JPH07250812A - 蛍光診断装置 - Google Patents

蛍光診断装置

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Publication number
JPH07250812A
JPH07250812A JP6044462A JP4446294A JPH07250812A JP H07250812 A JPH07250812 A JP H07250812A JP 6044462 A JP6044462 A JP 6044462A JP 4446294 A JP4446294 A JP 4446294A JP H07250812 A JPH07250812 A JP H07250812A
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JP
Japan
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fluorescence
image
light
excitation light
normal
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Withdrawn
Application number
JP6044462A
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English (en)
Inventor
Mamoru Kaneko
守 金子
Sakae Takehata
榮 竹端
Masaya Yoshihara
雅也 吉原
Masahiko Iida
雅彦 飯田
Yasuhiro Ueda
康弘 植田
Yukimine Kobayashi
至峰 小林
Kazunari Nakamura
一成 中村
Yoshinao Ooaki
義直 大明
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07250812A publication Critical patent/JPH07250812A/ja
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00Instruments 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
    • A61B1/04Instruments 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
    • A61B1/043Instruments 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

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成により、生体組織の部位、状態に
よらず、効率的かつ正確な蛍光診断を行う。 【構成】 通常観察時は、通常TVカメラ6で通常照明
光源3のランプ3aからの白色光により内視鏡1で得ら
れた通常観察像を第2アダプタ5を介して撮像する。蛍
光観察時は、反射光モニタ27が蛍光用レーザ装置4か
らの励起光の反射光の光量をモニタすることにより、光
量が最も少ない波長の励起光λ0を検出し、蛍光用レー
ザ装置4に制御信号を送信し、蛍光用レーザ装置4で検
出された波長の励起光λ0を発振させることで、蛍光像
撮像カメラ7で励起光λ0 により内視鏡1で得られた蛍
光像を第2アダプタ5を介して撮像する。そして蛍光画
像処理装置9で波長λ1 ,λ2 の蛍光の比率を求めるこ
とで病変と正常を区別する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検査対象に励起光を
照射し、その被検査対象から発する蛍光より、疾患部位
を診断する蛍光診断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、内視鏡等により生体からの自家蛍
光や、生体へ薬物を注入し、その薬物の蛍光を2次元画
像として検出し、その蛍光像から、生体組織の変性や癌
等の疾患状態(例えば、疾患の種類や浸潤範囲)を診断
する技術がある。
【0003】生体組織に光を照射するとその励起光より
長い波長の蛍光が発生する。生体における蛍光物質とし
て、例えばNADH(ニコチンアミドアデニンヌクレオ
チド),FMN(フラビンモノヌクレオチド),ピリジ
ンヌクレオチド等がある。最近では、このような、生体
内因物質と、疾患との相互関係が明確になってきた。ま
た、HpD(ヘマトポルフィリン),Photofri
n,ALA(δ−amino levulinic a
cid)は、癌への集積性があり、これを生体内に注入
し、前記物質の蛍光を観察することで疾患部位を診断で
きる。
【0004】このような蛍光は、極めて微弱であるの
で、その観察のためには、極めて高感度の撮影を必要と
する。この高感度撮影を行うものとしてイメージ・イン
テンシファイヤが良く知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
内視鏡による蛍光観察を行う蛍光診断装置は、励起光に
よる生体組織からの蛍光の強度及び分布により正常部と
病変部を識別して観察を行うものであるが、生体組織
(表面)の粘液や血流状態あるいは部位臓器の違いによ
り、単一波長の励起光により得られる蛍光の強度及び波
長分布が異なるために、固定した単一波長の励起光で
は、正確で効率のよい蛍光診断が行えない場合がある。
【0006】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、簡単な構成により、生体組織の部位、状態によ
らず、効率的かつ正確な蛍光診断を行うことのできる蛍
光診断装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の蛍光診
断装置は、生体組織に励起光を照射し、前記生体組織か
ら発生する蛍光により前記生体組織の病変部を診断する
蛍光診断装置において、前記励起光を供給する励起光供
給手段と、前記励起光の前記生体組織からの反射光を検
出する検出手段とを備え、前記励起光供給手段が、前記
検出手段の出力に基づいて、供給する前記励起光の波長
を制御することで、簡単な構成により、生体組織の部
位、状態によらず、効率的かつ正確な蛍光診断を行うこ
とを可能とする。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。
【0009】図1及び図2は本発明の第1実施例に係わ
り、図1は蛍光観察内視鏡装置の構成を示す構成図、図
2は図1の蛍光観察内視鏡装置により励起光λ0 を照射
した時の体腔内組織の蛍光特性を示す特性図である。
【0010】蛍光診断装置としての第1実施例の蛍光観
察内視鏡装置は、図1に示すように、体腔内に挿入し疾
患部位等の観察部位の通常観察像及び蛍光観察像を得る
内視鏡1と、この内視鏡1に第1アダプタ2を介して通
常観察用の白色光を供給する通常照明光源3及び励起用
の波長可変レーザ(例えばアレキサンドライトレーザ、
色素レーザ、自由電子レーザ等)を供給する蛍光用レー
ザ装置4と、通常照明光源3のランプ3aからの白色光
により内視鏡1で得られた通常観察像を第2アダプタ5
を介して撮像する通常TVカメラ6と、蛍光用レーザ装
置4からの励起光λ0 により内視鏡1で得られた蛍光像
を第2アダプタ5を介して撮像する蛍光像撮像カメラ7
と、通常TVカメラ6により撮像された通常観察撮像信
号を信号処理し通常画像を生成するCCU(カメラ・コ
ントロール・ユニット)8と、蛍光像撮像カメラ7によ
り撮像された蛍光撮像信号を信号処理し蛍光画像を生成
する蛍光画像処理装置9と、蛍光画像処理装置9で信号
処理される蛍光撮像信号の励起光より長い波長の蛍光光
量を検出し疾患部位を識別するビデオスイッチングコン
トローラ10と、通常画像及び蛍光画像を入力しビデオ
スイッチングコントローラ10からの識別信号により通
常画像または蛍光画像を出力するビデオスイッチャ11
と、ビデオスイッチャ11からの出力画像を表示するモ
ニタ12と、蛍光用レーザ装置4より内視鏡1を介して
照射されたレーザ光の反射光を受光してCCU8により
得られた蛍光像より反射光の光量をモニタする反射光モ
ニタ27とを備えて構成される。
【0011】第1アダプタ2は、ドライバ13で可動ミ
ラー14を駆動することにより通常照明光源3のランプ
3aからの白色光と蛍光用レーザ装置4からの励起光λ
0 を切り換え(図1において、白色光の場合の可動ミラ
ー14の位置は実線、励起光λ0 の場合の可動ミラー1
4の位置は破線)、内視鏡1内を挿通するライトガイド
15に導光するようになっている。ライトガイド15は
第1アダプタ2からの光を内視鏡1の先端に伝送し、先
端前方に照射するようになっている。照射された光によ
る観察部位からの戻り光は観察像(通常観察像あるいは
蛍光観察像)として内視鏡1内を挿通するイメージガイ
ド16により内視鏡1の接眼部17に伝送される。
【0012】接眼部17には第2アダプタ5が着脱自在
に接続されており、第2アダプタ5は、ドライバ18で
可動ミラー19を駆動することにより通常観察像と蛍光
観察像とを切り換え(通常観察像の場合の可動ミラー1
9の位置は実線、蛍光観察像の場合の可動ミラー19の
位置は破線)、通常観察像を通常TVカメラ6に、蛍光
像を蛍光像撮像カメラ7に導く。通常TVカメラ6で
は、内蔵するCCD20により通常観察像を撮像し、通
常観察撮像信号をCCU8に伝送する。そしてビデオス
イッチングコントローラ10からの識別信号により、ビ
デオスイッチャ11を介してモニタ12に通常観察像が
表示される。
【0013】蛍光像撮像カメラ7では、蛍光観察像を、
波長λ1 ,λ2の光を透過する透過特性を有する2つの
透過フィルタを有する回転フィルタ21を介して、イメ
ージ・インテンシファイヤ(I.I)22で光増幅しC
CD23で撮像し、蛍光撮像信号を蛍光画像処理装置9
に伝送する。そしてビデオスイッチングコントローラ1
0からの識別信号により、ビデオスイッチャ11を介し
てモニタ12に蛍光観察像が表示される。尚、回転フィ
ルタ21は、円盤形状で、半円状の波長λ1 ,λ2の光
を透過する透過特性を有する2つの透過フィルタから構
成され、モータ24により回転駆動されるようになって
いる。
【0014】このように構成された蛍光観察内視鏡装置
の作用について説明する。
【0015】蛍光診断時には、まず、蛍光用レーザ装置
4より励起光が連続的または段階的に波長変化させなが
ら、内視鏡1を介して生体組織に照射される。生体組織
からの励起光の反射光はイメージガイド16を介してC
CD20で受光され、CCU8を介して反射光モニタ2
7で励起光の反射光の光量がモニタされる。
【0016】ここで、図2に励起光λ0 を照射した時の
蛍光特性を示す。例えば442mmの励起光λ0 で得ら
れる組織の蛍光は、正常部位ではその強度が強く、病変
部では、波長の短い側で正常に比べ弱い。つまり、図中
λ1 ,λ2 と正常と病変で蛍光強度の比率が異なるの
で、このλ1 ,λ2 の比率を求めることで病変と正常を
区別することができる。この病変と正常部の区別をより
正確に行うためには、λ1とλ2の比率の差が大きくなる
励起波長を選べば良い。しかしながら、組織表面には粘
液や血液があり、その最適な励起波長は変動することが
ある。
【0017】そこで、反射光モニタ27は、励起光の反
射光の光量をモニタすることにより、光量が最も少ない
(すなわち、最も励起光の吸収の大きい)波長の励起光
を検出し、蛍光用レーザ装置4に制御信号を送信する。
尚、このとき血液、粘液の反射特性をあらかじめ記憶し
ておき、このデータで補正することで、より精度を向上
させることができる。
【0018】蛍光用レーザ装置4は、反射光モニタ27
からの制御信号により、生体からの蛍光が最も大きい
(すなわち、最も励起光の吸収が大きく、励起光の反射
光の光量が最も少ない)波長の励起光を発振させる。
【0019】そして、反射光モニタ27で検出された励
起光が例えば励起光λ0とすると、蛍光用レーザ装置4
からは励起光λ0が供給され、生体組織は図2のような
蛍光特性を有するので、回転フィルタ21によりλ1 ,
λ2 の蛍光像を分離してI.I.22で増幅しCCD2
3で撮像する。
【0020】尚、図1において、可動ミラー14、19
はタイミングコントローラ25により同期してドライバ
13、18で駆動され、回転フィルタ21を回転駆動す
るモータ24の駆動タイミングもタイミングコントロー
ラ25により制御されている。
【0021】また、ビデオスイッチャ11は、ビデオス
イッチングコントローラ10からの識別信号により、C
CU8からの通常画像または蛍光画像処理装置9からの
蛍光画像をモニタ12に出力するが、フットスイッチ2
6によっても通常画像または蛍光画像の切り換えができ
るようになっている。
【0022】また、励起光波長の選択、病変部と正常部
の識別には、ファジィ制御、AI、ニューラルネット等
を応用して行っても良い。さらに、γ線検出器を設ける
ことで、病変部と正常部の識別精度を高めるように構成
しても良い。
【0023】このように、第1実施例の蛍光観察内視鏡
装置によれば、蛍光観察対象部位により、最も蛍光を発
し易い波長の励起光を選択的に使用できるので、正確な
蛍光診断を行うことができる。
【0024】次に第2実施例について説明する。図3及
び図4は本発明の第2実施例に係わり、図3は蛍光観察
内視鏡装置の構成を示す構成図、図4は図3の回転フィ
ルタの構成を示す構成図である。第2実施例は第1実施
例とほとんど同じであるので、異なる構成のみ説明し、
同一構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【0025】図3に示すように、第2実施例では第1実
施例の回転フィルタ21の代わりに設けられた回転フィ
ルタ21aと、反射光モニタ27からの移動制御信号に
より回転フィルタ21aを回転駆動するモータ24を回
転フィルタ挿入径方向に移動する移動手段28とを備え
て構成される。
【0026】この回転フィルタ21aは、図4に示すよ
うに、円盤を半円に分割し、さらに内周側と外周側とに
分割した4つの領域に異なる波長λ1 ,λ2,λ3 ,λ4
の光を透過する透過特性を有する透過フィルタ31、3
2、33、34を備えて構成される。
【0027】そして、反射光モニタ27からの移動制御
信号に基づいて回転フィルタ21aを移動手段28によ
りモータ24を回転フィルタ挿入径方向に移動すること
で、例えば第1実施例で説明したように(図2参照)、
反射光モニタ27からの制御信号による蛍光用レーザ装
置4の励起光レーザの波長がλ0の場合は、(モータ2
4を紙面左に移動し)内周側に設けられた透過フィルタ
31、32(透過波長λ1 ,λ2)を介して蛍光像を
得、また、反射光モニタ27からの制御信号による蛍光
用レーザ装置4の励起光レーザの波長がλ0と異なる波
長λ0’の場合は、(モータ24を紙面右に移動し)こ
の励起光λ0’による蛍光感度に適した(病変部と正常
部における蛍光強度の比率の差が最大となる)外周側に
設けられた透過フィルタ33、34(透過波長λ3 ,λ
4)を介して蛍光像を得るようになっている。その他の
構成、作用は第1実施例と同じである。
【0028】このように構成することで、第1実施例の
効果に加え、反射光モニタ27からの制御信号による蛍
光用レーザ装置4の励起光による蛍光像を、反射光モニ
タ27からの移動制御信号に基づいて回転フィルタ21
aを移動手段28によりモータ24を回転フィルタ挿入
径方向に移動させることで観察するので、励起光波長に
応じて蛍光波長を選択することができ、より精度の高い
蛍光診断を行うことができる。
【0029】尚、上記の第2実施例では、反射光モニタ
27により選択された特定波長の励起光に応じて蛍光波
長を選択するとしたが、これに限らず、例えば特定波長
の励起光に対して、透過フィルタ31、32(透過波長
λ1 ,λ2)を介した観察と、透過フィルタ33、34
(透過波長λ3 ,λ4)を介した観察との両方を行い蛍
光診断を行うようにしても良い。また、透過フィルタ3
1、32(透過波長λ1 ,λ2)及び透過フィルタ3
3、34(透過波長λ3 ,λ4)を介した両方の観察を
複数の波長の励起光に対して行うようにしても良い。こ
のようにすることで、蛍光観察対象部位からの蛍光像デ
ータを増やすことが可能となり、より正確な蛍光診断を
行うことができる。
【0030】ところで、イメージ・インテンシファイヤ
(I.I.)22を内視鏡1の接眼部17に接続して蛍
光像を観察する場合、I.I.22の重さが内視鏡1の
操作部にかかり、かつ、I.I.22は大型であるので
操作性が悪いと言う問題や、I.I.22が精密な電気
部品から成り、滅菌性が悪いと言う問題がある。
【0031】そこで、イメージガイドをポリマー光ファ
イバーで構成して励起光を導光し、光ファイバーアンプ
機能を加えることで、イメージ・インテンシファイヤな
しで、自家蛍光を観察できるので操作性や滅菌性が向上
しより正確で安全な蛍光診断を行うことのできる蛍光観
察内視鏡装置の実施例を次に説明する。
【0032】イメージ・インテンシファイヤなしで蛍光
診断を行うことのできる一実施例の蛍光観察内視鏡装置
は、図5に示すように、白色光又はレーザ光を切り換え
て出射する光源41と、前記白色光又はレーザ光を体腔
内に照射し、組織の通常画像又は蛍光画像を観察する内
視鏡42と、前記通常画像又は蛍光画像を同一画面にス
ーパーインポーズしたり、蛍光画像により得られた画像
擬似カラー処理等を行い、病変部を認識しやすくする画
像処理装置43と、前記内視鏡42内を挿通するIG
(イメージガイド)45と光学的に結合し蛍光を増幅す
るためのポンピング光を発生するアンプ用励起光源46
と、前記蛍光像及び通常像を切り換えるため光源41と
画像処理装置43とアンプ用励起光源46及び内視鏡4
2の操作部44に内蔵された回転フィルタ47を回転駆
動するモータ48を制御するタイミングコントローラ5
0と、前記画像処理装置43で処理された画像を表示す
るモニタ51とから構成されている。
【0033】前記光源41は、白色光を発生するXeラ
ンプ52と蛍光を励起するためのHe−Cdレーザ53
とが内蔵され、ミラー54及びレンズ55、56を介し
たXeランプ52からの白色光とHe−Cdレーザ53
からの励起光とが光学ミラー57により切り換えられ、
内視鏡42のライトガイドケーブル57及び内視鏡42
の挿入部58内に挿通されたLG(ライトガイド)59
に導光される。
【0034】前記内視鏡42の先端には、前記LG59
により前記光源41からの白色光又は励起光を体腔内に
導かれ出射した光を均一に拡げて照射する拡散レンズ6
0と、通常画像又は蛍光像を撮像する対物レンズ61と
が設けられている。
【0035】また、操作部44内には、蛍光像又は通常
像を伝送又は増幅する挿入部58内を挿通するIG45
により伝送された画像を撮像するCCD62が内蔵さ
れ、蛍光像又は通常像はレンズ63によりCCD62の
撮像面に投影される。また、蛍光像を増幅するためIG
45の両端には励起光のみを反射するダイクロイックミ
ラー64,65が配置され、アンプ用励起光源46から
のアンプ用励起光を光ファイバ66を介してIG45に
入射するためのレンズ67,68とハーフミラー69が
配置されている。
【0036】ここでIG45は、”Rhodamine
6G”,”Perylene Red”がドープされ
たポリマー光ファイバより構成される。
【0037】さらに前記回転フィルタ47は、レンズ6
3とCCD62の間に設けられており、タイミングコン
トローラ50でモータ48を制御することで回転フィル
タ47を回転させ、例えば蛍光像の時は透過フィルタ
(透過波長λ1)71,透過フィルタ(透過波長λ2)7
2を通し、通常画像の時は何もフィルタが入っていない
領域73を通しそのまま通過させる。つまり、モータ4
8は、前記タイミングコントロール50により制御さ
れ、回転フィルタ47のフィルタを順次切り換える。
【0038】前記アンプ用励起光源46は、YAGレー
ザ74と前記YAGレーザ74からの光の第2高調波を
発生するSHG75より構成される。
【0039】このように構成された本実施例では、まず
光源41より白色光又は励起光を内視鏡42のLG59
を通じ、例えば、胃、大腸、気管支、膀胱などの体腔内
あるいは腹腔,胸腔に導光する。
【0040】白色光を照射した場合、体腔内の像を対物
レンズ61,IG45、さらに回転フィルタ47のうち
何もフィルタが入っていない領域73を通過し、CCD
62で撮影し、画像処理装置43の図示しない画像メモ
リに一時蓄積された後、モニタ51に表示する。
【0041】一方、励起光を照射した場合、例えばHe
−Cdレーザ53の442nmの光を生体組織に照射す
ると、正常組織からは、フラビンに関連する緑色の蛍光
を発するが、異常組織、例えば癌組織からは緑色領域の
蛍光強度が落ちた暗い黄色ぽい蛍光に変わる。
【0042】この蛍光を白色光同様IG45で受ける
が、その蛍光強度が極めて微弱であるため、このままで
はCCD62では撮像できない。そこで、アンプ用励起
光源46内のYAGレーザ74より1064nmの光を
発生させ、さらにSHG75により、532nmの光に
変換し、これを、光ファイバ66を通じ、レンズ67,
68でビームを均一に拡げ、ハーフミラー69を介しI
G45に入射する。
【0043】IG45は、上述したように、”Rhod
amine 6G”,”Perylene Red”が
ドープされたポリマー光ファイバより成り、532nm
の励起光を入射した場合、”Rhodamine 6
G”に対応する571nmの蛍光と、”Perylen
e Red”に対応する621nmの蛍光を増幅する。
この時、増幅率は600〜2000倍となる。
【0044】そして、増幅された蛍光に対して、回転フ
ィルタ47の透過フィルタ71、72で波長λ1(例え
ば571nm),波長λ2(例えば621nm)の蛍光
を取り出し、雑音を抑え、CCD62で各々撮像する。
この画像を画像処理装置43内の図示しない画像メモリ
及び演算装置により正常部と病変部を判別する。
【0045】上記通常画像,蛍光画像は、タイミングコ
ントローラ50で順次切り換えられ、モニタ51に個別
あるいは同時(スーパーインポーズ)に表示される。
【0046】このように本実施例によれば、He−Cd
レーザ53の442nmの光を生体組織に照射し、異常
組織からの蛍光のうちで、ポリマー光ファイバより成る
IG45で、Rhodamine 6G”に対応する5
71nmの蛍光と、”Perylene Red”に対
応する621nmの蛍光とを600〜2000倍に増幅
し、回転フィルタ47で波長λ1(例えば571n
m),波長λ2(例えば621nm)の蛍光を取り出
し、雑音を抑え、CCD62で各々撮像するので、イメ
ージ・インテンシファイヤなしで自家蛍光を観察でき、
操作性や滅菌性が向上し、より正確で安全な蛍光診断を
行うことができる。
【0047】尚、アンプ用励起光源46で用いられるレ
ーザは、YAGレーザとしたが、これに限らず、半導体
レーザ,アルゴンレーザ,エキシマレーザでもよい。
【0048】また、He−Cdレーザ53の442nm
の光を生体組織に照射し、生体組織からの蛍光をポリマ
ー光ファイバより成るIG45で増幅して自家蛍光を観
察し、病変部の診断を行うとしたが、これに限らず、蛍
光物質としての、例えばHpD(ヘマトポルフィリ
ン),Photofrin,ALA(δ−amino
levulinic acid),NPe6,BPD,
SnET2は癌への集積性があるので、これを生体内に
注入し、前記蛍光物質からの蛍光をポリマー光ファイバ
より成るIG45で増幅して観察することで疾患部位を
診断してもよい。
【0049】図6は図5の実施例の変形例である。図5
の実施例ではポリマー光ファイバ束をIG55として内
蔵した蛍光観察用の内視鏡を用いた構成であったが、こ
のような内視鏡は特殊であり、高価な内視鏡となるの
で、この変形例の蛍光観察内視鏡装置は、通常の内視鏡
を用いイメージ・インテンシファイヤなしで自家蛍光の
観察ができる構成となっている。本変形例は図5の実施
例とほとんど同じであるので、異なる構成のみ説明し、
同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【0050】すなわち、図6に示すように、図5の変形
例である蛍光観察内視鏡装置は、通常観察像を伝送する
イメージガイド45aを挿通した通常の内視鏡81と、
ポリマー光ファイバ束82を内視鏡81の接眼部83と
蛍光像撮像装置84とを結ぶ、結合装置85に内蔵して
いる。蛍光像撮像装置84は、YAGレーザ74、SH
G75、回転フィルタ47等から構成され、SHG75
からの光はミラー86を介してハーフミラー69に導光
されるようになっている。ポリマー光ファイバ束82
は、図5の実施例と同様に、”Rhodamine 6
G”,”Perylene Red”がドープされたポ
リマー光ファイバより構成されている。その他の構成、
作用は図5の実施例を同じである。
【0051】このように構成された本変形例によれば、
図5の実施例の効果に加え、ポリマー光ファイバ束82
を内蔵した結合装置85を内視鏡81の接眼部83と蛍
光像撮像装置84との間に装着して構成しているので、
通常の内視鏡が使用でき、安価にイメージ・インテンシ
ファイヤなしで自家蛍光の観察ができる蛍光観察内視鏡
装置が実現できる。尚、図5及び図6に示す実施例にお
いて、図1ないし図4に示す実施例のようにHe−Cd
レーザを波長可変レーザに置き換え反射光をモニタし、
これにより最適な波長を選択することで、より精度の高
い診断が可能となる。
【0052】ところで、蛍光観察内視鏡装置による蛍光
像の観察では、術者が内視鏡湾曲操作を手動で行い、蛍
光像を目で確認しながら行っていた。そのため、蛍光を
目で確認しながら、病変部をスクリーニングする場合、
そのスクリーニングのために術者は慎重にアングルを操
作したり又は、蛍光の違いが微妙かつ微少である場合患
部を見落とす可能性がある。
【0053】そこで、微妙かつ微少な蛍光の違いを検出
し患部のある所でアングルを止めるようにすることで操
作性の向上及び確実な病変の検出ができる蛍光観察内視
鏡装置の実施例について次に説明する。
【0054】微妙かつ微少な蛍光の違いを検出し患部の
ある所でアングルを止める蛍光観察内視鏡装置の一実施
例の構成は、図7に示すように、通常の観察のための白
色光を発生する光源装置91と、蛍光観察のための励起
光を発生するレーザ光源92と、白色光または励起光を
先端部93aより患部に照射し患部を観察する内視鏡9
3とを備えて構成される。
【0055】内視鏡93の操作部94より延出したライ
トガイドケーブル95の先端は、前記光源装置91及び
レーザ光源92が接続された、白色光と励起光を切り換
えて内視鏡93のライトガイドケーブル95及び挿入部
96内を挿通する図示しないライトガイドに導光する第
1のアダプタ97に着脱自在に接続されている。
【0056】内視鏡93の操作部94には、図示しない
電動モータによる電動アングル98が内蔵されており、
挿入部96の先端側に設けられた湾曲部99を湾曲駆動
するようになっている。この電動アングル98は、例え
ば2本のアングルワイヤ及び電動モータ(図示せず)と
から構成され、ライトガイドケーブル95を介してアン
グル制御部100により湾曲駆動が制御されるようにな
っている。図示しないアングルワイヤ及び電動モータに
より湾曲部99を上下左右に湾曲させ内視鏡93の先端
部93aを所望の方向に向けることができるようになっ
ている。
【0057】そして、内視鏡93により体腔内101の
病変部102及びその周辺部の蛍光像及び通常像を検出
し、I.I.103とCCDカメラ104各々を撮像す
る。このとき、蛍光像及び通常像は、第2のアダプタ1
05で各々、I.I.103とCCDカメラ104に振
り分けられる。
【0058】I.I.103で撮像された蛍光像は、蛍
光診断処理部106で処理され正常部と異常部を判別さ
れる。CCU107は、CCDカメラ104で撮像され
た通常像より通常画像を生成する。前記蛍光診断処理部
106と、CCU107で得られた画像は、スーパーイ
ンポーズ108で切り換え又は同一画面に合成され、ス
ーパーインポーズ108からの出力画像、例えば親画像
を通常画像109とし子画像を蛍光画像110とした合
成画像がモニタ111に表示されるようになっている。
【0059】尚、モニタ111に表示される合成画像
は、これに限らず、親画像を蛍光画像とし子画像を通常
画像としてもよく、子画像の表示位置も任意に設定でき
る。さらに、モニタ111が表示する画像は、このよう
な合成画像に限らず、蛍光画像あるいは通常画像のみの
表示、あるいはこれらの画像を画像処理した処理画像を
表示することができる。
【0060】このように構成された図7の実施例では、
まず、内視鏡93の先端部93aを体腔内101(例え
ば、肺,食道,胃,腸,膵胆管,膀胱,尿管,腹腔,胸
腔,子宮)に配置する。光源装置91又はレーザ光源9
2の光をアダプタ97により順次内視鏡93を介し、体
腔内101に照射する。この時の通常画像、蛍光画像は
各々アダプタ105で切り換えられ、I.I.103又
はCCDカメラ104で撮影される。
【0061】この時、蛍光像においては、正常部に対し
病変部102では、その強度及び波長特性が変化する。
つまり、蛍光強度又は波長特性を蛍光診断処理部106
で処理することで病変部102を判別できる。
【0062】一方、内視鏡93では、アングル制御部1
00により電動アングル98を駆動し、内視鏡93の湾
曲部99を操作し、体腔内101を観察する。この時、
蛍光診断処理部106で病変部102を発見した場合、
その病変部102が内視鏡93の視野の中心に来るよう
電動アングル98を制動し、中央部に来た時点で湾曲駆
動を停止させ、例えばモニタ表示あるいは音声情報とし
て術者に病変部102の存在を知らせる。
【0063】このように、図7の実施例によれば、蛍光
診断処理部106で病変部102を判別し病変部102
を発見した場合、アングル制御部100により電動アン
グル98を制動し、中央部に来た時点で湾曲駆動を停止
させ、術者に病変部102の存在を知らせるので、微妙
かつ微少な蛍光の違いを検出し患部のある所でアングル
を止めるようにすることができ、操作性を向上させると
共に確実に病変部を検出することができる。
【0064】尚、上記各実施例では通常画像を撮像する
通常TVカメラのCCDを白色光に基づいて撮像すると
したが、このCCDは入射面にカラーモザイクフィルタ
を設けることでカラー画像を撮像するCCDとすること
ができる。また、白色光をR,G,Bに分離するカラー
フィルタを設けることでカラー画像を撮像する通常TV
カメラとしても良いし、通常照明光源からR,G,Bの
照明光を順次供給するようにし、この供給タイミングに
同期させることでカラー画像を撮像する通常TVカメラ
としても良い。
【0065】また、上述したように、通常、励起光源と
して単色光を発生するレーザ光が使われる。しかし、レ
ーザ光源は高価であると言う問題がある。そこで、図8
に示すように、Xeランプの白色光より励起光を効率良
く選び出す励起光フィルタ120を用いるようにしても
良い。
【0066】すなわち、図8のように、励起光フィルタ
120は、Xeランプ121からの白色光に対して、干
渉膜が蒸着された励起光λ0のみを通過する干渉フィル
タ122、123と、その干渉フィルタ122、123
に狭まれて配置された励起光λ1以外の光を吸収する色
フィルタ124より構成される。
【0067】Xeランプ121より発生した白色光は、
干渉フィルタ122によりλ0を通過し、λ0以外は反射
される。しかしながら、この時λ0以外の光もわずかな
がら透過する。この透過したλ0以外の光を含む光は、
色フィルタ124と干渉フィルタ123でλ0以外の光
が一部カットされるが、干渉フィルタ122と干渉フィ
ルタ123との間で反射を繰り返すことで、λ0以外の
光を色フィルタ124で完全あるいは殆ど吸収すること
ができ、効率良くλ0以外の光を抑えることが可能であ
る。
【0068】このように励起光フィルタ120を用いる
ことで、λ0以外の光、つまり漏れ光の少ない励起光を
得ることができ、励起光源としてのレーザ装置を用いる
ことなく、良好な蛍光観察が可能となる。
【0069】[付記] 1) 請求項1に記載の蛍光診断装置であって、前記検
出手段は、前記反射光の光量を検出し、前記励起光供給
手段は、前記励起光を前記検出手段が検出した前記反射
光の光量が最小となる波長に制御する。
【0070】2) 請求項1に記載の蛍光診断装置であ
って、前記蛍光の複数の波長毎の強度を抽出する抽出手
段を備えて構成される。
【0071】このように構成することで、生体組織から
の蛍光の強度・波長分布のデータをより多く抽出できる
ので、正確な蛍光診断を行うことができる。
【0072】3) 生体組織に励起光を照射し、前記生
体組織から発生する蛍光により前記生体組織の病変部を
診断する蛍光診断装置において、前記蛍光の複数の波長
毎の強度を抽出する抽出手段を備えたことを特徴とする
蛍光診断装置。
【0073】このように構成することで、抽出手段とし
ての回転フィルタ21aで生体組織からの蛍光の強度・
波長分布のデータをより多く抽出できるので、正確な蛍
光診断を行うことができる。
【0074】4) 光ファイバ束により物体内部の画像
を光信号として伝送する画像伝送装置において、前記光
ファイバ束は、所定の波長の励起光により前記光ファイ
バ束内部で前記光信号を増幅する増幅手段を有し、前記
励起光を供給する励起光供給手段と、前記励起光供給手
段により供給される前記励起光を前記光ファイバ束に入
射する励起光入射手段とを備えたことを特徴とする画像
伝送装置。
【0075】このように構成された画像伝送装置では、
光ファイバ束としてのイメージガイド45を増幅手段を
有したポリマー光ファイバで構成して励起光を導光し、
光信号増幅機能を加えることで、イメージインテンシフ
ァイヤなしで、微弱な光信号の増幅を可能とする。
【0076】5) 付記4の画像伝送装置であって、前
記光信号は、物体内部より発生した蛍光である。
【0077】6) 付記5の画像伝送装置であって、前
記蛍光は、生体組織に集積した蛍光物質あるいは自家蛍
光である。
【0078】この画像伝送装置では、蛍光物質からの微
弱な蛍光あるいは自家蛍光を観察することで、蛍光によ
る生体組織観察の操作性や装置の滅菌性を向上させ、正
確で安全な蛍光診断を可能とする。
【0079】7) 付記6の画像伝送装置であって、前
記蛍光物質は、少なくとも”HpD”,”Photof
rin”,”ALA”,”NPe6”,”BPD”,”
SnET2”のいずれか一つである。
【0080】8) 付記4、5、6または7のいずれか
1つに記載の画像伝送装置であって、前記光ファイバ束
は、少なくともRhodamine 6G,Rhoda
mine B,Perylene Redの少なくとも
1つを添加することで、前記増幅手段を形成する。
【0081】9) 付記4、5、6、7または8のいず
れか1つに記載の画像伝送装置であって、前記励起光源
は、YAGレーザ,半導体レーザ,アルゴンレーザ,エ
キシマレーザのいずれか一つである。
【0082】10) 先端側に湾曲可能な湾曲部を備え
た体腔内に挿入する挿入部を有し、前記挿入部先端に位
置する体腔内組織からの蛍光を検出する内視鏡と、前記
湾曲部を湾曲させる湾曲手段と、前記内視鏡により撮像
された前記蛍光より前記体腔内組織の病変部を検出する
病変部検出手段と、前記体腔内組織の前記病変部を検出
する前記検出手段の出力に基づいて、前記湾曲手段を制
御する湾曲制御手段とを備えたことを特徴とする内視鏡
装置。
【0083】このように構成された内視鏡装置では、病
変部検出手段としての蛍光診断処理部106が体腔内組
織からの微妙かつ微少な蛍光の違いに基づいて病変部を
検出し、湾曲制御手段としてのアングル制御部100が
湾曲手段としての電動アングル98を制御し、病変部が
内視鏡視野の所定の位置にくるように湾曲部を湾曲させ
ることで、操作性を向上させると共に確実な病変部の検
出を可能とする。
【0084】11) 付記10の内視鏡装置であって、
前記蛍光は、生体組織に集積した蛍光物質からの蛍光あ
るいは自家蛍光である。
【0085】12) 付記10または11の内視鏡装置
であって、前記病変部検出手段は、2つ以上の波長領域
の蛍光の強度を抽出することにより前記病変部を検出す
る。
【0086】13) 付記10、11または12のいず
れか1つに記載の内視鏡装置であって、前記湾曲制御手
段は、前記病変部が前記内視鏡の視野の中央に来るよう
に前記湾曲手段を制御する。
【0087】14) 付記10、11、12または13
のいずれか1つに記載の内視鏡装置であって、前記湾曲
手段は、少なくとも1つ以上のアングルワイヤと、電動
モータとから構成される。
【0088】
【発明の効果】以上説明したように本発明の蛍光診断装
置によれば、励起光供給手段が、検出手段の出力に基づ
いて、供給する励起光の波長を制御するので、簡単な構
成により、生体組織の部位、状態によらず、効率的かつ
正確な蛍光診断を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る蛍光観察内視鏡装置の構成を
示す構成図。
【図2】図1の蛍光観察内視鏡装置により励起光λ0 を
照射した時の体腔内組織の蛍光特性を示す特性図。
【図3】第2実施例に係る蛍光観察内視鏡装置の構成を
示す構成図。
【図4】図3の回転フィルタの構成を示す構成図。
【図5】イメージ・インテンシファイヤなしで蛍光診断
を行うことのできる一実施例の蛍光観察内視鏡装置の構
成を示す構成図。
【図6】図5の蛍光観察内視鏡装置の変形例の構成を示
す構成図。
【図7】微妙かつ微少な蛍光の違いを検出し患部のある
所でアングルを止める蛍光観察内視鏡装置の一実施例の
構成を示す構成図。
【図8】Xeランプの白色光より励起光を効率良く選び
出す励起光フィルタの構成を示す構成図。
【符号の説明】
1…内視鏡 2…第1アダプタ 3…通常照明光源 4…蛍光用レーザ装置 5…第2アダプタ 6…通常TVカメラ 7…蛍光像撮像カメラ 8…CCU 9…蛍光画像処理装置 10…ビデオスイッチングコントローラ 11…ビデオスイッチャ 12…モニタ 13、18…ドライバ 14、19…可動ミラー 15…ライトガイド 16…イメージガイド 20、23…CCD 21…回転フィルタ 22…I.I 25…タイミングコントローラ 27…反射光モニタ 28…移動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯田 雅彦 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 植田 康弘 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 小林 至峰 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 一成 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大明 義直 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体組織に励起光を照射し、前記生体組
    織から発生する蛍光により前記生体組織の病変部を診断
    する蛍光診断装置において、 前記励起光を供給する励起光供給手段と、 前記励起光の前記生体組織からの反射光を検出する検出
    手段とを備え、 前記励起光供給手段は、 前記検出手段の出力に基づいて、供給する前記励起光の
    波長を制御することを特徴とする蛍光診断装置。
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