(57)【要約】      （修正有）【課題】検査装置、拡大モジュール、制御方法および検査システムを提供する。【解決手段】画像的に組織を検査するための検査装置１００は、組織画像を取得するための撮像装置１００と、組織を拡大して撮像装置１００に結像させるためのズーム機能を備えた拡大モジュール１２０と、拡大モジュール１２０の組織側に配置され、複数のＬＥＤを光学軸方向に向けて保持するＬＥＤホルダ１５０と、ＬＥＤホルダ１５０に保持された少なくとも１の偏光フィルタとを備え、組織を偏光下で拡大し画像的に組織を検査する。【選択図】図１
2019205614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像的に組織を検査するための検査装置であって、
組織画像を取得するための撮像装置と、
組織を拡大して前記撮像装置に結像させるためのズーム機能を備えた拡大モジュールと、
前記拡大モジュールの組織側に配置され、複数のＬＥＤを光学軸方向に向けて保持するＬＥＤホルダと、
前記ＬＥＤホルダに保持された少なくとも１の偏光フィルタと
を備え、前記組織を偏光下で拡大して画像的に検査する検査装置。
【請求項２】
前記検査装置は、複数の偏光フィルタを備え、組織表面の画像と組織内部の画像とを分離して取得する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】
前記偏光フィルタは、直線偏光フィルタまたは円偏光フィルタであり、前記偏光フィルタのクロスニコルまたは光アイソレータ機能を使用して偏光下で前記組織を画像的に検査する、請求項１または２に記載の検査装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤホルダの外部に装着自在であり、組織側に保護板を含むアダプタを備え、前記保護板は、偏光フィルタまたは偏光特性のない材料で形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査装置。
【請求項５】
画像的に組織を検査するための拡大モジュールであって、
組織を拡大して撮像装置に結像させるためのズーム機能を備えた対眼レンズと、
前記拡大モジュールの組織側に配置された対物レンズと、
前記対物レンズよりも組織側に配置され、光を光学軸方向に向けて放出するように保持するＬＥＤホルダと、
前記ＬＥＤホルダに保持された少なくとも１の偏光フィルタと
を備え、前記組織を偏光下で拡大して画像的に検査するための拡大モジュール。
【請求項６】
前記偏光フィルタは、直線偏光フィルタまたは円偏光フィルタであり、前記偏光フィルタのクロスニコルまたは光アイソレータ機能を機能させるための切替え手段を備える、請求項５に記載の拡大モジュール。
【請求項７】
前記ＬＥＤホルダの外部装着自在であり、組織側に保護板を含むアダプタを備え、前記保護板は、偏光フィルタまたは偏光特性のない材料で形成される、請求項５または６に記載の拡大モジュール。
【請求項８】
撮像装置と、
組織を拡大して前記撮像装置に結像させるためのズーム機能を備えた拡大モジュールと、前記拡大モジュールの組織側に配置され、複数のＬＥＤを光学軸方向に向けて保持するＬＥＤホルダと、前記ＬＥＤホルダに保持された少なくとも１の偏光フィルタを備える
を備える検査装置の制御方法であって、
前記ＬＥＤから前記組織に向けて前記ＬＥＤの光を、無偏光および円偏光に切替えて組織に照射し、前記組織の内部からの反射光を選択するステップと、
選択した反射光により前記拡大モジュールを通して前記組織の内部画像を拡大して記録するステップと、
を含む、制御方法。
【請求項９】
前記内部画像を記録するために前記ＬＥＤの光量を変更するステップを含む、請求項８に記載の制御方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の検査装置と、
前記検査装置に相互通信可能に接続された情報処理装置と
を備える組織検査システムであって、
前記情報処理装置は、ＬＥＤから組織に向けて前記ＬＥＤの光を、少なくとも前記ＬＥＤの光を異なる偏光状態に切替えて組織に照射し、前記組織の内部からの反射光を選択し、選択した反射光により拡大モジュールを通して拡大して記録し、個人識別情報に紐づけて記録する、検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置、拡大モジュール、制御方法および検査システムに関し、より詳細には、皮膚からの反射光を使用して皮膚、粘膜、上皮細胞構造を検査する検査装置、拡大モジュール、制御方法および検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からデジタルカメラで所定の大きさの皮膚の色素沈着等を検査する検査装置および検査方法が知られている。このような装置は、ダーモスコープとして参照され、皮膚表面の他、偏光フィルタを組み合わせて使用することで、皮膚表面ばかりではなく、真皮付近に至る皮膚組織の色素沈着状態その他の病変を検査することができる。
【０００３】
ダーモスコープは、表層組織の病変を確認することができるが、病変をさらに詳細に検査するに際し、医師などは、患部または患部と疑われる領域をさらに拡大し、当該領域における毛細血管の状態を判断することを希望することもある。しかしながら、従来のダーモスコープは、通常拡大率が固定されているため、組織内部の詳細な状態を拡大して検査したいという医師の希望に沿うことができないものであった。
【０００４】
本出願人は、これまで、高精度の検査を可能とするデジタルダーモスコープを開発してきており、例えば、ＰＣＴ／ＪＰ２０１８／０００２０４号（特許文献１）として円偏光フィルタを使用したデジタルダーモスコープを提案した。
【０００５】
特許文献１に記載されたデジタルダーモスコープは、表層組織を円偏光を使用して検査することで、高精度、かつ低消費電力の検査を可能とするが、その拡大率は固定されており、患部または患部と疑われる領域の拡大検査をすることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＰＣＴ／ＪＰ２０１８／０００２９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明は、表層組織の拡大検査を可能とし、拡大したデジタル画像を医師による診断に提供することを可能とする、検査装置、拡大モジュール、制御方法および検査システム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】
【０００８】
実施形態によれは、
画像的に組織を検査するための検査装置であって、
組織画像を取得するための撮像装置と、
組織を拡大して前記撮像装置に結像させるためのズーム機能を備えた拡大モジュールと、
前記拡大モジュールの組織側に配置され、複数のＬＥＤを光学軸方向に向けて保持するＬＥＤホルダと、
前記ＬＥＤホルダに保持された少なくとも１の偏光フィルタと
を備え、前記組織を偏光下で拡大して画像的に検査する検査装置が提供される。
【０００９】
さらに、実施形態によれば、拡大モジュール、制御方法および検査システムが提供できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、患部または患部と疑われる領域を拡大して観察することが可能な検査装置、拡大モジュール、制御方法および検査システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の検査装置１００の概略図。
【図２】本実施形態の検査装置１００の撮像装置１１０と、拡大モジュール１２０とを分離して示した概略図。
【図３】本実施形態の検査装置１００の光学的構成を示した図。
【図４】本実施形態において使用する拡大モジュール１２０の先端部を、保護部材１５０ｄを取り去って示す図面代替写真。
【図５】本実施形態のＬＥＤホルダ１５０付近の詳細な拡大図。
【図６】本実施形態において、表面反射および表面反射を選択的にカットして、内部組織からの反射の両方を検出するために好ましく利用できる実施形態を示す図。
【図７】本実施形態において、保護部材１５０ｄの外部に装着して使用される弾性アダプタ２００の実施形態を示す図。
【図８】図７に示した弾性アダプタ２００の保護板２００ａに、患部の大きさを示すスケールを設ける実施形態を示す図。
【図９】本実施形態の組織検査を行うための検査装置１００の制御方法のフローチャート。
【図１０】本実施形態の組織検査を行うための検査装置１００の第２の実施形態の制御方法のフローチャート。
【図１１】本実施形態の検査装置１００を使用する検査システム１１００の実施形態を示す図。
【図１２】本実施形態による直接モードおよび偏光モードによる患部映像の相違を説明する概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明につき、実施形態を以て説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。図１は、本実施形態の検査装置１００の概略図である。本実施形態の検査装置１００は、デジタルカメラといった撮像装置１１０と、拡大モジュール１２０とを含んで構成することができる。撮像装置１１０および拡大モジュール１２０は、マウンタ１１１によって連結され、操作時には撮像装置１１０と、拡大モジュール１２０とが一体とされて、医師による取り扱いが可能とされている。拡大モジュール１２０の先端には、ＬＥＤホルダ１５０が装着されていて、ＬＥＤ（図示せず）その他の部材を収容し、ＬＥＤ電源１４０からの電力供給を受けて、手などの皮膚表面近傍組織を照射し、皮膚表面近傍組織からの反射を撮像装置１１０により撮影することを可能としている。
【００１３】
撮像装置１１０は、デジタルカメラを使用することが好ましいが、従来のフィルム型カメラの使用することを排除するものではない。撮像装置１１０は、レンズ光学系およびＣＣＤまたはＣＭＯＳアレイといった撮像素子またはフィルムを搭載し、スチル画像撮影機能に加え動画撮影機能を含むことが好ましい。また、撮像装置１１０は、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ（登録商標）といった有線接続、Ｗｉｆｉ、３Ｇ、４Ｇ，５Ｇといった通信プロトコルによりパーソナルコンピュータといった情報処理装置に接続でき、取得した静止画像や動画像を、情報処理装置に送付し、遠隔的に記録することが可能とされている。
【００１４】
情報処理装置（図示せず）は、検査装置１００が取得した画像情報を患者個人に紐づけて登録することを可能としている。なお、情報処理装置は、クラウドシステムを使用して、ネットワーク上のストレージに画像情報を登録することもできる。
【００１５】
図２は、本実施形態の検査装置１００の撮像装置１１０と、拡大モジュール１２０とを分離して示した概略図である。撮像装置１１０と、拡大モジュール１２０とは、メスのマウンタ１１１に対してオスのマウンタ１１１ａを挿入しながら回転させ、メスのマウンタの内側のノッチにオスのマウンタ１１１ａの突起を係合させる通常の方式により固定される。また、メスのマウンタ１１１ａには、拡大モジュール１２０の根本部分がねじ込まれ、根元部分と、固定部材１２０ｆとの間にメスのマウンタ１１１ａのフランジ部分を挟み込むことにより固定されている。
【００１６】
拡大モジュール１２０は、いわゆるズームとして構成されている。拡大モジュール１２０は、固定部１２０ｃと、ピント調節部１２０ｄとを含んで構成されている。固定部１２０ｃは、２重筒として構成することができるズーム部の長さ、すなわち対眼レンズ（図示せず）の位置を決定して倍率を固定する。またピント調節部１２０ｄは、皮膚表面近傍組織にピントを合わせるための機能を提供する。さらに、ピント調節部１２０ｄの先端には、ＬＥＤ１５０ｂを保持するＬＥＤホルダ１５０が固定されている。
【００１７】
ＬＥＤホルダ１５０のピント調節部１２０ｄ側にはＬＥＤ（図示せず）が保持されており、組織側は、略円錐台形状の保護部材１５０ｄが取り付けられている。保護部材１５０ｄの小径側は、組織に接触または近接する側であり、ガラスまたは円偏光フィルタといった板部材（図示せず）が配置されている。以下、本実施形態では、皮膚、粘膜、上皮細胞構造といった浅い内部組織など、人体外部から光学的に認識できる人体部分を総じて組織として参照する。
【００１８】
ＬＥＤホルダ１５０には、内部に保持したＬＥＤに電力を供給するためのＬＥＤ電源１４０が接続されている。ＬＥＤ電源１４０は、さらに可変抵抗を備え、可変抵抗を調節することによりＬＥＤの発光強度を調節することが可能とされている。
【００１９】
図３は、本実施形態の検査装置１００の光学的構成を示した図である。図３では、拡大モジュール１２０、ＬＥＤホルダ１５０および保護部材１５０ｄの回部を断面として示した概略的な内部構成を示す。まず、撮像装置１１０から説明すると、撮像装置１１０は、デジタルカメラとして構成され、ＣＣＤまたはＣＭＯＳといった撮像素子１１０ｂと、カメラレンズ系１１０ａとを含んでいる。撮像装置１１０自体には特に制限はないが、撮像装置１１０の筐体にマウンタ１１１を装着できる構成のとされていることが、拡大モジュール１２０容易に固定できる点で好ましい。
【００２０】
撮像装置１１０の前面には、拡大モジュール１２０を固定するためのマウンタ１１１が設けられ、拡大モジュール１２０が着脱自在に固定されていて、拡大モジュール１２０の先端に装着されたＬＥＤホルダ１５０との間で光学的な接続が行われている。
【００２１】
拡大モジュール１２０は、ズーム機能を搭載することができ、図３に示す実施形態では、ズーム機能を単純な凸凸レンズおよびダハプリズムを使用した実施形態として説明する。拡大モジュール１２０は、概ね２重筒構成とされており、２重筒の長さを調節して、固定部１２０ｃを締め付けることにより、対眼レンズ１２０ａの位置を決定し、ズームの倍率を固定する。なお、本実施形態では、コストに応じてさらに複雑なズームレンズ系を使用することができ、特定の構成に限定されるわけではない。
【００２２】
本実施形態の拡大モジュール１２０の拡大率は、特に制限されるものではないが、概ね３０倍〜１００倍程度の間で倍率を調整することが可能とされている。なお、本実施形態の他の実施形態では、倍率は、特定用途のために固定されていてもよい。拡大モジュール１２０中の適切な位置には、ダハプリズム１２０ｅが保持されていて、対物レンズ１２０ｂからの倒立像を上下左右に反転して、撮像装置１１０において正立像が与えられるようにしている。
【００２３】
拡大モジュール１２０の撮像装置１１０の反対側には、ＬＥＤホルダ１５０が固定されている。ＬＥＤホルダ１５０の先端には円錐台形状の保護部材１５０ｄが連結されていて、ＬＥＤ１５０ｂ、対物レンズ１２０ｂ、偏光フィルタ１５０ｃなどの光学要素を保護している。保護部材１５０ｄの最も皮膚側には、光学的に透明な板部材１５０ａが配置されていて、皮膚から対物レンズ１２０ｂまでの距離を規定すると共に、保護部材１５０ｄ内部を外部から遮蔽ししている。
【００２４】
拡大モジュール１２０の先端には、ＬＥＤホルダ１５０に形成されたネジに羅合するネジが形成されており、ＬＥＤホルダ１５０は、このネジにより拡大モジュール１２０に対して保持される。また、保護部材１５０ｄの大径側にはネジが形成されていて、ＬＥＤホルダ１５０の先端部に形成された適合するネジを介して保護部材１５０ｄがＬＥＤホルダ１５０に固定されている。
【００２５】
拡大モジュール１２０の対物レンズ１２０ｂは、ＬＥＤ１５０ｂを保持するためのＬＥＤ基板の中心に形成されたアパーチャを通して移動自在に保護部材１５０ｄの内側にまで延びている。対物レンズ１２０ｂは、ピント調節部１２０ｄが回転されると、対物レンズ１２０ｂの位置が皮膚表面１３０ａに相対して前後することにより皮膚表面１３０ａに対するピント合わせを可能としている。
【００２６】
保護部材１５０ｄの内部には、中央にアパーチャの形成された円形フランジ形状のＬＥＤ基板と、当該ＬＥＤ基板１５０ｉに取り付けられ、光学軸Ｌの方に向けて複数のＬＥＤ１５０ｂが配置されている。ＬＥＤ１５０ｂは、ＬＥＤ電源１４０からの電力供給を受けて患部または患部領域へとＬＥＤ光を照射している。
【００２７】
ＬＥＤ１５０ｂは、これまで知られたいかなる波長領域、輝度でも使用できるが、皮膚といった組織の肌色を通常の室内の色温度と同じ環境で観察・撮影する点では、白色ＬＥＤを使用することが好ましい。例えば白色ＬＥＤとしては、日亜化学工業株式会社製のＮＳＤＮ５１０ＨＳ−Ｋ１（ｂ２レベル）を例示的に挙げることができ、式温度が、（Ｘ，Ｙ（０，３１，３．１））で、プランク色温度で約６０００°程度のものを利用することができる。
【００２８】
また、白色ＬＥＤを使用しない場合、ＲＧＢ色のＬＥＤを使用することができ、この場合、ピーク波長が、３７０ｎｍ（紫）、４７０ｎｍ（青）、５００ｎｍ（黄色）、５３５ｎｍ（黄赤）、５７０ｎｍ（オレンジ）、６３０ｎｍ（赤）などの波長のＬＥＤを適宜組み合わせて、色温度約６０００°を与えるようにすることができる。
【００２９】
ＬＥＤ１５０ｂからの光は、本実施形態では、光軸に対して約１６°４２’傾斜して組織に照射される。この傾斜角度は、板部材１５０ａからの乱反射を適切に抑制し、観察視野において輝度の濃淡を生じさせないように設定することができ、拡大モジュール１２０の配置、光学的構成、その他の要因に応じて適宜設定することができる。
【００３０】
さらに保護部材１５０ｄ内部には、偏光フィルタを配置することができる。偏光フィルタは、直線偏光フィルタでもよいし、円偏光フィルタでもよいが、本実施形態では、円偏光フィルタ１５０ｃを使用するものとして説明する。ＬＥＤ１５０ｂからの無偏光の光は、円偏光フィルタ１５０ｃを通して直接皮膚組織に照射される。皮膚組織からの表面反射反射は、偏光方向が逆転するので、円偏光フィルタ１５０ｃは光アイソレータとして機能し、円偏光フィルタ１５０ｃの中央部で表面反射がカットされる。
【００３１】
一方、組織の内部にまで入り込んで内部散乱を繰り返して反射した内部反射光は、多重反射により、無偏光状態となっている。このため、内部反射光は、円偏光フィルタ１５０ｃの中央部を通過して対物レンズ１２０ｂ、ダハプリズム１２０ｅ、対眼レンズ１２０ａを通して撮像装置１１０の撮像素子１１０ｂに結像されて、拡大患部画像が取得される。図３の実施形態により取得される画像は、表面反射がカットされ組織の内部反射により形成されたものである。
【００３２】
図３で説明した実施形態は、従来、デジタルダーモスコープとして観測されていた皮膚表面構造を拡大して観察することを可能とし、病変部の血管の状態や血流の状態、および組織における血管の錯綜状態や組織への侵入状態などの観察を可能とする。
【００３３】
図４は、本実施形態において使用する拡大モジュール１２０の先端部を、保護部材１５０ｄを取り去って示す図面代替写真を示す。図４（ａ）は、拡大モジュール１２０の先端部を斜め上方から撮影した場合の実施形態であり、図４（ｂ）は、略正面から撮影した実施形態を示す。
【００３４】
ＬＥＤホルダ１５０は、拡大モジュール１２０の先端部に固定され、ＬＥＤ基板１５０ｉ上に複数のＬＥＤが、光学軸Ｌ側に傾斜して配置されている。また、ＬＥＤ１５０ｂからの迷光を防止することができるように、ＬＥＤ１５０ｂのレンズ部よりも下がった位置に対物レンズ１２０ｂが拡大モジュール１２０により保持されている。ＬＥＤ１５０ｂには、ＬＥＤ電源１４０からの電力供給を受けるためのリード線が接続されている。なお、ＬＥＤ電源１４０は、例えばリチウムイオン電池などの高出力電池を使用することで、検査装置１００に一体化させることができ、電源ラインなどは、検査装置１００の筐体内または筐体に沿わせて邪魔にならないように配置することができる。
【００３５】
図５は、本実施形態のＬＥＤホルダ１５０付近の詳細な拡大図を示す。ＬＥＤホルダ１５０の拡大モジュール１２０側は、拡大モジュール１２０の先端部に固定され、内部に対物レンズ１２０ｂを保持するためのマウント１２０ｇが延びていて、マウント１２０ｇの先端部に対物レンズ１２０ｂが固定されている。また、ＬＥＤホルダ１５０の反対側の先端部には、ＬＥＤ基板１０５ｈが固定されていて、ＬＥＤ基板１０５ｈには、複数のＬＥＤ１５０ｂが固定されている。
【００３６】
ＬＥＤホルダ１５０と保護部材１５０ｄとの間もねじ止めにより固定されており、図示する実施形態では、円偏光フィルタ１５０ｃが、保護部材１５０ｄ内部に配置されている。さらに円偏光フィルタ１５０ｃよりも組織側には、板部材１５０ａが配置されていて保護部材１５０ｄ内を外部から隔離してごみや、表皮組織の混入を防止している。
【００３７】
なお、図５の実施形態では、円偏光フィルタ１５０ｃは、保護部材１５０ｄの内部にわたって延びた形状とされているが、破線でし示した位置に、対物レンズ１２０ｂをちょうど覆うような位置および大きさとして円偏光フィルタ１５０ｃを配置することもできる。この実施形態では、ＬＥＤ１５０ｂからの光は、無偏光状態のまま皮膚に照射されることになり、表面反射および内部反射が混じった反射画像が得られる。
【００３８】
図６は、本実施形態において、表面反射および表面反射を選択的にカットして、内部組織からの反射の両方を検出するために好ましく利用できる実施形態を示す。図６（ａ）に示した実施形態では、円偏光フィルタ１５０ｃは、アパーチャ１５０ｆを備えている。このアパーチャ１５０ｆが、本実施形態の偏光状態調節部を構成する。偏光状態調節部は、円偏光フィルタ１５０ｃにアパーチャを形成する他にも、偏光性のない材料を交互に配置するなどの方法で構成することができる。
【００３９】
図６に示した実施形態では、図６（ｂ）に示すように、円偏光フィルタ１５０ｃにＬＥＤ１５０ｂの数に対応したアパーチャ１５０ｆを形成し、このアパーチャ１５０ｆを偏光状態調手段として機能させる。また、円偏光フィルタ１５０ｃは、適切なホルダ１５０ｅに保持させることもできる。
【００４０】
アパーチャ１５０ｆを備えた円偏光フィルタ１５０ｃは、偏光機能を調節するための切替え手段として機能し、適切な剛性を有するホルダ１５０ｅに挟持されている。ホルダ１５０ｅからは、ノブ１５０ｇが放射状に延びており、このノブ１５０ｇが保護部材１５０ｄに形成された円周方向に沿って適切な長さだけ延びたノッチ１５０ｈに挿通されて、ホルダ１５０ｅが円偏光フィルタ１５０ｃごと、紙面垂直方向に回転移動することができる構成とされている。
【００４１】
ここで、アパーチャ１５０ｆが、ＬＥＤ１５０ｂの位置に適合している場合、ＬＥＤ１５０ｂからの光線は、無偏光のまま組織に照射される。一方、それ以外の位置に回転された場合、ＬＥＤ１５０ｂからの光線は、円偏光となって組織に照射される。無偏光の光は、表面反射でも内部反射でも無偏光のまま反射されるので、円偏光フィルタ１５０ｃを通過して反射画像を形成する。
【００４２】
一方、ＬＥＤからの光をアパーチャ１５０ｆ以外の場所を通して円偏光として組織に照射すると、本発明者による特許文献１に記載されるように、直接反射は、光アイソレータ機能によりカットされ、内部反射のみが選択されて反射画像を形成する。なお、アパーチャ１５０ｆを回転させる方法は、ホルダ１５０ｅを回転させるばかりではなく、ホルダ１５０ｅを固定しておき、ＬＥＤ１５０ｂをＬＥＤ基板１５０ｉごと回転させることでも行うことができる。
【００４３】
このため、円偏光フィルタ１５０ｃのわずかな回転だけで、内部組織を分離し、さらに拡大した組織の内部画像を取得することが可能となる。本実施形態のように、拡大して組織を観察する場合、わずかな位置の違いにより見え方が相違する。このため、位置を変えることなく手元操作だけで表面反射および内部反射の画像を切替えることは、精度高く検査するために好ましく用いられる。
【００４４】
さらに、他の実施形態では、円偏光フィルタ１５０ｃを使用するのではなく、直線偏光フィルタを使用することができる。この場合、偏光状態調節部は、アパーチャ１５０ｆではなく、アパーチャの位置に直線偏光フィルタの中心部の偏光とクロスニコル配置となるような第２の直線偏光フィルタを配置することにより形成される。
【００４５】
この実施形態では、ＬＥＤ１５０ｂの光は、偏光状態調節部が位置合わせされていない場合は、中心部と同一の偏光状態として照射、検出され、偏光状態調節部を回転などさせて位置合わせした場合には、クロスニコル配置で照射されるので、中心部を通過するのは、内部組織からの無偏光となった反射となる。この実施形態では、内部組織からの反射は、強度がはるかに低下するものの、ＬＥＤ電源１４０を調節することにより、適宜測定することができる。
【００４６】
図７は、本実施形態において、保護部材１５０ｄの外部に装着して使用される弾性アダプタ２００の実施形態を示す。弾性アダプタ２００は、保護部材１５０ｄの上に被せられ、組織に板部材１５０ａが直接接触し、組織を圧迫することが好ましくない場合に使用される。また、保護部材１５０ｄを消毒する代わりに、弾性アダプタ２００を消毒することで、衛生環境を提供する目的にも使用される。弾性アダプタの先端には、保護板２００ａが装着され、弾性アダプタ２００内に、例えば検査時に皮膚表面に塗布されるジェルが侵入しないようにされている。
【００４７】
図７に示す実施形態において、保護板２００ａは、偏光特性を有しない材料、例えば通常のガラス板やプラスチック・フィルムから形成することができる。また、保護板２００ａを、直線偏光フィルタや円偏光フィルタといった偏光フィルタで構成することができる。保護板２００ａを円偏光フィルタで形成する場合、内部に円偏光フィルタ１５０ｃを配置することなく、保護板２００ａだけを使用して、内部反射を選択的に検出することが可能となる。このような用途は、組織内部の血管の状態を観察するために好ましい実施形態である。また、保護部材１５０ｄの内部に、アパーチャ１５０ｆの他、中心部にも大径のアパーチャを形成した平面視ドーナツ型の偏光状態調節手段を形成した円偏光フィルタ１５０ｃを使用することができる。
【００４８】
この実施形態において、保護板２００ａとして円偏光フィルタを装着した弾性アダプタ２００を使用することで、アダプタ２００を装着しない場合には、表面反射、アダプタ２００を装着した場合には、内部反射を観察することが可能な拡大画像を取得できるダーモスコープとしても利用できる。
【００４９】
図８は、図７に示した弾性アダプタ２００の保護板２００ａに、患部の大きさを示すスケールを設ける実施形態である。本実施形態では、拡大モジュールの設定により、同一視野でも実サイズが相違する場合も想定される。このような場合、予めサイズが知られているスケールを保護板２００ａに形成しておき、これを組織画像とともに撮影することにより、組織の実寸が容易に判断できる。なお、図８に示した実施形態においても通常のガラスの他、円偏光フィルタや直線偏光フィルタを保護板２００ａとして使用することができることは言うまでもないことである。
【００５０】
なお、本実施形態で使用する円偏光フィルタ１５０ｃは、カメラ光学系用の汎用品であり、厚さを、０．２８〜２．５ｍｍとすることができ、有機系でも無機系でも構わない。なお、本実施形態では、偏光状態調節手段を、アパーチャ１５０ｆを有する円偏光フィルタ１５０ｃを使用するものとして説明した。しかしながら、他の実施形態では、円形アパーチャに代えて、無偏光や直線偏光など、偏光特性・偏光方向の異なるフィルムなどの光学的材料と、円偏光材料とを交互に接合して円形、方形、六角形、八角形の多角形に構成することもでき、同様の機能を提供する限り特定の構成に限定されるものではない。
【００５１】
図９は、本実施形態の組織検査を行うための検査装置１００の制御方法のフローチャートである。図９の処理は、ステップＳ９００から開始し、ステップＳ９０１で拡大モジュール１２０を通してＬＥＤ１５０ｂからの光を直接組織に照射する。ステップＳ９０２では、円偏光フィルタを通して反射光をデジタル的に記録し、拡大された第１のデジタル画像を記録する。ステップＳ９０７で、さらに検査終了かを判断し、検査終了の場合（ｙｅｓ）、ステップＳ９０６で検査を終了させる。
【００５２】
一方、検査が終了でない場合（ｎｏ）、偏光状態調節手段を回転させ、ＬＥＤ１５０ｂからの光を、円偏光フィルタを通して組織に照射する。ステップＳ９０４では、円偏光フィルタ１５０ｃを通して反射光をデジタル的に記録し、拡大した第２のデジタル画像を生成する。ステップＳ９０５では、第１のデジタル画像と第２のデジタル画像とを患者の個人識別情報に対応付けて登録する。この際、登録は、検査装置１００自体に登録することもできるし、検査装置１００に接続された情報処理装置に直接記録することもできる。図９の制御方法は、その後ステップＳ９０６で終了する。
【００５３】
図９に示した実施形態では、医師などによる観察は、撮像装置１１０に搭載された液晶ディスプレイ上で行行い、撮影した画像を情報処理装置上で、患者に検査後に医師が患者に説明するものである。
【００５４】
図１０は、本実施形態の組織検査を行うための検査装置１００の第２の実施形態の制御方法のフローチャートである。図９の処理は、ステップＳ１０００から開始し、ステップＳ１００１で拡大モジュール１２０を通してＬＥＤ１５０ｂからの光を直接組織に照射する。ステップＳ１００２では、円偏光フィルタ１５０ｃを通して反射光をデジタル的に記録し、拡大した第１のデジタル画像を生成する。この時点で得られる画像は、主として表面反射画像である。それと同時に、検査装置１００は、取得した画像を情報処理装置にも送付する。ステップＳ１００７では、情報処理装置のモニタ上に画像を表示させ、医師による説明が、検査の進行と同時に可能とされる。ステップＳ１００９で、検査終了かを判断し、検査終了の場合（ｙｅｓ）、ステップＳ１００６で検査を終了させる。
【００５５】
一方、検査が終了でない場合（ｎｏ）偏光状態調節手段を回転させ、ステップＳ１００３でＬＥＤ１５０ｂからの光を、円偏光フィルタを通して組織に照射する。ステップＳ１００４では、円偏光フィルタ１５０ｃを通して反射光をデジタル的に記録し、拡大した第２のデジタル画像を生成する。それと同時に、検査装置１００は、取得した画像を情報処理装置にも送付する。ステップＳ１００８では、情報処理装置のモニタ上に画像を表示させ、医師による説明が、検査の進行と同時に可能とされる。
【００５６】
その後、ステップＳ１００５では、第１のデジタル画像と、第２のデジタル画像とを患者の個人識別情報に対応付けて登録する。この際、登録は、検査装置１００自体に登録することもできるし、検査装置１００に接続された情報処理装置に直接記録することもできる点は、第１の実施形態と同様である。その後、図９の制御方法は、ステップＳ１００６で終了する。
【００５７】
第２の実施形態では、医師が情報処理装置のディスプレイ装置を示しながら検査と同時に患者に対してインフォームドコンセントを行うことが可能となり、より患者満足度の高い医療が可能とされる。また、医師は、検査装置１００の空間的位置から離れてより拡大された画像を使用して検査を行うことが可能となり、検査品質も向上させることができる。また、遠隔的に画像診断を行うことが可能となり、過疎地域、離島、海外の患者の診断を効率的に行うことが可能となる。
【００５８】
図１１は、本実施形態の検査装置１００を使用する検査システム１１００の実施形態を示す。本実施形態の検査システム１１００は、本実施形態の検査装置１００と、ディスプレイ装置、キーボード、マウスといった要素を含む情報処理装置１１１０とを含んで構成される。情報処理装置１１１０は、本実施形態のプログラムを実行するためのＣＰＵ、メモリ、および記憶装置１１２０を含んで構成され、本実施形態の各ステップを実行するように、情報処理装置を機能させる。
【００５９】
なお、検査装置１００と、情報処理装置１１１０との間の接続は、上述したように、ＵＳＢ接続とすることもできるし、ＷｉＦｉ接続とすることもできるし、その他ＩＥＥＥ８０２．１１ｘによる無線ＬＡＮ接続を使用して接続することができる。なお検査装置１００と、情報処理装置１１１０との間の接続は、ユーザの要求に応じて遠隔診療などに適するように、適宜変更することができる。
【００６０】
検査装置１００は、患者１３０の患部１１０２に接触しており、その画像が、説明する実施形態では、検査装置１００本体の他、情報処理装置のディスプレイ装置にも表示されている。ディスプレイ装置に表示された患部１１０２の画像は、撮像装置１００が搭載する液晶ディスプレイ装置よりも拡大表示することができるので、より鮮明で高い精度での検査が可能とされている。
【００６１】
また、情報処理装置１１１０は、ハードディスクといった記憶装置１１２０を備えており、直接モードおよび偏光モードで測定したデジタル画像を、個人情報に紐づけて、例えばデータベースの形式で格納する。本実施形態によれば、少なくとも１人の患者１３０に対して複数生成される直接モードおよび偏光モードの画像を患者１３０の個人識別情報に紐づけて一連の操作として記録できるので、診断内容の取り違えなどのミスを効率的に防止できる。
【００６２】
この結果、本実施形態によれば、医師の注意力を、情報処理装置の操作に割くことなく、診断のために向けることが可能となり、さらに検査の品質を改善することが可能となる。
【００６３】
図１２は、本実施形態による直接モードおよび偏光モードによる患部映像の相違を説明する概略図である。図１２（ａ）に示すように、皮膚組織１２０１は、皮膚表面の他、表皮内部の真皮組織を含んでおりこれらが組織を構成する。このうち、皮膚疾患は、表皮部分だけではなく、その下に続く真皮組織にまで達する場合がある。このため、表面的な観察では、患部１２０２は、部位１２０２ａのように表面観察からは、見えなくとも、患部１２０２は、部位１２０２ｂのように真皮組織にまで内部深くに浸潤しているケースもある。
【００６４】
直接モードで観察する場合、表皮近傍に存在する部位１２０２ａと、内部の部位１２０２ｂからの反射とが十分分離できず、また、光学的にも表皮からの直接反射の方が高い強度で検出されるので、真皮まで到達した拡散反射を充分なＳ／Ｎ比で観察するには向かない。このことから、表皮の部位１２０２ａに関する画像は明瞭に観測されるものの、内部の真皮の部位１２０２ｂについては、低いコントラストでしか観察されないか、または観察されない場合もあり、またその広がり、形状、色合い、細胞壁浸潤に伴う糜爛、滲出についても明確な診断ができない。
【００６５】
一方で、偏光モードで患部１２０２を観察すると円偏光フィルタ１５０ｃの光アイソレータ機能によりカットされ、組織内部の部位１２０２ｂからの反射光が検出される。このため、ディスプレイ装置上に表示される患部画像は、図１２（ｂ）に示すように、組織の内部の部位１２０２ｂや血管の集まり方などを明確に示すものとなり、より検査制度が向上できる。
【００６６】
なお、本実施形態では、背景の照度を調節し、偏光状態調節手段を使用したときと使用しないときで、概ね同様の明るさの下で比較判断することができるように、ＬＥＤ１５０ｂの輝度を調整することもできる。本実施形態では、特定のの特性に対応して、背景の輝度が同程度になるように、ＬＥＤ電源１４０のボリュームを設定することもできる。その他、ＬＥＤ１５０ｂの輝度を調整するために使用することができるこれまで知られたいかなる方法でも使用することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、円偏光フィルタに代えて直線偏光フィルタのセットを使用することもでき、この場合、クロスニコル配置を使用することにより、組織内部からの反射を選択的に撮影することもできる。
【００６８】
これまで本発明の実施形態を以て説明してきたが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明によれは、本発明は、拡大した表面近傍の組織組織検査を可能とし、さらにはデータの正確性を改善した検査装置、拡大モジュール、制御方法および検査システムを提供することが可能となる。
【符号の説明】
【００７０】
１００      ：検査装置
１１０      ：撮像装置
１１０ａ    ：カメラレンズ系
１１０ｂ    ：撮像素子
１１１      ：マウンタ
１１１ａ    ：マウンタ
１２０      ：拡大モジュール
１２０ａ    ：対眼レンズ
１２０ｂ    ：対物レンズ
１２０ｃ    ：固定部
１２０ｄ    ：ピント調節部
１２０ｅ    ：ダハプリズム
１２０ｆ    ：固定部材 
１２０ｇ    ：マウント
１３０      ：患者
１３０ａ    ：皮膚表面
１４０      ：ＬＥＤ電源
１５０      ：ＬＥＤホルダ
１５０ａ    ：板部材
１５０ｂ    ：ＬＥＤ
１５０ｃ    ：円偏光フィルタ
１５０ｄ    ：保護部材
１５０ｅ    ：ホルダ
１５０ｆ    ：アパーチャ
１５０ｇ    ：ノブ
１５０ｈ    ：ノッチ
１５０ｉ    ：ＬＥＤ基板
２００      ：弾性アダプタ
２００ａ    ：保護板
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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