(57)【要約】【課題】歪み補正の為の距離計測や画像処理を行う必要がない撮像システムを提供する。【解決手段】撮像システム１は、互いに固定された撮像部１０および放射線検出部２０を備える他、励起光源３１，照明光源３２，ダイクロイックミラー３３および光ファイバ３４をも備え、また、撮像部１０による撮像により得られた画像データを入力して当該画像を表示する表示部４０をも備える。撮像部１０は、対象物９からの光を入力して結像するレンズ系と、このレンズ系による像を撮像する撮像素子１８とを含み、この撮像素子１８による撮像により得られた画像データを出力する。放射線検出部２９は、撮像部１０により得られた画像中の中心位置を含む対象物９の領域からの放射線のうちレンズ系への光入力方向と同じ方向に進む放射線を検出し、その放射線検出量に応じた信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物からの光を入力して結像するレンズ系と、このレンズ系による像を撮像する撮像素子とを含み、この撮像素子による撮像により得られた画像データを出力する撮像部と、
前記撮像部により得られた画像中の中心位置を含む前記対象物の領域からの放射線のうち前記レンズ系への光入力方向と同じ方向に進む放射線を検出し、その放射線検出量に応じた信号を出力する放射線検出部と、
前記撮像部から出力された画像データを入力して、前記撮像部により得られた画像を表示する表示部と、
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記撮像部が、前記レンズ系の結像倍率を調整する結像倍率調整手段を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記放射線検出部が、前記対象物における放射線検出領域の大きさを調整する検出領域調整手段を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記撮像部が、前記レンズ系の結像倍率を調整する結像倍率調整手段を含み、
前記放射線検出部が、前記対象物における放射線検出領域の大きさを調整する検出領域調整手段を含み、
前記結像倍率調整手段による結像倍率の調整と前記検出領域調整手段による放射線検出領域の大きさの調整とを互いに連動させる手段を有する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記表示部が、前記撮像部により得られた画像を表示するとともに、前記放射線検出部による前記対象物における放射線検出領域を該画像中に表示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記放射線検出部が、放射線検出量に応じた信号を音信号として出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記対象物に含まれる蛍光物質を励起する励起光を前記対象物に対して照射する励起光照射部を更に備え、
前記撮像部が、前記励起光照射部により励起光が照射されることにより前記対象物で発生した蛍光の像を撮像する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項８】
前記放射線検出部が、前記レンズ系および前記撮像素子を透過した放射線を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【請求項９】
前記レンズ系の途中にミラーが設けられ、
前記撮像素子が、前記ミラーで反射した光の像を撮像し、
前記放射線検出部が、前記ミラーを透過した放射線を検出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センチネルリンパ節（ＳＮ）生検を実施することにより、従来では乳がん手術に際して対象者全員に行われていた腋窩（腋の下）リンパ節郭清（全摘）術を省略することができ、不必要な腋窩リンパ節郭清術による合併症（リンパ浮腫等）を軽減することができる。このことから、ＳＮ生検は、近年では世界的に実施されており、その有効性が実証されつつある。
【０００３】
ＳＮを同定する手法としては、ＲＩ（ラジオアイソトープ）法、色素法、および、これら２つの技術を併用する併用法が主流である。各手法は利点および欠点を有する。一般的に、色素単独法によるＳＮ同定率は８０％台であり、ＲＩ単独法によるＳＮ同定率は９０％であるのに対し、併用法によるＳＮ同定率は９５％であって、単独法と比べて併用法では優れた結果が報告されている。
【０００４】
また、ＲＩ法では同定されず色素法で同定された例（すなわち、ＲＩおよび色素を併用しても、ＲＩは取り込まれず、色素のみ取り込まれるリンパ節の存在）や、その逆の例も報告されており、ＲＩ法および色素法を併用することで、何れか一方にしか反応しないリンパ節も検出することができる。
【０００５】
以上のように単独法では生じる見落としが併用法では回避され得ることから、sentinelnode navigation surgery（SNNS）研究会で推奨するガイドラインでは併用法が薦められている。
【０００６】
特許文献１には、併用法によるＳＮ生検に用いることを意図した撮像システムが開示されている。この特許文献１に開示された撮像システムは、撮像部および放射線検出部を備えており、対象物中の色素からの光の像を撮像部により撮像することで色素法による検査をすることができ、該対象物中のＲＩからの放射線（ガンマ線）を放射線検出部により検出することでＲＩ法による検査をすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１０７９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された撮像システムでは、撮像部による撮像により得られる対象物の画像と、放射線検出部により放射線検出される対象物の領域とは、互いに歪んだものとなる。また、対象物までの距離によって、その歪みの程度は異なる。したがって、特許文献１に開示された撮像システムは、対象物までの距離を計測する距離計測部を備える必要があり、また、この距離に基づいて歪み補正の為の画像処理を行う画像処理部を備える必要がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、歪み補正の為の距離計測や画像処理を行う必要がない撮像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】
【００１０】
本発明の撮像システムは、(1) 対象物からの光を入力して結像するレンズ系と、このレンズ系による像を撮像する撮像素子とを含み、この撮像素子による撮像により得られた画像データを出力する撮像部と、(2) 撮像部により得られた画像中の中心位置を含む対象物の領域からの放射線のうちレンズ系への光入力方向と同じ方向に進む放射線を検出し、その放射線検出量に応じた信号を出力する放射線検出部と、(3) 撮像部から出力された画像データを入力して、撮像部により得られた画像を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明では、対象物からの光は撮像部のレンズ系に入力されて結像され撮像素子により撮像されて、この撮像素子による撮像により得られた画像データが出力される。この画像データは表示部に入力されて、撮像部により得られた画像が表示部により表示される。また、撮像部により得られた画像中の中心位置を含む対象物の領域からの放射線のうちレンズ系への光入力方向と同じ方向に進む放射線は放射線検出部により検出され、その放射線検出量に応じた信号が放射線検出部から出力される。したがって、この撮像システムでは、撮像部による撮像により得られる対象物の画像と、放射線検出部により放射線検出される対象物の領域との間に、歪みが生じることがないので、歪み補正の為の距離計測や画像処理を行う必要がなく、小型・安価に構成され得る。
【００１２】
本発明の撮像システムでは、撮像部は、レンズ系の結像倍率を調整する結像倍率調整手段を含むのが好適である。また、放射線検出部は、対象物における放射線検出領域の大きさを調整する検出領域調整手段を含むのが好適である。さらに、本発明の撮像システムは、結像倍率調整手段による結像倍率の調整と検出領域調整手段による放射線検出領域の大きさの調整とを互いに連動させる手段を有するのが好適である。この場合には、対象物における光発生位置および放射線発生位置を迅速に特定することができる。
【００１３】
本発明の撮像システムでは、表示部は、撮像部により得られた画像を表示するとともに、放射線検出部による対象物における放射線検出領域を該画像中に表示するのが好適である。この場合には、対象物における光発生位置と放射線発生位置との関係を容易に把握することができる。
【００１４】
本発明の撮像システムでは、放射線検出部は、放射線検出量に応じた信号を音信号として出力するのが好適である。この場合には、表示部により表示された画像を見なくても、対象物における放射線発生位置を容易に把握することができる。
【００１５】
本発明の撮像システムは、対象物に含まれる蛍光物質を励起する励起光を対象物に対して照射する励起光照射部を更に備えるのが好適であり、撮像部は、励起光照射部により励起光が照射されることにより対象物で発生した蛍光の像を撮像するのが好適である。この場合には、この撮像システムは、ＲＩ法と蛍光法とを併用するＳＮ生検にも用いられ得る。
【００１６】
本発明の撮像システムでは、放射線検出部はレンズ系および撮像素子を透過した放射線を検出してもよい。また、レンズ系の途中にミラーが設けられ、撮像素子はミラーで反射した光の像を撮像し、放射線検出部はミラーを透過した放射線を検出してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の撮像システムは、歪み補正の為の距離計測や画像処理を行う必要がなく、小型・安価に構成され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の撮像システム１の構成図である。
【図２】第１実施形態の撮像システム１の表示部４０における表示の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態の撮像システム１の表示部４０における表示の他の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態の撮像システム１の使用方法の一例を説明する図である。
【図５】第１実施形態の撮像システム１の使用方法の一例を説明する図である。
【図６】第２実施形態の撮像システム２の構成図である。
【図７】第３実施形態の撮像システム３の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
図１は、第１実施形態の撮像システム１の構成図である。この図に示される第１実施形態の撮像システム１は、互いに固定された撮像部１０および放射線検出部２０を備える他、励起光源３１，照明光源３２，ダイクロイックミラー３３および光ファイバ３４をも備え、また、撮像部１０による撮像により得られた画像データを入力して当該画像を表示する表示部４０（図１では不図示）をも備える。撮像システム１は、対象物９で発生した蛍光の像を撮像部１０により撮像するとともに、対象物９で発生した放射線（γ線）を放射線検出部２０により検出することができる。
【００２１】
対象物９には、蛍光色素として例えば波長８４５ｎｍの蛍光を発生するインドシアニングリーン（ＩＣＧ）が投与され、また、ＲＩとして例えば９９ｍＴｃ-サルファコロイドまたは９９ｍＴｃ-スズコロイドが投与される。励起光源３１は、対象物９に投与された蛍光色素を励起し得る波長の励起光を出力するものであり、例えば、波長７５０ｎｍ〜８００ｎｍの光を出力するハロゲンランプが好適に用いられる。照明光源３２は、例えば８４５ｎｍ以上の波長の照明光を出力する発光ダイオードやレーザダイオードである。
【００２２】
ダイクロイックミラー３３は、励起光源３１から出力された励起光を透過させて、その透過させて励起光を光ファイバ３４の入射端に入力させる。また、ダイクロイックミラー３３は、照明光源３２から出力された照明光を反射させて、その反射させた照明光を光ファイバ３４の入射端に入力させる。光ファイバ３４は、入射端に入力された励起光または照明光を導光し、その光を撮像部１０の対物レンズ１１の周囲の複数の箇所から対象物９へ出力させる。励起光源３１および光ファイバ３４は、対象物９に含まれる蛍光物質を励起する励起光を対象物９に対して照射する励起光照射部を構成している。
【００２３】
撮像部１０は、対物レンズ１１、リレーレンズ１２〜１４、接眼レンズ１５、結像レンズ１６、光フィルタ１７および撮像素子１８を含み、これらが順に配置されている。対物レンズ１１、リレーレンズ１２〜１４、接眼レンズ１５および結像レンズ１６からなるレンズ系は、対象物９からの蛍光を入力して撮像素子１６の撮像面上に結像する。撮像部１０は、レンズ系の結像倍率を調整する結像倍率調整手段を含むのが好適である。光フィルタ１７は、蛍光を撮像素子１６へ透過させ、励起光を遮断する。撮像素子１６は、レンズ系により結像され光フィルタ１７を透過した蛍光の像を撮像する。撮像素子１６は例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサを含む。撮像部１０は、撮像素子１６による撮像により得られた画像データを表示部４０へ出力する。
【００２４】
放射線検出部２０は、可変コリメータ２１、γコリメータ２２およびγカウンタ２３を含む。γコリメータ２２は、特定方向に進む放射線を選択的にγカウンタ２３へ入射させる。γカウンタ２３は、例えば、シンチレータと光電子増倍管との組み合わせを含むのが好適であり、或いは、シリコンフォトダイオードやアバランシェフォトダイオード等の半導体受光素子を含むのが好適である。可変コリメータ２１は、開口面積が可変のものであり、対象物９における放射線検出領域の大きさを調整する検出領域調整手段として作用する。
【００２５】
γコリメータ２２およびγカウンタ２３を含む放射線検出部２０は、撮像部１０により得られた画像中の中心位置を含む対象物９の領域からの放射線のうち、γコリメータ２２の作用により撮像部１０のレンズ系への光入力方向と同じ方向に進んでレンズ系および撮像素子１８を透過した放射線を検出し、その放射線検出量に応じた信号を出力することができる。放射線検出部２０は、放射線検出量に応じた信号を音信号（音の大小、音の高低、音のパルス周期）として出力するのが好適である。
【００２６】
図２および図３それぞれは、第１実施形態の撮像システム１の表示部４０における表示の一例を示す図である。表示部４０は、撮像部１０により得られた対象物９の画像Ａを表示するとともに、放射線検出部２０による対象物９における放射線検出領域Ｂを該画像中に表示することができる。
【００２７】
図２に示される表示部４０における表示例では、同図（ａ）に対し同図（ｂ）において、撮像部１０のレンズ系の結像倍率が一定であって対象物９の画像Ａの大きさが一定であるのに対して、可変コリメータ２１の作用により放射線検出部２０による対象物９における放射線検出領域Ｂが小さくなっている。このように、撮像部１０における結像倍率調整手段による結像倍率の調整と、放射線検出部２０における検出領域調整手段による放射線検出領域の大きさの調整とは、各々独立に行われてもよい。以下では、このような動作を「非連動モード」という。
【００２８】
図３に示される表示部４０における表示例では、同図（ａ）に対し同図（ｂ）において、撮像部１０のレンズ系の結像倍率が大きく対象物９の画像Ａが拡大されているのに応じて、可変コリメータ２１の作用により放射線検出部２０による対象物９における放射線検出領域Ｂが小さくなっている。ただし、表示部４０の表示の上では放射線検出領域Ｂの大きさは一定である。このように、撮像部１０における結像倍率調整手段による結像倍率の調整と、放射線検出部２０における検出領域調整手段による放射線検出領域の大きさの調整とを、互いに連動させる手段を有するのが好適である。以下では、このような動作を「連動モード」という。
【００２９】
図４および図５は、第１実施形態の撮像システム１の使用方法の一例を説明する図である。先ず、連動モードに設定された撮像システム１により、ＩＣＧおよびＲＩが投与された対象物９に対して励起光が照射され、撮像部１０により撮像されて表示部４０により表示された画像および放射線検出部２０からの音信号に基づいて、対象物９の画像Ａ中の特定部位Ｃの大凡の位置が探索される（図４（ａ）→（ｂ））。そして、対象物９の画像Ａ中の特定部位Ｃの大凡の位置が探索された後、連動モードに設定された撮像システム１により、撮像部１０の結像倍率が大きい値に変更されて、表示部４０における対象物９の画像Ａの表示が拡大される（図４（ｂ）→（ｃ）→（ｄ））。連動モードに設定されているので、表示部４０における対象物９の画像Ａの表示が拡大されても、表示部４０の表示の上では放射線検出領域Ｂの大きさは一定である。なお、特定部位Ｃは、対象物９中の摘出されるべき部位である。
【００３０】
表示部４０における対象物９の画像Ａの表示が適当な大きさに拡大された後、撮像システム１は非連動モードに切り換えられる。非連動モードに設定された撮像システム１により、表示部４０における対象物９の画像Ａの表示が変更されることなく、放射線検出部２０による放射線検出領域が次第に小さく設定される。これに伴い、表示部４０の表示の上で放射線検出領域Ｂは次第に小さくなる（図４（ｄ）→図５（ａ）→（ｂ）→（ｃ））。そして、放射線検出部２０から出力される音信号に基づいて、対象物９中の特定部位Ｃの詳細位置が同定されて（図５（ｃ）→（ｄ））、この特定部位Ｃが摘出される。
【００３１】
以上のように、本実施形態の撮像システム１は、撮像部１０により得られた画像中の中心位置を含む対象物９の領域からの放射線のうち、γコリメータ２２の作用により撮像部１０のレンズ系への光入力方向と同じ方向に進んでレンズ系および撮像素子１８を透過した放射線を検出し、その放射線検出量に応じた信号を出力することができる。したがって、この撮像システム１では、撮像部１０による撮像により得られる対象物９の画像と、放射線検出部２０により放射線検出される対象物９の領域との間に、歪みが生じることがないので、歪み補正の為の距離計測や画像処理を行う必要がなく、小型・安価に構成され得る。
【００３２】
本実施形態の撮像システム１は、撮像部１０がレンズ系の結像倍率を調整する結像倍率調整手段を含み、また、放射線検出部２０が対象物９における放射線検出領域の大きさを調整する検出領域調整手段（可変コリメータ２１）を含み、結像倍率調整手段による結像倍率の調整と検出領域調整手段による放射線検出領域の大きさの調整とを互いに連動させることができるので、対象物９における蛍光発生位置および放射線発生位置を迅速に特定することができる。
【００３３】
本実施形態の撮像システム１では、表示部４０が、撮像部１０により得られた画像を表示するとともに、放射線検出部２０による対象物９における放射線検出領域を該画像中に表示することができるので、対象物９における蛍光発生位置と放射線発生位置との関係を容易に把握することができる。
【００３４】
本実施形態の撮像システム１は、放射線検出部２０が放射線検出量に応じた信号を音信号として出力することができるので、表示部４０により表示された画像を見なくても、対象物９における放射線発生位置を容易に把握することができる。
【００３５】
また、本実施形態の撮像システム１は、ＲＩ法と色素法とを併用するＳＮ生検に用いられ得るだけでなく、対象物９に含まれる蛍光物質を励起する励起光を対象物９に対して照射する励起光照射部を備えることにより、ＲＩ法と蛍光法とを併用するＳＮ生検にも用いられ得る。色素法と比べて蛍光法は、ＳＮ同定率が高く、また、生体深部の情報を得ることができる。したがって、本実施形態の撮像システム１は、ＲＩ法と蛍光法とを併用するＳＮ生検を実施することで、更に良好なＳＮ同定率を達成することができる。
【００３６】
次に、第２実施形態の撮像システム２について説明する。図６は、第２実施形態の撮像システム２の構成図である。この図に示される第２実施形態の撮像システム２は、互いに固定された撮像部１０Ａおよび放射線検出部２０を備える他、励起光源３１，照明光源３２，ダイクロイックミラー３３，光ファイバ３４および表示部４０をも備える。なお、図６では、励起光源３１，照明光源３２，ダイクロイックミラー３３，光ファイバ３４および表示部４０は図示されていない。図１に示された第１実施形態の撮像システム１の構成と比較すると、図６に示される第２実施形態の撮像システム２は、撮像部１０に替えて撮像部１０Ａを備える点で相違する。
【００３７】
撮像部１０Ａは、対物レンズ１１、リレーレンズ１２、ミラーＭ１、ミラーＭ２、リレーレンズ１４、接眼レンズ１５、結像レンズ１６、光フィルタ１７および撮像素子１８を含み、これらが順に配置されている。対物レンズ１１、リレーレンズ１２、リレーレンズ１４、接眼レンズ１５および結像レンズ１６からなるレンズ系は、対象物９からの蛍光を入力して撮像素子１６の撮像面上に結像する。ミラーＭ１およびミラーＭ２は、レンズ系の途中に設けられている。撮像素子１８は、ミラーＭ１，Ｍ２で順次に反射した光の像を撮像する。
【００３８】
放射線検出部２０は、ミラーＭ１を透過した放射線を検出する。すなわち、放射線検出部２０は、撮像部１０により得られた画像中の中心位置を含む対象物９の領域からの放射線のうち、γコリメータ２２の作用により撮像部１０のレンズ系への光入力方向と同じ方向に進んでレンズ１１，１２およびミラーＭ１を透過した放射線を検出し、その放射線検出量に応じた信号を出力することができる。
【００３９】
この第２実施形態の撮像システム２は、第１実施形態の撮像システム１と同様の動作をし、同様の効果を奏することができる。
【００４０】
次に、第３実施形態の撮像システム３について説明する。図７は、第３実施形態の撮像システム３の構成図である。この図に示される第３実施形態の撮像システム３は、互いに固定された撮像部１０Ｂおよび放射線検出部２０を備える他、励起光源３１，照明光源３２，ダイクロイックミラー３３，光ファイバ３４および表示部４０をも備える。なお、図７では、励起光源３１，照明光源３２，ダイクロイックミラー３３，光ファイバ３４および表示部４０は図示されていない。図１に示された第１実施形態の撮像システム１の構成と比較すると、図７に示される第３実施形態の撮像システム３は、撮像部１０に替えて撮像部１０Ｂを備える点で相違する。
【００４１】
撮像部１０Ｂは、対物レンズ１１、リレーレンズ１２、ミラーＭ１、リレーレンズ１４、接眼レンズ１５、結像レンズ１６、光フィルタ１７および撮像素子１８を含み、これらが順に配置されている。対物レンズ１１、リレーレンズ１２、リレーレンズ１４、接眼レンズ１５および結像レンズ１６からなるレンズ系は、対象物９からの蛍光を入力して撮像素子１６の撮像面上に結像する。ミラーＭ１は、レンズ系の途中に設けられている。撮像素子１８は、ミラーＭ１で反射した光の像を撮像する。
【００４２】
放射線検出部２０は、ミラーＭ１を透過した放射線を検出する。すなわち、放射線検出部２０は、撮像部１０により得られた画像中の中心位置を含む対象物９の領域からの放射線のうち、γコリメータ２２の作用により撮像部１０のレンズ系への光入力方向と同じ方向に進んでレンズ１１，１２およびミラーＭ１を透過した放射線を検出し、その放射線検出量に応じた信号を出力することができる。
【００４３】
この第３実施形態の撮像システム３も、第１実施形態の撮像システム１と同様の動作をし、同様の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１〜３…撮像システム、９…対象物、１０，１０Ａ，１０Ｂ…撮像部、１１…対物レンズ、１２〜１４…リレーレンズ、１５…接眼レンズ、１６…結像レンズ、１７…光フィルタ、１８…撮像素子、２０…放射線検出部、２１…可変コリメータ、２２…γコリメータ、２３…γカウンタ、３１…励起光源、３２…照明光源、３３…ダイクロイックミラー、３４…光ファイバ、４０…表示部。
【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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