JP2011027895A - 顕微鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光観察画像と通常観察画像をリアルタイムで観察できる顕微鏡システムを提供する。
【解決手段】蛍光撮像装置８と可視光撮像装置４を備え、蛍光観察画像１２及び通常観察画像５の両方を同時に観察することができる。従って、リンパ管Ａと静脈血管Ｂの吻合手術等にも使用することができる。蛍光観察画像１２と通常観察画像５を表示装置１１に同視野及び同倍率で並列表示可能であるため、通常観察画像５内における蛍光の位置を確認しやすい。光源がキセノンランプ３であるため、蛍光プローブとして広く使用されているインドシアニングリーンの励起光としての波長領域と、通常照明としての波長領域の両方を含み、光源が単一で済む。
【選択図】図１

Description

本発明は顕微鏡システムに関するものである。

近年の医学において、患者に蛍光プローブと称される蛍光物質を投与し、患部への集積が進んだ段階で、その蛍光プローブを励起できる波長の励起光を照射し、患部だけを蛍光させると共に、その蛍光だけを透過する光学フィルターを介して、患部の蛍光観察を行う技術が知られている。

蛍光物質としては、５−アミノレブリン酸（５−ＡＬＡ）、タラポルフィンナトリウム（登録商標レザフィリン）、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）などが知られている。５−アミノレブリン酸は、波長３８０ｎｍ付近の励起光を受けて、波長６２０ｎｍ付近の蛍光を発する。タラポルフィンナトリウムは、波長６６４ｎｍ付近の励起光を受けて、波長６７２ｎｍ付近の蛍光を発する。インドシアニングリーンは、波長８０５ｎｍ付近の励起光を受けて、波長８３５ｎｍ付近の蛍光を発する。インドシアニングリーンが最も赤外側である。

この種の蛍光観察の場合、蛍光だけの観察だと、患部の中における蛍光部分がどの位置か特定できないため、可視光による患部の通常観察も可能でなければならない。

そのため、従来は患部から発せられた蛍光と、患部で反射された照明光の両方を透過する光学フィルターを備えた一台の撮像装置を備え、その撮像装置により、蛍光観察画像と通常観察画像を切り替えながら撮像し、それを表示装置に重ね合わせて表示している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１４８６８号公報

しかしながら、このような従来の技術にあっては、一台の撮像装置により、蛍光観察画像と通常観察画像を切り換えながら撮像しているため、表示装置にリアルタイムの蛍光観察画像と通常観察画像を同時に表示することができない。そのため、例えばリンパ管と静脈血管の吻合手術などに利用することができない。

吻合手術の場合、ＩＣＧ等を注入することにより、皮膚切開した場合に、蛍光観察画像中でリンパ管が蛍光を発するため、蛍光を発しない静脈血管と区別できるが、通常観察画像ではリンパ管と静脈血管の区別ができない。実際に吻合手術を行うのは、通常観察画像のため、複数のリンパ管と静脈血管が密接に存在する場合は、リンパ管の特定ができない。そのため、リンパ管と静脈血管を吻合する手術が行えない。

本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、表示装置にリアルタイムの蛍光観察画像と通常観察画像を同時に表示できる顕微鏡システムを提供するものである。

請求項１記載の発明は、蛍光プローブが投与された患部に照射して所定波長の蛍光を発光させる励起光の波長領域を含む照明光を照射する単一の光源と組み合わせ自在で、観察光束の一部を外部に取り出して２つに分岐する分岐光学系と、分岐光学系の一方に接続される蛍光撮像装置と、分岐光学系の他方に接続される可視光撮像装置と、蛍光撮像装置で撮像された蛍光観察画像及び可視光撮像装置で撮像された通常観察画像を同時に表示可能な表示装置と、を備えたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、蛍光観察画像と通常観察画像を表示装置に同視野及び同倍率で並列表示可能であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、単一の光源がキセノンランプであることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、蛍光撮像装置と可視光撮像装置を備え、蛍光観察画像及び通常観察画像の両方を同時に表示装置に表示することができる。従って、リンパ管と静脈血管の吻合手術等にも使用することができる。

請求項２記載の発明によれば、蛍光観察画像と通常観察画像を表示装置に同視野及び同倍率で並列表示可能であるため、通常観察画像内における蛍光の位置を特定しやすい。

請求項３記載の発明によれば、光源がキセノンランプであるため、蛍光プローブとして広く使用されているインドシアニングリーンの励起光としての波長領域と、通常照明としての波長領域の両方を含み、光源が単一で済む。

本発明の実施形態に係る顕微鏡システムを示す概略図。 顕微鏡システムの撮像装置部分を示す概略図。 顕微鏡システムによる観察画像の一例を示す模式図。 キセノンランプの放射スペクトル分布を示すグラフ。

図１〜図４は、本発明の好適な実施形態を示す図である。手術用の顕微鏡１は、手術室内において、図示せぬスタンド装置のアームに支持されている。顕微鏡１は、２つの接眼部を有する立体顕微鏡で、内部にはフォーカスレンズやズームレンズが設けられ、それらにより左右２系統の光路が形成されている。

また、顕微鏡１には、外部光源装置２から照明光Ｒが導入され、その照明光Ｒは顕微鏡１より患部Ｐに照射される。外部光源装置２には、光源としてキセノンランプ３が収納されている。

キセノンランプ３は、図４に示すように、蛍光プローブとしてインドシアニングリーンを使用する場合の励起波長（８０５ｎｍ）を含んでいる。従って、キセノンランプ３により、インドシアニングリーンを励起させることができると共に、可視光により通常照明も行える。

顕微鏡１の側部には、通常の可視光を撮像可能な可視光撮像装置４が取り付けられている。この可視光撮像装置４には、顕微鏡１内の二系統ある光路のうちの一系統が導入される。この可視光撮像装置４により、患部Ｐの通常観察画像を得ることができる。また、この可視光撮像装置４には、ビームスプリッタ６とプリズム７による分岐光学系が設けられている。ビームスプリッタ６とプリズム７により、可視光撮像装置４へ導入された光束が更に分岐される。分岐された光束は、別に設置された蛍光撮像装置８に導かれる。

蛍光撮像装置８には、インドシアニングリーンの蛍光（８３５ｎｍ）だけを選択的に透過する光学フィルター９が設けられ、インドシアニングリーンの蛍光だけを撮像することができる。

可視光撮像装置４及び蛍光撮像装置８で撮像された映像は、制御ユニット１０を介して、表示装置１１に送られ、そこに通常観察画像５と蛍光観察画像１２を並列表示することができる。通常観察画像５と蛍光観察画像１２は、同視野及び同倍率で、両者は全く同じ状態で表示される。

しかも、通常観察画像５及び蛍光観察画像１２の両方とも、リアルタイムで同期した状態で表示され、両画像の間にはタイムラグがない。

例えば、患部Ｐにおいて、リンパ管Ａと静脈血管Ｂの吻合手術を行う場合、予め患者に、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）を注入する。ＩＣＧはリンパ管Ａだけに流れ、照明光Ｒを照射することにより、照明光Ｒ中の励起波長（８０５ｎｍ）に励起されて、蛍光を発する。静脈血管ＢにはＩＣＧが流れないため、静脈血管Ｂは蛍光を発しない。

皮膚切開した患部Ｐ中に、図３に示すように、複数のリンパ管Ａと静脈血管Ｂが密接していても、その中からリンパ管Ａだけを蛍光観察画像１２より特定することができる。リンパ管Ａが特定できれば、リンパ管Ａでない管は静脈血管Ｂなので、通常観察画像５中において、リンパ管Ａと静脈血管Ｂを区別して認識することができる。従って、リンパ管Ａを静脈血管Ｂに対して確実に吻合することができる。

リンパ管Ａの他にも、センチネルリンパ節などのリンパ節を検出することができる。センチネルリンパ節は、腫瘍から癌細胞がリンパ流によって最初に到達する部分であり、このセンチネルリンパ節に癌細胞の転移が認められなければ、他臓器への転移がないと考えられる。そのため、このセンチネルリンパ節を通常観察画像５中で確実に特定できる意味は大きい。

１ 顕微鏡
２ 外部光源装置
３ キセノンランプ（光源）
４ 可視光撮像装置
５ 通常観察画像
６ ビームスプリッタ（分岐光学系）
７ プリズム（分岐光学系）
８ 蛍光撮像装置
９ 光学フィルター
１０ 制御ユニット
１１ 表示装置
１２ 蛍光観察画像
Ａ リンパ管
Ｂ 静脈血管

Claims (3)

1. 蛍光プローブが投与された患部に照射して所定波長の蛍光を発光させる励起光の波長領域を含む照明光を照射する単一の光源と組み合わせ自在で、観察光束の一部を外部に取り出して２つに分岐する分岐光学系と、分岐光学系の一方に接続される蛍光撮像装置と、分岐光学系の他方に接続される可視光撮像装置と、蛍光撮像装置で撮像された蛍光観察画像及び可視光撮像装置で撮像された通常観察画像を同時に表示可能な表示装置と、を備えたことを特徴とする顕微鏡システム。
2. 蛍光観察画像と通常観察画像を表示装置に同視野及び同倍率で並列表示可能であることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡システム。
3. 単一の光源がキセノンランプであることを特徴とする請求項１記載の顕微鏡システム。

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