JPH10201707A - 内視鏡装置 - Google Patents
内視鏡装置Info
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- JPH10201707A JPH10201707A JP9133959A JP13395997A JPH10201707A JP H10201707 A JPH10201707 A JP H10201707A JP 9133959 A JP9133959 A JP 9133959A JP 13395997 A JP13395997 A JP 13395997A JP H10201707 A JPH10201707 A JP H10201707A
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- 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
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Abstract
光発光するインドシアニングリーン誘導体標識抗体の観
察を行えると共に、自家蛍光を排除でき皮下深部の病変
部の見落としを防ぐことができる内視鏡装置を提供す
る。 【解決手段】 ランプ11で発生した光をバンドパスフ
ィルタ12により赤外域の励起光と可視光を含む波長域
にして内視鏡2Aのライトガイドファイバ9を経て、赤
外域で励起され、かつ蛍光を発するインドシアニングリ
ーン誘導体標識抗体が投与された被検査体17に照射
し、その反射光と蛍光による像をイメージガイド19に
より伝送し、カメラヘッド4Aに配置したダイクロイッ
クミラー22で可視光と赤外光に分離し、赤外光から励
起光カットフィルタ23を介して蛍光による像を第1の
CCD25で撮像し、可視光による像はダイクロイック
プリズム29及び第2〜第4のCCD26〜28で撮像
し、プロセッサ5Aで信号処理して、モニタ6に蛍光像
と可視光による通常画像とを表示する。
Description
の蛍光観察を行う内視鏡装置に関する。
より、食道、胃、小腸、大腸等の消化管や肺等の気管を
観察したり、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通し
た処置具を用いて各種の治療処理のできる内視鏡が利用
されている。特に、電荷結合素子(CCD)等の電子撮
像デバイスを用いた電子式内視鏡は、モニタ上に画像を
表示でき内視鏡を操作する術者の疲労が少ないために、
広く使用されている。
持つ蛍光物質を予め検査対象者の体内に投与し、蛍光物
質を励起する励起光を照射することにより、病巣部に集
積した蛍光物質からの蛍光を検出する診断・治療法が注
目されている。
光が放射されるため、蛍光画像の明るさから病変の有無
を判断できる。この診断法を応用した装置として、例え
ば、特開昭59−40830号公報には蛍光物質である
ヘマトポルフィリンからの蛍光を検出し診断するための
装置が開示されている。
装置では、励起用のレーザパルス光源と通常観察用白色
光源を選択的に照射するように制御している。また、特
開平7−59783号公報にはクロリン系、またはフェ
オホルバイト系の蛍光物質を観察できる装置が開示され
ている。この特開平7−59783号公報による装置で
は、蛍光物質励起用の波長帯域と通常観察用(白色)の
波長帯域の光が、回転フィルタによって切り替えられな
がら照射される。
る蛍光物質は、通常405nm付近の比較的短い波長の
光を照射し励起していた。この波長の光を生体組織に照
射すると、生体組織自身からの自家蛍光が発せられる。
そのため、分光装置等の分光精度の高い装置を用いない
限り、自家蛍光と蛍光物質からの蛍光を見分けることが
困難であった。
過性が悪いために、ヘマトポルフィリンの場合のように
短波長で励起させる装置では、皮下深部から蛍光を発生
する物質の存在を見逃す可能性があった。
り替えて照射していたために、励起光照射時には蛍光像
しか得られず、白色光照射時には通常画像しか得られ
ず、蛍光画像と通常画像の時間的ずれが大きいものにな
っていた。
てなされたもので、その目的は、生体組織の透過性が良
い赤外領域で励起、蛍光発光するインドシアニングリー
ン誘導体標識抗体の観察を行え、自家蛍光の影響を排除
でき、かつ皮下深部の病変部の見落としを防ぐことがで
きる内視鏡装置を提供することにある。
誘導体標識抗体から成る蛍光物質を被検査対象物に投与
して診断を行う内視鏡装置において、前記蛍光物質の励
起波長の少なくとも一部を含む第1の波長帯域の光を前
記被検査対象物に照射する光源手段と、前記蛍光物質の
蛍光波長の少なくとも一部を含み前記第1の波長帯域を
含まない第2の波長帯域で前記被検査対象物の像を撮像
する撮像手段と、を有し、前記第1の波長帯域の少なく
とも一部及び前記第2の波長帯域の少なくとも一部は赤
外の波長帯域であることを特徴とする構成にしている。
励起する赤外光を発する光源と、励起光を含まず蛍光を
含む光を撮像する撮像手段を設けた構成にして、自家蛍
光を無視できる長波長帯域でのインドシアニングリーン
誘導体標識抗体の蛍光観察が可能になり、皮下深部から
の蛍光も見落とすことなく観察できる。
施の形態を具体的に説明する。 (第1の実施の形態)図1ないし図5は、本発明の第1
の実施の形態に係り、図1は本発明の第1の実施の形態
の内視鏡装置の全体の構成を示すブロック図、図2はバ
ンドパスフィルタの分光透過特性を示す説明図、図3は
ダイクロイックミラーの分光透過特性を示す説明図、図
4は励起光カットフィルタの分光透過特性を示す説明
図、図5はインドシアニングリーン誘導体標識抗体の励
起・蛍光特性を示す説明図である。本実施の形態の目的
は、高画質で時間的なずれのない可視光像及びインドシ
アニングリーン誘導体標識抗体赤外蛍光像を得ることに
ある。
態の内視鏡装置1Aは、体腔内に挿入され、体腔内を観
察、診断等するための内視鏡2Aと、観察用の光及び励
起用の光を発する光源装置3Aと、内視鏡2Aに装着さ
れ、撮像手段を内蔵したカメラヘッド4Aと、撮像手段
に対する信号処理を行うプロセッサ5Aと、画像を表示
するモニタ6と、治療用のレーザ光を照射するためのレ
ーザ光源7とにより構成される。本実施の形態では、光
学式の内視鏡2Aの接眼部に着脱自在のカメラヘッド4
Aを装着したカメラ外付け方式の内視鏡により撮像手段
を備えた電子式内視鏡を形成している。
撓性の挿入部8を有し、この挿入部8内には照明光を伝
送するライトガイドファイバ9が挿通され、このライト
ガイドファイバ9の手元側の入射端のライトガイドコネ
クタ10は光源装置3Aに着脱自在に接続することがで
きる。
赤外波長帯域から可視光帯域を含む光を放射するランプ
11と、このランプ11による照明光路上に設けられ透
過波長を制限するバンドパスフィルタ12と、光量を制
限する照明光絞り13と、集光するコンデンサレンズ1
4とを備えている。このバンドパスフィルタ12は図2
に示すように可視光帯域から励起光の赤外帯域に至る波
長帯域でほぼフラットな透過特性を有する。
フィルタ12により可視光帯域から励起光の赤外帯域に
至る波長帯域の光成分のみが抽出され、照明光絞り1
3、コンデンサレンズ14を経て内視鏡2Aのライトガ
イドコネクタ10に供給され、ライトガイドファイバ9
によって伝送され、挿入部8の先端部15に固定された
先端面からさらに照明窓に取り付けた照明レンズ16を
経て体腔内の被検査体17側に出射し、被検査体17を
可視光帯域で照明すると共に、赤外帯域の励起光で照射
する。
窓が設けてあり、この観察窓には対物レンズ18が取り
付けてあり、照明された被検査体17側からの反射光及
び蛍光が入射され、その結像位置に像を結ぶ。この結像
位置には光学像の伝送手段としてのイメージガイドファ
イバ19の先端面が配置され、この先端面に結像された
光学像は後端側の端面に伝送される。
は結像レンズ21が設けてあり、この結像レンズ21の
結像位置に至る光軸上の途中位置にはダイクロイックミ
ラー22が配置されている。
は図3に示すように可視光成分を透過する特性を有し、
その他の光成分を反射する特性を有する。従って、この
ダイクロイックミラー22を透過した側の結像位置には
可視光成分の光学像を結び、ダイクロイックミラー22
で反射された側の結像位置には残りの光成分となる赤外
光成分の光学像を結ぶ。
の結像位置には分離された赤外光から励起光成分を除去
する励起光カットフィルタ23と、赤外光を増幅するイ
メージインテンシファイア24とを介して第1のCCD
25が配置され、イメージインテンシファイア24によ
って増幅された光を受光し、光電変換して赤外光成分の
画像信号を生成する。上記励起光カットフィルタ23は
図4に示すように赤外光帯域における励起光の波長帯域
より長い波長帯域を通す透過特性を有し、この帯域は図
5に示す蛍光物質としてのインドシアニングリーン誘導
体標識抗体の蛍光の波長帯域を含むようにしている。
より励起光がカットされ、蛍光物質の蛍光成分がCCD
25側に導光されることになる。
た側の結像位置には可視光成分を、赤、緑、青の光にそ
れぞれ分離するダイクロイックプリズム29を介して赤
色光を受光する第2のCCD26と、緑色光を受光する
第3のCCD27と、青色光を受光する第4のCCD2
8とが配置され、それぞれの色光成分の画像信号を生成
する。
号線を介してプロセッサ5Aに入力される。このプロセ
ッサ5Aは、第1のCCD25〜第4のCCD28の画
像信号に対する増幅、ホワイトバランス等の前処理を行
うプリプロセス回路31、A/D変換回路32、画像強
調などの処理をする映像信号処理回路33、D/A変換
回路34等を備えている。
される映像信号はモニタ6に入力され、第1のCCD2
5及び第2〜第4のCCD26〜28の撮像面に結像さ
れた蛍光像及び可視光像をモニタ6の表示面に表示する
ことができるようにしている。
ーザ光を発生するレーザ光源7と、このレーザ光を導く
レーザガイド35が設けられている。このレーザガイド
35は、内視鏡2Aの鉗子チャネル36内に挿入できる
構造になっている。
蛍光物質として、病巣部に対して親和性を持ち、しかも
励起光及び蛍光の波長が生体組織に対する透過性が高い
赤外帯域にあるインドシアニングリーン誘導体標識抗体
を採用する。
み、さらにこの蛍光物質を励起させる励起光の波長帯域
を含む光を被検査体17に照射し、被検査体17で反射
された光と、被検査体17からの自家蛍光及び励起光に
よる蛍光とが混ざったものから、ダイクロイックミラー
22により可視光帯域と赤外光帯域の成分に分離し、可
視光帯域の光成分で第2のCCD26〜第4のCCD2
8で可視光帯域の画像を得るようにすると共に、赤外光
帯域の成分から励起光カットフィルタ23により励起光
をカットして第1のCCD25により蛍光物質による蛍
光画像を得るようにしていることが特徴となっている。
置1Aの動作について説明する。被検査体17の体内に
は、この内視鏡装置1Aによる検査前に、予めインドシ
アニングリーン誘導体標識抗体を投与する。
り込む方法が一般的であるが、インドシアニングリーン
誘導体標識抗体はインドシアニングリーン誘導体標識抗
体を溶かした溶液を被験者に飲ませたり、体内に内視鏡
2A等を挿入して散布し、生体組織を直接染色する方法
が可能である。
PCT/WO96/23525に記載されているよう
に、癌などの病巣部に対して親和性をもつので、体内に
投与して時間をおくと、病巣部に集積する。また、従来
から肝機能の検査に使用されているインドシアニングリ
ーン(ICG)と類似の構造をしているために、生体に
対する安全性が高いものとなっている。
ヒトIgGと結合させたときの励起・蛍光特性は図5の
ようになっており励起光(破線で示す)のピーク波長は
770nm付近、蛍光(実線で示す)のピーク波長は8
10nm付近である。但し、実際の使用状態では体内の
他の物質との結合の影響等により若干長波長側にシフト
する可能性もある。
光を照射し、810〜820nm付近の光を検出するこ
とにより病変の有無を知ることができる。このため、バ
ンドパスフィルタ12は図2に示すように可視光帯域か
ら770〜780nm付近の光成分を含み、蛍光のピー
ク付近付近を含まないようにしている(可視光帯域から
800nmまでの光成分を透過する)。また、蛍光成分
を抽出する励起光カットフィルタ23は図4に示すよう
に800nmからこの800nmより長波長帯域側を透
過する特性のものが採用されている。
よる自家蛍光の影響を考慮する必要が無く、また、ヘモ
グロビンや水の吸収が少ないために生体組織への透過性
が良く、生体組織の粘膜より深部側にも励起光を照射で
きるし、深部側での蛍光が表面側に透過することもでき
る。
ンプであり、可視光領域、及びインドシアニングリーン
誘導体標識抗体の励起波長を含む波長領域の光を放射す
る。ランプ11から放射された光はバンドパスフィルタ
12を通過して、可視光帯域及び励起光の波長域を含む
光成分にされる。
及びインドシアニングリーン誘導体標識抗体を励起する
770〜780nm付近の光を透過し、インドシアニン
グリーン誘導体標識抗体の蛍光成分である810〜82
0nm付近の光を遮断する特性を有する。
は、照明光絞り13により光量を調整され、さらにコン
デンサレンズ14で集光されて内視鏡2Aのライトガイ
ドファイバ9に供給される。
れた光はその先端面からさらに照明レンズ16を経て被
検査体17に照射される。内視鏡2Aや光源装置3Aの
光学系は、全て赤外域にも対応した設計になっており、
被検査体17では、照射光が生体組織により吸収、反射
されると共に、病巣部からは前もって投与したインドシ
アニングリーン誘導体標識抗体に励起光が照射されたこ
とに起因する蛍光が発せられる。
メージガイドファイバ19の先端面に像を結び、その像
はイメージガイドファイバ19を経て後端面に伝送さ
れ、結像レンズ21により内視鏡2Aに装着されたカメ
ラヘッド4Aに入力される。
クロイックミラー22により赤外光成分と可視光成分に
分離される。ダイクロイックミラー22により反射され
た赤外光成分は励起光カットフィルタ23を経て、イメ
ージインテンシファイア24で増幅された後に第1のC
CD25で検出される。
ングリーン誘導体標識抗体の励起光成分を除去し、蛍光
成分を透過する特性に設定されており、その分光透過特
性は図4に示すようになっている。
0nm〜910nm付近の波長で感度を持っており、イ
ンドシアニングリーン誘導体標識抗体の蛍光を検出する
ことができる。この様にして、第1のCCD25から
は、インドシアニングリーン誘導体標識抗体から発せら
れる蛍光成分の画像が検出される。
た可視光成分はダイクロイックプリズム29と3つのC
CD26、27、28から成る3板式カメラに入力され
る。ダイクロイックプリズム29は、入射光を赤、緑、
青の3成分に分離し、それぞれ、第2のCCD26、第
3のCCD27、第4のCCD28に導く。
26〜28からは、通常の可視画像(通常光像)成分が
得られる。第1〜第4のCCD25〜28は、図示しな
いCCDドライブ回路により同期して駆動され、それぞ
れのCCDから毎秒30フレームの画像が得られる。
ロセッサ5Aのプリプロセス回路31に入力され、図示
しない増幅器によるゲインの調整や、図示しないホワイ
トバランス補正回路による可視光画像のホワイトバラン
ス調整等が行われる。
力され、アナログ信号からデジタル信号に変換される。
そして、映像信号処理回路33に入力され、画像メモリ
に一旦格納された後、画像強調、ノイズ除去等の画像処
理や、蛍光画像、通常画像、文字情報の同時表示のため
の表示制御等が行われる。
と通常光像との重ね合わせ表示や、通常光像と蛍光像の
画像間演算による蛍光像の規格化の処理も行うことがで
き、通常画像と共に、認識しやすい蛍光画像が得られ
る。
タル信号は、D/A変換回路34に入力され、アナログ
信号に変換され、モニタ6に表示される。モニタ上では
同時刻での通常光像と蛍光像を2つ並べて同じ大きさで
表示したり、異なる大きさで2つ並べて表示したり、2
つを重ねて表示したり、蛍光画像と通常画像とで画像処
理した画像を表示したりする等の選択でき、従って、術
者は蛍光像と通常観察像等を同時に観察することもでき
る。
常観察像が得られるので、病変部の位置決めなどが簡単
かつ高精度で行うことができ、診断する場合に非常に有
効となる。
からレーザ光が発せられる。発せられたレーザ光は、レ
ーザガイド35を通じて被検査体17の患部に照射され
る。レーザ光源は半導体レーザを用いたもので、波長は
インドシアニングリーン誘導体標識抗体の励起波長に合
わせてある。従って、レーザの照射により蛍光像や通常
光像が大きく乱れることはない。また、レーザ光がイン
ドシアニングリーン誘導体標識抗体に吸収されるため効
率よく患部を治療できる。
たが、3板式のカメラの代わりに、CCD26等の前面
にモザイクフィルタを配した単板カメラを用いて通常光
を検出するようにしてコストの削減を計ることもでき
る。
を用いるのではなく、例えば通常光観察用のハロゲンラ
ンプと蛍光物質励起用の半導体レーザあるいは発光ダイ
オードのように2つ以上の光源を組み合わせてもよい。
また、蛍光物質励起用の照明光は、生体組織への透過性
が良いため、体外から照射することもできる。
D等の受光素子をプロセッサ5Aに内蔵、内視鏡2Aと
プロッセサ5Aを光学的コネクタで接続させるようにし
て、内視鏡2Aの軽量化及び小型化を計ってもよい。
フィルタ23をイメージインテンシファイア24の前面
に配置するものに限らず、ダイクロイックミラー22と
して励起光成分を反射しない特性のものを用いて代用し
てもよい。
このように、本実施の形態によれば、インドシアニング
リーン誘導体標識抗体の赤外域の蛍光像を観察すること
ができる。このように長波長域での蛍光を観察できるよ
うにすることにより、このような長波長域では自家蛍光
は殆ど無視できるので自家蛍光による誤診を防止でき、
また透過性の高い長波長域での蛍光により粘膜下深部の
病変部からの蛍光も検出できるので、粘膜下深部の病変
部の見逃しも有効に防ぐことができる。
段を設けたので、通常の可視光と完全に同時刻の赤外蛍
光像を得ることができる。このことは、動きが激しい内
視鏡検査において、特に、蛍光像と通常画像の重ね合わ
せ表示や、蛍光像と通常画像の間で画像間演算を行う場
合に、画像の位置ズレに起因するアーティファクトが出
ないという効果も有る。
のに4つのCCD25〜28を用いているので、高画質
の画像を得ることができ、特にハイビジョン用のCCD
を用いるのに適した構成である。
実施の形態を説明する。本実施の形態の目的は時間的な
ずれのない可視光像及びインドシアニングリーン誘導体
標識抗体赤外蛍光像を得ることができ、比較的コンパク
トな撮像系で実現できる内視鏡装置を提供することにあ
る。
の構成であるので、異なる点を中心に説明し、類似機能
を持つ構成には同じ符号を付け説明は省略する。
体の構成を示すブロック図、図7はモザイクフィルタの
構成を示す説明図、図8はモザイクフィルタの分光透過
特性を示す説明図である。
1Bは、第1の実施の形態の内視鏡装置1Aにおいて、
内視鏡2A及びカメラヘッド4Aの代わりに体腔内に挿
入して観察等を行うための電子内視鏡2Bが用いられて
いる。
と同様に細長の挿入部8を有し、この挿入部8内にはラ
イトガイドファイバ9が挿通され、その手元側のライト
ガイドコネクタ10は光源装置3Aに着脱自在で接続さ
れる。そして、光源装置3Aから供給される光を伝送
し、先端部15に取り付けた先端面から照明レンズ16
を経て被検査体17に出射する。
8により被検査体17側の像を結像位置に結ぶ。この結
像位置にはモザイクフィルタ37をその受光面の直前に
配置したCCD39が配置されている。このCCD39
は挿入部8内を挿通された信号ケーブル38を介してプ
ロセッサ5Aと接続され、CCD39の画像信号はプリ
プロセス回路31に入力されるようになっている。
うに赤外光成分(IR)と、赤(R)、緑(G)、青
(B)の可視光成分に分離するIR,R,G,Bの透過
フィルタエレメントがCCD39の画素の直前に配置さ
れている。
透過特性を図8に示す。なお、IRの透過フィルタエレ
メントは励起光をカットし、蛍光物質の蛍光を通す特性
に設定している。また、プロセッサ5Aのプリプロセス
回路31はCCD39から出力される画像信号に対し
R,G,Bの透過フィルタエレメントを通した画素から
R,G,Bの信号を抽出し、R,G,Bの色信号にを生
成すると共に、IRの透過フィルタエレメントを通した
画素から蛍光画像の信号を生成する。その他の構成は第
1の実施の形態で説明したものと同様の構成であり、そ
の説明を省略する。
装置3Aのランプ11から放射された光は、バンドパス
フィルタ12、照明光絞り13等を経て電子内視鏡2B
のライトガイドファイバ9の手元側の端面に供給され、
このライトガイドファイバ9の先端面からさらに照明レ
ンズ16を経て被検査体17に照射される。バンドパス
フィルタ12は、すでに説明した図2に示す特性をして
いる。
内視鏡2Bの先端部15の対物レンズ18を経てCCD
39前面に配置されたモザイクフィルタ37を経てCC
D39の受光面(撮像面)に像を結ぶ。
ントの配置は、図7のようになっており、CCD39に
入射される光を赤外光成分(IR)と、赤(R)、緑
(G)、青(B)の可視光成分に分離する。モザイクフ
ィルタ37上の各フィルタの分光透過特性は図8に示さ
れている。
た赤、緑、青の可視光成分からは通常の可視光による像
が形成される。また、このモザイクフィルタ37により
分離された赤外光成分は、蛍光の波長帯域を含んでいて
励起光の波長帯域は含んでいないので蛍光物質の蛍光像
のみを得ることができる。
5Aのプリプロセス回路31、A/D変換回路32、映
像信号処理回路33、D/A変換回路34を経て、モニ
タ6に表示される。本実施の形態では、可視光成分を
赤、緑、青に分離したが、シアン、マゼンダ、イエロー
に分離してもよい。
を用いるのではなく、例えば通常光観察用のハロゲンラ
ンプと蛍光物質励起用のレーザあるいは発光ダイオード
のように2つ以上の光源を組み合わせてもよい。また、
蛍光物質励起用の照明光は、体外から照射することもで
きる。
ように、本実施の形態によれば、インドシアニングリー
ン誘導体標識抗体の赤外蛍光を観察することができる。
また、赤外蛍光と可視光をモザイクフィルタ37により
分離したので、通常の可視光と同時刻の赤外蛍光像を得
ることができる。また、1つの撮像素子で通常観察光と
蛍光の双方を観察するようにしたので、撮像系がコンパ
クトになる。
実施の形態を説明する。本実施の形態の目的は時間的な
ずれの少ない可視光像及びインドシアニングリーン誘導
体標識抗体赤外蛍光像を得ることにある。
類似の構成であるので、異なる点を中心に説明し、類似
機能を持つ構成には同じ符号を付け説明は省略する。図
9は第3の実施の形態の内視鏡装置1Cの全体の構成を
示すブロック図、図10はRGB回転フィルタの構成を
示す説明図、図11はRGB回転フィルタ上のR、G、
Bフィルタの分光透過特性を示す説明図である。
鏡装置1Cは、図1に示す第1の実施の形態の内視鏡装
置1Aにおいて、光源装置3Aの代わりに光源装置3B
を用い、かつカメラヘッド4Aの代わりにカメラヘッド
4Bを用いている。
て、照明光絞り13とコンデンサレンズ14との間の光
路中に、透過波長を制限するRGB回転フィルタ41を
配置し、このRGB回転フィルタ41をモータ42で回
転駆動する構成となっている。
すように遮光性の円板の周方向に3つの開口を設け、そ
れぞれ赤、緑、青のフィルタ43R,43G,43Bが
配置されており、モーター42の駆動で毎秒30回転す
ることにより赤、緑、青の光を選択的に透過する。
青のフィルタ43R,43G,43Bの分光透過特性は
図11のようになっており、赤、緑、青のいずれかの光
を透過すると同時に、インドシアニングリーン誘導体標
識抗体の励起光成分を含む赤外光を透過する。
す特性をしているため、バンドパスフィルタ12とRG
B回転フィルタ41の組み合わせにより、赤、緑、青の
うちの一つの可視光成分と同時に、励起光成分を含み蛍
光成分を含まない波長帯域の赤外光も透過する。
ッド4Aにおいて、ダイクロイックミラー22の透過光
側には第2のCCD26のみが配置され、反射光側は図
1と同様の構成である。
号がプロセッサ5Aに入力される。その他の構成は図1
と同様の構成である。
装置3Bのランプ11から放射された光は、バンドパス
フィルタ12、照明光絞り13、RGB回転フィルタ4
1、コンデサレンズ14を経て内視鏡2Aのライトガイ
ドコネクタ10に供給され、ライトガイドファイバ9,
照明レンズ16を経て、被検査体17に照射される。
ように赤、緑、青のフィルタ43R,43G,43Bが
配置されており、モータ42の駆動で毎秒30回転する
ことにより赤、緑、青の光を選択的に透過する。RGB
回転フィルタ41上の赤、緑、青のフィルタ43R,4
3G,43Bの分光透過特性は図11のようになってお
り、赤、緑、青のいずれかの光を透過すると同時に、イ
ンドシアニングリーン誘導体標識抗体の励起光成分を含
む赤外光を透過する。
した特性をしているため、バンドパスフィルタ12とR
GB回転フィルタ41の組み合わせにより、赤、緑、青
のうちの一つの可視光成分と同時に、励起光成分を含み
蛍光成分を含まない波長帯域の赤外光も透過する。
ージガイドファイバ19を経て内視鏡2Aの接眼部に装
着されたカメラヘッド4Bに入力される。カメラヘッド
4Bに入力された光は、図3に示す特性のダイクロイッ
クミラー22により赤外光成分と可視光成分に分離され
る。
た赤外光成分は、図4で示した特性の励起光カットフィ
ルタ23を経て、イメージインテンシファイア24で増
幅された後に第1のCCD25で検出される。
動回路により、RGB回転フィルタ41の回転に同期し
て駆動され、インドシアニングリーン誘導体標識抗体か
ら発せられる蛍光画像が毎秒30フレーム得られる。
た可視光成分は第2のCCD26に入力される。第2の
CCD26は、図示しないCCD駆動回路により、RG
B回転フィルタ41の回転に同期して駆動され、毎秒9
0フレームの画像が赤、緑、青と順次形成される。第2
のCCD26からの信号は、プロセッサ5で信号処理さ
れることにより同時化され、通常の可視画像が得られ
る。
は、プロセッサ5Aのプリプロセス回路31、A/D変
換回路32、映像信号処理回路33、D/A変換回路3
4を経て、モニタ6に表示される。
単一のランプを用いたが、例えば通常光観察用のハロゲ
ンランプと蛍光物質励起用のレーザあるいは発光ダイオ
ードのように2つ以上の光源を組み合わせてもよい。ま
た、蛍光物質励起用の照明光は、体外から照射すること
もできる。
D25、26の受光素子をプロセッサ5Aに内蔵し、内
視鏡2Aとプロッセサ5Aを光学的コネクタで接続させ
るようにして、内視鏡2Aの軽量化及び小型化を計って
もよい。
フィルタ23をイメージインテンシファイア24の前面
に配置するものに限らず、ダイクロイックミラー22と
して励起光成分を反射しない特性のものを用いて代用し
てもよい。
ールドごとの処理を行ってもよい。本実施の形態は以下
の効果を有する。このように本実施の形態によれば、イ
ンドシアニングリーン誘導体標識抗体の赤外蛍光を観察
することができる。また、赤外蛍光と可視光を分離する
分離手段を設けたので、通常の可視光とほぼ同時刻の赤
外蛍光像を得ることができる。
実施の形態を説明する。本実施の形態の目的は可視光像
及びインドシアニングリーン誘導体標識抗体赤外蛍光像
を得ることができ、コンパクトな撮像系を持つ内視鏡装
置を提供することにある。
類似の構成であるので、異なる点を中心に説明し、類似
機能を持つ構成には同じ符号を付け説明は省略する。図
12は第4の実施の形態の内視鏡装置の全体の構成を示
すブロック図、図13は帯域制限回転フィルタの構成を
示す説明図、図14は帯域制限回転フィルタ上の可視光
透過フィルタ、赤外光透過フィルタの分光透過特性を示
す説明図、図15は励起光カットフィルタの分光透過特
性を示す説明図、図16は通常光観察時の動作を示す説
明図、図17は蛍光観察時の動作を示す説明図、図18
は通常光・蛍光同時観察時の動作を示す説明図である。
視鏡装置1Bにおいて、電子内視鏡2Bにおけるモザイ
クフィルタ37の代わりに励起光カットフィルタ50を
採用した電子内視鏡2Cと、プロセッサ5Aにフィルタ
制御回路51を設けたプロセッサ5Bとを用い、さら
に、光源装置3Aにおける照明光絞り13とコンデンサ
レンズ14との間の光路中にモータ42で回転駆動され
るRGB回転フィルタ41を配置し、さらにバンドパス
フィルタ12の代わりにモータ53で回転駆動される帯
域制限回転フィルタ52を配置した光源装置3Cを用い
ている。
のように半円形の可視光透過フィルタ54及び赤外光透
過フィルタ55とが円形を2等分するように配置されて
いる。
過フィルタ55との分光透過率は、それぞれ図14のよ
うになっており、それぞれ通常観察用可視光、励起用赤
外光を透過する。
5に示す分光透過特性を持っており、可視光成分と赤外
の蛍光の波長帯域を透過し、赤外の励起光の波長帯域を
遮断する。
様にRGB回転フィルタ41を配置して、モータ42で
回転駆動する構成とすると共に、さらにランプ11と照
明光絞り13との間の光路中に透過波長を制限する帯域
制限フィルタ52を配置してモータ53で駆動するよう
にしている。
タ制御回路51により制御する構成にしている。例え
ば、術者が図示しない観察モード選択スイッチにより、
通常観察モードを選択すると、フィルタ制御回路51は
光路中に可視光透過フィルタ54が配置される状態が維
持されるようにモータ53を所定量(所定角度)回転さ
せ(て停止させ)る制御を行う。また、RGB回転フィ
ルタ41が毎秒30回転するようにモータ42の回転速
度を制御する。
り、蛍光観察モードを選択すると、フィルタ制御回路5
1は光路中に赤外光透過フィルタ55が配置される状態
が維持されるようにモータ53を所定量(所定角度)回
転させ(て停止させ)る制御を行う。また、RGB回転
フィルタ41が毎秒30回転するようにモータ42の回
転速度を制御する。
より、蛍光及び通常観察モードを選択すると、フィルタ
制御回路51は帯域制限回転フィルタ52が毎秒90回
転するようにモータ53の回転速度を制御し、この回転
に同期してRGB回転フィルタ41が毎秒30回転する
ようにモータ42の回転速度を制御する。
様の構成である。
装置3Cのランプ11から放射された光は、帯域制限回
転フィルタ52、照明光絞り13、RGB回転フィルタ
41、コンデンサレンズ14を経て電子内視鏡2Cのラ
イトガイドコネクタ10に供給され、ライトガイドファ
イバ9を経て伝送され、被検査体17に照射される。
フィルタ54と赤外光透過フィルタ55の分光透過率
は、それぞれ図14のようになっており、それぞれ通常
観察用可視光、励起用赤外光を透過する。
ようにR、G、Bの各フィルタ43R,43G,43B
が配置されている。各フィルタ43R,43G,43B
の分光透過特性は図11のようになっており、赤、緑、
青のいずれかの光を透過すると同時に、インドシアニン
グリーン誘導体標識抗体の励起光成分を含む波長帯域の
赤外光も透過する。
52の可視光透過フィルタ54が光路上に固定され、従
って図16の通常観察時の動作説明図に示すように帯域
制限回転フィルタ52は可視光を透過する状態となり、
この状態でRGB回転フィルタ41は毎秒30回転する
ことにより、赤、緑、青の光を透過し、被検査体17に
はこれらの光が順次照射される。
の波長成分の光像を受光し、光電変換することにより
R,G,Bの色成分画像の信号を出力する。この信号は
プロセッサ5Bで信号処理されてモニタ6には可視光に
よる通常の内視鏡画像が表示される。
の赤外光透過フィルタ55が光路上に固定され、従って
図17の蛍光観察時の動作説明図に示すように帯域制限
回転フィルタ52は赤外光を透過する状態となる。
30回転することにより、励起光の波長帯域の赤外光を
透過し、被検査体17にはこの励起光の波長帯域の赤外
光が照射される。また、CCD39の受光面の前には、
図15に示す分光透過特性、つまり可視光成分と赤外の
蛍光の波長帯域を透過し、赤外の励起光の波長帯域を遮
断する励起光カットフィルタ50が配置されている。
起光はカットされ、蛍光物質(インドシアニングリーン
誘導体標識抗体)の蛍光による光像を受光し、光電変換
して蛍光画像の信号を出力する。従って、モニタ6には
蛍光画像が表示される。
合には、帯域制限回転フィルタ52は毎秒90回転する
ことにより、図18の蛍光及び通常観察の動作説明図に
示すように帯域制限回転フィルタ52は可視光及び赤外
光を透過し、回転フィルタ41は毎秒30回転すること
により、この回転フィルタ41は赤、励起光、緑、励起
光、青、励起光を順次透過し、この光が被検査体17に
照射される。このようにフィルタ制御回路51は、RG
B回転フィルタ41と帯域制限回転フィルタ52が同期
して回転するようにフィルタ制御回路51は制御する。
起光カットフィルタ50を経て、CCD39で検出さ
れ、このCCD39では、RGB回転フィルタ42と帯
域制限回転フィルタ52の位置に応じて、赤、緑、青の
可視光、あるいは赤外の蛍光を受光する。
によって両フィルタ41、52の回転に同期して駆動さ
れ、帯域制限回転フィルタ52の回転に応じて毎秒18
0フレームの画像信号を出力する。
Bにより信号処理され、モニタ6に蛍光画像と通常観察
画像とが表示される。
得られた信号は、プロセッサ5Bのプリプロセス回路3
1、A/D変換回路32、映像信号処理回路33、D/
A変換回路34を経て、モニタ6に表示される。プリプ
ロセス回路31や映像信号処理回路33では、フィルタ
制御回路51からの信号に応じて、通常光観察時、蛍光
観察時、通常光・蛍光同時観察時のそれぞれに応じた処
理を行う。
ドシアニングリーン誘導体標識抗体の赤外蛍光を観察す
ることができる。また、1つの撮像素子で通常観察光と
蛍光の双方を観察するようにしたので、撮像系がコンパ
クトになる。
単一のランプを用いたが、例えば通常光観察用のハロゲ
ンランプと蛍光物質励起用のレーザあるいは発光ダイオ
ードのように2つ以上の光源を組み合わせてもよい。
ら照射することもできる。また、フレームごとの処理の
代わりにフィールドごとの処理を行ってもよい。また、
上述の複数の実施の形態を部分的等で組み合わせて構成
される他の実施の形態等も本発明に属する。
実施の形態を説明する。本実施の形態の目的は蛍光像と
通常光像の双方を同時に観察可能にすると共に、蛍光の
発光強度をより正確に知ることにある。
を行う蛍光診断法においては、どの程度の明るさの蛍光
が発せられているかを、正確に素早く知る必要がある。
しかし、従来の構成では蛍光像と通常光像の位置関係や
蛍光の強度情報を的確に知ることが困難であった。
は、画像に明るい部分があっても、ランプの光量が大き
いから明るいのか、被写体が近くにあるから明るいの
か、映像信号の増幅率が大きいから明るいのか、あるい
は蛍光物質が集積しているために明るいのか、といった
ことの判別が難しかった。
と蛍光像を合成して同時に、しかも蛍光強度の情報を保
ったまま表示させることができなかった。
に説明する。図19は第5の実施の形態の内視鏡装置の
全体の構成を示すブロック図、図20はプリプロセス回
路の構成を示すブロック図、図21は映像信号処理回路
の構成を示すブロック図、図22はヘモグロビンの吸光
特性を示す特性図、図23は通常光・蛍光マーカー観察
選択時のモニタ上の画面表示例を示す説明図である。
視鏡装置1Eは、体腔内に挿入され、体腔内を観察、診
断等するための内視鏡2Dと、観察用の光及び励起用の
光を発する光源装置3Dと、内視鏡2Dに装着され、撮
像手段を内蔵したカメラヘッド4Aと、撮像手段に対す
る信号処理を行うプロセッサ5Cと、画像を表示するモ
ニタ6とにより構成される。本実施の形態では、光学式
の内視鏡2Dの接眼部に着脱自在のカメラヘッド4Aを
装着したカメラ外付け方式の内視鏡により撮像手段を備
えた電子式内視鏡を形成している。
可撓性の挿入部8を有し、この挿入部8内には照明光を
伝送するライトガイドファイバ9と被検査体からの光を
伝送するイメージガイドファイバ19とが挿通されてい
る。ライトガイドファイバ9の手元側の入射端のライト
ガイドコネクタ10は光源装置3Dに着脱自在に接続さ
れ、また、イメージガイドファイバ19の後端部にはカ
メラヘッド4Aが着脱自在に接続されるようになってい
る。
射するランプ61と、このランプ61による照明光路上
に設けられ透過波長を制限する赤外カットフィルタ62
と、赤外帯域のレーザ光を放射する赤外レーザ63と、
可視光帯域の光を透過し赤外帯域の光を反射するミラー
64と、光量を制限する照明光絞り65と、集光するコ
ンデンサレンズ66と、ランプ61及び赤外レーザ63
の発光光量を制御する発光制御回路67とを備えてい
る。
赤外光成分と可視光成分とを分離するダイクロイックミ
ラー22と、分離された赤外光から励起光成分を除去す
る励起光カットフィルタ23と、赤外光を増幅するイメ
ージインテンシファイア24と、イメージインテンシフ
ァイア24によって増幅された光を受光する第1のCC
D25と、可視光成分を赤、緑、青の光に分離するダイ
クロイックプリズム29と、赤色光を受光する第2のC
CD26と、緑色光を受光する第3のCCD27と、青
色光を受光する第4のCCD27とを備えて構成され
る。
4のCCD28の画像信号に対する増幅、カラーバラン
ス等の前処理を行うプリプロセス回路71と、A/D変
換回路72と、マーカー生成、画像合成等の処理を行う
映像信号処理回路73と、D/A変換回路74と、画像
表示モードの設定を行う画面表示設定部75とを備えて
いる。
うに、調光信号を生成する自動調光回路81と、カラー
バランスの調整を行うカラーバランス補正回路82と、
自動ゲイン調整を行うAGC回路83とを有して構成さ
れる。
うに、各色成分の信号を選択するマルチプレクサ86
と、赤外光成分(IR)と赤色光成分(R)との除算を
行う除算回路87と、除算回路87の出力を基にマーカ
ーを生成するマーカー生成回路88と、マルチプレクサ
86の出力とマーカー生成回路88の出力とを合成する
画像合成回路89とを有して構成される。
置1Eの動作について説明する。
内には、予めインドシアニングリーン誘導体標識抗体を
投与しておき、病巣部に集積させる。そして、光源装置
3Dより励起光として体内に770〜780nm付近の
光を照射し、蛍光像として810〜820nm付近の光
を検出することにより、病変の有無を知ることができ
る。
ンプであり、可視光帯域を含む波長領域の光を放射す
る。ランプ61から放射された光は赤外カットフィルタ
62を通過して、ミラー64に入射される。赤外カット
フィルタ62は、赤、緑、青の可視光帯域の光を透過
し、赤外帯域の光を除去するフィルタである。この赤外
カットフィルタ62を通過した可視光帯域の光は、ミラ
ー64を透過し、照明光絞り65により光量が調整され
る。
あり、インドシアニングリーン誘導体標識抗体を励起す
る780nm付近の波長のレーザ光を放射する。赤外レ
ーザ63から放射されたレーザ光は、図示しない光学系
により拡散された後にミラー64により反射され、照明
光絞り65に入射されて光量が調整される。
と赤外レーザ63からの光量の双方を調節する作用を有
している。このとき、ランプ61及び赤外レーザ63
は、発光制御回路67により発光光量などが制御され
る。照明光絞り65を通過した光は、コンデンサレンズ
66で集光されて内視鏡2Dのライトガイドファイバ9
に供給され、ライトガイドファイバ9を経て内視鏡先端
部より被検査体に照射される。
が生体組織により吸収、反射されると共に、病巣部から
は前もって投与したインドシアニングリーン誘導体標識
抗体に励起光が照射されたことに起因する蛍光が発せら
れる。
ジガイドファイバ19の先端面に像を結び、その像はイ
メージガイドファイバ19を経て後端面に伝送され、結
像レンズ21を通して内視鏡2Dに装着されたカメラヘ
ッド4Aに入力される。
クロイックミラー22により赤外光成分と可視光成分に
分離される。ダイクロイックミラー22の分光透過特性
は図3に示したようになっており、可視光成分が透過さ
れ、その他の光成分が反射される。
た赤外光成分は励起光カットフィルタ23を経て、イメ
ージインテンシファイア24で増幅された後に第1のC
CD25で検出される。励起光カットフィルタ23の分
光透過特性は図4に示したようになっており、インドシ
アニングリーン誘導体標識抗体の励起光成分が除去さ
れ、蛍光成分が透過される。
0nm〜910nm付近の波長で感度を持っており、イ
ンドシアニングリーン誘導体標識抗体の蛍光を検出する
ことができる。この様にして、第1のCCD25から
は、インドシアニングリーン誘導体標識抗体から発せら
れる蛍光成分が検出される。
た可視光成分はダイクロイックプリズム29と3つのC
CD26,27,28から成る3板式カメラに入力され
る。ダイクロイックプリズム29は、入射光を赤、緑、
青の3成分に分離し、それぞれ、第2のCCD26,第
3のCCD27,第4のCCD28に導く。この様にし
て、第2、第3、第4のCCD26〜28からは、通常
の可視画像(通常光像)成分が検出される。
ないCCDドライブ回路により同期して駆動され、それ
ぞれのCCDから毎秒30フレームの画像が得られる。
青の信号(IR,R,G,B)は、プロセッサ5Cのプ
リプロセス回路71に入力される。プリプロセス回路7
1に入力された各CCDからの信号は、図示しないプリ
アンプにより増幅された後に図20に示す自動調光回路
81に入力され、光源装置3Dの照明光絞り65を制御
するための制御信号(調光信号)が生成される。
の第2〜第4のCCD26〜28からの信号を用いて、
通常の可視光帯域の光の被検査体からの反射光量に基づ
いて所定の照射光量に制御するための調光信号を生成す
る。自動調光回路81からの調光信号は光源装置3Dの
照明光絞り65に入力され、この調光信号に基づき照明
光絞り65における通過光量が制御される。このような
構成にすることにより、蛍光物質を励起する赤外レーザ
63からの被検査体への照射光量も、通常光像の明るさ
に基づいて適切に制御されるので、蛍光物質励起用の光
量が強すぎたり弱すぎたりして、蛍光像の明るさ判断を
誤ることがない。
各CCDからの信号はカラーバランス補正回路82にも
入力される。カラーバランス補正回路82では、色の基
準となる図示しないカラーバランス調整具を撮像してい
るときの信号レベルを基にして、画像信号のカラーバラ
ンスを調整する。
の反射率がほぼ一定であり、さらにインドシアニングリ
ーン誘導体標識抗体と同様に、770nm〜780nm
付近の励起光を照射することにより810〜820nm
付近の蛍光を発する物質が塗布されている。このような
カラーバランス調整具を用いてカラーバランス調整を行
うことにより、カラーバランス補正回路82では赤、
緑、青に加えて赤外も含めてのカラーバランスが調整さ
れ、光源装置のランプ、赤外レーザのばらつきや、内視
鏡のライトガイドファイバ、イメージガイドファイバの
分光透過率のばらつき、CCDの感度のばらつきなどに
よる色調不良が補正される。
CCDからの信号は、AGC回路83に入力され、ここ
でゲインの調整が行われる。AGC回路83の増幅率算
出回路84には、通常光観察用の第2〜第4のCCD2
6〜28からの信号が入力され、通常の可視光帯域の光
の被検査体からの反射光量に基づいて増幅回路85にお
ける増幅率が決定される。決定された増幅率は増幅回路
85に送られ、AGC回路83に入力された各CCDか
らの信号がこの増幅率で増幅される。
も通常光像の明るさに基づいて適切に増幅されるので、
蛍光像の増幅率が高すぎたり低すぎたりして、蛍光像の
明るさ判断を誤ることがない。
ら出力される各信号は、A/D変換回路72に入力さ
れ、アナログ信号からデジタル信号(IR′,R′,
G′,B′)に変換された後、映像信号処理回路73に
送られて図21に示すマルチプレクサ86に入力され
る。
るRGBの入力それぞれに、入力される各CCD25〜
28からの信号(IR′,R′,G′,B′)のどれを
割り当てて出力するかを、画面表示設定部75からの設
定信号に応じて選択する。
各信号のうち、R′とIR′は除算回路87に入力さ
れ、画像上の対応するそれぞれの画素ごとにIR″=I
R′/R′の計算が行われ、蛍光像が赤色光像により規
格化される。人体内部の粘膜色は、ヘモグロビン色素の
量による影響が支配的であり、図22に示すように、ヘ
モグロビンは600nm以下の波長に対して大きな吸収
特性を持つ。
上の波長の赤色光像で規格化しているので、ヘモグロビ
ン色素量の大小による影響をそれほど受けずに、観察部
位と内視鏡先端との位置関係による見かけの蛍光発光強
度の変化を打ち消すことができる。そのため、規格化さ
れた蛍光像成分を示す信号IR″は、実際の蛍光発光強
度やインドシアニングリーン誘導体標識抗体の集積度を
正確に示す信号として用いることができる。
は、マーカー生成回路88に入力される。マーカー生成
回路88では、IR″の信号レベルの高い部分に対応し
て目印となるマーカーを生成すると共に、このマーカー
生成部分のIR″の値をグラフ表示する画像を生成す
る。
生成回路88の出力は、画像合成回路89に入力されて
画像合成処理が行われる。画像合成回路89では、前記
画面表示設定部75からの設定信号に応じて、マルチプ
レクサ86から出力される画像信号にマーカー生成回路
88で生成されるマーカー及びグラフの画像信号を合成
(スーパーインポーズ)して、合成画像として出力す
る。
から出力される合成画像信号は、D/A変換回路74に
入力され、デジタル信号からアナログ信号に変換された
後、モニタ6に入力されて画像が表示される。モニタ6
上では、画面表示設定部75での設定に応じて、通常光
像や蛍光像の画像を観察することができる。
ッチを操作して、(1)通常光単独観察、(2)蛍光単
独観察、(3)通常光・蛍光合成観察、(4)通常光・
蛍光マーカー観察の4つの観察モードのうちの一つを選
択する。画面表示設定部75では、前記内視鏡操作部か
らの画面表示設定信号に基づいて画面表示が設定され、
設定信号が映像信号処理装置73のマルチプレクサ86
及び画像合成回路89に送られる。またこのとき、画面
表示設定部75より発光制御信号が光源装置3Dの発光
制御回路67に送られ、画面表示設定に応じて制御され
る。
設定部75からの発光制御信号に基づき、発光制御回路
67の制御によってランプ61のみが発光し赤外レーザ
63は発光停止する。また、画面表示設定部75からの
設定信号により、映像信号処理装置73のマルチプレク
サ86及び画像合成回路89が制御される。マルチプレ
クサ86では、モニタのR入力に赤の反射光像の信号
R′が、モニタのG入力に緑の反射光像の信号G′が、
モニタのB入力に青の反射光像の信号B′がそれぞれ入
力されるように出力が選択される。画像合成回路89で
は、通常光像の画像にマーカー画像の合成を行わずに出
力する。この結果、モニタ6上には通常光像のみがカラ
ー表示される。
定部75からの発光制御信号に基づき、発光制御回路6
7の制御によってランプ61と赤外レーザ63の双方が
発光する。このとき、マルチプレクサ86では、画面表
示設定部75からの設定信号により、モニタのR入力、
G入力、B入力全てに蛍光像の信号IR′が入力される
ように出力が選択される。画像合成回路89では、蛍光
像の画像にマーカー画像の合成を行わずに出力する。こ
の結果、モニタ6上には蛍光像のみがモノクロ表示され
る。
面表示設定部75からの発光制御信号に基づき、発光制
御回路67の制御によってランプ61と赤外レーザ63
の双方が発光する。この場合、ランプ61は自動調光回
路81による調光と増幅率算出回路84による蛍光像の
増幅率の決定のために発光させる。
表示設定部75からの設定信号により、モニタのR入
力、B入力に緑の反射光像の信号G′が、モニタのG入
力に蛍光像の信号IR′がそれぞれ入力されるように出
力が選択される。画像合成回路89では、画像信号にマ
ーカー画像の合成を行わずに出力する。この結果、モニ
タ6上には反射光像(緑色成分)と蛍光像がそれぞれ異
なる色成分として表示される。
リーン誘導体標識抗体が集積しないため、可視光の緑に
対応する反射光成分がモニタにおけるR成分、B成分と
して表示され、モニタにおけるG成分は蛍光成分がほと
んどないため非常に暗くなる。従って、モニタ6上では
正常粘膜部が紫色に表示される。また、癌などのインド
シアニングリーン誘導体標識抗体が集積しやすい部位か
らは赤外蛍光が発せられるので、モニタ6上では病変部
が緑っぽい色に表示される。
では、色の違いで正常部と病変部を見分けられるので、
診断が容易に行える。また、緑色の反射光像は、粘膜の
構造をよく反映しているため、蛍光像と通常光像の位置
関係も把握しやすい。
と、画面表示設定部75からの発光制御信号に基づき、
発光制御回路67の制御によってランプ61と赤外レー
ザ63の双方が発光する。このとき、マルチプレクサ8
6では、画面表示設定部75からの設定信号により、モ
ニタのR入力に赤の反射光像の信号R′が、モニタのG
入力に緑の反射光像の信号G′が、モニタのB入力に青
の反射光像の信号B′がそれぞれ入力されるように出力
が選択される。
マーカー画像の合成を行って出力する。この結果、モニ
タ6上には通常光像に重ねて蛍光発光強度が高い部分に
マーカーが表示される。各マーカー部分の規格化蛍光信
号レベル(蛍光発光強度)IR″は、モニタ画面上の左
下にグラフ表示され、マーカー表示された部位が病変で
ある可能性を一目で知ることができる。
23に示す。通常光・蛍光マーカー観察時では、画面右
部には八角形枠の領域に通常光像による観察画像91が
表示され、この観察画像91中に、A,B,Cで表され
るマーカーによって蛍光発光強度が高い部位が示され
る。また、画面左下部にはグラフが表示され、このグラ
フの長さにより各マーカーA,B,Cが表示された部位
の蛍光発光強度IR″が示される。なお、蛍光発光強度
IR″が所定値以上の部分が表示画像中にないときに
は、マーカーは表示されない。
源から同時に可視光を照射しているが、光源から色順次
方式で赤、緑、青、赤外(励起光)の光を照射し、内視
鏡の挿入部先端にCCDを設ける構成にしても、本実施
の形態の信号処理方法は応用できる。
及び赤外レーザ63の光量の調節は、照明光絞り65を
用いるものに限らず、電流や電圧の制御により発光光量
を制御するようにしてもよい。また、光源手段として内
視鏡の挿入部先端に発光ダイオードを取り付けてもよ
い。また、蛍光物質励起用の照明光は、生体組織への透
過性が良いため、体外から照射してもよい。
用いずに、CCD等の受光素子をプロセッサ5Cに内蔵
し、内視鏡2Dとプロセッサ5Cを光学的コネクタで接
続させるようにして、内視鏡の軽量化及び小型化を計る
こともできる。また、3板式のカメラの代わりに、CC
Dの前面にモザイクフィルタを配設した単板式カメラを
用いて通常光を検出するようにして、コストの削減を計
ることもできる。
フィルタ23をイメージインテンシファイア24の前面
に配置するものに限らず、ダイクロイックミラー22と
して励起光成分を反射しない特性のものを用いて代用し
てもよい。
で規格化するものに限らず、赤外の励起光成分を撮像し
てその励起光像で規格化してもよい。
蛍光像(IR′)を表示する代わりに、規格化された蛍
光像(IR″)を表示するようにしてもよい。また、モ
ニタに表示する色成分としては、赤、緑、青を基準とす
るものに限らず、シアン、マゼンダ、イエローを基準に
してもよい。
タに表示する反射光の色成分は緑色光に限らず、緑色光
の代わりに赤色光を用いてもよいし、緑色光と赤色光を
それぞれモニタの異なる色成分信号として入力してもよ
い。また、通常光・蛍光合成観察選択時に蛍光像(I
R″)を入力するのは、モニタのG入力に限らず、R入
力やB入力やRGBのうちの2つ以上の入力に割り当て
てもよい。
ように、本実施の形態によれば、蛍光像と通常光像の双
方を同時に観察可能であり、蛍光の発光強度を正確に知
ることができる。
光物質を被検査対象物に投与して診断を行う装置におい
て、前記蛍光物質の励起波長の少なくとも一部を含む第
1の波長帯域の光を前記被検査対象物に照射する光源手
段と、前記蛍光物質の蛍光波長の少なくとも一部を含み
前記第1の波長帯域を含まない第2の波長帯域で前記被
検査対象物の像を撮像する撮像手段と、を有し、前記第
1の波長帯域の少なくとも一部及び前記第2の波長帯域
の少なくとも一部は赤外の波長帯域であることを特徴と
した内視鏡装置。
赤外領域で励起、蛍光発光するインドシアニングリーン
誘導体標識抗体の観察を行える内視鏡を提供し、自家蛍
光による誤診や皮下深部の病変部の見落としを防ぐこと
にある。 (付記1の作用)付記1はインドシアニングリーン誘導
体標識抗体を励起する赤外光を発する光源と、励起光を
含まず蛍光を含む光を撮像する撮像手段を設けた構成に
したため、インドシアニングリーン誘導体標識抗体の蛍
光像が観察可能になるという作用がある。
対象物に投与して診断を行う内視鏡装置において、前記
蛍光物質の励起波長の少なくとも一部を含む第1の波長
帯域の光と可視光の少なくとも一部を含む第3の波長帯
域の光を前記被検査対象物に同時に照射する光源手段
と、前記被検査対象物からの光を前記蛍光物質の蛍光波
長の少なくとも一部を含む第2の波長帯域の光と可視光
の少なくとも一部を含む第4の波長帯域の光に分離する
分離手段と、前記第2の波長帯域の少なくとも一部を含
み前記第1の波長帯域を含まない光を撮像する第1の撮
像手段と、前記第4の波長帯域の少なくとも一部を含む
光で撮像する第2の撮像手段と、を有することを特徴と
した内視鏡装置。
を観察可能にし、さらに得られる蛍光像と通常光像の時
間差を極力小さくすることにある。 (付記2の作用)付記2は、撮像系において蛍光と通常
観察光を分離する構成にしたために、時間的にずれの少
ない蛍光像と通常光像を得られるという作用がある。
であり、前記第2の撮像手段は前記第1の撮像手段とは
別の少なくとも3つの撮像素子を含むことを特徴とした
付記2記載の内視鏡装置。
られる蛍光像と通常光像の時間差を無くし、さらに高画
質な蛍光像、通常光像を得ることにある。 (付記3の作用)付記3は、通常観察光を3つ以上の撮
像素子で撮像する構成にしたために、高画質な像が得ら
れるという作用がある。
り、前記第1の撮像手段は前記第2の撮像手段と同一の
撮像素子であることを特徴とした付記2記載の内視鏡装
置。
較的低コストでコンパクトな撮像系に構成にすることに
ある。 (付記4の作用)付記4は、被写体と撮像素子との光路
上にモザイクフィルタを設ける構成にしたために、1つ
の撮像素子で通常光像と蛍光像の双方を観察でき、撮像
系を比較的コンパクトにできるという作用を持つ。
対象物に投与して診断を行う内視鏡装置において、前記
蛍光物質の励起波長の少なくとも一部を含む第1の波長
帯域の光と可視光の少なくとも一部を含む第3の波長帯
域の光を選択的に前記被検査対象物に照射する光源手段
と、前記被検査対象物からの光を撮像する撮像手段と、
前記被検査対象物と前記撮像手段との光路上に設けられ
第1の波長帯域の光を遮断し前記蛍光物質の蛍光波長の
少なくとも一部を含む第2の波長帯域の光を通過する波
長制限手段とを有し、前記第1の波長帯域の少なくとも
一部及び前記第2の波長帯域の少なくとも一部は赤外の
波長帯域であることを特徴とした内視鏡装置。
双方を観察可能にし、さらに撮像系をコンパクトな構成
にすることにある。 (付記5の作用)付記5は、励起光と通常観察用可視光
を時分割で照射する構成にしたため、撮像装置に複雑な
構成を用いる必要が無く、コンパクトな撮像系で蛍光像
と通常光像を観察できるという作用を持つ。
ン誘導体標識抗体であることを特徴とした付記2又は付
記3又は付記4又は付記5記載の内視鏡装置。
て、特にインドシアニングリーン誘導体標識抗体を観察
するのに適した内視鏡装置を提供することにある。 (付記6の作用)付記1と同じ。
を含む第1の波長帯域の光を被検査対象に照射する光源
手段と、前記蛍光物質の蛍光波長の少なくとも一部を含
み前記第1の波長帯域を含まない第2の波長帯域で前記
被検査対象を撮像する撮像手段と、前記第1の波長帯域
の少なくとも一部を含む第3の波長帯域での前記被検査
対象からの反射および散乱光量を検出する反射光量検出
手段と、前記反射光量検出手段で検出された反射光量に
基づき前記光源手段から出力される光量を制御する光量
制御手段と、を有することを特徴とした内視鏡装置。
確に知ることにある。 (付記7の作用)付記7は、反射光量に応じて蛍光物質
を励起する光源の光量を制御する構成にしたため、意図
しない調光作用による見かけの蛍光の明るさ変化を防ぐ
作用がある。
を含む第1の波長帯域の光を被検査対象に照射する光源
手段と、前記蛍光物質の蛍光波長の少なくとも一部を含
み前記第1の波長帯域を含まない第2の波長帯域で前記
被検査対象を撮像する撮像手段と、前記第1の波長帯域
の少なくとも一部を含む第3の波長帯域での前記被検査
対象からの反射及び散乱光量を検出する反射光量検出手
段と、前記反射光量検出手段で検出された反射光量に基
づき前記撮像手段により得られる撮像信号を増幅する増
幅手段と、を有することを特徴とした内視鏡装置。
確に知ることにある。 (付記8の作用)付記8は、反射光量に応じて蛍光像の
増幅率を制御する構成にしたため、意図しない増幅作用
による見かけの蛍光の明るさ変化を防ぐ作用がある。
を含み第1の波長帯域の光を被検査対象に照射する光源
手段と、前記蛍光物質の蛍光波長の少なくとも一部を含
み前記第1の波長帯域を含まない第2の波長帯域での前
記被検査対象の蛍光像を撮像する第1の撮像手段と、6
00nm以上の波長の少なくとも一部を含む第3の波長
帯域での前記被検査対象の反射光像を撮像する第2の撮
像手段と、前記第1の撮像手段で撮像した蛍光像を前記
第2の撮像手段で撮像した反射光像により規格化する画
像規格化手段と、を有することを特徴とした内視鏡装
置。
確に知ることにある。 (付記9の作用)付記9は、蛍光像を600nm以上の
波長帯域の反射光像で規格化する構成にしたため、より
正確な蛍光発光強度が得られるという作用がある。
部を含む第1の波長帯域の光を被検査対象に照射する光
源手段と、前記蛍光物質の蛍光波長の少なくとも一部を
含み前記第1の波長帯域を含まない第2の波長帯域での
前記被検査対象の蛍光像を撮像する第1の撮像手段と、
前記第1の波長帯域の少なくとも一部を含む第3の波長
帯域での前記被検査対象の反射光像を撮像する第2の撮
像手段と、前記蛍光像の輝度に基づいて決定される着目
部位と対応する位置に画面表示するためのマーカーを生
成するマーカー生成手段と、前記反射光像に前記マーカ
ーを合成する画像合成手段と、を有することを特徴とし
た内視鏡装置。
光像の双方を同時に観察可能とすると共に、蛍光の発光
強度をより正確に知ることにある。 (付記10の作用)付記10は、蛍光像の輝度に基づき
マーカーを生成し反射光像に合成する構成にしたため
に、通常光像を観察しながら、蛍光像の情報を的確に把
握できるという作用を持つ。
部を含む第1の波長帯域の光を被検査対象に照射する光
源手段と、前記蛍光物質の蛍光波長の少なくとも一部を
含み前記第1の波長帯域を含まない第2の波長帯域での
前記被検査対象の蛍光像を撮像する第1の撮像手段と、
前記第1の波長帯域の少なくとも一部を含む第3の波長
帯域での前記被検査対象の反射光像を撮像する第2の撮
像手段とを有し、前記蛍光像を少なくとも1つ以上の色
成分に割り当てると共に前記反射光像を少なくとも1つ
以上の色成分として割り当てて画面表示することを特徴
とした内視鏡装置。
光像の双方を同時に観察可能とすると共に、蛍光の発光
強度をより正確に知ることにある。 (付記11の作用)付記11は、蛍光像と通常光像を、
それぞれ色成分に割り当てて表示する構成にしたため、
通常光像と蛍光像の双方からの情報を色の変化として的
確に観察できるという作用を持つ。
ーン誘導体標識抗体であることを特徴とした付記7ない
し11のいずれかに記載の内視鏡装置。
的に加えて、特にインドシアニングリーン誘導体標識抗
体を観察するのに適した装置を提供することにある。
ンドシアニングリーン誘導体標識抗体から成る蛍光物質
を被検査対象物に投与して診断を行う内視鏡装置におい
て、前記蛍光物質の励起波長の少なくとも一部を含む第
1の波長帯域の光を前記被検査対象物に照射する光源手
段と、前記蛍光物質の蛍光波長の少なくとも一部を含み
前記第1の波長帯域を含まない第2の波長帯域で前記被
検査対象物の像を撮像する撮像手段と、を有し、前記第
1の波長帯域の少なくとも一部及び前記第2の波長帯域
の少なくとも一部は赤外の波長帯域であるようにして、
インドシアニングリーン誘導体標識抗体を赤外域の励起
光で励起し、この励起光を含まず赤外域の蛍光で撮像す
る構成にしているので、赤外域のインドシアニングリー
ン誘導体標識抗体の蛍光像が観察可能になり、自家蛍光
を排除でき、皮下深部の病変部の見落としも防止でき
る。
構成図。
図。
性図。
性図。
・蛍光特性を示す特性図。
構成図。
図。
構成図。
性図。
体構成図。
特性を示す特性図。
特性図。
体構成図。
の画面表示例を示す説明図。
Claims (1)
- 【請求項1】 インドシアニングリーン誘導体標識抗体
から成る蛍光物質を被検査対象物に投与して内視鏡によ
る診断を行う内視鏡装置において、 前記蛍光物質の励起波長の少なくとも一部を含む第1の
波長帯域の光を前記被検査対象物に照射する光源手段
と、 前記蛍光物質の蛍光波長の少なくとも一部を含み前記第
1の波長帯域を含まない第2の波長帯域で前記被検査対
象物の像を撮像する撮像手段と、 を有し、前記第1の波長帯域の少なくとも一部及び前記
第2の波長帯域の少なくとも一部は赤外の波長帯域であ
ることを特徴とした内視鏡装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP30969296 | 1996-11-20 | ||
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JPH10201707A true JPH10201707A (ja) | 1998-08-04 |
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Family
ID=26468176
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP13395997A Expired - Lifetime JP3962122B2 (ja) | 1996-11-20 | 1997-05-23 | 内視鏡装置 |
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