成分的光的电信号。
(实施方式4)
接着,参照图20对实施方式4进行说明。图20是示出本发明的实施方式4的内窥镜系统的概略结构的框图。本实施方式4的内窥镜系统1D具有与实施方式1的内窥镜系统1相同的结构。在内窥镜系统1D中,处理装置4与处置器具装置6电连接,通过控制部44进行来自处置器具62的治疗光的射出控制。
在实施PIT的情况下,处理装置4按照图7的流程执行处理。此时,在进行治疗光的照射时,控制部44控制治疗光的照射范围、照射时机、照射时间。具体而言,控制部44例如对由手术者设定的照射范围设定呈现预先设定的照射光量的光强度(输出值)以及照射时间。控制部44将操作输入部611的开关的按下作为触发,开始治疗光的照射控制。并且,在追加照射时,控制部44根据对象的边界区域,设定从处置器具62射出的治疗光的照射范围的形状,将操作输入部611的开关的按下作为触发,开始治疗光的照射控制。此外,控制部44也可以判定照射对象区域中的累计照射光量是否超过预先设定的上限值,在超过的情况下输出警报。
在以上说明的实施方式4中,与实施方式1同样地,通过窄带光取得组织构造图像,根据治疗前后的组织的变化,划分反应速度不同的区域(边界区域),计算各个区域的荧光强度的变化,通过边界区域的显示或者显示每个边界区域的荧光强度的变化,由此使手术者对每个区域判断是否需要治疗光的追加照射。根据本实施方式4,能够对区域实施治疗光的追加照射,因此能够对治疗区域适当地实施光照射。
另外,在本实施方式4中,控制部44进行处置器具62射出的治疗光的射出控制,因此,手术者能够向适当的区域照射治疗光,而无需调整治疗光的照射范围使其与边界区域一致。
另外,在上述的实施方式中,激励光和治疗光可以是相同的波段(中心波长相同),也可以是相互不同的波段(中心波长)。另外,在激励光与治疗光通用的情况下,只要通过处置器具62或激励光源313照射治疗光(激励光)即可,也可以构成为不具有激励光源313和处置器具62中的一方。
另外,在上述实施方式中,对光源装置3与处理装置4分体的例子进行了说明,但也可以构成为将光源装置3和处理装置4一体化。并且,在实施方式中,对通过处置器具照射治疗光的例子进行了说明,但也可以构成为由光源装置3射出治疗光。
另外,在上述的实施方式中,说明了本发明的内窥镜系统是使用了软性的内窥镜2的内窥镜系统1,该内窥镜2的观察对象为被检体内的生物体组织等,但也能够应用于如下的内窥镜系统,该内窥镜系统使用了在硬性的内窥镜、观测材料的特性的工业用的内窥镜、纤维镜、光学视管等光学内窥镜的目镜部连接有摄像头的结构。
(附加项)
一种光治疗方法,其包括如下工序:
将内窥镜的前端部插入至治疗对象部位;
向所述治疗对象部位照射治疗光,使与治疗对象部位结合的药剂反应;
使用通过向所述治疗对象部位照射的窄带光而得到的组织构造图像,将组织构造发生了变化的区域判定为边界区域;
计算所述边界区域的荧光强度的变化;
基于所述荧光强度的变化来判断是否追加照射治疗光;
对需要所述追加照射的区域照射所述治疗光;以及
计算所述追加照射后的所述边界区域的荧光强度的变化。
产业上的利用可能性
如上所述,本发明的光治疗装置、光治疗方法以及光治疗程序对于对治疗区域适当地实施光照射是有用的。
附图标记说明
1、1A~1D内窥镜系统
2、2A、2B内窥镜
3光源装置
4、4A处理装置
5显示装置
6处置器具装置
21插入部
22操作部
23通用缆线
24前端部
25弯曲部
26挠性管部
31光源部
32照明控制部
33光源驱动器
41图像处理部
42同步信号生成部
43输入部
44控制部
45存储部
61处置器具操作部
62处置器具
241光导
242照明透镜
243、243A光学系统
243a、2430物镜
243b分光镜(第一分光镜)
243c、2434截止滤光片
243d第二分光镜
244、244A、244B摄像元件
244a 第一摄像元件
244b 第二摄像元件
244c 第一摄像部
244d 第二摄像部
244e第三摄像元件
311白色光源
312窄带光源
313激励光源
411边界区域判定部
412荧光强度变化计算部
413显示图像生成部
414特定区域强度计算部
415荧光强度归一化部
2431第一透镜
2432第二透镜
2433第三透镜
2435第四透镜

Claims (12)

1.一种光治疗装置,其具备:
治疗光射出装置,其射出使药剂反应的治疗光;
组织构造图像取得部,其取得通过照射到所述治疗光的照射位置的窄带光而得到的组织构造图像;
荧光图像取得部,其取得通过照射到所述治疗光的照射位置的激励光而得到的荧光图像;
边界区域判定部,其使用所述组织构造图像,判定组织构造发生了变化的边界区域;
荧光强度变化计算部,其计算所述边界区域的荧光强度的变化的大小;以及
显示图像生成部,其生成用于显示所述荧光强度的变化的大小的显示图像。
2.根据权利要求1所述的光治疗装置,其中,
所述边界区域判定部检测所述组织构造图像的时间性变化,基于该时间性变化的量将所述组织构造发生了变化的部位的区域判定为所述边界区域。
3.根据权利要求2所述的光治疗装置,其中,
所述边界区域判定部将所述组织构造图像的值与预先设定的阈值进行比较,由此将所述组织构造发生了变化的部位的区域判定为所述边界区域。
4.根据权利要求1所述的光治疗装置,其中,
所述边界区域判定部使用预先通过机器学习计算出的特征量,将所述组织构造发生了变化的部位的区域判定为所述边界区域。
5.根据权利要求1所述的光治疗装置,其中,
所述组织构造图像取得部取得通过380nm以上且440nm以下这一波段的所述窄带光而得到的组织构造图像。
6.根据权利要求1所述的光治疗装置,其中,
所述光治疗装置还具有荧光强度归一化部,该荧光强度归一化部使用440nm以上且490nm以下这一波段的窄带光的返回光的光强度,对所述荧光强度变化计算部计算出的荧光强度进行归一化。
7.根据权利要求1所述的光治疗装置,其中,
所述组织构造图像取得部取得通过490nm以上且590nm以下这一波段的所述窄带光而得到的组织构造图像。
8.根据权利要求1所述的光治疗装置,其中,
所述组织构造图像取得部取得通过590nm以上且620nm以下这一波段的所述窄带光而得到的组织构造图像。
9.根据权利要求1所述的光治疗装置,其中,
所述组织构造图像取得部取得通过620nm以上且780nm以下这一波段的所述窄带光而得到的组织构造图像。
10.根据权利要求1所述的光治疗装置,其中,
所述光治疗装置还具备控制部,该控制部将光照射强度与照射时间的乘法值作为设定照射光量,对所述治疗光的照射对象区域进行所述治疗光的射出控制。
11.一种光治疗方法,其用于确认将使药剂反应的治疗光照射到治疗部位后的治疗效果,所述光治疗方法包括如下步骤:
组织构造图像取得步骤,取得通过照射到所述治疗光的照射位置的窄带光而得到的组织构造图像;
荧光图像取得步骤,取得通过照射到所述治疗光的照射位置的激励光而得到的荧光图像;
边界区域判定步骤,使用所述组织构造图像,判定组织构造发生了变化的边界区域;
荧光强度变化计算步骤,计算所述边界区域的荧光强度的变化的大小;以及
显示图像生成步骤,生成用于显示所述荧光强度的变化的大小的显示图像。
12.一种光治疗程序,其使光治疗装置执行以下步骤,该光治疗装置生成信息,以确认将使药剂反应的治疗光照射到治疗部位后的治疗效果,所述步骤包括:
组织构造图像取得步骤,取得通过照射到所述治疗光的照射位置的窄带光而得到的组织构造图像;
荧光图像取得步骤,取得通过照射到所述治疗光的照射位置的激励光而得到的荧光图像;
边界区域判定步骤,使用所述组织构造图像,判定组织构造发生了变化的边界区域;
荧光强度变化计算步骤,计算所述边界区域的荧光强度的变化的大小;以及
显示图像生成步骤,生成用于显示所述荧光强度的变化的大小的显示图像。
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