JP6747576B2 - Imaging equipment - Google Patents
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Description
この発明は、被検者におけるリンパ管の画像と静脈の画像とを同時に表示するためのイメージング装置に関する。 The present invention relates to an imaging device for simultaneously displaying an image of a lymph vessel and an image of a vein in a subject.
四肢のリンパ浮腫などで生じるむくみへの処置方法としては、むくみの要因となっている脂肪を吸引する直接的な方法であるドレナージ術の他に、リンパ管の流れを改善する間接的な方法であるリンパ管細静脈吻合術(Lymphaticovenular anastomosis)が採用されている。 As a treatment method for swelling caused by lymphedema of the extremities, in addition to drainage, which is a direct method of sucking fat that causes swelling, there is an indirect method of improving the flow of lymph vessels. A lymphatic venous anastomosis has been adopted.
このリンパ管細静脈吻合術においては、手術時において、静脈を可視化するために、静脈に対して近赤外光を照射し、血液(ヘモグロビン)で吸収された光を直接観察する方法が採用されている(特許文献1参照)。 In this lymphatic venous anastomosis, in order to visualize the vein at the time of surgery, a method of irradiating the vein with near infrared light and directly observing the light absorbed by blood (hemoglobin) is adopted. (See Patent Document 1).
一方、リンパ管を可視化する方法として、近赤外蛍光イメージングと呼称される手法が、外科手術における血管造影に利用されている。この近赤外蛍光イメージングにおいては、蛍光色素であるインドシアニングリーン(Indo―cyanine Green:ICG)をインジェクタ等により静脈またはリンパ管に注入する。そして、このインドシアニングリーンにその波長が600〜850nm(ナノメータ)程度の近赤外光を励起光として照射すると、インドシアニングリーンは750〜900nm程度の波長の近赤外蛍光を発する。この蛍光を、近赤外光を検出可能な撮像素子で撮影し、その画像を液晶表示パネル等の表示部に表示する。この近赤外蛍光イメージングによれば、体表から20mm程度までの深さに存在する血管やリンパ管等の観察が可能となる。 On the other hand, as a method for visualizing lymph vessels, a method called near infrared fluorescence imaging is used for angiography in surgery. In this near-infrared fluorescence imaging, indocyanine green (ICG), which is a fluorescent dye, is injected into a vein or lymph vessel by an injector or the like. Then, when this indocyanine green is irradiated with near infrared light having a wavelength of about 600 to 850 nm (nanometer) as excitation light, indocyanine green emits near infrared fluorescence having a wavelength of about 750 to 900 nm. This fluorescence is photographed by an image sensor capable of detecting near infrared light, and the image is displayed on a display unit such as a liquid crystal display panel. According to this near-infrared fluorescence imaging, it becomes possible to observe blood vessels, lymph vessels, etc. existing at a depth of about 20 mm from the body surface.
特許文献2には、インドシアニングリーンが投与された生体の被検臓器に対して、インドシアニングリーンの励起光を照射して得られた近赤外蛍光の強度分布イメージと、インドシアニングリーン投与前の被検臓器に対して、X線、核磁気共鳴または超音波を作用させて得られた癌病巣分布イメージとを比較し、近赤外蛍光の強度分布イメージで検出されるが癌病巣分布イメージでは検出されない領域のデータを、癌の副病巣領域データとして収集するデータ収集方法が開示されている。
リンパ管細静脈吻合術においては、吻合静脈が1.5mm以上となると血液のリンパ管内への逆流が起こるため、直径が0.6mmから1.0mm程度の細い静脈が選択される。このような細静脈とリンパ管(直径0.3mm程度)とを吻合する微細な手術を行うときには、いわゆる手術顕微鏡等の接眼レンズを使用することにより、数倍〜数十倍程度にまで視野を拡大して手術を行っている。このときには、リンパ管に近接した吻合する静脈を選定することから、その静脈と術前の静脈との誤認を防止するために、血管テープなどでのマーキングが必要となる。このような必要性をなくするためには、吻合する静脈とリンパ管とを、同一視野内で同時に視認可能とすることが好ましい。 In the lymphatic venous anastomosis, blood flows back into the lymphatic vessels when the anastomotic vein becomes 1.5 mm or more, so a thin vein with a diameter of about 0.6 mm to 1.0 mm is selected. When performing a fine operation to anastomose such a venule and a lymphatic vessel (diameter of about 0.3 mm), the field of view can be increased to several to several tens of times by using an eyepiece lens such as a so-called surgical microscope. Enlarged and undergoing surgery. At this time, since a vein to be anastomosed adjacent to the lymph vessel is selected, marking with a blood vessel tape or the like is necessary to prevent misidentification of the vein and the preoperative vein. In order to eliminate such a need, it is preferable that the vein to be anastomosed and the lymphatic vessel be visible at the same time in the same visual field.
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、吻合すべき静脈とリンパ管とを、同一視野内で同時に可視化することが可能なイメージング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an imaging device capable of simultaneously visualizing veins and lymph vessels to be anastomosed within the same visual field.
請求項1に記載の発明は、被検者におけるリンパ管の画像と静脈の画像とを同時に表示するためのイメージング装置であって、前記被検者のリンパ管に投与された蛍光色素を励起させる第1の波長の光を、前記被検者に向けて照射する第1光源と、前記被検者の静脈中の血液において吸収される第2の波長の光を、前記被検者に向けて照射する第2光源と、前記被検者を所定のフレームレートで撮影する第1撮像素子と、前記第1光源と前記第2光源とを前記第1撮像素子による撮影のフレームレートと同期させて交互に点灯させる光源制御部と、前記第2光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影された前記被検者の画像の輝度を反転させるとともに、前記第1光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影された画像におけるリンパ管の領域と、前記第2光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影され輝度を反転された画像における静脈の領域の少なくとも一方を着色した上で、これらの画像を表示部に表示する画像処理部と、を備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is an imaging apparatus for simultaneously displaying an image of a lymph vessel and an image of a vein in a subject, and excites a fluorescent dye administered to the lymph vessel of the subject. A first light source that irradiates the subject with light of a first wavelength and a second wavelength of light that is absorbed in the blood in the vein of the subject are directed toward the subject. A second light source for irradiating, a first image sensor for photographing the subject at a predetermined frame rate, and a synchronization of the first light source and the second light source with a frame rate for photographing by the first image sensor. The brightness of the image of the subject captured by the first image sensor while the light source control unit that alternately lights and the second light source is turned on is reversed, and the first light source is turned on. Of the region of the lymph vessels in the image taken by the first image sensor when the second light source is on, and the region of the vein in the image whose brightness is inverted by the first image sensor when the second light source is on. An image processing unit that displays at least one of these images on a display unit after coloring at least one of the colors is provided.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記画像処理部は、前記第1光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影された被検者の画像における前記リンパ管の領域を第1の色に着色した上で前記表示部に表示するとともに、前記第2光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影された被検者の画像の輝度を反転させ、輝度を反転された画像における前記静脈の領域を、前記第1の色とは異なる第2の色に着色した上で、前記表示部に表示する。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the image processing unit is provided in the image of the subject captured by the first image sensor when the first light source is on. The area of the lymphatic vessel is colored in a first color and then displayed on the display unit, and the brightness of the image of the subject captured by the first image sensor when the second light source is on. And the area of the vein in the luminance-inverted image is colored with a second color different from the first color, and then displayed on the display unit.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、可視光を前記被検者に向けて照射する第3光源と、前記被検者を撮影する第2撮像素子と、をさらに備え、前記画像処理部は、前記第1撮像素子により撮影した前記被検者の画像における前記リンパ管の領域と前記静脈の領域とともに、前記第2撮像素子により撮影した可視画像を、前記表示部に合成して表示する。
The invention according to claim 3 is the invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記蛍光色素からの蛍光と前記第2の波長の光とを前記第1撮像素子に入射させるとともに、可視光を前記第2撮像素子に入射させるダイクロイックプリズムを備える。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the fluorescence from the fluorescent dye and the light of the second wavelength are made incident on the first image sensor, and visible light is transmitted to the second image sensor. A dichroic prism that enters the image sensor is provided.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明において、前記ダイクロイックプリズムと前記第1撮像素子との間に、前記第1の波長の光により励起した前記蛍光色素からの蛍光および前記第2の波長の光を透過させ、前記第1の波長の光および前記第2の波長の光により励起した前記蛍光色素からの蛍光は透過させない第1バンドパスフィルタを配設するとともに、前記ダイクロイックプリズムと前記第2撮像素子との間に、可視光は透過させるが可視光以外の光は透過させない第2バンドパスフィルタを配設する。 According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to the fourth aspect, between the dichroic prism and the first image sensor, fluorescence from the fluorescent dye excited by the light of the first wavelength and The dichroic is provided with a first bandpass filter that transmits light of a second wavelength and does not transmit fluorescence of the fluorescent dye excited by the light of the first wavelength and the light of the second wavelength. A second bandpass filter that transmits visible light but does not transmit light other than visible light is disposed between the prism and the second image sensor.
請求項1に記載の発明によれば、吻合すべき静脈とリンパ管とを、同一視野内で同時に可視化することが可能となる。 According to the invention described in claim 1, it becomes possible to simultaneously visualize the vein and the lymph vessel to be anastomosed in the same visual field.
請求項2に記載の発明によれば、吻合すべき静脈とリンパ管とを、互いに異なる色に着色して、同一視野内で同時に可視化することができ、静脈とリンパ管との視認性を向上させることが可能となる。 According to the second aspect of the present invention, the veins and lymph vessels to be anastomosed can be colored in different colors so that they can be visualized at the same time in the same visual field, and the visibility of the veins and lymph vessels is improved. It becomes possible.
請求項3に記載の発明によれば、静脈およびリンパ管と被検者の画像とを、合成した状態で同時に視認することができ、手術の効率を向上させることが可能となる。 According to the invention described in claim 3, the veins and lymph vessels and the image of the subject can be visually recognized at the same time in a combined state, and the efficiency of surgery can be improved.
請求項4に記載の発明によれば、ダイクロイックプリズムにより、蛍光色素からの蛍光と第2の波長の光とを効率的に第1撮像素子に入射させるとともに、可視光を効率的に第2撮像素子に入射させることが可能となる。 According to the invention of claim 4, the fluorescence from the fluorescent dye and the light of the second wavelength are efficiently incident on the first image sensor by the dichroic prism, and the visible light is efficiently captured by the second image. It becomes possible to make it enter the device.
請求項5に記載の発明によれば、第1バンドパスフィルタにより第1の波長の光および第2の波長の光により励起した蛍光色素からの蛍光が第1撮像素子に入射することを防止するとともに、第2バンドパスフィルタにより可視光以外の光が第2撮像素子に入射することを防止することが可能となる。 According to the invention of claim 5, it is possible to prevent the fluorescence from the fluorescent dye excited by the light of the first wavelength and the light of the second wavelength by the first bandpass filter from entering the first image sensor. At the same time, the second bandpass filter can prevent light other than visible light from entering the second image sensor.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、この発明に係るイメージング装置1を、表示装置2とともに示す斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an imaging device 1 according to the present invention together with a
表示装置2は、大型の液晶表示装置等から構成される表示部52を、支持機構51により支持する構成を有する。
The
この発明に係るイメージング装置1は、被検者におけるリンパ管の画像と静脈の画像とを、被検者の可視画像とともに、表示部52に同時に表示するためのものである。すなわち、この発明に係るイメージング装置1は、リンパ管の画像をインドシアニングリーンの蛍光による近赤外画像として可視化し、静脈の画像を血液により吸収された近赤外画像の輝度の反転画像として可視化し、これらの画像を被検者の可視画像に合成して表示するためのものである。
The imaging apparatus 1 according to the present invention is for simultaneously displaying an image of a lymph vessel and an image of a vein in a subject together with a visible image of the subject on the
この発明に係るイメージング装置1は、4個の車輪13を備えた台車11と、この台車11の上面における台車11の進行方向の前方付近に配設されたアーム機構30と、このアーム機構30にサブアーム41を介して配設された照明・撮影部12と、モニター15とを備える。台車11の進行方向の後方には、台車11を移動するときに使用されるハンドル14が付設されている。また、台車11の上面には、このイメージング装置1の遠隔操作に使用される後述する操作部74を装着するための凹部16が形成されている。
The imaging apparatus 1 according to the present invention includes a dolly 11 having four
上述したアーム機構30は、台車11の進行方向の前方側に配設されている。このアーム機構30は、台車11の進行方向の前方側に立設された支柱36上に配設された支持部37に対して、ヒンジ部33により連結された第1アーム部材31を備える。この第1アーム部材31は、ヒンジ部33の作用により、支柱36および支持部37を介して、台車11に対して揺動可能となっている。なお、上述したモニター15は、支柱36に付設されている。
The
この第1アーム部材31の上端には、第2アーム部材32がヒンジ部34により連結されている。この第2アーム部材32は、ヒンジ部34の作用により、第1アーム部材31に対して揺動可能となっている。このため、第1アーム部材31と第2アーム部材32とは、図1に示す第1アーム部材31と第2アーム部材32とが第1アーム部材31と第2アーム部材32との連結部であるヒンジ部34を中心として所定の角度開いた撮影姿勢と、第1アーム部材31と第2アーム部材32とが近接する待機姿勢とをとることが可能となっている。
The
第2アーム部材32の下端には、支持部43がヒンジ部35により連結されている。この支持部43は、ヒンジ部35の作用により、第2アーム部材32に対して揺動可能となっている。この支持部43には、回転軸42が支持されている。そして、照明・撮影部12を支持したサブアーム41は、第2アーム部材32の先端に配設された回転軸42を中心に回動する。このため、照明・撮影部12は、このサブアーム41の回動により、図1に示す撮影姿勢または待機姿勢をとるためのアーム機構30に対して台車11の進行方向の前方側の位置と、台車11を移動させる時の姿勢であるアーム機構30に対して台車11の進行方向の後方側の位置との間を移動する。
The
図2は、照明・撮影部12の概要図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of the illumination/
この照明・撮影部12は、後述する近赤外線を検出可能な第1撮像素子61および可視光を検出可能な第2撮像素子62を備えたカメラ21と、このカメラ21の外周部に各々配設された、4個の第1光源22と、4個の第2光源23と、4個の第3光源24とを備える。
The illumination/
第1光源22は、被検者のリンパ管に投与された蛍光色素としてのインドシアニングリーンを励起させる第1の波長の光を被検者に向けて照射する。この第1の波長は、例えば、780nmである。被検者のリンパ管に投与されたインドシアニングリーンは、780nmの近赤外光を照射されることにより、その波長のピークが820nm程度の近赤外光である蛍光を発生する。なお、第1光源22の波長は、780nmに限定されず、インドシアニングリーンを励起することができる650nmから850nm程度の波長であればよい。
The
第2光源23は、被検者の静脈中の血液において吸収される第2の波長の光を被検者に向けて照射する。この第2の波長は、例えば、850nmである。この850nmの近赤外光は、血液におけるヘモグロビンによって吸収される。第2光源23の波長としては、例えば、700nmから900nm程度であればよい。
The second
第3光源24は、被検者に向けて可視光である白色光を照射する。
The third
なお、この実施形態においては、第1光源22、第2光源23および第3光源24と、カメラ21とを一体化した照明・撮影部12を使用しているが、第1光源22、第2光源23および第3光源24と、カメラ21とを、個別に配設してもよい。
In addition, in this embodiment, the illumination/
図3は、照明・撮影部12の内部構造を示す概要図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the internal structure of the illumination/
上述したように、照明・撮影部12は、カメラ21と、第1光源22と、第2光源23と、第3光源24とを備える。そして、カメラ21は、レンズ系66と、近赤外線を検出可能な第1撮像素子61と、可視光を検出可能な第2撮像素子62と、近赤外光を透過させて第1撮像素子61に入射させるとともに、可視光を反射させて第2撮像素子62に入射させるダイクロイックプリズム65とを備える。なお、第1撮像素子61および第2撮像素子62は、CMOSやCCDから構成される。
As described above, the illumination/
ダイクロイックプリズム65と第1撮像素子61との間には、第1の波長の近赤外光により励起したインドシアニングリーンからの蛍光と、第2の波長の近赤外光とを透過させ、第1の波長の近赤外光と、第2の波長の光により励起したインドシアニングリーンからの蛍光は透過させない第1バンドパスフィルタ63が配設されている。また、ダイクロイックプリズム65と第2撮像素子62との間には、可視光は透過させるが可視光以外の光は透過させない第2バンドパスフィルタ64が配設されている。
Between the
図4は、この発明に係るイメージング装置1の主要な制御系を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing a main control system of the imaging apparatus 1 according to the present invention.
このイメージング装置1は、論理演算を実行するCPU、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたROM、制御時にデータ等が一時的にストアされるRAM等から構成され、装置全体を制御する制御部70を備える。この制御部70は、カメラ21、第1光源22、第2光源23および第3光源24を備えた照明・撮影部12と接続されている。また、この制御部70は、モニター15と接続されている。また、この制御部70は、オペレータ(術者)により各種の情報が入力される操作部74と接続されている。さらに、この制御部70は、上述した表示部52を備えた表示装置2とも接続されている。
The imaging apparatus 1 includes a CPU that executes logical operations, a ROM that stores an operation program necessary for controlling the apparatus, a RAM that temporarily stores data and the like during control, and the like that controls the entire apparatus. The
この制御部70は、第1撮像素子61および第2撮像素子62を備えるカメラ21を制御するためのカメラ制御部71と、第1光源22、第2光源23および第3光源24の点灯および消灯を制御するための光源制御部72と、後述する輝度反転処理、ガンマ補正処理、着色処理および合成処理を含む各種の画像処理を実行するための画像処理部73とを備える。
The
次に、被検者に対して手術等を行う場合の、上述したイメージング装置1におけるイメージング動作について説明する。図5は、カメラ21および画像処理部73におけるイメージング動作の各工程をブロックで示す説明図である。
Next, an imaging operation in the above-described imaging device 1 when performing surgery or the like on a subject will be described. FIG. 5 is an explanatory diagram showing each step of the imaging operation in the
手術等を行う場合において、この発明に係るイメージング装置1により、被検者におけるリンパ管の画像と静脈の画像とを、被検者の可視画像とともに、表示部52に同時に表示するためには、最初に、オペレータはハンドル14を操作して台車11を移動させ、イメージング装置1を、手術等を行う場所に移動させる。そして、被検者における縫合静脈付近にインドシアニングリーンを注射により注入し、リンパ管内にインドシアニングリーンを流入させる。
When performing an operation or the like, in order to display the image of the lymph vessel and the image of the vein in the subject together with the visible image of the subject on the
この状態において、第1撮像素子61により被検者におけるリンパ管の画像と静脈の画像を撮影するとともに、第2撮像素子62により被検者の可視画像を撮影し、これらの画像を表示装置2における表示部52およびモニター15に表示する。
In this state, the
このときには、第3光源24が常時点灯され、被検者に向けて可視光が照射される。そして、被検者において反射した可視光は、カメラ21におけるレンズ系66を通過した後、ダイクロイックプリズム65により反射され、可視光は透過させるが可視光以外の光は透過させない第2バンドパスフィルタ64を通過した後、第2撮像素子62に入射する。第2撮像素子62は、カメラ制御部71の制御により、60FPS(Frame Per Second)のフレームレートで、この可視画像を取得する。この第2撮像素子62としては、可視画像をRGBの信号として取得することができるカラーの撮像素子が使用される。第2撮像素子62により取得された画像信号に対しては、画像処理部73においてガンマ補正がなされ、可視画像が作成される。
At this time, the third
一方、被検者におけるリンパ管の画像と静脈の画像とは、第1撮像素子61により撮影される。この第1撮像素子61も、60FPSのフレームレートで画像の取得を実行する。このとき、この第1撮像素子61は、カメラ制御部71の制御により、リンパ管の画像と静脈の画像を、撮影時のフレームレートと同期する同期クロックAおよび同期クロックBのタイミングに応じて、1フレーム毎に交互に、すなわち、30FPSのフレームレートで取得する。これに対応して、第1光源22と第2光源23とは、光源制御部72の制御により、第1撮像素子61による撮影のフレームレートと同期して交互に点灯する。
On the other hand, the image of the lymph vessel and the image of the vein in the subject are captured by the
図6は、第1、第2光源22、23および第1撮像素子61に付与される同期クロックを示すグラフである。このグラフにおいては、符号Aは第1光源22を点灯させるための同期クロックを示し、符号Bは第2光源23を点灯させるための同期クロックを示している。
FIG. 6 is a graph showing the synchronization clocks given to the first and second
上述したように、第1撮像素子61は、60FPSのフレームレートで、リンパ管の画像と静脈の画像とを交互に画像を取得する。このため、第1光源22と第2光源23とは、交互に、30FPSのフレームレートに対応した状態で点灯する。このときの第1光源22と第2光源23との点灯と消灯の時間は、図6に示すように、ともに、16.6msecとなる。
As described above, the
再度、図5を参照して、図6に示す同期クロックAに対応して第1光源22が点灯した状態においては、被検者のリンパ管内のインドシアニングリーンが励起され、蛍光を発生する。この蛍光は、例えば、波長が820nmの近赤外光である。この蛍光は、カメラ21におけるレンズ系66を通過した後、ダイクロイックプリズム65を通過し、さらに、第1バンドパスフィルタ63を通過した後、第1撮像素子61に入射する。第1撮像素子61は、カメラ制御部71の制御により、図6に示す同期クロックAに対応して、インドシアニングリーンからの蛍光画像を取得する。なお、第1撮像素子61は、蛍光画像および後述する第2の波長による近赤外画像を白黒画像として取得する白黒の撮像素子が使用される。
Referring again to FIG. 5, when the
この第1撮像素子61により30FPSのフレームレートで取得された蛍光画像に対しては、画像処理部73においてガンマ補正がなされる。そして、画像処理部73により、この蛍光画像におけるリンパ管の領域を第1の色に着色する着色処理がなされる。この第1の色は、例えば、緑色である。
The
一方、図6に示す同期クロックBに対応して第2光源23が点灯した状態においては、第2光源23から照射されたその波長が850nmの近赤外光は、静脈中の血管におけるヘモグロビンで吸収され、静脈以外の領域で反射される。この近赤外光は、カメラ21におけるレンズ系66を通過した後、ダイクロイックプリズム65を通過し、さらに、第1バンドパスフィルタ63を通過した後、第1撮像素子61に入射する。第1撮像素子61は、カメラ制御部71の制御により、図6に示す同期クロックBに対応して、近赤外画像を取得する。
On the other hand, in the state where the second
この第1撮像素子61により30FPSのフレームレートで取得された近赤外画像は、静脈の領域において近赤外光が吸収され、静脈の領域が暗くなった画像となっている。この近赤外画像に対しては、画像処理部73において、画素値の輝度を反転させる輝度反転処理が実行される。このときには、この第1撮像素子61の各画素が、例えば、0から1023の1Kバイトの画素値をとるものであった場合には、反転処理後の出力画素値をOUT(x,y)とし、反転処理前の入力画素値をIN(x,y)としたときに、画像処理部73において下記の式で表される演算が実行される。
OUT(x,y)=1023−IN(x,y)The near-infrared image acquired by the
OUT(x,y)=1023-IN(x,y)
この画素値の反転処理により、被検者の静脈の領域を輝度の高い画像として可視化することができる。そして、反転処理後の画像に対しては、画像処理部73においてガンマ補正がなされる。しかる後、画像処理部73により、この反転処理後の画像における静脈の領域を、第1の色とは異なる第2の色に着色する着色処理がなされる。この第2の色は、緑色以外で、かつ、視認が容易な色である。
By this pixel value inversion process, the vein region of the subject can be visualized as an image with high brightness. Then, the image after the inversion processing is subjected to gamma correction in the
リンパ管の領域を第1の色に着色した画像と静脈の領域を第2の色に着色した画像とを、画像処理部73により合成することによって、吻合すべき静脈とリンパ管とを同一視野内で同時に可視化可能な着色された近赤外画像を得ることができる。そして、この着色された近赤外画像と、第2撮像素子62により取得された可視画像とを、画像処理部73により合成することによって、静脈およびリンパ管と被検者の画像とを、合成した状態で同時に表示装置2における表示部52とモニター15とに表示することができる。これにより、オペレータは、静脈およびリンパ管と被検者の画像とを、容易に視認することが可能となる。
An image in which the lymph vessel region is colored in the first color and the vein region is colored in the second color are combined by the
なお、ダイクロイックプリズム65と第1撮像素子61との間には、第1の波長の近赤外光により励起したインドシアニングリーンからの蛍光と、第2の波長の近赤外光とは透過させるが、第1の波長の近赤外光と、第2の波長の光により励起したインドシアニングリーンからの蛍光は透過させない第1バンドパスフィルタ63が配設されている。
In addition, between the
上述したように、第1の波長は780nmであり、第2の波長は850nmである。また、780nmの励起光を照射されたインドシアニングリーンからの蛍光の波長のピークは820nmである。そして、インドシアニングリーンに第2の波長である850nmの近赤外光が照射された場合には、インドシアニングリーンからは870nmをピークとする蛍光が発生する。このため、リンパ管と血管の可視化に利用されない第1の波長の近赤外光と、第2の波長の光により励起したインドシアニングリーンからの蛍光が第1撮像素子61に入射することを防止するため、第1バンドパスフィルタ63は、800nmから860nmの近赤外光のみを通過させるものが使用されている。
As mentioned above, the first wavelength is 780 nm and the second wavelength is 850 nm. Further, the peak wavelength of fluorescence from indocyanine green irradiated with the excitation light of 780 nm is 820 nm. Then, when indocyanine green is irradiated with near-infrared light having a second wavelength of 850 nm, indocyanine green emits fluorescence having a peak at 870 nm. Therefore, it is possible to prevent the near-infrared light having the first wavelength and the fluorescence from the indocyanine green excited by the light having the second wavelength, which are not used for visualization of the lymph vessels and blood vessels, from entering the
以上のように、上述したイメージング装置1によれば、同期クロックを利用して第1、第2光源22、23の点灯と第1撮像素子61による画像の取得とを同期させて実行することにより、リンパ管と静脈とを同一視野内で同時に可視化することが可能となる。このため、オペレータ(術者)は同一視野内でリンパ管と血管を目視することができ、手術を集中して実行することが可能となる。また、このとき、リンパ管用と静脈用に専用の機器を準備する必要はない。
As described above, according to the imaging apparatus 1 described above, the synchronization clock is used to perform the lighting of the first and second
また、上述したイメージング装置1によれば、リンパ管と静脈とを互いに異なる色で表示することができることから、両者を容易に識別することが可能となる。また、血管テープ等を利用した静脈のマーキングも不要となる。 Further, according to the above-described imaging apparatus 1, the lymph vessels and veins can be displayed in different colors, so that they can be easily distinguished. In addition, vein marking using a blood vessel tape or the like becomes unnecessary.
なお、上述した実施形態においては、リンパ管の領域と静脈の領域を互いに異なる色で着色しているが、この着色は、リンパ管と静脈のいずれか一方に対してのみ行ってもよい。この場合には、リンパ管の領域と静脈の領域のうち、着色しない領域は、白色で表示されることになる。 In the above-described embodiment, the lymph vessel region and the vein region are colored with different colors, but this coloring may be performed on only one of the lymph vessel and the vein. In this case, the non-colored areas of the lymph vessel area and the vein area are displayed in white.
また、上述した実施形態においては、被検者に対して可視光を照射することにより、可視画像をリンパ管および静脈とともに表示しているが、可視画像の表示を省略し、可視画像は目視で直接観察するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the visible image is displayed together with the lymph vessels and veins by irradiating the subject with visible light, but the visible image is omitted and the visible image is visually checked. You may make it observe directly.
さらに、上述した実施形態においては、蛍光色素としてインドシアニングリーンを使用しているが、5−アミノレブリン酸(5−ALA/5−Aminolevulinic Acid)等の、その他の蛍光色素を使用してもよい。 Furthermore, although indocyanine green is used as the fluorescent dye in the above-described embodiments, other fluorescent dyes such as 5-aminolevulinic acid (5-ALA/5-Aminolevulinic Acid) may be used.
1 イメージング装置
2 表示装置
11 台車
12 照明・撮影部
15 モニター
21 カメラ
22 第1光源
23 第2光源
24 第3光源
30 アーム機構
52 表示部
61 第1撮像素子
62 第2撮像素子
63 第1バンドパスフィルタ
64 第2バンドパスフィルタ
65 ダイクロイックプリズム
66 レンズ系
70 制御部
71 カメラ制御部
72 光源制御部
73 画像処理部
74 操作部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記被検者のリンパ管に投与された蛍光色素を励起させる第1の波長の光を、前記被検者に向けて照射する第1光源と、
前記被検者の静脈中の血液において吸収される第2の波長の光を、前記被検者に向けて照射する第2光源と、
前記被検者を所定のフレームレートで撮影する第1撮像素子と、
前記第1光源と前記第2光源とを前記第1撮像素子による撮影のフレームレートと同期させて交互に点灯させる光源制御部と、
前記第2光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影された前記被検者の画像の輝度を反転させるとともに、前記第1光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影された画像におけるリンパ管の領域と、前記第2光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影され輝度を反転された画像における静脈の領域の少なくとも一方を着色した上で、これらの画像を表示部に表示する画像処理部と、
を備えたことを特徴とするイメージング装置。An imaging device for simultaneously displaying an image of a lymph vessel and an image of a vein in a subject,
A first light source for irradiating the subject with light having a first wavelength that excites a fluorescent dye administered to the lymph vessel of the subject;
A second light source for irradiating the subject with light having a second wavelength that is absorbed in blood in the vein of the subject;
A first image sensor for photographing the subject at a predetermined frame rate;
A light source controller that alternately turns on the first light source and the second light source in synchronization with a frame rate of image capturing by the first image sensor;
The brightness of the image of the subject captured by the first image sensor is inverted when the second light source is on, and the brightness of the image of the subject is inverted by the first image sensor when the first light source is on. After coloring at least one of the lymphatic vessel region in the captured image and the vein region in the image of which the brightness is inverted by the first image sensor when the second light source is turned on, these An image processing unit that displays the image of
An imaging device comprising:
前記画像処理部は、
前記第1光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影された前記被検者の画像における前記リンパ管の領域を第1の色に着色した上で前記表示部に表示するとともに、
前記第2光源が点灯しているときに前記第1撮像素子により撮影された前記被検者の画像の輝度を反転させ、輝度を反転された画像における前記静脈の領域を、前記第1の色とは異なる第2の色に着色した上で、前記表示部に表示するイメージング装置。The imaging device according to claim 1,
The image processing unit,
While displaying the region of the lymphatic vessel in the image of the subject captured by the first image sensor with the first color when the first light source is turned on, the region is displayed on the display unit,
The brightness of the image of the subject captured by the first image sensor when the second light source is turned on is inverted, and the area of the vein in the brightness-inverted image is converted into the first color. An imaging device which is colored in a second color different from, and is displayed on the display unit.
可視光を前記被検者に向けて照射する第3光源と、
前記被検者を撮影する第2撮像素子と、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記第1撮像素子により撮影した前記被検者の画像における前記リンパ管の領域と前記静脈の領域とともに、前記第2撮像素子により撮影した可視画像を、前記表示部に合成して表示するイメージング装置。The imaging device according to claim 2,
A third light source for irradiating the subject with visible light;
A second image sensor for photographing the subject;
Further equipped with,
The image processing unit synthesizes, on the display unit, a visible image captured by the second image sensor together with the lymph vessel region and the vein region in the image of the subject captured by the first image sensor. And display the imaging device.
前記蛍光色素からの蛍光と前記第2の波長の光とを前記第1撮像素子に入射させるとともに、可視光を前記第2撮像素子に入射させるダイクロイックプリズムを備えるイメージング装置。The imaging device according to claim 3,
An imaging apparatus including a dichroic prism that causes fluorescence from the fluorescent dye and light of the second wavelength to enter the first image sensor and allows visible light to enter the second image sensor.
前記ダイクロイックプリズムと前記第1撮像素子との間に、前記第1の波長の光により励起した前記蛍光色素からの蛍光および前記第2の波長の光を透過させ、前記第1の波長の光および前記第2の波長の光により励起した前記蛍光色素からの蛍光は透過させない第1バンドパスフィルタを配設するとともに、
前記ダイクロイックプリズムと前記第2撮像素子との間に、可視光は透過させるが可視光以外の光は透過させない第2バンドパスフィルタを配設するイメージング装置。
The imaging device according to claim 4,
Between the dichroic prism and the first image sensor, the fluorescence from the fluorescent dye excited by the light of the first wavelength and the light of the second wavelength are transmitted, and the light of the first wavelength and While disposing a first bandpass filter that does not transmit fluorescence from the fluorescent dye excited by the light of the second wavelength,
An imaging device in which a second band-pass filter that transmits visible light but does not transmit light other than visible light is disposed between the dichroic prism and the second image sensor.
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