JPWO2020174666A1 - 医療用システム、エネルギー制御方法、およびプロセッサ - Google Patents
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Abstract
Description
集光レンズ33は、合波器32を経て入射した光を集光してライトガイド13へ出射するように構成されている。
光源制御部34は、プロセッサ4から出力されるシステム制御信号に基づき、発光部31の各光源に対する制御を行うように構成されている。
プロセッサ4は、撮像素子駆動部41と、画像入力部42と、画像処理部43と、表示制御部44と、入力I/F(インターフェース)45と、制御部47と、を有して構成されている。
ユーザは、例えば、医療用システム1の各部を接続して電源を投入し、かつ、被検者の腹壁に複数のトラカールを設置した状態において、当該複数のトラカールのうちの1つのトラカールから当該被検者の体腔内へ挿入部6を挿入するとともに、当該複数のトラカールのうちの他の1つのトラカールから当該被検者の体腔内へシャフト72(及び処置部73)を挿入する。また、ユーザは、例えば、医療用システム1の各部を接続して電源を投入した後、入力I/F45を操作することにより、内視鏡システム1Aの観察モードを白色光観察モードに設定するための指示を行うとともに、スイッチ部74を操作することにより、処置具61に対するエネルギーの供給状態の切替方法を自動切替に設定する。
上述した医療システムを用いることで、エネルギーデバイスを用いて生体組織に対してマーキングを行う際のエネルギーの印加状態を適正化することができる。
例えば、LAsTG(腹腔鏡下胃亜全摘術)や、LECS(腹腔鏡内視鏡合同手術)など、臓器を対象とした部分切除術において適用することができる。白色光観察下において切除部位を焼灼によりマーキングした後に、蛍光観察モードに切り替える。当該マーキング部位は焼灼により熱侵襲を受けた領域であるため、蛍光を強く発する。従って、マーキング部位を明瞭に確認することができる。これにより、切除ラインが明確になるため、より安全かつ確実に手技を行うことができる。また、焼灼によるマーキングを行うことで、マーキング薬剤を対象部位に注入することなく、温存ラインの明確化ができる。なお、焼灼によるマーキングは、切除領域に対して行うだけでなく、術者の注目領域に対して行ってもよい。
例えば、ESD(内視鏡的粘膜下層剥離術)に適用することができる。白色光観察下において切除部位を焼灼によりマーキングした後や、マーキング部位を見失いそうになったときに蛍光観察に切り替える。当該マーキング部位は焼灼により熱侵襲を受けた領域であるため、蛍光を強く発する。一般的に、消化器の手技においては、マーキング部位の色は生体組織の色と差異が小さく、目視でマーキング部位を確認することが困難である。特に、マーキングによる熱侵襲が浅い場合には、マーキング領域を見失う可能性が高い。これに対し、上述した医療システムを適用することで、マーキング部位を明瞭に確認することができ、より安全かつ確実に手技を行うことができる。
上述した医療システムを用いることで、エネルギーデバイスを用いて生体組織に対して熱処置を施す際に、エネルギーの印加状態を適正化することができ、意図したレベルまで焼灼を行うことができる。
例えば、アレルギー鼻炎患者等を対象とした後鼻神経切除術や、汗腺切除術などに適用することができる。白色光観察下において切除部位を焼灼しつつ、手技中に蛍光観察に切り替えて、対象とする生体組織が確りと止血処置できているか確認する。当該部位は焼灼により熱侵襲を受けた領域であるため、焼灼のレベルに応じた蛍光を発する。一般的には、白色光観察下において目視で焼灼部位の状態を確認しており、術者の経験則により焼灼レベルを推定するため、止血状態が適切であるか否かを判断するのが困難である。これに対し、上述した医療システムを適用することで、焼灼のレベルを明瞭に確認することができる。これにより、確実に止血処置を行うことができ、より安全かつ確実に手技を行うことができる。
例えば、TUR−BT(経尿道的膀胱腫瘍切除術)などに適用することができる。白色光観察下において切除部位を焼灼しつつ、手技中に蛍光観察に切り替えて、対象とする切除領域において蛍光を発していない領域(切除されていない領域)が残存しているか否かを確認する。上述した医療システムを適用することで、組織の切除し残しを明瞭に確認することができ、より安全かつ確実に手技を行うことができる。
例えば、上述した蛍光観察は、脳外科手術などに適用することができる。白色光観察下において対象部位を焼灼しつつ、手技中に蛍光観察に切り替えて、対象とする生体組織に対して熱が均一に加えられているか、また、確りと止血処置できているかを確認することができる。脳は焼灼した部分に色が付きにくく、白色光観察下における目視で焼灼部位の状態確認が非常に困難である。上述した医療システムを適用することで、対象とする生体組織に対して熱が均一に加えられているか、また、焼灼のレベルを明瞭に確認することができるので、より安全かつ確実に手技を行うことができる。
上述した医療システムを用いることで、エネルギーデバイスを用いて生体組織の熱侵襲の有無の明確化、及び熱侵襲範囲(深度)の明確化をすることができる。
上述した蛍光観察は、外科領域の術式にも適用することができる。術中・術後に、システムの観察モードを白色光観察モードから蛍光観察モードに切り替え、近傍の臓器に熱による侵襲が及んでいないか確認することができる。近傍に熱侵襲を避けたい臓器があるような状況での術式の場合、観察モードを白色光観察モードから蛍光観察モードに切り替えると、隣接する臓器に熱の侵襲が及んでいないか確認でき、合併症を防ぐことができる。例えば、胃の切除術の場合、術者は隣接する膵臓への損傷の有無を把握し、侵襲が確認された場合、術者は、組織接着シールを貼る等の処置を行って、術後膵液漏を防ぐことができる。
上述した蛍光観察は、消化器科領域の術式にも適用することができる。消化器に対する手術の術中又は術後に、観察モードを蛍光観察モードに切り替え、熱による侵襲がある生体組織を確認して、遅発性穿孔の虞がある部位の確認をすることができる。熱による侵襲がある生体組織が確認されたときは、必要があれば、術者は適切な処置をすることができる。
上述した蛍光観察は、泌尿器科・婦人科領域の術式にも適用することができる。泌尿器科・婦人科領域においても、蛍光観察を用いれば、術視野外への熱侵襲が及んだ際に、その確認、アラーム出力等をすることができる。例えば、上述した俯瞰カメラ101を用いることにより、術視野外の組織から発生する蛍光をセンシングして、蛍光が発生した場合に適切な処理をすることができる。効果として、術者は、術視野内の処置に集中することができる。
また、経尿道的前立腺切除術(TUR−P)においても、観察モードを蛍光観察モードに切り替え、熱による侵襲が及んでいないかの確認をすることができる。結果として、術中又は術後の合併症の予測を補助することができる。
例えば、上述した蛍光観察は、耳鼻咽喉科、整形・脳外科などのその他の科の術式にも適用することができる。例えば、上述した俯瞰カメラ101を用いることにより、術視野外の組織から発生する蛍光をセンシングして、術視野外への熱侵襲が及んでいるかを確認し、蛍光が発生した場合には、術者は適切な処理をすることができる。
上述した医療システムを、サーモグラフィー検査など他の技術や、CT・MRIなどの診断装置と組み合わせて用いることで、互いの検査・診断により得られた情報を蓄積して分析し、治療方針の決定や手技の向上等に資することができる。例えば、術中・術後の蛍光観察画像を、CTやMRIなど他の診断装置で得られた情報を組み合わせて分析することにより、術中・術後の合併症や予後を分析・予測することができる。また、管腔や腹腔360度カメラ等の俯瞰カメラで得られた画像をAIで分析することにより、総合的な治療判断を行うことができる。また、ICG(インドシアニングリーン)を粘膜下層に局所注入し、蛍光を観察しながら処置することで、対象とする生体組織に対して熱が均一に加えられているかを確認することができる。
上述した医療システムの蛍光観察は、他にも各種目的に適用することができる。
本発明の一態様のエネルギー制御方法は、励起光が照射された生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて蛍光画像を生成し、前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも1画素の画素値が所定の閾値を超えた場合に、エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための制御信号を生成してエネルギー制御装置へ出力する。
本発明の一態様のプロセッサは、励起光が照射された生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて蛍光画像を生成し、前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも1画素の画素値が所定の閾値を超えた場合に、エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための制御信号を生成してエネルギー制御装置へ出力する、ように構成された処理回路、を有する。
Claims (6)
- 被検体内に存在する生体組織に対してエネルギーを印加して発熱させることにより前記生体組織の処置を行うことができるように構成されたエネルギーデバイスと、
前記エネルギーデバイスによる処置が行われた前記生体組織から蛍光を発生させるための励起光を発生することができるように構成された光源装置と、
前記蛍光を検出することができるように構成された蛍光検出装置と、
前記蛍光検出装置により検出された前記蛍光の強度に基づいて前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給状態を制御するように構成されたエネルギー制御装置と、
を有することを特徴とする医療用システム。 - 前記エネルギー制御装置は、前記蛍光検出装置により検出された前記蛍光の強度が所定の強度を超えた場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を停止させるための制御を行うように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用システム。 - 前記蛍光検出装置は、前記蛍光を撮像して得られた蛍光画像を前記エネルギー制御装置へ出力するように構成された内視鏡装置を有し、
前記エネルギー制御装置は、前記エネルギーデバイスによる処置が行われた領域に相当する熱侵襲領域を前記蛍光画像から抽出するとともに、前記熱侵襲領域に含まれる各画素の画素値に基づいて前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給状態を制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用システム。 - 前記エネルギー制御装置は、前記熱侵襲領域に含まれる各画素の画素値の平均値が所定の閾値を超えた場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を停止させるための制御を行うように構成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の医療用システム。 - 前記蛍光検出装置は、前記エネルギーデバイスによる処置が行われた前記生体組織から発せられる蛍光を前記内視鏡装置の視野範囲よりも広い視野範囲で撮像して俯瞰画像を得ることができるように構成されたカメラをさらに有する
ことを特徴とする請求項3に記載の医療用システム。 - 前記光源装置は、前記励起光と、前記エネルギーデバイスによる処置が行われた前記生体組織を照明するための白色光と、を時分割に発生するための動作を行うことができるように構成されており、
前記蛍光を撮像して得られた画像を用いて生成した蛍光観察画像と、前記白色光の戻り光を撮像して得られた画像を用いて生成した白色光観察画像と、を含む表示画像を表示装置に表示させるための動作を行うように構成された表示制御部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用システム。
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