JP7328432B2 - 医療用制御装置、医療用観察システム、制御装置及び観察システム - Google Patents
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Description
NBIでは、波長415nm及び540nmを中心波長とする狭帯域の照明光を照射して、各波長の光のヘモグロビンに対する吸収の差を利用して粘膜表層とそれより深い層との血管の状態を観察する。ここで、415nmの光は粘膜表層のヘモグロビンに吸収され、540nmの光はそれよりやや深い層のヘモグロビンに吸収される。
IRIでは、血中内で波長805nm付近の近赤外光に吸収ピークを持つインドシアニングリーン(Indocyanine green:ICG)という薬剤を造影剤として静脈注射し、中心波長805nm及び中心波長940nmの近赤外光を照射して、ICGの吸収による粘膜下層の血管部分の陰影を観察し、血管、リンパ管の走行状態を診断する。IRIでは、腫瘍の有無により、中心波長805nmの光の強度が変化する。
AFIでは、蛍光剤を被検体内に予め投与しておき、励起光を照射することによって、被検体から発せられる蛍光像を観察し、その蛍光像の有無や、形状を観察することにより腫瘍部分を診断する。正常な組織では粘膜表層において蛍光剤からの蛍光が発せられ、病変による粘膜表層において血管の集積や粘膜の肥厚が起こると蛍光体からの蛍光が著しく低下する。
PDDでは、アミノレブリン酸(5-ALA)の溶解液を患者に服用させると体内の正常組織では、血液原料(ヘム)に代謝されるが、癌細胞では、代謝されずに、その中間産物のPpIXという物質として蓄積され、このPpIXに青色光(中心波長410nm)を照射すると赤色(ピーク波長630nm)に蛍光発光するという性質を利用して、癌細胞と正常細胞を区別しやすい画像を得る。なお、正常細胞は、照射された青色光の光、例えば照射された青色光の裾野の460nmの光を受けて青色の光を発する。
図1は、本発明の実施の形態1にかかる内視鏡装置1の概略構成を示す図である。内視鏡装置1は、医療分野において用いられ、人等の観察対象物の内部(生体内)の被写体を観察する装置である。この内視鏡装置1は、図1に示すように、内視鏡2と、撮像装置3と、表示装置4と、制御装置5(画像処理装置)と、光源装置6とを備え、撮像装置3と制御装置5とで、医療用観察システムを構成している。なお、本実施の形態1では、内視鏡2及び撮像装置3により、例えば硬性鏡等の内視鏡を用いた画像取得装置を構成している。
カラーモードの設定処理では、観察光路上に観察側フィルタが存在しないと判断された場合、通常の白色光画像のカラーモードに設定する。通常の白色光画像のカラーモードでは、適切な白色を再現するための色補正が行われる。これに対し、観察光路上に観察側フィルタが存在すると判断された場合、近赤外励起光を含まない画像に応じたカラーモードに設定する。近赤外励起光を含まない画像のカラーモードでは、赤色(R)のゲイン値を高くした色補正が行われる。なお、制御部56が、観察光路上に観察側フィルタが存在すると判断された場合、蛍光観察時のモードへの設定を許可する制御を行うようにしてもよい。
報知処理では、例えば、フィルタ検知部52aにより、観察光路上に観察側フィルタが存在しないと判断された場合、入力部54を介して特殊光観察を行う指示が入力された際に、観察側フィルタが存在しない旨の報知を行う。例えば、図3Bのように、内視鏡2(2A)およびカメラヘッド9(9B)の両方に観察側フィルタが設けられていない場合に、入力部54を介して特殊光観察を行う指示が入力された際、観察側フィルタが存在しない旨の報知を行う。この際の報知処理は、表示装置4が表示する文字情報(画像)や、出力部55が出力する音、光などにより実行される。
また、観察光路上に観察側フィルタが存在しないと判断された場合、入力部54を介して特殊光観察を行う指示が入力された際に、光源装置6からの特殊光の出射を停止する。制御部56は、観察光路上に観察側フィルタの存在が検知されると、特殊光の出射停止を解除する。光源制御部62は、制御部56の制御のもと、光源部61による光の出射を制御する。
制御部56は、フィルタ検知部52aの検知結果に応じて、上述した報知処理および照明光制御のうちの少なくとも一方を行う。
続いて、本発明の実施の形態1の変形例1について説明する。本変形例1にかかる内視鏡装置は、光源装置6が備える光源のみが異なり、そのほかの構成は、上述した内視鏡装置1と同じである。以下、上述した実施の形態1とは異なる部分について説明する。本変形例1では、光源装置6が、白色光を発するLED(Light Emitting Diode)、および近赤外の波長帯域の光を発する半導体レーザを光源として備える。制御部56の制御のもと、LED光源は通常観察時に発光し、半導体レーザは特殊光観察時に発光する。
続いて、本発明の実施の形態1の変形例2について説明する。本変形例2にかかる内視鏡装置は、上述した内視鏡装置1と同じである。以下、上述した実施の形態1とは異なる部分について説明する。図19は、本発明の実施の形態1の変形例2にかかる内視鏡2及びカメラヘッド9の構成を説明する模式図である。本変形例2では、内視鏡2A、カメラヘッド9B、中間部材10Aの組み合わせ(図3Dの画像取得装置104を参照)を例に説明する。本変形例2では、レーザ処置具11を用いて、緑色の波長帯域に含まれる所定の波長(または波長帯域)のレーザ光LGを対象物Sに照射して処置を施す。この際、レーザ光LGの波長(または波長帯域)の光を、観察側フィルタでカットすることによって、レーザ光LGによる画像の明るさの変化を抑制する。
続いて、本発明の実施の形態2について説明する。図20は、本発明の実施の形態2にかかる内視鏡装置200の概略構成を示す図である。上述した実施の形態1では、内視鏡2として、硬性鏡を用いた内視鏡装置1を説明したが、これに限られず、軟性の内視鏡を用いた内視鏡装置としても構わない。本実施の形態2では、軟性の内視鏡の挿入部の先端に観察側フィルタおよび撮像部を設ける場合の例を説明する。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図21は、本実施の形態3にかかる医療用撮像装置を備えた医療用観察システムである手術用顕微鏡システムの全体構成を模式的に示す図である。上述した実施の形態1、2では、硬性または軟性の内視鏡を例に説明したが、本実施の形態3では、所定の視野領域を拡大して撮像し、撮像した画像を表示する機能を有する手術用顕微鏡システム(医療用画像取得システム)を例に説明する。
2、2A、2B 内視鏡
3 撮像装置
4 表示装置
5 制御装置
6 光源装置
7 ライトガイド
8 伝送ケーブル
9、9A、9B カメラヘッド
10、10A 中間部材
10a、10b、21f、95 観察側フィルタ
51 信号処理部
52 画像処理部
52a フィルタ検知部
53 通信モジュール
54 入力部
55 出力部
56 制御部
57 メモリ
61 光源部
62 光源制御部
91 レンズユニット
92 撮像部
93 通信モジュール
94 カメラヘッド制御部
Claims (19)
- 被写体からの観察光に基づいて生成された画像信号における予め設定された波長帯域の特定光の波長帯域を含む色の信号値に基づいて、前記観察光の光路上に、前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されているか否かを検知するフィルタ検知部、
を備えることを特徴とする医療用制御装置。 - 前記観察側フィルタは、前記観察光の光路に対して挿抜自在である
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用制御装置。 - 外部からの指示の入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記フィルタ検知部は、前記入力部にホワイトバランス調整処理の指示が入力された場合に、前記観察側フィルタの検知処理を実行する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の医療用制御装置。 - 前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上前記観察側フィルタが存在しないと判断した場合に、表示装置および/または出力部に、前記観察側フィルタが装着されていない旨の報知処理を実行させる制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項1~3のいずれか一つに記載の医療用制御装置。 - 前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上前記観察側フィルタが存在しないと判断された場合に、光源部による前記特定光を含む照明光の出射を制御する光源制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の医療用制御装置。 - 前記観察光を受光して画像信号を生成する撮像部が生成した前記画像信号に信号処理を施す画像処理部、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていることを検知した場合に、前記観察側フィルタにカットされた波長帯域を含む色を強める色補正を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用制御装置。 - 前記観察光を受光して画像信号を生成する撮像部が生成した前記画像信号に信号処理を施す画像処理部、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていることを検知した場合に、前記観察側フィルタにカットされた波長帯域を含む色を強める色補正を行う第1のカラーモードによる表示用の画像信号の生成を行い、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていないことを検知した場合に、前記第1のカラーモードと異なる第2のカラーモードによる白色光画像の表示用の画像信号の生成を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用制御装置。 - 前記フィルタ検知部が前記観察光の光路上に前記観察側フィルタが存在すると判断した場合に、蛍光観察時のモードへの設定を許可する制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の医療用制御装置。 - 被写体からの観察光を導光する観察光学系と、
前記観察光学系から観察光を受光して画像信号を生成する撮像部と、
前記画像信号における予め設定された波長帯域の特定光の波長帯域を含む色の信号値に基づいて、前記観察光の光路上に、前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されているか否かを検知するフィルタ検知部と、
を備えることを特徴とする医療用観察システム。 - 前記観察側フィルタは、前記観察光の光路に対して挿抜自在である
ことを特徴とする請求項9に記載の医療用観察システム。 - 外部からの指示の入力を受け付ける入力部をさらに備え、
前記フィルタ検知部は、前記入力部にホワイトバランス調整処理の指示が入力された場合に、前記観察側フィルタの検知処理を実行する
ことを特徴とする請求項9または10に記載の医療用観察システム。 - 前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上に前記観察側フィルタが存在しないと判断した場合に、表示装置および/または出力部に、前記観察側フィルタが装着されていない旨の報知処理を実行させる制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項9~11のいずれか一つに記載の医療用観察システム。 - 少なくとも前記特定光を含む照明光を出射する光源部、
をさらに備えることを特徴とする請求項9~12のいずれか一つに記載の医療用観察システム。 - 前記フィルタ検知部の検知結果によって、前記観察光の光路上に前記観察側フィルタが存在しないと判断された場合に、前記光源部による前記照明光の出射を制御する光源制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項13に記載の医療用観察システム。 - 前記観察光を受光して画像信号を生成する撮像部が生成した前記画像信号に信号処理を施す画像処理部、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていることを検知した場合に、前記観察側フィルタにカットされた波長帯域を含む色を強める色補正を行う
ことを特徴とする請求項9に記載の医療用観察システム。 - 前記観察光を受光して画像信号を生成する撮像部が生成した前記画像信号に信号処理を施す画像処理部、
をさらに備え、
前記画像処理部は、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていることを検知した場合に、前記観察側フィルタにカットされた波長帯域を含む色を強める色補正を行う第1のカラーモードによる表示用の画像信号の生成を行い、前記フィルタ検知部が前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されていないことを検知した場合に、前記第1のカラーモードと異なる第2のカラーモードによる白色光画像の表示用の画像信号の生成を行う
ことを特徴とする請求項9に記載の医療用観察システム。 - 前記フィルタ検知部が前記観察光の光路上に前記観察側フィルタが存在すると判断した場合に、蛍光観察時のモードへの設定を許可する制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の医療用観察システム。 - 被写体からの観察光に基づいて生成された画像信号における予め設定された波長帯域の特定光の波長帯域を含む色の信号値に基づいて、前記観察光の光路上に、前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されているか否かを検知するフィルタ検知部、
を備えることを特徴とする制御装置。 - 被写体からの観察光を導光する観察光学系と、
前記観察光学系から観察光を受光して画像信号を生成する撮像部と、
前記画像信号における予め設定された波長帯域の特定光の波長帯域を含む色の信号値に基づいて、前記観察光の光路上に、前記特定光をカットする観察側フィルタが配置されているか否かを検知するフィルタ検知部と、
を備えることを特徴とする観察システム。
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