WO2020174666A1 - 医療用システム - Google Patents

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WO2020174666A1
WO2020174666A1 PCT/JP2019/007864 JP2019007864W WO2020174666A1 WO 2020174666 A1 WO2020174666 A1 WO 2020174666A1 JP 2019007864 W JP2019007864 W JP 2019007864W WO 2020174666 A1 WO2020174666 A1 WO 2020174666A1
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energy
fluorescence
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light
treatment
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PCT/JP2019/007864
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恭央 谷上
裕介 大塚
典子 黒田
裕治 岸本
笠原　秀元
田中　一恵
梶　国英
竹腰　聡
本田　吉隆
隆昭 五十嵐
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オリンパス株式会社
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    • A61B1/0661—Endoscope light sources
    • A61B1/0684—Endoscope light sources using light emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a medical system, and more particularly to a medical system used when performing treatment on a living tissue under endoscopic observation.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-075385 discloses a configuration that can be used for the above-mentioned treatment.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-075385 has an endoscope and a catheter having a conductor covered with a ferromagnetic material, and energy is applied from the catheter to tumor cells or the like. There is disclosed a configuration in which the tissue is treated by heating the tissue.
  • thermal invasion occurs in the living tissue according to the energy applied from the energy device. Therefore, when a living tissue is treated using an energy device such as an electric knife, the application state of energy applied from the energy device may be optimized according to the degree of thermal invasion in the living tissue. desirable.
  • the judgment standard for judging the degree of the thermal invasion described above largely changes according to the skill of the operator. Due to relying on the ambiguous standard to be obtained, there is a problem that energy may not be properly applied to the living tissue from the energy device.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2018-075385 does not specifically disclose a method capable of solving the above-mentioned problems. Therefore, according to the configuration disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-075385, there is still a problem corresponding to the above problem.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a medical system capable of optimizing an applied state of energy when a treatment is performed on a living tissue using an energy device. It is an object.
  • the medical system is an energy device configured to perform treatment of the living tissue by applying energy to the living tissue existing in the subject to generate heat.
  • a light source device configured to generate excitation light for generating fluorescence from the biological tissue treated by the energy device, and fluorescence configured to detect the fluorescence
  • a detection device and an energy control device configured to control a supply state of energy to the energy device based on the intensity of the fluorescence detected by the fluorescence detection device.
  • the figure which shows an example of the display image displayed when the observation mode of the endoscope system which concerns on embodiment is set to the white light observation mode.
  • the figure which shows an example of the display image displayed when the observation mode of the endoscope system which concerns on embodiment is set to the fluorescence observation mode.
  • the medical system 1 includes an endoscope system 1A used for observing a desired subject such as a living tissue existing in the subject, and a desired tissue including the living tissue present in the subject. And a treatment system 1B used for treatment of the treatment target part.
  • the endoscope system 1A and the treatment system 1B are connected via a signal cable 30.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a medical system according to an embodiment.
  • the endoscope system 1A is configured to be inserted into a subject and output an image obtained by capturing an image of a subject such as a living tissue existing in the subject.
  • the endoscope device 2 a light source device 3 configured to supply light to the subject to the endoscope device 2, and a predetermined image for the image output from the endoscope device 2.
  • a processor 4 configured to generate and output a display image by performing processing, and a display device 5 configured to display a display image output from the processor 4 on a screen.
  • the treatment system 1B is configured to be inserted into a subject and to perform treatment by applying energy to living tissue of a treatment target site existing in the subject.
  • a treatment instrument control device 62 configured to supply the energy applied to the living tissue of the treatment target site to the treatment instrument 61.
  • the endoscope device 2 is configured to include an optical tube 21 having an elongated insertion portion 6 and a camera unit 22 that is attachable to and detachable from the eyepiece 7 of the optical tube 21.
  • the optical scope 21 includes an elongated insertion portion 6 that can be inserted into a subject, a grip portion 8 provided at a base end portion of the insertion portion 6, and an eyepiece portion provided at a base end portion of the grip portion 8. 7 is included.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a specific configuration of the endoscope system and the treatment system according to the embodiment.
  • the emission end of the light guide 11 is arranged near the illumination lens 15 at the tip of the insertion section 6, as shown in FIG. Further, the incident end portion of the light guide 11 is arranged in the light guide base 12 provided on the grip portion 8.
  • a light guide 13 for transmitting light supplied from the light source device 3 is inserted into the cable 13a.
  • a connection member (not shown) that is attachable to and detachable from the light guide cap 12 is provided at one end of the cable 13a.
  • a light guide connector 14 that is attachable to and detachable from the light source device 3 is provided at the other end of the cable 13a.
  • An illumination lens 15 for emitting the light transmitted by the light guide 11 to the outside and an objective lens 17 for obtaining an optical image according to the light incident from the outside are provided at the tip of the insertion portion 6. It is provided.
  • An illumination window (not shown) in which the illumination lens 15 is arranged and an observation window (not shown) in which the objective lens 17 is arranged are provided adjacent to each other on the distal end surface of the insertion portion 6. There is.
  • a relay lens 18 having a plurality of lenses LE for transmitting the optical image obtained by the objective lens 17 to the eyepiece 7 is provided inside the insertion portion 6. That is, the relay lens 18 is configured to have a function as a transmission optical system that transmits the light incident from the objective lens 17.
  • an eyepiece lens 19 for allowing the naked eye to observe the optical image transmitted by the relay lens 18.
  • the camera unit 22 includes an image pickup unit 24 and a signal processing circuit 27.
  • the image pickup unit 24 includes a dichroic prism 25 and image pickup elements 26A, 26B, and 26C.
  • the dichroic prism 25 is a spectroscopic element that separates the light emitted through the eyepiece lens 19 into light in three wavelength bands, that is, light in the red range, light in the green range, and light in the blue range. It is configured.
  • the image pickup device 26A is composed of, for example, an image sensor such as a monochrome CCD. Further, the image pickup device 26A is configured to perform an image pickup operation according to the image pickup device drive signal output from the processor 4. Further, the image pickup device 26A is configured to image the light in the red region emitted through the dichroic prism 25, and generate and output an image pickup signal according to the imaged light in the red region.
  • the image pickup device 26B is composed of, for example, an image sensor such as a monochrome CCD. Further, the image pickup device 26B is configured to perform an image pickup operation according to the image pickup device drive signal output from the processor 4. Further, the image pickup device 26B is configured to pick up the light in the green range emitted through the dichroic prism 25, and generate and output an image pickup signal according to the picked up light in the green range.
  • the image pickup device 26C is composed of, for example, an image sensor such as a monochrome CCD. Further, the image pickup device 26C is configured to perform an image pickup operation according to the image pickup device drive signal output from the processor 4. Further, the image pickup device 26C is configured to pick up an image of blue light emitted through the dichroic prism 25, and generate and output an image pickup signal according to the imaged blue light.
  • the imaging unit 24 separates the light emitted through the eyepiece lens 19 into light in three wavelength bands, that is, light in the red region, light in the green region, and light in the blue region, and images the light. It is configured to be able to.
  • the signal processing circuit 27 generates an image by performing predetermined signal processing such as correlated double sampling processing and A/D conversion processing on the image pickup signals output from the image pickup devices 26A, 26B and 26C. Then, the generated image is output to the processor 4 to which the signal cable 28 is connected.
  • predetermined signal processing such as correlated double sampling processing and A/D conversion processing
  • the light source device 3 is configured to be able to generate excitation light for generating fluorescence from the living tissue treated by the treatment tool 61. Further, the light source device 3 is configured to include a light emitting unit 31, a multiplexer 32, a condenser lens 33, and a light source control unit 34.
  • the light emitting unit 31 includes a blue light source 311, a green light source 312, and a red light source 313.
  • the blue light source 311 is configured to have a light emitting element such as a blue LED, for example.
  • the blue light source 311 has a wavelength band that has intensity in the blue region and is capable of generating autofluorescence in the green region (hereinafter referred to as F light) from a fluorescent substance that is a source of autofluorescence in living tissue. It is configured to generate blue light having high intensity (hereinafter, referred to as B light).
  • B light blue light having high intensity
  • the blue light source 311 is configured to generate B light having an intensity in the wavelength band from 390 nm to 470 nm, for example.
  • the blue light source 311 is configured to emit or extinguish according to a light source drive signal supplied from the light source control unit 34.
  • the blue light source 311 is configured to emit light with a light emission amount according to a light source drive signal supplied from the light source control unit 34.
  • the green light source 312 is configured to have a light emitting element such as a green LED, for example.
  • the green light source 312 has intensity in the green region and green light (hereinafter referred to as G Referred to as).
  • G Referred to as a green region and green light
  • the green light source 312 is configured to generate G light having an intensity in the wavelength band of 540 nm to 560 nm, for example.
  • the green light source 312 is configured to emit or extinguish according to a light source drive signal supplied from the light source control unit 34.
  • the green light source 312 is configured to emit light with a light emission amount according to a light source drive signal supplied from the light source control unit 34.
  • the red light source 313 is configured to include a light emitting element such as a red LED, for example. Further, the red light source 313 is configured to generate red light (hereinafter, referred to as R light) having an intensity in the red region. Specifically, the red light source 313 is configured to generate R light having intensity in the wavelength band from 620 nm to 660 nm, for example. Further, the red light source 313 is configured to emit or extinguish light according to a light source drive signal supplied from the light source control unit 34. Further, the red light source 313 is configured to emit light with a light emission amount according to the light source drive signal supplied from the light source control unit 34.
  • the multiplexer 32 is configured to combine the lights emitted from the light emitting unit 31 and allow the lights to enter the condenser lens 33.
  • the condenser lens 33 is configured to condense the light that has entered through the multiplexer 32 and emit it to the light guide 13.
  • the light source control unit 34 is configured to control each light source of the light emitting unit 31 based on the system control signal output from the processor 4.
  • the processor 4 includes an image sensor driving unit 41, an image input unit 42, an image processing unit 43, a display control unit 44, an input I/F (interface) 45, and a control unit 47. ing.
  • the image sensor drive unit 41 is configured to include, for example, a driver circuit and the like. Further, the image sensor drive unit 41 is configured to generate and output an image sensor drive signal for driving each of the image sensors 26A, 26B, and 26C with an exposure time or the like according to the control of the control unit 47. ..
  • the image input unit 42 receives an image obtained by the endoscope device 2 and performs an operation for switching the output destination of the input image according to a system control signal output from the control unit 47. Is configured.
  • the image processing unit 43 performs predetermined image processing on the image output from the image input unit 42 according to the system control signal output from the control unit 47, and displays the image subjected to the predetermined image processing. It is configured to output to the control unit 44.
  • the display control unit 44 generates a display image using the image output from the image processing unit 43 according to the system control signal output from the control unit 47, and outputs the generated display image to the display device 5. Is configured.
  • the input I/F 45 is configured to include one or more switches and/or buttons that can give an instruction or the like to the control unit 47 according to an operation of a user such as an operator.
  • the observation mode when observing the subject with the endoscope system 1A is set to one of a white light observation mode and a fluorescence observation mode.
  • An observation mode changeover switch that can give an instruction to do so to the control unit 47 is provided.
  • the control unit 47 is configured to generate and output a system control signal for performing an operation according to an instruction given by the input I/F 45. Further, the control unit 47 detects the observation mode of the endoscope system 1A set by the user on the basis of the instruction made in the input I/F 45, and causes the operation according to the detected observation mode. It is configured to generate and output a system control signal. The control unit 47 is also configured to generate a system control signal for controlling the image pickup operation of the image pickup devices 26A, 26B, and 26C and output it to the image pickup device drive unit 41.
  • control unit 47 in the fluorescence observation mode, the fluorescence image output from the image input unit 42 (corresponding to an image FIB described later), and the operation output from the treatment tool control device 62 connected via the cable 30. It is configured to perform an operation according to the status information (described later).
  • each unit of the processor 4 may be configured as an individual electronic circuit, or may be configured as a circuit block in an integrated circuit such as FPGA (Field Programmable Gate Array). Good. Further, in the present embodiment, for example, the processor 4 may be configured to include one or more CPUs. In addition, in the present embodiment, for example, a computer reads and executes a program stored in a storage medium such as a memory (not shown) so as to perform operations and processes according to the function of each unit of the processor 4. May be.
  • a storage medium such as a memory (not shown)
  • the display device 5 includes, for example, an LCD (liquid crystal display) and the like, and is configured to display a display image output from the processor 4.
  • LCD liquid crystal display
  • the treatment instrument 61 can apply the energy supplied from the treatment instrument control device 62 to a desired living tissue in the subject, and can perform various treatments by the action of thermal energy generated according to the application of the energy. It is configured so that it can be performed on the desired biological tissue. That is, the treatment tool 61 has a function as an energy device, and the energy supplied from the treatment tool control device 62 is applied to the living tissue existing in the subject to generate heat, thereby causing the living tissue to move. It is configured so that treatment can be performed. Further, as shown in FIG. 1, the treatment tool 61 includes a handle portion 71, a shaft 72 having a proximal end side attached to the handle portion 71, and a treatment portion 73 provided on the distal end side of the shaft 72. Is configured. The treatment instrument 61 is connected to the treatment instrument control device 62 via a cable 63 extending from the handle portion 71. The treatment section 73 is configured to include a pair of openable and closable jaw members 73a and 73b.
  • the handle portion 71 includes, for example, a plurality of operation levers, and is configured so that the open/closed state of the jaw members 73a and 73b of the treatment portion 73 can be changed according to the operation of the plurality of operation levers. Further, the handle portion 71 is provided with a switch portion 74 including one or more switches for giving an instruction to the treatment instrument control device 62 according to an operation of a user such as an operator.
  • the shaft 72 is formed to have an elongated shape such as a cylindrical shape that can be inserted into the subject through a trocar installed on the body wall of the subject.
  • the treatment portion 73 is configured so that the biological tissue can be sandwiched between the jaw members 73a and 73b.
  • the treatment section 73 is configured to be able to apply the energy supplied from the treatment tool control device 62 to the living tissue held between the jaw members 73a and 73b.
  • the switch unit 74 is configured to be able to give an instruction for supplying energy according to a user's operation from the treatment instrument control device 62 to the treatment instrument 61. Further, the switch unit 74 is configured to be able to give an instruction to set the switching method of the energy supply state to the treatment tool 61 to either manual switching or automatic switching according to the operation of the user. ..
  • the treatment instrument control device 62 is configured to include, for example, a power supply circuit for generating energy to be supplied to the treatment instrument 61, a control circuit for controlling the treatment instrument 61, and the like. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the treatment instrument control device 62 is connected to the control unit 47 via the cable 30 and is also connected to the treatment instrument 61 via the cable 63. Further, the treatment instrument control device 62 generates energy of at least one of ultrasonic waves used for treatment such as incision of living tissue and high-frequency current used for treatment such as coagulation of living tissue. The operation for supplying the treatment tool 61 to the treatment tool 61 can be performed.
  • the treatment tool control device 62 generates operation state information indicating whether the method of switching the energy supply state to the treatment tool 61 is set to manual switching or automatic switching according to an instruction made by the switch unit 74. Then, it is configured to output to the control unit 47. Further, the treatment instrument control device 62 is an operation for supplying energy to the treatment instrument 61 according to an instruction from the switch unit 74 when the method of switching the energy supply state to the treatment instrument 61 is set to manual switching. Is configured to do. In addition, when the method of switching the supply state of energy to the treatment tool 61 is set to automatic switching, the treatment tool control device 62 supplies energy to the treatment tool 61 according to the system control signal output from the control unit 47. It is configured to perform an operation for supplying.
  • the user connects each part of the medical system 1 and turns on the power, and in the state in which the plurality of trocars are installed on the abdominal wall of the subject, the user selects one trocar from the plurality of trocars. While inserting the insertion portion 6 into the body cavity of the examiner, the shaft 72 (and the treatment portion 73) is inserted into the body cavity of the subject from another one of the plurality of trocars.
  • the user sets the observation mode of the endoscope system 1A to the white light observation mode by operating the input I/F 45 after connecting the respective units of the medical system 1 and turning on the power, for example.
  • the operation of the switch 74 the method for switching the state of supplying energy to the treatment tool 61 is set to automatic switching.
  • the treatment instrument control device 62 generates operation state information indicating that the switching method of the supply state of the energy to the treatment instrument 61 is set to automatic switching in accordance with the instruction given by the switch section 74, and sends it to the control section 47. Output.
  • control unit 47 detects that the observation mode of the endoscope system 1A is set to the white light observation mode based on the instruction given by the input I/F 45, for example, B light, G light, and R light are detected.
  • a system control signal for irradiating a subject with white light (hereinafter, referred to as W light) mixed with light as illumination light is generated and output to the light source controller 34.
  • the light source control unit 34 for example, the blue light source 311, the green light source 312, and the red light source.
  • the light emitting unit 31 is controlled to simultaneously emit the light sources 313.
  • the W light supplied from the light source device 3 is applied to the subject including the biological tissue in the body cavity of the subject through the illumination lens 15, and the subject
  • the return light (reflected light) generated in response to the irradiation of the W light with respect to is incident on the dichroic prism 25 through the eyepiece lens 19, and the R light included in the return light is imaged by the imaging element 26A and included in the return light.
  • the captured G light is captured by the image sensor 26B, and the B light included in the return light is captured by the image sensor 26C.
  • the signal processing circuit 27 generates a red component image RIA having a pixel value corresponding to the intensity of the R light included in the return light emitted from the subject based on the image pickup signal output from the image pickup device 26A, and The generated image RIA is output to the image input unit 42. Further, the signal processing circuit 27 generates an image GIA of a green component having a pixel value corresponding to the intensity of G light included in the return light emitted from the subject, based on the image pickup signal output from the image pickup device 26B. , And outputs the generated image GIA to the image input unit 42.
  • the signal processing circuit 27 generates a blue component image BIA having a pixel value corresponding to the intensity of the B light included in the return light emitted from the subject, based on the image pickup signal output from the image pickup device 26C. , And outputs the generated image BIA to the image input unit 42.
  • control unit 47 When the control unit 47 detects that the observation mode of the endoscope system 1A is set to the white light observation mode on the basis of the instruction given by the input I/F 45, the control unit 47 obtains it by the endoscope device 2.
  • a system control signal for setting the output destinations of the images RIA, GIA, and BIA in the image processing unit 43 is generated and output to the image input unit 42.
  • the image processing unit 43 performs predetermined image processing on each of the images RIA, GIA, and BIA output from the image input unit 42, and displays the respective images subjected to the predetermined image processing on the display control unit 44. Output to.
  • the display control unit 44 outputs, for example, from the image processing unit 43 when the observation mode of the endoscope system 1A is set to the white light observation mode according to the system control signal output from the control unit 47.
  • the image RIA is assigned to the red (R) channel of the display device 5
  • the image GIA output from the image processing unit 43 is assigned to the green (G) channel of the display device 5
  • the image BIA output from the image processing unit 43 is assigned.
  • a white light observation image is generated by assigning it to the blue (B) channel of the display device 5.
  • the display control unit 44 also generates a display image including the white light observation image generated as described above, and outputs the generated display image to the display device 5.
  • the user While confirming the display image displayed on the display device 5, the user arranges the distal end portion of the insertion portion 6 at a position where the treatment target site in the subject can be imaged, and near the living tissue of the treatment target.
  • the treatment section 73 of the treatment tool 61 is arranged.
  • the user also gives an instruction to start supplying energy from the treatment instrument control device 62 to the treatment instrument 61, for example, by operating the switch section 74 with the treatment section 73 in contact with the treatment target site. ..
  • application of energy from the treatment portion 73 to the treatment target portion is started, and thermal invasion corresponding to the energy applied from the treatment portion 73 occurs in the treatment target portion.
  • the user operates the input I/F 45, for example, after giving an instruction for starting the supply of energy to the treatment instrument 61 from the treatment instrument control device 62, thereby performing fluorescence observation of the observation mode of the endoscope system 1A. Give instructions to set the mode.
  • control unit 47 detects that the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode based on the instruction given in the input I/F 45, for example, the B light and the G light are used as illumination light. As a result, a system control signal for illuminating the subject in a time division manner (alternately) is generated and output to the light source control unit 34.
  • the light source control unit 34 When the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode based on the system control signal output from the processor 4, the light source control unit 34, for example, extinguishes the red light source 313 and the blue light source.
  • the light emitting unit 31 is controlled to cause the 311 and the green light source 312 to emit light in a time-sharing manner (alternately). Then, according to such an operation of the light source control unit 34, for example, in the period in which the blue light source 311 is emitting light, the B light supplied from the light source device 3 passes through the illumination lens 15 and enters the body cavity of the subject.
  • the subject including the biological tissue is irradiated, the F light is generated according to the irradiation of the B light to the subject, and the F light is imaged by the imaging element 26B.
  • the G light supplied from the light source device 3 passes through the illumination lens 15 and enters the body cavity of the subject.
  • the return light (reflected light of G light) emitted in response to the irradiation of G light on the subject is imaged by the imaging element 26B.
  • the signal processing circuit 27 generates a green component image GIB having a pixel value corresponding to the intensity of the return light of the G light emitted from the subject based on the image pickup signal output from the image pickup device 26B, and also generates the image.
  • the image GIB is output to the image input unit 42.
  • the signal processing circuit 27 generates an image FIB of a green component corresponding to a fluorescence image having a pixel value corresponding to the intensity of F light emitted from the subject, based on the image pickup signal output from the image pickup device 26C. , And outputs the generated image FIB to the image input unit 42.
  • the endoscope device 2 has a function as a fluorescence detection device, and is configured to be able to detect the fluorescence emitted from the living tissue treated by the treatment tool 61.
  • the endoscope device 2 is also configured to output to the processor 4 a fluorescence image obtained by imaging the fluorescence emitted from the living tissue treated by the treatment tool 61.
  • the signal processing circuit 27 generates an image corresponding to the return light (reflected light of B light) generated by irradiating the subject with B light in the fluorescence observation mode, while the image is generated. Will not be output from the image input unit 42 to each unit in the subsequent stage (not used for generating a display image or the like).
  • the control unit 47 detects that the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode based on the instruction given by the input I/F 45, the image obtained by the endoscope device 2 is detected.
  • the output destination of the GIB is set in the image processing unit 43, and a system control signal for setting the output destination of the image FIB obtained by the endoscope apparatus 2 in the image processing unit 43 and the control unit 47 is generated to generate the image. Output to the input unit 42.
  • the image processing unit 43 performs predetermined image processing on each image of the images GIB and FIB output from the image input unit 42, and outputs the respective images subjected to the predetermined image processing to the display control unit 44. To do.
  • the display control unit 44 for example, an image output from the image processing unit 43 when the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode according to the system control signal output from the control unit 47.
  • the fluorescence observation image is generated by assigning the GIB to the R channel and the B channel of the display device 5 and assigning the image FIB output from the image processing unit 43 to the G channel of the display device 5.
  • the display control unit 44 also generates a display image including the fluorescence observation image generated as described above, and outputs the generated display image to the display device 5.
  • a display image DGA including the white light observation image WDG as shown in 3 is displayed on the display device 5.
  • a display image DGB including the fluorescence observation image FDG as shown in FIG. 4 is displayed on the display device 5.
  • the boundary portion of the heat invasion area HA corresponding to the heat invasion area of the treatment target site can be visually recognized, while the inside of the heat invasion area HA is visible. It is not possible to see the degree of heat invasion in.
  • the fluorescence observation image FDG of FIG. 4 two regions, that is, a region HAD having a relatively deep reach of thermal invasion and a region HAS having a relatively shallow reach of thermal invasion, It can be visually recognized that it exists inside the area HA. It should be noted that phenomena and the like which are the basis for making the region HAD and the region HAS visible as illustrated in FIG. 4 will be described later.
  • the control unit 47 detects that the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode based on the instruction given by the input I/F 45, and the operation output from the treatment tool control device 62.
  • the method of switching the supply state of energy to the treatment tool 61 is set to automatic switching based on the state information
  • the energy of the treatment tool 61 based on the image FIB output from the image input unit 42 is detected.
  • a system control signal for controlling the supply state is generated and output.
  • the control unit 47 sets, for example, a region formed by a pixel group having a pixel value of a threshold value THP or more among the pixels included in the image FIB output from the image input unit 42 to the heat aggression region HA. It is determined whether or not the average value PAV of the pixel values in each pixel included in the heat invasion area HA exceeds the threshold value THQ (>THP). Then, for example, when the control unit 47 obtains a determination result that the average value PAV is equal to or less than the threshold value THQ, the control unit 47 generates a system control signal for continuing the supply of energy to the treatment tool 61 and controls the treatment tool. Output to the device 62.
  • control unit 47 when the control unit 47 obtains a determination result that the average value PAV exceeds the threshold value THQ, the control unit 47 generates a system control signal for stopping the supply of energy to the treatment instrument 61 to generate the treatment instrument control device. Output to 62.
  • the threshold value THQ used for the above-described threshold value determination may be a preset fixed value, or is set according to the type of treatment performed on the treatment target site. It may be a variable value.
  • the average value PAV is The control unit 47 may perform control such that the supply amount of energy supplied to the treatment tool 61 is reduced stepwise every time one of the thresholds is exceeded.
  • the maximum value PMX determines the threshold value THQ based on the determination result of the threshold value determination that uses the maximum value PMX of the pixel values in each pixel included in the thermal invasion area HA instead of the average value PAV.
  • the control unit 47 may control to stop the supply of energy to the treatment tool 61 when the number exceeds the limit.
  • the processor 4 has a function as an energy control device, and is emitted from the biological tissue treated by the treatment tool 61 corresponding to the intensity of the fluorescence detected by the endoscope device 2 (fluorescence detection device). It is configured to control the supply state of energy to the treatment tool 61 based on the intensity of fluorescence. Further, the processor 4 performs control for stopping the supply of energy to the treatment tool 61 when the intensity of the fluorescence detected by the endoscope device 2 (fluorescence detection device) exceeds a predetermined intensity. It is configured.
  • the processor 4 extracts the heat invasion area HA corresponding to the area where the treatment with the treatment tool 61 is performed from the image FIB (fluorescence image), and based on the pixel value of each pixel included in the heat invasion area HA. Is configured to control the supply state of energy to the treatment tool 61. Further, the processor 4 is configured to perform control for stopping the supply of energy to the treatment tool 61 when the average value of the pixel values of the respective pixels included in the heat invasion area HA exceeds a predetermined threshold value. ing.
  • the B light emitted from the blue light source 311 has a function as excitation light for generating fluorescence from the living tissue treated by the treatment tool 61.
  • the observation mode of the endoscope system 1A when the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode, the processing and the like utilizing the knowledge as described above are performed. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to display the fluorescence observation image FDG capable of visually distinguishing the heat invasion region HA included in the treatment target region and the other region on the display device 5.
  • the fluorescent light observation image FDG is displayed on the display device 5 such that the area HAD included in the thermal invasion area HA becomes relatively brighter than the area HAS included in the thermal invasion area HA.
  • FIG. 4 for convenience of illustration, it is assumed that a hatching pattern having a higher density than the hatching pattern provided in the region HAS is provided in the region HAD.
  • the observation mode of the endoscope system 1A is set to the fluorescence observation mode and the switching method of the energy supply state to the treatment tool 61 is set to automatic switching
  • the supply state of energy from the treatment instrument control device 62 to the treatment instrument 61 is controlled based on the above-described knowledge. Therefore, according to the present embodiment, for example, it is possible to optimize the arrival depth of the thermal invasion in the treatment target region while preventing the occurrence of defects due to excessive thermal invasion in the treatment target region. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to optimize the state of energy application when the biological tissue is treated using the energy device.
  • FIG. 5 is a figure which shows an example of the display image displayed by operation
  • the display device 5 displays the display image in which the visual information for visually distinguishing the area HAD and the area HAS included in the heat invasion area HA detected from the image FIB is superimposed on the white light observation image WDG. Can be displayed on.
  • control of the energy supply state to the treatment instrument 61 may be performed by the treatment instrument control device 62 instead of the control unit 47.
  • the bird's-eye view image may be obtained by capturing the fluorescence emitted from the living tissue treated by the treatment tool 61 with the bird's-eye view camera 101. That is, the bird's-eye view camera 101 has a function as a fluorescence detection device and is configured to detect fluorescence emitted from the living tissue treated by the treatment tool 61. Then, according to the configuration described above, for example, the bird's-eye view image obtained by the bird's-eye view camera 101 can be applied to various uses.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a configuration in the case of obtaining a bird's-eye view image including a treatment target portion on which treatment is performed by the medical system according to the embodiment.
  • the medical system described above can be applied to the medical fields such as the following surgery.
  • the level of energy applied to the marking site and the level of energy applied to the thermal treatment site are usually different, the observed fluorescence intensity will also be at a different level. Therefore, by setting a threshold value between the fluorescence intensity detected from the marking site and the fluorescence intensity detected from the heat treatment site, the display color of the marking site and the heat treatment site can be different when displaying the observation image. It becomes possible to identify the marking portion easily.
  • the display color can be made different between the marking site and the heat treatment site when displaying an observation image, as in the surgery field procedure, so that the marking site can be identified more easily. It will be easy.
  • the incision/resection site can be clearly visualized by performing the procedure while switching to fluorescence observation. Since the treatment can be performed while confirming the extent of the thermal invasion, it is possible to cauterize or excise only a specific nerve or cauterization target while preserving the surrounding mucous membrane. Furthermore, by detecting the heat invasion state in fluorescence observation, it is possible to observe the spread of heat invasion along the surface of the living body. Therefore, control the output of the energy device so that the thermal spread spreads at a constant speed. You can In addition, it is possible to observe during the procedure whether heat is uniformly applied to the target biological tissue.
  • the medical system described above can also be applied to the treatment of Barrett's esophagus, for example. While cauterizing the target site under white light observation, it is possible to switch to fluorescence observation during the procedure to confirm whether heat is uniformly applied to the target biological tissue.
  • the fluorescence observation described above can be applied to brain surgery and the like. While cauterizing the target site under white light observation, switch to fluorescence observation during the procedure to confirm whether heat is uniformly applied to the target biological tissue and whether hemostasis can be reliably performed. be able to. It is difficult for the brain to color the cauterized part, and it is very difficult to visually confirm the cauterized part under white light observation. By applying the above-mentioned medical system, it is possible to clearly confirm whether heat is uniformly applied to the target living tissue and the level of cauterization, so that a safer and more reliable procedure is performed. be able to.
  • the above-mentioned fluorescence observation can also be applied to a surgical area surgical method.
  • the observation mode of the system can be switched from the white light observation mode to the fluorescence observation mode, and it can be confirmed whether or not a nearby organ is invaded by heat.
  • switching the observation mode from white light observation mode to fluorescence observation mode makes it possible to confirm whether the heat invasion to the adjacent organs has occurred, Complications can be prevented.
  • the operator grasps the presence or absence of damage to the adjacent pancreas, and if invasion is confirmed, the operator performs a procedure such as attaching a tissue adhesive seal to remove the postoperative pancreatic juice. Leakage can be prevented.
  • switching the observation mode to fluorescence observation mode can be used to visualize the severity of burns.
  • some people may have bronchial or skin burns, which is useful for determining the necessity of treatment and urgency for such patients.
  • the observation mode is switched to the fluorescence observation mode, and the excised site is observed by fluorescence to confirm the biological tissue that is invaded by heat. If necessary, the operator can take an appropriate treatment (for example, clip it). As a result, intraoperative and postoperative complications can be prevented.
  • the esophagus such as the esophagus behind the lungs can be observed with an endoscope or the like during or after the operation so that the esophagus can be observed. It is possible to confirm the state of heat invasion to the etc. As a result, it is possible to prevent unintended heat from invading the living tissue.
  • a stapler or the like has been arranged in the vicinity of a portion where heat is not desired to be applied, but such a treatment becomes unnecessary.
  • the above-mentioned medical system is used during or after surgery, it is possible to output an alarm when thermal invasion outside the surgical field of view occurs.
  • the fluorescence generated from the tissue outside the surgical field can be sensed, and the operator can perform an appropriate process when the fluorescence is generated. As an effect, the operator can focus on the procedure within the field of view.
  • the observation mode can be switched to the fluorescence observation mode, and it can be confirmed whether thermal invasion by a laser or the like has reached the vicinity of the treatment site. .. As a result, it can help predict intraoperative or postoperative complications.
  • ablation therapy for patients with arrhythmia
  • the observation mode is switched to the fluorescence observation mode and It is possible to confirm whether the area has been thermally invaded. As a result, it can help predict intraoperative or postoperative complications.
  • the fluorescence observation image in the fluorescence observation mode described above is also applied to analysis and prediction of intraoperative or postoperative complications and prognosis by artificial intelligence (AI) technology or the like.
  • AI artificial intelligence
  • the intraoperative or postoperative fluorescence observation image information and the information obtained by other diagnostic devices (CT, MRI, etc.) are accumulated, and the accumulated information is used for intraoperative or postoperative complications or prognosis. It is also possible to analyze and estimate the state of, and create a report of the estimation result to provide feedback to the operator.
  • the above-mentioned fluorescence observation can be applied to surgical procedures in the digestive organ field.
  • the observation mode can be switched to the fluorescence observation mode, and the living tissue affected by heat can be confirmed to confirm the site where there is a risk of delayed perforation.
  • the operator can take appropriate measures if necessary.
  • switching to the fluorescence observation mode during surgery senses fluorescence generation and fluorescence is detected from unintended living tissue. In this case, it is possible to appropriately stop the control output and output an alert to the operator.
  • the observation mode is switched to the fluorescence observation mode to confirm the living tissue affected by heat and Alternatively, postoperative complications can be predicted. Also, in transurethral resection of the prostate (TUR-P), it is possible to switch the observation mode to the fluorescence observation mode and confirm whether or not the heat-induced invasion has occurred. As a result, it is possible to assist in predicting intraoperative or postoperative complications.
  • the above-mentioned fluorescence observation can be applied to surgical procedures of other departments such as otolaryngology, orthopedic surgery and brain surgery. it can.
  • the fluorescence generated from the tissue outside the surgical field of view is sensed to confirm whether the thermal invasion outside the surgical field of view is performed. The person can perform appropriate processing.
  • Fluorescent region in the fluorescence observation image shows the degree of thermal invasion. Therefore, the fluorescence observation can be used to judge the healing level of the burn, for example, by confirming the degree of burn in the fluorescence observation mode. For example, it is possible to detect a change in the healing level of burns by fluorescence observation, determine the post-operative course from the change, and use the result for determination such as food permission. That is, the change transition of the fluorescence observation image can be used for various determinations.
  • the tissue with heat invasion can be detected by the above-mentioned fluorescence observation, it is possible to confirm whether or not the heat-invasion tissue has scattered to other areas. Surgical smoke and mist are generated during the operation. A lesion such as a cancer cell contained in smoke or the like may move to another region and cause inflammation or the like. Therefore, it is possible to confirm the presence or absence of scattering of the heat-invasive tissue by switching the observation mode to the fluorescence observation mode during or after the operation.
  • fluorescence observation can be applied to the confirmation of the reprocessing state after the reprocessing of the reusable products such as forceps and treatment tools.
  • fluorescence observation can be used to confirm whether the heat-invaded tissue piece is attached to the reused product, that is, remains.
  • the presence or absence of such tissue piece or the remaining state can be confirmed by observing the reuse product in the fluorescence observation mode described above before the operation.
  • the image in that state can be recorded and left.
  • the medical system described above can be used for training and education of residents.
  • a skilled person and a trainee have different ways of applying heat to the treatment section. From the fluorescence observation image, it is possible to quantify and visualize the heat application method, heat application amount, and the like. Therefore, the fluorescence observation described above can also be applied to training of residents.
  • the above-mentioned fluorescence observation can also be used to confirm whether the inside of the organ has been cleaned during the operation. Further, by recording the fluorescence image of the washed organ, it can be used for confirming the state of washing of the organ after the operation.

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Abstract

医療用システムは、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、エネルギーデバイスによる処置が行われた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、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、蛍光検出装置により検出された蛍光の強度に基づいて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。

Description

医療用システム
　本発明は、医療用システムに関し、特に、内視鏡観察下で生体組織に対する処置を行う際に用いられる医療用システムに関するものである。
　医療分野においては、電気メス等のエネルギーデバイスを用いて所望の生体組織に対して処置を行う手法が従来知られている。そして、例えば、日本国特開２０１８－０７５３８５号公報には、前述の処置に利用可能と解される構成が開示されている。
　具体的には、日本国特開２０１８－０７５３８５号公報には、内視鏡と、強磁性体で覆われた導体を有するカテーテルと、を有し、当該カテーテルからエネルギーを印加して腫瘍細胞等の組織を発熱させることにより当該組織の処置を行う構成が開示されている。
　ここで、電気メス等のエネルギーデバイスを用いた処置によれば、当該エネルギーデバイスから印加されるエネルギーに応じた熱侵襲が生体組織において生じる。そのため、電気メス等のエネルギーデバイスを用いて生体組織の処置を行う際には、当該エネルギーデバイスから印加されるエネルギーの印加状態が当該生体組織における熱侵襲の度合いに応じて適正化されることが望ましい。但し、電気メス等のエネルギーデバイスを用いた処置において行われている従来の手法によれば、前述の熱侵襲の度合いを判断する際の判断基準が術者の技量等に応じて大幅に変化し得る曖昧な基準に依拠していることに起因し、当該エネルギーデバイスから生体組織に対して適正にエネルギーが印加されない場合がある、という問題点が生じている。
　しかし、日本国特開２０１８－０７５３８５号公報には、前述の問題点を解消可能な手法について特に開示等されていない。そのため、日本国特開２０１８－０７５３８５号公報に開示された構成によれば、前述の問題点に応じた課題が依然として存在している。
　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、エネルギーデバイスを用いて生体組織に対して処置を行う際のエネルギーの印加状態を適正化することが可能な医療用システムを提供することを目的としている。
　本発明の一態様の医療用システムは、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。
実施形態に係る医療用システムの要部の構成を示す図。 実施形態に係る内視鏡システム及び処置システムの具体的な構成の一例を説明するための図。 実施形態に係る内視鏡システムの観察モードが白色光観察モードに設定された場合に表示される表示画像の一例を示す図。 実施形態に係る内視鏡システムの観察モードが蛍光観察モードに設定された場合に表示される表示画像の一例を示す図。 実施形態に係る医療用システムの動作により表示される表示画像の一例を示す図。 実施形態に係る医療用システムによる処置が行われる処置対象部位を含む俯瞰画像を得る場合の構成の一例を示す図。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
　図１から図６は、本発明の実施形態に係るものである。
　医療用システム１は、図１に示すように、被検体内に存在する生体組織等の所望の被写体の観察に用いられる内視鏡システム１Ａと、当該被検体内に存在する生体組織を含む所望の処置対象部位の処置に用いられる処置システム１Ｂと、を有して構成されている。また、内視鏡システム１Ａ及び処置システム１Ｂは、信号ケーブル３０を介して接続されている。図１は、実施形態に係る医療用システムの要部の構成を示す図である。
　内視鏡システム１Ａは、図１に示すように、被検体内に挿入されるとともに、当該被検体内に存在する生体組織等の被写体を撮像して得られた画像を出力するように構成された内視鏡装置２と、当該被写体に照射される光を内視鏡装置２に供給するように構成された光源装置３と、内視鏡装置２から出力される画像に対して所定の画像処理を行うことにより表示画像を生成して出力するように構成されたプロセッサ４と、プロセッサ４から出力される表示画像等を画面上に表示するように構成された表示装置５と、を有している。また、処置システム１Ｂは、図１に示すように、被検体内に挿入されるとともに、当該被検体内に存在する処置対象部位の生体組織に対してエネルギーを印加して処置を行うように構成された処置具６１と、当該処置対象部位の生体組織に印加されるエネルギーを処置具６１に供給するように構成された処置具制御装置６２と、を有している。
　内視鏡装置２は、細長の挿入部６を備えた光学視管２１と、光学視管２１の接眼部７に対して着脱可能なカメラユニット２２と、を有して構成されている。
　光学視管２１は、被検体内に挿入可能な細長の挿入部６と、挿入部６の基端部に設けられた把持部８と、把持部８の基端部に設けられた接眼部７と、を有して構成されている。
　挿入部６の内部には、図２に示すように、ケーブル１３ａを介して供給される光を伝送するためのライトガイド１１が挿通されている。図２は、実施形態に係る内視鏡システム及び処置システムの具体的な構成の一例を説明するための図である。
　ライトガイド１１の出射端部は、図２に示すように、挿入部６の先端部における照明レンズ１５の近傍に配置されている。また、ライトガイド１１の入射端部は、把持部８に設けられたライトガイド口金１２に配置されている。
　ケーブル１３ａの内部には、図２に示すように、光源装置３から供給される光を伝送するためのライトガイド１３が挿通されている。また、ケーブル１３ａの一方の端部には、ライトガイド口金１２に対して着脱可能な接続部材（不図示）が設けられている。また、ケーブル１３ａの他方の端部には、光源装置３に対して着脱可能なライトガイドコネクタ１４が設けられている。
　挿入部６の先端部には、ライトガイド１１により伝送された光を外部へ出射するための照明レンズ１５と、外部から入射される光に応じた光学像を得るための対物レンズ１７と、が設けられている。また、挿入部６の先端面には、照明レンズ１５が配置された照明窓（不図示）と、対物レンズ１７が配置された観察窓（不図示）と、が相互に隣接して設けられている。
　挿入部６の内部には、図２に示すように、対物レンズ１７により得られた光学像を接眼部７へ伝送するための複数のレンズＬＥを具備するリレーレンズ１８が設けられている。すなわち、リレーレンズ１８は、対物レンズ１７から入射した光を伝送する伝送光学系としての機能を具備して構成されている。
　接眼部７の内部には、図２に示すように、リレーレンズ１８により伝送された光学像を肉眼で観察可能とするための接眼レンズ１９が設けられている。
　カメラユニット２２は、撮像部２４と、信号処理回路２７と、を有して構成されている。
　撮像部２４は、ダイクロイックプリズム２５と、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃと、を具備して構成されている。
　ダイクロイックプリズム２５は、接眼レンズ１９を経て出射される光を、赤色域の光と、緑色域の光と、青色域の光と、の３つの波長帯域の光に分離して出射する分光素子として構成されている。
　撮像素子２６Ａは、例えば、モノクロＣＣＤ等のイメージセンサにより構成されている。また、撮像素子２６Ａは、プロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ａは、ダイクロイックプリズム２５を経て出射される赤色域の光を撮像し、当該撮像した赤色域の光に応じた撮像信号を生成して出力するように構成されている。
　撮像素子２６Ｂは、例えば、モノクロＣＣＤ等のイメージセンサにより構成されている。また、撮像素子２６Ｂは、プロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ｂは、ダイクロイックプリズム２５を経て出射される緑色域の光を撮像し、当該撮像した緑色域の光に応じた撮像信号を生成して出力するように構成されている。
　撮像素子２６Ｃは、例えば、モノクロＣＣＤ等のイメージセンサにより構成されている。また、撮像素子２６Ｃは、プロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ｃは、ダイクロイックプリズム２５を経て出射される青色域の光を撮像し、当該撮像した青色域の光に応じた撮像信号を生成して出力するように構成されている。
　すなわち、撮像部２４は、接眼レンズ１９を経て出射される光を、赤色域の光と、緑色域の光と、青色域の光と、の３つの波長帯域の光に分離して撮像することができるように構成されている。
　信号処理回路２７は、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃから出力される撮像信号に対し、例えば、相関二重サンプリング処理及びＡ／Ｄ変換処理等のような所定の信号処理を行うことにより画像を生成し、当該生成した画像を信号ケーブル２８が接続されたプロセッサ４へ出力するように構成されている。
　光源装置３は、処置具６１による処置が行われた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ている。また、光源装置３は、発光部３１と、合波器３２と、集光レンズ３３と、光源制御部３４と、を有して構成されている。
　発光部３１は、青色光源３１１と、緑色光源３１２と、赤色光源３１３と、を有して構成されている。
　青色光源３１１は、例えば、青色ＬＥＤ等の発光素子を有して構成されている。また、青色光源３１１は、青色域に強度を有するとともに、生体組織における自家蛍光の発生源となる蛍光物質から緑色域の自家蛍光（以降、Ｆ光と称する）を発生させることが可能な波長帯域に強度を有する青色光（以降、Ｂ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、青色光源３１１は、例えば、３９０ｎｍから４７０ｎｍまでの波長帯域に強度を有するＢ光を発生するように構成されている。また、青色光源３１１は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じて発光または消光するように構成されている。また、青色光源３１１は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じた発光光量で発光するように構成されている。
　緑色光源３１２は、例えば、緑色ＬＥＤ等の発光素子を有して構成されている。また、緑色光源３１２は、緑色域に強度を有するとともに、血中ヘモグロビン（酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンを混合した混合物）に対する吸収係数が相対的に高い波長帯域に強度を有する緑色光（以降、Ｇ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、緑色光源３１２は、例えば、５４０ｎｍから５６０ｎｍまでの波長帯域に強度を有するＧ光を発生するように構成されている。また、緑色光源３１２は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じて発光または消光するように構成されている。また、緑色光源３１２は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じた発光光量で発光するように構成されている。
　赤色光源３１３は、例えば、赤色ＬＥＤ等の発光素子を有して構成されている。また、赤色光源３１３は、赤色域に強度を有する赤色光（以降、Ｒ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、赤色光源３１３は、例えば、６２０ｎｍから６６０ｎｍまでの波長帯域に強度を有するＲ光を発生するように構成されている。また、赤色光源３１３は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じて発光または消光するように構成されている。また、赤色光源３１３は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じた発光光量で発光するように構成されている。
　合波器３２は、発光部３１から発せられた各光を合波して集光レンズ３３に入射させることができるように構成されている。
　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。
　撮像素子駆動部４１は、例えば、ドライバ回路等を具備して構成されている。また、撮像素子駆動部４１は、制御部４７の制御に応じた露光時間等で撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃをそれぞれ駆動させるための撮像素子駆動信号を生成して出力するように構成されている。
　画像入力部４２は、内視鏡装置２により得られた画像が入力されるとともに、当該入力された画像の出力先を制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じて切り替えるための動作を行うように構成されている。
　画像処理部４３は、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じ、画像入力部４２から出力される画像に対して所定の画像処理を行うとともに、当該所定の画像処理を行った画像を表示制御部４４へ出力するように構成されている。
　表示制御部４４は、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じ、画像処理部４３から出力される画像を用いて表示画像を生成するとともに、当該生成した表示画像を表示装置５へ出力するように構成されている。
　入力Ｉ／Ｆ４５は、術者等のユーザの操作に応じた指示等を制御部４７に対して行うことが可能な１つ以上のスイッチ及び／またはボタンを具備して構成されている。具体的には、入力Ｉ／Ｆ４５には、例えば、内視鏡システム１Ａにより被検体の観察を行う際の観察モードを、白色光観察モード及び蛍光観察モードのうちのいずれかの観察モードに設定するための指示を制御部４７に対して行うことが可能な観察モード切替スイッチが設けられている。
　制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に応じた動作を行わせるためのシステム制御信号を生成して出力するように構成されている。また、制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、ユーザにより設定された内視鏡システム１Ａの観察モードを検出するとともに、当該検出した観察モードに応じた動作を行わせるためのシステム制御信号を生成して出力するように構成されている。また、制御部４７は、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃの撮像動作を制御するためのシステム制御信号を生成して撮像素子駆動部４１へ出力するように構成されている。また、制御部４７は、蛍光観察モード時に画像入力部４２から出力される蛍光画像（後述の画像ＦＩＢに相当）と、ケーブル３０を介して接続されている処置具制御装置６２から出力される動作状態情報（後述）と、に応じた動作を行うように構成されている。
　なお、本実施形態においては、例えば、プロセッサ４の各部が、個々の電子回路として構成されていてもよく、または、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等の集積回路における回路ブロックとして構成されていてもよい。また、本実施形態においては、例えば、プロセッサ４が１つ以上のＣＰＵを具備して構成されていてもよい。また、本実施形態においては、例えば、コンピュータが、図示しないメモリ等の記憶媒体に格納されたプログラムを読み込んで実行することにより、プロセッサ４の各部の機能に応じた動作及び処理等を行うようにしてもよい。
　表示装置５は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等を具備し、プロセッサ４から出力される表示画像等を表示することができるように構成されている。
　処置具６１は、処置具制御装置６２から供給されるエネルギーを被検体内の所望の生体組織に印加することができるとともに、当該エネルギーの印加に応じて発生した熱エネルギーの作用による様々な処置を当該所望の生体組織に対して行うことができるように構成されている。すなわち、処置具６１は、エネルギーデバイスとしての機能を具備し、被検体内に存在する生体組織に対して処置具制御装置６２から供給されるエネルギーを印加して発熱させることにより、当該生体組織の処置を行うことができるように構成されている。また、処置具６１は、図１に示すように、ハンドル部７１と、基端側がハンドル部７１に取り付けられたシャフト７２と、シャフト７２の先端側に設けられた処置部７３と、を有して構成されている。また、処置具６１は、ハンドル部７１から延出するケーブル６３を介して処置具制御装置６２に接続されている。また、処置部７３は、開閉可能な一対のジョー部材７３ａ及び７３ｂを有して構成されている。
　ハンドル部７１は、例えば、複数の操作レバーを具備し、当該複数の操作レバーの操作に応じて処置部７３のジョー部材７３ａ及び７３ｂの開閉状態を変化させることができるように構成されている。また、ハンドル部７１には、術者等のユーザの操作に応じた指示を処置具制御装置６２に対して行うための１つ以上のスイッチを具備するスイッチ部７４が設けられている。
　シャフト７２は、例えば、円筒形状等のような、被検体の体壁に設置されるトラカールを介して当該被検体の内部に挿入可能な細長形状を具備して形成されている。
　処置部７３は、ジョー部材７３ａ及び７３ｂにおいて生体組織を挟持することができるように構成されている。また、処置部７３は、ジョー部材７３ａ及び７３ｂにより挟持されている生体組織に対し、処置具制御装置６２から供給されるエネルギーを印加することができるように構成されている。
　スイッチ部７４は、ユーザの操作に応じたエネルギーを処置具制御装置６２から処置具６１へ供給させるための指示を行うことができるように構成されている。また、スイッチ部７４は、ユーザの操作に応じ、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法を手動切替または自動切替のいずれかに設定するための指示を行うことができるように構成されている。
　処置具制御装置６２は、例えば、処置具６１に供給するエネルギーを生成するための電源回路、及び、処置具６１に対する制御を行うための制御回路等を具備して構成されている。また、処置具制御装置６２は、図１及び図２に示すように、ケーブル３０を介して制御部４７に接続されているとともに、ケーブル６３を介して処置具６１に接続されている。また、処置具制御装置６２は、例えば、生体組織の切開等の処置に用いられる超音波、及び、生体組織の凝固等の処置に用いられる高周波電流のうちの少なくともいずれか一方のエネルギーを生成して処置具６１へ供給するための動作を行うことができるように構成されている。また、処置具制御装置６２は、スイッチ部７４においてなされた指示に応じ、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が手動切替または自動切替のどちらに設定されているかを示す動作状態情報を生成して制御部４７へ出力するように構成されている。また、処置具制御装置６２は、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が手動切替に設定されている場合に、スイッチ部７４の指示に応じたエネルギーを処置具６１に供給するための動作を行うように構成されている。また、処置具制御装置６２は、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が自動切替に設定されている場合に、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じてエネルギーを処置具６１に供給するための動作を行うように構成されている。
　続いて、本実施形態の医療用システム１の作用について説明する。
　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。
　処置具制御装置６２は、スイッチ部７４においてなされた指示に応じ、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が自動切替に設定されていることを示す動作状態情報を生成して制御部４７へ出力する。
　制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定されていることを検出した場合に、例えば、Ｂ光、Ｇ光及びＲ光を混合した白色光（以降、Ｗ光と称する）を照明光として被写体に照射させるためのシステム制御信号を生成して光源制御部３４へ出力する。
　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、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定されている場合に、例えば、青色光源３１１、緑色光源３１２及び赤色光源３１３を同時に発光させるための制御を発光部３１に対して行う。そして、このような光源制御部３４の動作によれば、例えば、光源装置３から供給されたＷ光が照明レンズ１５を経て被検者の体腔内の生体組織を含む被写体へ照射され、当該被写体に対するＷ光の照射に応じて発生した戻り光（反射光）が接眼レンズ１９を経てダイクロイックプリズム２５に入射され、当該戻り光に含まれるＲ光が撮像素子２６Ａにより撮像され、当該戻り光に含まれるＧ光が撮像素子２６Ｂにより撮像され、当該戻り光に含まれるＢ光が撮像素子２６Ｃにより撮像される。
　信号処理回路２７は、撮像素子２６Ａから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられた戻り光に含まれるＲ光の強度に応じた画素値を有する赤色成分の画像ＲＩＡを生成するとともに、当該生成した画像ＲＩＡを画像入力部４２へ出力する。また、信号処理回路２７は、撮像素子２６Ｂから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられた戻り光に含まれるＧ光の強度に応じた画素値を有する緑色成分の画像ＧＩＡを生成するとともに、当該生成した画像ＧＩＡを画像入力部４２へ出力する。また、信号処理回路２７は、撮像素子２６Ｃから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられた戻り光に含まれるＢ光の強度に応じた画素値を有する青色成分の画像ＢＩＡを生成するとともに、当該生成した画像ＢＩＡを画像入力部４２へ出力する。
　制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定されていることを検出した場合に、内視鏡装置２により得られた画像ＲＩＡ、ＧＩＡ及びＢＩＡの出力先を画像処理部４３に設定するためのシステム制御信号を生成して画像入力部４２へ出力する。
　画像処理部４３は、画像入力部４２から出力される画像ＲＩＡ、ＧＩＡ及びＢＩＡの各画像に対して所定の画像処理を行うとともに、当該所定の画像処理を行った当該各画像を表示制御部４４へ出力する。
　表示制御部４４は、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じ、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定されている場合に、例えば、画像処理部４３から出力される画像ＲＩＡを表示装置５の赤色（Ｒ）チャンネルに割り当て、画像処理部４３から出力される画像ＧＩＡを表示装置５の緑色（Ｇ）チャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４３から出力される画像ＢＩＡを表示装置５の青色（Ｂ）チャンネルに割り当てることにより白色光観察画像を生成する。また、表示制御部４４は、前述のように生成した白色光観察画像を含む表示画像を生成するとともに、当該生成した表示画像を表示装置５へ出力する。
　ユーザは、表示装置５に表示される表示画像を確認しつつ、被検体内における処置対象部位を撮像可能な位置に挿入部６の先端部を配置するとともに、当該処置対象の生体組織の近傍に処置具６１の処置部７３を配置する。また、ユーザは、例えば、処置部７３を処置対象部位に接触させた状態でスイッチ部７４を操作することにより、処置具制御装置６２から処置具６１に対するエネルギーの供給を開始させるための指示を行う。そして、このようなユーザの操作に応じ、処置部７３から処置対象部位に対するエネルギーの印加が開始されるとともに、処置部７３から印加されるエネルギーに応じた熱侵襲が当該処置対象部位において生じる。
　ユーザは、例えば、処置具制御装置６２から処置具６１に対するエネルギーの供給を開始させるための指示を行った後に、入力Ｉ／Ｆ４５を操作することにより、内視鏡システム１Ａの観察モードを蛍光観察モードに設定するための指示を行う。
　制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出した場合に、例えば、Ｂ光及びＧ光を照明光として時分割に（交互に）被写体に照射させるためのシステム制御信号を生成して光源制御部３４へ出力する。
　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、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されている場合に、例えば、赤色光源３１３を消光させつつ、青色光源３１１及び緑色光源３１２を時分割に（交互に）発光させるための制御を発光部３１に対して行う。そして、このような光源制御部３４の動作によれば、例えば、青色光源３１１が発光している期間において、光源装置３から供給されたＢ光が照明レンズ１５を経て被検者の体腔内の生体組織を含む被写体へ照射され、当該被写体に対するＢ光の照射に応じてＦ光が発生し、当該Ｆ光が撮像素子２６Ｂにより撮像される。また、前述のような光源制御部３４の動作によれば、例えば、緑色光源３１２が発光している期間において、光源装置３から供給されたＧ光が照明レンズ１５を経て被検者の体腔内の生体組織を含む被写体へ照射され、当該被写体に対するＧ光の照射に応じて発生した戻り光（Ｇ光の反射光）が撮像素子２６Ｂにより撮像される。
　信号処理回路２７は、撮像素子２６Ｂから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられたＧ光の戻り光の強度に応じた画素値を有する緑色成分の画像ＧＩＢを生成するとともに、当該生成した画像ＧＩＢを画像入力部４２へ出力する。また、信号処理回路２７は、撮像素子２６Ｃから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられたＦ光の強度に応じた画素値を有する蛍光画像に相当する緑色成分の画像ＦＩＢを生成するとともに、当該生成した画像ＦＩＢを画像入力部４２へ出力する。
　すなわち、内視鏡装置２は、蛍光検出装置としての機能を具備し、処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光を検出することができるように構成されている。また、内視鏡装置２は、処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光を撮像して得られた蛍光画像をプロセッサ４へ出力するように構成されている。
　なお、本実施形態においては、蛍光観察モード時にＢ光を被写体に照射することにより発生した戻り光（Ｂ光の反射光）に応じた画像が信号処理回路２７により生成される一方で、当該画像が画像入力部４２より後段の各部へ出力されない（表示画像の生成等に用いられない）ものとして説明を行う。
　制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出した場合に、内視鏡装置２により得られた画像ＧＩＢの出力先を画像処理部４３に設定するとともに、内視鏡装置２により得られた画像ＦＩＢの出力先を画像処理部４３及び制御部４７に設定するためのシステム制御信号を生成して画像入力部４２へ出力する。
　画像処理部４３は、画像入力部４２から出力される画像ＧＩＢ及びＦＩＢの各画像に対して所定の画像処理を行うとともに、当該所定の画像処理を行った当該各画像を表示制御部４４へ出力する。
　表示制御部４４は、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じ、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されている場合に、例えば、画像処理部４３から出力される画像ＧＩＢを表示装置５のＲチャンネル及びＢチャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４３から出力される画像ＦＩＢを表示装置５のＧチャンネルに割り当てることにより蛍光観察画像を生成する。また、表示制御部４４は、前述のように生成した蛍光観察画像を含む表示画像を生成するとともに、当該生成した表示画像を表示装置５へ出力する。
　以上に述べた処理等によれば、例えば、処置部７３から処置対象部位に対するエネルギーの印加が行われた状態で内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定された場合に、図３に示すような白色光観察画像ＷＤＧを含む表示画像ＤＧＡが表示装置５に表示される。また、以上に述べた処理等によれば、例えば、処置部７３から処置対象部位に対するエネルギーの印加が行われた状態で内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定された場合に、図４に示すような蛍光観察画像ＦＤＧを含む表示画像ＤＧＢが表示装置５に表示される。
　図３の白色光観察画像ＷＤＧによれば、処置対象部位のうちの熱侵襲を受けた領域に相当する熱侵襲領域ＨＡの境界部分を視認することができる一方で、当該熱侵襲領域ＨＡの内部における熱侵襲の度合いを視認することができない。これに対し、図４の蛍光観察画像ＦＤＧによれば、熱侵襲の到達深度が相対的に深い領域ＨＡＤと、熱侵襲の到達深度が相対的に浅い領域ＨＡＳと、の２つの領域が熱侵襲領域ＨＡの内部に存在することを視認することができる。なお、図４に例示したように領域ＨＡＤ及び領域ＨＡＳを視認可能とするための根拠となる現象等については、後程説明する。
　制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づいて内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出し、かつ、処置具制御装置６２から出力される動作状態情報に基づいて処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が自動切替に設定されていることを検出した場合に、画像入力部４２から出力される画像ＦＩＢに基づいて処置具６１に対するエネルギーの供給状態を制御するためのシステム制御信号を生成して出力する。
　具体的には、制御部４７は、例えば、画像入力部４２から出力される画像ＦＩＢに含まれる各画素のうちの閾値ＴＨＰ以上の画素値を有する画素群により構成される領域を熱侵襲領域ＨＡとして抽出するとともに、当該熱侵襲領域ＨＡに含まれる各画素における画素値の平均値ＰＡＶが閾値ＴＨＱ（＞ＴＨＰ）を超えたか否かを判定する。そして、制御部４７は、例えば、平均値ＰＡＶが閾値ＴＨＱ以下であるとの判定結果を得た場合に、処置具６１に対するエネルギーの供給を継続させるためのシステム制御信号を生成して処置具制御装置６２へ出力する。また、制御部４７は、例えば、平均値ＰＡＶが閾値ＴＨＱを超えたとの判定結果を得た場合に、処置具６１に対するエネルギーの供給を停止させるためのシステム制御信号を生成して処置具制御装置６２へ出力する。
　なお、本実施形態においては、前述の閾値判定に用いられる閾値ＴＨＱが、予め設定された固定値であってもよく、または、処置対象部位に対して行われる処置の種類に応じて設定される可変値であってもよい。
　また、本実施形態においては、例えば、閾値ＴＨＰより大きな値であるとともに互いに異なる値に設定された複数の閾値を閾値ＴＨＱの代わりに用いた閾値判定の判定結果に基づき、平均値ＰＡＶが当該複数の閾値のうちの一の閾値を超える毎に処置具６１に対して供給されるエネルギーの供給量を段階的に低下させるような制御が制御部４７により行われるようにしてもよい。
　また、本実施形態においては、例えば、熱侵襲領域ＨＡに含まれる各画素における画素値の最大値ＰＭＸを平均値ＰＡＶの代わりに用いた閾値判定の判定結果に基づき、最大値ＰＭＸが閾値ＴＨＱを超えた場合に処置具６１に対するエネルギーの供給を停止させるような制御が制御部４７により行われるようにしてもよい。
　すなわち、プロセッサ４は、エネルギー制御装置としての機能を具備し、内視鏡装置２（蛍光検出装置）により検出された蛍光の強度に相当する処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光の強度に基づき、処置具６１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。また、プロセッサ４は、内視鏡装置２（蛍光検出装置）により検出された蛍光の強度が所定の強度を超えた場合に、処置具６１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。また、プロセッサ４は、処置具６１による処置が行われた領域に相当する熱侵襲領域ＨＡを画像ＦＩＢ（蛍光画像）から抽出するとともに、当該熱侵襲領域ＨＡに含まれる各画素の画素値に基づいて処置具６１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。また、プロセッサ４は、熱侵襲領域ＨＡ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、処置具６１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。
　ところで、青色光源３１１から発せられるＢ光は、処置具６１による処置が行われた生体組織から蛍光を発生させるための励起光としての機能を有している。
　また、出願人は、処置具６１から印加されたエネルギーによる熱侵襲の到達深度と、Ｂ光の照射に応じて発せられる当該蛍光の強度と、の間に正の相関が認められるとの知見を得ることができた。
　そして、本実施形態によれば、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定された際に、以上に述べたような知見を利用した処理等が行われるようにしている。そのため、本実施形態によれば、処置対象部位に含まれる熱侵襲領域ＨＡとそれ以外の領域とを視覚的に識別可能な蛍光観察画像ＦＤＧを表示装置５に表示させることができる。
　また、本実施形態によれば、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定された際に、以上に述べたような知見を利用した処理等が行われるようにしている。そのため、本実施形態によれば、熱侵襲領域ＨＡに含まれる領域ＨＡＤが当該熱侵襲領域ＨＡに含まれる領域ＨＡＳよりも相対的に明るくなるような蛍光観察画像ＦＤＧを表示装置５に表示させることができる。なお、図４においては、図示の便宜上、領域ＨＡＳに付与されたハッチングパターンよりも濃度の高いハッチングパターンが領域ＨＡＤに対して付与されているものとする。
　さらに、本実施形態によれば、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定され、かつ、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が自動切替に設定された際に、以上に述べたような知見に基づいて処置具制御装置６２から処置具６１に対するエネルギーの供給状態が制御されるようにしている。そのため、本実施形態によれば、例えば、処置対象領域における過度な熱侵襲に起因する不具合の発生を未然に防ぎつつ、当該処置対象領域における熱侵襲の到達深度を適正化することができる。従って、本実施形態によれば、エネルギーデバイスを用いて生体組織に対して処置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。
　なお、本実施形態に係る各部の動作を適宜変形することにより、例えば、Ｗ光と、Ｂ光と、Ｇ光と、を時分割に被写体に照射するための動作が光源装置３において行われた場合に、図５に示すような、白色光観察画像ＷＤＧ及び蛍光観察画像ＦＤＧを含む表示画像ＤＧＣを表示装置５に表示させることができる。図５は、実施形態に係る医療用システムの動作により表示される表示画像の一例を示す図である。
　また、本実施形態に係る各部の動作を適宜変形することにより、例えば、Ｗ光と、Ｂ光と、Ｇ光と、を時分割に被写体に照射するための動作が光源装置３において行われた場合に、画像ＦＩＢから検出された熱侵襲領域ＨＡに含まれる領域ＨＡＤ及び領域ＨＡＳを視覚的に識別可能とするための視覚情報を白色光観察画像ＷＤＧに対して重畳した表示画像を表示装置５に表示させることができる。
　また、本実施形態に係る構成を適宜変形することにより、例えば、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の制御が制御部４７の代わりに処置具制御装置６２において行われるようにしてもよい。
　また、本実施形態に係る構成を適宜変形することにより、例えば、図６に示すように、内視鏡装置２の視野範囲よりも広い視野範囲を有する俯瞰カメラ１０１をトラカールに設置した状態において、処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光を俯瞰カメラ１０１で撮像して俯瞰画像を得るようにしてもよい。すなわち、俯瞰カメラ１０１は、蛍光検出装置としての機能を具備し、処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光を検出することができるように構成されている。そして、前述のような構成によれば、例えば、俯瞰カメラ１０１により得られた俯瞰画像を様々な用途に応用することができる。図６は、実施形態に係る医療用システムによる処置が行われる処置対象部位を含む俯瞰画像を得る場合の構成の一例を示す図である。
　ところで、上述した医療用システムは、以下のような手術等の医療分野に適用することができる。
（１）マーキング
　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。
（１－１）外科領域への適用
　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。
　更に、マーキング部位に加えるエネルギーのレベルと、熱処置部位に加えるエネルギーのレベルとは通常異なるので、観察される蛍光の強度も異なるレベルとなる。従って、マーキング部位から検出される蛍光強度と、熱処置部位から検出される蛍光強度との間に閾値を設けることで、観察画像を表示させる際にマーキング部位と熱処置部位とで表示色を異ならせることが可能となり、マーキング部位の識別が容易となる。
（１－２）消化器科領域への適用
　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。
　なお、消化器科領域の手技においても、外科領域の手技と同様に、観察画像を表示させる際にマーキング部位と熱処置部位とで表示色を異ならせることが可能となり、マーキング部位の識別がより容易となる。
（２）焼灼の有無の明確化／焼灼範囲（深度）の明確化
　　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。
（２－１）外科領域への適用
　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。
　また、上記の切除術において、蛍光観察に切り替えながら処置を行うことで、切開・切除箇所が明確に可視化される。熱侵襲の広がり具合を確認しながら処置することができるので、周囲の粘膜を温存しながら特定の神経や焼灼対象のみを狙って焼灼や切除することができる。更に、蛍光観察において熱侵襲状態を検出することで、生体表面に沿った熱侵襲の広がりを観察することができるので、サーマルスプレッドが一定のスピードで広がるように、エネルギーデバイスの出力を制御することができる。また、対象となる生体組織に対して熱が均一に加えられているか否かを手技中に観察することができる。
　上述した医療システムは、例えば、バレット食道の処置にも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を確認することができる。
（２－２）泌尿器科・婦人科領域への適用
　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。
（２－３）その他の科（耳鼻咽喉科、整形・脳外科など）への適用
　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。
（３）熱侵襲の有無の明確化／熱侵襲範囲（深度）の明確化
　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。
（３－１）外科領域への適用
　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。
　また、火傷を負った患者の場合、観察モードを蛍光観察モードに切り替えると、火傷の重症度を可視化することに利用することもできる。火事等では、気管支や皮膚に火傷を負う者もおり、そのような患者に対する治療の要否や緊急度の判断に有用である。
　また、心臓の耳（左心耳など）の血栓を切除するような場合、観察モードを蛍光観察モードに切り替えて、切除した部位を蛍光観察することにより、熱による侵襲がある生体組織を確認して、術者は、必要があれば適切な処置（例えばクリップにより留めること）をすることができる。結果として、術中・術後の合併症を防止することができる。
　さらにまた、ロボットなどを用いた術式の場合に、意図しない生体組織への熱侵襲を防ぐために、術中に観察モードを蛍光観察モードにすると、蛍光発生をセンシングして、意図しない生体組織から蛍光が検出された際に、適切な制御出力の停止、術者へのアラート出力等をすることができる。特に、ロボット手術の場合には、熱くなったエネルギーデバイスや鉗子類が組織に接触しても術者の感覚として伝わりにくいため、有効となる。その際、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させて、術者は、蛍光が発生した場合に適切な処理をすることができる。
　また、肺、心臓、膵臓等の近傍の臓器を対象とした術式の場合、術中あるいは術後に、肺等の背後にある食道などの臓器を内視鏡などで蛍光観察することにより、食道などへの熱侵襲の状態を確認することができる。その結果、意図しない生体組織への熱の侵襲を防ぐことができる。従来は、近傍の熱を与えたくない部位にステープラーなどを配置するなどしていたが、そのような処置が不要となる。
　また、術中あるいは術後に、上述した医療システムを用いれば、術視野外への熱侵襲が及んだ際にアラーム出力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させて、術者は、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、レーザなどによる結石破壊の術式の場合、結石を破壊後、観察モードを蛍光観察モードに切り替え、処置部位の近傍へのレーザなどによる熱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手助けすることができる。
　また、心臓手術、例えば、アブレーション治療（不整脈等の患者を対象とした）の場合、心臓内部の不整脈の原因となっている部分を高周波電流で切除後、観察モードを蛍光観察モードに切り替え、近傍領域への熱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手助けすることができる。
　さらに、一般的には、上述した蛍光観察モードによる蛍光観察画像は、外科分野では、術中又は術後の合併症や予後を、人工知能（ＡＩ）技術などによる分析及び予測することにも適用することもできる。例えば、術中又は術後の蛍光観察画像情報と他の診断装置（ＣＴ、ＭＲＩ等）で得られた情報とを蓄積し、その蓄積された情報を用いて、術中又は術後の合併症や予後の状態を分析し推定して、推定結果のレポートを作成して術者に対してフィードバックすることもできる。
　また、外科分野において、蛍光画像観察を、術後の観察又は確認ステップとして導入し、蛍光画像を検査記録として保存することにより、術者は、術後の検査記録を明確に残すことができる。
（３－２）消化器科領域への適用
　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。
（３－３）泌尿器科・婦人科領域への適用
　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、ロボットなどを用いた術式の場合に、意図しない生体組織への熱侵襲を防ぐために、術中に蛍光観察モードに切り替えると、蛍光発生をセンシングして、意図しない生体組織から蛍光が検出された際に、適切な制御出力の停止、術者へのアラート出力等をすることができる。
　また、子宮筋腫、子宮腺筋腫等の患者を対象としたＭＥＡ（子宮内膜アブレーション）の術式において、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の確認をしたり、術中又は術後の合併症の予測をしたりすることができる。
　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。
（３－４）その他の科（耳鼻咽喉科、整形・脳外科など）への適用
　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。
（４）他の技術や装置との組み合わせ
　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。
（５）その他
　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。
　蛍光観察画像中の蛍光領域は、熱侵襲の程度を示すので、蛍光観察は、例えば、熱傷の度合いを蛍光観察モードにより確認し、熱傷の治癒レベルの判定に利用することができる。例えば、蛍光観察により、熱傷の治癒レベルの変化を検出して、その変化から術後の経過を判断して、食事許可などの判定に利用することができる。すなわち、蛍光観察画像の変化の推移を、各種判定に利用することができる。
　また、上述した蛍光観察によれば、熱侵襲のある組織を検出できるので、熱侵襲組織が他の領域に飛び散っていないかなどの確認をすることができる。術中には、サージカルスモーク、ミストが発生する。スモークなどに含まれる癌細胞などの病変が他の領域に移動し、炎症等を惹起する可能性がある。よって、術中まるいは術後に、観察モードを蛍光観察モードに切り替えて、熱侵襲組織の飛散の有無の確認をすることができる。
　さらに、上述した蛍光観察によれば、鉗子や処置具などのリユース製品のリプロセス後に、リプロセス状態の確認にも適用することができる。リユース製品を、洗浄消毒などのリプロセスした後に、熱侵襲された組織片がリユース製品に付着しているすなわち残存しているかの確認に、蛍光観察を利用することができる。あるいは、熱侵襲された組織片がリユース製品に付着していれば、術前に、リユース製品を上述した蛍光観察モードで観察すれば、そのような組織片などの有無あるいは残存の状態を確認し、かつその状態の画像を記録して残しておくことができる。
　また、上述した医療システムを、研修医のトレーニング、教育などに用いることもできる。例えば、熟練者と研修医では、処置部への熱の与え方が異なる。蛍光観察画像により、その熱の与え方、与える量などを定量化及び可視化することができる。よって、上述した蛍光観察は、研修医のトレーニング等に応用することもできる。
　さらに、術中に、臓器内の洗浄ができているかの確認にも、上述した蛍光観察は利用することができる。また、洗浄された臓器の蛍光画像を記録しておくことにより、術後に、臓器内の洗浄の状態の確認にも利用できる。
　なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。

Claims (6)

  1. 　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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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