JP2008229024A - 蛍光観察装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】生体内に存在する吸収物質の分布にかかわらず、観察対象における病変部等の異常組織の分布を精度よく検出する。
【解決手段】複数の波長の励起光を観察対象に照射する励起光照射部2と、該励起光照射部2から照射された励起光に対して観察対象から発生する蛍光のうち、特定の波長帯域の蛍光を透過するフィルタ14と、該フィルタ14を透過した蛍光を検出する光検出部15と、該光検出部15により検出された複数の波長の励起光に対する同一波長帯域の蛍光光量の比を演算する演算部18とを備える蛍光観察装置1を提供する。
【選択図】 図1
【解決手段】複数の波長の励起光を観察対象に照射する励起光照射部2と、該励起光照射部2から照射された励起光に対して観察対象から発生する蛍光のうち、特定の波長帯域の蛍光を透過するフィルタ14と、該フィルタ14を透過した蛍光を検出する光検出部15と、該光検出部15により検出された複数の波長の励起光に対する同一波長帯域の蛍光光量の比を演算する演算部18とを備える蛍光観察装置1を提供する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、蛍光観察装置に関するものである。
内視鏡システムを用いた生体の内視鏡観察において、生体の状態を精度よく観察するためには、分光特性の異なる複数種の光を用いた観察方法を行うことが好ましい。
分光特性の異なる複数種の光を用いた観察が可能な内視鏡としては、特許文献1および特許文献2に開示されているものがある。
分光特性の異なる複数種の光を用いた観察が可能な内視鏡としては、特許文献1および特許文献2に開示されているものがある。
特許文献1に開示されている内視鏡は、分光特性の異なる複数種の光を用いた複数種の画像を同一の内視鏡において取得するために、撮影対象からの光をダイクロイックミラーによって分光する。ダイクロイックミラーは、内視鏡の挿入部の先端に内蔵することが困難であるため、体外に配置し、挿入部の先端において受光された撮影対象からの光をファイババンドルによって体外のダイクロイックミラーまで伝送する必要がある。
また、特許文献2に開示されている内視鏡は、ダイクロイックミラーのような分光手段を用いることなく、複数種の光を用いた観察を可能とするために、複数の撮像光学系を内視鏡の挿入部の先端に配置している。
さらに、市販されている傾向薬剤から生体内の物質と結合して発光する蛍光プローブを作成することが可能であり、病変と相関性のある物質と結合する蛍光プローブを生体に投与して、その蛍光を観察することにより、病変に関する情報を得ることができる。この場合に、薬剤蛍光と自家蛍光あるいは複数の薬剤蛍光を観察することで、より精度よく生体の状態を観察することができる。
そして、生体組織内に本来的に存在している自家蛍光物質からの自家蛍光を観察する際には、単一の励起光で複数波長帯域の蛍光が励起されることがある。この場合には、これを分離検出することにより生体の状態をより精度よく観察することができる。
しかしながら、生体組織内には、蛍光を発する物質の他に、光を吸収する物質が存在するため、この吸収物質の分布により蛍光物質の分布を精度よく検出することができないという不都合がある。
しかしながら、生体組織内には、蛍光を発する物質の他に、光を吸収する物質が存在するため、この吸収物質の分布により蛍光物質の分布を精度よく検出することができないという不都合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体内に存在する吸収物質の分布にかかわらず、観察対象における病変部等の異常組織の分布を精度よく検出することができる蛍光観察装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、複数の波長の励起光を観察対象に照射する励起光照射部と、該励起光照射部から照射された励起光に対して観察対象から発生する蛍光のうち、特定の波長帯域の蛍光を透過するフィルタと、該フィルタを透過した蛍光を検出する光検出部と、該光検出部により検出された複数の波長の励起光に対する同一波長帯域の蛍光光量の比を演算する演算部とを備える蛍光観察装置を提供する。
本発明は、複数の波長の励起光を観察対象に照射する励起光照射部と、該励起光照射部から照射された励起光に対して観察対象から発生する蛍光のうち、特定の波長帯域の蛍光を透過するフィルタと、該フィルタを透過した蛍光を検出する光検出部と、該光検出部により検出された複数の波長の励起光に対する同一波長帯域の蛍光光量の比を演算する演算部とを備える蛍光観察装置を提供する。
上記発明においては、前記フィルタが複数の波長帯域の蛍光を透過し、前記演算部が、各波長帯域毎に、蛍光光量の比を演算することとしてもよい。
また、上記発明においては、前記フィルタが、蛍光を透過する波長帯域を変更可能な可変分光素子からなることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記フィルタが、蛍光を透過する波長帯域を変更可能な可変分光素子からなることとしてもよい。
上記発明においては、前記複数の波長の励起光のうちの少なくとも一つの励起光の波長が、当該励起光によって励起される第1の物質の最大励起波長(最大の蛍光量を得るときの励起光の波長)と、当該第1の物質とは異なる第2の物質の最大励起波長と、の間の波長帯域に含まれることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記第1の物質がコラーゲン、またはNADH、前記第2の物質がFADであることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記複数の波長の励起光のうちの少なくとも一つの励起光の波長は、当該励起光によって励起される第1の物質の最大励起波長(最大の蛍光量を得るときの励起光の波長)と、当該第1の物質とは異なる第2の物質の最大励起波長と、の中間値の波長を含むこととしてもよい。
また、上記発明においては、前記複数の波長の励起光のうちの少なくとも一つの励起光の波長は、当該励起光によって励起される第1の物質の最大励起波長(最大の蛍光量を得るときの励起光の波長)と、当該第1の物質とは異なる第2の物質の最大励起波長と、の中間値の波長を含むこととしてもよい。
また、上記発明においては、前記特定の波長帯域の蛍光を透過するフィルタの通過帯域は、前記複数の波長の励起光による前記コラーゲン、NADH、FAD、またはポルフィリンの蛍光光量が最大となる波長を含むこととしてもよい。
さらに、上記発明においては、前記可変分光素子が、蛍光を検出する波長帯域よりも幅の狭い透過帯域を一方向に移動させ、前記演算部が、前記透過帯域の移動の各位置において前記光検出部により検出された蛍光光量の積分値を用いて比を演算することとしてもよい。
また、上記発明においては、前記演算部が、次式に従い蛍光光量の比を演算することとしてもよい。
(EM1ex1/EM1ex2)/(EM2ex3/EM2ex2)
ここで、 EM1ex1:第1の波長帯域における第1の励起光に対する蛍光光量、EM1ex2:第1の波長帯域における第2の励起光に対する蛍光光量、EM2ex2:第2の波長帯域における第2の励起光に対する蛍光光量、EM2ex3:第2の波長帯域における第3の励起光に対する蛍光光量である。
(EM1ex1/EM1ex2)/(EM2ex3/EM2ex2)
ここで、 EM1ex1:第1の波長帯域における第1の励起光に対する蛍光光量、EM1ex2:第1の波長帯域における第2の励起光に対する蛍光光量、EM2ex2:第2の波長帯域における第2の励起光に対する蛍光光量、EM2ex3:第2の波長帯域における第3の励起光に対する蛍光光量である。
また、上記発明においては、前記観察対象の各部からの蛍光に基づく前記演算部による演算結果の分布を表示する表示部を備えることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記表示部が、前記演算部による演算結果の変化を明示するように表示することとしてもよい。
また、上記発明においては、前記表示部が、前記演算部による演算結果の変化を明示するように表示することとしてもよい。
本発明によれば、生体内に存在する吸収物質の分布にかかわらず、観察対象における病変部等の異常組織の分布を精度よく検出することができるという効果を奏する。
以下、本発明の第1の実施形態に係る蛍光観察装置1について、図1および図2を参照して説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置1は、2つの波長の励起光と白色光とを切り替えて射出可能な光源ユニット2と、体腔内に挿入される細長い挿入部3と、挿入部3に備えられた撮像ユニット4と、該撮像ユニット4により検出された蛍光画像情報を処理する信号処理部5と、該信号処理部5の出力信号を表示する表示ユニット6とを備えている。
本実施形態に係る蛍光観察装置1は、2つの波長の励起光と白色光とを切り替えて射出可能な光源ユニット2と、体腔内に挿入される細長い挿入部3と、挿入部3に備えられた撮像ユニット4と、該撮像ユニット4により検出された蛍光画像情報を処理する信号処理部5と、該信号処理部5の出力信号を表示する表示ユニット6とを備えている。
前記光源ユニット2は、波長λ1=380nmの第1の励起光を射出する第1のレーザ光源7と、波長λ2=430nmの第2の励起光を射出する第2のレーザ光源8と、白色光を射出する白色光源9と、これらの同一の光路に合流するためのミラー10およびダイクロイックミラー11を備えている。
前記挿入部3は、生体の体腔に挿入できる極めて細い外形寸法を有し、その内部に、前記撮像ユニット4および前記光源ユニット2からの光を先端3aまで伝播するライトガイド12を備えている。
前記撮像ユニット4は、観察対象から入射される光を集光する対物レンズ13と、該対物レンズ13により集光された光の内、特定の波長帯域の蛍光を通過させる蛍光フィルタ14と、該蛍光フィルタ14を透過した蛍光を撮影して電気信号に変換する撮像素子15とを備えている。
前記蛍光フィルタ14の透過波長帯域は、図2に示されるように、450〜500nmに設定されている。
前記撮像ユニット4は、観察対象から入射される光を集光する対物レンズ13と、該対物レンズ13により集光された光の内、特定の波長帯域の蛍光を通過させる蛍光フィルタ14と、該蛍光フィルタ14を透過した蛍光を撮影して電気信号に変換する撮像素子15とを備えている。
前記蛍光フィルタ14の透過波長帯域は、図2に示されるように、450〜500nmに設定されている。
前記信号処理部5は、撮像ユニット4から入力された観察対象の各部からの反射光光量情報および2つの励起光に対する蛍光光量情報に基づいて、1つの反射光画像と2つの蛍光画像とを生成するビデオ信号処理部16と、該ビデオ信号処理部16において生成された画像情報を記憶する第1のフレームメモリ17と、該第1のフレームメモリ17に記憶された2つの蛍光画像を用いて除算処理する演算部18と、該演算部18により除算処理された蛍光画像情報と、反射光画像とをそれぞれ記憶する第2のフレームメモリ19と、該第2のフレームメモリ19に記憶された反射光画像をホワイトバランス処理するとともに、反射光画像と蛍光画像とを重ね合わせ処理する表示処理部20と、重ね合わせられた画像情報をエンコードして表示ユニット6に出力するエンコーダ21とを備えている。
前記演算部18においては、第1のレーザ光源から射出された第1の励起光が照射されることにより観察対象から発せられる蛍光のうち、蛍光フィルタ14を透過した蛍光の光量EM1ex1と、第2のレーザ光源から出射された第2の励起光が照射されることにより観察対象から発せられる蛍光のうち、蛍光フィルタ14を透過した蛍光の光量EM1ex2との比(EM1ex1/EM1ex2)が演算されるようになっている。
このように構成された本実施形態に係る蛍光観察装置1の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る蛍光観察装置1を用いて生体組織を観察するには、まず、光源ユニット2内の白色光源9を作動させ、挿入部2を体腔内に挿入して、反射光画像を確認しながら、挿入部2の先端2aを体腔内の観察対象部位に対向させる。この状態で、光源ユニット2から第1の励起光および第2の励起光を順次を射出させ、ライトガイド12を介して伝播された第1,第2の励起光を体腔内の観察対象部位に照射する。
本実施形態に係る蛍光観察装置1を用いて生体組織を観察するには、まず、光源ユニット2内の白色光源9を作動させ、挿入部2を体腔内に挿入して、反射光画像を確認しながら、挿入部2の先端2aを体腔内の観察対象部位に対向させる。この状態で、光源ユニット2から第1の励起光および第2の励起光を順次を射出させ、ライトガイド12を介して伝播された第1,第2の励起光を体腔内の観察対象部位に照射する。
生体組織内には、生来含有されている自家蛍光物質である還元型ニコチンアミドヌクレオチド(NADH)や、フラビンアデニンヌクレオチド(FAD)、コラーゲンなどが存在し、これらはおよそ300nm〜500nmの励起光によって蛍光を発する。また、還元型ニコチンアミドヌクレオチド(NADH)およびコラーゲンは概ね340nm、フラビンアデニンヌクレオチド(FAD)は概ね450nmの励起光により最大の蛍光量となる。すなわち、還元型ニコチンアミドヌクレオチド(NADH)およびコラーゲンの最大励起波長は概ね340nm、フラビンアデニンヌクレオチド(FAD)の最大励起波長は450nmである。
したがって、第1の励起光が照射されることにより、主として還元型ニコチンアミドヌクレオチド(NADH)、コラーゲンなどが励起され、第2の励起光が照射されることにより、主としてフラビンアデニンヌクレオチド(FAD)などが励起されてそれぞれ蛍光が発生する。図2に、励起光および蛍光の波長特性と、蛍光フィルタ14の透過率特性を示す。
図2に示されるように、発生する蛍光は、広帯域にわたる蛍光スペクトルを有するが、蛍光フィルタ14が設けられているので、その内の450〜500nmの波長帯域の蛍光のみが撮像素子によりそれぞれ撮影される。すなわち、各励起光に対して観察対象において発生した蛍光はビデオ信号処理部16に入力されて、各画素毎に蛍光光量情報を有する2次元的な蛍光画像情報として構築され、第1のフレームメモリ17に記憶される。
そして、第1のフレームメモリ17に記憶された波長の異なる励起光に対する同一波長帯域の2つの蛍光画像情報は、演算部18において演算処理されることにより、各画素毎に蛍光光量の比が算出される。また、第1のフレームメモリ17に記憶された反射光画像はそのまま第2のフレームメモリ19に送られる。
除算処理された蛍光画像情報および反射光画像は、第2のフレームメモリ19に記憶される。そして、第2のフレームメモリ19に記憶された反射光画像は、表示処理部20によりホワイトバランス処理され、第2のフレームメモリ19に記憶されている蛍光画像と重ね合わせ処理された後に、エンコーダ21によりエンコードされて表示ユニット6に出力され、表示される。
本実施形態に係る蛍光観察装置1によれば、図2に示されるように、2つの異なる波長の励起光に対して観察対象から発生する、蛍光フィルタ14の透過波長帯域における2種類の蛍光の光量は異なっているが、観察対象の同一箇所の同一の波長帯域の蛍光については、同一の励起光の照明条件であるため観察対象内に存在している吸収物質により同様に吸収されている。
したがって、これら2つの蛍光画像情報を用いて各画素毎に蛍光光量の比を演算することにより、吸収物質による吸収の影響を除去することができる。
すなわち、単一の励起光による蛍光画像では、本来明るい蛍光光量が得られるべき病変部において、吸収物質の影響により蛍光光量が低減しているために、病変部か正常部かの判別が困難であったが、本実施形態に係る蛍光観察装置1によれば、吸収物質の影響を除去して、病変部と正常部とを明確に区別することが可能となる。これにより、診断能を向上することができるという利点がある。
なお、蛍光を励起する光源としては、レーザ光源以外にも、LEDや、白色光源とバンドパスフィルタを組み合わせたものでも良い。
すなわち、単一の励起光による蛍光画像では、本来明るい蛍光光量が得られるべき病変部において、吸収物質の影響により蛍光光量が低減しているために、病変部か正常部かの判別が困難であったが、本実施形態に係る蛍光観察装置1によれば、吸収物質の影響を除去して、病変部と正常部とを明確に区別することが可能となる。これにより、診断能を向上することができるという利点がある。
なお、蛍光を励起する光源としては、レーザ光源以外にも、LEDや、白色光源とバンドパスフィルタを組み合わせたものでも良い。
次に、本発明の第2の実施形態に係る蛍光観察装置30について、図3〜図8を参照して説明する。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係る蛍光観察装置1と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係る蛍光観察装置1と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る蛍光観察装置30は、図3に示されるように、光源ユニット31が、第1〜第3のレーザ光源32〜34を有する点、蛍光フィルタ14に代えて、図4に示されるエタロン型の可変分光素子35を採用している点、および信号処理部5に可変分光素子35の間隔信号処理部36および制御部37が設けられている点において、第1の実施形態に係る蛍光観察装置1と相違している。
第1のレーザ光源32は、波長λ1=380nmの第1の励起光を射出するようになっている。第2のレーザ光源33は、波長λ2=400nmの第2の励起光を射出するようになっている。また、第3のレーザ光源34は、波長λ3=430nmの第3の励起光を射出するようになっている。
なお、波長λ2は、NADHまたはコラーゲンの最大励起波長とFADの最大励起波長との間の波長帯域に含まれるように設定されている。本実施の形態においては、特に好ましい例として、これら二つの最大励起波長の概ね中間の波長である400nmが第2のレーザ光源33から照射される第2の励起光の波長として選択されている。
なお、波長λ2は、NADHまたはコラーゲンの最大励起波長とFADの最大励起波長との間の波長帯域に含まれるように設定されている。本実施の形態においては、特に好ましい例として、これら二つの最大励起波長の概ね中間の波長である400nmが第2のレーザ光源33から照射される第2の励起光の波長として選択されている。
前記可変分光素子35は、図4に示されるように、間隔をあけて対向し対向面に反射膜35aを備えた2枚の光学基板35bと、これら光学基板35bの間隔を変化させるアクチュエータ35cと、光学基板35bの対向面に設けられたセンサ38とを備えている。アクチュエータ35cは、例えば、圧電素子により構成され、光学基板35bの周方向に間隔をあけて複数設けられている。また、センサ38は、例えば、各光学基板35bに周方向に間隔をあけて複数設けられ、相互に対向するセンサ電極38aを備え、センサ電極38a間に形成される静電容量の変化を検出することにより光学基板35bの間隔を検出するようになっている。
また、可変分光素子35は、図5〜図7に示されるように、固定透過帯域と可変透過帯域とを有する波長特性を有している。固定透過帯域は、波長帯域450〜500nmに設定され、この波長帯域の蛍光を常に通過させるようになっている。可変透過帯域は、例えば、波長帯域500〜650nmに設定され、前記アクチュエータ35cの作動により光学基板35bの間隔を変化させることで、当該全波長帯域に対して十分に狭い幅の透過帯域を移動させることができるようになっている。
また、前記信号処理部5に設けられた間隔信号処理部36は、センサ電極38aから受信した検出信号を増幅し、ノイズ除去処理し、A/D変換するようになっている。また、制御部37は、間隔信号処理部36から入力された信号に基づいて、光学基板35bの間隔寸法を取得し、所望の間隔寸法となるように、アクチュエータ35cに対して指令信号を出力するようになっている。周方向に複数設けられたセンサ38による検出信号に基づいて、同じく周方向に複数設けられたアクチュエータ35cを制御することにより、光学基板35bどうしを精度よく平行に維持しつつ間隔を調節することができるようになっている。
そして、制御部37は、アクチュエータ35cに対して指令信号を出力することにより、光学基板35bの間隔を漸次変化させ、可変透過帯域における透過帯域を漸次移動させるようになっている。
また、ビデオ信号処理部16は、第1の波長帯域450〜500nmについては、第1〜第3の励起光をそれぞれ照射して得られた蛍光光量をそのまま蛍光画像情報EM1ex1,EM1ex2,EM1ex3として、第1のフレームメモリ17に記憶するようになっている。
また、ビデオ信号処理部16は、第1の波長帯域450〜500nmについては、第1〜第3の励起光をそれぞれ照射して得られた蛍光光量をそのまま蛍光画像情報EM1ex1,EM1ex2,EM1ex3として、第1のフレームメモリ17に記憶するようになっている。
また、例えば、第2の波長帯域500〜600nmについては、第1〜第3の励起光をそれぞれ照射しつつ、該第2の波長帯域において透過帯域を移動させる間に取得された蛍光光量を画素毎に積分することにより得られた値を、前記蛍光画像情報EM1ex1,EM1ex2,EM1ex3との差分をとることにより、500〜600nmの波長帯域の蛍光画像情報EM2ex1,EM2ex2,EM2ex3として、第1のフレームメモリ17に記憶するようになっている。
また、例えば、第3の波長帯域600〜650nmについては、第1〜第3の励起光をそれぞれ照射しつつ、該第3の波長帯域において透過帯域を移動させる間に取得された蛍光光量を画素毎に積分することにより得られた値を、前記蛍光画像情報EM1ex1,EM1ex2,EM1ex3との差分をとることにより、600〜650nmの波長帯域の蛍光画像情報EM3ex1,EM3ex2,EM3ex3として、第1のフレームメモリ17に記憶するようになっている。
そして、演算部18においては、これらの蛍光画像情報の比、例えば、P=(EM1ex1/EM1ex3)、Q=(EM2ex3/EM2ex1)あるいはR=(EM3ex2/EM3ex1)×(EM3ex2/EM3ex3)を演算するようになっている。
演算部18において演算された蛍光画像情報の比は、第2のフレームメモリ19に記憶され、表示処理部20により重ね合わせ処理されて、エンコーダ21から表示ユニット6により表示される。表示方法としては、例えば、図8に示されるように、各蛍光画像情報の比の領域が明確になるように、各領域の輪郭線を描いたり、色を変えたりすることが好ましい。
このように構成された本実施形態に係る蛍光観察装置30によれば、複数の波長帯域において、各波長帯域毎に、異なる波長の励起光により励起したときに発生する蛍光光量の比が算出され、それぞれの波長帯域毎に、画像内の各位置ごとに吸収物質による吸収の影響を除去した蛍光画像を取得することができる。これにより、さらに精度よく、正常部と病変部とを判別することができる。
なお、本実施形態においては、蛍光画像情報の比(EM3ex2/EM3ex1)×(EM3ex2/EM3ex3)を演算して表示することとした。これにより、病変部を強調することとしたが、これに代えて、(EM3ex2/EM3ex1)または(EM3ex2/EM3ex3)のいずれかを演算して表示することにしてもよい。
また、蛍光画像情報の比としては、
(EM1ex1/EM1ex2)/(EM2ex3/EM2ex2)、および、
(EM3ex2/EM3ex1)>1かつ(EM3ex2/EM3ex3)>1
を演算子表示することとしてもよい。
また、蛍光を励起する光源としては、レーザ光源以外にも、LEDや、白色光源とバンドパスフィルタを組み合わせたものでも良く、蛍光透過帯域は、複数のバンドパスフィルタを用いても良い。
(EM1ex1/EM1ex2)/(EM2ex3/EM2ex2)、および、
(EM3ex2/EM3ex1)>1かつ(EM3ex2/EM3ex3)>1
を演算子表示することとしてもよい。
また、蛍光を励起する光源としては、レーザ光源以外にも、LEDや、白色光源とバンドパスフィルタを組み合わせたものでも良く、蛍光透過帯域は、複数のバンドパスフィルタを用いても良い。
図9(a)は第1〜第3の励起光を照射したときの正常部からの蛍光の波長特性であり、図9(b)は第1〜第3の励起光を照射したときの病変部からの蛍光の波長特性である。
この図9に示されるように、第1の波長帯域400〜450nmにおいては、第1の励起光と第2の励起光を照射したときに蛍光の差(符号D1,d1)に、病変部および正常部において大きな差異D1−d1がある。また、第2の波長帯域500〜600nmにおいては、第2の励起光と第3の励起光を照射したときに蛍光の差(符号D2,d2)に、病変部および正常部において大きな差異D2−d2がある。
この図9に示されるように、第1の波長帯域400〜450nmにおいては、第1の励起光と第2の励起光を照射したときに蛍光の差(符号D1,d1)に、病変部および正常部において大きな差異D1−d1がある。また、第2の波長帯域500〜600nmにおいては、第2の励起光と第3の励起光を照射したときに蛍光の差(符号D2,d2)に、病変部および正常部において大きな差異D2−d2がある。
したがって、病変部と正常部との分光光学特性における特徴的な差異を示す演算値であるところの(EM1ex1/EM1ex2)/(EM2ex3/EM2ex2)を表示することにより、病変部をさらに際立たせて表示することができる。
また、第3の波長帯域600〜650nmにおいては、励起光が異なっても正常部から発生する蛍光に差異がないので、(EM3ex2/EM3ex1)>1かつ(EM3ex2/EM3ex3)>1を表示することにより、病変部を際ただせて表示することができる。
また、第3の波長帯域600〜650nmにおいては、励起光が異なっても正常部から発生する蛍光に差異がないので、(EM3ex2/EM3ex1)>1かつ(EM3ex2/EM3ex3)>1を表示することにより、病変部を際ただせて表示することができる。
1,30 蛍光観察装置
2 光源ユニット(励起光照射部)
12 ライトガイド(励起光照射部)
14 バンドパスフィルタ(フィルタ)
15 撮像素子(光検出部)
18 演算部
35 可変分光素子(フィルタ)
2 光源ユニット(励起光照射部)
12 ライトガイド(励起光照射部)
14 バンドパスフィルタ(フィルタ)
15 撮像素子(光検出部)
18 演算部
35 可変分光素子(フィルタ)
Claims (11)
- 複数の波長の励起光を観察対象に照射する励起光照射部と、
該励起光照射部から照射された励起光に対して観察対象から発生する蛍光のうち、特定の波長帯域の蛍光を透過するフィルタと、
該フィルタを透過した蛍光を検出する光検出部と、
該光検出部により検出された複数の波長の励起光に対する同一波長帯域の蛍光光量の比を演算する演算部と
を備える蛍光観察装置。 - 前記フィルタが複数の波長帯域の蛍光を透過し、
前記演算部が、各波長帯域毎に、蛍光光量の比を演算する請求項1に記載の蛍光観察装置。 - 前記フィルタが、蛍光を透過する波長帯域を変更可能な可変分光素子からなる請求項2に記載の蛍光観察装置。
- 前記複数の波長の励起光のうちの少なくとも一つの励起光の波長が、当該励起光によって励起される第1の物質の最大励起波長と、当該第1の物質とは異なる第2の物質の最大励起波長との間の波長帯域に含まれる請求項1に記載の蛍光観察装置。
- 前記第1の物質がコラーゲンまたはNADH、前記第2の物質がFADである請求項4に記載の蛍光観察装置。
- 前記複数の波長の励起光のうちの少なくとも一つの励起光の波長は、当該励起光によって励起される第1の物質の最大励起波長と、当該第1の物質とは異なる第2の物質の最大励起波長との中間値の波長を含む請求項4に記載の蛍光観察装置。
- 前記特定の波長帯域の蛍光を透過するフィルタの通過帯域が、前記複数の波長の励起光による前記コラーゲン、NADH、FAD、またはポルフィリンの蛍光光量が最大となる波長を含む請求項5の蛍光観察装置。
- 前記可変分光素子が、蛍光を検出する波長帯域よりも幅の狭い透過帯域を一方向に移動させ、前記演算部が、前記透過帯域の移動の各位置において前記光検出部により検出された蛍光光量の積分値を用いて比を演算する請求項3に記載の蛍光観察装置。
- 前記演算部が、次式に従い蛍光光量の比を演算する請求項1に記載の蛍光観察装置。
(EM1ex1/EM1ex2)/(EM2ex3/EM2ex2)
ここで、
EM1ex1:前記フィルタを通過する前記特定の波長帯域の一部である第1の波長帯域における第1の励起光に対する蛍光光量、
EM1ex2:前記フィルタを通過する前記特定の波長帯域の一部である第1の波長帯域における第2の励起光に対する蛍光光量、
EM2ex2:前記フィルタを通過する前記特定の波長帯域の一部である第2の波長帯域における第2の励起光に対する蛍光光量、
EM2ex3:前記フィルタを通過する前記特定の波長帯域の一部である第2の波長帯域における第3の励起光に対する蛍光光量
であり、かつ、
第1の励起光の波長 < 第2の励起光の波長 < 第3の励起光の波長
である。 - 前記観察対象の各部からの蛍光に基づく前記演算部による演算結果の分布を表示する表示部を備える請求項1に記載の蛍光観察装置。
- 前記表示部が、前記演算部による演算結果の変化を明示するように表示する請求項10に記載の蛍光観察装置。
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