(57)【要約】【課題】  蛍光観察時に、蛍光部分とバックグランド部分とが適正な色や明るさで観察する。【解決手段】  特殊光観察システムは、蛍光物質を励起する波長域の励起光を所定のピーク値で照射可能とする透過率を有し、ピーク値以外の波長域ではピーク値より所定のレベル低い値でかつ所定の広帯域波長のバックグランド光を照射可能とする透過率を有しかつ広帯域波長のハイカットオフ値を蛍光物質が発する蛍光波長のピーク値から短波長側に所定の波長値以下に設定されてなる特殊光透過フィルタ１３を備えた光源装置１と、所定のカットオフ値より波長の長い波長域の光を透過可能で、かつ、励起光のピーク値より長波長側に所定の波長値以上に設定されたカットオフ値を有するカットオフフィルタ３６を備えたスコープ３とを備えたものである。【選択図】  図１
2005152367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光物質を投与して化学変化を起こさせかつ被検査対象物に励起光を照射して蛍光観察を可能とした特殊光観察システムにおいて、
前記蛍光物質を励起する所定波長のピーク波形の励起光及び前記所定波長のピーク波形の励起光の長波長側の広帯域に位置し前記所定波長のピーク波形の励起光のピーク値より所定のレベル低い値のバックグランド光を透過する透過特性と、前記蛍光物質が発する蛍光波長のピーク値から短波長側で所定の波長値以下に第１のカットオフ値とを有し、該第１のカットオフ値以上の波長の光をカットオフする特殊フィルタを備えた光源装置と、
前記所定波長のピーク波形の励起光より長波長側に所定の波長値以上に設定された第２のカットオフ値を有し、該第２のカットオフ値以下の波長の光をカットオフするカットオフフィルタを備えたスコープと
を具備したことを特徴とする特殊光観察システム。
【請求項２】
前記特殊フィルタは、前記所定波長のピーク波形の励起光と前記バックグランド光とを分離して透過する
ことを特徴とする請求項１に記載の特殊光観察システム。
【請求項３】
前記第１のカットオフ値は、前記蛍光物質が発する蛍光波長のピーク値から短波長側に２０〔ｎｍ〕以下の波長値に設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の特殊光観察システム。
【請求項４】
前記第２のカットオフ値は、前記励起光のピーク値より長波長側に２０〔ｎｍ〕以上に設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の特殊光観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光物質を被検査対象物に投与し前記被検査対象物に励起光を照射して蛍光観察を可能とし、かつ、当該蛍光観察時に蛍光部とバックグランブ部とが適正な明るさと色で観察可能にしてなるようにした特殊光観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の特殊光観察システムは、蛍光物質を被検査対象物に投与し前記被検査対象物に励起光を照射して蛍光観察を可能とた装置として知られている。この種の特殊光観察システムの一つとして光ダイナミック診断装置が提案されている。
【０００３】
この光ダイナミック診断装置は、３８０〔ｎｍ〕から６８０〔ｎｍ〕の波長域の光を発光するランプ系を有する少なくとも一つの光源と、前記光源からの光を被検査対象物に導く光ガイド及び前記被検査対象物からの反射光を取込み画像用光ガイドを有するスコープと、前記スコープからの画像を画像処理する画像処理手段とを備えている。また、この光ダイナミック診断装置は、前記スコープの光ガイドのスペクトル透過率を被検査対象物に照射する蛍光励起光のスペクトルに合わせ、前記画像用光ガイドのスペクトル透過率を被検査対象物が発する蛍光のスペクトルに合わせ、かつ、光ガイド及び画像用光ガイドのスペクトル透過率を全体の５０ｎｍの帯域内で５％以上の透過率を有し、これ以外では前記値より小さいスペクトル透過率を有するようにしたものである（特許文献１：ドイツ公開特許第１９６３９６５３Ａ１号公報）。
【０００４】
このような光ダイナミック診断装置によれば、被検査対象物を蛍光観察ができる。
【特許文献１】ドイツ公開特許第１９６３９６５３Ａ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の光ダイナミック診断装置では、被検査対象物に蛍光励起光を与えることができるとともに、被検査対象物が発する蛍光を光ガイドが有効に取り込ことができるものの、蛍光による画像とバックグランド光による画像の色や明るさの調整ができないという不都合があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、蛍光観察時に、蛍光部分とバックグランド部分とが適正な色や明るさで観察することのできる特殊光観察システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の特殊光観察システムは、蛍光物質を投与して化学変化を起こさせかつ被検査対象物に励起光を照射して蛍光観察を可能とした特殊光観察システムにおいて、前記蛍光物質を励起する所定波長のピーク波形の励起光及び前記所定波長のピーク波形の励起光の長波長側の広帯域に位置し前記所定波長のピーク波形の励起光のピーク値より所定のレベル低い値のバックグランド光を透過する透過特性と、前記蛍光物質が発する蛍光波長のピーク値から短波長側で所定の波長値以下に第１のカットオフ値とを有し、該第１のカットオフ値以上の波長の光をカットオフする特殊フィルタを備えた光源装置と、前記所定波長のピーク波形の励起光より長波長側に所定の波長値以上に設定された第２のカットオフ値を有し、該第２のカットオフ値以下の波長の光をカットオフするカットオフフィルタを備えたスコープとを具備して構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、蛍光観察時に、蛍光部分とバックグランド部分とが適正な色や明るさで観察することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。
【実施例１】
【００１０】
図１ないし図３は本発明の実施例１に係わり、図１は特殊光観察システムを示すブロック図、図２は図１の特殊光観察システムで用いられるスコープの先端部を患部とともに示す図、図３は図１の特殊光観察システムで用いられる光源装置に設けられた特殊光透過フィルタによって得られる光の特性及びオフフィルタの透過特性を示す特性図である。図３においては横軸に波長〔ｎｍ〕を、縦軸に明るさを、それぞれとったものである。
【００１１】
図１及び図２において、本実施例の特殊光観察システムは、大別すると、光源装置１と、スコープ３と、画像処理装置５と、モニタ７とを備え、前記光源装置１から出射する光をライトガイドケーブル３１で前記スコープ３に導いて被検査対象物に照射し、被検査対象物からの反射波をスコープ３で撮像した撮像信号を複合ケーブル３２で前記画像処理装置５に導き、当該画像処理装置５で映像信号に変換してモニタ６で表示できるようにしたものである。
【００１２】
さらに、各構成要素について説明すると、前記光源装置１は、光源であるキセノンランプ１１と、回転板１２に設けられた特殊光透過フィルタ１３と、集光レンズ１４と、前記回転板１２を回転させる回転板駆動手段１５と、前記回転板駆動手段１５を制御する回転板コントロールユニット１６と、前記回転板１２に設けられた可視光透過フィルタ１７とを少なくとも備えている。
【００１３】
前記光源装置１には、前記ライトガイドケーブル３１の一端に設けられたライトガイドコネクタ３３が着脱可能に構成されている。前記キセノンランプ１１から出射して光は、例えば特殊光透過フィルタ１３を透過して集光レンズ１４で集光された後、前記ライトガイドコネクタ３３を介してライトガイドケーブル３１に供給できるようになっている。
【００１４】
前記特殊光透過フィルタ１３は、図３に示すように、中心周波数λａが例えば４１０〔ｎｍ〕で蛍光物質を励起する波長域の励起光を所定のピーク値で照射可能とする透過率を有している。また、前記特殊光透過フィルタ１３は、図３に示すように、前記ピーク値以外の長波長域側において前記ピーク値より所定のレベル（例えば１／３程度）低い光の強の値でかつ所定の広帯域波長のバックグランド光を照射可能とする透過率を有し、かつ、前記広帯域波長の第１のカットオフ値λｆを前記蛍光物質が発する蛍光波長λｋ（＝例えば６３０〔ｎｍ〕）のピーク値から短波長側に所定の波長値λｆ以下に設定されてなる。
【００１５】
具体的には、前記特殊光透過フィルタ１３は、前記バックグランド光の第１のカットオフ値λｆを、前記蛍光物質が発する蛍光波長λｋ（＝例えば６３０〔ｎｍ〕）のピーク値から短波長側に例えば２０〔ｎｍ〕以下の波長値に設定されている。
【００１６】
前記スコープ３は、図２に示すように、ライトガイド３４と、レンズ３５と、カットオフフィルター３６と、撮像素子としてのＣＣＤ３７とを備え、前記ライトガイド３４を介して伝送されてきた光をライトガイド３４の先端から被検査対象物２０に光を照射し、前記被検査対象物２０からの反射光や蛍光をレンズ３５、カットオフフィルタ３６を介してＣＣＤ３７に結像させられるようになっている。このＣＣＤ３７は撮像信号を複合ケーブル３２を介して画像処理装置５に入力できるようになっている。
【００１７】
前記スコープ３にはカットオフフィルター３６が設けられており、このカットオフフィルタ３６は、図３に示すように、第２のカットオフ値λｐを、前記励起光のピーク値（例えば、波長４２０〔ｎｍ〕）の波長位置から長波長側に２０〔ｎｍ〕以上になるような透過率に設定されている（図３の特性ＣＦ参照）。これにより、前記カットオフフィルタ３６は、励起光を透過させずに、しかも、バックグランド光や蛍光を確実に透過できることになる。
【００１８】
前記画像処理装置５は、前記スコープ３のＣＣＤ３７からの撮像信号を複合ケーブル３２を介して取込み、当該取り込んだ撮像信号を画像処理して映像信号に変換し、その映像信号をモニタ７に供給できるように構成されている。なお、前記画像処理装置５は、光源装置１の回転板コントロールユニット１６に電気的に接続されており、必要に応じて切換え指令を前記画像処理装置５を介して回転板コントロールユニット１６に与えることにより、回転板１２を回転制御して特殊光透過フィルタ１３または可視光透過フィルタ１７を選択できるようになっている。
【００１９】
前記モニタ７では、前記画像処理装置５からの映像信号を画像としてディスプレイ上に表示できるようになっている。
【００２０】
このように構成された特殊光観察システムの動作について図１ないし図３を参照しながら説明する。
【００２１】
例えば、膀胱癌の癌組織を検査し、治療する場合には、５−ＡＬＡ（５−Ａｍｉｎｏｌｅｖｕｌｉｎｉｃ  ａｃｉｄ）を投与することにより、ＰｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎＩＸに化学変化を起こさせて、被検査対象物２０の部分を蛍光観察可能とする。
【００２２】
このような状態になったところで、前記光源装置１では、キセノンランプ１１からの光を特殊光透過フィルター１３を通した後、集光レンズ１４でライトガイドコネクタ３３に集光し、ライトガイドケーブル３１を介してスコープ３のライトガイド３４に光を導き、スコープ３のライトガイド３４の先端部分から前記被検査対象物２０に照射する。
【００２３】
このときに、スコープ３のライトガイド３４の先端から被検査対象物２０に照射される光は、図３に示すように４１０〔ｎｍ〕でピークを持つ所定周波数幅の励起光と、図３に示すように広帯域のバックグランド光を含んでいる。
【００２４】
前記被検査対象物２０に対して、図３に示すような例えば４１０〔ｎｍ〕でピークを持つ所定周波数幅の励起光が照射されると、前記被検査対象物２０の部分は、例えば６３０〔ｎｍ〕の波長λｋで蛍光発光する。
【００２５】
また、前記被検査対象物２０及びその周辺には、前記スコープ３のライトガイド３４の先端からバックグランド光が照射されている。
【００２６】
前記被検査対象物２０及びその周辺からの反射光と蛍光は、前記スコープ３の先端のレンズ３５、カットオフフィルター３６を介してＣＣＤ３７に入射される。前記カットオフフィルタ３６は、第２のカットオフ周波数（波長λｐ）が前記励起光の中心波長λａ（＝４１０〔ｎｍ〕）から２０〔ｎｍ〕以上に設定されているので、前記被検査対象物２０からの励起光の反射光成分などを透過させることがないが、バックグランド光と、被検査対象物２０からの蛍光とを透過させる。また、前記被検査対象物２０からの蛍光のピーク値と、前記被検査対象物２０を照射しているバックグランド光のピーク値とは、図３に示すように、概ね同じかそれよりも小さく設定してあるので、両者を同一レベルに近い状態でＣＣＤ３７に取り込むことが可能になる。したがって、このような蛍光観察時に、蛍光部分とバックグランド部分とが適正な色や明るさでもって観察できることが可能になる。また、前記特殊光透過フィルター１３は、励起光の透過レベルと、バックグランド光の透過レベルと、蛍光の発光レベルとを考慮し、必要に応じて各波長域の透過レベル設定することにより、バックグランド光の色や明るさを調整することが容易になる。
【００２７】
なお、前記回転板１２には可視光透過フィルタ１７が設けられており、この可視光透過フィルタ１７は通常光を観察するための可視光を通すことができるようになっている。そして、スイッチなどにより、蛍光観察か可視光観察かを選択可能にし、この切換え情報を回転板コントロールユニット１６に入力することにより、特殊光透過フィルタ１３または可視光透過フィルタ１７に切り換えられるように構成してある。そして、この観察モードの切換えにより、特殊光透過フィルタ１３または可視光透過フィルタ１７を使用し、蛍光観察の他に可視光観察も可能にされている。
【実施例２】
【００２８】
図４は本発明の実施例２に係る特殊光観察システムで用いられる光源装置に設けられた特殊光透過フィルターの特性を示す特性図であって、横軸に波長〔ｎｍ〕を、縦軸に明るさを、それぞれとったものである。
【００２９】
実施例２は、実施例１とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００３０】
図４に示すように、本実施例の特殊光観察システムは、光源装置１ａの特殊光透過フィルタ１３ａの透過特性に特徴を持たせたものであって、他の構成用途は図１の特殊光観察システムと全く同一である。したがって、前記特殊光透過フィルタ１３ａの特性の説明のみをすることにし、本発明を実施するための第２の最良の形態に係る特殊光観察システムの構成や動作については説明を省略する。
【００３１】
すなわち、前記光源装置１ａの特殊光透過フィルタ１３ａは、図４に示すように、前記蛍光物質を励起する波長λｋ（＝４１０〔ｎｍ〕）を中心とする所定波長域の励起光を所定のピーク値で照射可能とする透過率を有している。さらに、前記特殊光透過フィルタ１３ａは、この励起光の帯域より長波長域側に透過率が設定されていて、前記ピーク値より所定のレベル低い値でかつ所定の広帯域波長のバックグランド光を照射可能とする透過率を有し、前記広帯域波長の第１のカットオフ値λｆを前記蛍光物質が発する蛍光波長λｋ（＝６３０〔ｎｍ〕）のピーク値から短波長側に所定の波長値以下に設定されている。
【００３２】
すなわち、前記特殊光透過フィルタ１３ａは、バックグランド光については、第３のカットオフ波長λｅから第１のカットオフ波長λｆの間の独立した帯域に設定されており、励起光については、波長λａ（＝４１０〔ｎｍ〕）を中心とする所定波長域に設定されている。
【００３３】
さらに、前記カットオフフィルタ３６の第２のカットオフ値λｆは、第１の最良の形態と同様に、励起光の中心周波数（中心波長λａ＝例えば４１０〔ｎｍ〕）から２０〔ｎｍ〕以上の長波長域側に設定されている（図４の特性ＣＦ参照）。また、前記カットオフフィルタ３６は、当然、波長域λｅ〜λｆのバックグランド光と、蛍光波長λｋの蛍光とを透過できるようになっている。
【００３４】
このように本実施例によっても、実施例１と同様の作用効果を奏することになる。
【００３５】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１に係る特殊光観察システムを示すブロック図
【図２】図１の特殊光観察システムで用いられるスコープの先端部を患部とともに示す図
【図３】図１の特殊光観察システムで用いられる光源装置に設けられた特殊光透過フィルタによって得られる光の特性及びオフフィルタの透過特性を示す特性図
【図４】本発明の実施例２に係る特殊光観察システムで用いられる光源装置に設けられた特殊光透過フィルターの特性を示す特性図
【符号の説明】
【００３７】
１…光源装置
３…スコープ
５…画像処理装置
７…モニタ
１１…キセノンランプ
１２…回転板
１３…特殊光透過フィルター
１４…集光レンズ
１５…回転板駆動手段
１６…回転板コントロールユニット
１７…可視光透過フィルター
３１…ライトガイドケーブル
３２…複合ケーブル
代理人    弁理士    伊藤  進
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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