JP7505120B2 - 光治療装置、光治療装置の作動方法および光治療プログラム - Google Patents

光治療装置、光治療装置の作動方法および光治療プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP7505120B2
JP7505120B2 JP2023516015A JP2023516015A JP7505120B2 JP 7505120 B2 JP7505120 B2 JP 7505120B2 JP 2023516015 A JP2023516015 A JP 2023516015A JP 2023516015 A JP2023516015 A JP 2023516015A JP 7505120 B2 JP7505120 B2 JP 7505120B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
image
narrowband light
narrowband
therapeutic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023516015A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2022224454A1 (ja
Inventor
和章 村山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Publication of JPWO2022224454A1 publication Critical patent/JPWO2022224454A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7505120B2 publication Critical patent/JP7505120B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A61B1/000094—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope extracting biological structures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/043—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances for fluorescence imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0638—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements providing two or more wavelengths
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/06—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor with illuminating arrangements
    • A61B1/0655—Control therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/273—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor for the upper alimentary canal, e.g. oesophagoscopes, gastroscopes
    • A61B1/2736—Gastroscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/062—Photodynamic therapy, i.e. excitation of an agent
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
    • A61B1/00055—Operational features of endoscopes provided with output arrangements for alerting the user
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0601—Apparatus for use inside the body
    • A61N5/0603—Apparatus for use inside the body for treatment of body cavities
    • A61N2005/0609—Stomach and/or esophagus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0659—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used infrared
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used
    • A61N2005/0662—Visible light
    • A61N2005/0663—Coloured light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0601—Apparatus for use inside the body
    • A61N5/0603—Apparatus for use inside the body for treatment of body cavities

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Endoscopes (AREA)

Description

本発明は、光治療装置、光治療方法および光治療プログラムに関する。
近年、抗体薬剤を癌細胞のタンパク質に特異的に結合させ、治療光である近赤外光の照射によって抗体薬剤を活性化させて癌細胞を破壊することによって癌の治療を行う光免疫療法（Photoimmunotherapy：ＰＩＴ）の研究が進められている（例えば、特許文献１を参照）。近赤外光が照射された抗体薬剤は、光エネルギーを吸収して分子振動し、発熱する。この熱によって、癌細胞が破壊される。この際、抗体薬剤は、励起されることによって蛍光を発する。この蛍光の強度は、治療効果の指標として用いられる。
ここで、治療効果には、以下の三つの作用があると考えられている。
１．癌細胞への直接傷害作用
２．血流変化に起因する間接傷害作用
３．免疫活性化に起因する間接障害作用
また、癌が拡大すると、毛細血管が増え粘膜表面が込み入った模様に変わることが知られている。上記２の血流変化に起因する間接傷害作用によって、治療光照射部位周辺では、粘膜表層の毛細血管と粘膜微細模様とが変化する。そのため、粘膜表層の毛細血管および粘膜微細模様の変化は、治療効果を確認するのに重要な指標となる。
特開２０１７－７１６５４号公報
しかしながら、特許文献１は、蛍光の減少量で治療効果を評価しているため、治療効果を適切に評価できない場合があった。一般に、蛍光試薬は時間経過とともに光強度が減衰するため、光強度の減衰が、治療に起因するものか、または薬剤の経時変化に起因するものかを判断することが難しい。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、適切に治療効果を確認することができる光治療装置、光治療方法および光治療プログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる光治療装置は、薬剤を反応させる治療光を出射する治療光出射部と、可視光域の一部の波長帯域の光からなる狭帯域光を出射する狭帯域光出射部と、前記治療光の照射位置に照射された狭帯域光によって得られる狭帯域光画像を取得する狭帯域光画像取得部と、前記治療光の照射前後の前記狭帯域光画像の時間的な変化を算出する狭帯域光画像変化算出部と、前記狭帯域光画像の変化に基づく情報を含む表示画像を生成する表示画像生成部と、を備える。
また、本発明にかかる光治療装置は、上記発明において、前記狭帯域光は、３９０ｎｍ以上４４５ｎｍ以下の波長帯域、および５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域からなり、前記狭帯域光画像変化算出部は、前記狭帯域光画像から血管構造を抽出し、該抽出した血管構造のコントラストの時間変化を算出する。
また、本発明にかかる光治療装置は、上記発明において、前記狭帯域光は、３９０ｎｍ以上４４５ｎｍ以下の波長帯域、および５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域からなり、前記狭帯域光画像変化算出部は、前記狭帯域光画像から粘膜表面の構造を抽出し、該抽出した粘膜表面の構造の明瞭度の時間変化を算出する。
また、本発明にかかる光治療装置は、上記発明において、前記狭帯域光は、３９０ｎｍ以上４４５ｎｍ以下の波長帯域、および５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域からなり、前記狭帯域光画像変化算出部は、前記狭帯域光画像から粘膜表面の構造を抽出し、該抽出した粘膜表面の構造の均一性の時間変化を算出する。
また、本発明にかかる光治療装置は、上記発明において、前記治療光と、前記狭帯域光とを互いに異なるタイミング、かつ互いに重複しないタイミングでの出射を制御する制御部、をさらに備える。
また、本発明にかかる光治療装置は、上記発明において、前記狭帯域光画像変化算出部は、前記狭帯域光画像を複数の領域に分割し、該分割したそれぞれの領域における画像の変化量を算出する。
また、本発明にかかる光治療装置は、上記発明において、前記表示画像生成部は、前記治療光の照射前の狭帯域光画像と、前記治療光の照射後の狭帯域光画像とを並べた表示画像を生成する。
また、本発明にかかる光治療装置は、上記発明において、前記表示画像生成部は、前記治療光の照射前の狭帯域光画像と、前記治療光の照射後の狭帯域光画像とを重ねた表示画像を生成する。
また、本発明にかかる光治療装置は、上記発明において、前記狭帯域光画像変化算出部が算出した画像の変化に基づいて、前記治療光の出力を推定する推定部、をさらに備える。
また、本発明にかかる光治療装置は、上記発明において、前記狭帯域光画像変化算出部が算出した画像の変化に基づいて、前記治療光の照射時間を推定する推定部、をさらに備える。
また、本発明にかかる光治療方法は、薬剤を反応させる治療光を、治療部位に照射して治療効果を確認するための光治療方法であって、前記治療光照射前の前記治療部位に対して、可視光域の一部の波長帯域の光からなる狭帯域光を照射して得られる第１狭帯域光画像を取得する第１狭帯域光画像取得ステップと、前記治療光照射後の前記治療部位に対して、前記狭帯域光を照射して得られる第２狭帯域光画像を取得する第２狭帯域光画像取得ステップと、前記第１および第２狭帯域光画像の時間的な変化を算出する狭帯域光画像変化算出ステップと、前記狭帯域光画像の変化に基づく情報を含む表示画像を生成する表示画像生成ステップと、を含む。
また、本発明にかかる光治療プログラムは、薬剤を反応させる治療光を、治療部位に照射して治療効果を確認するため情報を生成する光治療装置に、前記治療光照射前の前記治療部位に対して、可視光域の一部の波長帯域の光からなる狭帯域光を照射して得られる第１狭帯域光画像を取得する第１狭帯域光画像取得ステップと、前記治療光照射後の前記治療部位に対して、前記狭帯域光を照射して得られる第２狭帯域光画像を取得する第２狭帯域光画像取得ステップと、前記第１および第２狭帯域光画像の時間的な変化を算出する狭帯域光画像変化算出ステップと、前記狭帯域光画像の変化に基づく情報を含む表示画像を生成する表示画像生成ステップと、を実行させる。
本発明によれば、適切に治療効果を確認することができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡の先端構成を説明する図である。 図４は、狭帯域光として用いる光の波長帯域の一例について説明するための図である。 図５は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡を用いた治療の流れの一例を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態１にかかる処理装置の処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、正常な状態の組織について説明する図である。 図８Ａは、癌細胞を含む状態の組織について説明する図（その１）である。 図８Ｂは、癌細胞を含む状態の組織について説明する図（その２）である。 図８Ｃは、癌細胞を含む状態の組織について説明する図（その３）である。 図９は、治療前と治療後との組織の状態について説明する図である。 図１０Ａは、治療前と治療後との組織の状態について、構造を抽出した図（その１）である。 図１０Ｂは、治療前と治療後との組織の状態について、構造を抽出した図（その２）である。 図１１は、治療前と治療後との組織の状態を示す画像を並べて表示した表示画面の一例を示す図（その１）である。 図１２は、治療前と治療後との組織の状態を示す画像を重ねて表示した表示画面の一例を示す図（その２）である。 図１３は、本発明の実施の形態２にかかる治療効果の判定処理について説明するための図である。 図１４は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。 図１５Ａは、本発明の実施の形態４にかかる推定処理について説明するための図（その１）である。 図１５Ｂは、本発明の実施の形態４にかかる推定処理について説明するための図（その２）である。 図１６Ａは、本発明の実施の形態５にかかる推定処理について説明するための図（その１）である。 図１６Ｂは、本発明の実施の形態５にかかる推定処理について説明するための図（その２）である。 図１７は、本発明の実施の形態６にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。
以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。実施の形態では、本発明に係る光治療装置を含むシステムの一例として、患者等の被検体内の画像を撮像して表示する医療用の内視鏡システムについて説明する。また、この実施の形態によって、この発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。図２は、本実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。図３は、本実施の形態１にかかる内視鏡の先端構成を説明する図である。
図１および図２に示す内視鏡システム１は、被検体内に先端部を挿入することによって被検体の体内画像を撮像する内視鏡２と、内視鏡２の先端から出射する照明光を発生する光源装置３と、内視鏡２が撮像した撮像信号に所定の信号処理を施すとともに、内視鏡システム１全体の動作を統括的に制御する処理装置４と、処理装置４の信号処理によって生成された体内画像を表示する表示装置５と、処置具装置６とを備える。
内視鏡２は、可撓性を有する細長形状をなす挿入部２１と、挿入部２１の基端側に接続され、各種の操作信号の入力を受け付ける操作部２２と、操作部２２から挿入部２１が延びる方向と異なる方向に延び、光源装置３および処理装置４に接続する各種ケーブルを内蔵するユニバーサルコード２３と、を備える。
挿入部２１は、光を受光して光電変換することによって信号を生成する画素が２次元状に配列された撮像素子２４４を内蔵した先端部２４と、複数の湾曲駒によって構成された湾曲自在な湾曲部２５と、湾曲部２５の基端側に接続され、可撓性を有する長尺状の可撓管部２６と、を有する。挿入部２１は、被検体の体腔内に挿入され、外光の届かない位置にある生体組織などの被写体を撮像素子２４４によって撮像する。
操作部２２は、湾曲部２５を上下方向および左右方向に湾曲させる湾曲ノブ２２１と、被検体の体腔内に治療光照射装置、生検鉗子、電気メスおよび検査プローブ等の処置具を挿入する処置具挿入部２２２と、処理装置４に加えて、送気手段、送水手段、画面表示制御等の周辺機器の操作指示信号を入力する操作入力部である複数のスイッチ２２３と、を有する。処置具挿入部２２２から挿入される処置具は、先端部２４の処置具チャンネル（図示せず）を経由して開口部から表出する（図３参照）。
ユニバーサルコード２３は、ライトガイド２４１と、一または複数の信号線をまとめた集合ケーブル２４５と、を少なくとも内蔵している。ユニバーサルコード２３は、操作部２２に接続する側と反対側の端部において分岐している。ユニバーサルコード２３の分岐端部には、光源装置３に着脱自在なコネクタ２３１と、処理装置４に着脱自在なコネクタ２３２とが設けられる。コネクタ２３１は、端部からライトガイド２４１の一部が延出している。ユニバーサルコード２３は、光源装置３から出射された照明光を、コネクタ２３１（ライトガイド２４１）、操作部２２および可撓管部２６を経て先端部２４に伝播する。また、ユニバーサルコード２３は、先端部２４に設けられた撮像素子２４４が撮像した画像信号を、コネクタ２３２を経由して、処理装置４に伝送する。集合ケーブル２４５は、撮像信号を伝送するための信号線や、撮像素子２４４を駆動するための駆動信号を伝送するための信号線、内視鏡２（撮像素子２４４）に関する固有情報などを含む情報を送受信するための信号線を含む。なお、本実施の形態では、信号線を用いて電気信号を伝送するものとして説明するが、光信号を伝送するものであってもよいし、無線通信によって内視鏡２と処理装置４との間で信号を伝送するものであってもよい。
先端部２４は、グラスファイバ等を用いて構成されて光源装置３が発光した光の導光路をなすライトガイド２４１と、ライトガイド２４１の先端に設けられた照明レンズ２４２と、集光用の光学系２４３と、光学系２４３の結像位置に設けられ、光学系２４３が集光した光を受光して電気信号に光電変換して所定の信号処理を施す撮像素子２４４とを有する。
光学系２４３は、一または複数のレンズを用いて構成される。光学系２４３は、撮像素子２４４の受光面上に観察像を結像させる。なお、光学系２４３は、画角を変化させる光学ズーム機能および焦点を変化させるフォーカス機能を有してもよい。
撮像素子２４４は、光学系２４３からの光を光電変換して電気信号（画像信号）を生成する。撮像素子２４４は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオードや、フォトダイオードから転送される電荷を電圧レベルに変換するコンデンサなどをそれぞれ有する複数の画素がマトリックス状に配列されてなる。撮像素子２４４は、各画素が光学系２４３を経て入射する光を光電変換して電気信号を生成し、複数の画素のうち読み出し対象として任意に設定された画素が生成した電気信号を順次読み出して、画像信号として出力する。撮像素子２４４は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを用いて実現される。
なお、内視鏡２は、撮像素子２４４が各種動作を実行するための実行プログラムおよび制御プログラムや、内視鏡２の識別情報を含むデータを記憶するメモリを有する（図示せず）。識別情報には、内視鏡２の固有情報（ＩＤ）、年式、スペック情報、および伝送方式等が含まれる。また、メモリは、撮像素子２４４が生成した画像データ等を一時的に記憶してもよい。
光源装置３の構成について説明する。光源装置３は、光源部３１と、照明制御部３２と、光源ドライバ３３とを備える。光源部３１は、照明制御部３２の制御のもと、被写体（被検体）に対して、照明光を順次切り替えて出射する。
光源部３１は、光源や、一または複数のレンズ等を用いて構成され、光源の駆動によって光（照明光）を出射する。光源部３１が発生した光は、ライトガイド２４１を経由して先端部２４の先端から被写体に向けて出射される。光源部３１は、白色光源３１１と、狭帯域光源３１２とを有する。各光源部、ライトガイド２４１および照明レンズ２４２によって、出射部を構成する。例えば、狭帯域光源３１２、ライトガイド２４１および照明レンズ２４２によって、狭帯域光出射部を構成する。
白色光源３１１は、可視光域の波長帯域を有する光（白色光）を出射する。白色光源３１１は、ＬＥＤ光源や、レーザー光源、キセノンランプ、ハロゲンランプなどのいずれかの光源を用いて実現される。
狭帯域光源３１２は、可視光域の波長帯域の一部の波長または波長帯域からなる光（狭帯域光）を出射する。図４は、狭帯域光として用いる光の波長帯域の一例について説明するための図である。狭帯域光としては、例えば、３９０ｎｍ以上４４５ｎｍ以下の波長帯域の光ＬB、５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域の光ＬGのいずれか、または組み合わせてなる光である。狭帯域光として、例えばＮＢＩ（Narrow Band Imaging）観察に用いる光ＬBおよび光ＬGからなる光が挙げられる。本実施の形態では、狭帯域光として、光ＬBおよび光ＬGからなる光を用いる例について説明する。このほか、４９０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長帯域の光や、５９０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の波長帯域の光、および６２０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長帯域の光のいずれか、または一部を組み合わせてなる光とすることができる。狭帯域光源３１２は、ＬＥＤ光源や、レーザー光源などを用いて実現される。
なお、ＰＩＴの抗体薬剤を励起させる場合、例えば６９０ｎｍを中心波長とする近赤外光（例えば図４に示す６６０ｎｍ以上７１０ｎｍ以下の波長帯域の光ＬP）が用いられる。
ここで、３９０ｎｍ以上４４５ｎｍ以下の波長帯域の光を照射し、その散乱光や戻り光を取得することによって、粘膜表層の血管を高いコントラストで描出することができる。また、５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域、５９０ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の波長帯域、または６２０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下の波長帯域の光を照射し、その散乱光や戻り光を取得することによって、粘膜表層において、比較的深部の血管を高いコントラストで描出することができる。
照明制御部３２は、処理装置４からの制御信号（調光信号）に基づいて、光源部３１に供給する電力量を制御するとともに、発光させる光源や、光源の駆動タイミングを制御する。
光源ドライバ３３は、照明制御部３２の制御のもと、発光対象の光源に対して電流を供給することによって、光源部３１に光を出射させる。
処理装置４の構成について説明する。処理装置４は、画像処理部４１と、同期信号生成部４２と、入力部４３と、制御部４４と、記憶部４５と、を備える。
画像処理部４１は、内視鏡２から、撮像素子２４４が撮像した各色の照明光の画像データを受信する。画像処理部４１は、内視鏡２からアナログの画像データを受信した場合はＡ／Ｄ変換を行ってデジタルの撮像信号を生成する。また、画像処理部４１は、内視鏡２から光信号として画像データを受信した場合は光電変換を行ってデジタルの画像データを生成する。
画像処理部４１は、内視鏡２から受信した画像データに対して所定の画像処理を施して画像を生成して表示装置５へ出力したり、画像に基づいて判定した強化領域を設定したり、蛍光強度の時間変化を算出したりする。画像処理部４１は、白色光画像生成部４１１と、狭帯域光画像生成部４１２と、狭帯域光画像変化算出部４１３と、表示画像生成部４１４とを有する。
白色光画像生成部４１１は、白色光によって形成される像に基づく白色光画像を生成する。
狭帯域光画像生成部４１２は、狭帯域光によって形成される像に基づく狭帯域光画像を生成する。
ここで、光学系２４３、撮像素子２４４および画像生成部によって、画像取得部が構成される。例えば、狭帯域光の照明によって形成される像を取得する場合、光学系２４３、撮像素子２４４および狭帯域光画像生成部４１２は狭帯域光画像取得部を構成する。
狭帯域光画像変化算出部４１３は、狭帯域光画像生成部４１２によって生成された狭帯域光画像であって、異なる時刻に撮像された狭帯域光画像の時間的な変化を算出する。狭帯域光画像変化算出部４１３は、画像中の被写体の変化量を算出する。
表示画像生成部４１４は、表示装置５に表示する画像を生成する。画像は、白色光や狭帯域光に基づく画像や、狭帯域光画像の変化を示す画像がある。
白色光画像生成部４１１、狭帯域光画像生成部４１２および表示画像生成部４１４は、所定の画像処理を施すことによって画像を生成する。ここで、所定の画像処理とは、同時化処理、階調補正処理および色補正処理等である。同時化処理は、ＲＧＢの各色成分の画像データを同時化する処理である。階調補正処理は、画像データに対して階調の補正を行う処理である。色補正処理は、画像データに対して色調補正を行う処理である。なお、白色光画像生成部４１１、狭帯域光画像生成部４１２および表示画像生成部４１４は、画像の明るさに応じてゲイン調整してもよい。
画像処理部４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の汎用プロセッサや、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。なお、画像処理部４１は、Ｒ画像データ、Ｇ画像データおよびＢ画像データを保持するフレームメモリを有する構成としてもよい。
同期信号生成部４２は、処理装置４の動作の基準となるクロック信号（同期信号）を生成するとともに、生成した同期信号を光源装置３や、画像処理部４１、制御部４４、内視鏡２へ出力する。ここで、同期信号生成部４２が生成する同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号とを含む。
このため、光源装置３、画像処理部４１、制御部４４、内視鏡２は、生成された同期信号によって、互いに同期をとって動作する。
入力部４３は、キーボード、マウス、スイッチ、タッチパネルを用いて実現され、内視鏡システム１の動作を指示する動作指示信号等の各種信号の入力を受け付ける。なお、入力部４３は、操作部２２に設けられたスイッチや、外部のタブレット型のコンピュータなどの可搬型端末を含んでもよい。
制御部４４は、撮像素子２４４および光源装置３を含む各構成部の駆動制御、および各構成部に対する情報の入出力制御などを行う。制御部４４は、記憶部４５に記憶されている撮像制御のための制御情報データ（例えば、読み出しタイミングなど）を参照し、集合ケーブル２４５に含まれる所定の信号線を経由して駆動信号として撮像素子２４４へ送信したり、白色光の照明によって得られる画像を観察する通常観察モードと、狭帯域光の照明によって得られる画像を観察する狭帯域光観察モードとを切り替えたりする。制御部４４は、ＣＰＵ等の汎用プロセッサやＡＳＩＣ等の特定の機能を実行する各種演算回路等の専用プロセッサを用いて構成される。
記憶部４５は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラム、および内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記憶する。また、記憶部４５は、処理装置４の識別情報を記憶する。ここで、識別情報には、処理装置４の固有情報（ＩＤ）、年式およびスペック情報等が含まれる。
また、記憶部４５は、処理装置４の画像取得処理方法を実行するための画像取得処理プログラムを含む各種プログラムを記憶する。各種プログラムは、ハードディスク、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して広く流通させることも可能である。なお、上述した各種プログラムは、通信ネットワークを経由してダウンロードすることによって取得することも可能である。ここでいう通信ネットワークは、例えば既存の公衆回線網、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）などによって実現されるものであり、有線、無線を問わない。
以上の構成を有する記憶部４５は、各種プログラム等が予めインストールされたＲＯＭ（Read Only Memory）、および各処理の演算パラメータやデータ等を記憶するＲＡＭやハードディスク等を用いて実現される。
表示装置５は、映像ケーブルを経由して処理装置４（画像処理部４１）から受信した画像信号に対応する表示画像を表示する。表示装置５は、液晶または有機ＥＬ（Electro Luminescence）等のモニタを用いて構成される。
処置具装置６は、処置具操作部６１と、処置具操作部６１から延びる可撓性の処置具６２とを有する。ＰＩＴに使用される処置具６２は、治療のための光（以下、治療光という）を出射する。処置具操作部６１は、処置具６２の治療光の出射を制御する。処置具操作部６１は、操作入力部６１１を有する。操作入力部６１１は、例えば、スイッチ等によって構成される。処置具操作部６１は、操作入力部６１１への入力（例えばスイッチの押下）によって、処置具６２に治療光を出射させる。なお、処置具装置６において、治療光を発する光源は、処置具６２に設けられてもよいし、処置具操作部６１に設けられてもよい。光源は、半導体レーザーや、ＬＥＤ等を用いて実現される。治療光は、例えばＰＩＴの場合、６８０ｎｍ以上の波長帯域の光であり、例えば６９０ｎｍを中心波長とする光である（例えば図４に示す光ＬP）。
ここで、処置具６２が備える照明光学系は、治療光の照射範囲を変更できる構成としてもよい。例えば、処置具操作部６１の制御のもと、焦点距離を変更可能な光学系や、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等によって構成され、被写体に照射する光のスポット径や、照射範囲の形状を変更することができる。
続いて、内視鏡２を用いた治療の流れについて、図５および図６を参照して説明する。図５は、本発明の実施の形態１にかかる内視鏡を用いた治療の流れの一例を示す図である。図５は、ＰＩＴの実施の一例を示す図であり、胃ＳＴに挿入部２１を挿入して治療を行う。
まず、術者は、胃ＳＴ内に挿入部２１を挿入する（図５の（ａ）参照）。この際、術者は、光源装置３に白色光を照射させ、表示装置５が表示する胃ＳＴ内の白色光画像を観察しながら治療位置を探索する。ここでは、治療対象として腫瘍Ｂ1、Ｂ2の治療を行うものとする。この際、治療対象部位である腫瘍Ｂ1、Ｂ2に対して、抗体薬剤の投与が行われる。抗体薬剤の投与は、内視鏡２を用いて実施してもよいし、他の機器を用いて実施してもよいし、患者に薬剤を飲み込ませてもよい。
術者は、白色光画像を観察して腫瘍Ｂ1、Ｂ2を含む領域を照射領域として決定する。また、必要に応じて、照射領域に狭帯域光を照射して、狭帯域光画像を取得する。
術者は、先端部２４を腫瘍Ｂ1に向け、内視鏡２の先端から処置具６２を突出させて腫瘍Ｂ1に治療光を照射する（図５の（ｂ）参照）。治療光の照射によって、腫瘍Ｂ1に結合した抗体薬剤が反応し、腫瘍Ｂ1に対する治療が施される。
そして、術者は、先端部２４を腫瘍Ｂ2に向け、内視鏡２の先端から処置具６２を突出させて腫瘍Ｂ2に治療光を照射する（図５の（ｃ）参照）。治療光の照射によって、腫瘍Ｂ2に結合した抗体薬剤が反応し、腫瘍Ｂ2に対する治療が施される。
その後、術者は、先端部２４を腫瘍Ｂ1に向け、内視鏡２の先端から腫瘍Ｂ1に狭帯域光を照射する（図５の（ｄ）参照）。術者は、治療後の狭帯域光画像を取得することによって腫瘍Ｂ1における治療効果を確認する。治療効果の確認は、後述する画像の変化によって、術者が判断する。
また、術者は、先端部２４を腫瘍Ｂ2に向け、内視鏡２の先端から腫瘍Ｂ2に狭帯域光を照射する（図５の（ｅ）参照）。術者は、治療後の狭帯域光画像を取得することによって腫瘍Ｂ2における治療効果を確認する。
術者は、必要に応じて、治療光の追加照射と、治療効果の確認とを繰り返す。
続いて、処理装置４における処理について、図６を参照して説明する。図６は、本実施の形態１にかかる処理装置の処理の一例を示すフローチャートである。
まず、治療光の照射前に、先端部２４から治療位置に狭帯域光を照射して、治療前の狭帯域光画像（第１狭帯域光画像）を取得する（ステップＳ１０１：狭帯域光画像取得工程）。ここで、制御部４４は、光源装置３に狭帯域光を出射させ、内視鏡２に狭帯域光の像を撮像させる。撮像後、狭帯域光画像生成部４１２が、狭帯域光画像を生成する。
その後、術者の操作によって、処置具６２から、癌細胞に結合させた抗体薬剤に治療光が照射されて薬剤が反応する（ステップＳ１０２：薬剤反応工程）。この薬剤反応工程において、治療光である近赤外光の照射によって抗体薬剤を活性化させて癌細胞を破壊する治療が施される。
そして、先端部２４から治療位置に狭帯域光を照射して、治療後の狭帯域光画像（第２狭帯域光画像）を取得する（ステップＳ１０３：狭帯域光画像取得工程）。制御部４４は、ステップＳ１０３においても、ステップＳ１０１と同様にして、光源装置３に狭帯域光を出射させ、内視鏡２に狭帯域光の像を撮像させる。
ここで、ステップＳ１０１～Ｓ１０３の順で狭帯域光と治療光とを交互に切り替えて照明することによって、漏れ光等を抑制して取得する画像の画質を向上させることができる。なお、治療前後の状態を確認するうえでは治療前、治療後にそれぞれ狭帯域光を照射することが好ましいが、ステップＳ１０１およびＳ１０２、または、ステップＳ１０２およびＳ１０３を同時に実施してもよい。
その後、狭帯域光画像変化算出部４１３は、治療前後の狭帯域光画像において変化を算出する（ステップＳ１０４：狭帯域光画像変化算出工程）。狭帯域光画像変化算出部４１３は、画像の比較によって、表層の組織パターンの明瞭度、均一性、血管の太さの均一性、視認性等を示す値を画像変化として算出する。
ここで、ＮＢＩ観察によって描出される組織の状態について説明する。図７は、正常な状態の組織について説明する図である。癌細胞を含まない正常な状態の場合、微細構造ＯSが、全体が均一に無構造であり、微小血管（図７では微小血管ＭVとして破線で図示）は不可視となる。
図８Ａ～図８Ｃは、癌細胞を含む状態の組織について説明する図である。図７に示す正常な状態に対し、癌細胞を含む組織は、微細構造ＯSの表面パターンや血管の状態が、正常な状態と比して異なる。例えば、整った微細構造パターンに対し、血管ＢVが各微細構造を取り囲む血管パターンを有していたり（図８Ａ参照）、不規則な微細構造パターンに対し、血管ＢVが各微細構造を取り囲む網目模様の血管パターンを有していたり（図８Ｂ参照）、微細構造パターンが不明瞭であり、血管ＢVの太さが不均一となっていたりする（図８Ｃ参照）。
ＰＩＴでは、例えば、図８Ｃに示す組織に治療光を照射して、図７に示す正常な状態へ戻す。図９は、治療前と治療後との組織の状態について説明する図である。図９の（ａ）は治療前のＮＢＩ観察によって取得される狭帯域光画像を示す。図９の（ｂ）は治療後のＮＢＩ観察によって取得される狭帯域光画像を示す。術者は、図９の（ａ）に示す状態が、組織に治療光を照射して、図９の（ｂ）に示す状態への変移を確認することによって、治療効果、および治療の成否を判断する。
この際、狭帯域光画像変化算出部４１３は、得られた狭帯域光画像のうち、血管構造と、微細構造ＯSとのいずれかの状態の変化を個別に算出する。変化算出の対象は、設定することができ、血管構造のみ、微細構造のみ、血管構造および微細構造のうちから選択できる。狭帯域光画像変化算出部４１３は、画像の特徴点を抽出し、その特徴点の位置の変化や、大きさ、分布を比較して変化を算出する。
図１０Ａおよび図１０Ｂは、治療前と治療後との組織の状態について、各種構造を抽出した図である。図１０Ａは、血管を抽出した場合の画像を示す。図１０Ｂは、微細構造を抽出した場合の画像を示す。狭帯域光画像変化算出部４１３は、治療前後の狭帯域光画像から、それぞれ、血管ＢVを抽出して血管のコントラスト値を算出した後、血管ＢVと、その周囲とのコントラスト比を算出する。その後、狭帯域光画像変化算出部４１３は、治療前後の狭帯域光画像のコントラスト比の差分を画像変化として算出する（図１０Ａ参照）。
また、狭帯域光画像変化算出部４１３は、治療前後の狭帯域光画像から、それぞれ粘膜表層の微細構造ＯSを抽出して当該微細構造ＯSの明瞭度を算出する。その後、狭帯域光画像変化算出部４１３は、治療前後の狭帯域光画像の明瞭度の差分を画像変化として算出する（図１０Ｂ参照）。この際、狭帯域光画像において、治療後の微細構造は、治療前の微細構造よりも明瞭に描出される。なお、狭帯域光画像変化算出部４１３は、例えば微細構造ＯSを抽出して画像間の微細構造ＯSの一致度を、変化として算出してもよい。
その後、表示画像生成部４１４が、表示装置５に表示する画像を生成する（ステップＳ１０５：表示画像生成工程）。表示画像生成部４１４は、狭帯域光画像変化を視覚的に表現した画像を生成する。表示画像生成部４１４は、例えば、治療前後の狭帯域光画像を並べたり、重ねたりした画像と、画像変化を示す視覚情報とを有する表示画像を生成する。
制御部４４は、ステップＳ１０５で生成された画像を表示装置５に表示させる（ステップＳ１０６：表示工程）。表示装置５に画像を表示することによって、術者に、治療効果を確認させる。術者は、画像を参照して治療効果を確認し、追加で治療光を照射するか否かを判断したり、治療光を照射する部分を判断したりする。術者は、判断結果を、入力部４３を操作して入力する。
図１１および図１２は、治療前と治療後との組織の状態を示す画像を表示した表示画面の一例を示す図である。表示装置５には、例えば、治療前の狭帯域光画像を表示する第１狭帯域光画像表示部Ｗ11と、治療後の狭帯域光画像を表示する第２狭帯域光画像表示部Ｗ12と、治療前後の狭帯域光画像の変化（例えば上述したコントラスト値）を表示する情報表示部Ｗ13とを有する表示画像Ｗ1（図１１参照）が表示される。このほか、例えば、治療前後の狭帯域光画像を重ねて表示する画像表示部Ｗ21と、治療前後の狭帯域光画像の変化を表示する情報表示部Ｗ22とを有する表示画像Ｗ2（図１２参照）を表示装置５に表示させる。この際、並列配置する狭帯域光画像の各画像の大きさや、狭帯域光画像を重ねる際の各画像の透過率は、適宜設定することができる。
制御部４４は、入力部４３が判断結果の入力を受け付けると、治療光の追加照射を行うか否かを判断する（ステップＳ１０７）。制御部４４は、入力された判断結果に基づいて治療光の追加照射が不要であると判断した場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、処理を終了する。これに対し、制御部４４は、治療光の追加照射を実施すると判断した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８に移行する。
追加照射を行う際には、例えば照明光学系において、光の照射範囲の形状を境界領域に合わせる制御を行ったり、術者がスポット径を調整したりして治療光の照射を行う。
制御部４４は、治療光の追加照射を実施する領域における、照射済みの光量が、許容範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。ここで、許容範囲は、予め設定されている光量であり、少なくとも上限値が設定される。この上限値は、過剰照射によって組織が損傷することを抑制するために設定される値である。制御部４４は、例えば、術者等によって指定された対象の領域に対して照射済みの光量（累積光量値）が、上限値を超えているか否かを判断する。
制御部４４は、照射済みの光量が、許容範囲（上限値）を下回っていると判断した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に戻り、上述した処理を繰り返す。この際、新たな薬剤反応工程（ステップＳ１０２）の前に取得した狭帯域光画像のうち、最新の狭帯域光画像を、治療前の第１狭帯域光画像とし、薬剤反応工程後に取得した狭帯域光画像を第２狭帯域光画像とする。
また、制御部４４は、照射済みの光量が、許容範囲（上限値）を超えていると判断した場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１１０に移行する。
ステップＳ１０９において、制御部４４は、照射光量が許容範囲を超えている旨のアラートを出力する。このアラートは、表示装置５に文字情報として表示させてもよいし、音や光を発する構成としてもよいし、これらを組み合わせてもよい。制御部４４は、表示装置５に表示させた後、処理を終了する。
以上説明した実施の形態１では、狭帯域光画像を用いて治療前後の組織の変化を算出しその変化を表示することによって、術者に、治療光の追加照射の要否を判断させる。本実施の形態１によれば、治療前後の組織や血管の変化を、組織や血管が描出される狭帯域光画像をもとに治療効果を組織レベルで算出するため、治療領域に対して適切に光照射を実施することができる。
また、上述した実施の形態１では、蛍光によって治療効果を確認後、追加照射を実施する際に、当該領域への治療光の累積光量と、許容範囲とを比較し、累積光量が許容範囲を超えている場合に、累積光量が許容範囲を超えている旨のアラートを出力する。本実施の形態１によれば、治療光の過剰照射によって組織が損傷することを抑制できる。
なお、上述した実施の形態１において、撮像素子２４４をマルチバンド（Multi-band）イメージセンサを用いて構成し、互いに異なる複数の波長帯域の光をそれぞれ個別に取得してもよい。例えば、３８０ｎｍ以上４４０ｎｍ以下の波長帯域の光の散乱光や戻り光と、５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域の光の散乱光や戻り光とを、マルチバンドイメージセンサによって個別に取得し、それぞれの狭帯域光画像を生成することによって、粘膜表層からの深さが異なる血管画像を個別に生成することができ、各深度における血管や組織の像を用いて、一層高精度に画像変化を算出することができる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について、図１３を参照して説明する。本実施の形態２にかかる内視鏡システムは、実施の形態１にかかる内視鏡システム１と同じであるため、説明を省略する。以下、実施の形態１とは異なる処理について説明する。
実施の形態２において、狭帯域光画像変化算出部４１３は、狭帯域光画像を複数の領域に分割し、各領域において画像変化を算出する。図１３は、本発明の実施の形態２にかかる治療効果の判定処理について説明するための図である。図１３に示す例において、狭帯域光画像変化算出部４１３は、治療前後の狭帯域光画像をそれぞれ四つに分割し、各領域（領域ＲA～ＲD）の画像変化を算出する。図１３では、領域ＲAおよび領域ＲBの組織が治療によって正常な状態となり、領域ＲCおよび領域ＲDの組織が治療後も癌細胞を含む状態となっている。術者は、狭帯域画像や画像変化を観察し、各領域について追加照射が必要か否かを判断する。
以上説明した実施の形態２では、実施の形態１と同様に、狭帯域光画像を用いて治療前後の組織の変化を算出しその変化を表示することによって、術者に、治療光の追加照射の要否を判断させる。本実施の形態２によれば、治療前後の組織や血管の変化を、組織や血管が描出される狭帯域光画像をもとに治療効果を組織レベルで算出するため、治療領域に対して適切に光照射を実施することができる。
また、本実施の形態２によれば、狭帯域光を複数の領域に分割し、各領域の画像変化を算出するため、治療が完了している部分への治療光の過剰照射を抑制することができるとともに、治療が完了していない部分への治療光の照射を継続することができる。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について、図１８および図１９を参照して説明する。図１８は、本発明の実施の形態３にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態３にかかる内視鏡システム１Ａは、実施の形態１にかかる内視鏡システム１の処理装置４に代えて処理装置４Ａを備える。処理装置４Ａ以外の構成は内視鏡システム１と同じであるため、説明を省略する。
処理装置４Ａの構成について説明する。処理装置４Ａは、画像処理部４１Ａと、同期信号生成部４２と、入力部４３と、制御部４４と、記憶部４５と、を備える。
画像処理部４１Ａは、白色光画像生成部４１１と、狭帯域光画像生成部４１２と、狭帯域光画像変化算出部４１３と、表示画像生成部４１４と、推定部４１５とを有する。
推定部４１５は、狭帯域光画像変化算出部４１３が算出した画像変化に基づいて、治療効果を推定する。推定部４１５は、例えば、治療前後の狭帯域光画像の画像変化として算出されたコントラスト値の差分を算出し、該差分と、予め設定されている閾値とを比較して、治療効果を推定する。推定部４１５は、差分が閾値よりも小さければ、追加照射が必要であると推定する。これに対し、推定部４１５は、差分が閾値以上であれば、治療完了であると推定する。この推定処理は、図６のステップＳ１０７の処理としてもよいし、ステップＳ１０４における変化算出処理の一部として行って、推定結果をステップＳ１０６における表示工程で表示するフローとしてもよい。
表示画像生成部４１４は、推定結果をステップＳ１０６における表示工程で表示する場合、図１１または図１２に示す表示画像Ｗ1、Ｗ2において、情報表示部Ｗ13、Ｗ22において表示する情報を推定結果に変えた画像を生成する。なお、推定結果と、画像変化の情報との両方を表示する画像としてもよい。
以上説明した実施の形態３では、実施の形態１と同様に、狭帯域光画像を用いて治療前後の組織の変化を算出しその変化に基づく情報を表示することによって、術者に、治療光の追加照射の要否を判断させる。本実施の形態３によれば、治療前後の組織や血管の変化を、組織や血管が描出される狭帯域光画像をもとに治療効果を組織レベルで算出するため、治療領域に対して適切に光照射を実施することができる。
また、本実施の形態３によれば、狭帯域光画像の変化から治療効果を推定する構成としており、その推定結果は、術者が、狭帯域画像や、画像変化の観察から治療効果を判断する際の好適な判断材料となり得る。
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について、図１５Ａ、１５Ｂを参照して説明する。本実施の形態４にかかる内視鏡システムは、実施の形態３にかかる内視鏡システム１Ａと同じであるため、説明を省略する。以下、実施の形態３とは異なる処理について説明する。
実施の形態４において、狭帯域光画像変化算出部４１３は、治療前後の狭帯域光画像の変化、または、治療前の狭帯域光画像と、予め取得した正常な組織における狭帯域光画像との画像変化を算出する。
推定部４１５は、狭帯域光画像変化算出部４１３が算出した画像変化に基づいて、治療光の出力（照射強度）を推定する。図１５Ａおよび図１５Ｂは、本発明の実施の形態４にかかる推定処理について説明するための図である。推定部４１５は、画像変化の大きさに基づいて、治療光の強度を推定する。例えば、図１５Ａの（ａ）に示す狭帯域画像において、正常な組織との画像変化が大きい場合、推定部４１５は、治療光の出力を最大値ＰMAXに設定する（図１５Ａの（ｂ）参照）。また、図１５Ｂの（ａ）に示す狭帯域画像において、正常な組織との画像変化が比較的小さい場合、推定部４１５は、治療光の出力を最大値ＰMAXよりも小さい値に設定する（図１５Ｂの（ｂ）参照）。この際、画像変化に対して、出力値と対応付いた閾値が予め設定される。この推定処理は、図６のステップＳ１０２の薬剤反応工程の前や、ステップＳ１０７において追加照射を行うと判断された後（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）に実施される。
表示画像生成部４１４は、推定結果を表示する場合、図１１または図１２に示す表示画像Ｗ1、Ｗ2において、情報表示部Ｗ13、Ｗ22に、推定結果として治療光の出力を示す情報を表示させる画像を生成する。なお、推定結果と、画像変化の情報との両方を表示する画像としてもよい。
術者は、狭帯域画像や画像変化を観察するとともに、治療光の推定出力値を参照し、各領域について追加照射が必要か否か、および、治療光の出力（エネルギー）を判断する。
以上説明した実施の形態４では、実施の形態１と同様に、狭帯域光画像を用いて治療前後の組織の変化を算出しその変化に基づく情報を表示することによって、術者に、治療光の追加照射の要否を判断させる。本実施の形態４によれば、治療前後の組織や血管の変化を、組織や血管が描出される狭帯域光画像をもとに治療効果を組織レベルで算出するため、治療領域に対して適切に光照射を実施することができる。
また、本実施の形態４によれば、狭帯域光画像をもとに治療光の出力を推定する構成としており、その推定結果は、術者が、治療光を照射する際の好適な判断材料となり得る。
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について、図１６Ａ、１６Ｂを参照して説明する。本実施の形態５にかかる内視鏡システムは、実施の形態３にかかる内視鏡システム１Ａと同じであるため、説明を省略する。以下、実施の形態３とは異なる処理について説明する。
実施の形態５において、狭帯域光画像変化算出部４１３は、治療前後の狭帯域光画像の変化、または、治療前の狭帯域光画像と、予め取得した正常な組織における狭帯域光画像との画像変化を算出する。
推定部４１５は、狭帯域光画像変化算出部４１３が算出した画像変化に基づいて、必要な治療光の照射強度を推定する。図１６Ａおよび図１６Ｂは、本発明の実施の形態５にかかる推定処理について説明するための図である。推定部４１５は、画像変化の大きさに基づいて、治療光の照射時間を推定する。この際、治療光は、予め設定されている出力であるものとする。例えば、図１６Ａの（ａ）に示す狭帯域画像において、正常な組織との画像変化が大きい場合、推定部４１５は、画像変化の大きさに応じた照射時間、例えば７０分を設定する。また、図１６Ｂの（ａ）に示す狭帯域画像において、正常な組織との画像変化が比較的小さい場合、推定部４１５は、例えば１５分を設定する。この際、画像変化に対して、照射時間と対応付いた閾値が予め設定される。この推定処理は、図６のステップＳ１０２の薬剤反応工程の前や、ステップＳ１０７において追加照射を行うと判断された後（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）に実施される。
表示画像生成部４１４は、推定結果を表示する場合、図１１または図１２に示す表示画像Ｗ1、Ｗ2において、情報表示部Ｗ13、Ｗ22に、推定結果として治療光の照射時間を示す情報を表示させる画像（例えば図１６Ａの（ｂ）および図１６Ｂの（ｂ）参照）を生成する。なお、推定結果と、画像変化の情報との両方を表示する画像としてもよい。
術者は、狭帯域画像や画像変化を観察するとともに、治療光の推定照射時間を参照し、各領域について追加照射が必要か否か、および、治療光の照射時間を判断する。
以上説明した実施の形態５では、実施の形態１と同様に、狭帯域光画像を用いて治療前後の組織の変化を算出しその変化に基づく情報を表示することによって、術者に、治療光の追加照射の要否を判断させる。本実施の形態５によれば、治療前後の組織や血管の変化を、組織や血管が描出される狭帯域光画像をもとに治療効果を組織レベルで算出するため、治療領域に対して適切に光照射を実施することができる。
また、本実施の形態５によれば、狭帯域光画像をもとに治療光の照射時間を推定する構成としており、その推定結果は、術者が、治療光を照射する際の好適な判断材料となり得る。
なお、本実施の形態５において、実施の形態４と組み合わせて、治療光の出力と、照射時間とを組わせた推定結果を出力する構成としてもよい。
また、上述した実施の形態４、５において、推定部４１５は、治療光の出力や照射時間と対応付いた比較用の狭帯域光画像を予め用意しておき、該比較用の狭帯域光画像の特徴と、処理対象の狭帯域光画像の特徴量とを比較するなどして、治療光の出力や照射時間を推定する構成としてもよい。
（実施の形態６）
次に、実施の形態６について、図１７を参照して説明する。図１７は、本発明の実施の形態６にかかる内視鏡システムの概略構成を示すブロック図である。本実施の形態４にかかる内視鏡システム１Ｂは、実施の形態１にかかる内視鏡システム１と同じ構成を備える。内視鏡システム１Ｂでは、処理装置４が、処置具装置６と電気的に接続し、制御部４４によって、処置具６２からの治療光の出射制御を行う。
処理装置４は、ＰＩＴを実施する場合、図６のフローに従って処理を実行する。この際、治療光の照射を行う際に、制御部４４が、治療光の照射範囲や、照射タイミング、照射時間を制御する。具体的には、制御部４４は、例えば、術者によって設定された照射範囲に対し、予め設定された照射光量となる光強度（出力値）および照射時間を設定する。制御部４４は、操作入力部６１１のスイッチの押下をトリガとして、治療光の照射制御を開始する。また、追加照射する際、制御部４４は、対象の境界領域に応じて、処置具６２から出射される治療光の照射範囲の形状を設定し、操作入力部６１１のスイッチの押下をトリガとして、治療光の照射制御を開始する。
また、本実施の形態６において、制御部４４は、図７のフローチャートにしたがって、狭帯域光と治療光とを交互に出射する制御を行う。なお、狭帯域光と治療光を同時に出射してもよい。
以上説明した実施の形態１～６においては、光源装置３が、処理装置４とは別体である例を説明したが、光源装置３および処理装置４を一体化した構成としてもよい。また、実施の形態１～６では、処置具によって治療光を照射する例について説明したが、光源装置３が治療光を出射する構成としてもよい。
また、上述した実施の形態１～６において、蛍光強度に基づく治療効果を確認する目的で、励起対象（例えばＰＩＴであれば抗体薬剤）を励起させるための励起光を出射する構成としてもよい。例えば、光源装置３が、ＬＥＤ光源や、レーザー光源などの光源を用いて実現される励起光源を備える。励起光と治療光とは、同じ波長帯域（中心波長が同じ）であってもよいし、互いに異なる波長帯域（中心波長）であってもよい。なお、励起光を治療光と共通で用いる場合、処置具６２または励起光源によって治療光（励起光）を照射すればよく、励起光源および処置具６２の一方を有しない構成としてもよい。ＰＩＴの抗体薬剤を励起させる場合、例えば６９０ｎｍを中心波長とする近赤外光ＬPが用いられる。
また、上述した実施の形態１～６では、本発明にかかる内視鏡システムが、観察対象が被検体内の生体組織などである軟性の内視鏡２を用いた内視鏡システム１であるものとして説明したが、硬性の内視鏡や、材料の特性を観測する工業用の内視鏡、ファイバースコープ、光学視管などの光学内視鏡の接眼部にカメラヘッドを接続したものを用いた内視鏡システムであっても適用できる。
（付記項）
治療対象部位に光治療用の薬剤を投与する工程と、
前記治療対象部位に狭帯域光を照射して、治療前の狭帯域光画像を取得する工程と、
前記治療対象部位に治療光を照射して、治療対象部位に結合させた薬剤を反応させる工程と、
前記治療対象部位に狭帯域光を照射して、治療後の狭帯域光画像を取得する工程と、
前記治療前後の前記狭帯域光画像の時間的な変化を算出する工程と、
前記狭帯域光画像の時間的な変化を用いて、治療光の照射を継続するか否かを判断する工程と、
を含む光治療方法。
以上のように、本発明にかかる光治療装置、光治療方法および光治療プログラムは、適切に治療効果を確認するのに有用である。
１、１Ａ 内視鏡システム
２ 内視鏡
３ 光源装置
４、４Ａ 処理装置
５ 表示装置
６ 処置具装置
２１ 挿入部
２２ 操作部
２３ ユニバーサルコード
２４ 先端部
２５ 湾曲部
２６ 可撓管部
３１ 光源部
３２ 照明制御部
３３ 光源ドライバ
４１ 画像処理部
４２ 同期信号生成部
４３ 入力部
４４ 制御部
４５ 記憶部
６１ 処置具操作部
６２ 処置具
２４１ ライトガイド
２４２ 照明レンズ
２４３ 光学系
２４４ 撮像素子
３１１ 白色光源
３１２ 狭帯域光源
４１１ 白色光画像生成部
４１２ 狭帯域光画像生成部
４１３ 狭帯域光画像変化算出部
４１４ 表示画像生成部
４１５ 推定部

Claims (12)

  1. 薬剤を反応させる治療光を出射する治療光出射部と、
    可視光域の一部の波長帯域の光からなる狭帯域光を出射する狭帯域光出射部と、
    前記治療光の照射位置に照射された狭帯域光によって得られる狭帯域光画像を取得する狭帯域光画像取得部と、
    前記治療光の照射前後の前記狭帯域光画像の時間的な変化を算出する狭帯域光画像変化算出部と、
    前記狭帯域光画像の変化に基づく情報を含む表示画像を生成する表示画像生成部と、
    を備える光治療装置。
  2. 前記狭帯域光は、３９０ｎｍ以上４４５ｎｍ以下の波長帯域、および５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域からなり、
    前記狭帯域光画像変化算出部は、前記狭帯域光画像から血管構造を抽出し、該抽出した血管構造のコントラストの時間変化を算出する、
    請求項１に記載の光治療装置。
  3. 前記狭帯域光は、３９０ｎｍ以上４４５ｎｍ以下の波長帯域、および５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域からなり、
    前記狭帯域光画像変化算出部は、前記狭帯域光画像から粘膜表面の構造を抽出し、該抽出した粘膜表面の構造の明瞭度の時間変化を算出する、
    請求項１に記載の光治療装置。
  4. 前記狭帯域光は、３９０ｎｍ以上４４５ｎｍ以下の波長帯域、および５３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長帯域からなり、
    前記狭帯域光画像変化算出部は、前記狭帯域光画像から粘膜表面の構造を抽出し、該抽出した粘膜表面の構造の均一性の時間変化を算出する、
    請求項１に記載の光治療装置。
  5. 前記治療光と、前記狭帯域光とを互いに異なるタイミング、かつ互いに重複しないタイミングでの出射を制御する制御部、
    をさらに備える請求項１に記載の光治療装置。
  6. 前記狭帯域光画像変化算出部は、前記狭帯域光画像を複数の領域に分割し、該分割したそれぞれの領域における画像の変化量を算出する、
    請求項１に記載の光治療装置。
  7. 前記表示画像生成部は、前記治療光の照射前の狭帯域光画像と、前記治療光の照射後の狭帯域光画像とを並べた表示画像を生成する、
    請求項１に記載の光治療装置。
  8. 前記表示画像生成部は、前記治療光の照射前の狭帯域光画像と、前記治療光の照射後の狭帯域光画像とを重ねた表示画像を生成する、
    請求項１に記載の光治療装置。
  9. 前記狭帯域光画像変化算出部が算出した画像の変化に基づいて、前記治療光の出力を推定する推定部、
    をさらに備える請求項１に記載の光治療装置。
  10. 前記狭帯域光画像変化算出部が算出した画像の変化に基づいて、前記治療光の照射時間を推定する推定部、
    をさらに備える請求項１に記載の光治療装置。
  11. 薬剤を反応させる治療光を、治療部位に照射した際の治療効果を確認するための光治療装置の作動方法であって、
    狭帯域光画像取得部が、前記治療光照射前の前記治療部位に対して、可視光域の一部の波長帯域の光からなる狭帯域光を照射して得られる第１狭帯域光画像を取得する第１狭帯域光画像取得ステップと、
    前記狭帯域光画像取得部が、前記治療光照射後の前記治療部位に対して、前記狭帯域光を照射して得られる第２狭帯域光画像を取得する第２狭帯域光画像取得ステップと、
    狭帯域光画像変化算出部が、前記第１および第２狭帯域光画像の時間的な変化を算出する狭帯域光画像変化算出ステップと、
    表示画像生成部が、前記狭帯域光画像の変化に基づく情報を含む表示画像を生成する表示画像生成ステップと、
    を含む光治療装置の作動方法。
  12. 薬剤を反応させる治療光を、治療部位に照射して治療効果を確認するため情報を生成する光治療装置に、
    前記治療光照射前の前記治療部位に対して、可視光域の一部の波長帯域の光からなる狭帯域光を照射して得られる第１狭帯域光画像を取得する第１狭帯域光画像取得ステップと、
    前記治療光照射後の前記治療部位に対して、前記狭帯域光を照射して得られる第２狭帯域光画像を取得する第２狭帯域光画像取得ステップと、
    前記第１および第２狭帯域光画像の時間的な変化を算出する狭帯域光画像変化算出ステップと、
    前記狭帯域光画像の変化に基づく情報を含む表示画像を生成する表示画像生成ステップと、
    を実行させる光治療プログラム。
JP2023516015A 2021-04-23 2021-04-23 光治療装置、光治療装置の作動方法および光治療プログラム Active JP7505120B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2021/016511 WO2022224454A1 (ja) 2021-04-23 2021-04-23 光治療装置、光治療方法および光治療プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2022224454A1 JPWO2022224454A1 (ja) 2022-10-27
JP7505120B2 true JP7505120B2 (ja) 2024-06-24

Family

ID=83722144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023516015A Active JP7505120B2 (ja) 2021-04-23 2021-04-23 光治療装置、光治療装置の作動方法および光治療プログラム

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230347168A1 (ja)
JP (1) JP7505120B2 (ja)
CN (1) CN116745002A (ja)
WO (1) WO2022224454A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008526326A (ja) 2005-01-10 2008-07-24 チョンチン・ハイフ（エイチアイエフユー）・テクノロジー・カンパニー・リミテッド 高強度集束超音波療法のための方法および装置
JP2012024283A (ja) 2010-07-22 2012-02-09 Fujifilm Corp 内視鏡診断装置
JP2012115406A (ja) 2010-11-30 2012-06-21 Fujifilm Corp 内視鏡装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008526326A (ja) 2005-01-10 2008-07-24 チョンチン・ハイフ（エイチアイエフユー）・テクノロジー・カンパニー・リミテッド 高強度集束超音波療法のための方法および装置
JP2012024283A (ja) 2010-07-22 2012-02-09 Fujifilm Corp 内視鏡診断装置
JP2012115406A (ja) 2010-11-30 2012-06-21 Fujifilm Corp 内視鏡装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022224454A1 (ja) 2022-10-27
WO2022224454A1 (ja) 2022-10-27
US20230347168A1 (en) 2023-11-02
CN116745002A (zh) 2023-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2012000160A (ja) 内視鏡装置
RU2009106033A (ru) Камера-капсула с регулируемым освещением окружающих тканей
JP6001219B1 (ja) 内視鏡システム
WO2017115442A1 (ja) 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム
JP7328432B2 (ja) 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
JP2017023604A (ja) 内視鏡システム
KR102276076B1 (ko) 레이저 치료기
JP7505120B2 (ja) 光治療装置、光治療装置の作動方法および光治療プログラム
US20230000330A1 (en) Medical observation system, medical imaging device and imaging method
WO2022230040A1 (ja) 光治療装置、光治療方法および光治療プログラム
WO2022219783A1 (ja) 光治療装置、光治療方法および光治療プログラム
JP2005211272A (ja) 内視鏡装置
WO2023127053A1 (ja) 画像処理装置、光免疫治療システム、画像処理方法及び画像処理プログラム
WO2022208629A1 (ja) 蛍光観察装置、光免疫治療システムおよび蛍光内視鏡
WO2023248306A1 (ja) 画像処理装置、光治療システム、画像処理方法、画像処理プログラムおよび光治療方法
US20230371817A1 (en) Endoscope system
US20240115874A1 (en) Endoscope system and phototherapy method
JP7441822B2 (ja) 医療用制御装置及び医療用観察装置
US20230248209A1 (en) Assistant device, endoscopic system, assistant method, and computer-readable recording medium
WO2021181484A1 (ja) 医療用画像処理装置、医療用撮像装置、医療用観察システム、画像処理方法およびプログラム
JP7434591B2 (ja) 支援装置、内視鏡システム、支援方法およびプログラム
US20220360723A1 (en) Image processing apparatus, observation system, and observation method
CN118302096A (en) Image processing device, photo-immune therapy system, image processing method, and image processing program
WO2018225316A1 (ja) 医療用制御装置
JP6104419B2 (ja) 内視鏡装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230508

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240130

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240327

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240521

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7505120

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150