JP2017146598A - マルチスペクトル蛍光顕微鏡のための照射フィルタシステムおよび観察システム、マルチスペクトル蛍光顕微鏡ならびに顕微鏡検査法 - Google Patents

マルチスペクトル蛍光顕微鏡のための照射フィルタシステムおよび観察システム、マルチスペクトル蛍光顕微鏡ならびに顕微鏡検査法 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は、医用イメージングのための、特にマルチスペクトル蛍光イメージングのための、照射フィルタシステム（２）および観察システム（３）に関する。【解決手段】このシステムは、第１の光路（１８）に沿った第１の部分光（１６，１７）と、第２の光路（１９）に沿った第２の部分光（２０）とに、光像（１３）を分割するように構成された、ビームスプリッタ（２１）を備えている。システムが１つの光源だけで動作し、蛍光信号と反射可視光の信号とを同時にキャプチャでき、さらに均質な照射ができるように、第１の光学フィルタ（３５）が、照射フィルタシステム（２）において可視スペクトル内の蛍光励起帯域の光を抑圧するように構成され、第１の部分光（１６，１７）は、可視スペクトル内で少なくとも１つの蛍光発光帯域（Ｅｍ．１，Ｅｍ．２）を含み、第２の部分光（２０）は、本発明の観察システム（３）において反射可視光（ＶＩＳＲ）を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、第１の光学フィルタを備え、たとえば外科用顕微鏡特に外科用マルチスペクトル蛍光顕微鏡などのような顕微鏡または内視鏡において実施される、医用イメージングのための、特にマルチスペクトル蛍光イメージングのための、照射フィルタシステムに関する。本発明はさらに、たとえば外科用顕微鏡特に外科用マルチスペクトル蛍光顕微鏡などのような顕微鏡または内視鏡において実施される、医用イメージングのための、特にマルチスペクトル蛍光イメージングのための、観察システムにも関する。このシステムはビームスプリッタを備えており、このビームスプリッタは、照射された対象物から受光した像などのような光像を、第１の光路に沿った第１の部分光と第２の光路に沿った第２の部分光とに分割するように構成されている。
さらに本発明は、上述の照射フィルタシステムおよび／または観察システムを備えた、顕微鏡または内視鏡または外科用顕微鏡、特に外科用マルチスペクトル蛍光顕微鏡、などのような医用イメージング装置に関する。本発明はさらに、たとえば対象物を照射して観察するための顕微鏡検査方法または内視鏡検査方法などのような、医用イメージング方法にも関する。この方法には、対象物に照射光を照射し、照射された対象物から受光した光像を、第１の光路に沿った第１の部分光と第２の光路に沿った第２の部分光とに分割するステップが含まれている。
対象物から反射した可視光の色像と、対象物から発せられた蛍光像とを同時にイメージングするための顕微鏡システムは、たとえばDe GrandおよびFrangioniによる“Operational near-infrared fluorescence imaging system prototype for large animal surgery”, Technology in Cancer Research & Treatment 第２巻第６号、２００３年１２月、第１〜１０頁から、または、Sato等による“Development of a new high-resolution intraoperative imaging system (dual-image videoangiography, DIVA) to simultaneously visualize light and near-infrared fluorescence images of indocyanine green angiography”, Acta Neurochirurgica (2015) 第１５７巻第１２９５〜１３０１頁から公知である。対象物から発せられた反射可視光および蛍光の像をキャプチャするために、これらのシステムは、２つの光源と、光源ごとに１つの照射フィルタシステムと、観察システムとを必要とする。また、２つの光源を使用することから、設備に負担がかかってコストが嵩み、機器の装備がどうしても嵩張ったものになってしまう。しかもこれらのシステムは、２つの光源が使用されることから、照射が不均質なものとなり、さらにこれらのシステムによれば、同時に１つの蛍光体しか用いることができない。
したがって本発明の目的は、たとえば外科用顕微鏡特に外科用マルチスペクトル蛍光顕微鏡などのような顕微鏡または内視鏡において実施される、医用イメージングのための、特にマルチスペクトル蛍光イメージングのための、照射フィルタシステムおよび観察システムを改善し、これらのシステムが１つの光源だけで動作するようにし、少なくとも１つの蛍光信号と１つの反射可視光の信号とを同時にキャプチャできるようにし、さらに照射された対象物から種々の像を取得するために均質な照射が可能となるようにすることである。
この目的は、冒頭で述べた照射フィルタシステムに関しては、可視スペクトル内で少なくとも１つの蛍光発光帯域の光を抑圧するように、第１の光学フィルタが構成されていることによって達成される。
冒頭で述べた観察システムに関しては、この課題は、第１の光路に沿った第１の部分光と、第２の光路に沿った第２の部分光とに、光像を分割するように、ビームスプリッタが構成されており、第１の部分光は、可視スペクトル内で少なくとも１つの蛍光発光帯域を含み、第２の部分光は反射可視光を含むことによって解決される。
冒頭で述べたイメージング方法に関しては、この課題は、照射された対象物から受光した光を、第１の光路に沿った第１の部分光と、第２の光路に沿った第２の部分光とに分割し、第１の部分光は、可視スペクトル内で少なくとも１つの蛍光発光帯域を含み、第２の分光は反射可視光を含むことによって解決される。
本発明による照射フィルタシステムは、少なくとも１つの蛍光信号と、反射光の１つの信号とを、１つの光源を用いるだけで同時にキャプチャすることができる。その理由は、第１の光学フィルタは、可視スペクトル内で１つの蛍光発光帯域を抑圧するだけだからである。本発明の内容に即していえば、可視スペクトルとは、３９０〜７８０ｎｍの波長の光のことである。このようにすることで、蛍光信号に対応する波長だけが、つまり蛍光発光帯域だけが取り除かれる一方、他の波長の光は、たとえば可視光および蛍光励起光は、第１の光学フィルタを通過することができる。このようにすれば、照射システムによって照射された対象物から、蛍光信号と可視信号とを同時にキャプチャすることができる。
本発明による観察システムによれば、特有のビームスプリッタが含まれていることから、対象物から反射した可視像と、観察された対象物からの少なくとも１つの蛍光信号とを、同時にキャプチャすることができる。このようにすれば、種々の蛍光信号を相前後してキャプチャしなくてもよいことから、いっそう時間効率のよい観察が可能となる。同様のことは、本発明によるイメージング方法についても適用される。
本発明による解決手段を、以下の有利な特徴によって改善することができる。それらの特徴は互いに独立したものであり、別個に組み合わせることができる。さらに、本発明による装置に関して述べたあらゆる特徴は、本発明による顕微鏡検査方法にも用いることができ、しかるべく適用することができる。
たとえば、本発明による照射フィルタシステムを、マルチスペクトルイメージング特にマルチスペクトル蛍光イメージングに適合させることができる。さらにこの照射フィルタシステムを、マルチスペクトル蛍光顕微鏡に適用することができる。このようなマルチスペクトル蛍光顕微鏡は、少なくとも２つの、好ましくは３つ以上の像を同時に取得するものであり、たとえば２つ以上の蛍光信号、または１つの反射可視像と少なくとも２つの蛍光信号とを、同時に取得する。ここで列挙したものは網羅的なものではなく、取得する必要のあるマルチスペクトル像に合わせて、この照射フィルタシステムを容易に適合させることができる。
照射フィルタシステムの１つの実施形態によれば、第１の光学フィルタを、５００〜５６０ｎｍの波長の光および／または６２０〜６５０ｎｍの波長の光を抑圧するように構成することができる。５００〜５６０ｎｍの波長の光は、蛍光発光スペクトル（または帯域）に対応する。６２０〜６５０ｎｍの波長の光は、５−アミノレブリン酸により誘発されるプロトポルフィリンＩＸ（５−ＡＬＡ／ｐｐＩＸ）の蛍光体の発光スペクトルに対応する。
第１の光学フィルタが、可視スペクトル内の少なくとも２つの蛍光発光帯域の光を抑圧するように構成されていれば、少なくとも２つの蛍光信号を、反射可視光の信号と共に同時にキャプチャすることができる。第１の光学フィルタを、５００〜５６０ｎｍの波長内の光と６２０〜６５０ｎｍの波長を有する光を抑圧するように構成することができる。かかるフィルタによれば、蛍光信号も５−ＡＬＡ／ｐｐＩＸ信号も、１つの光源だけを用いて反射可視光像と共に同時にキャプチャすることができる。
１つの実施形態によれば、照射フィルタシステムはさらに、蛍光励起帯域の光を減衰させるように構成された第２の光学フィルタを有することができる。第２の光学フィルタを、３９０〜４２０ｎｍの波長の光および／または７５０〜８００ｎｍの波長の光を減衰させるように構成することができる。３９０〜４２０ｎｍの波長の光を減衰させるように構成された第２の光学フィルタを用いることによって、蛍光および５−ＡＬＡ／ｐｐＩＸの励起帯域内の光の強度を低減することができる。第２の光学フィルタが７５０〜８００ｎｍの波長の光を減衰させるように構成されているならば、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）の励起帯域内の光の強度を低減することができる。第２の光学フィルタを、観察対象物の不必要なダメージを回避するために用いることができ、このことは、蛍光励起帯域の範囲にある光に敏感な組織を観察するための外科用顕微鏡に照射フィルタシステムを用いる場合に、特に重要であるといえる。組織にダメージを与えないようにするために、たとえば可視像だけをキャプチャするケースであれば、第２の光学フィルタを第１の光学フィルタと共に、または第１の光学フィルタの代わりに用いることができる。
１つの実施形態によれば、第２の光学フィルタを、第１の動作ポジションから第２の動作ポジションへ動かされるように構成することができる。この場合、第１の動作ポジションにおいて第２の光学フィルタは、第１の光学フィルタと光学的に連通した状態にあり、第２の動作ポジションにおいて第２の光学フィルタは、第１の光学フィルタと光学的に連通した状態から外れる。第１の光学フィルタと第２の光学フィルタは、その第１の動作ポジションにあるときには、光学的連通状態にあり、つまりこのことは、第１の光学フィルタに配向されてこのフィルタを通過した照射光は、ついで第１の動作ポジションにある第２の光学フィルタに当射してこのフィルタを通過する、ということを意味する。換言すれば、「光学的連通」という表現は、個々の素子が同じ光路に沿って配置されている、ということを意味する。
照射フィルタシステムの光学フィルタを通過する光ビームを配向するために、これとは別の選択肢となる実施形態も適用可能である。第１の光学フィルタと第２の光学フィルタを各々、光学フィルタが光源と光学的に連通した状態にある第１の動作ポジションから、光学フィルタが光源と光学的に連通した状態から外れる第２の動作ポジションへ移動可能に、構成することができる。この場合、第１の光学フィルタが第１の動作ポジションにあるとき、第２の光学フィルタはその第２の動作ポジションにあり、また、これとは逆のことが適用される。また、以下のような照射フィルタシステムを用いることもできる。すなわちこの場合、第１の光学フィルタと第２の光学フィルタが、互いに光学的連通状態から外れて配置されており、かつ、顕微鏡の光源が、この光源が第１の光学フィルタと光学的連通状態にある第１の動作ポジションから、この光源が第２の光学フィルタと光学的連通状態にある第２の動作ポジションへ、移動されるように構成されている。
別の実施例において、第１の光学フィルタを、すべての蛍光発光帯域を抑圧可能なバンドストップフィルタとすることができる。たとえば、３つの蛍光信号をキャプチャしようとするならば、第１の光学フィルタを、対応する３つの蛍光発光帯域を抑圧するトリプルバンドストップフィルタとすることができる。また、直列に配置された、すなわち光学的連通状態で相前後して配置された、複数のシングルバンドストップフィルタを用いてもよい。
さらに第２の光学フィルタを、すべての蛍光励起帯域を減衰可能なバンドストップフィルタとすることができる。３つの蛍光信号を同時に取得する実施例であれば、第２のバンドストップフィルタを、３つの蛍光励起帯域すべての光を減衰させるトリプルバンドストップフィルタとすることができる。同様に、３つのシングルバンドストップフィルタを直列に配置したシステムを、第２のバンドストップフィルタとして用いてもよい。
本願によれば「光を抑圧する」とは、個々の波長の光が実質的にすべて取り除かれる、ということを意味する。また、本願の内容に即していえば「光を減衰させる」とは、個々の波長の光が低減される、ということを意味する。したがって「抑圧」は、個々の波長のすべての光の「減衰」の１つの特有の形態である。
さらに「第１のバンドストップフィルタとの光学的連通状態から外れる」という表現は、第２の光学フィルタをその第２の動作ポジションにおいて、照射経路から完全に外して配置することができる、ということを意味するか、または、第２のバンドストップフィルタが、実質的にすべての波長の光を透過させる照射経路領域を有する、ということである。
第１の光学フィルタを、可視光のスペクトルに属する抑圧された蛍光発光帯域を除き、蛍光励起帯域と可視光とを透過させるように構成された、バンドストップフィルタとすることができる。
１つの実施形態によれば、第１の光学フィルタをノッチフィルタとすることができ、２つの蛍光信号を同時にキャプチャしようというケースであれば、たとえばデュアルノッチフィルタとすることができるし、または、３つの蛍光像を同時にキャプチャしようというケースであれば、トリプルノッチフィルタとすることができ、という具合である。キャプチャすべき任意の蛍光発光帯域の光を取り除く目的で、さらに同様に第１の光学フィルタとして、２つ以上のノッチフィルタ素子を直列に配置してもよい。
第２の光学フィルタも、バンドストップフィルタとすることができる。このフィルタを、可視スペクトルにおいて減衰された蛍光励起帯域を除き、可視光のすべての波長を透過させるように構成することができる。
さらに別の実施形態によれば、照射フィルタシステムは、蛍光励起帯域の光だけしか透過させないように構成された第３の光学フィルタを有することができる。第３の光学フィルタは、観察すべき対象物において個々の蛍光を励起させるのに必要とされるすべての蛍光励起帯域の波長の光だけを、透過させることができる。
第３の光学フィルタを、バンドパスフィルタとすることができる。第３の光学フィルタを、第１の動作ポジションから第２の動作ポジションへ動かされるように構成することができ、この場合、第３の光学フィルタは第１の動作ポジションでは、第１の光学フィルタと（好ましくは第２の光学フィルタが第１の動作ポジションにあるときには第２の光学フィルタとも）光学的連通状態にあり、第３の光学フィルタは第２の動作ポジションでは、第１の光学フィルタとの光学的連通状態から外れる。
第２の光学フィルタにより蛍光励起帯域を減衰させることによって、蛍光励起強度を調節することができ、また、照射フィルタシステムを蛍光モードなしで使用すべきであって、つまり組織を不必要に励起光に晒すのを避けるケースでは、第２の光学フィルタによる減衰を、蛍光励起の抑圧に用いることができる。
第２の光学フィルタを、蛍光励起帯域の減衰度を調節するように構成することができる。減衰度の調節によって、励起光強度を白色光（または可視光）の強度に対し相対的に調節できるようになり、その結果、対象物が均質に照射されるようになり、さらには本発明による照射フィルタシステムを用いた顕微鏡においてキャプチャされる信号／像の品質が改善される。照射フィルタシステムは、減衰度を調節するように構成された制御システムを有することができる。たとえば第２の光学フィルタは、直列に接続された複数のフィルタ素子またはフィルタゾーンを含むことができ、これらはそれぞれ異なる減衰度を有しており、すなわち蛍光励起帯域の光をそれぞれ異なるレベルまで減衰させる。かかるシステムであるならば、たとえば３つの異なるフィルタを含むことができ、１つのフィルタは蛍光励起帯域の光を完全に抑圧し、他の１つは蛍光励起帯域について５０〜７５％の透過率を有し、３つめのフィルタは蛍光励起帯域について２５〜５０％の透過率を有する。意図する減衰度を達成する目的で、個々のフィルタを動かして第１の光学フィルタと光学的連通状態にするように、制御システムを構成することができる。さらに別の実施形態によれば、第２の光学フィルタを、複数の減衰素子または減衰エリアを含む可変フィルタとすることができ、これらの減衰素子または減衰エリアは各々、蛍光励起帯域に対してそれぞれ異なる透過率を有しており、それによって減衰度を変えることができる。
さらに別の実施形態によれば、第２の光学フィルタは、空間バンドストップフィルタパターンを含むことができ、この空間パターンは、第２の光学フィルタにおける第１の照射経路について１００％の被覆率を有しており、第２の光学フィルタにおける第２の照射経路について１００％未満の被覆率を有している。バンドストップフィルタパターンを、空間パターンとして基板に塗布されたバンドストップフィルタコーティングとすることができる。ここで「被覆率」とは、光が通過する照射経路とフィルタとの割合または比率のことである。たとえば「８０％の被覆率」とは、照射経路を通過する光の８０％がフィルタリングされ、その他の２０％の光はフィルタリングされずに通過する、ということを表す。被覆率は、たとえば所定量のフィルタリングコンパウンドを個々の照射経路中に埋め込むことによって、または所定量のフィルタリング材料を個々の照射経路中のフィルタにコーティングすることによって、達成することができる。
第３の光学フィルタは、空間バンドパスフィルタパターンを含むことができ、この空間パターンは、第３の光学フィルタにおける／第３の光学フィルタを通る第１の照射経路について１００％の被覆率を有しており、かつ、第３の光学フィルタにおける第２の照射経路について１００％未満の被覆率を有している。このバンドパスフィルタパターンを、空間パターンとして基板に塗布されたバンドパスフィルタコーティングとすることができる。
ここで「照射経路」という表現は、照射光の経路がフィルタにおいて占有している特定のエリアを規定するものである。フィルタが光源に対し変位させられると、フィルタにおける照射経路も同様に変化する。この点に関して述べておくと、フィルタにおける種々の照射経路を部分的にオーバラップさせてもよい。したがって単一のフィルタに、複数の異なる照射経路を設けることができる。
フィルタが、または基板にパターニングされたコーティングを備えたフィルタであれば、基板が、実質的にすべての照射光を透過させることができる。たとえば、基板をガラス基板とすることができる。特定の照射経路内のコーティングされた面積とコーティングされていない面積との比率によって、この照射経路に関する減衰のパーセンテージが決定される。被覆率は、ある１つの照射経路の全面積に対しコーティングされた面積の比率である。
バンドストップフィルタコーティングによって、（１つまたは複数の）個々の蛍光励起帯域を常に１００％減衰させることができる。このため、ある特定の照射経路内のコーティングのパーセンテージによって、この照射経路における蛍光励起帯域の減衰度が決定される。
また、バンドパスフィルタコーティングが、個々の蛍光励起帯域について常に１００％の透過率を有することができる一方、実質的に他のすべての波長を抑圧すなわち除去することができる。したがってこの場合には被覆率によって、蛍光励起波長外の波長の光の減衰度が決定される。このことから、たとえば白色光強度の減衰度を調節することができる。本発明の強度調節によって、たとえば３００〜９００ｎｍ好ましくは３８０〜８００ｎｍの波長の照射光を放射する光源など、１つの光源だけしかない顕微鏡において、照射システムを使用できるようになる。
たとえば空間パターンとして基板に塗布されたフィルタコーティングなどのような、空間フィルタパターンによって同様に、それぞれ異なる蛍光励起帯域相互間の強度を調節することができる。たとえば、第１および第２の蛍光励起帯域に対するデュアルバンドパスフィルタコーティングである第１のコーティングによって、基板を完全にコーティングすることができる。さらに上述のように、また、以下で述べるように、第２の蛍光励起帯域のみについて１００％の透過率を有するシングルバンドパスフィルタコーティング材料を有する空間パターンとして、基板をコーティングすることができる。このようにすれば、第１の蛍光励起帯域中の光の相対的強度を、第２の蛍光励起帯域中の光の強度に対し相対的に調節することができる。
さらに別の実施形態によれば、空間パターンを、基板に設けられた複数の照射経路にわたって延在させることができ、この場合、被覆率すなわち照射経路の全面積に対しコーティングされた面積の比率が、各照射経路において異なる。また、被覆率を、照射経路ごとに段階的または漸次的に変化させてもよい。
複数の照射経路を移動軸に沿って基板に配置することができ、個々のフィルタはこの移動軸に沿って、その第１の動作ポジションから第２の動作ポジションへ動かされるように構成されている。たとえば、基板をスライド部材とすることができ、つまり実質的に矩形の、好ましくは細長い形状のガラス基板とすることができる。このスライド部材を、この部材の長手軸に沿った直線的な移動軸に沿って動かすことができる。別の実施形態によれば、基板をディスク状にすることができ、このディスクが回転運動軸をもつようにすることができる。第１の動作ポジションから第２の動作ポジションへ変位させるために、このディスクをその中心点を中心に回転させることができる。他の実施形態も同様に考えられる。たとえば基板が、オーバラップしていない種々の別個の照射経路を備えた正方形状を有することができ、基板が相応に変位させられると、それらが個々に照射光路内に配置されるようにすることができる。
１つの実施形態によれば、空間パターンは、複数のコーティングパッチすなわちスポットを有することができ、その個所で基板がコーティングされている。隣り合う各パッチの中心点は、好ましくは互いに実質的に等距離で隔てられている。種々の被覆率を達成するために、すなわちある特定の照射経路内で種々の比率のコーティングを達成するために、パッチの面積を基板において変化させることができる。パッチの中心点を幾何学的な中心とすることができ、たとえば円の中心点とすることができ、その個所で直径が互いに交差し合い、あるいは正方形、矩形、菱形または平行四辺形などのような種々の形状の中心点とすることができ、その個所で対角線が交差する。１つのパッチのエリアは、このパッチで覆われる基板の表面である。
１つの実施形態によれば、コーティングパッチをコーティングスクエアとすることができる。スクエアの対角線の長さを、好ましくは基板の移動軸に沿って変化させることができる。このようにすれば、移動軸に沿って漸次的に低下する被覆率をもつ空間パターンを得ることができる。
たとえば、基板がスライド部材であるケースでは、一定数のコーティングパッチ／コーティングスクエアを、スライド部材の長手方向と幅方向の双方に塗布することができる。長手方向と幅方向とにおいて、各スクエアの隣り合う中心点間の距離を等しくすることができる。また、幅方向において隣り合うすべてのスクエアが、等しい対角線の長さを有することができ、つまりは等しい面積を有することができる。さらに長手方向において、対角線の長さつまりはスクエアの面積を、連続的に増加させることができる。
各パッチの中心点間の距離ならびに各パッチ／スクエアの長さは、好ましくは照射経路のエリアよりも著しく小さい。ここで「著しく小さい」とは、パッチの距離／長さが１０分の１小さいことを意味する。
本発明の照射フィルタシステムによって、蛍光励起帯域の強度および白色光（または可視光）の強度などのような、照射光における種々の波長の強度を調節することができる。本発明によれば、これらの強度を個別に調節することができ、すなわち白色光の強度を第１の蛍光励起帯域に対して調節することができ、または白色光および第１の蛍光励起帯域の強度を第２の蛍光励起帯域に対して調節することができる。このことによって、対象物から反射した可視光像も励起発光帯域の信号も、同時にキャプチャできるように改善される。
観察システムの１つの実施形態によれば、第１の部分光は少なくとも２つの蛍光発光帯域を含む。したがって本発明によれば、本発明の観察システムを適用することによって、対象物から反射した可視光の色像も２つの蛍光帯域も、同時にキャプチャできるようになる。これら２つの蛍光帯域のうち少なくとも一方は可視スペクトル外にあり、ただしそれだけでなく両方とも、可視スペクトル外にあるものとしてもよい。
第１の部分光は、５００〜５６０ｎｍの波長範囲（蛍光発光帯域）内の光を、および／または、６２０〜６５０ｎｍの波長範囲（５−ＡＬＡ／ｐｐＩＸの発光帯域）内の光を、含むことができる。
観察システムのビームスプリッタを多色ミラーとすることができ、このミラーは、キャプチャすべき蛍光発光帯域すべてを実質的に反射し、可視光すべてについて実質的に１００％の透過率を有する。
さらに別の実施形態によれば、観察システムはさらに第１の光路中に、蛍光発光帯域の光だけを透過させるように構成されたバンドパスフィルタを有することができ、これによって、たとえばこのバンドパスフィルタと第１の光路において光学的連通状態で配置されたセンサにより検出される蛍光発光信号を集束できるようになり、これらの信号が改善される。
観察システムはさらに第２の光路中に、蛍光発光帯域の光を抑圧するように構成されたバンドストップフィルタを有することができる。このバンドストップフィルタを、好ましくは蛍光励起帯域の光を同様に抑圧するように構成してもよい。これによって、たとえばこのバンドストップフィルタと光学的連通状態で配置されたセンサにより検出される、たとえばＣＣＤデバイスなどのようなカラーカメラにより検出される、反射可視光の信号が改善される。
本発明はさらに、上述の照射フィルタシステムおよび／または上述の観察システムを含む顕微鏡または内視鏡などのような、医用イメージング装置にも関する。
本発明はさらに、第１のバンドストップフィルタが光源と光学的連通状態で配置された、医用イメージング装置にも関する。上述のようにこの医用イメージング装置は、ただ１つの光源だけを含むことができる。
次に、添付の図面を参照しながら実施形態に基づき、本発明についてさらに詳しく説明する。それらの実施形態における種々の特徴は、上述のように任意に組み合わせることができる。ある特定の用途のために、ある特定の特徴により実現される利点が必要なければ、その特徴を省略することができる。
図中、設計および／または機能に関して互いに対応する要素については、同じ参照符号が用いられている。
本発明の１つの実施形態による医用イメージング装置を示す概略ブロック図 図２Ａ：５−ＡＬＡ／ｐｐＩＸの励起および発光の帯域とスペクトルを示す図、図２Ｂ：インドシアニングリーン（ＩＣＧ）の励起および発光のスペクトルと帯域を示す図、図２Ｃ：本発明の１つの実施形態で使用される光のスペクトル成分が、可視光および近赤外線（ＮＩＲ）光のスペクトル全体にわたり、どのように分布しているのかを示す図 図３Ａ：第１の実施形態による照射フィルタシステムにおいて使用されるフィルタのスペクトル特性（透過率）を示す図、図３Ｂ：図３Ａのスペクトル特性を有するフィルタを含む第１の実施形態の照射フィルタシステムを示す図 図４Ａ：第２の実施形態による照射フィルタシステムを示す図、図４Ｂ：図４Ａに示した照射フィルタシステムによって得られる個々のフィルタのスペクトル特性と、照射フィルタシステム全体のスペクトル特性とを示す図 図５Ａ：個々の照射経路中の図５Ｂの光学フィルタのスペクトル特性を示す図、図５Ｂ：空間パターンコーティングを有する第１の可変の光学フィルタを示す図、図５Ｃ：空間パターンコーティングを有する第２の可変の光学フィルタを示す図、図５Ｄ：個々の照射経路中の図５Ｃの光学フィルタのスペクトル特性を示す図 図６Ａ：本発明の１つの実施形態による観察システムのフィルタおよびビームスプリッタのスペクトル特性（透過率および反射率）を示す図、図６Ｂ：図６Ａに示したスペクトル特性を有するフィルタとビームスプリッタとを有する１つの実施形態による観察システムを示す図
図１を参照しながら、はじめに、例示的な照射フィルタシステム２と例示的な観察システム３とを含む顕微鏡１または内視鏡などのような、医用イメージング装置の設計および機能について説明する。顕微鏡１は光源４を有しており、この光源４は、本発明による顕微鏡検査法を適用する被観察対象物６に向けて照射光５を送出する。照射フィルタシステム２は、光源４および対象物６と光学的に連通した状態にあり、つまり照射フィルタシステム２は、光源４から対象物６に向かう照射光５の光路中にある。
照射フィルタシステム２は、照射光５をフィルタリングしてスペクトルを変化させる。このシステムは、照射光５における特定の成分の強度を互いに相対的に調節する。これについては、本発明による照射フィルタシステム２の好ましい実施形態を参照しながら、あとで詳しく説明する。このようにしてスペクトルが変えられた照射光７が、照射フィルタシステム２から出射し、対象物６に配向される。スペクトルが変えられた照射光７は、具体的には、マルチスペクトル蛍光顕微鏡検査法を改善するように構成されている。図示の実施形態によれば、スペクトルが変えられて照射フィルタシステム２から供給される照射光７は、反射可視像と２つの蛍光信号とを同時にキャプチャするために構成されている。これについてはあとで詳しく説明する。
光源４および照射フィルタシステム２は双方ともに、コントローラ８によって調整される。コントローラ８は、双方向信号ライン９を介して光源４と接続されており、このライン９を介してコントローラ８は、たとえば照射光５の強度を調整することができ、または、２つの異なる光源を有する光ユニットであれば、照射光５の送出のために個々の光源を選択する。別の双方向信号ライン１０を介して、コントローラ８は照射フィルタシステム２も調整することができ、これはたとえば、スペクトルが変えられた照射光７に含まれる所定のスペクトル帯域の光強度の比率を調節する目的で、所定のフィルタの減衰度を調節するために、フィルタを設定することによって行われる。双方向信号ライン９，１０を用いることによって、光源４とフィルタシステム２の設定をループ制御できるようになる。
コントローラ８自体は、さらに別の双方向信号ライン１１を介して、顕微鏡の設定を入力するためのコントローラインタフェース１２と接続されている。
光像１３は、規定の顕微鏡設定部１４において対象物６から観察システム３へ送られる。図１によれば、作動距離、倍率、観察システム３で用いられる素子などのような顕微鏡観察の設定部１４が、１つのブロックとして表されている。コントローラ８は、さらに別の信号ライン１５を介して顕微鏡の観察パラメータを調節することができる。対象物６から観察システム３へ送られた光像１３は、観察システム３のビームスプリッタ２１において、第１の光路１８に沿った第１の部分光１６，１７と、第２の光路１９に沿った第２の部分光２０と、に分割される。第１の部分光１６，１７は、２つの蛍光発光帯域を含んでいる。第２の部分光は、反射可視光（ＶＩＳＲ）であって、すなわち対象物から反射した可視光である。第１の部分光１６，１７は、バンドパスフィルタ２２を通過する。バンドパスフィルタ２２から出た第１の部分光の第１の蛍光発光帯域１６’と第２の蛍光発光帯域１７’とは、蛍光センサ２３によってキャプチャされる。蛍光センサ２３をたとえば蛍光カメラとすることができ、具体例として、蛍光発光帯域が近赤外域にあれば、ＮＩＲカメラとすることができる。
第２の部分光２０は、バンドストップフィルタ２４を通過する。バンドストップフィルタ２４から出た第２の部分光における反射可視光２０’は、第２のセンサ２５によってキャプチャされる。第２のセンサ２５を、たとえば電荷結合素子（ＣＣＤ）などのような可視光カメラとすることができる。
第１のセンサ２３は信号ライン２６を介して、キャプチャされた蛍光発光帯域に関する情報を含む第１の像読み出し出力Ｉ１を、処理ユニット２８へ送信する。第２の像読み出し出力Ｉ２は信号ライン２７を介して、第２のセンサ２５から処理ユニット２８へ送信される。像読み出し出力Ｉ２には、センサ２５によりキャプチャされた反射可視光２０’の像データが含まれている。
処理ユニット２８はさらに、それぞれ双方向信号ライン２９および３０を介して、センサ２３およびセンサ２５の各々に接続されている。これらの双方向信号ライン２９，３０を介して、処理ユニット２８はセンサ２３および２５を制御し、センサ２３，２５の設定を読み出して、これらのセンサ２３，２５を処理ユニット２８がループ制御できるようにする。処理ユニット２８自体は、信号ライン３１を介して、対応するパラメータをコントローラインタフェース１２へ入力し、設定を送信することによって、顕微鏡のユーザから設定を受け取ることができる。
処理ユニット２８は、像読み出し出力Ｉ１およびＩ２を処理することができる。１つの好ましい実施形態によれば、処理ユニット２８によって疑似像Ｐを生成することができ、処理ユニット２８から信号ライン３２を介して、たとえばモニタなどのディスプレイ装置３３へ送信することができる。図１には示されていないけれども、疑似像Ｐをドキュメンテーションシステムに記憶させることができる。疑似像Ｐを、蛍光（ＦＬ）センサ２３からの像読み出し出力Ｉ１と、可視光カメラ２５からのＶＩＳＲ像読み出し出力Ｉ２と、を合成したものとすることができる。なお、合成された疑似像Ｐは、像読み出し出力Ｉ１とＩ２とを単に重ね合わせたものではない。疑似像Ｐは、（２つの像読み出し出力Ｉ１とＩ２とを重ね合わせたならば不明確となってしまうが）いかなる像読み出し出力情報も不明確にするものではなく、むしろ、明るい色素を注入したような自然な手法で、蛍光像読み出し出力をＶＩＳＲ像読み出し出力Ｉ２内で表示するものである。疑似像Ｐをリアルタイムに生成することができ、これによって顕微鏡１のユーザは、白色光像と蛍光信号との組み合わせを１つの合成像と捉えることができる。
疑似像Ｐの質を改善する目的で、像読み出し出力Ｉ１およびＩ２を均質化することができる。このような均質化によって、像光学系の照射における不均質性および口径食を補正することができる。このような補正がなければ不均質性や口径食によって、視野の周辺が中央よりも周辺で著しく暗くなる可能性があることから、視野全体にわたって輝度にむらが生じてしまう。さらに均質化された像読み出し出力Ｉ１およびＩ２を、合成前に互いに位置合わせすることができる。たとえば、２つのセンサ２３および２５の相対ポジションについて位置合わせ誤差を補正するために、空間補正変換を実施することができ、ディジタルフィルタを適用して、センサ２３と２５との間の並進、回転および倍率の不整合を考慮することができる。さらに像読み出し出力に、特に蛍光センサ２３から受け取った像読み出し出力Ｉ１に対して、閾値を設定することができる。この目的は、蛍光センサ２３からの暗電流を除去して、それが蛍光信号測定に誤って寄与してしまうのを回避するためである。
コントローラ８は信号ライン３４を介して、処理ユニット２８へ顕微鏡設定部１４のデータを供給することができる。それらのデータは、コントローラインタフェース１２を介してユーザが入力することができ、たとえば作動距離、倍率、ならびに照射フィルタシステム２、光源４の設定などである。
図２Ａ〜図２Ｃには、蛍光体の励起スペクトルおよび発光スペクトルが示され、図２Ａは、５−アミノレブリン酸により誘導されるプロトポルフィリンＩＸ（５−ＡＬＡ／ｐｐＩＸ）についてであり、図２Ｂは、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）についてである。Ｅｘ．１，ｐｐＩＸは、５−ＡＬＡ／ｐｐＩＸの励起帯域を表し、Ｅｍ．１，ｐｐＩＸは、プロトポルフィリンＩＸの蛍光発光帯域を表し、Ｅｘ．２，ＩＣＧは、ＩＣＧの蛍光励起帯域を表し、さらにＥｍ．２，ＩＣＧは、ＩＣＧの蛍光発光帯域を表す。
図２Ｃのグラフは、蛍光体の励起帯域および発光帯域と、可視のスペクトル特に反射可視光（ＶＩＳＲ）と、が波長全体にわたって示されている。あとで詳しく述べるように、図示の実施形態の場合、図２Ｃで定義されているＶＩＳＲスペクトルは、第２のセンサ２５すなわちＶＩＳＲセンサに配向されている。また、蛍光発光帯域Ｅｍ．１，ｐｐＩＸおよびＥｍ．２，ＩＣＧは、センサ２３すなわち蛍光センサに配向されている。したがって図２Ｃに示されている反射可視光のスペクトルは、図１の第２の部分光２０’に対応する。また、図２Ｃに示されている２つの蛍光発光スペクトルＥｍ．１，ｐｐＩＸおよびＥｍ．２，ＩＣＧは、第１の部分光１６’および１７’にそれぞれ対応する。
スペクトル帯域を明確に区別する目的で、特にプロトポルフィリンＩＸの蛍光励起帯域を除外して、蛍光励起帯域と可視スペクトル特に反射可視光とのオーバラップを避ける目的で、本発明による照射フィルタシステム２および観察システム３が用いられる。次に、これらのシステムについて説明する。
図３Ａおよび図３Ｂを参照しながら、はじめに、第１の実施形態に従い例示的な照射フィルタシステム２の設計および機能について説明する。図３Ｂには、光源４と光学的連通状態にある照射フィルタシステム２の１つの実施形態が示されている。照射フィルタシステム２は、照射光５の光路中に配置されている。照射フィルタシステム２は、第１の光学フィルタ３５を有している。第１の光学フィルタ３５を、バンドストップフィルタとすることができる。第１の光学フィルタ３５は、可視スペクトル内の蛍光発光帯域の光を抑圧するように構成されている。図示の実施形態によれば、ｐｐＩＸおよびＩＣＧの蛍光発光帯域Ｅｍ．１およびＥｍ．２が、それぞれ抑圧される。第１の光学フィルタ３５は、光源４と常に光学的連通状態にあり、したがってセンサ２３によって検出される蛍光発光帯域は、照射フィルタシステム２により照射光５から常に除外されている。
図示の実施形態による照射フィルタシステム２はさらに、第２の光学フィルタ３６を有している。第２の光学フィルタ３６はオプションであり、このフィルタをバンドストップフィルタとすることができる。第２の光学フィルタ３６は、図３Ｂに破線で示されているように、第１の動作ポジション３７から動かされるように構成されている。第１の動作ポジション３７において、第２の光学フィルタ３６は第１の光学フィルタ３５と光学的連通状態にあり、つまり第２の光学フィルタ３６が第１の動作ポジション３７にあるときに、照射光５は第１の光学フィルタ３５と第２の光学フィルタ３６との双方を通過する。
第２の光学フィルタ３６は、第１の動作ポジション３７から第２の動作ポジション３８へ動かされるように構成されており、第２の動作ポジション３８において第２の光学フィルタ３６は、第１の光学フィルタ３５との光学的連通状態から外れる。第２の動作ポジション３８では、第２の光学フィルタ３６は照射光５の光路中に配置されないので、照射光５は第１の光学フィルタ３５のみを通過し、第２の光学フィルタ３６が第２の動作ポジション３８にあるときには、第２の光学フィルタ３６を通過しない。
矢印は、第１の動作ポジション３７から第２の動作ポジション３８への第２の光学フィルタ３６のポジション移動３９を表している。このようなポジション移動３９は、たとえば第２の光学フィルタ３６を変位させて、第１の光学フィルタ３５との光学的連通状態から外すことによって、実施することができる。
図３Ａからわかるように、第１の光学フィルタ３５は、抑圧されたｐｐＩＸの蛍光発光帯域Ｅｍ．１を除き、ｐｐＩＸの蛍光励起帯域Ｅｘ．１およびＩＣＧの蛍光励起帯域Ｅｘ．２の光、可視光のスペクトル全体、および可視光に隣接するＮＩＲ光の成分を透過させるように構成されているバンドストップフィルタである。
１つの実施形態によれば、第１の光学フィルタ３５を、励起帯域であるＥｍ．１，ｐｐＩＸとＥｍ．２，ＩＣＧとを抑圧するデュアルノッチフィルタとすることができる。
第２の光学フィルタ３６は、この第２の光学フィルタ３６によって減衰させられる蛍光励起帯域Ｅｘ．１およびＥｘ．２を除き、反射可視光を透過させるように構成されている。
このようにして、蛍光励起帯域をスイッチオンおよびスイッチオフすることができる。
本発明による照射フィルタシステム２は、白色光および／または種々の蛍光励起帯域の強度に対し相対的に、蛍光励起強度を調節することができる。このような相対的な強度調節が有用となるのは、たとえば最大励起パワーが必要とされる一方、顕微鏡の接眼レンズに使用するには最大白色光照射が明るすぎる場合である。
本発明による照射フィルタシステム２を、励起光と白色光（または可視光）の強度比率を調節するためにも使用することができ、その際にたとえば第２の実施形態による照射フィルタシステム２が用いられる。次に、第２の実施形態による照射フィルタシステム２の設計および機能について、図４および図５を参照しながら説明する。
図４および図５を参照しながら、例示的な照射フィルタシステム２の別の実施形態の設計および機能について説明する。図４および図５に示した照射フィルタシステム２の実施形態は、蛍光発光帯域Ｅｍ．１，ｐｐＩＸおよびＥｍ．２，ＩＣＧにおけるいかなる光も取り除くデュアルノッチフィルタとすることができる、第１の光学フィルタ３５を有している。図４および図５に示されている実施形態の照射フィルタシステム２はさらに、蛍光励起帯域Ｅｘ．１，ｐｐＩＸおよびＥｘ．２，ＩＣＧの光を減衰させるように構成された第２の光学フィルタ３６を有している。第２の光学フィルタ３６は、第１の動作ポジション３７から第２の動作ポジション３８へ動かされるように構成されており、第１の動作ポジション３７では第２の光学フィルタ３６は、第１の光学フィルタ３５と光学的連通状態にある。第１の動作ポジション３７と第２の動作ポジション３８との間のポジション移動３９は、移動軸４０に沿って第２の光学フィルタ３６を移動させることによって達成される。
第２の光学フィルタ３６は矩形の基板４１、図示の実施形態によればガラススライド部材を有することができ、移動軸４０はこの基板４１の長手方向Ｌに対応している。
この場合、バンドストップフィルタコーティング４２が基板４１の空間パターン４３として塗布されている。このパターン４３については、あとで詳しく説明する。
図４および図５に示されている実施形態の照射フィルタシステム２はさらに、蛍光励起帯域Ｅｘ．１，ｐｐＩＸおよびＥｘ．２，ＩＣＧの光だけを透過させるように構成された第３の光学フィルタ４４を有している。第３の光学フィルタ４４を、バンドパスフィルタ４４とすることができる。第２の光学フィルタ３６と同様、第３の光学フィルタ４４は、第１の動作ポジション３７から第２の動作ポジション３８へ動かされるように構成されており、第１の動作ポジション３７において第３の光学フィルタ４４は、第１の光学フィルタ３５と光学的連通状態にあり、第２の動作ポジション３８において第３の光学フィルタ４４は、第１の光学フィルタ３５との光学的連通状態から外れる。
第３の光学フィルタ４４も同様に、基板４１と類似した基板４５に含まれており、基板４５はやはり、矩形の形状を有する透明なガラススライド部材から成り、第１の動作ポジション３７から第２の動作ポジション３８へのポジション移動３９中、移動軸４０と同じであるこの基板の長手軸Ｌに沿って移動可能である。
第３の光学フィルタ４４の基板４５は、バンドパスフィルタコーティング４６を有しており、このコーティングは、基板４１における第２の光学フィルタ３６の空間パターン４３と同様、空間パターン４３として塗布されている。
空間パターン４３によれば、第２の光学フィルタ３６を用いることで、蛍光励起帯域Ｅｘ．１，ｐｐＩＸとＥｘ．２，ＩＣＧの強度を、１００％から０％まで漸次的に減衰させることができ、さらに第３の光学フィルタ４４を用いることで、白色光の強度を０％から１００％までの透過率で漸次的に変えることができる。
フィルタ３６および４４は可変のフィルタであり、これらのフィルタによれば、蛍光励起帯域の透過率および白色光強度を、長手方向Ｌ／移動軸４０に沿った照射光５の経路中のそれらのポジションに応じて、それぞれ調節することができる。これはコーティング４２，４６の空間パターン４３によって達成され、第２の光学フィルタ３６と第３の光学フィルタ４４双方の図示の実施形態において、このパターンは同一である。
空間パターン４３は、第１の照射経路４７について１００％の被覆率を有している。ここで被覆率とは、照射フィルタシステム２の個々のフィルタ４４，３６を通過する光のエリアに相応する照射経路の全面積に対し、コーティングされた面積の比率のことである。
空間パターン４３は、基板４１，４５の第２の照射経路４８において１００％よりも小さい被覆率を有している。図示の実施形態によれば、コーティングの被覆率は、例示した第２の照射経路４８では０％であり、このことは、第２の照射経路４８に対応するポジションでは、基板４１，４５にまったくコーティング４６が塗布されていない、ということを意味する。つまりこのポジションは、フィルタが光学的連通状態から外れている第２の動作ポジション３８と一致している。基板４１，４５の一方の端部にある第１の照射経路４７と、基板４１，４５の長手方向Ｌに沿って反対側の端部にある第２の照射経路４８と、の間に、複数の照射経路が設けられており、それらの照射経路のうち一例として、図５Ｂおよび図５Ｃには、２つの別の照射経路４９および５０が示されている。
複数の照射経路４８，４９，５０，４７は、移動軸４０に沿って基板４１，４５に配置されている。空間パターン４３は、複数のコーティングパッチ５１を有している。図示の実施形態の場合、コーティングパッチ５１はコーティングスクエア５２である。隣り合う各パッチ５１／スクエア５２の中心点５３は、等距離をおいて隔てられており、つまり互いに同じ距離ｄをおいて配置されている。ただしパッチ５１の面積Ａは、移動軸４０に沿って変化している。図示の実施例の場合、パッチ５１の長さｌは、移動軸４０に沿って変化するコーティングスクエア５２の対角線の長さｌに対応している。つまり詳しくは、コーティングスクエア５２の対角線は、コーティングのない第２の照射経路４８と隣り合うエリアから、移動軸４０に沿った方向で、完全にすなわち１００％コーティングされた第１の照射経路４７に向かって、漸次的に増加している。空間パターン４３は、図５の左側に示された第１の照射経路４７における１００％の空間被覆率から出発して、図５の右側に示された反対側の第２の照射経路４８においてコーティングがまったくなくなるまで、移動軸４０に沿って被覆率が徐々に低下していく。
被覆率すなわち照射経路のコーティング面積対全面積の比率によって、第２のバンドストップフィルタ３６のケースであれば、蛍光励起帯域の透過率のパーセンテージが決定され、バンドパスフィルタ４４による図示の実施形態では、約４００〜７５０ｎｍの波長の白色光の透過率すなわち強度が決定される。このことは、具体例として挙げた４つの照射経路４７〜５０について、図５Ａおよび図５Ｄからわかる。
このようにして、スペクトルが変えられた照射光７における蛍光励起帯域および白色光成分の強度を、個別に調節することができる。３つのフィルタすべてを組み合わせることにより、スペクトルが変えられた照射光７のスペクトルが、白色光と励起強度との間において所望の比率で生じる。図４Ｂには、このことが１つの具体例に関して示されている。図４Ｂには左から右に、デュアルノッチフィルタ３５による蛍光発光帯域の抑圧、バンドパスフィルタ４４による白色光成分の減衰、第２のバンドストップフィルタ３６による蛍光励起光の減衰、が示されている。これらの３つのフィルタすべては、光学的連通状態にあり、その結果、図４Ｂの右側に示されているように、スペクトルが変えられた照射光７が生じる。
コーティング４２，４６の被覆率をほぼ漸次的に変化させるようにする目的で、コーティングパッチ５１／コーティングスクエア５２の各中心点５３間の距離ｄを、照射経路の直径５４よりも著しく短くするのが望ましい。そのようにすることで、フィルタリングがいっそう均質化される。この点において「著しく短い」とは、少なくとも１０分の１であることを意味する。
図６を最後に参照しながら、観察システム３の例示的な実施形態について説明する。図６Ｂには、観察システム３の概略的な設計が示されており、図６Ａには、観察システム３の構成要素のスペクトル特性（透過率および反射率）が示されている。
観察システム３はビームスプリッタ２１を有しており、このビームスプリッタは、照射された対象物６の光像１３を、第１の光路１８に沿った第１の部分光１６，１７と、第２の光路１９に沿った第２の部分光２０と、に分割するように構成されている。第１の部分光１６，１７は、ｐｐＩＸの蛍光発光帯域Ｅｍ．１とＩＣＧの蛍光発光帯域Ｅｍ．２とを含んでいる。第２の部分光２０は、反射可視光を含んでいる。図示の実施形態の場合、ビームスプリッタ２１は多色ミラー（５５）であり、このミラーは、蛍光発光帯域Ｅｍ．１およびＥｍ．２内の波長の光を反射し、白色光スペクトルに属する蛍光発光帯域Ｅｍ．１を除き、可視スペクトルの光をすべて透過させる。観察システム３はさらに、２つのフィルタ２２および２４と、２つのセンサ２３および２５と、を有しており、これらについては図１を参照しながらすでに説明した。
さらに、センサ２３に到達する前に第１の部分光１６，１７が通過するフィルタ２２を、バンドパスフィルタとすることができ、このフィルタは、蛍光発光帯域Ｅｍ．１およびＥｍ．２の光だけしか透過させないように構成されている。また、センサ２５に到達する前に第２の部分光２０が通過するフィルタ２４を、バンドストップフィルタとすることができ、このフィルタは、蛍光発光帯域Ｅｍ．１，Ｅｍ．２および蛍光励起帯域Ｅｘ．１，Ｅｘ．２の光を抑圧するように構成されている。
１ 顕微鏡／医用イメージング装置
２ 照射フィルタシステム
３ 観察システム
４ 光源
５ 照射光
６ 対象物
７ スペクトルが変えられた照射光
８ コントローラ
９ 信号ライン
１０ 信号ライン
１１ 信号ライン
１２ コントローラインタフェース
１３ 光像
１４ 顕微鏡設定部
１５ 信号ライン
１６，１６’ 第１の部分光
１７，１７’ 第１の部分光
１８ 第１の光路
１９ 第２の光路
２０ 第２の部分光／ＶＩＳＲ
２１ ビームスプリッタ
２２ バンドパスフィルタ
２３ 第１のセンサ／ＦＬセンサ
２４ バンドストップフィルタ
２５ 第２のセンサ／ＶＩＳＲセンサ
２６ 信号ライン
２７ 信号ライン
２８ 処理ユニット
２９ 信号ライン
３０ 信号ライン
３１ 信号ライン
３２ 信号ライン
３３ ディスプレイ装置
３４ 信号ライン
３５ 第１の光学（バンドストップ）フィルタ
３６ 第２の光学（バンドストップ）フィルタ
３７ 第１の動作ポジション
３８ 第２の動作ポジション
３９ ポジション移動
４０ 移動軸
４１ 基板
４２ バンドストップフィルタコーティング
４３ 空間パターン
４４ 第３の光学（バンドパス）フィルタ
４５ 基板
４６ バンドパスフィルタコーティング
４７ 第１の照射経路
４８ 第２の照射経路
４９ 第３の照射経路
５０ 第４の照射経路
５１ コーティングパッチ
５２ コーティングスクエア
５３ コーティングパッチ／スクエアの中心点
５４ 照射経路の直径
５５ 多色ミラー
Ａ コーティングパッチ／スクエアのエリア
ｄ 隣り合う中心点間の距離
Ｅｘ．１ ｐｐＩＸの励起帯域
Ｅｍ．１ ｐｐＩＸの発光帯域
Ｅｘ．２ ＩＣＧの励起帯域
Ｅｍ．２ ＩＣＧの発光帯域
Ｉ１ 像読み出し出力（ＦＬ）
Ｉ２ 像読み出し出力（ＶＩＳＲ）
Ｌ 長手方向
ｌ パッチの長さ／スクエアの対角線
Ｐ 疑似像
ＶＩＳＲ 反射可視光

Claims (15)

  1. 医用イメージングのための、特にマルチスペクトル蛍光イメージングのための、照射フィルタシステム（２）であって、
    前記照射フィルタシステム（２）は、可視スペクトル内の少なくとも１つの蛍光発光帯域（Ｅｍ．１，Ｅｍ．２）の光を抑圧するように構成された第１の光学フィルタ（３５）を有する、
    照射フィルタシステム（２）。
  2. 前記第１の光学フィルタ（３５）は、５００〜５６０ｎｍの波長の光および／または６２０〜６５０ｎｍの波長の光を抑圧するように構成されている、
    請求項１記載の照射フィルタシステム（２）。
  3. 前記システム（２）は、少なくとも１つの蛍光励起帯域（Ｅｘ．１，Ｅｘ．２）の光を減衰させるように構成された第２の光学フィルタ（３６）をさらに有する、
    請求項１または２記載の照射フィルタシステム（２）。
  4. 前記第２の光学フィルタ（３６）は、３９０〜４２０ｎｍの波長の光および／または７５０〜８００ｎｍの波長の光を減衰させるように構成されている、
    請求項３記載の照射フィルタシステム（２）。
  5. 前記第２の光学フィルタ（３６）は、第１の動作ポジション（３７）から第２の動作ポジション（３８）へ動かされるように構成されており、
    前記第１の動作ポジション（３７）において、前記第２の光学フィルタ（３６）は、前記第１の光学フィルタ（３５）と光学的連通状態にあり、
    前記第２の動作ポジション（３８）において、前記第２の光学フィルタ（３６）は、前記第１の光学フィルタ（３５）との光学的連通状態から外れている、
    請求項３または４のいずれか１項記載の照射フィルタシステム（２）。
  6. 前記第１の光学フィルタ（３５）は、バンドストップフィルタであり、前記バンドストップフィルタは、可視スペクトルにおいて抑圧された前記蛍光発光帯域（Ｅｍ．１，Ｅｍ．２）を除き、蛍光励起帯域（Ｅｘ．１，Ｅｘ．２）と可視光とを透過させるように構成されている、
    請求項１から５までのいずれか１項記載の照射フィルタシステム（２）。
  7. 前記第２の光学フィルタ（３６）は、バンドストップフィルタであり、前記バンドストップフィルタは、減衰された前記蛍光励起帯域（Ｅｘ．１，Ｅｘ．２）を除き、可視光のすべての波長を透過させるように構成されている、
    請求項３から６までのいずれか１項記載の照射フィルタシステム（２）。
  8. 前記第２の光学フィルタ（３６）は、空間バンドストップフィルタパターン（４３）を有しており、
    前記空間バンドストップフィルタパターン（４３）は、前記第２の光学フィルタ（３６）における第１の照射経路（４７）について１００％の被覆率を有しており、かつ、前記第２の光学フィルタ（３６）における第２の照射経路（４８，４９，５０）について１００％未満の被覆率を有している、
    請求項３から７までのいずれか１項記載の照射フィルタシステム（２）。
  9. 前記空間バンドストップフィルタパターン（４３）は、前記第２の光学フィルタ（３６）に設けられた複数の照射経路（４７〜５０）にわたり延在しており、前記被覆率は、照射経路（４７〜５０）ごとに異なる、
    請求項８記載の照射フィルタシステム（２）。
  10. 医用イメージングのための、特にマルチスペクトル蛍光イメージングのための、観察システム（３）であって、
    前記観察システム（３）は、ビームスプリッタ（２１）を有しており、前記ビームスプリッタ（２１）は、光像（１３）を、第１の光路（１８）に沿った第１の部分光（１６，１７）と、第２の光路（１９）に沿った第２の部分光（２０）と、に分割するように構成されており、
    前記第１の部分光（１６，１７）は、可視スペクトル内で少なくとも１つの蛍光発光帯域（Ｅｍ．１，Ｅｍ．２）を含み、前記第２の部分光（２０）は、反射可視光を含む、
    観察システム（３）。
  11. 前記第１の部分光（１６，１７）は、少なくとも２つの蛍光発光帯域（Ｅｍ．１，Ｅｍ．２）を含む、
    請求項１０記載の観察システム（３）。
  12. 前記第１の部分光（１６，１７）は、５００〜５６０ｎｍの波長範囲内の光および／または６２０〜６５０ｎｍの波長範囲内の光を含む、
    請求項１０または１１記載の観察システム（３）。
  13. 前記システム（３）は、前記第１の光路（１８）中にバンドパスフィルタ（２２）をさらに有しており、前記バンドパスフィルタ（２２）は、前記蛍光発光帯域（Ｅｍ．１，Ｅｍ．２）の光だけを透過させるように構成されている、
    請求項１１または１２記載の観察システム（３）。
  14. 前記システム（３）は、前記第２の光路（１９）中にバンドストップフィルタ（２４）をさらに有しており、前記バンドストップフィルタ（２４）は、前記蛍光発光帯域（Ｅｍ．１，Ｅｍ．２）の光を抑圧するように構成されており、前記バンドストップフィルタ（２４）は、好ましくは蛍光励起帯域（Ｅｘ．１，Ｅｘ．２）の光も抑圧するように構成されている、
    請求項１１から１３までのいずれか１項記載の観察システム（３）。
  15. 顕微鏡（１）または内視鏡、特に外科用マルチスペクトル蛍光顕微鏡などのような、医用イメージング装置（１）であって、前記医用イメージング装置（１）は、
    第１のバンドストップフィルタ（３５）が、光源（４）と光学的連通状態で配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の照射フィルタシステム（２）、
    および／または、
    請求項１０から１４までのいずれか１項記載の観察システム（３）
    を有する、
    医用イメージング装置（１）。
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