JP4845507B2 - Fluorescence observation system - Google Patents
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Description
本発明は、蛍光物質を投与して蛍光内視鏡等により蛍光観察する際、検査対象の蛍光状態を良好に維持する蛍光観察システムに関する。 The present invention, when fluorescence observation by a fluorescence endoscope or the like by administering a fluorescent substance, regarding the fluorescent observation system to maintain good fluorescence state of the test object.
近年、癌などの病巣に親和性を持つ蛍光物質を予め検査対象者の体内に投与し、蛍光物質を励起する励起光を照射することにより、病巣部に集積した蛍光物質からの蛍光を検出する診断・治療法が注目されている。 In recent years, a fluorescent substance having an affinity for a lesion such as cancer is administered into the body of a subject to be examined in advance, and the fluorescence from the fluorescent substance accumulated in the lesion is detected by irradiating excitation light that excites the fluorescent substance. Diagnosis and treatment methods are attracting attention.
例えば、特開平10−201707号公報には、ランプで発生した光をバンドパスフィルタにより赤外域の励起光と可視光を含む波長域にして内視鏡のライトガイドファイバを経て、赤外域で励起され、且つ、蛍光を発するインドシアニングリーン誘導体標識抗体が投与された被検体に照射し、蛍光像と可視光による通常画像とをモニタ上に表示して診断・治療が行える内視鏡装置が開示されている。 For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 10-201707, light generated by a lamp is converted into a wavelength range including excitation light in the infrared region and visible light by a band pass filter, and excited in the infrared region through a light guide fiber of an endoscope. In addition, an endoscope apparatus capable of diagnosing and treating a subject administered with a fluorescent indocyanine green derivative-labeled antibody and displaying a fluorescent image and a normal image by visible light on a monitor is disclosed. Has been.
また、特表2000−507129号公報には、可変の所望値を設定することができる目盛付回転ノブ等の目盛付コード化手段と、薬理学的モデルがプログラムされたマイクロコントローラを備え、使用者が注射を実行する際に、薬理学モデルに基づいて血液中等における薬物流体の濃度を一定に保つ静脈注射制御用装置が開示されている。
一般に、上述の特許文献1に開示されるような内視鏡装置で、蛍光物質を経静脈的に投与して蛍光内視鏡等により蛍光観察する際、この蛍光物質には、投与後所定時間後に蛍光強度のピークが現れ、それ以後は、蛍光物質が代謝されていくために、次第に蛍光強度が弱くなっていく。蛍光物質による蛍光強度は極めて低いものであるため、良好な蛍光画像の観察を行うには、この蛍光強度がピークのときに行うことが望ましいが、この蛍光強度がピークとなる時間は、投与対象の個体差によってまちまちであり、常に、最良なタイミングで安定して観察を行うことが難しいという問題がある。
In general, when a fluorescent substance is intravenously administered and observed with a fluorescent endoscope or the like in an endoscope apparatus as disclosed in
また、上述の特許文献2に開示されるような静脈注射制御用装置では、投与対象が同じであっても、その代謝の時間的な変動によって、蛍光物質による蛍光強度のピークとなる時間が変動するため、常に、最良なタイミングで安定して観察を行うことが難しいという問題がある。
Moreover, in the device for controlling intravenous injection as disclosed in
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ピーク時に近い蛍光強度の下で良好に安定した蛍光観察を可能にし、診断性の向上と観察時間の短縮を図ることができる蛍光観察システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and allows good stable fluorescence observed under fluorescence intensity near the peak, a fluorescence observation system which can shorten observation time and improve the diagnosis of The purpose is to provide.
本発明の一態様の蛍光観察システムは、予め設定する時間が経過したか否か判定し、該予め設定する時間が経過した際に蛍光物質の投与開始を判定する投与開始判定手段と、上記投与開始判定手段で投与開始と判定した以降、予め設定しておいた蛍光物質の投与量情報に基づき蛍光物質の投与量及び投与時間の少なくとも一方を設定する投与量設定手段と、上記投与量設定手段で設定した上記蛍光物質の投与量に基づいて、上記投与量をモニタ手段に表示させることと上記蛍光物質を自動投与手段から投与させることの少なくとも一方を実行させる出力手段と、被検査対象の生体機能情報を検出して、該生体機能情報を上記投与量設定手段に送る生体情報検出手段と、を有する投与量制御装置と、生体内腔の被検査対象部位を観察する蛍光観察装置と、を備えたことを特徴とする。 Fluorescence observation system of the present onset bright aspect determines whether the elapsed time set in advance, and the administration start determining means for determining the start of administration of the fluorescent substance upon elapsed time set Me該予, the A dose setting means for setting at least one of the dose and the administration time of the fluorescent substance based on the dose information of the fluorescent substance set in advance after the start of administration is determined by the administration start determining means, and the dose setting Output means for displaying at least one of displaying the dose on the monitor means and administering the fluorescent substance from the automatic administration means based on the dose of the fluorescent substance set by the means; and detecting biological function information, and the biological information detecting means for sending biological function information to the dose setting means, the dosage control device having the fluorescent view to observe the object to be inspected portion of a living body lumen Characterized by comprising apparatus and, a.
本発明による蛍光観察システムによれば、ピーク時に近い蛍光強度の下で良好に安定した蛍光観察を可能にし、診断性の向上と観察時間の短縮を図ることが可能となる。 According to the fluorescent observation system according to the invention allows a good stable fluorescence observed under fluorescence intensity near the peak, it is possible to shorten the observation time and the improvement of diagnostic property.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1乃至図5は本発明の実施の第1形態を示し、図1は投与量制御装置を用いて内視鏡により蛍光観察を行う際のシステム全体の説明図、図2は投与量制御装置の機能ブロック図、図3は蛍光物質の投与量情報マップの説明図、図4は投与量制御プログラムのフローチャート、図5は投与量制御により得られる蛍光強度改善の説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an explanatory diagram of the entire system when performing fluorescence observation with an endoscope using a dose control device. FIG. 2 is a dose control device. FIG. 3 is an explanatory diagram of a dose information map of a fluorescent substance, FIG. 4 is a flowchart of a dose control program, and FIG. 5 is an explanatory diagram of fluorescence intensity improvement obtained by dose control.
図1において、符号1は蛍光内視鏡システム2による蛍光観察が行われる生体等の被検査対象を示し、この被検査対象1には、蛍光物質投与システム3からインドシアニングリーン誘導体標識抗体を溶かした溶液等の蛍光物質が経静脈的に投与される。
In FIG. 1,
ここで、例示するインドシアニングリーン誘導体標識抗体は、PCT/WO96/23525に記載されているように、癌などの病巣部に対して親和性をもつので、体内に投与して時間をおくと、病巣部に集積する。また、従来から肝機能の検査に使用されているインドシアニングリーン(ICG)と類似の構造をしているために、生体に対する安全性が高いものとなっている。 Here, as described in PCT / WO96 / 23525, the exemplified indocyanine green derivative-labeled antibody has affinity for a lesion such as cancer. Accumulate in the lesion. Moreover, since it has a structure similar to that of indocyanine green (ICG) that has been conventionally used for liver function tests, it is highly safe for living bodies.
蛍光内視鏡システム2は、少なくとも励起光を発生する光源4と、励起光を生体内腔1aに導き病変部から発生する蛍光を観察する内視鏡5と、内視鏡5に内臓されているカラー撮像素子6を駆動し病変部の蛍光像をビデオ信号に変換するカメラコントロールユニット7と、ビデオ信号を処理し病変部と正常部を認識しやすくするイメージプロセッサ8と、イメージプロセッサ8の出力を画像として表示するモニタ9とを有して主要に構成される。
The
光源4には、青色や紫外領域の光を発するエキシマ、He−Cd、アルゴン等のレーザ10が内蔵されている。
The
内視鏡5は、レーザ10より発したレーザ光を生体内腔1aに導くライトガイド11と、レーザ光を拡散し照明する凹レンズ12と、病変部の蛍光像をカラー撮像素子6に投影する対物レンズ13と、対物レンズ13からの蛍光像のうち特定の波長を透過する光学フィルタ14とを備えて主要に構成されている。ここで、光学フィルタ14は、所定の透過特性を有している。
The endoscope 5 includes a
尚、図示はしないが光源4には、白色光を発生するキセノンランプと、レーザとキセノンランプの光を切り換えてライトガイド11に供給する切り換え手段が設けられている。また、内視鏡5には白色光による像を撮像する図示しない撮像素子が内蔵されている。
Although not shown, the
このため、上記構成の蛍光内視鏡システム2では、レーザ10より出射したレーザ光は、内視鏡5に内蔵したライトガイド11に入射され、生体内腔1aに導かれる。そのレーザ光は凹レンズ12により拡散して生体内腔1aに照射される。このレーザ光により病変部及び周辺の正常部での蛍光が発せられ、これを対物レンズ13を通じ、光学フィルタ14を介してカラー撮像素子6に投影して、カメラコントロールユニット7、イメージプロセッサ8で信号処理し、モニタ9に表示して蛍光観察が行われる。
Therefore, in the
尚、蛍光内視鏡システム2は、本実施の第1形態のものに限るものではなく、他の構成のものでも良い。
The
一方、蛍光物質投与システム3は、点滴台16の支柱17の上部に吊り下げ部材18により吊り下げられた点滴容器19と、同じく点滴台16の支柱17の中途に固設され、点滴容器19からの蛍光物質を被検査対象1に投与する自動投与手段としての自動投与装置20と、自動投与装置20からの被検査対象1に対する投与を制御する投与量制御装置21と、被検査対象1の生体機能情報を検出する生体情報検出部100とを有して主要に構成される。
On the other hand, the fluorescent
点滴容器19には、上述したインドシアニングリーン誘導体標識抗体を溶かした溶液等の蛍光物質が封入されており、自動投与装置20と点滴チューブ22を介して接続され、蛍光物質を自動投与装置20のシリンジ23内に供給する。
The
自動投与装置20は、例えば自動点滴装置であり、点滴容器19からの蛍光物質をシリンジ23内で滴下させる。そして、蛍光物質が、シリンジ23から点滴チューブ25を介して被検査対象1の静脈に投与される。このとき、投与量制御装置21からの制御信号、或いは、操作者による操作によって、シリンジ23の端部に設けられた押圧部材24の押圧力を可変調整することにより、被検査対象1に対する蛍光物質の目標とする流量での経静脈的な投与が、自動的、或いは、手動により行うことが可能となっている。
The
生体情報検出部100は、生体情報検出手段としてのものであり、被検査対象1の皮膚上に配置され、投与量制御装置21と電気的に接続されている。また、生体情報検出部100は、被検査対象1の生体機能情報を検出し、該生体機能情報を投与量制御装置21に送信する。ここで、上述の生体機能情報とは、心拍数、酸素飽和度、血圧等のように、代謝情報に関連し、被検査対象1の皮膚を介して検出可能な情報である。生体機能情報の測定の際には、生体情報検出部100として、公知の測定器を適宜使用することができる。例えば、酸素飽和度の測定には、パルスオキシメータ等の測定器が用いられる。
The biological
投与量制御装置21は、操作者により自動投与開始時間、投与終了条件等が入力され、生体情報検出部100により生体機能情報が入力され、後述する投与量制御プログラムに従って、投与量情報マップにより投与時間に応じた投与量を設定する。そして、投与時間に達した際に、投与量制御装置21は、投与量に応じた出力信号を自動投与装置20に出力すると共に(自動投与装置20による自動投与を行う場合)、投与量と投与時間等をモニタ手段としてのモニタ部21gに表示する。
The
また、自動投与装置20による自動投与の間、投与量制御装置21は、生体情報検出部100で検出された被検査対象1の生体機能情報が変動したとき、蛍光物質の投与量又は投与タイミングを補正する。
Further, during the automatic administration by the
こうした機能を実現するために、投与量制御装置21は、例えば、図2に示すように、計時部21a、投与量データ記憶部21b、生体情報基準値記憶部21c、投与量データ補正部21d、投与終了条件判断部21e、メイン制御部21f、及び、モニタ部21gを備えて主要に構成される。
In order to realize such a function, for example, as shown in FIG. 2, the
計時部21aは、所謂タイマであり、メイン制御部21fにより、必要に応じて経過した時刻が読み込まれる。 The timer unit 21a is a so-called timer, and the main controller 21f reads the elapsed time as necessary.
投与量データ記憶部21bは、予め実験や理論上の計算等により求められた、必要な投与量が時間に応じたマップ(投与量情報マップ)として記憶されているものである。この投与量情報マップは、例えば、図3(a)に示すように、投与開始時間T1以降、線形に、経過時間に応じて減少するように連続して設定されている。尚、投与量情報マップは、図3(b)に示すように、非線形な特性のものであっても良く、この特性は、あくまで、予め実験や理論上の計算等により適宜求められるものである。そして、投与量データ記憶部21bに記憶されている投与量情報マップは、投与量データ補正部21dにより必要に応じて読み込まれる。尚、投与量情報マップは、上述した形態に限られるものではなく、例えば、経過時間に応じて減少するように連続せず、一定投与量を連続投与したり、時間経過に応じて増減するように連続していても良い。また、図3(a)に示すように経過時間に応じて減少するのではなく、例えば、図3(c)に示すように、投与開始時間T1以降、線形に、経過時間に応じて増加するように連続して設定するものであっても良い。同様に、図3(b)についても、経過時間に応じて減少するのではなく、例えば、図3(d)に示すように、投与開始時間T1以降、非線形な特性で、経過時間に応じて増加するように連続して設定するものであっても良い。
The dose data storage unit 21b stores necessary doses obtained in advance through experiments, theoretical calculations, and the like as a map (dose information map) according to time. For example, as shown in FIG. 3A, this dose information map is continuously set so as to decrease linearly with the elapsed time after the administration start time T1. Note that the dose information map may have a non-linear characteristic as shown in FIG. 3 (b), and this characteristic is obtained as appropriate by experiments and theoretical calculations in advance. . The dose information map stored in the dose data storage unit 21b is read as necessary by the dose
生体情報基準値記憶部21cには、体重、年齢、性別等毎に心拍数等の一般的な生体機能情報が生体機能情報基準値として記憶してあり、この生体機能情報基準値は、投与量データ補正部21dによって必要に応じて読み込まれる。
In the biological information reference
投与量データ補正部21dは、自動投与装置20が機能している場合に、被検査対象1の生体機能情報を生体情報検出部100から常時入力されている。そして、投与量データ補正部21dは、入力された生体機能情報と生体情報基準値記憶部21cに記憶された生体機能情報基準値とを比較して、投与量と投与時間が適切かどうかを判定する。適切でないと判定された場合、投与量データ補正部21dは、投与量及び投与時間の少なくとも一方を補正する。例えば、心拍数が早くなった場合に投与時間を増加させ、心拍数が遅くなった場合には投与時間を減少させる等の補正がなされる。そして、投与量と投与時間の補正信号は、投与量データ補正部21dから自動投与装置20に送信される。自動投与装置20は、補正信号に基づいて蛍光物質の投与を調節する。これら一連の過程は、蛍光物質を投与する時間内に、所定の回数行われる。
When the
投与終了条件判断部21eは、操作者により投与終了条件が入力され、この投与終了条件が満足されたか否か判定し、満足された場合にメイン制御部21fに対して信号出力する。ここで、投与終了条件とは、例えば、蛍光物質の自動投与を行う総時間、蛍光物質の総投与量、自動投与の強制OFF(操作者によるスイッチ操作)等であり、これらの条件の何れか1つの条件でも満足した場合、自動投与終了の信号をメイン制御部21fに対して出力する。 The administration end condition determination unit 21e determines whether or not the administration end condition is input by the operator and satisfies the administration end condition, and outputs a signal to the main control unit 21f when satisfied. Here, the administration end condition is, for example, the total time during which the fluorescent substance is automatically administered, the total dose of the fluorescent substance, forced OFF of automatic administration (switch operation by the operator), etc., and any one of these conditions When even one condition is satisfied, a signal indicating completion of automatic administration is output to the main control unit 21f.
メイン制御部21fは、操作者により自動投与開始時間T1が入力される。そして、メイン制御部21fは、自動投与開始時間T1に達したと判定し、それ以降は、投与量データ記憶部21bの投与量情報マップに従って時間に応じた蛍光物質の投与量を設定する。そして、自動投与装置20が機能している場合(自動投与装置20がONの場合)は、メイン制御部21fが自動投与装置20に投与量に応じた信号を出力し、モニタ部21gに投与量と投与時間を表示させる。一方、自動投与装置20が機能していない場合(自動投与装置20がOFFの場合)は、モニタ部21gに、自動投与装置20がOFFであることを示す表示と、投与量と投与時間の表示を行う。また、投与終了条件判断部21eから投与終了の信号が入力された場合には、自動投与を終了させる。
The main control unit 21f receives an automatic administration start time T1 by the operator. Then, the main control unit 21f determines that the automatic administration start time T1 has been reached, and thereafter sets the fluorescent substance dose according to the time according to the dose information map of the dose data storage unit 21b. When the
このように、投与量制御装置21は、投与開始判定手段、投与量設定手段、出力手段の機能を備えて構成されている。
As described above, the
次に、投与量制御装置21で実行される投与量制御プログラムを、図4のフローチャートで説明する。 まず、ステップ(以下、「S」と略称)101で、操作者が入力した自動投与開始時間T1が読み込まれ、S102に進んで自動投与開始時間T1に到達したか否か判定される。
Next, the dose control program executed by the
S102で自動投与開始時間T1に到達したと判定されるとS103に進み、自動投与開始からの時間を基に予め設定しておいたマップ(投与量情報マップ)を参照して投与量の設定を行う。 If it is determined in S102 that the automatic administration start time T1 has been reached, the process proceeds to S103, and the dose is set with reference to a map (dose information map) set in advance based on the time from the start of automatic administration. Do.
その後、S104に進み、自動投与装置20がONか否か判定する。この判定の結果、ONの場合にはS105に進み、生体情報検出部100が被検査対象1の生体機能情報を検出し、該生体機能情報を投与量データ補正部21dに送信する。
Then, it progresses to S104 and it is determined whether the
そして、S106に進み、投与量データ補正部21dは、生体機能情報に基づいて蛍光物質の投与量が適切か否かを判定する。その結果、適切である場合は、S107に進んで、自動投与装置20に対してS103で設定した投与量に応じた信号を出力してS110に進む。反対に、適切でなかった場合は、S108に進み、投与量データ補正部21dは、投与量及び投与時間の少なくとも一方を補正し、補正した投与量・投与時間に応じた信号を出力してS110に進む。
Then, the process proceeds to S106, and the dose
一方、前述のS104において、自動投与装置20がOFFの場合にはS109に進んで、自動投与装置20がOFFであることをモニタ部21gに表示させ、S110に進む。
On the other hand, in the above-described S104, if the
S107、S108、或いは、S109からS110に進むと、投与量と投与時間をモニタ部21gに表示させる。尚、自動投与装置20がOFFの際に、投与量と投与時間がモニタ部21gに表示された場合には、操作者が自ら蛍光物質の投与を行う。
When the process proceeds from S107, S108, or S109 to S110, the dose and the administration time are displayed on the monitor unit 21g. When the dose and the administration time are displayed on the monitor unit 21g when the
そして、S111に進み、投与終了条件が成立しているか否か判定され、投与終了条件が成立していない場合には、S103からの処理を繰り返し、投与終了条件が成立している場合には、S112に進んで、各データ(計時した時間等)をクリアし、S113に進んでモニタ部21gに投与終了を表示してプログラムを抜ける。 And it progresses to S111, it is determined whether the administration end condition is satisfied, and when the administration end condition is not satisfied, the processing from S103 is repeated, and when the administration end condition is satisfied, Proceeding to S112, each data (time measured, etc.) is cleared, proceeding to S113, displaying the end of administration on the monitor unit 21g, and exiting the program.
すなわち、従来では図5の破線で示すように、初回投与から所定時間Tp後に蛍光強度のピークが現れ、それ以後は、蛍光物質が代謝されていくために、次第に蛍光強度が弱くなっていく。しかしながら、本実施の第1形態による投与量制御装置21を用いて、蛍光物質の投与を行った場合、図5の実線で示すように、ピークに達してからもしばらくはピークに近い蛍光強度を維持することができる。
That is, conventionally, as shown by the broken line in FIG. 5, a peak of the fluorescence intensity appears after a predetermined time Tp from the initial administration, and thereafter, the fluorescent substance is metabolized, and the fluorescence intensity gradually decreases. However, when the fluorescent substance is administered using the
このため、被検査対象1の個体差等で厳密なピークでの蛍光強度が得られない状態となっても、柔軟にピークに近い蛍光強度での良好な蛍光観察を行うことができる。 For this reason, even if the fluorescence intensity at a strict peak cannot be obtained due to individual differences of the subject 1 to be inspected, it is possible to perform a good fluorescence observation with a fluorescence intensity close to the peak flexibly.
また、蛍光強度がピークに近い状況を長い時間維持することができるため、蛍光強度がピークとなる時間を厳密に把握する必要がないことから観察に余裕ができ、安定した観察を行うことができる。 In addition, since the situation where the fluorescence intensity is close to the peak can be maintained for a long time, it is not necessary to strictly grasp the time when the fluorescence intensity reaches the peak, so that the observation can be afforded and stable observation can be performed. .
また、蛍光強度のピークを狙って複数回に分けて観察する必要もなく、観察者、被検査対象1にとって極めて負荷の少ない観察が可能となる。 In addition, it is not necessary to divide the observation into a plurality of times aiming at the peak of the fluorescence intensity, and observation with very little load is possible for the observer and the subject 1 to be examined.
また、自動投与装置20が機能している場合には、投与量データ補正部21dが、被検査対象1の生体機能情報に基づいて、蛍光物質の投与量及び投与時間を繰り返し補正することができる。この結果、被検査対象1の代謝の時間的変動に応じて、最適な投与量の蛍光物質を自動投与装置20から被検査対象1に投与させることができる。
When the
次に、図6乃至図8は本発明の実施の第2形態を示し、図6は投与量制御装置の機能ブロック図、図7は蛍光物質の投与量情報マップ補正の説明図、図8は投与量制御プログラムのフローチャートである。尚、本実施の第2形態は、投与量制御装置における投与量情報マップが代謝情報に応じて補正自在である点が前記第1形態とは異なり、他の構成作用は前記第1形態と同様であるので、同じ構成には同じ符号を記し、説明は省略する。 Next, FIG. 6 to FIG. 8 show a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a functional block diagram of the dose control device, FIG. 7 is an explanatory diagram of the dose information map correction of the fluorescent substance, and FIG. It is a flowchart of a dosage control program. Note that the second embodiment is different from the first embodiment in that the dose information map in the dose control device can be corrected according to the metabolic information, and other constituent actions are the same as in the first embodiment. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
すなわち、図6に示すように、投与量制御装置31は、操作者により自動投与開始時間、投与終了条件、代謝情報(後述する)等が入力され、生体情報検出部100により生体機能情報が入力され、後述する投与量制御プログラムに従って、代謝情報により補正して設定される投与量情報マップにより投与時間に応じた投与量等を設定する。そして、投与時間に達した際に、投与量制御装置31は、投与量に応じた出力信号を自動投与装置20に出力すると共に(自動投与装置20による自動投与を行う場合)、投与量と投与時間等をモニタ手段としてのモニタ部21gに表示する。
That is, as shown in FIG. 6, in the
また、自動投与装置20による自動投与の間、投与量制御装置31は、生体情報検出部100で検出された被検査対象1の生体機能情報が変動したとき、蛍光物質の投与量又は投与タイミングを補正する。
Further, during the automatic administration by the
ここで、上述の代謝情報とは、予め被検査対象1に対して血中濃度検査等により取得しておくものであり、例えば、血中のγ−GTP(γグルタミルトランスペプチダーゼ)、GOT(グルタミン酸オキサロ酢酸トランスアミナーゼ)等の酵素、或いは、カテプシンB、カテプシンL、uPA(urokinase-type plasminogen activator )等の癌が発症した際に観測される酵素の濃度から取得するものである。 Here, the above-mentioned metabolic information is obtained in advance by blood concentration test or the like for the subject 1 to be examined. For example, γ-GTP (γ-glutamyl transpeptidase), GOT (glutamic acid) in blood It is obtained from the enzyme concentration observed when the onset of an enzyme such as cathepsin B, cathepsin L, uPA (urokinase-type plasminogen activator) such as oxaloacetate transaminase).
そして、上述の投与量制御の機能を実現するために、投与量制御装置31は、例えば、図6に示すように、計時部21a、投与終了条件判断部21e、モニタ部21g、投与量データ記憶部31b、生体情報基準値記憶部31c、投与量データ補正部31d、及び、メイン制御部31fを備えて主要に構成される。
And in order to implement | achieve the function of the above-mentioned dose control, as shown in FIG. 6, for example, the
投与量データ記憶部31bは、予め実験や理論上の計算等により求められた、上述の代謝情報基準値及び生体機能情報基準値に対応した必要な投与量が時間に応じたマップ(投与量情報マップ)として記憶されているものである。この投与量情報マップは、例えば、図7中の実線に示すように、投与開始時間T1以降、線形に、経過時間に応じて減少するように連続して設定されている。そして、投与量データ記憶部31bに記憶されている投与量情報マップは、投与量データ補正部31dにより必要に応じて読み込まれる。 The dose data storage unit 31b is a map (dose information) that shows the required dose corresponding to the above-mentioned metabolic information reference value and biological function information reference value obtained in advance by experiments or theoretical calculations. Map). For example, as shown by the solid line in FIG. 7, this dose information map is continuously set so as to decrease linearly according to the elapsed time after the administration start time T1. The dose information map stored in the dose data storage unit 31b is read as necessary by the dose data correction unit 31d.
生体情報基準値記憶部31cには、体重、年齢、性別等毎に上述の酵素の一般的な代謝情報及び心拍数等の生体機能情報が、それぞれ代謝情報基準値、生体機能情報基準値として記憶してあり、この代謝情報基準値及び生体機能情報基準値は、投与量データ補正部31dによって必要に応じて読み込まれる。 The biological information reference value storage unit 31c stores general metabolic information of the above-described enzyme and biological function information such as heart rate for each body weight, age, sex, etc., as a metabolic information reference value and a biological function information reference value, respectively. The metabolic information reference value and the biological function information reference value are read as necessary by the dose data correction unit 31d.
投与量データ補正部31dは、操作者により被検査対象1の代謝情報が入力され、生体情報検出部100からは生体機能情報が入力され、生体情報基準値記憶部31cからは代謝情報基準値及び生体機能情報基準値が入力され、投与量データ記憶部31bからは投与量情報マップが入力される。
The dose data correction unit 31d receives the metabolic information of the subject 1 to be examined by the operator, the biological function information from the biological
そして、投与量データ補正部31dは、被検査対象1の代謝情報と代謝情報基準値とを比較して、多いのか少ないのかを判定し、例えば、被検査対象1の代謝情報が代謝情報基準値より10%大きい場合には、蛍光物質の投与時間を10%長く補正する。逆に、被検査対象1の代謝情報が代謝情報基準値より10%小さい場合には、蛍光物質の投与時間を10%短くなるように補正する。この補正例を図7中の破線で示す。尚、ここで示す補正例は、あくまで一例であって、他の補正例(例えば、増加補正する時間と減少補正する時間の割合を異なったものとする)であっても良い。尚、図7のように投与量を時間経過に伴い減少させる代わりに、逆に増加させ、その増加率を増減させるように投与量補正データ部31dで補正するようにしても良い。更に、上述の補正方法を複合させて、投与量を増減させ、その終了時間を変化させたり、増加率を増減させるように投与量補正データ部31dで補正するようにしても良い。 Then, the dose data correction unit 31d compares the metabolic information of the subject 1 to be examined with the metabolic information reference value to determine whether it is large or small. For example, the metabolic information of the subject 1 to be examined is the metabolic information reference value. If it is 10% larger, the administration time of the fluorescent substance is corrected by 10% longer. Conversely, when the metabolic information of the subject 1 to be examined is 10% smaller than the metabolic information reference value, the administration time of the fluorescent substance is corrected so as to be shortened by 10%. This correction example is indicated by a broken line in FIG. The correction example shown here is merely an example, and may be another correction example (for example, the ratio of the time for increasing correction and the time for decreasing correction is different). Instead of decreasing the dose with the passage of time as shown in FIG. 7, the dose correction data unit 31d may correct the dose so as to increase the rate and increase or decrease the rate. Further, by combining the above correction methods, the dose correction data unit 31d may correct the dose so as to increase / decrease the dose, change its end time, or increase / decrease the rate of increase.
また、投与量データ補正部31dは、自動投与装置20が機能している場合に、被検査対象1の生体機能情報を生体情報検出部100から常時入力されている。そして、投与量データ補正部31dは、入力された生体機能情報と生体情報基準値記憶部31cに記憶された生体機能情報基準値とを比較して、投与量と投与時間が適切かどうかを判定する。適切でないと判定された場合、投与量データ補正部31dは、投与量及び投与時間の少なくとも一方を補正する。例えば、心拍数が早くなった場合に投与時間を増加させ、心拍数が遅くなった場合には投与時間を減少させる等の補正がなされる。そして、投与量と投与時間の補正信号は、投与量データ補正部31dから自動投与装置20に送信される。自動投与装置20は、補正信号に基づいて蛍光物質の投与を調節する。これら一連の過程は、蛍光物質を投与する時間内に、所定の回数行われる。
In addition, when the
メイン制御部31fは、操作者により自動投与開始時間T1が入力される。そして、メイン制御部31fは、自動投与開始時間T1に達したと判定し、それ以降は、投与量データ補正部31dで補正した投与量情報マップに従って時間に応じた蛍光物質の投与量を設定する。そして、自動投与装置20が機能している場合(自動投与装置20がONの場合)は、メイン制御部31fが自動投与装置20に投与量に応じた信号を出力し、モニタ部21gに投与量と投与時間を表示させる。一方、自動投与装置20が機能していない場合(自動投与装置20がOFFの場合)は、モニタ部21gに、自動投与装置20がOFFであることを示す表示と、投与量と投与時間の表示を行う。また、投与終了条件判断部21eから投与終了の信号が入力された場合には、自動投与を終了させる。
The main control unit 31f receives an automatic administration start time T1 from the operator. Then, the main control unit 31f determines that the automatic administration start time T1 has been reached, and thereafter sets the dose of the fluorescent substance according to the time according to the dose information map corrected by the dose data correction unit 31d. . When the
このように、投与量制御装置31は、投与開始判定手段、投与量設定手段、出力手段の機能を備えて構成されている。
As described above, the
次に、投与量制御装置31で実行される投与量制御プログラムを、図8のフローチャートで説明する。 まず、S201で、操作者が入力した自動投与開始時間T1が読み込まれ、S202に進んで自動投与開始時間T1に到達したか否か判定される。
Next, a dose control program executed by the
S202で自動投与開始時間T1に到達したと判定されるとS203に進み、代謝情報を読み込む。 If it is determined in S202 that the automatic administration start time T1 has been reached, the process proceeds to S203, and metabolic information is read.
次いで、S204に進み、データベース(投与量データ記憶部31b)から代謝情報基準値を読み込む。 Next, in S204, the metabolic information reference value is read from the database (dose data storage unit 31b).
そして、S205に進み、S203で読み込んだ代謝情報とS204で読み込んだ代謝情報基準値とを比較して投与時間の補正値、すなわち、どの程度長く補正するか、或いは、どの程度短く補正するかを演算する。 In step S205, the metabolic information read in step S203 is compared with the metabolic information reference value read in step S204 to determine a correction value for the administration time, that is, how long the correction is made or how much is corrected. Calculate.
その後、S206に進み、S205で演算した補正値に基づいて予め設定しておいたマップ(投与量情報マップ)を補正する。 Thereafter, the process proceeds to S206, and a map (dose information map) set in advance is corrected based on the correction value calculated in S205.
次に、S207に進み、自動投与開始からの時間を基にS206で補正した投与量情報マップを参照して投与量の設定を行う。 Next, the process proceeds to S207, and the dose is set with reference to the dose information map corrected in S206 based on the time from the start of automatic administration.
その後、S208に進み、自動投与装置20がONか否か判定する。この判定の結果、ONの場合にはS209に進み、生体情報検出部100が被検査対象1の生体機能情報を検出し、該生体機能情報を投与量データ補正部31dに送信する。
Then, it progresses to S208 and it is determined whether the
そして、S210に進み、投与量データ補正部31dは、生体機能情報に基づいて蛍光物質の投与量が適切か否かを判定する。その結果、適切である場合は、S211に進んで、自動投与装置20に対してS207で設定した投与量に応じた信号を出力してS214に進む。反対に、適切でなかった場合は、S212に進み、投与量データ補正部31dは、投与量及び投与時間の少なくとも一方を補正し、補正した投与量・投与時間に応じた信号を出力してS214に進む。
In S210, the dose data correction unit 31d determines whether or not the dose of the fluorescent substance is appropriate based on the biological function information. As a result, if appropriate, the process proceeds to S211 and a signal corresponding to the dose set in S207 is output to the
一方、前述のS208において、自動投与装置20がOFFの場合にはS213に進んで、自動投与装置20がOFFであることをモニタ部21gに表示させ、S214に進む。
On the other hand, if the
S211、S212、或いは、S213からS214に進むと、投与量と投与時間をモニタ部21gに表示させる。尚、自動投与装置20がOFFの際に、投与量と投与時間がモニタ部21gに表示された場合には、操作者が自ら蛍光物質の投与を行う。
When the process proceeds from S211, S212, or S213 to S214, the dose and the administration time are displayed on the monitor unit 21g. When the dose and the administration time are displayed on the monitor unit 21g when the
そして、S215に進み、投与終了条件が成立しているか否か判定され、投与終了条件が成立していない場合には、S207からの処理を繰り返し、投与終了条件が成立している場合には、S216に進んで、各データ(計時した時間等)をクリアし、S217に進んでモニタ部21gに投与終了を表示してプログラムを抜ける。 Then, the process proceeds to S215, where it is determined whether or not the administration end condition is satisfied. When the administration end condition is not satisfied, the processing from S207 is repeated, and when the administration end condition is satisfied, Proceeding to S216, each data (time measured, etc.) is cleared, proceeding to S217, displaying the end of administration on the monitor unit 21g, and exiting the program.
このように本実施の第2形態によれば、前記第1形態で説明した効果が得られることはもちろんのこと、投与量情報マップが代謝情報により補正されて設定されるので、被検査対象1の個体差及び代謝の時間変動に影響されることなく、蛍光強度のピークをより安定して精度良く長く保つことが可能で、蛍光観測を容易に行うことができる。 As described above, according to the second embodiment, the effect described in the first embodiment can be obtained, and the dose information map is corrected and set by the metabolic information. It is possible to keep the peak of the fluorescence intensity more stably and accurately for a long time without being affected by individual differences and metabolic time fluctuations, and fluorescence observation can be easily performed.
次に、図9乃至図11は本発明の実施の第3形態を示し、図9は投与量制御装置の機能ブロック図、図10は蛍光物質の投与量情報テーブルの説明図、図11は投与量制御プログラムのフローチャートである。尚、本実施の第3形態は、投与量制御装置における蛍光物質の投与を予め設定する時間間隔毎に行う点が前記第1形態とは異なり、他の構成作用は前記第1形態と同様であるので、同じ構成には同じ符号を記し、説明は省略する。 Next, FIGS. 9 to 11 show a third embodiment of the present invention, FIG. 9 is a functional block diagram of a dose control device, FIG. 10 is an explanatory diagram of a dose information table of a fluorescent substance, and FIG. It is a flowchart of a quantity control program. The third embodiment is different from the first embodiment in that the administration of the fluorescent substance in the dose control device is performed at preset time intervals, and the other constituent actions are the same as the first embodiment. Therefore, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
すなわち、図9において、符号41は本実施の第3形態による投与量制御装置を示し、この投与量制御装置41は、操作者により自動投与開始時間、投与終了条件等が入力され、後述する投与量制御プログラムに従って、投与量情報テーブルにより予め設定する時間間隔(投与回数)毎に投与量等を設定し、投与する際には投与量に応じた出力信号を自動投与装置20に出力すると共に(自動投与装置20による自動投与を行う場合)、投与量と投与時間等をモニタ手段としてのモニタ部21gに表示する。
That is, in FIG. 9,
そして、上述の投与量制御の機能を実現するために、投与量制御装置41は、例えば、図9に示すように、計時部21a、投与終了条件判断部21e、モニタ部21g、投与量データ記憶部41a、及び、メイン制御部41bを備えて主要に構成される。
And in order to implement | achieve the function of the above-mentioned dosage control, the
投与量データ記憶部41aは、予め実験や理論上の計算等により求められた必要な投与量が、時間間隔毎(投与回数毎)に応じたテーブル(投与量情報テーブル)として記憶されているものである。この投与量情報テーブルによる投与量は、例えば、図10に示すように、投与開始時間T1以降、回数を経る毎に次第に減少するように設定されている。そして、投与量データ記憶部41aに記憶されている投与量情報テーブルは、メイン制御部41bにより必要に応じて読み込まれる。 In the dose data storage unit 41a, necessary doses obtained in advance by experiments or theoretical calculations are stored as a table (dose information table) corresponding to each time interval (every number of administrations). It is. For example, as shown in FIG. 10, the dose based on this dose information table is set so as to gradually decrease every time after the administration start time T1. The dose information table stored in the dose data storage unit 41a is read as necessary by the main control unit 41b.
メイン制御部41bは、操作者により自動投与開始時間T1が入力される。そして、メイン制御部41bは、自動投与開始時間T1に達したと判定し、それ以降は、投与量データ記憶部41aに記憶されている投与量情報テーブルに従って設定時間間隔毎(投与回数毎)に蛍光物質の投与量を設定する。そして、自動投与装置20が機能している場合(自動投与装置20がONの場合)は、メイン制御部41bが自動投与装置20に投与量に応じた信号を出力し、モニタ部21gに投与量と投与時間を表示させる。一方、自動投与装置20が機能していない場合(自動投与装置20がOFFの場合)は、モニタ部21gに、自動投与装置20がOFFであることを示す表示と、投与量と投与時間を表示させる。また、投与終了条件判断部21eから投与終了の信号が入力された場合には、自動投与を終了させる。
The main control unit 41b receives an automatic administration start time T1 from the operator. Then, the main control unit 41b determines that the automatic administration start time T1 has been reached, and thereafter, every set time interval (every number of administrations) according to the dose information table stored in the dose data storage unit 41a. Set the dose of the fluorescent substance. When the
このように、投与量制御装置41は、投与開始判定手段、投与量設定手段、出力手段の機能を備えて構成されている。尚、図10のように、時間間隔毎に投与量を減少させる代わりに、逆に増加させたり、或いは、増減させるような投与量情報テーブルを投与量データ記憶部41aに記憶させ、メイン制御部41bで読み込むようにしても良い。
Thus, the
次に、投与量制御装置41で実行される投与量制御プログラムを、図11のフローチャートで説明する。 まず、S301で、操作者が入力した自動投与開始時間T1が読み込まれ、S302に進んで自動投与開始時間T1に到達したか否か判定される。
Next, a dose control program executed by the
S302で自動投与開始時間T1に到達したと判定されるとS303に進み、自動投与回数カウンタCTの値を基に、予め設定しておいたテーブル(投与量情報テーブル)を参照して投与量を設定する。尚、自動投与回数カウンタCTは、投与回数をカウントするカウンタであり、初期値は0に設定されている。 If it is determined in S302 that the automatic administration start time T1 has been reached, the process proceeds to S303, and a dose is determined with reference to a preset table (dose information table) based on the value of the automatic administration frequency counter CT. Set. The automatic administration number counter CT is a counter for counting the number of administrations, and the initial value is set to zero.
次いで、S304に進み、自動投与回数カウンタCTが0(初回)か否か判定し、自動投与回数カウンタCTが0(初回)の場合には、そのまま蛍光物質の投与を行わせるべくS306へと進む。 Next, the process proceeds to S304, where it is determined whether or not the automatic administration number counter CT is 0 (initial). If the automatic administration number counter CT is 0 (initial), the process proceeds to S306 to administer the fluorescent substance as it is. .
また、自動投与回数カウンタCTが0(初回)では無い場合には、S305に進み、前回の投与から設定時間Tcが経過したか判定し、経過した場合に蛍光物質の投与を行わせるべくS306へと進む。 If the automatic administration number counter CT is not 0 (first time), the process proceeds to S305, where it is determined whether the set time Tc has elapsed since the previous administration, and when it has elapsed, the process proceeds to S306 to administer the fluorescent substance. Proceed with
そして、蛍光物質の投与を行わせるべくS306に進むと、自動投与装置20がONか否か判定し、ONの場合にはS307に進んで、自動投与装置20に対してS303で設定した投与量に応じた信号を出力する。そして、S308に進み、次回投与のために自動投与回数カウンタCTをインクリメント(CT=CT+1)して、S310に進む。
Then, when the process proceeds to S306 to administer the fluorescent substance, it is determined whether or not the
逆に、自動投与装置20がOFFの場合にはS309に進んで、自動投与装置20がOFFであることをモニタ部21gに表示させ、S310に進む。
On the contrary, when the
S308、或いは、S309からS310に進むと、投与量と投与時間をモニタ部21gに表示させる。尚、自動投与装置20がOFFの際に、投与量と投与時間がモニタ部21gに表示された場合には、操作者が自ら蛍光物質の投与を行う。
When the process proceeds from S308 or S309 to S310, the dose and the administration time are displayed on the monitor unit 21g. When the dose and the administration time are displayed on the monitor unit 21g when the
そして、S311に進み、投与終了条件が成立しているか否か判定され、投与終了条件が成立していない場合には、S303からの処理を繰り返し、投与終了条件が成立している場合には、S312に進んで、各データ(計時した時間、自動投与回数カウンタCT等)をクリアし、S313に進んでモニタ部21gに投与終了を表示してプログラムを抜ける。 And it progresses to S311 and it is determined whether the administration end condition is satisfied, and when the administration end condition is not satisfied, the processing from S303 is repeated, and when the administration end condition is satisfied, Proceeding to S312, each data (time measured, automatic administration number counter CT, etc.) is cleared, proceeding to S313, displaying the end of administration on the monitor unit 21g and exiting the program.
このように、本実施の第3形態のように、蛍光物質を設定時間間隔で投与するようにしても、前記第1形態と同様の効果を得ることができる。 Thus, even when the fluorescent substance is administered at set time intervals as in the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
上述した実施の第1〜3形態では蛍光を発する薬剤(蛍光剤,蛍光物質)を経静脈的に投与しているが、これに限るものではなく、経口的、あるいは、体内散布により被検査対象1に投与してもよい。経口投与の場合は、モニタ部21gが蛍光剤を経口投与する投与タイミングを表示する。被検査対象1は、表示された投与タイミングにしたがって、蛍光を発する薬剤を所定量服用する。また、体内散布の場合は、体内医療装置である蛍光内視鏡システム2が内視鏡5の内部に設けられた処置具挿通チャンネル(図示せず)に点滴チューブ25を挿通させる。この構成によれば、自動投与装置20の点滴容器19から滴下された蛍光剤は、点滴チューブ25を介して内視鏡5の先端近傍より被検査対象1の生体内腔1aに散布される。
In the first to third embodiments described above, a fluorescent drug (fluorescent agent, fluorescent substance) is administered intravenously, but the present invention is not limited to this, and the subject to be examined is orally or sprayed in the body. 1 may be administered. In the case of oral administration, the monitor unit 21g displays the administration timing for oral administration of the fluorescent agent. The subject 1 to be inspected takes a predetermined amount of a fluorescent drug in accordance with the displayed administration timing. Further, in the case of spraying in the body, the
尚、上述の各実施形態では、インドシアニングリーン誘導体標識抗体を溶かした溶液等の蛍光物質を例に説明したが、他の蛍光物質でも本発明が適用できることは云うまでもない。 In each of the above-described embodiments, a fluorescent substance such as a solution in which an indocyanine green derivative-labeled antibody is dissolved has been described as an example. However, it goes without saying that the present invention can be applied to other fluorescent substances.
1 被検査対象
2 蛍光内視鏡システム
3 蛍光物質投与システム
5 内視鏡
19 点滴容器
20 自動投与装置(自動投与手段)
21、31,41 投与量制御装置(投与開始判定手段、投与量設定手段、出力手段)
21a 計時部
21b、31b、41a 投与量データ記憶部
21c、31c 生体情報基準値記憶部
21d、31d 投与量データ補正部
21e 投与終了条件判断部
21f、31f、41b メイン制御部
21g モニタ部(モニタ手段)
100 生体情報検出部(生体情報検出手段)
DESCRIPTION OF
21, 31, 41 Dose control device (administration start determination means, dose setting means, output means)
21a Timekeeping unit 21b, 31b, 41a Dose
100 Biological information detection unit (biological information detection means)
Claims (8)
上記投与開始判定手段で投与開始と判定した以降、予め設定しておいた蛍光物質の投与量情報に基づき蛍光物質の投与量及び投与時間の少なくとも一方を設定する投与量設定手段と、
上記投与量設定手段で設定した上記蛍光物質の投与量に基づいて、上記投与量をモニタ手段に表示させることと上記蛍光物質を自動投与手段から投与させることの少なくとも一方を実行させる出力手段と、
被検査対象の生体機能情報を検出して、該生体機能情報を上記投与量設定手段に送る生体情報検出手段と、
を有する投与量制御装置と、
生体内腔の被検査対象部位を観察する蛍光観察装置と、
を備えたことを特徴とする蛍光観察システム。 Determining whether a preset time has elapsed, and administration start determining means for determining the start of administration of the fluorescent substance when the preset time has elapsed;
A dose setting means for setting at least one of the dose and the administration time of the fluorescent substance based on the dose information of the fluorescent substance set in advance, after determining the administration start by the administration start determination means;
Based on the dose of the fluorescent substance set by the dose setting means, an output means for displaying at least one of displaying the dose on the monitor means and causing the fluorescent substance to be administered from the automatic administration means,
Biological information detecting means for detecting biological function information to be examined and sending the biological function information to the dose setting means;
A dose control device comprising:
A fluorescence observation apparatus for observing a region to be examined in a living body lumen;
A fluorescence observation system comprising:
上記蛍光観察装置は、上記蛍光物質を生体内腔で散布することを特徴とする。 In the fluorescence observation system according to any one of claims 1 to 7,
The fluorescence observation device is characterized in that the fluorescent material is dispersed in a living body lumen.
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