WO2019215906A1 - 医用画像撮像装置 - Google Patents

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WO2019215906A1
WO2019215906A1 PCT/JP2018/018289 JP2018018289W WO2019215906A1 WO 2019215906 A1 WO2019215906 A1 WO 2019215906A1 JP 2018018289 W JP2018018289 W JP 2018018289W WO 2019215906 A1 WO2019215906 A1 WO 2019215906A1
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wavelength
light
emission peak
fluorescence
filter
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Application number
PCT/JP2018/018289
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English (en)
French (fr)
Inventor
紘之 妻鳥
Original Assignee
株式会社島津製作所
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Other methods or instruments for diagnosis, e.g. instruments for taking a cell sample, for biopsy, for vaccination diagnosis; Sex determination; Ovulation-period determination; Throat striking implements

Definitions

  • the present invention relates to a medical image imaging apparatus, and more particularly, to a medical image imaging apparatus that captures an image at the time of treatment and provides treatment support.
  • JP 2012-023492 A a subject including a photosensitive substance is irradiated with visible light and excitation light, and a visible light image of the subject and a fluorescence image generated from the photosensitive substance by the excitation light are acquired.
  • a medical imaging apparatus that performs treatment support is disclosed.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-023492 discloses a configuration in which a visible light image and a fluorescence image are acquired by irradiating a surgical site to which a photosensitive substance is administered with visible light and excitation light switched between each other. ing.
  • the photosensitive substance is a drug that emits fluorescence of a predetermined wavelength when irradiated with excitation light of a predetermined wavelength.
  • indocyanine green (hereinafter referred to as ICG) is used as a photosensitive substance.
  • ICG indocyanine green
  • JP Application Laid-Open No. 2012-023492 ICG is administered to a subject and treatment is performed by visualizing the part to be excised by irradiating with excitation light.
  • a photosensitive substance other than the purpose of visualizing the part to be excised.
  • a method for using a photosensitive substance is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-071654.
  • a drug in which a substance that fluoresces by absorbing excitation light and an antibody that selectively binds to cancer cells are bound is administered to a subject and irradiated with the excitation light.
  • a method for killing cancer cells is disclosed.
  • IRDye (registered trademark) 700Dx hereinafter referred to as IR700 is used as a photosensitive substance.
  • the therapeutic effect of cancer it is desired to confirm the therapeutic effect of cancer by the method disclosed in the above-mentioned JP-A-2017-071654.
  • it is desired to confirm the size of the cancer cell in order to determine whether or not it is necessary to irradiate the treatment light again according to the size of the cancer cell after the irradiation with the treatment light.
  • the size of the cancer cell can be confirmed by the fluorescence image generated based on the fluorescence emitted from the photosensitive substance irradiated with the excitation light.
  • the wavelength band of the irradiated excitation light varies depending on the photosensitive substance.
  • the wavelength band of the fluorescence emitted by irradiating the excitation light also varies depending on the photosensitive substance
  • the wavelength band of the fluorescence emitted from the photosensitive substance is different from that of light such as indoor lighting used in an operating room or the like. It may overlap with the wavelength region.
  • indoor lighting includes fluorescent light, white light bulbs, LED lighting, emergency lights, monitors, light that is lit by medical equipment, and the like.
  • the ICG used in the medical imaging apparatus disclosed in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-023492 has less influence of room illumination on the fluorescence image because the wavelength of fluorescence is longer than the wavelength range of light of room illumination.
  • IR700 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-071654 is used as a photosensitive substance
  • the wavelength range of fluorescence emitted from IR700 includes light close to the wavelength range of room illumination light.
  • the background (light other than the fluorescence emitted by the photosensitive substance) increases, so when a fluorescent image is generated using a high-resolution image sensor, noise increases.
  • the excitation light is reflected in the fluorescence image because the excitation light wavelength of the IR 700 is close to the fluorescence wavelength.
  • the wavelength of the excitation light of IR700 is close to the near-infrared wavelength region, when the excitation light close to the near-infrared wavelength region is irradiated, the surgical field is illuminated in red.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to generate a fluorescence image based on fluorescence emitted from a photosensitive substance injected into a subject. Another object of the present invention is to provide a medical image imaging apparatus capable of suppressing light other than fluorescence emitted by a photosensitive substance such as room lighting from being superimposed on a fluorescent image and degrading the image quality of the fluorescent image.
  • the medical imaging apparatus is a treatment target site at the time of treatment performed by irradiating a photosensitive substance accumulated in a treatment target site in a subject with treatment light.
  • a medical image capturing apparatus for generating an image by imaging a detector filter that transmits at least light having a predetermined wavelength among fluorescence emitted from a photosensitive substance by irradiating treatment light, and a detector filter
  • a detector that detects the fluorescence transmitted through the light source, and an image generation unit that generates an image based on the output of the detector.
  • the fluorescence has at least a first emission peak and a second emission peak, and the first emission peak.
  • the wavelength of the second light emission peak is included in the wavelength region of light emitted from the room illumination.
  • the medical image capturing apparatus transmits at least light having a predetermined wavelength that is not included in the wavelength region of light emitted from room illumination, out of fluorescence emitted from a photosensitive substance.
  • a detector filter is provided. Thereby, the light in the wavelength region of the light emitted from the room illumination can be removed by the detector filter. That is, light included in the wavelength region of the indoor illumination light is intentionally removed from the fluorescence from the photosensitive material together with the indoor illumination light, and an image is generated by the fluorescence having a wavelength longer than that of the indoor illumination light wavelength region. Can do.
  • the detector filter is configured to transmit light having a wavelength longer than the wavelength of the first emission peak, including a predetermined wavelength.
  • the detector filter is configured to transmit light having a wavelength longer than an upper limit wavelength of a wavelength region of light emitted from room illumination, including a predetermined wavelength. Yes. If comprised in this way, the fluorescence with a wavelength longer than the upper limit wavelength of the wavelength range of the light which indoor illumination emits among the fluorescence which a photosensitive substance emits can be detected. As a result, it is possible to further suppress the indoor illumination light from being superimposed on the fluorescent image when generating the fluorescent image, and thus it is possible to further suppress the deterioration of the image quality of the fluorescent image. .
  • the intensity of the first emission peak is higher than the intensity of the second emission peak. If such a photosensitive substance that emits fluorescence is used, for example, even when the wavelength of the first emission peak is included in the wavelength region of light emitted by the room illumination, the fluorescence of the wavelength of the first emission peak is emitted into the room illumination. The image can be generated with the fluorescence of the second emission peak. As a result, it is possible to improve the S / N ratio of the light of the second emission peak that is lower than the intensity of the first emission peak by removing the light included in the wavelength region of the light of the room illumination. Even if the fluorescence of the second emission peak is used, it is possible to suppress the deterioration of the image quality of the fluorescence image.
  • the interval between the wavelength of the first emission peak and the wavelength of the second emission peak is greater than the interval between the wavelength of the first emission peak and the peak wavelength of the treatment light. large.
  • the treatment light is light having a peak wavelength in a wavelength region of 650 nm to 700 nm.
  • the red wavelength region is about 610 nm to about 750 nm.
  • the sensitivity of the human eye decreases as the color of the light approaches the boundary of the visible light region, so that it appears close to black. Therefore, when using such a fluorescent substance that emits fluorescence, setting the wavelength of the treatment light to a wavelength region of 650 nm or more and 700 nm or less, compared with the case of irradiating treatment light of less than 650 nm. It is possible to suppress the irradiation range from being illuminated in red by the excitation light irradiated to the examiner.
  • the wavelength of the first emission peak is included in a region of 700 nm or more and less than 750 nm
  • the wavelength of the second emission peak is included in a region of 750 nm or more and less than 800 nm.
  • the upper limit of the predetermined wavelength transmitted by the detector filter can be set in a range from 700 nm to less than 750 nm.
  • the upper limit of the size of the predetermined wavelength transmitted by the detector filter can be set to a wavelength region that is preferable for removing light from the room illumination.
  • a medical imaging apparatus generates an image by imaging a treatment target site at the time of treatment performed by irradiating a photosensitive substance accumulated in the treatment target site in a subject with treatment light.
  • a medical imaging device that detects at least a detector filter that transmits light having a predetermined wavelength and detects fluorescence transmitted through the detector filter out of fluorescence emitted from a photosensitive substance when irradiated with therapeutic light.
  • an image generator for generating an image based on the output of the detector, the fluorescence has at least a first emission peak and a second emission peak, and the wavelength of the first emission peak is the second emission peak.
  • the wavelength of the second emission peak is a wavelength included in the wavelength region of the light emitted from the room illumination
  • the predetermined wavelength is a wavelength that is not included in the wavelength region of the light emitted from the room illumination.
  • First It is the wavelength of the emission peak.
  • the medical imaging apparatus at least at the wavelength of the first emission peak that is not included in the wavelength region of the light emitted from the room illumination among the fluorescence emitted from the photosensitive substance.
  • a detector filter that transmits light having a predetermined wavelength is provided.
  • the medical image pickup apparatus when generating a fluorescent image based on the fluorescence emitted by the photosensitive substance injected into the subject, the light of the room illumination is superimposed on the fluorescent image. It is possible to suppress the deterioration of the image quality of the fluorescent image.
  • the detector filter is configured to transmit light having a wavelength shorter than the wavelength of the second emission peak, including a predetermined wavelength. If comprised in this way, when the wavelength of the 2nd light emission peak of the fluorescence which a photosensitive substance emits is contained in the wavelength range of the light of room illumination, for example, it can remove by a detector filter. As a result, it is possible to suppress reflection of room illumination light in the wavelength region of the second emission peak in the fluorescence image.
  • the detector filter is configured to transmit light having a wavelength shorter than a lower limit wavelength of a wavelength region of light emitted from room illumination, including a predetermined wavelength. Yes. If comprised in this way, the fluorescence of a wavelength shorter than the lower limit wavelength of the wavelength range of the light which indoor illumination emits among the fluorescence which a photosensitive substance emits can be detected. As a result, it is possible to further suppress the indoor illumination light from being superimposed on the fluorescent image when generating the fluorescent image, and thus it is possible to further suppress the deterioration of the image quality of the fluorescent image. .
  • the present invention when a fluorescent image is generated based on the fluorescence emitted by the photosensitive substance injected into the subject, light other than the fluorescence emitted by the photosensitive substance such as room illumination is emitted from the fluorescent image. It is possible to provide a medical image pickup apparatus that can be superimposed on the image and suppress the deterioration of the image quality of the fluorescent image.
  • 1 is a block diagram illustrating an outline of a treatment support system including a medical image capturing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a perspective view of a medical image capturing apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is the schematic of the imaging part of the medical image imaging device by 1st Embodiment of this invention.
  • 1 is a block diagram illustrating an outline inside an imaging unit of a medical image imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. It is a schematic diagram of the whole structure of the treatment assistance system provided with the medical image imaging device by 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram (A) of a fluorescent image displayed on a display unit by the medical imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention, a schematic diagram (B) of a visible light image, and a schematic diagram (C) of a synthesized image obtained by combining them. is there. It is a schematic diagram of the spectrum of the photosensitive substance administered to a subject.
  • the treatment support system 100 including the medical image capturing apparatus 1 includes the medical image capturing apparatus 1 and a display device 30.
  • the medical image imaging apparatus 1 generates an image by imaging a treatment target part at the time of treatment performed by irradiating the photosensitive substance Pa accumulated in the treatment target part in the subject P with excitation light EL (treatment light).
  • a medical imaging apparatus that detects fluorescence IR emitted from a photosensitive substance Pa administered to a subject P by irradiating excitation light EL, and visualizes cancer cells 20 (see FIG. 7). It is configured to support the operation of the surgeon Q (see FIG. 5).
  • the detailed configuration of the medical image capturing apparatus 1 will be described later.
  • the excitation light EL is an example of “treatment light” in the claims.
  • the display device 30 is configured to display the captured image 16 (see FIG. 7) of the subject P output from the medical image capturing device 1.
  • the display device 30 is a monitor such as a liquid crystal display, for example.
  • the medical image imaging apparatus 1 includes an imaging unit 5 including a light receiving unit 2, an optical system 3, and a light source unit 4, an arm mechanism 6, and a housing 7.
  • the light receiving unit 2 includes a visible light detection unit 8 and a fluorescence detection unit 9.
  • the visible light detection unit 8 is configured to detect visible light Vis.
  • the fluorescence detection unit 9 is configured to detect fluorescence IR. Detailed configurations of the visible light detection unit 8 and the fluorescence detection unit 9 will be described later.
  • the fluorescence detection unit 9 is an example of the “detector” in the claims.
  • the optical system 3 includes a zoom lens 10, a prism 11, and a first filter 12.
  • the optical system 3 is configured to separate the visible light Vis reflected from the subject P from the fluorescence IR emitted from the photosensitive material Pa when irradiated with the excitation light EL, and to separate the fluorescence IR. ing. A detailed configuration of the optical system 3 will be described later.
  • the first filter 12 is an example of the “detector filter” in the claims.
  • the light source unit 4 directs the visible light source 4a for irradiating the subject P (patient) with visible light Vis and the excitation light EL for exciting the photosensitive substance Pa administered into the subject P toward the subject P. And an excitation light source 4b for irradiation.
  • the visible light source 4a and the excitation light source 4b include, for example, a light emitting diode (LED).
  • the photosensitive substance Pa is, for example, IR700.
  • IR700 is a drug in which a substance that emits fluorescence IR by absorbing excitation light EL and an antibody that selectively binds to cancer cells 20 are combined.
  • IR700 is a drug used for near-infrared photoimmunotherapy (NIR-PIT) that is administered to the subject P and irradiates the excitation light EL to kill the cancer cells 20.
  • NIR-PIT near-infrared photoimmunotherapy
  • IR700 has a property of specifically binding to the cancer cell 20. Therefore, in NIR-PIT, by irradiating IR700 with excitation light EL (treatment light), only cancer cells 20 can be destroyed by heat generated from IR700. IR700 does not emit fluorescence IR when cancer cells 20 are destroyed. Therefore, in NIR-PIT, the therapeutic effect can be confirmed by acquiring the intensity of fluorescence IR generated by irradiating therapeutic light. That is, when the intensity of the fluorescence IR immediately after the treatment light irradiation is set to 100, the therapeutic effect can be confirmed by whether or not the fluorescence IR has decreased by a predetermined percentage.
  • fluorescence IR is emitted from IR700 bound to cancer cell 20, and therefore it is possible to grasp whether or not treatment light is correctly applied based on changes in intensity of fluorescence IR before and after treatment. Even when the cancer cell 20 is located at a position different from the assumed position, the position of the cancer cell 20 can be grasped and treated by detecting the fluorescence IR from the IR 700.
  • the housing 7 includes a control unit 13, an image generation unit 14, and a storage unit 15.
  • the housing 7 is a cart with a built-in PC (Personal Computer), for example.
  • the control unit 13 is configured to control irradiation (stopping irradiation) of light (visible light Vis, excitation light EL) from the light source unit 4 based on an input operation by an operation unit (not shown).
  • the control unit 13 is configured by a processor such as a CPU (Central Processing Unit), for example.
  • the image generation unit 14 is configured to generate a fluorescence image 16a (see FIG. 7) based on the signal detected by the fluorescence detection unit 9. Moreover, the image generation part 14 is comprised so that the visible light image 16b (refer FIG. 7) may be produced
  • FIG. The image generation unit 14 is configured to generate a composite image 16c (see FIG. 7) obtained by combining the fluorescent image 16a and the visible light image 16b.
  • the image generation unit 14 includes, for example, a processor such as a GPU (Graphics Processing Unit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array) configured for image processing.
  • the storage unit 15 is configured to store the image 16 generated by the image generation unit 14 and the like.
  • the storage unit 15 includes, for example, a nonvolatile memory or a hard disk drive (HDD).
  • FIG. 2 is a perspective view of the medical imaging apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the housing 7 includes four wheels 70, an arm mechanism 6 provided near the front of the housing 7 in the traveling direction on the upper surface of the housing 7, and an imaging unit provided on the arm mechanism 6 via a sub arm 50. 5 and a monitor 72.
  • a handle 71 used when moving the casing 7 is provided behind the casing 7 in the traveling direction.
  • a recess 73 for mounting an operation unit (not shown) used for remote operation of the medical image capturing apparatus 1 is formed on the upper surface of the housing 7.
  • the arm mechanism 6 is provided on the front side of the housing 7 in the traveling direction (the side opposite to the handle 71).
  • the arm mechanism 6 includes a first arm member 60 connected to a support portion 66 disposed on a support column 65 provided on the front side in the traveling direction of the housing 7 by a hinge portion 62.
  • the first arm member 60 is swingable with respect to the housing 7 via a support column 65 and a support portion 66 around the hinge portion 62.
  • the monitor 72 is installed on the column 65.
  • a second arm member 61 is connected to the upper end of the first arm member 60 by a hinge portion 63.
  • the second arm member 61 can swing with respect to the first arm member 60 via the hinge portion 63.
  • the 1st arm member 60 and the 2nd arm member 61 are comprised so that an angle can be adjusted freely.
  • a support portion 52 is connected to the lower end of the second arm member 61 by a hinge portion 64.
  • the support portion 52 can swing with respect to the second arm member 61 via the hinge portion 64.
  • the support portion 52 is provided with a rotating shaft 51.
  • the sub arm 50 that supports the imaging unit 5 rotates around the rotation shaft 51 provided at the tip of the second arm member 61.
  • the imaging unit 5 moves the position of the front side of the moving direction of the housing 7 with respect to the arm mechanism 6 by the rotation of the sub arm 50 and the arm mechanism 6 which is the posture when moving the housing 7.
  • the housing 7 moves between positions on the rear side (handle 71 side) in the traveling direction.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of the imaging unit 5 of the medical image imaging apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the imaging unit 5 accommodates the light receiving unit 2, the optical system 3, and the light source unit 4 in the imaging unit 5.
  • the visible light source 4a and the excitation light source 4b are each configured by six LEDs.
  • the visible light source 4a is configured to emit, for example, white light including a plurality of wavelengths in the visible region as the visible light Vis irradiated toward the subject P.
  • the excitation light source 4b is configured to irradiate the subject P with the excitation light EL having the first wavelength 42 (see FIG. 8) as the peak wavelength as the excitation light EL for exciting the photosensitive substance Pa. Has been.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of the light receiving unit 2 and the optical system 3 of the medical image capturing apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the light receiving unit 2 includes a visible light detection unit 8 and a fluorescence detection unit 9.
  • the optical system 3 includes a zoom lens 10 that is reciprocated in the direction of the optical axis L by a lens moving mechanism (not shown) for focusing, a prism 11, and a first filter 12.
  • the prism 11 is installed between the zoom lens 10 and the first filter 12.
  • the first filter 12 is installed between the prism 11 and the fluorescence detection unit 9.
  • the visible light detection unit 8 is configured to detect the visible light Vis irradiated from the visible light source 4a and reflected by the subject P. Further, the fluorescence detection unit 9 is configured to detect the fluorescence IR generated from the photosensitive substance Pa administered into the body of the subject P by the excitation light EL emitted from the excitation light source 4b.
  • the visible light detection unit 8 and the fluorescence detection unit 9 are each configured by an image sensor such as a CMOS (Complementary Net Oxide Semiconductor) or a CCD (Charge Coupled Device), for example.
  • the visible light detection unit 8 is capable of photographing the visible light image 16b as a color image.
  • the visible light detection unit 8 and the fluorescence detection unit 9 are configured to detect the visible light Vis and the fluorescence IR by the common optical system 3 when detecting the visible light Vis and the fluorescence IR.
  • the visible light Vis and fluorescence IR incident on the light receiving unit 2 along the optical axis L pass through the zoom lens 10 and then reach the prism 11.
  • the visible light Vis is reflected by the prism 11 and enters the visible light detector 8.
  • the fluorescence IR passes through the prism 11 and enters the first filter 12.
  • the fluorescence IRa (dashed line) having a wavelength larger than the first wavelength 42 (see FIG. 8) is transmitted through the first filter 12. Further, among the incident fluorescence IR, the fluorescence IRb (broken line) having a wavelength shorter than the first wavelength 42 is removed by the first filter 12. Therefore, the fluorescence IRa having a wavelength greater than or equal to the predetermined first wavelength 42 reaches the fluorescence detection unit 9. In other words, the fluorescence IRa having a wavelength greater than or equal to the predetermined first wavelength 42 is detected by the fluorescence detection unit 9, and the fluorescence IRb having a wavelength shorter than the predetermined first wavelength 42 is detected by the fluorescence detection unit 9. Not detected by.
  • the first filter 12 includes, for example, a color filter.
  • FIG. 5 is a diagram showing an overall configuration of the treatment support system 100.
  • the treatment support system 100 is configured as a treatment support system that performs treatment support by capturing the visible light image 16b and the fluorescence image 16a of the subject P being treated and displaying them on the display device 30.
  • the medical image imaging apparatus 1 is configured to image the subject P from above the subject P when the surgeon Q performs an operation on the subject P.
  • the photosensitive substance Pa inside the subject P generates fluorescence IR by the excitation light EL irradiated from the excitation light source 4b provided in the medical imaging apparatus 1.
  • Let And the fluorescence detection part 9 provided in the medical imaging device 1 detects the fluorescence IR generated from the photosensitive substance Pa inside the subject P.
  • the medical image capturing apparatus 1 is configured to image a tissue 21 including cancer cells 20 of a subject P, for example.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of the image 16 displayed on the display device 30. In the first embodiment, an example is shown in which the tissue 21 affected by cancer is imaged and displayed on the display device 30.
  • FIG. 7A is a schematic diagram of the fluorescence image 16a of the cancer cell 20.
  • FIG. 7B is a schematic diagram of the visible light image 16b.
  • FIG. 7C is a schematic diagram of a composite image 16c obtained by combining the fluorescent image 16a and the visible light image 16b.
  • the medical image capturing apparatus 1 combines the fluorescent image 16a of the cancer cell 20 and the visible light image 16b to generate a combined image 16c, and the fluorescent image 16a, the visible light image 16b, and the combined image 16c. Is output to the display device 30. Further, as shown in FIG. 7, the display device 30 is configured to display a fluorescence image 16a, a visible light image 16b, and a composite image 16c, respectively.
  • a graph 40 (solid line) illustrated in FIG. 8 is an absorption spectrum of the photosensitive substance Pa.
  • a graph 41 (one-dot chain line) shown in FIG. 8 is a spectrum of fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa irradiated with the excitation light EL.
  • the horizontal axis of the graph 40 and the graph 41 is a wavelength.
  • the vertical axes of the graph 40 and the graph 41 are the normalized intensities of absorption and fluorescence.
  • the photosensitive substance Pa has a first absorption peak 40a having a peak absorption wavelength in a wavelength region of about 650 nm or more and less than about 700 nm. Further, the photosensitive substance Pa has a second absorption peak 40b having an absorption peak wavelength in a wavelength region of about 600 nm or more and less than about 650 nm.
  • the excitation light EL irradiated to the photosensitive substance Pa may be light having any wavelength as long as it is within the range of the graph 40. Moreover, the excitation light EL irradiated to the photosensitive substance Pa does not need to match the wavelength of the excitation light EL with the wavelength of the absorption peak.
  • the excitation light EL irradiated from the excitation light source 4b is, for example, light having a peak wavelength in a wavelength region of about 650 nm or more and about 700 nm or less.
  • the excitation light source 4b is configured to irradiate excitation light EL having the same peak wavelength as that of the first absorption peak 40a.
  • the excitation light source 4b is configured to irradiate excitation light EL having a peak wavelength of about 690 nm.
  • the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa has at least a first emission peak 41a and a second emission peak 41b.
  • the intensity of the first emission peak 41a is higher than the intensity of the second emission peak 41b.
  • the wavelength of the first emission peak 41a is a wavelength that is equal to or less than the wavelength of the second emission peak 41b, and is a wavelength included in the wavelength region of the light FL (see FIG. 10) emitted by the room illumination.
  • the wavelength of the second emission peak 41b is a wavelength that is not included in the wavelength region of the light FL emitted from the room illumination.
  • the first emission peak 41a of the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa is included in a region having a wavelength of about 700 nm or more and less than 750 nm.
  • the second emission peak 41b of the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa is included in a region of about 750 nm or more and less than 800 nm.
  • the interval d1 between the wavelength of the first emission peak 41a and the wavelength of the second emission peak 41b is larger than the interval d2 between the wavelength of the first emission peak 41a and the peak wavelength of the excitation light EL.
  • the indoor lighting light FL has a wavelength peak in a wavelength region of about 300 nm to about 710 nm.
  • the magnitude of the wavelength of the first emission peak 41a of the photosensitive substance Pa is about 700 nm. Therefore, for example, when the photoluminescence substance Pa is irradiated with the excitation light EL having a peak wavelength of about 620 nm and the fluorescence IR having the wavelength of the first emission peak 41a is detected by the fluorescence detection unit 9, the generated fluorescence image is generated. 16a is overlaid with the light FL of the room illumination as in the fluorescence image 17a shown in FIG. When the indoor lighting light FL is superimposed, the indoor lighting light FL is reflected in the fluorescent image 17a, and the S / N ratio is lowered.
  • the image quality of the fluorescent image 17a When the image quality of the fluorescent image 17a is deteriorated, the image quality of the synthesized image 17c generated by combining the fluorescent image 17a and the visible light image 17b may also be deteriorated.
  • the reflection of the light FL of the room illumination is represented by hatching for convenience.
  • the medical imaging apparatus 1 uses the first filter 12 to increase the fluorescence IRa larger than the wavelength region of the indoor illumination light FL, and the wavelength regions of the indoor illumination light FL and the indoor illumination light FL.
  • the fluorescent IRb is separated.
  • the first filter 12 is configured to transmit at least light having a predetermined wavelength among the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa injected into the subject P. More specifically, the first filter 12 is configured to transmit light having a wavelength longer than the wavelength of the first emission peak 41a including a predetermined wavelength. Moreover, the 1st filter 12 is comprised so that the light of the wavelength longer than the upper limit wavelength of the wavelength area
  • the predetermined wavelength is the wavelength of the second emission peak 41b.
  • FIG. 10 is a schematic diagram for explaining light reaching the fluorescence detection unit 9.
  • the first filter 12 is incident with the light FL of room illumination and the fluorescence IR emitted from the photosensitive material Pa irradiated with the excitation light EL.
  • the interior illumination light FL and the fluorescence IRb having a shorter wavelength than the first wavelength 42 are the first filter. 12 is removed.
  • the fluorescence IRa having a wavelength of the first wavelength 42 or more passes through the first filter 12 and reaches the fluorescence detection unit 9.
  • the first filter 12 is difficult to accurately transmit only light having a predetermined wavelength because of the structure. Therefore, the first embodiment is configured to transmit light having a wavelength longer than the first wavelength 42 shorter than the predetermined wavelength. In other words, the first filter 12 is between the wavelength of the first emission peak 41a and the wavelength of the second emission peak 41b in the fluorescence IR emitted from the photosensitive material Pa by the excitation light EL irradiated from the excitation light source 4b. The light having a shorter wavelength than the first wavelength 42 is removed.
  • the first wavelength 42 is a wavelength included in a range of about 700 nm or more and less than about 770 nm.
  • the first wavelength 42 is a wavelength closer to the second emission peak 41b of the fluorescence IR than the first emission peak 41a of the fluorescence IR.
  • the first wavelength 42 is, for example, a wavelength of about 750 nm.
  • the first filter 12 is configured so that the transmittance gradually increases from a wavelength smaller than the first wavelength 42, for example. That is, the first filter 12 is configured to transmit light having a wavelength around the first wavelength 42 in the wavelength region 45 centered on the first wavelength 42. Therefore, if the magnitude of the first wavelength 42 is too close to the first emission peak 41 a, light having a wavelength less than or equal to the first emission peak 41 a may be transmitted through the first filter 12. Therefore, it is preferable to set the size of the first wavelength 42 in consideration of the size of the wavelength region 45.
  • the horizontal axis represents the wavelength
  • the vertical axis represents the light (excitation light EL) transmittance.
  • the medical image capturing apparatus 1 transmits light having at least a predetermined wavelength among the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa by irradiating the excitation light EL (treatment light).
  • the fluorescence IR has at least a first emission peak 41a and a second emission peak 41b.
  • the wavelength of the first emission peak 41a is equal to or shorter than the wavelength of the second emission peak 41b, and the light FL emitted from the room illumination
  • the wavelength included in the wavelength region, the wavelength of the second emission peak 41b is a wavelength not included in the wavelength region of the light FL emitted by the room illumination
  • the predetermined wavelength is the wavelength of the second emission peak 41b. Is the length. Thereby, the light FL emitted from the room illumination by the first filter 12 can be removed.
  • the light (fluorescence IRb) included in the wavelength region of the wavelength of the light FL of the room illumination out of the fluorescence IR from the photosensitive substance Pa is intentionally removed together with the light FL of the room illumination, and the wavelength of the light FL of the room illumination
  • the fluorescence image 16a can be generated by fluorescence IR (IRa) having a wavelength longer than the wavelength region. Therefore, when the fluorescence image 16a is generated based on the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa injected into the subject P, it is possible to suppress the background from rising. In addition, since it is possible to suppress an increase in background, it is possible to suppress an increase in noise even when the fluorescent image 16a is generated using a high-resolution image sensor.
  • the fluorescence image 16a is generated based on the fluorescence IR (IRa) emitted by the photosensitive substance Pa injected into the subject P, the light FL of the room illumination is superimposed on the fluorescence image 16a, and the fluorescence image 16a. It is possible to suppress the deterioration of the image quality.
  • IRa fluorescence IR
  • the first filter 12 is configured to transmit light having a wavelength longer than the wavelength of the first emission peak 41a including a predetermined wavelength.
  • the wavelength of the fluorescence IR emitted by the photosensitive material Pa is included in the wavelength region of the light FL of the room illumination, the light FL emitted by the room illumination included in the wavelength region less than the wavelength of the first emission peak 41a is generated. It can be removed by the first filter 12. As a result, it is possible to prevent the indoor illumination light FL in the wavelength region of the excitation light EL from being reflected in the fluorescent image 16a.
  • the first filter 12 is configured to transmit light having a wavelength longer than the upper limit wavelength of the wavelength region of the light FL emitted from the room illumination, including a predetermined wavelength. Yes. Thereby, it is possible to detect the fluorescence IR having a wavelength longer than the first wavelength 42 longer than the upper limit wavelength of the wavelength region of the light FL emitted from the room illumination, from the fluorescence IR emitted by the photosensitive substance Pa. As a result, when the fluorescent image 16a is generated, it is possible to further suppress the indoor lighting light FL from being superimposed on the fluorescent image 16a, thereby further suppressing the deterioration of the image quality of the fluorescent image 16a. can do.
  • the intensity of the first emission peak 41a is higher than the intensity of the second emission peak 41b. If such a photosensitive substance Pa that emits fluorescence IR is used, for example, even if the wavelength of the first emission peak 41a is included in the wavelength region of the light FL emitted from the room illumination, the wavelength of the first emission peak 41a Can be removed together with the indoor lighting light FL, and an image can be generated by the fluorescence IR of the second emission peak 41b. As a result, it is possible to improve the S / N ratio of the light of the second light emission peak 41b having an intensity lower than that of the first light emission peak 41a by removing the light included in the wavelength region of the light FL emitted by the room illumination. Therefore, even if the light of the second emission peak 41b is used, it is possible to suppress the deterioration of the image quality of the fluorescent image 16a.
  • the interval d1 between the wavelength of the first emission peak 41a and the wavelength of the second emission peak 41b is the wavelength of the first emission peak 41a and the excitation light EL (therapeutic light). It is larger than the distance d2 from the peak wavelength.
  • a predetermined first wavelength 42 that transmits the first filter 12 between the peak wavelength of the excitation light EL and the wavelength of the first emission peak 41a of the fluorescence IR Since the interval from the peak wavelength of the excitation light EL is larger in the second emission peak 41b than in the first emission peak 41a, the peak wavelength of the excitation light EL and the second emission of the fluorescence IR are compared.
  • the predetermined first wavelength 42 that transmits the first filter 12 can be easily set between the wavelength of the peak 41b.
  • the excitation light EL (therapeutic light) is light having a peak wavelength in a wavelength region of 650 nm to 700 nm.
  • the red wavelength region is about 610 nm to about 750 nm.
  • the sensitivity of the human eye decreases as the color of the light approaches the boundary of the visible light region, so that it appears close to black. Therefore, when using such a photosensitive substance Pa that emits fluorescence IR, setting the wavelength of the excitation light EL in the wavelength region of 650 nm to 700 nm is compared with the case of irradiating the excitation light EL of less than 650 nm.
  • the wavelength of the first emission peak 41a is included in the region of 700 nm to less than 750 nm
  • the wavelength of the second emission peak 41b is included in the region of 750 nm to less than 800 nm.
  • the upper limit of the size of the first wavelength 42 may be set in a range of 700 nm or more and less than 750 nm.
  • the upper limit of the predetermined wavelength that the first filter 12 transmits can be set to a wavelength region that is preferable for removing the light FL of the room illumination.
  • a treatment support system 200 including the medical image imaging device 19 according to the second embodiment of the present invention will be described.
  • the medical image imaging device 19 emits light from the photosensitive substance Pa irradiated with the excitation light EL.
  • Excitation light having a wavelength longer than a predetermined second wavelength 43 (see FIG. 8) between the wavelength of the first emission peak 41a of the fluorescence IR and the wavelength of the second emission peak 41b longer than the first emission peak 41a.
  • a second filter 18 (see FIG. 12) for removing EL is further provided.
  • symbol is attached
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an overall configuration of a treatment support system 200 including a medical image capturing apparatus 19 according to the second embodiment.
  • the medical imaging device 19 includes the wavelength of the first emission peak 41a (see FIG. 8) of the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa irradiated with the excitation light EL, and the first emission peak 41a.
  • a second filter 18 is further provided for removing excitation light EL having a wavelength longer than a predetermined second wavelength 43 (see FIG. 8) between the longer second emission peak 41b (see FIG. 8).
  • the excitation light EL irradiated from the excitation light source 4 b enters the second filter 18.
  • the second filter 18 is configured to transmit the excitation light ELa (dashed line) having a length shorter than the second wavelength 43 out of the incident excitation light EL. Therefore, excitation light ELb having a wavelength longer than the second wavelength 43 is removed from the excitation light EL incident on the second filter 18, and the subject P is irradiated with excitation light ELa having a wavelength shorter than the second wavelength 43.
  • the second filter 18 includes, for example, a color filter.
  • the first wavelength 42 is longer than the second wavelength 43.
  • the second wavelength 43 is, for example, a wavelength of about 720 nm.
  • a common wavelength region 44 exists between the wavelength region separated by the first filter 12 and the wavelength region separated by the second filter 18. Since the difference between the first wavelength 42 and the second wavelength 43 increases as the size of the common wavelength region 44 increases, the first filter 12 exceeds the upper limit value of the excitation light ELa separated by the second filter 18. Since the upper limit value of the fluorescence IRb that is removed by this increases, the excitation light EL can be further prevented from entering the fluorescence detection section 9.
  • FIG. 14 is a schematic diagram for explaining the light reaching the fluorescence detection unit 9.
  • the excitation light ELb having a wavelength of the second wavelength 43 or more out of the excitation light EL emitted from the excitation light source 4 b is removed by the second filter 18.
  • the excitation light ELa having a wavelength shorter than the second wavelength 43 passes through the second filter 18 and is irradiated to the photosensitive substance Pa.
  • the photosensitive material Pa irradiated with the excitation light ELa emits fluorescence IR.
  • FIG. 14A the excitation light ELb having a wavelength of the second wavelength 43 or more out of the excitation light EL emitted from the excitation light source 4 b is removed by the second filter 18.
  • the excitation light ELa having a wavelength shorter than the second wavelength 43 passes through the second filter 18 and is irradiated to the photosensitive substance Pa.
  • the photosensitive material Pa irradiated with the excitation light ELa emits fluorescence IR.
  • the fluorescence IR having a wavelength equal to or longer than the first wavelength 42 passes through the first filter 12 and has a wavelength shorter than the first wavelength 42.
  • the excitation light ELa reflected from the fluorescence IR and the body surface of the subject P the excitation light ELa having a wavelength shorter than the first wavelength 42 is removed by the first filter 12.
  • the fluorescence IRa that has passed through the first filter 12 is detected by the fluorescence detection unit 9 and imaged.
  • the second filter 18 is difficult to accurately remove light with the size of the second wavelength 43 because of the structure.
  • the second filter 18 is configured so that the transmittance gradually decreases from a wavelength smaller than the second wavelength 43, for example. That is, the second filter 18 is configured to transmit light having a wavelength around the second wavelength 43 in the wavelength region 47 centered on the second wavelength 43. Therefore, if the size of the second wavelength 43 is too close to the second emission peak 41b, light having a wavelength greater than or equal to the second emission peak 41b may pass through the second filter 18.
  • the size of the second wavelength 43 is preferably set to a size that takes into account the size of the wavelength region 47.
  • the horizontal axis represents the wavelength
  • the vertical axis represents the light (excitation light EL) transmittance.
  • the second filter 18 is further provided to remove the excitation light EL having a wavelength longer than the predetermined second wavelength 43 between the two wavelengths. This suppresses that the subject P is irradiated with a wavelength component near the second emission peak 41b in the excitation light EL having a wavelength longer than the wavelength region of the light FL of the room illumination included in the excitation light EL. Can do.
  • the first wavelength 42 is longer than the second wavelength 43 as described above.
  • the wavelength of excitation light EL irradiated from the excitation light source 4b can be easily made smaller than the upper limit wavelength that can be removed by the first filter 12.
  • the light having a wavelength shorter than the first wavelength 42 is removed by the first filter 12, and therefore the excitation light having a wavelength longer than the second emission peak 41b. It is possible to further suppress the EL from being superimposed on the fluorescent image 16a.
  • the third filter 81 is a second filter. It is configured to remove light having a wavelength shorter than the third wavelength 82 longer than the peak 42b.
  • symbol is attached
  • the third filter 81 is an example of the “detector filter” in the claims.
  • the third filter 81 is configured to remove light having a wavelength shorter than the third wavelength 82 longer than the second peak 42b.
  • FIG. 16 is a schematic diagram for explaining light reaching the fluorescence detection unit 9.
  • the indoor lighting light FL and the fluorescence IR emitted from the photosensitive material Pa irradiated with the excitation light EL are incident on the third filter 81.
  • the indoor illumination light FL and the fluorescence IRb having a shorter wavelength than the third wavelength 82 are the third filter. 81 to remove.
  • the fluorescence IRa having a wavelength equal to or greater than the third wavelength 82 passes through the third filter 81 and reaches the fluorescence detection unit 9.
  • the third filter 81 in the third embodiment is configured so that the transmittance gradually increases from a wavelength smaller than the third wavelength 82, for example. That is, the third filter 81 is configured to transmit light having a wavelength around the third wavelength 82 in the wavelength region 83 centered on the third wavelength 82. Therefore, if the size of the third wavelength 82 is too close to the second emission peak 41 b, light having a wavelength that is equal to or smaller than the second emission peak 41 b may pass through the third filter 81.
  • the size of the third wavelength 82 is preferably set to a size that takes into account the size of the wavelength region 83. However, since the wavelength of the second emission peak 41b is longer than that of the first emission peak 41a, the setting conditions of the third wavelength 82 are less stringent than the first wavelength 42 in the first embodiment.
  • the horizontal axis is the wavelength
  • the vertical axis is the transmittance of light (excitation light EL).
  • the remaining configuration of the third embodiment is the same as that of the first and second embodiments.
  • the third filter 81 is configured to remove light having a wavelength shorter than the third wavelength 82 that is longer than the second emission peak 41b.
  • the fluorescent IR having a wavelength longer than the third wavelength 82 is detected. This makes it possible to remove light having a wavelength shorter than the third wavelength 82 that is longer than the second emission peak 41b, and thus more reliably reflects light in the wavelength region of the light FL of the room illumination in the fluorescent image 16a. Can be suppressed.
  • light having a wavelength longer than that of the second emission peak 41b can be transmitted, for example, even when ICG is used as the photosensitive material Pa, the fluorescence IR emitted from the ICG without replacing the third filter 81 is used.
  • a treatment support system 400 including the medical image capturing apparatus 90 (see FIG. 1) according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. 1, FIG. 18, and FIG.
  • a photosensitive material Pa that emits fluorescence IR in which the first emission peak 41a is a wavelength included in the wavelength region of the light FL of room lighting and the second emission peak 41b is longer than the wavelength of the light FL of room lighting is used.
  • the first emission peak 41a has a shorter wavelength than the wavelength region of the indoor lighting light FL
  • the second emission peak 41b is in the wavelength region of the indoor lighting light FL.
  • a photosensitive material Pa that emits fluorescence IR, which is an included wavelength is used.
  • the same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the fourth filter 91 is an example of the “detector filter” in the claims.
  • the medical image capturing apparatus 90 has light having at least a predetermined wavelength among fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa by irradiating excitation light EL (treatment light). 4, a fluorescence detection unit 9 that detects fluorescence IR that has passed through the detector filter, and an image generation unit 14 that generates an image based on the output of the fluorescence detection unit 9.
  • FIG. 18 is a schematic diagram for explaining light reaching the fluorescence detection unit 9.
  • the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa has at least a first emission peak 41a and a second emission peak 41b, and the wavelength of the first emission peak 41a is equal to or less than the wavelength of the second emission peak 41b.
  • the wavelength of the second light emission peak 41b is a wavelength included in the wavelength region of the light FL emitted from the room illumination
  • the predetermined wavelength is a wavelength that is not included in the wavelength region of the light FL emitted from the room illumination. This is the wavelength of the first emission peak 41a.
  • the fourth filter 91 is configured to transmit light having a wavelength shorter than the wavelength of the second emission peak 41b including a predetermined wavelength.
  • the fourth filter 91 is configured to transmit light having a wavelength shorter than the lower limit wavelength of the wavelength region of the light FL emitted from the room illumination, including a predetermined wavelength.
  • the fourth filter 91 is configured such that the transmittance gradually decreases from a wavelength smaller than the fourth wavelength 92, for example. That is, the fourth filter 91 is configured to transmit light having a wavelength around the fourth wavelength 92 in the wavelength region 93 centered on the fourth wavelength 92.
  • the horizontal axis represents the wavelength
  • the vertical axis represents the light (excitation light EL) transmittance.
  • the remaining configuration of the fourth embodiment is similar to that of the aforementioned first and second embodiments.
  • the medical image capturing apparatus 90 transmits light having at least a predetermined wavelength out of the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa when irradiated with the excitation light EL (therapeutic light).
  • the fourth filter 91, the fluorescence detection unit 9 that detects the fluorescence IR transmitted through the fourth filter 91, and the image generation unit 14 that generates an image based on the output of the fluorescence detection unit 9, and the fluorescence IR is at least It has a first emission peak 41a and a second emission peak 41b, and the wavelength of the first emission peak 41a is equal to or less than the wavelength of the second emission peak 41b, and is included in the wavelength region of the light FL emitted by the room illumination.
  • the wavelength of the second emission peak 41b is a wavelength included in the wavelength region of the light FL emitted by the room illumination, and the predetermined wavelength is the wavelength of the first emission peak 41a.
  • the fourth filter 91 is configured to transmit light having a wavelength shorter than the wavelength of the second emission peak 41b including the predetermined wavelength.
  • the wavelength of the second emission peak 41b of the fluorescence IR emitted by the photosensitive substance Pa is included in the wavelength region of the light FL of the room illumination, it can be removed by the fourth filter 91.
  • the fourth filter 91 it is possible to suppress the reflection of the indoor lighting light FL in the wavelength region of the second emission peak 41b in the fluorescent image 16a.
  • the fourth filter 91 is configured to transmit light having a wavelength shorter than the lower limit wavelength of the wavelength region of the light FL emitted from the room illumination, including a predetermined wavelength. Yes. Thereby, it is possible to detect the fluorescence IR having a wavelength shorter than the lower limit wavelength of the wavelength region of the light FL emitted from the room illumination among the fluorescence IR emitted from the photosensitive substance Pa. As a result, when the fluorescent image 16a is generated, it is possible to further suppress the indoor lighting light FL from being superimposed on the fluorescent image 16a, thereby further suppressing the deterioration of the image quality of the fluorescent image 16a. can do.
  • the color filter is used as the detector filter and the light source filter.
  • the present invention is not limited to this. Any filter may be used as long as it can separate light in a predetermined wavelength region.
  • a prism or the like may be used.
  • the example in which the first filter 12 (the third filter 81 and the fourth filter 91) is disposed at a position away from the fluorescence detection unit 9 on the optical axis L is shown.
  • the present invention is not limited to this.
  • the fluorescence detection unit 9 and the first filter 12 (the third filter 81 and the fourth filter 91) may be arranged without being separated.
  • the excitation light EL light having a peak wavelength in the wavelength region of about 650 nm to about 700 nm is used as the excitation light EL.
  • excitation light EL having a peak wavelength near the second absorption peak 40b may be used.
  • the region irradiated with the excitation light EL is illuminated in red. It is preferable to use excitation light EL having a peak wavelength in the vicinity of the absorption peak 40a (wavelength region of about 650 nm to about 700 nm).
  • IR700 is used as the photosensitive material Pa, but the present invention is not limited to this. Any photosensitive material that has a peak wavelength in the wavelength region of the indoor lighting light FL and that has a peak wavelength in a wavelength region that is larger than the wavelength region of the indoor lighting light FL. Also good.
  • the image generation unit 14 may generate only the fluorescent image 16a.
  • the present invention is not limited to this.
  • the second wavelength 43 and the first wavelength 42 may be the same size.
  • the medical image capturing apparatus 1 (19, 80, 90) includes the excitation light source 4b.
  • the present invention is not limited to this.
  • a treatment light source that irradiates the subject P with treatment light may be separately provided, and the fluorescence detection unit 9 may be configured to detect fluorescence IR emitted by the treatment light emitted from the treatment light source.
  • the first filter 12, the second filter 18, the third filter 81, and the fourth filter 91 remove a light having a predetermined wavelength or less (a predetermined wavelength or more).
  • a filter short pass filter
  • the present invention is not limited to this.
  • the first filter 12, the second filter 18, the third filter 81, and the fourth filter 91 may be configured as so-called bandpass filters that transmit light in a predetermined wavelength range.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also be applied when performing photoimmunotherapy using other medical devices such as an endoscope.
  • Fluorescence detection unit (detector) 12 First filter (detector filter) 14 image generation unit 16 image 41a first peak of fluorescence 41b second peak of fluorescence 42 first wavelength 43 second wavelength 81 third filter (detector filter) 82 3rd wavelength 85 4th wavelength 91 4th filter (detector filter) EL, ELa, ELb Excitation light FL Indoor illumination light IR, IRa, IRb Fluorescence P Subject Pa Photosensitive material

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Abstract

この医用画像撮像装置（１）は、治療光（ＥＬ）を照射することにより光感受性物質（Ｐａ）から発せられる蛍光（ＩＲ）のうち、少なくとも、室内照明が発する光（ＦＬ）の波長領域に含まれない第２発光ピーク（４１ｂ）の波長である所定波長を有する光を透過する検出器フィルタ（１２）と、検出器フィルタを透過した蛍光を検出する検出器（９）と、検出器の出力に基づき蛍光画像（１６ａ）を生成する画像生成部（１４）とを備える。

Description

医用画像撮像装置
　本発明は、医用画像撮像装置に関し、特に、治療時の画像を撮像し、治療支援を行う医用画像撮像装置に関する。
　従来、治療時の画像を撮像し、治療支援を行う医用画像撮像装置が知られている。このような医用画像撮像装置は、たとえば、特開２０１２－０２３４９２号公報に開示されている。
　上記特開２０１２－０２３４９２号公報には、光感受性物質を含む被検体に、可視光および励起光を照射し、被検体の可視光画像および励起光によって光感受性物質から発生した蛍光画像を取得し治療支援を行う医用画像撮像装置が開示されている。上記特開２０１２－０２３４９２号公報には、光感受性物質が投与された術部に、可視光と励起光とを相互に切り替えて照射させ、可視光画像と蛍光画像とを取得する構成が開示されている。なお、光感受性物質とは、所定の波長の励起光を照射されることにより、所定の波長の蛍光を発する薬剤の事である。上記特開２０１２－０２３４９２号公報では、光感受性物質として、インドシアニングリーン（以下、ＩＣＧという）が用いられている。特開２０１２－０２３４９２号公報では、ＩＣＧを被検者に投与し、励起光を照射することによって切除する部位を可視化することにより、治療支援を行っている。
　また、切除する部位を可視化するという目的以外にも、光感受性物質を用いることが知られている。このような光感受性物質の使用方法は、たとえば、特開２０１７－０７１６５４号公報に開示されている。特開２０１７－０７１６５４号公報には、励起光を吸収することにより蛍光を発する物質と、がん細胞に選択的に結合する抗体とを結合させた薬剤を被検体に投与し、励起光を照射することによりがん細胞を死滅させる方法が開示されている。上記特開２０１７－０７１６５４号公報では、光感受性物質として、ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００Ｄｘ（以下、ＩＲ７００という）が用いられている。
　上記特開２０１７－０７１６５４号公報に開示されている手法により、がんの治療効果を確認したい場合がある。たとえば、治療光を照射した後のがん細胞の大きさにより、再度治療光を照射する必要があるか否かの判断をするために、がん細胞の大きさを確認したい場合がある。励起光を照射された光感受性物質が発する蛍光に基づき生成された蛍光画像によって、がん細胞の大きさを確認することができる。しかしながら、照射される励起光の波長帯域は、光感受性物質によって異なる。また、励起光を照射されることによって発せられる蛍光の波長帯域も光感受性物質によって異なるため、光感受性物質から発せられる蛍光の波長帯域が、手術室などで用いられている室内照明などの光の波長領域と重なる場合がある。なお、本明細書において、室内照明とは、蛍光灯、白色電球、ＬＥＤ照明、非常灯、モニタ、医療機器で点灯している光などを含む。
　上記特開２０１２－０２３４９２号公報の医用画像撮像装置で用いられているＩＣＧは、蛍光の波長が室内照明の光の波長領域よりも長いため、蛍光画像に対する室内照明の影響は少ない。しかしながら、光感受性物質として特開２０１７－０７１６５４号公報に開示されているＩＲ７００を用いる場合、ＩＲ７００から発せられる蛍光の波長領域には、室内照明の光の波長領域に近い光が含まれるため、ＩＲ７００から発せられる蛍光に基づいて画像を生成する際に、室内照明などの光が蛍光画像に映り込んでしまう。室内照明などの光が蛍光画像に映り込むと、バックグラウンド（光感受性物質が発する蛍光以外の光）が上昇するため、高解像度の撮像素子を用いて蛍光画像を生成する場合、ノイズが多くなる。また、励起光を用いてＩＲ７００を励起させる場合は、ＩＲ７００の励起光の波長と蛍光の波長とが近いため、蛍光画像に励起光が映り込んでしまう。また、ＩＲ７００の励起光の波長が近赤外線の波長領域に近いため、近赤外線の波長領域に近い励起光を照射した場合、術野が赤く照らされる。
　上記のように、光感受性物質から発せられる蛍光に基づいて画像を生成する際には、室内照明の光などが蛍光画像に映り込み、蛍光画像の画質が低下するという問題点がある。
特開２０１２－０２３４９２号公報 特開２０１７－０７１６５４号公報
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、被検体に注入された光感受性物質が発する蛍光に基づいて蛍光画像を生成する際に、室内照明などの光感受性物質が発する蛍光以外の光が蛍光画像に重畳され、蛍光画像の画質が低下することを抑制することが可能な医用画像撮像装置を提供することである。
　上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における医用画像撮像装置は、被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質に治療光を照射して行う治療時の治療対象部位を撮像して画像を生成する医用画像撮像装置であって、治療光を照射することにより光感受性物質から発せられる蛍光のうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する検出器フィルタと、検出器フィルタを透過した蛍光を検出する検出器と、検出器の出力に基づき画像を生成する画像生成部とを備え、蛍光は、少なくとも第１発光ピークと第２発光ピークとを有し、第１発光ピークの波長は、第２発光ピークの波長以下の波長であり、室内照明が発する光の波長領域に含まれる波長であり、第２発光ピークの波長は、室内照明が発する光の波長領域に含まれない波長であり、所定波長は、第２発光ピークの波長である。
　この発明の一の局面における医用画像撮像装置は、上記のように、光感受性物質から発せられる蛍光のうち、少なくとも、室内照明が発する光の波長領域に含まれない所定波長を有する光を透過する検出器フィルタを備える。これにより、検出器フィルタによって室内照明が発する光の波長領域の光を取り除くことができる。すなわち、光感受性物質からの蛍光のうち、室内照明の光の波長領域に含まれる光を室内照明の光とともに敢えて除去し、室内照明の光の波長領域より波長の長い蛍光により画像を生成することができる。したがって、被検体に注入された光感受性物質が発する蛍光に基づいて蛍光画像を生成する際に、バックグラウンドが上昇することを抑制することができる。また、バックグラウンドの上昇を抑制することが可能となるので、高解像度の撮像素子を用いて蛍光画像を生成する場合でも、ノイズが多くなることを抑制することができる。これらの結果、被検体に注入された光感受性物質が発する蛍光に基づいて蛍光画像を生成する際に、室内照明の光が蛍光画像に重畳され、蛍光画像の画質が低下することを抑制することができる。
　上記第１の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、検出器フィルタは、所定波長を含む、第１発光ピークの波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。このように構成すれば、たとえば、光感受性物質が発する蛍光の第１発光ピークの波長が室内照明の光の波長領域に含まれる場合、第１発光ピークの波長未満の波長領域に含まれる室内照明が発する光を検出器フィルタによって除去することができる。その結果、蛍光画像に第１発光ピークの波長領域の室内照明の光が映り込むことを抑制することができる。
　上記第１の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、検出器フィルタは、所定波長を含む、室内照明が発する光の波長領域の上限波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。このように構成すれば、光感受性物質が発する蛍光のうち、室内照明が発する光の波長領域の上限波長よりも長い波長の蛍光を検出することができる。その結果、蛍光画像を生成する際に室内照明の光が蛍光画像に重畳されることをより一層抑制することが可能となるので、蛍光画像の画質が低下することをより一層抑制することができる。
　上記第１の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、第１発光ピークの強度は、第２発光ピークの強度よりも高い。このような蛍光を発する光感受性物質を用いれば、たとえば、第１発光ピークの波長が、室内照明が発する光の波長領域に含まれている場合でも、第１発光ピークの波長の蛍光を室内照明の光とともに敢えて除去し、第２発光ピークの蛍光により画像を生成することができる。その結果、室内照明の光の波長領域に含まれる光を除去することにより、第１発光ピークの強度より強度が低い第２発光ピークの光のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となるので、第２発光ピークの蛍光を用いても、蛍光画像の画質が劣化すること抑制することができる。
　上記第１の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、第１発光ピークの波長と第２発光ピークの波長との間隔は、第１発光ピークの波長と治療光のピーク波長との間隔よりも大きい。このような蛍光を発する光感受性物質を用いれば、治療光のピーク波長と蛍光の第１発光ピークの波長との間に、検出器フィルタを透過させる所定の波長を設定する場合と比較して、治療光のピーク波長からの間隔が第１発光ピークよりも第２発光ピークの方が大きいので、治療光のピーク波長と蛍光の第２発光ピークの波長との間に、検出器フィルタを透過させる所定の波長を容易に設定することができる。
　上記第１の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、治療光は、６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光である。ここで、赤色の波長領域は約６１０ｎｍから約７５０ｎｍである。また、光の色は、可視光領域の境界に近づくにつれて人の眼の感度が低下するため、見かけ上黒に近づく。したがって、このような蛍光を発する光感受性物質を使用する際に、治療光の波長を６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域に設定することで、６５０ｎｍ未満の治療光を照射する場合と比較して、被検者に照射された励起光によって照射範囲が赤く照らされることを抑制することができる。
　上記第１の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、第１発光ピークの波長は、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の領域に含まれ、第２発光ピークの波長は、７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる。このようなピーク波長を有する蛍光を発する光感受性物質を用いれば、検出器フィルタが透過させる所定波長の大きさの上限を、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲に設定することが可能となる。その結果、検出器フィルタが透過させる所定波長の大きさの上限を、室内照明の光を除去することに好ましい波長領域に設定することができる。
　この発明の第２の局面による医用画像撮像装置は、被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質に治療光を照射して行う治療時の治療対象部位を撮像して画像を生成する医用画像撮像装置であって、治療光を照射することにより光感受性物質から発せられる蛍光のうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する検出器フィルタと、検出器フィルタを透過した蛍光を検出する検出器と、検出器の出力に基づき画像を生成する画像生成部とを備え、蛍光は、少なくとも第１発光ピークと第２発光ピークとを有し、第１発光ピークの波長は、第２発光ピークの波長以下の波長であり、室内照明が発する光の波長領域に含まれない波長であり、第２発光ピークの波長は、室内照明が発する光の波長領域に含まれる波長であり、所定波長は第１発光ピークの波長である。
　この発明の第２の局面による医用画像撮像装置では、上記のように、光感受性物質から発せられる蛍光のうち、少なくとも、室内照明が発する光の波長領域に含まれない第１発光ピークの波長である所定波長を有する光を透過する検出器フィルタを備える。これにより、光感受性物質が発する蛍光の第２発光ピークの波長が、室内照明が発する光の波長領域に含まれる場合でも、検出器フィルタによって室内照明が発する光の波長領域の光を取り除くことができる。その結果、上記第１の局面による医用画像撮像装置と同様に、被検体に注入された光感受性物質が発する蛍光に基づいて蛍光画像を生成する際に、室内照明の光が蛍光画像に重畳され、蛍光画像の画質が低下することを抑制することができる。
　上記第２の局面における医用画像撮像装置において、検出器フィルタは、所定波長を含む、第２発光ピークの波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。このように構成すれば、たとえば、光感受性物質が発する蛍光の第２発光ピークの波長が室内照明の光の波長領域に含まれる場合、検出器フィルタによって除去することができる。その結果、蛍光画像に第２発光ピークの波長領域の室内照明の光が映り込むことを抑制することができる。
　上記第２の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、検出器フィルタは、所定波長を含む、室内照明が発する光の波長領域の下限波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。このように構成すれば、光感受性物質が発する蛍光のうち、室内照明が発する光の波長領域の下限波長よりも短い波長の蛍光を検出することができる。その結果、蛍光画像を生成する際に室内照明の光が蛍光画像に重畳されることをより一層抑制することが可能となるので、蛍光画像の画質が低下することをより一層抑制することができる。
　本発明によれば、上記のように、被検体に注入された光感受性物質が発する蛍光に基づいて蛍光画像を生成する際に、室内照明などの光感受性物質が発する蛍光以外の光が蛍光画像に重畳され、蛍光画像の画質が低下することを抑制することが可能な医用画像撮像装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態による医用画像撮像装置を備える治療支援システムの概略を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態による医用画像撮像装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態による医用画像撮像装置の撮像部の概略図である。 本発明の第１実施形態による医用画像撮像装置の撮像部内部の概略を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態による医用画像撮像装置を備える治療支援システムの全体構成の模式図である。 本発明の第１実施形態による医用画像撮像装置を備えた治療支援システムが光感受性物質の蛍光を発生させる状態を示す模式図（断面図）である。 本発明の第１実施形態による医用画像撮像装置が表示部に表示する蛍光画像の模式図（Ａ）、可視光画像の模式図（Ｂ）およびそれらを合成した合成画像の模式図（Ｃ）である。 被検体に投与される光感受性物質のスペクトルの模式図である。 本発明の第１実施形態による医用画像撮像装置が撮像する蛍光画像に室内照明の光が映り込んだ場合の蛍光画像の模式図（Ａ）、可視光画像の模式図（Ｂ）およびそれらを合成した合成画像の模式図（Ｃ）である。 本発明の第１実施形態による第１フィルタが光を透過する構成を説明するための模式図である。 本発明の第１実施形態による第１フィルタが透過する光の波長領域を説明するための模式図である。 本発明の第２実施形態による医用画像撮像装置を備える治療支援システムの概略を示したブロック図である。 本発明の第２実施形態による励起光源および第２フィルタの概略図である。 本発明の第２実施形態による第１フィルタおよび第２フィルタによる光を透過する構成を説明するための模式図である。 本発明の第２実施形態による第２フィルタが透過する光の波長領域を説明するための模式図である。 本発明の第３実施形態による第３フィルタが光を透過する構成を説明するための模式図である。 本発明の第３実施形態による第３フィルタが透過する光の波長領域を説明するための模式図である。 本発明の第４実施形態による第４フィルタが光を透過する構成を説明するための模式図である。 本発明の第４実施形態による第４フィルタが透過する光の波長領域を説明するための模式図である。
　以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
　［第１実施形態］
　図１～図１１を参照して、本発明の第１実施形態による医用画像撮像装置１を備えた治療支援システム１００の構成について説明する。
　（治療支援システムの構成）
　第１実施形態による医用画像撮像装置１を備えた治療支援システム１００は、図１に示すように、医用画像撮像装置１と、表示装置３０とを備える。医用画像撮像装置１は、被検体Ｐ内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質Ｐａに励起光ＥＬ（治療光）を照射して行う治療時の治療対象部位を撮像して画像を生成する医用画像撮像装置であって、励起光ＥＬを照射することにより被検体Ｐに投与された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲを検出し、がん細胞２０（図７参照）を可視化することにより執刀医Ｑ（図５参照）の手術を支援するように構成されている。医用画像撮像装置１の詳しい構成は後述する。なお、励起光ＥＬは、特許請求の範囲の「治療光」の一例である。
　また、表示装置３０は、医用画像撮像装置１から出力される被検体Ｐの撮像画像１６（図７参照）を表示するように構成されている。表示装置３０は、たとえば、液晶ディスプレイなどのモニタである。
　（医用画像撮像装置の構成）
　第１実施形態による医用画像撮像装置１は、図１に示すように、受光部２と光学系３と光源部４とを含む撮像部５と、アーム機構６と、筐体７とを備える。
　受光部２は、可視光検出部８と蛍光検出部９とを含む。可視光検出部８は、可視光Ｖｉｓを検出するように構成されている。また、蛍光検出部９は、蛍光ＩＲを検出するように構成されている。可視光検出部８および蛍光検出部９の詳しい構成については、後述する。なお、蛍光検出部９は、特許請求の範囲の「検出器」の一例である。
　光学系３は、ズームレンズ１０と、プリズム１１と、第１フィルタ１２とを含む。光学系３は、被検体Ｐから反射された可視光Ｖｉｓと励起光ＥＬを照射されることにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲとの分離、および、蛍光ＩＲの分離を行うように構成されている。光学系３の詳しい構成については後述する。なお、第１フィルタ１２は、特許請求の範囲の「検出器フィルタ」の一例である。
　光源部４は、可視光Ｖｉｓを被検体Ｐ（患者）に照射する可視光源４ａと、被検体Ｐの体内に投与された光感受性物質Ｐａを励起させるための励起光ＥＬを被検体Ｐに向けて照射する励起光源４ｂとを備えている。可視光源４ａおよび励起光源４ｂは、たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。なお、光感受性物質Ｐａは、たとえば、ＩＲ７００である。ＩＲ７００は、励起光ＥＬを吸収することにより蛍光ＩＲを発する物質と、がん細胞２０に選択的に結合する抗体とを結合させた薬剤である。ＩＲ７００は、被検体Ｐに投与し、励起光ＥＬを照射することによりがん細胞２０を死滅させる近赤外光免疫療法（ＮＩＲ－ＰＩＴ）に用いられる薬剤である。
　ここで、ＩＲ７００は、がん細胞２０に特異的に結合する性質を有している。したがって、ＮＩＲ－ＰＩＴでは、ＩＲ７００に対して励起光ＥＬ（治療光）を照射することにより、ＩＲ７００から生じる熱によってがん細胞２０のみを破壊することができる。また、ＩＲ７００は、がん細胞２０が破壊された場合、蛍光ＩＲを発しなくなる。したがって、ＮＩＲ－ＰＩＴでは、治療光を照射することにより生じる蛍光ＩＲの強度を取得することにより、治療効果を確認することができる。すなわち、治療光の照射直後における蛍光ＩＲの強度を１００とした場合に、所定パーセント分だけ蛍光ＩＲが低下したか否かによって治療効果を確認することができる。また、ＮＩＲ－ＰＩＴでは、がん細胞２０に結合したＩＲ７００から蛍光ＩＲが発せられるため、治療前後の蛍光ＩＲの強度変化により、治療光が正しく当てられたか否かを把握することができる。また、がん細胞２０が想定していた位置とは異なる位置にあった場合でも、ＩＲ７００からの蛍光ＩＲを検出することにより、がん細胞２０の位置を把握し、治療することができる。
　筐体７は、制御部１３と画像生成部１４と記憶部１５とを含む。筐体７は、たとえば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）が内蔵された台車である。制御部１３は、光源部４からの光（可視光Ｖｉｓ、励起光ＥＬ）の照射、照射の停止などを、図示しない操作部による入力操作に基づいて制御するように構成されている。制御部１３は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）などのプロセッサによって構成されている。
　画像生成部１４は、蛍光検出部９で検出された信号に基づき、蛍光画像１６ａ（図７参照）を生成するように構成されている。また、画像生成部１４は、可視光検出部８で検出された信号に基づき、可視光画像１６ｂ（図７参照）を生成するように構成されている。また、画像生成部１４は、蛍光画像１６ａと可視光画像１６ｂとを合成した合成画像１６ｃ（図７参照）を生成するように構成されている。画像生成部１４は、たとえば、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）または画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）などのプロセッサを含む。
　また、記憶部１５は、画像生成部１４が生成した画像１６などを記憶するように構成されている。記憶部１５は、たとえば、不揮発性のメモリまたはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを含む。
　図２は、第１実施形態による医用画像撮像装置１の斜視図である。筐体７は、４個の車輪７０と、筐体７の上面における筐体７の進行方向の前方付近に設けられたアーム機構６と、アーム機構６にサブアーム５０を介して設けられた撮像部５と、モニタ７２とを備える。筐体７の進行方向の後方には、筐体７を移動するときに使用されるハンドル７１が設けられている。また、筐体７の上面には、医用画像撮像装置１の遠隔操作に使用される図示しない操作部を装着するための凹部７３が形成されている。
　アーム機構６は、筐体７の進行方向の前方側（ハンドル７１の反対側）に設けられている。アーム機構６は、筐体７の進行方向の前方側に設けられた支柱６５上に配置された支持部６６に対して、ヒンジ部６２により連結された第１アーム部材６０を備える。第１アーム部材６０は、ヒンジ部６２を中心に、支柱６５および支持部６６を介して、筐体７に対して揺動可能となっている。なお、モニタ７２は、支柱６５に設置されている。
　第１アーム部材６０の上端には、第２アーム部材６１がヒンジ部６３により連結されている。第２アーム部材６１は、ヒンジ部６３を介して、第１アーム部材６０に対して揺動可能となっている。このため、第１アーム部材６０と第２アーム部材６１とは、自由に角度を調節できるように構成されている。
　第２アーム部材６１の下端には、支持部５２がヒンジ部６４により連結されている。支持部５２は、ヒンジ部６４を介して、第２アーム部材６１に対して揺動可能となっている。支持部５２には、回転軸５１が設けられている。そして、撮像部５を支持したサブアーム５０は、第２アーム部材６１の先端に設けられた回転軸５１を中心に回動する。このため、撮像部５は、サブアーム５０の回動により、アーム機構６に対して筐体７の進行方向の前方側の位置と、筐体７を移動させる時の姿勢であるアーム機構６に対して筐体７の進行方向の後方側（ハンドル７１側）の位置との間を移動する。
　図３は、第１実施形態による医用画像撮像装置１の撮像部５の概略図である。撮像部５は、上述の受光部２と、光学系３と、光源部４とを撮像部５内に収容している。図３の例では、可視光源４ａおよび励起光源４ｂは、それぞれ６個のＬＥＤによって構成されている。可視光源４ａは、被検体Ｐに向けて照射する可視光Ｖｉｓとして、たとえば、可視領域の複数の波長を含む白色光を照射するように構成されている。また、励起光源４ｂは、光感受性物質Ｐａを励起させるための励起光ＥＬとして、第１波長４２（図８参照）をピーク波長とする励起光ＥＬを被検体Ｐに向けて照射するように構成されている。
　図４は、第１実施形態による医用画像撮像装置１の受光部２および光学系３の概略図である。受光部２は、可視光検出部８と、蛍光検出部９とを備える。また、光学系３は、フォーカスを合わせるために図示しないレンズ移動機構によって光軸Ｌ方向に往復移動させられるズームレンズ１０と、プリズム１１と、第１フィルタ１２とを備える。プリズム１１は、ズームレンズ１０と第１フィルタ１２との間に設置されている。第１フィルタ１２は、プリズム１１と蛍光検出部９との間に設置されている。
　可視光検出部８は、可視光源４ａから照射され、被検体Ｐによって反射した可視光Ｖｉｓを検出するように構成されている。また、蛍光検出部９は、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬによって、被検体Ｐの体内に投与された光感受性物質Ｐａから発生された蛍光ＩＲを検出するように構成されている。可視光検出部８および蛍光検出部９は、たとえば、それぞれＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｎｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）などのイメージセンサから構成される。なお、可視光検出部８は、可視光画像１６ｂをカラー画像として撮影することが可能なものが使用される。
　可視光検出部８および蛍光検出部９は、可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲを検出する際に、共通の光学系３によって、可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲを検出するように構成されている。具体的には、受光部２に対して、光軸Ｌに沿って入射した可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲは、ズームレンズ１０を透過した後、プリズム１１に到達する。入射した可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲのうち、可視光Ｖｉｓは、プリズム１１により反射され、可視光検出部８に入射する。また、入射した可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲのうち、蛍光ＩＲは、プリズム１１を透過して第１フィルタ１２に入射する。入射した蛍光ＩＲのうち、第１波長４２（図８参照）よりも大きい波長の蛍光ＩＲａ（一点鎖線）は、第１フィルタ１２を透過する。また、入射した蛍光ＩＲのうち、第１波長４２よりも短い波長の蛍光ＩＲｂ（破線）は、第１フィルタ１２によって除去される。したがって、蛍光検出部９には、所定の第１波長４２以上の大きさの波長の蛍光ＩＲａが到達する。言い換えると、所定の第１波長４２以上の大きさの波長の蛍光ＩＲａは、蛍光検出部９によって検出され、所定の第１波長４２よりも短い大きさの波長の蛍光ＩＲｂは、蛍光検出部９によって検出されない。第１フィルタ１２は、たとえば、カラーフィルタを含む。
　図５は、治療支援システム１００の全体構成を示す図である。治療支援システム１００は、治療中の被検体Ｐの可視光画像１６ｂおよび蛍光画像１６ａを撮像し、表示装置３０に表示することによって、治療支援を行う治療支援システムとして構成されている。図５に示すように、医用画像撮像装置１は、執刀医Ｑが被検体Ｐの手術を行う際に、被検体Ｐの上方から被検体Ｐを撮像するように構成されている。具体的には、図６に示すように、医用画像撮像装置１に設けられている励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬによって、被検体Ｐの内部の光感受性物質Ｐａは、蛍光ＩＲを発生させる。そして、医用画像撮像装置１に設けられている蛍光検出部９は、被検体Ｐの内部の光感受性物質Ｐａから発生する蛍光ＩＲを検出する。
　第１実施形態では、医用画像撮像装置１は、たとえば、被検体Ｐのがん細胞２０を含む組織２１を撮像するように構成されている。図７は、表示装置３０に表示される画像１６の例を示す模式図である。第１実施形態では、がんに侵された組織２１を撮像し、表示装置３０に表示する例を示している。図７（Ａ）は、がん細胞２０の蛍光画像１６ａの模式図である。図７（Ｂ）は可視光画像１６ｂの模式図である。また、図７（Ｃ）は、蛍光画像１６ａと可視光画像１６ｂとを合成した合成画像１６ｃの模式図である。
　第１実施形態において、医用画像撮像装置１は、がん細胞２０の蛍光画像１６ａと可視光画像１６ｂとを合成して合成画像１６ｃを生成し、蛍光画像１６ａ、可視光画像１６ｂおよび合成画像１６ｃを表示装置３０に出力するように構成されている。また、図７に示すように、表示装置３０は、蛍光画像１６ａ、可視光画像１６ｂおよび合成画像１６ｃをそれぞれ表示するように構成されている。
　図８を参照して、光感受性物質Ｐａについて説明する。図８に示すグラフ４０（実線）は、光感受性物質Ｐａの吸収スペクトルである。また、図８に示すグラフ４１（一点鎖線）は、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのスペクトルである。また、グラフ４０およびグラフ４１の横軸は波長である。また、グラフ４０およびグラフ４１の縦軸は、吸収および蛍光の正規化された強度である。
　図８のグラフ４０に示すように、光感受性物質Ｐａは、約６５０ｎｍ以上約７００ｎｍ未満の波長領域に吸収のピーク波長を有する第１吸収ピーク４０ａを有している。また、光感受性物質Ｐａは、約６００ｎｍ以上約６５０ｎｍ未満の波長領域に吸収のピーク波長を有する第２吸収ピーク４０ｂを有している。光感受性物質Ｐａに照射される励起光ＥＬは、グラフ４０の範囲であればどの波長の光であってもよい。また、光感受性物質Ｐａに照射される励起光ＥＬは、励起光ＥＬの波長を吸収ピークの波長に合わせなくてもよい。第１実施形態では、励起光源４ｂから照射される励起光ＥＬは、たとえば、約６５０ｎｍ以上約７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光である。具体的には、励起光源４ｂは、第１吸収ピーク４０ａの波長と同じピーク波長を有する励起光ＥＬを照射するように構成されている。第１実施形態では、たとえば、励起光源４ｂは、約６９０ｎｍのピーク波長を有する励起光ＥＬを照射するように構成されている。
　図８のグラフ４１に示すように、光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲは、少なくとも第１発光ピーク４１ａと第２発光ピーク４１ｂとを有する。グラフ４１に示すように、第１発光ピーク４１ａの強度は、第２発光ピーク４１ｂの強度よりも高い。第１発光ピーク４１ａの波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長以下の波長であり、室内照明が発する光ＦＬ（図１０参照）の波長領域に含まれる波長である。また、第２発光ピーク４１ｂの波長は、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれない波長である。具体的には、光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａは、約７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の波長の領域に含まれる。また、光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂは、約７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる。第１発光ピーク４１ａの波長と第２発光ピーク４１ｂの波長との間隔ｄ１は、第１発光ピーク４１ａの波長と励起光ＥＬのピーク波長との間隔ｄ２よりも大きい。なお、室内照明の光ＦＬは、約３００ｎｍ～約７１０ｎｍの波長領域に波長ピークを有している。
　図８のグラフ４１に示すように、光感受性物質Ｐａの第１発光ピーク４１ａの波長の大きさは約７００ｎｍである。したがって、たとえば、光感受性物質Ｐａにピーク波長が約６２０ｎｍの励起光ＥＬを照射し、第１発光ピーク４１ａの波長の大きさの蛍光ＩＲを蛍光検出部９によって検出する場合、生成される蛍光画像１６ａには、図９（Ａ）に示す蛍光画像１７ａのように室内照明の光ＦＬが重畳される。室内照明の光ＦＬが重畳されると、蛍光画像１７ａに室内照明の光ＦＬが写りこみ、Ｓ／Ｎ比が低下する。蛍光画像１７ａの画質が劣化すると、蛍光画像１７ａと可視光画像１７ｂとを合成して生成される合成画像１７ｃも画質が劣化する可能性がある。なお、図９（Ａ）および図９（Ｃ）に示す例では、便宜上、室内照明の光ＦＬの映り込みを斜線のハッチングで表している。
　そこで、第１実施形態では、医用画像撮像装置１は、第１フィルタ１２によって室内照明の光ＦＬの波長領域よりも大きい蛍光ＩＲａと、室内照明の光ＦＬおよび室内照明の光ＦＬの波長領域の蛍光ＩＲｂとを分離するように構成されている。
　具体的には、第１フィルタ１２は、被検体Ｐに注入された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、少なくとも所定波長を有する光を透過するように構成されている。より具体的には、第１フィルタ１２は、所定波長を含む第１発光ピーク４１ａの波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。また、第１フィルタ１２は、所定波長を含む、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の上限波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。なお、所定波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長である。
　図１０は、蛍光検出部９に到達する光を説明するための模式図である。図１０（ａ）に示すように、第１フィルタ１２には、室内照明の光ＦＬと、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲが入射する。図１０（ｂ）に示すように、第１フィルタ１２に入射した室内照明の光ＦＬと蛍光ＩＲとのうち、室内照明の光ＦＬおよび第１波長４２よりも短い波長の蛍光ＩＲｂが第１フィルタ１２によって除去される。また、第１フィルタ１２に入射した室内照明の光ＦＬと蛍光ＩＲとのうち、第１波長４２以上の波長の蛍光ＩＲａが第１フィルタ１２を透過し、蛍光検出部９に到達する。
　なお、第１フィルタ１２は、構造上、所定波長の波長を有する光のみを正確に透過させることは難しい。そこで、第１実施形態では、所定の波長よりも短い第１波長４２よりも大きい波長の光を透過させるように構成されている。言い換えると、第１フィルタ１２は、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、第１発光ピーク４１ａの波長と第２発光ピーク４１ｂの波長との間にある第１波長４２よりも短い波長の光を取り除くように構成されている。
　第１波長４２は、約７００ｎｍ以上約７７０ｎｍ未満の範囲に含まれる波長である。また、第１波長４２は、蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａよりも、蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂに近い大きさの波長である。第１実施形態では、第１波長４２は、たとえば、約７５０ｎｍの波長である。第１フィルタ１２で除去する波長の上限である第１波長４２の大きさを約７５０ｎｍに設定することにより、第１フィルタ１２は、所定波長を有する蛍光ＩＲを透過させることができ、蛍光検出部９によって室内照明の光ＦＬが検出されることを抑制することができる。図１１のグラフ４６に示すように、第１フィルタ１２は、たとえば、第１波長４２よりも小さい波長から徐々に透過率が増加するように構成されている。すなわち、第１フィルタ１２は、第１波長４２を中心とした波長領域４５において、第１波長４２前後の波長の光を透過させるように構成されている。したがって、第１波長４２の大きさを第１発光ピーク４１ａに近付けすぎると、第１発光ピーク４１ａ以下の大きさの波長の光が第１フィルタ１２を透過する可能性がある。そのため、第１波長４２の大きさは、波長領域４５の大きさを考慮した大きさに設定することが好ましい。なお、図１１のグラフ４６は、横軸が波長であり、縦軸が光（励起光ＥＬ）の透過率である。
　（第１実施形態の効果）
　第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第１実施形態では、上記のように、医用画像撮像装置１は、励起光ＥＬ（治療光）を照射することにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する第１フィルタ１２と、第１フィルタ１２を透過した蛍光ＩＲ（ＩＲａ）を検出する蛍光検出部９と、蛍光検出部９の出力に基づき蛍光画像１６ａを生成する画像生成部１４とを備え、蛍光ＩＲは、少なくとも第１発光ピーク４１ａと第２発光ピーク４１ｂとを有し、第１発光ピーク４１ａの波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長以下の波長であり、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる波長であり、第２発光ピーク４１ｂの波長は、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれない波長であり、所定波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長である。これにより、第１フィルタ１２によって室内照明が発する光ＦＬを取り除くことができる。すなわち、光感受性物質Ｐａからの蛍光ＩＲのうち、室内照明の光ＦＬの波長の波長領域に含まれる光（蛍光ＩＲｂ）を室内照明の光ＦＬとともに敢えて除去し、室内照明の光ＦＬの波長の波長領域より波長の長い蛍光ＩＲ（ＩＲａ）により蛍光画像１６ａを生成することができる。したがって、被検体Ｐに注入された光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲに基づいて蛍光画像１６ａを生成する際に、バックグラウンドが上昇することを抑制することができる。また、バックグラウンドの上昇を抑制することが可能となるので、高解像度の撮像素子を用いて蛍光画像１６ａを生成する場合でも、ノイズが多くなることを抑制することができる。これらの結果、被検体Ｐに注入された光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲ（ＩＲａ）に基づいて蛍光画像１６ａを生成する際に、室内照明の光ＦＬが蛍光画像１６ａに重畳され、蛍光画像１６ａの画質が低下することを抑制することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、第１フィルタ１２は、所定波長を含む、第１発光ピーク４１ａの波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。これにより、たとえば、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲの波長が室内照明の光ＦＬの波長領域に含まれる場合、第１発光ピーク４１ａの波長未満の波長領域に含まれる室内照明が発する光ＦＬを第１フィルタ１２によって除去することができる。その結果、蛍光画像１６ａに励起光ＥＬの波長領域の室内照明の光ＦＬが映り込むことを抑制することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、第１フィルタ１２は、所定波長を含む、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の上限波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。これにより、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲのうち、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の上限波長よりも長い第１波長４２よりも長い波長の蛍光ＩＲを検出することができる。その結果、蛍光画像１６ａを生成する際に室内照明の光ＦＬが蛍光画像１６ａに重畳されることをより一層抑制することが可能となるので、蛍光画像１６ａの画質が低下することをより一層抑制することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、第１発光ピーク４１ａの強度は、第２発光ピーク４１ｂの強度よりも高い。このような蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いれば、たとえば、第１発光ピーク４１ａの波長が、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれている場合でも、第１発光ピーク４１ａの波長の蛍光ＩＲを室内照明の光ＦＬとともに敢えて除去し、第２発光ピーク４１ｂの蛍光ＩＲにより画像を生成することができる。その結果、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる光を除去することにより、第１発光ピーク４１ａの強度より強度が低い第２発光ピーク４１ｂの光のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となるので、第２発光ピーク４１ｂの光を用いても、蛍光画像１６ａの画質が劣化すること抑制することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、第１発光ピーク４１ａの波長と第２発光ピーク４１ｂの波長との間隔ｄ１は、第１発光ピーク４１ａの波長と励起光ＥＬ（治療光）のピーク波長との間隔ｄ２よりも大きい。このような蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いれば、励起光ＥＬのピーク波長と蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａの波長との間に、第１フィルタ１２を透過させる所定の第１波長４２を設定する場合と比較して、励起光ＥＬのピーク波長からの間隔が第１発光ピーク４１ａよりも第２発光ピーク４１ｂの方が大きいので、励起光ＥＬのピーク波長と蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂの波長との間に、第１フィルタ１２を透過させる所定の第１波長４２を容易に設定することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、励起光ＥＬ（治療光）は、６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光である。ここで、赤色の波長領域は約６１０ｎｍから約７５０ｎｍである。また、光の色は、可視光領域の境界に近づくにつれて人の眼の感度が低下するため、見かけ上黒に近づく。したがって、このような蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを使用する際に、励起光ＥＬの波長を６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域に設定することで、６５０ｎｍ未満の励起光ＥＬを照射する場合と比較して、被検体Ｐに照射された励起光ＥＬによって照射範囲が赤く照らされることを抑制することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、第１発光ピーク４１ａの波長は、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の領域に含まれ、第２発光ピーク４１ｂの波長は、７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる。このようなピーク波長を有する蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いる場合は、第１波長４２の大きさの上限を、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲に設定すればよい。その結果、第１フィルタ１２が透過させる所定波長の大きさの上限を、室内照明の光ＦＬを除去することに好ましい波長領域に設定することができる。
　［第２実施形態］
　次に、図８、図１２～図１５を参照して、本発明の第２実施形態による医用画像撮像装置１９を備える治療支援システム２００について説明する。所定のピーク波長を有する励起光ＥＬを被検体Ｐに照射する第１実施形態とは異なり、第２実施形態では、医用画像撮像装置１９は、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａの波長と、第１発光ピーク４１ａよりも長い第２発光ピーク４１ｂの波長との間の所定の第２波長４３（図８参照）よりも長い波長の励起光ＥＬを取り除く第２フィルタ１８（図１２参照）をさらに備える。なお、上記第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
　図１２は、第２実施形態による医用画像撮像装置１９を備える治療支援システム２００の全体構成を示す概略図である。図１２に示すように、医用画像撮像装置１９は、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａ（図８参照）の波長と、第１発光ピーク４１ａよりも長い第２発光ピーク４１ｂ（図８参照）の波長との間の所定の第２波長４３（図８参照）よりも長い波長の励起光ＥＬを取り除く第２フィルタ１８をさらに備える。
　図１３に示すように、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬは、第２フィルタ１８に入射する。第２フィルタ１８は、入射した励起光ＥＬのうち、第２波長４３未満の長さの励起光ＥＬａ（一点鎖線）を透過させるように構成されている。したがって、第２フィルタ１８に入射した励起光ＥＬは、第２波長４３より長い波長の励起光ＥＬｂが除去され、第２波長４３未満の波長の励起光ＥＬａが被検体Ｐに照射される。第２フィルタ１８は、たとえば、カラーフィルタを含む。
　図８に示すように、第１波長４２は第２波長４３よりも長い波長である。第２実施形態では、第２波長４３は、たとえば、約７２０ｎｍの波長である。また、図８に示すように、第１フィルタ１２によって分離される波長領域と、第２フィルタ１８によって分離される波長領域とには、共通する波長領域４４が存在する。共通する波長領域４４の大きさが大きいほど、第１波長４２と第２波長４３との差が大きくなるため、第２フィルタ１８によって分離された励起光ＥＬａの上限値よりも、第１フィルタ１２によって取り除かれる蛍光ＩＲｂの上限値が大きくなるため、より一層励起光ＥＬが蛍光検出部９に入射することを抑制することができる。
　図１４は、蛍光検出部９に到達する光を説明するための模式図である。図１４（ａ）に示すように、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬのうち、第２波長４３以上の波長の励起光ＥＬｂは、第２フィルタ１８によって除去される。また、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬのうち、第２波長４３未満の波長の励起光ＥＬａは、第２フィルタ１８を透過し、光感受性物質Ｐａに照射される。図１４（ｂ）に示すように、励起光ＥＬａが照射された光感受性物質Ｐａは、蛍光ＩＲを発する。図１４（ｃ）に示すように、光感受性物質Ｐａから発せられた蛍光ＩＲのうち、第１波長４２以上の波長の蛍光ＩＲは、第１フィルタ１２を透過し、第１波長４２より短い波長の蛍光ＩＲおよび被検体Ｐの体表などから反射した励起光ＥＬａのうち、第１波長４２よりも短い波長の励起光ＥＬａについては、第１フィルタ１２によって除去される。第１フィルタ１２を透過した蛍光ＩＲａは、蛍光検出部９に検出され、画像化される。
　なお、第２フィルタ１８も第１フィルタ１２と同様に、構造上、第２波長４３の大きさで正確に光を除去することは難しい。図１５のグラフ４８に示すように、第２フィルタ１８は、たとえば、第２波長４３よりも小さい波長から徐々に透過率が減少するように構成されている。すなわち、第２フィルタ１８は、第２波長４３を中心とした波長領域４７において、第２波長４３前後の波長の光を透過させるように構成されている。したがって、第２波長４３の大きさを第２発光ピーク４１ｂに近付けすぎると、第２発光ピーク４１ｂ以上の大きさの波長の光が第２フィルタ１８を透過する可能性がある。また、第２波長４３の大きさを、第１波長４２に近付けすぎると、第２フィルタ１８を透過した励起光ＥＬａのうち、被検体Ｐの体表などで反射した励起光ＥＬａが第１フィルタ１２を透過する可能性がある。そのため、第２波長４３の大きさは、波長領域４７の大きさを考慮した大きさに設定することが好ましい。なお、図１５のグラフ４８は、横軸が波長であり、縦軸が光（励起光ＥＬ）の透過率である。
　なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
　（第２実施形態の効果）
　第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第２実施形態では、上記のように、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａの波長と、第１発光ピーク４１ａよりも長い第２発光ピーク４１ｂの波長との間の所定の第２波長４３よりも長い波長の励起光ＥＬを取り除く第２フィルタ１８をさらに備える。これにより、励起光ＥＬに含まれる室内照明の光ＦＬの波長領域よりも長い波長の励起光ＥＬのうち、第２発光ピーク４１ｂ付近の波長成分が被検体Ｐに照射されることを抑制することができる。その結果、第２発光ピーク４１ｂ付近の波長成分が被検体Ｐに照射されることを抑制することが可能となり、被検体Ｐによって反射された励起光ＥＬが蛍光検出部９で検出された場合でも、第２発光ピーク４１ｂよりも長い波長の励起光ＥＬが蛍光画像１６ａに重畳されることを抑制することができる。
　また、第２実施形態では、上記のように、第１波長４２は、第２波長４３よりも長い波長である。これにより、第１フィルタ１２で除去することが可能な上限の波長よりも、励起光源４ｂから照射される励起光ＥＬの波長を、容易に小さくすることができる。その結果、被検体Ｐによって励起光ＥＬが反射された場合でも、第１波長４２よりも短い波長の光は第１フィルタ１２で除去されるので、第２発光ピーク４１ｂよりも長い波長の励起光ＥＬが蛍光画像１６ａに重畳されることをより一層抑制することができる。
　なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
　［第３実施形態］
　次に、図１、図１６および図１７を参照して、第３実施形態による医用画像撮像装置８０（図１参照）を備える治療支援システム３００（図１参照）について説明する。第２発光ピーク４１ｂの波長よりも短い第１波長４２よりも短い波長の光を除去する第１実施形態の第１フィルタ１２とは異なり、第３実施形態では、第３フィルタ８１は、第２ピーク４２ｂよりも長い第３波長８２よりも短い波長の光を除去するように構成されている。なお、上記第１および第２実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。また、第３フィルタ８１は、特許請求の範囲の「検出器フィルタ」の一例である。
　第３実施形態では、第３フィルタ８１は、第２ピーク４２ｂよりも長い第３波長８２よりも短い波長の光を除去するように構成されている。
　図１６は、蛍光検出部９に到達する光を説明するための模式図である。図１６（ａ）に示すように、第３フィルタ８１には、室内照明の光ＦＬと、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲとが入射する。図１６（ｂ）に示すように、第３フィルタ８１に入射した室内照明の光ＦＬと蛍光ＩＲとのうち、室内照明の光ＦＬおよび第３波長８２よりも短い波長の蛍光ＩＲｂが第３フィルタ８１によって除去される。また、第３フィルタ８１に入射した室内照明の光ＦＬと蛍光ＩＲとのうち、第３波長８２以上の波長の蛍光ＩＲａが第３フィルタ８１を透過し、蛍光検出部９に到達する。
　なお、第３実施形態における第３フィルタ８１も、第１実施形態における第１フィルタ１２と同様に、構造上、第３波長８２の大きさで正確に光を除去することは難しい。図１７のグラフ８４に示すように、第３フィルタ８１は、たとえば、第３波長８２よりも小さい波長から徐々に透過率が増加するように構成されている。すなわち、第３フィルタ８１は、第３波長８２を中心とした波長領域８３において、第３波長８２前後の波長の光を透過させるように構成されている。したがって、第３波長８２の大きさを第２発光ピーク４１ｂに近付けすぎると、第２発光ピーク４１ｂ以下の大きさの波長の光が第３フィルタ８１を透過する可能性がある。そのため、第３波長８２の大きさは、波長領域８３の大きさを考慮した大きさに設定することが好ましい。しかし、第２発光ピーク４１ｂは、第１発光ピーク４１ａよりも波長が長いため、第３波長８２は、第１実施形態における第１波長４２よりも設定条件が厳しくない。なお、図１７のグラフ８４は、横軸が波長であり、縦軸が光（励起光ＥＬ）の透過率である。
　なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。
　（第３実施形態の効果）
　第３実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第３実施形態では、上記のように、第３フィルタ８１は、第２発光ピーク４１ｂよりも長い第３波長８２よりも短い波長の光を除去するように構成されており、蛍光検出部９は、第３波長８２よりも長い波長の蛍光ＩＲを検出するように構成されている。これにより、第２発光ピーク４１ｂよりも長い第３波長８２よりも短い波長の光を除去することが可能となるので、より確実に室内照明の光ＦＬの波長領域の光が蛍光画像１６ａに映り込むことを抑制することができる。また、第２発光ピーク４１ｂよりも長い波長の光を透過させることが可能となるので、たとえば、光感受性物質ＰａとしてＩＣＧを用いる場合でも、第３フィルタ８１を交換することなくＩＣＧが発する蛍光ＩＲを検出する際に室内照明の光ＦＬの波長領域の光が蛍光画像１６ａに映り込むことを抑制することができる。その結果、光感受性物質ＰａとしてＩＲ７００およびＩＣＧのどちらを用いる場合でも、第３フィルタ８１を交換することなく、室内照明の光ＦＬの波長領域の光が蛍光画像１６ａに映り込むことを抑制することができる。
　なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。
　［第４実施形態］
　次に、図１、図１８および図１９を参照して、第４実施形態による医用画像撮像装置９０（図１参照）を備える治療支援システム４００（図１参照）について説明する。第１発光ピーク４１ａが室内照明の光ＦＬの波長領域に含まれる波長であり、第２発光ピーク４１ｂが室内照明の光ＦＬの波長よりも長い波長である蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いる第１実施形態とは異なり、第４実施形態では、第１発光ピーク４１ａが室内照明の光ＦＬの波長領域よりも短い波長であり、第２発光ピーク４１ｂが室内照明の光ＦＬの波長領域に含まれる波長である蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いる。なお、上記第１～第３実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。また、第４フィルタ９１は、特許請求の範囲の「検出器フィルタ」の一例である。
　第４実施形態では、図１に示すように、医用画像撮像装置９０は、励起光ＥＬ（治療光）を照射することにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する第４フィルタ９１と、検出器フィルタを透過した蛍光ＩＲを検出する蛍光検出部９と、蛍光検出部９の出力に基づき画像を生成する画像生成部１４とを備える。
　図１８は、蛍光検出部９に到達する光を説明するための模式図である。図１８に示すように、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲは、少なくとも第１発光ピーク４１ａと第２発光ピーク４１ｂを有し、第１発光ピーク４１ａの波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長以下の波長であり、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれない波長であり、第２発光ピーク４１ｂの波長は、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる波長であり、所定波長は第１発光ピーク４１ａの波長である。第４実施形態では、第４フィルタ９１は、所定波長を含む、第２発光ピーク４１ｂの波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。また、第４フィルタ９１は、所定波長を含む、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の下限波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。
　具体的には、図１９のグラフ９４に示すように、第４フィルタ９１は、たとえば、第４波長９２よりも小さい波長から徐々に透過率が減少するように構成されている。すなわち、第４フィルタ９１は、第４波長９２を中心とした波長領域９３において、第４波長９２前後の波長の光を透過させるように構成されている。なお、図１９のグラフ９４は、横軸が波長であり、縦軸が光（励起光ＥＬ）の透過率である。
　なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１および第２実施形態と同様である。
　（第４実施形態の効果）
　第４実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
　第４実施形態では、上記のように、医用画像撮像装置９０は、励起光ＥＬ（治療光）を照射することにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する第４フィルタ９１と、第４フィルタ９１を透過した蛍光ＩＲを検出する蛍光検出部９と、蛍光検出部９の出力に基づき画像を生成する画像生成部１４とを備え、蛍光ＩＲは、少なくとも第１発光ピーク４１ａと第２発光ピーク４１ｂとを有し、第１発光ピーク４１ａの波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長以下の波長であり、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれない波長であり、第２発光ピーク４１ｂの波長は、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる波長であり、所定波長は第１発光ピーク４１ａの波長である。これにより、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂの波長が室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる場合でも、第４フィルタ９１によって室内照明が発する光ＦＬの波長領域の光を取り除くことができる。その結果、上記第１実施形態による医用画像撮像装置１と同様に、被検体Ｐに注入された光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲに基づいて蛍光画像１６ａを生成する際に、室内照明の光ＦＬが蛍光画像１６ａに重畳され、蛍光画像１６ａの画質が低下することを抑制することができる。
　また、第４実施形態では、上記のように、第４フィルタ９１は、所定波長を含む、第２発光ピーク４１ｂの波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。これにより、たとえば、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂの波長が室内照明の光ＦＬの波長領域に含まれる場合、第４フィルタ９１によって除去することができる。その結果、蛍光画像１６ａに第２発光ピーク４１ｂの波長領域の室内照明の光ＦＬが映り込むことを抑制することができる。
　また、第４実施形態では、上記のように、第４フィルタ９１は、所定波長を含む、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の下限波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。これにより、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲのうち、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の下限波長よりも短い波長の蛍光ＩＲを検出することができる。その結果、蛍光画像１６ａを生成する際に室内照明の光ＦＬが蛍光画像１６ａに重畳されることをより一層抑制することが可能となるので、蛍光画像１６ａの画質が低下することをより一層抑制することができる。
　なお、第４実施形態のその他の効果は、上記第１～第３実施形態と同様である。
　（変形例）
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
　たとえば、上記第１～第４実施形態では、検出器フィルタおよび光源フィルタとして、カラーフィルタを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。所定の波長領域の光を分離することが可能であれば、どのようなフィルタを用いてもよい。たとえば、プリズムなどを用いてもよい。
　また、上記第１～第４実施形態では、第１フィルタ１２（第３フィルタ８１、第４フィルタ９１）を、光軸Ｌ上の蛍光検出部９から離れた位置に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蛍光検出部９と第１フィルタ１２（第３フィルタ８１、第４フィルタ９１）とを離さずに配置してもよい。
　また、上記第１～第４実施形態では、励起光ＥＬとして、約６５０ｎｍ以上約７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光を用いたが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２吸収ピーク４０ｂ付近にピーク波長を有する励起光ＥＬを用いてもよい。しかし、第２吸収ピーク４０ｂの吸収効率は第１吸収ピーク４０ａよりも低く、第２吸収ピーク４０ｂの波長が約６２０ｎｍであるため、励起光ＥＬが照射された領域が赤く照らされるため、第１吸収ピーク４０ａ付近（約６５０ｎｍ以上約７００ｎｍ以下の波長領域）にピーク波長を有する励起光ＥＬを用いることが好ましい。
　また、上記第１～第４実施形態では、光感受性物質Ｐａとして、ＩＲ７００を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。室内照明の光ＦＬの波長領域内にピーク波長を有するとともに、室内照明の光ＦＬの波長領域よりも大きい波長領域にピーク波長を有する光感受性物質であれば、どのような光感受性物質であってもよい。
　また、上記第１～第４実施形態では、画像生成部１４が可視光画像１６ｂを生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。画像生成部１４が蛍光画像１６ａのみを生成する構成であってもよい。
　また、上記第２実施形態では、第２波長４３が第１波長４２よりも小さい波長である例を示したが、本発明はこれに限られない。第２波長４３と第１波長４２とが同じ大きさであってもよい。
　また、上記第１～第４実施形態では、医用画像撮像装置１（１９、８０、９０）が励起光源４ｂを備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、被検体Ｐに治療光を照射する治療光源を別途設け、蛍光検出部９は、治療光源から照射される治療光により発せられた蛍光ＩＲを検出するように構成されていてもよい。
　また、上記第１～第４実施形態では、第１フィルタ１２、第２フィルタ１８、第３フィルタ８１および第４フィルタ９１が、所定の波長以下（所定の波長以上）の光を除去するいわゆるロングパスフィルタ（ショートパスフィルタ）として構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１フィルタ１２、第２フィルタ１８、第３フィルタ８１および第４フィルタ９１は、所定の波長範囲の光を透過させる、いわゆるバンドパスフィルタとして構成されていてもよい。
　また、上記第１～第４実施形態では、被検体Ｐに対して治療光を照射することにより治療を行う装置に用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内視鏡など、他の医療機器を用いて光免疫治療を行う場合にも本発明を適用することができる。
　１、１９、８０、９０　医用画像撮像装置
　４ｂ　励起光源
　９　蛍光検出部（検出器）
　１２　第１フィルタ（検出器フィルタ）
　１４　画像生成部
　１６　画像
　４１ａ　蛍光の第１ピーク
　４１ｂ　蛍光の第２ピーク
　４２　第１波長
　４３　第２波長
　８１　第３フィルタ（検出器フィルタ）
　８２　第３波長
　８５　第４波長
　９１　第４フィルタ（検出器フィルタ）
　ＥＬ、ＥＬａ、ＥＬｂ　励起光
　ＦＬ　室内照明の光
　ＩＲ、ＩＲａ、ＩＲｂ　蛍光
　Ｐ　被検体
　Ｐａ　光感受性物質

Claims (10)

  1. 　被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質に治療光を照射して行う治療時の前記治療対象部位を撮像して画像を生成する医用画像撮像装置であって、
    　前記治療光を照射することにより前記光感受性物質から発せられる蛍光のうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する検出器フィルタと、
    　前記検出器フィルタを透過した前記蛍光を検出する検出器と、
    　前記検出器の出力に基づき画像を生成する画像生成部とを備え、
    　前記蛍光は、少なくとも第１発光ピークと第２発光ピークとを有し、
    　前記第１発光ピークの波長は、前記第２発光ピークの波長以下の波長であり、室内照明が発する光の波長領域に含まれる波長であり、
    　前記第２発光ピークの波長は、前記室内照明が発する光の波長領域に含まれない波長であり、
    　前記所定波長は、前記第２発光ピークの波長である、医用画像撮像装置。
  2. 　前記検出器フィルタは、前記所定波長を含む、前記第１発光ピークの波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている、請求項１に記載の医用画像撮像装置。
  3. 　前記検出器フィルタは、前記所定波長を含む、前記室内照明が発する光の波長領域の上限波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている、請求項１または２に記載の医用画像撮像装置。
  4. 　前記第１発光ピークの強度は、前記第２発光ピークの強度よりも高い、請求項１～３のいずれか１項に記載の医用画像撮像装置。
  5. 　前記第１発光ピークの波長と前記第２発光ピークの波長との間隔は、前記第１発光ピークの波長と前記治療光のピーク波長との間隔よりも大きい、請求項１～４のいずれか１項に記載の医用画像撮像装置。
  6. 　前記治療光は、６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光である、請求項１～５のいずれか１項に記載の医用画像撮像装置。
  7. 　前記第１発光ピークの波長は、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の領域に含まれ、
    　前記第２発光ピークの波長は、７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる、請求項１～６のいずれか１項に記載の医用画像撮像装置。
  8. 　被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質に治療光を照射して行う治療時の前記治療対象部位を撮像して画像を生成する医用画像撮像装置であって、
    　前記治療光を照射することにより前記光感受性物質から発せられる蛍光のうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する検出器フィルタと、
    　前記検出器フィルタを透過した前記蛍光を検出する検出器と、
    　前記検出器の出力に基づき画像を生成する画像生成部とを備え、
    　前記蛍光は、少なくとも第１発光ピークと第２発光ピークとを有し、
    　前記第１発光ピークの波長は、前記第２発光ピークの波長以下の波長であり、室内照明が発する光の波長領域に含まれない波長であり、
    　前記第２発光ピークの波長は、前記室内照明が発する光の波長領域に含まれる波長であり、
    　前記所定波長は前記第１発光ピークの波長である、医用画像撮像装置。
  9. 　前記検出器フィルタは、前記所定波長を含む、前記第２発光ピークの波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている、請求項８に記載の医用画像撮像装置。
  10. 　前記検出器フィルタは、前記所定波長を含む、前記室内照明が発する光の波長領域の下限波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている、請求項８または９に記載の医用画像撮像装置。
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