JP2024055740A - 内視鏡システム - Google Patents

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Abstract

【課題】治療による熱傷のリスク低減と、観察部位の明るさの確保とを両立することができる内視鏡システムを提供すること。【解決手段】本発明に係る内視鏡システムは、白色の波長分布を有する白色光を出射する光源部と、光源部から、光学的治療に用いる薬剤の吸収帯のうち、少なくとも最大のピークを有する吸収帯の波長帯域の光をカットする光学素子と、光学素子を通過した光成分に基づく像を撮像する撮像素子と、撮像素子が撮像した撮像信号を処理して画像を生成する画像処理部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、内視鏡システムに関する。
近年、抗体薬剤を癌細胞のタンパク質に特異的に結合させ、治療光である近赤外光の照射によって抗体薬剤を活性化させて癌細胞を破壊することによって癌の治療を行う光免疫療法（Photoimmunotherapy：ＰＩＴ）の研究が進められている。近赤外光が照射された抗体薬剤は、癌細胞を膨張させ、該癌細胞の細胞死を誘導する。この際、抗体薬剤は、励起されることによって蛍光を発する。この蛍光の強度は、治療効果の指標として用いられる。
ところで、治療部位を観察するために白色光が照射されるが、この白色光に含まれる光成分、具体的には抗体薬剤が励起される成分によって、抗体薬剤が反応し、意図していた以上に、組織が熱傷を負うリスクがあった。この問題を解決するため、温度センサーによって表面温度を検知して、照明光量を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
米国特許出願公開第２００８／００５８６０２号明細書
しかしながら、特許文献１のような照明光量の制御を行うと、治療中に照明光量が低減することによって、観察部位が暗くなる。治療による熱傷のリスクと、観察部位の明るさとは、トレードオフの関係があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、治療による熱傷のリスク低減と、観察部位の明るさの確保とを両立することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる内視鏡システムは、白色の波長分布を有する白色光を出射する光源部と、前記光源部から、光学的治療に用いる薬剤の吸収帯のうち、少なくとも最大のピークを有する吸収帯の波長帯域の光をカットする光学素子と、前記光学素子を通過した光成分に基づく像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した撮像信号を処理して画像を生成する画像処理部と、を備える。
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記光学素子は、６５０ｎｍより大きい波長帯域の光を遮断し、かつ６５０ｎｍ以下の波長帯域の光を通過させる第１フィルタと、４５０ｎｍより小さい波長帯域の光を遮断し、かつ４５０ｎｍ以上の波長帯域の光を通過させる第２フィルタと、の少なくとも一方を有する。
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記画像処理部は、前記光学素子によってカットされる光成分を補正する補正処理を実行する。
また、本発明にかかる内視鏡システムは、上記発明において、前記白色光を被写体に照射する通常観察モード、前記光学素子を通過した照明光を被写体に照射する熱侵襲低減モードのうちのいずれが、前記光源部の観察モードとして設定され、前記画像処理部は、前記熱侵襲低減モードが設定された場合に、前記補正処理を実行する。
本発明によれば、治療による熱傷のリスク低減と、観察部位の明るさの確保とを両立することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡の先端構成を説明する図である。 図４は、抗体薬剤（ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００ＤＸ）の吸収スペクトルを示す図である。 図５は、白色光源が出射する白色光の波長スペクトルの一例を示す図である。 図６は、第１フィルタの特性を説明するための図である。 図７は、第２フィルタの特性を説明するための図である。 図８は、本発明の一実施の形態にかかる内視鏡を用いた治療の流れの一例を示す図である。 図９は、従来の治療の流れの一例を示す図である。 図１０は、変形例１にかかる白色光源の構成を説明するための図である。
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本発明に係る内視鏡システムの一例として、患者等の被検体内の画像を撮像して表示する、光免疫治療方法を行うための医療用の内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態に係る内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。図３は、本実施の形態にかかる内視鏡の先端構成を説明する図である。
図１および図２に示す内視鏡システム１は、被検体内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を撮像する内視鏡２と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源装置３と、内視鏡２が撮像した撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する処理装置４と、処理装置４の信号処理によって生成された体内画像を表示する表示装置５と、処置装置６とを備える。
内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、光源装置３および処理装置４に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。
挿入部２１は、光を受光して光電変換することによって信号を生成する画素が２次元状に配列された撮像素子２４４を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。挿入部２１は、被検体の体腔内に挿入され、外光の届かない位置にある生体組織などの被写体を撮像素子２４４によって撮像する。
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、被検体の体腔内に治療光照射装置、生検鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、処理装置４に加えて、送気手段、送水手段、画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部から表出する（図３参照）。
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブル２４５と、を少なくとも内蔵している。ユニバーサルコード２３は、操作部２２に接続する側と反対側の端部において分岐している。ユニバーサルコード２３の分岐端部には、光源装置３に着脱自在なコネクタ２３１と、処理装置４に着脱自在なコネクタ２３２とが設けられる。コネクタ２３１は、端部からライトガイド２４１の一部が延出している。ユニバーサルコード２３は、光源装置３から出射された照明光を、コネクタ２３１（ライトガイド２４１）、操作部２２および可撓管部２６を経て先端部２４に伝播する。また、ユニバーサルコード２３は、先端部２４に設けられた撮像素子２４４が撮像した画像信号を、コネクタ２３２を経由して、処理装置４に伝送する。集合ケーブル２４５は、撮像信号を伝送するための信号線や、撮像素子２４４を駆動するための駆動信号を伝送するための信号線、内視鏡２（撮像素子２４４）に関する固有情報などを含む情報を送受信するための信号線を含む。なお、本実施の形態では、信号線を用いて電気信号を伝送するものとして説明するが、光信号を伝送するものであってもよいし、無線通信によって内視鏡２と処理装置４との間で信号を伝送するものであってもよい。
先端部２４は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源装置３が発光した光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明レンズ２４２と、集光用の光学系２４３と、光学系２４３の結像位置に設けられ、光学系２４３が集光した光を受光して電気信号に光電変換して所定の信号処理を施す撮像素子２４４とを有する。
光学系２４３は、一または複数のレンズを用いて構成される。光学系２４３は、撮像素子２４４の受光面上に観察像を結像させる。なお、光学系２４３は、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有してもよい。
撮像素子２４４は、光学系２４３からの光を光電変換して電気信号（撮像信号）を生成する。撮像素子２４４は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードや、フォトダイオードから転送される電荷を電圧レベルに変換するコンデンサなどをそれぞれ有する複数の画素がマトリックス状に配列されてなる。撮像素子２４４は、各画素が光学系２４３を経て入射する光を光電変換して電気信号を生成する受光部２４４ａと、複数の画素のうち読み出し対象として任意に設定された画素が生成した電気信号を順次読み出して、撮像信号として出力する読み出し部２４４ｂとを備える。撮像素子２４４は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを用いて実現される。
なお、内視鏡２は、撮像素子２４４が各種動作を実行するための実行プログラムおよび制御プログラムや、内視鏡２の識別情報を含むデータを記憶するメモリを有する（図示せず）。識別情報には、内視鏡２の固有情報（ＩＤ）、年式、スペック情報、および伝送方式等が含まれる。また、メモリは、撮像素子２４４が生成した画像データ等を一時的に記憶してもよい。
なお、内視鏡２は、撮像素子２４４が各種動作を実行するための実行プログラムおよび制御プログラムや、内視鏡２の識別情報を含むデータを記憶するメモリを有する（図示せず）。識別情報には、内視鏡２の固有情報（ＩＤ）、年式、スペック情報、および伝送方式等が含まれる。また、メモリは、撮像素子２４４が生成した画像データ等を一時的に記憶してもよい。
ここで、本実施の形態において、内視鏡システム１では、観察モードとして、白色光の照明によって得られる画像を観察する通常観察モードと、治療光の照明によって得られる蛍光画像を観察する蛍光観察モードと、白色光による観察において組織への熱侵襲を抑制する熱侵襲低減モードとのいずれかが設定される。
光源装置３の構成について説明する。光源装置３は、光源部３１と、照明制御部３２と、光源ドライバ３３とを備える。光源部３１は、照明制御部３２の制御のもと、照明光を出射する。
光源部３１は、光源や、一または複数のレンズ等を用いて構成され、光源の駆動により光（照明光）を出射する。光源部３１発生した光は、ライトガイド２４１を経由して先端部２４の先端から被写体に向けて出射される。光源部３１は、白色光源３１１と、第１フィルタ３１２と、第２フィルタ３１３とを有する。
白色光源３１１は、可視広域の波長帯域を有する光（白色光）を出射する。白色光源３１１は、ＬＥＤ光源のほか、レーザー光源、キセノンランプ、ハロゲンランプなどのいずれかの光源を用いて実現される。
本実施の形態では、白色光源３１１は、互いに異なる波長帯域を出射する複数の光源であって、すべての光源が発した光を合成することによって白色光を形成する複数の光源を有する例について説明する。白色光源３１１は、６５０ｎｍより大きい波長帯域の光Ｌ1、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯域の光Ｌ2、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長帯域の光Ｌ3、４５０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長帯域の光Ｌ4、および、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長帯域の光Ｌ5を出射する各光源からの光が合わさってなる白色光を出射する。
ここで、白色光、治療光、抗体薬剤、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３の光特性について、図４～図７を参照して説明する。ここでは、抗体薬剤として、ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００ＤＸを用いる例について説明する。
図４は、ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００ＤＸの吸収スペクトルを示す図である。ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００ＤＸは、６５０ｎｍより大きい波長帯域において、６９０ｎｍをピークとする光吸収帯Ｒ1と、４５０ｎｍ未満の波長帯域において、３５０ｎｍをピークとする光吸収帯Ｒ2と、を有する。光吸収帯Ｒ1は、光治療を行う際に、抗体薬剤を反応させるためのターゲットとなる波長帯域に相当する。なお、光吸収帯Ｒ2は、ソーレー帯と呼ばれることもある。
図５は、白色光源が出射する白色光の波長スペクトルの一例を示す図である。白色光は、例えば、図５に示す光強度分布を有する。
図６は、第１フィルタの特性を説明するための図である。第１フィルタ３１２は、曲線Ｆ1で示す吸収特性を有する。すなわち、第１フィルタ３１２は、６５０ｎｍより大きい波長帯域の光を遮断し、そのほかの波長帯域（ここでは６５０ｎｍ以下）の光を透過する。なお、曲線Ｆ11は、ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００ＤＸの吸収特性を示す（図４参照）。
図７は、第２フィルタの特性を説明するための図である。第２フィルタ３１３は、曲線Ｆ2で示す吸収特性を有する。すなわち、第２フィルタ３１３は、４５０ｎｍ未満の波長帯域の光を遮断し、そのほかの波長帯域（ここでは４５０ｎｍ以上）の光を透過する。
第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３によって光がカットされると、ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００ＤＸに対し、吸収帯の波長帯域の光が照射されなくなる。その結果、治療光以外の光によって組織への熱侵襲を抑制することができる。
この際、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３によって白色光の一部の成分（図５に示す波長帯域Ｒ11、Ｒ12）がカットされた場合であっても、得られる白色光画像の色のバランスが大きく崩れることはない。
照明制御部３２は、処理装置４からの制御信号（調光信号）に基づいて、光源部３１に供給する電力量を制御するとともに、発光させる光源や、光源の駆動タイミングを制御する。
また、照明制御部３２は、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３を、白色光源３１１が発する光の光路に対して挿抜する。具体的には、照明制御部３２は、観察モードが通常観察モードに設定されると、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３を、白色光源３１１が発する光の光路から離脱させ、熱侵襲低減モードに設定されると、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３を、白色光源３１１が発する光の光路に挿入する。
光源ドライバ３３は、照明制御部３２の制御のもと、発光対象の光源に対して電流を供給することにより、光源部３１に光を出射させる。
処理装置４の構成について説明する。処理装置４は、画像処理部４１と、同期信号生成部４２と、入力部４３と、制御部４４と、記憶部４５と、を備える。
画像処理部４１は、内視鏡２から、撮像素子２４４が撮像した撮像信号であって、各色の照明光の画像データを含む撮像信号を受信する。画像処理部４１は、内視鏡２からアナログの画像データを受信した場合はＡ／Ｄ変換を行ってデジタルの信号を生成する。また、画像処理部４１は、内視鏡２から光信号として画像データを受信した場合は光電変換を行ってデジタルの画像データを生成する。画像処理部４１は、受信した撮像信号を処理し、表示装置５に表示させる画像を生成する。
画像処理部４１は、内視鏡２から受信した画像データに対して所定の画像処理を施して画像を生成して表示装置５へ出力したり、蛍光強度の時間変化を算出したりする。画像処理部４１は、白色光画像生成部４１１と、蛍光画像生成部４１２とを有する。
白色光画像生成部４１１は、白色光によって形成される像に基づく白色光画像を生成する。
蛍光画像生成部４１２は、蛍光によって形成される像に基づく蛍光画像を生成する。蛍光は、例えば、治療光を照射することによって、抗体薬剤が励起されて発せられるものである。
白色光画像生成部４１１および蛍光画像生成部４１２は、所定の画像処理を施すことによって画像を生成する。ここで、所定の画像処理とは、同時化処理、階調補正処理および色補正処理等である。同時化処理は、ＲＧＢの各色成分の画像データを同時化する処理である。階調補正処理は、画像データに対して階調の補正を行う処理である。色補正処理は、画像データに対して色調補正を行う処理である。なお、白色光画像生成部４１１および蛍光画像生成部４１２は、画像の明るさに応じてゲイン調整してもよい。
白色光画像生成部４１１および蛍光画像生成部４１２は、設定される観察モードに応じて処理を実行する。例えば、通常観察モードまたは熱侵襲低減モードが設定されている場合、白色光画像生成部４１１が処理を実行する。また、蛍光観察モードが設定されている場合、蛍光画像生成部４１２が処理を実行する。なお、各観察モードにおいて、他方の画像生成部が処理を実行してもよい。
画像処理部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。なお、画像処理部４１は、Ｒ画像データ、Ｇ画像データおよびＢ画像データを保持するフレームメモリを有する構成としてもよい。
同期信号生成部４２は、処理装置４の動作の基準となるクロック信号（同期信号）を生成するとともに、生成した同期信号を光源装置３や、画像処理部４１、制御部４４、内視鏡２へ出力する。ここで、同期信号生成部４２が生成する同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号とを含む。
このため、光源装置３、画像処理部４１、制御部４４、内視鏡２は、生成された同期信号によって、互いに同期をとって動作する。
入力部４３は、キーボード、マウス、スイッチ、タッチパネルを用いて実現され、内視鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。なお、入力部４３は、操作部２２に設けられたスイッチや、外部のタブレット型のコンピュータなどの可搬型端末を含んでもよい。
制御部４４は、撮像素子２４４および光源装置３を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部４４は、記憶部４５に記憶されている撮像制御のための制御情報データ（例えば、読み出しタイミングなど）を参照し、集合ケーブル２４５に含まれる所定の信号線を経由して駆動信号として撮像素子２４４へ送信する。また、制御部４４は、観察モードの設定、切り替えを行う。制御部４４は、例えば、術者による操作入力等に基づいて、通常観察モード、蛍光観察モード、熱侵襲低減モードのいずれかを設定する。制御部４４は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
記憶部４５は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記憶する。また、記憶部４５は、処理装置４の識別情報を記憶する。ここで、識別情報には、処理装置４の固有情報（ＩＤ）、年式およびスペック情報等が含まれる。
また、記憶部４５は、処理装置４の画像取得処理方法を実行するための画像取得処理プログラムを含む各種プログラムを記憶する。各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを経由してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
以上の構成を有する記憶部４５は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Read Only Memory）、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭやハードディスク等を用いて実現される。
表示装置５は、映像ケーブルを経由して処理装置４（画像処理部４１）から受信した画像信号に対応する表示用の画像を表示する。表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等のモニタを用いて構成される。
処置装置６は、処置具操作部６１と、処置具操作部６１から延びる可撓性の処置具６２とを有する。ＰＩＴに使用される処置具６２は、治療のための光（以下、治療光という）を出射する治療光出射部である。処置具操作部６１は、処置具６２の治療光の出射を制御する。処置具操作部６１は、操作入力部６１１を有する。操作入力部６１１は、例えば、スイッチ等によって構成される。処置具操作部６１は、操作入力部６１１への入力（例えばスイッチの押下）によって、処置具６２に治療光を出射させる。なお、処置装置６において、治療光を発する光源は、処置具６２に設けられてもよいし、処置具操作部６１に設けられてもよい。光源は、半導体レーザーや、ＬＥＤ等を用いて実現される。治療光は、例えばＰＩＴの場合、６８０ｎｍ以上の波長帯域の光であり、例えば６９０ｎｍを中心波長とする光である。
ここで、処置具６２が備える照明光学系は、治療光の照射範囲を変更できる構成としてもよい。例えば、処置具操作部６１の制御のもと、焦点距離を変更可能な光学系や、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等によって構成され、被写体に照射する光のスポット径や、照射範囲の形状を変更することができる。
続いて、内視鏡２を用いた治療の流れについて、図８を参照して説明する。図８は、本発明の一実施の形態にかかる内視鏡を用いた治療の流れの一例を示す図である。図８は、ＰＩＴの実施の一例を示す図であり、治療対象部位を含む領域である胃ＳTに挿入部２１を挿入して対象部位ＰTの治療を行う。
まず、術者は、胃ＳT内に挿入部２１を挿入する（図８の（ａ）参照）。この際、観察モードは、通常観察モードに設定され、術者は、光源装置３に白色光を照射させ、表示装置５が表示する胃ＳT内の白色光画像を観察しながら治療位置（対象部位ＰT）を探索する。
対象部位ＰTが確認されると、対象部位ＰTに対して、抗体薬剤の投与が行われる。抗体薬剤の投与は、内視鏡２を用いて実施してもよいし、他の機器を用いて実施してもよいし、患者に薬剤を飲み込ませてもよい。
この際、抗体薬剤の投与前または直後に、観察モードが、熱侵襲低減モードに設定される。このため、白色光は、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３によって一部の光成分がカットされる。術者は、抗体薬剤の吸収帯の波長帯域の光成分がカットされた照明光によって生成される白色光画像を観察しながら、対象部位ＰTに対する先端部２４の向き等を調整する（図８の（ｂ）参照）。この際、抗体薬剤の吸収帯の波長帯域の光成分がカットされているため、先端部２４と対象部位ＰTとの間の距離が近くなったとしても、熱侵襲を受けることはない。
先端部２４の向き等を調整した後、術者は、内視鏡２の先端から処置具６２を突出させて対象部位ＰTに治療光ＬTを照射する（図８の（ｃ）参照）。治療光の照射によって、対象部位ＰTに結合した抗体薬剤が反応し、対象部位ＰTに対する治療が施される。治療の間、術者は、熱侵襲低減モードから蛍光観察モードに切り替え、蛍光像を観察することによって、抗体薬剤の蓄積量や、治療効果を確認する。治療効果の確認は、例えば蛍光画像の観察によって、蛍光強度、蛍光分布から、術者が判断する。
術者は、必要に応じて、治療光の追加照射と、治療効果の確認とを繰り返す。
一方、従来の治療の流れについて、図９を参照して説明する。図９は、従来の治療の流れの一例を示す図である。図９は、図８と同様に、ＰＩＴの実施の一例を示す図であり、胃ＳTに挿入部２１を挿入して対象部位ＰTの治療を行う。
まず、術者は、胃ＳT内に挿入部２１を挿入する（図９の（ａ）参照）。この際、観察モードは、通常観察モードに設定され、術者は、光源装置３に白色光を照射させ、表示装置５が表示する胃ＳT内の白色光画像を観察しながら治療位置（対象部位ＰT）を探索する。対象部位ＰTが確認されると、対象部位ＰTに対して、抗体薬剤の投与が行われる。抗体薬剤の投与は、内視鏡２を用いて実施してもよいし、他の機器を用いて実施してもよいし、患者に薬剤を飲み込ませてもよい。
抗体薬剤の投与後、観察モードは、通常観察モードが維持される。術者は、抗体薬剤の吸収帯の波長帯域の光成分がカットされていない照明光によって生成される白色光画像を観察しながら、対象部位ＰTに対する先端部２４の向き等を調整する（図９の（ｂ）参照）。この際、対象部位ＰTに近付き過ぎると、抗体薬剤が結合した対象部位ＰTに照射される白色光の強度が大きくなる。抗体薬剤が結合した対象部位ＰTに白色光が照射されると、白色光に含まれる吸収帯の光成分によって抗体薬剤が励起される。励起された抗体薬剤は発熱し、この熱によって対象部位ＰTやその周囲の組織が熱侵襲をうけるおそれがある。一方、白色光の過剰照射を避けるために、先端部２４と対象部位ＰTとの間の距離ｄを十分に取りながら観察する場合、対象部位ＰTが観察し難かったり、距離ｄを確保するために労力を要したりする。
先端部２４の向き等を調整した後、術者は、内視鏡２の先端から処置具６２を突出させて対象部位ＰTに治療光ＬTを照射する（図９の（ｃ）参照）。治療光照射の間、術者は、通常観察モードと蛍光観察モードとを切り替えて蛍光像を観察しながら治療効果を確認するが、この際の通常光観察モードによって抗体薬剤の反応（励起）が進む場合がある。
以上説明した本実施の形態では、抗体薬剤投与後の対象部位の観察において、白色光の光成分から、抗体薬剤の吸収帯の波長帯域の光成分を第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３によってカットするようにした。この波長帯域の光成分をカットすることによって、観察時の抗体薬剤の反応を抑制し、その結果、治療時以外の抗体薬剤の熱侵襲が抑制される。また、カットする波長帯域は、白色光画像への影響が小さい帯域であるため、色再現性の低下を抑制した白色光画像を生成できる。本実施の形態によれば、治療による熱傷のリスク低減と、観察部位の明るさの確保とを両立することができる。
なお、本実施の形態において、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３が常に光路上に固定配置された構成としてもよい。この場合、通常画像観察モードは、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３によってカットされた光成分を用いて白色光画像が生成され、観察態様が熱侵襲低減モードと同じになるため、常に熱侵襲を低減した状態で観察が行われることになる。
（変形例１）
次に、実施の形態の変形例１について説明する。本変形例１にかかる内視鏡システムは、実施の形態にかかる内視鏡システム１の光源部３１に代えて光源部３１Ａを備える。その他の構成は実施の形態と同じであるため、説明を省略する。なお、変形例１では、光源装置が、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３を有さない。すなわち、変形例１では、光源部３１Ａから出射される光が、ライトガイド２４１に入射する。
なお、本内視鏡システムを用いた処理の流れは、実施の形態と同様である。
図１０は、変形例１にかかる白色光源の構成を説明するための図である。光源部３１Ａは、複数のＬＥＤ光源（第１光源３１１Ａ、第２光源３１１Ｂ、第３光源３１１Ｃ、第４光源３１１Ｄおよび第５光源３１１Ｅ）と、複数の反射フィルタ（第１反射フィルタ３１４Ａ、第２反射フィルタ３１４Ｂ、第３反射フィルタ３１４Ｃ、第４反射フィルタ３１４Ｄ、第５反射フィルタ３１４Ｅ、第６反射フィルタ３１４Ｆ）と、切替フィルタ（第１切替フィルタ３１４Ｇおよび第２切替フィルタ３１４Ｈ）とを有する。
第１光源３１１Ａは、６５０ｎｍより大きい波長帯域の光Ｌ1を出射する。
第２光源３１１Ｂは、５５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯域の光Ｌ2を出射する。
第３光源３１１Ｃは、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ未満の波長帯域の光Ｌ3を出射する。
第４光源３１１Ｄは、４５０ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長帯域の光Ｌ4を出射する。
第５光源３１１Ｅは、３８０ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長帯域の光Ｌ5を出射する。
各光源からの光が合わさると、例えば図５に示す強度分布の白色光が生成される。各光源は、ＬＥＤ光源のほか、出射する光の波長帯域を設定可能な光源を用いて構成することができる。
第１反射フィルタ３１４Ａは、すべての波長帯域の光を反射する。
第２反射フィルタ３１４Ｂは、６５０ｎｍ以下の光を反射し、かつ６５０ｎｍより大きい波長帯域の光を通過させる。
第３反射フィルタ３１４Ｃは、５５０ｎｍ未満の波長帯域の光を反射し、かつ５５０ｎｍ以上の波長帯域の光を通過させる。
第４反射フィルタ３１４Ｄは、５００ｎｍ未満の波長帯域の光を反射し、かつ５００ｎｍ以上の波長帯域の光を通過させる。
第５反射フィルタ３１４Ｅは、４５０ｎｍ未満の波長帯域の光を反射し、かつ４５０ｎｍ以上の波長帯域の光を通過させる。
第６反射フィルタ３１４Ｆは、第１反射フィルタ３１４Ａ～第５反射フィルタ３１４Ｅが折り曲げた光の光路上に設けられ、入射する光を光源部３１Ａの出射口に向けて折り曲げる。第１反射フィルタ３１４Ａ～第５反射フィルタ３１４Ｅによって折り曲げられた光は、第６反射フィルタ３１４Ｆに入射する。
第１切替フィルタ３１４Ｇは、６５０ｎｍ以下の光を反射し、かつ６５０ｎｍより大きい波長帯域の光を通過させる。第１切替フィルタ３１４Ｇは、第１光源３１１Ａの光路に対して、第１反射フィルタ３１４Ａと切替可能に設けられる。照明制御部３２は、通常観察モードの場合は、光路上に第１反射フィルタ３１４Ａを配置し、熱侵襲低減モードの場合は、光路上に第１切替フィルタ３１４Ｇを配置する。
第２切替フィルタ３１４Ｈは、４５０ｎｍ以上の光を反射し、かつ４５０ｎｍ未満の波長帯域の光を通過させる。第２切替フィルタ３１４Ｈは、第６反射フィルタ３１４Ｆと切替可能に設けられる。照明制御部３２は、通常観察モードの場合は、光路上に第６反射フィルタ３１４Ｆを配置し、熱侵襲低減モードの場合は、光路上に第２切替フィルタ３１４Ｈを配置する。
通常観察モードでは、第１反射フィルタ３１４Ａおよび第６反射フィルタ３１４Ｆが配置され、第１光源３１１Ａ～第５光源３１１Ｅから出射されたすべての波長帯域の光が第６反射フィルタ３１４Ｆに入射して光源部３１Ａの出射口に向けて折り曲げられる。すなわち、通常観察モードでは、第１光源３１１Ａ～第５光源３１１Ｅから出射されたすべての波長帯域の光が、光源部３１Ａから出射される。
一方、熱侵襲低減モードでは、第１切替フィルタ３１４Ｇおよび第２切替フィルタ３１４Ｈが配置され、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯域の光が第２切替フィルタ３１４Ｈに入射して光源部３１Ａの出射口に向けて折り曲げられる。すなわち、熱侵襲低減モードでは、６５０ｎｍより大きい波長帯域の光、および、４５０ｎｍ未満の波長帯域の光を除く、４５０ｎｍ以上６５０ｎｍ以下の波長帯域の光が、光源部３１Ａから出射される。
以上説明した本変形例１では、抗体薬剤投与後の対象部位の観察において、光路上に第１切替フィルタ３１４Ｇおよび第２切替フィルタ３１４Ｈを配置することによって、白色光の光成分から、抗体薬剤の吸収帯の光成分をカットするようにした。この波長帯域の光成分をカットすることによって、観察時の抗体薬剤の反応を抑制し、その結果、治療時以外の抗体薬剤の熱侵襲が抑制される。また、カットする波長帯域は、白色光画像への影響が小さい帯域であるため、色再現性の低下を抑制した白色光画像を生成できる。本変形例１によれば、治療による熱傷のリスク低減と、観察部位の明るさの確保とを両立することができる。
なお、本変形例１において、第１切替フィルタ３１４Ｇおよび第２切替フィルタ３１４Ｈが常に光路上に固定配置された構成としてもよい。この場合、通常画像観察モードにおいて、第１切替フィルタ３１４Ｇおよび第２切替フィルタ３１４Ｈによってカットされた光成分を用いて白色光画像が生成され、観察態様が熱侵襲低減モードと同じになるため、常に熱侵襲を低減した状態で観察が行われることになる。
（変形例２）
次に、実施の形態の変形例２について説明する。本変形例２にかかる内視鏡システムは、実施の形態にかかる内視鏡システム１と同じであるため、説明を省略する。変形例２では、画像処理部４１の一部の処理が、実施の形態と異なる。以下、実施の形態とは異なる処理について説明する。
本変形例２において、白色光画像生成部４１１は、第１フィルタ３１２および第２フィルタ３１３によって色成分がカットされる熱侵襲低減モードにおいて、色再現を補正するために、補正処理、例えばホワイトバランスの調整処理を行う。例えば、熱侵襲低減モードが設定されると、第１フィルタ３１２によりＲ信号値が減少し、第２フィルタ３１３によりＢ信号値が減少する。このため、白色光画像生成部４１１は、カットされる色成分の信号値を補うことを目的として、通常観察の際のＲＧＢ比率と等しくなるよう補正係数を変更したり、当該色成分に近い色成分の信号値のゲインを上げたり、カットされる色成分を補間したりする処理を、補正処理として実行する。
この補正処理の実行／非実行は、熱侵襲低減モードの設定に対して適宜設定を変更することができる。
以上説明した本変形例２では、実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、熱侵襲低減モードにおいて、白色光画像の色再現性を向上させることができる。
また、上述した実施の形態および変形例において、少なくとも、抗体薬剤におけるピークが大きい方の吸収帯側の波長帯域をカットすれば、上述した効果を得ることができる。すなわち、上述した抗体薬剤（ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００ＤＸ）の場合、少なくとも、６５０ｎｍより大きい波長帯域の光成分をカットする第１フィルタ３１２または第１切替フィルタ３１４Ｇを配置した構成とすれば、効果を得ることができる。
また、抗体薬剤の例として、ＰＩＴに用いるものを挙げて説明したが、光線力学的療法（Photodynamic Therapy：ＰＤＴ）等の他の光学的治療に用いる薬剤に適用することができる。
また、上述した実施の形態では、光源装置３が、処理装置４とは別体である例を説明したが、光源装置３および処理装置４を一体化した構成としてもよい。また、実施の形態では、処置具によって治療光を照射する例について説明したが、光源装置３が治療光を出射する構成としてもよい。
また、上述した実施の形態では、本発明にかかる内視鏡システムが、観察対象が被検体内の生体組織などである軟性の内視鏡２を用いた内視鏡システム１であるものとして説明したが、硬性の内視鏡や、材料の特性を観測する工業用の内視鏡、ファイバースコープ、光学視管などの光学内視鏡の接眼部にカメラヘッドを接続したものを用いた内視鏡システムであっても適用できる。
以上のように、本発明にかかる内視鏡システムは、治療による熱傷のリスク低減と、観察部位の明るさの確保とを両立するのに有用である。
１ 内視鏡システム
２ 内視鏡
３ 光源装置
４ 処理装置
５ 表示装置
６ 処置装置
２１ 挿入部
２２ 操作部
２３ ユニバーサルコード
２４ 先端部
２５ 湾曲部
２６ 可撓管部
３１、３１Ａ 光源部
３２ 照明制御部
３３ 光源ドライバ
４１ 画像処理部
４２ 同期信号生成部
４３ 入力部
４４ 制御部
４５ 記憶部
６１ 処置具操作部
６２ 処置具
３１１ 白色光源
３１１Ａ 第１光源
３１１Ｂ 第２光源
３１１Ｃ 第３光源
３１１Ｄ 第４光源
３１１Ｅ 第５光源
３１２ 第１フィルタ
３１３ 第２フィルタ
３１４Ａ 第１反射フィルタ
３１４Ｂ 第２反射フィルタ
３１４Ｃ 第３反射フィルタ
３１４Ｄ 第４反射フィルタ
３１４Ｅ 第５反射フィルタ
３１４Ｆ 第６反射フィルタ
３１４Ｇ 第１切替フィルタ
３１４Ｈ 第２切替フィルタ
４１１ 白色光画像生成部
４１２ 蛍光画像生成部

Claims (4)

  1. 白色の波長分布を有する白色光を出射する光源部と、
    前記光源部から、光学的治療に用いる薬剤の吸収帯のうち、少なくとも最大のピークを有する吸収帯の波長帯域の光をカットする光学素子と、
    前記光学素子を通過した光成分に基づく像を撮像する撮像素子と、
    前記撮像素子が撮像した撮像信号を処理して画像を生成する画像処理部と、
    を備える内視鏡システム。
  2. 前記光学素子は、
    ６５０ｎｍより大きい波長帯域の光を遮断し、かつ６５０ｎｍ以下の波長帯域の光を通過させる第１フィルタと、
    ４５０ｎｍより小さい波長帯域の光を遮断し、かつ４５０ｎｍ以上の波長帯域の光を通過させる第２フィルタと、
    の少なくとも一方を有する請求項１に記載の内視鏡システム。
  3. 前記画像処理部は、前記光学素子によってカットされる光成分を補正する補正処理を実行する、
    請求項１に記載の内視鏡システム。
  4. 前記白色光を被写体に照射する通常観察モード、前記光学素子を通過した照明光を被写体に照射する熱侵襲低減モードのうちのいずれが、前記光源部の観察モードとして設定され、
    前記画像処理部は、前記熱侵襲低減モードが設定された場合に、前記補正処理を実行する、
    請求項３に記載の内視鏡システム。
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