WO2006003762A1 - リンパ節検出装置 - Google Patents

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WO2006003762A1
WO2006003762A1 PCT/JP2005/009551 JP2005009551W WO2006003762A1 WO 2006003762 A1 WO2006003762 A1 WO 2006003762A1 JP 2005009551 W JP2005009551 W JP 2005009551W WO 2006003762 A1 WO2006003762 A1 WO 2006003762A1
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image
lymph node
light source
illumination light
wavelength
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PCT/JP2005/009551
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Mitsuharu Miwa
Takahiro Shikayama
Original Assignee
Hamamatsu Photonics K.K.
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Definitions

  • the present invention relates to a lymph node detection apparatus that detects a lymph node such as a sentinel lymph node from a fluorescent image emitted from a fluorescent dye.
  • a sentinel lymph node is a lymph node that has the highest possibility of metastasis of cancer cells, in which cancer cells reach the tumor force first by lymph flow. Therefore, if the sentinel lymph node is correctly identified and there is no cancer cell metastasis, it is considered that there is no metastasis to other organs. As a result, it is expected that the physical and mental burden on the patient will be greatly reduced, and that treatment costs will be reduced by omitting resection surgery.
  • a dye method and an RI (radioisotope) method are mainly known.
  • the dye method for example, a blue pigment such as indigo carmine is injected in the vicinity of the tumor, the lymph vessels stained blue are visually followed, and the lymph node that reaches first is detected as a sentinel lymph node.
  • the RI method for example, a radioisotope serving as a tracer is injected in the vicinity of a tumor, and a gamma probe is used to search for a force on the skin where a radioisotope is expected to contain the lymph nodes that reach and accumulate first.
  • the living body observation site that senses gamma rays is detected as a sentinel lymph node.
  • the sentinel lymph node detection apparatus of Document 1 using a fluorescent dye has no danger of exposure, but uses illumination light with visible light power to obtain a normal image, and transmits fluorescence.
  • a filter for transmitting visible light is required in addition to the filter to be used.
  • an optical means for superimposing the image by fluorescence and the image by visible light is necessary, and the configuration is complicated, and it is difficult to handle in the medical field!
  • the documents 2 and 3 describe acquisition of an image using a light source other than the excitation light source.
  • this image is only correction data for a fluorescence observation image.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a lymph node detection device having a simple device configuration and easy detection of the position of the lymph node.
  • the lymph node detection apparatus provides excitation light to a living body observation unit including a lymph node in the vicinity of a tumor into which a fluorescent dye emitting fluorescence of a predetermined wavelength is previously injected.
  • An excitation light source to irradiate, an optical filter that transmits light in a transmission wavelength band including the wavelength of fluorescence generated by irradiation of excitation light, and illumination light having a wavelength set to be included in the transmission wavelength band
  • the illumination light source that irradiates the living body observing unit and the fluorescence emitted from the living body observing unit, the fluorescent image that has passed through the optical filter, and the reflected light from the living body observing unit are transmitted through the optical filter.
  • Imaging means for capturing a normal image and outputting the fluorescence observation image and the normal observation image corresponding to each image, and detecting the lymph node from the fluorescence observation image and the normal observation image from which the imaging means force is also output
  • an image display means for displaying as a second image.
  • the lower limit wavelength of the transmission wavelength band is preferably larger than the wavelength of the excitation light.
  • the above-mentioned lymph node detection apparatus has a configuration capable of displaying both a fluorescence observation image and a normal observation image. Therefore, the fluorescence observation image and the normal observation image can be compared, It is possible to easily detect the position of the lymph node in the living body observation unit.
  • the optical filter transmits light in a transmission wavelength band including the wavelength of fluorescence emitted from the living body observation unit. Furthermore, the illumination light is set so that its wavelength is included in the transmission wavelength band described above.
  • the illumination light source preferably irradiates the living body observation unit with illumination light having a wavelength set in the vicinity of the fluorescence wavelength.
  • an optical filter having a narrow transmission wavelength band can be used, and the acquisition of the optical filter becomes easy.
  • a support member that integrally supports the excitation light source and the illumination light source is further provided, and the support member is provided integrally with the imaging unit.
  • the excitation light source and the illumination light source are installed in a predetermined arrangement relationship on the same surface of the support member. This facilitates control of irradiation of excitation light and illumination light with respect to a predetermined range of the living body observation unit.
  • the support member has a first main surface that supports the excitation light source and the illumination light source, and a surface that defines a hole penetrating in a direction intersecting the first main surface. Is preferably provided in the hole. According to the powerful configuration, it is possible to easily position the excitation light source, the illumination light source, and the optical filter, and to provide a device that is easy to handle with a simple device configuration.
  • the support member is a plate-shaped member and has a second main surface facing the first main surface.
  • the imaging means is preferably supported on the second main surface so as to face the hole. According to such a configuration, the imaging means can be easily positioned with respect to the optical filter.
  • the lymph node detection apparatus of the present invention can include a plurality of the excitation light sources and a plurality of the illumination light sources.
  • a plurality of column forces in which a plurality of excitation light sources and a plurality of illumination light sources are alternately provided in a predetermined direction are arranged at predetermined intervals in a direction perpendicular to the predetermined direction on the first main surface. It is preferable that According to such a configuration, excitation light and illumination light can be more uniformly irradiated onto a predetermined range of the living body observation unit.
  • the exit directions of the excitation light source and the illumination light source provided around the hole are preferably inclined toward the central axis of the hole. According to such a configuration, excitation light and illumination light can be more uniformly irradiated onto a predetermined range of the living body observation unit.
  • the image display means is preferably attachable to the observer's head. This eliminates the need to hold the lymph node detection device by hand during observation, thereby increasing the degree of freedom of work other than observation.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a sentinel lymph node detection device.
  • FIG. 2 is a front view showing a configuration of a light source unit used in the detection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a graph showing the transmittance of the optical filter with respect to the wavelength of light.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing (a) a fluorescence observation image, (b) a normal observation image, and (c) a superimposed observation image for the living body observation unit.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the detection device shown in FIG. 1 is mounted on the observer's head.
  • FIG. 6 is a plan view showing another configuration of the light source unit used in the detection apparatus shown in FIG.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a sentinel lymph node detection device which is a lymph node detection device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing the configuration of the light source unit used in the detection apparatus shown in FIG.
  • the configuration of the sentinel lymph node detection apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIG. In FIGS.
  • the illumination light source is shown with diagonal lines for easy viewing.
  • the excitation light and the fluorescence emitted from the fluorescent dye are indicated by solid lines, and the illumination light and the reflected light of the illumination light at the living body observation part are indicated by broken lines.
  • the sentinel lymph node detection apparatus 1 includes an image (fluorescent image 11) of a living body observing unit 20 including a sentinel lymph node 21 in a living body such as a human body by a fluorescent light emitted from a fluorescent dye in the living body observing unit 20.
  • the sentinel lymph node 21 is detected by observing an image of the illumination light 12 reflected by the living body observing unit 20 (normal image 13).
  • a fluorescent dye is injected in advance in the vicinity of the tumor in the living body observation unit 20. Then, the fluorescence from the fluorescent dye accumulated in the sentinel lymph node 21 is observed to detect the lymph node.
  • the fluorescent dye one appropriately selected in consideration of the specific configuration of the detection apparatus 1 may be used.
  • An example of such a fluorescent dye is indocyanine green.
  • the detection device 1 shown in FIG. 1 includes a light source unit 2, an optical filter 3, an irradiation control device 4, an imaging device 5, a control unit 6, an image display device 7, and an image recording device 8. It has.
  • the light source unit 2 includes a plurality of excitation light sources 2a, a plurality of illumination light sources 2b, and a support plate 2d.
  • the plurality of excitation light sources 2 a also have a light source power that emits light of the same wavelength as the excitation light 10, and are used to irradiate the living body observation unit 20 including the sentinel lymph node 21 with the excitation light 10.
  • each of the plurality of illumination light sources 2b also has a light source power that emits light of the same wavelength as illumination light 12, and irradiates the illumination light 12 to the living body observation unit 20 including the sentinel lymph node 21. Used.
  • the excitation light source 2a and the illumination light source 2b a semiconductor laser (LD) or a light emitting diode (LED) is preferably used. Also, the wavelength of the excitation light 10 supplied from the excitation light source 2a The wavelength force that can excite the fluorescent dye is selected based on the light absorption characteristics of the fluorescent dye used for observation.
  • LD semiconductor laser
  • LED light emitting diode
  • the wavelength of the illumination light 12 supplied from the illumination light source 2b is a wavelength set so as to be included in a transmission wavelength band of an optical filter 3 to be described later, preferably from a fluorescent dye used for observation. A wavelength in the vicinity of the emitted fluorescence wavelength is selected.
  • the support plate 2d is a support member that integrally supports the excitation light source 2a and the illumination light source 2b.
  • the optical axis Ax of the light source unit 2 coincides with the central axis of the optical plate 2d.
  • the support plate 2d is provided with an opening 2c that is an optical axis and includes Ax that is the central axis at the center position.
  • the opening 2c includes a surface that defines a through hole provided along the axis Ax.
  • the excitation light source 2a and the illumination light source 2b are two-dimensionally arranged on the front surface 2e of the support plate 2d, that is, on the first main surface so as to surround the opening 2c. Specifically, as shown in FIG. 2, the excitation light source 2a and the illumination light source 2b are alternately arranged on the front surface 2e in a direction parallel to one side of the rectangular support plate 2d at a constant arrangement interval d. A plurality of one-dimensional arrays are formed. These one-dimensional arrays are arrayed at a constant array interval d in a direction perpendicular to the one-dimensional array while shifting in the one-dimensional array direction by d Z2 to form a two-dimensional array.
  • the front surface 2e is a surface that is perpendicular to the central axis Ax of the light source unit 2 and is a surface that is the front surface of the living body observation unit 20 that is the irradiation target of the excitation light 10 and the illumination light 12. is there.
  • the opening 2c is for allowing the fluorescent image 11 and the normal image 13 to which the forward force of the light source unit 2 is also incident pass rearward.
  • the fluorescence image 11 refers to an image of fluorescence emitted from the living body observation unit 20 that is excited when the living body observation unit 20 is irradiated with the excitation light 10 having a predetermined wavelength.
  • the normal image 13 refers to an image in which the illumination light 12 is reflected by the living body observation unit 20.
  • FIG. 6 is a plan view showing another configuration of the light source unit used in the detection apparatus shown in FIG.
  • an excitation light source near the opening 2c is used. It is preferable that the optical axes of 2a and the illumination light source 2b are installed to be inclined toward the central axis Ax.
  • the optical filter 3 is installed in the opening 2c of the support plate 2d. The optical filter 3 cuts the reflected light of the excitation light 10 and further transmits the light in the transmission wavelength band including the fluorescence wavelength emitted from the living body observation unit 20.
  • FIG. 3 is a graph showing the transmittance of the optical filter 3 with respect to the wavelength of light when indocyanine is used as the fluorescent dye.
  • the horizontal axis of the graph represents the light wavelength (nm)
  • one vertical axis represents the transmittance of the optical filter 3 with respect to the wavelength
  • the other vertical axis represents the light intensity.
  • Curves a, b, and c with solid lines in Fig. 3 represent the wavelength band of light and its intensity distribution.
  • A is the characteristic of excitation light 10
  • b is the characteristic of illumination light 12
  • c is the characteristic of fluorescence 11.
  • a curved line d shown by a dotted line in FIG. 3 represents the transmittance of the optical filter 3 with respect to the wavelength of light.
  • the optical filter 3 cuts the excitation light 10 and transmits the illumination light 12 and the fluorescence 11.
  • the wavelength of the excitation light 10 is selected from wavelengths that can excite the fluorescent dye. Therefore, when indocyanine green is used as the fluorescent dye, the light absorption band is in the near-infrared wavelength band. Therefore, as shown by curve a in FIG. (For example, a wavelength of 750 nm) is appropriately selected and used. In this case, the fluorescence maximum wavelength of the fluorescence emitted from the living body observation unit 20 is 845 nm as shown in c of FIG.
  • the transmission wavelength band of the optical filter 3 is selected so as to cut the excitation light 10 and include the wavelength of the fluorescence 11 emitted from the living body observation unit 20.
  • the transmission wavelength band of the optical filter 3 has a lower wavelength than the wavelength band of the fluorescent light, and the transmission wavelength band of the optical filter 3 is longer than the wavelength of 750 nm and shorter than the wavelength band of fluorescence.
  • the wavelength of the illumination light 12 is set to be included in the transmission wavelength band of the optical filter 3, preferably a wavelength in the vicinity of the fluorescence wavelength emitted from the fluorescent dye used for observation. Is selected. Therefore, in this case, light having a wavelength of 84 Onm as shown by the curve b in FIG.
  • optical filter 3 an optical filter having a transmission wavelength band having not only a lower limit value but also an upper limit value is preferably used.
  • the optical filter 3 is provided at the front part of the lens of the imaging device 5. Or it is preferable to be installed inside.
  • the irradiation control device 4 is connected to the light source unit 2 and controls irradiation of the excitation light 10 and the illumination light 12 by the excitation light source 2a and the illumination light source 2b.
  • the control of the irradiation of the excitation light 10 and the illumination light 12 for example, the control of the light irradiation timing, the irradiation time, or the intensity of the emitted light is performed.
  • An imaging device 5 is installed on the rear side of the light source unit 2.
  • the imaging device 5 is provided integrally with the support plate 2d of the light source unit 2 with the optical axis Ax aligned.
  • the imaging device 5 is supported by the rear surface 2f (second main surface) facing the front surface 2e so as to face the hole defined by the opening 2e.
  • the fluorescent image 11 and the normal image 13 pass through the opening 2c of the support plate 2d, pass through the optical filter 3, and reach the imaging device 5.
  • the imaging device 5 captures the incident fluorescence image 11 and the normal image 13, and outputs the fluorescence observation image and the normal observation image corresponding to each as image data.
  • the imaging device 5 for example, a CCD camera capable of acquiring a two-dimensional image is used.
  • this imaging device 5 it is possible to capture with high sensitivity to light in the wavelength band of the fluorescent image 11 (usually the near-infrared wavelength band because the target is a fluorescence observation image of around 800 nm). It is preferable to use one.
  • the plurality of excitation light sources 2a, the plurality of illumination light sources 2b, and the imaging device 5 are connected to a power source for the light source and a power source for the imaging device, respectively, as necessary.
  • a power source for the light source and a power source for the imaging device respectively, as necessary.
  • FIG. 1 illustration of the power source and the like is omitted. Also, these devices may be battery powered!
  • a control queue 6 is provided for the fluorescence observation image and the normal observation image output from the imaging device 5.
  • the control unit 6 adjusts or switches the fluorescence observation image or the normal observation image, or superimposes these observation images as necessary.
  • transmission of image data from the imaging device 5 to the control unit 6 may be performed using a wired or wireless transmission method.
  • the control unit 6 includes an image adjustment unit 6a and an image control unit 6b.
  • the image adjustment unit 6a adjusts the brightness and contrast of the fluorescence observation image or the normal observation image output from the imaging device 5 automatically or manually.
  • the image control unit 6b makes it possible to switch between the fluorescence observation image and the normal observation image for display on the detection device 1 and to display them simultaneously and to display them simultaneously by superimposing them. It is a configuration. Therefore, the image control unit 6b includes a superimposed image forming unit 6c and an image switching unit 6d. For switching display, the image switching unit 6d switches the displayed observation image automatically or manually. Further, for superimposed display, the superimposed image forming unit 6c superimposes the fluorescence observation image output from the imaging device 5 and the normal observation image to form a superimposed observation image.
  • control unit 6 is connected to the irradiation control device 4.
  • An image display device 7 and an image recording device 8 are connected to the control unit 6.
  • the image data of the observation image output from the control unit 6 is displayed as an observation image for detecting the sentinel lymph node 21.
  • a CRT monitor, a liquid crystal display attached to a CCD camera which is the imaging device 5, or the like can be used.
  • the image recording device 8 is a recording means for recording the image data output from the control unit 6.
  • a video tape recorder that records image data on a video tape as a recording medium can be used.
  • indocyanine green a fluorescent dye
  • indocyanine green reaches the sentinel lymph node 21 by lymph flow.
  • the living body observation unit 20 including the sentinel lymph node 21 is irradiated with excitation light 10 having a wavelength of 750 nm from the excitation light source 2a.
  • excitation light 10 having a wavelength of 750 nm from the excitation light source 2a.
  • a fluorescent image 11 in the near-infrared wavelength band is emitted from the living body observation unit 20.
  • the fluorescent image 11 passes through the optical filter 3 and is picked up by a CCD camera as the image pickup device 5.
  • the captured fluorescence observation image is output to the control unit 6, adjusted there if necessary, and then displayed on the display unit 7 a of the image display device 7.
  • the living body observation unit 20 including the sentinel lymph node 21 is irradiated with illumination light 12 having a wavelength of 840 nm from the illumination light source 2b.
  • the normal image 13 having the reflected light power of the illumination light 12 by the living body observation unit 20 is obtained.
  • the wavelength of the illumination light 12 is preferably set to be in the vicinity of the wavelength of the fluorescence emitted by the indocyanine green force so that it is within the transmission wavelength band of the optical filter 3.
  • This normal image 13 then passes through the optical filter 3 and is picked up by a CCD camera as the image pickup device 5.
  • the captured normal observation image is output to the control unit 6, where it is adjusted as necessary, and then displayed on the display unit 7a of the image display device 7.
  • the control unit 6 acquires the fluorescence observation image and the normal observation image by the method described above. Thereafter, the superimposed image forming unit 6c superimposes these to form a superimposed observation image. The formed superimposed observation image is output to the image display device 7 and displayed on the display unit 7a of the image display device 7.
  • the display of these observation images is controlled by the image control unit 6b of the control unit 6 so that the respective observation images can be switched and displayed, or can be superimposed and displayed simultaneously with the superimposed observation image.
  • the normal observation image is displayed on the display unit 7a of the image display device 7 as a black and white image.
  • a fluorescent observation image with a color is superimposed and displayed thereon. This also displays the fluorescence observation image and the normal observation image at the same time.
  • control unit 6 is connected to the irradiation control device 4.
  • the irradiation control device 4 controls the irradiation of the excitation light source 2a and the illumination light source 2b with, for example, a mechanical switch or an electric switch according to the observation image to be displayed. This makes it possible to control the irradiation in various ways. For example, when the fluorescence observation image and the normal observation image are alternately displayed, the excitation light source 2a and the illumination light source 2b can be alternately irradiated. .
  • the image data of the observation image output from the control unit 6 is recorded on the recording medium by the image recording device 8 as necessary.
  • the position of the lymph node represented in the fluorescence observation image is marked on the skin with a pen or the like.
  • the measurement is then stopped, and the marked area on the skin is opened and a biopsy of the lymph node is performed.
  • both the fluorescence observation image and the normal observation image can be acquired. Further, switching display is possible by switching the observation image to be displayed by the image switching unit 6d of the control unit 6. Further, the superimposed image forming unit 6c of the control unit 6 can form a superimposed observation image or superimpose the observation images by the image switching unit 6d, thereby enabling simultaneous display of overlapping.
  • FIG. 4 shows (a) a fluorescence observation image, (b) a normal observation image, and (c) a superimposed observation image on which these images are superimposed, which are displayed on the image display device 7.
  • Schematic representation Thus, by being able to switch and display, it becomes possible to compare the fluorescence observation image and the normal observation image.
  • the superimposed display is possible, it is possible to clearly check which partial force of the living body observation unit 20 is fluorescent.
  • a desired observation image can be displayed according to the purpose, the position of the lymph node in the living body observation unit 20 can be easily detected.
  • the optical filter 3 transmits light in a transmission wavelength band including the wavelength of the fluorescence 11 emitted from the living body observing unit 20 at the same time as the reflected light of the excitation light 10 by the living body observing unit 20 is cut. Further, the illumination light 12 is set so that its wavelength is included in the above-described transmission wavelength band. Therefore, the single optical filter 3 can transmit both the fluorescent image 11 and the normal image 13, and it is not necessary to prepare separate optical filters for obtaining the fluorescent image 11 or the normal image 13. Thereby, the detection apparatus 1 can be simplified in its configuration.
  • the wavelength of the illumination light 12 is set so as to be within the transmission wavelength band of the optical filter 3. Therefore, compared with the case where white light is used as illumination light, blur due to lens aberration that occurs during imaging is suppressed.
  • white light when light having a wavelength in the near-infrared wavelength band is used as excitation light, most of the light contained in white light is an optical film that cuts the excitation light. Cannot pass through. For this reason, it is difficult to obtain a normal image using white light as illumination light without replacing the optical filter.
  • the wavelength of the illumination light 12 is within the transmission wavelength band of the optical filter. It will fit. For this reason, it is not necessary to require a wide transmission wavelength band for the optical filter, and it becomes easy to obtain the optical filter.
  • an optical filter that uses only the fluorescence wavelength band including the wavelength of the illumination light as the transmission wavelength band it is possible to cut more unnecessary light.
  • the support plate 2d on which the excitation light source 2a and the illumination light source 2b are installed and the imaging apparatus 5 that captures the fluorescent image 11 and the normal image 13 are integrated.
  • the structure is provided. This eliminates the need for installation adjustment work such as optical axis alignment between the light source unit 2 and the imaging device 5, so that the fluorescent image 11 and the normal image 13 can be efficiently captured by the imaging device 5.
  • a device that does not require the light source unit 2 and the imaging device 5 to be moved separately can be reduced in size. Therefore, the detection device 1 that is easy to handle with a simple device configuration is realized.
  • the excitation light source 2a and the illumination light source 2b are installed in a predetermined arrangement relationship on the same surface 2e of the support plate 2d. For this reason, it is possible to easily irradiate the living body observation unit 20 with the excitation light 10 and the illumination light 12 alternately. Further, if necessary, the excitation light 10 and the illumination light 12 can be irradiated at the same time.
  • the control unit 6, the image display device 7, and the image recording device 8 may be installed separately from the light source unit 2 and the imaging device 5, or may be installed integrally therewith. Further, as the image display device 7, it is preferable to use an image display device 70 that can be worn on the observer's head (for example, goggles type or glasses type) like the image display device 70 shown in FIG. This eliminates the need to move or hold the image display device 7 or the like by hand during observation, thereby increasing the degree of freedom of work other than observation.
  • the excitation light source, illumination light source, imaging device, control unit, irradiation control device, and the like other than the image display device 7 may be configured to be integrally mountable together with the image display device.
  • the image recording device is applied to the observation image from the control unit 6. 8 is provided. Thereby, an observation image at the time of observation can be recorded.
  • an image recording device 8 may be provided as a structure, if not required.
  • the sentinel lymph node detection device is not limited to the above-described embodiments and configuration examples, and can be variously modified.
  • a force using a light source unit 2 having a plurality of excitation light sources 2a and illumination light sources 2b may be used. good.
  • a two-wavelength LED that emits light of two wavelengths may be used instead of using separate light sources as the excitation light source and illumination light source. In this case, the light power of two different wavelengths emitted from the two-wavelength LED is used as excitation light and illumination light, respectively.
  • noise in the image data becomes a problem, such as in live video (30 Hz)
  • the noise can be reduced by employing a filtering method such as a recursive filter. And a clearer fluorescence observation image can be obtained.
  • the excitation light source 2a and the illumination light source 2b are installed on the support plate 2d.
  • a support member is not provided, and these light source forces are not installed on one support member.
  • the support plate 2d is used as the support member, but the support member is not limited to a plate-like structure.
  • the excitation light source 2a and the illumination light source 2b are installed on the same plane of the support plate 2d. These installations are not limited to the same plane of the support plate. Further, the arrangement of the light sources on the support plate is not limited to the arrangement relationship in the above embodiment.
  • control unit 6 may not include the image adjusting unit 6a, the superimposed image forming unit 6c, or the image switching unit 6d if unnecessary. Furthermore, the irradiation control device 4 and the control unit 6 are not provided if not required. May be.
  • the detection device having the above configuration is not limited to the sentinel lymph node detection device, and is generally applicable as a lymph node detection device.
  • a fluorescent dye used for observation of the sentinel lymph node a water-soluble fluorescent dye is generally used.
  • a fluorescent dye dissolved in physiological saline or the like has a small molecular weight force S
  • the second and third lymph nodes may be reached without staying at the reached lymph node.
  • the location of sentinel lymph nodes can be identified by using a quantum dot of several lOnm diameter that emits near-infrared fluorescence or a fluorescent tracer in which a fluorescent reagent is bound to metal colloid or latex beads. The improvement of accuracy can be expected.
  • a lymph node detection device with a simple device configuration and easy detection of the position of the lymph node.

Abstract

　本発明の実施の形態に係るセンチネルリンパ節検出装置１は、蛍光を発する蛍光色素が注入された腫瘍近傍におけるセンチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に励起光１０と照明光１１を照射する光源ユニット２と、蛍光像１１と通常像１３を透過する光学フィルタ３と、励起光源ユニット２と一体に設けられ、光学フィルタ３を透過した蛍光像１１と通常像１３を撮像する撮像装置５と、撮像された観察画像を表示する画像表示装置７と、を備えている。照明光１１の波長は、蛍光色素から発せられる蛍光の波長近傍の値に設定される。

Description

明 細 書
リンパ節検出装置
技術分野
[0001] 本発明は、蛍光色素から発せられる蛍光像によりセンチネルリンパ節などのリンパ 節を検出するリンパ節検出装置に関するものである。
背景技術
[0002] センチネルリンパ節とは、腫瘍力も癌細胞がリンパ流によって最初に到達する、最も 癌細胞の転移の可能性が高いリンパ節である。よって、センチネルリンパ節が正しく 同定され、そこに癌細胞の転移が認められなければ、他臓器への転移がないと考え られる。このことにより、患者の肉体的'精神的負担の大幅な軽減や、切除手術の省 略による治療費の抑制等が期待されて 、る。
[0003] センチネルリンパ節を検出する方法として、主に色素法と RI (ラジオアイソトープ)法 とが知られている。色素法では、例えば、インジゴカルミン等の青色色素を腫瘍近傍 に注入し、青色に染まったリンパ管を目視にて追い、最初に到達するリンパ節をセン チネルリンパ節として検出する。また、 RI法では、例えば、トレーサとなるラジオァイソ トープを腫瘍近傍に注入し、ラジオアイソトープが最初に到達して蓄積するリンパ節 を含むと想定される生体観察部位をガンマプローブにより皮膚上力 探索し、ガンマ 線を感知した生体観察部位をセンチネルリンパ節として検出する。
[0004] また、蛍光色素を用いたセンチネルリンパ節の同定方法が提案されている。特開 2 001— 299676号日本国公開特許公報 (文献 1)に開示されたセンチネルリンパ節検 出装置では、蛍光色素を予め腫瘍近傍に注入し、その周囲のセンチネルリンパ節が 含まれていると想定される生体観察部に所定波長の光を励起光として照射する。そ して、この生体観察部から発せられる近赤外波長帯域の蛍光像を可視化像に変換 表示することによって、センチネルリンパ節の同定を行っている。
[0005] また、蛍光測定法については、特開平 11— 332820号日本国公開特許公報 (文 献 2)、特開 2000— 292353号日本国公開特許公報 (文献 3)にも記載がある。 発明の開示 [0006] し力しながら、上記従来の色素法には、青色に染まったリンパ管を目視にて追って V、くための豊富な経験を必要とすることや、一度センチネルリンパ節の位置を見失う と染色を繰り返す必要があることなどの問題がある。
[0007] また、上記従来の RI法には、リンパ管を目視にて追う上記の経験や染色を繰り返す 必要はな ヽが、放射線核種を用いるため周囲が放射線に被爆する危険性があること や、ラジオアイソトープが高価であることなどの問題がある。
[0008] さらに、蛍光色素を用いた文献 1のセンチネルリンパ節検出装置には、被爆の危険 性はないが、通常像を得るために可視光力もなる照明光が用いられており、蛍光を 透過するフィルタとは別に、可視光を透過するためのフィルタが必要となる。さらに、 蛍光による像と可視光による像を重ね合わせるための光学的な手段も必要となり、構 成が複雑で、医療現場における取り扱!/、が困難と!/、う問題がある。
[0009] 一方、上記文献 2及び文献 3には、励起光源以外の光源による画像の取得が記載 されて 、るが、この画像は蛍光観察画像の補正用データにすぎな 、。
[0010] 本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、装置構成が単純 で、リンパ節の位置の検出が容易なリンパ節検出装置を提供することを目的とする。
[0011] このような目的を達成するために、本発明によるリンパ節検出装置は、所定波長の 蛍光を発する蛍光色素が予め注入された腫瘍近傍におけるリンパ節を含む生体観 察部に励起光を照射する励起光源と、励起光の照射によって生体観察部力 発せら れる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過する光学フィルタと、透過波長帯域 に含まれるように設定された波長の照明光を生体観察部に照射する照明光源と、生 体観察部から発せられる蛍光からなり、光学フィルタを透過した蛍光像、及び照明光 の生体観察部による反射光カゝらなり、光学フィルタを透過した通常像を撮像し、それ ぞれに対応する蛍光観察画像及び通常観察画像を出力する撮像手段と、撮像手段 力も出力された蛍光観察画像及び通常観察画像をリンパ節を検出するための画像と して表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。なお、上述の透過波長帯 域の下限の波長は、励起光の波長より大きいことが好ましい。
[0012] 上記したリンパ節検出装置は、蛍光観察画像及び通常観察画像の双方が表示可 能な構成である。そのため、蛍光観察画像と通常観察画像とを比較することができ、 生体観察部内でリンパ節の位置を容易に検出することが可能である。また、光学フィ ルタは、生体観察部から発せられる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過す る。さらに、照明光は、その波長が上述の透過波長帯域に含まれるように設定される
。そのため、 1つの光学フィルタで、生体観察部力 発せられる蛍光による蛍光像及 び照明光の生体観察部での反射光による通常像の双方を透過させることができる。 また、このように、蛍光像と通常像を透過させるのに、 2つの異なる光学フィルタを用 V、なくてもょ 、ので、蛍光像と通常像を重ね合わせるための光学的な手段を必要とし ない。そのため、構成が単純となり、小型化された、簡便で安価な装置が可能となる。 また、照明光の波長は、上述したように光学フィルタの透過波長帯域内で設定される 。そのため、白色光を使用した場合に比べ、撮像時に発生する収差によるボケが抑 制される。このような検出装置は、特に上記したセンチネルリンパ節の検出に有用で ある。
[0013] ここで、照明光源は、生体観察部に蛍光の波長近傍に設定された波長の照明光を 照射するのが好ましい。これにより、透過波長帯域の狭い光学フィルタを用いることが でき、光学フィルタの入手が容易になる。
[0014] また、励起光源及び照明光源を一体に支持する支持部材をさらに備え、支持部材 は、撮像手段と一体に設けられているのが好ましい。励起光源、照明光源、及び撮 像手段とを一体に設けた構成とすることにより、単純な装置構成で取り扱いが容易な 装置を実現することができる。
[0015] この場合、励起光源及び照明光源は、支持部材の同一面上に、所定の配置関係 で設置されているのが好ましい。これにより、生体観察部の所定範囲に対する励起光 及び照明光の照射の制御が容易になる。
[0016] 支持部材は、励起光源及び照明光源を支持する第 1の主面と、当該第 1の主面に 交差する方向に貫通する孔を画成する面とを有しており、光学フィルタは、孔内に設 けられていることが好ましい。力かる構成によれば、励起光源、照明光源、及び光学 フィルタの位置決めが容易であり、且つ、単純な装置構成で取り扱いが容易な装置 が提供される。
[0017] 支持部材は、板状の部材であって、第 1の主面に対向する第 2の主面を有しており 、撮像手段は、孔に対向するように第 2の主面に支持されていることが好ましい。かか る構成によれば、光学フィルタに対する撮像手段の位置決めも容易になる。
[0018] 本発明のリンパ節検出装置は、複数の上記励起光源と、複数の上記照明光源とを 備えることができる。複数の励起光源と複数の照明光源とが所定の方向において交 互に設けられてなる複数の列力 第 1の主面上において、当該所定の方向に垂直な 方向に所定の間隔で並べられていることが好適である。力かる構成によれば、生体 観察部の所定範囲に対して、励起光及び照明光をより均一に照射することが可能に なる。
[0019] 複数の励起光源及び複数の照明光源のうち、孔の周囲に設けられた励起光源及 び照明光源のそれぞれの出射方向は、孔の中心軸線に向けて傾いていることが好ま しい。力かる構成によれば、生体観察部の所定範囲に対して、励起光及び照明光を 更に均一に照射することが可能になる。
[0020] また、画像表示手段は、観察者の頭部に装着可能であるのが好ましい。これにより 、観察時にリンパ節検出装置を手で保持する必要がなくなり、観察以外の作業の自 由度を大きくすることができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]センチネルリンパ節検出装置の第 1実施形態の構成図である。
[図 2]図 1に示した検出装置に用いられる光源ユニットの構成を示す正面図である。
[図 3]光の波長に対する光学フィルタの透過率を表すグラフである。
[図 4]生体観察部についての (a)蛍光観察画像、（b)通常観察画像、（c)重畳観察画 像を模式的に示す図である。
[図 5]図 1に示した検出装置を観察者の頭部に装着した様子を示す斜視図である。
[図 6]図 1に示した検出装置に用いられる光源ユニットの他の構成を示す平面図であ る。
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、図面とともに本発明によるリンパ節検出装置の好適な実施形態について詳 細に説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する 説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。 [0023] 図 1は、本発明によるリンパ節検出装置であるセンチネルリンパ節検出装置の第 1 実施形態の構成図である。図 2は、図 1に示した検出装置に用いられる光源ユニット の構成を示す正面図である。以下、図 1及び図 2を参照して、本実施形態のセンチネ ルリンパ節検出装置の構成を説明する。また、図 1及び図 2においては、見易さのた め、照明光源に斜線を付して示している。光線については、励起光及び蛍光色素か ら発せられる蛍光を実線で示し、照明光及び生体観察部での照明光の反射光を破 線で示している。
[0024] 本センチネルリンパ節検出装置 1は、人体などの生体におけるセンチネルリンパ節 21を含む生体観察部 20について、生体観察部 20中の蛍光色素から発せられる蛍 光による像 (蛍光像 11)と、照明光 12の生体観察部 20による反射光による像 (通常 像 13)とを観察することによってセンチネルリンパ節 21を検出するものである。
[0025] 本検出装置 1を用いたセンチネルリンパ節の検出においては、生体観察部 20内の 腫瘍近傍に蛍光色素を予め注入する。そして、センチネルリンパ節 21に蓄積された 蛍光色素からの蛍光を観察してリンパ節を検出する。
[0026] 蛍光色素としては、検出装置 1の具体的な構成などを考慮して適宜に選択したもの を用いれば良いが、そのような蛍光色素の例としてはインドシアニングリーンが挙げら れる。
[0027] 図 1に示す検出装置 1は、光源ユニット 2と、光学フィルタ 3と、照射制御装置 4と、撮 像装置 5と、制御ユニット 6と、画像表示装置 7と、画像記録装置 8とを備えている。
[0028] 光源ユニット 2は、複数の励起光源 2a、複数の照明光源 2b、及び支持板 2dとを有 する。複数の励起光源 2aは、それぞれ同一波長の光を励起光 10として出射する光 源力もなり、センチネルリンパ節 21を含む生体観察部 20に対して励起光 10を照射 するために用いられる。
[0029] 一方、複数の照明光源 2bは、それぞれ同一波長の光を照明光 12として出射する 光源力もなり、センチネルリンパ節 21を含む生体観察部 20に対して照明光 12を照 射するために用いられる。
[0030] 励起光源 2a及び照明光源 2bとしては、好ましくは、半導体レーザ (LD)または発光 ダイオード (LED)が用いられる。また、励起光源 2aから供給される励起光 10の波長 は、観察に用いられている蛍光色素の光吸収特性等に基づき、蛍光色素を励起可 能な波長力 選択される。
[0031] 照明光源 2bから供給される照明光 12の波長については、後述の光学フィルタ 3の 透過波長帯域に含まれるように設定された波長、好適には、観察に用いられている 蛍光色素から発せられる蛍光波長近傍の波長が選択される。
[0032] 支持板 2dは、図 2に示すように、励起光源 2a及び照明光源 2bを一体に支持する 支持部材である。光源ユニット 2の光軸 Axは、光学板 2dの中心軸と一致する。支持 板 2dには、中央位置に、光軸であり、その中心軸である Axを含む開口部 2cが設け られている。この開口部 2cは、軸線 Axに沿って設けられた貫通孔を画成する面から なる。
[0033] また、励起光源 2a及び照明光源 2bは、支持板 2dの前面 2e上、即ち第 1の主面上 に、開口部 2cを囲むように 2次元に配列される。具体的には、励起光源 2a及び照明 光源 2bは、図 2に示すように、前面 2e上で、矩形である支持板 2dの一辺と平行な方 向に、一定の配列間隔 dで交互に配列され、複数の 1次元配列が形成されている。 これらの 1次元配列は、 d Z2だけその 1次元配列方向へずれながら、この 1次元配 列と垂直な方向に、一定の配列間隔 dで配列されており、 2次元配列が構成される。
y
ただし、開口部 2cには、これらの光源は設置されない。また、前面 2eは、光源ュ-ッ ト 2の中心軸 Axに対して垂直な面であって、励起光 10及び照明光 12の照射対象で ある生体観察部 20に対して前面となる面である。
[0034] 開口部 2cは、光源ユニット 2の前方力も入射される蛍光像 11及び通常像 13を後方 へと通過させるためのものである。蛍光像 11とは、生体観察部 20に所定波長の励起 光 10を照射し、励起された生体観察部 20から発せられる蛍光による像をいう。また、 通常像 13とは、照明光 12の生体観察部 20による反射光力もなる像をいう。
[0035] 図 6は、図 1に示した検出装置に用いられる光源ユニットの他の構成を示す平面図 である。このような構成においては、開口部 2cの影響で生体観察部 20へと照射され る励起光 10及び照明光 12の強度分布が中央で弱くなることを防止するため、開口 部 2c近傍の励起光源 2a及び照明光源 2bの光軸を中心軸 Axに向けて傾けて設置 することが好適である。 [0036] また、支持板 2dの開口部 2c内には、光学フィルタ 3が設置されている。光学フィル タ 3は、励起光 10の反射光をカットし、さらに生体観察部 20から発せられる蛍光の波 長を含む透過波長帯域で光を透過する。図 3は、蛍光色素としてインドシアニングリ ーンを用いた場合の光の波長に対する光学フィルタ 3の透過率を示すグラフである。 グラフの横軸は、光の波長 (nm)を表し、一方の縦軸は波長に対する光学フィルタ 3 の透過率を表し、他方の縦軸は光の強度を表す。また、図 3の実線による曲線 a、 b、 cは、光の波長帯域とその強度分布を表しており、 aは励起光 10の特性、 bは照明光 12の特性、 cは蛍光 11の特性を表す。一方、図 3の点線による曲線 dは、光学フィル タ 3の光の波長に対する透過率を表している。図 3に示すように、光学フィルタ 3は、 励起光 10をカットし、照明光 12及び蛍光 11を透過する。
[0037] ここで、励起光 10の波長は、上述したように、蛍光色素を励起可能な波長から選択 される。そのため、蛍光色素としてインドシアニングリーンを用いた場合には、その光 吸収帯域は近赤外波長帯域にあるので、図 3の曲線 aで示すように、励起光 10として 、近赤外波長帯域内の波長（例えば波長 750nm)が適宜に選択されて用いられる。 この場合、生体観察部 20から発せられる蛍光の蛍光極大波長は、図 3の cに示すよう に 845nmである。
[0038] また、光学フィルタ 3の透過波長帯域は、励起光 10をカットし、かつ、生体観察部 2 0から発せられる蛍光 11の波長を含むように選択される。図 3に示す例では、曲線 d で示すように、光学フィルタ 3の透過波長帯域は、励起光 10の波長 750nmより長波 長であり、かつ蛍光の波長帯域より短波長である波長えを下限値として、 λより長 波長（波長 λ を含む)側の光を透過する波長帯域となって 、る。透過波長帯域の光 は、 100%の透過率で透過される。
[0039] さらに、照明光 12の波長は、光学フィルタ 3の透過波長帯域に含まれるように設定 された波長、好適には、観察に用いられている蛍光色素から発せられる蛍光波長近 傍の波長が選択される。そのため、この場合には、図 3の曲線 bに示すような波長 84 Onmの光が照明光 12として選択される。
[0040] この光学フィルタ 3としては、好ましくは、下限値のみでなく上限値もある透過波長 帯域を有するものが用いられる。また、光学フィルタ 3は、撮像装置 5のレンズの前部 又は内部に設置されることが好ま 、。
[0041] また、照射制御装置 4は、光源ユニット 2と接続され、励起光源 2a及び照明光源 2b による励起光 10及び照明光 12の照射を制御する。励起光 10及び照明光 12の照射 の制御としては、例えば、光の照射タイミング、照射時間、あるいは、出射される光の 強度の制御が行われる。
[0042] 光源ユニット 2の後方側には、撮像装置 5が設置されている。本実施形態において は、この撮像装置 5は、光軸 Axがー致した状態で光源ユニット 2の支持板 2dと一体 に設けられている。例えば、撮像装置 5は、開口部 2eによって画成されている孔に対 向するように、前面 2eと対向する後面 2f (第 2の主面）によって支持される。これにより 、蛍光像 11及び通常像 13は、支持板 2dの開口部 2cを通過し、光学フィルタ 3を透 過して、撮像装置 5に到達する。撮像装置 5は、入射した蛍光像 11及び通常像 13を 撮像し、それぞれに対応する蛍光観察画像及び通常観察画像を画像データとして 出力する。
[0043] 撮像装置 5としては、例えば、 2次元画像を取得可能な CCDカメラが用いられる。
特に、この撮像装置 5においては、蛍光像 11の波長帯域 (通常は 800nm前後の蛍 光観察画像を対象とするため、近赤外の波長帯域)の光に対して高い感度で撮像可 能なものを用いることが好ましい。また、複数の励起光源 2a、複数の照明光源 2b、及 び撮像装置 5については、それぞれ光源用電源及び撮像装置用電源が必要に応じ て接続される。ただし、図 1においては、電源等についての図示を省略している。また 、これらの装置はバッテリーで駆動するものを用いても良!、。
[0044] 撮像装置 5から出力される蛍光観察画像及び通常観察画像に対して、制御ュ-ッ ト 6が設けられている。制御ユニット 6は、必要に応じて、蛍光観察画像または通常観 察画像の調整、切り替え、あるいはこれらの観察画像の重畳を行う。また、撮像装置 5から制御ユニット 6への画像データの伝送にっ 、ては、有線又は無線による伝送方 法を用いて良い。
[0045] 制御ユニット 6は、画像調整部 6aと画像制御部 6bとを有して ヽる。画像調整部 6aは 、撮像装置 5から出力された蛍光観察画像あるいは通常観察画像に対して、自動ま たは手動で、輝度、コントラストの調整を行う。 [0046] 画像制御部 6bは、検出装置 1にお!/ヽて、蛍光観察画像及び通常観察画像を切り 替えて表示すること、及びこれらを重ね合わせて同時に表示することを可能とするよう な構成である。そのため、画像制御部 6bは、重畳画像形成部 6cと画像切替部 6dと を有する。切り替え表示のため、画像切替部 6dは、自動又は手動により、表示される 観察画像を切り替える。また、重ね合わせ表示のため、重畳画像形成部 6cは、撮像 装置 5から出力された蛍光観察画像と通常観察画像を重畳し、重畳観察画像を形成 する。
[0047] また、制御ユニット 6は、照射制御装置 4と接続されて 、る。
[0048] 制御ユニット 6には、画像表示装置 7及び画像記録装置 8が接続されている。画像 表示装置 7の表示部 7aにおいて、制御ユニット 6から出力された観察画像の画像デ ータが、センチネルリンパ節 21を検出するための観察画像として表示される。この画 像表示装置 7としては、例えば、 CRTモニタや、撮像装置 5である CCDカメラに取り 付けられた液晶ディスプレイなどを用いることができる。また、画像記録装置 8は、制 御ユニット 6から出力された画像データを記録するための記録手段である。この画像 記録装置 8としては、例えば、画像データを記録媒体であるビデオテープに記録する ビデオテープレコーダなどを用いることができる。
[0049] 図 1に示したセンチネルリンパ節検出装置 1を用 、たセンチネルリンパ節の検出方 法について説明する。まず、蛍光色素であるインドシアニングリーンを腫瘍近傍に注 入する。所定の時間経過後、インドシアニングリーンは、リンパ流によってセンチネル リンパ節 21に到達する。
[0050] 次に、蛍光観察画像を取得する場合には、このセンチネルリンパ節 21を含む生体 観察部 20に対して、励起光源 2aにより波長 750nmの励起光 10を照射する。これに より、この生体観察部 20から近赤外波長帯域の蛍光像 11が発せられる。この蛍光像 11は、その後、光学フィルタ 3を透過し、撮像装置 5である CCDカメラにより撮像され る。撮像された蛍光観察画像は、制御ユニット 6へ出力され、そこで必要に応じ調整 等が行われた後、画像表示装置 7の表示部 7aにおいて表示される。
[0051] 一方、通常観察画像を取得する場合には、このセンチネルリンパ節 21を含む生体 観察部 20に対して、照明光源 2bにより波長 840nmの照明光 12を照射する。これに より、生体観察部 20による照明光 12の反射光力もなる通常像 13が得られる。なお、 照明光 12の波長は、光学フィルタ 3の透過波長帯域内にあるように、好適には、イン ドシアニングリーン力 発せられる蛍光の波長近傍であるように設定される。この通常 像 13は、その後、光学フィルタ 3を透過し、撮像装置 5である CCDカメラにより撮像さ れる。撮像された通常観察画像は、制御ユニット 6へ出力され、そこで必要に応じ調 整等が行われた後、画像表示装置 7の表示部 7aにお 、て表示される。
[0052] また、重畳観察画像を取得する場合には、まず上述した方法により、蛍光観察画像 と通常観察画像とを、制御ユニット 6において取得する。その後、重畳画像形成部 6c においてこれらを重畳し、重畳観察画像を形成する。形成された重畳観察画像は、 画像表示装置 7に出力され、画像表示装置 7の表示部 7aにおいて表示される。
[0053] これらの観察画像の表示は、各観察画像を切り替えて表示、あるいは重畳観察画 像により重ね合わせて同時に表示することができるよう、制御ユニット 6の画像制御部 6bによって制御される。また、重畳観察画像以外に、蛍光観察画像と通常観察画像 を重ね合わせて同時に表示する方法として、例えば、通常観察画像を画像表示装置 7の表示部 7a上に白黒画像としてあら力じめ表示しておき、その上に色を着けた蛍 光観察画像を重ねて表示する方法がある。これによつても、蛍光観察画像と通常観 察画像が同時に表示される。
[0054] また、制御ユニット 6は、照射制御装置 4と接続されて 、る。照射制御装置 4は、表 示させる観察画像に応じて、励起光源 2a及び照明光源 2bの照射を、例えばメカ-力 ルスイッチあるいは電気的スィッチなどで制御する。これにより、照射を様々に制御す ることが可能となり、例えば、蛍光観察画像と通常観察画像を交互に表示させるベく 、励起光源 2aと照明光源 2bとを交互に照射させることも可能となる。また、制御ュ- ット 6から出力される観察画像の画像データは、必要に応じて、画像記録装置 8にお V、て記録媒体に記録される。
[0055] このようにして表示された観察画像に基づ!/ヽて、蛍光観察画像に表されたリンパ節 の位置を皮膚上にペン等でマークする。その後、測定を中止し、皮膚上にマークした 部位を切開して、リンパ節の生検を行う。
[0056] 上記実施形態によるセンチネルリンパ節検出装置 1の効果について説明する。 [0057] 上記実施形態では、蛍光観察画像及び通常観察画像の双方を取得できる。また、 制御ユニット 6の画像切替部 6dで表示させる観察画像を切り替えることによって、切り 替え表示が可能である。さらに、制御ユニット 6の重畳画像形成部 6cで、重畳観察画 像の形成、あるいは画像切替部 6dによって観察画像を重ね合わせることにより、重 ね合わせての同時表示が可能となる。
[0058] ここで、図 4に、画像表示装置 7にお ヽて表示される (a)蛍光観察画像、 (b)通常観 察画像、及び、（c)これらが重畳された重畳観察画像を模式的に表す。このように、 切り替え表示ができることによって、蛍光観察画像と通常観察画像とを比較すること が可能となる。また、重ね合わせての表示ができることによって、生体観察部 20のど の部分力もの蛍光なのかを明確に確認することが可能となる。このように、目的に合 わせて所望の観察画像を表示させることができるため、生体観察部 20内でのリンパ 節の位置を容易に検出することが可能となる。
[0059] また、光学フィルタ 3は、励起光 10の生体観察部 20による反射光をカットすると同 時に、生体観察部 20から発せられる蛍光 11の波長を含む透過波長帯域で光を透過 する。さらに、照明光 12は、その波長が上述の透過波長帯域に含まれるように設定さ れる。そのため、 1つの光学フィルタ 3で、蛍光像 11及び通常像 13の双方を透過させ ることができ、蛍光像 11あるいは通常像 13を得るために別々の光学フィルタを用意 する必要がない。これにより、検出装置 1は、その構成を単純にすることが可能となる
[0060] さらに、上述したように、蛍光像 11と通常像 13とを透過させるのに、 2つの異なる光 学フィルタを用いなくてもよい。そのため、蛍光像 11と通常像 13を重ね合わせるため の光学的な手段であるハーフミラーや画像装置等を必要としない。このことにより、さ らに構成を単純にすることが可能となる。また、このように構成が単純となることによつ て、簡便で安価な小型化された装置が可能となる。
[0061] また、照明光 12の波長は、光学フィルタ 3の透過波長帯域内にあるように設定され る。そのため、照明光として白色光を使用した場合に比べ、撮像時に発生するレンズ の収差によるボケが抑制される。特に、励起光として、近赤外波長帯域内の波長の 光を用いた場合、白色光に含まれる光のほとんどが、励起光をカットする光学フィル タを透過できない。そのため、光学フィルタを交換することなぐ白色光を照明光とし た通常像を得ることは困難である。
[0062] また、照明光 12として蛍光波長近傍の波長の光が用いられることにより、透過波長 帯域の狭い光学フィルタを用いたとしても、照明光 12の波長は、光学フィルタの透過 波長帯域内に収まる。そのため、光学フィルタに広い透過波長帯域を要求しないで すむため、光学フィルタの入手が容易になる。また、照明光の波長を含む蛍光波長 帯域のみを透過波長帯域とする光学フィルタを用いることによって、不要な光をより 多くカットすることが可能となる。
[0063] また、図 1に示した検出装置 1においては、励起光源 2a及び照明光源 2bが設置さ れた支持板 2dと、蛍光像 11及び通常像 13を撮像する撮像装置 5とを一体に設けた 構成としている。これにより、光源ユニット 2と撮像装置 5との光軸合わせなどの設置 調整作業が不要となるため、撮像装置 5において蛍光像 11と通常像 13を効率良く 撮像することが可能となる。また、検出装置 1を移動する際にも、光源ユニット 2と撮像 装置 5とを別々に移動させる必要がなぐ装置も小型化可能である。そのため、単純 な装置構成で取り扱いが容易な検出装置 1が実現される。
[0064] さらに、励起光源 2a及び照明光源 2bは、支持板 2dの同一面 2e上に、所定の配置 関係で設置されている。このため、生体観察部 20に対して、励起光 10と照明光 12と を交互に照射することが、容易にできる。また、必要に応じて、励起光 10と照明光 12 とを同時に照射することも可能である。
[0065] 制御ユニット 6、画像表示装置 7、及び画像記録装置 8については、光源ユニット 2 及び撮像装置 5とは別に設置しても良ぐあるいはそれらと一体に設置しても良い。ま た、画像表示装置 7については、図 5に示す画像表示装置 70のように、観察者の頭 部に装着可能なもの（例えばゴーグル型やめがね型）を用いることが好ましい。これ により、観察時に画像表示装置 7等を移動したり手で保持したりする必要がなくなり、 観察以外の作業の自由度を大きくすることができる。この場合、画像表示装置 7以外 の励起光源、照明光源、撮像装置、制御ユニット、照射制御装置等についても、画 像表示装置とともに一体に装着可能に構成しても良い。
[0066] また、本実施形態にぉ 、ては、制御ユニット 6からの観察画像に対して画像記録装 置 8を設けている。これにより、観察時の観察画像を記録することができる。ただし、こ のような画像記録装置 8につ 、ては、不要であれば設けな 、構造としても良!、。
[0067] ところで、文献 2では、蛍光波長近傍の波長を発する光源を、文献 3では、蛍光物 質を励起しな 、波長の光を発する光源を用いて画像を取得し、蛍光像から得られる 画像データに画像処理を施している。しかし、これらの画像は蛍光観察画像の補正 用データとして使用されるにすぎない。そのため、蛍光観察画像と通常観察画像とを 同時に観察することはできない。これに対して、本発明では、蛍光観察画像と通常観 察画像とを同時に観察することができるため、センチネルリンパ節の位置を検出する のに有用である。
[0068] 本発明によるセンチネルリンパ節検出装置は、上記した実施形態及び構成例に限 られるものではなぐ様々な変形が可能である。例えば、励起光源及び照明光源に つ!ヽては、上記した実施形態では複数の励起光源 2a及び照明光源 2bを有する光 源ユニット 2を用いた力 単一の励起光源及び照明光源を用いても良い。また、励起 光源、照明光源として別々の光源を用いる代わりに、 2波長の光を出射する 2波長 L EDを用いても良い。この場合、 2波長 LEDから出射される 2つの異なる波長の光力 それぞれ励起光、照明光として用いられる。また、撮像装置から出力される画像デー タについては、 LIVE映像（30Hz)における場合など、画像データでのノイズが問題 となる場合には、リカーシブルフィルタ等のフィルタリング手法を採用することによって ノイズを低減でき、より鮮明な蛍光観察画像を得ることができる。
[0069] また、上記実施形態では、励起光源 2a及び照明光源 2bが支持板 2dに設置されて いたが、こうした支持部材を備えず、これらの光源力 1つの支持部材に設置されて いない構成としても良い。また、支持部材として、上記実施形態では、支持板 2dを用 いたが、支持部材は板状の構造に限られない。また、上記実施形態では、励起光源 2a及び照明光源 2bは、支持板 2dの同一平面上に設置されていた力 これらの設置 は支持板の同一平面上に限られない。また、支持板上における光源の配置も、上記 実施形態での配列関係に限定されない。また、制御ユニット 6は、不要であれば、画 像調整部 6a、重畳画像形成部 6c、あるいは画像切替部 6dを有していなくても良い。 さらに、照射制御装置 4、制御ユニット 6については、不要であれば設けない構造とし ても良い。
[0070] 上記構成の検出装置は、センチネルリンパ節検出装置に限らず、一般にリンパ節 検出装置として適用可能である。
[0071] また、センチネルリンパ節の観察に用いる蛍光色素については、一般には水溶性 の蛍光色素が用いられるが、蛍光色素を生理食塩水等で溶いた蛍光色素は分子量 力 S小さいため、最初に到達したリンパ節に留まらずに 2番目、 3番目のリンパ節に到 達してしまう場合がある。このような場合には、近赤外の蛍光を発する数 lOnm径の 量子ドット、または、金属コロイドやラテックスビーズに蛍光試薬を結合させた蛍光トレ ーサを用いることにより、センチネルリンパ節の位置同定の精度向上が期待できる。 産業上の利用可能性
[0072] 本発明によれば、装置構成が単純で、リンパ節の位置の検出が容易なリンパ節検 出装置を提供することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 所定波長の蛍光を発する蛍光色素が予め注入された腫瘍近傍におけるリンパ節を 含む生体観察部に励起光を照射する励起光源と、
前記励起光の照射によって前記生体観察部から発せられる蛍光の波長を含む透 過波長帯域で光を透過する光学フィルタと、
前記透過波長帯域に含まれるように設定された波長の照明光を前記生体観察部に 照射する照明光源と、
前記生体観察部から発せられる前記蛍光からなり、前記光学フィルタを透過した蛍 光像、及び前記照明光の前記生体観察部による反射光からなり、前記光学フィルタ を透過した通常像を撮像し、それぞれに対応する蛍光観察画像及び通常観察画像 を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された前記蛍光観察画像及び前記通常観察画像をリンパ 節を検出するための画像として表示する画像表示手段と、
を備えたことを特徴とするリンパ節検出装置。
[2] 前記透過波長帯域の下限の波長は、前記励起光の波長より大きい、請求項 1記載 のリンパ節検出装置。
[3] 前記照明光源は、前記観察対象に前記蛍光の波長近傍に設定された波長の前記 照明光を照射することを特徴とする請求項 1又は 2記載のリンパ節検出装置。
[4] 前記蛍光の蛍光最大波長は、 845nmであり、
前記照明光の波長は、 840nmである、
請求項 3に記載のリンパ節検出装置。
[5] 前記励起光源及び前記照明光源を一体に支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記撮像手段と一体に設けられて 、ることを特徴とする請求項 1
〜4の何れか一項記載のリンパ節検出装置。
[6] 前記励起光源及び前記照明光源は、前記支持部材の同一面上に、所定の配置関 係で設置されていることを特徴とする請求項 5記載のリンパ節検出装置。
[7] 前記支持部材は、前記励起光源及び前記照明光源を支持する第 1の主面と、該第
1の主面に交差する方向に貫通する孔を画成する面とを有しており、 前記光学フィルタは、前記孔内に設けられている、
請求項 6記載のリンパ節検出装置。
[8] 前記支持部材は、板状の部材であって、前記第 1の主面に対向する第 2の主面を 有しており、
前記撮像手段は、前記孔に対向するように前記第 2の主面に支持されている、 請求項 7記載のリンパ節検出装置。
[9] 複数の前記励起光源と、
複数の前記照明光源と、
を備えており、
前記複数の励起光源と、前記複数の照明光源とが、所定の方向において交互に設 けられてなる複数の列が、前記所定の方向に垂直な方向に所定の間隔で並べられ ている、
請求項 7又は 8記載のリンパ節検出装置。
[10] 前記複数の励起光源及び前記複数の照明光源のうち、前記孔の周囲に設けられ た励起光源及び照明光源のそれぞれの出射方向は、前記孔の中心軸線に向けて 傾いている、
請求項 9記載のリンパ節検出装置。
[11] 前記画像表示手段は、観察者の頭部に装着可能なことを特徴とする請求項 1〜： LO いずれか 1項記載のリンパ節検出装置。
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