JP2008173290A - 蛍光観察装置および蛍光観察方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】血管により吸収される波長帯域の照明光と、病変部に特異的に集積する蛍光色素を励起して薬剤蛍光を発生させる励起光とを観察対象部位Sに照射する光源部2と、同一の観察対象部位Sに対し、前記照明光および前記励起光を照射して得られた反射光および蛍光をそれぞれ撮影して画像を取得する撮像部15,16と、該撮像部15,16により取得された反射光画像の輝度を平滑化して参照画像を取得し、取得された参照画像に基づいて前記蛍光画像を補正する画像処理部4とを備える蛍光観察装置1を提供する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、血管により吸収される波長帯域の照明光と、病変部に特異的に集積する蛍光色素を励起して薬剤蛍光を発生させる励起光とを観察対象部位に照射する光源部と、同一の観察対象部位に対し、前記照明光および前記励起光を照射して得られた反射光および蛍光をそれぞれ撮影して画像を取得する撮像部と、該撮像部により取得された反射光画像の輝度を平滑化して参照画像を取得し、取得された参照画像に基づいて前記蛍光画像を補正する画像処理部とを備える蛍光観察装置を提供する。
このようにすることで、反射光画像情報をローパスフィルタに通過させることにより、画素ごとに変化する輝度値の変動を簡易に平滑化して、輝度値がなめらかなグラデーションで変化する参照画像を得ることができる。これにより、反射光画像に含まれていた血管の形状等の情報が除去され、病変部近傍が暗く、正常部近傍が明るい参照画像を簡易に取得することができる。
本実施形態に係る蛍光観察装置1は、図1に示されるように、光源部2と、挿入部3と、画像処理部4と、モニタ5とを備えている。
回転フィルタ8は、図2に示されるように、3つの異なるフィルタA,B,Cを備えている。これらフィルタA,B,Cは、図3に示されるように、それぞれ、フィルタAが370〜450nm、フィルタBが680〜740nm、フィルタCが400〜700nmの波長帯域の光を透過させる透過率特性を有している。
フィルタBにより抽出された680〜740nmの波長帯域の光は、Cy7(Amersham社製)のような腫瘍等の病変部に特異的に集積する蛍光薬剤を励起して、760〜850nmの波長帯域の蛍光を発生させる特性を有している。
また、フィルタ制御部9は、光路中に配置されているフィルタA,B,Cの情報をトリガ信号として、後述する画像処理部4に出力するようになっている。
また、反射光用撮像素子15および蛍光用撮像素子16は、それぞれ、CCDのような固体撮像素子により構成されている。
蛍光画像生成部18は、フィルタ制御部9から送られてくるトリガ信号により、フィルタBが光路に配置されている期間を認識し、その期間内に蛍光用撮像素子16から送られてくる画像情報を薬剤蛍光画像として記憶するようになっている。
具体的には、反射光画像が生成される際に光路に配置されているフィルタAは、血管により吸収される波長帯域の光を白色光から抽出する。したがって、その波長帯域の光が照射された際には、観察対象部位Sにおいて血管に対応する領域でその光が吸収されて反射光の光量が少なくなる。
例えば、図5に示す例では、血管Tが多く存在する腫瘍部X近傍の領域(図中左側の領域)が暗く、血管Tが少ない正常部Y近傍の領域(図中右側の領域)が明るい参照画像が生成される。
例えば、図6に、特異的に集積した蛍光薬剤が高い輝度で光っている腫瘍部Xと、レンズ11に近い位置に配置されているために、腫瘍部Xよりも高い輝度で光っている正常部Yとが含まれる薬剤蛍光画像G3が取得された場合を例示する。
本実施形態に係る蛍光観察方法は、挿入部3を体腔内に挿入しその先端を観察対象部位Sに対向して配置する。この状態で、光源部2の作動により、波長帯域370〜450nmの光と、680〜740nmの光と、波長帯域400〜700nmの白色光とを同一の観察対象部位Sに切り替えて照射する。ここで、波長帯域400〜700nmの白色光は、挿入部3の操作に当たって観察対象部位Sを可視光により確認する場合に使用するが、ここでは説明を省略する。
波長帯域370〜450nmの光は血管Tにより吸収されるので、そのときの反射光画像G1情報としては、太い血管Tの領域において輝度値の低い画像が得られる。したがって、腫瘍部Xのように血管Tの多い領域においては暗く、正常部Yのように血管Tの少ない領域においては明るく、明暗が滑らかに変化する参照画像G2を容易に取得することができる。
このようにして得られた参照画像G2を用いて薬剤蛍光画像G3を補正することにより、腫瘍部Xを際立たせて、精度よく診断することができるという利点がある。
また、波長選択部として複数のフィルタA,B,Cを有する回転フィルタ8を例示したが、これに限定されることなく、他の可変分光素子を採用することにしてもよい。
また、挿入部3は硬性のものでも構わない。
G1 反射光画像
G2 参照画像
G3,G3′ 薬剤蛍光画像
S 観察対象部位
T 血管
X 病変部
1 蛍光観察装置
2 光源部
4 画像処理部
15 反射光用撮像素子(撮像部)
16 蛍光用撮像素子(撮像部)
19 参照画像生成部
20 蛍光画像補正部
Claims (4)
- 血管により吸収される波長帯域の照明光と、病変部に特異的に集積する蛍光色素を励起して薬剤蛍光を発生させる励起光とを観察対象部位に照射する光源部と、
同一の観察対象部位に対し、前記照明光および前記励起光を照射して得られた反射光および蛍光をそれぞれ撮影して画像を取得する撮像部と、
該撮像部により取得された反射光画像の輝度を平滑化して参照画像を取得し、取得された参照画像に基づいて前記蛍光画像を補正する画像処理部とを備える蛍光観察装置。 - 前記画像処理部が、前記撮像部により取得された反射光画像の輝度を平滑化するローパスフィルタを備える請求項1に記載の蛍光観察装置。
- 前記画像処理部が、平滑化されて得られた参照画像の輝度値で、前記撮像部により取得された蛍光画像の輝度値を除算することにより補正する蛍光画像補正部を備える請求項1または請求項2に記載の蛍光観察装置。
- 血管により吸収される波長帯域の照明光と、病変部に特異的に集積する蛍光色素を励起して薬剤蛍光を発生させる励起光とを同一の観察対象部位に照射するステップと、
前記照明光および前記励起光を照射して得られた反射光および蛍光をそれぞれ撮影して画像を取得するステップと、
取得された反射光画像の輝度を平滑化して参照画像を取得し、取得された参照画像に基づいて前記蛍光画像を補正するステップとを備える蛍光観察方法。
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