CN117222449A - 光治疗进度测定方法、光治疗进度测定装置以及光治疗系统 - Google Patents
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Abstract
光治疗进度测定方法是测定利用荧光药剂对患部进行的光治疗的进度的方法。光治疗进度测定方法包括：检测第一荧光强度，该第一荧光强度是通过向患部照射治疗光而在患部产生的荧光的强度(S2)；以及使用第一荧光强度和参照数据来计算表示患部的光治疗的进度的进度信息(S6～S8)。参照数据是基于与不参与光治疗的患部中的荧光药剂相关联的荧光强度而决定的。
Description
技术领域
本发明涉及一种光治疗进度测定方法、光治疗进度测定装置以及光治疗系统。
背景技术
以往，已知有通过向患部照射治疗光来激发患部内的荧光药剂从而对患部进行治疗的光治疗(例如，参照专利文献1。)。随着光治疗的进行，荧光药剂被消耗，与其相伴地在患部产生的荧光的强度衰减。在专利文献1中，在荧光的强度变为规定的阈值以下时，结束向患部进行的治疗光的照射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-167046号公报
发明内容
发明要解决的问题
荧光药剂的荧光强度未必在所有患部处都以相同的速度单调地衰减，针对各患部呈现多种多样的行为。例如，荧光强度的衰减速度按每个患者而不同。
为了适当地判断结束光治疗的时间，重要的是光治疗的最后阶段的荧光强度。但是，关于光治疗的最后阶段的荧光强度，发明人发现：即使持续进行了激发光的照射，荧光强度也不会充分下降，在荧光强度为低值的期间反而存在从衰减转为上升的情况。结果是未必准确地反映患部处的荧光药剂的消耗量、即光治疗的进度。因而，难以仅基于来自荧光药剂的荧光强度来实时地掌握光治疗的准确的进度。
本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种能够实时地测定患部的光治疗的准确的进度的光治疗进度测定方法、光治疗进度测定装置以及光治疗系统。
用于解决问题的方案
为了达成上述目的，本发明提供下面的方案。
本发明的一个方式是一种测定利用荧光药剂对患部进行的光治疗的进度的光治疗进度测定方法，包括以下步骤：检测第一荧光强度，该第一荧光强度是通过向所述患部照射治疗光而在所述患部产生的荧光的强度；以及使用所述第一荧光强度和参照数据来计算表示所述患部的光治疗的进度的进度信息，其中，所述参照数据是基于与不参与所述光治疗的所述患部中的所述荧光药剂相关联的荧光强度而决定的。
本发明的其它方式是一种测定利用荧光药剂对患部进行的光治疗的进度的光治疗进度测定装置，具备：光检测部，其检测第一荧光强度，该第一荧光强度是通过向所述患部照射治疗光而在所述患部产生的荧光的强度；以及运算部，其使用所述第一荧光强度和参照数据来计算表示所述患部的光治疗的进度的进度信息，其中，所述参照数据是基于与不参与所述光治疗的所述患部中的所述荧光药剂相关联的荧光强度而决定的。
本发明的其它方式是一种向患部照射治疗光来利用荧光药剂对所述患部进行光治疗的光治疗系统，具备：治疗光源，其输出所述治疗光；治疗光照射部，其向所述患部照射所述治疗光；上述的光治疗进度测定装置；以及通知部，其通知该光治疗进度测定装置的判定部的判定结果。
发明的效果
根据本发明，起到能够实时地测定患部的光治疗的准确的进度这样的效果。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的光治疗进度测定装置和光治疗系统的整体结构图。
图2是示出光治疗中的患部的荧光强度的随时间的变化的例子的图。
图3是对患部的荧光强度进行说明的图。
图4是示出存储部中存储的多个预置数据的图。
图5是对使用预置数据计算累计值的计算方法进行说明的图。
图6是示出图1的光治疗进度测定装置和光治疗系统的作用的流程图。
图7是第二实施方式所涉及的光治疗进度测定装置和光治疗系统的整体结构图。
图8是示出第一荧光强度和第二荧光强度各自的每单位时间的变化量的随时间的变化的例子的图。
图9是示出图7的光治疗进度测定装置和光治疗系统的作用的流程图。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照附图来说明本发明的第一实施方式所涉及的光治疗进度测定方法、光治疗进度测定装置以及光治疗系统。
如图1所示，本实施方式所涉及的光治疗系统100是一边通过内窥镜1观察患部A一边利用光响应性的荧光药剂对患部A进行光治疗的内窥镜系统。患部A例如是食道那样的上部消化管的癌肿。荧光药剂是具有聚集于患部A处的特性的荧光分子，通过激发光激发而激活从而发挥治疗效果。荧光药剂例如是帕尼单抗-IR700复合物或血卟啉衍生物。
光治疗系统100具备：内窥镜1，其观察体内的患部A；照明光源2，其产生用于对患部A进行照明的照明光L1；治疗光源3，其产生用于对患部A进行治疗的治疗光L2；探针(治疗光照射部)4，其经由内窥镜1插入到体内，来向患部A照射治疗光L2；图像处理部5，其对内窥镜图像进行处理；以及显示部(通知部)6，其显示内窥镜图像。在内窥镜1的基端连接有内窥镜处理器101。
内窥镜1具有软性或硬性的纵长的镜体(scope)7以及图像获取部8。在镜体7中设置有沿长度方向贯通镜体7的处置器具通道7a。另外，在镜体7的前端面设置有照明窗7b和受光窗7c。内窥镜1从照明窗7b向患部A射出从照明光源2供给的照明光L1。另外，内窥镜1在受光窗7c接收在患部A处被反射的照明光L1，由具有摄像元件的图像获取部8获取患部A的内窥镜图像。
照明光源2输出白色的照明光L1。
治疗光源3输出治疗光L2，该治疗光L2是具有荧光药剂的激发波长的激发光。
探针4是具有引导治疗光L2的光纤的纵长的光纤探针，被插入到处置器具通道7a内。探针4的基端与治疗光源3连接，治疗光L2从探针4的前端被照射至患部A。
图像处理部5从图像获取部8接收内窥镜图像，根据需要对内窥镜图像实施处理之后，将内窥镜图像输出到显示部6。
显示部6是液晶显示器等任意的显示装置。
图2是关于使用作为分子靶向抗体与荧光物质的复合物的帕尼单抗-IR700复合物进行的光治疗的实验结果的图。随着光治疗的进行，患部A处的荧光药剂被消耗，与其相伴地荧光强度F衰减。因而，医生能够基于荧光强度F的衰减来认识到光治疗正在进行。但是，荧光强度F未必如曲线a那样单调地衰减，有时会如曲线b和曲线c那样在光治疗的最后阶段上升。另外，荧光强度F的衰减的速度也根据条件等而不同。因而，难以仅基于荧光强度F来判断被投放于患部A的需要量的荧光药剂是否已被消耗、也就是说光治疗是否已完成。
认为荧光强度F不单调地衰减的原因之一是光治疗中的荧光药剂的再聚集。即，在通过静脉注射将足够量的荧光药剂投放给患者之后，荧光药剂的一部分未被患部A吸收而随血液一同进行再循环，从而在光治疗的最后阶段再聚集于患部A而引起荧光强度F的上升。因而，如图3所示，荧光强度F(参照曲线b。)是在光治疗开始前预先聚集于患部A的荧光药剂所产生的荧光的强度(参照曲线d。)与在光治疗开始后再聚集于患部A的荧光药剂所产生的荧光的强度(参照曲线e。)之和。
在期间I，在光治疗前预先聚集于患部A的荧光药剂的荧光占主导，能够得到高治疗效果。在期间II，预先聚集的荧光药剂的荧光和再聚集的荧光药剂的荧光混合存在，治疗效果很小。在期间III，再聚集的荧光药剂的荧光占主导，几乎得不到由预先聚集于患部A的荧光药剂产生的光治疗效果。
光治疗系统100具备光治疗进度测定装置10，该光治疗进度测定装置10测定患部A的光治疗的进度，以辅助医生判断是否结束患部A的光治疗。如图1所示，光治疗进度测定装置10具备：光检测部11，其检测荧光强度(第一荧光强度)F；强度数据生成部12，其将所检测出的荧光强度F按时间序列存储；存储部13，其存储预先准备的多个预置数据；运算部14，其计算表示患部A的光治疗的进度的进度信息；判定部15，其基于进度信息来判定患部A的光治疗是否已完成；以及治疗光调整部16，其调整治疗光L2的强度。
光治疗进度测定装置10具有如中央运算处理装置那样的至少一个处理器、以及如RAM(random access memory：随机存取存储器)和ROM(read-only memory：只读存储器)那样的存储装置。通过处理器按照存储装置中存储的程序执行处理，来实现强度数据生成部12、运算部14、判定部15以及治疗光调整部16的后述的处理。存储部13由存储装置构成。
在镜体7的前端面设置有选择性地使荧光Lf透过且使与荧光Lf不同的波长范围的光截止的抑止滤光片(barrier filter)7d。光检测部11检测透过了抑止滤光片7d的荧光Lf的强度F，并将荧光强度F发送到强度数据生成部12。例如，光检测部11具有设置于内窥镜处理器101内或镜体7内的摄像元件，获取包含荧光强度F的信息的荧光图像。荧光图像也可以经由图像处理部5而被发送到显示部6并被显示于显示部6。光检测部11也可以具有摄像元件以外的任意种类的光检测器。
强度数据生成部12通过将荧光强度F按时间序列存储来生成强度数据。例如，强度数据生成部12存储荧光图像的平均亮度值作为强度值。强度数据是图2和图3所示的曲线a、b、c那样的表示荧光强度F的随时间的变化的数据。
如图4所示，存储部13中预先存储的多个预置数据D1、D2、D3、…是表示不包含再聚集的荧光药剂的荧光强度的、荧光药剂的荧光强度因治疗光L2的照射而发生的随时间的变化的数据。
例如，通过向试管内的荧光药剂照射治疗光L2并随时间的经过对荧光强度进行检测和存储来获取预置数据D1、D2、D3、…，并在进行光治疗之前由作业者将该预置数据D1、D2、D3、…存储到存储部13中。患部A的荧光强度的衰减方式根据测定距离、荧光药剂的浓度以及治疗光L2的照射强度等各种各样的参数而变化。因而，在存储部13中存储在不同的参数下获取到的多个预置数据D1、D2、D3、…。
运算部14实时地判断荧光强度F是否衰减了，在荧光强度F初次变为不衰减时，使用强度数据和预置数据来开始计算进度信息。
具体地说，每当由光检测部11检测到荧光强度F时，运算部14在该时间点计算荧光强度F的每单位时间的变化量ΔF。例如，在时刻ti(i＝1、2、3、…)检测到荧光强度F(ti)的情况下，使用荧光强度F(ti)和在前一时刻ti-1检测出的荧光强度F(ti-1)并根据下式计算在时刻ti的变化量ΔF(ti)。
ΔF(ti)＝(F(ti)-F(ti-1)/(ti-ti-1)
在变化量ΔF为负的情况下、即在荧光强度F衰减了的情况下，运算部14不计算进度信息。在变化量ΔF不为负的情况下、即在变化量ΔF为零或正而荧光强度F固定或上升的情况下，运算部14执行用于计算进度信息的后述的处理。
图5对使用强度数据和预置数据计算进度信息的计算方法进行说明。
进度信息是累计从治疗开始起到当前时间点为止的荧光强度F的每单位时间的变化量而得到的累计值I。在图5中示出了表示累计值I的随时间的变化的累计数据。累计值I表示通过向患部A照射治疗光L2而在患部A处消耗了的荧光药剂的消耗量、即患部A的光治疗的进度。
如图5所示，运算部14从多个预置数据中选择与强度数据最相似的一个预置数据作为参照数据。具体地说，运算部14将强度数据中的荧光强度F的随时间的变化的曲线与多个预置数据中的荧光强度G的随时间的变化的曲线进行比较，来选择曲线与强度数据的曲线最相似的预置数据。
接着，运算部14使用参照数据来计算初次判断为变化量ΔF不为负之后的校正变化量ΔF’，使用校正变化量ΔF’和初次判断为变化量ΔF不为负之前的变化量ΔF来计算累计值I。在图5中，时刻tk是初次判断为变化量ΔF不为负的时刻。
校正变化量ΔF’相当于以去除再聚集于患部A的荧光药剂的荧光强度的每单位时间的变化量的方式校正得到的变化量ΔF，是在没有患部A处的荧光药剂的再聚集的情况下期望的、预先聚集于患部A的荧光药剂的荧光强度的实际的变化量。在仅使用变化量ΔF计算出累计值I的情况下，如图5的累计数据中点划线所示的那样，累计值I受再聚集的荧光药剂的荧光强度影响，例如不再单调增加。对于此，通过在初次判断为变化量ΔF不为负之后使用校正变化量ΔF’来代替变化量ΔF，能够如图5的累计数据中实线所示的那样计算出排除再聚集的荧光药剂的荧光强度的影响后的累计值I。
具体地说，运算部14计算当前时间点所对应的时刻下的荧光强度G的每单位时间的衰减率α作为校正系数。使用时刻ti下的荧光强度G(ti)和时刻ti-1下的荧光强度G(ti-1)并根据下式来计算时刻ti下的衰减率α(ti)。
α(ti)＝1-G(ti)/G(ti-1)
接着，运算部14通过将紧挨着荧光强度F(ti)之前检测出的荧光强度F(ti-1)乘以衰减率α(ti)，来计算当前时间点ti下的校正变化量ΔF’(ti)。接着，运算部14通过将校正变化量ΔF’(ti)与时刻ti-1的累计值I(ti-1)相加来计算累计值I(ti)。每当检测到荧光强度F时，运算部14计算衰减率α、校正变化量ΔF’以及累计值I。
判定部15将累计值I与规定的阈值Th进行比较。在累计值I为阈值Th以下的情况下，判定部15输出累计值I为规定的阈值以下这一判定结果。在累计值I大于阈值Th的情况下，判定部15输出累计值I超过规定的阈值这一判定结果。判定部15的判定结果被发送到治疗光调整部16，并且通过显示于显示部6来被通知给医生。
治疗光调整部16基于判定部15的判定结果来调整向患部A照射的治疗光L2的强度。具体地说，在判定为规定的阈值以下的情况下，治疗光调整部16通过维持从治疗光源3进行的治疗光L2的输出，来维持向患部A照射的治疗光L2的强度。另一方面，在判定为超过规定的阈值的情况下，治疗光调整部16通过控制治疗光源3来使从治疗光源3进行的治疗光L2的输出降低或停止，由此降低向患部A照射的治疗光L2的强度。
接着，参照图6来对光治疗系统100和光治疗进度测定装置10的作用进行说明。
为了使用光治疗系统100对患部A进行光治疗，首先，例如通过对患者进行静脉注射来向患部A投放荧光药剂。在静脉注射后直到荧光药剂聚集于患部A为止需要时间。从静脉注射起经过规定时间(例如24小时)后，医生点亮照明光源2，一边观察显示于显示部6的内窥镜图像一边将内窥镜1插入到患者的体内并将内窥镜1的前端配置到患部A附近。接着，医生通过将探针4经由内窥镜1的处置器具通道7a插入到体内来将探针4的前端配置到患部A附近，并点亮治疗光源3。由此，开始从探针4的前端向患部A照射治疗光L2，开始对患部A进行光治疗(步骤S1)。
在光治疗中，医生基于显示于显示部6的内窥镜图像内的患部A的荧光强度F的衰减来确认光治疗正在进行这一情况。但是，荧光强度F在光治疗中会受到再聚集于患部A的荧光药剂影响，因此荧光强度F未必准确地表示光治疗的进度。因而，难以仅基于荧光强度F来判断光治疗是否已完成。
根据本实施方式，在光治疗中，由光治疗进度测定装置10来执行光治疗进度测定方法。
光治疗进度测定方法包括：检测通过照射治疗光L2而在患部A产生的荧光Lf的强度F的步骤S2、S11；存储荧光强度F并生成表示荧光强度F的随时间的变化的强度数据的步骤S3、S12；判定荧光强度F的变化量ΔF的步骤S4、S5；计算表示光治疗的进度的进度信息的步骤S6～S8；以及基于进度信息来判定患部A的光治疗是否已完成的步骤S9。
在光治疗开始后，由光检测部11检测荧光强度F(步骤S2)，由强度数据生成部12将荧光强度F按时间序列存储来生成强度数据(步骤S3)。接着，由运算部14计算荧光强度F的每单位时间的变化量ΔF(步骤S4)，并判断变化量ΔF是否为负、即荧光强度F是否单调地衰减(步骤S5)。在变化量ΔF为负的情况下(步骤S5：“是”)，重复进行步骤S2～S4。
在变化量ΔF不为负的情况下(步骤S5：“否”)，由运算部14使用强度数据和参照数据来计算患部A的进度信息(步骤S6～S8)。具体地说，从多个预置数据中选择与强度数据最相似的预置数据作为参照数据(步骤S6)。接着，由运算部14使用参照数据计算荧光强度F的校正变化量ΔF’，使用在步骤S4中计算出的变化量ΔF和校正变化量ΔF’来计算作为进度信息的累计值I。
接着，由判定部15将累计值I与规定的阈值Th进行比较(步骤S9)。在判定为累计值I为阈值Th以下的情况下(步骤S9：“否”)，将表示光治疗未完成的信息显示于显示部6，由此向医生通知光治疗未完成(步骤S10)。之后，重复进行步骤S11、S12、S7、S8的荧光强度F的检测、强度数据的生成以及进度信息的计算，直到判定为累计值I为阈值Th以下为止。
在判定为累计值I大于阈值Th的情况下(步骤S9：“是”)，通过将表示光治疗完成的信息显示于显示部6，来向医生通知光治疗完成(步骤S13)。另外，通过治疗光调整部16来降低向患部A照射的治疗光L2的强度(步骤S14)。
医生基于显示于显示部6的判定结果来判断是否结束光治疗。具体地说，在输出了为规定的阈值Th以下这一判定结果的情况下，医生继续向患部A照射治疗光L2。另一方面，在输出了超过规定的阈值Th这一判定结果的情况下，医生通过熄灭治疗光源3来结束向患部A进行的治疗光L2的照射，从而结束患部A的光治疗。
如前所述，在光治疗中，医生难以仅基于患部A的荧光强度F来判断光治疗是否已完成。根据本实施方式，在存储部13中存储有预先准备的多个预置数据D1、D2、D3、…。预置数据D1、D2、…是通过照射治疗光L2而单调减少的荧光药剂的荧光强度的数据，不包含再聚集的荧光药剂的荧光强度。即，预置数据D1、D2、D3、…是在光治疗中不发生荧光药剂向患部A的再聚集的情况下的、患部A的荧光强度F因治疗光L2的照射而发生的典型的随时间的变化的模型。
通过使用这样的预置数据D1、D2、D3、…中的任一者，来计算排除了再聚集的荧光药剂的荧光强度的单位时间的变化量后的校正变化量ΔF’。然后，能够使用校正变化量ΔF’来计算表示通过光治疗所消耗的荧光药剂的准确的消耗量的累计值I作为进度信息，从而能够测定光治疗的准确的进度。另外，能够基于进度信息来准确地判定光治疗是否已完成。
另外，荧光强度F是与患部A处的荧光药剂的消耗量直接相关的参数，能够根据荧光强度F实时地计算进度信息。由此，能够实时地测定光治疗的准确的进度，并实时地判定光治疗是否已完成。
在使用荧光强度以外的信息来间接地测定光治疗的进度的情况下，难以实时地测定光治疗的进度。
在本实施方式中，设为通过将根据参照数据计算的衰减率α乘以荧光强度F来计算校正变化量ΔF’，但是校正变化量ΔF’的计算方法不限定于此，只要能够计算排除了由再聚集的荧光药剂引起的变化量的、由预先聚集于患部的荧光药剂引起的实际的变化量ΔF’，则能够使用任意的计算方法。
在一个变形例中，也可以在初次判断为荧光强度F不衰减以后，将参照数据的荧光强度G(ti)的每单位时间的变化量ΔG(ti)用作校正变化量ΔF’(ti)。
在其它变形例中，也可以在初次判断为荧光强度F不衰减以后，将参照数据的荧光强度G(ti)用作强度数据的荧光强度F(ti)。即，将初次判断为荧光强度F不衰减之后的强度数据的荧光强度F置换为参照数据的荧光强度G，并计算荧光强度G的每单位时间的变化量ΔG作为校正变化量ΔF’。
根据这些变形例，由于仅根据参照数据来预测校正变化量ΔF’，因此无需在初次判断为荧光强度F不衰减之后对荧光强度F进行检测和存储。因而，能够使进度信息的计算所涉及的处理简单化。
(第二实施方式)
接着，参照附图来说明本发明的第二实施方式所涉及的光治疗进度测定方法、光治疗进度测定装置以及光治疗系统。
本实施方式所涉及的光治疗系统200中的光治疗进度测定装置20获取作为再聚集的荧光药剂的荧光强度的第二荧光强度的数据来作为参照数据，并使用第二荧光强度的数据来计算进度信息，这一点与第一实施方式的光治疗系统100不同。在本实施方式中，对于与第一实施方式之间的不同点进行说明，对于与第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
如图7所示，光治疗系统200具备内窥镜1、照明光源2、治疗光源3、探针4、图像处理部5、显示部6以及光治疗进度测定装置20。
光治疗进度测定装置20具备光检测部11、运算部14、判定部15以及治疗光调整部16。
在本实施方式中，治疗光调整部16通过将治疗光源3的输出在作为高输出的第一输出与作为低输出的第二输出之间切换，来将向患部A照射的光在治疗光L2与测定光L3之间切换。治疗光L2是具有光治疗所需要的第一强度的光。荧光药剂通过任意的光强度的激发光而发出荧光，但仅在非常高的光强度下发挥光治疗效果。发挥出光治疗效果的荧光药剂具有荧光分子的分子结构崩塌而不再发出荧光的特性。测定光L3是具有比第一强度小的第二强度而不能使荧光药剂发挥光治疗效果的较弱的光。即，测定光L3是使治疗光L2减弱而得到的光。例如，第一强度为约100兆瓦(mW)，第二强度为几纳瓦(nW)。测定光L3作用于预先聚集于患部的未消耗的荧光药剂和再聚集于患部A且未与患部A结合的荧光药剂这两方，使得产生作为来自这两种状态的荧光药剂的荧光的总和的荧光Lf。
光检测部11交替地检测第一荧光强度F1和第二荧光强度F2，将荧光强度F1、F2输出到运算部14。第一荧光强度F1是通过照射治疗光L2而在患部A产生的荧光Lf的强度，是预先聚集于患部A的荧光药剂和再聚集的荧光药剂产生的荧光Lf的强度。第二荧光强度F2是通过照射测定光L3而在患部A产生的荧光Lf的强度，是再聚集于患部A的荧光药剂产生的荧光的强度。将第一荧光强度F1及第二荧光强度F2分别与治疗光L2及测定光L3建立了关联，以使运算部14区分第一荧光强度F1和第二荧光强度F2。
每当由光检测部11检测到第一荧光强度F1时，运算部14计算该时间点下的第一荧光强度F1的每单位时间的变化量ΔF1，每当由光检测部11检测到第二荧光强度F2时，运算部14计算该时间点下的第二荧光强度F2的每单位时间的变化量ΔF2。ΔF1和ΔF2利用与第一实施方式的ΔF同样的方法来计算。接着，运算部14计算变化量ΔF1与变化量ΔF2之间的一致度来作为进度信息。例如，使用ΔF1与ΔF2之间的差或比来表示一致度，ΔF1与ΔF2之差越接近零则一致度越高。
如图8所示，在患部A的光治疗完成时，患部A的荧光强度F1的变化中的、再聚集的荧光药剂的荧光强度F2的变化占主导，因此变化量ΔF1与变化量ΔF2相等或大致相等。因而，随着患部A的光治疗接近完成而一致度变高。
变化量ΔF1和变化量ΔF2是基于不同的强度的光L2、L3的量。因而，也可以是，以使变化量ΔF1、ΔF2为照射了同一强度的光L2、L3的情况下的值的方式使变化量ΔF1、ΔF2标准化，使用标准化后的变化量ΔF1、ΔF2来计算一致度。
判定部15将一致度与规定的阈值Th进行比较。在一致度为阈值Th以下的情况下，判定部15输出一致度为规定的阈值Th以下这一判定结果。在一致度大于阈值Th的情况下，判定部15输出一致度超过规定的阈值Th这一判定结果。
接着，参照图9来对光治疗系统200和光治疗进度测定装置20的作用进行说明。
与第一实施方式同样地，在光治疗中，由光治疗进度测定装置20来执行图9所示的光治疗进度测定方法。
光治疗进度测定方法包括：向患部A照射治疗光L2的步骤S21；检测作为通过照射治疗光L2而在患部A产生的荧光的强度的第一荧光强度F1的步骤S22；向患部A照射测定光L3的步骤S24；检测作为通过照射测定光L3而在患部A产生的荧光的强度的第二荧光强度F2的步骤S25；使用荧光强度F1、F2来计算进度信息的步骤S23、S26、S27；以及基于进度信息来判定患部A的光治疗是否已完成的步骤S28。
在光治疗开始后，交替地向患部A照射治疗光L2和测定光L3(步骤S21、S24)，并由光检测部11交替地检测第一荧光强度F1和第二荧光强度F2(步骤S22、S25)。然后，由运算部14计算第一荧光强度F1和第二荧光强度F2各自的每单位时间的变化量ΔF1、ΔF2(步骤S23、S26)，并计算变化量ΔF1与变化量ΔF2的一致度作为进度信息(步骤S27)。
接着，由判定部15将一致度与规定的阈值Th进行比较(步骤S28)。在一致度为阈值Th以下的情况下(步骤S28：“否”)，由判定部15判定为一致度为规定的阈值Th以下，该意思的判定结果被通知给医生(步骤S10)。在判定出一致度为阈值Th以下这一意思之后，重复进行步骤S21～S27，直到判定为超过阈值Th为止。
在一致度大于阈值Th的情况下(步骤S28：“是”)，由判定部15判定为一致度超过规定的阈值Th，该意思的判定结果被通知给医生(步骤S13)，由治疗光调整部16降低治疗光L2的强度(步骤S14)。
这样，根据本实施方式，在光治疗中，获取再聚集于患部A的荧光药剂的第二荧光强度F2作为参照数据。光治疗越接近完成，则变化量ΔF1越接近变化量ΔF2，变化量ΔF1与变化量ΔF2的一致度表示患部A的光治疗的准确的进度。能够计算这样的一致度来作为进度信息，从而能够测定光治疗的准确的进度。另外，医生能够基于进度信息来准确地判定光治疗是否已完成。
另外，实时地根据荧光强度F1、F2来计算一致度。由此，能够实时地测定光治疗的准确的进度，从而医生能够实时地判定光治疗是否已完成。
在本实施方式中，设为光治疗进度测定装置20与光治疗的开始同时地开始光治疗的进度的测定，但是取而代之地，也可以与第一实施方式同样地在变化量ΔF1初次变为不为负时开始光治疗的进度的测定。
即，在光治疗开始后，每当检测到第一荧光强度F1时，运算部14计算变化量ΔF1。治疗光调整部16从光治疗开始起到变化量ΔF1初次变为不为负为止使治疗光源3输出治疗光L2，在变化量ΔF1初次变为不为负以后使治疗光源3交替地输出治疗光L2和测定光L3。
根据该结构，直到变化量ΔF1初次变为负为止一直向患部A照射治疗光L2，因此能够缩短患部A的治疗时间。
在本实施方式中，设为通过治疗光源3的输出的切换来进行治疗光L2与测定光L3之间的切换，但是取而代之地，也可以通过对到患部A为止的治疗光L2的照射距离进行变更来进行治疗光L2与测定光L3之间的切换。照射距离是从射出治疗光L2的探针4的前端到患部A的距离。照射距离的变更例如通过医生使探针4沿长度方向往返移动来手动进行，或者通过未图示的马达使探针4往返移动来自动进行。
能够通过延长照射距离，来使向患部A照射的治疗光L2的强度降低，从而将低强度的治疗光L2用作测定光L3。
另外，在本实施方式中，也可以与治疗光源3分开地设置产生测定光L3并输出该测定光L3的测定光源。
在上述第一和第二实施方式中，显示部6也可以不仅显示判定部15的判定结果还显示进度信息，或者代替显示判定部15的判定结果而显示进度信息。例如，显示部6也可以显示累计值I、变化量ΔF1、ΔF2以及一致度的数值来作为进度信息，还可以显示表示它们的随时间的变化的曲线图来作为进度信息。
另外，显示部6也可以将表示各患部A的光治疗的进度的显示作为进度信息并将该进度信息以叠加于内窥镜图像的方式进行显示。根据该结构，医生能够基于附在内窥镜图像内的患部A处的显示来容易地掌握各患部A的进度。
例如，对内窥镜图像内的各患部A附加“P1”、“P2”、“P3”以及“P4”中的任一者。“P1”表示荧光强度F单调地衰减、光治疗正在进行的阶段。“P2”表示荧光强度F的随时间的变化大致为零、光治疗的进行已停止的阶段。“P3”表示荧光强度F上升、光治疗和荧光药剂的再聚集这两方都进行的阶段。“P4”表示光治疗的进行停止、只有荧光药剂的再聚集进行的阶段。
在上述第一和第二实施方式中，设为通知部是显示判定部15的判定结果的显示部6，但是取而代之地，也可以使用其它方式来通知判定结果。例如，通知部也可以输出与判定结果相应的声音。
在上述第一和第二实施方式中，设为光治疗进度测定装置10、20是内窥镜系统的一部分，但是取而代之地，也可以是与内窥镜系统相独立的装置。例如，也可以是，光治疗进度测定装置10、20是与内窥镜处理器101分开的装置，经由配置在内窥镜1的外侧的探针来进行患部A的荧光Lf的检测和测定光L3向患部A的照射。
另外，在上述的实施方式中，以参照数据是作为在光治疗中再聚集于患部的荧光药剂的荧光的强度的第二荧光强度的数据、或者是表示不包含再聚集的荧光药剂的荧光的强度的、荧光药剂的荧光的强度因治疗光的照射而发生的随时间的变化的预置数据的情况为例进行了说明，但是参照数据不限于上述数据，只要是基于与不参与光治疗的患部中的荧光药剂相关联的荧光强度、且与利用治疗光L2进行的光治疗的最后阶段的荧光强度中可能包含的基于不参与光治疗的患部中的荧光药剂的荧光相关联地决定的数据即可，也可以是其它参照数据。
附图标记说明
100、200：光治疗系统；10、20：光治疗进度测定装置；3：治疗光源；4：探针(治疗光照射部)；6：显示部(通知部)；8：图像获取部；11：光检测部；12：强度数据生成部；13：存储部；14：运算部；15：判定部；16：治疗光调整部；A：患部；D1、D2、D3：预置数据；F、F1：第一荧光强度；F2：第二荧光强度；ΔF、ΔF1、ΔF2：变化量；I：累计值。
Claims (20)
1.一种光治疗进度测定方法，测定利用荧光药剂对患部进行的光治疗的进度，所述光治疗进度测定方法包括以下步骤：
检测第一荧光强度，该第一荧光强度是通过向所述患部照射治疗光而在所述患部产生的荧光的强度；以及
使用所述第一荧光强度和参照数据来计算表示所述患部的光治疗的进度的进度信息，
其中，所述参照数据是基于与不参与所述光治疗的所述患部中的所述荧光药剂相关联的荧光强度而决定的。
2.根据权利要求1所述的光治疗进度测定方法，其中，
所述参照数据是第二荧光强度的数据或者预置数据，
该第二荧光强度是在所述光治疗中再聚集于所述患部的所述荧光药剂的荧光的强度，
该预置数据表示不包含再聚集的所述荧光药剂的荧光的强度的、所述荧光药剂的荧光的强度因所述治疗光的照射而发生的随时间的变化。
3.根据权利要求2所述的光治疗进度测定方法，其中，
还包括以下步骤：按时间序列存储所述第一荧光强度，生成表示该第一荧光强度的随时间的变化的强度数据，
计算所述进度信息的步骤包括以下步骤：
从多个所述预置数据中选择与所述强度数据最相似的一个预置数据作为所述参照数据；
使用所选择的所述预置数据来计算所述第一荧光强度的每单位时间的校正变化量；以及
使用所述校正变化量来计算所述第一荧光强度的每单位时间的变化量的累计值，
所述累计值即为所述进度信息。
4.根据权利要求2所述的光治疗进度测定方法，其中，还包括以下步骤：
向所述患部照射比所述治疗光弱的测定光；以及
检测作为通过向所述患部照射所述测定光而在所述患部产生的荧光的强度的所述第二荧光强度，
计算所述进度信息的步骤包括以下步骤：计算所述第一荧光强度的每单位时间的变化量与所述第二荧光强度的每单位时间的变化量之间的一致度，
该一致度即为所述进度信息。
5.根据权利要求4所述的光治疗进度测定方法，其中，
照射所述测定光的步骤包括以下步骤：将向所述患部照射的所述治疗光的强度从第一强度切换为比该第一强度弱的第二强度，
所述测定光是被减弱为所述第二强度的所述治疗光。
6.根据权利要求5所述的光治疗进度测定方法，其中，
通过切换用于输出所述治疗光的治疗光源的输出，来将向所述患部照射的所述治疗光的强度在所述第一强度与所述第二强度之间切换。
7.根据权利要求5所述的光治疗进度测定方法，其中，
通过对到所述患部为止的所述治疗光的照射距离进行变更，来将向所述患部照射的所述治疗光的强度在所述第一强度与所述第二强度之间切换。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的光治疗进度测定方法，其中，
还包括以下步骤：判断所述第一荧光强度的每单位时间的变化量是否为负，
在判断为所述变化量不为负之后进行计算所述进度信息的步骤。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的光治疗进度测定方法，其中，
还包括以下步骤：基于所述进度信息来判定所述患部的光治疗是否已完成。
10.一种光治疗进度测定装置，测定利用荧光药剂对患部进行的光治疗的进度，所述光治疗进度测定装置具备：
光检测部，其检测第一荧光强度，该第一荧光强度是通过向所述患部照射治疗光而在所述患部产生的荧光的强度；以及
运算部，其使用所述第一荧光强度和参照数据来计算表示所述患部的光治疗的进度的进度信息，
其中，所述参照数据是基于与不参与所述光治疗的所述患部中的所述荧光药剂相关联的荧光强度而决定的。
11.根据权利要求10所述的光治疗进度测定装置，其中，
所述参照数据是第二荧光强度的数据或者预置数据，
该第二荧光强度是在所述光治疗中再聚集于所述患部的所述荧光药剂的荧光的强度，
该预置数据表示不包含再聚集的所述荧光药剂的荧光的强度的、所述荧光药剂的荧光的强度因所述治疗光的照射而发生的随时间的变化。
12.根据权利要求11所述的光治疗进度测定装置，其中，还具备：
强度数据生成部，其按时间序列存储所述第一荧光强度，生成表示该第一荧光强度的随时间的变化的强度数据；以及
存储部，其存储多个所述预置数据，
所述运算部进行以下处理：
从多个所述预置数据中选择与所述强度数据最相似的一个预置数据作为所述参照数据；
使用所选择的所述预置数据来校正所述第一荧光强度的每单位时间的校正变化量；以及
使用所述校正变化量来计算所述第一荧光强度的每单位时间的变化量的累计值，
所述累计值即为所述进度信息。
13.根据权利要求11所述的光治疗进度测定装置，其中，
所述光检测部还检测作为通过向所述患部照射比所述治疗光弱的测定光而在所述患部产生的荧光的强度的所述第二荧光强度，
所述运算部计算所述第一荧光强度的每单位时间的变化量与所述第二荧光强度的每单位时间的变化量之间的一致度，
该一致度即为所述进度信息。
14.根据权利要求13所述的光治疗进度测定装置，其中，
还具备治疗光调整部，该治疗光调整部用于调整向所述患部照射的所述治疗光的强度，
该治疗光调整部将向所述患部照射的所述治疗光的强度在第一强度与比该第一强度弱的第二强度之间切换，
所述测定光是被减弱为所述第二强度的所述治疗光。
15.根据权利要求10至14中的任一项所述的光治疗进度测定装置，其中，
所述运算部进行以下处理：
判断所述第一荧光强度的每单位时间的变化量是否为负；以及
在判断为所述变化量不为负之后计算所述进度信息。
16.根据权利要求10至15中的任一项所述的光治疗进度测定装置，其中，
还具备判定部，该判定部基于所述进度信息来判定所述患部的光治疗是否已完成。
17.一种光治疗系统，向患部照射治疗光来利用荧光药剂对所述患部进行光治疗，所述光治疗系统具备：
治疗光源，其输出所述治疗光；
治疗光照射部，其向所述患部照射所述治疗光；
根据权利要求16所述的光治疗进度测定装置；以及
通知部，其通知该光治疗进度测定装置的所述判定部的判定结果。
18.根据权利要求17所述的光治疗系统，其中，
还具备治疗光调整部，该治疗光调整部用于调整向所述患部照射的所述治疗光的强度，
在由所述判定部判定为所述患部的光治疗已完成的情况下，所述治疗光调整部使所述治疗光的强度降低。
19.根据权利要求17或18所述的光治疗系统，其中，还具备：
图像获取部，其获取所述患部的图像；以及
显示部，其显示由该图像获取部获取到的所述图像，
该显示部显示所述进度信息。
20.根据权利要求19所述的光治疗系统，其中，
所述显示部将所述进度信息以叠加于所述图像内的所述患部的方式进行显示。
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