(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光薬剤が投与された被観察部に励起光を照射する励起光照射部と、該励起光の照射によって前記被観察部の蛍光薬剤から発せられた蛍光を受光して光電変換する撮像素子を有し、該撮像素子によって所定の電荷蓄積期間で電荷を蓄積して蛍光画像を撮像する撮像部とを備えた蛍光画像撮像装置において、
患者情報の入力を受け付ける患者情報受付部と、
前記患者情報に応じた前記蛍光薬剤の投与許容量と１回あたりの投与量とに基づいて設定された前記蛍光薬剤の投与許容回数を取得する投与許容回数取得部と、
前記蛍光薬剤の投与開始情報を受け付ける投与開始情報受付部と、
前記投与開始情報を受け付けた回数と前記投与許容回数とに基づいて、残りの投与可能回数を取得する投与可能回数取得部とを備え、
該投与可能回数取得部が、前記投与可能回数が所定の回数になった時点から、前記１回あたりの投与量よりも少ない投与量に基づいて設定された投与可能回数を再取得するものであることを特徴とする蛍光画像撮像装置。
【請求項２】
前記投与可能回数を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の蛍光画像撮像装置。
【請求項３】
前記投与可能回数取得部が前記投与可能回数を再取得した場合、前記励起光の強度が大きくなるように前記励起光照射部を制御する励起光制御部を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の蛍光画像撮像装置。
【請求項４】
前記投与可能回数取得部が前記投与可能回数を再取得した場合、前記撮像素子の電荷蓄積期間が長くなるように前記撮像素子を制御する撮像素子制御部を備えたことを特徴とする請求項１から３いずれか１項記載の蛍光画像撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光薬剤が投与された被観察部に励起光を照射することによって、被観察部の蛍光薬剤から発せられた蛍光を受光して蛍光画像を撮像する蛍光画像撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内の組織を観察する内視鏡システムが広く知られており、白色光の照射によって体腔内の被観察部を撮像して通常画像を得て、この通常画像をモニタ画面上に表示する電子式内視鏡システムが広く実用化されている。
【０００３】
また、上記のような内視鏡システムとして、たとえば、特許文献１や特許文献２には、ＩＣＧ（インドシアニングリーン）などの蛍光薬剤を予め生体内に投与し、励起光を被観察部に照射して血管内のＩＣＧの蛍光を検出することによって血管の蛍光画像を取得する蛍光内視鏡システムも提案されている。
【０００４】
ところで、ＩＣＧは血中からのクリアランスが速いため、時間の経過とともに血中ＩＣＧ濃度が低下してしまい、鮮明な蛍光画像が得られなくなるという問題がある。
【０００５】
そこで、特許文献３においては、蛍光薬剤の濃度を常時測定し、濃度が一定値以下になった場合に自動投与装置によってＩＣＧを自動的に投与するか、もしくは蛍光薬剤の投与を促すような表示をモニタに出力する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２９９６７６号公報
【特許文献２】特開２００７−２４４７４６号公報
【特許文献３】特開２００７−１２５３５５号公報
【特許文献４】特表２００８−５２０２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３に記載の方法のように、蛍光薬剤の濃度が常時一定以上になるよう蛍光薬剤を自動的に投与するようにしたのでは、蛍光薬剤の許容量を超えて投与する危険性がある。
【０００８】
また、初回循環を撮影する方法（１回に投与する薬剤の量を通常の1/10程度に減らして、薬剤の塊が血中を分散していく過程を画像化する方法）を行う場合には、通常の薬剤蛍光を撮影する方法に比べて投与回数が著しく増えるため、回数の管理が煩雑であるという問題がある。
さらに、特許文献４においては、蛍光薬剤の許容量を時間で制限する方法が提案されているが、この方法は蛍光薬剤のクリアランスが長く、１回の薬剤投与によってある程度長い時間観察できる場合には有効であるが、上述したような初回循環を撮影する方法においては適していない。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、蛍光薬剤が投与された被観察部から発せられた蛍光を受光して蛍光画像を撮像する蛍光画像撮像装置であって、蛍光薬剤が許容量を超えて患者に投与されることを回避することができる蛍光画像撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の蛍光画像撮像装置は、蛍光薬剤が投与された被観察部に励起光を照射する励起光照射部と、励起光の照射によって被観察部の蛍光薬剤から発せられた蛍光を受光して光電変換する撮像素子を有し、撮像素子によって所定の電荷蓄積期間で電荷を蓄積して蛍光画像を撮像する撮像部とを備えた蛍光画像撮像装置において、患者情報の入力を受け付ける患者情報受付部と、患者情報に応じた蛍光薬剤の投与許容量と１回あたりの投与量とに基づいて設定された蛍光薬剤の投与許容回数を取得する投与許容回数取得部と、蛍光薬剤の投与開始情報を受け付ける投与開始情報受付部と、投与開始情報を受け付けた回数と投与許容回数とに基づいて、残りの投与可能回数を取得する投与可能回数取得部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、上記本発明の蛍光画像撮像装置においては、投与可能回数を表示する表示部をさらに設けることができる。
【００１２】
また、投与可能回数取得部を、投与可能回数が所定の回数になった時点から、１回あたりの投与量よりも少ない投与量に基づいて設定された投与可能回数を再取得するものとすることができる。
【００１３】
また、投与可能回数取得部が投与可能回数を再取得した場合、励起光の強度が大きくなるように励起光照射部を制御する励起光制御部を設けることができる。
【００１４】
また、投与可能回数取得部が投与可能回数を再取得した場合、撮像素子の電荷蓄積期間が長くなるように撮像素子を制御する撮像素子制御部を設けることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の蛍光画像撮像装置によれば、患者情報の入力を受け付け、その患者情報に応じた蛍光薬剤の投与許容量と１回あたりの投与量とに基づいて設定された蛍光薬剤の投与許容回数を取得し、蛍光薬剤の投与開始情報を受け付け、投与開始情報を受け付けた回数と投与許容回数とに基づいて、残りの投与可能回数を取得するようにしたので、たとえば、上記投与可能回数を表示するようにした場合には、蛍光薬剤が許容量を超えて患者に投与されることを回避することができる。
【００１６】
また、投与可能回数が所定の回数になった時点から、１回あたりの投与量よりも少ない投与量に基づいて設定された投与可能回数を再取得するようにした場合には、たとえば、操作者が所定回数の蛍光画像の撮像を終了した時点において、残りの投与可能回数以上の蛍光画像の撮像を行いたいと考えた場合に、さらに再取得した投与可能回数だけ蛍光画像の撮像を行うことができる。
【００１７】
また、上述したように投与可能回数を再取得した場合、励起光の強度が大きくなるように制御したり、撮像素子の電荷蓄積期間が長くなるように撮像素子を制御したりした場合には、少ない投与量に応じた適切な蛍光画像の撮像を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の蛍光画像撮像装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの概略構成図
【図２】硬質挿入部の概略構成図
【図３】撮像ユニットの概略構成図
【図４】画像処理装置および光源装置の概略構成を示すブロック図
【図５】薬剤自動注入装置の概略構成を示す図
【図６】本発明の蛍光画像撮像装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムの作用を説明するためのフローチャート
【図７】蛍光画像、通常画像および投与可能回数の表示例を示す図
【図８】１回あたりの投与量と投与許容回数との関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の蛍光画像撮像装置の一実施形態を用いた硬性鏡システムについて詳細に説明する。図１は、本実施形態の硬性鏡システム１の概略構成を示す外観図である。
【００２０】
本実施形態の硬性鏡システム１は、図１に示すように、白色の通常光および特殊光を射出する光源装置２と、光源装置２から射出された通常光および特殊光を導光して被観察部に照射するとともに、通常光の照射により被観察部から反射された反射光に基づく通常像および特殊光の照射により被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像を撮像する硬性鏡撮像装置１０と、硬性鏡撮像装置１０によって撮像された画像信号に所定の処理を施す画像処理装置３と、画像処理装置３において生成された表示制御信号に基づいて被観察部の通常画像および蛍光画像を表示するモニタ４とを備えている。
【００２１】
硬性鏡撮像装置１０は、図１に示すように、腹腔内に挿入される硬質挿入部３０と、硬質挿入部３０によって導光された被観察部の通常像および蛍光像を撮像する撮像ユニット２０とを備えている。
【００２２】
また、硬性鏡撮像装置１０は、図２に示すように、硬質挿入部３０と撮像ユニット２０とが着脱可能に接続されている。そして、硬質挿入部３０は接続部材３０ａ、挿入部材３０ｂ、ケーブル接続口３０ｃ、および照射窓３０ｄを備えている。
【００２３】
接続部材３０ａは、硬質挿入部３０（挿入部材３０ｂ）の一端側３０Ｘに設けられており、たとえば撮像ユニット２０側に形成された開口２０ａに嵌め合わされることにより、撮像ユニット２０と硬質挿入部３０とが着脱可能に接続される。
【００２４】
挿入部材３０ｂは、腹腔内の撮影を行う際に腹腔内に挿入されるものであって、硬質な材料から形成され、たとえば、直径略５ｍｍの円柱形状を有している。挿入部材３０ｂの内部には、被観察部の像を結像するための対物レンズ群が収容されており、他端側３０Ｙから入射された被観察部の通常像および蛍光像は対物レンズ群を介して一端側３０Ｘの撮像ユニット２０側に射出される。
【００２５】
挿入部材３０ｂの側面にはケーブル接続口３０ｃが設けられており、このケーブル接続口３０ｃに光ケーブルＬＣが機械的に接続される。これにより、光源装置２と挿入部材３０ｂとが光ケーブルＬＣを介して光学的に接続されることになる。
【００２６】
照射窓３０ｄは、硬質挿入部３０の他端側３０Ｙに設けられており、光ケーブルＬＣによって導光された通常光および特殊光を被観察部に対し照射するものである。なお、挿入部材３０ｂ内にはケーブル接続口３０ｃから照射窓３０ｄまで通常光および特殊光を導光するライトガイドが収容されており（図示せず）、照射窓３０ｄはライトガイドによって導光された通常光および特殊光を被観察部に照射するものである。
【００２７】
図３は、撮像ユニット２０の概略構成を示す図である。撮像ユニット２０は、硬質挿入部３０内のレンズ群により結像された被観察部の蛍光像を撮像して被観察部の蛍光画像信号を生成する第１の撮像系と、硬質挿入部３０内の対物レンズ群により結像された被観察部の通常像を撮像して通常画像信号を生成する第２の撮像系とを備えている。これらの撮像系は、通常像を反射するとともに、蛍光像を透過する分光特性を有するダイクロイックプリズム２１によって、互いに直交する２つの光軸に分けられている。
【００２８】
第１の撮像系は、被観察部において反射され、ダイクロイックプリズム２１を透過した特殊光をカットする特殊光カットフィルタ２２と、硬質挿入部３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１および特殊光カットフィルタ２２を透過した蛍光像Ｌ４を結像する第１結像光学系２３と、第１結像光学系２３により結像された蛍光像Ｌ４を撮像する高感度撮像素子２４とを備えている。
【００２９】
第２の撮像系は、硬質挿入部３０から射出され、ダイクロイックプリズム２１を反射した通常像Ｌ３を結像する第２結像光学系２５と、第２結像光学系２５により結像された通常像Ｌ３を撮像する撮像素子２６を備えている。
【００３０】
高感度撮像素子２４は、蛍光像の波長帯域の光を高感度に検出し、蛍光画像信号に変換して出力するものである。高感度撮像素子２４はモノクロの撮像素子である。
【００３１】
撮像素子２６は、通常像の波長帯域の光を検出し、通常画像信号に変換して出力するものである。撮像素子２６の撮像面には、３原色の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）、またはシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）およびイエロー（Ｙ）のカラーフィルタがベイヤー配列またはハニカム配列で設けられている。
【００３２】
また、撮像ユニット２０は、撮像制御ユニット２７を備えている。撮像制御ユニット２７は、撮像制御ユニット２７は、高感度撮像素子２４および撮像素子２６の動作を制御するとともに、高感度撮像素子２４から出力された蛍光画像信号および撮像素子２６から出力された通常画像信号に対し、ＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理を施し、ケーブル７（図１参照）を介して画像処理装置３に出力するものである。また、撮像制御ユニット２７は、後述するフットペダル６の押下信号に基づいて高感度撮像素子２４の撮像動作を開始させるものである。なお、本実施形態においては、高感度撮像素子２４は１０ｆｐｓで蛍光画像の撮像を行い、撮像素子２６は３０ｆｐｓで通常画像の撮像を行うものとする。
【００３３】
画像処理装置３は、図４に示すように、通常画像入力コントローラ３１、蛍光画像入力コントローラ３２、画像処理部３３、メモリ３４、ビデオ出力部３５、入力受付部３６、ＴＧ（タイミングジェネレータ）３７および制御部３８を備えている。
【００３４】
通常画像入力コントローラ３１および蛍光画像入力コントローラ３２は、所定容量のラインバッファを備えており、撮像ユニット２０の撮像制御ユニット２７から出力された１フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号をそれぞれ一時的に記憶するものである。そして、通常画像入力コントローラ３１に記憶された通常画像信号および蛍光画像入力コントローラ３２に記憶された蛍光画像信号はバスを介してメモリ３４に格納される。
【００３５】
画像処理部３３は、メモリ３４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号および蛍光画像信号が入力され、これらの画像信号に所定の画像処理を施し、バスに出力するものである。
【００３６】
ビデオ出力部３５は、画像処理部３３から出力された通常画像信号および蛍光画像信号がバスを介して入力され、所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ４に出力するものである。
【００３７】
入力受付部３６は、患者（被検者）に関する患者情報や種々の操作指示や制御パラメータなどの操作者による入力を受け付けるものである。また、ＴＧ３７は、撮像ユニット２０の高感度撮像素子２４、撮像素子２６および後述する光源装置２のＬＤドライバ４５を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。
【００３８】
制御部３８は装置全体を制御するものであるが、さらに患者情報に応じた蛍光薬剤の投与許容量と１回あたりの投与量とに基づいて設定された蛍光薬剤の投与許容回数を取得する投与許容回数取得部３８ａと、後述するフットペダル６から出力された蛍光薬剤の投与開始信号を受け付ける投与開始情報受付部３８ｂと、投与開始信号を受け付けた回数と上記投与許容回数とに基づいて、残りの投与可能回数を取得する投与可能回数取得部３８ｃとを備えている。
【００３９】
光源装置２は、図４に示すように、約４００ｎｍ〜７００ｎｍの広帯域の波長からなる通常光（白色光）Ｌ１を射出する通常光源４０と、通常光源４０から射出された通常光Ｌ１を集光する集光レンズ４２と、集光レンズ４２によって集光された通常光Ｌ１を透過するとともに、後述する特殊光Ｌ２を反射し、通常光Ｌ１および特殊光Ｌ２とを光ケーブルＬＣの入射端に入射させるダイクロイックミラー４３とを備えている。なお、通常光源４０としては、たとえばキセノンランプが用いられる。また、通常光源４０と集光レンズ４２との間には、絞り４１が設けられており、ＡＬＣ（Automatic light control）からの制御信号に基づいてその絞り量が制御される。
【００４０】
また、光源装置２は、７００ｎｍ〜８００ｎｍの可視から近赤外帯域の特殊光Ｌ２を射出するＬＤ光源４４と、ＬＤ光源４４を駆動するＬＤドライバ４５と、ＬＤ光源４４から射出された特殊光Ｌ２を集光する集光レンズ４６と、集光レンズ４６によって集光された特殊光りＬ２をダイクロイックミラー４３に向けて反射するミラー４７とを備えている。
【００４１】
なお、本実施形態においては、蛍光色素としてＩＣＧを用いるので特殊光Ｌ２として７５０ｎｍ〜７９０ｎｍの近赤外光を用いるものとする。また、特殊光Ｌ２としては、上記波長域の光に限定されず、蛍光色素の種類もしくは自家蛍光させる生体組織の種類によって適宜決定される。
【００４２】
ＬＤドライバ４５は、画像処理装置３の制御部３８およびＴＧ３７から出力された制御信号に基づいてＬＤ光源４４を駆動するものであり、画像処理装置３の制御部３８は、画像処理装置３に接続されたフットペダル６の押下信号に基づいてＴＧ３７に制御信号を出力し、ＴＧ３７はフットペダル６が踏まれたときにＬＤ光源４４から特殊光Ｌ２が射出されるようにＬＤドライバ４５に駆動パルス信号を出力するものである。
【００４３】
また、本実施形態の硬性鏡システムは、被検者の体内に薬剤を自動的に注入する薬剤自動注入装置５を備えている。図５に、薬剤自動注入装置５の概略構成を示す。薬剤自動注入装置５は、薬剤が充填されるシリンジ５０と、シリンジ５０がセットされる薬剤自動注入装置本体５１と、駆動制御部５２とを備えている。薬剤自動注入装置本体５１は、シリンジ５０の押し子５３を移動させるための送りねじ５４、キャリッジ５５およびパルスモータ５６を備えている。駆動制御部５２は、画像処理装置３の制御部３８から蛍光薬剤の投与量を示す制御信号に基づいてパルスモータ５６を駆動するための駆動パルス信号を出力するものである。
【００４４】
そして、蛍光薬剤が充填されたシリンジ５０が薬剤自動注入装置本体５１にセットされ、駆動制御部５２からの駆動パルス信号によりパルスモータ５６が駆動されると、送りねじ５４によりキャリッジ５５が移動し、これにより押し子５３が移動し、シリンジ５０から被検者の体内に向けて蛍光薬剤が送出される。
【００４５】
なお、画像処理装置３の制御部３８は、画像処理装置３に接続されたフットペダル６の押下信号に基づいて駆動制御部５２に制御信号を出力し、駆動制御部５２はフットペダル６が踏まれたときに蛍光薬剤が送出されるように駆動パルス信号を出力するものである。
【００４６】
また、本実施形態の硬性鏡システムの画像処理装置３にはタイマー３９が設けられており、タイマー３９は、画像処理装置３に接続されたフットペダル６の押下信号に基づいて、蛍光薬剤の投入開始時点からの経過時間を計測するものである。
【００４７】
そして、画像処理装置３の制御部３８は、タイマー３９によって計測された経過時間が、所定時間になったときにＴＧ３７を介して撮像ユニット２０に制御信号を出力し、撮像ユニット２０の高感度撮像素子２４による蛍光画像の撮像を停止するものである。
【００４８】
次に、本実施形態の硬性鏡システムの作用について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００４９】
まず、光ケーブルＬＣが接続された硬質挿入部３０およびケーブル７が撮像ユニット２０に取り付けられた後、光源装置２および撮像ユニット２０および画像処理装置３の電源が投入され、これらが駆動される。
【００５０】
そして、画像処理装置３の入力受付部３６において、患者（被検者）情報が操作者によって設定入力される（Ｓ１０）。患者情報としては、具体的には、年齢、体重および観察部位などである。そして、入力受付部３６において入力された患者情報は、制御部３８の投与許容回数取得部３８ａに入力される。
【００５１】
ここで、投与許容回数取得部３８ａには、下表１に示すような患者情報に対応する投与許容量と１回あたりの投与量とが予め設定されている。なお、投与許容量とは、患者（被検者）に投与可能な蛍光薬剤の総投与量のことである。また、下表１は、患者情報として年齢と観察部位の情報を受け付ける場合の一例である。
【表１】
0005462596.tif 000002
そして、投与許容回数取得部３８ａは、上表１の設定情報と入力された患者情報とに基づいて投与許容量と１回あたりの投与量を取得し、これらに基づいて投与許容回数を取得する（Ｓ１２）。具体的には、本実施形態においては、蛍光薬剤を注射用水で溶解して１ｍｇ/ｍｌの濃度とした水溶液を使用するものとし、たとえば、患者情報が１６歳以上の成人で観察部位が腹部である場合には、１回あたりの投与量が１ｍｇ（水溶液の容量は１ｍｌ）であり投与許容量が１０ｍｇであるので、投与許容回数としては１０ｍｇ/１ｍｇ＝１０回が取得される。
【００５２】
また、患者情報が１６歳以上の成人で観察部位が胸部である場合には、１回あたりの投与量が０．８ｍｇ（水溶液の容量は０．８ｍｌ）であり投与許容量が１０ｍｇであるので、投与許容回数としては１０ｍｇ/０．８ｍｇ≒１２回が取得される。
【００５３】
また、患者情報が１５歳以下の小児で観察部位が腹部である場合には、１回あたりの投与量が０．５ｍｇ（水溶液の容量は０．５ｍｌ）であり投与許容量が５ｍｇであるので、投与許容回数としては５ｍｇ/０．５ｍｇ＝１０回が取得される。
【００５４】
また、患者情報が１５歳以下の小児で観察部位が胸部である場合には、１回あたりの投与量が０．４ｍｇ（水溶液の容量は０．４ｍｌ）であり投与許容量が５ｍｇであるので、投与許容回数としては５ｍｇ/０．４ｍｇ≒１２回が取得される。
【００５５】
なお、患者情報が１５歳以下の小児である場合、蛍光薬剤の水溶液濃度を０．５ｍｇ/ｍｌとしてもよい。ただし、この場合、１回あたりの蛍光薬剤の水溶液の容量は２倍に変わることになる。
【００５６】
また、患者情報として、年齢、体重および観察部位を取得する場合には、下表２に示すような患者情報に対応する投与許容量と１回あたりの投与量とが予め設定される。
【表２】
0005462596.tif 000003
そして、蛍光薬剤の水溶液濃度を１ｍｇ/ｍｌとした場合には、たとえば、患者情報が１６歳以上の体重６０ｋｇの成人であり、観察部位が腹部である場合には、１回あたりの投与量が１ｍｇ（水溶液の容量は１ｍｌ）であり投与許容量が０．５ｍｇ/ｋｇ×６０ｋｇ＝３０ｍｇであるので、投与許容回数としては３０ｍｇ/１ｍｇ＝３０回が取得される。
【００５７】
また、患者情報が１５歳以下の体重３０ｋｇの小児であり、観察部位が腹部である場合には、１回あたりの投与量が０．５ｍｇ（水溶液の容量は０．５ｍｌ）であり投与許容量が０．２５ｍｇ/ｋｇ×３０ｋｇ＝７．５ｍｇであるので、投与許容回数としては７．５ｍｇ/０．５ｍｇ＝１５回が取得される。
【００５８】
各患者情報について、上記と同様にして投与許容回数が取得される。なお、本実施形態においては、患者情報として年齢、体重および観察部位に基づいて投与許容回数を取得するようにしたが、患者情報はこれに限らず、蛍光薬剤の投与許容量および１回あたりの投与量に関係する患者情報であれば如何なる情報を用いてもよい。
【００５９】
また、表１はＩＣＧ蛍光法の臨床研究における用量の一例である。ＩＣＧは肝機能検査と循環機能検査で薬事承認を受けているが、ＩＣＧ蛍光法はこの用法を逸脱しているため、現状では、各医療機関の倫理委員会で承認された用量で使用されている。基本的には、１回あたりの投与量は薬剤の規定を満たすように設定されている。表１の胸部観察時の１回あたりの投与量は、血管を覆う内臓脂肪が少ないことから、腹部観察時に対して２０%少なく設定している。
【００６０】
そして、次に操作者により硬質挿入部３０が体腔内に挿入され、硬質挿入部３０の先端が被観察部の近傍に設置される。
【００６１】
そして、まず、通常画像の撮像が行われる（Ｓ１４）。具体的には、光源装置２の通常光源４０から射出された通常光Ｌ１が、集光レンズ４２、ダイクロイックミラー４３および光ケーブルＬＣを介して硬質挿入部３０に入射され、硬質挿入部３０の照射窓３０ｄから被観察部に照射される。
【００６２】
そして、通常光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像が撮像される。具体的には、通常像の撮像の際には、通常光Ｌ１の照射によって被観察部から反射された反射光に基づく通常像Ｌ３が挿入部材３０ｂの先端３０Ｙから入射し、挿入部材３０ｂ内の対物レンズ群により導光されて撮像ユニット２０に向けて射出される。
【００６３】
撮像ユニット２０に入射された通常像Ｌ３は、ダイクロイックプリズム２１により撮像素子２６に向けて直角方向に反射され、第２結像光学系２５により撮像素子２６の撮像面上に結像される。そして、撮像素子２６においてフレーム毎に所定の電荷蓄積期間で電荷が蓄積され、その蓄積電荷に応じた通常画像信号がフレーム毎に出力される。
【００６４】
撮像素子２６から出力された通常画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、ケーブル７を介して画像処理装置３に出力される。
【００６５】
画像処理装置３に入力された通常画像信号は、通常画像入力コントローラ３１において一時的に記憶された後、画像処理部３３において階調補正処理およびシャープネス補正処理が施されてメモリ３４に格納される。そして、メモリ３４から読み出された１フレーム毎の通常画像信号は、ビデオ出力部３５に出力される（Ｓ１６）。
【００６６】
そして、ビデオ出力部３５は、入力された通常画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ４に出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて通常画像を表示する（Ｓ１８）。
【００６７】
そして、上述したようにして通常画像の撮影および表示は常時行われるが、一方、蛍光画像の撮影については、操作者によってフットペダル６が押下されることによって開始される（Ｓ２０）。具体的には、フットペダル６が押下されるとその押下信号が制御部３８に出力され、制御部３８は、蛍光薬剤の投与の前に、投与許容回数取得部３８ａにおいて設定された投与許容回数を取得し、その投与許容回数に基づいて投与可能回数を取得する（Ｓ２２）。投与可能回数とは、投与許容回数から実際に蛍光薬剤を投与した回数を減算した回数である。
【００６８】
そして、制御部３８は、投与可能回数＞０の場合には（Ｓ２４，ＹＥＳ）、蛍光薬剤の投与を開始する（Ｓ２６）。未だ一度も蛍光薬剤を投与していない状態では、投与可能回数＝投与許容回数＞０となるので蛍光薬剤の投与が開始される。具体的には、制御部３８から薬剤自動注入装置５の駆動制御部５２に、蛍光薬剤の容量を示す制御信号が出力され、その制御信号に基づいて駆動制御部５２はパルスモータ５６に駆動パルス信号を出力する。なお、ここでの蛍光薬剤の容量は、投与許容回数取得部３８ａで取得された１回あたりの投与量（ｍｇ）と蛍光薬剤の水溶液濃度（ｍｇ/ｍｌ）とに基づいて求められた量である。
【００６９】
そして、パルスモータ５６が駆動パルス信号に応じて駆動し、これにより押し子５３が移動し、シリンジ５０から被検者の体内に向けて１回あたりの容量（ｍｌ）の蛍光薬剤が送出される。
【００７０】
なお、本実施形態においては、１回に投与する蛍光薬剤の量を通常の１/１０程度に減らして、薬剤の塊が血中を分散していく過程を画像化する初回循環撮影を行うものとする。初回循環撮影は、薬剤が分散する前の血管の蛍光画像を撮影するので信号強度が大きくできて、バックグランド光が少ないため、コントラストの高い蛍光画像を撮影することができるという長所がある。
【００７１】
そして、上述したような蛍光薬剤の投入とともに、制御部３８は、Ｓ２２において取得した投与可能回数から１を減算して投与可能回数を更新する（Ｓ２８）。
【００７２】
一方、上述したような蛍光薬剤の投入とともに、制御部３８はフットペダル６の押下に応じて蛍光画像の撮像系の動作を開始する。具体的には、制御部３８は、入力されたフットペダル６の押下信号に応じてＴＧ３７に制御信号を出力し、ＴＧ３７は、入力された制御信号に応じて光源装置２のＬＤドライバ４５に駆動パルス信号を出力するとともに、撮像ユニット２０の高感度撮像素子２４に駆動パルス信号を出力する。
【００７３】
そして、ＬＤドライバ４５が、入力された駆動パルス信号に応じてＬＤ光源４４が駆動してＬＤ光源４４からの特殊光Ｌ２の射出が開始されるとともに、撮像ユニット２０の高感度撮像素子２４による撮像が開始される（Ｓ３０，Ｓ３２）。
【００７４】
また、このとき制御部３８は、タイマー３９にも制御信号を出力し、タイマー３９によって蛍光薬剤投入開始時からの経過時間の計測を開始する。
【００７５】
すなわち、上記のように操作者によってフットペダル６が踏まれることによって、蛍光薬剤の投入、特殊光Ｌ２の被観察部への照射、高感度撮像素子２４による蛍光像の撮像およびタイマー３９による経過時間の計測がほぼ同時に開始される。
【００７６】
そして、特殊光Ｌ２の照射によって被観察部から発せられた蛍光に基づく蛍光像Ｌ４が挿入部材３０ｂの先端３０Ｙから入射し、挿入部材３０ｂ内の対物レンズ群により導光されて撮像ユニット２０に向けて射出される。
【００７７】
撮像ユニット２０に入射された蛍光像Ｌ４は、ダイクロイックプリズム２１および特殊光カットフィルタ２２を通過した後、第１結像光学系２３により高感度撮像素子２４の撮像面上に結像される。そして、高感度撮像素子２４においてフレーム毎に所定の電荷蓄積期間で電荷が蓄積され、その蓄積電荷に応じた蛍光画像信号がフレーム毎に出力される。
【００７８】
そして、タイマー３９によって経過時間６０秒が計測されるまで蛍光画像の撮像が行われ、６０秒が経過した時点において制御部３８は特殊光Ｌ２の照射と高感度撮像素子２４による撮像を停止する。
【００７９】
タイマー３９によって経過時間６０秒が計測されるまでの間に高感度撮像素子２４から出力された蛍光画像信号は、撮像制御ユニット２７においてＣＤＳ／ＡＧＣ（相関二重サンプリング／自動利得制御）処理やＡ／Ｄ変換処理が施された後、ケーブル７を介して画像処理装置３に出力され、蛍光画像入力コントローラ３２において一時的に記憶された後、
画像処理部３３において所定の画像処理が施されてメモリ３４に格納される（Ｓ３４，Ｓ３６）。なお、本実施形態においては、蛍光画像は１０ｆｐｓで撮像するので、合計６００フレーム分の蛍光画像をメモリ３４に格納できるように構成されている。
【００８０】
また、蛍光画像の撮像時間を６０秒としている理由は以下のとおりである。成人男子の循環血液量は７５ｍｌ/ｋｇで、体重６０ｋｇの場合には４５００ｍｌとなる。一方、成人男子の安静時の心拍出量は７０ｍｌ/ｓ〜８０ｍｌ/ｓなので、体全体を血液が１回循環するのに要する時間は約５４秒〜６０秒となる。したがって、血液中に投入された蛍光薬剤は、投入開始時から５４秒〜６０秒の間に被観察部を通過することになる。
【００８１】
したがって、この５４秒〜６０秒の間さえ撮影しておけば十分であり、その後も継続して特殊光Ｌ２を照射したのでは被観察部が特殊光Ｌ２の照射によって受けるダメージが大きくなり、また、データ量も無駄に多くなってしまうからである。
【００８２】
また、上述したように蛍光画像を順次撮影する間に、予め設定した所定の時点で蛍光画像を指定して取得するようにしてもよい。たとえば、蛍光薬剤投入した時点からの経過時間が１０秒を経過する前の所定の時点における蛍光画像を指定して取得することによって被観察部の動脈の蛍光画像を取得することができ、また、経過時間が１０秒を経過した後の所定の時点の蛍光画像を取得することによって被観察部の静脈の蛍光画像を取得することができる。なお、被観察部の動脈が数秒間蛍光発光した後に被観察部の静脈が蛍光発光することは実験によって確認されている。
【００８３】
そして、メモリ３４から１フレーム毎の蛍光画像信号が順次読み出されてビデオ出力部３５に出力され、ビデオ出力部３５は、入力された蛍光画像信号に所定の処理を施して表示制御信号を生成し、その表示制御信号をモニタ４に出力する。そして、モニタ４は、入力された表示制御信号に基づいて蛍光画像を表示する（Ｓ１８）。
【００８４】
上記のようにして蛍光薬剤の投入開始時点から６０秒までの間に撮影された蛍光画像がモニタ４に表示されるとともに、通常画像がモニタ４表示される。なお、蛍光画像については６０秒間の間に撮像したものを、６０秒経過後も静止画として表示し、通常画像については動画として表示することが望ましい。
【００８５】
静止画として表示させる蛍光画像としては、たとえば、蛍光薬剤の投入開始時点から１０秒間に撮像された複数の蛍光画像のうちその輝度情報またはコントラストが最大となる蛍光画像を動脈の蛍光画像として取得し、１０秒経過後に撮像した複数の蛍光画像のうちその輝度情報またはコントラストが最大となる蛍光画像を静脈の蛍光画像として取得するようにすればよい。なお、上記輝度情報としては、たとえば、蛍光画像の各画素の輝度値の最大値、平均輝度値などを用いることができる。
【００８６】
また、静脈の蛍光画像と動脈の蛍光画像とを別個に表示するようにしてもよいし、これらを加算するなどして両方を合成した蛍光画像を表示するようにしてもよい。図７に、通常画像と蛍光画像とをモニタ４に並べて表示した画面の一例を示す。
【００８７】
ここで、本実施形態においては、図７に示すように、モニタ４に通常画像と蛍光画像とを表示するとともに、蛍光薬剤の投与可能回数も表示する（Ｓ１８）。モニタ４に表示される投与可能回数は、Ｓ２８において更新された投与可能回数である。このように投与可能回数を表示することによって操作者は再び蛍光薬剤を投与して蛍光画像の撮影を行うことができるか否かを判断することができる。
【００８８】
そして、操作者が蛍光画像の撮影を終了しようと考えた場合には、入力受付部３６においてその旨が受け付けられ、蛍光画像の撮影を終了するが（Ｓ３８，ＹＥＳ）、操作者がさらに蛍光画像の撮影を行いたいと考えた場合には（Ｓ３８，ＮＯ）、再びフットペダル６が操作者によって押下される（Ｓ２０）。そして、上記と同様の動作が繰り返されて蛍光画像、通常画像および蛍光薬剤の投与可能回数がモニタ４に表示されるが、投与可能回数については、さらに１回減算された回数が表示されることになる。
【００８９】
そして、操作者によってフットペダル６が押下される毎に蛍光画像の撮影が繰り返されるが、Ｓ２４において投与可能回数が０になった場合には、制御部３８にモニタ４にワーニング表示をする（Ｓ４０）。このワーニング表示によって操作者に蛍光薬剤の投与許容量に達したことを知らせることができる。
【００９０】
また、上記実施形態においては、蛍光薬剤の１回あたり投与量を一定としたが、これに限らず、たとえば、蛍光画像の撮像を繰り返す途中で１回あたりの投与量を減らすようにしてもよい。具体的には、たとえば、蛍光薬剤の投与許容量が１０ｍｇで１回あたりの投与量が１ｍｌ（蛍光薬剤の水溶液濃度は１ｍｇ/ｍｌ）で一定とした場合には、投与許容回数は１０回となるが、図８に示すように、６回目以降の蛍光薬剤の１回あたりの投与量を０．５ｍｌとすれば、投与許容回数を１５回まで増やすことができる。
【００９１】
このように１回あたりの蛍光薬剤の投与量を変更可能にすることによって、たとえば、操作者が５回の蛍光画像の撮影を終了した時点において、残りの投与可能回数である５回以上の蛍光画像の撮影を行いたいと考えた場合に、入力受付部３６において蛍光薬剤の１回あたりの投与量を半分にする設定入力を行うことによって、さらに１０回の蛍光画像の撮影が可能となる。
【００９２】
また、上述したように蛍光画像の撮影途中で１回あたりの蛍光薬剤の投与量の変更を受け付けるのではなく、蛍光画像の撮影を開始する時点において、１回あたり蛍光薬剤の投与量を一定にするか、もしくは所定回数の撮影を終了した時点から変更するかを選択可能にしておき、１回あたりの蛍光薬剤の投与量を変更するよう選択された場合には、上記所定回数の撮影が終了した時点で自動的に１回あたりの蛍光薬剤の投与量を変更するようにしてもよい。
【００９３】
また、上述したように蛍光画像の撮影途中で１回あたりの蛍光薬剤の投与量を少ない投与量に変更した場合には、制御部３８が、ＬＤ光源４４から出力される特殊光Ｌ２の強度が大きくなるように制御するようにしてもよい。また、このとき制御部３８が、高感度撮像素子２４の各フレームの電荷蓄積期間が長くなるように制御するようにしてもよい。具体的には、１回あたりの蛍光薬剤の投与量が半分に変更された場合には、特殊光Ｌ２の強度または高感度撮像素子２４の電荷蓄積期間を２倍にするようにすればよい。
【００９４】
また、上記実施形態においては、投与可能回数が０になった時点でワーニング表示を出力するようにしたが、これに限らず、たとえば、制御部３８が、薬剤自動注入装置５からの蛍光薬剤の自動注入を強制的に停止させるようにしてもよい。
【００９５】
また、上記実施形態は、本発明の蛍光画像撮像装置を硬性鏡システムに適用したものであるが、これに限らず、たとえば、軟性内視鏡装置を有するその他の内視鏡システムに適用してもよい。また、内視鏡システムに限らず、体内に挿入される挿入部を備えていない、いわゆるビデオカメラ型の医用画像撮像装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１     硬性鏡システム
２     光源装置
３     画像処理装置
４     モニタ
５     薬剤自動注入装置
６     フットペダル
１０   硬性鏡撮像装置
２０   撮像ユニット
２４   高感度撮像素子
２６   撮像素子
３０   硬質挿入部
３６   入力受付部
３８   制御部
３８ａ 投与許容回数取得部
３８ｂ 投与開始情報受付部
３８ｃ 投与可能回数取得部
３９   タイマー
４０   通常光源
４４   ＬＤ光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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