WO2024166327A1 - 医療用装置、医療用システム、医療用装置の作動方法およびプログラム - Google Patents

医療用装置、医療用システム、医療用装置の作動方法およびプログラム Download PDF

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fluorescence
fluorescent
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恭央 谷上
裕介 大塚
典子 黒田
隆昭 五十嵐
奈々子 佐藤
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Definitions

  • the present disclosure relates to a medical device, a medical system, and a method and program for operating a medical device.
  • transurethral resection of bladder tumor a surgical endoscope (resectoscope) is inserted through the subject's urethra, and while the surgeon observes the lesion through the eyepiece of the surgical endoscope, he or she uses a resection treatment tool such as an energy device to resect the lesion or a specific area including a designated organ. Furthermore, after resection, in transurethral resection of bladder tumor, irrigation fluid is discharged from the body, and the resected piece is simultaneously expelled from the bladder.
  • a surgical endoscope inserted through the subject's urethra
  • a resection treatment tool such as an energy device to resect the lesion or a specific area including a designated organ.
  • Patent Document 1 does not consider at all how to check for small pieces of resection fragments that are invisible to the naked eye inside an organ such as the bladder when resection is performed with a resection treatment tool.
  • surgeons assume that small pieces of resection fragments that are invisible to the naked eye are expelled from the organ by supplying perfusion fluid into the organ for a certain period of time. For this reason, surgeons have desired a technology that would enable them to check for small pieces of resection fragments that are invisible to the naked eye inside the perfusion fluid supplied into the organ.
  • the present disclosure has been made in consideration of the above, and aims to provide a medical device, a medical system, a method of operating a medical device, and a program that can grasp the status of a resected piece in a perfusion fluid supplied to an organ.
  • the medical device disclosed herein is a medical device that includes a processor and operates according to the cleaning state of a target area, and the processor acquires a first fluorescent image of the target area and a second fluorescent image of the target area captured after the time the first fluorescent image was captured, generates a drive signal for a predetermined operation on the target area based on first information contained in the first fluorescent image and second information contained in the second fluorescent image, and outputs the drive signal.
  • the drive signal is a signal for displaying, on a display device, discharge information showing the discharge status of the resection piece resected by the resection treatment tool within the target area.
  • the drive signal is a signal for controlling a perfusion device that supplies perfusion fluid toward the target area.
  • each of the first information and the second information is an amount of fluorescence
  • the processor calculates the difference between the amount of fluorescence contained in the first fluorescence image and the amount of fluorescence contained in the second fluorescence image, determines whether the difference is less than a predetermined value, and if it is determined that the difference is less than the predetermined value, outputs the drive signal to cause the display device to display information indicating that the removal of the resection piece has been completed as the removal information.
  • the processor determines that the value is not less than the predetermined value, it outputs the drive signal to cause the display device to display information indicating that the resection piece is being discharged as the discharge information.
  • each of the first information and the second information is an amount of fluorescence
  • the processor calculates the difference between the amount of fluorescence contained in the first fluorescence image and the amount of fluorescence contained in the second fluorescence image, determines whether the difference is less than a predetermined value, and if it is determined that the difference is less than the predetermined value, outputs the drive signal as the signal to the perfusion device to stop the supply of the perfusion fluid.
  • the medical device when it is determined that the difference is not less than the predetermined value, the medical device outputs the drive signal as the signal to cause the perfusion device to supply the perfusion fluid.
  • the medical system is a medical system including a light source device, an imaging device, and a medical device, the light source device having a light source that emits excitation light that excites advanced glycation endproducts produced by applying heat treatment to a target region of biological tissue, the imaging device having an imaging element that generates a first fluorescent image of the target region by capturing fluorescence emitted by the excitation light, and a second fluorescent image of the target region after the time when the first fluorescent image was captured, the medical device having a processor that acquires the first fluorescent image and the second fluorescent image, generates a drive signal for a predetermined operation on the target region based on first information included in the first fluorescent image and second information included in the second fluorescent image, and outputs the drive signal.
  • the light source device having a light source that emits excitation light that excites advanced glycation endproducts produced by applying heat treatment to a target region of biological tissue
  • the imaging device having an imaging element that generates a first fluorescent image of the target region by capturing fluorescence
  • the medical system according to the present disclosure further includes a display device, and the drive signal is a signal for displaying on the display device discharge information indicating the discharge status of the resection piece resected by the resection treatment tool within the target area.
  • the medical system according to the present disclosure further includes a perfusion device that supplies perfusion fluid to the target area, and the drive signal is a signal for controlling the perfusion device.
  • the operating method of a medical device is a method for operating a medical device that includes a processor and is driven according to the cleaning state of a target area, in which the processor acquires a first fluorescent image of the target area and a second fluorescent image of the target area captured after the time the first fluorescent image was captured, generates a drive signal for a predetermined operation on the target area based on first information contained in the first fluorescent image and second information contained in the second fluorescent image, and outputs the drive signal.
  • the program according to the present disclosure is a program executed by a medical device that includes a processor and is driven according to the cleaning state of a target area, and causes the processor to acquire a first fluorescent image of the target area and a second fluorescent image of the target area captured after the time the first fluorescent image was captured, generate a drive signal for a predetermined operation on the target area based on first information contained in the first fluorescent image and second information contained in the second fluorescent image, and output the drive signal.
  • the present disclosure has the effect of making it possible to grasp the condition of the resected piece in the perfusion fluid.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an endoscope system according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of a main part of the endoscope system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic diagram of wavelength characteristics of excitation light emitted by the light source unit 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a pixel unit according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color filter according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the sensitivity and wavelength band of each filter according to the first embodiment.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating signal values of R pixels of the image sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating signal values of G pixels of the image sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 7C is a diagram illustrating a signal value of a B pixel of the image sensor according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration of the cut filter according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a transmission characteristic of the cut filter according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an outline of the process executed by the control device according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an outline of the process executed by the control device according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of an endoscope system according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a functional configuration of a medical device according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an endoscope system according to a first embodiment.
  • the endoscope system 1 shown in FIG. 1 is used in the medical field and is a system for observing and treating biological tissue in a subject such as a living body.
  • a rigid endoscope system using a rigid endoscope (insertion unit 2) shown in FIG. 1 is described as the endoscope system 1, but the present invention is not limited to this, and may be, for example, an endoscope system equipped with a flexible endoscope.
  • the endoscope system 1 may be applied to a medical microscope or a medical surgery robot system that includes a medical imaging device that images a subject and performs surgery or processing while displaying an observation image based on an imaging signal (image data) captured by the medical imaging device on a display device.
  • a medical imaging device that images a subject and performs surgery or processing while displaying an observation image based on an imaging signal (image data) captured by the medical imaging device on a display device.
  • minimally invasive treatments using endoscopes and laparoscopes have become widely used in the medical field.
  • minimally invasive treatments using endoscopes and laparoscopes include endoscopic submucosal dissection (ESD), laparoscopy and endoscopic cooperative surgery (LECS), non-exposed endoscopic wall-inversion surgery (NEWS), and transurethral resection of the bladder tumor (TUR-bt).
  • a surgeon when a procedure is performed, for example, to mark the area to be operated on as a pre-treatment, a surgeon such as a doctor uses an energy device treatment tool that emits high frequency, ultrasound, microwave, or other energy to perform a marking treatment using cauterization or heat treatment on the area of interest (pathogenic area) that has a lesion on the biological tissue.
  • the surgeon also uses an energy device or the like to perform treatments such as ablation and coagulation of the subject's biological tissue.
  • the endoscope system 1 shown in FIG. 1 is used when performing surgery or treatment on a subject using a treatment tool (not shown) such as an energy device capable of thermal treatment.
  • a treatment tool such as an energy device capable of thermal treatment.
  • the endoscope system 1 shown in FIG. 1 is used in transurethral resection of bladder tumor (TUR-Bt) and is used when treating bladder tumors (bladder cancer) and pathogenic areas.
  • the endoscope system 1 shown in FIG. 1 includes an insertion section 2, a light source device 3, a light guide 4, an endoscope camera head 5 (an endoscopic imaging device), a first transmission cable 6, a display device 7, a second transmission cable 8, a control device 9, a third transmission cable 10, a perfusion device 11, and a fourth transmission cable 12.
  • the insertion section 2 is hard or at least partially soft and has an elongated shape.
  • the insertion section 2 is inserted into a subject such as a patient via a trocar.
  • the insertion section 2 is provided with an optical system such as a lens that forms an observation image inside.
  • the light source device 3 is connected to one end of the light guide 4, and under the control of the control device 9, supplies illumination light to one end of the light guide 4 to be irradiated into the subject.
  • the light source device 3 is realized using one or more light sources, such as an LED (Light Emitting Diode) light source, a xenon lamp, or a semiconductor laser element such as an LD (laser diode), a processor which is a processing device having hardware such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or a CPU (Central Processing Unit), and a memory which is a temporary storage area used by the processor.
  • the light source device 3 and the control device 9 may be configured to communicate individually as shown in FIG. 1, or may be integrated.
  • One end of the light guide 4 is detachably connected to the light source device 3, and the other end is detachably connected to the insertion section 2.
  • the light guide 4 guides the illumination light supplied from the light source device 3 from one end to the other, and supplies it to the insertion section 2.
  • the endoscopic camera head 5 is detachably connected to the eyepiece 21 of the insertion section 2. Under the control of the control device 9, the endoscopic camera head 5 receives the observation image formed by the insertion section 2 and performs photoelectric conversion to generate an imaging signal (RAW data), and outputs this imaging signal to the control device 9 via the first transmission cable 6.
  • RAW data an imaging signal
  • the first transmission cable 6 transmits the imaging signal output from the endoscopic camera head 5 to the control device 9, and also transmits setting data, power, etc. output from the control device 9 to the endoscopic camera head 5.
  • the setting data refers to a control signal, synchronization signal, clock signal, etc. that controls the endoscopic camera head 5.
  • the display device 7 displays an observation image based on an imaging signal that has been subjected to image processing in the control device 9, and various information related to the endoscope system 1.
  • the display device 7 is realized using a display monitor such as a liquid crystal or organic EL (Electro Luminescence) display.
  • the second transmission cable 8 transmits the imaging signal that has been subjected to image processing in the control device 9 to the display device 7.
  • the control device 9 is realized using a processor, which is a processing device having hardware such as a GPU (Graphics Processing Unit), FPGA, or CPU, and a memory, which is a temporary storage area used by the processor.
  • the control device 9 comprehensively controls the operation of the light source device 3, the endoscopic camera head 5, and the display device 7 via each of the first transmission cable 6, the second transmission cable 8, and the third transmission cable 10 according to a program recorded in the memory.
  • the control device 9 also performs various image processing on the imaging signal input via the first transmission cable 6 and outputs the result to the second transmission cable 8.
  • the third transmission cable 10 has one end detachably connected to the light source device 3 and the other end detachably connected to the control device 9.
  • the third transmission cable 10 transmits control data from the control device 9 to the light source device 3.
  • the perfusion device 11 supplies perfusion fluid, such as sterilized saline, from a fluid supply hole (not shown) in the insertion part 2 through a fluid supply tube (not shown) into the subject's bladder.
  • the perfusion device 11 is composed of a fluid supply pump, a drainage pump, a storage tank for storing the perfusion fluid, a waste tank for storing the discharged perfusion fluid, etc.
  • the fourth transmission cable 12 has one end detachably connected to the perfusion device 11 and the other end detachably connected to the control device 9.
  • the fourth transmission cable 12 transmits control data from the control device 9 to the perfusion device 11.
  • Fig. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the main parts of the endoscope system 1.
  • the insertion portion 2 has an optical system 22 and an illumination optical system 23.
  • the optical system 22 forms an image of the subject by collecting light such as reflected light from the subject, return light from the subject, excitation light from the subject, and fluorescence emitted from a thermally denatured region that has been thermally denatured by a thermal treatment such as an energy device.
  • the optical system 22 is realized using one or more lenses, etc.
  • the illumination optical system 23 irradiates the subject with illumination light supplied from the light guide 4.
  • the illumination optical system 23 is realized using one or more lenses, etc.
  • the light source device 3 includes a condenser lens 30, a first light source unit 31, a second light source unit 32, and a light source control unit 33.
  • the focusing lens 30 focuses the light emitted by each of the first light source unit 31 and the second light source unit 32 and emits the light to the light guide 4.
  • the first light source unit 31 emits visible white light (normal light) under the control of the light source control unit 33, thereby supplying white light as illumination light to the light guide 4.
  • the first light source unit 31 is configured using a collimator lens, a white LED lamp, a driving driver, etc.
  • the first light source unit 31 may supply visible white light by simultaneously emitting light using a red LED lamp, a green LED lamp, and a blue LED lamp.
  • the first light source unit 31 may also be configured using a halogen lamp, a xenon lamp, etc.
  • the second light source unit 32 emits excitation light having a predetermined wavelength band under the control of the light source control unit 33, and supplies it as illumination light to the light guide 4.
  • the excitation light has a wavelength band of 400 nm to 430 nm (center wavelength 415 nm).
  • the second light source unit 32 is realized using a collimator lens, a semiconductor laser such as a violet LD (laser diode), and a driving driver.
  • the excitation light excites advanced glycation end products that are generated by applying heat treatment to biological tissues using an energy device or the like. However, when amino acids and reducing sugars are heated, a glycation reaction (Maillard reaction) occurs.
  • AGEs are characterized by the inclusion of substances with fluorescent properties.
  • AGEs are generated by heating the amino acids and reducing sugars in the biological tissue, which causes the Maillard reaction.
  • the AGEs generated by this heating can be visualized in the state of heat treatment by fluorescent observation.
  • AGEs emit stronger fluorescence than the autofluorescent substances that are originally present in biological tissue. That is, in the first embodiment, the fluorescent properties of AGEs generated in biological tissue by heat treatment with an energy device or the like are used to visualize the thermally denatured area caused by the heat treatment.
  • the second light source unit 32 irradiates the biological tissue with blue excitation light with a wavelength of about 415 nm to excite AGEs.
  • a fluorescent image thermal denaturation image
  • an imaging signal that captures the fluorescence (e.g., green light with a wavelength of 490 to 625 nm) emitted from the thermally denatured area generated by AGEs.
  • the light source control unit 33 is realized using a processor having hardware such as an FPGA or a CPU, and a memory that is a temporary storage area used by the processor.
  • the light source control unit 33 controls the light emission timing and light emission time of each of the first light source unit 31 and the second light source unit 32 based on control data input from the control device 9.
  • Fig. 3 is a diagram showing a schematic of the wavelength characteristics of the excitation light emitted by the second light source unit 32.
  • the horizontal axis indicates wavelength (nm) and the vertical axis indicates wavelength characteristics.
  • the broken line L -V indicates the wavelength characteristics of the excitation light emitted by the second light source unit 32.
  • the curve L- B indicates the blue wavelength band
  • the curve L- G indicates the green wavelength band
  • the curve L- R indicates the red wavelength band.
  • the second light source unit 32 emits excitation light having a central wavelength (peak wavelength) of 415 nm and a wavelength band of 400 nm to 430 nm.
  • the endoscopic camera head 5 includes an optical system 51, a drive unit 52, an image sensor 53, a cut filter 54, an A/D conversion unit 55, a P/S conversion unit 56, an image capture recording unit 57, and an image capture control unit 58.
  • the optical system 51 forms an image of the subject collected by the optical system 22 of the insertion part 2 on the light receiving surface of the image sensor 53.
  • the optical system 51 is capable of changing the focal length and focal position.
  • the optical system 51 is configured using a plurality of lenses 511.
  • the optical system 51 changes the focal length and focal position by moving each of the plurality of lenses 511 on the optical axis L1 using the drive part 52.
  • the driving unit 52 moves the multiple lenses 511 of the optical system 51 along the optical axis L1 under the control of the imaging control unit 58.
  • the driving unit 52 is configured using a motor such as a stepping motor, a DC motor, or a voice coil motor, and a transmission mechanism such as a gear that transmits the rotation of the motor to the optical system 51.
  • the imaging element 53 is realized by using a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor having multiple pixels arranged in a two-dimensional matrix. Under the control of the imaging control unit 58, the imaging element 53 receives the subject image (light rays) formed by the optical system 51 through the cut filter 54, performs photoelectric conversion to generate an imaging signal (RAW data), and outputs it to the A/D conversion unit 55.
  • the imaging element 53 has a pixel unit 531 and a color filter 532.
  • Fig. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the pixel unit 531.
  • the imaging control unit 58 the pixel unit 531 reads out image signals as image data from pixels Pnm in a readout region arbitrarily set as a readout target among the plurality of pixels Pnm , and outputs the image signals to the A/D conversion unit 55.
  • FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of color filter 532.
  • color filter 532 is configured in a Bayer array with 2 ⁇ 2 as one unit.
  • Color filter 532 is configured using a filter R that transmits light in the red wavelength band, two filters G that transmit light in the green wavelength band, and a filter B that transmits light in the blue wavelength band.
  • Fig. 6 is a diagram showing the sensitivity and wavelength band of each filter.
  • the horizontal axis indicates wavelength (nm) and the vertical axis indicates transmission characteristics (sensitivity characteristics).
  • the curve L- B indicates the transmission characteristics of filter B
  • the curve L- G indicates the transmission characteristics of filter G
  • the curve L- R indicates the transmission characteristics of filter R.
  • the filter B transmits light in the blue wavelength band.
  • the filter G transmits light in the green wavelength band.
  • the filter R transmits light in the red wavelength band.
  • the pixel P- nm having the filter R disposed on the light receiving surface is referred to as the R pixel
  • the pixel P -nm having the filter G disposed on the light receiving surface is referred to as the G pixel
  • the pixel P -nm having the filter B disposed on the light receiving surface is referred to as the B pixel.
  • the image sensor 53 configured in this manner receives the subject image formed by the optical system 51, it generates color signals (R signal, G signal, and B signal) for the R pixel, G pixel, and B pixel, respectively, as shown in Figures 7A to 7C.
  • the cut filter 54 is disposed on the optical axis L1 between the optical system 51 and the image sensor 53.
  • the cut filter 54 is provided on the light receiving surface side (incident surface side) of the G pixel provided with the filter G that transmits at least the green wavelength band of the color filter 532.
  • the cut filter 54 blocks light in a short wavelength band including the wavelength band of the excitation light and transmits a wavelength band longer than the wavelength band of the excitation light.
  • Fig. 8 is a diagram showing a schematic configuration of the cut filter 54. As shown in Fig. 8, the filter F11 constituting the cut filter 54 is disposed at the position where the filter G11 (see Fig. 5) is disposed, on the light receiving surface side directly above the filter G11 .
  • Fig. 9 is a diagram showing a schematic diagram of the transmission characteristic of the cut filter 54.
  • the horizontal axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents the transmission characteristic.
  • the broken line L- F represents the transmission characteristic of the cut filter 54
  • the broken line L- NG represents the wavelength characteristic of the fluorescent light
  • the broken line L- V represents the wavelength characteristic of the excitation light.
  • the cut filter 54 blocks the wavelength band of the excitation light and transmits the wavelength band on the longer wavelength side of the wavelength band of the excitation light. Specifically, the cut filter 54 blocks light in the wavelength band on the shorter wavelength side of 400 nm to less than 430 nm, which includes the wavelength band of the excitation light, and transmits light in the wavelength band on the longer wavelength side of 400 nm to 430 nm, which includes the excitation light.
  • the A/D conversion unit 55 under the control of the imaging control unit 58, performs A/D conversion processing on the analog imaging signal input from the imaging element 53 and outputs the result to the P/S conversion unit 56.
  • the A/D conversion unit 55 is realized using an A/D conversion circuit or the like.
  • the P/S conversion unit 56 performs parallel/serial conversion on the digital imaging signal input from the A/D conversion unit 55 under the control of the imaging control unit 58, and outputs the parallel/serial converted imaging signal to the control device 9 via the first transmission cable 6.
  • the P/S conversion unit 56 is realized using a P/S conversion circuit or the like. Note that in the first embodiment, instead of the P/S conversion unit 56, an E/O conversion unit that converts the imaging signal into an optical signal may be provided and the imaging signal may be output to the control device 9 by the optical signal, or the imaging signal may be transmitted to the control device 9 by wireless communication such as Wi-Fi (Wireless Fidelity) (registered trademark).
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • the imaging and recording unit 57 records various information related to the endoscopic camera head 5 (e.g., pixel information of the imaging element 53, characteristics of the cut filter 54).
  • the imaging and recording unit 57 also records various setting data and control parameters transmitted from the control device 9 via the first transmission cable 6.
  • the imaging and recording unit 57 is configured using a non-volatile memory and a volatile memory.
  • the imaging control unit 58 controls the operation of each of the drive unit 52, the imaging element 53, the A/D conversion unit 55, and the P/S conversion unit 56 based on the setting data received from the control device 9 via the first transmission cable 6.
  • the imaging control unit 58 is realized using a TG (Timing Generator), a processor having hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or a CPU, and a memory that is a temporary storage area used by the processor.
  • the control device 9 includes an S/P conversion unit 91 , an image processing unit 92 , an input unit 93 , a recording unit 94 , and a control unit 95 .
  • the S/P conversion unit 91 Under the control of the control unit 95, the S/P conversion unit 91 performs serial/parallel conversion on the image data received from the endoscopic camera head 5 via the first transmission cable 6 and outputs the converted data to the image processing unit 92. If the endoscopic camera head 5 outputs an imaging signal as an optical signal, the S/P conversion unit 91 may be replaced by an O/E conversion unit that converts the optical signal into an electrical signal. If the endoscopic camera head 5 transmits an imaging signal via wireless communication, the S/P conversion unit 91 may be replaced by a communication module capable of receiving wireless signals.
  • the image processing unit 92 Under the control of the control unit 95, the image processing unit 92 performs predetermined image processing on the imaging signal of parallel data input from the S/P conversion unit 91 and outputs the result to the display device 7.
  • the predetermined image processing includes demosaic processing, white balance processing, gain adjustment processing, gamma correction processing, and format conversion processing.
  • the image processing unit 92 is realized using a processor, which is a processing device having hardware such as a GPU or FPGA, and a memory, which is a temporary storage area used by the processor.
  • the input unit 93 receives inputs of various operations related to the endoscope system 1 and outputs the received operations to the control unit 95.
  • the input unit 93 is configured using a mouse, a foot switch, a keyboard, buttons, switches, a touch panel, etc.
  • the recording unit 94 is realized using a recording medium such as a volatile memory, a non-volatile memory, an SSD (Solid State Drive), an HDD (Hard Disk Drive), a memory card, etc.
  • the recording unit 94 records data including various parameters necessary for the operation of the endoscope system 1.
  • the recording unit 94 also has a program recording unit 941 that records various programs for operating the endoscope system 1.
  • the control unit 95 is realized using a processor having hardware such as an FPGA or CPU, and a memory which is a temporary storage area used by the processor.
  • the control unit 95 comprehensively controls each component of the endoscope system 1. Specifically, the control unit 95 reads out a program recorded in the program recording unit 941 into a working area of the memory and executes it, and controls each component through the execution of the program by the processor, whereby the hardware and software work together to realize a functional module that meets a specified purpose.
  • the control unit 95 has an acquisition unit 951, a decision unit 952, a calculation unit 953, a judgment unit 954, and an output control unit 955.
  • the acquisition unit 951 acquires the imaging signal generated by the endoscopic camera head 5 capturing an image via the insertion unit 2.
  • the determination unit 952 determines first information contained in the first fluorescence image. Specifically, the determination unit 952 determines the amount of fluorescence of the first fluorescence image as the first information based on pixel values included in the first fluorescence image. The determination unit 952 also determines second information contained in the second fluorescence image. Specifically, the determination unit 952 determines the amount of fluorescence of the second fluorescence image as the second information based on pixel values included in the first fluorescence image.
  • the calculation unit 953 calculates the difference between the amount of fluorescence contained in the first fluorescence image determined by the determination unit 952 and the amount of fluorescence contained in the second fluorescence image determined by the determination unit 952. Specifically, the calculation unit 953 calculates the amount of change in the amount of fluorescence over time as the difference, based on the amount of fluorescence contained in the first fluorescence image determined by the determination unit 952 and the amount of fluorescence contained in the second fluorescence image determined by the determination unit 952.
  • the determination unit 954 determines whether the difference between the amount of fluorescence contained in the first fluorescence image and the amount of fluorescence contained in the second fluorescence image calculated by the calculation unit 953 is less than a predetermined value. Specifically, the determination unit 954 determines whether the amount of change in the amount of fluorescence calculated by the calculation unit 953 as the difference in the amount of fluorescence is less than a predetermined value.
  • the output control unit 955 outputs to the display device 7 a drive signal that causes the display device 7 to display information indicating that the removal of the excised piece has been completed as removal information indicating the removal status of the excised piece within the target area that has been removed by the excision treatment tool.
  • the output control unit 955 also outputs to the display device 7 a drive signal that causes the display device 7 to display information indicating that the excised piece is being removed as removal information indicating the removal status of the excised piece within the target area that has been removed by the excision treatment tool.
  • FIG 10 is a flow chart showing an outline of the process executed by the control device 9.
  • control unit 95 causes the second light source unit 32 of the light source device 3 to emit light and supply excitation light to the insertion unit 2, thereby irradiating the excitation light toward the target area of the biological tissue (step S101).
  • the acquisition unit 951 acquires the first fluorescent image generated by the endoscopic camera head 5 capturing an image via the insertion portion 2 (step S102).
  • the determination unit 952 determines the first information contained in the first fluorescent image (step S103). Specifically, the determination unit 952 determines the amount of fluorescence of the first fluorescent image as the first information based on the pixel values contained in the first fluorescent image.
  • control unit 95 causes the second light source unit 32 of the light source device 3 to emit light and supply excitation light to the insertion unit 2, thereby irradiating the excitation light toward the target area of the biological tissue (step S104).
  • the acquisition unit 951 acquires a second fluorescent image generated by capturing an image of the target area by the endoscopic camera head 5 via the insertion unit 2 after the time the first fluorescent image was captured (step S105).
  • the determination unit 952 determines the second information contained in the second fluorescent image (step S106). Specifically, the determination unit 952 determines the average value of the pixel values of the first fluorescent image and the second fluorescent image as the amount of fluorescence.
  • the calculation unit 953 calculates the difference between the amount of fluorescence contained in the first fluorescence image determined by the determination unit 952 and the amount of fluorescence contained in the second fluorescence image determined by the determination unit 952 (step S107). Specifically, the calculation unit 953 calculates the amount of change in the amount of fluorescence over time as the difference based on the amount of fluorescence contained in the first fluorescence image determined by the determination unit 952 and the amount of fluorescence contained in the second fluorescence image determined by the determination unit 952.
  • the calculation unit 953 may divide each of the first fluorescence image and the second fluorescence image into a plurality of regions, calculate the average value of the pixel values (amount of fluorescence) of the pixels contained in each of the plurality of regions, and then calculate the amount of change in the amount of fluorescence over time using the average value of the same region in each of the first fluorescence image and the second fluorescence image. Furthermore, the calculation unit 953 may calculate the amount of change in the amount of fluorescence over time from the distribution of the amount of fluorescence in each of the first fluorescence image and the second fluorescence image.
  • the determination unit 954 determines whether the amount of change in the amount of fluorescence calculated by the calculation unit 953 is less than a predetermined value (step S108). If the determination unit 954 determines that the amount of change in the amount of fluorescence calculated by the calculation unit 953 is less than the predetermined value (step S108: Yes), the control device 9 proceeds to step S109, which will be described later. On the other hand, if the determination unit 954 determines that the amount of change in the amount of fluorescence calculated by the calculation unit 953 is not less than the predetermined value (step S108: No), the control device 9 proceeds to step S110, which will be described later.
  • step S109 the output control unit 955 outputs a drive signal to the display device 7 to cause the display device 7 to display information indicating that removal of the resection piece has been completed as removal information showing the removal status of the resection piece removed by the resection tool within the target area.
  • the display device 7 displays information indicating that removal of the resection piece has been completed, such as text, figures, symbols, etc. such as "removal completed", superimposed on the display image input from the image processing unit 92 in accordance with the drive signal input from the control unit 95. This allows the user to know that the resection piece has been removed from the target area.
  • step S109 the control device 9 proceeds to step S111, which will be described later.
  • step S110 the output control unit 955 outputs a drive signal to the display device 7 to cause the display device 7 to display information indicating that the resection piece is being discharged as discharge information showing the discharge status of the resection piece resected by the resection tool within the target area.
  • the display device 7 superimposes characters, figures, symbols, etc. such as "discharging” indicating that the resection piece is being discharged on the display image input from the image processing unit 92 in accordance with the drive signal input from the control unit 95. This allows the user to know that the resection piece has been removed from the target area.
  • step S109 the control device 9 proceeds to step S111, which will be described later.
  • step S111 the determination unit 954 determines whether or not an end signal to end the observation of the subject by the endoscope system 1 has been input from the input unit 93. If the determination unit 954 determines that an end signal to end the observation of the subject by the endoscope system 1 has been input from the input unit 93 (step S111: Yes), the control device 9 ends this process. On the other hand, if the determination unit 954 determines that an end signal to end the observation of the subject by the endoscope system 1 has not been input from the input unit 93 (step S111: No), the control device 9 returns to the above-mentioned step S101.
  • the output control unit 955 outputs a drive signal to the display device 7 to display information indicating that removal of the resected piece has been completed as removal information indicating the removal status of the resected piece removed by the resection treatment tool within the target area, so that the status of the resected piece in the perfusion fluid supplied to the organ can be grasped.
  • the output control unit 955 outputs a drive signal to the display device 7 to display information indicating that the resection piece is being discharged as discharge information indicating the discharge status of the resection piece resected by the resection treatment tool within the target area, so that the status of the resection piece in the perfusion fluid can be grasped.
  • the motion vector may be calculated based on the first fluorescence image and the second fluorescence image.
  • the calculation unit 953 calculates the motion vector based on the difference information between the first fluorescence image and the second fluorescence image.
  • the calculation unit 953 calculates the motion vector by referring to a well-known technique for calculating (estimating) optical flow, for example, the Lucas Kanade method or the Horm-Schunk method.
  • the determination unit 954 determines that the subject with the large motion vector calculated by the calculation unit 953 is the resection piece, and determines whether or not this motion vector has become less than a predetermined value within the target area. That is, when the motion vector is less than a predetermined value, the determination unit 954 determines that the piece has been removed from the target area, whereas when the motion vector is not less than the predetermined value, the determination unit 954 determines that the piece is being removed from the target area.
  • Embodiment 2 Next, a description will be given of embodiment 2.
  • the endoscope system according to embodiment 2 has the same configuration as the endoscope system 1 according to embodiment 1 described above, but the processing executed by the control device 9 is different. Specifically, in embodiment 1 described above, a drive signal is output to the display device 7, but in embodiment 2, a drive signal is output to the perfusion device 11. Therefore, hereinafter, the processing executed by the control device provided in the endoscope system according to embodiment 2 will be described.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an outline of the process executed by the control device 9 according to embodiment 2.
  • the control device 9 executes steps S109A and S110A instead of steps S109 and S110 in Fig. 10 described above, and other steps are the same as those described above, so steps S109A and S110A will be described.
  • step S109A the output control unit 955 outputs a drive signal to the perfusion device 11 to stop the supply of perfusion fluid as a signal for controlling the perfusion device 11 that supplies perfusion fluid to the target area. This allows the user to concentrate on the treatment of the subject, as they do not need to judge the state of the perfusion fluid based on experience.
  • step S109A the control device 9 proceeds to step S111.
  • step S110A the output control unit 955 outputs a drive signal to cause the perfusion device 11 to supply perfusion fluid as a signal for controlling the perfusion device 11 that supplies perfusion fluid toward the target area. This causes the perfusion device 11 to supply perfusion fluid toward the target area, allowing the surgeon to discharge to the outside the piece that has been resected by the resection tool.
  • step S110A the control device 9 proceeds to step S111.
  • the second embodiment described above has the same effect as the first embodiment, that is, it is possible to grasp the state of the resection piece in the irrigation fluid.
  • FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of an endoscope system according to embodiment 3.
  • the endoscope system 1A shown in Fig. 12 includes a control device 9A instead of the control device 9 of the endoscope system 1 according to the above-described embodiment 1.
  • the endoscope system 1A further includes a medical device 13 and a fifth transmission cable 14 in addition to the configuration of the endoscope system 1 according to the above-described embodiment 1.
  • the control device 9A is realized using a processor, which is a processing device having hardware such as a GPU, FPGA, or CPU, and a memory, which is a temporary storage area used by the processor.
  • the control device 9A comprehensively controls the operations of the light source device 3, the endoscopic camera head 5, the display device 7, and the medical device 13 via each of the first transmission cable 6, the second transmission cable 8, the third transmission cable 10, and the fourth transmission cable 12, according to a program recorded in the memory.
  • the control device 9A omits the functions of the acquisition unit 951, the determination unit 952, the calculation unit 953, the judgment unit 954, and the output control unit 955 from the control unit 95 according to the above-mentioned first embodiment.
  • the medical device 13 is realized using a processor, which is a processing device having hardware such as a GPU, FPGA, or CPU, and a memory, which is a temporary storage area used by the processor.
  • the medical device 13 acquires various information from the control device 9A via the fifth transmission cable 14, and outputs the acquired various information to the control device 9A.
  • the detailed functional configuration of the medical device 13 will be described later.
  • the fifth transmission cable 14 has one end detachably connected to the control device 9A and the other end detachably connected to the medical device 13.
  • the fifth transmission cable 14 transmits various information from the control device 9A to the medical device 13 and transmits various information from the medical device 13 to the control device 9A.
  • Fig. 13 is a block diagram showing the functional configuration of the medical device 13.
  • the medical device 13 shown in Fig. 16 includes a communication I/F 131, an input unit 132, a recording unit 133, and a control unit 134.
  • the communication I/F 131 is an interface for communicating with the control device 9A via the fifth transmission cable 14.
  • the communication I/F 131 receives various information from the control device 9A according to a predetermined communication standard, and outputs the received information to the control unit 134.
  • the input unit 132 receives input of various operations related to the endoscope system 1A and outputs the received operations to the control unit 134.
  • the input unit 132 is configured using a mouse, a foot switch, a keyboard, buttons, switches, a touch panel, etc.
  • the recording unit 133 is realized using a recording medium such as a volatile memory, a non-volatile memory, an SSD, an HDD, or a memory card.
  • the recording unit 133 records data including various parameters necessary for the operation of the medical device 13.
  • the recording unit 133 also has a program recording unit 133a that records various programs for operating the medical device 13.
  • the control unit 134 is realized using a processor having hardware such as an FPGA or a CPU, and a memory that is a temporary storage area used by the processor.
  • the control unit 134 comprehensively controls each unit that constitutes the medical device 13.
  • the control unit 134 has the same functions as the control unit 95 according to the above-mentioned first embodiment. Specifically, the control unit 134 has an acquisition unit 951, a determination unit 952, a calculation unit 953, a judgment unit 954, and an output control unit 955.
  • the medical device 13 configured in this manner executes the same processing as the control device 9 according to the first embodiment described above, and outputs the processing results to the control device 9A.
  • the control device 9A causes the image processing device 92 to output a display image according to the presence or absence of a light-emitting region within the detection range R1 of the white image generated by the image processing device 92, and causes the display device 7 to display the image.
  • the second embodiment described above has the same effect as the first embodiment, and allows the user to check the state of thermal denaturation within a specific region.
  • Various inventions can be formed by appropriately combining multiple components disclosed in the endoscope systems according to the above-mentioned embodiments 1 to 3 of the present disclosure. For example, some components may be deleted from all the components described in the endoscope systems according to the above-mentioned embodiments of the present disclosure. Furthermore, the components described in the endoscope systems according to the above-mentioned embodiments of the present disclosure may be appropriately combined.
  • the systems are connected to each other by wires, but they may be connected wirelessly via a network.
  • the functions of the control unit provided in the endoscope system, and the functional modules of the acquisition unit 951, decision unit 952, calculation unit 953, judgment unit 954, and output control unit 955 may be provided in a server or the like that can be connected via a network.
  • a server may be provided for each functional module.
  • transurethral bladder tumor resection an example of use in transurethral bladder tumor resection has been described, but the present invention is not limited to this, and can be applied to various procedures, such as resecting lesions using an energy device, etc.
  • the "unit" described above can be read as a “means” or a “circuit.”
  • a control unit can be read as a control means or a control circuit.

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Abstract

臓器内に供給した灌流液中の切除片の状況を把握することができる、医療用装置、医療用システム、医療用装置の作動方法、プログラムを提供する。医療用装置は、プロセッサを備え、プロセッサは、対象領域を撮像した第１の蛍光画像と、第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に対象領域を撮像した第２の蛍光画像と、を取得し、第１の蛍光画像に含まれる第１の情報と、第２の蛍光画像に含まれる第２の情報と、に基づいて、対象領域に対する所定動作のための駆動信号を生成し、この駆動信号を出力する。

Description

医療用装置、医療用システム、医療用装置の作動方法およびプログラム
　本開示は、医療用装置、医療用システム、医療用装置の作動方法およびプログラムに関する。
　従来、医療分野では、エネルギーデバイス等を用いた生体組織等の被検体への焼灼状態を可視化する技術が知られている（例えば特許文献１を参照）。この技術では、被検体に励起光を照射し、この励起光を受けて被写体の熱侵襲領域から発生した蛍光を撮像して取得された撮像信号に基づいて生成された蛍光画像データを含む画像および情報を表示することによって焼灼状態を術者等のユーザに可視化させる。
国際公開第２０２０／０５４７２３号
　ところで、経尿道的膀胱腫瘍切除術（ＴＵＲ－Ｂｔ）では、被検体の尿道から手術用内視鏡（レゼクトスコープ）を挿入し、術者が手術用内視鏡の接眼部で病巣部を観察しながら、エネルギーデバイス等の切除用処置具によって病巣部または所定臓器を含む特定領域の切除を行う。さらに、経尿道的膀胱腫瘍切除術では、切除後、灌流液を体外に排出することで、同時に切除片を膀胱外へ排除する。
　しかしながら、上述した特許文献１では、切除用処置具によって切除を行った際における膀胱内等の臓器内における目に見えないレベルの小さい切除片の破片の確認方法について何ら考慮されていない。この結果、術者は、灌流液を臓器内に一定時間供給することで、臓器内から目に見えないレベルの小さい切除片の破片が排出されたものとみなしていた。このため、術者は、臓器内に供給した灌流液中における目に見えないレベルの小さい切除片の破片を確認することができる技術を所望していた。
　本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、臓器内に供給した灌流液中の切除片の状況を把握することができる、医療用装置、医療用システム、医療用装置の作動方法、プログラムを提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示に係る医療用装置は、プロセッサを備え、対象領域の洗浄状態に応じて駆動する医療用装置であって、前記プロセッサは、前記対象領域を撮像した第１の蛍光画像と、前記第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に前記対象領域を撮像した第２の蛍光画像と、を取得し、前記第１の蛍光画像に含まれる第１の情報と、前記第２の蛍光画像に含まれる第２の情報と、に基づいて、前記対象領域に対する所定動作のための駆動信号を生成し、前記駆動信号を出力する。
　また、本開示に係る医療用装置は、上記開示において、前記駆動信号は、前記対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報を表示装置に表示させるための信号である。
　また、本開示に係る医療用装置は、上記開示において、前記駆動信号は、前記対象領域に向けて灌流液を供給する灌流装置を制御するための信号である。
　また、本開示に係る医療用装置は、上記開示において、前記第１の情報および前記第２の情報の各々は、蛍光量であり、前記プロセッサは、前記第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、前記第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、の差分を算出し、前記差分が所定値未満であるか否かを判定し、前記所定値未満であると判定した場合、前記排出情報として前記切除片の排出が完了したことを示す情報を前記表示装置に表示させる前記駆動信号を出力する。
　また、本開示に係る医療用装置は、上記開示において、前記プロセッサは、前記所定値未満でないと判定した場合、前記排出情報として前記切除片を排出中であることを示す情報を前記表示装置に表示させる前記駆動信号を出力する。
　また、本開示に係る医療用装置は、上記開示において、前記第１の情報および前記第２の情報の各々は、蛍光量であり、前記プロセッサは、前記第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、前記第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、の差分を算出し、前記差分が所定値未満であるか否かを判定し、前記所定値未満であると判定した場合、前記信号として前記灌流装置に前記灌流液の供給を停止させるための前記駆動信号を出力する。
　また、本開示に係る医療用装置は、上記開示において、前記差分が前記所定値未満でないと判定した場合、前記信号として前記灌流装置に前記灌流液を供給させるための前記駆動信号を出力する。
　また、本開示に係る医療用システムは、光源装置と、撮像装置と、医療用装置と、を備える医療用システムであって、前記光源装置は、生体組織の対象領域に熱処置を施すことによって生じる終末糖化産物を励起させる励起光を発光する光源を有し、前記撮像装置は、前記励起光によって発光する蛍光を撮像することによって前記対象領域を撮像した第１の蛍光画像と、前記第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に前記対象領域を撮像した第２の蛍光画像を生成する撮像素子を有し、前記医療用装置は、プロセッサを有し、前記プロセッサは、前記第１の蛍光画像と、前記第２の蛍光画像と、を取得し、前記第１の蛍光画像に含まれる第１の情報と、前記第２の蛍光画像に含まれる第２の情報と、に基づいて、前記対象領域に対する所定動作のための駆動信号を生成し、前記駆動信号を出力する。
　また、本開示に係る医療用システムは、上記開示において、表示装置をさらに備え、前記駆動信号は、前記対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報を前記表示装置に表示させるための信号である。
　また、本開示に係る医療用システムは、上記開示において、前記対象領域に向けて灌流液を供給する灌流装置をさらに備え、前記駆動信号は、前記灌流装置を制御するための信号である。
　また、本開示に係る医療用装置の作動方法は、プロセッサを備え、対象領域の洗浄状態に応じて駆動する医療用装置の作動方法であって、前記プロセッサが、前記対象領域を撮像した第１の蛍光画像と、前記第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に前記対象領域を撮像した第２の蛍光画像と、を取得し、前記第１の蛍光画像に含まれる第１の情報と、前記第２の蛍光画像に含まれる第２の情報と、に基づいて、前記対象領域に対する所定動作のための駆動信号を生成し、前記駆動信号を出力する、ことを実行する。
　また、本開示に係るプログラムは、プロセッサを備え、対象領域の洗浄状態に応じて駆動する医療用装置が実行するプログラムであって、前記プロセッサに、前記対象領域を撮像した第１の蛍光画像と、前記第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に前記対象領域を撮像した第２の蛍光画像と、を取得し、前記第１の蛍光画像に含まれる第１の情報と、前記第２の蛍光画像に含まれる第２の情報と、に基づいて、前記対象領域に対する所定動作のための駆動信号を生成し、前記駆動信号を出力する、ことを実行させる。
　本開示によれば、灌流液中の切除片の状況を把握することができるという効果を奏する。
図１は、実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。 図２は、実施の形態１に係る内視鏡システムの要部の機能構成を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１に係る２の光源部が発光する励起光の波長特性を模式的に示す図である。 図４は、実施の形態１に係る画素部の構成を模式的に示す図である。 図５は、実施の形態１に係るカラーフィルタの構成を模式的に示す図である。 図６は、実施の形態１に係る各フィルタの感度と波長帯域を模式的に示す図である。 図７Ａは、実施の形態１に係る撮像素子のＲ画素の信号値を模式的に示す図である。 図７Ｂは、実施の形態１に係る撮像素子のＧ画素の信号値を模式的に示す図である。 図７Ｃは、実施の形態１に係る撮像素子のＢ画素の信号値を模式的に示す図である。 図８は、実施の形態１に係るカットフィルタの構成を模式的に示す図である。 図９は、実施の形態１に係るカットフィルタの透過特性を模式的に示す図である。 図１０は、実施の形態１に係る制御装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１１は、実施の形態２に係る制御装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１２は、実施の形態３に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。 図１３は、実施の形態３に係る医療用装置の機能構成を示すブロック図である。
　以下、本開示を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本開示が限定されるものでない。また、以下の説明において参照する各図は、本開示の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本開示は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものでない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。さらにまた、本開示に係る内視鏡システムの一例として、硬性鏡および医療用撮像装置を備える内視鏡システムについて説明する。
（実施の形態１）
　〔内視鏡システムの構成〕
　図１は、実施の形態１に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。図１に示す内視鏡システム１は、医療分野に用いられ、生体等の被検体内の生体組織を観察および処置するシステムである。なお、実施の形態１では、内視鏡システム１として、図１に示す硬性鏡（挿入部２）を用いた硬性内視鏡システムについて説明するが、これに限定されることなく、例えば軟性の内視鏡を備えた内視鏡システムであってもよい。さらに、内視鏡システム１として、被検体を撮像する医療用撮像装置を備え、この医療用撮像装置によって撮像された撮像信号（画像データ）に基づく観察画像を表示装置に表示させながら手術や処理等を行う医療用顕微鏡または医療用手術ロボットシステム等のものであっても適用することができる。
　また、近年、医療分野では、内視鏡および腹腔鏡等を用いた低侵襲治療が広く行われるようになっている。例えば、内視鏡および腹腔鏡等を用いた低侵襲治療としては、内視鏡的粘膜下層剥離術（ＥＳＤ：Endoscopic　Submucosal　Dissection）、腹腔鏡内視鏡合同胃局所切除術（ＬＥＣＳ：Laparoscopy　and　Endoscopy　Cooperative　Surgery）、非穿孔式内視鏡的胃壁内反切除術（ＮＥＷＳ：Non-exposed　Endoscopic　Wall-inversion　Surgery）、経尿道的膀胱腫瘍切除術（ＴＵＲ―ｂｔ：transurethral　resection　of　the　bladder　tumor）等が広く行われている。これらの低侵襲治療では、処置を行う場合、例えば、前処置として手術対象領域のマーキング等のために、医者等の術者が高周波、超音波、マイクロ波等のエネルギーを発するエネルギーデバイスの処置具を用いて生体組織に対して病変部を有する関心領域（病原領域）に対して焼灼による切除や熱処置によるマーキング処置等を行う。また、術者は、実際の処置の場合にも、エネルギーデバイス等を用いて被検体の生体組織の切除および凝固等の処置を行う。
　このため、図１に示す内視鏡システム１は、熱処置が可能なエネルギーデバイス等の処置具（図示せず）を用いて被検体の手術または処理を行う際に用いられる。具体的には、図１に示す内視鏡システム１は、経尿道的膀胱腫瘍切除術（ＴＵＲ－Ｂｔ）に用いられ、膀胱の腫瘍（膀胱がん）や病原領域に対して処置を行う際に用いられる。
　図１に示す内視鏡システム１は、挿入部２と、光源装置３と、ライトガイド４と、内視鏡カメラヘッド５（内視鏡用撮像装置）と、第１の伝送ケーブル６と、表示装置７と、第２の伝送ケーブル８と、制御装置９と、第３の伝送ケーブル１０と、灌流装置１１と、第４の伝送ケーブル１２と、を備える。
　挿入部２は、硬質または少なくとも一部が軟性で細長形状を有する。挿入部２は、トロッカーを経由して患者等の被検体内に挿入される。挿入部２は、内部に観察像を結像するレンズ等の光学系が設けられている。
　光源装置３は、ライトガイド４の一端が接続され、制御装置９による制御のもと、ライトガイド４の一端に被検体内に照射する照明光を供給する。光源装置３は、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）光源、キセノンランプおよびＬＤ（laser　Diode）等の半導体レーザ素子のいずれかの１つ以上の光源と、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）やＣＰＵ（Central　Processing　Unit）等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。なお、光源装置３および制御装置９は、図１に示すように個別に通信する構成をしてもよいし、一体化した構成であってもよい。
　ライトガイド４は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、かつ、他端が挿入部２に着脱自在に接続される。ライトガイド４は、光源装置３から供給された照明光を一端から端に導光し、挿入部２へ供給する。
　内視鏡カメラヘッド５は、挿入部２の接眼部２１が着脱自在に接続される。内視鏡カメラヘッド５は、制御装置９による制御のもと、挿入部２によって結像された観察像を受光して光電変換を行うことによって撮像信号（ＲＡＷデータ）を生成し、この撮像信号を第１の伝送ケーブル６を経由して制御装置９へ出力する。
　第１の伝送ケーブル６は、一端がビデオコネクタ６１を経由して制御装置９に着脱自在に接続され、他端がカメラヘッドコネクタ６２を経由して内視鏡カメラヘッド５に着脱自在に接続される。第１の伝送ケーブル６は、内視鏡カメラヘッド５から出力される撮像信号を制御装置９へ伝送し、かつ、制御装置９から出力される設定データおよび電力等を内視鏡カメラヘッド５へ伝送する。ここで、設定データとは、内視鏡カメラヘッド５を制御する制御信号、同期信号およびクロック信号等である。
　表示装置７は、制御装置９による制御のもと、制御装置９において画像処理が施された撮像信号に基づく観察画像および内視鏡システム１に関する各種情報を表示する。表示装置７は、液晶または有機ＥＬ（Electro　Luminescence）等の表示モニタを用いて実現される。
　第２の伝送ケーブル８は、一端が表示装置７に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。第２の伝送ケーブル８は、制御装置９において画像処理が施された撮像信号を表示装置７へ伝送する。
　制御装置９は、ＧＰＵ（Graphics　Processing　Unit）、ＦＰＧＡまたはＣＰＵ等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリと、を用いて実現される。制御装置９は、メモリに記録されたプログラムに従って、第１の伝送ケーブル６、第２の伝送ケーブル８および第３の伝送ケーブル１０の各々を経由して、光源装置３、内視鏡カメラヘッド５および表示装置７の動作を統括的に制御する。また、制御装置９は、第１の伝送ケーブル６を経由して入力された撮像信号に対して各種の画像処理を行って第２の伝送ケーブル８へ出力する。
　第３の伝送ケーブル１０は、一端が光源装置３に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。第３の伝送ケーブル１０は、制御装置９からの制御データを光源装置３へ伝送する。
　灌流装置１１は、制御装置９による制御のもと、減菌した生理食塩水等の灌流液を、図示しない送液チューブを経由して挿入部２の送液孔（図示せず）から被検体の膀胱内へ供給する。灌流装置１１は、送液ポンプ、排液ポンプ、灌流液を貯蔵する貯蔵タンク、排出された灌流液を貯蔵する廃液タンク等を用いて構成される。
　第４の伝送ケーブル１２は、一端が灌流装置１１に着脱自在に接続され、他端が制御装置９に着脱自在に接続される。第４の伝送ケーブル１２は、制御装置９からの制御データを灌流装置１１へ伝送する。
　〔内視鏡システムの要部の機能構成〕
　次に、上述した内視鏡システム１の要部の機能構成について説明する。図２は、内視鏡システム１の要部の機能構成を示すブロック図である。
　〔挿入部の構成〕
　まず、挿入部２の構成について説明する。挿入部２は、光学系２２と、照明光学系２３と、を有する。
　光学系２２は、被写体から反射された反射光、被写体からの戻り光、被写体からの励起光およびエネルギーデバイス等の熱処置によって熱変性した熱変性領域から発せられた蛍光等の光を集光することによって被写体像を結像する。光学系２２は、１または複数のレンズ等を用いて実現される。
　照明光学系２３は、ライトガイド４から供給されて照明光を被写体に向けて照射する。照明光学系２３は、１または複数のレンズ等を用いて実現される。
　〔光源装置の構成〕
　次に、光源装置３の構成について説明する。光源装置３は、集光レンズ３０と、第１の光源部３１と、第２の光源部３２と、光源制御部３３と、を備える。
　集光レンズ３０は、第１の光源部３１および第２の光源部３２の各々が発光した光を集光してライトガイド４へ出射する。
　第１の光源部３１は、光源制御部３３による制御のもと、可視光である白色光（通常光）を発光することによってライトガイド４へ照明光としての白色光を供給する。第１の光源部３１は、コリメートレンズ、白色ＬＥＤランプおよび駆動ドライバ等を用いて構成される。なお、第１の光源部３１は、赤色ＬＥＤランプ、緑色ＬＥＤランプおよび青色ＬＥＤランプを用いて同時に発光することによって可視光の白色光を供給してもよい。もちろん、第１の光源部３１は、ハロゲンランプやキセノンランプ等を用いて構成されてもよい。
　第２の光源部３２は、光源制御部３３による制御のもと、所定の波長帯域を有する励起光を発光することによってライトガイド４へ照明光として供給する。ここで、励起光は、波長帯域が４００ｎｍ～４３０ｎｍ（中心波長が４１５ｎｍ）である。第２の光源部３２は、コリメートレンズ、紫色ＬＤ（laser　Diode）等の半導体レーザおよび駆動ドライバ等を用いて実現される。なお、実施の形態１では、励起光がエネルギーデバイス等によって生体組織に熱処置が施されることによって生じる終末糖化産物を励起させる。ところで、アミノ酸と、還元糖と、を加熱した場合、糖化反応（メイラード反応）が生じる。このメイラード反応の結果生じる最終産物は、総じて終末糖化産物（ＡＧＥｓ：Advanced　glycation　end　products）と呼ばれる。ＡＧＥｓの特徴としては、蛍光特性を有する物質が含まれることが知られている。つまり、ＡＧＥｓは、生体組織をエネルギーデバイスで熱処置した場合、生体組織中のアミノ酸と還元糖が加熱されて、メイラード反応が生じることによって生成される。この加熱により生成されたＡＧＥｓは、蛍光観察することにより熱処置の状態の可視化が可能となる。さらに、ＡＧＥｓは、生体組織内に元来存在する自家蛍光物質よりも、強い蛍光を発するが知られている。即ち、実施の形態１では、エネルギーデバイス等により熱処置されることで生体組織中に発生したＡＧＥｓの蛍光特性を利用して、熱処置による熱変性領域を可視化する。このため、実施の形態１では、第２の光源部３２からＡＧＥｓを励起させるための波長４１５ｎｍｍ近傍の青色光の励起光を生体組織に照射する。これにより、実施の形態１は、ＡＧＥｓから発生する熱変性領域から発せられる蛍光（例えば、波長４９０～６２５ｎｍの緑色光）を撮像した撮像信号に基づいて、蛍光画像（熱変性画像）を観察することができる。
　光源制御部３３は、ＦＰＧＡまたはＣＰＵ等のハードウェアを有するプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリと、を用いて実現される。光源制御部３３は、制御装置９から入力される制御データに基づいて、第１の光源部３１および第２の光源部３２の各々の発光タイミングおよび発光時間等を制御する。
　ここで、第２の光源部３２が発光する光の波長特性について説明する。図３は、第２の光源部３２が発光する励起光の波長特性を模式的に示す図である。図３において、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が波長特性を示す。また、図３において、折れ線ＬＶが第２の光源部３２が発光する励起光の波長特性を示す。また、図３において、曲線ＬＢが青色の波長帯域を示し、曲線ＬＧが緑色の波長帯域を示し、曲線ＬＲが赤色の波長帯域を示す。
　図３の折れ線ＬＶに示すように、第２の光源部３２は、中心波長（ピーク波長）が４１５ｎｍであり、波長帯域が４００ｎｍ～４３０ｎｍである励起光を発光する。
　〔内視鏡カメラヘッドの構成〕
　図２に戻り、内視鏡システム１の構成の説明を続ける。
　次に、内視鏡カメラヘッド５の構成について説明する。内視鏡カメラヘッド５は、光学系５１と、駆動部５２と、撮像素子５３と、カットフィルタ５４と、Ａ／Ｄ変換部５５と、Ｐ／Ｓ変換部５６と、撮像記録部５７と、撮像制御部５８と、を備える。
　光学系５１は、挿入部２の光学系２２が集光した被写体像を撮像素子５３の受光面に結像する。光学系５１は、焦点距離および焦点位置を変更可能である。光学系５１は、複数のレンズ５１１を用いて構成される。光学系５１は、駆動部５２によって複数のレンズ５１１の各々が光軸Ｌ１上を移動することによって、焦点距離および焦点位置を変更する。
　駆動部５２は、撮像制御部５８による制御のもと、光学系５１の複数のレンズ５１１を光軸Ｌ１上に沿って移動させる。駆動部５２は、ステッピングモータ、ＤＣモータおよびボイスコイルモータ等のモータと、光学系５１にモータの回転を伝達するギア等の伝達機構と、を用いて構成される。
　撮像素子５３は、２次元マトリクス状に配置されてなる複数の画素を有するＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）またはＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）のイメージセンサを用いて実現される。撮像素子５３は、撮像制御部５８による制御のもと、光学系５１によって結像された被写体像（光線）であって、カットフィルタ５４を経由した被写体像を受光し、光電変換を行って撮像信号（ＲＡＷデータ）を生成してＡ／Ｄ変換部５５へ出力する。撮像素子５３は、画素部５３１と、カラーフィルタ５３２と、を有する。
　図４は、画素部５３１の構成を模式的に示す図である。図４に示すように、画素部５３１は、光量に応じた電荷を蓄積するフォトダイオード等の複数の画素Ｐｎｍ（ｎ＝１以上の整数，ｍ＝１以上の整数）が２次元マトリクス状に配置されてなる。画素部５３１は、撮像制御部５８による制御のもと、複数の画素Ｐｎｍのうち読み出し対象として任意に設定された読み出し領域の画素Ｐｎｍから画像信号を画像データとして読み出してＡ／Ｄ変換部５５へ出力する。
　図５は、カラーフィルタ５３２の構成を模式的に示す図である。図５に示すように、カラーフィルタ５３２は、２×２を１つのユニットとするベイヤー配列で構成される。カラーフィルタ５３２は、赤色の波長帯域の光を透過するフィルタＲと、緑色の波長帯域の光を透過する２つのフィルタＧと、青色の波長帯域の光を透過するフィルタＢと、を用いて構成される。
　図６は、各フィルタの感度と波長帯域を模式的に示す図である。図６において、横軸が波長（ｎｍ）を示し、縦軸が透過特性（感度特性）を示す。また、図６において、曲線ＬＢがフィルタＢの透過特性を示し、曲線ＬＧがフィルタＧの透過特性を示し、曲線ＬＲがフィルタＲの透過特性を示す。
　図６の曲線ＬＢに示すように、フィルタＢは、青色の波長帯域の光を透過する。また、図６の曲線ＬＧが示すように、フィルタＧは、緑色の波長帯域の光を透過する。さらに、図６の曲線ＬＲが示すように、フィルタＲは、赤色の波長帯域の光を透過する。なお、以下においては、フィルタＲが受光面に配置されてなる画素ＰｎｍをＲ画素、フィルタＧが受光面に配置されてなる画素ＰｎｍをＧ画素、フィルタＢが受光面に配置されてなる画素ＰｎｍをＢ画素として表記して説明する。
　このように構成された撮像素子５３によれば、光学系５１によって結像された被写体像を受光した場合、図７Ａ～図７Ｃに示すように、Ｒ画素、Ｇ画素およびＢ画素の各々の色信号（Ｒ信号、Ｇ信号およびＢ信号）を生成する。
　図２に戻り、内視鏡システム１の構成の説明を続ける。
　カットフィルタ５４は、光学系５１と撮像素子５３との光軸Ｌ１上に配置される。カットフィルタ５４は、少なくともカラーフィルタ５３２の緑色の波長帯域を透過するフィルタＧが設けられたＧ画素の受光面側（入射面側）に設けられる。カットフィルタ５４は、励起光の波長帯域を含む短波長の波長帯域の光を遮光し、励起光の波長帯域より長波長側の波長帯域を透過する。
　図８は、カットフィルタ５４の構成を模式的に示す図である。図８に示すように、カットフィルタ５４を構成するフィルタＦ１１は、フィルタＧ１１（図５を参照）が配置された位置であって、フィルタＧ１１の直上の受光面側に配置されてなる。
　図９は、カットフィルタ５４の透過特性を模式的に示す図である。図８において、横軸は波長（ｎｍ）を示す、縦軸が透過特性を示す。また、図８において、折れ線ＬＦがカットフィルタ５４の透過特性を示し、折れ線ＬＮＧが蛍光の波長特性を示し、折れ線ＬＶが励起光の波長特性を示す。
　図９に示すように、カットフィルタ５４は、励起光の波長帯域を遮光し、励起光の波長帯域から長波長側の波長帯域を透過する。具体的には、カットフィルタ５４は、励起光の波長帯域を含む４００ｎｍ～４３０ｎｍ未満の短波長側の波長帯域の光を遮光し、かつ、励起光を含む４００ｎｍ～４３０ｎｍより長波長側の波長帯域の光を透過する。
　図２に戻り、内視鏡カメラヘッド５の構成の説明を続ける。
　Ａ／Ｄ変換部５５は、撮像制御部５８による制御のもと、撮像素子５３から入力されたアナログの撮像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を行ってＰ／Ｓ変換部５６へ出力する。Ａ／Ｄ変換部５５は、Ａ／Ｄ変換回路等を用いて実現される。
　Ｐ／Ｓ変換部５６は、撮像制御部５８による制御のもと、Ａ／Ｄ変換部５５から入力されたデジタルの撮像信号をパラレル／シリアル変換を行い、このパラレル／シリアル変換を行った撮像信号を、第１の伝送ケーブル６を経由して制御装置９へ出力する。Ｐ／Ｓ変換部５６は、Ｐ／Ｓ変換回路等を用いて実現される。なお、実施の形態１では、Ｐ／Ｓ変換部５６に換えて、撮像信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部を設け、光信号によって制御装置９へ撮像信号を出力するようにしてもよいし、例えばＷｉ-Ｆｉ（Wireless　Fidelity）（登録商標）等の無線通信によって撮像信号を制御装置９へ送信するようにしてもよい。
　撮像記録部５７は、内視鏡カメラヘッド５に関する各種情報（例えば撮像素子５３の画素情報、カットフィルタ５４の特性）を記録する。また、撮像記録部５７は、第１の伝送ケーブル６を経由して制御装置９から伝送されてくる各種設定データおよび制御用のパラメータを記録する。撮像記録部５７は、不揮発性メモリや揮発性メモリを用いて構成される。
　撮像制御部５８は、第１の伝送ケーブル６を経由して制御装置９から受信した設定データに基づいて、駆動部５２、撮像素子５３、Ａ／Ｄ変換部５５およびＰ／Ｓ変換部５６の各々の動作を制御する。撮像制御部５８は、ＴＧ（Timing　Generator）と、ＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）またはＣＰＵ等のハードウェアを有するプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリと、を用いて実現される。
　〔制御装置の構成〕
　次に、制御装置９の構成について説明する。
　制御装置９は、Ｓ／Ｐ変換部９１と、画像処理部９２と、入力部９３と、記録部９４と、制御部９５と、を備える。
　Ｓ／Ｐ変換部９１は、制御部９５による制御のもと、第１の伝送ケーブル６を経由して内視鏡カメラヘッド５から受信した画像データに対してシリアル／パラレル変換を行って画像処理部９２へ出力する。なお、内視鏡カメラヘッド５が光信号で撮像信号を出力する場合、Ｓ／Ｐ変換部９１に換えて、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部を設けてもよい。また、内視鏡カメラヘッド５が無線通信によって撮像信号を送信する場合、Ｓ／Ｐ変換部９１に換えて、無線信号を受信可能な通信モジュールを設けてもよい。
　画像処理部９２は、制御部９５による制御のもと、Ｓ／Ｐ変換部９１から入力されたパラレルデータの撮像信号に所定の画像処理を施して表示装置７へ出力する。ここで、所定の画像処理とは、デモザイク処理、ホワイトバランス処理、ゲイン調整処理、γ補正処理およびフォーマット変換処理等である。画像処理部９２は、ＧＰＵまたはＦＰＧＡ等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。
　入力部９３は、内視鏡システム１に関する各種操作の入力を受け付け、受け付けた操作を制御部９５へ出力する。入力部９３は、マウス、フットスイッチ、キーボード、ボタン、スイッチおよびタッチパネル等を用いて構成される。
　記録部９４は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＳＳＤ（Solid　State　Drive）およびＨＤＤ（Hard　Disk　Drive）等やメモリカード等の記録媒体を用いて実現される。記録部９４は、内視鏡システム１の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記録部９４は、内視鏡システム１を動作させるための各種プログラムを記録するプログラム記録部９４１を有する。
　制御部９５は、ＦＰＧＡまたはＣＰＵ等のハードウェアを有するプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリと、を用いて実現される。制御部９５は、内視鏡システム１を構成する各部を統括的に制御する。具体的には、制御部９５は、プログラム記録部９４１に記録されたプログラムをメモリの作業領域に読み出して実行し、プロセッサによるプログラムの実行を通じて各構成部等を制御することによって、ハードウェアとソフトウェアとが協働し、所定の目的に合致した機能モジュールを実現する。具体的には、制御部９５は、取得部９５１と、決定部９５２と、算出部９５３と、判定部９５４と、出力制御部９５５と、を有する。
　取得部９５１は、内視鏡カメラヘッド５が挿入部２を介して撮像して生成した撮像信号を取得する。
　決定部９５２は、第１の蛍光画像に含まれる第１の情報を決定する。具体的には、決定部９５２は、第１の蛍光画像に含まれる画素値に基づいて、第１の蛍光画像の蛍光量を第１の情報として決定する。また、決定部９５２は、第２の蛍光画像に含まれる第２の情報を決定する。具体的には、決定部９５２は、第１の蛍光画像に含まれる画素値に基づいて、第２の蛍光画像の蛍光量を第２の情報として決定する。
　算出部９５３は、決定部９５２が決定した第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、決定部９５２が決定した第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、の差分を算出する。具体的には、算出部９５３は、決定部９５２が決定した第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、決定部９５２が決定した第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、に基づいて、時間的な蛍光量の変化量を差分として算出する。
　判定部９５４は、算出部９５３が算出した第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、の差分が所定値未満であるか否かを判定する。具体的には、判定部９５４は、算出部９５３が算出した蛍光量の差分として蛍光量の変化量が所定値未満であるか否かを判定する。
　出力制御部９５５は、対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報として切除片の排出が完了したことを示す情報を表示装置７に表示させる駆動信号を表示装置７に出力する。また、出力制御部９５５は、対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報として切除片を排出中であることを示す情報を表示装置７に表示させる駆動信号を表示装置７に出力する。
　〔制御装置の処理〕
　次に、制御装置９が実行する処理について説明する。図１０は、制御装置９が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
　図１０に示すように、まず、制御部９５は、光源装置３の第２の光源部３２を発光させて励起光を挿入部２に供給することによって生体組織の対象領域に向けて励起光を照射させる（ステップＳ１０１）。
　続いて、取得部９５１は、内視鏡カメラヘッド５が挿入部２を経由して撮像して生成した第１の蛍光画像を取得する（ステップＳ１０２）。
　その後、決定部９５２は、第１の蛍光画像に含まれる第１の情報を決定する（ステップＳ１０３）。具体的には、決定部９５２は、第１の蛍光画像に含まれる画素値に基づいて、第１の蛍光画像の蛍光量を第１の情報として決定する。
　続いて、制御部９５は、光源装置３の第２の光源部３２を発光させて励起光を挿入部２に供給することによって生体組織の対象領域に向けて励起光を照射させる（ステップＳ１０４）。
　その後、取得部９５１は、内視鏡カメラヘッド５が挿入部２を経由して、第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に対象領域を撮像して生成した第２の蛍光画像を取得する（ステップＳ１０５）。
　続いて、決定部９５２は、第２の蛍光画像に含まれる第２の情報を決定する（ステップＳ１０６）。具体的には、決定部９５２は、第１の蛍光画像および第２の蛍光画像の各々の画素値を平均した値を蛍光量として決定する。
　算出部９５３は、決定部９５２が決定した第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、決定部９５２が決定した第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、の差分を算出する（ステップＳ１０７）。具体的には、算出部９５３は、決定部９５２が決定した第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、決定部９５２が決定した第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、に基づいて、時間的な蛍光量の変化量を差分として算出する。なお、算出部９５３は、第１の蛍光画像および第２の蛍光画像の各々を複数の領域毎に分割し、この複数の領域毎に含まれる画素の画素値（蛍光量）の平均値を算出した後、第１の蛍光画像および第２の蛍光画像の各々の同じ領域の平均値を用いて時間的な蛍光量の変化量を算出してもよい。さらに、算出部９５３は、第１の蛍光画像および第２の蛍光画像の各々の蛍光量の分布から時間的な蛍光量の変化量を算出してもよい。
　判定部９５４は、算出部９５３が算出した蛍光量の変化量が所定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。判定部９５４によって算出部９５３が算出した蛍光量の変化量が所定値未満であると判定された場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、制御装置９は、後述するステップＳ１０９へ移行する。これに対して、判定部９５４によって算出部９５３が算出した蛍光量の変化量が所定値未満でないと判定された場合（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、制御装置９は、後述するステップＳ１１０へ移行する。
　ステップＳ１０９において、出力制御部９５５は、対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報として切除片の排出が完了したことを示す情報を表示装置７に表示させる駆動信号を表示装置７に出力する。この場合、表示装置７は、制御部９５から入力された駆動信号に従って、画像処理部９２から入力された表示画像上に、切除片の排出が完了したことを示す情報、例えば「排出完了」等の文字、図形および記号等によって重畳して表示する。これにより、ユーザは、対象領域内から切除片が排除されたことを把握することができる。ステップＳ１０９の後、制御装置９は、後述するステップＳ１１１へ移行する。
　ステップＳ１１０において、出力制御部９５５は、対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報として切除片を排出中であることを示す情報を表示装置７に表示させる駆動信号を表示装置７に出力する。この場合、表示装置７は、制御部９５から入力された駆動信号に従って、画像処理部９２から入力された表示画像上に、切除片を排出中であることを示す、例えば「排出中」等の文字、図形および記号等によって重畳して表示する。これにより、ユーザは、対象領域内から切除片が排除されたことを把握することができる。ステップＳ１０９の後、制御装置９は、後述するステップＳ１１１へ移行する。
　ステップＳ１１１において、判定部９５４は、入力部９３から内視鏡システム１による被検体の観察を終了する終了信号が入力されたか否かを判定する。判定部９５４によって入力部９３から内視鏡システム１による被検体の観察を終了する終了信号が入力されたと判定された場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、制御装置９は、本処理を終了する。これに対して、判定部９５４によって入力部９３から内視鏡システム１による被検体の観察を終了する終了信号が入力されていないと判定された場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、制御装置９は、上述したステップＳ１０１へ戻る。
　以上説明した実施の形態１によれば、出力制御部９５５が対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報として切除片の排出が完了したことを示す情報を表示装置７に表示させる駆動信号を表示装置７に出力するため、臓器内に供給した灌流液中の切除片の状況を把握することができる。
　また、実施の形態１によれば、出力制御部９５５が対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報として切除片を排出中であることを示す情報を表示装置７に表示させる駆動信号を表示装置７に出力するため、灌流液中の切除片の状況を把握することができる。
　なお、算出部９５３は、決定部９５２が決定した第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、決定部９５２が決定した第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、の変化量を差分として算出していたが、第１の蛍光画像と第２の蛍光画像に基づいて、動きベクトルを算出してもよい。この場合、算出部９５３は、第１の蛍光画像と第２の蛍光画像の画像間の差分情報に基づいて、動きベクトルを算出する。算出部９５３は、周知のオプティカルフローを算出（推定）する技術、例えばＬｕｃａｓＫａｎａｄｅ法またはＨｏｒｍ－Ｓｃｈｕｎｋ法を参照し、動きベクトルを算出する。このとき、判定部９５４は、算出部９５３が算出した動きベクトルの大きい被写体を切除片とし、この動きベクトルが対象領域内において所定値未満となったか否かを判定する。即ち、判定部９５４は、動きベクトルが所定値未満となった場合、対象領域内から切除片が排出されたと判定する一方、動きベクトルが所定値未満でない場合、対象領域内から切除片が排出中であると判定する。
（実施の形態２）
　次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２に係る内視鏡システムは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成を有し、制御装置９が実行する処理が異なる。具体的には、上述した実施の形態１では、表示装置７に駆動信号を出力していたが、実施の形態２では、灌流装置１１に駆動信号を出力する。このため、以下においては、実施の形態２に係る内視鏡システムが備える制御装置が実行する処理について説明する。
　〔制御装置の処理〕
　図１１は、実施の形態２に係る制御装置９が実行する処理の概要を示すフローチャートである。図１１において、制御装置９は、上述した図１０のステップＳ１０９およびステップＳ１１０に代えて、ステップＳ１０９ＡおよびステップＳ１１０Ａを実行し、それ以外は上述した各ステップと同様のため、ステップＳ１０９ＡおよびステップＳ１１０Ａについて説明する。
　ステップＳ１０９Ａにおいて、出力制御部９５５は、対象領域に向けて灌流液を供給する灌流装置１１を制御するための信号として灌流装置１１に灌流液の供給を停止させるための駆動信号を出力する。これにより、ユーザは、灌流液の状態を経験則で判断することないため、被検体の施術に集中して行うことができる。ステップＳ１０９Ａの後、制御装置９は、ステップＳ１１１へ移行する。
　ステップＳ１１０Ａにおいて、出力制御部９５５は、対象領域に向けて灌流液を供給する灌流装置１１を制御するための信号として灌流装置１１に灌流液を供給させるための駆動信号を出力する。これにより、灌流装置１１は、対象領域に向けて灌流液を供給するため、術者が切除用処置具によって切除した切除片を外部へ排出することができる。ステップＳ１１０Ａの後、制御装置９は、ステップＳ１１１へ移行する。
　以上説明した実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様の効果を奏し、即ち、灌流液中の切除片の状況を把握することができる。
（実施の形態３）
　次に、実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、制御装置９の制御部９５が、表示装置７に駆動信号を出力していたが、実施の形態３では、表示装置７を駆動するための駆動信号を出力する医療用装置を別途設けている。以下においては、実施の形態３に係る内視鏡システムの構成について説明する。なお、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１と同一の構成には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
　〔内視鏡システムの構成〕
　図１２は、実施の形態３に係る内視鏡システムの概略構成を示す図である。図１２に示す内視鏡システム１Ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１の制御装置９に代えて制御装置９Ａを備える。さらに、内視鏡システム１Ａは、上述した実施の形態１に係る内視鏡システム１の構成に加えて、医療用装置１３と、第５の伝送ケーブル１４と、をさらに備える。
　制御装置９Ａは、ＧＰＵ、ＦＰＧＡまたはＣＰＵ等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。制御装置９Ａは、メモリに記録されたプログラムに従って、第１の伝送ケーブル６、第２の伝送ケーブル８、第３の伝送ケーブル１０および第４の伝送ケーブル１２の各々を経由して、光源装置３、内視鏡カメラヘッド５、表示装置７および医療用装置１３の動作を統括的に制御する。制御装置９Ａは、上述した実施の形態１に係る制御部９５から、取得部９５１、決定部９５２、算出部９５３、判定部９５４および出力制御部９５５の機能を省略している。
　医療用装置１３は、ＧＰＵ、ＦＰＧＡまたはＣＰＵ等のハードウェアを有する処理装置であるプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリを用いて実現される。医療用装置１３は、第５の伝送ケーブル１４を経由して、制御装置９Ａから各種の情報を取得し、取得した各種の情報を制御装置９Ａへ出力する。なお、医療用装置１３の詳細な機能構成は、後述する。
　第５の伝送ケーブル１４は、一端が制御装置９Ａに着脱自在に接続され、他端が医療用装置１３に着脱自在に接続される。第５の伝送ケーブル１４は、制御装置９Ａからの各種情報を医療用装置１３へ伝送し、医療用装置１３からの各種情報を制御装置９Ａへ伝送する。
　〔医療用装置の機能構成〕
　図１３は、医療用装置１３の機能構成を示すブロック図である。図１６に示す医療用装置１３は、通信Ｉ／Ｆ１３１と、入力部１３２と、記録部１３３と、制御部１３４と、を備える。
　通信Ｉ／Ｆ１３１は、第５の伝送ケーブル１４を経由して、制御装置９Ａとの通信を行うためのインターフェースである。通信Ｉ／Ｆ１３１は、所定の通信規格に従って、制御装置９Ａからの各種情報を受信し、受信した各種情報を制御部１３４へ出力する。
　入力部１３２は、内視鏡システム１Ａに関する各種操作の入力を受け付け、受け付けた操作を制御部１３４へ出力する。入力部１３２は、マウス、フットスイッチ、キーボード、ボタン、スイッチおよびタッチパネル等を用いて構成される。
　記録部１３３は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、ＳＳＤおよびＨＤＤ等やメモリカード等の記録媒体を用いて実現される。記録部１３３は、医療用装置１３の動作に必要な各種パラメータ等を含むデータを記録する。また、記録部１３３は、医療用装置１３を動作させるための各種プログラムを記録するプログラム記録部１３３ａを有する。
　制御部１３４は、ＦＰＧＡまたはＣＰＵ等のハードウェアを有するプロセッサと、プロセッサが使用する一時的な記憶域であるメモリと、を用いて実現される。制御部１３４は、医療用装置１３を構成する各部を統括的に制御する。制御部１３４は、上述した実施の形態１に係る制御部９５と同一の機能を有する。具体的には、制御部１３４は、取得部９５１と、決定部９５２と、算出部９５３と、判定部９５４と、出力制御部９５５と、を有する。
　このように構成された医療用装置１３は、上述した実施の形態１に係る制御装置９と同様の処理を実行し、この処理結果を制御装置９Ａへ出力する。この場合、制御装置９Ａは、医療用装置１３の処理結果に基づいて、画像処理部９２が生成する白色画像の検出範囲Ｒ１内における発光領域の有無に応じた表示画像を画像処理部９２に出力させて表示装置７に表示させる。
　以上説明した実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様の効果を奏し、ユーザは、特定領域内における熱変性の状態を確認することができる。
（その他の実施の形態）
　上述した本開示の実施の形態１～３に係る内視鏡システムに開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、上述した本開示の実施の形態に係る内視鏡システムに記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、上述した本開示の実施の形態に係る内視鏡システムで説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
　また、本開示の実施の形態１～３に係る内視鏡システムでは、互いに有線によって接続されていたが、ネットワークを経由して無線によって接続してもよい。
　また、本開示の実施の形態１～３では、内視鏡システムが備える制御部の機能、取得部９５１、決定部９５２、算出部９５３、判定部９５４および出力制御部９５５の機能モジュールを、ネットワークで接続可能なサーバ等に設けてもよい。もちろん、機能モジュール毎にサーバを設けてもよい。
　また、本開示の実施の形態１～３では、経尿道的膀胱腫瘍切除術に用いられる例について説明したが、これに限定されることなく、例えばエネルギーデバイス等により病変を切除する種々の施術に適用することができる。
　また、本開示の実施の形態１～３に係る内視鏡システムでは、上述してきた「部」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御手段や制御回路に読み替えることができる。
　なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本発明を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。
　以上、本願の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、本開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
１，１Ａ　内視鏡システム
２　挿入部
３　光源装置
４　ライトガイド
５　内視鏡カメラヘッド
６　第１の伝送ケーブル
７　表示装置
８　第２の伝送ケーブル
９，９Ａ　制御装置
１０　第３の伝送ケーブル
１１　灌流装置
１２　第４の伝送ケーブル
１３　医療用装置。
１４　第５の伝送ケーブル
２１　接眼部
２２　光学系
２３　照明光学系
３０　集光レンズ
３１　第１の光源部
３２　第２の光源部
３３　光源制御部
５１　光学系
５２　駆動部
５３　撮像素子
５４　カットフィルタ
５５　Ａ／Ｄ変換部
５６　Ｐ／Ｓ変換部
５７　撮像記録部
５８　撮像制御部
６１　ビデオコネクタ
６２　カメラヘッドコネクタ
９１　Ｓ／Ｐ変換部
９２　画像処理部
９３，１１２　入力部
９４，１１３　記録部
９５　出力部
９６，１１４　制御部
１１１　通信Ｉ／Ｆ
１１３ａ，９４１　プログラム記録部
５１１　レンズ
５３１　画素部
５３２　カラーフィルタ
９５１　取得部
９５２　決定部
９５３　算出部
９５４　判定部
９５５　出力制御部

Claims (12)

  1. 　プロセッサを備え、対象領域の洗浄状態に応じて駆動する医療用装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　前記対象領域を撮像した第１の蛍光画像と、前記第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に前記対象領域を撮像した第２の蛍光画像と、を取得し、
    　前記第１の蛍光画像に含まれる第１の情報と、前記第２の蛍光画像に含まれる第２の情報と、に基づいて、前記対象領域に対する所定動作のための駆動信号を生成し、
    　前記駆動信号を出力する、
    　医療用装置。
  2. 　請求項１に記載の医療用装置であって、
    　前記駆動信号は、
    　前記対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報を表示装置に表示させるための信号である、
    　医療用装置。
  3. 　請求項１に記載の医療用装置であって、
    　前記駆動信号は、
    　前記対象領域に向けて灌流液を供給する灌流装置を制御するための信号である、
    　医療用装置。
  4. 　請求項２に記載の医療用装置であって、
    　前記第１の情報および前記第２の情報の各々は、
    　蛍光量であり、
    　前記プロセッサは、
    　前記第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、前記第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、の差分を算出し、
    　前記差分が所定値未満であるか否かを判定し、
    　前記所定値未満であると判定した場合、前記排出情報として前記切除片の排出が完了したことを示す情報を前記表示装置に表示させる前記駆動信号を出力する、
    　医療用装置。
  5. 　請求項４に記載の医療用装置であって、
    　前記プロセッサは、
    　前記所定値未満でないと判定した場合、前記排出情報として前記切除片を排出中であることを示す情報を前記表示装置に表示させる前記駆動信号を出力する、
    　医療用装置。
  6. 　請求項３に記載の医療用装置であって、
    　前記第１の情報および前記第２の情報の各々は、
    　蛍光量であり、
    　前記プロセッサは、
    　前記第１の蛍光画像に含まれる蛍光量と、前記第２の蛍光画像に含まれる蛍光量と、の差分を算出し、
    　前記差分が所定値未満であるか否かを判定し、
    　前記所定値未満であると判定した場合、前記信号として前記灌流装置に前記灌流液の供給を停止させるための前記駆動信号を出力する、
    　医療用装置。
  7. 　請求項６に記載の医療用装置であって、
    　前記差分が前記所定値未満でないと判定した場合、前記信号として前記灌流装置に前記灌流液を供給させるための前記駆動信号を出力する、
    　医療用装置。
  8. 　光源装置と、撮像装置と、医療用装置と、を備える医療用システムであって、
    　前記光源装置は、
    　生体組織の対象領域に熱処置を施すことによって生じる終末糖化産物を励起させる励起光を発光する光源を有し、
    　前記撮像装置は、
    　前記励起光によって発光する蛍光を撮像することによって前記対象領域を撮像した第１の蛍光画像と、前記第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に前記対象領域を撮像した第２の蛍光画像を生成する撮像素子を有し、
    　前記医療用装置は、
    　プロセッサを有し、
    　前記プロセッサは、
    　前記第１の蛍光画像と、前記第２の蛍光画像と、を取得し、
    　前記第１の蛍光画像に含まれる第１の情報と、前記第２の蛍光画像に含まれる第２の情報と、に基づいて、前記対象領域に対する所定動作のための駆動信号を生成し、
    　前記駆動信号を出力する、
    　医療用システム。
  9. 　請求項８に記載の医療用システムであって、
    　表示装置をさらに備え、
    　前記駆動信号は、
    　前記対象領域内における切除用処置具によって切除された切除片の排出状況を示す排出情報を前記表示装置に表示させるための信号である、
    　医療用システム。
  10. 　請求項８に記載の医療用システムであって、
    　前記対象領域に向けて灌流液を供給する灌流装置をさらに備え、
    　前記駆動信号は、
    　前記灌流装置を制御するための信号である、
    　医療用システム。
  11. 　プロセッサを備え、対象領域の洗浄状態に応じて駆動する医療用装置の作動方法であって、
    　前記プロセッサが、
    　前記対象領域を撮像した第１の蛍光画像と、前記第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に前記対象領域を撮像した第２の蛍光画像と、を取得し、
    　前記第１の蛍光画像に含まれる第１の情報と、前記第２の蛍光画像に含まれる第２の情報と、に基づいて、前記対象領域に対する所定動作のための駆動信号を生成し、
    　前記駆動信号を出力する、
    　ことを実行する、
    　医療用装置の作動方法。
  12. 　プロセッサを備え、対象領域の洗浄状態に応じて駆動する医療用装置が実行するプログラムであって、
    　前記プロセッサに、
    　前記対象領域を撮像した第１の蛍光画像と、前記第１の蛍光画像を撮像した時刻より後に前記対象領域を撮像した第２の蛍光画像と、を取得し、
    　前記第１の蛍光画像に含まれる第１の情報と、前記第２の蛍光画像に含まれる第２の情報と、に基づいて、前記対象領域に対する所定動作のための駆動信号を生成し、
    　前記駆動信号を出力する、
    　ことを実行させる、
    　プログラム。
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