(57)【要約】  医療用システムは、被検体内に存在する生体組織に対してエネルギーを印加して発熱させることにより生体組織の処置を行うことができるように構成されたエネルギーデバイスと、エネルギーデバイスによる処置が行われた生体組織から蛍光を発生させるための励起光を発生することができるように構成された光源装置と、蛍光を検出することができるように構成された蛍光検出装置と、蛍光検出装置により検出された蛍光の強度に基づいてエネルギーデバイスに対するエネルギーの供給状態を制御するように構成されたエネルギー制御装置と、を有する。
2020174666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に存在する生体組織に対してエネルギーを印加して発熱させることにより前記生体組織の処置を行うことができるように構成されたエネルギーデバイスと、
前記エネルギーデバイスによる処置が行われた前記生体組織から蛍光を発生させるための励起光を発生することができるように構成された光源装置と、
前記蛍光を検出することができるように構成された蛍光検出装置と、
前記蛍光検出装置により検出された前記蛍光の強度に基づいて前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給状態を制御するように構成されたエネルギー制御装置と、
を有することを特徴とする医療用システム。
【請求項２】
前記エネルギー制御装置は、前記蛍光検出装置により検出された前記蛍光の強度が所定の強度を超えた場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を停止させるための制御を行うように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用システム。
【請求項３】
前記蛍光検出装置は、前記蛍光を撮像して得られた蛍光画像を前記エネルギー制御装置へ出力するように構成された内視鏡装置を有し、
前記エネルギー制御装置は、前記エネルギーデバイスによる処置が行われた領域に相当する熱侵襲領域を前記蛍光画像から抽出するとともに、前記熱侵襲領域に含まれる各画素の画素値に基づいて前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給状態を制御するように構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用システム。
【請求項４】
前記エネルギー制御装置は、前記熱侵襲領域に含まれる各画素の画素値の平均値が所定の閾値を超えた場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を停止させるための制御を行うように構成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の医療用システム。
【請求項５】
前記蛍光検出装置は、前記エネルギーデバイスによる処置が行われた前記生体組織から発せられる蛍光を前記内視鏡装置の視野範囲よりも広い視野範囲で撮像して俯瞰画像を得ることができるように構成されたカメラをさらに有する
ことを特徴とする請求項３に記載の医療用システム。
【請求項６】
前記光源装置は、前記励起光と、前記エネルギーデバイスによる処置が行われた前記生体組織を照明するための白色光と、を時分割に発生するための動作を行うことができるように構成されており、
前記蛍光を撮像して得られた画像を用いて生成した蛍光観察画像と、前記白色光の戻り光を撮像して得られた画像を用いて生成した白色光観察画像と、を含む表示画像を表示装置に表示させるための動作を行うように構成された表示制御部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用システムに関し、特に、内視鏡観察下で生体組織に対する処置を行う際に用いられる医療用システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療分野においては、電気メス等のエネルギーデバイスを用いて所望の生体組織に対して処置を行う手法が従来知られている。そして、例えば、日本国特開２０１８−０７５３８５号公報には、前述の処置に利用可能と解される構成が開示されている。【０００３】
具体的には、日本国特開２０１８−０７５３８５号公報には、内視鏡と、強磁性体で覆われた導体を有するカテーテルと、を有し、当該カテーテルからエネルギーを印加して腫瘍細胞等の組織を発熱させることにより当該組織の処置を行う構成が開示されている。【０００４】
ここで、電気メス等のエネルギーデバイスを用いた処置によれば、当該エネルギーデバイスから印加されるエネルギーに応じた熱侵襲が生体組織において生じる。そのため、電気メス等のエネルギーデバイスを用いて生体組織の処置を行う際には、当該エネルギーデバイスから印加されるエネルギーの印加状態が当該生体組織における熱侵襲の度合いに応じて適正化されることが望ましい。但し、電気メス等のエネルギーデバイスを用いた処置において行われている従来の手法によれば、前述の熱侵襲の度合いを判断する際の判断基準が術者の技量等に応じて大幅に変化し得る曖昧な基準に依拠していることに起因し、当該エネルギーデバイスから生体組織に対して適正にエネルギーが印加されない場合がある、という問題点が生じている。【０００５】
しかし、日本国特開２０１８−０７５３８５号公報には、前述の問題点を解消可能な手法について特に開示等されていない。そのため、日本国特開２０１８−０７５３８５号公報に開示された構成によれば、前述の問題点に応じた課題が依然として存在している。【０００６】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、エネルギーデバイスを用いて生体組織に対して処置を行う際のエネルギーの印加状態を適正化することが可能な医療用システムを提供することを目的としている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の医療用システムは、被検体内に存在する生体組織に対してエネルギーを印加して発熱させることにより前記生体組織の処置を行うことができるように構成されたエネルギーデバイスと、前記エネルギーデバイスによる処置が行われた前記生体組織から蛍光を発生させるための励起光を発生することができるように構成された光源装置と、前記蛍光を検出することができるように構成された蛍光検出装置と、前記蛍光検出装置により検出された前記蛍光の強度に基づいて前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給状態を制御するように構成されたエネルギー制御装置と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る医療用システムの要部の構成を示す図。
【図２】実施形態に係る内視鏡システム及び処置システムの具体的な構成の一例を説明するための図。
【図３】実施形態に係る内視鏡システムの観察モードが白色光観察モードに設定された場合に表示される表示画像の一例を示す図。
【図４】実施形態に係る内視鏡システムの観察モードが蛍光観察モードに設定された場合に表示される表示画像の一例を示す図。
【図５】実施形態に係る医療用システムの動作により表示される表示画像の一例を示す図。
【図６】実施形態に係る医療用システムによる処置が行われる処置対象部位を含む俯瞰画像を得る場合の構成の一例を示す図。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明を行う。【００１０】
図１から図６は、本発明の実施形態に係るものである。【００１１】
医療用システム１は、図１に示すように、被検体内に存在する生体組織等の所望の被写体の観察に用いられる内視鏡システム１Ａと、当該被検体内に存在する生体組織を含む所望の処置対象部位の処置に用いられる処置システム１Ｂと、を有して構成されている。また、内視鏡システム１Ａ及び処置システム１Ｂは、信号ケーブル３０を介して接続されている。図１は、実施形態に係る医療用システムの要部の構成を示す図である。【００１２】
内視鏡システム１Ａは、図１に示すように、被検体内に挿入されるとともに、当該被検体内に存在する生体組織等の被写体を撮像して得られた画像を出力するように構成された内視鏡装置２と、当該被写体に照射される光を内視鏡装置２に供給するように構成された光源装置３と、内視鏡装置２から出力される画像に対して所定の画像処理を行うことにより表示画像を生成して出力するように構成されたプロセッサ４と、プロセッサ４から出力される表示画像等を画面上に表示するように構成された表示装置５と、を有している。また、処置システム１Ｂは、図１に示すように、被検体内に挿入されるとともに、当該被検体内に存在する処置対象部位の生体組織に対してエネルギーを印加して処置を行うように構成された処置具６１と、当該処置対象部位の生体組織に印加されるエネルギーを処置具６１に供給するように構成された処置具制御装置６２と、を有している。【００１３】
内視鏡装置２は、細長の挿入部６を備えた光学視管２１と、光学視管２１の接眼部７に対して着脱可能なカメラユニット２２と、を有して構成されている。【００１４】
光学視管２１は、被検体内に挿入可能な細長の挿入部６と、挿入部６の基端部に設けられた把持部８と、把持部８の基端部に設けられた接眼部７と、を有して構成されている。【００１５】
挿入部６の内部には、図２に示すように、ケーブル１３ａを介して供給される光を伝送するためのライトガイド１１が挿通されている。図２は、実施形態に係る内視鏡システム及び処置システムの具体的な構成の一例を説明するための図である。【００１６】
ライトガイド１１の出射端部は、図２に示すように、挿入部６の先端部における照明レンズ１５の近傍に配置されている。また、ライトガイド１１の入射端部は、把持部８に設けられたライトガイド口金１２に配置されている。【００１７】
ケーブル１３ａの内部には、図２に示すように、光源装置３から供給される光を伝送するためのライトガイド１３が挿通されている。また、ケーブル１３ａの一方の端部には、ライトガイド口金１２に対して着脱可能な接続部材（不図示）が設けられている。また、ケーブル１３ａの他方の端部には、光源装置３に対して着脱可能なライトガイドコネクタ１４が設けられている。【００１８】
挿入部６の先端部には、ライトガイド１１により伝送された光を外部へ出射するための照明レンズ１５と、外部から入射される光に応じた光学像を得るための対物レンズ１７と、が設けられている。また、挿入部６の先端面には、照明レンズ１５が配置された照明窓（不図示）と、対物レンズ１７が配置された観察窓（不図示）と、が相互に隣接して設けられている。【００１９】
挿入部６の内部には、図２に示すように、対物レンズ１７により得られた光学像を接眼部７へ伝送するための複数のレンズＬＥを具備するリレーレンズ１８が設けられている。すなわち、リレーレンズ１８は、対物レンズ１７から入射した光を伝送する伝送光学系としての機能を具備して構成されている。【００２０】
接眼部７の内部には、図２に示すように、リレーレンズ１８により伝送された光学像を肉眼で観察可能とするための接眼レンズ１９が設けられている。【００２１】
カメラユニット２２は、撮像部２４と、信号処理回路２７と、を有して構成されている。【００２２】
撮像部２４は、ダイクロイックプリズム２５と、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃと、を具備して構成されている。【００２３】
ダイクロイックプリズム２５は、接眼レンズ１９を経て出射される光を、赤色域の光と、緑色域の光と、青色域の光と、の３つの波長帯域の光に分離して出射する分光素子として構成されている。【００２４】
撮像素子２６Ａは、例えば、モノクロＣＣＤ等のイメージセンサにより構成されている。また、撮像素子２６Ａは、プロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ａは、ダイクロイックプリズム２５を経て出射される赤色域の光を撮像し、当該撮像した赤色域の光に応じた撮像信号を生成して出力するように構成されている。【００２５】
撮像素子２６Ｂは、例えば、モノクロＣＣＤ等のイメージセンサにより構成されている。また、撮像素子２６Ｂは、プロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ｂは、ダイクロイックプリズム２５を経て出射される緑色域の光を撮像し、当該撮像した緑色域の光に応じた撮像信号を生成して出力するように構成されている。【００２６】
撮像素子２６Ｃは、例えば、モノクロＣＣＤ等のイメージセンサにより構成されている。また、撮像素子２６Ｃは、プロセッサ４から出力される撮像素子駆動信号に応じた撮像動作を行うように構成されている。また、撮像素子２６Ｃは、ダイクロイックプリズム２５を経て出射される青色域の光を撮像し、当該撮像した青色域の光に応じた撮像信号を生成して出力するように構成されている。【００２７】
すなわち、撮像部２４は、接眼レンズ１９を経て出射される光を、赤色域の光と、緑色域の光と、青色域の光と、の３つの波長帯域の光に分離して撮像することができるように構成されている。【００２８】
信号処理回路２７は、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃから出力される撮像信号に対し、例えば、相関二重サンプリング処理及びＡ／Ｄ変換処理等のような所定の信号処理を行うことにより画像を生成し、当該生成した画像を信号ケーブル２８が接続されたプロセッサ４へ出力するように構成されている。【００２９】
光源装置３は、処置具６１による処置が行われた生体組織から蛍光を発生させるための励起光を発生することができるように構成されている。また、光源装置３は、発光部３１と、合波器３２と、集光レンズ３３と、光源制御部３４と、を有して構成されている。【００３０】
発光部３１は、青色光源３１１と、緑色光源３１２と、赤色光源３１３と、を有して構成されている。【００３１】
青色光源３１１は、例えば、青色ＬＥＤ等の発光素子を有して構成されている。また、青色光源３１１は、青色域に強度を有するとともに、生体組織における自家蛍光の発生源となる蛍光物質から緑色域の自家蛍光（以降、Ｆ光と称する）を発生させることが可能な波長帯域に強度を有する青色光（以降、Ｂ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、青色光源３１１は、例えば、３９０ｎｍから４７０ｎｍまでの波長帯域に強度を有するＢ光を発生するように構成されている。また、青色光源３１１は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じて発光または消光するように構成されている。また、青色光源３１１は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じた発光光量で発光するように構成されている。【００３２】
緑色光源３１２は、例えば、緑色ＬＥＤ等の発光素子を有して構成されている。また、緑色光源３１２は、緑色域に強度を有するとともに、血中ヘモグロビン（酸化ヘモグロビン及び還元ヘモグロビンを混合した混合物）に対する吸収係数が相対的に高い波長帯域に強度を有する緑色光（以降、Ｇ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、緑色光源３１２は、例えば、５４０ｎｍから５６０ｎｍまでの波長帯域に強度を有するＧ光を発生するように構成されている。また、緑色光源３１２は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じて発光または消光するように構成されている。また、緑色光源３１２は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じた発光光量で発光するように構成されている。【００３３】
赤色光源３１３は、例えば、赤色ＬＥＤ等の発光素子を有して構成されている。また、赤色光源３１３は、赤色域に強度を有する赤色光（以降、Ｒ光と称する）を発生するように構成されている。具体的には、赤色光源３１３は、例えば、６２０ｎｍから６６０ｎｍまでの波長帯域に強度を有するＲ光を発生するように構成されている。また、赤色光源３１３は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じて発光または消光するように構成されている。また、赤色光源３１３は、光源制御部３４から供給される光源駆動信号に応じた発光光量で発光するように構成されている。【００３４】
合波器３２は、発光部３１から発せられた各光を合波して集光レンズ３３に入射させることができるように構成されている。
集光レンズ３３は、合波器３２を経て入射した光を集光してライトガイド１３へ出射するように構成されている。
光源制御部３４は、プロセッサ４から出力されるシステム制御信号に基づき、発光部３１の各光源に対する制御を行うように構成されている。
プロセッサ４は、撮像素子駆動部４１と、画像入力部４２と、画像処理部４３と、表示制御部４４と、入力Ｉ／Ｆ（インターフェース）４５と、制御部４７と、を有して構成されている。【００３５】
撮像素子駆動部４１は、例えば、ドライバ回路等を具備して構成されている。また、撮像素子駆動部４１は、制御部４７の制御に応じた露光時間等で撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃをそれぞれ駆動させるための撮像素子駆動信号を生成して出力するように構成されている。【００３６】
画像入力部４２は、内視鏡装置２により得られた画像が入力されるとともに、当該入力された画像の出力先を制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じて切り替えるための動作を行うように構成されている。【００３７】
画像処理部４３は、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じ、画像入力部４２から出力される画像に対して所定の画像処理を行うとともに、当該所定の画像処理を行った画像を表示制御部４４へ出力するように構成されている。【００３８】
表示制御部４４は、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じ、画像処理部４３から出力される画像を用いて表示画像を生成するとともに、当該生成した表示画像を表示装置５へ出力するように構成されている。【００３９】
入力Ｉ／Ｆ４５は、術者等のユーザの操作に応じた指示等を制御部４７に対して行うことが可能な１つ以上のスイッチ及び／またはボタンを具備して構成されている。具体的には、入力Ｉ／Ｆ４５には、例えば、内視鏡システム１Ａにより被検体の観察を行う際の観察モードを、白色光観察モード及び蛍光観察モードのうちのいずれかの観察モードに設定するための指示を制御部４７に対して行うことが可能な観察モード切替スイッチが設けられている。【００４０】
制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に応じた動作を行わせるためのシステム制御信号を生成して出力するように構成されている。また、制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、ユーザにより設定された内視鏡システム１Ａの観察モードを検出するとともに、当該検出した観察モードに応じた動作を行わせるためのシステム制御信号を生成して出力するように構成されている。また、制御部４７は、撮像素子２６Ａ、２６Ｂ及び２６Ｃの撮像動作を制御するためのシステム制御信号を生成して撮像素子駆動部４１へ出力するように構成されている。また、制御部４７は、蛍光観察モード時に画像入力部４２から出力される蛍光画像（後述の画像ＦＩＢに相当）と、ケーブル３０を介して接続されている処置具制御装置６２から出力される動作状態情報（後述）と、に応じた動作を行うように構成されている。【００４１】
なお、本実施形態においては、例えば、プロセッサ４の各部が、個々の電子回路として構成されていてもよく、または、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の集積回路における回路ブロックとして構成されていてもよい。また、本実施形態においては、例えば、プロセッサ４が１つ以上のＣＰＵを具備して構成されていてもよい。また、本実施形態においては、例えば、コンピュータが、図示しないメモリ等の記憶媒体に格納されたプログラムを読み込んで実行することにより、プロセッサ４の各部の機能に応じた動作及び処理等を行うようにしてもよい。【００４２】
表示装置５は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等を具備し、プロセッサ４から出力される表示画像等を表示することができるように構成されている。【００４３】
処置具６１は、処置具制御装置６２から供給されるエネルギーを被検体内の所望の生体組織に印加することができるとともに、当該エネルギーの印加に応じて発生した熱エネルギーの作用による様々な処置を当該所望の生体組織に対して行うことができるように構成されている。すなわち、処置具６１は、エネルギーデバイスとしての機能を具備し、被検体内に存在する生体組織に対して処置具制御装置６２から供給されるエネルギーを印加して発熱させることにより、当該生体組織の処置を行うことができるように構成されている。また、処置具６１は、図１に示すように、ハンドル部７１と、基端側がハンドル部７１に取り付けられたシャフト７２と、シャフト７２の先端側に設けられた処置部７３と、を有して構成されている。また、処置具６１は、ハンドル部７１から延出するケーブル６３を介して処置具制御装置６２に接続されている。また、処置部７３は、開閉可能な一対のジョー部材７３ａ及び７３ｂを有して構成されている。【００４４】
ハンドル部７１は、例えば、複数の操作レバーを具備し、当該複数の操作レバーの操作に応じて処置部７３のジョー部材７３ａ及び７３ｂの開閉状態を変化させることができるように構成されている。また、ハンドル部７１には、術者等のユーザの操作に応じた指示を処置具制御装置６２に対して行うための１つ以上のスイッチを具備するスイッチ部７４が設けられている。【００４５】
シャフト７２は、例えば、円筒形状等のような、被検体の体壁に設置されるトラカールを介して当該被検体の内部に挿入可能な細長形状を具備して形成されている。【００４６】
処置部７３は、ジョー部材７３ａ及び７３ｂにおいて生体組織を挟持することができるように構成されている。また、処置部７３は、ジョー部材７３ａ及び７３ｂにより挟持されている生体組織に対し、処置具制御装置６２から供給されるエネルギーを印加することができるように構成されている。【００４７】
スイッチ部７４は、ユーザの操作に応じたエネルギーを処置具制御装置６２から処置具６１へ供給させるための指示を行うことができるように構成されている。また、スイッチ部７４は、ユーザの操作に応じ、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法を手動切替または自動切替のいずれかに設定するための指示を行うことができるように構成されている。【００４８】
処置具制御装置６２は、例えば、処置具６１に供給するエネルギーを生成するための電源回路、及び、処置具６１に対する制御を行うための制御回路等を具備して構成されている。また、処置具制御装置６２は、図１及び図２に示すように、ケーブル３０を介して制御部４７に接続されているとともに、ケーブル６３を介して処置具６１に接続されている。また、処置具制御装置６２は、例えば、生体組織の切開等の処置に用いられる超音波、及び、生体組織の凝固等の処置に用いられる高周波電流のうちの少なくともいずれか一方のエネルギーを生成して処置具６１へ供給するための動作を行うことができるように構成されている。また、処置具制御装置６２は、スイッチ部７４においてなされた指示に応じ、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が手動切替または自動切替のどちらに設定されているかを示す動作状態情報を生成して制御部４７へ出力するように構成されている。また、処置具制御装置６２は、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が手動切替に設定されている場合に、スイッチ部７４の指示に応じたエネルギーを処置具６１に供給するための動作を行うように構成されている。また、処置具制御装置６２は、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が自動切替に設定されている場合に、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じてエネルギーを処置具６１に供給するための動作を行うように構成されている。【００４９】
続いて、本実施形態の医療用システム１の作用について説明する。
ユーザは、例えば、医療用システム１の各部を接続して電源を投入し、かつ、被検者の腹壁に複数のトラカールを設置した状態において、当該複数のトラカールのうちの１つのトラカールから当該被検者の体腔内へ挿入部６を挿入するとともに、当該複数のトラカールのうちの他の１つのトラカールから当該被検者の体腔内へシャフト７２（及び処置部７３）を挿入する。また、ユーザは、例えば、医療用システム１の各部を接続して電源を投入した後、入力Ｉ／Ｆ４５を操作することにより、内視鏡システム１Ａの観察モードを白色光観察モードに設定するための指示を行うとともに、スイッチ部７４を操作することにより、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法を自動切替に設定する。【００５０】
処置具制御装置６２は、スイッチ部７４においてなされた指示に応じ、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が自動切替に設定されていることを示す動作状態情報を生成して制御部４７へ出力する。【００５１】
制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定されていることを検出した場合に、例えば、Ｂ光、Ｇ光及びＲ光を混合した白色光（以降、Ｗ光と称する）を照明光として被写体に照射させるためのシステム制御信号を生成して光源制御部３４へ出力する。【００５２】
光源制御部３４は、プロセッサ４から出力されるシステム制御信号に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定されている場合に、例えば、青色光源３１１、緑色光源３１２及び赤色光源３１３を同時に発光させるための制御を発光部３１に対して行う。そして、このような光源制御部３４の動作によれば、例えば、光源装置３から供給されたＷ光が照明レンズ１５を経て被検者の体腔内の生体組織を含む被写体へ照射され、当該被写体に対するＷ光の照射に応じて発生した戻り光（反射光）が接眼レンズ１９を経てダイクロイックプリズム２５に入射され、当該戻り光に含まれるＲ光が撮像素子２６Ａにより撮像され、当該戻り光に含まれるＧ光が撮像素子２６Ｂにより撮像され、当該戻り光に含まれるＢ光が撮像素子２６Ｃにより撮像される。【００５３】
信号処理回路２７は、撮像素子２６Ａから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられた戻り光に含まれるＲ光の強度に応じた画素値を有する赤色成分の画像ＲＩＡを生成するとともに、当該生成した画像ＲＩＡを画像入力部４２へ出力する。また、信号処理回路２７は、撮像素子２６Ｂから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられた戻り光に含まれるＧ光の強度に応じた画素値を有する緑色成分の画像ＧＩＡを生成するとともに、当該生成した画像ＧＩＡを画像入力部４２へ出力する。また、信号処理回路２７は、撮像素子２６Ｃから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられた戻り光に含まれるＢ光の強度に応じた画素値を有する青色成分の画像ＢＩＡを生成するとともに、当該生成した画像ＢＩＡを画像入力部４２へ出力する。【００５４】
制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定されていることを検出した場合に、内視鏡装置２により得られた画像ＲＩＡ、ＧＩＡ及びＢＩＡの出力先を画像処理部４３に設定するためのシステム制御信号を生成して画像入力部４２へ出力する。【００５５】
画像処理部４３は、画像入力部４２から出力される画像ＲＩＡ、ＧＩＡ及びＢＩＡの各画像に対して所定の画像処理を行うとともに、当該所定の画像処理を行った当該各画像を表示制御部４４へ出力する。【００５６】
表示制御部４４は、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じ、内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定されている場合に、例えば、画像処理部４３から出力される画像ＲＩＡを表示装置５の赤色（Ｒ）チャンネルに割り当て、画像処理部４３から出力される画像ＧＩＡを表示装置５の緑色（Ｇ）チャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４３から出力される画像ＢＩＡを表示装置５の青色（Ｂ）チャンネルに割り当てることにより白色光観察画像を生成する。また、表示制御部４４は、前述のように生成した白色光観察画像を含む表示画像を生成するとともに、当該生成した表示画像を表示装置５へ出力する。【００５７】
ユーザは、表示装置５に表示される表示画像を確認しつつ、被検体内における処置対象部位を撮像可能な位置に挿入部６の先端部を配置するとともに、当該処置対象の生体組織の近傍に処置具６１の処置部７３を配置する。また、ユーザは、例えば、処置部７３を処置対象部位に接触させた状態でスイッチ部７４を操作することにより、処置具制御装置６２から処置具６１に対するエネルギーの供給を開始させるための指示を行う。そして、このようなユーザの操作に応じ、処置部７３から処置対象部位に対するエネルギーの印加が開始されるとともに、処置部７３から印加されるエネルギーに応じた熱侵襲が当該処置対象部位において生じる。【００５８】
ユーザは、例えば、処置具制御装置６２から処置具６１に対するエネルギーの供給を開始させるための指示を行った後に、入力Ｉ／Ｆ４５を操作することにより、内視鏡システム１Ａの観察モードを蛍光観察モードに設定するための指示を行う。【００５９】
制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出した場合に、例えば、Ｂ光及びＧ光を照明光として時分割に（交互に）被写体に照射させるためのシステム制御信号を生成して光源制御部３４へ出力する。【００６０】
光源制御部３４は、プロセッサ４から出力されるシステム制御信号に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されている場合に、例えば、赤色光源３１３を消光させつつ、青色光源３１１及び緑色光源３１２を時分割に（交互に）発光させるための制御を発光部３１に対して行う。そして、このような光源制御部３４の動作によれば、例えば、青色光源３１１が発光している期間において、光源装置３から供給されたＢ光が照明レンズ１５を経て被検者の体腔内の生体組織を含む被写体へ照射され、当該被写体に対するＢ光の照射に応じてＦ光が発生し、当該Ｆ光が撮像素子２６Ｂにより撮像される。また、前述のような光源制御部３４の動作によれば、例えば、緑色光源３１２が発光している期間において、光源装置３から供給されたＧ光が照明レンズ１５を経て被検者の体腔内の生体組織を含む被写体へ照射され、当該被写体に対するＧ光の照射に応じて発生した戻り光（Ｇ光の反射光）が撮像素子２６Ｂにより撮像される。【００６１】
信号処理回路２７は、撮像素子２６Ｂから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられたＧ光の戻り光の強度に応じた画素値を有する緑色成分の画像ＧＩＢを生成するとともに、当該生成した画像ＧＩＢを画像入力部４２へ出力する。また、信号処理回路２７は、撮像素子２６Ｃから出力される撮像信号に基づき、被写体から発せられたＦ光の強度に応じた画素値を有する蛍光画像に相当する緑色成分の画像ＦＩＢを生成するとともに、当該生成した画像ＦＩＢを画像入力部４２へ出力する。【００６２】
すなわち、内視鏡装置２は、蛍光検出装置としての機能を具備し、処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光を検出することができるように構成されている。また、内視鏡装置２は、処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光を撮像して得られた蛍光画像をプロセッサ４へ出力するように構成されている。【００６３】
なお、本実施形態においては、蛍光観察モード時にＢ光を被写体に照射することにより発生した戻り光（Ｂ光の反射光）に応じた画像が信号処理回路２７により生成される一方で、当該画像が画像入力部４２より後段の各部へ出力されない（表示画像の生成等に用いられない）ものとして説明を行う。【００６４】
制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づき、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出した場合に、内視鏡装置２により得られた画像ＧＩＢの出力先を画像処理部４３に設定するとともに、内視鏡装置２により得られた画像ＦＩＢの出力先を画像処理部４３及び制御部４７に設定するためのシステム制御信号を生成して画像入力部４２へ出力する。【００６５】
画像処理部４３は、画像入力部４２から出力される画像ＧＩＢ及びＦＩＢの各画像に対して所定の画像処理を行うとともに、当該所定の画像処理を行った当該各画像を表示制御部４４へ出力する。【００６６】
表示制御部４４は、制御部４７から出力されるシステム制御信号に応じ、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されている場合に、例えば、画像処理部４３から出力される画像ＧＩＢを表示装置５のＲチャンネル及びＢチャンネルに割り当てるとともに、画像処理部４３から出力される画像ＦＩＢを表示装置５のＧチャンネルに割り当てることにより蛍光観察画像を生成する。また、表示制御部４４は、前述のように生成した蛍光観察画像を含む表示画像を生成するとともに、当該生成した表示画像を表示装置５へ出力する。【００６７】
以上に述べた処理等によれば、例えば、処置部７３から処置対象部位に対するエネルギーの印加が行われた状態で内視鏡システム１Ａの観察モードが白色光観察モードに設定された場合に、図３に示すような白色光観察画像ＷＤＧを含む表示画像ＤＧＡが表示装置５に表示される。また、以上に述べた処理等によれば、例えば、処置部７３から処置対象部位に対するエネルギーの印加が行われた状態で内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定された場合に、図４に示すような蛍光観察画像ＦＤＧを含む表示画像ＤＧＢが表示装置５に表示される。【００６８】
図３の白色光観察画像ＷＤＧによれば、処置対象部位のうちの熱侵襲を受けた領域に相当する熱侵襲領域ＨＡの境界部分を視認することができる一方で、当該熱侵襲領域ＨＡの内部における熱侵襲の度合いを視認することができない。これに対し、図４の蛍光観察画像ＦＤＧによれば、熱侵襲の到達深度が相対的に深い領域ＨＡＤと、熱侵襲の到達深度が相対的に浅い領域ＨＡＳと、の２つの領域が熱侵襲領域ＨＡの内部に存在することを視認することができる。なお、図４に例示したように領域ＨＡＤ及び領域ＨＡＳを視認可能とするための根拠となる現象等については、後程説明する。【００６９】
制御部４７は、入力Ｉ／Ｆ４５においてなされた指示に基づいて内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定されていることを検出し、かつ、処置具制御装置６２から出力される動作状態情報に基づいて処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が自動切替に設定されていることを検出した場合に、画像入力部４２から出力される画像ＦＩＢに基づいて処置具６１に対するエネルギーの供給状態を制御するためのシステム制御信号を生成して出力する。【００７０】
具体的には、制御部４７は、例えば、画像入力部４２から出力される画像ＦＩＢに含まれる各画素のうちの閾値ＴＨＰ以上の画素値を有する画素群により構成される領域を熱侵襲領域ＨＡとして抽出するとともに、当該熱侵襲領域ＨＡに含まれる各画素における画素値の平均値ＰＡＶが閾値ＴＨＱ（＞ＴＨＰ）を超えたか否かを判定する。そして、制御部４７は、例えば、平均値ＰＡＶが閾値ＴＨＱ以下であるとの判定結果を得た場合に、処置具６１に対するエネルギーの供給を継続させるためのシステム制御信号を生成して処置具制御装置６２へ出力する。また、制御部４７は、例えば、平均値ＰＡＶが閾値ＴＨＱを超えたとの判定結果を得た場合に、処置具６１に対するエネルギーの供給を停止させるためのシステム制御信号を生成して処置具制御装置６２へ出力する。【００７１】
なお、本実施形態においては、前述の閾値判定に用いられる閾値ＴＨＱが、予め設定された固定値であってもよく、または、処置対象部位に対して行われる処置の種類に応じて設定される可変値であってもよい。【００７２】
また、本実施形態においては、例えば、閾値ＴＨＰより大きな値であるとともに互いに異なる値に設定された複数の閾値を閾値ＴＨＱの代わりに用いた閾値判定の判定結果に基づき、平均値ＰＡＶが当該複数の閾値のうちの一の閾値を超える毎に処置具６１に対して供給されるエネルギーの供給量を段階的に低下させるような制御が制御部４７により行われるようにしてもよい。【００７３】
また、本実施形態においては、例えば、熱侵襲領域ＨＡに含まれる各画素における画素値の最大値ＰＭＸを平均値ＰＡＶの代わりに用いた閾値判定の判定結果に基づき、最大値ＰＭＸが閾値ＴＨＱを超えた場合に処置具６１に対するエネルギーの供給を停止させるような制御が制御部４７により行われるようにしてもよい。【００７４】
すなわち、プロセッサ４は、エネルギー制御装置としての機能を具備し、内視鏡装置２（蛍光検出装置）により検出された蛍光の強度に相当する処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光の強度に基づき、処置具６１に対するエネルギーの供給状態を制御するように構成されている。また、プロセッサ４は、内視鏡装置２（蛍光検出装置）により検出された蛍光の強度が所定の強度を超えた場合に、処置具６１に対するエネルギーの供給を停止させるための制御を行うように構成されている。また、プロセッサ４は、処置具６１による処置が行われた領域に相当する熱侵襲領域ＨＡを画像ＦＩＢ（蛍光画像）から抽出するとともに、当該熱侵襲領域ＨＡに含まれる各画素の画素値に基づいて処置具６１に対するエネルギーの供給状態を制御するように構成されている。また、プロセッサ４は、熱侵襲領域ＨＡに含まれる各画素の画素値の平均値が所定の閾値を超えた場合に、処置具６１に対するエネルギーの供給を停止させるための制御を行うように構成されている。【００７５】
ところで、青色光源３１１から発せられるＢ光は、処置具６１による処置が行われた生体組織から蛍光を発生させるための励起光としての機能を有している。【００７６】
また、出願人は、処置具６１から印加されたエネルギーによる熱侵襲の到達深度と、Ｂ光の照射に応じて発せられる当該蛍光の強度と、の間に正の相関が認められるとの知見を得ることができた。【００７７】
そして、本実施形態によれば、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定された際に、以上に述べたような知見を利用した処理等が行われるようにしている。そのため、本実施形態によれば、処置対象部位に含まれる熱侵襲領域ＨＡとそれ以外の領域とを視覚的に識別可能な蛍光観察画像ＦＤＧを表示装置５に表示させることができる。【００７８】
また、本実施形態によれば、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定された際に、以上に述べたような知見を利用した処理等が行われるようにしている。そのため、本実施形態によれば、熱侵襲領域ＨＡに含まれる領域ＨＡＤが当該熱侵襲領域ＨＡに含まれる領域ＨＡＳよりも相対的に明るくなるような蛍光観察画像ＦＤＧを表示装置５に表示させることができる。なお、図４においては、図示の便宜上、領域ＨＡＳに付与されたハッチングパターンよりも濃度の高いハッチングパターンが領域ＨＡＤに対して付与されているものとする。【００７９】
さらに、本実施形態によれば、内視鏡システム１Ａの観察モードが蛍光観察モードに設定され、かつ、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の切替方法が自動切替に設定された際に、以上に述べたような知見に基づいて処置具制御装置６２から処置具６１に対するエネルギーの供給状態が制御されるようにしている。そのため、本実施形態によれば、例えば、処置対象領域における過度な熱侵襲に起因する不具合の発生を未然に防ぎつつ、当該処置対象領域における熱侵襲の到達深度を適正化することができる。従って、本実施形態によれば、エネルギーデバイスを用いて生体組織に対して処置を行う際のエネルギーの印加状態を適正化することができる。【００８０】
なお、本実施形態に係る各部の動作を適宜変形することにより、例えば、Ｗ光と、Ｂ光と、Ｇ光と、を時分割に被写体に照射するための動作が光源装置３において行われた場合に、図５に示すような、白色光観察画像ＷＤＧ及び蛍光観察画像ＦＤＧを含む表示画像ＤＧＣを表示装置５に表示させることができる。図５は、実施形態に係る医療用システムの動作により表示される表示画像の一例を示す図である。【００８１】
また、本実施形態に係る各部の動作を適宜変形することにより、例えば、Ｗ光と、Ｂ光と、Ｇ光と、を時分割に被写体に照射するための動作が光源装置３において行われた場合に、画像ＦＩＢから検出された熱侵襲領域ＨＡに含まれる領域ＨＡＤ及び領域ＨＡＳを視覚的に識別可能とするための視覚情報を白色光観察画像ＷＤＧに対して重畳した表示画像を表示装置５に表示させることができる。【００８２】
また、本実施形態に係る構成を適宜変形することにより、例えば、処置具６１に対するエネルギーの供給状態の制御が制御部４７の代わりに処置具制御装置６２において行われるようにしてもよい。【００８３】
また、本実施形態に係る構成を適宜変形することにより、例えば、図６に示すように、内視鏡装置２の視野範囲よりも広い視野範囲を有する俯瞰カメラ１０１をトラカールに設置した状態において、処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光を俯瞰カメラ１０１で撮像して俯瞰画像を得るようにしてもよい。すなわち、俯瞰カメラ１０１は、蛍光検出装置としての機能を具備し、処置具６１による処置が行われた生体組織から発せられる蛍光を検出することができるように構成されている。そして、前述のような構成によれば、例えば、俯瞰カメラ１０１により得られた俯瞰画像を様々な用途に応用することができる。図６は、実施形態に係る医療用システムによる処置が行われる処置対象部位を含む俯瞰画像を得る場合の構成の一例を示す図である。【００８４】
ところで、上述した医療用システムは、以下のような手術等の医療分野に適用することができる。【００８５】
（１）マーキング
上述した医療システムを用いることで、エネルギーデバイスを用いて生体組織に対してマーキングを行う際のエネルギーの印加状態を適正化することができる。【００８６】
（１−１）外科領域への適用
例えば、ＬＡｓＴＧ（腹腔鏡下胃亜全摘術）や、ＬＥＣＳ（腹腔鏡内視鏡合同手術）など、臓器を対象とした部分切除術において適用することができる。白色光観察下において切除部位を焼灼によりマーキングした後に、蛍光観察モードに切り替える。当該マーキング部位は焼灼により熱侵襲を受けた領域であるため、蛍光を強く発する。従って、マーキング部位を明瞭に確認することができる。これにより、切除ラインが明確になるため、より安全かつ確実に手技を行うことができる。また、焼灼によるマーキングを行うことで、マーキング薬剤を対象部位に注入することなく、温存ラインの明確化ができる。なお、焼灼によるマーキングは、切除領域に対して行うだけでなく、術者の注目領域に対して行ってもよい。【００８７】
更に、マーキング部位に加えるエネルギーのレベルと、熱処置部位に加えるエネルギーのレベルとは通常異なるので、観察される蛍光の強度も異なるレベルとなる。従って、マーキング部位から検出される蛍光強度と、熱処置部位から検出される蛍光強度との間に閾値を設けることで、観察画像を表示させる際にマーキング部位と熱処置部位とで表示色を異ならせることが可能となり、マーキング部位の識別が容易となる。【００８８】
（１−２）消化器科領域への適用
例えば、ＥＳＤ（内視鏡的粘膜下層剥離術）に適用することができる。白色光観察下において切除部位を焼灼によりマーキングした後や、マーキング部位を見失いそうになったときに蛍光観察に切り替える。当該マーキング部位は焼灼により熱侵襲を受けた領域であるため、蛍光を強く発する。一般的に、消化器の手技においては、マーキング部位の色は生体組織の色と差異が小さく、目視でマーキング部位を確認することが困難である。特に、マーキングによる熱侵襲が浅い場合には、マーキング領域を見失う可能性が高い。これに対し、上述した医療システムを適用することで、マーキング部位を明瞭に確認することができ、より安全かつ確実に手技を行うことができる。【００８９】
なお、消化器科領域の手技においても、外科領域の手技と同様に、観察画像を表示させる際にマーキング部位と熱処置部位とで表示色を異ならせることが可能となり、マーキング部位の識別がより容易となる。【００９０】
（２）焼灼の有無の明確化／焼灼範囲（深度）の明確化
上述した医療システムを用いることで、エネルギーデバイスを用いて生体組織に対して熱処置を施す際に、エネルギーの印加状態を適正化することができ、意図したレベルまで焼灼を行うことができる。【００９１】
（２−１）外科領域への適用
例えば、アレルギー鼻炎患者等を対象とした後鼻神経切除術や、汗腺切除術などに適用することができる。白色光観察下において切除部位を焼灼しつつ、手技中に蛍光観察に切り替えて、対象とする生体組織が確りと止血処置できているか確認する。当該部位は焼灼により熱侵襲を受けた領域であるため、焼灼のレベルに応じた蛍光を発する。一般的には、白色光観察下において目視で焼灼部位の状態を確認しており、術者の経験則により焼灼レベルを推定するため、止血状態が適切であるか否かを判断するのが困難である。これに対し、上述した医療システムを適用することで、焼灼のレベルを明瞭に確認することができる。これにより、確実に止血処置を行うことができ、より安全かつ確実に手技を行うことができる。【００９２】
また、上記の切除術において、蛍光観察に切り替えながら処置を行うことで、切開・切除箇所が明確に可視化される。熱侵襲の広がり具合を確認しながら処置することができるので、周囲の粘膜を温存しながら特定の神経や焼灼対象のみを狙って焼灼や切除することができる。更に、蛍光観察において熱侵襲状態を検出することで、生体表面に沿った熱侵襲の広がりを観察することができるので、サーマルスプレッドが一定のスピードで広がるように、エネルギーデバイスの出力を制御することができる。また、対象となる生体組織に対して熱が均一に加えられているか否かを手技中に観察することができる。【００９３】
上述した医療システムは、例えば、バレット食道の処置にも適用することができる。白色光観察下において対象部位を焼灼しつつ、手技中に蛍光観察に切り替えて、対象とする生体組織に対して熱が均一に加えられているかを確認することができる。【００９４】
（２−２）泌尿器科・婦人科領域への適用
例えば、ＴＵＲ−ＢＴ（経尿道的膀胱腫瘍切除術）などに適用することができる。白色光観察下において切除部位を焼灼しつつ、手技中に蛍光観察に切り替えて、対象とする切除領域において蛍光を発していない領域（切除されていない領域）が残存しているか否かを確認する。上述した医療システムを適用することで、組織の切除し残しを明瞭に確認することができ、より安全かつ確実に手技を行うことができる。【００９５】
（２−３）その他の科（耳鼻咽喉科、整形・脳外科など）への適用
例えば、上述した蛍光観察は、脳外科手術などに適用することができる。白色光観察下において対象部位を焼灼しつつ、手技中に蛍光観察に切り替えて、対象とする生体組織に対して熱が均一に加えられているか、また、確りと止血処置できているかを確認することができる。脳は焼灼した部分に色が付きにくく、白色光観察下における目視で焼灼部位の状態確認が非常に困難である。上述した医療システムを適用することで、対象とする生体組織に対して熱が均一に加えられているか、また、焼灼のレベルを明瞭に確認することができるので、より安全かつ確実に手技を行うことができる。【００９６】
（３）熱侵襲の有無の明確化／熱侵襲範囲（深度）の明確化
上述した医療システムを用いることで、エネルギーデバイスを用いて生体組織の熱侵襲の有無の明確化、及び熱侵襲範囲（深度）の明確化をすることができる。【００９７】
（３−１）外科領域への適用
上述した蛍光観察は、外科領域の術式にも適用することができる。術中・術後に、システムの観察モードを白色光観察モードから蛍光観察モードに切り替え、近傍の臓器に熱による侵襲が及んでいないか確認することができる。近傍に熱侵襲を避けたい臓器があるような状況での術式の場合、観察モードを白色光観察モードから蛍光観察モードに切り替えると、隣接する臓器に熱の侵襲が及んでいないか確認でき、合併症を防ぐことができる。例えば、胃の切除術の場合、術者は隣接する膵臓への損傷の有無を把握し、侵襲が確認された場合、術者は、組織接着シールを貼る等の処置を行って、術後膵液漏を防ぐことができる。【００９８】
また、火傷を負った患者の場合、観察モードを蛍光観察モードに切り替えると、火傷の重症度を可視化することに利用することもできる。火事等では、気管支や皮膚に火傷を負う者もおり、そのような患者に対する治療の要否や緊急度の判断に有用である。【００９９】
また、心臓の耳（左心耳など）の血栓を切除するような場合、観察モードを蛍光観察モードに切り替えて、切除した部位を蛍光観察することにより、熱による侵襲がある生体組織を確認して、術者は、必要があれば適切な処置（例えばクリップにより留めること）をすることができる。結果として、術中・術後の合併症を防止することができる。【０１００】
さらにまた、ロボットなどを用いた術式の場合に、意図しない生体組織への熱侵襲を防ぐために、術中に観察モードを蛍光観察モードにすると、蛍光発生をセンシングして、意図しない生体組織から蛍光が検出された際に、適切な制御出力の停止、術者へのアラート出力等をすることができる。特に、ロボット手術の場合には、熱くなったエネルギーデバイスや鉗子類が組織に接触しても術者の感覚として伝わりにくいため、有効となる。その際、上述した俯瞰カメラ１０１を用いることにより、術視野外の組織から発生する蛍光をセンシングさせて、術者は、蛍光が発生した場合に適切な処理をすることができる。【０１０１】
また、肺、心臓、膵臓等の近傍の臓器を対象とした術式の場合、術中あるいは術後に、肺等の背後にある食道などの臓器を内視鏡などで蛍光観察することにより、食道などへの熱侵襲の状態を確認することができる。その結果、意図しない生体組織への熱の侵襲を防ぐことができる。従来は、近傍の熱を与えたくない部位にステープラーなどを配置するなどしていたが、そのような処置が不要となる。【０１０２】
また、術中あるいは術後に、上述した医療システムを用いれば、術視野外への熱侵襲が及んだ際にアラーム出力をすることができる。例えば、上述した俯瞰カメラ１０１を用いることにより、術視野外の組織から発生する蛍光をセンシングさせて、術者は、蛍光が発生した場合に適切な処理をすることができる。効果として、術者は、術視野内の処置に集中することができる。【０１０３】
また、レーザなどによる結石破壊の術式の場合、結石を破壊後、観察モードを蛍光観察モードに切り替え、処置部位の近傍へのレーザなどによる熱侵襲が及んでいないかの確認をすることができる。結果として、術中又は術後の合併症の予測を手助けすることができる。【０１０４】
また、心臓手術、例えば、アブレーション治療（不整脈等の患者を対象とした）の場合、心臓内部の不整脈の原因となっている部分を高周波電流で切除後、観察モードを蛍光観察モードに切り替え、近傍領域への熱侵襲が及んでいないかの確認をすることができる。結果として、術中又は術後の合併症の予測を手助けすることができる。【０１０５】
さらに、一般的には、上述した蛍光観察モードによる蛍光観察画像は、外科分野では、術中又は術後の合併症や予後を、人工知能（ＡＩ）技術などによる分析及び予測することにも適用することもできる。例えば、術中又は術後の蛍光観察画像情報と他の診断装置（ＣＴ、ＭＲＩ等）で得られた情報とを蓄積し、その蓄積された情報を用いて、術中又は術後の合併症や予後の状態を分析し推定して、推定結果のレポートを作成して術者に対してフィードバックすることもできる。【０１０６】
また、外科分野において、蛍光画像観察を、術後の観察又は確認ステップとして導入し、蛍光画像を検査記録として保存することにより、術者は、術後の検査記録を明確に残すことができる。【０１０７】
（３−２）消化器科領域への適用
上述した蛍光観察は、消化器科領域の術式にも適用することができる。消化器に対する手術の術中又は術後に、観察モードを蛍光観察モードに切り替え、熱による侵襲がある生体組織を確認して、遅発性穿孔の虞がある部位の確認をすることができる。熱による侵襲がある生体組織が確認されたときは、必要があれば、術者は適切な処置をすることができる。【０１０８】
（３−３）泌尿器科・婦人科領域への適用
上述した蛍光観察は、泌尿器科・婦人科領域の術式にも適用することができる。泌尿器科・婦人科領域においても、蛍光観察を用いれば、術視野外への熱侵襲が及んだ際に、その確認、アラーム出力等をすることができる。例えば、上述した俯瞰カメラ１０１を用いることにより、術視野外の組織から発生する蛍光をセンシングして、蛍光が発生した場合に適切な処理をすることができる。効果として、術者は、術視野内の処置に集中することができる。【０１０９】
また、ロボットなどを用いた術式の場合に、意図しない生体組織への熱侵襲を防ぐために、術中に蛍光観察モードに切り替えると、蛍光発生をセンシングして、意図しない生体組織から蛍光が検出された際に、適切な制御出力の停止、術者へのアラート出力等をすることができる。【０１１０】
また、子宮筋腫、子宮腺筋腫等の患者を対象としたＭＥＡ（子宮内膜アブレーション）の術式において、観察モードを蛍光観察モードに切り替え、熱による侵襲がある生体組織の確認をしたり、術中又は術後の合併症の予測をしたりすることができる。
また、経尿道的前立腺切除術（ＴＵＲ−Ｐ）においても、観察モードを蛍光観察モードに切り替え、熱による侵襲が及んでいないかの確認をすることができる。結果として、術中又は術後の合併症の予測を補助することができる。【０１１１】
（３−４）その他の科（耳鼻咽喉科、整形・脳外科など）への適用
例えば、上述した蛍光観察は、耳鼻咽喉科、整形・脳外科などのその他の科の術式にも適用することができる。例えば、上述した俯瞰カメラ１０１を用いることにより、術視野外の組織から発生する蛍光をセンシングして、術視野外への熱侵襲が及んでいるかを確認し、蛍光が発生した場合には、術者は適切な処理をすることができる。【０１１２】
（４）他の技術や装置との組み合わせ
上述した医療システムを、サーモグラフィー検査など他の技術や、ＣＴ・ＭＲＩなどの診断装置と組み合わせて用いることで、互いの検査・診断により得られた情報を蓄積して分析し、治療方針の決定や手技の向上等に資することができる。例えば、術中・術後の蛍光観察画像を、ＣＴやＭＲＩなど他の診断装置で得られた情報を組み合わせて分析することにより、術中・術後の合併症や予後を分析・予測することができる。また、管腔や腹腔３６０度カメラ等の俯瞰カメラで得られた画像をＡＩで分析することにより、総合的な治療判断を行うことができる。また、ＩＣＧ（インドシアニングリーン）を粘膜下層に局所注入し、蛍光を観察しながら処置することで、対象とする生体組織に対して熱が均一に加えられているかを確認することができる。【０１１３】
（５）その他
上述した医療システムの蛍光観察は、他にも各種目的に適用することができる。【０１１４】
蛍光観察画像中の蛍光領域は、熱侵襲の程度を示すので、蛍光観察は、例えば、熱傷の度合いを蛍光観察モードにより確認し、熱傷の治癒レベルの判定に利用することができる。例えば、蛍光観察により、熱傷の治癒レベルの変化を検出して、その変化から術後の経過を判断して、食事許可などの判定に利用することができる。すなわち、蛍光観察画像の変化の推移を、各種判定に利用することができる。【０１１５】
また、上述した蛍光観察によれば、熱侵襲のある組織を検出できるので、熱侵襲組織が他の領域に飛び散っていないかなどの確認をすることができる。術中には、サージカルスモーク、ミストが発生する。スモークなどに含まれる癌細胞などの病変が他の領域に移動し、炎症等を惹起する可能性がある。よって、術中まるいは術後に、観察モードを蛍光観察モードに切り替えて、熱侵襲組織の飛散の有無の確認をすることができる。【０１１６】
さらに、上述した蛍光観察によれば、鉗子や処置具などのリユース製品のリプロセス後に、リプロセス状態の確認にも適用することができる。リユース製品を、洗浄消毒などのリプロセスした後に、熱侵襲された組織片がリユース製品に付着しているすなわち残存しているかの確認に、蛍光観察を利用することができる。あるいは、熱侵襲された組織片がリユース製品に付着していれば、術前に、リユース製品を上述した蛍光観察モードで観察すれば、そのような組織片などの有無あるいは残存の状態を確認し、かつその状態の画像を記録して残しておくことができる。【０１１７】
また、上述した医療システムを、研修医のトレーニング、教育などに用いることもできる。例えば、熟練者と研修医では、処置部への熱の与え方が異なる。蛍光観察画像により、その熱の与え方、与える量などを定量化及び可視化することができる。よって、上述した蛍光観察は、研修医のトレーニング等に応用することもできる。【０１１８】
さらに、術中に、臓器内の洗浄ができているかの確認にも、上述した蛍光観察は利用することができる。また、洗浄された臓器の蛍光画像を記録しておくことにより、術後に、臓器内の洗浄の状態の確認にも利用できる。【０１１９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更や応用が可能であることは勿論である。
【図１】
2020174666.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】令和3年5月18日(2021.5.18)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、医療用システム、エネルギー制御方法、およびプロセッサに関し、特に、内視鏡観察下で生体組織に対する処置を行う際に用いられる医療用システム、エネルギー制御方法、およびプロセッサに関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、エネルギーデバイスを用いて生体組織に対して処置を行う際のエネルギーの印加状態を適正化することが可能な医療用システム、エネルギー制御方法、およびプロセッサを提供することを目的としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一態様の医療用システムは、生体組織に熱処置を行うエネルギーデバイスに対して供給するエネルギーを制御するエネルギー制御装置と、前記エネルギーデバイスによる前記熱処置が行われた前記生体組織から蛍光を発生させるための励起光を発生する光源装置と、前記励起光が照射された前記生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて蛍光画像を生成し、前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも１画素の画素値が所定の閾値を超えた場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力するプロセッサと、を有する。
本発明の一態様のエネルギー制御方法は、励起光が照射された生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて蛍光画像を生成し、前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも１画素の画素値が所定の閾値を超えた場合に、エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための制御信号を生成してエネルギー制御装置へ出力する。
本発明の一態様のプロセッサは、励起光が照射された生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて蛍光画像を生成し、前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも１画素の画素値が所定の閾値を超えた場合に、エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための制御信号を生成してエネルギー制御装置へ出力する、ように構成された処理回路、を有する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織に熱処置を行うエネルギーデバイスに対して供給するエネルギーを制御するエネルギー制御装置と、
前記エネルギーデバイスによる前記熱処置が行われた前記生体組織から蛍光を発生させるための励起光を発生する光源装置と、
前記励起光が照射された前記生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて蛍光画像を生成し、前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも１画素の画素値が所定の閾値を超えた場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力するプロセッサと、
を有することを特徴とする医療用システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、
前記前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも１画素の画素値が第２閾値を超えた場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を停止させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用システム。
【請求項３】
前記プロセッサは、
前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうち、第１閾値を超える画素値を有する画素群により構成される領域を熱侵襲領域として抽出し、
前記熱侵襲領域に含まれる各画素における画素値が第２閾値を超えたか否かを判定し、
前記熱侵襲領域に含まれる各画素における画素値が前記第２閾値を超えたと判定された場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用システム。
【請求項４】
前記プロセッサは、
前記熱侵襲領域に含まれる複数の画素における画素値の平均値を算出し、
前記平均値が前記第２閾値を超えたか否かを判定し、
前記平均値が前記第２閾値を超えたと判定された場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とする請求項３に記載の医療用システム。
【請求項５】
前記エネルギーデバイスによる前記熱処置が行われた前記生体組織から発せられる前記蛍光を撮像する内視鏡と、
前記エネルギーデバイスによる前記熱処置が行われた前記生体組織から発せられる前記蛍光を前記内視鏡よりも広い視野範囲で撮像するカメラと、
をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の医療用システム。
【請求項６】
前記光源装置は、
前記励起光と、白色光と、を時分割で照射し、
前記プロセッサは、
前記白色光が照射された前記生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて白色光画像を生成し、
前記蛍光画像と、前記白色光画像と、を含む表示画像を表示装置に表示させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の医療用システム。
【請求項７】
励起光が照射された生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて蛍光画像を生成し、
前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも１画素の画素値が所定の閾値を超えた場合に、エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための制御信号を生成してエネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とするエネルギー制御方法。
【請求項８】
前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうち、第１閾値を超える画素値を有する画素群により構成される領域を熱侵襲領域として抽出し、
前記熱侵襲領域に含まれる各画素における画素値が第２閾値を超えたか否かを判定し、
前記熱侵襲領域に含まれる各画素における画素値が前記第２閾値を超えたと判定された場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とする請求項７に記載のエネルギー制御方法。
【請求項９】
励起光が照射された生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて蛍光画像を生成し、
前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうちの少なくとも１画素の画素値が所定の閾値を超えた場合に、エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための制御信号を生成してエネルギー制御装置へ出力する、ように構成された処理回路、
を有することを特徴とするプロセッサ。
【請求項１０】
前記蛍光画像は、前記生体組織から発せられる蛍光の強度に応じた画素値を有する、
ことを特徴とする請求項９に記載のプロセッサ。
【請求項１１】
前記処理回路は、
前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうち、第１閾値を超える画素値を有する画素群により構成される領域を熱侵襲領域として抽出する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のプロセッサ。
【請求項１２】
前記処理回路は、
前記熱侵襲領域に含まれる複数の画素における画素値の平均値を算出し、
前記平均値が第２閾値を超えたか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のプロセッサ。
【請求項１３】
前記処理回路は、
前記平均値が前記第２閾値以下であると判定された場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を継続させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とする請求項１２に記載のプロセッサ。
【請求項１４】
前記処理回路は、
前記平均値が前記第２閾値を超えたと判定された場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とする請求項１３に記載のプロセッサ。
【請求項１５】
前記処理回路は、
前記第２閾値に値が異なる２つの第２閾値があって、前記２つの第２閾値の一方は、前記２つの第２閾値の他方よりも高い値に設定され、
前記平均値が前記２つの第２閾値の他方を超えたと判定された場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を制限させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力し、
前記平均値が前記２つの第２閾値の一方を超えたと判定された場合に、前記平均値が前記２つの第２閾値の他方を超えたと判定された場合よりも、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を大きく制限させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とする請求項１４に記載のプロセッサ。
【請求項１６】
前記処理回路は、
前記平均値が第３閾値を超えたと判定された場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を停止させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とする請求項１４に記載のプロセッサ。
【請求項１７】
前記処理回路は、
前記熱侵襲領域に含まれる複数の画素における画素値の最大値を算出し、
前記最大値が第２閾値を超えた場合に、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給を停止させるための前記制御信号を生成して前記エネルギー制御装置へ出力する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のプロセッサ。
【請求項１８】
前記処理回路は、
ユーザからの入力に応じた動作状態情報を取得し、
前記動作状態情報は、前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給状態の切替方法が、手動切替または自動切替のどちらに設定されているかを示す、
ことを特徴とする請求項９に記載のプロセッサ。
【請求項１９】
前記処理回路は、
前記エネルギーデバイスに対するエネルギーの供給状態の切替方法が自動切替に設定されている場合に、前記エネルギー制御装置へ前記制御信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１８に記載のプロセッサ。
【請求項２０】
前記処理回路は、
光源装置に、前記励起光と、白色光と、を時分割で照射させ、
前記白色光が照射された前記生体組織を撮像して得られた撮像信号に基づいて白色光画像を生成する、
ことを特徴とする請求項９に記載のプロセッサ。
【請求項２１】
前記処理回路は、
前記蛍光画像に含まれる複数の画素のうち、第１閾値を超える画素値を有する画素群により構成される領域を熱侵襲領域として抽出し、
前記熱侵襲領域の境界部分に関する情報を前記白色光画像に重畳する、
ことを特徴とする請求項２０に記載のプロセッサ。
【請求項２２】
前記処理回路は、
前記熱侵襲領域のうち、第１領域と、第２領域と、を抽出し、
前記第１領域は、前記第２領域に比べて、熱の侵襲到達深度が相対的に深い領域である、
ことを特徴とする請求項２１に記載のプロセッサ。
【請求項２３】
前記処理回路は、
前記第１領域及び前記第２領域を視覚的に識別可能とするための視覚情報を前記白色光画像に重畳する、
ことを特徴とする請求項２２に記載のプロセッサ。
【請求項２４】
前記処理回路は、
前記第１領域を、マーキング部位から検出された蛍光の領域とし、
前記第２領域を、熱処置部位から検出される蛍光の領域とする、
ことを特徴とする請求項２３に記載のプロセッサ。
【国際調査報告】
2020174666.tif 000009
2020174666.tif 000010
2020174666.tif 000011
2020174666.tif 000012