JP7350834B2 - 画像処理装置，内視鏡システム，画像処理装置の制御方法 - Google Patents

Description

この発明は、エネルギーデバイス等を用いた生体組織等の被検体への焼灼状態を可視化する画像処理装置，内視鏡システム，画像処理装置の制御方法に関するものである。

従来、主に医療分野において用いられる医療用内視鏡には、光の波長を制御して観察対象物を強調表示する特殊光観察機能を搭載した内視鏡ビデオスコープシステムが一般に実用化されている。

例えば、狭帯域光観察（ＮＢＩ：Narrow Band Imaging（登録商標））機能は、血液中のヘモグロビンに吸収されやすい狭帯域化された２つの波長（３９０～４４５ｎｍ／５３０～５５０ｎｍ）の光を生体組織等の被検体（以下、単に被検体という）に対して照射することによって、粘膜表層の毛細血管や粘膜微細模様の強調表示を実現している。

また、赤外光観察（ＩＲＩ：Infra Red Imaging）機能は、赤外光が吸収されやすい赤外指標薬剤を静脈注射した上で、２つの赤外光（７９０～８２０ｎｍ／９０５～９７０ｎｍ）を被検体に対して照射することによって、通常光観察では視認が難しい粘膜深部の血管や血流情報の強調表示を実現している。

そして、蛍光観察（ＡＦＩ：Auto Fluorescence Imaging）機能は、生体組織からの自家蛍光を観察するための励起光（３９０～４７０ｎｍ）と血液中のヘモグロビンに吸収される波長（５４０～５６０ｎｍ）の光を被検体に対して照射することによって、腫瘍性病変と正常粘膜とを異なる色調で強調表示することを実現している。つまり、蛍光観察（ＡＦＩ）機能は、生体粘膜からの自家蛍光を観察することにより、腫瘍性病変と正常組織を異なる色調で強調表示することができる技術である。

近年においては、これらの特殊光観察機能を用いることにより、癌などの微細病変の早期発見や術前の病変範囲の精密診断等のための画像データを容易に取得して、医師による精密診断をサポートすることができるようになっている。

しかしながら、これら従来の特殊光観察機能は、主に病変部の表面の観察を行うものであるので、被検体の表面に生じた病変部の範囲を把握することは目視によっても容易にできるが、その病変部の深さ情報等については、目視だけでは容易に判断することが困難である。

そこで、例えば、従来の特殊光観察機能によって得られた画像データに基づいて、病変部や傷害部位の深さ情報を評価したり推定するための技術が、従来、種々提案されている。

例えば、日本国特許公表平１０－５０５７６８号公報には、紫外光または青光による誘起蛍光分光法や、可視光及び赤外光の反射分光法とを用いて、皮膚の熱傷傷害の範囲と深さとを医師が迅速に評価することのできる熱傷傷害評価装置とその評価方法が開示されている。この熱傷傷害評価装置は、予め定められた複数種類の波長の励起光をそれぞれ出射する複数の光源と、これらの光源から出射されて被検体により反射された応答光量を測定するセンサと、マイクロプロセッサ等を具備し、熱傷部位の皮膚を光学的に評価するように構成されている。

また、日本国特許公開２０１２－１３０５０６号公報には、吸光成分濃度の推定の確からしさを高めた光計測システムとしての電子内視鏡システムと、その光計測方法が開示されている。この電子内視鏡システムは、被検体に励起光を照射して血管に注入された赤外指標薬剤（インドシアニングリーン：ＩＣＧ（Indocyanine green））を励起させ、これを撮像して得られた撮像信号に基づいて、被検体の表面からの血管の深さを推定することができるというものである。

そして、日本国特許公開２００８－２２９０２５号公報には、蛍光観察機能を用いて取得された蛍光画像データについて、精度よく補正することにより、病変部の正確な診断をおこなうことができるようにした蛍光観察装置が開示されている。

特許公表平１０－５０５７６８号公報 特許公開２０１２－１３０５０６号公報 特許公開２００８－２２９０２５号公報

ところが、上記日本国特許公表平１０－５０５７６８号公報，上記日本国特許公開２０１２－１３０５０６号公報，上記日本国特許公開２００８－２２９０２５号公報等によって開示されている装置は、いずれもが特殊光観察機能を用いて取得された画像データに基づいて病変部に関する情報のうち目視によっては取得し得ない情報、例えば病変部の深さ情報等を評価し推定するというものである。したがって、これらの従来技術では、病変部に関する情報について高精度な情報を常に確実に取得することができるとは限らないという問題点がある。

一方、近年においては、内視鏡や腹腔鏡等を用いた低侵襲手術が広く行われるようになっている。例えば、腹腔鏡内視鏡合同胃局所切除術（ＬＥＣＳ：Laparoscopy and Endoscopy Cooperative Surgery），非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術（ＮＥＷＳ：Non-exposed Endoscopic Wall-inversion Surgery），内視鏡的粘膜下層剥離術（ＥＳＤ：Endoscopic Submucosal Dissection）等が広く行われている。

これらの低侵襲手術を行う際には、例えば、手術対象領域のマーキング等のために、電気メス等のエネルギーデバイスを用いて生体組織等の被検体に対する熱侵襲操作が実行される。また、実際の手術の際にも、同電気メス等のエネルギーデバイスを用いて患部生体組織の切除等が行われる。

このとき、当該エネルギーデバイスによって被検体の所望の部位に加えられる熱侵襲の度合いは、医師等の術者が目視や触覚，勘などに頼って確認を行っているのが実情である。

一般に、生体組織等の被検体に対して熱侵襲を加えた部位を通常光（白色光）で観察すると、その表面が白く変化していることがわかる。

ここで、熱侵襲を加えた対象の被検体が、例えば脂肪等の白色組織である場合には、熱侵襲を加えた部位と、熱侵襲を加えていない正常部位との間の見分けがつき難い。したがって、例えば手術等の作業途中で熱侵襲を加えた部位を、時間をおいた後に探す場合、容易に見つけられずに、見落としてしまうことがよくある。

したがって、医師等の術者が、例えば、手術等の作業中に熱侵襲を加えるべき度合い等をリアルタイムで目視のみによって確認することは非常に困難なことであり、非常に熟練を要する作業項目となっていた。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、エネルギーデバイス等を用いた生体組織等の被検体への焼灼状態を可視化する画像処理装置，内視鏡システム，画像処理装置の制御方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一態様の画像処理装置は、画像処理装置であって、蛍光画像データを取得し、前記蛍光画像データで撮像される領域のうち、所定の蛍光強度以上の蛍光を発する領域に関する情報を熱侵襲情報として出力する情報生成部を備え、前記蛍光画像データは、熱侵襲領域に含有される物質を励起させるための励起光が照射された生体組織における熱変性領域から発生した蛍光を撮像した画像であって、前記熱侵襲領域に含有される物質は、生体組織が熱処置されることにより生成される物質である。

本発明の一態様の内視鏡システムは、励起光を発生することが可能な光源部と、前記励起光が照射された生体組織からの戻り光である蛍光を取得して撮像信号を生成する撮像部と、
前記撮像信号に基づいて蛍光画像データを生成する蛍光画像生成部と、前記蛍光画像データを取得し、前記蛍光画像データで撮像される領域のうち、所定の蛍光強度以上の蛍光を発する領域に関する情報を熱侵襲情報として出力する情報生成部と、を備え、前記蛍光画像データは、熱侵襲領域に含有される物質を励起させるための励起光が照射された生体組織における熱変性領域から発生した蛍光を撮像した画像であって、前記熱侵襲領域に含有される物質は、生体組織が熱処置されることにより生成される物質である。

本発明の一態様の画像処理装置の制御方法は、情報生成部が、蛍光画像データを取得し、前記蛍光画像データで撮像される領域のうち、所定の蛍光強度以上の蛍光を発する領域に関する情報を熱侵襲情報として出力し、前記蛍光画像データは、熱侵襲領域に含有される物質を励起させるための励起光が照射された生体組織における熱変性領域から発生した蛍光を撮像した画像であって、前記熱侵襲領域に含有される物質は、生体組織が熱処置されることにより生成される物質である出力する。

本発明によれば、エネルギーデバイス等を用いた生体組織等の被検体への焼灼状態を可視化する画像処理装置，内視鏡システム，画像処理装置の制御方法を提供することができる。

本発明の一実施形態の熱侵襲観察装置である内視鏡システムの全体構成を示す外観斜視図 図１の内視鏡システムの概略構成を示すブロック構成図 図１の内視鏡システムに含まれる内視鏡を示す外観斜視図 図１の内視鏡システムの光源装置の制御部の詳細構成を示す要部ブロック構成図 本発明の一実施形態の内視鏡システムにおいて、熱侵襲によるマーキング領域の表示についての第１変形例を示す図 本実施形態の内視鏡システムを用いて被検体に対して熱侵襲による焼灼を行い、当該焼灼領域を含む被検体を蛍光観察モードで観察した際の表示例についての第２の変形例を示す図 図６の蛍光画像データに含まれる蛍光強度情報のうち熱侵襲深度情報を用いて算出された結果から推定される熱侵襲の深さを表示する表示例を示す図 本発明の一実施形態の内視鏡システムを用いて被検体に対して熱侵襲による焼灼を行い、当該焼灼領域を含む被検体を蛍光観察モードで観察した際の表示例についての第３の変形例の一例を示す図 本発明の一実施形態の内視鏡システムにおける表示例の第３変形例の別の一例を示す図 波長３４０ｎｍの励起光を照射し、波長４８０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化した図（熱侵襲領域を可視化するのに適した波長の場合） 波長３８０ｎｍの励起光を照射し、波長５３０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化した図（熱侵襲領域を可視化するのに適した波長の場合） 波長４４０ｎｍの励起光を照射し、波長５５０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化した図（熱侵襲領域を可視化するのに適した波長の場合） 波長４９０ｎｍの励起光を照射し、波長６５０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化した図（熱侵襲領域を可視化するのに適さない波長の場合） 波長４１０ｎｍの励起光を照射し、波長４３０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化した図（熱侵襲領域を可視化するのに適さない波長の場合） 波長３９０ｎｍ～４７０ｎｍの励起光を照射して、５００ｎｍ～６４０ｎｍの蛍光を撮像することで、熱侵襲領域の蛍光観察したときの熱侵襲深度と蛍光強度との相関関係を示す図

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
以下の説明に用いる各図面は模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識できる程度の大きさで示すために、各部材の寸法関係や縮尺等を構成要素毎に異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、各図面に記載された各構成要素の数量や各構成要素の形状や各構成要素の大きさの比率や各構成要素の相対的な位置関係等に関して、図示の形態のみに限定されるものではない。

本発明の熱侵襲観察装置は、エネルギーデバイス等を用いて生体組織等の被検体に対して焼灼等の熱侵襲を加えた領域に対し、通常の白色光観察（ＷＬＩ；white light imaging）と特殊光観察（蛍光観察）とを行い、通常の白色光画像データと、蛍光強度情報を含む蛍光画像データとを取得し、取得された白色光画像データと蛍光画像データとに基づいて所定の形態の表示用画像データを生成し、表示用画像データによって表される画像を、表示部（モニタ）を用いて、様々な表示形態で表示する。これにより、本発明の熱侵襲観察装置は、焼灼による熱侵襲領域を明瞭に可視化することができるものである。

以下に説明する一実施形態においては、熱侵襲観察装置の一例として、主に医療分野において用いられる形態の医療用内視鏡システムを例示するものとする。
［一実施形態］

図１は、本発明の一実施形態の熱侵襲観察装置である内視鏡システムの全体構成を示す外観斜視図である。図２は、図１の内視鏡システムの概略構成を示すブロック構成図である。図３は、図１の内視鏡システムに含まれる内視鏡を示す外観斜視図である。図４は、図１の内視鏡システムの光源装置の制御部の詳細構成を示す要部ブロック構成図である。

本発明の一実施形態の熱侵襲観察装置を含む内視鏡システム１は、図１，図２に示すように、内視鏡２と、光源装置３と、ビデオプロセッサ４と、モニタ５と、これらを保持するための医療用トロリー６（図２には不図示）等を有して構成されている。

まず、内視鏡２は、図１～図３に示すように、細長の挿入部１１と、操作部１２と、ユニバーサルケーブル１７と、内視鏡コネクタ１７ｂ等を有して主に構成されている。

挿入部１１は、細長管形状に形成され、被検体内に挿入される管状部材である。この挿入部１１は、先端側から順に先端部１１ａ，湾曲部１１ｂ，可撓管部１１ｃが連設されて形成されており、全体として可撓性を備えている。

このうち先端部１１ａは、図２に示すように、内部にＣＣＤ等のイメージセンサからなる撮像素子１３と、撮像素子１３に被検体の光学像を結像させるための対物光学系１４と、挿入部１１に挿通された光ファイバであるライトガイド１５の一端と、ライトガイド１５によって導光された照明光を観察対象物（被検体）に向けて照射するための照射部としての照明光学系１６等が配置されている。

湾曲部１１ｂは、操作部１２に設けられる複数の操作部材（後述）のうち湾曲操作を行うための湾曲操作部材である湾曲操作レバー１２ａの回動操作を受けて、上下（ＵＰ及びＤＯＷＮ）の２方向へと能動的に湾曲させ得るように構成される機構ユニットである。

なお、本発明を適用し得る内視鏡における湾曲部の形態としては、上述した一例（上下２方向の湾曲可能なタイプ）のものに限定されるものではなく、上下方向に加えて左右方向をも含めた４方向（即ち、上下左右（ＵＰ及びＤＯＷＮとＲＩＧＨＴ及びＬＥＦＴ）方向への各別の操作によって挿入部１１の軸回りの全周方向）への湾曲を行ない得るタイプのもの等であっても良い。

可撓管部１１ｃは、受動的に可撓自在となるように柔軟性を持たせて形成される管状部材である。この可撓管部１１ｃの内部には、処置具挿通チャンネル（不図示）のほか、先端部１１ａに内蔵される撮像素子１３から延出され操作部１２の内部を経てユニバーサルケーブル１７の内部へと延設される各種の電気信号線１３ａや、外部機器である光源装置３（後述）から発せられる光を先端部１１ａの先端面に設けられている照明光学系１６へと導光するライトガイド１５等が挿通されている。

操作部１２は、挿入部１１の基端部に連設されており、複数の操作部材等を有して構成される構成ユニットである。この操作部１２は、折れ止め部９と、把持部１０と、複数の操作部材（１２ａ，１２ｂ等）と、処置具挿通部１２ｄと、吸引バルブ１２ｃ等によって構成されている。

折れ止め部９は、操作部１２の先端部分と可撓管部８の基端部分との接続部分に設けられ、可撓管部８の基端部分を覆うことにより、当該内視鏡２の使用時に可撓管部８が不要に急激に折れてしまうことを抑止するための保護部材である。

把持部１０は、内部に各種の構成部材を収納する筐体部である。把持部１０は、折れ止め部９に連設されている。そして、把持部１０は、当該内視鏡２の使用時に使用者（ユーザ）の手に持って把持される部位である。

処置具挿通部１２ｄは、各種の処置具（不図示）を挿入する処置具挿通口（不図示）を有し、操作部１２の内部で処置具挿通チャンネルに連通する処置具挿通路を備えた構成部である。この処置具挿通部１２ｄには、処置具挿通口を開閉する蓋部材であって、当該処置具挿通部１２ｄに対して着脱自在に構成される鉗子栓１２ｅが配設されている。

また、操作部１２には、図３に示すように、湾曲操作レバー１２ａや各種のスイッチ類１２ｂ，吸引バルブ１２ｃ等が設けられている。このうち、湾曲操作レバー１２ａは、湾曲部１１ｂの湾曲操作を行うための操作部材である。また各種のスイッチ類１２ｂとしては、例えば送気送水操作や吸引操作を行う操作部材や、撮像ユニットや照明ユニット等に各対応する操作を行うための操作部材がある。

吸引バルブ１２ｃは、不図示の吸引装置との間で吸引管路を連結するための連結部である。

操作部１２の基端側の側部には、ユニバーサルケーブル１７が延出されている。このユニバーサルケーブル１７は、可撓性を有し、操作部１２から延出する中空の管状部材である。ユニバーサルケーブル１７は、図２に示すように、ライトガイド１５や、撮像素子１３から延出する電気信号線１３ａ等が挿通された複合ケーブルである。

このユニバーサルケーブル１７の延出端部には、他の機器との接続端子となる内視鏡コネクタ１７ｂが設けられている。この内視鏡コネクタ１７ｂには、先端側に光源装置３に対して着脱自在に接続される光源用コネクタ１７ａと、外部機器である送気送水装置（不図示）からの送気送水用チューブ（不図示）を接続する送気送水プラグ１７ｄ等が設けられている（図１～図３参照）。

また、内視鏡コネクタ１７ｂには、電気信号線１３ａと電気的に接続するスコープケーブル１８（図１，図２参照；図３には不図示）が接続される電気コネクタ１７ｃ（図２，図３参照）が設けられている。

また、当該スコープケーブル１８の延出端には、ビデオプロセッサ４に対して着脱自在に接続される信号用コネクタ１８ａ（図２参照）が設けられている。

次に、光源装置３は、観察対象物（被検体）に照射するための照明光としての励起光と白色光を、それぞれ別個に発生させるための機能を有する光源部である。

光源装置３は、図２に示すように、制御部２１と、フロントパネル２２と、光源としてのランプ２３と、第１回転フィルタ２４と、絞り装置２５と、第２回転フィルタ２６と、集光レンズ２７等を有して構成されている。

制御部２１は、光源装置３の全体の制御を行うと共に、ビデオプロセッサ４からの明るさに関する信号に基づいてランプ２３と絞り装置２５の制御を行う。制御部２１は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含んで構成されている。なお、この制御部２１の詳細構成については後述する。

フロントパネル２２には、各種の観察モード（白色光（通常光）観察モード，蛍光（特殊光）観察モード，マーキング確認モード等）を切り換えるための観察モード切換スイッチ２２ａと、その他の各種操作スイッチなどが設けられている（不図示）。フロントパネル２２からの操作信号は、制御部２１に入力される。

観察モード切換スイッチ２２ａは、通常光観察モードに対応する照明モードと特殊光観察モードに対応する照明モードとの切り換えを指示する切り換えスイッチである。

なお、光源装置３は、通常光観察用の白色光と、特殊光観察用の特定の波長帯域光である励起光とを少なくとも発生させることができるように構成されている。

ランプ２３は、被検体に照明光を供給するための光源であり、例えば、キセノンランプ等が適用される。ランプ２３は、制御部２１からの駆動信号に応じてオンオフ制御がなされる。

第１回転フィルタ２４は、通常光観察用の波長帯域光と特殊光観察用の波長帯域光のいずれかを選択的に出射するためのフィルタである。第１回転フィルタ２４は、制御部２１からの制御信号に基づいて、第１回転フィルタ２４の回転軸周りに回動して、観察モード切換スイッチ２２ａにより指定されたモードに応じたフィルタを、ランプ２３の出射光の光路上に配置するように動作する。

第１回転フィルタ２４は、ランプ２３が出射する光の光路中に挿脱自在に設けられ、光路中に挿入された状態において、特殊光観察モード時は、通常光観察モード時の光の一部帯域の光を透過する光学フィルタである。
したがって、これにより、特殊光観察モード時は、ランプ２３と、第１回転フィルタ２４の光学フィルタにより光源が構成される。すなわち、特殊光観察モードのとき、光源装置３は、光学フィルタを光路中に挿入させ、その光学フィルタを透過した光を照明光としてライトガイド１５へ供給する。

絞り装置２５は、ライトガイド１５へ供給する照明光の出射光量を調整する光量調整装置である。絞り装置２５が制御部２１からの絞り駆動信号に基づいて、絞りを閉じ方向あるいは開く方向に駆動されることによって、ランプ２３の出射光の光量が調整される。

第２回転フィルタ２６は、面順次光を出射するために、例えばＲ（赤）フィルタ，Ｇ（緑）フィルタ，Ｂ（青）フィルタを有して構成されるフィルタユニットである。

第２回転フィルタ２６は、制御部２１から制御信号に基づいて、第２回転フィルタ２６の回転軸周りに所定の回転速度で回転して、ＲＧＢ３つのフィルタを順番にランプ２３の出射光の光路上に連続的に配置させる。

集光レンズ２７は、２つの回転フィルタ（２４，２６）を通ってきた照明光を、ライトガイド１５の基端面に集光するための光学素子である。

光源装置３の制御部２１は、観察モード切換スイッチ２２ａに応じたフィルタを選択するように第１回転フィルタ２４を選択し、かつビデオプロセッサ４からの明るさに関する信号に基づいて絞り装置２５を制御する。

また、光源装置３のフロントパネル２２からの操作信号は、制御部３１に入力され、制御部３１は、フロントパネル２２において操作されたスイッチの機能に応じた処理を実行する。

ここで、光源装置３の制御部２１の詳細構成を図４を用いて説明する。図４に示すように、制御部２１は、回路基板に搭載された各種回路から構成される。制御部２１は、基板上に搭載される各種チップ及び回路からなる。制御部２１は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）４１とランプ駆動部４２，フィルタ駆動部４３，４４，絞り駆動部４５等を含んで構成されている。

ＦＰＧＡ４１は、ＣＰＵ４１ａと、ＲＯＭ及びＲＡＭを含む記憶部４１ｂと、絞り制御部４１ｃとを有する。

ＣＰＵ４１ａは、観察モード切換スイッチ２２ａからの信号に基づいて、通常光観察モードに対応する照明モードと、特殊光観察モードに対応する照明モードとを切り換える照明モード切換制御部を含めて構成されている。

絞り制御部４１ｃは、ビデオプロセッサ４からの明るさ目標信号に応じた絞り駆動制御信号を出力する制御部である。すなわち、絞り制御部４１ｃは、被検体を撮像して得られた画像の明るさに基づいて生成される光量制御信号である明るさ目標信号に基づいて、光量調整部である絞り装置２５に照明光の出射光量の調整を実行させる。

明るさ目標信号は、明るさの目標値を示し、絞り制御部４１ｃは、明るさ目標信号の示す目標値（明るさ目標値と略記する）が所定の基準値となるように、絞り装置２５の制御を行う。

具体的には、絞り制御部４１ｃは、入力された明るさ目標値が所定の基準値よりも大きいか小さいかに応じて、絞り装置２５を閉じる指示のあるいは開く指示の絞り駆動制御信号を生成して絞り駆動部４５へと出力する。

ランプ駆動部４２は、ＦＰＧＡ４１からのランプ駆動制御信号に基づいて、光源であるランプ２３を点灯させるランプ駆動信号を出力する。

フィルタ駆動部４３は、ＦＰＧＡ４１からの第１回転フィルタ２４を制御するためのフィルタ駆動制御信号に基づいて、第１回転フィルタ２４を回動させるモータ（不図示）を駆動するモータ駆動信号を出力する。

フィルタ駆動部４４は、ＦＰＧＡ４１からの第２回転フィルタ２６を制御するためのフィルタ駆動制御信号に基づいて、第２回転フィルタ２６を回転させるモータ（不図示）を駆動するモータ駆動信号を出力する。

絞り駆動部４５は、ＦＰＧＡ４１からの絞り装置２５を制御するための絞り駆動制御信号に基づいて、絞り装置２５を駆動するための絞り駆動信号を出力する。絞り駆動部４５には、絞り装置２５に設けられたポテンショメータ等の位置検出器からの検出信号に基づく現在の絞り値がフィードバックされて入力されており、そのフィードバック信号は、絞り制御部４１ｃへと入力されている。

このように、絞り制御部４１ｃから入力される絞り駆動制御信号に応じて絞り装置２５を駆動する絞り駆動部４５は、絞り装置２５及び絞り制御部４１ｃ等とともに光量調整部を構成している。

なお、本実施形態の内視鏡システム１における光源部としての光源装置３は、上述したように、被検体に照明光を供給するための光源として通常光である白色光を出射するキセノンランプ等を適用し、この白色光を第１回転フィルタ２４に透過させることにより、通常光観察用の波長帯域光と特殊光観察用の波長帯域光とを選択的に出射するように構成している。

本発明の内視鏡システム１における光源部の構成としては、上述の構成に限られることはなく、その他の形態であってもよい。その他の形態の光源部の構成としては、例えば、特定波長の光を発光させ得る発光ダイオード（light emitting diode:ＬＥＤ）を、複数種類用意し、これら複数の発光ダイオードの発光を、観察モードに応じて適宜切り換えるように構成する形態が考えられる。

次に、ビデオプロセッサ４は、本実施形態の熱侵襲観察装置である当該内視鏡システム１の全体を制御すると共に、内視鏡２によって取得された観察対象物である被検体の画像データを含む各種の情報に関する各種のデータ処理を行うための処理装置である。

ビデオプロセッサ４は、図２に示すように、制御部３１と、調光部３２と、撮像駆動部３３と、画像処理部３４と、記憶部３５と、報知部３６等を含んで主に構成されている。

制御部３１は、ビデオプロセッサ４全体を制御するための処理部であり、使用者（ユーザ）により指定された観察モードに応じて、調光部３２，撮像駆動部３３，画像処理部３４等を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含んで構成されている。

調光部３２は、画像処理部３４で生成され、モニタ５に表示される画像信号の輝度情報（明るさ情報）から明るさ目標信号を生成し、光源装置３の制御部２１へ供給する。明るさ目標信号は、例えば、モニタ５に表示される画像信号の明るさと、基準となる明るさとの比較結果に応じて算出して決定された値を示す信号である。このように、本実施形態において、調光部３２は、撮像素子１３、画像処理部３４等と共に、内視鏡２の挿入部１１の先端部１１ａの周辺（観察対象物である被検体の周辺）の光量を検出する周辺光検出部として機能する。

撮像駆動部３３は、制御部３１からの撮像駆動制御信号に基づいて、撮像素子１３を駆動する撮像駆動信号を出力する回路である。

画像処理部３４は、制御部３１の制御下において撮像素子１３からの撮像信号を受信して、これに対して各種の画像信号処理を実行する機能を有する。また、画像処理部３４は、上記処理済みの画像信号に基く画像をモニタ５に表示するための表示用画像データを生成し、これをモニタ５へ出力する機能を有する。

詳しくは、画像処理部３４は、蛍光画像生成部３４ａと、白色光画像生成部３４ｂと、情報生成部３４ｃと、表示画像生成部３４ｄと、熱侵襲深度算出部３４ｅ等を含んで構成されている。

蛍光画像生成部３４ａは、光源装置３からの励起光を受けて被検体の熱侵襲領域から発生した蛍光を、内視鏡２の撮像素子１３にて撮像して取得された撮像信号に基づいて、対応する蛍光画像データを生成するための回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

白色光画像生成部３４ｂは、光源装置３（光源部）から被検体に照射された白色光のうち被検体からの反射光を受けて、内視鏡２の撮像素子１３にて撮像して取得された撮像信号に基づいて白色光画像データを生成する回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

情報生成部３４ｃは、蛍光画像生成部３４ａにて生成された蛍光画像データに基づいて、当該蛍光画像データによって表される蛍光画像内の所定の領域（熱侵襲領域）の蛍光強度情報を算出する回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

また、情報生成部３４ｃは、蛍光画像生成部３４ａにて生成された蛍光画像データに基づいて算出された蛍光強度情報から、さらに、蛍光強度情報アイコンを生成する回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

さらに、情報生成部３４ｃは、蛍光画像生成部３４ａにて生成された蛍光画像データから算出される蛍光強度情報と、後述する記憶部３５に予め記憶されている所定の関係情報（詳細後述）とに基づいて熱侵襲深度情報を生成する回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

なお、上記蛍光強度情報は、蛍光画像内の蛍光強度が所定の強度以上となる熱侵襲領域を表す熱侵襲範囲情報と、熱侵襲領域の範囲内での被検体表面上の蛍光強度の分布を表す熱侵襲度分布情報と、熱侵襲領域の範囲内での被検体表面からの熱侵襲深度情報等を含む情報である。この蛍光強度情報は、蛍光画像データに含まれる複数の情報である。

また、上記蛍光強度情報アイコンは、上記蛍光強度情報をモニタ５において表示するのに際し、目視によって当該情報を種類別に明確かつ容易に視認しやすい形態の図形や文字等によって記号化した形態の表記である。

熱侵襲深度情報は、熱侵襲領域において深さ熱侵襲の度合いを示す情報である。この熱侵襲深度は、蛍光画像データの所定領域（熱侵襲領域）のデータと、所定の関係情報（蛍光画像の蛍光強度と熱侵襲深度との相関関係を示す関係情報）とに基づいて算出される情報である。

表示画像生成部３４ｄは、白色光画像データと蛍光強度情報とに基づいて、モニタ５（表示部）に表示する表示用画像データを生成する回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

また、表示画像生成部３４ｄは、白色光画像データによって表される画像上に、蛍光強度情報を重畳させてかつ強調した形態で表示する表示用画像データを生成する回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

さらに、表示画像生成部３４ｄは、白色光画像データによって表される画像に対し、予め用意された蛍光強度情報アイコンを重畳させた形態の表示用画像データを生成する回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

そして、表示画像生成部３４ｄは、表示部へ出力する表示画像に熱侵襲深度情報を重畳表示する画像データを生成する回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

熱侵襲深度算出部３４ｅは、蛍光画像データによって表される画像領域のうち、所定の領域（熱侵襲領域）における熱侵襲深度を、当該蛍光画像データと記憶部３５に記憶されている関係情報とに基づいて算出する回路部若しくはプログラムソフトウエアである。

記憶部３５は、予め決められた各種の情報データやソフトウエアプログラム等を予め記憶しておくデータストレージである。この記憶部３５には、例えば蛍光画像における蛍光強度と当該蛍光強度を発生する生体組織における熱侵襲深度との相関関係を示す関係情報に関する情報データ等が記憶されている。

報知部３６は、当該内視鏡システム１の使用中に適宜出される各種（警告，お知らせ等）のメッセージや、取り扱い手順等の使用ガイド情報やサポート情報等の報知情報を生成する報知情報生成ユニットである。

この報知部３６によって生成された報知情報は、例えば報知デバイスへと出力されて、使用者（ユーザ）に対して伝達される。この場合において、報知デバイスとは、例えば、当該報知情報を視覚的に出力（表示）するモニタ５（表示部）のほか、当該報知情報を音声情報として出力するスピーカ等の音声発生装置を適用することもできる。

なお、本実施形態においては、報知部３６は、熱侵襲深度算出部３４ｅにより算出された熱侵襲領域の侵襲深度の値が、所定の深度以上に達したときに、対応する報知情報を生成し、これをモニタ５（表示部）へと出力することで、当該報知情報は、モニタ５の表示画面上の所定の領域に表示されるように構成されている。

なお、上記報知情報は、主に報知部３６において生成される。それとは別の形態として、例えば、熱侵襲深度算出部３４ｅにより算出された熱侵襲深度に基づいて情報生成部３４ｃ若しくは熱侵襲深度算出部３４ｅなどにおいて、上記報知情報を生成するように構成することもできる。

モニタ５は、蛍光画像データや白色光画像データ等の各種の画像データに基づく画像と、その表示画像に関連する各種の情報等のほか、当該内視鏡システム１に関する各種の設定情報等と共に、観察対象の被検体に関する各種の情報（患者カルテ情報等）等、様々な情報を、目視し得る所定の形態で表示する表示デバイスであり表示部である。

医療用トロリー６は、図１に示すように、トロリー本体５０と、このトロリー本体５０に併設された内視鏡用架台装置５１とを有して構成されている。

トロリー本体５０は、正面視略逆Ｕ字状をなすフレーム５５を有する。このフレーム５５には複数の棚５６が架設されている。これら複数の棚５６のうちの一つには、例えば、光源装置３とビデオプロセッサ４とが重ねて載置されている。なお、図示を省略しているが、各棚５６には当該内視鏡システム１を構成する他の各種機器類が必要に応じて載置されるようになっている。

また、最も下段に位置する棚５６の裏面には、医療用トロリー６を床上で移動させ得るようにするためのキャスター５７が設けられている。

さらに、フレーム５５の頂部には表示部取付アーム５８が固設され、この表示部取付アーム５８の自由端側にはモニタ５（表示部）が取り付けられている。

内視鏡用架台装置５１は、支柱６０と、この支柱６０の基端側（下端側）を支持するための支柱受部６１と、支柱の先端側（上端側）に設けられた例えば２つのハンガー６２等を有して構成されている。

支柱６０は、中途が屈曲されることにより、先端側の所定区間が水平方向に延在するよう形成された棒状の部材によって構成されている。そして、この支柱６０の水平方向に延在する区間にハンガー支持部６０ａが形成されている。

支柱受部６１は、フレーム５５の一方の側部（例えば図示の例ではフレーム５５の右側）に固設されている。この支柱受部６１は、上端が開口されたパイプ状に形成され、支柱６０の基端側を内部に挿入し得るように形成されている。また、支柱受部６１の上端部には、当該支柱受部６１の内部に挿入された支柱６０の基端側を任意の高さにて固定するための、例えばローレットネジ式の支柱固定部６１ａが設けられている。その他、説明を省略した構成については、従来一般に普及している内視鏡システムの構成と略同様である。

このように構成された本実施形態の内視鏡システム１を用いて行う作用を、以下に説明する。

本実施形態の内視鏡システム１を用いて低侵襲手術を行うのに際しては、まず、手術対象とする病変部の位置を特定するためのマーキングが行われる。

例えば、内視鏡的粘膜下層剥離術（ＥＳＤ：Endoscopic Submucosal Dissection）による手技を実施する際には、
（１：確認）内視鏡観察下にて病変部（生体組織）を確認し、
（２：マーキング）内視鏡の処置具挿通チャンネルに挿通させた電気メス等のエネルギーデバイス等の処置具を用いて、当該病変部の周辺に熱エネルギーを加えて焼灼するマーキングを行い、
（３：局部注射）他の処置具（内視鏡用注射針）を用いて、当該病変部の粘膜下に生理食塩水等を注入し、
（４：切開）再度電気メス等のエネルギーデバイス，高周波ナイフ等の処置具を用いて、マーキングの周囲の粘膜を切開し、
（５：粘膜下層の剥離）同じ処置具を用いて、病変部を剥離させ、
（６：切除）最後にスネア等の処置具を用いて、病変部を切り取り、
（７：止血）病変部を切り取ったあとの表面に止血処置を施し、切り取った病変部を回収する、
といった手順が行われる。なお、回収した病変部については、顕微鏡による組織検査等を行う。

この場合において、上記（２）で示すマーキングステップと上記（４）で示す切開ステップにおいて、焼灼による熱侵襲が加えられている。

アミノ酸と糖を同時に加熱すると、糖化反応（メイラード反応）が生じる。そして、このメイラード反応によって、終末糖化産物（Advanced Glycation End Products；ＡＧＥｓ）と呼ばれる最終産物が生成されることが知られている。

つまり、生体組織等をエネルギーデバイス等で焼灼処置すると、生体組織中のアミノ酸と還元糖が加熱されてメイラード反応が生じ、これによりＡＧＥｓが生成される。そして、このＡＧＥｓの特徴として、蛍光特性を有する物質が含まれることが判っている。

そこで、本実施形態の内視鏡システムにおいては、熱侵襲領域にあるＡＧＥｓから発せられる蛍光を観察する。

なお、このＡＧＥｓは、上述したように、加熱による熱侵襲領域に生成されるものであるが、それだけではなく、ヒトの体内に存在していることが判っており、老化や病気との関連性が指摘されている。

例えば、ＡＧＥｓは、老化物質やがん組織などにも含まれると言われている。そして、ＡＧＥｓは、生体組織の老化，シワ，シミ，がん，骨粗鬆症，アルツハイマー病，白内障，動脈硬化，糖尿病などに影響していると言われている。そこで、このＡＧＥｓを視覚的に検知する技術は医療分野において有用である。

また、生体組織内に元来存在する自家蛍光物質よりも、熱処理によって生成される物質（ＡＧＥｓ）の方が強い蛍光を発することも判っている。

本実施形態の内視鏡システム１を用いる場合には、これら（２），（４）のステップの際に、特殊光観察（蛍光観察）を行う。

この場合において、例えば、少なくとも波長３００～４００ｎｍの励起光を照射した場合、波長４００～５９０ｎｍの蛍光を観察（撮像）することで、熱侵襲領域を可視化することができる。また、少なくとも波長４００～４８０ｎｍの励起光を照射した場合、波長５１０～６００ｎｍの蛍光を観察（撮像）することで、熱侵襲領域を可視化することができる。

具体的には、例えば、図１０は、波長３４０ｎｍの励起光を照射し、波長４８０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化したものである。

また、図１１は、波長３８０ｎｍの励起光を照射し、波長５３０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化したものである。

そして、図１２は、波長４４０ｎｍの励起光を照射し、波長５５０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化したものである。

図１０～図１２に示す各例では、熱侵襲領域を可視化するのに適した波長の励起光（３００～４００ｎｍ）及び蛍光（４００～５９０ｎｍ）を選択した場合を示している。この場合には、図１０～図１２の例示のいずれにおいても、蛍光強度の差分が大きくなるため、画像として明瞭に表示をすることができる。

一方、図１３は、波長４９０ｎｍの励起光を照射し、波長６５０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化したものである。また、図１４は、波長４１０ｎｍの励起光を照射し、波長４３０ｎｍの蛍光観察をした場合の生体組織上の蛍光強度をグラフ化したものである。

図１３，図１４に示す例では、熱侵襲領域を可視化するのに適さない波長の励起光（４９０ｎｍ，４１０ｎｍ）及び蛍光（６５０ｎｍ，４３０ｎｍ）を選択した場合を示している。この場合には、図１３，図１４の例示のいずれにおいても、蛍光強度の差分が小さくなるため、画像として明瞭に表示をすることが困難である。

ここで、熱侵襲を加えた領域を含む被検体に対して蛍光観察を行うと、当該熱侵襲を加えた領域は、光源装置３からの励起光を受けて蛍光を発生させる。これを内視鏡２の撮像素子１３で撮像すると、当該撮像素子１３によって取得された撮像信号は、画像処理部３４の蛍光画像生成部３４ａによって所定の画像処理が施されて、蛍光画像データが生成される。

こうして生成された蛍光画像データは、画像処理部３４において所定のデータ処理が施されて、表示形態の画像データに変換された後、モニタ５へと出力される。そして、モニタ５には、当該蛍光画像データに応じた蛍光画像と、これに関連する各種の情報を表示する。

このとき、モニタ５に表示される蛍光画像は、熱侵襲を加えた領域（マーキング領域）が周辺領域に対して明瞭な状態で可視化されている状態になる。このときの表示は、蛍光画像データに含まれる蛍光強度情報のうちの熱侵襲範囲情報が主に利用されている。

また、例えば、腹腔鏡内視鏡合同胃局所切除術（ＬＥＣＳ：Laparoscopy and Endoscopy Cooperative Surgery）による手技を実施する際には、まず、上述のＥＳＤ手技と同様に（１）～（４）のステップを行う。

従来のＬＥＣＳ手技では、ここで、
（５：穿孔）病変部切開後に、内視鏡下で針状メスで穿孔させ、
（６：全層切離）腹腔鏡下にて穿孔部からエネルギーデバイスを入れて、ＥＳＤの周囲切開ラインに沿って全層切離する。このとき、エネルギーデバイスがＥＳＤの周囲切開ライン上にあるかどうかは、外側（漿膜側）からは確認しにくいので、内視鏡下で確認を行う。
（７：縫合）内視鏡下で自動縫合器を用いて胃壁欠損部を閉鎖する。

しかしながら、本実施形態の内視鏡システム１においては、上記（２）のマーキングステップで施した内側（粘膜側）への熱侵襲によるマーキング領域が、腹腔鏡下での蛍光観察によって外側からも確認することができる。

したがって、上記（６）の全層切離ステップにおいて、腹腔鏡下での蛍光観察を行うことによって、エネルギーデバイスがＥＳＤの周囲切開ライン上にあるかを内視鏡によらなくても、外側（漿膜側）から確認することができる。つまり、上記（６）の全層切離ステップでは、腹腔鏡のみで手技を実施できる。したがって、内視鏡下での確認を不要とすることができる。

さらに、例えば、非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術（ＮＥＷＳ：Non-exposed Endoscopic Wall-inversion Surgery）による手技を実施する際には、まず、上述のＥＳＤ手技と同様に（１），（２）のステップを行う。

従来のＮＥＷＳ手技では、ここで、
（３：第２マーキング）腹腔鏡下で外側（漿膜側）からマーキングを行い、
（４：病変切除）粘膜下層に局注し、腹腔鏡下で漿膜筋層を切除し、
（５：縫合）腹腔鏡下で外側から病変部を管腔側（内側）に押しやって縫合し、
（６：病変切除）内視鏡下で内側から病変部の全層を切除する。

しかしながら、本実施形態の内視鏡システム１においては、上記（２）のマーキングステップで施した内側（粘膜側）への熱侵襲によるマーキング領域が、腹腔鏡下での蛍光観察によって外側からも確認することができる。

したがって、上記（３）の第２マーキングステップを省略することができる。

このように、本実施形態の内視鏡システム１によれば、熱侵襲によるマーキング領域を蛍光観察することにより、明瞭にかつ対象とする被検体（生体組織）の外側からでも容易に確認することができる。したがって、従来の手技において行われていた内外の協調作業の一部や、特殊なマーキング方法等を省略することができ、手技の簡略化に寄与することができる。

上述の実施形態の説明では、蛍光観察を行うことによって取得された蛍光画像データに基く蛍光画像を、そのままモニタ５に表示させることで、熱侵襲によるマーキング領域を目視により確認し易くなる場合の例を示した。これに対し、次に説明する第１変形例では、蛍光画像データに基く所定の画像処理を施すことによって、熱侵襲によるマーキング領域を、さらに明確に確認できるようにしている。

図５は、本発明の一実施形態の内視鏡システムにおいて、熱侵襲によるマーキング領域の表示についての第１変形例を示す図である。

図５において、符号５Ａ，５Ｂ，５Ｃで示す枠はモニタ５の表示枠である。各表示枠５Ａ，５Ｂ，５Ｃには、観察対象の病変部１００と、当該病変部１００の周辺に付したマーキング領域（熱侵襲領域）１０１が表示されている状態を図示している。

ここで、表示枠５Ａは、通常の白色光観察（ＷＬＩ）を行った際の対象病変部１００と、その周辺のマーキング領域（熱侵襲領域）１０１の表示状態を概念的に示している。このときの設定を、白色光観察モード（又は通常光観察モード）というものとする。

この白色光観察モード（図５の表示枠５Ａ）では、病変部１００と、その周辺のマーキング領域１０１と、さらにその周辺の正常組織とが明瞭に表示されず、よって、病変部１００やマーキング領域１０１を見落としやすい状況が図示されている。

一方、表示枠５Ｂは、蛍光観察を行った際の対象病変部１００と、その周辺のマーキング領域（熱侵襲領域）１０１の表示状態を概念的に示している。このときの設定を蛍光観察モードというものとする。

この蛍光観察モード（図５の表示枠５Ｂ）では、病変部１００と、その周辺のマーキング領域１０１とが、それらの周辺の正常組織に対して明瞭に表示され、病変部１００やマーキング領域１０１を識別しやすい状況が図示されている。

他方、本変形例においては、病変部１００の周辺のマーキング領域１０１を、より一層識別しやすい形態で表示し、容易に確認を行うことができるようにするマーキング確認モードを有している。図５の表示枠５Ｃは、このときの表示例を図示するものである。

ここで、マーキング確認モードは、白色光観察（ＷＬＩ）と蛍光観察とを同時に行って得られる白色光画像データと蛍光画像データとに基づいて、モニタ５（表示部）に表示する表示用画像データを生成するようにしている。

詳しくは、蛍光画像データから、対象病変部１００の周辺のマーキング領域（熱侵襲領域）１０１に対応する領域の画像データのみを抽出し、この抽出データに対して所定の強調処理（例えば輪郭強調や該当領域内の着色処理等）等の画像処理を施した抽出強調データを生成する。そして、この抽出強調データを白色光画像データにおける対応領域に重畳させて表示する処理を行う。こうして得られた表示用画像データをモニタ５へと出力して表示される画像は、図５の表示枠５Ｃのようになる。

即ち、表示枠５Ｃは、マーキング確認モードに設定して対象病変部１００を含む領域の観察を行った際の対象病変部１００と、その周辺のマーキング領域（熱侵襲領域）１０１の表示状態を概念的に示している。

このマーキング確認モード（図５の表示枠５Ｃ）では、病変部１００の周辺のマーキング領域１０１が、病変部１００や周辺の正常組織に対して、より明瞭に表示されて、当該マーキング領域１０１を、さらに識別しやすくした状況が図示されている。

このように、マーキング領域１０１をより強調して表示する画像処理を施して表示するマーキング確認モードを設けたことによって、当該マーキング領域１０１によって囲われる病変部１００の位置を確実に把握することができ、病変部１００を見落としてしまうようなことを抑止することができる。

そして、このマーキング確認モードに設定しておけば、他の観察モードへの切り換えを行う煩雑さを排除し、常に通常の白色光下で観察や処置等を行いながら、熱侵襲領域を明瞭に表示させることができる。

なお、白色光観察モードと蛍光観察モードとマーキング確認モードとは、フロントパネル２２の観察モード切換スイッチ２２ａを、使用者（ユーザ）が所望の時に適宜操作することにより、任意に切り換えることができる構成となっている。

また、本実施形態においては、観察モード切換スイッチ２２ａを光源装置３のフロントパネル２２に設けた例を示しているが、観察モード切換スイッチ２２ａの配置は、これに限られることはない。

例えば、観察モード切換スイッチ２２ａは、内視鏡２の操作部１２の表面上に設けられていてもよい。このような構成とすれば、使用者（ユーザ）は、内視鏡２を操作しながら、適宜所望のタイミングで観察モードを切り換えることができるので至便である。

なお、観察モード切換スイッチ２２ａは、光源装置３のフロントパネル２２と操作部１２のそれぞれに設けるように構成してもよい。

なお、本変形例のマーキングモード時の表示例（図５の表示枠５Ｃ）においては、マーキング領域（熱侵襲領域）１０１に対応する領域の画像データを抽出して生成した抽出強調データを用いて、白色光画像データの対応領域に重畳表示する例を示したが、これとは別の表示形態として、次のようにしてもよい。

例えば、生成された抽出強調データをアイコン化した蛍光強度情報アイコンを生成し、これを白色光画像データの当該対応領域に重畳表示する。この場合は、アイコン化処理によって、データの軽減化を行うことができる。したがって、表示用画像データの容量の軽減化に寄与し、表示速度の高速化を実現し得る。

ここまでの説明においては、熱侵襲によるマーキング領域の表示に関して、特に着目した構成例について示した。この場合に利用される情報は、蛍光画像データに含まれる蛍光強度情報のうちの熱侵襲範囲情報を主に利用していた。

本実施形態の熱侵襲観察装置である内視鏡システム１によって取得される蛍光画像データには、さらに多くの情報が含まれている。以下に説明する各変形例においては、蛍光画像データに含まれる蛍光強度情報のうちの他の情報、例えば熱侵襲度分布情報，熱侵襲深度情報等を利用する場合の表示例を示す。

図６は、本実施形態の内視鏡システム１を用いて被検体に対して熱侵襲による焼灼を行い、当該焼灼領域を含む被検体を蛍光観察モードで観察した際の表示例についての第２の変形例を示している。図７は、図６の蛍光画像データに含まれる蛍光強度情報のうち熱侵襲深度情報を用いて算出された結果から推定される熱侵襲の深さを表示する表示例である。

上述したように、熱侵襲による焼灼を行った焼灼領域を、本実施形態の内視鏡システム１を用いて蛍光観察して得られる蛍光画像データには、熱侵襲度分布情報と熱侵襲深度情報とが含まれている。

そこで、第２変形例の表示例では、熱侵襲度分布情報を利用して、熱侵襲領域の範囲内の蛍光強度の分布を表示する表示形態（図６の表示枠５Ｄ参照）を実現している。

図６に示す表示例は、熱侵襲による焼灼領域（熱侵襲領域）１１０の範囲内で、蛍光強度の分布を複数の領域（図６の符号１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ）に分類して、異なる形態（例えば濃淡表示等）によって表示している。これにより、熱侵襲領域の範囲内での被検体表面上の蛍光強度の分布を目視し得る状態で表示することができる。

さらに、蛍光強度と熱侵襲深度とは正の相関関係が認められており、本実施形態の内視鏡システム１においては、蛍光強度と熱侵襲深度との相関関係を表す関係情報が、記憶部３５に記憶されている。

例えば、図１５は、蛍光強度と熱侵襲深度との相関関係を示す図である。図１５において、縦軸に蛍光強度をとっている。ここで、蛍光強度は、取得した蛍光画像の画素の輝度値（０～２５５）を表している（単位なし）。波長３９０ｎｍ～４７０ｎｍの励起光を照射して、５００ｎｍ～６４０ｎｍの蛍光を撮像することで、熱侵襲領域の蛍光観察したときの熱侵襲深度と蛍光強度との間には、図１５に示すような正の相関関係がみられる。

そこで、本実施形態の内視鏡システム１においては、熱侵襲深度算出部３４ｅが、記憶部３５の関係情報と、蛍光観察により得られた蛍光画像データに含まれる熱侵襲領域の熱侵襲深度情報とに基づいて熱侵襲深度を算出する。そうして得られた熱侵襲深度結果を用いて、図７に示すような表示形態、即ち、熱侵襲による焼灼領域（熱侵襲領域）１１０の蛍光強度の分布（１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ）に応じた推定深さの表示を行っている（図７の表示枠５Ｅ参照）。

図７に示す表示例は、図６に示される蛍光強度分布に応じて侵襲深さが異なることが表示されている。ここで、符号１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃは、図６で示す分布領域を示す符号１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃにそれぞれ対応している。

また、図８，図９は、本実施形態の内視鏡システム１を用いて被検体に対して熱侵襲による焼灼を行い、当該焼灼領域を含む被検体を蛍光観察モードで観察した際の表示例についての第３の変形例を示している。図８，図９に示す表示例では、蛍光画像データに含まれる蛍光強度情報のうち熱侵襲度分布情報と熱侵襲深度情報を用いて算出された結果から推定される熱侵襲の深さを表示する表示例である。

図８に示す例では、被検体の表面に略細長形状となるように形成された熱侵襲による焼灼領域を対象領域としている。この場合において、図８の符号１１０Ｄ，１１０Ｅは、熱侵襲度分布を表している。そして、図８では、モニタ５の表示枠５Ｆ内において焼灼領域（熱侵襲領域）１１０の近傍に表されている数字が、当該分布情報に応じて算出された熱侵襲の深さの具体情報の表示である。

なお、蛍光強度の分布を表す濃淡情報の目安を表すグラフ１１１が、表示枠５Ｆ内の表示領域中の所定の領域（図８に示す例では表示枠５Ｆに向かって右側下縁寄りの領域）に合わせて表示するように構成している。

同様に、図９に示す表示例は、被検体の表面に略円形状に形成された熱侵襲による焼灼領域１１０を対象領域としている。この場合において、図９の符号１１０Ｆ，１１０Ｇ，１１０Ｈは、熱侵襲度分布を表している。そして、図９では、モニタ５の表示枠５Ｇ内において焼灼領域（熱侵襲領域）１１０の近傍に、当該分布情報に応じて算出された熱侵襲の深さの具体情報が数字で表示されている点は、図８の表示例と同じである。さらに、グラフ１１１についても、図８と同様である。

このように、図６～図９に示すような表示形態で、熱侵襲による焼灼領域を表示することにより、焼灼範囲（分布）や侵襲範囲（侵襲深度）を明確化して表示することができる。

したがって、例えば使用者（ユーザ）が内視鏡下で熱侵襲による焼灼を行う手技を実行する際には、その焼灼の対象となる領域（対象病変部等を含む領域）について、モニタ５に表示される内視鏡画像を見ながら実施する。

このとき、本実施形態の内視鏡システム１においては、白色光観察と蛍光観察とを同時に行って、白色光画像データと蛍光画像データとを同時に取得し、蛍光画像データに含まれる蛍光強度情報（そのうちの特に熱侵襲度分布情報と熱侵襲深度情報）を用いて、所定の画像信号処理を施すことにより、焼灼範囲（分布）や侵襲範囲（侵襲深度）を明確化した形態の表示画像をリアルタイムで観察することができる。

したがって、医師等の術者（使用者，ユーザ）は、対象とする領域の侵襲度合いを、常に確認しながら手技を行うことができる。これと同時に、例えば被検体の体腔内でエネルギーデバイスを用いて手技を実施している際中に、当該エネルギーデバイスを意図せずに対象としている領域以外の正常領域に対して熱侵襲させてしまうといった事故を抑止することができる。

さらに、エネルギーデバイスによる意図しない熱侵襲を正常領域に対して行ってしまった場合にも、その意図しない領域への熱侵襲の度合いをリアルタイムで確認することができるので、必要に応じて修復処置等を即座に迅速に実施することができる。したがって、従来心配されていた術後における合併症等の発生を、未然に抑止することができる。

さらに、本実施形態の内視鏡システム１においては、熱侵襲による焼灼を伴う手技が行われる際には、上述したように、熱侵襲深度算出部３４ｅにより熱侵襲深度が算出される。

そこで、例えば、手術中において、熱侵襲深度算出部３４ｅにより算出された熱侵襲深度が、予め設定されている所定の深度以上に達したとき、若しくは、予め設定されている所定の深度に近似する深度に達したときには、その旨の報知情報を報知する報知部３６を有している。

本実施形態の内視鏡システム１において、報知部３６は、上述したように、生成した報知情報をモニタ５へと出力して、当該モニタ５（表示部）の表示画面上に視覚的な報知情報として表示する。その表示例は、例えば、図８に示す符号１１２のような指標の表示と共に、同図８の符号１１３で示される形態の警告表示（文字情報や絵文字等の表示）のほか、予め用意され記憶部３５等に記憶してある警告アイコン等を適宜読み出して表示するようにしてもよい。

なお、図８に示す例における警告表示については、さらに、文字色を赤色等の着色表示を行ったり、点滅表示等を行うことにより、術者の注意をより喚起し易いような表示上の工夫が考えられる。

また、報知部３６としては、この形態とは別の形態として図示は省略しているが、報知情報を音声情報として出力するスピーカ等の音声発生装置を適用してもよい。

ところで、本実施形態の内視鏡システム１を用いて被検体の所望の領域を蛍光観察モードで観察する場合、熱侵襲がない領域においても自家蛍光を発することがある。このことを考慮して、本実施形態の内視鏡システム１においては、次のような表示を行うこともできる。

上述したように、本実施形態の内視鏡システム１においては、例えば白色光観察と蛍光観察とを同時に行って白色光画像データと蛍光画像データとを同時に取得することができるようになっている。

したがって、当該内視鏡システム１を用いて、被検体の対象領域を観察しながら、所望の領域に対して熱侵襲による焼灼を行う場合、エネルギーデバイスによる処置、即ち所定の領域に対する熱侵襲を加える前の蛍光画像データと、処置後の蛍光画像データとが取得されている。

そこで、これら処置前後の蛍光画像データに基づいて、所定の画像処理を施すことにより差分データを取得する。この差分データは、エネルギーデバイスによる熱侵襲処置の前後における自家蛍光の強度差を、ノイズを除去した形態で正確に表すデータであると言える。

また、これとは別の手段としては、例えば、対象臓器における所望の領域に対して熱侵襲による焼灼を行った場合に、「熱傷部位」の蛍光画像データと、「当該「熱傷部位」に隣接する部位であって熱傷を受けていない（焼けていない）部位」の蛍光画像データとの差分データを取得する手段も考えられる。

この手段によれば、上述の手段、即ち処置前後の時系列の異なる画像差分データではなく、同一臓器上で、かつ時系列が同等の画像データの差分を取得することになる。

一般に、自家蛍光は臓器ごとに特性が分かれるので、「熱傷部分」と、「当該「熱傷部位」に隣接し熱傷を受けていない部位」とが同一の臓器であれば、それらの画像データから取得した差分データは、より正確でクリアな画像を表すことができる。

したがって、これら差分データに基づいて表示用画像データを生成し、これをモニタ５へと出力すれば、モニタ５には、熱侵襲によって発生する自家蛍光の領域のみを明瞭にかつ正確に表示することができるようになる。

以上説明したように、本実施形態の熱侵観察測装置である内視鏡システム１によれば、生体組織に対しエネルギーデバイスを用いた熱侵襲による焼灼領域の範囲（分布や深度）を、生体組織の自家蛍光を検知することによって容易に可視化することができる。

また、熱侵襲深度と蛍光強度に相関関係が認められることに着目して、各種の画像信号処理を行うようにしたので、医師等の術者（使用者，ユーザ）は、リアルタイムで熱侵襲による焼灼領域の範囲を確認することができる。したがって、本実施形態の内視鏡システム１を使用することにより、常に確実で高精度な低侵襲手術を容易に実施することができるようになる。なお、この場合において、熱侵襲によるマーキングや手技の際の焼灼領域の範囲や度合いの確認としては、被検体の生体組織の表面上の範囲（表面分布）に加えて、深さ方向の範囲（深度分布）においても確認ができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施することができることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。この発明は、添付のクレームによって限定される以外にはそれの特定の実施態様によって制約されない。

本出願は、２０１８年９月１０日に日本国に出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＪＰ２０１８／０３３４５７号を優先権主張の基礎として出願するものである。上記基礎出願により開示された内容は、本願の明細書と請求の範囲と図面に引用されているものである。

１…内視鏡システム
２…内視鏡
３…光源装置
４…ビデオプロセッサ
５…モニタ５
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ…表示枠
６…医療用トロリー６
８…可撓管部
９…折れ止め部
１０…把持部
１１…挿入部
１１ａ…先端部
１１ｂ…湾曲部
１１ｃ…可撓管部
１２…操作部
１２ａ…湾曲操作レバー
１２ｂ…スイッチ類
１２ｃ…吸引バルブ
１２ｄ…処置具挿通部
１２ｅ…鉗子栓
１３…撮像素子
１３ａ…電気信号線
１４…対物光学系
１５…ライトガイド
１６…照明光学系
１７…ユニバーサルケーブル
１７ａ…光源用コネクタ
１７ｂ…内視鏡コネクタ
１７ｃ…電気コネクタ
１７ｄ…送気送水プラグ
１８…スコープケーブル
１８ａ…信号用コネクタ
２１…制御部
２２…フロントパネル
２２ａ…観察モード切換スイッチ
２３…ランプ
２５…絞り装置
２７…集光レンズ
３１…制御部
３２…調光部
３３…撮像駆動部
３４…画像処理部
３４ａ…蛍光画像生成部
３４ｂ…白色光画像生成部
３４ｃ…情報生成部
３４ｄ…表示画像生成部
３４ｅ…熱侵襲深度算出部
３５…記憶部
３６…報知部
４１ａ…ＣＰＵ
４１ｂ…記憶部
４１ｃ…絞り制御部
４２…ランプ駆動部
４３…フィルタ駆動部
４３，４４…フィルタ駆動部
４４…フィルタ駆動部
４５…絞り駆動部
５０…トロリー本体
５１…内視鏡用架台装置
５５…フレーム
５６…棚
５７…キャスター
５８…表示部取付アーム
６０…支柱
６０ａ…ハンガー支持部
６１…支柱受部
６１ａ…支柱固定部
６２…ハンガー
１００…病変部
１００…対象病変部
１０１…マーキング領域（熱侵襲領域）
１１０…焼灼領域（熱侵襲領域）
１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ…蛍光強度の分布
１１０Ｄ，１１０Ｅ，１１０Ｆ，１１０Ｇ，１１０Ｈ…熱侵襲度分布
１１１…蛍光強度分布を表す濃淡情報目安を表すグラフ
１１２…報知情報表示
１１３…警告表示

Claims (18)

1. 画像処理装置であって、
   蛍光画像データを取得し、前記蛍光画像データで撮像される領域のうち、所定の蛍光強度以上の蛍光を発する領域に関する情報を熱侵襲情報として出力する情報生成部を備え、
   前記蛍光画像データは、熱侵襲領域に含有される物質を励起させるための励起光が照射された生体組織における熱変性領域から発生した蛍光を撮像した画像であって、
   前記熱侵襲領域に含有される物質は、生体組織が熱処置されることにより生成される物質である
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記生体組織が熱処置されることにより生成される物質は、ＡＧＥｓ（終末糖化産物）を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記励起光は、３９０～４７０ｎｍの帯域成分を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. ５００～６４０ｎｍの帯域成分を含む光を撮像することにより、前記熱侵襲領域から発生する蛍光を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 前記熱侵襲情報は、熱による侵襲が生じた領域の範囲を表す熱侵襲範囲情報を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 前記蛍光画像データを生成する蛍光画像生成部と、
   前記熱侵襲情報と、前記蛍光画像データと、に基づいて、表示用画像データを生成する表示画像生成部と、
   を更に備える、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 白色光が照射された生体組織からの戻り光を撮像して生成される撮像信号を取得して、取得した前記撮像信号に基づいて白色光画像データを生成する白色光画像生成部と、
   前記熱侵襲情報を前記白色光画像データに合成する表示画像生成部と、
   を、さらに具備することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
8. 前記熱侵襲情報は、蛍光強度と熱侵襲深度の相関関係から算出される熱侵襲深度情報を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
9. 前記蛍光画像データを生成する蛍光画像生成部と、
   前記熱侵襲情報と、前記蛍光画像データと、に基づいて、表示用画像データを生成する表示画像生成部と、
   を更に備える、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. 白色光が照射された生体組織からの戻り光を撮像して生成される撮像信号を取得して、取得した前記撮像信号に基づいて白色光画像データを生成する白色光画像生成部と、
    前記熱侵襲情報と、前記白色光画像データと、に基づいて表示用画像データを生成する表示画像生成部と、
    を、さらに備えることを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
11. 前記蛍光画像データから算出される蛍光強度と、前記蛍光強度を発生する生体組織における熱による侵襲深度と、の相関関係を示す関係情報が予め記憶された記憶部、をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
12. 前記関係情報は、蛍光強度が強いほど、蛍光強度を発生する生体組織における熱による侵襲深度が深いことを示す正の相関を示す情報であることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
13. 前記熱侵襲深度情報に基づいて、前記蛍光画像データにより観察される領域のうち少なくとも一部領域の熱侵襲深度が所定の深度以上に達したときに報知する報知部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
14. 前記熱侵襲情報は、前記蛍光画像データで撮像される領域における蛍光強度の分布を表す熱侵襲度分布情報を含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
15. 前記蛍光画像データを生成する蛍光画像生成部と、
    前記熱侵襲情報と、前記蛍光画像データと、に基づいて、表示用画像データを生成する表示画像生成部と、
    を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の画像処理装置。
16. 白色光が照射された生体組織からの戻り光を撮像して生成される撮像信号を取得して、取得した前記撮像信号に基づいて白色光画像データを生成する白色光画像生成部と、
    前記熱侵襲情報と、前記白色光画像データと、に基づいて表示用画像データを生成する表示画像生成部と、
    を、さらに有することを特徴とする請求項１４に記載の画像処理装置。
17. 励起光を発生することが可能な光源部と、
    前記励起光が照射された生体組織からの戻り光である蛍光を取得して撮像信号を生成する撮像部と、
    前記撮像信号に基づいて蛍光画像データを生成する蛍光画像生成部と、
    前記蛍光画像データを取得し、前記蛍光画像データで撮像される領域のうち、所定の蛍光強度以上の蛍光を発する領域に関する情報を熱侵襲情報として出力する情報生成部と、
    を備え、
    前記蛍光画像データは、熱侵襲領域に含有される物質を励起させるための励起光が照射された生体組織における熱変性領域から発生した蛍光を撮像した画像であって、
    前記熱侵襲領域に含有される物質は、生体組織が熱処置されることにより生成される物質である
    ことを特徴とする内視鏡システム。
18. 画像処理装置の制御方法であって、
    情報生成部が、
    蛍光画像データを取得し、前記蛍光画像データで撮像される領域のうち、所定の蛍光強度以上の蛍光を発する領域に関する情報を熱侵襲情報として出力し、
    前記蛍光画像データは、熱侵襲領域に含有される物質を励起させるための励起光が照射された生体組織における熱変性領域から発生した蛍光を撮像した画像であって、
    前記熱侵襲領域に含有される物質は、生体組織が熱処置されることにより生成される物質である
    ことを特徴とする画像処理装置の制御方法。

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