JP2008289560A - Fluorescence endoscope apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire a spectral decomposition image at a high frame rate. <P>SOLUTION: The fluorescence endoscope apparatus 1 includes: a light source unit 3 for generating excitation light to the observation part of a living body to which a fluorescent probe is injected beforehand; a variable spectroscopic element 29 for selecting the return light of a prescribed wavelength range from return light returning from the living body; a CCD 31 for detecting the return light of the wavelength range selected by the variable spectroscopic element 29; an image processing part 43 for decomposing the spectrum of the fluorescent probe on the basis of the return light detected by the CCD 31; an input part 33 for inputting the kind of the fluorescent probe and an observation method; a memory 35 for making the control method of the light source unit 3, the variable spectroscopic element 29 and the image processing part 43 correspond to the kind of the fluorescent probe and the observation method and storing them; and a control part 37 for reading the wavelength range and setting corresponding to the kind of the fluorescent probe and the observation method of the control method input by the input part 33 from the memory 35 and controlling the light source unit 3, the variable spectroscopic element 29 and the image processing part 43. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、蛍光内視鏡装置に関するものである。   The present invention relates to a fluorescence endoscope apparatus.

内視鏡観察において、蛍光画像を観察することは、反射画像とは異なる生体の情報を得ることができるため、病変の診断・観察にとって有益なことである。例えば、病変に由来する物質に結合して蛍光を発する蛍光プローブを投与すれば、蛍光画像の観察によって、その病変由来の物質の濃度分布を観察することができる。また、自家蛍光、すなわち、生体に生来存在する蛍光物質からの蛍光を観察することで、生体の変化を観察して病変の様子を観察することも可能である。
しかし、蛍光プローブの蛍光波長域が自家蛍光の波長帯域と同じである場合には、バンドパスフィルタを用いて蛍光を取得したのでは、蛍光プローブの蛍光と自家蛍光とを判別することができず、正確な診断を行うことができない。
In endoscopic observation, observing a fluorescent image is useful for diagnosing and observing a lesion because information on a living body different from a reflected image can be obtained. For example, if a fluorescent probe that emits fluorescence by binding to a substance derived from a lesion is administered, the concentration distribution of the substance derived from the lesion can be observed by observing the fluorescence image. In addition, by observing autofluorescence, that is, fluorescence from a fluorescent substance that naturally exists in the living body, it is possible to observe changes in the living body and observe the state of the lesion.
However, when the fluorescence wavelength range of the fluorescent probe is the same as the wavelength range of the autofluorescence, it is not possible to distinguish between the fluorescence of the fluorescence probe and the autofluorescence if the fluorescence is acquired using a bandpass filter. Can not make an accurate diagnosis.

この問題に対して、近年、複数の蛍光プローブを含むサンプルを顕微鏡で観察する場合に、取得波長を選択することができる液晶チューナブルフィルタ等を用いてサンプルの蛍光のスペクトルデータを取得し、スペクトルデコンボリューション法などを用いて、サンプルの各点において存在する蛍光プローブの種類とその存在割合を計算する技術が提案されている(特許文献1参照)。
米国特許第6403947号明細書
In response to this problem, in recent years, when observing a sample containing a plurality of fluorescent probes with a microscope, the spectrum data of the fluorescence of the sample is acquired using a liquid crystal tunable filter that can select the acquisition wavelength, and the spectrum is obtained. There has been proposed a technique for calculating the type of fluorescent probe present at each point of a sample and its existence ratio using a deconvolution method or the like (see Patent Document 1).
US Pat. No. 6,403,947

しかしながら、内視鏡検査においては、被観察体が拍動の影響で動くために高フレームレートで取得することが望ましく、特許文献1に開示されている手法を内視鏡検査で使用した場合に、取得する波長の数が多いと、マルチバンド画像を生成する間に被観察体が動いてしまうため、正確なスペクトルを取得することができないという問題がある。   However, in endoscopy, it is desirable to obtain a high frame rate because the object to be observed moves under the influence of pulsation. When the technique disclosed in Patent Document 1 is used in endoscopy If the number of wavelengths to be acquired is large, the object to be observed moves during the generation of the multiband image, so that there is a problem that an accurate spectrum cannot be acquired.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、高フレームレートでスペクトル分離画像を取得する蛍光内視鏡装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a fluorescence endoscope apparatus that acquires a spectrally separated image at a high frame rate.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、蛍光標識物質が予め注入された生体の観察部に対し、該蛍光標識物質または前記生体に生来存在する自家蛍光物質を励起させるための励起光を発生する照明光源と、該照明光源から前記励起光を照射することにより前記生体から戻る戻り光の内、所定の波長範囲の戻り光を選択する波長選択手段と、該波長選択手段により選択された波長範囲の前記戻り光を検出する検出手段と、該検出手段により検出された前記戻り光に基づいて、前記蛍光標識物質のスペクトルを分離するスペクトル分離手段と、前記蛍光標識物質の種類および観察方法を入力する入力手段と、前記蛍光標識物質の前記種類および前記観察方法に対応づけて、前記照明手段から出射する前記励起光の波長範囲、前記波長選択手段により選択する前記戻り光の特徴的な波長特性を示す波長範囲および前記スペクトル分離手段の設定を記憶する記憶手段と、前記入力手段により入力された前記蛍光標識物質の前記種類および前記観察方法に対応する前記波長範囲および前記設定を前記記憶手段から読み出して、前記照明手段、前記波長選択手段および前記スペクトル分離手段を制御する制御手段とを備える蛍光内視鏡装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention relates to an illumination light source that generates excitation light for exciting the fluorescent labeling substance or an autofluorescent substance that is naturally present in the living body with respect to an observation part of the living body into which the fluorescent labeling substance has been previously injected, and the illumination light source Of the return light returning from the living body by irradiating the excitation light from a wavelength selection means for selecting the return light in a predetermined wavelength range, and detecting the return light in the wavelength range selected by the wavelength selection means A detection means; a spectrum separation means for separating the spectrum of the fluorescent labeling substance based on the return light detected by the detection means; an input means for inputting the type and observation method of the fluorescent labeling substance; and the fluorescence Corresponding to the type of the labeling substance and the observation method, the wavelength range of the excitation light emitted from the illuminating means, the characteristics of the return light selected by the wavelength selecting means A storage means for storing a wavelength range showing an appropriate wavelength characteristic and the setting of the spectrum separating means; and the wavelength range and the setting corresponding to the type and the observation method of the fluorescent labeling substance inputted by the input means, Provided is a fluorescence endoscope apparatus including a control unit that reads out from a storage unit and controls the illumination unit, the wavelength selection unit, and the spectrum separation unit.

本発明によれば、照明光源から発生された励起光が蛍光標識物質を予め注入された生体の観察部に照射され、波長選択手段の作動により、生体から戻る戻り光の内の所定の波長範囲の戻り光が選択される。波長選択手段により選択された戻り光は検出手段の作動により検出される。そして、スペクトル分離手段の作動により、検出手段により検出された戻り光に基づいて、蛍光標識物質のスペクトルが分離される。   According to the present invention, the excitation light generated from the illumination light source is irradiated on the observation part of the living body into which the fluorescent labeling substance has been injected in advance, and the wavelength selection means operates, so that the predetermined wavelength range in the return light returning from the living body Return light is selected. The return light selected by the wavelength selection means is detected by the operation of the detection means. Then, the spectrum of the fluorescent labeling substance is separated based on the return light detected by the detection means by the operation of the spectrum separation means.

この場合に、入力手段の作動により、蛍光標識物質の種類および観察方法が入力されると、制御手段の作動により、入力された蛍光標識物質の種類および観察方法に対応して記憶手段に記憶されている波長範囲および設定に、照明光源、波長選択手段およびスペクトル分離手段が制御される。   In this case, when the type of the fluorescent labeling substance and the observation method are input by the operation of the input means, the type of the fluorescent labeling substance and the observation method are stored in the storage means by the operation of the control means. The illumination light source, wavelength selection means, and spectrum separation means are controlled in accordance with the wavelength range and setting.

すなわち、蛍光標識物質の種類と観察方法に適した波長範囲の励起光が観察部に照射され、特徴的な波長特性を示す波長範囲の戻り光が波長選択手段によって選択される。これにより、戻り光のスペクトルを抽出するための必要最小限の情報を取得することができ、取得された情報に基づいて、スペクトル分離手段により蛍光標識物質のスペクトルを得ることができる。
したがって、全波長範囲にわたって戻り光を検出してスペクトルを分離する必要がなく、スペクトル分離画像を取得するための時間を短縮し、フレームレートの向上を図ることが可能となる。
That is, excitation light in a wavelength range suitable for the type of fluorescent labeling substance and the observation method is irradiated on the observation unit, and return light in the wavelength range showing characteristic wavelength characteristics is selected by the wavelength selection means. Thereby, the minimum necessary information for extracting the spectrum of the return light can be acquired, and based on the acquired information, the spectrum of the fluorescent labeling substance can be obtained by the spectrum separating means.
Therefore, it is not necessary to separate the spectrum by detecting the return light over the entire wavelength range, and it is possible to shorten the time for acquiring the spectrum separated image and improve the frame rate.

上記発明においては、前記特徴的な波長特性が、ピーク強度を含む波長特性であることとしてもよい。
このように構成することで、観察する範囲を蛍光標識物質や自家蛍光物質の濃度が高い箇所に効率よく制限することができる。
In the above invention, the characteristic wavelength characteristic may be a wavelength characteristic including a peak intensity.
With this configuration, it is possible to efficiently limit the observation range to a location where the concentration of the fluorescent labeling substance or the autofluorescent substance is high.

また、上記発明においては、前記入力手段により入力される前記観察方法が、蛍光観察または反射光観察であることとしてもよい。
このように構成することで、蛍光を観察することにより、観察部に病変が存在する場合には、その病変に関する情報を得ることができる。
In the above invention, the observation method input by the input means may be fluorescence observation or reflected light observation.
With this configuration, when a lesion is present in the observation unit, information regarding the lesion can be obtained by observing the fluorescence.

例えば、蛍光標識物質の蛍光を観察することにより、病変由来の物質の濃度分布を観察することができ、病変の形状や大きさ等に関する情報を得ることができる。また、自家蛍光物質の蛍光を観察することにより、生体の変化を観察することができ、病変の様子に関する情報を得ることができる。一方、反射光を観察することにより、血管の密度や集積の様子等を観察することができ、例えば、炎症等の病変に関する情報を取得することができる。   For example, by observing the fluorescence of the fluorescent labeling substance, the concentration distribution of the substance derived from the lesion can be observed, and information relating to the shape and size of the lesion can be obtained. In addition, by observing the fluorescence of the autofluorescent substance, changes in the living body can be observed, and information regarding the state of the lesion can be obtained. On the other hand, by observing the reflected light, it is possible to observe the density of blood vessels, the state of accumulation, and the like, and for example, information on lesions such as inflammation can be acquired.

また、上記発明においては、体腔内に挿入される細長い挿入部を備え、該挿入部の先端に、前記検出手段が配置されていることとしてもよい。
このように構成することで、細長い挿入部に入射された戻り光を検出する検出手段が挿入部の先端に配置されているので、体腔内に挿入される挿入部をコンパクト化することができる。
Moreover, in the said invention, it is good also as providing the elongate insertion part inserted in a body cavity, and the said detection means being arrange | positioned at the front-end | tip of this insertion part.
With such a configuration, the detecting means for detecting the return light incident on the elongated insertion portion is arranged at the distal end of the insertion portion, so that the insertion portion inserted into the body cavity can be made compact.

また、上記発明においては、体腔内に挿入される細長い挿入部と、該挿入部の長手方向に沿って前記戻り光を導光する導光手段とを備え、前記挿入部の基端側に、前記検出手段が配置されていることとしてもよい。
体腔内に挿入される細長い挿入部の基端側に検出部を配置し、挿入部に入射された戻り光を導光手段の作動により検出手段に導光するので、挿入部の先端側をスリム化して、操作性を向上させることができる。
Further, in the above-mentioned invention, it is provided with an elongated insertion portion to be inserted into a body cavity, and a light guide means for guiding the return light along the longitudinal direction of the insertion portion, and on the proximal end side of the insertion portion, The detection means may be arranged.
The detection unit is arranged on the proximal end side of the elongated insertion part inserted into the body cavity, and the return light incident on the insertion part is guided to the detection unit by the operation of the light guide unit, so that the distal end side of the insertion unit is slimmed Operability can be improved.

また、上記発明においては、前記波長選択手段が、間隔を空けて対向配置される2枚の光学基板の対向面にコート層を形成してなり、前記間隔を変更可能なエタロン型の可変分光素子であることとしてもよい。
このように構成することで、2枚の光学基板の間隔を任意に調節して、間隔に応じた所望の波長の戻り光を透過させることができる。
Further, in the above invention, the wavelength selecting means is formed with a coat layer on the opposing surfaces of two optical substrates arranged to face each other with a gap therebetween, and the etalon type variable spectroscopic element capable of changing the gap It is good also as being.
With such a configuration, it is possible to arbitrarily adjust the interval between the two optical substrates and transmit the return light having a desired wavelength according to the interval.

本発明によれば、蛍光プローブの観察、自家蛍光の観察および狭帯域の反射光を観察し、高フレームレートでスペクトル分離画像を取得することができるという効果を奏する。   According to the present invention, there is an effect that a spectrum separation image can be acquired at a high frame rate by observing a fluorescent probe, observing autofluorescence, and observing reflected light in a narrow band.

以下、本発明の一実施形態に係る蛍光内視鏡装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る蛍光内視鏡装置1は、図1に示すように、電子スコープタイプの内視鏡である。蛍光内視鏡装置1は、生体の観察部に照射する励起光を発生する光源装置(照明光源)3と、体腔内の観察を行う内視鏡5と、光源装置3および内視鏡5を制御する制御装置7とを備えている。
Hereinafter, a fluorescence endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The fluorescence endoscope apparatus 1 according to the present embodiment is an electronic scope type endoscope as shown in FIG. The fluorescence endoscope apparatus 1 includes a light source device (illumination light source) 3 that generates excitation light that irradiates a living body observation unit, an endoscope 5 that performs observation inside a body cavity, and the light source device 3 and the endoscope 5. And a control device 7 for controlling.

光源装置3は、赤外波長帯域から可視広帯域を含む光を出射するキセノンランプ9と、フィルタターレット11に取り付けられ、前記キセノンランプ9から出射された光のうち所定の波長帯域の光を選択的に透過させる複数の励起フィルタ13と、フィルタターレット11を回転させて複数の励起フィルタ13を切り替えるモータ15と、該モータ15の駆動を制御する励起光制御回路17とを備えている。   The light source device 3 is attached to a xenon lamp 9 that emits light including a visible broadband from the infrared wavelength band, and a filter turret 11, and selectively selects light in a predetermined wavelength band from the light emitted from the xenon lamp 9. And a pump 15 that rotates the filter turret 11 to switch the plurality of excitation filters 13, and an excitation light control circuit 17 that controls driving of the motor 15.

フィルタターレット11は、ほぼ円板状に形成され、キセノンランプ9の光軸と平行な回転軸を有している。フィルタターレット11には、複数の励起フィルタ13が、回転軸から等しい距離に同心円状にそれぞれ取り付けられている。励起フィルタ13としては、例えば、420nm、530nm、400nm〜440nm、630nm〜670nm、680nm〜740nm、700nm〜770nm等の波長帯域の励起光を透過させるものが取り付けられている。   The filter turret 11 is formed in a substantially disc shape and has a rotation axis parallel to the optical axis of the xenon lamp 9. A plurality of excitation filters 13 are concentrically attached to the filter turret 11 at equal distances from the rotation axis. As the excitation filter 13, for example, a filter that transmits excitation light in a wavelength band of 420 nm, 530 nm, 400 nm to 440 nm, 630 nm to 670 nm, 680 nm to 740 nm, 700 nm to 770 nm, or the like is attached.

モータ15は、フィルタターレット11を回転軸回りに回転させることにより、各励起フィルタ13をキセノンランプ9の光軸上に順次配置させるようになっている。これにより、キセノンランプ9から発せられ、光軸上に配置された励起フィルタ13を透過した所定の波長帯域の励起光が、光源装置3から出射されるようになっている。   The motor 15 sequentially arranges the excitation filters 13 on the optical axis of the xenon lamp 9 by rotating the filter turret 11 around the rotation axis. Thereby, the excitation light of a predetermined wavelength band emitted from the xenon lamp 9 and transmitted through the excitation filter 13 arranged on the optical axis is emitted from the light source device 3.

内視鏡5は、体腔内に挿入される細長い挿入部19を有し、光源装置3から出射された励起光を挿入部19の先端へ導光するライトガイドファイバ21を備えている。挿入部19の先端には、ライトガイドファイバ21によって導光された励起光を体腔内に出射する照明レンズ23と、該照明レンズ23を介して出射させられた励起光により体腔内から戻る戻り光を観察する撮像ユニット25とが設けられている。   The endoscope 5 includes an elongated insertion portion 19 that is inserted into a body cavity, and includes a light guide fiber 21 that guides excitation light emitted from the light source device 3 to the distal end of the insertion portion 19. At the distal end of the insertion portion 19, an illumination lens 23 that emits excitation light guided by the light guide fiber 21 into the body cavity, and return light that returns from the body cavity by the excitation light emitted through the illumination lens 23. And an imaging unit 25 for observing the image.

撮像ユニット25は、体腔内からの戻り光を集光する対物レンズ27と、該対物レンズ27により集光された戻り光のうち所定の波長帯域の戻り光を透過させる可変分光素子(波長選択手段)29と、該可変分光素子29を透過した戻り光を撮影して2次元的に配列された画素ごとに蛍光輝度に対応する電気信号を生成するCCD(検出手段)31とを備えている。   The imaging unit 25 includes an objective lens 27 that condenses the return light from inside the body cavity, and a variable spectroscopic element (wavelength selection means) that transmits the return light in a predetermined wavelength band among the return light collected by the objective lens 27. ) 29, and a CCD (detection means) 31 that captures the return light transmitted through the variable spectroscopic element 29 and generates an electrical signal corresponding to the fluorescence luminance for each of the two-dimensionally arranged pixels.

可変分光素子29は、平行間隔を空けて対向配置される2枚の光学基板(図示せず)の対向面に光学コート層を形成してなり、前記間隔が変更可能なエタロン型の光学フィルタである。可変分光素子29は、これら2枚の光学基板の透過率特性の中心波長を検出する静電容量センサのセンサ電極(図示せず)と、前記間隔を変化させるアクチュエータ(図示せず)とを備えている。   The variable spectroscopic element 29 is an etalon-type optical filter in which an optical coat layer is formed on opposing surfaces of two optical substrates (not shown) arranged to face each other with a parallel interval, and the interval can be changed. is there. The variable spectroscopic element 29 includes a sensor electrode (not shown) of a capacitance sensor that detects the center wavelength of the transmittance characteristics of these two optical substrates, and an actuator (not shown) that changes the distance. ing.

可変分光素子29は、透過率特性の中心波長に応じて定まる波長の光のみを透過し、残りの光を反射するようになっている。可変分光素子29の透過率特性は、例えば、図2に示されるように、中心波長520(nm)に対して半値全幅が10nmの波長帯域の光を透過させることができる。そして、2枚の光学基板の透過率特性の中心波長を変化させることにより、透過率特性の中心波長を移動させ、所望の波長帯域の光を透過させることができるようになっている。可変分光素子29を透過した光はCCD31に入射され、電気信号に変換されて制御装置7に出力されるようになっている。   The variable spectroscopic element 29 transmits only light having a wavelength determined according to the center wavelength of the transmittance characteristic, and reflects the remaining light. For example, as shown in FIG. 2, the transmittance characteristic of the variable spectroscopic element 29 can transmit light in a wavelength band having a full width at half maximum of 10 nm with respect to the center wavelength 520 (nm). By changing the center wavelength of the transmittance characteristics of the two optical substrates, the center wavelength of the transmittance characteristics can be moved to transmit light in a desired wavelength band. The light transmitted through the variable spectroscopic element 29 is incident on the CCD 31, converted into an electric signal, and output to the control device 7.

制御装置7は、生体に投与する蛍光プローブ(蛍光標識物質)の種類と観察方法を入力する入力部(入力手段)33と、該入力部33に入力された蛍光プローブの種類と観察方法に対応づけて、光源装置3、可変分光素子29および後述する画像処理部(スペクトル分離手段)43の制御方法を記憶するメモリ(記憶手段)35と、該メモリ35に記憶されている制御方法により光源装置3、可変分光素子29および画像処理部43を制御する制御部(制御手段)37と、該制御部37から駆動信号を受けて可変分光素子29のアクチュエータを駆動する可変分光素子制御回路39と、制御部37から画像取得信号を受けてCCD31を駆動し、CCD31からの電気信号を受けて画像情報を生成する画像生成回路41と、画像生成回路41から入力された画像情報を処理する画像処理部43とを備えている。   The control device 7 corresponds to an input unit (input means) 33 for inputting the type of fluorescent probe (fluorescent labeling substance) to be administered to a living body and an observation method, and the type of fluorescent probe input to the input unit 33 and the observation method. In addition, the light source device 3, the variable spectroscopic element 29, and a memory (storage unit) 35 for storing a control method of an image processing unit (spectral separation unit) 43 described later, and the control method stored in the memory 35, the light source device. 3. a control unit (control means) 37 that controls the variable spectral element 29 and the image processing unit 43; a variable spectral element control circuit 39 that receives a drive signal from the control unit 37 and drives the actuator of the variable spectral element 29; An image generation circuit 41 that receives an image acquisition signal from the control unit 37 to drive the CCD 31 and receives an electrical signal from the CCD 31 to generate image information; and an image generation circuit 41 And an image processing unit 43 for processing the image information et input.

入力部33には、例えば、FITC等のフルオレセイン系化合物(本実施形態においては、「フルオレセイン蛍光」を採用する。)、RhodamineB等のローダミン系化合物、インドシアニングリーン、Cydye(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)等のシアニン系化合物(本実施形態においては、「Cy5.5蛍光」、「Cy7蛍光」を採用する。)、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躯体、Alexa
Fluor Dye(Molecular Probes社製)等の蛍光プローブを選択して入力するようになっている。また、自家蛍光の観察の有無を入力するようになっている。なお、蛍光プローブおよび自家蛍光は、複数を組み合わせて選択することが可能となっている。
The input unit 33 includes, for example, a fluorescein compound such as FITC (in this embodiment, “fluorescein fluorescence” is adopted), a rhodamine compound such as Rhodamine B, indocyanine green, Cydye (GE Healthcare Biosciences). (In this embodiment, “Cy5.5 fluorescence” and “Cy7 fluorescence” are employed.), Bodipy compounds such as Bodipy-FL, porphyrin compounds or precursors of porphyrin compounds , Alexa
A fluorescent probe such as Fluor Dye (manufactured by Molecular Probes) is selected and input. Moreover, the presence or absence of observation of autofluorescence is input. Note that a plurality of fluorescent probes and autofluorescence can be selected in combination.

また、入力部33には、観察方法として、蛍光観察または反射光観察を選択して入力するようになっている。なお、本実施形態においては、上記蛍光プローブが入力されたときは、観察方法として間接的に蛍光観察が選択され、また、NBI(狭帯域反射光)が入力されたときは、観察方法として間接的に反射光観察が選択されたものとして説明する。入力部33は、入力された蛍光プローブの種類と観察方法を制御部37に出力するようになっている。   The input unit 33 is configured to select and input fluorescence observation or reflected light observation as an observation method. In the present embodiment, when the fluorescent probe is input, fluorescence observation is indirectly selected as an observation method, and when NBI (narrow band reflected light) is input, it is indirectly selected as an observation method. In the following description, it is assumed that the reflected light observation is selected. The input unit 33 is configured to output the input fluorescent probe type and observation method to the control unit 37.

メモリ35には、蛍光プローブの種類および観察方法に対応づけて光源装置3から出射する励起光の波長範囲、可変分光素子29により選択する戻り光の特徴的な波長特性を示す波長範囲および画像処理部43によるスペクトル分離の有無に係る制御方法が記憶されている。例えば、以下に示すような組み合わせ例1〜5の制御方法が記憶されている。   In the memory 35, the wavelength range of the excitation light emitted from the light source device 3 in correspondence with the type of the fluorescent probe and the observation method, the wavelength range indicating the characteristic wavelength characteristic of the return light selected by the variable spectroscopic element 29, and image processing A control method related to the presence or absence of spectrum separation by the unit 43 is stored. For example, the following control methods of combination examples 1 to 5 are stored.

(組み合わせ例1:NBI(狭帯域反射光)を観察する場合)
(1) 励起フィルタ13の波長420nm,可変分光素子29の透過率特性の中心波長420nm、スペクトル分離なし。
(2) 励起フィルタ13の波長530nm,可変分光素子29の透過率特性の中心波長530nm、スペクトル分離なし。
(Combination example 1: NBI (narrow band reflected light) is observed)
(1) The wavelength of the excitation filter 13 is 420 nm, the center wavelength of the transmittance characteristic of the variable spectral element 29 is 420 nm, and there is no spectral separation.
(2) The wavelength of the excitation filter 13 is 530 nm, the center wavelength of the transmittance characteristic of the variable spectral element 29 is 530 nm, and there is no spectral separation.

(組み合わせ例2:自家蛍光+フルオレセイン蛍光を観察する場合)
(1) 励起フィルタ13の波長400nm〜440nm,可変分光素子29の500nm〜550nmの間を10nmごとに取得,スペクトル分離あり。
(2) 励起フィルタ13の波長400nm〜440nm,可変分光素子29の600nm〜630nmの間を10nmごとに取得,スペクトル分離あり。
(Combination example 2: When observing autofluorescence + fluorescein fluorescence)
(1) The wavelength 400 nm to 440 nm of the excitation filter 13 and the wavelength range 500 nm to 550 nm of the variable spectroscopic element 29 are acquired every 10 nm, and there is spectrum separation.
(2) The wavelength between 400 nm to 440 nm of the excitation filter 13 and 600 nm to 630 nm of the variable spectroscopic element 29 are acquired every 10 nm, and there is spectrum separation.

(組み合わせ例3:Cy5.5蛍光+Cy7蛍光を観察する場合)
(1) 励起フィルタ13の波長630nm〜670nm,可変分光素子29の690nm〜730nmの間を10nmごとに取得,スペクトル分離あり。
(2) 励起フィルタ13の波長680nm〜740nm,可変分光素子29の760nm〜840nmの間を10nmごとに取得,スペクトル分離あり。
(Combination example 3: When observing Cy5.5 fluorescence + Cy7 fluorescence)
(1) The wavelength of 630 nm to 670 nm of the excitation filter 13 and the wavelength range of 690 nm to 730 nm of the variable spectroscopic element 29 are acquired every 10 nm, with spectral separation.
(2) The wavelength of 680 nm to 740 nm of the excitation filter 13 and the range of 760 nm to 840 nm of the variable spectroscopic element 29 are acquired every 10 nm, and there is spectral separation.

(組み合わせ例4:Cy7蛍光+インドシニアグリーン蛍光を観察する場合)
(1) 励起フィルタ13の波長680nm〜740nm,可変分光素子29の760nm〜850nmの間を10nmごとに取得,スペクトル分離あり。
(2) 励起フィルタ13の波長700nm〜770nm,可変分光素子29の810nm〜840nmの間を10nmごとに取得,スペクトル分離あり。
(Combination example 4: When observing Cy7 fluorescence + indocyanine green fluorescence)
(1) The wavelength of 680 nm to 740 nm of the excitation filter 13 and the range of 760 nm to 850 nm of the variable spectroscopic element 29 are acquired every 10 nm, and there is spectral separation.
(2) The wavelength of 700 nm to 770 nm of the excitation filter 13 and the range of 810 nm to 840 nm of the variable spectroscopic element 29 are acquired every 10 nm, and there is spectrum separation.

(組み合わせ例5:自家蛍光+フルオレセイン蛍光+インドシアニングリーン蛍光を観察する場合)
(自家蛍光+フルオレセイン蛍光)
(1) 励起フィルタ13の波長400nm〜440nm,可変分光素子29の500nm〜550nmの間を10nmごとに取得,スペクトル分離あり。
(2) 励起フィルタ13の波長400nm〜440nm,可変分光素子29の600nm〜630nmの間を10nmごとに取得,スペクトル分離あり。
(インドシアニングリーン蛍光)
(3) 励起フィルタ13の波長700nm〜770nm,可変分光素子29の810nm〜850nmの間を10nmごとに取得,スペクトル分離あり。
(Combination example 5: When observing autofluorescence + fluorescein fluorescence + indocyanine green fluorescence)
(Autofluorescence + fluorescein fluorescence)
(1) The wavelength 400 nm to 440 nm of the excitation filter 13 and the wavelength range 500 nm to 550 nm of the variable spectroscopic element 29 are acquired every 10 nm, and there is spectrum separation.
(2) The wavelength between 400 nm to 440 nm of the excitation filter 13 and 600 nm to 630 nm of the variable spectroscopic element 29 are acquired every 10 nm, and there is spectrum separation.
(Indocyanine green fluorescence)
(3) Wavelengths of 700 nm to 770 nm of the excitation filter 13 and 810 nm to 850 nm of the variable spectroscopic element 29 are acquired every 10 nm, and there is spectral separation.

制御部37は、入力部33からの入力信号を受けて、入力信号に対応する制御方法をメモリ35から読み出すようになっている。制御部37は、読み出した制御方法に基づいて、光源装置3の励起光制御回路17に励起フィルタ13の選択信号を出力するようになっている。また、制御部37は、可変分光素子制御回路39にアクチュエータの駆動信号を出力し、画像生成回路41にCCD31の画像取得信号を出力し、画像処理部43にスペクトル分離信号を出力するようになっている。   The control unit 37 receives an input signal from the input unit 33 and reads a control method corresponding to the input signal from the memory 35. The control unit 37 is configured to output a selection signal for the excitation filter 13 to the excitation light control circuit 17 of the light source device 3 based on the read control method. The control unit 37 outputs an actuator drive signal to the variable spectroscopic element control circuit 39, outputs an image acquisition signal of the CCD 31 to the image generation circuit 41, and outputs a spectrum separation signal to the image processing unit 43. ing.

画像生成回路41は、CCD31からの電気信号に基づいて生成した画像情報を画像処理部43に出力するようになっている。
画像処理部43は、制御部37からのスペクトル分離信号を受けて、画像生成回路41から入力された画像情報をスペクトル分離するようになっている。スペクトル分離には、公知のスペクトルデコンボリューション法が用いられる。
The image generation circuit 41 outputs image information generated based on the electrical signal from the CCD 31 to the image processing unit 43.
The image processing unit 43 receives the spectrum separation signal from the control unit 37 and performs spectrum separation on the image information input from the image generation circuit 41. A known spectral deconvolution method is used for the spectral separation.

公知のスペクトルデコンボリューション法の手順は、予め蛍光プローブの発光スペクトルを求めて、あるいは、蛍光プローブの発光スペクトルのカタログ値を用いて、各蛍光プローブの発光スペクトルを計算機に登録し、測定対象の発光スペクトルを計測し、デコンボリューションを用いて測定対象の発光スペクトルを蛍光プローブのスペクトルに分解して、各蛍光プローブの存在割合を決定するものである。   The procedure of the known spectral deconvolution method is to obtain the emission spectrum of the fluorescent probe in advance or use the catalog value of the emission spectrum of the fluorescent probe to register the emission spectrum of each fluorescent probe in the computer and The spectrum is measured, and the emission spectrum of the measurement object is decomposed into the spectrum of the fluorescent probe using deconvolution to determine the existence ratio of each fluorescent probe.

例えば、蛍光プローブを3種類用いる場合について説明する。3種類の蛍光プローブは蛍光スペクトルが既知であり、蛍光プローブ1のスペクトルをFl1(λ)、蛍光2のスペクトルをFl2(λ)、蛍光プローブ3のスペクトルをFl3(λ)とする。3種類の蛍光プローブが混じった状態のスペクトルS(λ)は、
(式1)
S(λ)=A1×Fl1(λ)+A2×Fl2(λ)+A3×Fl3(λ)
で与えられる。ここで、A1、A2、A3は、それぞれ蛍光プローブの存在量に基づく係数である。
For example, a case where three types of fluorescent probes are used will be described. The three types of fluorescent probes have known fluorescence spectra. The spectrum of fluorescent probe 1 is Fl1 (λ), the spectrum of fluorescence 2 is Fl2 (λ), and the spectrum of fluorescent probe 3 is Fl3 (λ). The spectrum S (λ) in a state where three types of fluorescent probes are mixed is
(Formula 1)
S (λ) = A1 × Fl1 (λ) + A2 × Fl2 (λ) + A3 × Fl3 (λ)
Given in. Here, A1, A2, and A3 are coefficients based on the abundance of the fluorescent probe.

本実施形態においては、エタロン型の可変分光素子29を用いてその透過率特性の中心波長を変化させることにより、半値全幅が10nmの波長帯域の画像が複数点で取得されるので、CCD31の各画素に対応したスペクトルデータS(λ)が取得されることになる。3点以上で蛍光画像を取得した場合には、(式1)において、Fli(λ)は既知のスペクトルデータであるため、係数A1〜A3について、例えば、公知のInverse Least Square法などを用いて解くことで、各蛍光プローブの存在割合を求めることができる。   In the present embodiment, by changing the center wavelength of the transmittance characteristic using the etalon-type variable spectroscopic element 29, images in a wavelength band having a full width at half maximum of 10 nm are obtained at a plurality of points. Spectral data S (λ) corresponding to the pixel is acquired. When fluorescence images are acquired at three or more points, in (Equation 1), since Fli (λ) is known spectral data, the coefficients A1 to A3 are used by using, for example, the known Inverse Least Square method. By solving, the ratio of each fluorescent probe can be determined.

また、画像処理部43は、制御装置7の外部に設けられたモニタ45に接続されている。画像処理部43は、上記スペクトルデコンボリューション法によってスペクトル分離した画像情報をモニタ45に表示させるようになっている。   The image processing unit 43 is connected to a monitor 45 provided outside the control device 7. The image processing unit 43 causes the monitor 45 to display image information that has undergone spectrum separation by the spectrum deconvolution method.

このように構成された本実施形態に係る蛍光内視鏡装置1の作用について、図3を参照して説明する。
本実施形態に係る蛍光内視鏡装置1により、生体の観察部を観察するには、まず、蛍光プローブを予め注入した生体の体内に内視鏡5の挿入部19を挿入し、制御装置7の入力部33に蛍光プローブの種類と観察方法を入力する。(ステップS1)。以下、上述した組み合わせ例2(自家蛍光+フルオレセイン蛍光を観察する場合)を例示して説明する。
The operation of the fluorescence endoscope apparatus 1 according to this embodiment configured as described above will be described with reference to FIG.
In order to observe the observation part of the living body with the fluorescence endoscope apparatus 1 according to the present embodiment, first, the insertion part 19 of the endoscope 5 is inserted into the body of the living body into which the fluorescent probe has been injected in advance, and the control device 7. The type and observation method of the fluorescent probe are input to the input unit 33. (Step S1). Hereinafter, the combination example 2 described above (when observing autofluorescence + fluorescein fluorescence) will be described as an example.

入力部33に「自家蛍光」と「フルオレセイン蛍光」が入力されると、制御部37においては、入力部33に入力された「自家蛍光」と「フルオレセイン蛍光」に対応する制御方法がメモリ35から読み取られる。そして、制御部37から励起光制御回路17に励起フィルタ13の選択信号が出力されて、波長400nm〜440nmの光のみを透過する励起フィルタ13が光軸上に配置される(ステップS2)。これにより、光源装置3から400nm〜440nmの波長帯域の励起光が出射されて、挿入部19の照明レンズ23を介して生体の観察部に照射される。   When “autofluorescence” and “fluorescein fluorescence” are input to the input unit 33, the control unit 37 reads from the memory 35 a control method corresponding to “autofluorescence” and “fluorescein fluorescence” input to the input unit 33. Read. Then, a selection signal for the excitation filter 13 is output from the control unit 37 to the excitation light control circuit 17, and the excitation filter 13 that transmits only light having a wavelength of 400 nm to 440 nm is disposed on the optical axis (step S2). As a result, excitation light having a wavelength band of 400 nm to 440 nm is emitted from the light source device 3 and is irradiated onto the living body observation unit via the illumination lens 23 of the insertion unit 19.

また、制御部37からは、可変分光素子29の透過率特性の中心波長が500nm〜550nm,600nm〜630nmの範囲を10nmごとに移動させる駆動信号が、可変分光素子制御回路39に出力される。可変分光素子29においては、可変分光素子制御回路39からの駆動信号を受けてアクチュエータが作動し、まず、可変分光素子29の透過率特性の中心波長が初期位置の500nmになるように、2枚の光学基板が移動させられる(ステップS3)。   Further, the control unit 37 outputs a drive signal for moving the range of the transmittance characteristics of the variable spectroscopic element 29 in the range of 500 nm to 550 nm and 600 nm to 630 nm every 10 nm to the variable spectroscopic element control circuit 39. In the variable spectroscopic element 29, the actuator is operated in response to the drive signal from the variable spectroscopic element control circuit 39, and first, two sheets are arranged so that the center wavelength of the transmittance characteristic of the variable spectroscopic element 29 becomes the initial position of 500 nm. The optical substrate is moved (step S3).

続いて、制御部37から画像生成回路41にCCD31の画像取得信号が出力される。CCD31においては、可変分光素子29を透過した光が撮影されて、生体の観察部の画像取得が開始される。これにより、可変分光素子29の透過率特性の中心波長が500nm〜550nm,600nm〜630nmに変化して、半値全幅が10nmの波長帯域の画像が逐次取得される(ステップS4)。   Subsequently, an image acquisition signal of the CCD 31 is output from the control unit 37 to the image generation circuit 41. In the CCD 31, the light transmitted through the variable spectroscopic element 29 is photographed, and image acquisition of the living body observation unit is started. As a result, the center wavelength of the transmittance characteristic of the variable spectroscopic element 29 changes from 500 nm to 550 nm and 600 nm to 630 nm, and images in a wavelength band with a full width at half maximum of 10 nm are sequentially acquired (step S4).

これにより、例えば、図4に示すように、500nm〜550nmの波長帯域と600nm〜630nmの波長帯域で特徴的な波長特性を示すフルオレセイン蛍光A、正常組織の自家蛍光Bおよび腫瘍部分の自家蛍光Cのスペクトル図が得られる。図中、縦軸は蛍光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)を示している。   Thereby, for example, as shown in FIG. 4, fluorescein fluorescence A, autofluorescence B of normal tissue, and autofluorescence C of a tumor part exhibiting characteristic wavelength characteristics in a wavelength band of 500 nm to 550 nm and a wavelength band of 600 nm to 630 nm. Is obtained. In the figure, the vertical axis represents fluorescence intensity (arbitrary unit), and the horizontal axis represents wavelength (nm).

CCD31により取得された画像は、電気信号に変換されて画像生成回路41に出力され、画像生成回路41において画像情報が生成される。制御部37においては、指定した波長帯域の全ての蛍光画像が取得されたか否かが判断される(ステップS5)。指定した波長帯域の全ての蛍光画像が取得されていないと判断された場合には(ステップS5「NO」)、ステップS3に戻り、ステップS3〜ステップS5の動作が繰り返される。   The image acquired by the CCD 31 is converted into an electrical signal and output to the image generation circuit 41, and image information is generated in the image generation circuit 41. In the control unit 37, it is determined whether or not all fluorescent images in the designated wavelength band have been acquired (step S5). If it is determined that all the fluorescence images in the designated wavelength band have not been acquired (step S5 “NO”), the process returns to step S3, and the operations in steps S3 to S5 are repeated.

一方、制御部37において、指定した波長帯域の全ての蛍光画像が取得されたと判断された場合には(ステップS5「YES」)、制御部37から画像処理部43にスペクトル分離信号が出力される。画像処理部43においては、画像生成回路41から画像情報が入力されて、スペクトルデコンボリューション法によるスペクトル分離が行われる(ステップS6)。   On the other hand, when the control unit 37 determines that all the fluorescence images in the designated wavelength band have been acquired (step S5 “YES”), a spectrum separation signal is output from the control unit 37 to the image processing unit 43. . In the image processing unit 43, image information is input from the image generation circuit 41, and spectrum separation is performed by the spectrum deconvolution method (step S6).

本実施形態においては、フルオレセイン蛍光AのスペクトルをA1×Fl1(λ)、自家蛍光BのスペクトルをA2×Fl2(λ)とすると、上述した式1に対応させて、
(式2)
S(λ)=A1×Fl1(λ)+A2×Fl2(λ)
により、蛍光プローブ(フルオレセイン蛍光A)の存在割合を求めることができる。
In this embodiment, when the spectrum of fluorescein fluorescence A is A1 × Fl1 (λ) and the spectrum of autofluorescence B is A2 × Fl2 (λ),
(Formula 2)
S (λ) = A1 × Fl1 (λ) + A2 × Fl2 (λ)
Thus, the abundance ratio of the fluorescent probe (fluorescein fluorescence A) can be determined.

制御部37においては、制御方法の全ての観察が終わったか否かが判断される(ステップS7)。全ての観察が終わっていないと判断された場合には(ステップS7「NO」)、ステップS2に戻り、ステップS2〜ステップS7の動作が繰り返される。一方、全ての観察が終わったと判断された場合には(ステップS7「YES」)、画像処理部43において、フルオレセイン蛍光Aと自家蛍光Bがそれぞれ異なる色に擬似カラー化されて、スペクトル分離後の画像情報がモニタ45上に表示される(ステップS8)。   In the control unit 37, it is determined whether or not all observations of the control method have been completed (step S7). If it is determined that all the observations have not been completed (step S7 “NO”), the process returns to step S2, and the operations of steps S2 to S7 are repeated. On the other hand, if it is determined that all the observations have been completed (step S7 “YES”), the fluorescein fluorescence A and the autofluorescence B are pseudo-colored in different colors in the image processing unit 43, and after spectral separation. Image information is displayed on the monitor 45 (step S8).

この場合に、図4に示されるように、例えば、フルオレセイン蛍光Aと正常組織の自家蛍光Bは、それぞれ500nm〜550nmの波長帯域においてピークとなる波長特性を有しているため、スペクトル分離前の画像情報をモニタ45に表示すると、図5(a)に示すように、フルオレセイン蛍光Aの部分(図中、符号47)と自家蛍光Bの部分(図中、符号49)の判別がつきにくい。   In this case, as shown in FIG. 4, for example, fluorescein fluorescence A and normal tissue autofluorescence B each have a wavelength characteristic that peaks in the wavelength band of 500 nm to 550 nm. When the image information is displayed on the monitor 45, as shown in FIG. 5A, it is difficult to distinguish between the fluorescein fluorescence A part (reference numeral 47 in the figure) and the autofluorescence B part (reference numeral 49 in the figure).

これに対し、スペクトル分離後の画像情報をモニタ45に表示することにより、図5(b)に示すように、例えば、癌組織(図中、符号47参照)で発光しているフルオレセイン蛍光Aを目立たせることができる。これにより、鮮明なスペクトル分離画像を得ることが可能となる。   On the other hand, by displaying the image information after the spectrum separation on the monitor 45, as shown in FIG. 5B, for example, the fluorescein fluorescence A emitted from the cancer tissue (see reference numeral 47 in the figure) is emitted. Can stand out. This makes it possible to obtain a clear spectrum separation image.

以上説明したように、本実施形態に係る蛍光内視鏡装置1によれば、蛍光プローブの種類と観察方法に適した波長範囲の励起光を観察部に照射し、特徴的な波長特性を示す波長範囲の戻り光を観察することとしたので、戻り光のスペクトルを抽出するための必要最小限の情報を取得して、観察する範囲を蛍光プローブや自家蛍光の濃度の高い箇所に効率よく制限することができる。これにより、全波長範囲にわたって戻り光を検出してスペクトルを分離する必要がなく、スペクトル分離画像を得るための時間を短縮し、フレームレートの向上を図ることが可能となる。   As described above, according to the fluorescence endoscope apparatus 1 according to the present embodiment, the observation unit is irradiated with excitation light in a wavelength range suitable for the type of the fluorescent probe and the observation method, and exhibits characteristic wavelength characteristics. Since we decided to observe the return light in the wavelength range, obtain the minimum information necessary to extract the spectrum of the return light, and efficiently limit the observation range to locations with high concentrations of fluorescent probes and autofluorescence. can do. This eliminates the need to detect the return light over the entire wavelength range and separate the spectrum, thereby shortening the time for obtaining the spectrally separated image and improving the frame rate.

また、エタロン型の可変分光素子29を採用することにより、2枚の光学基板の間隔を任意に調節して、透過率特性の中心波長に応じた所望の戻り光を透過させることができる。また、蛍光観察により、病変の形状や大きさに関する情報や、生体の変化等の病変に関する情報を得ることができる。
なお、本実施形態においては、蛍光観察を例示して説明したが、反射光観察をした場合には、血管の密度や集積の様子等を観察することができ、例えば、炎症等の病変に関する情報を得ることができる。
In addition, by adopting the etalon type variable spectroscopic element 29, it is possible to arbitrarily adjust the distance between the two optical substrates and transmit the desired return light according to the center wavelength of the transmittance characteristic. In addition, information regarding the shape and size of a lesion and information regarding a lesion such as a change in a living body can be obtained by fluorescence observation.
In this embodiment, the fluorescence observation is described as an example. However, when the reflected light observation is performed, the density of blood vessels, the state of accumulation, and the like can be observed. For example, information on lesions such as inflammation Can be obtained.

また、本実施形態に係る蛍光内視鏡装置1は、以下のように変形することができる。
例えば、本実施形態に係る蛍光内視鏡装置1は、電子スコープタイプの内視鏡5を例示して説明したが、これに代えて、図6に示すように、ファイバスコープタイプの内視鏡51を採用することとしてもよい。この場合には、結像レンズ55、可変分光素子29およびCCD31を備えるカメラヘッド57を挿入部53の基端側に配置することとし、挿入部53の先端に対物レンズ27を設けて、対物レンズ27を介して入射された戻り光をカメラヘッド57に導光するイメージガイドファイバ(導光手段)59と接眼レンズ57を挿入部53に内蔵すればよい。
可変分光素子29およびCCD31を挿入部53の基端側に設けることにより、挿入部53をスリム化することができる。これにより、内視鏡51の操作性を向上させることができる。
Moreover, the fluorescence endoscope apparatus 1 according to the present embodiment can be modified as follows.
For example, the fluorescence endoscope apparatus 1 according to the present embodiment has been described by exemplifying the electronic scope type endoscope 5, but instead of this, as shown in FIG. 6, a fiber scope type endoscope 51 may be adopted. In this case, the camera head 57 including the imaging lens 55, the variable spectroscopic element 29, and the CCD 31 is disposed on the proximal end side of the insertion portion 53, and the objective lens 27 is provided at the distal end of the insertion portion 53. An image guide fiber (light guide means) 59 that guides the return light incident through the camera head 57 to the camera head 57 and an eyepiece lens 57 may be incorporated in the insertion portion 53.
By providing the variable spectroscopic element 29 and the CCD 31 on the proximal end side of the insertion portion 53, the insertion portion 53 can be slimmed. Thereby, the operativity of the endoscope 51 can be improved.

また、例えば、蛍光プローブとして、抗体またはペプチドを本実施形態で例示した蛍光プローブで標識したものを用いることとしてもよい。例えば、乳癌で多く見られるHer2受容体の抗体や、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蛍光を標識したものや、腺癌のマーカとして用いられているCEA(Carcinoembryonic Antigen)の抗体にフルオレセイン蛍光を結合したもの等を用いることとしてもよい。   In addition, for example, as a fluorescent probe, an antibody or peptide labeled with the fluorescent probe exemplified in this embodiment may be used. For example, Her2 receptor antibody often found in breast cancer, somatostatin (ligand for somatostatin receptor) labeled with Cy5.5 fluorescence, CEA (Carcinoembryonic Antigen) antibody used as a marker for adenocarcinoma, fluorescein Those combined with fluorescence may be used.

また、例えば、自家蛍光の画像情報をモニタ45に表示する際に、500nm〜550nmの波長帯域の蛍光と600nm〜630nmの波長帯域の蛍光にそれぞれ異なる色を割り当てて表示することとしてもよい。また、(600nm〜630nmの波長帯域の蛍光)/(500nm〜550nmの波長帯域の蛍光)の割り算を行った結果に1つの色を割り当てて表示することとしてもよい。   Further, for example, when displaying autofluorescence image information on the monitor 45, different colors may be assigned to the fluorescence in the wavelength band of 500 nm to 550 nm and the fluorescence in the wavelength band of 600 nm to 630 nm. Moreover, it is good also as assigning and displaying one color to the result of having performed the division of (fluorescence of the wavelength band of 600 nm-630 nm) / (fluorescence of the wavelength band of 500 nm-550 nm).

また、例えば、本実施形態においては、波長選択手段として、可変分光素子29を例示して説明したが、これに代えて、液晶チューナブルフィルタを採用することとしてもよい。   Further, for example, in the present embodiment, the variable spectroscopic element 29 has been exemplified and described as the wavelength selection unit, but a liquid crystal tunable filter may be employed instead.

本発明の一実施形態に係る蛍光内視鏡装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fluorescence endoscope apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の可変分光素子の波長域と透過率の関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the wavelength range and transmittance | permeability of the variable spectral element of FIG. 図1の蛍光内視鏡装置の動作を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows operation | movement of the fluorescence endoscope apparatus of FIG. 図1の蛍光内視鏡装置によって得られる戻り光のスペクトル図である。It is a spectrum figure of the return light obtained by the fluorescence endoscope apparatus of FIG. 図5(a)はスペクトル分離前のモニタ表示の様子を示した図であり、図5(b)はスペクトル分離後のモニタ表示の様子を示した図であり、FIG. 5A is a diagram showing a monitor display before spectrum separation, and FIG. 5B is a diagram showing a monitor display after spectrum separation. 本発明の一実施形態の変形例に係る蛍光内視鏡装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fluorescence endoscope apparatus which concerns on the modification of one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 蛍光内視鏡装置
3 光源装置(照明光源)
29 可変分光素子(波長選択手段)
31 CCD(検出手段)
33 入力部(入力手段)
35 メモリ(記憶部)
37 制御部(制御手段)
43 画像処理部
1 Fluorescence endoscope device 3 Light source device (illumination light source)
29 Variable spectral element (wavelength selection means)
31 CCD (detection means)
33 Input section (input means)
35 Memory (storage unit)
37 Control part (control means)
43 Image processing section

Claims (6)

蛍光標識物質が予め注入された生体の観察部に対し、該蛍光標識物質または前記生体に生来存在する自家蛍光物質を励起させるための励起光を発生する照明光源と、
該照明光源から前記励起光を照射することにより前記生体から戻る戻り光の内、所定の波長範囲の戻り光を選択する波長選択手段と、
該波長選択手段により選択された波長範囲の前記戻り光を検出する検出手段と、
該検出手段により検出された前記戻り光に基づいて、前記蛍光標識物質のスペクトルを分離するスペクトル分離手段と、
前記蛍光標識物質の種類および観察方法を入力する入力手段と、
前記蛍光標識物質の前記種類および前記観察方法に対応づけて、前記照明手段から出射する前記励起光の波長範囲、前記波長選択手段により選択する前記戻り光の特徴的な波長特性を示す波長範囲および前記スペクトル分離手段の設定を記憶する記憶手段と、
前記入力手段により入力された前記蛍光標識物質の前記種類および前記観察方法に対応する前記波長範囲および前記設定を前記記憶手段から読み出して、前記照明手段、前記波長選択手段および前記スペクトル分離手段を制御する制御手段と
を備える蛍光内視鏡装置。
An illumination light source that generates excitation light for exciting the fluorescent labeling substance or the autofluorescent substance that is naturally present in the living body with respect to the observation part of the living body into which the fluorescent labeling substance has been previously injected;
Wavelength selecting means for selecting return light in a predetermined wavelength range among return light returning from the living body by irradiating the excitation light from the illumination light source;
Detecting means for detecting the return light in the wavelength range selected by the wavelength selecting means;
Spectrum separating means for separating the spectrum of the fluorescent labeling substance based on the return light detected by the detecting means;
Input means for inputting the type and observation method of the fluorescent labeling substance;
Corresponding to the type of the fluorescent labeling substance and the observation method, the wavelength range of the excitation light emitted from the illumination unit, the wavelength range indicating the characteristic wavelength characteristic of the return light selected by the wavelength selection unit, and Storage means for storing settings of the spectrum separating means;
The wavelength range and the setting corresponding to the type and the observation method of the fluorescent labeling substance input by the input unit are read from the storage unit, and the illumination unit, the wavelength selection unit, and the spectrum separation unit are controlled. And a fluorescent endoscope device.
前記特徴的な波長特性が、ピーク強度を含む波長特性である請求項1に記載の蛍光内視鏡装置。   The fluorescence endoscope apparatus according to claim 1, wherein the characteristic wavelength characteristic is a wavelength characteristic including a peak intensity. 前記入力手段により入力される前記観察方法が、蛍光観察または反射光観察である請求項1または請求項2に記載の蛍光内視鏡装置。   The fluorescence endoscope apparatus according to claim 1, wherein the observation method input by the input unit is fluorescence observation or reflected light observation. 体腔内に挿入される細長い挿入部を備え、
該挿入部の先端に、前記検出手段が配置されている請求項1から請求項3のいずれかに記載の蛍光内視鏡装置。
An elongated insertion portion to be inserted into the body cavity,
The fluorescence endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection means is disposed at a distal end of the insertion portion.
体腔内に挿入される細長い挿入部と、
該挿入部の長手方向に沿って前記戻り光を導光する導光手段とを備え、
前記挿入部の基端側に、前記検出手段が配置されている請求項1から請求項3のいずれかに記載の蛍光内視鏡装置。
An elongated insertion portion to be inserted into the body cavity;
Light guide means for guiding the return light along the longitudinal direction of the insertion portion,
The fluorescence endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection unit is disposed on a proximal end side of the insertion portion.
前記波長選択手段が、間隔を空けて対向配置される2枚の光学基板の対向面にコート層を形成してなり、前記間隔を変更可能なエタロン型の可変分光素子である請求項1から請求項5のいずれかに記載の蛍光内視鏡装置。   2. The etalon-type variable spectroscopic element according to claim 1, wherein the wavelength selecting unit is an etalon-type variable spectroscopic element that is formed by forming a coat layer on the opposing surfaces of two optical substrates that are arranged to face each other with a gap therebetween. Item 6. The fluorescent endoscope device according to any one of Items 5 to 6.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010162121A (en) * 2009-01-14 2010-07-29 Fujifilm Corp Imaging apparatus, imaging method and program
JP2010215572A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Japan Health Science Foundation Pulpitis diagnostic marker and pulpitis diagnostic system
JP2011188929A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Olympus Corp Fluorescent endoscope apparatus
JP2017192501A (en) * 2016-04-19 2017-10-26 シーシーエス株式会社 Biological observation apparatus
US11099071B2 (en) 2019-04-01 2021-08-24 Seiko Epson Corporation Imaging condition evaluation device and imaging condition evaluation method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6403947B1 (en) * 1999-03-18 2002-06-11 Cambridge Research & Instrumentation Inc. High-efficiency multiple probe imaging system
JP2006025802A (en) * 2003-06-17 2006-02-02 Olympus Corp Endoscope apparatus
JP2006122195A (en) * 2004-10-27 2006-05-18 Olympus Corp Endoscope optical system
JP2006187598A (en) * 2004-12-08 2006-07-20 Olympus Corp Fluorescence endoscope device and imaging unit used therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6403947B1 (en) * 1999-03-18 2002-06-11 Cambridge Research & Instrumentation Inc. High-efficiency multiple probe imaging system
JP2006025802A (en) * 2003-06-17 2006-02-02 Olympus Corp Endoscope apparatus
JP2006122195A (en) * 2004-10-27 2006-05-18 Olympus Corp Endoscope optical system
JP2006187598A (en) * 2004-12-08 2006-07-20 Olympus Corp Fluorescence endoscope device and imaging unit used therefor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010162121A (en) * 2009-01-14 2010-07-29 Fujifilm Corp Imaging apparatus, imaging method and program
JP2010215572A (en) * 2009-03-17 2010-09-30 Japan Health Science Foundation Pulpitis diagnostic marker and pulpitis diagnostic system
JP2011188929A (en) * 2010-03-12 2011-09-29 Olympus Corp Fluorescent endoscope apparatus
JP2017192501A (en) * 2016-04-19 2017-10-26 シーシーエス株式会社 Biological observation apparatus
US11099071B2 (en) 2019-04-01 2021-08-24 Seiko Epson Corporation Imaging condition evaluation device and imaging condition evaluation method

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