JP6062111B2 - 内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、励起光を照射して蛍光観察を行う内視鏡装置に関する。

近年、医療分野等において内視鏡装置が広く用いられるようになっている。また、生体における腫瘍部位等の病変部位に集積し易い特性を持ち、且つ、励起光の照射により蛍光を発生する光感受性物質を用いて、光線力学的診断（Photodynamic Diagnosis:ＰＤＤ）を行う方法が知られている。また、ＰＤＤによる診断を行った病変部位に対して、光線力学的治療（Photodynamic Therapy:ＰＤＴ）を行う方法が知られている。

例えば、第１の従来例としての日本国特開２００８−８６６８０号公報においては、ＰＤＴによる治療を行う内視鏡を備えた内視鏡装置が開示されている。この内視鏡装置は、通常観察用の撮像素子と、治療光をカットするフィルタを設けた撮像素子とを設けた構成にしている。そして、ＰＤＴによる様子を治療光によるハレーションを発生することなく、観察できるようにしている。
また、第２の従来例としての日本国特開２０１２−６５８９９号公報においても、ＰＤＴによる治療を行う内視鏡装置が開示されている。この内視鏡装置は、被検体内の治療対象部位を治療するために治療光を被検体内に照射する治療光照射手段と、治療対象部位を観察するために前記治療対象部位に投与された薬品から蛍光を発光させる励起光を照射する励起光照射手段と、入射光を光電変換し、入射光量に応じた信号電荷を蓄積する画素を複数有し、前記被検体内を撮像する撮像手段と、撮像手段が１枚の画像を撮像する撮像期間の１つである第１撮像期間内において、前記治療光を照射する治療光照射期間と、前記蛍光の光量に応じた前記信号電荷を蓄積する蓄積期間とが重複なく存在するように、前記治療光照射手段及び前記撮像手段を制御する制御手段と、を備える。

本発明の一態様の内視鏡装置は、生体組織に対して特定の作用をする蛍光物質が投与された被検体に対して、蛍光を発生させるための励起波長を有する励起光を照射する励起光用光源部と、前記励起波長とは異なる波長を有し、前記被検体の形態情報を取得するための参照光を照射する参照光用光源部と、前記励起光及び前記参照光が照射される被検体領域のうちの所定の領域に対して、前記被検体に投与された前記蛍光物質が前記特定の作用をさせるために収束された前記励起光と同じ励起波長帯域を有する作用光を照射する作用光用光源部と、前記所定の領域に対して、前記励起波長とは異なる波長のガイド光を照射するガイド光用光源部と、前記被検体からの光を受けて撮像信号を生成する撮像部と、前記撮像部と前記被検体との間に設けられ、前記励起波長の光をカットする励起光カットフィルタと、前記撮像部による撮像により生成される前記撮像信号から、前記励起光照射に基づき前記被検体から発生する前記蛍光の位置を表す蛍光情報と、前記参照光照射に基づく前記被検体の形態情報と、前記ガイド光照射に基づき前記ガイド光の位置を表すガイド光情報とを生成する情報生成部と、前記情報生成部において生成された前記被検体の形態情報に対して前記蛍光の発生位置と前記ガイド光の照射位置とを反映させた観察画像を生成する画像生成部と、前記撮像部に生成された蛍光に関わる撮像信号に基づき所定の閾値以上の蛍光輝度を有する蛍光の画像領域の存在の有無を判定するとともに、前記ガイド光の照射位置と前記蛍光の画像領域中における前記作用光の照射設定位置との一致を判定する判定部と、蛍光観察モードにおいて前記励起光と前記参照光とを交互に照射するように制御し、前記判定部により蛍光の画像領域が存在すると判定された場合、位置確認モードとして前記励起光及び前記参照光に対して前記ガイド光を連続的に照射するように制御し、前記判定部により前記ガイド光の照射位置が前記蛍光の画像領域中における前記作用光の照射設定位置と一致すると判定された場合、治療観察モードとして前記作用光を前記ガイド光と同時に照射するように制御する光源制御部と、を有する。

本発明の一態様の内視鏡装置は、病変部位に集積し、かつ励起波長の光が照射されることで蛍光を発し、かつ前記励起波長の光が照射されることで生体組織に対して特定の作用をする蛍光物質が投与された被検体に対して、前記励起波長を有し前記蛍光を発生させるための励起光を照射する励起光用光源部と、前記励起波長とは異なる波長であり、前記被検体の形態情報を取得するための参照光を照射する参照光用光源部と、前記被検体に対して前記励起光用光源部及び参照光用光源部からの光が照射される領域のうちの所定の領域に対して、前記被検体に投与された前記蛍光物質が前記特定の作用をさせるために収束された前記励起波長を有する作用光を照射する作用光用光源部と、前記所定の領域に対して、前記励起波長とは異なる波長のガイド光を照射するガイド光用光源部と、前記被検体からの光を受けて撮像信号を生成する撮像部と、前記撮像部と前記被検体との間に設けられ、前記励起波長の光をカットする励起光カットフィルタと、前記励起光用光源部、前記参照光用光源部、及び前記ガイド光用光源部からの光が照射された前記被検体を前記撮像部による撮像により生成される前記撮像信号から、前記励起光が照射された前記被検体から発生する前記蛍光の位置を表す蛍光情報と、前記参照光が照射された前記被検体の形態情報と、前記被検体におけるガイド光の照射位置を表すガイド光情報とを生成する情報生成部と、前記情報生成部において生成された前記被検体の形態情報に対して前記蛍光の発生位置と前記ガイド光の照射位置とを反映させた観察画像を生成する画像生成部と、を有する。

図１は本発明の第１の実施形態の内視鏡装置の全体構成を示す図。 図２Ａは励起光用光源と参照光用光源がそれぞれ発生する励起光と参照光の波長及び強度を示す図。 図２Ｂは治療光用光源とガイド光用光源がそれぞれ発生する治療光とガイド光の波長及び強度を示す図。 図２Ｃは励起光カットフィルタの波長に対する透過特性を示す図。 図３は第１の実施形態の動作内容を示すフローチャート。 図４は第１の実施形態における励起光、参照光、ガイド光、治療光を発生するタイミングを示す図。 図５Ａは蛍光画像を示す図。 図５Ｂは参照光画像を示す図。 図５Ｃは蛍光画像と参照光画像の重畳画像を示す図。 図６Ａはガイド光画像を示す図。 図６Ｂはガイド光画像を含む蛍光画像を示す図。 図６Ｃはガイド光画像を含む参照光画像を示す図。 図６Ｄは蛍光画像と参照光画像とガイド光画像がそれぞれ異なる色に割り当てられた重畳画像（合成画像）を示す図。 図７は減算処理により蛍光画像、参照光画像を生成する表示制御回路の構成を示す図。 図８Ａは治療位置とガイド光の照射位置とが一致しない状態の蛍光画像とガイド光画像を示す動作説明図。 図８Ｂは治療位置とガイド光の照射位置とが一致する状態の蛍光画像とガイド光画像を示す動作説明図。 図９は第１の実施形態の変形例の内視鏡装置の全体構成を示す図。 図１０Ａはカラーフィルタの構成の１例を示す図。 図１０Ｂはピクセルビニング部の概略の構成を示す図。 図１１は治療光用光源とガイド光用光源とがそれぞれ発生する治療光とガイド光の波長及び強度を示す図。 図１２は変形例の処理内容の一部を示すフローチャート。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）
図１に示すように本発明の第１の実施形態の内視鏡装置１は、体腔内に挿入される内視鏡２と、この内視鏡２が着脱自在に接続され、照明光等を内視鏡２側に供給すると共に、内視鏡２に搭載された撮像部に対する信号処理を行う制御装置３と、制御装置３により生成された画像信号が入力されることにより、撮像部により撮像された画像を観察画像として表示する表示装置としてのモニタ４とを有する。
内視鏡２は、被検体５内に挿入される細長の挿入部６と、挿入部６の後端（基端）に設けられた操作部７と、操作部７から延出されたライトガイドケーブル８と信号ケーブル９とを有し、ライトガイドケーブル８の端部の光源用コネクタ８ａと信号ケーブル９の端部の信号用コネクタ９ａとは制御装置３に着脱自在に接続される。
挿入部６内には照明光を伝送（又は導光）するライトガイド１１が挿通され、このライトガイド１１の後端は、光源用コネクタ８ａに至る。ライトガイド１１の後端には、制御装置３内の光源部（又は光源ユニット）１２から照明光が入射（供給）される。入射された照明光はライトガイド１１により伝送され、挿入部６の先端部に設けられた照明窓に配置された先端面から、先端面に対向する被検体５内の患部等の観察部位側に照明光が拡開して照射される。なお、ライトガイド１１は、入射された蛍光観察用の励起光と、生体組織の形態情報を取得するための参照光とを（蛍光画像と、参照光画像を取得するための）照明光として伝送する。

照明窓に隣接して設けられた観察窓には対物レンズ１３が配置され、励起光が照射された部位側から発せられる蛍光の光学像を撮像素子としての電荷結合素子（ＣＣＤと略記）１４の撮像面に結像すると共に、参照光が照射された場合には、照射された部位で反射された反射光の光学像をＣＣＤ１４の撮像面に結像する。なお、本実施形態においては、撮像素子としてカラーフィルタを有しない、モノクロのＣＣＤ１４を用いている。
対物レンズ１３とＣＣＤ１４の撮像面との間の光路中には、励起光をカットする励起光カットフィルタ１５が配置されている。このため、上記のように励起光と参照光とを観察部位に照射した場合、観察部位側で反射された励起光の光は励起光カットフィルタ１５によりカットされる。
また、内視鏡２には、挿入部６の後端付近に処置具挿入口１６ａが設けられ、処置具挿入口１６ａは挿入部６の長手方向に沿って設けられた処置具用チャンネル１６と連通している。本実施形態においては、処置具用チャンネル１６内には治療を行うためのレーザ光による治療光を導光する光ファイバ１７が挿通され、処置具挿入口１６ａの外部に延出された光ファイバ１７の後端のコネクタ１７ａは、制御装置３に着脱自在に接続される。

この光ファイバ１７の後端には、光源部１２において発生した治療光と、治療光の照射位置を視認できるようにするためのガイド光とが入射される。治療光とガイド光は、この光ファイバ１７により伝送され、処置具用チャンネル１６の先端開口から突出される光ファイバ１７の先端面から、該先端面に対向する前方側に小さなビーム径で出射される。
なお、本実施形態においては、後述するように治療光を照射（発生）する位置を確認するために、治療光を照射しない状態においてガイド光のみを照射する場合がある。
本実施形態においては、励起光と治療光とは同じ波長帯域に設定されており、従って 治療光による反射光は励起光カットフィルタ１５によりカットされ、ＣＣＤ１４は、この反射光による像を生成しない。一方、ガイド光の波長帯域は、励起光カットフィルタ１５を透過する波長帯域に設定されており、ＣＣＤ１４は、ガイド光による被検体側からの反射光の像を撮像する。ＣＣＤ１４は、制御装置３内の画像処理部（又は画像処理ユニット）２１により画像処理され、画像処理部２１は、生成した画像信号をモニタ４に出力し、モニタ４は、ＣＣＤ１４により撮像した画像を表示する。従って、治療光が照射された状態においては、モニタ４に表示されるガイド光による画像から治療光の照射位置を確認することができる。

また、本実施形態においては、光源部１２を制御する光源制御部（又は光源制御ユニット）２２と、該光源制御部２２や画像処理部２１に指示入力などを行うキーボード又はマウス等を備える入力部（又は入力ユニット）２３とを備える。
入力部２３は、例えば治療位置を入力するデータ入力部２３ａと、撮像信号に基づいて、治療光の照射を自動的に行う自動制御モード（又は自動モード）Ｍａと、治療光の照射を手動により行う手動モードＭｍとを選択するモード設定スイッチＳＷ１と、治療光の照射のＯＮ／ＯＦＦを行う治療光用スイッチＳＷ２とを有する。なお、図１においては、光源部１２と別体で光源制御部２２を設けた例を示しているが、光源部１２が光源制御部２２を含む構成にしても良い。
本実施形態においては、被検体５に対して病変部位（又は病変部）に集積し易い特性を有し、所定の波長帯域の励起光が照射されると、蛍光を発する蛍光物質を投与した後において、病変部位を治療するための処置を治療光の照射により行う。

また、本実施形態においては、前述したＰＩＴによる治療法を行うため、上記蛍光物質として、励起光と同じ波長帯域の治療光の照射により、病変組織を消滅させる作用を有する蛍光物質を採用する。このため、治療光を蛍光物質が集積した病変部位に照射することにより、治療光は病変組織を消滅させるように作用する作用光の機能を持つ。換言すると、治療光は、作用光を形成すると見なすことができる。
光源部１２は、所定の波長帯域の励起光を発生する励起光用光源２４ａと、参照光を発生する参照光用光源２４ｂと、治療光を発生する治療光用光源２４ｃと、ガイド光を発生するガイド光用光源２４ｄと、を有する。
図２Ａは、励起光用光源２４ａが発生する励起光の波長帯域及び強度の特性Ｌｅｘと、参照光用光源２４ｂが発生する参照光の波長帯域及び強度の特性Ｌｒｅと、を示す。図２Ａに示す例では、励起光の波長帯域は６００〜６５０ｎｍに設定され、参照光の波長帯域は緑の波長帯域に属する例えば５３０〜５５０ｎｍに設定されている。そして、上記の蛍光物質が投与された状態の被検体５に対して、励起光を照射することにより、蛍光物質は、図２Ｃに示すような波長帯域Ｌｆｌの蛍光を発する。

図２Ｂは、治療光用光源２４ｃが発生する治療光の波長帯域及び強度の特性Ｌｔｒと、ガイド光用光源２４ｄが発生するガイド光の波長帯域及び強度の特性Ｌｇａと、を示す。図２Ｂに示す例では、治療光の波長帯域は、上述した治療光の波長帯域と同じ６００〜６５０ｎｍに設定され、ガイド光の波長帯域は、例えば緑の波長帯域に属する例えば５３０〜５５０ｎｍに設定されている。
図２Ｃは、励起光カットフィルタ１５の透過特性Ｆｔを示す。図２Ｃに示すように励起光カットフィルタ１５は、励起光の波長帯域であると共に治療光の波長帯域を含む例えば５９０〜６６０ｎｍをカットし、緑の波長帯域と、上記蛍光物質が発生する蛍光の波長帯域Ｌｆｌを透過する特性に設定されている。図２Ｃにおいては、励起光カットフィルタ１５は、４００〜５９０ｎｍと６６０〜８００を超える赤外域を透過する特性に設定されている。
なお、ＣＣＤ１４は可視帯域と共に赤の波長帯域の長波長側の上記蛍光の波長帯域を含む赤外の波長帯域においても感度を有する。

図１に示すように励起光用光源２４ａが発生する励起光は、対向する光路上に配置されたミラー２５ａにより反射され、該ミラー２５ａによる反射光は、対向する光路上に配置されたダイクロイックミラー２５ｂによる波長に応じた選択的な反射／透過特性により励起光が選択的に反射され、反射光の光路上に配置された集光レンズ２５ｃを経てライトガイド１１の後端面に入射される。
また、参照光用光源２４ｂが発生する参照光は、対向する光路上に配置されたダイクロイックミラー２５ｂに入射し、該ダイクロイックミラー２５ｂにより参照光が選択的に透過し、透過した光路上に配置された集光レンズ２５ｃを経てライトガイド１１の後端面に入射される。なお、本実施形態においてはモノクロの撮像素子を用いるために、光源制御部２２は、後述するように、励起光と参照光とを面順次で発生するように励起 光用光源２４ａと参照光用光源２４ｂとを制御し、被検体５内の観察部位側には面順次で励起光と参照光とが照射される。
また、治療光用光源２４ｃが発生した治療光は、対向する光路上に配置されたダイクロイックミラー２５ｄに入射し、該ダイクロイックミラー２５ｄにより治療光が選択的に透過し、透過した光路上に配置された光ファイバ１７の後端面に入射される。

また、ガイド光用光源２４ｄが発生したガイド光は、対向する光路上に配置されたミラー２５ｅにより反射され、該ミラー２５ｅによる反射光は、対向する光路上に配置されたダイクロイックミラー２５ｄにより選択的に反射され、反射光の光路上に配置された光ファイバ１７の後端面に入射される。
一方、ＣＣＤ１４は、画像処理部２１内のＣＣＤ駆動回路３１が発生するＣＣＤ駆動信号の印加により、光電変換した撮像信号を出力する。撮像信号は、画像処理部２１内の前処理回路３２に入力される。前処理回路３２は、内部の相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ回路）により、撮像信号における信号成分を抽出し、さらにＡ／Ｄ変換等してマルチプレクサ３３に画像信号として出力する。画像処理部２１における前処理回路３２は、このようにＣＣＤ１４から出力される撮像信号から画像信号に変換する前処理を行うと定義しても良いが、ＣＣＤ１４から出力される撮像信号に対する信号処理した撮像信号をマルチプレクサ３３に出力すると定義しても良い。両者は、形式的な違いであり、実質的には同じ内容となる。本明細書においては、主に前者の場合に沿って説明する。
マルチプレクサ３３の出力端は、３つのフレームメモリを備えたメモリ部３４と接続されている。メモリ部３４を形成する３つのフレームメモリとしての蛍光用メモリ３４ａ、参照光用メモリ３４ｂ、ガイド光用メモリ３４ｃがマルチプレクサ３３に接続され、マルチプレクサ３３は面順次で３つのフレームメモリを切り替える。なお、後述するようにガイド光が照射されない状態においては、マルチプレクサ３３は面順次で２つのフレームメモリを切り替える。
３つのフレームメモリに格納された画像信号は、表示制御回路３５に入力され、表示制御回路３５は、蛍光画像、参照光画像、ガイド光画像をそれぞれ異なる色に割り当てて重畳（合成）した観察画像としての重畳画像の画像信号を生成し、モニタ４に出力する。モニタ４は、それぞれ異なる色が割り当てられた蛍光画像、参照光画像、ガイド光画像をカラー表示する。

また、画像処理部２１は、蛍光用メモリ３４ａの蛍光画像とガイド光用メモリ３４ｃのガイド光画像との画像信号に対する処理行う蛍光／ガイド光処理回路３６を有し、蛍光／ガイド光処理回路３６は、蛍光画像の領域（としての蛍光領域）を抽出する蛍光領域抽出回路３６ａと、抽出された蛍光領域が設定された閾値以上の蛍光輝度（又は信号レベル）Ｌｆを有するか否かを判定する判定回路３６ｂとを有する。
判定回路３６ｂは、閾値以上の蛍光輝度Ｌｆを有すると判定した場合には、判定信号を光源制御部２２に送り、光源制御部２２は、ガイド光用光源２４ｄがガイド光を連続的に発生する（ガイド光ＯＮとなる）ように制御する（図４参照）。
また、ガイド光を発生した状態においては、蛍光／ガイド光処理回路３６は、ガイド光の画像信号からガイド光の照射位置（ガイド光位置）Ｐｇを抽出（取得）する処理を行うガイド位置抽出回路３６ｃを有し、さらに判定回路３６ｂは、抽出したガイド光の照射位置Ｐｇとデータ入力部２３ａから手動で入力される（作用光として機能する）治療光の照射位置として設定される（設定位置としての）治療位置Ｐｔ又は蛍光画像から画像処理により自動的に設定される治療位置Ｐｔとが一致するか否かの位置判定を行う。

また、判定回路３６ｂは、ガイド光の照射位置Ｐｇと治療位置Ｐｔとが一致（Ｐｇ＝Ｐｔ）した場合の一致判定信号を光源制御部２２に送り、光源制御部２２は、モード選択スイッチＳＷ１により自動モードＭａが選択（設定）されている場合には、治療光用光源２４ｃが治療光を発生するように制御する。
一方、手動モードＭｍが選択されている場合には、表示制御回路３５を介してモニタ４においてガイド光の照射位置Ｐｇと治療位置Ｐｔとが一致している旨の表示を行い、内視鏡装置１のユーザとしての術者に対して、治療光を照射するのに適した状態であることを表示により告知する。
また、画像処理部２１は、ＣＣＤ駆動回路３１、前処理回路３２，マルチプレクサ３３、メモリ部３４等の制御を行う制御回路３７を有し、この制御回路３７は、光源制御部２２と信号線で接続され、一方の制御に連動した制御動作を行うことができるようにしている。

例えば、（後述するように）内視鏡装置１が動作状態になった初期状態においては、光源部１２は、励起光と参照光とを交互に発生し、治療光やガイド光を発生しない蛍光観察モードで動作する。従ってこの蛍光観察モードで動作する状態においては、制御回路３７は、蛍光画像と参照光画像を生成する画像処理を行う。
この場合には、制御回路３７は、マルチプレクサ３３をメモリ部３４における２つのフレームメモリとしての蛍光用メモリ３４ａと、参照光用メモリ３４ｂ間で切り替える（蛍光用メモリ３４ａには蛍光画像を格納し、参照光用メモリ３４ｂには参照光画像を格納する）ように制御する。
蛍光観察モードにおいて、病変部位に蛍光物質が集積し、閾値以上の蛍光輝度Ｌｆが検出された場合には、ガイド光を照射して、光ファイバ１７の照射位置の確認を行う位置確認モードとなり、この位置確認モードの後に治療光を照射して治療を行う治療観察モードに移る。換言すると、ガイド光を照射する位置確認モードは、蛍光観察モードと治療観察モードとの間の中間モードとも言える。

上記ガイド光を照射する位置確認モードになると、光源制御部２２は、制御回路３７にガイド光を照射（ＯＮ）の信号を送り、制御回路３７は、蛍光画像と、参照光画像の他にガイド光画像を生成する処理を行うように制御する。
この位置確認モードにおいては、制御回路３７は、マルチプレクサ３３をメモリ部３４における３つのフレームメモリとしての蛍光用メモリ３４ａと、参照光用メモリ３４ｂとガイド光用メモリ３４ｃと間で順次切り替える（蛍光用メモリ３４ａには蛍光画像、参照光用メモリ３４ｂには参照光画像、ガイド光用メモリ３４ｃにはガイド光画像をそれぞれ格納する）ように制御する。
後述するように、蛍光画像と参照光画像には、ガイド光の照射によるガイド光画像が混ざる状態となるため、例えば表示制御回路３５は、ガイド光画像が混在（又は混合）した状態の蛍光画像と参照光画像とに対して、混在しない状態で取得又は生成されるガイド光画像を減算して混在しない蛍光画像と参照光画像を生成する。
また、この位置確認モードになると、ガイド位置抽出回路３６ｃは、ガイド光の照射位置Ｐｇを抽出し、抽出した位置情報を判定回路３６ｂに送り、判定回路３６ｂは、治療位置Ｐｔと一致するか否かを判定する。そして、一致した場合には、自動モードＭａが選択されている場合には、判定回路３６ｂによる一致した判定結果に基づいて光源制御部２２は、治療光用光源２４ｃが治療光を発生するように制御する。

一方、手動モードＭｍが選択されている場合には、判定回路３６ｂによる一致した判定結果に基づいて表示制御回路３５は、一致した旨の表示をモニタ４で行うように制御し、術者が治療光用光源２４ｃから治療光を発生し治療を行うに適した状態であることを告知する。術者は、手動モードＭｍにおいても、このような表示が行われるため、治療光を照射するタイミングを適切に行うことが容易にできる。
また、治療光を照射する状態になった状態においても、判定回路３６ｂは、ガイド位置抽出回路３６ｃによるガイド光の照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔの近傍に存在しているか否かを判定し、治療位置Ｐｔの近傍領域Ｒ（図８Ｂ参照）として設定された領域の外側にずれた場合には光源制御部２２を介して治療光の発生（照射）を停止する。具体的には、判定回路３６ｂは、ガイド光の照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔの近傍に存在していないと判定した場合には、判定結果の判定信号を光源制御部２２に送り、光源制御部２２は、治療光光源２４ｃに対して治療光の発生（照射）を停止するように制御する。
また、蛍光／ガイド光処理回路３６は、蛍光画像（信号）が治療を要する高輝度領域Ｒｆｈを有するか否かを判定回路３６ｂが判定する場合に用いる閾値Ｖｔｈ等のデータを格納するメモリ３６ｄを有する。
なお、本実施形態においては、図４において説明するように異なる第１及び第２のタイミング（図４では異なるフレーム期間）において励起光と参照光を照射し、また第３のタイミングにおいて両光を消灯し、ガイド光を照射するように光源制御部２２が制御する。また、光源制御部２２は、第３のタイミングにおいてガイド光を照射した場合には該ガイド光を連続的に照射するように制御する。

このように、ガイド光を連続的に照射するため、ガイド光を照射した第３のタイミング以降において周期的に第１又は第２のタイミングになった場合においても励起光とガイド光、参照光とガイド光とがそれぞれ同時に照射される状態になる。また、ガイド光が照射された状態においては、作用光の機能を持つ治療光を照射するに適したタイミングにおいては（画像処理の結果に基づいて自動的に、又は術者による手動の操作により）、治療光を連続的に照射するように光源制御部２２が制御する。
また、モノクロのＣＣＤ１４を用いた場合においては、該ＣＣＤ１４は、上記のように励起光、参照光、ガイド光が照射される状態、またはさらに治療光が照射された状態においては、（第１のタイミングにおける励起光の照射により）被検体５における観察部位側から発せられる蛍光と、ガイド光の連続照射によるガイド光とに対応した第１の撮像信号を画像処理部２１に出力する。
また、ＣＣＤ１４は、（第２のタイミングにおける参照光の照射により）被検体５における観察部位側から発せられる参照光と、ガイド光の連続照射によるガイド光とに対応した第２の撮像信号を画像処理部２１に出力する。また、ＣＣＤ１４は、第３のタイミングにおけるガイド光、又はガイド光と治療光のみが照射された期間においては、ガイド光とに対応した第３の撮像信号を画像処理部２１に出力する。
第３の撮像信号は、ガイド光のみを含む撮像信号となり、ガイド光と蛍光とを含む第１の撮像信号、ガイド光と参照光とを含む第２の撮像信号は、画像処理部２１に入力され、画像処理部２１は、減算の画像処理により、蛍光画像、参照光画像、ガイド光画像の画像信号を生成する。

本実施形態の内視鏡装置１は、病変部位に集積し、かつ励起波長の光が照射されることで蛍光を発し、かつ前記励起波長の光が照射されることで生体組織に対して特定の作用をする蛍光物質が投与された被検体５に対して、前記励起波長を有し前記蛍光を発生させるための励起光を照射する励起光用光源部を形成する励起光用光源２４ａと、前記励起波長とは異なる波長であり、前記被検体５の形態情報を取得するための参照光を照射する参照光用光源部を形成する参照光用光源２４ｂと、前記被検体５に対して前記励起光用光源部及び参照光用光源部からの光が照射される領域のうちの所定の領域に対して、前記被検体５に投与された前記蛍光物質が前記特定の作用をさせるために収束された前記励起波長を有する作用光としての治療光を照射する作用光用光源部を形成する治療光用光源２４ｃと、（前記作用光が照射される）前記所定の領域に対して、前記励起波長とは異なる波長のガイド光を照射するガイド光用光源部を形成するガイド光用光源２４ｄと、前記被検体５からの光を受けて撮像信号を生成する撮像部を形成するＣＣＤ１４と、前記撮像部と前記被検体５との間に設けられ、前記励起波長の光をカットする励起光カットフィルタ１５と、前記励起光用光源部、前記参照光用光源部、及び前記ガイド光用光源部からの光が照射された前記被検体５を前記撮像部による撮像により生成される前記撮像信号から、前記励起光が照射された前記被検体５から発生する前記蛍光の位置を表す蛍光情報と、前記参照光が照射された前記被検体５の形態情報と、前記被検体５における前記作用光の照射位置となるガイド光の照射位置Ｐｇを表すガイド光情報とを生成する情報生成部を形成する画像処理部２１と、前記情報生成部において生成された前記被検体５の形態情報に対して前記蛍光の発生位置と前記ガイド光の照射位置とを反映させた観察画像を生成する画像生成部を形成する表示制御回路３５と、を有することを特徴とする。

なお、上記情報生成部を形成する画像処理部２１は、前記蛍光の位置を表す蛍光情報と、前記被検体５におけるガイド光の照射位置Ｐｇを表すガイド光情報とを生成する蛍光／ガイド光処理回路３６を含む。
次に図３を参照して本実施形態の動作を説明する。図３は、本実施形態の代表的な処理手順のフローチャートを示す。本実施形態においては、予め、被検体５には、ＰＩＴの治療法に対応した蛍光物質が投与される。蛍光物質が投与された後、蛍光物質が病変部位に集積する程度の時間経過後において、内視鏡装置１により、被検体５内の患部等の観察部位を観察する。
図３における最初のステップＳ１においては、光源部１２は、図４に示すように励起光と参照光とを面順次で発生し、励起光と参照光はライトガイド１１により伝送され、ライトガイド１１の先端面から励起光と参照光とが拡開して観察部位側に照射される。
図４において、Ｔは１フレーム期間を示し、例えば励起光を第１のタイミングとなる１フレーム期間Ｔ照射し、その１フレーム期間Ｔの励起光の照射により被検体５に投与された蛍光物質から発せられる蛍光像をＣＣＤ１４により取得（撮像）する。また、励起光が消灯（ＯＦＦ）となる第２のタイミングにおける次の１フレーム期間Ｔにおいては、該１フレーム期間Ｔよりも短い照明期間Ｔｒ、参照光を照射する。このように１フレーム期間Ｔよりも短い照明期間Ｔｒのみ参照光を照射することにより、蛍光で撮像した場合の蛍光像の輝度レベルと参照光の照射により取得した参照光像の輝度レベルとを適度のレベルに揃えることができる。
なお、参照光も１フレーム期間Ｔ、照明し、ＣＣＤ１４による電子シャッタにより、実質的に照明期間を短くした場合と同等の参照光による参照光像を撮像するようにしても良い。

上記のように（撮像部を形成する）ＣＣＤ１４は、励起光の照射時において観察部位側から発せられる蛍光像と、参照光の照射時において観察部位側で反射された参照光像と、を面順次で撮像し、面順次で撮像した蛍光撮像信号と参照光撮像信号とを画像処理部２１に出力し、画像処理部２１は、前処理回路３２において、蛍光撮像信号と参照光撮像信号とを蛍光画像信号と参照光画像信号に変換する処理を行う。つまり、図３におけるステップＳ２に示すように画像処理部２１（の前処理回路３２）は、蛍光画像（信号）と参照光画像（信号）を生成する。
蛍光画像信号と参照光画像信号は、それぞれ蛍光用メモリ３４ａと参照光用メモリ３４ｂに格納される。なお、蛍光用メモリ３４ａと参照光用メモリ３４ｂは、モニタ４に画像をカラー表示する場合のＲチャンネル用画像メモリとＢチャンネル用画像メモリとして機能する。但し、さらにガイド光が照射された場合には、２つの画像を混合した状態で格納する場合が発生する。
図５Ａと図５Ｂは、ＣＣＤ１４により撮像され、生成された蛍光画像Ｉｆと参照光画像Ｉｒを示す。

蛍光用メモリ３４ａと参照光用メモリ３４ｂに格納された蛍光画像信号と参照光画像信号とは同時に読み出され、表示制御回路３５は蛍光画像信号をモニタ４のＲチャンネルに出力し、参照光画像信号をモニタ４のＢチャンネルに出力するように蛍光画像と参照光画像とを重畳した重畳画像の画像信号をモニタ４に出力する。
図３におけるステップＳ３に示すようにモニタ４は、図５Ｃに示すように蛍光画像Ｉｆと参照光画像Ｉｒとをそれぞれ異なる色に割り当てて重畳（合成）した重畳画像を表示する。図５Ｃにおいて表示される重畳画像においては、蛍光画像Ｉｆ部分は赤色で、参照光画像Ｉｒ部分は青色で表示される。
また、術者は、ステップＳ４に示すように入力部２３のモード選択スイッチＳＷ１）の操作により、自動モードＭａと手動モードＭｍとの設定を行う。
また、ステップＳ５に示すように術者は、モニタ４に表示される重畳画像における蛍光画像を参照して、入力部２３のデータ入力部２３ａから治療位置Ｐｔを手動により指定する。手動による指定を行わないで後述するように画像処理によりガイド光画像から治療位置Ｐｔを自動で設定（又は検出）するようにしても良い。蛍光／ガイド光処理回路３６は、入力部２３から設定されたモードの情報と、手動により指定された治療位置Ｐｔの情報（自動モードＭａ場合には、この情報は入力されない）を蛍光／ガイド光処理回路３６内のメモリ３６ｄに格納する。

次のステップＳ６において蛍光／ガイド光処理回路３６内の蛍光領域抽出回路３６ａは、蛍光用メモリ３４ａに格納された蛍光画像（信号）から０レベルより大きい輝度レベル（又は０より大きく設定された所定の閾値以上）の蛍光画像の領域Ｒｆを抽出する。蛍光領域抽出回路３６ａは、抽出した蛍光画像の領域Ｒｆの蛍光画像（信号）を判定回路３６ｂに送る。
蛍光領域抽出回路３６ａは、手動により治療位置Ｐｔが指定されない場合には、蛍光画像の領域Ｒｆを抽出する機能の他に、抽出した蛍光画像の領域Ｒｆから閾値Ｖｔｈ以上の蛍光画像における高輝度領域Ｒｆｈの有無を判定し、さらに高輝度領域Ｒｆｈの輝度重心の位置等を治療位置Ｐｔとして設定する機能を有する。つまり、本実施形態においては、手動により治療位置Ｐｔを指定したり、画像処理により治療位置Ｐｔを設定することもできる。
また、次のステップＳ７において判定回路３６ｂは、蛍光画像（信号）が治療を要する閾値Ｖｔｈ以上の高輝度領域Ｒｆｈ（図３ではＶｔｈ以上の領域Ｒｆｈと略記）を有するか否かを、予め設定された閾値Ｖｔｈと比較することにより判定する。なお、閾値Ｖｔｈは、治療を要する病変部位において蛍光物質が集積した場合の蛍光輝度から予め設定される。また、この閾値Ｖｔｈは、データ入力部２３ａから例えばメモリ３６ｄに格納される。

ステップＳ７により、閾値Ｖｔｈ以上の高輝度領域Ｒｆｈが検出されない場合には、ステップＳ６の処理に戻り、閾値Ｖｔｈ以上の高輝度領域Ｒｆｈが検出された場合には、ステップＳ８の処理に移る。
ステップＳ８において判定回路３６ｂは、判定結果を光源制御部２２に送り、光源制御部２２はガイド光用光源２４ｄがガイド光を連続して発生するように制御する。図４は、ガイド光用光源２４ｄが、ガイド光を時間ｔｇ以降、連続して発生する様子を示す。光ファイバ１７は、ガイド光を伝送し、光ファイバ１７の先端面からガイド光を観察部位側に出射する。

光ファイバ１７は、該光ファイバ１７に入射されたガイド光を、（図１に示すように）先端面から光束が広がらないで収束させた状態で観察部位側に連続して出射する。なお、ガイド光を照射する状態になった後において、判定回路３６ｂにより閾値Ｖｔｈ以上の高輝度領域Ｒｆｈが検出されなくなったと判定した場合には、その判定信号を光源制御部２２に送り、光源制御部２２がガイド光用光源２４ｄに対してガイド光の発生を停止させるように制御しても良い。この場合には、光源制御部２２は、治療光の発生も停止させるように制御する。
上記のようにガイド光を連続的に出射する場合、光源制御部２２は、図４に示すように励起光と参照光とを交互で発生させた状態からガイド光のみを発生（照射）する第３のタイミングとなる照射期間となるフレーム期間を生成するように発光の制御を行う。
なお、本実施形態においては、閾値Ｖｔｈ以上の高輝度領域Ｒｆｈが検出された場合には、手動モードＭｍにおいてもステップＳ８においてガイド光を照射するようにしているが、手動モードＭｍの場合には、閾値Ｖｔｈ以上の高輝度領域Ｒｆｈが検出された旨をモニタ４において表示し、術者が入力部２３からガイド光の照射を行う操作を促すような構成にしても良い。

光源制御部２２は、ガイド光を連続して発生させた信号を画像処理部２１の制御回路３７に送り、制御回路３７は、ガイド光のみが照射された状態で撮像したガイド光画像を、マルチプレクサ３３を介してガイド光用メモリ３４ｃに格納する。図６Ａは、ガイド光用メモリ３４ｃに格納されるガイド光画像Ｉｇを示す。
ガイド光用メモリ３４ｃは、モニタ４がカラー画像を表示する場合におけるＲ，Ｇ，ＢチャンネルにおけるＧチャンネルに出力する画像メモリの機能を持つ。
なお、図６Ａに示すガイド光画像Ｉｇにおいては、例えば中心側の円が、治療光が伝送されて光ファイバ１７の先端から照射される部分（ガイド光画像では例えば黒色（信号レベルが０）となる）を示し、この円の外側の円環がガイド光部分となり、緑色の画素値が高い部分として検出される。図６Ａの場合においては円環の中心が治療光の照射位置となる。図６Ａにおける治療光を伝送する部分を共通にして、ガイド光も伝送するようにしても良い。
ガイド光が連続照射された場合には、蛍光用メモリ３４ａに格納される画像は、図６Ｂに示すように蛍光画像Ｉｆとガイド光画像Ｉｇとが混在した画像Ｉｆ＋Ｉｇとなり、また参照光用メモリ３４ｂに格納される画像は、図６Ｃに示すように参照光画像Ｉｒとガイド光画像Ｉｇとが混在した画像Ｉｒ＋Ｉｇとなる。

（図３に示す）次のステップＳ９において表示制御回路３５は、図７に示すように減算処理を行い、蛍光画像Ｉｆ、参照光画像Ｉｒ、ガイド光画像Ｉｇをそれぞれ異なる色信号として生成し、それぞれ異なる色信号をモニタ４のＲ，Ｂ，Ｇチャンネルに出力する。
図７に示すように表示制御回路３５内の減算処理回路３５ａは、蛍光用メモリ３４ａに格納された１フレーム期間Ｔにおいて（同時に）取得された蛍光画像Ｉｆとガイド光画像Ｉｇから、隣接する１フレーム期間Ｔにおいて取得され、ガイド光用メモリ３４ｃに格納されたガイド光画像Ｉｇを減算する処理を行うことにより、蛍光画像を抽出し、モニタ４のＲチャンネルに出力する。
また、表示制御回路３５の減算処理回路３５ｂは、参照光用メモリ３４ｂに格納された１フレーム期間Ｔにおいて（同時に）取得された参照光画像Ｉｒとガイド光画像Ｉｇから、隣接する１フレーム期間Ｔにおいて取得され、ガイド光用メモリ３４ｃに格納されたガイド光画像Ｉｇを減算する処理を行い、参照光画像Ｉｒを抽出し、モニタ４のＢチャンネルに出力する。また、表示制御回路３５は、ガイド光用メモリ３４ｃに格納されたガイド光画像Ｉｇを、モニタ４のＧチャンネルに出力する。

なお、ＣＣＤ１４により撮像され、モニタ４に表示される画像の明るさを電子シャッタにより診断し易い明るさに調整するような場合においては、上述した減算処理を以下のように電子シャッタによる撮像期間（電子シャッタ値と呼ぶ）を考慮した処理を行うようにしても良い。つまり、減算処理回路３５ａは、減算処理の前に同時に取得された蛍光画像Ｉｆとガイド光画像Ｉｇ（図７において減算処理回路３５ａに入力されるＩｆ＋Ｉｇ）、及び 隣接するフレーム期間に単独で取得されたガイド光画像Ｉｇの輝度値を補正する処理を実施してもよい。具体的には、各フレーム期間の輝度レベルをＣＣＤ１４の電子シャッタにより調整した場合、蛍光画像Ｉｆとガイド光画像Ｉｇを同時に取得するフレーム期間の電子シャッタ値に対する隣接するフレーム期間において単独で取得されるガイド光画像Ｉｇの電子シャッタ値を定数αとすると、減算処理回路３５aは減算処理の前に隣接するフレーム期間におけるガイド光画像Ｉｇの各画素の輝度値を1/αに補正する処理を実施する。そして、補正する処理を実施した後、減算を行う。このように減算前のガイド光画像の明るさを調整することで、電子シャッタを利用した場合に対して、より高精度に蛍光画像Ｉｆを抽出することができる。
また、減算処理回路３５ｂは、上記の減算処理回路３５ａにおいての説明と同様に、減算処理の前に同時に取得された参照光画像Ｉｒとガイド光画像Ｉｇ（図７において減算処理回路３５ｂに入力されるＩｒ＋Ｉｇ）、及び 隣接フレーム期間において単独で取得されたガイド光画像Ｉｇの輝度値を輝度レベルの調整値（たとえばＣＣＤ１４による電子シャッタ値）に基づいて補正する処理を実施すれば良い。

モニタ４は、図６Ｄに示すように３つの画像がそれぞれ異なる色に割り当てた状態で重畳（合成）した画像Ｉｆ＋Ｉｒ＋Ｉｇとしてカラー表示する。より具体的に示すと、この画像Ｉｆ＋Ｉｒ＋Ｉｇは、画像Ｉｆ（Ｒ）＋Ｉｒ（Ｂ）＋Ｉｇ（Ｇ）となる。ここで、Ｉｉ（Ｊ）は、画像Ｉｉ（ｉ＝ｆ，ｒ，ｇ）がＪ（Ｊ＝Ｒ，Ｂ，Ｇ）色で表示されることを表す。
術者は、図６Ｄの画像Ｉｆ＋Ｉｒ＋Ｉｇを観察することにより、蛍光画像Ｉｆ（Ｒ）から（換言すると、病変部位に集積し蛍光物質が発生する蛍光画像から）病変の程度を確認でき、ガイド光画像の位置から治療光を照射する位置を確認することができると共に、ガイド光画像Ｉｇ（Ｇ）の位置を蛍光画像における病変部位の位置に設定する操作が行い易くなる。
次のステップＳ１０において蛍光／ガイド光処理回路３６内のガイド位置抽出回路３６ｃは、ガイド光用メモリ３４ｃに格納されたガイド光画像から当該ガイド光画像の中心位置をガイド光の照射位置Ｐｇとして抽出し、判定回路３６ｂに送る。
次のステップＳ１１において判定回路３６ｂは、ガイド光の照射位置Ｐｇと治療位置Ｐｔとが一致するか否かの判定を行う。
図８Ａと図８Ｂは判定回路３６ｂによる判定の動作の説明図を示す。図５Ａに示す蛍光画像Ｉｆの状態と、例えば図６Ａに示すガイド光画像Ｉｇの状態においては、蛍光画像Ｉｆに対して手動又は画像処理で設定される治療位置Ｐｔとガイド光の照射位置Ｐｇとは異なる。図８Ａは、このように蛍光画像Ｉｆから設定される治療位置Ｐｔ（Ｘｆ，Ｙｆ）とガイド光の照射位置Ｐｇ（Ｘｇ，Ｙｇ）とが異なる状態を示す。なお、Ｐｔ（Ｘｆ，Ｙｆ）、Ｐｇ（Ｘｇ，Ｙｇ）は、蛍光画像Ｉｆ、ガイド光画像Ｉｇにおける治療位置Ｐｔ，照射位置ＰｇにおけるＸＹ座標系（Ｘ，Ｙ）上の２次元位置を表す。また、図８Ａ、図８Ｂにおける斜線は、信号レベル（画素値）が殆ど０となる暗い画像部分を示している。

これに対して、術者が図８Ａの状態のガイド光の照射位置Ｐｇ（Ｘｇ，Ｙｇ）を治療位置Ｐｔ（Ｘｆ，Ｙｆ）に移動し、図８Ｂに示すように治療位置Ｐｔ（Ｘｆ，Ｙｆ）とガイド光の照射位置Ｐｇ（Ｘｇ，Ｙｇ）とが一致すると、判定回路３６ｂは、一致したと判定する。
ステップＳ１１において治療位置Ｐｔとガイド光の照射位置Ｐｇとが一致しない判定結果の場合には、ステップＳ１０の処理に戻る。
一方、治療位置Ｐｔとガイド光の照射位置Ｐｇとが一致する判定結果の場合には、ステップＳ１２の処理に移る。
次のステップＳ１２において判定回路３６ｂは、現在、自動モードＭａが選択されているか否かの判定を行う。そして、自動モードＭａが選択されている判定結果の場合には、次のステップＳ１３において判定回路３６ｂは光源制御部２２に治療光を発生させる信号を送る。
光源制御部２２は、治療光用光源２４ｃに対して治療光を発生させるように制御し、治療光用光源２４ｃは治療光を連続的に発生する。治療光用光源２４ｃで発生した治療光は、ガイド光を伝送する光ファイバ１７により伝送され、ガイド光が照射される位置に治療光が照射される。なお、ガイド光が照射される位置、治療光が照射される位置は、通常、点状に狭い領域となる。換言すると、治療光は収束した状態で治療位置Ｐｔに照射される。

図４では、治療光用光源２４ｃが治療光を時間ｔｔ以降連続的に発生する様子を示す。なお、治療光は、励起光と同じ波長帯域の光であり、励起光カットフィルタ１５によりカットされるため、ＣＣＤ１４による撮像には影響しない。
治療光が照射される状態においては、ステップＳ１４に示すように判定回路３６ｂは、ガイド位置抽出回路３６ｃにより抽出されるガイド光の照射位置Ｐｇをモニタする。
そして、次のステップＳ１５において判定回路３６ｂは、ガイド光の照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔの近傍領域Ｒ以内に存在するか否かを判定する。図８Ｂにおいて点線により治療位置Ｐｔを含むその近傍領域Ｒを示す。この近傍領域Ｒは、術者が入力部２３から手動で設定しても良いし、（蛍光領域抽出回路３６ａによる）画像処理により治療位置Ｐｔより若干輝度レベルが低い範囲を近傍領域Ｒとして設定しても良いし、治療位置Ｐｔと殆ど同じ点に近い領域として設定（実質的に照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔと一致しているか否かのように設定）しても良い。
ステップＳ１５において、ガイド光の照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔの近傍領域Ｒ以内に存在しない判定結果の場合には、判定回路３６ｂは、その判定信号を光源制御部２２に送る。

次のステップＳ１６において光源制御部２２は、治療光用光源２４ｃが治療光を発生しないように制御する。つまり治療光はＯＦＦとなり、ステップＳ１０の処理に戻る。一方、ガイド光の照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔ近傍領域Ｒ以内に存在する判定結果の場合には、ステップＳ１７の処理に移る。このステップＳ１７において例えば制御回路３７（又は判定回路３６ｂ）は、治療光の照射開始から所定の照射時間ｔｓが経過したか否かの判定を行い、所定の照射時間が経過していない場合には、ステップＳ１４の処理に戻る。これに対して、治療光の照射開始から所定の照射時間ｔｓが経過した判定結果の場合には、次のステップＳ１８において光源制御部２２は治療光をＯＦＦにして、図３の処理を終了する。
なお、制御回路３７（又は判定回路３６ｂ）は、治療光の照射開始から、実際に治療光が照射されている時間を積算するように時間の計測を行い、計測した時間が予め設定された所定の照射時間ｔｓに達したか否かの判定を行う。
ステップＳ１２の判定処理において、自動モードＭａでなく、手動モードＭｍが設定されている場合には、ステップＳ１９において判定回路３６ｂは、治療位置Ｐｔとガイド光の照射位置Ｐｇとが一致した旨の信号を表示制御回路３５に送る。表示制御回路３５は、治療位置Ｐｔとガイド光の照射位置Ｐｇとが一致し、治療光を照射するのに適した状態である旨の表示を行う文字情報を生成しモニタ４で表示する。

術者は、治療光を照射するのに適した状態である旨の表示により、治療光用スイッチＳＷ２を操作するタイミングを把握することができる。
次のステップＳ２０において光源制御部２２は、治療光用スイッチＳＷ２により治療光照射の操作が行われたか否かを判定し、操作されるのを待つ。
ステップＳ２０において（治療光用スイッチＳＷ２により）治療光照射の操作が行われた場合には、次のステップＳ２１においてステップＳ１３の場合と同様に光源制御部２２は、治療光用光源２４ｃに対して治療光を発生させるように制御し、治療光用光源２４ｃは、治療光を連続的に発生する。治療光用光源２４ｃで発生した治療光は、ガイド光を伝送する光ファイバ１７により伝送され、ガイド光が照射される位置に治療光が照射される。
次のステップＳ２２において判定回路３６ｂは、ステップＳ１４の場合と同様に、ガイド位置抽出回路３６ｃにより抽出されるガイド光の照射位置Ｐｇをモニタする。
そして、次のステップＳ２３において判定回路３６ｂは、ステップＳ１５の場合と同様に、ガイド光の照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔの近傍領域Ｒ以内に存在するか否かを判定する。

ステップＳ２３において、ガイド光の照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔの近傍領域Ｒ以内に存在しない判定結果の場合には、判定回路３６ｂは、ステップＳ１５の場合と同様に、その判定信号を光源制御部２２に送る。
次のステップＳ２４において判定回路３６ｂは、ステップＳ１６の場合と同様に、光源制御部２２は、治療光用光源２４ｃが治療光を発生しないように制御する。つなり治療光はＯＦＦとなり、ステップＳ１０の処理に戻る。
一方、ガイド光の照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔの近傍領域Ｒ以内に存在する判定結果の場合には、ステップＳ１７の場合と同様にステップＳ２５の処理に移り、このステップＳ２５において例えば制御回路３７（又は判定回路３６ｂ）は、治療光の照射開始から所定の照射時間ｔｓが経過したか否かの判定を行い、所定の照射時間ｔｓが経過していない場合には、ステップＳ２２の処理に戻る。
これに対して、治療光の照射開始から所定の照射時間ｔｓが経過した判定結果の場合には、次のステップＳ２６において表示制御回路３５は、所定の照射時間ｔｓが経過した旨をモニタ４で表示するように制御し、次のステップＳ２７において光源制御部２２は、治療光をＯＦＦにする操作がされるのを待つ。

術者は、所定の照射時間ｔｓが経過した旨の表示を参考にして、治療を終了する場合には、治療光用スイッチＳＷ２を操作し、治療光をＯＦＦにする。光源制御部２２は治療光をＯＦＦにする操作が行われた場合には、ステップＳ１７に示すように治療光をＯＦＦにして、図３の処理を終了する。
このように動作する第１の実施形態によれば、蛍光による病変部位の位置を表す蛍光画像と、（ガイド光の照射位置Ｐｇの表示により）治療光の照射位置としての治療位置Ｐｔとを同時に確認することができる観察画像を生成するので、治療光による照射による治療の処置を簡単に行うことができる。
また、治療位置Ｐｔから外れた位置に治療光を照射する状態になると、自動的に治療光の照射を停止することができると共に、病変部位に照射された治療光の照射時間を精度良く計測できるため、治療光の照射時間を高精度に管理できる。
また、蛍光画像において閾値Ｖｔｈ以上の蛍光輝度Ｌｆが検出されると自動的にガイド光が照射される状態に設定されるため、術者は病変部位の位置確認が簡単に行える。また、自動モードＭａに設定した場合には、ガイド光の照射位置Ｐｇが治療位置Ｐｔに一致すると、治療光を照射する状態に設定するため、治療光の照射タイミングを遅滞なく行うことができ、短時間に治療を行うことができると共に、術者の負担を軽減できる。

上述した第１の実施形態においては、モノクロの撮像素子を用いた場合の内視鏡装置１を説明したが、図９に示す変形例のようにカラーフィルタ４１を備えた撮像素子としてのＣＣＤ１４を用いて内視鏡装置１Ｂを用いることもできる。
図１０Ａは、モノクロのＣＣＤ１４の撮像面に設けたカラーフィルタ４１の１例を示す。カラーフィルタ４１は、ＣＣＤ１４の撮像面における、例えば水平ラインの画素の上にＲ，Ｇ，Ｂの光を透過するＲ，Ｇ，Ｂストライプフィルタ（単に、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタと略記）４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂが縦方向に周期的に配置されている。なお、Ｒフィルタ４２Ｒは、Ｒの他に赤外の波長帯域の蛍光も透過する特性を有する。
本変形例においては、励起光、参照光（図２Ａ参照）、治療光（図２Ｂ参照）は、第１の実施形態と同じ波長帯域の光を発生する。これに対して、ガイド光は、図１１に示すように青の波長帯域の特性Ｌｇａに設定される（なお、図２Ｂにおいて示したように図１１に示す波長帯域よりも狭帯域の特性にしても良い）。図１１においては、治療光の波長帯域の特性Ｌｔｒも示している。また、蛍光物質は、第１の実施形態と同じ赤外の波長帯域の蛍光を発生し、また励起光カットフィルタ１５は第１の実施形態と同じ透過特性のものが採用される。

本変形例の場合には、蛍光、参照光、ガイド光は、それぞれＲ，Ｇ，Ｂフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂによりそれぞれ（光学的に）色分離されてＣＣＤ１４の撮像面の各画素４３（図１０Ａ参照）に入射する。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂをそれぞれ通過した光を撮像する画素４３は、それぞれ蛍光、参照光、ガイド光に感度を有する蛍光画素、参照光画素、ガイド光画素としての機能を持つ。

このため、本変形例においては、光源制御部２２は、光源部１２に対して励起光、参照光、ガイド光、治療光を、それぞれ連続光として発生するように制御する。なお、参照光の強度が大き過ぎる場合には、図４に示したように各フレーム期間Ｔにおいて該フレーム期間Ｔよりも小さい照明期間Ｔｒにおいて、パルス発光させたり、発光強度を下げて連続発光させるようにすれば良い。
また、本変形例における画像処理部２１Ｂにおいては、ＣＣＤ駆動回路３１によりＣＣＤ駆動信号が印加されたＣＣＤ１４は、１フレーム分の同時式のカラー撮像信号を出力し、該カラー撮像信号は前処理回路３２′に入力される。図１の前処理回路３２は、面順次の撮像信号に対する前処理を行っていたが、本変形例における前処理回路３２′は、Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを透過して撮像したＲ，Ｇ，Ｂ撮像信号に対する前処理を行う。
また、本変形例においては、Ｒフィルタ４２Ｒを透過した蛍光画素の撮像信号（Ｒ撮像信号）に対しては、例えば図１０Ｂに示すようにピクセルビニング（画素加算）するピクセルビニング部（又はピクセルビニング回路）４５を有する。

ＣＣＤ１４におけるシフトレジスタ４６は、通常は右端の出力端から加算回路４７を経て１画素ずつの画素信号（撮像信号）を出力するが、水平方向の１ライン分のＲ画素の画素信号を出力するタイミングにおいて、ＣＣＤ駆動回路３１は、画素加算する（画素加算の）制御信号を加算回路４７に送る。（画素加算の）制御信号が印加された加算回路４７は、シフトレジスタ４６における右端から例えば３画素分の画素信号を加算して、加算信号としてＣＣＤ１４の出力端から出力する。
この場合には、水平方向に隣接する３画素分を加算した加算信号を出力する。なお、ＣＣＤ駆動回路３１からピクセルビニングする場合の加算する画素数の信号も加算回路４７に送り、加算回路４７は、加算することができる画素数以内において、任意の複数画素分、加算した加算信号を出力するようにしても良い。
図１０Ｂに示すＣＣＤ１４内でピクセルビニングを行う構成に限定されるものでなく、例えば前処理回路３２′内においてＲ撮像信号における水平方向に隣接する複数の画素分を加算した加算信号を生成するようにしても良い。

また、本変形例においてはマルチプレクサ３３′は、カラーフィルタ４１におけるＲ，Ｇ，Ｂフィルタの配列に応じて、切り替えられる。具体的には、Ｒフィルタを透過した蛍光画素のＲ撮像信号からその信号成分を抽出したＲ画像信号が前処理回路３２′から出力される場合（タイミング）には、マルチプレクサ３３′は、蛍光用メモリ３４ａを選択し、Ｒ画像信号は蛍光用メモリ３４ａに格納される。
同様に、Ｇフィルタを透過した参照光を撮像した参照光画素のＧ撮像信号からその信号成分を抽出したＧ画像信号が前処理回路３２′から出力される場合（タイミング）には、マルチプレクサ３３′は、参照光用メモリ３４ｂを選択し、Ｇ画像信号は、参照光用メモリ３４ｂに格納される。
同様に、Ｂフィルタを透過したガイド光を撮像したガイド光画素のＢ撮像信号からその信号成分を抽出したＢ画像信号が前処理回路３２′から出力される場合（タイミング）には、マルチプレクサ３３′は、ガイド光用メモリ３４ｃを選択し、Ｂ画像信号はガイド光用メモリ３４ｃに格納される。

なお、例えば、第１の実施形態において説明したように、励起光と参照光とを発生し、ガイド光を発生しない場合においても、Ｂ画像信号のタイミングにおいて、マルチプレクサ３３′は、ガイド光用メモリ３４ｃを選択する。
また、本変形例における表示制御回路３５′は、メモリ部３４からの画像信号をそのままモニタ４に出力する機能の他に、蛍光／ガイド光処理回路３６に対応した文字情報の表示制御（図３におけるステップＳ１９，Ｓ２６）を行う。その他の構成は、第１の実施形態と同様の構成である。
本変形例の動作は、図３に示した第１の実施形態の場合と殆ど同様の動作となる。以下、異なる部分のみを説明する。
図１２に示すように最初のステップＳ３１において、光源部１２は、励起光と参照光とを連続光で発生し、励起光と参照光はライトガイド１１により伝送され、ライトガイド１１の先端面から励起光と参照光とが拡開して観察部位側に照射される。

本変形例においては観察部位側から発せられる蛍光は赤外帯域であるので、この蛍光はＲフィルタ４３Ｒを透過し、Ｒ画素で受光される。また、参照光の照射により観察部位側で反射された光は、Ｇフィルタ４３Ｇを透過し、Ｇ画素で受光される。
本変形例においては、Ｒ撮像信号は、ピクセルビニング部４５により複数の画素を加算した加算信号を蛍光撮像信号としてＣＣＤ１４から出力する。
つまり、ステップＳ３１の次のステップＳ３２においてピクセルビニング部４５は、蛍光の撮像画素に対しては、複数の画素を加算するピクセルビニングを行い、加算されたＲ撮像信号を出力する。
加算されたＲ画素のＲ撮像信号とＧ画素のＧ撮像信号は、前処理回路３２′において信号成分が抽出されてＲ画像信号とＧ画像信号となる。つまり、図３のステップＳ２に示すように画像処理部２１′は、前処理回路３２′において、蛍光画像（信号）と参照光画像（信号）を生成する。

Ｒ画像信号とＧ画像信号は、１フレーム期間内においてＲ，Ｇ，Ｂフィルタ４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂの配列に応じて切り替えられるマルチプレクサ３３′を経て蛍光用メモリ３４ａ、参照光用メモリ３４ｂにそれぞれ格納される。
ステップＳ３以降は、図３に示すステップＳ３以降の各ステップとほぼ同様であるため、その説明を省略する。但し、図３におけるステップＳ３以降における処理は、モノクロの撮像素子を用いた場合の処理であり、本変形例はカラーフィルタ４１を備えた撮像素子を用いたことによる各ステップにおける具体的な処理内容に差異が発生する場合がある。
例えば、励起光と参照光とを照射して蛍光画像と参照光画像をモニタに表示する状態において、ステップＳ８に示すように、さらにガイド光を照射する状態になった場合、第１の実施形態においては、蛍光画像にガイド光画像が混ざった状態で取得されてしまう期間が発生したが、本変形例においてはカラーフィルタ４１により色分離して撮像を行うために、３つのフレームメモリに、蛍光画像、参照光画像、ガイド光画像を分離した状態で格納できる。そのため、表示制御回路３５において分離する減算処理を行うことなく、モニタ４において蛍光画像、参照光画像、ガイド光画像をそれぞれ異なる色でカラー表示することができる。
また、本変形例においては、Ｒフィルタ４２Ｒを透過したＲ画素の信号は、例えば水平方向に隣接する複数の画素、加算した加算信号として出力するため、信号強度が小さい蛍光の信号レベルを大幅に増大することができる。なお、加算した複数画素においては、同じ加算信号を出力するため、水平方向の解像度は、加算しない場合に比較すると低下することになる。

本変形例によれば、第１の実施形態と同様の効果を有する。また、本変形例においては、蛍光を撮像した場合には、蛍光を撮像する、隣接する複数画素を加算するようにしているので、信号強度が小さい蛍光画像を視認し易い観察画像を生成することができる。
なお、上述した変形例及び実施形態における一部を組み合わせて構成される実施形態も本発明に属する。また、上記変形例において説明した画素加算を行うことを、第１の実施形態に適用するようにしても良い。その場合には、蛍光を撮像するフレーム期間毎に画素加算を行うようにすれば良い。但し、励起光の照射（による蛍光撮像）とガイド光の照射とが重なるフレームにおいては、ガイド光の画像部分を除去する必要がある。このため、励起光を照射する各フレーム期間においては、（参照光と共に）ガイド光の照射を停止し、蛍光のみによる撮像ができるように、例えば光源制御部２２がガイド光の照射のＯＮ／ＯＦＦを制御するようにしても良い。また、ガイド光と共に治療光を照射している場合においては、ガイド光の照射をＯＦＦにした場合には、治療光も同時にＯＦＦにしても良い。
なお、上述した変形例及び実施形態においては、蛍光画像から０レベルを超える閾値以上の蛍光輝度を有する領域Ｒｆを抽出し、領域Ｒｆから高輝度領域Ｒｆｈを判定して、当該高輝度領域Ｒｆｈにおける輝度重心等の位置を治療位置Ｐｔとして設定する場合を説明したが、領域Ｒｆ内となる任意の位置に治療位置Ｐｔを設定しても良い。
また、上述した図３，図１２に示すような手順により、励起光、参照光、ガイド光、治療光の照射のＯＮ／ＯＦＦする場合に限らず、術者の判断により、任意のタイミングで励起光、参照光、ガイド光、治療光の照射のＯＮ／ＯＦＦすることもできる。また、ガイド光、治療光を、連続照射する場合を説明したが、間欠的に照射するようにしても良い。

本出願は、２０１５年１月７日に日本国に出願された特願２０１５−００１７８６号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲、図面に引用されたものとする。

Claims (5)

1. 生体組織に対して特定の作用をする蛍光物質が投与された被検体に対して、蛍光を発生させるための励起波長を有する励起光を照射する励起光用光源部と、
   前記励起波長とは異なる波長を有し、前記被検体の形態情報を取得するための参照光を照射する参照光用光源部と、
   前記励起光及び前記参照光が照射される被検体領域のうちの所定の領域に対して、前記被検体に投与された前記蛍光物質が前記特定の作用をさせるために収束された前記励起光と同じ励起波長帯域を有する作用光を照射する作用光用光源部と、
   前記所定の領域に対して、前記励起波長とは異なる波長のガイド光を照射するガイド光用光源部と、
   前記被検体からの光を受けて撮像信号を生成する撮像部と、
   前記撮像部と前記被検体との間に設けられ、前記励起波長の光をカットする励起光カットフィルタと、
   前記撮像部による撮像により生成される前記撮像信号から、前記励起光照射に基づき前記被検体から発生する前記蛍光の位置を表す蛍光情報と、前記参照光照射に基づく前記被検体の形態情報と、前記ガイド光照射に基づき前記ガイド光の位置を表すガイド光情報とを生成する情報生成部と、
   前記情報生成部において生成された前記被検体の形態情報に対して前記蛍光の発生位置と前記ガイド光の照射位置とを反映させた観察画像を生成する画像生成部と、
   前記撮像部に生成された蛍光に関わる撮像信号に基づき所定の閾値以上の蛍光輝度を有する蛍光の画像領域の存在の有無を判定するとともに、前記ガイド光の照射位置と前記蛍光の画像領域中における前記作用光の照射設定位置との一致を判定する判定部と、
   蛍光観察モードにおいて前記励起光と前記参照光とを交互に照射するように制御し、前記判定部により蛍光の画像領域が存在すると判定された場合、位置確認モードとして前記励起光及び前記参照光に対して前記ガイド光を連続的に照射するように制御し、前記判定部により前記ガイド光の照射位置が前記蛍光の画像領域中における前記作用光の照射設定位置と一致すると判定された場合、治療観察モードとして前記作用光を前記ガイド光と同時に照射するように制御する光源制御部と、
   を有することを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記光源制御部は、前記判定部において前記蛍光の発生位置と前記ガイド光の照射位置が一致していないと判定された場合に前記作用光を照射しないように前記作用光用光源部を制御することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 前記撮像部はモノクロの撮像素子で構成され、
   前記情報生成部は、前記励起光及び前記ガイド光照射タイミングで取得した第１の撮像信号から前記ガイド光照射に基づく第２の撮像信号を減算して蛍光画像信号を生成し、前記参照光及び前記ガイド光照射タイミングで取得した第３の撮像信号から前記ガイド光照射に基づく前記第２の撮像信号を減算して参照光画像信号を生成し、前記蛍光画像信号と前記参照光画像信号と前記ガイド光照射タイミングで取得した前記第２の撮像信号に対応するガイド光画像信号とをそれぞれ異なる色に割り当てることで前記被検体の形態情報に対して前記蛍光の発生位置と前記ガイド光の照射位置とを反映させた画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
4. 前記撮像部は、前記励起波長及び前記蛍光の波長に感度を有する蛍光画素と、前記参照光の波長に感度を有する参照光画素と、前記ガイド光の波長に感度を有するガイド光画素とを有し、前記蛍光画素において前記被検体からの光のうち前記励起光カットフィルタを通過する前記蛍光を受光して蛍光撮像信号を生成し、前記参照光画素において前記被検体からの光のうち前記参照光の反射光を受光して参照光撮像信号を生成し、前記ガイド光画素において前記被検体からの光のうち前記ガイド光の反射光を受光してガイド光撮像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
5. 前記蛍光撮像信号として前記蛍光画素それぞれから出力される際の隣接する複数の蛍光画素を加算した画素加算信号を、前記蛍光撮像信号として出力するピクセルビニング回路を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。

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