JP2014113232A - 光治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】術者が治療済み部位と未治療部位とを術中に容易に把握することができる光治療装置を提供する。
【解決手段】生体に投与された光感受性物質を用いて光治療を行う光治療装置１であって、光感受性物質を励起して蛍光を発生させ、観察領域に照射する第１の出力の光と、光感受性物質を励起して一重項酸素を発生させ、光感受性物質から発せられた蛍光に基づき治療部位に照射する第２の出力の光とを出力する光照射部３と、観察領域を撮像する撮像部４と、撮像部４からの撮像信号に基づき撮像画像データを生成する撮像画像生成部５１と、第２の出力の光を照射した位置を示す治療済画像データを生成する治療済画像生成部５５と、撮像画像データに治療済画像データを重畳した合成画像データを生成する画像合成・表示処理部５６と、合成画像データを合成画像として表示する表示部６とを、備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、光治療装置に関する。

光線力学的治療法（ｐｈｏｔｏｄｙｎａｍｉｃ ｔｈｅｒａｐｙ：以下、「ＰＤＴ」と略する。）は、癌細胞に多く蓄積される光感受性物質とレーザ光照射による光化学反応を利用した局所的治療法である。

ＰＤＴは、光感受性物質（例えば、タラポルフィンナトリウム）を生体に投与し、光感受性物質が蓄積された癌細胞に対し、光感受性物質特有の励起波長を有するレーザ光を照射することで光感受性物質から一重項酸素を生じさせ、この一重項酸素により癌細胞を破壊する治療法である。

例えば、特許文献１には、ＰＤＴを行う光治療装置が提案されている。

特開２００６−８７６４６号公報

例えば、癌治療において、手術により未治療部位が残った状態であると再発の危険性があり、再手術を行うには臨床上困難である場合もある。一方、ＰＤＴによる癌治療において、同一箇所に何度も重ねてレーザ光を照射する過剰照射は、患者にとって好ましくない場合もある。

しかしながら、ＰＤＴにおいては、光感受性物質が蓄積された癌細胞をレーザ光で照射しても癌細胞自体に視覚的な変性が起こらないため、医師等の術者が、手術中に治療部位全体のうち、レーザ光を照射した治療済み部位と未治療部位とが判断し難い、という課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するためのもので、術者が治療済み部位と未治療部位とを、術中に容易に把握することができる光治療装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために本発明の光治療装置は、生体に投与された光感受性物質を用いて光治療を行う光治療装置であって、光感受性物質を励起して蛍光を発生させ、観察領域に照射する第１の出力の光と、前記第１の出力の光より出力が大きく前記光感受性物質を励起して一重項酸素を発生させ、前記第１の出力の光により前記光感受性物質から発せられた蛍光に基づき治療部位に照射する第２の出力の光とを出力する光照射部と、 前記観察領域を撮像する撮像部と、前記撮像部からの撮像信号に基づき撮像画像データを生成する撮像画像生成部と、前記第２の出力の光を照射した位置を示す治療済画像データを生成する治療済画像生成部と、前記撮像画像データに前記治療済画像データを重畳した合成画像データを生成する画像合成・表示処理部と、前記合成画像データを合成画像として表示する表示部とを、を備えた構成とした。

本発明の光治療装置によれば、上記構成により、術者が治療済み部位と未治療部位とを術中に容易に把握することができる。その結果、術者が治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしや過剰照射を抑制することが可能となる。

本発明の実施の形態１における光治療装置の概略ブロック図 タラポルフィンナトリウムの励起光波長と蛍光波長との関係を示す図 本発明の実施の形態１における画像処理部のブロック図 本発明の実施の形態１における光治療装置の観察モードの動作を示すフロー図 本発明の実施の形態１における光治療装置の治療モードの動作を示すフロー図 本発明の実施の形態１における表示部に表示される画像を示す模式図 本発明の実施の形態２における画像処理部のブロック図 本発明の実施の形態２における光治療装置の治療モードの動作を示すフロー図 本発明の実施の形態２における（ａ）第２の撮像画像と、（ｂ）第２の合成画像とを示す模式図

以下に、本発明の光治療装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、光感受性物質としてクロリン系光感受性物質であるタラポルフィンナトリウムを例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。その他の光感受性物質としてはポルフィリン系光感受性物質があり、例えば、フォトフィリンなどがある。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る光治療装置について、図面を参照しながら説明する。

≪構成について≫
＜全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態１における光治療装置の概略ブロック図である。

光治療装置１は、操作部２、光照射部３、撮像部４、画像処理部５、表示部６および制御部７から構成される。

＜操作部２＞
操作部２は、医師等の操作者が光治療装置１の各種設定を行うものである。操作部２は、観察領域の中から癌領域を特定するモード（以下、「観察モード」とする。）と、観察モードで特定した癌領域を治療するモード（以下、「治療モード」とする。）とを操作者が切替え可能な構成となっている。また、後述する光照射部３から光の照射の制御を行うＯＮ／ＯＦＦのスイッチ（不図示）を備えている。そして、後述する治療済画像生成部５５において、治療済画像データを生成するための設定操作が可能な構成となっている。なお、操作部２は、前述のＯＮ／ＯＦＦスイッチをフットスイッチとして別に設ける構成であってもよい。

＜光照射部３＞
光照射部３は、少なくとも光感受性物質を励起することができる波長を含む光（以下、「励起光」という。）を照射することができる光源（以下、「励起光源」とする。」）（不図示）を備えている。この励起光源は、例えば、半導体レーザ素子が挙げられる。
光感受性物質がタラポルフィンナトリウムの場合、概ね４０５ｎｍ、５１０ｎｍ、６６４ｎｍをピークとする励起波長がある。４０５ｎｍを基準とする励起波長は、相対的に大きいピークを有するが、酸化ヘモグロビンの吸収波長と重複し、生体組織内に深達し難い等
の問題があるため、励起光には適さない。また、５１０ｎｍを基準とする励起波長は、相対的に小さなピークであるため、励起光には適さない。したがって、このような問題が少ない６６４ｎｍを基準とする励起光とすることが望ましい。なお、タラポルフィンナトリウムは、６６４ｎｍのピーク波長を基準に概ね６５５〜６７０ｎｍの帯域に励起波長を有し、概ね６７２ｎｍをピーク波長とする蛍光を発する性質を有する。

また、光照射部３は、観察モードと治療モードとで異なる出力の光を照射する構成となっている。観察モードでは光感受性物質を励起し、蛍光を発する相対的に弱い出力の光を照射し（以下、「第１の出力の光」という。）、治療モードでは光感受性物質を励起し、蛍光を発するとともに、光感受性物質から一重項酸素を発生させる相対的に強い出力の光を照射する（以下、「第２の出力の光」という。）すなわち、第２の出力の光は、第１の出力の光よりも、出力が大きい光であることになる。例えば、光感受性物質がタラポルフィンナトリウムの場合、第１の出力の光は、概ね１２５ｍＷ、１０ｍＷ／ｃｍ^２出力の光であって、第２の出力の光は概ね２６５ｍＷ、１５０ｍＷ／ｃｍ^２の出力の光である。

なお、観察モードでは、一度に広範囲の観察領域で癌領域を確認することができるように、第１の出力の光と第２の出力の光とで、生体に照射する光照射範囲（すなわち、光照射径のことをいう。）を可変とする構成であることが望ましい。例えば、第１の出力の光では４０ｍｍ程度の直径で観察領域に光を照射する構成とし、第２の出力の光では１０〜１５ｍｍ程度の直径で観察領域に光を照射する構成とする。この場合、第１の出力の光と第２の出力の光を照射する励起光源をそれぞれ別個に設けてもよいし、１つの励起光源で第１の出力の光と第２の出力の光を照射する構成であってもよい。ただし、１つの励起光源で第１の出力の光と第２の出力の光を照射する場合、手動ないし自動で励起光源と観察領域との間に光照射径を変えるレンズ（不図示）を設け、このレンズにより観察モードと治療モードとで光照射径を可変とする構成にする必要がある。

＜撮像部４＞
撮像部４は、観察モードにおいて、光照射部３で照射された観察領域を撮像するものであって、励起光成分をカットし、蛍光成分を可能な限り透過させた画像を撮像し、その撮像信号を後述する画像処理部５に出力する。具体的には、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳといった撮像素子（不図示）と励起光カットフィルタ（ノッチフィルタ）（不図示）を有し、撮像素子と観察領域との間にこの励起光カットフィルタを備えることで、励起光成分をカットする。

この点を、タラポルフィンナトリウムを例に図２を用いて説明する。図２は、光照射部３（励起光源）が照射する励起光のスペクトル（図２中の「ａ」）と、タラポルフィンナトリウムが発する蛍光のスペクトル（図２中の「ｂ」）と、励起光カットフィルタの透過率特性（図２中の「ｃ」）を示す図である。図２に示すように、励起光カットフィルタは、励起光成分をカットし、蛍光成分を可能な限り透過することができるフィルタである。したがって、励起光カットフィルタは、少なくとも励起光成分のうち励起光のピーク波長をカットし、かつ、蛍光のピーク波長をカットしないものであることが望ましい。タラポルフィンナトリウムの場合、励起光成分である６５５〜６７０ｎｍの波長の光をカットすることができるフィルタであることが望ましい。

＜画像処理部５＞
画像処理部５は、撮像画像生成部５１、蛍光強度演算部５２、判定部５３、治療部位画像生成部５４、治療済画像生成部５５、画像合成・表示処理部５６および記憶部５７から構成され、撮像部４からの撮像信号に基づき、後述の処理を行う。

＜撮像画像生成部５１＞
撮像画像生成部５１は、観察モードにおいて、撮像部４で撮像した撮像信号に基づき、第１の撮像画像データを生成する。ここで生成される第１の撮像画像データは、励起光カットフィルタで励起光成分がカットされた画像データである。そして、この第１の撮像画像データを後述する蛍光強度演算部５２、画像合成・表示処理部５６および記憶部５７へと出力する。

＜蛍光強度演算部５２＞
蛍光強度演算部５２は、観察モードにおいて、第１の撮像画像データに基づき光感受性物質が発した蛍光強度を演算し、演算結果を後述する判定部５３に出力する。具体的には、第１の撮像画像データ中のピクセル毎の蛍光成分を抽出し、この蛍光成分の蛍光強度を演算する。蛍光強度の演算としては、光感受性物質の蛍光のピーク波長（タラポルフィンナトリウムの場合は６７２ｎｍ）の強度を蛍光強度としてもよいし、蛍光のピーク波長を基準とした所定の範囲の波長分の強度を蛍光強度としてもよい。

＜判定部５３＞
判定部５３は、観察モードにおいて、蛍光強度演算部５２の演算結果に基づき、観察領域中の各部位（すなわち、第１の撮像画像データの各ピクセルに相当する位置を指す。）が癌領域か否かを判定する。具体的には、判定部５３において、あらかじめ癌領域か否かを判定する所定の閾値を設け、観察領域中の各部位の蛍光強度が所定の閾値より大きいか否かを判定する。すなわち、蛍光強度が大きいということは、光感受性物質が多く蓄積されていることを示していることであり、係る部位を癌領域と判定することができる。そして、所定の閾値より大きいと判定したピクセル部分を癌領域と判定し、第１の撮像画像データにおけるそのピクセルの位置に係る情報を、後述する治療部位画像生成部５４へと出力する。

＜治療部位画像生成部５４＞
治療部位画像生成部５４は、観察モードにおいて、判定部５３から出力されたピクセルの位置に係る情報に基づき、治療部位画像データを生成し、この第１の撮像画像データを後述の画像合成・表示処理部５６に出力する。この治療部位画像データは、第１の撮像画像データの観察領域における癌細胞の位置を示す画像である。

＜治療済画像生成部５５＞
治療済画像生成部５５は、治療モードにおいて、観察領域中で第２の出力の光を照射した部位（すなわち、治療済部位のことをいう。）の位置および範囲を示す治療済画像データを生成し、表示処理部５６に出力する。この治療済画像データは、操作部２の操作を介して後述の制御部７の指令の下で行われる。具体的には、操作者が表示部６で表示された後述の第１の合成画像を確認しながら操作部２を操作し、第１の合成画像におけるレーザ光を照射した治療済部位の位置を特定し、その特定した位置情報に基づき、治療済画像データを生成する。そして、治療済画像データを後述の画像合成・表示処理部５６に出力する。

＜画像合成・表示処理部５６＞
画像合成・表示処理部５６は、観察モードでは、撮像画像生成部５１から出力された第１の撮像画像データを記憶部５７から取り出し、この撮像画像データと治療部位画像生成部５４から出力された治療部位画像データとを合成し、第１の合成画像データを生成する。この第１の合成画像データは、撮像画像上に治療部位画像が重畳して表示された画像となる。そして、画像合成・表示処理部５６は、第１の合成画像データを表示部６および記憶部５７に出力する。表示部６の表示画面には、第１の合成画像が表示されることになる。

一方、画像合成・表示処理部５６は、治療モードでは、記憶部５７から第１の合成画像データを取り出し、治療済画像生成部５５からの治療済画像データと第１の合成画像データとを合成し、第２の合成画像データを生成する。この第２の合成画像データは、第１の合成画像上に治療済画像が重畳して表示された画像となる。そして、第２の合成画像データを表示部６に出力し、表示部６の表示画面には、第２の合成画像が表示されることになる。

＜記憶部５７＞
記憶部５７は、撮像画像生成部５１からの第１の撮像画像データと表示処理部５６からの第１の合成画像データを記憶し、記憶したデータを表示処理部５６へ出力する。

＜制御部７＞
制御部７は、操作部２の指令の下、光治療装置１内の各ブロック（主に光照射部３、撮像部４、画像処理部５）を制御する。

≪動作について≫
以上の構成からなる光治療装置１の動作について、操作者の操作も踏まえて、図４および図５のフロー図を用いて説明する。なお、図４は観察モードにおけるフロー図、図５は治療モードにおけるフロー図を示している。

≪観察モードの動作について≫
以下、観察モードにおける光治療装置１の動作を、図４を用いて説明する。

＜ステップ１（Ｓ００１）＞
ステップ１（Ｓ００１）では、操作者が治療を行う観察領域に向けて光照射部３をセットし、操作部２を操作により観察モードに設定する。この際、操作部２のＯＮ／ＯＦＦスイッチは、ＯＦＦの状態となっている。また、この際、治療が行われる患者は、光感受性物質が投与されている状態となっている。

＜ステップ２（Ｓ００２）＞
ステップ２（Ｓ００２）では、操作者が操作部２のＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮにすることで、光照射部３の励起光源から観察モードにおける第１の出力の光を観察領域に向けて照射される。この際、観察モードにおいては、観察領域に照射される第１の出力の光が４０ｍｍの光照射径となるように設定されているものとする。この第１の出力の光により、観察領域に存する光感受性物質が励起され、蛍光を発することになる。

＜ステップ３（Ｓ００３）＞
ステップ３（Ｓ００３）では、撮像部４が第１の出力の光が照射された観察領域を撮像し、撮像画像生成部５１で第１の撮像画像データを構築して、画像合成・表示処理部５６の処理を介して表示部６に第１の撮像画像データを表示されることなる。この際、前述のとおり、撮像部４で撮像された撮像信号は、励起光カットフィルタにより、励起光成分がカットされた撮像信号である。そして、表示部６には、図６（ａ）に示すような表示画面１０１が表示されることとなる。すなわち、図６（ａ）における観察領域１０２のうち、光感受性物質が多く蓄積された癌細胞（癌領域１０３）は、正常細胞（正常領域１０４）と比較して、強い強度の蛍光が発せられた画像が表示部６に表示されることとなる。ただし、この場合、特に正常領域と癌領域との境界が分かり難かったり、正常領域と癌領域とが判別し難かったりする場合があるので、後述のステップ４（Ｓ００４）に移行することになる。

＜ステップ４（Ｓ００４）＞
ステップ４（Ｓ００４）では、蛍光強度演算部５２が、撮像画像生成部５１で生成した第１の撮像画像データに基づき、第１の撮像画像データ中の各ピクセルの蛍光強度を演算する。

＜ステップ５（Ｓ００５）＞
ステップ５（Ｓ００５）では、判定部５３が、あらかじめ所定の閾値を備え、蛍光強度演算部５２で演算された第１の撮像画像データ中の各ピクセルの蛍光強度と、所定の閾値を比較する。観察領域中に、所定の閾値以上のピクセルが存する場合には（図４中の「ＹＥＳ」）、そのピクセルを癌領域と判定し、第１の撮像画像データ中のピクセルの位置を治療部位画像生成部５４に出力する。一方、観察領域中に、所定の閾値以上のピクセルが存しなかった場合は（図４中の「ＮＯ」）、ステップ１（Ｓ００１）に戻り、別の観察領域で再度、同様のステップを繰り返すことになる。

＜ステップ６（Ｓ００６）＞
ステップ６（Ｓ００６）では、治療部位画像生成部５４が、判定部５３で閾値以上と判定されたピクセルに対し、治療部位画像データを生成する。治療部位画像データは、例えば、閾値以上と判定されたピクセルを、操作者が第１の撮像画像データから癌領域と識別できる画像（例えば、色で識別）である。

＜ステップ７（Ｓ００７）＞
ステップ７（Ｓ００７）では、画像合成・表示処理部５６が、第１の撮像画像データと治療部位画像データとを合成して第１の合成画像データを生成し、第１の合成画像データを表示部６へ出力する。この場合、図６（ｂ）に示すように、表示画面１０１には、第１の合成画像として、撮像画像に治療部位画像１０５が重畳して表示された画像が表示されることになる。そして、操作者は、この画像を確認し、治療モードへ移行することとなる。

≪治療モードの動作について≫
以下、治療モードにおける光治療装置１の動作を、図５を用いて説明する。この治療モードの動作は、観察モードの処理が終わった後に行う動作である。

＜ステップ１（Ｓ０２１）＞
ステップ１（Ｓ０２１）では、観察モードにおいて観察した癌領域にレーザ光を照射すべく、操作者が操作部２を操作することにより治療モードを設定する。この際、操作部２のＯＮ／ＯＦＦスイッチは、ＯＦＦの状態となっている。また、表示部６には、観察モードで生成した第１の合成画像が表示された状態となっている。

＜ステップ２（Ｓ０２２）＞
ステップ２（Ｓ０２２）では、操作者が表示部６の第１の合成画像を確認しながら、光照射部３が観察領域に第２の出力の光を照射すべき位置に光照射部３をセットし、操作部２のＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮにする。操作部２のＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮにすることで、観察モードで観察した観察領域における癌領域（すなわち、第１の合成画像に表示された治療部位画像の領域）に対し、第２の出力の光を照射することになる。この際、この際、治療モードにおいては、癌領域に照射する第２の出力の光が１０ｍｍの光照射径となるように設定されているものとする。この第２の出力の光は、第１の出力の光よりも大きい出力であり、この光を所定の時間照射し続けることで、光感受性物質が励起されて蛍光を発するとともに、一重項酸素を発生させ、この一重項酸素により、癌細胞を破壊することができる。

＜ステップ３（Ｓ０２３）＞
ステップ３（Ｓ０２３）では、操作者が操作部２を逐次操作することにより、観察領域における癌領域（すなわち、第１の合成画像の治療部位画像の領域）のうち、所定の時間、第２の出力の光を照射することで治療が済んだ部分を特定する。

＜ステップ４（Ｓ０２４）＞
ステップ４（Ｓ０２４）では、ステップ３（Ｓ０２３）の操作部２の操作に基づき、制御部７が、治療済画像生成部５５に対し、治療済画像データの生成を指示する。具体的には、治療済画像生成部５５が、操作部２の操作による第１の合成画像の癌領域で治療が済んだ部位の情報に基づき、治療済画像データを生成する。

＜ステップ５（Ｓ０２５）＞
ステップ５（Ｓ０２５）では、画像合成・表示処理部５６が、第１の合成画像データと治療済み画像データとを合成して第２の合成画像データを生成し、第２の合成画像データを表示部６へ出力する。例えば、治療途中段階では、図６（ｃ）に示すように、操作者が指示した第１の合成画像中の治療済部位には、円形の治療済画像１０６が第１の合成画像上に重畳して表示されることとなる。また、観察領域中の全ての癌領域１０３に対し、治療が完了した場合には、例えば、図６（ｄ）に示すように癌領域１０３の全ての領域に治療済画像１０６が重畳して表示されることとなる。

＜ステップ６（Ｓ０２６）＞
ステップ６（Ｓ０２６）では、ステップ５（Ｓ０２５）の図６（ｄ）のように全ての癌領域１０３に治療済画像１０６が重畳して表示された場合には、治療が完了したものとして終了する（図５中の「ＹＥＳ」」。一方、図６（ｃ）のように全ての癌領域１０３に治療済画像１０６が重畳して表示されていない場合には、ステップ２（Ｓ０２２）に戻り、未治療部位の領域で再度、同様のステップ繰り返すことになる。

≪実施の形態１についてまとめ≫
以上で示した実施の形態１では、操作者が、表示部に表示された表示画面に治療した部位を適宜、治療済画像としてマーキングしていくことができるため、術中であっても、治療済部位と未治療部位を容易に把握することができるので、術者が治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしや過剰照射を抑制することが可能となる。

（実施の形態２）
実施の形態１で示した光治療装置は、操作者が操作部を操作することにより、第１の合成画像上に治療済画像を重畳して表示する構成に示した。

実施の形態２で示す光治療装置では、術者が術中であっても、治療部位と未治療部位を容易に把握することができ、術者が、治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしをさらに抑制することができる構成について説明する。すなわち、実施の形態２における光治療装置は、操作者自身が操作部を操作することなく、自動で第１の合成画像上に治療済画像を重畳して表示する構成について示す。なお、実施の形態１と同様の構成については、説明を省略する。

以下、実施の形態２に係る光治療装置について、図面を参照しながら説明する。

≪構成について≫
＜全体構成＞
実施の形態２における光治療装置の概略ブロック図は、実施の形態１で示した図１と同様である。実施の形態１と同様の構成については、説明を省略する。

＜光照射部３＞
光照射部３においては、実施の形態１と異なる点は、励起光源とは別にガイド光を照射するガイド光源（不図示）を設けた点が異なる。このガイド光源は、治療モードにおいて少なくとも、励起光源が第２の出力の光を照射した光の中心位置とガイド光源が照射するガイド光を照射した光の中心位置とが略一致する配置で構成されている。このガイド光源は、例えば、光照射径が１〜２ｍｍの光を出力することができる光である。また、ガイド光源は、観察領域にガイド光を照射した位置が撮像部４で認識できる光であって、例えば、青色光源や赤色光源のような可視光帯域の光を照射する光である。

このガイド光源は、治療モードにおいて、操作者が操作部２のＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮにすると、第２の出力の光を照射する前に一定時間、第２の出力の光を照射する部位にガイド光を照射するものである。そして、一定時間が経過後、ガイド光の照射を停止され、第２の出力の光を照射することで癌細胞に対する治療を行う。
＜撮像部４＞
撮像部４は、観察モードにおける機能は、実施の形態１と同様である。

治療モードにおいては、光照射部３のガイド光源からガイド光が照射されると、ガイド光が照射された部分を含む観察領域を撮像し、その撮像信号を画像処理部５に出力する。

＜画像処理部５＞
画像処理部５は、実施の形態１同様の撮像画像生成部５１、蛍光強度演算部５２、判定部５３、治療部位画像生成部５４、治療済画像生成部５５、画像合成・表示処理部５６および記憶部５７に加え、ガイド光照射位置特定部５８から構成される。

蛍光強度演算部５２、判定部５３および治療部位画像生成部５４と、観察モードに係る撮像画像生成部５１、画像合成・表示処理部５６および記憶部５７に係る構成は、実施の形態１と同様のため説明を省略する。

＜撮像画像生成部５１＞
撮像画像生成部５１は、観察モードにおける機能は、実施の形態１と同様である。

治療モードにおいては、ガイド光が照射された観察領域を撮像した撮像信号に基づき、第２の撮像画像データを生成し、その第２の撮像画像データをガイド光照射位置特定部５８に出力する。

＜ガイド光照射位置特定部５８＞
ガイド光照射位置特定部５８は、撮像画像生成部５１からの第２の撮像画像データを解析し、観察領域の中でガイド光が照射された位置を特定する。具体的には、第２の撮像画像データ中のピクセル毎のガイド光成分を抽出し、第２の撮像画像データにおいて、抽出されたピクセルの位置（すなわち、観察領域におけるガイド光が照射された位置）を特定する。そして、その特定したピクセルの位置に係る情報を、治療画像生成部５５へ出力する。

＜治療済画像生成部５５＞
治療済画像生成部５５は、ガイド光照射位置特定部５８で特定した第２の撮像画像データの観察領域におけるガイド光が照射された位置に基づき、治療済画像データを生成し、画像合成・表示処理部５６に出力する。

＜画像合成・表示処理部５６＞
画像合成・表示処理部５６は、観察モードにおける機能は、実施の形態１と同様である
。

治療モードにおいては、記憶部５７に記憶された第１の合成画像データと、治療済画像生成部５５で生成した治療済画像データを合成し、第２の合成画像データを生成する。そして、第２の合成画像データを表示部６に出力し、表示部６の表示画面には第２の合成画像が表示されることになる。

≪動作について≫
以上の構成からなる光治療装置１の動作について、操作者の操作も踏まえて、図８を用いて説明する。なお、観察モードにおける光治療装置１の動作は実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。ここでは、治療モードにおける光治療装置１の動作について説明する。

＜ステップ１（Ｓ１０１）＞
ステップ１（Ｓ１０１）では、観察モードにおいて観察した癌領域にレーザ光を照射すべく、操作者が操作部２を操作することにより治療モードを設定する。この際、操作部２のＯＮ／ＯＦＦスイッチは、ＯＦＦの状態となっている。

＜ステップ２（Ｓ１０２）＞
ステップ２（Ｓ１０２）では、操作者が表示部６の第１の合成画像（例えば、図６（ｂ））を確認しながら、観察領域のうち第２の出力の光を照射すべき位置に光照射部３をセットし、操作部２のＯＮ／ＯＦＦスイッチをＯＮにする。これにより、第２の出力の光を照射すべき位置に光照射部３のガイド光源から一定時間、ガイド光が照射されることになる。

＜ステップ３（Ｓ１０３）＞
ステップ３（Ｓ１０３）では、ガイド光の照射に伴い、撮像画像生成部５１でガイド光が照射された部分を含む観察領域を撮像し、第２の撮像画像データを生成する。この場合、例えば、図９（ａ）に示すように、第２の撮像画像としてガイド光（図９（ａ）に示すガイド光照射位置１０７）が照射された観察領域の画像が得られることとなる。

＜ステップ４（Ｓ１０４）＞
ステップ４（Ｓ１０４）では、光照射部３が、操作部２のＯＮ／ＯＦＦスイッチのＯＮに伴い、ガイド光を照射する一定時間が経過後、ガイド光照射を停止させ、第２の出力の光を照射して癌細胞を破壊させる。

＜ステップ５（Ｓ１０５）＞
ステップ５（Ｓ１０５）は、ガイド光照射位置特定部５８が、ステップ３（１０３）の撮像した第２の撮像画像データにおいて、観察領域中のガイド光が照射された位置を特定する。すなわち、第２の撮像画像データの各位置におけるピクセルを解析し、例えば、図９（ａ）に示した第２の撮像画像データにおけるガイド光照射位置１０７を特定する。

＜ステップ６（Ｓ１０６）＞
ステップ６（Ｓ１０６）は、治療済画像生成部５５が、ステップ５（Ｓ１０５）のガイド光が照射された位置に基づき治療済画像データの生成を行う。

＜ステップ７（Ｓ１０７）＞
ステップ７（Ｓ１０７）は、画像合成・表示処理部５６が、第１の合成画像データと治療済み画像データとを合成して第２の合成画像データを生成し、第２の合成画像データを表示部６へ出力する。この場合、第２の合成画像は、例えば、図９（ｂ）に示すように、治
療済画像１０６の中心位置が、ガイド光照射位置１０７の中心位置と略一致するような画像となる。

＜ステップ８（Ｓ１０８）＞
ステップ８（Ｓ１０８）では、実施の形態１で示したステップ５（Ｓ０２５）の図６（ｄ）のように全ての癌領域に治療済画１０６像が重畳して表示された場合には、治療が完了したものとして終了する（図５中の「ＹＥＳ」」。一方、図６（ｃ）のように全ての癌領域に治療済画像１０６が重畳して表示されていない場合には、ステップ２（Ｓ１０２）に戻り、未治療部位の領域で再度、同様のステップ繰り返すことになる。

≪実施の形態２についてまとめ≫
以上で示した実施の形態２では、操作者が、表示部に表示された表示画面に治療した部位を適宜自動で、治療済画像としてマーキングしていくことができるため、術中であっても、治療済部位と未治療部位を容易に把握することができ、術者が、治療済画像のマーキングをし忘れることもなくなり、治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしや過剰照射をさらに抑制することが可能となる。

本発明は、上記構成とすることで、本発明の光治療装置によれば、上記構成により、術者が治療済み部位と未治療部位とを術中に容易に把握することができ、術者が治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしを抑制することが可能となる。

１ 光治療装置
２ 操作部
３ 光照射部
４ 撮像部
５ 画像処理部５
６ 表示部
７ 制御部
５１ 撮像画像生成部
５２ 蛍光強度演算部
５３ 判定部
５４ 治療部位画像生成部
５５ 治療済画像生成部
５６ 画像合成・表示処理部
５７ 記憶部５７
５８ ガイド光照射位置特定部
１０１ 表示画面
１０２ 観察領域
１０３ 癌領域
１０４ 正常領域
１０５ 治療部位画像
１０６ 治療済画像
１０７ ガイド光照射位置

Claims (10)

1. 生体に投与された光感受性物質を用いて光治療を行う光治療装置であって、
   光感受性物質を励起して蛍光を発生させ、観察領域に照射する第１の出力の光と、前記第１の出力の光より出力が大きく前記光感受性物質を励起して一重項酸素を発生させ、前記第１の出力の光により前記光感受性物質から発せられた蛍光に基づき治療部位に照射する第２の出力の光とを出力する光照射部と、
   前記観察領域を撮像する撮像部と、
   前記撮像部からの撮像信号に基づき撮像画像データを生成する撮像画像生成部と、
   前記第２の出力の光を照射した位置を示す治療済画像データを生成する治療済画像生成部と、
   前記撮像画像データに前記治療済画像データを重畳した合成画像データを生成する画像合成・表示処理部と、
   前記合成画像データを合成画像として表示する表示部とを、備えた光治療装置。
2. 前記撮像部は、前記第１の出力の光を照射した観察領域を撮像し、前記撮像画像生成部において第１の撮像画像データを生成するものであって、
   前記第１の撮像画像データの各位置における蛍光強度を演算する蛍光強度演算部と、
   あらかじめ所定の閾値を有し、前記第１の撮像画像データの各位置における蛍光強度のうち、前記所定の閾値以上の蛍光強度を示した位置を治療部位と判定する判定部と、
   前記判定部により治療部位と判定された位置に基づき治療部位画像データを生成する治療部位画像生成部と、を備え、
   前記表示処理部は、前記第１の撮像画像データに前記治療部位画像データを重畳した第１の合成画像データを生成し、
   前記表示部は、前記第１の合成画像データを第１の合成画像として表示する、請求項１に記載の光治療装置。
3. 前記画像合成・表示処理部は、前記第１の合成画像データに前記治療済画像データを重畳した第２の合成画像データを生成し、
   前記表示部は、前記第２の合成画像データを第２の合成画像として表示する、請求項２に記載の光治療装置。
4. 前記治療済画像生成部に対し、前記第１の合成画像データに前記治療済画像データを生成および表示させる設定操作が可能な操作部を備えた、請求項３に記載の光治療装置。
5. 前記光照射部は、前記第２の出力の光を照射する位置と略同一の位置に照射するガイド光を照射し、前記第２の出力の光を照射する際、前記第２の出力の光の照射前の一定時間、前記ガイド光を照射し、
   前記撮像部は、前記ガイド光を照射した観察領域を撮像し、
   前記撮像画像生成部は、撮像した前記ガイド光を照射した観察領域の撮像信号に基づき第２の撮像画像データを生成する構成とした、請求項３に記載の光治療装置。
6. 前記光照射部のガイド光は、可視光帯域の光である、請求項５に記載の光治療装置。
7. 前記光照射部のガイド光は、そのガイド光を照射した光の中心位置と前記第２の出力の光を照射した光の中心位置とが、略一致する位置に照射する構成とした、請求項５または６に記載の光治療装置。
8. 前記第２の撮像画像データの各位置において、前記ガイド光が照射された位置を特定するガイド光照射位置特定部を備え、治療部位画像生成部は、特定した前記ガイド光が照射
   された位置に基づき、前記治療済画像データを生成する、請求項６または７に記載の光治療装置。
9. 前記光照射部は、前記第１の出力の光の光照射径を、前記第２の出力の光の光照射径よりも大きくする構成とした、請求項１〜８のいずれか一つに記載の光治療装置。
10. 前記撮像部は、撮像素子と、前記励起光カットフィルタは、前記光感受性物質の励起光のピーク波長をカットし、かつ、蛍光のピーク波長をカットしない励起光カットフィルタとから構成される、請求項１〜９のいずれか一つに記載の光治療装置。