JP2007307278A - 内視鏡システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】蛍光薬剤および洗浄用水を撮影対象に向けて吐出する吐出部20と、分光特性の異なる励起光および照射光を発する光源部8,9と、励起光または照射光を撮影対象に向けて伝播する光学系7と、体腔内に入れられる部位2に設けられ、撮影対象から放射される蛍光および蛍光とは異なる波長帯域の光を撮影可能な撮像手段14と、撮像手段14と体腔内に入れられる部位2の先端との間の光路中に設けられ、励起光の有する波長帯域の光の撮像手段14への入射を制限する分光手段13と、吐出部20の撮影対象に向けた蛍光薬剤の吐出後かつ洗浄用水の吐出前に、光源部9が励起光を少なくとも1回発することを許可する制御手段10,25とを備える内視鏡システム1を提供する。
【選択図】 図1
Description
色素染色に用いられる色素は、可視光帯域内に吸収帯域を有するので、可視光観察により散布領域を確認でき、通常の内視鏡を用いて観察することが比較的容易である(インジゴカルミン・コントラスト法)。
本発明は、該体腔内の撮影対象の画像を取得する内視鏡システムであって、前記撮影対象の内部に蓄積され、または、当該内部の特定の物質と反応する蛍光薬剤、および、前記撮影対象の表面を洗浄する洗浄用水を、前記撮影対象に向けて吐出する吐出部と、該吐出部から吐出された前記蛍光薬剤を励起させるための励起光および該励起光とは分光特性の異なる照射光を発する光源部と、該光源部からの励起光または照射光を前記撮影対象に向けて伝播する光学系と、前記体腔内に入れられる部位に設けられるとともに、前記励起光の照射により前記撮影対象から放射される蛍光と、前記照射光の照射により前記撮影対象から放射される前記蛍光とは異なる波長帯域の光とを撮影可能な撮像手段と、該撮像手段と前記体腔内に入れられる部位の先端との間の光路中に設けられ、前記励起光の有する波長帯域の光の前記撮像手段への入射を制限する分光手段と、前記吐出部による前記撮影対象に向けた前記蛍光薬剤の吐出後かつ前記洗浄用水の吐出前に、前記光源部が前記励起光を少なくとも1回発することを許可する制御手段とを備える内視鏡システムを提供する。
また、上記発明においては、前記制御手段は、前記吐出部が前記蛍光薬剤を吐出する前に、前記撮影対象に対する照射光の照射が開始されるよう制御することとしてもよい。
さらに、上記発明においては、前記撮影対象から放射される前記蛍光とは異なる波長帯域の光が、前記撮影対象からの可視帯域の反射光であることとしてもよい。
本実施形態に係る内視鏡システム1は、図1に示されるように、生体の体腔内に挿入される挿入部2と、該挿入部2内に配置される撮像ユニット(撮像手段)3と、複数種の光を発する光源ユニット4と、挿入部2の先端2aから吐出させる液体を供給する送液ユニット(吐出部)20と、前記撮像ユニット3、光源ユニット4および送液ユニット20を制御する制御ユニット5と、撮像ユニット3により取得された画像を表示する表示ユニット6とを備えている。
前記光源ユニット4は、体腔内の観察対象を照明し、観察対象において反射して戻る反射光を取得するための照明光(照射光)を発する照明光用光源(光源部)8と、体腔内の観察対象に照射され、観察対象内に存在する蛍光物質を励起して蛍光を発生させるための励起光を発する励起光用光源(光源部)9と、これらの光源8,9を制御する光源制御回路(制御手段)10とを備えている。
フルオレセイン骨格を有するエステラーゼ感受性蛍光プローブの化学式は、化1に示す一般式(1)の通りである。
前記撮像ユニット3は、図2に示されるように、観察対象Aから入射される光を集光する撮像光学系11と、観察対象Aから入射されてくる励起光を遮断する励起光カットフィルタ12と、制御ユニット5の作動により分光特性を変化させられる可変分光素子(可変分光手段)13と、撮像光学系11により集光された光を撮影して電気信号に変換する撮像素子14とを備えている。
照明光は、例えば、図3に示されるように、血管の情報を反映する420〜450nmである。また、照明光としては、生体の光吸収特性が低く表面形状を青色より反映する赤色(580〜590nm)を使用してもよい。
また、固定透過帯域は、照明光に対する反射光の波長を含む波長帯域に位置し、上記第1および第2の状態のいずれの場合においても反射光を撮像素子14に向けて透過させることができるようになっている。
具体的には、図4のタイミングチャートに示されるように、光源制御回路10の作動により、励起光用光源9から励起光が発せられるときには、可変分光素子制御回路16が、可変分光素子13を第1の状態として、撮像素子駆動回路15が撮像素子14から出力される画像情報を第1のフレームメモリ17aに出力させるようになっている。また、照明光用光源8から照明光が発せられるときには、可変分光素子制御回路16が、可変分光素子13を第2の状態として、撮像素子駆動回路15が撮像素子14から出力される画像情報を第2のフレームメモリ17bに出力するようになっている。
本実施形態に係る内視鏡システム1を用いて、生体の体腔内の撮影対象Aを撮像するには、図6に示されるように、まず、挿入部2を体腔内に挿入し(ステップS1)、その先端2aを体腔内の撮影対象Aに対向させる。この状態で、光源ユニット4および制御ユニット5を作動させ、光源制御回路10の作動により、照明光用光源8および励起光用光源9を交互に作動させて照明光および励起光をそれぞれ発生させる。
励起光が撮影対象Aに照射された場合には、撮影対象Aに浸透している蛍光薬剤が励起されて蛍光が発せられる。撮影対象Aから発せられた蛍光は、撮像ユニット3の撮像光学系11により集光され励起光カットフィルタ12を透過し可変分光素子13に入射される。
この場合において、本実施形態によれば、照明光用光源8が照明光を照射している状態で観察対象Aを洗浄するので、患部を容易に確認でき、蛍光色素を散布したい部位を確認しながら洗浄することができる。
この場合において、本実施形態によれば、蛍光色素/蛍光プローブが散布された後、洗浄前には、励起光用光源9が励起光を照射するので、蛍光色素が透明な場合においても、蛍光により散布の状況を確認することができる。
この場合において、本実施形態に係る内視鏡システム1によれば、平板状の光学部材13a,13bの間隔を変更するだけで光の透過率特性を変化させる可変分光素子13を用いているので、極めて小型の可変分光素子13および撮像素子14を挿入部2先端2aに配置することができる。したがって、撮影対象Aからの蛍光や反射光をファイババンドルを用いて体外に取り出す必要がない。
本実施形態に記載された装置は、ノイズなどで画質が劣化しがちな微弱な蛍光画像のみならず、他の画像の取得もできるので、効率的に患部を確認することができる。
このようにすることで、フルオレセイン骨格を有するエステラーゼ感受性蛍光プローブを用いた場合と同様の効果を達成することができる。
さらに、反射光画像取得時には平均測光モード、薬剤蛍光画像取得時にはピーク測光モードとなるように、図8に示すタイミングチャートに従う所定のタイミングで、画像の明るさを測定するモードが光源制御回路および可変分光素子制御回路と関連づけて制御されることが、さらによい。
平均測光を行うと、画像の多くを占める暗い領域を含めて目標の明るさに近づけようと調整するため、蛍光が発光していない領域のノイズが強調されてしまい観察し難い画像となってしまう。
蛍光色素の具体例としては、FITC等のフルオレセイン系化合物、RhodamineB等のローダミン系化合物、インドシアニングリーン、CyDye(Amersham社製)等のシアニン系化合物、Bodipy−FL等のBodipy系化合物、ポルフィリン系化合物もしくはポルフィリン系化合物の前駆体、Alexa Fluor Dye(MolecularProbes社製)が挙げられる。また、抗体、ペプチドを上記蛍光色素で標識したもの、例えば、乳ガンで多く見られるHer2受容体の抗体に標識したものやソマトスタチン(ソマトスタチンレセプターに対するリガンド)にCy5.5を標識したものを用いてもよい。
1 内視鏡システム
2 挿入部
5 制御ユニット(制御手段)
7 ライトガイド(光学系)
8 照明光用光源(光源部)
9 励起光用光源(光源部)
10 光源制御回路(制御手段)
13 可変分光素子(分光手段)
14 撮像素子(撮像手段)
20 送液ユニット(吐出部)
25 バルブ制御回路(制御手段)
Claims (5)
- 該体腔内の撮影対象の画像を取得する内視鏡システムであって、
前記撮影対象の内部に蓄積され、または、当該内部の特定の物質と反応する蛍光薬剤、および、前記撮影対象の表面を洗浄する洗浄用水を、前記撮影対象に向けて吐出する吐出部と、
該吐出部から吐出された前記蛍光薬剤を励起させるための励起光および該励起光とは分光特性の異なる照射光を発する光源部と、
該光源部からの励起光または照射光を前記撮影対象に向けて伝播する光学系と、
前記体腔内に入れられる部位に設けられるとともに、前記励起光の照射により前記撮影対象から放射される蛍光と、前記照射光の照射により前記撮影対象から放射される前記蛍光とは異なる波長帯域の光とを撮影可能な撮像手段と、
該撮像手段と前記体腔内に入れられる部位の先端との間の光路中に設けられ、前記励起光の有する波長帯域の光の前記撮像手段への入射を制限する分光手段と、
前記吐出部による前記撮影対象に向けた前記蛍光薬剤の吐出後かつ前記洗浄用水の吐出前に、前記光源部が前記励起光を少なくとも1回発することを許可する制御手段とを備える内視鏡システム。 - 前記制御手段は、前記励起光が前記撮影対象に照射される前に、前記照射光が照射されるように制御する請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記制御手段は、前記吐出部が前記蛍光薬剤を吐出する前に、前記撮影対象に対する照射光の照射が開始されるよう制御する請求項2に記載の内視鏡システム。
- 前記制御手段は、前記励起光および前記照射光が排他的に前記撮影対象に照射されるよう制御する請求項1に記載の内視鏡システム。
- 前記撮影対象から放射される前記蛍光とは異なる波長帯域の光が、前記撮影対象からの可視帯域の反射光である請求項1に記載の内視鏡システム。
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