JPH10225436A - 蛍光検出装置 - Google Patents

蛍光検出装置

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JPH10225436A
JPH10225436A JP9028926A JP2892697A JPH10225436A JP H10225436 A JPH10225436 A JP H10225436A JP 9028926 A JP9028926 A JP 9028926A JP 2892697 A JP2892697 A JP 2892697A JP H10225436 A JPH10225436 A JP H10225436A
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Katsumi Hayashi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光検出装置において、励起光照射部および
蛍光受光部と生体観察部との距離に依存する蛍光強度の
変動を演算エラーを生じることなく是正せしめる。 【解決手段】 励起光照射手段1から励起光L1を生体観
察部10に照射する。生体観察部10から発せられる蛍光L3
を集光光学系2により蛍光検出手段3および蛍光検出手
段4まで導く。蛍光L3を所望の波長領域に分離して検出
することにより、蛍光検出手段3が比較的短い波長領域
の蛍光成分を抽出し、蛍光検出手段4が全波長領域の蛍
光成分(またはこれに対応する蛍光成分)を抽出する。
除算手段5が蛍光検出手段3と蛍光検出手段4との出力
に基づいて除算を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、腫瘍に対して親和
性の強い蛍光を発する光感受性物質が予め注入された生
体の観察部に励起光を照射し、そのとき該光感受性物質
および生体内在色素から発せられる蛍光の強度により腫
瘍の診断を行ったり、あるいは光感受性物質を予め注入
することなく生体内在色素から発せられる自家蛍光の強
度により腫瘍の診断を行う蛍光検出装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来より、一般にPDD(Photodynamic
Diagnosis)と称される光力学診断についての研究が種
々なされている。このPDDとは、腫瘍親和性を有し、
光により励起されたとき蛍光を発する光感受性物質(ATX
-S10、5-ALA、NPe6、HAT-D01、Photofrin-2、等)を蛍光
診断薬として予め生体の癌等の腫瘍部分に吸収させてお
き、その部分に光感受性物質の励起波長領域にある励起
光を照射して腫瘍部分に集積した蛍光診断薬から蛍光を
生じさせ、この蛍光を受光することにより病変部の局在
・浸潤範囲を画像として表示して腫瘍部分を診断する技
術である。
【0003】例えば特公昭63−9464号公報、特開
平1−136630号公報、特開平7−59783号公
報には、このPDDを行なうための蛍光診断装置が開示
されている。この種の蛍光診断装置は基本的に、光感受
性物質の励起波長領域にある励起光を生体に対して照射
する励起光照射手段と、光感受性物質が発する蛍光を検
出して生体の蛍光像を撮像する手段と、この撮像手段の
出力を受けて上記蛍光像を表示する画像表示手段とから
なるものであり、多くの場合、体腔内部に挿入される内
視鏡や、手術用顕微鏡等に組み込まれた形に構成され
る。
【0004】また、特に光感受性物質を予め生体内に注
入することなく、生体内在色素の励起波長領域にある励
起光を生体観察部に照射し、生体内在色素が発する蛍光
を受光することにより病変部の局在・浸潤範囲を画像と
して表示して腫瘍部分を診断する技術も提案されてい
る。
【0005】さらに、特に上述のような2次元的蛍光像
を撮像せずに、生体部位上の一点毎に蛍光強度を検出す
ることにより、その一点が腫瘍部分であるか否かを診断
できるようにした蛍光診断装置も提案されている(例え
ば、特願平7−252295号等)。
【0006】ところで、上述のような蛍光診断装置にお
いては、生体の部位に凹凸があるため励起光照射系から
生体観察部までの距離が均一ではなく、生体の励起光照
射部分における励起光照度は一般に不均一である。一般
に、蛍光強度は励起光照度にほぼ比例し、励起光照度は
距離の2乗に反比例して低下する。そのため、光源から
遠くにある病変部よりも近くにある正常部の方が強い蛍
光を発したり、励起光に対して傾斜した位置にある病変
部からの蛍光が極端に低下したりする。このように励起
光照度が不均一であると、励起光照度の高低に応じて蛍
光強度が変化するので、それによって腫瘍部分の診断を
誤ることもあり得る。
【0007】そこで、このような生体観察部との距離の
不均一さに起因する蛍光強度の変化を補償するために、
例えば特開昭62−247232号、特公平3−587
29号等に開示されるような蛍光診断装置が提供されて
いる。特公平3−58729号記載の蛍光診断装置で
は、病変部に対して親和性の強い光感受性物質が予め注
入された生体の一部に励起光を照射して生じる蛍光を受
光すると共に、励起光の反射光を受光し、これら蛍光成
分と反射光成分との除算に基づく画像演算を行ってお
り、このような除算により生体観察部との距離に起因す
る項は消去される。しかしながら、蛍光成分と反射光成
分との除算結果には、励起光被照射部の反射率に関する
項が残存するため、結果的に蛍光診断薬の分布を反映し
た蛍光像が得られないという問題点が依然として残って
いる。
【0008】一方、「FLUORESCENCE IMAGING OF EARLY
LUNG CANCER」(Annual International Conference of
the IEEE Engineering and Biology Society, Vol.12,
No.3,1990) に示される装置においては、励起光が照射
されることにより生体観察部の生体内在色素から生じる
自家蛍光を緑色の波長領域の成分(以下、「緑色領域成
分G」という。)と赤色の波長領域の成分(以下、「赤
色領域成分R」という。)とに分離して、この赤色領域
成分Rと緑色領域成分Gとの除算に基づく画像演算を行
って、除算結果を表示する。これは、正常部と病変部と
で自家蛍光のスペクトルが異なること、すなわち正常部
における生体内在色素の発する自家蛍光スペクトルが、
病変部では正常部と比較して特に緑色領域の強度が極端
に低下するため、病変部では自家蛍光の緑色領域成分G
の減少率が赤色領域成分Rの減少率に比較して非常に大
きいことを利用するもので、R/Gなる除算により病変
部からの蛍光を特異的に抽出して画像表示することがで
きる。この装置においては、励起光光源および蛍光受光
部と生体観察部との距離に依存する蛍光強度の項はキャ
ンセルされるが、病変部での自家蛍光が極端に小さいた
めSN比が極端に低いという問題がある。
【0009】そこで、平成7年第16回日本レーザ医学会
大会において発表された「Red/Green Ratio を用いた癌
の蛍光画像診断」(東京医科大学、浜松フォトニクス)
においては、病変部に集積して赤い蛍光を発する蛍光診
断薬を用いて、病変部における赤色蛍光強度を増幅さ
せ、R/Gなる演算を行うことが提案されている。この
結果、前述の「FLUORESCENCE IMAGING OF EARLY LUNG C
ANCER」において示される装置に比して病変部からの蛍
光強度が増幅された蛍光画像が得られる。
【0010】この両者のようにR/Gなる演算を用いる
と、励起光光源および蛍光受光部と生体観察部との距離
に依存する蛍光強度の項は無視できることになる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、病変部
における緑色の自家蛍光成分は極端に弱いため、両者と
もゼロ割り算を行う場合が生じ、演算エラーを起こしや
すいという問題点が依然として残る。
【0012】本発明は上記問題に鑑み、励起光光源およ
び蛍光受光部と励起光の照射された生体観察部との距離
に依存する蛍光強度を演算エラーを生じないように是正
する蛍光検出装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明による第1の蛍光
検出装置は、光感受性物質(蛍光診断薬)が注入されて
いない生体観察部に励起光を照射して、それにより生じ
た生体内在色素からの自家蛍光を検出する蛍光検出装置
であって、蛍光を発する生体内在色素の励起波長領域に
ある励起光を生体の観察部に照射する励起光照射手段
と、前記観察部の前記生体内在色素から発せられる自家
蛍光成分の内の第1の比較的短い波長領域および比較的
長い波長領域を含む可視領域の全自家蛍光成分を抽出す
る第1の蛍光検出手段と、前記自家蛍光成分の内の第2
の比較的短い波長領域の蛍光成分を抽出する第2の蛍光
検出手段と、前記第1の蛍光検出手段により抽出された
蛍光成分と、前記第2の蛍光検出手段により抽出された
蛍光成分との除算を行う除算手段とを有することを特徴
とするものである。
【0014】ここで、第1の比較的短い波長領域と第2
の比較的短い波長領域とは、同一の波長領域であって
も、また異なる波長領域であっても、いずれでもかまわ
ない。
【0015】また、本発明による第2の蛍光検出装置
は、第1の蛍光検出装置と同様に光感受性物質(蛍光診
断薬)が注入されていない生体観察部に励起光を照射し
て、それにより生じた生体内在色素からの自家蛍光を検
出する蛍光検出装置であって、蛍光を発する生体内在色
素の励起波長領域にある励起光を生体の観察部に照射す
る励起光照射手段と、前記観察部の前記生体内在色素か
ら発せられる自家蛍光成分の内の第1の比較的短い波長
領域の内の所定の波長領域の蛍光成分と前記自家蛍光の
内の比較的長い波長領域の内の所定の波長領域の蛍光成
分との蛍光和成分を抽出する第1の蛍光検出手段と、前
記自家蛍光成分の内の第2の比較的短い波長領域の蛍光
成分を抽出する第2の蛍光検出手段と、前記第1の蛍光
検出手段により抽出された蛍光成分と、前記第2の蛍光
検出手段により抽出された蛍光成分との除算を行う除算
手段とを有することを特徴とするものである。
【0016】ここで、第1の比較的短い波長領域と第2
の比較的短い波長領域とは、同一の波長領域であって
も、また異なる波長領域であっても、いずれでもかまわ
ない。
【0017】以上説明した本発明による上記いずれの蛍
光検出装置においても、蛍光検出手段は、上記観察部か
ら発せられる蛍光を一点毎に検出するものに限られず、
上記観察部から発せられる蛍光を2次元的に検出して、
この観察部の蛍光像を撮像すものであってもかまわな
い。
【0018】尚、上記蛍光検出手段が各蛍光成分を抽出
する方法は、如何なる方法であっても良く、例えば蛍光
検出手段が受光する蛍光を光学フィルタ等により最終的
に必要とする所望の波長領域に個別に分離して受光する
ことにより直接抽出する方法であってもよく、また、最
終的に必要とする所望の波長領域とは一部異なる所定の
波長領域にも分離して検出した蛍光成分に基づいて加減
演算等の演算処理を行うことにより最終的に必要とする
所望の波長領域の蛍光成分を抽出する方法等その種別は
問わない。以下、同様である。
【0019】
【発明の効果】上述した本発明による第1および第2の
蛍光検出装置によれば、比較的短い波長領域から比較的
長い波長領域までの全自家蛍光成分、または、比較的短
い波長領域の自家蛍光成分と比較的長い波長領域の自家
蛍光成分との蛍光和を分母にし、比較的短い波長領域の
自家蛍光成分を分子にして除算演算を行うことにより、
除算を行う分母を十分に大きくすることができるので、
画像演算においてゼロ割り算をするという演算エラーが
発生することがなく、励起光光源と励起光の照射された
生体観察部との距離に起因する蛍光強度の変動の除去を
安定に行うことが可能となる。
【0020】従って、本発明による自家蛍光検出装置を
自家蛍光画像を観察する蛍光診断装置に適用すれば、上
記距離に起因する蛍光強度の変動が除去された蛍光画像
を得ることができるので、診断性能の向上を図ることが
可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図1は、本発明による蛍光
検出装置の基本的な構成を示すものである。この基本的
な構成による蛍光検出装置は、生体観察部10に励起光L1
を照射する励起光照射手段1、生体観察部10から生じる
蛍光L3を集光光学系2により集光した後、所望の波長領
域に分離して検出することにより比較的短い波長領域の
蛍光成分を抽出する蛍光検出手段3および励起光に励起
された全波長領域の蛍光成分(またはこれに相応する蛍
光成分)を抽出する蛍光検出手段4、この蛍光検出手段
3および4の出力に基づいて除算演算を行う除算手段5
より構成されており、この除算手段5の出力は、例えば
画像情報として可視画像を表示する表示手段6に入力さ
れる。
【0022】以下、上記の基本的な構成を有する蛍光検
出装置において、励起光光源および蛍光受光部と励起光
の照射された生体観察部との距離に依存する蛍光強度を
是正する方法について詳細に説明する。
【0023】最初に、光感受性物質(蛍光診断薬)が注
入されていない生体観察部に励起光を照射して、それに
より生じた生体内在色素からの自家蛍光を検出する蛍光
検出装置であって、自家蛍光の内の比較的短い波長領域
の蛍光成分(例えば、緑色領域成分G。以下「短波長成
分」という。)と可視領域の全波長領域の自家蛍光成分
(全自家蛍光成分)との除算に適用する場合について説
明する。尚、自家蛍光の内の比較的長い波長領域の蛍光
成分(例えば、赤色領域成分R)を、以下「長波長成
分」という。また、「全自家蛍光成分」は少なくとも
「短波長成分の一部および長波長成分の一部」を含むも
のであればよい。すなわち、全波長領域の蛍光成分の各
波長領域と比較的短い波長領域の蛍光成分および比較的
長い波長領域の蛍光成分の波長領域とは必ずしも同一で
ある必要はない。
【0024】励起光照射手段1から波長λexの励起光L1
が発せられ、病変部11を含む生体観察部10に励起光L1が
照射される。観察部10からは生体内在色素による自家蛍
光L3が生じ、この自家蛍光L3は、ダイクロイックミラー
や光学フィルタ等によって短波長領域の蛍光成分と全波
長領域の蛍光成分とに波長分離され、蛍光検出手段3が
生体観察部10の生体内在色素から生じる自家蛍光L3の内
の短波長成分を検出し、蛍光検出手段4が生体観察部10
の生体内在色素から生じる自家蛍光L3の内の全波長成分
を検出する。尚、蛍光検出手段3および4に用いられる
光検出素子は、蛍光L3を一点毎に検出するフォトダイオ
ード等の光検出素子でよいのは言うまでもなく、蛍光L3
を2次元的に検出し蛍光像を撮像するCCD撮像素子等
でも良い。以下、同様である。以下、上記構成の蛍光検
出装置の作用について説明する。
【0025】観察部10に励起光L1が照射されていると
き、観察部10からは図2にスペクトルを示すような自家
蛍光L3が発せられる。この自家蛍光L2は、FAD、コラ
ーゲン、ファイブロネクチン、ポルフィリン、等の種々
の生体内在色素からの蛍光が重畳したものと推測されて
おり、図2に蛍光スペクトルを示すように、正常部と病
変部とでは、蛍光スペクトルの大きさが異なると共に形
状も異なり、正常部は自家蛍光L2が全体的に大きいが病
変部は自家蛍光L2が全体的に減少し、また特にこの病変
部については、青色〜緑色の蛍光成分の減少の程度に比
して、赤色より長波長の蛍光成分の減少の程度が小さい
(尚、病変部と正常部とで蛍光スペクトルが異なる理由
は解明されていない)。すなわち、病変部と正常部とで
は、緑色近傍蛍光成分と赤色近傍蛍光成分の比率が変化
し、この比率の変化により病変部と正常部の峻別が可能
となる。
【0026】蛍光検出手段4により検出された自家蛍光
L3の内の短波長成分Ifλ1’ がメモリ6aに保存され、蛍
光検出手段3により検出された自家蛍光L3の内の長波長
成分Ifλ2’ がメモリ5aに保存される。一方、励起光L1
の照射を遮断しているときに蛍光検出手段4により検出
された自家蛍光L3の内の短波長成分Ifλ1” がメモリ6b
に保存され、蛍光検出手段3により検出された自家蛍光
L3の内の長波長成分Ifλ2” がメモリ5bに保存されるさ
れる。
【0027】蛍光検出手段3および4により検出された
各々の波長成分は以下のように表される。
【0028】見かけ上の短波長成分Ifλ1 は、 Ifλ1 =kλ1・Iλex・ηFλ1・N・ηD 見かけ上の全自家蛍光成分Ifλ2 は、 Ifλ2 =kλ2・Iλex・ηFλ2・n・ηD ここで、用いられる記号はそれぞれ次に記載の意味を有
する。
【0029】λex :励起光波長 Iλex :励起光照射部から生体観察部までの距離L、励
起光源のパワーP、励起光光束と観察部との成す角度θ
とに依存する生体観察部での励起光強度,Iλex=Iλex
(L,P,θ) n :全可視領域の蛍光に寄与する見かけ上の自家蛍
光分子濃度(自家蛍光に寄与する蛍光分子は複数種存在
することが考えられるが、仮想的に1種の分子が存在し
ていると扱えるという意味でここでは「見かけ上の」と
いう言葉を用いている。以下、同様である。) N :短波長領域の蛍光に寄与する見かけ上の自家蛍
光分子濃度 kλ1 :励起光波長λexと短波長領域の蛍光に寄与する
見かけ上の蛍光分子とに依存する定数 kλ2 :励起光波長λexと全可視領域の蛍光に寄与する
見かけ上の蛍光分子とに依存する定数 ηFλ1 :短波長領域の蛍光に寄与する見かけ上の蛍光
分子の、励起光波長λexに対する蛍光量子収率 ηFλ2 :全可視領域の蛍光に寄与する見かけ上の蛍光
分子の、励起光波長λexに対する蛍光量子収率 ηD :発光部位と受光系との距離L'と、受光系の開
口の大きさD と、検出器の効率ξとに依存する蛍光の検
出効率,ηD=ηD(L',ξ,D)(厳密には短波長領域の蛍
光に対する検出効率と、全可視領域の蛍光に対する検出
効率とは異なるが、ここでは両者を近似的に等しいとし
て扱うことができる。) である。
【0030】次に、除算手段5により、見かけ上の短波
長成分Ifλ1 と見かけ上の全自家蛍光成分Ifλ2 との除
算を行う。除算値Ifλ1 / Ifλ2 は以下のように表され
る。
【0031】Ifλ1 / Ifλ2 =(kλ1・ηFλ1・N) /
(kλ2・ηFλ2・n) ここで、 (kλ1・ηFλ1) / (kλ2・ηFλ2)=C、N
/n=X とすると、 Ifλ1 / Ifλ2 =C・X となり、Cは定数項であるからIfλ1 / Ifλ2 は図3の
グラフのように表される。すなわち、励起光照度の場所
による不均一さIλex がキャンセルされる。Xの値は全
蛍光分子数で規格化した短波長領域の蛍光分子数を表し
ており、Ifλ1 /Ifλ2 が小さいということは病変部で
あることを意味する。このように短波長成分Ifλ1 と全
自家蛍光成分Ifλ2 との間で除算演算を行うことにより
病変部を特異的に抽出することが可能となる。この際、
分母に全自家蛍光成分 Ifλ2を用いることにより分母を
大きくすることができ、ゼロ割り算に伴う演算エラーの
発生を抑えることができる。従って、例えば蛍光検出手
段3および4として撮像素子を用いることで、表示手段
6に蛍光強度の補正された蛍光像を可視画像として表示
することができる。
【0032】次に、蛍光診断薬が注入されていない生体
観察部に励起光を照射して、それにより生じた生体内在
色素からの自家蛍光を検出する蛍光検出装置であって、
自家蛍光の内の短波長成分(例えば、緑色領域成分G)
と、短波長成分と長波長成分(例えば、赤色領域成分
R)との蛍光和成分(例えば、G+R)との除算に適用
する場合について説明する。尚、「短波長成分」の波長
領域と「蛍光和成分に含まれる短波長成分」の波長領域
とは必ずしも同一である必要はない。
【0033】励起光照射手段1から波長λexの励起光L1
が発せられ、病変部11を含む生体観察部10に励起光L1が
照射される。観察部10からは生体内在色素による自家蛍
光L3が生じ、この自家蛍光L3は、ダイクロイックミラー
等の光学フィルタによって短波長領域の蛍光成分と、長
波長領域の蛍光成分と短波長領域の蛍光成分との蛍光和
成分に波長分離され、蛍光検出手段3が、生体観察部10
の生体内在色素から生じる自家蛍光L3の内の短波長成分
を検出し、蛍光検出手段4が、生体観察部10の生体内在
色素から生じる自家蛍光L3の内の蛍光和成分を検出す
る。その他の構成は、上述の短波長成分と全自家蛍光成
分との除算に適用したものと同様である。
【0034】尚、短波長成分を検出する手段および蛍光
和成分を検出する手段は本構成例に限定されるものでは
なく、所定の波長領域に波長分離して検出し、その検出
結果を加減算等の演算を行うことによって最終的に必要
とする波長領域の蛍光成分を求めても良い。例えば、長
波長領域の蛍光成分と短波長領域の蛍光成分に波長分離
して、蛍光検出手段3により短波長成分を検出し、蛍光
検出手段4により長波長成分を検出し、それぞれの出力
を加算することにより蛍光和成分を求めても良い。ま
た、長波長領域の蛍光成分と、長波長領域の蛍光成分と
短波長領域の蛍光成分との蛍光和成分に波長分離して、
蛍光検出手段3により長波長成分を検出し、蛍光検出手
段4により蛍光和成分を検出し、蛍光和成分から長波長
成分を除算することにより短波長成分を求めるものであ
ってもかまわない。
【0035】以下、上記構成の蛍光検出装置の作用につ
いて説明する。
【0036】上述の場合と同様に、それぞれの波長成分
は以下のように表される。
【0037】見かけ上の短波長成分Ifλ1 は、 Ifλ1 =kλ1・Iλex・ηFλ1・N・ηD 見かけ上の長波長成分Ifλ2 は、 Ifλ2 =kλ2・Iλex・ηFλ2・n・ηD 蛍光和成分Ifλは Ifλ =Ifλ1 +Ifλ2 ここで、用いられる記号はそれぞれ次に記載の意味を有
する。
【0038】λex :励起光波長 Iλex :励起光照射部から生体観察部までの距離L、励
起光源のパワーP、励起光光束と観察部との成す角度θ
とに依存する生体観察部での励起光強度,Iλex=Iλex
(L,P,θ) n :長波長領域の蛍光に寄与する見かけ上の自家蛍
光分子濃度(自家蛍光に寄与する蛍光分子は複数種存在
することが考えられるが、仮想的に1種の分子が存在し
ていると扱えるという意味でここでは「見かけ上の」と
いう言葉を用いている。以下、同様である。) N :短波長領域の蛍光に寄与する見かけ上の自家蛍
光分子濃度 kλ1 :励起光波長λexと短波長領域の蛍光に寄与する
見かけ上の蛍光分子とに依存する定数 kλ2 :励起光波長λexと長波長領域の蛍光に寄与する
見かけ上の蛍光分子とに依存する定数 ηFλ1 :短波長領域の蛍光に寄与する見かけ上の蛍光
分子の、励起光波長λexに対する蛍光量子収率 ηFλ2 :長波長領域の蛍光に寄与する見かけ上の蛍光
分子の、励起光波長λexに対する蛍光量子収率 ηD :発光部位と受光系との距離L'と、受光系の開
口の大きさD と、検出器の効率ξとに依存する蛍光の検
出効率,ηD=ηD(L',ξ,D)(厳密には短波長領域の蛍
光に対する検出効率と、長波長領域の蛍光に対する検出
効率とは異なるが、ここでは両者を近似的に等しいとし
て扱うことができる。) である。
【0039】次に、除算手段5により短波長成分Ifλ1
と蛍光和成分(Ifλ1+Ifλ2) との除算を行う。除算値
Ifλ1 / (Ifλ1+Ifλ2) は以下のように表される。
【0040】Ifλ1 / (Ifλ1+Ifλ2)=(kλ1・ηFλ1
・N) / (kλ1・ηFλ1・N+kλ2・ηFλ2・n) ここで、 (kλ1・ηFλ1) / (kλ2・ηFλ2)=C、N
/n=X とすると、 Ifλ1 / (Ifλ1+Ifλ2)=C・X/ (C・X+1) となり、Cは定数項であるからIfλ1 / (Ifλ1+Ifλ2)
は図4のグラフのように表される。すなわち、励起光照
度の場所による不均一さIλex がキャンセルされる。X
の値は長波長領域の蛍光分子数で規格化した短波長領域
の蛍光分子数を表しており、Ifλ1 / (Ifλ1+Ifλ2)が
小さいということは病変部であることを意味する。この
ように短波長成分Ifλ1 と蛍光和成分(Ifλ1+Ifλ2)と
の間で除算演算を行うことにより病変部を特異的に抽出
することが可能となる。この際、分母に蛍光和成分 (If
λ1+Ifλ2) を用いることにより分母を大きくすること
ができ、ゼロ割り算に伴う演算エラーの発生を抑えるこ
とができる。従って、例えば蛍光検出手段3および4と
して撮像素子を用いることで、表示手段6に蛍光強度の
補正された蛍光像を可視画像として表示することができ
る。
【0041】次に図5〜図7を参照して、本発明による
蛍光検出装置を適用した第1の具体的な実施の形態であ
る内視鏡装置について説明する。図5は本発明による蛍
光検出装置を適用した内視鏡装置の概略構成図であり、
蛍光診断薬が注入されていない生体観察部に励起光を照
射して、これにより生じた生体内在色素からの自家蛍光
を検出し、その自家蛍光の内の緑色蛍光成分と全自家蛍
光成分との除算を行うものである。
【0042】本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置
は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡100
、通常像観察用白色光および蛍光像観察用励起光を発
する光源を備える照明装置110 、通常像観察時と蛍光像
観察時の光路の切換を行う光路切換ユニット120 、通常
像観察時に前記白色光の生体観察部からの反射光を受光
するカラーCCD カメラ130 、蛍光像観察時に前記励起光
により生体観察部から生じた蛍光を受光する高感度カメ
ラユニット140 、受光された反射光像あるいは蛍光像の
画像処理を行う画像処理装置150 、および該画像処理装
置150 で処理された画像情報を可視画像として表示する
ディスプレイ160 から構成されている。
【0043】内視鏡100 は、内視鏡挿入部101 内部に該
内視鏡挿入部101 の先端まで延びるライトガイド106 お
よびイメージファイバ104 を備えており、該ライトガイ
ド106 とイメージファイバ104 の先端部即ち内視鏡挿入
部101 先端部には、それぞれ、照明レンズ102 、対物レ
ンズ103 を備えている。前記ライトガイド106 の一端は
照明装置110 から操作部105 をつなぐ接続部107 を通り
照明装置110 内へ達している。前記イメージファイバ10
4 の一端は操作部105 内に延び、接眼レンズ109 を有す
る接眼部108 に接している。
【0044】前記照明装置110 は、通常像観察用の白色
光L2を発するキセノンランプ118 、蛍光観察用の励起光
L1を発する水銀ランプ111 、該水銀ランプ111 から発せ
られた励起光L1の透過波長を設定する光学フィルタ112
、および通常観察時と蛍光観察時とで白色光L2 と励起
光L1を切り換えるためドライバ116 により駆動される切
換ミラー115 を備えている。
【0045】光路切換ユニット120 は、前記イメージフ
ァイバ104 を通常観察時に通ってくる反射光をカラーC
CDカメラ130 へ、蛍光観察時に通ってくる蛍光L3を高
感度カメラユニット140 へ送るように光路を切り換える
ため、ドライバ123 により駆動される切換ミラー121 を
備えている。
【0046】高感度カメラユニット140 は、蛍光観察
時、イメージファイバ104 を経た蛍光L3を、全蛍光透過
用ロングパスフィルタ142a、緑色近傍蛍光透過用バンド
パスフィルタ142bを適宜切り換えて透過させる切換光学
フィルタ142 、および該切換光学フィルタ142 を透過し
た蛍光L3が結像される冷却CCDカメラ144 からなる。
なお、切換光学フィルタ142 は、全蛍光透過用ロングパ
スフィルタ142aと緑色近傍蛍光透過用バンドパスフィル
タ142bとをドライバ143 によって切り換えて用いる。
【0047】画像処理装置150 は、カラーCCD カメラ13
0 で得られた映像信号をデジタル化するA/D 変換回路15
1 、デジタル化された通常画像信号を保存する通常画像
メモリ154 、緑色近傍の蛍光成分を反映するデジタル化
された映像信号を保存する緑色近傍蛍光画像メモリ152
、全蛍光を反映するデジタル化された映像信号を保存
する全蛍光画像メモリ153 、緑色近傍蛍光画像メモリ15
2 の出力と全蛍光画像メモリ153 の出力との除算を行い
除算結果を保存する除算メモリ155 、前記通常画像メモ
リ154 と除算メモリ155 とに保存された映像信号をディ
スプレイ160 に可視画像として表示するための画像処理
を行うビデオ信号発生回路156 、照明装置110 と高感度
カメラユニット140 と光路切換ユニット120 との切換ミ
ラー115,121 、切換光学フィルタ142 を駆動するドライ
バ116,123,143 に信号を送るタイミングコントローラ15
8 、および該タイミングコントローラ158 を制御するビ
デオプロセッサ157 からなる。
【0048】以下、本発明による蛍光検出装置を適用し
た上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。最初
に、本内視鏡装置の通常像観察時の作用を説明する。
【0049】通常観察時には、照明装置110 内の切換ミ
ラー115 は、タイミングコントローラ158 からの信号に
基づきドライバ116 によって駆動されて白色光L2の進行
を妨害しないように破線の位置に移動する。キセノンラ
ンプ118 から出力される白色光L2は、レンズ117 を経て
切換ミラー115 部へ向かう。切換ミラー115 部を通った
白色光L2は、レンズ114 によってライトガイド106 に入
射され、内視鏡先端部まで導光された後、照明レンズ10
2 から病変部11を含む領域(生体観察部)10へ照射され
る。
【0050】白色光L2 の反射光は対物レンズ103 によ
って集光され、イメージファイバ104、接眼部108 内に
設けられた接眼レンズ109 を経て、切換ユニット120 内
の切換ミラー121 へ向かう。
【0051】この切換ミラー121 はタイミングコントロ
ーラ312 からの信号に基づき、ドライバ123 によって駆
動されて通常観察時には実線の位置に移動するものであ
る。上記反射光は切換ミラー121 によって反射され、レ
ンズ122 によってカラーCCDカメラ130 に結像される。
【0052】カラーCCD カメラ130 からの映像信号はA/
D 変換回路151 へ入力され、RGB 映像信号各々について
デジタル化された後、RGB 画像に対応した通常画像メモ
リ154 により保存される。該通常画像メモリ154 により
保存された通常画像信号は、ビデオ信号発生回路156 に
よってDA変換後にカラーマトリックス処理およびエンコ
ード処理され、NTSC信号としてディスプレイ160 へ入力
され、該ディスプレイ160 に可視画像として表示され
る。
【0053】上記一連の動作は、ビデオプロセッサ157
およびタイミングコントローラ158によって制御され
る。
【0054】次に、自家蛍光像観察時の作用について説
明する。切換ミラー115 はタイミングコントローラ158
からの信号に基づき、ドライバ116 によって駆動され
て、白色光L2の通過を遮断すると共に励起光L1を反射す
るように実線の位置に移動する。水銀ランプ111 から射
出される励起光L1は、光学フィルタ112 およびレンズ11
3 を透過し、切換ミラー115 へ向かう。切換ミラー115
で反射された励起光L1は、レンズ114 によってライトガ
イド106 に入射され、内視鏡先端部まで導光された後、
照明レンズ102 から病変部11を含む領域(生体観察部)
10へ照射される。なお、水銀ランプ111 からは、光学フ
ィルタ112 によって中心波長405nm の輝線スペクトルを
透過させる。
【0055】励起光を照射されることにより生じる被照
射部10からの蛍光L3は、対物レンズ103 よって集光さ
れ、イメージファイバ104 および接眼レンズ109 を経
て、切換ミラー121 へ向かう。この切換ミラー121 はタ
イミングコントローラ158 からの信号に基づき、ドライ
バ123 によって駆動されて蛍光L3の進行を妨害しないよ
うに破線の位置に移動するものである。該切換ミラー12
1 部を通過した蛍光L3は、レンズ141 および切換光学フ
ィルタ142 を通過し、冷却CCDカメラ144 へ結像す
る。なお、切換光学フィルタ142 は図6に示すような構
成をしており、それぞれ図7a,7bに示すような波長460n
m 以上の全蛍光を透過するロングパスフィルタ142aと、
波長510+/-10nm の緑色近傍の蛍光成分を透過するバン
ドパスフィルタ142bとから構成され、フィルタの切り換
えはタイミングコントローラ158 からの信号に基づいて
作動するライバ143 によってなされる。
【0056】このようにドライバ143 によって切換光学
フィルタ142 が駆動され、まず青緑色以上の全蛍光を透
過するフィルタ142aが選択される。ロングパスフィルタ
142aを透過した全蛍光は、冷却CCD カメラ144 へ結像す
る。全蛍光を反映する映像信号はA/D 変換回路151 へ入
力され、デジタル化された後、全蛍光画像メモリ153へ
保存される。
【0057】次いで、タイミングコントローラ158 から
の信号に基づき、緑色近傍蛍光成分のみを透過するバン
ドパスフィルタ142bが選択される。冷却CCD カメラ144
からは緑色近傍蛍光を反映する映像信号が出力される。
緑色近傍蛍光を反映する映像信号はA/D 変換回路151 で
デジタル化された後、緑色近傍蛍光画像メモリ152 へ保
存される。
【0058】両蛍光成分を反映する映像信号が取得され
た後、除算メモリ155 において、緑色近傍蛍光画像メモ
リ152 に保存された緑色蛍光成分を反映する映像信号と
全蛍光画像メモリ153 に保存された全蛍光成分を反映す
る映像信号との除算が行われ、除算画像信号が除算メモ
リ155 に保存される。
【0059】除算メモリ155 へ保存された除算画像信号
は、ビデオ信号発生回路156 によってDA変換後にエンコ
ード処理され、ディスプレイ160 に可視画像として表示
される。なお、ディスプレイ画面上には通常画像と除算
画像とをオーバーレイ表示することもできる。
【0060】次に図8および図9を参照して、本発明に
よる蛍光検出装置を適用した第2の具体的な実施の形態
である内視鏡装置について説明する。なお図8におい
て、図5中の要素と同等の要素には同番号を付し、それ
らについての説明は特に必要のない限り省略する。図8
は本発明による蛍光検出装置を適用した内視鏡装置の概
略構成図であり、蛍光診断薬が注入されていない生体観
察部に励起光を照射して、これにより生じた生体内在色
素からの自家蛍光を検出し、その自家蛍光の内の緑色蛍
光成分と長波長蛍光成分との除算を行うものである。
【0061】本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置
は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡100
、通常像観察用白色光および蛍光像観察用励起光を発
する光源を備える照明装置110 、通常像観察時と蛍光像
観察時の光路の切換を行う光路切換ユニット120 、通常
像観察時に前記白色光の生体観察部からの反射光を受光
するカラーCCD カメラ130 、蛍光像観察時に前記励起光
により生体観察部から生じた蛍光を受光する高感度カメ
ラユニット200 、受光された反射光像あるいは蛍光像の
画像処理を行う画像処理装置210 、および該画像処理装
置210 で処理された画像情報を可視画像として表示する
ディスプレイ160 から構成されている。本内視鏡装置
は、高感度カメラユニット200 および画像処理装置210
の構成および作用が上記第1の具体的な実施の形態にか
かる内視鏡装置と異なる。
【0062】高感度カメラユニット200 は、励起光成分
を除去するロングパスフィルタ202、該ロングパスフィ
ルタ202 を透過した蛍光L3を緑色波長領域の蛍光と緑色
波長領域緑以上の蛍光とに分離して、緑色波長領域の蛍
光を第1冷却CCD カメラ205へ、緑色波長領域以上(長
波長)の蛍光を第2冷却CCD カメラ204 へ結像させるダ
イクロイックミラー201 を備えている。
【0063】画像処理装置210 は、カラーCCDカメラ
130、第1冷却CCD カメラ205 および第2冷却CCD カメ
ラ204 で得られた映像信号をデジタル化するA/D 変換回
路211 、デジタル化された通常画像信号を保存する通常
画像メモリ214 、緑色近傍の蛍光成分を反映するデジタ
ル化された映像信号を保存する緑色近傍蛍光画像メモリ
213 、長波長の蛍光成分を反映するデジタル化された映
像信号を保存する長波長蛍光画像メモリ212 、緑色近傍
蛍光画像メモリ213 の出力と長波長画像メモリ212 の出
力との加算を行い加算結果を保存する加算メモリ215 、
緑色近傍蛍光画像メモリ213 の出力と加算メモリ215 の
出力との除算を行い除算結果を保存する除算メモリ216
、前記通常画像メモリ214 と除算メモリ216 とに保存
された映像信号をディスプレイ160 に可視画像として表
示するための画像処理を行うビデオ信号発生回路217 、
照明装置110 と高感度カメラユニット200 と光路切換ユ
ニット120 との切換ミラー115,121 、切換光学フィルタ
142 を駆動するドライバ116,123,143 に信号を送るタイ
ミングコントローラ219 、および該タイミングコントロ
ーラ219 を制御するビデオプロセッサ218 からなる。
【0064】以下、上記構成の内視鏡装置の作用につい
て説明する。尚、本内視鏡装置の通常像観察時の作用は
上記第1の具体的な実施の形態にかかる内視鏡装置と同
様であるため、自家蛍光像観察時の作用のみについて説
明する。
【0065】第1の具体的な実施の形態にかかる内視鏡
装置と同様に励起光L1が生体観察部を照射する。励起光
L1を照射されることにより生じる被照射部10からの蛍光
L3は、対物レンズ103 よって集光され、イメージファイ
バ104 および接眼レンズ109を経て、切換ミラー121 へ
向かう。この切換ミラー121 はタイミングコントローラ
219 からの信号に基づき、ドライバ123 によって駆動さ
れて蛍光L3の進行を妨害しないように破線の位置に移動
するものである。該切換ミラー121 部を通過した蛍光L3
は、レンズ203 およびロングパスフィルタ202 を通過
し、ダイクロイックミラー201 へ向かう。ロングパスフ
ィルタ202 は図9(A) に示す透過特性を有しており、波
長480nm 以上の蛍光のみを透過する。これにより中心波
長405nm の励起光L1がカットされる。また、ダイクロイ
ックミラー201 は、図9(B) に示す特性を有しており、
緑色近傍以上(波長540nm 以上)の長波長の蛍光成分が
透過し第1冷却CCDカメラ205 に結像し、緑色近傍(波
長480nm〜540nm)の蛍光成分はダイクロイックミラー20
1 で反射されて第2冷却CCDカメラ204 に結像する。
【0066】緑色近傍以上の長波長の蛍光成分を反映す
る第1冷却CCDカメラ205 により得られた画像信号はA
/D変換回路211 へ入力され、デジタル化された後に長
波長画像メモリ212 へ保存される。同様に、緑色近傍の
蛍光成分を反映する第2冷却CCDカメラ204 により得ら
れた画像信号はA/D変換回路211 へ入力され、デジタ
ル化された後に緑色近傍画像メモリ213 へ保存される。
【0067】両蛍光成分を反映する映像信号が取得され
た後、加算メモリ215 において、緑色近傍蛍光用画像メ
モリ152 に保存された緑色蛍光成分を反映する映像信号
と全蛍光画像メモリ153 に保存された全蛍光成分を反映
する映像信号との加算が行われ、加算画像信号が加算メ
モリ215 に保存される。この加算画像信号は全波長領域
の蛍光に対応するものであり、上記第1の具体的な実施
の形態にかかる内視鏡装置における全蛍光成分を反映す
る映像信号と等価なものである。
【0068】次に、除算メモリ216 において、緑色近傍
蛍光画像メモリ213 に保存された緑色蛍光成分を反映す
る映像信号と加算メモリ215 に保存された全蛍光成分を
反映する映像信号との除算が行われ、除算画像信号が除
算メモリ216 に保存される。
【0069】除算メモリ216 へ保存された除算画像信号
は、ビデオ信号発生回路217 によってDA変換後にエンコ
ード処理され、ディスプレイ160 に可視画像として表示
される。なお、ディスプレイ画面上には通常画像と除算
画像とをオーバーレイ表示することもできる。
【0070】次に図10〜図12を参照して、本発明による
蛍光検出装置を適用した第3の具体的な実施の形態であ
る内視鏡装置について説明する。尚、図10において、図
5および図8中の要素と同等の要素には同番号を付し、
それらについての説明は特に必要のない限り省略する。
図10は本発明による蛍光検出装置を適用した内視鏡装置
の概略構成図であり、蛍光診断薬が注入されていない生
体観察部に励起光を照射して、これにより生じた生体内
在色素からの自家蛍光を検出し、その自家蛍光の内の緑
色蛍光成分と、緑色蛍光成分と赤色蛍光成分との蛍光和
成分、との除算を行うものである。
【0071】本発明の実施の形態にかかる内視鏡装置
は、患者の病巣と疑われる部位に挿入される内視鏡100
、通常像観察用白色光および蛍光像観察用励起光を発
する光源を備える照明装置110 、通常像観察時と蛍光像
観察時の光路の切換を行う光路切換ユニット120 、通常
像観察時に前記白色光の生体観察部からの反射光を受光
するカラーCCD カメラ130 、蛍光像観察時に前記励起光
により生体観察部から生じた蛍光を受光する高感度カメ
ラユニット300 、受光された反射光像あるいは蛍光像の
画像処理を行う画像処理装置310 、および該画像処理装
置310 で処理された画像情報を可視画像として表示する
ディスプレイ160 から構成されている。本内視鏡装置
は、高感度カメラユニット300 および画像処理装置310
の構成および作用が上記第1および第2の具体的な実施
の形態にかかる内視鏡装置と異なる。
【0072】高感度カメラユニット300は、透過する反
射光および蛍光L3の励起光成分をカットする励起光カッ
トフィルタ302 と、該フィルタ302 を透過した反射光お
よび蛍光L3による像を結像する冷却CCD カメラ303 とか
らなる。なお、冷却CCD カメラ303 の受光面には色モザ
イクフィルタが装着されている。
【0073】画像処理装置310 は、冷却CCD カメラ303
により得られた映像信号をデジタル化するA/D 変換回路
311 、デジタル化されたRGB 各々の画像信号を保存する
R画像メモリ314 、G画像メモリ313 、B画像メモリ31
2 、これら各画像メモリに保存された成分を加算して蛍
光和成分を求め加算結果を保存する加算メモリ315 、R
画像メモリ314 に保存された赤色蛍光成分と加算メモリ
315 に保存された蛍光和成分との除算を行い除算結果を
保存する除算メモリ316 、該除算メモリ316 に保存され
た映像信号をディスプレイ160 に可視画像として表示す
るための画像処理を行うビデオ信号発生回路317 、照明
装置110 と光路切換ユニット120 との切換ミラー115,12
1 を駆動するドライバ116,123 に信号を送るタイミング
コントローラ319 、および該タイミングコントローラ31
9 を制御するビデオプロセッサ318 からなる。
【0074】以下、上記構成の内視鏡装置の作用につい
て説明する。最初に、本内視鏡装置の通常像観察時の作
用について詳細に説明する。第1の具体的な実施の形態
にかかる内視鏡装置と同様に白色光L2が生体観察部を照
射する。生体に照射された白色光L2の反射光は対物レン
ズ103 よって集光され、イメージファイバ104 、接眼部
108 内に設けられた接眼レンズ109 を経て、高感度カメ
ラユニット300 へ向かう。接眼レンズ109 を透過した白
色光119 の反射光は、レンズ301 、および励起光カット
フィルタ302 を透過し、冷却CCD カメラ303 へ結像す
る。なお、冷却CCD カメラ303 の受光面には、図11(A)
に示す色モザイクフィルタが装着されている。色モザイ
クフィルタの光学的透過特性は図11(B) に示す通りであ
り、各々の色フィルタはそれぞれの色の波長領域の成分
のみを透過する。冷却CCD カメラ303 からの映像信号は
A/D 変換回路311 へ入力され、RGB の各映像信号成分に
ついてデジタル化された後、それぞれ、R画像メモリ31
4 、G画像メモリ313 、B画像メモリ312 へ保存され
る。
【0075】R画像メモリ314 、G画像メモリ313 、B
画像メモリ312 のそれぞれに保存された通常画像信号
は、ビデオ信号発生回路317 によってDA変換後にカラー
マトリックス処理およびエンコード処理された後、ディ
スプレイ160 へ入力され、該ディスプレイ160 には可視
画像として表示される。
【0076】次に、蛍光像観察時の作用について詳細に
説明する。第1の具体的な実施の形態にかかる内視鏡装
置と同様に励起光L1が生体観察部を照射する。励起光を
照射されることにより生じる生体被照射部位10からの蛍
光30は、対物レンズ103 よって受光され、イメージファ
イバ104 および接眼レンズ109 を経て、励起光カットフ
ィルタ302 を透過し励起光成分を除去した後、冷却CCD
カメラ303 へ結像される。なお、通常観察光に比べて蛍
光強度は弱いので、蛍光像観察時においては冷却CCD カ
メラ303 の撮像レートを通常像観察時より充分遅くす
る。
【0077】通常像観察時と同様に、冷却CCD カメラ30
3 からの蛍光映像信号はA/D 変換回路311 へ入力され、
R画像、G画像、B画像各々についてデジタル化された
後、それぞれ、R画像メモリ314 、G画像メモリ313 、
B画像メモリ312 へ保存される。RGB 蛍光像が取得され
た後、加算メモリ315 において、R画像メモリ314 に保
存された赤色蛍光成分を反映する映像信号とG画像メモ
リ313 に保存された緑色蛍光成分を反映する映像信号と
の加算が行われ、加算画像信号が加算メモリ315 に保存
される。
【0078】次いで、除算メモリ316 において、G画像
メモリ313 に保存された緑色蛍光成分を反映する映像信
号と加算メモリ315 に保存された加算画像信号との除算
が行われ、除算画像信号が除算メモリ316 に保存され
る。除算メモリ316 へ保存された除算画像信号は、ビデ
オ信号発生回路317 によってDA変換後にカラーマトリッ
クス処理およびエンコード処理された後、ディスプレイ
160 に可視画像として表示される。なお、通常画像信号
を保存するメモリを上記RGB の各メモリ(312〜314)と
別個に設けることにより、除算画像と通常画像をオーバ
ーレイ表示することもできる。
【0079】尚、加算メモリ315 において、R画像メモ
リ314 に保存された赤色蛍光成分を反映する映像信号、
G画像メモリ313 に保存された緑色蛍光成分を反映する
映像信号およびB画像メモリ312 に保存された青色蛍光
成分を反映する映像信号との加算を行うことにより全蛍
光成分を反映する全領域蛍光像信号として加算メモリ31
5 に保存し、除算メモリ316 において、G画像メモリ31
3 に保存された緑色蛍光成分を反映する映像信号と加算
メモリ315 に保存された全領域蛍光像信号との除算を行
うことも可能である。
【0080】さらに、色モザイクフィルタとして、図12
(B) に示す透過特性を有する4種の色フィルタを図12
(A) 示すフィルタ配列として使用することにより、例え
ば、 G1蛍光像/(R蛍光像+G1蛍光像+G2蛍光像+B蛍光
像) 等の除算演算を行うことも可能である。
【0081】また、本内視鏡装置は、高感度カメラユニ
ット部の構成が簡易であるから、内視鏡先端部に撮像素
子を具備する電子内視鏡に適用することが容易である。
【0082】一方、上記説明による実施の形態は撮像光
学系において本願発明にかかる蛍光検出装置を適用した
ものについて説明しているが、撮像光学系に限らず、走
査光学系に適用することも可能である。この場合は、発
光部位と受光系との距離等に起因する検出効率の変動η
D をキャンセルすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による蛍光検出装置の基本構成図
【図2】自家蛍光の蛍光スペクトルを示す説明図
【図3】短波長成分Ifλ1 と全自家蛍光成分Ifλ2 との
除算Ifλ1/ Ifλ2と、全蛍光分子数で短波長領域の蛍光
分子数を規格化した変数 N/n=X との関係を示す原理説
明図
【図4】短波長成分Ifλ1 と蛍光和成分Ifλとの除算If
λ1/ Ifλと、短波長領域の蛍光分子数で短波長領域の
蛍光分子数を規格化した変数 N/n=X との関係を示す原
理説明図
【図5】本発明による蛍光検出装置を適用した第1の具
体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
【図6】上記第1の実施の形態の内視鏡装置に使用され
る切換光学フィルタの構造図
【図7】上記切換光学フィルタの光透過特性図(A)およ
び(B)
【図8】本発明による蛍光検出装置を適用した第2の具
体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
【図9】上記第2の実施の形態の内視鏡装置に使用され
るロングパスフィルタの光透過特性図(A)およびダイク
ロイックミラーの光透過特性図(B)
【図10】本発明による蛍光検出装置を適用した第3の
具体的な実施の形態である内視鏡装置の概略構成図
【図11】上記第3の実施の形態の内視鏡装置に使用さ
れる色モザイクフィルタのフィルタ配列図(A)および各
色フィルタの光透過特性図(B)
【図12】上記第3の実施の形態の内視鏡装置に使用可
能な他の色モザイクフィルタのフィルタ配列図(A)およ
び各色フィルタの光透過特性図(B)
【符号の説明】
1 励起光照射手段 2 集光光学系 3 蛍光検出手段 4 蛍光検出手段 5 除算手段 6 表示手段 L1 励起光 L3 蛍光 100 内視鏡 104 イメージファイバ 106 ライトガイド 110 照明装置 111 水銀ランプ 115 切換ミラー 118 キセノンランプ 120 光路切換ユニット 130 カラーCCDカメラ 140,200,300 高感度カメラユニット 150,210,310 画像処理装置 151,211,311 A/D変換回路 155,216,316 除算画像メモリ 156,217,317 ビデオ信号発生回路 157,218,318 ビデオプロセッサ 158,219,319 タイミングコントローラ 160 ディスプレイ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蛍光を発する生体内在色素の励起波長領
    域にある励起光を生体の観察部に照射する励起光照射手
    段と、 前記観察部の前記生体内在色素から発せられる自家蛍光
    成分の内の第1の比較的短い波長領域および比較的長い
    波長領域を含む可視領域の全自家蛍光成分を抽出する第
    1の蛍光検出手段と、 前記自家蛍光成分の内の第2の比較的短い波長領域の蛍
    光成分を抽出する第2の蛍光検出手段と、 前記第1の蛍光検出手段により抽出された蛍光成分と、
    前記第2の蛍光検出手段により抽出された蛍光成分との
    除算を行う除算手段とを有することを特徴とする蛍光検
    出装置。
  2. 【請求項2】 蛍光を発する生体内在色素の励起波長領
    域にある励起光を生体の観察部に照射する励起光照射手
    段と、 前記観察部の前記生体内在色素から発せられる自家蛍光
    成分の内の第1の比較的短い波長領域の内の所定の波長
    領域の蛍光成分と前記自家蛍光の内の比較的長い波長領
    域の内の所定の波長領域の蛍光成分との蛍光和成分を抽
    出する第1の蛍光検出手段と、 前記自家蛍光成分の内の第2の比較的短い波長領域の内
    の蛍光成分を抽出する第2の蛍光検出手段と、 前記第1の蛍光検出手段により抽出された蛍光成分と、
    前記第2の蛍光検出手段により抽出された蛍光成分との
    除算を行う除算手段とを有することを特徴とする蛍光検
    出装置。
  3. 【請求項3】 前記蛍光検出手段が、前記観察部から発
    せられる蛍光を2次元的に検出して該観察部の蛍光像を
    撮像するものであることを特徴とする請求項1または2
    記載の蛍光検出装置。
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