JP4014862B2 - 蛍光診断用システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体から発せられる自家蛍光に基づき、術者による診断用の情報を取得する蛍光診断用システムに、関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、生体組織に対して紫外光（励起光）が照射されると、この生体組織は励起されて蛍光（自家蛍光）を発することが、知られている。さらに、腫瘍等の病変が生じた生体組織が発する自家蛍光は、正常な生体組織が発する蛍光とは異なる性質を有することが、知られている。特に、病変が生じた組織からの自家蛍光における緑色帯域の成分の強度は、正常な組織からのものよりも小さくなっている。但し、病変が生じた組織からの自家蛍光における赤色帯域の成分の強度は、正常な組織からのものと、同程度である。従って、病変が生じた組織からの自家蛍光の緑色帯域の強度と赤色帯域の強度との比は、正常な組織のものよりも小さくなっている。
【０００３】
そこで、診断のために有用な情報（診断用情報）として、自家蛍光の緑色帯域の強度と赤色帯域の強度との比を測定し、術者に提供する蛍光診断用システムが、開発されてきている。図７は、励起光及び測定対象の光の特性を示すグラフである。この図７のグラフの横軸は光の波長を示し、縦軸はその強度を示している。励起光は、波長λｅに強度のピークを有する紫外光である。この波長λｅは、例えば、λｅ＝３６５ｎｍに設定されている。但し、可視帯域における短波長側の光が、励起光として利用されることもある。そして、自家蛍光における波長λ１を中心とする第１の波長帯域，及び，波長λ２を中心とする第２の波長帯域が、夫々測定の対象となる。これら波長λ１及び波長λ２は、例えば、緑色帯域及び赤色帯域中に夫々設定されている。
【０００４】
上記の蛍光診断用システムは、励起光を生体へ照射するとともに生体からの光を導くプローブを備えている。このプローブは、励起光を導く多数の照射用光ファイバと、蛍光を導く多数の検出用光ファイバとが、束ねられて構成されている。具体的には、両光ファイバは、その先端側では複合バンドルとして束ねられており、基端側では、照射用光ファイバのみの照射用バンドルと、検出用光ファイバのみの検出用バンドルとして、個別に束ねられている。さらに、この蛍光診断用システムは、照射用バンドルにその基端面から励起光を入射させる励起光源部と、検出用バンドルの基端側に接続されるとともに生体からの光を検出する検出部とを、備えている。
【０００５】
通常、このプローブは、その先端側が内視鏡の鉗子チャネル内へ引き通されて、使用される。即ち、術者は、内視鏡の先端からプローブを突出させた状態で、この内視鏡の先端を被検体に対向させる。そして、術者は、プローブの先端を、被検体に当接させる。
【０００６】
この状態において、照射用バンドルに導かれた励起光は、複合バンドルを経て、プローブの先端から被検体へ射出される。すると、被検体は、励起光に照射されて、自家蛍光を発する。このため、この自家蛍光が、被検体表面で反射された励起光とともに、プローブにその先端から入射する。このプローブの複合バンドルにおける各検出用光ファイバに入射した光（検出光）は、検出用バンドルの基端面から射出されて、検出部によって検出される。
【０００７】
そして、この検出光における第１の波長帯域の強度と第２の波長帯域の強度との比（強度比）が、キャラクタやグラフとしてモニタに表示される。なお、この強度比は、内視鏡により取得された被検体のカラー画像とともに、モニタに表示される。術者は、強度比が大きければ、当該被検体が正常であると判断し、強度比が小さければ、当該被検体に病変が生じていると判断する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、診断の対象となる組織の種類に応じて、その自家蛍光の特性は異なっている。具体的には、ある器官のある部位における健康な組織が発する自家蛍光の強度比と、他の器官のそれとは、同じ値になるとは限らない。このため、術者は、病変が生じた疑いのある組織を診断するために、予め、当該組織の近傍における明らかに健康とみられる組織の強度比を、基準値として測定しておく。そして、術者は、病変が生じた疑いのある組織の強度比を測定して、上記基準値と比較することにより、当該組織に実際に病変が生じているのか否かを、診断する。なお、基準値は、測定の対象となる器官及び該器官内の位置に応じて異なる。従って、術者は、毎回、異なる基準値に基づいて診断しなければならない。
【０００９】
そこで、測定の対象となる器官及び組織の特性に関わらず、簡単な操作をするだけで、基準値の相違を意識することなく、術者にとってわかりやすい診断用情報を生成する蛍光診断用システムを提供することを、本発明の課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による蛍光診断用システムは、上記課題を解決するために、以下のような構成を採用した。
【００１１】
即ち、この蛍光診断用システムは、生体を励起して自家蛍光を放出させるための励起光を被検体に照射する照射光学系と、前記励起光が照射されることにより前記被検体から発せられた自家蛍光を、取得する検出光学系と、前記検出光学系が取得した自家蛍光における所定の第１の波長帯域の成分の強度，及び所定の第２の波長帯域の成分の強度を夫々検出し、前記第１の波長帯域の成分の強度を示す第１の強度信号，及び前記第２の波長帯域の成分の強度を示す第２の強度信号を出力する強度検出部と、前記強度検出部が検出した第１の強度信号及び第２の強度信号を、夫々取得し、これら両強度信号のうちの少なくとも一方を所望の増幅率で増幅した後、第１の処理済強度信号及び第２の処理済強度信号として出力する可変増幅部と、キャリブレーションの指示がなされた場合に、前記第１の処理済強度信号と第２の処理済強度信号との比が一定値となるように、前記可変増幅部の増幅率を設定するキャリブレーション処理を実行し、以降、設定した増幅率を維持させる制御部と、前記可変増幅部が出力した第１の処理済強度信号と第２の処理済強度信号との比に基づく診断用情報を取得する分析部とを、備えたことを特徴とする。
【００１２】
このように構成されると、術者は、病変が生じた疑いがある組織に対する診断のために、当該組織の近傍における明らかに健康な組織を基準としたキャリブレーション処理を、実行することができる。このキャリブレーション処理は、前記の健康な組織が、照射光学系から射出された励起光に照射された状態でなされる。このキャリブレーション処理後、健康な組織に関する第１の処理済強度信号と第２の処理済強度信号との比に基づく診断用情報は、一定値を示す。そして、術者は、照射光学系により射出された励起光が病変が生じた疑いのある組織を照射した状態で得られた診断用情報が示す値を、前記の一定値と比較することにより、当該組織に実際に病変が生じているかどうか、診断する。
【００１３】
なお、上記キャリブレーション処理は、健康な組織に関する第１の処理済強度信号と第２の処理済強度信号とが一致するように、可変増幅部の増幅率が設定されることにより、なされてもよい。また、上記の制御部及び分析部は、単一のコントローラから構成されていてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は、本実施形態の蛍光診断用システムを模式的に示す概略構成図である。この蛍光診断用システムは、電子内視鏡１，光源プロセッサ装置２，プローブＰ，診断用補助装置３，及びモニタ４を、備えている。
【００１５】
＜電子内視鏡＞
まず、電子内視鏡（以下、内視鏡と略記）１について、説明する。この内視鏡１は、生体内に挿入される可撓管状の挿入部を、有している。但し、図１には、この内視鏡１の詳細な形状は、図示されていない。この挿入部の先端には湾曲部が組み込まれており、この湾曲部の先端には、硬質部材製の先端部が固定されている。また、挿入部の基端には操作部が連結されている。この操作部には、湾曲部を湾曲操作するためのダイヤル及び各種操作スイッチが、設けられている。
【００１６】
この内視鏡１の先端部には、少なくとも３つの貫通孔が穿たれており、そのうちの一対の貫通孔は、配光レンズ１１及び対物レンズ１２が夫々填め込まれることにより、封止されている。他の１つの貫通孔は、鉗子孔１３として利用される。具体的には、この鉗子孔１３と操作部に開けられた開口（基端側の鉗子孔１４）とを結ぶ細管が、内視鏡１内を引き通されており、この細管が鉗子チャネルとして利用される。
【００１７】
さらに、内視鏡１は、ライトガイド１５を、有している。このライトガイド１５は、光ファイバが多数束ねられてなるファイババンドルである。そして、このライトガイド１５は、その先端面が配光レンズ１１に対向した状態で、内視鏡１内を引き通され、その基端が、光源プロセッサ装置２内に引き通されている。
【００１８】
さらに、内視鏡１は、ＣＣＤエリアセンサである撮像素子１６を、有している。この撮像素子１６の撮像面は、内視鏡１の先端部が被検体に対向配置されたときに対物レンズ１２が当該被検体像を結ぶ位置の近傍に、配置されている。なお、対物レンズ１２は、対物光学系に相当する。そして、撮像素子１６は、被検体像に基づく画像データを取得して、信号線１７へ出力する。なお、対物レンズ１２及び撮像素子１６間の光路中に、紫外光を遮断して可視光を透過させる励起光カットフィルタが、挿入されていてもよい。
【００１９】
＜光源プロセッサ装置＞
次に、光源プロセッサ装置２について説明する。この光源プロセッサ装置２は、互いに接続されたシステムコントローラ２１及びタイミングジェネレータ２２を、備えている。システムコントローラ２１は、ＲＯＭ及びＲＡＭからなる記憶部２１ａを有しており、その記憶部２１ａに格納されたプログラムに従って、光源プロセッサ装置２全体を制御する。このシステムコントローラは、制御部に相当する。タイミングジェネレータ２２は、各種基準信号を生成する回路であり、光源プロセッサ装置２における各種処理は、この基準信号に従って進行する。
【００２０】
なお、システムコントローラ２１には、キャリブレーション・ボタンＣＢが接続されている。術者は、このボタンＣＢを押下することにより、図５を参照して後述するキャリブレーション処理を、実行することができる。このボタンＣＢは、内視鏡１の操作部に設けられた操作ボタンであってもよく、フットスイッチ，又は，光源プロセッサ装置２のフロントパネルに設けられたフロントパネルボタンであってもよい。
【００２１】
さらに、光源プロセッサ装置２は、白色光源２３，及び集光レンズ２４を、備えている。白色光源２３は、白色光を平行光として射出する。集光レンズ２４は、白色光源２３により射出された白色光の光路上に配置されており、この白色光をライトガイド１５の基端面上に収束させる。
【００２２】
これら集光レンズ２４及びライトガイド１５間の光路上には、ホイール２５が、挿入されている。このホイール２５は、円板状の外形を有し、その外周に沿ったリング状の領域に３つの開口が設けられている。これら各開口には、入射した光のうちの青色帯域のみを透過させるＢフィルタ，緑色帯域のみを透過させるＧフィルタ，及び赤色帯域のみを透過させるＲフィルタが、夫々嵌め込まれている。
【００２３】
このホイール２５の中心は、モータ２５Ｍの出力軸に対して固定されている。このモータ２５Ｍは、タイミングジェネレータ２２に接続されている。そして、モータ２５Ｍは、タイミングジェネレータ２２からの基準信号に従って、ホイール２５のＢフィルタ，Ｇフィルタ，及びＲフィルタを、集光レンズ２４及びライトガイド１５間の光路中に、順次、繰り返して挿入させるように、当該ホイール２５を回転させる。
【００２４】
すると、ライトガイド１５の基端面には、青色光（Ｂ光），緑色光（Ｇ光），及び赤色光（Ｒ光）が、順次繰り返して入射する。入射したＢ光，Ｇ光，及びＲ光は、ライトガイド１５に導かれ、配光レンズ１１により拡散されて、内視鏡１の先端に対向した被検体を照射する。すると、撮像素子１６の撮像面には、被検体のＢ光による像，Ｇ光による像，及びＲ光による像が、順次形成される。そして、この撮像素子１６は、被検体のＢ光による像，Ｇ光による像，及びＲ光による像を、Ｂ画像信号，Ｇ画像信号，及びＲ画像信号に夫々変換し、信号線１７へ順次出力する。
【００２５】
さらに、光源プロセッサ装置２は、タイミングジェネレータ２２に夫々接続された１つの前段処理部２６，３つのメモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ，及び３つの後段処理部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを、備えている。なお、これら前段処理部２６，各メモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ，及び各後段処理部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、映像処理部に相当する。
【００２６】
前段処理部２６は、信号線１７に接続され、撮像素子１６から出力されたＢ画像信号，Ｇ画像信号，及びＲ画像信号を順次取得して保持し、信号処理及びＡ／Ｄ変換することにより、Ｂ画像データ，Ｇ画像データ，及びＲ画像データを、順次出力する。この前段処理部２６には、各メモリ２７Ｂ，２７Ｇ，２７Ｒが、夫々接続されている。そして、前段処理部２６から出力されたＢ画像データ，Ｇ画像データ，及びＲ画像データは、各メモリ２７Ｂ，２７Ｇ，２７Ｒに、夫々格納される。
【００２７】
これら各メモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂには、各後段処理部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが、夫々接続されている。そして、各後段処理部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、夫々、各メモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂに格納されたＲ画像データ，Ｇ画像データ，及びＢ画像データを読み出して、信号処理及びＤ／Ａ変換することにより、Ｒ画像信号，Ｇ画像信号，及びＢ画像信号を、出力する。出力されたＲ画像信号，Ｇ画像信号，及びＢ画像信号は、タイミングジェネレータ２２から出力された同期信号（Ｓｙｎｃ）とともに、一組の映像信号として、図示せぬ映像出力端子へ出力される。
【００２８】
モニタ４は、この映像出力端子に接続されており、出力された映像信号を取得して、画面表示する。即ち、モニタ４には、被検体のカラー画像が動画として表示される。なお、システムコントローラ２１は、各後段処理部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂに夫々接続されており、後述の如く診断用補助装置３から出力された診断用情報を、映像信号に含ませる。このため、モニタ４には、診断用情報がスーパーインポーズされた状態の動画が、表示される。この診断用情報については、後において詳述する。
【００２９】
なお、モニタ４は、表示装置に相当する。また、上記光源プロセッサ装置２の白色光源２３及び集光レンズ２４，並びに内視鏡１のライトガイド１５及び配光レンズ１１は、照明光学系に相当する。
【００３０】
＜プローブ＞
次に、プローブＰについて説明する。図２は、プローブＰの構成を示す模式図である。このプローブＰは、生体組織を励起して自家蛍光を放出させるための励起光を導く第１の光ファイバＦ１，及び，生体組織からの光を導くための第２の光ファイバＦ２を、いずれも多数備えている。そして、両光ファイバＦ１，Ｆ２はその先端から過半の領域において、複合バンドルとして束ねられている。この複合バンドル及びそれを被覆するチューブが、複合部Ｐ０を構成している。
【００３１】
図３は、複合部Ｐ０の横断面図である。チューブＴは、可撓性を有する細管状の部材であり、内視鏡１の鉗子チャネルに挿通可能な外径を、有している。そして、このチューブＴ内に、両光ファイバＦ１，Ｆ２が充填されている。具体的には、チューブＴの中心軸周辺の領域に、第２の光ファイバＦ２が充填され、その外側に第１の光ファイバＦ１が充填されている。
【００３２】
図２に示されるように、第１の光ファイバＦ１は、その基端側において、第１の分岐バンドルとして束ねられている。この第１の分岐バンドルは、可撓性を有する管状部材である第１の分岐チューブ（図示せず）に被覆されている。これら第１の分岐バンドル及び第１の分岐チューブが、第１の分岐部Ｐ１を構成している。
【００３３】
同様に、第２の光ファイバＦ２は、その基端側において、第２の分岐バンドルとして束ねられている。この第２の分岐バンドルは、可撓性を有する管状部材である第２の分岐チューブ（図示せず）に被覆されている。これら第２の分岐バンドル及び第２の分岐チューブが、第２の分岐部Ｐ２を構成している。
【００３４】
そして、このプローブＰは、その複合部Ｐ０が鉗子チャネルに挿通されるとともに、その先端が鉗子孔１３から突出した状態で、使用される。なお、このプローブＰにおける両分岐部Ｐ１，Ｐ２の基端側は、夫々、診断用補助装置３内に引き通されている。
【００３５】
＜診断用補助装置＞
次に、図４を参照して、診断用補助装置３について説明する。この診断用補助装置３は、励起光源Ｅ，及び励起光用の集光レンズＬ１を、備えている。励起光源Ｅは、波長λｅ（図７）に強度のピークを有する所定帯域の紫外光である励起光を、平行光として射出する。集光レンズＬ１は、励起光源Ｅから射出された励起光の光路上に配置されており、この励起光を、第１の分岐部Ｐ１における分岐バンドルの基端面上に収束させる。収束した励起光は、第１の分岐部Ｐ１における各光ファイバＦ１内に入射する。入射した励起光は、これら各光ファイバＦ１に導かれて、複合部Ｐ０の先端面から射出される。
【００３６】
この複合部Ｐ０の先端面が、生体組織等の被検体に対向した状態において、この被検体は、複合部Ｐ０の先端面から射出された励起光を照射される。すると、被検体は励起されて、自家蛍光を発する。なお、励起光の一部は、被検体表面で反射される。このため、反射された励起光及び発せられた自家蛍光の一部が、複合部Ｐ０の先端面へ向かう。そして、これら励起光及び自家蛍光のうち、第２の光ファイバＦ２に入射したものは、これら第２の光ファイバＦ２に導かれて、第２の分岐バンドルの基端面から射出される。
【００３７】
さらに、診断用補助装置３は、コリメータレンズＬ２，励起光カットフィルタ３１，ビームスプリッタＢＳ，ミラーＭ，バンドパスフィルタ３２ａ，３２ｂ，及び検出器Ｄａ，Ｄｂを、備えている。
【００３８】
コリメータレンズＬ２は、第２の分岐部Ｐ２における分岐バンドルの基端面から射出された光（検出光）の光路上に配置されており、この検出光を平行光に変換する。このコリメータレンズＬ２から射出された平行光の光路上には、励起光カットフィルタ３１及びビームスプリッタＢＳが、順に配置されている。励起光カットフィルタ３１は、入射した検出光のうちの励起光の成分を遮断するとともに自家蛍光の成分を透過させる。従って、励起光カットフィルタ３１からは、自家蛍光のみが射出される。そして、ビームスプリッタＢＳは、この自家蛍光の一部を透過させるとともに一部を反射させる。
【００３９】
ビームスプリッタＢＳを透過した自家蛍光は、ミラーＭにより反射される。反射された自家蛍光の光路上には、第１のフィルタ３２ａ，及び第１の検出器Ｄａが、順に配置されている。第１のフィルタ３２ａは、入射した光のうち、波長λ１（図７）を中心とする第１の波長帯域の成分のみを透過させるとともに他の成分を遮断する。従って、入射した自家蛍光のうち、第１の波長帯域の成分のみが抽出される。そして、第１の検出器Ｄａは、抽出された第１の波長帯域の成分の強度を示す電気信号を出力する。
【００４０】
一方、ビームスプリッタＢＳにより反射された自家蛍光の光路上には、第２のフィルタ３２ｂ，及び第２の検出器Ｄｂが、順に配置されている。第２のフィルタ３２ｂは、入射した光のうち、波長λ２（図７）を中心とする第２の波長帯域の成分のみを透過させるとともに他の成分を遮断する。従って、入射した自家蛍光のうち、第２の波長帯域の成分のみが抽出される。そして、第２の検出器Ｄｂは、抽出された第２の波長帯域の成分の強度を示す電気信号を出力する。
【００４１】
さらに、診断用補助装置３は、増幅器３３ａ，３３ｂ，及びフィルタ回路３４ａ，３４ｂを、備えている。第１の増幅器３３ａは、第１の検出器Ｄａに接続されており、該検出器Ｄａから出力された信号を、所定の増幅率で増幅して出力する。第１のフィルタ回路３４ａは、第１の増幅器３３ａに接続されており、該増幅器３３ａから出力された信号を取得し、ノイズの成分を除去して出力する。
【００４２】
一方、第２の増幅器３３ｂは、第２の検出器Ｄｂに接続されており、該検出器Ｄｂから出力された信号を、所定の増幅率で増幅して出力する。なお、第２の増幅器３３ｂにおける増幅率は、例えば、第１の増幅器３３ａの増幅率と同一に設定されている。第２のフィルタ回路３４ｂは、第２の増幅器３３ｂに接続されており、該増幅器３３ｂから出力された信号を取得し、ノイズの成分を除去して出力する。
【００４３】
さらに、診断用補助装置３は、ＶＣＡ３５，Ａ／Ｄ変換器３６ａ，３６ｂ，及び，分析部としての演算器３７を、備えている。ＶＣＡ（Voltage Controlled Amplifier）３５は、第１のフィルタ回路３４ａ，及び光源プロセッサ装置２のシステムコントローラ２１に、夫々接続されている。このＶＣＡ３５は、可変増幅部に相当し、システムコントローラ２１からの制御電圧に基づいて決定した増幅率で、フィルタ回路３４ａから出力された信号を、増幅して出力する。なお、制御電圧は、システムコントローラ２１の記憶部２１ａに記憶された値（制御用設定値）に、比例している。この制御用設定値は、図５を用いて後述するキャリブレーション処理により、設定される。
【００４４】
第１のＡ／Ｄ変換器３６ａは、ＶＣＡ３５に接続されており、該ＶＣＡ３５から出力されたアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力する。第２のＡ／Ｄ変換器３６ｂは、第２のフィルタ回路３４ｂに接続されており、該フィルタ回路３４ｂから出力されたアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力する。
【００４５】
演算器３７は、両Ａ／Ｄ変換器３６ａ，３６ｂに夫々接続されており、これらＡ／Ｄ変換器３６ａ，３６ｂから夫々出力された値の比を算出して、診断用情報として出力する。なお、この演算器３７は、光源プロセッサ装置２のシステムコントローラ２１に接続されている。そして、システムコントローラ２１は、演算器３７から出力された診断用情報を、取得する。
【００４６】
さらに、診断用補助装置３は、加算器３８，レベルシフト回路ＬＳ，及び，第３のＡ／Ｄ変換器３９を、備えている。加算器３８は、ＶＣＡ３５及び第２のフィルタ回路３４ｂに夫々接続されており、ＶＣＡ３５からの出力信号と第２のフィルタ回路３４ｂからの出力信号との差分信号を、出力する。
【００４７】
レベルシフト回路ＬＳは、加算器３８に接続されており、該加算器３８から出力された信号のレベルを所定の値だけ嵩上げして出力する。第３のＡ／Ｄ変換器３９は、レベルシフト回路ＬＳから出力されたアナログ信号を、デジタル信号に変換して出力する。具体的には、このＡ／Ｄ変換器３９からは、０乃至１０２３の値が出力される。仮に、ＶＣＡ３５からの出力信号と第２のフィルタ回路３４ｂからの出力信号とが一致していたとすると、加算器３８からの出力値は、０Ｖとなる。この場合に、第３のＡ／Ｄ変換器３９での変換後の出力値が５１１となる信号を出力するように、上記レベルシフト回路ＬＳの特性が、設定されている。
【００４８】
なお、第３のＡ／Ｄ変換器３９は、光源プロセッサ装置２のシステムコントローラ２１に接続されている。そして、システムコントローラ２１は、Ａ／Ｄ変換器３９から出力された信号を取得し、この信号に基づいてＶＣＡ３５を制御することにより、図５を参照して後述するキャリブレーション処理を、実行することができる。
【００４９】
なお、診断用補助装置３の励起光源Ｅ及び集光レンズＬ１，並びに，プローブＰの第１の光ファイバＦ１は、照射光学系に相当する。また、プローブＰの第２の光ファイバＦ２，並びに，診断用補助装置３のコリメータレンズＬ２，励起光カットフィルタ３１，ビームスプリッタＢＳ，ミラーＭ，及び両バンドパスフィルタ３２ａ，３２ｂは、検出光学系に相当する。さらに、両検出器Ｄａ，Ｄｂは、強度検出部に相当し、これら両検出器Ｄａ，Ｄｂから夫々出力された信号は、第１の強度信号及び第２の強度信号に、相当する。また、ＶＣＡ３５から出力された信号，及び第２のフィルタ回路３４ｂから出力された信号は、夫々、第１の処理済強度信号及び第２の処理済強度信号に、相当する。
【００５０】
＜実施形態の動作＞
上記構成の蛍光診断用システムを用いて、術者が、その内視鏡１の挿入部を生体内に挿入すると、モニタ４には、内視鏡１の先端部に対向した領域の映像が、表示される。この映像を見ることにより、術者は、生体内を観察することができる。
【００５１】
そして、術者は、病変が生じた疑いのある組織を発見した場合に、当該組織を診断するために、まず、キャリブレーションを実行しておく。具体的には、術者は、当該組織の近傍における明らかに健康な組織に、プローブＰの先端を当接させて、キャリブレーション・ボタンＣＢを押下する。すると、光源プロセッサ装置２のシステムコントローラ２１は、図５のフローチャートに示されたキャリブレーション処理を、開始する。なお、初期状態において、システムコントローラ２１の記憶部２１ａには、制御用設定値として所定の初期値が設定されている。
【００５２】
開始後最初のＳ００１では、システムコントローラ２１は、第３のＡ／Ｄ変換器３９からの出力値を、取得する。
【００５３】
次のＳ００２では、システムコントローラ２１は、Ｓ００１で取得したＡ／Ｄ変換器３９からの出力値が５１１である場合に、処理を終了させ、それ以外の場合には、処理をＳ００３へ進める。
【００５４】
次のＳ００３では、システムコントローラ２１は、Ｓ００１で取得したＡ／Ｄ変換器３９からの出力値に基づいて、処理を分岐させる。具体的には、この出力値が５１１未満であると、処理はＳ００４へ進み、この出力値が５１１を超えていると、処理はＳ００５へ進む。
【００５５】
Ｓ００４では、システムコントローラ２１は、その記憶部２１ａに記憶した制御用設定値をインクリメントさせる。すると、ＶＣＡ３５への制御電圧は、インクリメントされた制御用設定値に対応して増加する。このＳ００４の完了後、処理はＳ００１へ戻る。
【００５６】
Ｓ００５では、システムコントローラ２１は、その記憶部２１ａに記憶した制御用設定値をデクリメントさせる。すると、ＶＣＡ３５への制御電圧は、デクリメントされた制御用設定値に対応して減少する。このＳ００５の完了後、処理はＳ００１へ戻る。
【００５７】
上記図５のフローチャートが終了した状態において、記憶部２１ａに記憶された制御用設定値は、ボタンＣＢが新たに押下されない限り、保存される。従って、ＶＣＡ３５への制御電圧は、この制御用設定値に基づいた一定の値となる故に、該ＶＣＡ３５の増幅率は、一定に保たれる。この状態において、ＶＣＡ３５からの出力信号と第２のフィルタ回路３４ｂからの出力信号とは、一致しており、演算器３７からは、基準として用いられる診断用情報が、出力される。
【００５８】
そして、システムコントローラ２１は、この診断用情報が示す値を百分率で示したキャラクタデータ及びそのグラフ（イメージデータ）を作成する。さらに、システムコントローラ２１は、図１に示された各後段信号処理部２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂを制御して、各メモリ２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂから読み出された画像データに診断用データをスーパーインポーズさせた画像データを、出力させる。
【００５９】
すると、図６に示されるように、モニタ４には、被検体のカラー画像４０とともにキャラクタデータ４１及びグラフ４２が、表示される。これらキャラクタデータ４１及びグラフ４２は、基準を意味する「１００％」になっている。
【００６０】
そのうえで、術者は、プローブＰの先端を、病変が生じた疑いのある組織に対向させることにより、診断を開始する。仮に、病変が生じた疑いのある組織が、健康な組織と略同じ状態であるならば、キャラクタデータ４１及びグラフ４２は、約１００％を示すことになる。しかしながら、組織に実際に病変が生じていたならば、キャラクタデータ４１及びグラフ４２は、１００％を下回った値を示すことになる。これらキャラクタデータ４１及びグラフ４２を見て、術者は、病変が生じた疑いのある組織に、実際に病変が生じているのかどうかを、診断する。
【００６１】
さらに、術者は、当該組織に対する診断を終えた後、引き続き、他の部分に対する診断を実行することができる。具体的には、術者は、モニタ４を見ながら内視鏡１の先端を移動させてゆくことにより、生体内を観察する。そして、術者は、新たに、病変が生じた疑いのある組織を見つけた場合に、当該組織の近傍における明らかに健康な組織にプローブＰの先端を当接させて、上記のキャリブレーションを実行する。このキャリブレーション実行後、術者は、病変が生じた疑いのある組織にプローブＰを当接させ、モニタ４に表示されたキャラクタデータ４１及びグラフ４２を見て、当該組織に対する診断を下す。
【００６２】
上記のキャリブレーション処理がなされることにより、測定の対象となる器官及び組織の特性に関わらず、当該組織が健康である場合には、キャラクタデータ４１及びグラフ４２は、基準を示す１００％の値を示す。従って、術者は、常に、この１００％を基準として、病変が生じた疑いのある組織に対するキャラクタデータ４１及びグラフ４２を監視することにより、当該組織に対する診断を下すことができる。
【００６３】
なお、上記説明において、基準となる診断用情報は、１００％であった。しかし、診断用情報は、百分率表示に限定されるものではない。即ち、診断用情報は、千分率で表示されてもよく、単なる数値として表示されてもよい。さらに、基準となる診断用情報が０であって、この状態よりも、第１の波長帯域の成分の強度と第２の波長帯域の成分の強度との比が小さくなった場合に、診断用情報が負の値をとるように、設定されていてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明の蛍光診断用システムは、測定の対象となる器官及び組織に応じたキャリブレーション処理を実行することにより、常に、一定の基準に基づいて作成された診断用情報を、提供することができる。従って、術者は、対象となる器官や組織の特性に関わらず、上記診断用情報に基づいて、被検体の状態を容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の蛍光診断用システムを模式的に示す概略構成図
【図２】 プローブの構成を示す模式図
【図３】 プローブにおける複合部の横断面図
【図４】 診断用補助装置を模式的に示す構成図
【図５】 キャリブレーション処理を示すフローチャート
【図６】 被検体像及び診断用情報を含んだ表示例を示す模式図
【図７】 励起光及び測定対象の光の特性を示すグラフ
【符号の説明】
１ 電子内視鏡
１１ 配光レンズ
１２ 対物レンズ
１５ ライトガイド
１６ 撮像素子
２ 光源プロセッサ装置
２１ システムコントローラ
２１ａ 記憶部
２２ タイミングジェネレータ
２３ 白色光源
２６ 前段処理部
２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ メモリ
２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ 後段処理部
３ 診断用補助装置
３３ａ，３３ｂ 増幅器
３４ａ，３４ｂ フィルタ回路
３５ ＶＣＡ
３７ 演算器
３８ 加算器
Ｅ 励起光源
Ｄａ，Ｄｂ 検出器
Ｐ プローブ
Ｆ１ 第１の光ファイバ
Ｆ２ 第２の光ファイバ
４ モニタ

Claims (2)

1. 生体を励起して自家蛍光を放出させるための励起光をプローブを通じて被検体に照射する照射光学系と、
   前記励起光が照射されることにより前記被検体から発せられた自家蛍光を、前記プローブを通じて取得する検出光学系と、
   前記検出光学系が取得した自家蛍光における所定の第１の波長帯域の成分の強度，及び所定の第２の波長帯域の成分の強度を夫々検出し、前記第１の波長帯域の成分の強度を示す第１の強度信号，及び前記第２の波長帯域の成分の強度を示す第２の強度信号を出力する強度検出部と、
   前記強度検出部が出力した第１の強度信号を、設定された増幅率で増幅する可変増幅部と、
   キャリブレーションの指示がなされた場合に、前記第１の強度信号と第２の強度信号とが一致するように、前記可変増幅部の増幅率を設定するキャリブレーション処理を実行し、以降、設定した増幅率を維持させる制御部と、
   前記可変増幅部が出力した第１の強度信号と前記強度検出部が出力した第２の強度信号との比を算出する分析部と、
   前記分析部が算出した比を表示する表示装置とを
   備えたことを特徴とする蛍光診断用システム。
2. 可視光により前記被検体を照明する照明光学系と、
   前記照明光学系により照明された前記被検体の像を形成する対物光学系と、
   前記対物光学系によって形成された被検体の像を撮像して画像信号に変換する撮像素子と、
   前記撮像素子が変換した画像信号に基づき、前記被検体の映像データを生成する映像処理部とを更に備え、
   前記表示装置が、前記映像処理部が生成した映像データ，及び前記分析部が算出した比を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の蛍光診断用システム。

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