(57)【要約】【課題】生体・臓器・組織を効率よく照明し解像度よく観察する技術を提供する。【解決手段】観察装置は、生体・臓器・組織を内から照明するための照明装置１１０と、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の透過像と蛍光像の少なくとも一方の光学像を取得するための撮影装置１３０とを備えている。照明装置１１０は、照明光・励起光を発する光源１１１と、照明光・励起光を外部に射出する光射出部１１６とを備えており、光射出部１１６は生体・臓器・組織に導入可能である。撮影装置１３０は、生体・臓器・組織からの光を結像させる結像光学系１３２と、結像光学系１３２によって結像された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子１３５と、画像を表示するための表示装置１４０と、撮影装置１３０からの画像信号を処理して表示装置１４０に表示する画像を形成するための画像処理部１５０とをさらに備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体・臓器・組織を内から照明するための照明装置と、
生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の透過像と蛍光像の少なくとも一方の光学像を取得するための撮影装置とを備えている、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項２】
請求項１において、照明装置は、照明光・励起光を発する光源と、照明光・励起光を外部に射出する光射出部とを備えており、光射出部は生体・臓器・組織に導入可能である、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項３】
請求項２において、撮影装置は、生体・臓器・組織からの光を結像させる結像光学系と、結像光学系によって結像された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子とを備えており、さらに、画像を表示するための表示装置と、撮影装置からの画像信号を処理して表示装置に表示する画像を形成するための画像処理部とを備えている、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項４】
請求項３において、画像処理部は、画像を記録するための画像記録部をさらに備えている、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項５】
請求項２において、照明装置は、光射出部からの照明光・励起光の射出を制御する制御部をさらに備えている、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項６】
請求項２において、照明装置は、光射出部から射出される照明光・励起光の波長を切り換える手段をさらに備えている、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項７】
請求項３において、照明装置は、生体・臓器・組織を内から撮影する撮影機能を有している、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項８】
請求項７において、表示装置は、生体・臓器・組織を外から撮影した画像と、生体・臓器・組織を内から撮影した画像とを表示する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項９】
請求項３において、撮影装置は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部は透過像の画像と蛍光像の画像とを形成し、表示装置は透過像の画像と蛍光像の画像とを並べて表示する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１０】
請求項３において、撮影装置は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部は透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像を形成し、表示装置は透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像を表示する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１１】
請求項３において、撮影装置は蛍光像を取得し、画像処理部は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを形成し、表示装置は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを並べて表示する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１２】
請求項３において、撮影装置は蛍光像を取得し、画像処理部は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像を形成し、表示装置は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像を表示する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１３】
請求項３において、撮影装置は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを形成し、表示装置は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを並べて表示する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１４】
請求項３において、撮影装置は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像を形成し、表示装置は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像を表示する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１５】
請求項３において、照明装置は、光射出部から射出される励起光の波長を切り換える手段を備えており、照明装置は、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて励起光の種類に対応した複数の蛍光を分離して複数の蛍光像の画像を形成する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１６】
請求項３において、照明装置は、光射出部から射出される励起光の波長を切り換える手段を備えており、照明装置は、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を形成する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１７】
請求項３において、撮影装置は、撮像素子に入射する蛍光の波長を切り換える手段を備えており、照明装置は、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、撮影装置は複数の異なる波長域で撮影し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて少なくとも二つの蛍光物質に対応した少なくとも二つの蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも二つの蛍光像の画像を形成する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１８】
請求項３において、撮影装置は、撮像素子に入射する蛍光の波長を切り換える手段を備えており、照明装置は、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、撮影装置は複数の異なる波長域で撮影し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を形成する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項１９】
請求項３において、照明装置は、第一物質と、第一物質と結合したときに共鳴エネルギー転移現象を起こす第二物質とを含む生体・臓器・組織を内から照明し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された蛍光像の画像信号に基づいて生体・臓器・組織内の分子の相関や結合を検出する、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項２０】
請求項１において、照明装置は、照明光・励起光を外部に射出する複数の光射出部を有し、光射出部はいずれも生体・臓器・組織に導入可能である、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項２１】
請求項２において、照明装置は、光射出部の先端に取り付けられた、光を拡散させるバルーンをさらに備えている、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項２２】
請求項１において、生体は生きた哺乳類であり、哺乳類は、マウス・ラット・ウサギ・猫・犬・豚・牛・羊・ヤギ・馬・猿・ゴリラ・チンパンジー・人間を含んでいる、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項２３】
請求項１において、臓器は、脳・肺・肝臓・脾臓・骨髄・胸腺・心臓・リンパ・血液・骨・軟骨・膵臓・肝臓・胆嚢・胃・腸・精巣・卵巣・子宮・直腸・神経系・線・血管を含んでいる、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項２４】
請求項１において、組織は、複数の細胞が三次元的に構成されているものである、生体・臓器・組織の観察装置。
【請求項２５】
生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項２６】
請求項２５において、照明光・励起光を外部に射出する光射出部を生体・臓器・組織に導入し、光射出部から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の透過像と蛍光像の少なくとも一方の光学像を取得し、取得した光学像の画像を表示装置に表示する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項２７】
請求項２６において、生体・臓器・組織の腔に光射出部を挿入して照明する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項２８】
請求項２６において、光射出部を生体・臓器・組織に刺して照明する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項２９】
請求項２６において、光射出部を生体・臓器・組織に押し当てて照明する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３０】
請求項２７において、生体の口腔または鼻腔または子宮腔または肛門または耳の穴から光射出部を挿入して照明する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３１】
請求項２６において、さらに生体・臓器・組織を内から撮影し、生体・臓器・組織を外から撮影した画像と生体・臓器・組織を内から撮影した画像とを表示装置に表示する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３２】
請求項２６において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とを並べて表示装置に表示する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３３】
請求項２６において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像を表示装置に表示する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３４】
請求項２６において、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを表示装置に並べて表示する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３５】
請求項２６において、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像を表示装置に表示する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３６】
請求項２６において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを並べて表示装置に表示する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３７】
請求項２６において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像を表示装置に表示する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３８】
請求項２６において、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて励起光の種類に対応した複数の蛍光を分離して複数の蛍光像の画像を得る、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項３９】
請求項２６において、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得る、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項４０】
請求項２６において、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて少なくとも二つの蛍光物質に対応した少なくとも二つの蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも二つの蛍光像の画像を得る、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項４１】
請求項２６において、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得る、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項４２】
請求項２６において、第一物質と、第一物質と結合したときに共鳴エネルギー転移現象を起こす第二物質とを含む生体・臓器・組織を外から撮影して取得した蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織内の分子の相関や結合を検出する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項４３】
請求項２５において、照明光・励起光を外部に射出する複数の光射出部を生体・臓器・組織に導入して生体・臓器・組織を内から照明する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項４４】
請求項２６において、光射出部から射出される照明光・励起光を拡散させて照明する、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項４５】
請求項２５において、生体は生きた哺乳類であり、哺乳類は、マウス・ラット・ウサギ・猫・犬・豚・牛・羊・ヤギ・馬・猿・ゴリラ・チンパンジー・人間を含んでいる、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項４６】
請求項２５において、臓器は、脳・肺・肝臓・脾臓・骨髄・胸腺・心臓・リンパ・血液・骨・軟骨・膵臓・肝臓・胆嚢・胃・腸・精巣・卵巣・子宮・直腸・神経系・線・血管を含んでいる、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項４７】
請求項２５において、組織は、複数の細胞が三次元的に構成されているものである、生体・臓器・組織の観察方法。
【請求項４８】
照明光・励起光を外部に射出する光射出部を生体・臓器・組織に導入し、光射出部から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の蛍光像を取得し、取得した蛍光像の画像を他の画像と比較して生体・臓器・組織内の蛍光物質の量や面積の経時的変化を比較したり検討したりする、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項４９】
請求項４８において、さらに生体・臓器・組織を内から撮影して生体・臓器・組織の蛍光像を取得し、生体・臓器・組織を外から撮影した蛍光像の画像と生体・臓器・組織を内から撮影した蛍光像の画像とを用いて生体・臓器・組織内の蛍光物質の量や面積の変化をミクロ的かつマクロ的に観察することによって蛍光物質の量や面積の経時変化を比較または検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５０】
請求項４８において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５１】
請求項４８において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像と蛍光像とを重ねた画像に基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５２】
請求項４８において、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５３】
請求項４８において、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像に基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５４】
請求項４８において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５５】
請求項４８において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像に基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５６】
請求項４８において、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて励起光の種類に対応した複数の蛍光を分離して複数の蛍光像の画像を得ることによって生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５７】
請求項４８において、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得ることによって生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５８】
請求項４８において、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて少なくとも二つの蛍光物質に対応した少なくとも二つの蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも二つの蛍光像の画像を得ることによって生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【請求項５９】
請求項４８において、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得ることによって生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する、生体・臓器・組織を用いた実験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体・臓器・組織の観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生体・臓器・組織の観察では、顕微鏡や実体顕微鏡を使用し、生体・臓器・組織の上面または下面から照明して蛍光像・反射像・透過像を得ている。また、内視鏡を用いた反射像や蛍光像の観察では、生体内で照明を行ない、生体内で撮像を行なっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
生体・臓器・組織が厚くなるほど、照明光は吸収されやすくなるため、生体・臓器・組織内の観察したい部位を効率よく照明することは困難になる。
【０００４】
また、生体・臓器・組織が厚くなるほど、自家蛍光が多くなるため、生体・臓器・組織内の観察したい部位を解像度よく観察することは困難になる。
【０００５】
本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、生体・臓器・組織を効率よく照明し解像度よく観察する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ひとつには、生体・臓器・組織の観察装置に向けられている。本発明の観察装置は、生体・臓器・組織を内から照明するための照明装置と、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の透過像と蛍光像の少なくとも一方の光学像を取得するための撮影装置とを備えており、照明装置は、照明光・励起光を発する光源と、照明光・励起光を外部に射出する光射出部とを備えており、光射出部は生体・臓器・組織に導入可能である。
【０００７】
本発明は、ひとつには、生体・臓器・組織の観察方法に向けられている。本発明の観察方法は、照明光・励起光を外部に射出する光射出部を生体・臓器・組織に導入し、光射出部から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の透過像と蛍光像の少なくとも一方の光学像を取得し、取得した光学像の画像を表示装置に表示する。
【０００８】
本発明は、ひとつには、生体・臓器・組織を用いた実験方法に向けられている。本発明の実験方法は、照明光・励起光を外部に射出する光射出部を生体・臓器・組織に導入し、光射出部から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の蛍光像を取得し、取得した蛍光像の画像を他の画像と比較して生体・臓器・組織内の蛍光物質の量や面積の経時的変化を比較したり検討したりする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、生体・臓器・組織を効率よく照明し解像度よく観察する技術が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
第一実施形態
本実施形態は、生体・臓器・組織の観察装置に向けられている。ここで、生体は生きた哺乳類であり、哺乳類は、マウス・ラット・ウサギ・猫・犬・豚・牛・羊・ヤギ・馬・猿・ゴリラ・チンパンジー・人間を含んでいる。臓器は、脳・肺・肝臓・脾臓・骨髄・胸腺・心臓・リンパ・血液・骨・軟骨・膵臓・肝臓・胆嚢・胃・腸・精巣・卵巣・子宮・直腸・神経系・線・血管を含んでいる。組織は、複数の細胞が三次元的に構成されているものである。
【００１２】
図１は、本発明の第一実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。図１に示されるように、本実施形態の観察装置は、生体・臓器・組織を内から照明するための照明装置１１０と、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の透過像と蛍光像の少なくとも一方の光学像を取得するための撮影装置１３０とを備えている。
【００１３】
照明装置１１０は、照明光・励起光を発する光源１１１と、照明光・励起光を外部に射出する光射出部１１６とを備えており、光射出部１１６は生体・臓器・組織に導入可能である。
【００１４】
ここで、光射出部１１６を生体・臓器・組織に「導入」するとは、光射出部１１６を生体・臓器・組織の腔に挿入したり、光射出部１１６を生体・臓器・組織に刺したり、光射出部１１６を生体・臓器・組織に押し当てたりすることをいう。
【００１５】
光源１１１は、これに限定されないが、例えばキセノンランプや水銀灯やハロゲンランプで構成される。光射出部１１６は、これに限定されないが、例えばファイバーバンドルで構成される。
【００１６】
本実施形態では、生体・臓器・組織すなわち観察対象はマウス１９１であり、光射出部１１６はマウス１９１の口腔から胃の中にまたは胃を通って腸の中まで挿入されている。光射出部１１６は、耳の穴や鼻腔や肛門や子宮腔からマウス１９１の体内に挿入されてもよい。
【００１７】
照明装置１１０は、光射出部１１６からの照明光・励起光の射出を制御する制御部をさらに備えている。制御部は、これに限定されないが、例えばシャッター１１３で構成される。
【００１８】
また照明装置１１０は、光射出部１１６から射出される照明光・励起光の波長を切り換える波長切り換え手段を備えている。波長切り換え手段は、例えば、透過波長帯域が異なる複数のバンドパスフィルターを含み、それらのうちの一つを選択的に光路上に配置し得る照明光フィルターターレット１１４で構成される。
【００１９】
撮影装置１３０は、生体・臓器・組織からの光を結像させる結像光学系１３２と、結像光学系１３２によって結像された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子１３５とを備えている。撮影装置１３０は、倍率が異なる複数の結像光学系を含み、それらのうちの一つを選択的に光路上に配置し得る結像光学系ターレット１３１を備えている。結像光学系ターレット１３１は、例えば図２に示されるように、四つの結像光学系ＯＳ１〜ＯＳ４を含んでいる。例えば、結像光学系ＯＳ１は５倍、結像光学系ＯＳ２は１．５倍、結像光学系ＯＳ３は１倍、結像光学系ＯＳ４は０．８倍の倍率を有している。結像光学系ターレット１３１は中心軸の周りに回転可能であり、結像光学系ＯＳ１〜ＯＳ４のいずれかひとつを光路上に選択的に配置し得る。従って、生体・臓器・組織からの光を結像させる結像光学系１３２は、四つの結像光学系ＯＳ１〜ＯＳ４のいずれかひとつで構成される。
【００２０】
撮像素子１３５は、これに限定されないが、例えばＣＣＤで構成される。
【００２１】
撮影装置１３０はさらに、撮像素子１３５に入射する光（観察光や蛍光）の波長を切り換える波長切り換え手段を備えている。波長切り換え手段は、例えば、透過波長帯域が異なる複数のバンドパスフィルターを含み、それらのうちの一つを選択的に光路上に配置し得る受光用フィルターターレット１３４で構成される。
【００２２】
また観察装置は、画像を表示するための表示装置１４０と、撮影装置１３０からの画像信号を処理して表示装置１４０に表示する画像を形成するための画像処理部１５０とをさらに備えている。画像処理部１５０は、これに限定されないが、例えばパーソナルコンピューター（ＰＣ）で構成される。画像処理部１５０は、画像を記録するための画像記録部１５１をさらに備えている。画像記録部１５１は、これに限定されないが、例えばハードディスクで構成される。
【００２３】
観察装置は、生体・臓器・組織を外から照明する照明光学系１７０をさらに備えている。照明光学系１７０は、例えば、照明光を発する光源１７１と、光源１７１からの照明光を伝達するファイバーバンドルとで構成されている。
【００２４】
観察装置は、さらに、シャッター１１３・照明光フィルターターレット１１４・結像光学系ターレット１３１・受光用フィルターターレット１３４・光源１７１を制御するコントローラー１６０を備えている。
【００２５】
本実施形態の観察装置において、光射出部１１６から射出された照明光・励起光はマウス１９１を内から照明する。光射出部１１６からの照明光・励起光の射出はシャッター１１３によって制御される。また、光射出部１１６からの照明光の波長は照明光フィルターターレット１１４によって切り換えられる。
【００２６】
マウス１９１を透過した光やマウス１９１から発せられた蛍光の一部は結像光学系１３２に入射する。結像光学系１３２に入射した光は撮像素子１３５の受光面に結像される。結像光学系１３２には、結像光学系ターレット１３１によって、結像光学系ＯＳ１〜ＯＳ４のうち、観察に適した倍率のものが適用される。
【００２７】
結像光学系１３２からの光は、受光用フィルターターレット１３４を通って撮像素子１３５に入射する。撮像素子１３５に入射する光の波長は、受光用フィルターターレット１３４によって切り換えることができる。
【００２８】
撮像素子１３５は結像された光学像を光電変換して画像信号を生成し、画像信号は画像処理部１５０に送られる。画像処理部１５０は画像信号を処理して表示装置１４０に表示する画像を形成し、画像は表示装置１４０に表示される。また画像は必要に応じてハードディスクなどの画像記録部１５１に記録される。
【００２９】
図３は、本実施形態の観察装置による観察のフローチャートを示している。以下、図３を参照しながら本実施形態の観察装置による観察の手順について述べる。
【００３０】
まず、照明装置１１０のファイバーバンドルからなる光射出部１１６を生体・臓器・組織に導入する（ＳＡ１）。具体的には、光射出部１１６を口からマウス１９１内に挿入する。
【００３１】
次に、マウス１９１を光射出部１１６によって内から照明するか照明光学系１７０によって外から照明しながら生体・臓器・組織つまりマウス１９１の外にある撮影装置１３０のピントを観察部位に合わせる（ＳＡ２）。
【００３２】
次に、透過像を撮影するか蛍光像を撮影するかを決める（ＳＡ３）。
【００３３】
透過像の撮影を選んだ場合、以下の手順で透過像が撮影される。
【００３４】
まず、必要であれば照明装置１１０で使用するフィルターを選ぶ（ＳＡ４）。選んだフィルターを照明光フィルターターレット１１４によって光路上に配置する。フィルターが不要な場合は光路上にフィルターを配置しない。
【００３５】
また、近赤外などの長い波長の光は可視光に比べて生体・臓器・組織を透過しやすいため、必要であれば撮影装置１３０で使用するフィルターを選ぶ（ＳＡ５）。選んだフィルターを受光用フィルターターレット１３４によって光路上に配置する。フィルターが不要な場合は光路上にフィルターを配置しない。
【００３６】
光射出部１１６から照明光・励起光を射出してマウス１９１を内から照明する。照明光学系１７０は消灯させておく。
【００３７】
撮影装置１３０によって透過像を撮影する（ＳＡ６）。露光時間などが最適でなければ、照明と露光時間を最適化する。
【００３８】
必要に応じて画像処理部１５０で透過像の微分画像を形成する（ＳＡ７）。微分画像は、生体・臓器・組織内の屈折率分布によって発生する散乱光をコントラストに変えて表示する。このため生体・臓器・組織の形状の認識を容易にする。
【００３９】
透過像の画像を表示装置１４０に表示する（ＳＡ８）。透過像の微分画像を形成した場合には、図１に示される画像１４１と画像１４２のように、必要に応じて透過像の画像に並べて透過像の画像も表示装置１４０に表示する。これによって、撮影した部位の形態的特徴が観察できる。
【００４０】
透過像の画像を画像記録部１５１に保存する（ＳＡ９）。透過像の微分画像を形成した場合には、必要に応じて透過像の画像も表示装置１４０に表示する。
【００４１】
このように透過像の撮影では、撮影装置１３０は透過像を取得し、画像処理部１５０は透過像の微分画像を形成し、表示装置１４０は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを並べて表示する。
【００４２】
透過像の撮影を選んだ場合、以下の手順で透過像が撮影される。
【００４３】
まず、照明装置１１０で使用するフィルターを選ぶ（ＳＡ１０）。選んだフィルターを照明光フィルターターレット１１４によって光路上に配置する。これによって、蛍光蛋白質、例えば、GFP（Green Florescent Protein）、DsRed、RFP、CFP、YFP、かえでなどや、蛍光色素、例えば、ＦＩＴＣ、Alexa Fluor 488、Alexa Fluor 647、Alexa Fluor 660、Alexa Fluor 680、Alexa Fluor 700、Alexa Fluor 750、Rhodamine、Texas Red、Cy5、Cy5.5、Cy7、IRDye750、ICGなどに対応した波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明することができる。
【００４４】
また、必要であれば撮影装置１３０で使用するフィルターを選ぶ（ＳＡ５）。選んだフィルターを受光用フィルターターレット１３４によって光路上に配置する。フィルターが不要な場合は光路上にフィルターを配置しない。例えば、特定の波長域の蛍光像を撮りたい場合は、所望の蛍光像に対応したバンドパスフィルターを光路上に配置する。これによって、臓器・組織内の蛍光蛋白質や蛍光色素に対応した蛍光像だけを撮像素子１３５によって選択的に撮影することができる。また、広い波長域の蛍光像を取りたい場合は、光路上にフィルターを配置しない。
【００４５】
光射出部１１６から照明光・励起光を射出してマウス１９１を内から照明する。照明光学系１７０は消灯させておく。
【００４６】
撮影装置１３０によって蛍光像を撮影する（ＳＡ６）。露光時間などが最適でなければ、照明と露光時間を最適化する。
【００４７】
必要に応じて画像処理部１５０で蛍光像の微分画像を形成する（ＳＡ７）。微分画像は、生体・臓器・組織内の屈折率分布によって発生する散乱光をコントラストに変えて表示する。このため生体・臓器・組織の形状の認識に有用である。
【００４８】
蛍光像の画像を表示装置１４０に表示する（ＳＡ８）。蛍光像の微分画像を形成した場合には、図１に示される画像１４１と画像１４２のように、必要に応じて蛍光像の画像に並べて蛍光像の画像を表示装置１４０に表示する。これによって、撮影した部位の形態的特徴が観察できる。
【００４９】
蛍光像の画像を画像記録部１５１に保存する（ＳＡ９）。蛍光像の微分画像を形成した場合には、必要に応じて蛍光像の画像も画像記録部１５１に保存する。
【００５０】
このように蛍光像の撮影では、撮影装置１３０は蛍光像を取得し、表示装置１４０は蛍光像の画像を表示する。この場合、蛍光像の画像を他の画像と比較することによって、生体・臓器・組織内の蛍光物質の量や面積などの経時的変化の比較を行なうことができる。  より好ましくは、撮影装置１３０は蛍光像を取得し、画像処理部１５０は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを形成し、表示装置１４０は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを並べて表示する。すなわち、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを表示装置１４０に並べて表示する。蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを比較することによって蛍光を発生している部位を特定することができる。あるいは、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりしてもよい。
【００５１】
従来通り、生体・臓器・組織を外から照明した場合、生体・臓器・組織の表面で吸収された光が自家蛍光を発生させ、像のコントラストを低下させる要因となる。また、生体・臓器・組織の表面で反射された光が像のノイズとなることもある。さらに、生体・臓器・組織の表面は明るく照明されるが、生体・臓器・組織の内部は表面より暗く照明される。
【００５２】
これに対して本実施形態では、照明光・励起光を外部に射出する光射出部１１６を生体・臓器・組織に導入し、光射出部１１６から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織を内から照明している。これによって、自家蛍光の発生が抑えられる。また、生体・臓器・組織の観察したい部位を近くから照明することができる。また、生体・臓器・組織を内から照明しているため、生体・臓器・組織を外から照明した場合には問題となる、生体・臓器・組織の表面から反射光の像に対する悪影響も心配ない。さらに、生体・臓器・組織に導入された光射出部１１６すなわち生体・臓器・組織内に挿入された光射出部１１６または生体・臓器・組織に刺された光射出部１１６または生体・臓器・組織に押し当てられた光射出部１１６から射出された光は生体・臓器・組織の内部で多重反射するため生体・臓器・組織が効率よく照明される。
【００５３】
その結果、本実施形態の観察装置は、生体・臓器・組織を効率よく照明し解像度よく観察することができる。
【００５４】
また、生体・臓器・組織の観察では、生体・臓器・組織の観察部位全体を撮影したり、観察部位中の特に興味がある部分を拡大して観察したりできることが望ましい。そのためには複数の結像光学系を切り換えることによって少なくとも１倍〜５倍、望ましくは０．３倍〜２０倍の倍率で撮像素子上に光学像を投影できる必要がある。この倍率範囲が確保できない場合、低倍率観察装置と高倍率観察装置など、撮影したい光学像の倍率に適合した複数の観察装置で対応しなければならず、非常に使いにくいシステムになってしまう。さらに、生体・臓器・組織の蛍光像を効率よく撮影するためには結像光学系が最適なＮＡ（開口数）を有していることが望まれる。例えば、１倍の倍率でＮＡが０．０５以上が確保されていない場合、蛍光像を効率よく撮像するのは非常に困難である。また、０．２５以上のＮＡを確保することは、設計上、非常に困難である。
【００５５】
これに対して本実施形態の観察装置では、結像光学系ターレット１３１によって四つの結像光学系ＯＳ１〜ＯＳ４を切り換えることによって０．８倍・１倍・１．５倍・５倍の四種類の倍率で生体・臓器・組織を観察できる。また、結像光学系ターレット１３１によって結像光学系を切り換える構成であるため、低倍率の結像光学系でも比較的大きいＮＡを確保することが容易である。これによって、低倍率時にも比較的明るい蛍光像を取得することができる。
【００５６】
これまでの説明から分かるように本実施形態では、まず、照明光・励起光を外部に射出する光射出部１１６を生体・臓器・組織に導入し、光射出部１１６から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織を内から照明する。
【００５７】
さらに、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の透過像と蛍光像の少なくとも一方の光学像を取得し、取得した光学像の画像を表示装置１４０に表示する。
【００５８】
例えば、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像を取得し、透過像の画像を表示装置１４０に表示する。
【００５９】
または、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像を取得し、透過像の画像と透過像の微分画像とを並べて表示装置１４０に表示する。
【００６０】
または、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像を表示装置１４０に表示する。あるいは、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、取得した蛍光像の画像を他の画像と比較することによって生体・臓器・組織内の蛍光物質の量や面積の経時的変化を比較したり検討したりしてもよい。
【００６１】
または、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを表示装置１４０に並べて表示する。あるいは、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりすることができる。
【００６２】
本実施形態では、生体・臓器・組織の腔に光射出部１１６を挿入して照明している。より詳しくは、生体・臓器・組織はマウス１９１であり、マウス１９１の口腔から光射出部１１６を挿入して照明している。しかし、光射出部１１６の挿入個所は口腔に限定されるものではなく、マウス１９１の鼻腔または子宮腔または肛門または耳の穴から光射出部１１６を挿入して照明してもよい。
【００６３】
また本実施形態では、生体・臓器・組織の腔つまりマウス１９１の口腔に光射出部１１６を挿入して照明しているが、光射出部１１６を生体・臓器・組織つまりマウス１９１に刺して照明したり、光射出部１１６を生体・臓器・組織つまりマウス１９１に押し当てて照明したりしてもよい。
【００６４】
第二実施形態
本実施形態は、別の観察装置に向けられている。図４は、本発明の第二実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。本実施形態の観察装置は、図１に示した第一実施形態の観察装置に類似している。図４において、図１に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００６５】
図４に示されるように、本実施形態では、生体・臓器・組織は、切除されて間もない生きた牛の腸１９３であり、ファイバーバンドルから成る光射出部１１６が牛の腸１９３の中に挿入されている。本実施形態の観察装置は、第一実施形態と異なり、生体・臓器・組織を外から照明する照明光学系を備えていない。それ以外の構成は第一実施形態と同じである。
【００６６】
本実施形態の観察装置は、その構成が基本的に第一実施形態の観察装置と同じであるので、第一実施形態と同じ手法によって動作させることができる。
【００６７】
また、第一実施形態とは異なる以下に述べる手法によって動作させることも可能である。もちろん、第一実施形態と同様に、下記のいずれの動作の前にも、照明光・励起光を外部に射出する光射出部１１６を生体・臓器・組織に導入し、光射出部１１６から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織を内から照明する。
【００６８】
一つの手法としては、例えば、撮影装置１３０は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部１５０は透過像の画像と蛍光像の画像とを形成し、表示装置１４０は、図４中の画像１４３と画像１４４のように、透過像の画像と蛍光像の画像とを並べて表示する。すなわち、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とを並べて表示装置１４０に表示する。蛍光像の画像と透過像の画像とを比較することによって蛍光を発生している部位を特定することができる。あるいは、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像を取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりしてもよい。
【００６９】
または、撮影装置１３０は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部１５０は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを形成し、表示装置１４０は、図４中の画像１４３と画像１４４のように、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを並べて表示する。すなわち、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを並べて表示装置１４０に表示する。蛍光像の画像と透過像の微分画像とを比較することによって蛍光を発生している部位を特定することができる。あるいは、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像を取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりしてもよい。
【００７０】
第一実施形態で述べたように、微分画像は、生体・臓器・組織内の屈折率分布によって発生する散乱光をコントラストに変えて表示しており、生体・臓器・組織の形状の認識を容易にするため、蛍光像の微分画像または透過像の微分画像を用いた比較では、蛍光発生部位の特定がさらに容易である。
【００７１】
また別の手法としては、例えば、撮影装置１３０は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部１５０は透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像を形成し、図５中の画像１４５のように、表示装置１４０は透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像を表示する。すなわち、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像を表示装置１４０に表示する。蛍光像の画像と透過像の画像とを重ねた画像に基づいて蛍光を発生している部位を特定することができる。あるいは、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像を取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像に基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりしてもよい。
【００７２】
または、撮影装置１３０は蛍光像を取得し、画像処理部１５０は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像を形成し、図５中の画像１４５のように、表示装置１４０は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像を表示する。すなわち、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像を表示装置１４０に表示する。蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像に基づいて蛍光を発生している部位を特定することができる。あるいは、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像に基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりしてもよい。
【００７３】
または、撮影装置１３０は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部１５０は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像を形成し、図５中の画像１４５のように、表示装置１４０は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像を表示する。すなわち、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像を表示装置１４０に表示する。蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像に基づいて蛍光を発生している部位を特定することができる。あるいは、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像を取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像に基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりしてもよい。
【００７４】
第三実施形態
本実施形態は、別の観察装置に向けられている。図５は、本発明の第三実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。本実施形態の観察装置は、図１に示した第一実施形態の観察装置に類似している。図５において、図１に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００７５】
図５に示されるように、本実施形態では、生体・臓器・組織は、切除されて間もない生きた牛の肝臓の組織１９５であり、ファイバーバンドルから成る光射出部１１６が牛の肝臓の組織１９５に押し当てられている。本実施形態の観察装置は、第一実施形態と異なり、生体・臓器・組織を外から照明する照明光学系を備えていない。それ以外の構成は第一実施形態と同じである。
【００７６】
図６は、本実施形態の観察装置による観察のフローチャートを示している。以下、本実施形態の観察装置による図６に従う観察の手順について述べる。
【００７７】
あらかじめ、透過波長域が異なる複数のフィルターを照明光フィルターターレット１１４に組み込んでおき、照明光フィルターターレット１１４によって光路上に配置するフィルターを切り換えることによって、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明できるようにしておく。
【００７８】
生体・臓器・組織すなわち牛の肝臓の組織１９５で使用されている（単数か複数の）蛍光色素または（単数か複数の）蛍光蛋白質の励起波長を確認する（ＳＢ１）。蛍光色素または蛍光蛋白質の吸収波長分光特性データは、観察装置（例えば画像処理部１５０内のハードディスク）にあらかじめ記憶させておくか、特定の蛍光物質すなわち蛍光色素または蛍光蛋白質だけで染色されている部位があらかじめ分かっている場合にはその部位を実測して取得してもよい。
【００７９】
次に、確認した蛍光色素または蛍光蛋白質の吸収波長分光特性のピーク近くの波長の励起光で生体・臓器・組織すなわち牛の肝臓の組織１９５を励起し、生体・臓器・組織すなわち牛の肝臓の組織１９５の外にある撮影装置１３０によって撮影して蛍光画像を取得する（ＳＢ２）。
【００８０】
さらに、照明光フィルターターレット１１４のフィルターを切り換えて、別の蛍光色素または蛍光蛋白質の吸収波長分光特性のピーク近くの別の波長の励起光で生体・臓器・組織すなわち牛の肝臓の組織１９５を励起し、撮影装置１３０によって撮影して別の蛍光像を取得する（ＳＢ３）。つまり、別の波長の励起光で励起して別の蛍光像を取得する。
【００８１】
必要であればＳＢ３の作業（励起光の波長の変更と撮影）を繰り返す（ＳＢ４）。
【００８２】
取得された複数の蛍光像の画像データから計算によって真の蛍光像の画像を求める（ＳＢ５）。真の蛍光像の画像は、使用している蛍光物質ごとの吸収波長分光データを実測データと比較し、蛍光物質ごとに蛍光を分離（特定）することによって求める。このようにして求める真の蛍光像の画像は、より多くの蛍光像を取得して計算するほど、輝度の誤差がより少ないものとなるが、その反面、蛍光色素や蛍光蛋白質の退色が多くなる。
【００８３】
求めた真の蛍光像の画像を表示装置１４０に表示する（ＳＢ６）。
【００８４】
さらに必要であれば、求めた真の蛍光像の画像を画像処理部１５０内の画像記録部１５１に保存する（ＳＢ７）。
【００８５】
このような処理を行なうことによって、蛍光物質ごとの複数の真の蛍光像の画像を得ることができる。また、自家蛍光の吸収波長分光特性をあらかじめ取得しておき、蛍光物質ごとの蛍光分離と同様の処理によって自家蛍光を分離して特定の蛍光物質の真の蛍光像の画像を得ることもできる。
【００８６】
このように本実施形態では、例えば、照明装置１１０は、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、画像処理部１５０は、撮影装置１３０によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて励起光の種類に対応した複数の蛍光を分離して複数の蛍光像の画像を形成する。すなわち、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて励起光の種類に対応した複数の蛍光を分離して複数の蛍光像の画像を得る。これによって、不要な蛍光の成分が取り除かれた複数の好適な蛍光像（真の蛍光像）の画像を得ることができる。また、これに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりすることができる。
【００８７】
または、照明装置１１０は、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、画像処理部１５０は、撮影装置１３０によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を形成する。すなわち、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得る。これによって、自家蛍光の成分が取り除かれた好適な蛍光像（真の蛍光像）の画像を得ることができる。また、これに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりすることができる。
【００８８】
図７は、本実施形態の観察装置による別の観察のフローチャートを示している。以下、本実施形態の観察装置による図７に従う観察の手順について述べる。
【００８９】
あらかじめ、透過波長域が異なる複数のフィルターを受光用フィルターターレット１３４に組み込んでおき、受光用フィルターターレット１３４によって光路上に配置するフィルターを切り換えることによって、波長が異なる複数の蛍光像を選択的に撮影できるようにしておく。
【００９０】
生体・臓器・組織すなわち牛の肝臓の組織１９５で使用されている（単数か複数の）蛍光色素または（単数か複数の）蛍光蛋白質の蛍光波長分光特性を確認する（ＳＣ１）。蛍光色素または蛍光蛋白質の蛍光波長分光特性は、観察装置（例えば画像処理部１５０内のハードディスク）にあらかじめ記憶させておくか、特定の蛍光物質だけで染色されている部位があらかじめ分かっている場合にはその部位を実測して取得してもよい。
【００９１】
次に、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織すなわち牛の肝臓の組織１９５を励起し、確認した蛍光色素または蛍光蛋白質の蛍光波長分光特性のピーク近くの透過波長域を持つフィルターを介して生体・臓器・組織すなわち牛の肝臓の組織１９５の外にある撮影装置１３０によって撮影して蛍光画像を取得する（ＳＣ２）。
【００９２】
さらに、受光用フィルターターレット１３４のフィルターを切り換えて、別の蛍光色素または蛍光蛋白質の蛍光波長分光特性のピーク近くの透過波長域を持つ別のフィルターを介して撮影装置１３０によって撮影して別の蛍光像を取得する（ＳＣ３）。つまり、撮像素子１３５に入射する光の波長を変えて別の蛍光像を取得する。
【００９３】
必要であればＳＣ３の作業（撮像素子１３５に入射する光の波長の変更と撮影）を繰り返す（ＳＣ４）。
【００９４】
取得された複数の蛍光像の画像データから計算によって真の蛍光像の画像を求める（ＳＣ５）。真の蛍光像の画像は、使用している蛍光物質ごとの蛍光波長分光特性データを実測データと比較し、蛍光物質ごとに蛍光を分離（特定）することによって求める。このようにして求める真の蛍光像の画像は、より多くの蛍光像を取得して計算するほど、輝度の誤差がより少ないものとなるが、その反面、蛍光色素や蛍光蛋白質の退色が多くなる。
【００９５】
求めた真の蛍光像の画像を表示装置１４０に表示する（ＳＣ６）。
【００９６】
さらに必要であれば、求めた真の蛍光像の画像を画像処理部１５０内の画像記録部１５１に保存する（ＳＣ７）。
【００９７】
このような処理を行なうことによって、蛍光物質ごとの複数の真の蛍光像の画像を得ることができる。また、自家蛍光の吸収波長分光特性をあらかじめ取得しておき、蛍光物質ごとの蛍光分離と同様の処理によって自家蛍光を分離して特定の蛍光物質の真の蛍光像の画像を得ることもできる。
【００９８】
このように本実施形態では、例えば、照明装置１１０は、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、撮影装置１３０は複数の異なる波長域で撮影し、画像処理部１５０は、撮影装置１３０によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて少なくとも二つの蛍光物質に対応した少なくとも二つの蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも二つの蛍光像の画像を形成する。すなわち、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて少なくとも二つの蛍光物質に対応した少なくとも二つの蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも二つの蛍光像の画像を得る。これによって、不要な蛍光の成分が取り除かれた複数の好適な蛍光像（真の蛍光像）の画像を得ることができる。また、これに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりすることができる。
【００９９】
または、照明装置１１０は、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、撮影装置１３０は複数の異なる波長域で撮影し、画像処理部１５０は、撮影装置１３０によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を形成する。すなわち、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得る。これによって、自家蛍光の成分が取り除かれた好適な蛍光像（真の蛍光像）の画像を得ることができる。また、これに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置（分布）や量や面積を検討したり確認したりすることができる。
【０１００】
第四実施形態
本実施形態は、別の観察装置に向けられている。図８は、本発明の第四実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。本実施形態の観察装置は、図１に示した第一実施形態の観察装置に類似している。図８において、図１に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【０１０１】
図８に示されるように、本実施形態の観察装置は、第一実施形態の照明装置１１０に代えて別の照明装置２１０を備えている。照明装置２１０は、照明光・励起光を発する複数のレーザーが取り付け可能なレーザーコンバイナー２１１と、生体・臓器・組織に導入可能な光射出部２１６と、照明光・励起光を光射出部２１６に案内するとともに光射出部２１６から光を取り込んで結像させる生体内観察装置２２０と、生体内観察装置２２０によって結像された光学像を光電変換する撮像素子を含む受光部２１９とを備えている。
【０１０２】
レーザーコンバイナー２１１には、アルゴンレーザーやヘリウムイオンレーザーやレーザーダイオードなどを取り付けることができる。生体内観察装置２２０はレーザーコンバイナー２１１から供給される照明光・励起光を光射出部２１６に導く。光射出部２１６は、例えば、ファイバーバンドルで構成され、生体内観察装置２２０から供給される照明光・励起光を射出する。
【０１０３】
生体内観察装置２２０は、光射出部２１６を介して生体・臓器・組織を光学的に観察するための共焦点走査光学系を内蔵している。共焦点走査光学系は、走査手段としてガルバノメーターミラー２２２と、観察面すなわち射出される光ビームの収束点に対して共焦点の位置にあるピンホールとを含んでおり、光射出部２１６から射出される光ビームをガルバノメーターミラー２２２によって二次元的に走査するとともに、観察面近くからの光だけをピンホールによって選択的に取り出して結像させる。これによって、観察面から遠い部位から光射出部２１６に入射した不所望な光の影響のない良好な観察面の光学像を取得することができる。
【０１０４】
観察装置は、さらに、結像光学系ターレット１３１・受光用フィルターターレット１３４を制御するコントローラー１６２と、レーザーコンバイナー２１１・ガルバノメーターミラー２２２を制御するコントローラー１６４とを備えている。
【０１０５】
本実施形態では、光射出部２１６から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織つまりマウス１９１を内から照明し、生体・臓器・組織つまりマウス１９１を外にある撮影装置１３０によって生体・臓器・組織つまりマウス１９１を外から撮影して透過像・蛍光像を取得するとともに、生体内観察装置２２０によって生体・臓器・組織つまりマウス１９１を内から撮影して光学像（反射像・蛍光像）を取得する。表示装置１４０は、撮影装置１３０によって取得された透過像・蛍光像の画像１４６と生体内観察装置２２０によって取得された光学像の画像１４７とを表示する。
【０１０６】
生体・臓器・組織つまりマウス１９１を内から撮影して取得される光学像は共焦点光学系によって結像されるので、光射出部２１６から射出された照明光・励起光が生体・臓器・組織つまりマウス１９１の内部の表面で反射や散乱されて発生した不所望な光による悪影響をほとんど受けない。
【０１０７】
このように本実施形態では、照明装置２１０が、生体・臓器・組織を内から照明する機能に加えて、生体・臓器・組織を内から撮影する撮影機能を有している。表示装置１４０は、生体・臓器・組織を外から撮影した画像と、生体・臓器・組織を内から撮影した画像とを表示する。すなわち、生体・臓器・組織を外から撮影するだけでなく、さらに生体・臓器・組織を内から撮影し、生体・臓器・組織を外から撮影した画像と生体・臓器・組織を内から撮影した画像とを表示装置１４０に表示する。これによって、生体・臓器・組織内の目的分子の広い範囲における分布状態と、生体・臓器・組織内の目的分子の組織レベル・細胞レベルでの分布状態とを容易に比較することができる。さらには、生体・臓器・組織を外から撮影した蛍光画像と生体・臓器・組織を内から撮影した蛍光画像とを用いて生体・臓器・組織内の蛍光物質の量や面積の変化をミクロ的かつマクロ的に観察することによって蛍光物質の量や面積の経時変化を比較または検討することもできる。
【０１０８】
本実施形態の観察装置は、ＦＲＥＴ（Fluorescence Resonance Energy Transfer）やＢＲＥＴ（Bioluminescence Resonance Energy Transfer）と呼ばれる生体分子の相互作用を確認するための実験手法に適用することもできる。
【０１０９】
ＦＲＥＴやＢＲＥＴは、「共鳴エネルギー転移（ＲＥＴ）」を利用して、二つの物質（ドナーとアクセプター）が非常に接近した状態（または結合状態）にあるかないかを検出する手法である。ドナーが蛍光物質の場合はＦＲＥＴと呼ばれ、ドナーとしてはＣＦＰ（蛍光蛋白質）、アクセプターとしてはＹＦＰ（蛍光蛋白質）やクエンチャーなどが用いられる。ドナーが生体発光物質の場合はＢＲＥＴと呼ばれ、ドナーとしてはルシフェラーゼ（生体発光物質）、アクセプターとしてはＹＦＰ（蛍光蛋白質）やクエンチャーなどが用いられる。
【０１１０】
ドナーの近傍（生理学的に相互作用が発生する程度の距離）に、ドナーと共鳴エネルギー転移現象を起こし得る物質（アクセプター）が存在すると、両者間に共鳴エネルギー転移が起きて、蛍光波長のピークがシフトしたり、蛍光の明るさが変化したりする。このとき、ドナーとアクセプターは結合している（相関がある）と呼ばれる。また、ドナーの近傍にアクセプターが存在しないときは、ドナーとアクセプターは結合していない（相関がない）と呼ばれる。
【０１１１】
本実施形態の観察装置によって取得された蛍光像を調べることによって、二つの物質（ドナーとアクセプター）が結合状態にあるかないかを調べることができる。これによって、例えば薬が患部に結合して効いているか否かを知ることができる。
【０１１２】
つまり、本実施形態の観察装置は、ＦＲＥＴやＢＲＥＴへの適用において、照明装置は、蛍光色素や生体発光物質などの第一物質と、第一物質と結合したときに共鳴エネルギー転移現象を起こす第二物質とを含む生体・臓器・組織を内から照明し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された蛍光像の画像信号に基づいて生体・臓器・組織内の分子の相関や結合を検出する。すなわち、第一物質と、第一物質と結合したときに共鳴エネルギー転移現象を起こす第二物質とを含む生体・臓器・組織を外から撮影して取得した蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織内の分子の相関や結合を検出する。これによって、生体・臓器・組織の中での分子の反応を可視化することができる。
【０１１３】
第五実施形態
本実施形態は、別の観察装置に向けられている。図９は、本発明の第五実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。本実施形態の観察装置は、図１に示した第一実施形態の観察装置に類似している。図９において、図１に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【０１１４】
図９に示されるように、本実施形態の観察装置では、照明装置１１０Ａは、第一実施形態の光射出部１１６に代えて、照明光・励起光を外部に射出する複数の光射出部たとえば二つの光射出部１１７と１１８を有し、光射出部１１７と１１８はいずれも生体・臓器・組織に導入可能である。図９に図示される照明装置１１０Ａは二つの光射出部１１７と１１８を備えているが、その個数はこれに限定されるものではなく、三つ以上の光射出部を備えていてもよい。
【０１１５】
光射出部１１７と１１８は、第一実施形態と同様に、これに限定されないが、例えばファイバーバンドルで構成される。本実施形態では生体・臓器・組織はマウス１９１であり、光射出部１１７は口からマウス１９１内に挿入されており、光射出部１１８は肛門からマウス１９１内に挿入されている。
【０１１６】
照影光・励起光は二つの光射出部１１７と１１８から射出されてマウス１９１を内から照明する。
【０１１７】
このように本実施形態では、照明光・励起光を外部に射出する複数の光射出部１１６を生体・臓器・組織に導入して生体・臓器・組織を内から照明する。これによって、生体・臓器・組織つまりマウス１９１を広い範囲にわたって内から照明できる。
【０１１８】
第六実施形態
本実施形態は、別の観察装置に向けられている。図１０は、本発明の第六実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。本実施形態の観察装置は、図８に示した第四実施形態の観察装置に類似している。図１０において、図８に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【０１１９】
図１０に示されるように、本実施形態の観察装置では、照明装置２１０Ａは、第四実施形態の照明装置２１０に加えて、さらに、照明光学系２７０を備えている。照明光学系２７０は、照明光・励起光を発する光源２７１と、照明光・励起光を外部に射出する光射出部２７２とを備えており、光射出部２７２は生体・臓器・組織に導入可能である。
【０１２０】
光源２７１は、これに限定されないが、例えばキセノンランプや水銀灯やハロゲンランプで構成される。光射出部２７２は、これに限定されないが、例えばファイバーバンドルで構成される。
【０１２１】
すなわち、照明装置２１０Ａは、照明光・励起光を外部に射出する複数の光射出部たとえば光射出部２１６と光射出部２７２を有し、光射出部２１６と光射出部２７２はいずれも生体・臓器・組織に導入可能である。
【０１２２】
本実施形態では生体・臓器・組織はマウス１９１であり、生体内観察装置２２０の光射出部２１６は口からマウス１９１内に挿入されており、照明光学系２７０の光射出部２７２は肛門からマウス１９１内に挿入されている。
【０１２３】
照影光・励起光は光射出部２１６と光射出部２７２から射出されてマウス１９１を内から照明する。
【０１２４】
このように本実施形態では、照明光・励起光を外部に射出する複数の光射出部１１６を生体・臓器・組織に導入して生体・臓器・組織を内から照明する。これによって、生体・臓器・組織つまりマウス１９１を広い範囲にわたって内から照明できる。
【０１２５】
第七実施形態
本実施形態は、別の観察装置に向けられている。図１１は、本発明の第七実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。本実施形態の観察装置は、図１に示した第一実施形態の観察装置に類似している。図１１において、図１に示された部材と同一の参照符号で指示された部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【０１２６】
図１１に示されるように、本実施形態の観察装置では、照明装置１１０は、光射出部１１６の先端に取り付けられた、光を拡散させるバルーンをさらに備えている。
【０１２７】
この観察装置では、光射出部１１６から射出される照明光・励起光はバルーンで散乱されて、生体・臓器・組織すなわちマウス１９１に照射される。
【０１２８】
つまり本実施形態では、光射出部１１６から射出される照明光・励起光を拡散させて照明している。これによって、生体・臓器・組織を広い範囲にわたって内から照明することができる
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【０１２９】
本発明は、ひとつには、生体・臓器・組織の観察装置に向けられており、下記の各項の観察装置を含んでいる。
【０１３０】
１．  本発明の観察装置は、生体・臓器・組織を内から照明するための照明装置と、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の透過像と蛍光像の少なくとも一方の光学像を取得するための撮影装置とを備えている。ここで、光射出部を生体・臓器・組織に「導入」するとは、光射出部を生体・臓器・組織の腔に挿入したり、光射出部を生体・臓器・組織に刺したり、光射出部を生体・臓器・組織に押し当てたりすることをいう。
【０１３１】
この観察装置では、生体・臓器・組織を内から照明する。これによって、生体・臓器・組織を効率よく照明し解像度よく観察することができる。
【０１３２】
２．  本発明の別の観察装置は、第１項の観察装置において、照明装置は、照明光・励起光を発する光源と、照明光・励起光を外部に射出する光射出部とを備えており、光射出部は生体・臓器・組織に導入可能である。
【０１３３】
この観察装置では、光射出部を生体・臓器・組織に導入して光射出部から照明光・励起光を射出することによって生体・臓器・組織を内から照明する。
【０１３４】
３．  本発明の別の観察装置は、第２項の観察装置において、撮影装置は、生体・臓器・組織からの光を結像させる結像光学系と、結像光学系によって結像された光学像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子とを備えており、さらに、画像を表示するための表示装置と、撮影装置からの画像信号を処理して表示装置に表示する画像を形成するための画像処理部とを備えている。
【０１３５】
４．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、画像処理部は、画像を記録するための画像記録部をさらに備えている。
【０１３６】
５．  本発明の別の観察装置は、第２項の観察装置において、照明装置は、光射出部からの照明光・励起光の射出を制御する制御部をさらに備えている。
【０１３７】
６．  本発明の別の観察装置は、第２項の観察装置において、照明装置は、光射出部から射出される照明光・励起光の波長を切り換える手段をさらに備えている。
【０１３８】
この観察装置では、蛍光蛋白質、例えば、GFP（Green Florescent Protein）、DsRed、RFP、CFP、YFP、かえでなどや、蛍光色素、例えば、ＦＩＴＣ、Alexa Fluor 488、Alexa Fluor 647、Alexa Fluor 660、Alexa Fluor 680、Alexa Fluor 700、Alexa Fluor 750、Rhodamine、Texas Red、Cy5、Cy5.5、Cy7、IRDye750、ICGなどに対応した波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明することができる。
【０１３９】
７．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、照明装置は、生体・臓器・組織を内から撮影する撮影機能を有している。
【０１４０】
この観察装置では、生体・臓器・組織内の目的分子の広い範囲における分布状態と、生体・臓器・組織内の目的分子の組織レベル・細胞レベルでの高解像度の分布状態とを確認することができる。
【０１４１】
８．  本発明の別の観察装置は、第７項の観察装置において、表示装置は、生体・臓器・組織を外から撮影した画像と、生体・臓器・組織を内から撮影した画像とを表示する。
【０１４２】
この観察装置では、生体・臓器・組織内の目的分子の広い範囲における分布状態と、生体・臓器・組織内の目的分子の組織レベル・細胞レベルでの分布状態とを容易に比較することができる。
【０１４３】
９．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、撮影装置は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部は透過像の画像と蛍光像の画像とを形成し、表示装置は透過像の画像と蛍光像の画像とを並べて表示する。
【０１４４】
この観察装置では、蛍光像と透過像とを比較することによって蛍光を発生している部位を特定することができる。
【０１４５】
１０．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、撮影装置は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部は透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像を形成し、表示装置は透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像を表示する。
【０１４６】
この観察装置では、蛍光像の画像と透過像の画像とを重ねた画像に基づいて蛍光を発生している部位を特定することができる。
【０１４７】
１１．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、撮影装置は蛍光像を取得し、画像処理部は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを形成し、表示装置は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを並べて表示する。
【０１４８】
微分画像は、生体・臓器・組織内の屈折率分布によって発生する散乱光をコントラストに変えて表示しているため生体・臓器・組織の形状の認識を可能にする。
【０１４９】
この観察装置では、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを比較することによって蛍光を発生している部位を特定することができる。
【０１５０】
１２．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、撮影装置は蛍光像を取得し、画像処理部は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像を形成し、表示装置は蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像を表示する。
【０１５１】
この観察装置では、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像に基づいて蛍光を発生している部位を特定することができる。
【０１５２】
１３．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、撮影装置は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを形成し、表示装置は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを並べて表示する。
【０１５３】
この観察装置では、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを比較することによって蛍光を発生している部位を特定することができる。
【０１５４】
１４．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、撮影装置は透過像と蛍光像とを取得し、画像処理部は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像を形成し、表示装置は蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像を表示する。
【０１５５】
この観察装置では、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像に基づいて蛍光を発生している部位を特定することができる。
【０１５６】
１５．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、照明装置は、光射出部から射出される励起光の波長を切り換える手段を備えており、照明装置は、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて励起光の種類に対応した複数の蛍光を分離して複数の蛍光像の画像を形成する。
【０１５７】
この観察装置では、蛍光物質の分布や量などを確認することができる。
【０１５８】
１６．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、照明装置は、光射出部から射出される励起光の波長を切り換える手段を備えており、照明装置は、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を形成する。
【０１５９】
この観察装置では、蛍光物質の分布や量などを確認することができる。
【０１６０】
１７．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、撮影装置は、撮像素子に入射する蛍光の波長を切り換える手段を備えており、照明装置は、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、撮影装置は複数の異なる波長域で撮影し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて少なくとも二つの蛍光物質に対応した少なくとも二つの蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも二つの蛍光像の画像を形成する。
【０１６１】
この観察装置では、蛍光物質の分布や量などを確認することができる。
【０１６２】
１８．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、撮影装置は、撮像素子に入射する蛍光の波長を切り換える手段を備えており、照明装置は、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、撮影装置は複数の異なる波長域で撮影し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された複数の蛍光像の画像信号に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を形成する。
【０１６３】
この観察装置では、蛍光物質の分布や量などを確認することができる。
【０１６４】
１９．  本発明の別の観察装置は、第３項の観察装置において、照明装置は、第一物質と、第一物質と結合したときに共鳴エネルギー転移現象を起こす第二物質とを含む生体・臓器・組織を内から照明し、画像処理部は、撮影装置によって撮影された蛍光像の画像信号に基づいて生体・臓器・組織内の分子の相関や結合を検出する。
【０１６５】
この観察装置では、蛍光物質と結合して共鳴エネルギー転移現象を起こし得る物質を使用して蛍光像を取得することによって、生体・臓器・組織の中での分子の反応を可視化することができる。
【０１６６】
２０．  本発明の別の観察装置は、第１項の観察装置において、照明装置は、照明光・励起光を外部に射出する複数の光射出部を有し、光射出部はいずれも生体・臓器・組織に導入可能である。
【０１６７】
この観察装置では、生体・臓器・組織を広い範囲にわたって照明できる。
【０１６８】
２１．  本発明の別の観察装置は、第２項の観察装置において、照明装置は、光射出部の先端に取り付けられた、光を拡散させるバルーンをさらに備えている。
【０１６９】
この観察装置では、光射出部から射出される照明光・励起光がバルーンで散乱されるため、生体・臓器・組織の広い範囲が照明される。
【０１７０】
２２．  第１項の観察装置において、生体は生きた哺乳類であり、哺乳類は、マウス・ラット・ウサギ・猫・犬・豚・牛・羊・ヤギ・馬・猿・ゴリラ・チンパンジー・人間を含んでいる。
【０１７１】
２３．  第１項の観察装置において、臓器は、脳・肺・肝臓・脾臓・骨髄・胸腺・心臓・リンパ・血液・骨・軟骨・膵臓・肝臓・胆嚢・胃・腸・精巣・卵巣・子宮・直腸・神経系・線・血管を含んでいる。
【０１７２】
２４．  第１項の観察装置において、組織は、複数の細胞が三次元的に構成されているものである。
【０１７３】
本発明は、ひとつには、生体・臓器・組織の観察方法に向けられており、下記の各項の観察方法を含んでいる。
【０１７４】
２５．  本発明の観察方法は、生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影する。
【０１７５】
２６．  本発明の別の観察方法は、照明光・励起光を外部に射出する光射出部を生体・臓器・組織に導入し、光射出部から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の透過像と蛍光像の少なくとも一方の光学像を取得し、取得した光学像の画像を表示装置に表示する。
【０１７６】
２７．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、生体・臓器・組織の腔に光射出部を挿入して照明する。
【０１７７】
２８．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、光射出部を生体・臓器・組織に刺して照明する。
【０１７８】
２９．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、光射出部を生体・臓器・組織に押し当てて照明する。
【０１７９】
３０．  本発明の別の観察方法は、第２７項の観察方法において、生体の口腔または鼻腔または子宮腔または肛門または耳の穴から光射出部を挿入して照明する。
【０１８０】
３１．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、さらに生体・臓器・組織を内から撮影し、生体・臓器・組織を外から撮影した画像と生体・臓器・組織を内から撮影した画像とを表示装置に表示する。
【０１８１】
３２．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とを並べて表示装置に表示する。
【０１８２】
３３．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とを重ねた画像を表示装置に表示する。
【０１８３】
３４．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを表示装置に並べて表示する。
【０１８４】
３５．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像を表示装置に表示する。
【０１８５】
３６．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを並べて表示装置に表示する。
【０１８６】
３７．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像を表示装置に表示する。
【０１８７】
３８．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて励起光の種類に対応した複数の蛍光を分離して複数の蛍光像の画像を得る。
【０１８８】
３９．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得る。
【０１８９】
４０．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて少なくとも二つの蛍光物質に対応した少なくとも二つの蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも二つの蛍光像の画像を得る。
【０１９０】
４１．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得る。
【０１９１】
４２．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、第一物質と、第一物質と結合したときに共鳴エネルギー転移現象を起こす第二物質とを含む生体・臓器・組織を外から撮影して取得した蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織内の分子の相関や結合を検出する。
【０１９２】
４３．  本発明の別の観察方法は、第２５項の観察方法において、照明光・励起光を外部に射出する複数の光射出部を生体・臓器・組織に導入して生体・臓器・組織を内から照明する。
【０１９３】
４４．  本発明の別の観察方法は、第２６項の観察方法において、光射出部から射出される照明光・励起光を拡散させて照明する。
【０１９４】
４５．  第２５項の観察方法において、生体は生きた哺乳類であり、哺乳類は、マウス・ラット・ウサギ・猫・犬・豚・牛・羊・ヤギ・馬・猿・ゴリラ・チンパンジー・人間を含んでいる。
【０１９５】
４６．  第２５項の観察方法において、臓器は、脳・肺・肝臓・脾臓・骨髄・胸腺・心臓・リンパ・血液・骨・軟骨・膵臓・肝臓・胆嚢・胃・腸・精巣・卵巣・子宮・直腸・神経系・線・血管を含んでいる。
【０１９６】
４７．  第２５項の観察方法において、組織は、複数の細胞が三次元的に構成されているものである。
【０１９７】
本発明は、ひとつには、生体・臓器・組織を用いた実験方法に向けられており、下記の各項の実験方法を含んでいる。
【０１９８】
４８．  本発明の実験方法は、照明光・励起光を外部に射出する光射出部を生体・臓器・組織に導入し、光射出部から照明光・励起光を射出して生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して生体・臓器・組織の蛍光像を取得し、取得した蛍光像の画像を他の画像と比較して生体・臓器・組織内の蛍光物質の量や面積の経時的変化を比較したり検討したりする。
【０１９９】
４９．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、さらに生体・臓器・組織を内から撮影して生体・臓器・組織の蛍光像を取得し、生体・臓器・組織を外から撮影した蛍光像の画像と生体・臓器・組織を内から撮影した蛍光像の画像とを用いて生体・臓器・組織内の蛍光物質の量や面積の変化をミクロ的かつマクロ的に観察することによって蛍光物質の量や面積の経時変化を比較または検討する。
【０２００】
５０．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像の画像と蛍光像の画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【０２０１】
５１．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、透過像と蛍光像とを重ねた画像に基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【０２０２】
５２．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【０２０３】
５３．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して蛍光像を取得し、蛍光像の画像と蛍光像の微分画像とを重ねた画像に基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【０２０４】
５４．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とに基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【０２０５】
５５．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、生体・臓器・組織を外から撮影して透過像と蛍光像とを取得し、蛍光像の画像と透過像の微分画像とを重ねた画像に基づいて生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【０２０６】
５６．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて励起光の種類に対応した複数の蛍光を分離して複数の蛍光像の画像を得ることによって生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【０２０７】
５７．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、波長が異なる複数種類の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得ることによって生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【０２０８】
５８．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて少なくとも二つの蛍光物質に対応した少なくとも二つの蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも二つの蛍光像の画像を得ることによって生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【０２０９】
５９．  本発明の別の実験方法は、第４８項の実験方法において、特定の波長の励起光で生体・臓器・組織を内から照明し、透過波長帯域が異なる複数のフィルターを介して生体・臓器・組織を外から撮影して取得した複数の蛍光像の画像に基づいて生体・臓器・組織の自家蛍光を分離して生体・臓器・組織の少なくとも一つの蛍光像の画像を得ることによって生体・臓器・組織内の蛍光物質の位置や量や面積を検討する。
【図面の簡単な説明】
【０２１０】
【図１】本発明の第一実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。
【図２】図１に示された結像光学系ターレットの平面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の観察装置による観察のフローチャートを示している。
【図４】本発明の第二実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。
【図５】本発明の第三実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。
【図６】本実施形態の観察装置による観察のフローチャートを示している。
【図７】本実施形態の観察装置による別の観察のフローチャートを示している。
【図８】本発明の第四実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。
【図９】本発明の第五実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。
【図１０】本発明の第六実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。
【図１１】本発明の第七実施形態の観察装置の構成を概略的に示している。
【符号の説明】
【０２１１】
１１０…照明装置、１１０Ａ…照明装置、１１１…光源、１１３…シャッター、１１４…照明光フィルターターレット、１１６…光射出部、１１７…光射出部、１１８…光射出部、１３０…撮影装置、１３１…結像光学系ターレット、１３２…結像光学系、１３４…受光用フィルターターレット、１３５…撮像素子、１４０…表示装置、１４１…画像、１４２…画像、１４３…画像、１４４…画像、１４５…画像、１４６…画像、１４７…画像、１５０…画像処理部、１５１…画像記録部、１６０…コントローラー、１６２…コントローラー、１６４…コントローラー、１７０…照明光学系、１７１…光源、１９１…マウス、１９３…腸、１９５…組織、２１０…照明装置、２１０Ａ…照明装置、２１１…レーザーコンバイナー、２１６…光射出部、２１９…受光部、２２０…生体内観察装置、２２２…ガルバノメーターミラー、２７０…照明光学系、２７１…光源、２７２…光射出部、ＯＳ１…結像光学系、ＯＳ２…結像光学系、ＯＳ３…結像光学系、ＯＳ４…結像光学系。
【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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