JP2003290126A - センチネルリンパ節検出装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より深い場所のセンチネルリンパ節を検出す
る。 【解決手段】センチネルリンパ節検出装置は、色素の特
定の吸収波長である光であって、かつその光による光音
響効果によって前記色素が発生する超音波信号に時間的
変化が生じるパルス光を照射するパルス光光源と、前記
色素が予め注入された病変組織近傍に前記パルス光を導
光する光ガイド手段と、前記光ガイド手段の出射端に近
接して配置され前記超音波信号を検出する検出器と、前
記検出器の出力信号に基づいて前記色素の有無あるいは
濃度を出力する出力手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センチネルリンパ
節検出装置およびその方法に関し、特に、色素を利用し
たセンチネルリンパ節検出装置およびその方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、早期癌手術においては、病変部
だけでなく、その病変部の周囲の、転移が疑われる複数
個のリンパ節の切除も行われる。しかし、切除後、リン
パ節の病理検査において転移が認められないと、結果と
して不必要なリンパ節切除が行われたことになる。

【０００３】そこで、近年、癌切除手術において不必要
なリンパ節切除を防いで患者の負担を軽減するための手
法として、センチネルノードナビゲーションサージェリ
ー（Sentinel Node Navigation Surgery。以下、ＳＮＮ
Ｓと略す。）が注目されている。ＳＮＮＳでは、センチ
ネルリンパ節を検出し、そのセンチネルリンパ節の病理
検査を迅速に行ってそのリンパ節への転移の有無を判定
する。そして、転移が認められない場合、残りのリンパ
節の切除は不要なため、患者への負担の軽い手術が実現
できる。

【０００４】従って、ＳＮＮＳでは、センチネルリンパ
節を容易かつ精度良く検出できる方法および装置が必要
となる。これまでに、色素を用いた検出方法（以下、色
素法という。）と、ラジオアイソトープを用いた方法
（以下、ＲＩ法と略す。）が実用化されている。

【０００５】色素法には、例えば、特開２００１−２９
９６７６号公報に開示されているような蛍光色素として
インドシアニングリーン（Indocyanine green。以下、
ＩＣＧと略す。）を用いた方法がある。その方法によれ
ば、ＩＣＧを腫瘍周囲に予め局注し、所定時間経過後に
開腹手術を行い、観察部に励起光を照射してＩＣＧから
発せられる近赤外蛍光を可視化する。それによって、セ
ンチネルリンパ節を検出することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した方法
では、センチネルリンパ節を検出できるのは、観察対称
の表面から数ｍｍの深さのものに限られていた。従っ
て、より深い場所のセンチネルリンパ節を検出すること
ができなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、より
深い場所のセンチネルリンパ節を検出することができる
センチネルリンパ節検出装置およびその方法を提供する
ことを目的とする。

【０００８】本発明のセンチネルリンパ節検出装置は、
色素の特定の吸収波長である光であって、かつその光に
よる光音響効果によって前記色素が発生する超音波信号
に時間的変化が生じるパルス光を照射するパルス光光源
と、前記色素が予め注入された病変組織近傍に前記パル
ス光を導光する光ガイド手段と、前記光ガイド手段の出
射端に近接して配置され前記超音波信号を検出する検出
器と、前記検出器の出力信号に基づいて前記色素の有無
あるいは濃度を出力する出力手段とを有する。

【０００９】している。

【００１０】本発明のセンチネルリンパ節検出方法は、
特定の波長の光を吸収する色素を病変組織近傍に予め注
入し、前記波長の光であって、かつその光による光音響
効果によって前記色素が発生する超音波信号に時間的変
化が生じるパルス光を前記病変組織近傍の生体観察部
に、前記パルス光を光ガイド手段を介して照射し、前記
光ガイド手段の出射端に近接し配置され前記超音波信号
を検出する検出器の出力信号に基づいて前記色素の有無
あるいは濃度を出力。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１２】（第１の実施の形態）図１から図３は、本
発明の第１の実施の形態に係わるセンチネルリンパ節検
出装置を説明するための図である。本実施の形態の装置
は、光音響効果を利用したセンチネルリンパ節検出装置
である。

【００１３】図１は、第１の実施の形態に係わるセンチ
ネルリンパ節検出装置の構成例を示す構成図である。図
１において、１は、生体組織であり、２は、生体組織表
面であり、３は、センチネルリンパ節である。４は内視
鏡であり、電荷結合装置（以下、ＣＣＤと略す。）等の
撮像素子（図示せず）を含み、モニタ装置上にその撮像
素子による撮像画像を表示するための画像信号を出力す
る。５は、内視鏡４の処置具用のチャンネル６に挿通さ
れるプローブであり、内部に光ガイド手段である光ファ
イバ９を有する。プローブ５は、通常の内視鏡４の操作
部に設けられた挿通口である鉗子口７から挿入され、内
視鏡先端部の開口８から突出させることができる。

【００１４】プローブ５は、その先端部に光ファイバ９
の端部と圧電素子１０が設けられている。検出器である
圧電素子１０は、光ファイバ９の出射端に近接して配置
されている。光ファイバ９は、パルスレーザ装置１１か
らのパルスレーザ光をプローブ５の基端部側の一端から
入射してプローブ５の先端部から出射させるように、パ
ルスレーザ光を導光する。パルスレーザ装置１１は、例
えば、数ｎＳ（ナノ秒）のパルス幅のパルスレーザ光を
出力する、ＱスイッチＹＡＧ励起チタンサファイアレー
ザ装置である。トランスデューサである圧電素子１０
は、後述するように生体組織１からの超音波信号を受信
し、受信した超音波信号の強度信号を出力する。その強
度信号は、アンプ１２を介して同期検波回路１３に入力
される。出力手段としての同期検波回路１３は、パルス
レーザ装置１１からのタイミング信号とアンプ１２から
の強度信号の時間的変化を検出し、その強度信号の時間
的変化に基づいて色素の有無を示す信号を出力する。

【００１５】次に上述したセンチネルリンパ節検出装置
の動作について説明する。

【００１６】まず、患者の病変部の周囲に、特定の波長
の光を吸収する色素、例えばＩＣＧを予め局注してお
く。注入された色素が注入部位からリンパ管に移行する
時間の経過後、術者は、内視鏡４を操作して、患者の体
腔内の病変を観察しながら、生体組織１の表面２にプロ
ーブ５の先端部を接触させる。そして、パルスレーザ装
置１１のスイッチ（図示せず）を操作して、センチネル
リンパ節の検出を行う。

【００１７】ＩＣＧは、波長が８００から９００ｎｍ
（ナノメートル）の近赤外光を吸収する特性を有し、一
方、生体組織１自体は、波長が８００から９００ｎｍ
（ナノメートル）の近赤外光を吸収する特性を有さな
い。パルスレーザ装置１１からは、ＩＣＧがそのような
近赤外の光を吸収する波長のパルスレーザ光が出射され
る。

【００１８】パルスレーザ装置１１がオンされ、パルス
レーザ光が出力されると、光ファイバ９の一端から入射
されたパルスレーザ光は、光ファイバ９の内部を通って
光ファイバ９の出射端から出射される。その射出された
パルスレーザ光は、病変組織近傍の表面２から生体組織
１の内部に拡散する。予め投与されたＩＣＧは、パルス
レーザ光を受けると、ＩＣＧは、その光を吸収し、熱弾
性効果により超音波信号を発生する。（これを光音響効
果という。） 発生した超音波信号は、圧電素子１０によって検出さ
れ、超音波信号の強度信号がアンプ１２により増幅され
て、同期検波回路１３に入力される。同期検波回路１３
は、パルスレーザ装置１１からのパルスレーザ光の出射
後、圧電素子１０から、予め決められた大きさ、あるい
は予め決められた変化幅を有する超音波信号の有無を検
出する。

【００１９】図２は、時間の経過に伴って、圧電素子１
０が受信した超音波信号の強度信号の変化の様子の例を
示すグラフである。縦軸は、超音波信号の強度を示し、
横軸は、パルスレーザ装置１１がパルスレーザ光を出射
してからの経過時間を示す。図２に示す例では、パルス
レーザ装置１１が、０．０秒にパルスレーザ光を出射す
ると、圧電素子１０は、略１．１μＳ（マイクロ秒）後
に超音波信号を受信する。そして、パルスレーザ光を出
射後、略１．１から１．２μＳ（マイクロ秒）の間に超
音波の信号強度が大きく変化している。予め決められた
変化幅以上の変化があったときには、プローブ５の先端
の先にセンチネルリンパ節があると判断される。

【００２０】ここでは、予め決められた変化幅以上の変
化が検出されたときに、センチネルリンパ節が有ると判
断されるが、超音波信号の強度に応じて、ＩＣＧの濃度
値を検出するようにしてもよい。また、超音波信号の変
化が予め決められた大きさ以下の場合は、センチネルリ
ンパ節がないと判断される。

【００２１】従って、上述した装置によれば、予め決め
られた波長の光を照射し、プローブ５の先端の前方にＩ
ＣＧがあれば、すなわちセンチネルリンパ節があれば、
光音響効果に基づいて超音波信号の信号強度が大きくな
るので、センチネルリンパ節を検出することができる。

【００２２】なお、照射されるレーザ光のパルス幅は、
光音響効果によって発生した超音波信号の強度信号が、
時間軸上で変化し、検出装置である同期検波回路がＩＣ
Ｇの存在を検出できる幅であればよい。

【００２３】次に、第１の実施の形態の変形例につい
て、図３を用いて説明する。

【００２４】図３は、第１の実施の形態の変形例に係る
センチネルリンパ節検出装置の構成を説明するための図
である。

【００２５】図３において、１は、生体組織であり、２
は、生体組織表面であり、３は、センチネルリンパ節で
ある。２１は、内視鏡挿入部であり、２２は、検出器で
ある圧電素子アレーである。２３は、光ファイバであ
り、内視鏡挿入部２１の内部を連通するチャンネルを通
って、内視鏡挿入部２１の先端部の開口２４から光ファ
イバの先端部が突出している。光ファイバ２３の先端の
出射端は、圧電素子アレー２２の近傍に配置されてい
る。２５は、照明窓であり、２６は、観察窓であり、照
明窓２５から出射された光の反射光が、観察窓２６を介
して撮像素子（図示せず）に入射されることによって、
観察対象部位の画像信号が得られるようになっている。
通常の内視鏡として使用するときは、照明窓２５から出
射された光の反射光が、撮像素子によって画像信号に変
換されてモニタ装置に画像が表示される。

【００２６】図１において説明したパルスレーザ装置１
１からのパルスレーザ光が光ファイバ２３の一端から入
射され、内視鏡挿入部２１の先端部側の光ファイバ２３
の他端である出射端から、病変組織の近傍に向けて出射
される。圧電素子アレー２２は、複数の圧電素子がアレ
ー状に配置されたもので、光音響効果によりＩＣＧが発
生した超音波信号を２次元的に検出する。その結果、超
音波信号に基づいて２次元画像を生成することができ
る。

【００２７】また、生体組織１の表面２と圧電素子アレ
ー２２との間に水が存在する。超音波信号は、空気の中
では減衰率が大きいからである。従って、センチネルリ
ンパ節を検出するときは、観察対象１の表面に水２７を
配置し、圧電素子アレー２２と観察対象である生体組織
１の表面の間に水２７が介在するようにする。

【００２８】従って、術者は、予め決められたスイッチ
（図示せず）を操作して、パルスレーザ光を光ファイバ
２３を通して病変組織近傍に照射する。その結果、ＩＣ
Ｇが発生した超音波信号を圧電素子アレー２２によって
受信し、受信した超音波信号に基づき、ＩＣＧの位置を
２次元画像として得ることができる。

【００２９】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、光音響効果を用いているので、従来に比べ生体組織
の深い位置にあるセンチネルリンパ節を検出することが
できる。

【００３０】（第２の実施の形態）図４から図６は、本
発明の第２の実施の形態に係わるセンチネルリンパ節検
出装置を説明するための図である。本実施の形態の装置
は、蛍光色素を利用したセンチネルリンパ節検出装置で
ある。

【００３１】図４は、第２の実施の形態に係わるセンチ
ネルリンパ節検出装置の構成例を示す構成図である。図
５は、フィルタホイールの構成を説明するための説明図
である。

【００３２】図４において、１は、生体組織であり、２
は、生体組織表面であり、３は、センチネルリンパ節で
ある。４は、内視鏡であり、検出器であるＣＣＤ３１
と、白色光と赤外光の一部を透過し励起光をカットする
励起光カットフィルタ３２と、集光レンズ３３と、光フ
ァイバ３４と、照明角調整光学系３５と、照明レンズ３
６と、アクチュエータ３７を含む。集光レンズ３３と照
明レンズ３６は、近接して配置される。光ファイバ３４
は、光ガイド手段であり、光源からの光を内視鏡４の先
端に導光する。照明角調整光学系３５は、光ファイバ３
４の先端の出射端から照射される光の照明角を調整する
ための光学系である。アクチュエータ３７は、照明角調
整光学系３５を移動させるためのアクチュエータであ
る。

【００３３】４１は、光源装置であり、集光レンズ４２
と、フィルタホイール４３と、フィルタホイール４３を
回転させるためのモータ４４と、白色光観察と蛍光観察
を切り替えるためにモータ４４を駆動するためのスイッ
チ４５と、光源用ランプ４６を含む。モータ４４は、ス
イッチ４５からの信号を受け、フィルタホイール４３を
回転させる。なお光源ランプ４６は、赤外光および蛍光
励起光を含む光を発生する光源である。

【００３４】光源装置４１のランプ４６の光は、フィル
タホイール４３の２つのフィルタの一つを介して集光レ
ンズ４２に投射される。フィルタホイール４３は、図５
に示すような構成をしたフィルタ手段であり、励起光と
白色光を切り替えて照明するためのフィルタである。フ
ィルタホイール４３は、円形形状をしており、白色光に
含まれる赤外線をカットする赤外カットフィルタ４３ａ
と、ＩＣＧ等の蛍光色素を励起して蛍光を発生させる励
起光をのみを透過する励起光用フィルタ４３ｂを有す
る。スイッチ４５を操作あるいは制御することによっ
て、モータ４４を駆動してランプ４６から集光レンズ４
２への光路上に挿入されるフィルタを、赤外カットフィ
ルタ４３ａと励起光用フィルタ４３ｂのいずれかに切り
替えることができるようになっている。その光路上に赤
外カットフィルタ４３ａを配置すると白色光が、励起光
用フィルタ４３ｂを配置すると蛍光色素を励起する励起
光が、内視鏡４の先端部から出射される。

【００３５】集光レンズ４２によって集光された光は、
光ファイバ３４の一端に入射され、光ファイバ３４の内
視鏡４の先端側の他端である出射端から出射される。光
ファイバ３４から出射された光は、照明角調整光学系３
５を介して照明レンズ３６に入射する。照明角調整光学
系３５は、アクチュエータ３７によって、出射光の光路
方向に移動可能になっている。アクチュエータ３７は、
例えば、圧電タイプのリニアアクチュエータである。照
明角調整光学系３５を出射光の光軸方向に移動させるこ
とによって、照明レンズ３６から生体組織１の表面２に
投射される光の照明角を大きくしたり、あるいは小さく
する、すなわち集光の度合いを調整することができる。

【００３６】５１は、カメラコントロールユニット（以
下、ＣＣＵと略す。）であり、５２は、モニタ装置であ
る表示部である。５３は、蛍光画像の明るさを測定する
測光部であり、５４は、照明角制御部であり、５５は、
深さ予測部である。ＣＣＵ５１は、ＣＣＤ３１からの画
像信号を受けて、反射光画像と蛍光画像を生成する。表
示部５２は、内視鏡画像を表示すると共に、後述する深
さ方向の位置情報を表示する。照明角制御部５４は、蛍
光画像の明るさが予め決められた一定の値になるように
アクチュエータ３７を駆動して、照明角調整光学系３５
の移動を制御する。深さ予測部５５は、蛍光画像の明る
さに基づいてセンチネルリンパ節の深さ方向の位置を予
測する。

【００３７】生体組織１の表面２を通った励起光によっ
てＩＣＧは蛍光を発し、その蛍光は、集光レンズ３３及
び励起光カットフィルタ３２を介してＣＣＤ３１に入射
する。ＣＣＤ３１の画像信号は、ＣＣＵ５１へ入力さ
れ、２次元画像として表示部５２に供給される。また、
ＣＣＵ５１の画像信号は、測光部５３へ出力される。測
光部５３で測光された信号に基づいて照明角を制御する
ため、測光信号は照明角制御部５４へ供給される。

【００３８】照明角制御部５４は、ＣＣＤ３１からの信
号が予め決められた値以上になるようにアクチュエータ
３７を駆動して照明角を制御する。深さ予測部５５は、
照明角制御部５４の出力信号に基づいてセンチネルリン
パ節の存在する表面２からの位置、すなわち深さを予測
する。

【００３９】次に上述したセンチネルリンパ節検出装置
の動作について説明する。

【００４０】術者が内視鏡４を通常の可視光による観察
用に用いる場合、内視鏡４を操作して、患者の体腔内の
病変を観察しながら、生体組織１の表面２の病変組織の
近傍に内視鏡４の先端部を接近させる。その場合、スイ
ッチ４５を操作してフィルタホイール４３の赤外カット
フィルタ４３ａがランプ４６と集光レンズ４２の間にく
るようにして、赤外カットフィルタ４３ａを介した光を
光ガイド手段である光ファイバ３４の一端に当てる。そ
の光は照明角調整光学系３５を通り、照明レンズ３６か
ら生体組織１の表面２に照射される。表面２からの反射
光が、集光レンズ３３及び励起光カットフィルタ３２を
介してＣＣＤ３１によって受光される。ＣＣＤ３１は、
表面２の画像を２次元画像信号としてＣＣＵ５１へ出力
する。ＣＣＵ５１は、ＣＣＤ３１からの画像信号をモニ
タ装置上に表示できるように画像処理して、表示部５２
へ出力する。これによって、術者が生体組織１の表面２
を観察することができる。

【００４１】術者がセンチネルリンパ節の検出を行う場
合、まず、患者の病変部の周囲に、ＩＣＧが予め局注さ
れる。注入されたＩＣＧが注入部位からリンパ管に移行
する時間の経過後、術者は、内視鏡４を操作して、患者
の体腔内の病変部近傍を観察しながら、生体組織１の表
面２の近傍に内視鏡４の先端部を接近させる。そして、
スイッチ４５を操作して、励起用フィルタ４３ｂがラン
プ４６と集光レンズ４２の間にくるようにして、励起用
フィルタ４３ｂを介した光を光ファイバ３４の一端に当
てる。励起光は、照明レンズ３６から生体組織１の表面
２に照射される。ＩＣＧを含むリンパ節があれば、励起
されたＩＣＧからの蛍光が、集光レンズ３３及び励起光
カットフィルタ３２を介してＣＣＤ３１によって受光さ
れる。ＣＣＤ３１は、蛍光の状態を２次元画像信号とし
てＣＣＵ５１へ出力する。ＣＣＵ５１は、ＣＣＤ３１か
らの画像信号をモニタ装置上に表示できるように画像処
理して、表示部５２へ出力する。これによって、生体組
織１内のセンチネルリンパ節及びその位置を検出するこ
とができる。

【００４２】励起光を照明レンズ３６から照射しても蛍
光が検出されないとき、あるいは蛍光の検出量が不十分
であるときは、照明レンズから出射される励起光の照射
角を小さくするように、測光部５３からの測光信号に基
づいて照明角制御部５４がアクチュエータ３７を駆動す
る。あるいは、蛍光の検出量が大き過ぎるときは、照明
レンズから出射される励起光の照射角を大きくするよう
に、測光部５３からの測光信号に基づいて照明角制御部
５４がアクチュエータ３７を駆動する。

【００４３】照明角制御部５４の出力と、照射角との関
係が対応付けられているので、照明角制御部５４の出力
値に基づいて、深さ予測部５５は、生体組織１内のセン
チネルリンパ節の深さ位置を予測する。その予測結果で
あるセンチネルリンパ節の深さ位置を、モニタ装置に表
示して術者等に知らせるために、深さ予測部５５の予測
結果の信号は、表示部５２へ出力される。

【００４４】ここで、各フィルタの光の透過特性につい
て説明する。図６は、各フィルタの光の透過特性を示す
透過特性図である。図６において、一点鎖線は、赤外カ
ットフィルタ４３ａの特性を示す。赤外カットフィルタ
４３ａは、略７５０ｎｍ以上の波長の光は透過しないた
め、通常の内視鏡による可視光観察をするとき、赤外カ
ットフィルタ４３ａを通る光には、ＩＣＧが励起されて
発生した蛍光は含まれない。破線は、励起光用フィルタ
４３ｂの特性を示す。励起光用フィルタ４３ｂは、略７
５０ｎｍ以上で略８２０ｎｍ以下の波長の光のみ透過す
るため、センチネルリンパ節検出時、励起光用フィルタ
４３ｂを通った光は、ＩＣＧが励起されて蛍光を発生す
る波長の光を含む。実線は、励起光カットフィルタ３２
の特性を示す。励起光カットフィルタ３２は、略７５０
ｎｍ以上で略８２０ｎｍ以下の波長の光のみ透過しな
い。よって、可視光による観察時、ＣＣＤ３１は、励起
光を除く白色光を検出することができ、そして、センチ
ネルリンパ節検出時、ＣＣＤ３１は、励起光を除く、励
起光によって励起された蛍光を検出することができる。

【００４５】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、深い位置のセンチネルリンパ節を検出することがで
き、かつ照明角制御部によって照射角を変更することが
できるので、深さ位置の異なるセンチネルリンパ節を検
出する。

【００４６】なお、以上の説明は、ＩＣＧの励起による
蛍光を検出することによって、センチネルリンパ節の検
出を行うようにしているが、第１の実施の形態で説明し
た光音響効果を利用してセンチネルリンパ節の検出を行
うようにしてもよい。すなわち、光源用ランプにパルス
レーザ装置を用い、ＣＣＤの代わりに圧電素子アレーを
用いる。パルスレーザ装置は、第１の実施の形態と同様
に、色素が光音響効果によって超音波信号を発生するよ
うなパルスレーザ光を病変部近傍に照射し、色素が発生
した超音波信号を圧電素子アレーによって受信して２次
元画像を生成する。このようにすることで、本実施の形
態を、光音響効果を利用したセンチネルリンパ節の検出
装置としても実現することができる。

【００４７】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施の形態について説明する。

【００４８】図７は、第３の実施の形態に係わるセンチ
ネルリンパ節検出装置の構成例を示す構成図である。本
実施の形態の装置は、蛍光色素を利用したセンチネルリ
ンパ節検出装置である。

【００４９】図７において、１は、生体組織であり、２
は、生体組織表面であり、３は、センチネルリンパ節で
ある。４は、内視鏡であり、ＣＣＤ等の撮像素子（図示
せず）を含み、モニタ装置上にその撮像素子による撮像
画像を表示するための画像信号を出力する。６１は、内
視鏡４の処置具用のチャンネル６に挿通されるプローブ
であり、内部に光ガイド手段である光ファイバ６２を有
する。プローブ６１は、通常の内視鏡４の操作部に設け
られた挿通口である鉗子口７から挿入され、内視鏡４の
先端部の開口８から突出させることができるようになっ
ている。プローブ６１は、その先端から蛍光色素を励起
するための励起光を出射し、色素からの蛍光を受光して
後述する検出器に導く。

【００５０】具体的には、プローブ６１は、その先端部
に集光レンズ６３が設けられている。光ファイバ６２
は、光源用ランプ６４からの光を導光し、かつ集光レン
ズ６３を介して受光した光を導光する。光源用ランプ６
４は、ＩＣＧ等の蛍光色素が蛍光を発生するような励起
光を発生する。６５は、ダイクロイックミラーである。
６６は、集光レンズであり、６７は、蛍光を検出する検
出器である。６８は、出力部であり、検出器６７におい
て検出した蛍光強度の変化信号である出力信号を受け
て、蛍光強度の変化を発光ダイオード（ＬＥＤ）あるい
はブザー等で術者に知らせるための出力装置である。集
光レンズ６３は、センチネルリンパ節に励起光を集光さ
せるための光学系である。集光レンズ６６は、ダイクイ
ロックミラー６５からの蛍光を検出器６７に集光させる
ための光学系である。ダイクロイックミラー６５は、光
源用ランプ６４からの励起光を透過し、色素からの蛍光
を反射するミラーである。

【００５１】次に上述したセンチネルリンパ節検出装置
の動作について説明する。

【００５２】患者の病変部の周囲に、ＩＣＧを予め局注
しておく。注入された色素が注入部位からリンパ管に移
行する時間の経過後、術者は、内視鏡４を操作して、患
者の体腔内の病変を観察しながら、生体組織１の表面２
にプローブ６１の先端部を接近させる。術者は、所定の
スイッチ（図示せず）を操作してランプ６４から励起光
を発生させる。光源ランプ６４からの励起光は、ダイク
ロイックミラー６５を透過し、光ファイバ６２の端部か
ら光ファイバ６２の中に入る。励起光は集光レンズ６３
から出射し、生体組織１の表面２の病変組織近傍に照射
される。励起光は、第２の実施の形態で説明したよう
な、波長が８００から９００ｎｍ（ナノメートル）の近
赤外光であり、ＩＣＧは励起光を受けると、蛍光を発す
る。

【００５３】ＩＣＧが発生した蛍光は、集光レンズ６３
によって集光され、光ファイバ６２を通って、ダイクロ
イックミラー６５に向かう。ダイクロイックミラー６５
は、励起光は透過するが、蛍光は反射するため、集光レ
ンズ６６に蛍光を検出器６７の方へ偏向する。蛍光は、
集光レンズ６６を介して検出器６７によって受光され、
その検出信号は、出力部６８へ供給される。出力部６８
では、検出信号に予め決められた大きさの時間的変化が
あったときには、ＬＥＤ等を点灯されることによって、
センチネルリンパ節が検出されたことを術者に知らせ
る。

【００５４】従って、術者は、プローブ６１の先端の前
方の生体組織１内にＩＣＧが存在、すなわちセンチネル
リンパ節が存在することを知ることができる。

【００５５】本実施の形態によれば、集光レンズ６３に
よって、照射光は集光されるので、より深い位置のセン
チネルリンパ節の検出をすることができる。また、集光
レンズ６３の焦点距離を変更することによって、所望の
深さ位置のセンチネルリンパ節を検出することができ
る。 （第４の実施の形態）次に、本発明の第４の実施の形態
について説明する。

【００５６】図８は、第４の実施の形態に係わるセンチ
ネルリンパ節検出装置の構成例を示す構成図である。本
実施の形態の装置は、病変部と結合すると蛍光を発する
トレーサを利用したセンチネルリンパ節検出装置であ
る。

【００５７】図８において、１は、生体組織であり、２
は、生体組織表面であり、３は、センチネルリンパ節で
ある。４は、内視鏡であり、撮像素子であるＣＣＤ７１
と、励起光をカットし励起光の波長以上の光を透過する
励起光カットフィルタ７２と、集光レンズ７３と、光フ
ァイバ７４と、照明レンズ７５と、内視鏡４の処置具用
のチャンネル７６を含む。チャンネル７６には、先端部
に針７７を有する注入用プローブ７８が挿通可能となっ
ている。光ファイバ７４は、光ガイド手段であり、光源
からの光を内視鏡先端に導光する。術者は、注入器の指
当て部７９を押すことによって、針７７の先から、注入
器内のトレーサ液体を病変組織の下部である粘膜下層に
注入することができる。トレーサは、病変組織と結合す
ると、蛍光を発する抗体を組み合わせた物質である。

【００５８】８１は、光源装置であり、フィルタホイー
ル８２と、フィルタホイール８２を回転させるためのモ
ータ８３と、光源用ランプ８４を含む。なお、ランプ８
４は、赤外光および蛍光励起光を含む光を発生する光源
である。モータ８３は、後述する同期回路に連動してフ
ィルタホイール８２を回転させる。

【００５９】光源装置８１のランプ８４の光は、フィル
タホイール８２のフィルタを介して光ファイバ７４の一
端に投射される。フィルタホイール８２は、上述した図
５に示すような構成をしたフィルタと同様の構成であ
り、励起光と白色光を切り替えて照明するためのフィル
タである。フィルタホイール８２は、円形形状をしてお
り、赤外カットフィルタと励起光用フィルタを有する。
同期回路８５からの信号によって、モータ８３を駆動し
てランプ８４から光ファイバ７４の一端への光路上に挿
入されるフィルタを、赤外カットフィルタと励起光用フ
ィルタのいずれかに切り替えることができるようになっ
ている。

【００６０】光ファイバ７４の一端に入射された光は、
ライトガイドである光ファイバ７４の内視鏡先端側の他
端である出射端から出射される。光ファイバ７４から出
射された光は、照明レンズ７５に入射する。照明レンズ
７５から生体組織１の表面２に、励起光が出射されて投
射される。

【００６１】８６は、ＣＣＵであり、８７は、メモリで
あり、８８は、画像合成部であり、８９は、モニタ装置
である表示部である。

【００６２】ＣＣＤ７１には、集光レンズ７３と励起光
カットフィルタ７２を介した光が入射する。ＣＣＤ７１
の画像信号は、ＣＣＵ８６へ入力され、出力信号である
画像信号がメモリ８７にストアされる。具体的には、メ
モリ８７には、同期回路８５からの信号に連動して、白
色光照明時には反射光画像を記録し、励起光照明時には
病変と結合したトレーサからの蛍光画像が記憶される。
メモリ８７にストアされた画像信号は、画像合成部８８
において合成され、モニタである表示部８９へ合成した
信号を出力する。すなわち、画像合成部８８は、反射光
画像と蛍光画像を重畳し、表示部８９は、合成された画
像を表示する。

【００６３】次に上述したセンチネルリンパ節検出装置
の動作について説明する。

【００６４】患者の病変部の周囲に、トレーサとしての
蛍光抗体を予め局注しておく。蛍光抗体は、トレーサと
して病変部と結合した状態で励起光を受けると蛍光を発
光する物質であり、例えば、モノクローナル抗体、グリ
ーンフローレッセンスプロテイン（以下、ＧＦＰと略
す。）である。術者は、内視鏡４を操作して、患者の体
腔内の病変を観察しながら、生体組織１の表面２に針７
７を生体組織１の表面２から刺し、蛍光抗体を生体組織
内に注入する。

【００６５】注入された色素が注入部位からリンパ管に
移行する時間の経過後、術者は、内視鏡４を操作して、
患者の体腔内の病変を観察しながら、生体組織１の表面
２に内視鏡４の先端部を接近させる。術者は、所定のス
イッチ（図示せず）を操作して同期回路８５を起動す
る。同期回路８５は、フィルタホイール８２の赤外カッ
トフィルタと励起用フィルタが交互に光源４６と光ファ
イバ７４の間にくるように、モータ８３を回転して、フ
ィルタホイール８２を回転する。フィルタホイール８２
が回転すると、光源ランプ８４からの光は、励起光とな
って光ファイバ７４に入射、あるいは白色光となって光
ファイバ７４に入射する。白色光が照明レンズ７５から
照射されると、ＣＣＤ７１は、励起光カットフィルタ７
２を介して受光した、生体組織１の表面２の２次元反射
光画像をＣＣＵ８６へ供給する。励起光が照明レンズ７
５から照射されると、ＣＣＤ７１は、蛍光抗体からの２
次元蛍光画像をＣＣＵ８６へ供給する。同期回路８５の
出力は、フィルタホイール８２の回転に同期した信号で
あり、光ファイバ７４から照射された光が白色光か励起
光かの区別を示す信号となっている。従って、メモリ８
７には、同期回路８５からの出力信号に応じて、反射光
画像と蛍光画像がそれぞれストアされる。メモリ８７に
ストアされた２つの画像は、画像合成部８８に供給さ
れ、合成される。画像合成部８８は、モニタ上に合成画
像を表示するための映像信号を表示部８９へ出力する。

【００６６】これによって、術者は、生体組織１の表面
２の２次元反射光画像に重畳されたＧＦＰの２次元の蛍
光画像を観察することができる。

【００６７】ここで、各フィルタの光の透過特性につい
て説明する。図９は、各フィルタの光の透過特性を示す
透過特性図である。図９において、破線は、フィルタホ
イール８２の励起光用フィルタの特性を示す。励起光用
フィルタは、略４５０以上で略５００ｎｍ（ナノメート
ル）以下の波長の光のみ透過するため、センチネルリン
パ節検出時、励起光用フィルタを通った光は、ＧＦＰが
励起されて蛍光を発生する波長の光を含む。実線は、励
起光カットフィルタ７２の特性を示す。励起光カットフ
ィルタ７２は、略５００ｎｍ以上の波長の光のみ透過す
るため、ＣＣＤ７１は、励起光を除く、反射光および蛍
光を検出することができる。

【００６８】以上説明したように、本第４の実施の形態
によれば、トレーサとして病変部と結合すると蛍光を発
する物質を用いることによって、センチネルリンパ節を
検出することができる。

【００６９】なお、以上説明した構成から、次の付記に
示す構成に特徴がある。

【００７０】［付記項］ （１）色素の特定の吸収波長である光であって、かつそ
の光による光音響効果によって前記色素が発生する超音
波信号に時間的変化が生じるパルス光を照射するパルス
光光源と、前記色素が予め注入された病変組織近傍に前
記パルス光を導光する光ガイド手段と、前記光ガイド手
段の出射端に近接して配置され前記超音波信号を検出す
る検出器と、前記検出器の出力信号に基づいて前記色素
の有無あるいは濃度を出力する出力手段とを有してなる
ことを特徴とするセンチネルリンパ節検出装置。

【００７１】（２）特定の波長の光を吸収する色素を病
変組織近傍に予め注入し、前記波長の光であって、かつ
その光による光音響効果によって前記色素が発生する超
音波信号に時間的変化が生じるパルス光を前記病変組織
近傍の生体観察部に、前記パルス光を光ガイド手段を介
して照射し、前記光ガイド手段の出射端に近接し配置さ
れ前記超音波信号を検出する検出器の出力信号に基づい
て前記色素の有無あるいは濃度を出力することを特徴と
するセンチネルリンパ節検出方法。

【００７２】（３）病変部の近傍のセンチネルリンパ節
に予め注入された蛍光色素を励起する光源と、該光源か
らの照明光を生体内腔に導光するライトガイドを持つ内
視鏡と、該内視鏡の先端に配置され、前記蛍光色素から
の蛍光を観察する撮像手段とを有するセンチネルリンパ
節観察システムにおいて、前記ライトガイドと生体内腔
との間に配置され、生体内腔への照明光の照明角度を変
更可能な照明角調整手段とを設けたことを特徴とする色
素を利用したセンチネルリンパ節検出装置。

【００７３】（４）前記調整角調整手段は、前記撮像手
段が受光した蛍光の強度信号を受け、前記照明角を調整
する制御手段によって制御されることを特徴とする付記
項（３）記載のセンチネルリンパ節検出装置。

【００７４】（５）前記制御手段が制御する前記調整角
に基づいて、蛍光を発生する前記蛍光色素の深さ位置を
予測する深さ予測手段を有することを特徴とする付記項
（４）記載のセンチネルリンパ節検出装置。

【００７５】（６）前記蛍光色素は、インドシアニング
リーンであることを特徴とする付記項（３）記載のセン
チネルリンパ節検出装置。

【００７６】（７）前記蛍光色素は、グリーンフローレ
ッセンスプロテインであることを特徴とする付記項
（３）記載のセンチネルリンパ節検出装置。

【００７７】（８）前記蛍光色素はモノクローナル抗体
であることを特徴とする付記項（３）記載のセンチネル
リンパ節検出装置。

【００７８】（９）病変部の近傍に注入された、病変組
織と結合すると蛍光を発する物質を励起する光と、白色
光とを照明光として交互に照射する光源と、該光源から
の前記照明光をライトガイドを介して出射する内視鏡
と、該内視鏡の先端に配置され、前記物質からの蛍光を
観察する撮像手段とを有するセンチネルリンパ節観察シ
ステムであって、前記光源による交互の照射に同期して
反射光画像と蛍光画像をそれぞれ記録する記録手段と、
該記録手段に記録された前記反射光画像と前記蛍光画像
を重畳して表示する画像合成手段とを設けたことを特徴
とする色素を利用したセンチネルリンパ節検出装置。

【００７９】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の要旨を変えない範囲におい
て、種々の変更、改変等が可能である。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
より深い場所のセンチネルリンパ節を検出することがで
きるセンチネルリンパ節検出装置を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるセンチネル
リンパ節検出装置の構成例を示す構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係わるセンチネル
リンパ節検出装置において、時間の経過に伴う超音波の
強度信号の変化の様子の例を示すグラフである。

【図３】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るセン
チネルリンパ検出装置の構成例を説明するための図であ
る。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係わるセンチネル
リンパ節検出装置の構成例を示す構成図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係わるフィルタホ
イールの構成を説明するための説明図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態に係わる各フィルタ
の光の透過特性を示す透過特性図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態に係わるセンチネル
リンパ節検出装置の構成例を示す構成図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態に係わるセンチネル
リンパ節検出装置の構成例を示す構成図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態に係わる各フィルタ
の光の透過特性を示す透過特性図である。

【符号の説明】

１・・・生体組織 ２・・・生体組織表面 ３・・・センチネルリンパ節 ４・・・内視鏡 ５、６１・・・プローブ ６、７６・・・チャンネル ７・・・挿通口 ８、２４・・・開口 ９、２３、３４、６２、７４・・・光ファイバ １０・・・圧電素子 ２１・・・内視鏡挿入部 ２２・・・圧電素子アレー ２５・・・照明窓 ２６・・・観察窓 ２７・・・水 ３１、７１・・・ＣＣＤ ３２、７２・・・励起光カットフィルタ ３３、４２、６３、６６、７３・・・集光レンズ ３５・・・照明角調整光学系 ３６、７５・・・照明レンズ ３７・・・アクチュエータ ４３、８２・・・フィルタホイール ４４、８３・・・モータ ４５・・・スイッチ ４６、６４、８４・・・ランプ ６５・・・ダイクロイックミラー ６７・・・検出器 ７７・・・針

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今泉 克一 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G059 AA06 BB12 EE07 EE16 GG01 GG08 HH01 HH02 JJ02 JJ07 JJ17 KK04 KK08 4C061 AA00 BB02 BB08 CC06 DD00 FF46 HH51 NN01 QQ04 QQ10 WW04 WW16 WW17 4C301 AA10 CC05 DD30 EE20 FF05 GB02 LL20 4C601 BB01 DD30 EE30 FE01 FE02 GB01 GB03 KK14 LL40

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】色素の特定の吸収波長である光であって、
   かつその光による光音響効果によって前記色素が発生す
   る超音波信号に時間的変化が生じるパルス光を照射する
   パルス光光源と、 前記色素が予め注入された病変組織近傍に前記パルス光
   を導光する光ガイド手段と、 前記光ガイド手段の出射端に近接して配置され前記超音
   波信号を検出する検出器と、 前記検出器の出力信号に基づいて前記色素の有無あるい
   は濃度を出力する出力手段とを有してなることを特徴と
   するセンチネルリンパ節検出装置。
2. 【請求項２】特定の波長の光を吸収する色素を病変組織
   近傍に予め注入し、 前記波長の光であって、かつその光による光音響効果に
   よって前記色素が発生する超音波信号に時間的変化が生
   じるパルス光を前記病変組織近傍の生体観察部に、前記
   パルス光を光ガイド手段を介して照射し、 前記光ガイド手段の出射端に近接し配置され前記超音波
   信号を検出する検出器の出力信号に基づいて前記色素の
   有無あるいは濃度を出力することを特徴とするセンチネ
   ルリンパ節検出方法。