JP5361488B2 - 蛍光観察装置 - Google Patents
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Description
本発明は、生体の体腔内に入れられて体腔内壁に励起光を照射する照明部と、該照明部から照射された前記励起光によって発生した蛍光を撮影し画像情報を取得する撮像部と、該撮像部により取得された画像情報に含まれる前記蛍光から、前記体腔内壁において発現したGST−πに対して感受性を持つGST−π感受性蛍光プローブが励起されることにより発生した蛍光の発生部位の数を計数する計数部とを備える蛍光観察装置を提供する。
このように構成することで、観察を行いながら体腔内壁に沿う広い範囲にわたる画像情報を取得することができる。
このように構成することで、生体にGST−π感受性蛍光プローブを供給するための別部材が不要となる。
このように構成することで、視差やノイズの影響を低減することができ、ACFの計数誤差を防ぐことができる。
このように構成することで、画像合成部により取得された静止合成画像により、特に悪性度の高いACFの数を位置や大きさと対応付けて把握することができる。
以下、本発明の第1の実施形態に係る蛍光観察装置について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置1は、内視鏡装置であって、図1に示すように、生体の体腔内に挿入され、画像情報を取得する撮像ユニット(撮像部)20を備える挿入部10と、体腔内における挿入部10の位置を制御する位置制御ユニット(移動手段)30と、挿入部10の先端10aから射出させる照明光および励起光を発生する光源ユニット(照明部)40と、挿入部10の先端10aから吐出させる蛍光プローブ溶液や洗浄液を供給する送液ユニット50と、これらの各ユニット20,30,40,50を制御する全体制御ユニット60と、前記撮像ユニット20により取得された画像を表示する表示ユニット80とを備えている。
アクチュエータ27は、例えば、圧電素子である。
光源制御回路46は、白色観察用光源42と蛍光励起用光源44とを所定のタイミングで切替えて作動させるようになっている。
バルブ56は、蛍光用タンク54Aと洗浄用タンク54Bとを切り替えて挿入部10の前記液体チャンネル14に流通可能に接続させることができるようになっている。
本実施形態に係る蛍光観察装置1を用いて、例えば、生体の直腸の体腔内壁を撮影対象として観察するには、前処置として直腸内を洗浄した後、挿入部10を直腸内に挿入して先端10aを撮影対象の体腔内壁に対向させる。
ACFが分類されて全ての観察が終了すると、ACFの数等が表示ユニット80に表示される(ステップ7)。
また、例えば、挿入部10が長手方向に交差する方向に湾曲することとし、蛍光の発生部位等の輝点が見つかった場合に挿入部10を湾曲させ、先端10aを輝点に対向させて拡大観察を行うこととしてもよい。
本実施形態においては、蛍光強度測定部74および蛍光強度分類部76によりACFを蛍光強度によって分類することとしたが、第1の変形例として、例えば、蛍光強度測定部74に代えて、蛍光の発生部位の大きさを測定する蛍光サイズ測定部を採用し、蛍光強度分類部76に代えて、計数部72により計数された蛍光の発生部位の数を、蛍光サイズ測定部により測定された蛍光の各発生部位の大きさによって分類する蛍光サイズ分類部を採用することとしてもよい。ACFの大きさによりACFの悪性度を判断することができ、ACFの数を大きさによって分類することで将来的な癌の発生リスク等を評価することが可能となる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る蛍光観察装置について、図11を参照して説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置201は、生体の体腔内壁を走査して撮影するスキャンタイプの内視鏡装置である。この蛍光観察装置201は、生体の体腔内に挿入される挿入部210と、挿入部210から射出させる励起光を発生する照明装置(照明部)240と、照明装置240から発せられた励起光と体腔内壁において発生した蛍光とを分岐させるダイクロイックミラー282と、ダイクロイックミラー282により分岐された蛍光を撮影し蛍光画像情報を取得するPD(フォトディテクタ、撮像部)220と、PD220により取得された蛍光画像情報を処理する画像情報処理装置270とを備えている。符号284は、第1のコリメータレンズである。
以下、第1の実施形態に係る蛍光観察装置1と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態に係る蛍光観察装置について説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置501は、スキャンタイプの内視鏡装置であり、GST−πプローブとともに参照用の色素を使用して蛍光観察を行うものである。この蛍光観察装置501は、図15に示すように、波長帯域が480nmの励起光を発する励起光源(照明部)540Aと、波長帯域が750nmの励起光(参照用励起光)を発する励起光源(照明部)540Bと、第1のダイクロイックミラー(DM)581と、励起光源540Aからの励起光により発生した蛍光と励起光源540Bからの励起光により発生した蛍光とを分岐する第2のダイクロイックミラー583と、第2のダイクロイックミラー(DM)583により分岐された蛍光を撮影し蛍光画像情報を取得する第1のPD(フォトディテクタ、撮像部)520Aおよび第2のPD(フォトディテクタ、撮像部)520Bと、第1のPD520Aおよび第2のPD520により取得された蛍光画像情報を処理する画像情報処理装置570とを備えている。
以下、第1の実施形態に係る蛍光観察装置1または第2の実施形態に係る蛍光観察装置201、401と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第4の実施形態に係る蛍光観察装置について説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置301は、カプセルタイプの内視鏡装置であり、図21に示すように、カプセル形状に形成されたカプセル外装390の内部に、照明装置240と、コーンミラー416と、撮像ユニット420と、画像情報処理装置270と、撮像ユニット420により取得された蛍光画像情報を外部に送信する無線ユニット392と、永久磁石393と、照明装置240等に電力供給を行う電池394とを備えている。
以下、第1の実施形態に係る蛍光観察装置1、第2の実施形態に係る蛍光観察装置201、401または第3の実施形態に係る蛍光観察装置501と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
カプセル外装390の外周面には、長手方向の周囲に沿って形成された光学窓396と、長手軸を中心として断面円形の線材が螺旋状に巻かれた推進機構(移動手段)397とが設けられている。励起光の照射および蛍光の検出は、光学窓396を介して行われるようになっている。また、推進機構397により、蛍光観察装置301の長手軸回りの回転運動が長手軸に沿う推進運動に変換されるようになっている。
蛍光観察装置301は、あらかじめGST−π感受性蛍光プローブが付与された直腸内に肛門から挿入され、S字結腸へと送り込まれる。蛍光観察装置301に長手軸回りに回転する外部磁界を作用させると、推進機構397により蛍光観察装置301が長手軸周りに回転しながら直線移動させられる。蛍光観察装置301が直腸内を移動すると、照明装置240から発せられた励起光が光学窓396を透過して体腔内壁に照射されるとともに、体腔内壁において発生した蛍光が光学窓396を介してコーンミラー398により反射されて撮像ユニット420に入射される。そして、撮像ユニット420により体腔内壁の蛍光画像情報が取得され、画像情報処理装置270において画像処理される。また、計数部72によりACFの数が計数され、蛍光画像情報および計数結果等が無線ユニット392により生体外に配置される受信機(図示略)へ無線で常時伝送される。蛍光観察装置301は肛門より生体外に排出される。ACFの表示は、例えば、受信機から蛍光画像情報を取り出して生体外に配置した図示しない体外装置において行うこととすればよい。
また、本実施形態においては、カプセル外装390内に計数部72を配置することとしたが、体外装置に計数部72を配置してカプセル内視鏡システムを構成することとしてもよい。
また、例えば、上記各実施形態においては、蛍光強度、大きさ、または、形状によりACFを分類することとしたが、これらを組み合わせてACFを分類することとしてもよい。
20,420 撮像ユニット(撮像部)
30 位置制御ユニット(移動手段)
40 光源ユニット(照明部)
72 計数部
220 PD(撮像部)
240 照明装置(照明部)
397 推進機構(移動手段)
574 画像生成部
Claims (11)
- 生体の体腔内に入れられて体腔内壁に励起光を照射する照明部と、
該照明部から照射された前記励起光によって発生した蛍光を撮影し画像情報を取得する撮像部と、
該撮像部により取得された画像情報に含まれる前記蛍光から、前記体腔内壁において発現したGST−πに対して感受性を持つGST−π感受性蛍光プローブが励起されることにより発生した蛍光の発生部位の数を計数する計数部と
を備える蛍光観察装置。 - 前記照明部および前記撮像部を前記体腔内壁に対して移動させる移動手段を備える請求項1に記載の蛍光観察装置。
- 前記体腔内壁に前記GST−π感受性蛍光プローブを塗布する蛍光プローブ吐出部を備える請求項1に記載の蛍光観察装置。
- 前記計数部が、前記撮像部により取得された前記画像情報に基づく画像の中心から画像の端までの距離を1とした場合に、中心から0.4〜0.8の領域に存在する前記蛍光の発生部位を計数する請求項1に記載の蛍光観察装置。
- 前記蛍光の発生部位における蛍光強度を測定する蛍光強度測定部と、
前記計数部により計数された前記蛍光の発生部位の数を、前記蛍光強度測定部により測定された前記蛍光の各発生部位における蛍光強度によって分類する蛍光強度分類部とを備える請求項1に記載の蛍光観察装置。 - 前記蛍光の発生部位の大きさを測定する蛍光サイズ測定部と、
前記計数部により計数された前記蛍光の発生部位の数を、前記蛍光サイズ測定部により測定された前記蛍光の各発生部位の大きさによって分類する蛍光サイズ分類部とを備える請求項1に記載の蛍光観察装置。 - 前記蛍光の発生部位の形状を認識して、ACFの形状を満たすか否かを判定する蛍光形状判定部と、
前記計数部により計数された前記蛍光の発生部位の数から、前記蛍光形状判定部により前記ACFの形状条件を満たさないと判定された前記蛍光の発生部位の数を減算する補正部とを備える請求項1に記載の蛍光観察装置。 - 前記計数部により計数された前記蛍光の発生部位の2次元的な画像を生成する画像生成部と、
該画像生成部により生成された前記2次元的な画像に基づいて前記蛍光の発生部位を形状ごとに分類する形状分類部とを備える請求項1に記載の蛍光観察装置。 - 前記照明部が、前記励起光とは波長特性が異なる参照用励起光を照射し、
前記撮像部により取得された前記励起光による画像情報および前記参照用励起光による画像情報に基づいて2次元的な蛍光画像および参照用蛍光画像を生成し、前記励起光により得られた前記蛍光画像を前記参照用励起光により得られた前記参照用蛍光画像を用いて補正する画像生成部とを備える請求項1に記載の蛍光観察装置。 - 前記移動手段により前記撮像部を移動させながら取得した複数の画像情報を合成して静止合成画像を取得する画像合成部を備え、
前記計数部が、前記画像合成部により合成された前記静止合成画像内の所定の輝度以上の前記蛍光の発生部位を計数する請求項2から請求項9のいずれかに記載の蛍光観察装置。 - 前記撮像部により取得される前記画像情報中に前記撮像部とともに移動する基準線を備え、
前記計数部は、前記移動手段により前記撮像部が移動させられる際に、該撮像部により取得される前記画像情報中において前記基準線を横切る前記蛍光の発生部位の数を計数する請求項2から請求項9のいずれかに記載の蛍光観察装置。
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