JPH0414973B2 - - Google Patents
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- JPH0414973B2 JPH0414973B2 JP1120996A JP12099689A JPH0414973B2 JP H0414973 B2 JPH0414973 B2 JP H0414973B2 JP 1120996 A JP1120996 A JP 1120996A JP 12099689 A JP12099689 A JP 12099689A JP H0414973 B2 JPH0414973 B2 JP H0414973B2
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- fluorescence
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は光を用いた癌診断装置に関するもので
ある。ヘマトポルフイリン誘導体
(Hematoporphyrin Derivative、以下HpDとい
う)などの癌に集積し易くかつ光励起されたとき
に殺細胞効果を有する蛍光物質を用いた光化学反
応によるがんの治療法は定着しつつあり、これは
Photodynamic Therapy(PDT)と呼ばれてい
る。本発明は、この蛍光物質から発生する蛍光の
分光スペクトル強度等を測定することにより癌の
診断を行う診断装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a cancer diagnostic device using light. Cancer treatment methods using photochemical reactions using fluorescent substances, such as hematoporphyrin derivatives (hereinafter referred to as HpD), which tend to accumulate in cancer and have a cell-killing effect when excited by light, are becoming established. teeth
It is called Photodynamic Therapy (PDT). The present invention relates to a diagnostic device that diagnoses cancer by measuring the spectral intensity and the like of fluorescence generated from this fluorescent substance.
「従来の技術」
癌の診断、治療に、HpDなど、癌に対して親
和性の強い蛍光物質を予め病巣部に吸収させてお
き、この部分をレーザ光で照射いたときの蛍光物
質とレーザ光との光化学反応を利用して癌細胞だ
けを選択的に壊死させる癌診断治療方法および装
置が提案されている(特公昭63−9464号公報およ
び特公昭63−2633号公報)。"Conventional technology" In the diagnosis and treatment of cancer, a fluorescent substance with a strong affinity for cancer, such as HpD, is absorbed into the lesion area in advance, and this area is irradiated with laser light. A cancer diagnosis and treatment method and device for selectively necrotizing only cancer cells using a photochemical reaction with cancer have been proposed (Japanese Patent Publication No. 63-9464 and Japanese Patent Publication No. 63-2633).
第5図は上記提案による従来の前記診断治療装
置の基本構成を示す図で、図中、1は組織表面、
2,3,4,5はライトガイド、6はカラーカメ
ラ、7は白色光源、8はレーザ光源、、9は分光
器、10は蛍光スペクトル像、11は高感度カメ
ラ、12は解析回路、13および14はモニタ
TV、15はフアイバ束、16はビデオ信号であ
る。 FIG. 5 is a diagram showing the basic configuration of the conventional diagnostic treatment device proposed above, in which 1 indicates the tissue surface;
2, 3, 4, 5 are light guides, 6 is a color camera, 7 is a white light source, 8 is a laser light source, 9 is a spectrometer, 10 is a fluorescence spectrum image, 11 is a high-sensitivity camera, 12 is an analysis circuit, 13 and 14 is the monitor
TV, 15 is a fiber bundle, and 16 is a video signal.
この第5図に示す装置は、通常の内視鏡診断系
17と光化学反応診断治療系18に分けることが
できる。前記フアイバ束15は内視鏡に組み込ま
れており、予めHpDを静注された患者の病巣と
疑われる部位に対向されている。 The apparatus shown in FIG. 5 can be divided into a normal endoscopic diagnosis system 17 and a photochemical reaction diagnosis treatment system 18. The fiber bundle 15 is incorporated into an endoscope, and is opposed to a site suspected of being a lesion in a patient who has previously been intravenously injected with HpD.
前記内視鏡診断系17は、組織表面1を照射す
るための白色光源7と、この白色光を導くライト
ガイド3と、組織表面1のイメージをカラーカメ
ラ6に導くイメージガイド2と、組織表面1のイ
メージをカラーカメラ6で撮影して得たイメージ
を写すモニタTV13とから構成される。 The endoscopic diagnosis system 17 includes a white light source 7 for irradiating the tissue surface 1, a light guide 3 that guides the white light, an image guide 2 that guides an image of the tissue surface 1 to a color camera 6, and a white light source 7 for irradiating the tissue surface 1. 1 image with a color camera 6 and a monitor TV 13 on which the image obtained is displayed.
前記光化学反応診断治療系18には、診断のた
めの診断光(波長405nm)と治療のための治療光
(630十nm)をパルスレーザ光として切り換えて
出力するレーザ光源8が設けられている。これら
の光はライトガイド4により患部に導かれ、これ
を照射する。診断時に診断レーザ光の照射により
生じた蛍光は、ライトガイド5により分光器9へ
導かれる。この分光器9により得られた蛍光スペ
クトル像10は高感度カメラ11により撮影さ
れ、この出力ビデオ信号16を解析回路12で演
算処理して図形化し、スペクトル波形としてモニ
タTV14に表示する。スペクトル像10はHpD
蛍光に特徴的な630nm、690nmの双峰系を示し、
このスペクトルを観察するため、分光器9の分光
波長領域は600〜700nmに設定している。 The photochemical reaction diagnosis and treatment system 18 is provided with a laser light source 8 that outputs pulsed laser light by switching between diagnostic light for diagnosis (wavelength: 405 nm) and therapeutic light for treatment (630 nm). These lights are guided to the affected area by the light guide 4 and irradiated thereon. Fluorescence generated by irradiation with diagnostic laser light during diagnosis is guided to a spectroscope 9 by a light guide 5. A fluorescence spectrum image 10 obtained by this spectroscope 9 is photographed by a high-sensitivity camera 11, and this output video signal 16 is subjected to arithmetic processing in an analysis circuit 12 to be graphically displayed and displayed on a monitor TV 14 as a spectrum waveform. Spectral image 10 is HpD
Shows a bimodal system of 630nm and 690nm characteristic of fluorescence,
In order to observe this spectrum, the spectral wavelength range of the spectroscope 9 is set to 600 to 700 nm.
内視鏡診断と光化学反応診断治療は並行して行
われるため、白色光源7とレーザ光源8は時分割
して組織表面1を照射する。レーザ光照射に同期
して分光器9からモニタTV14に至る蛍光スペ
クトル解析系も間欠的に動作する。 Since the endoscopic diagnosis and the photochemical reaction diagnosis treatment are performed in parallel, the white light source 7 and the laser light source 8 irradiate the tissue surface 1 in a time-sharing manner. The fluorescence spectrum analysis system from the spectrometer 9 to the monitor TV 14 also operates intermittently in synchronization with the laser beam irradiation.
この装置により、操作者は、診断時にはモニタ
TV13の組織イメージ像とモニタTV14の蛍
光スペクトル波形を同時に見ながら、癌の場所を
探ることができ、ここで発見した癌は励起光を治
療用に切替えるだけでただちに治療を行うことが
できる。この治療は癌部に残留しているHpDと
治療光との光化学反応により、癌部だけを選択的
に壊死させることで実行される。さらに診断時に
おける蛍光の確認についても、HpDに特有なス
ペクトル波形そのものを直接観察するため、正常
部からの自家蛍光との混同もなく、癌の認定が容
易となる。そして特に早期癌の診断・治療に大き
く貢献できる可能性がある。 This device allows the operator to monitor
The location of cancer can be detected while viewing the tissue image on the TV 13 and the fluorescence spectrum waveform on the monitor TV 14 at the same time, and any cancer discovered here can be immediately treated by simply switching the excitation light to the treatment mode. This treatment is performed by selectively causing necrosis of only the cancerous area through a photochemical reaction between HpD remaining in the cancerous area and therapeutic light. Furthermore, when confirming fluorescence at the time of diagnosis, since the spectral waveform unique to HpD itself is directly observed, there is no confusion with autofluorescence from normal areas, making it easier to identify cancer. In particular, it has the potential to greatly contribute to the diagnosis and treatment of early-stage cancer.
治療光の波長を630nmにしたのは、いくつかあ
るHpDの吸収波長の中で、この波長で血液によ
る吸収が最低となるため、組織の奥深くまでレー
ザ光が到達して深部癌の治療が期待できるからで
ある。また、診断光の波長を405nmにしたのは
HpDの吸収がこの波長で大きく、HpD特有の蛍
光を効率良く発生できるからである。 The wavelength of the treatment light was set to 630nm because, among the several absorption wavelengths of HpD, absorption by blood is the lowest at this wavelength, allowing the laser light to reach deep into the tissues and is expected to treat deep cancers. Because you can. Also, the wavelength of the diagnostic light was set to 405nm.
This is because the absorption of HpD is large at this wavelength, and the fluorescence unique to HpD can be efficiently generated.
「発明が解決しようとする課題」
前記従来技術は1つの装置で癌の診断と治療を
同時に行うことができるのでそれ自体は大きな意
義のあるものである。またHpDを励起する光と
して尖頭出力の大きなパルスレーザ光を使用する
のも診断と治療を効果的に行うのに大きな意味が
ある。しかし診断と治療が同時に行われない場合
もあり、特に診断だけの装置が望まれていた。例
えば研究レベルでは癌診断装置だけを必要とする
場合があり、また、多人数を対象とする健康診断
では特に扱い易い癌診断装置が要望されていた。``Problem to be Solved by the Invention'' The above-mentioned prior art is of great significance in itself because it allows diagnosis and treatment of cancer to be performed simultaneously with one device. Furthermore, the use of pulsed laser light with a large peak output as the light for exciting HpD is of great significance for effective diagnosis and treatment. However, there are cases where diagnosis and treatment are not performed at the same time, and there has been a particular desire for a device that can only perform diagnosis. For example, at the research level, there are cases where only a cancer diagnosis device is required, and there is a demand for a cancer diagnosis device that is particularly easy to use in health checkups for a large number of people.
診断のみを行う場合、前記従来装置を使用でき
るが、寸法が大き過ぎて移動が難しかつた。また
診断だけであれば405nm波長光源は必らずしもレ
ーザである必要はなくもつと使用し易い光源があ
ればこれの方が望ましい。 If only diagnosis is to be performed, the conventional device described above can be used, but its dimensions are too large and it is difficult to move. Furthermore, if only for diagnosis, the 405 nm wavelength light source does not necessarily have to be a laser, but it is preferable to use a light source that is easy to use.
従来装置では診断用の405nmパルスレーザ光を
得るのも308nm光を発するエキシマガスレーザ光
を405nm光を発する色素を溶媒に溶かした色素溶
液に照射して得ていた。これらのガスや色素溶液
はレーザの性能を維持するためには適当な時期に
新鮮なものとの取替えが必要である。使用頻度に
もよるが、大まかに言つて1週間に1回の取替え
が必要である。 In conventional equipment, 405nm pulsed laser light for diagnosis was obtained by irradiating excimer gas laser light that emits 308nm light onto a dye solution in which a dye that emits 405nm light was dissolved in a solvent. These gases and dye solutions must be replaced with fresh ones at appropriate times to maintain laser performance. Although it depends on the frequency of use, it generally needs to be replaced once a week.
本発明は診断のみを考慮し、小型軽量の移動可
能でガスや色素溶液を使用しない光源を用いた装
置を得ることを目的とするものである。 The present invention has only diagnostic considerations in mind and aims to provide a device using a light source that is small, lightweight, portable, and does not use gases or dye solutions.
「課題を解決するための手段」
本発明の癌診断装置は従来技術において患部か
らの蛍光を得るためだけに用いられていた405nm
光を発するパルスレーザ光源の使用をやめ、これ
の代わりに組織表面を照射して観察光を得るため
だけに用いていた白色光源を、この目的だけでな
く405nmの診断光を発する光源としても使用する
ことを特徴とする。"Means for Solving the Problems" The cancer diagnostic device of the present invention uses 405 nm, which was used only to obtain fluorescence from the affected area in the conventional technology.
The use of a pulsed laser light source that emits light has been eliminated, and instead a white light source that was used only to illuminate the tissue surface to obtain observation light is used not only for this purpose but also as a light source that emits 405 nm diagnostic light. It is characterized by
このため本発明は、癌細胞に親和性を有し、か
つ光により励起されたときに蛍光発光の性質を有
する物質を用い、この物質を含む細胞や生体細胞
などの被診断物質を光照射して癌の診断をする装
置において、被診断物質から蛍光と観察光を得る
ための白色光源と、この白色光源の光から診断光
と観察光を得るための光処理装置と、白色光源か
らの照射光を被診断物質に導びき、ここから得ら
れる光情報である蛍光と観察光とをそれぞれ分光
器と撮像カメラに導くライトガイドと、このライ
トガイドからの観察光により観察像を撮像するた
めの撮像カメラと、ライトガイドからの診断光に
より蛍光を分光するための分光器と、この分光器
から得られる蛍光の分光スペクトル像を撮像する
ためのカメラと、このカメラのビデオ出力を演算
処理して蛍光スペクトル像としてスペクトル図形
化するための解析回路と、観察像と蛍光スペクト
ル像を表示するためのモニタTVとを具備してな
ることを特徴とするものである。 Therefore, the present invention uses a substance that has an affinity for cancer cells and emits fluorescence when excited by light, and irradiates the substance to be diagnosed, such as cells containing this substance or biological cells, with light. A device for diagnosing cancer using a white light source for obtaining fluorescence and observation light from a substance to be diagnosed, a light processing device for obtaining diagnostic light and observation light from the light of the white light source, and irradiation from the white light source. A light guide that guides light to the substance to be diagnosed and guides fluorescence and observation light, which are the optical information obtained from the light guide, to a spectrometer and an imaging camera, respectively, and a light guide for capturing an observation image using the observation light from this light guide. An imaging camera, a spectrometer for separating fluorescence using diagnostic light from a light guide, a camera for capturing a spectral image of fluorescence obtained from this spectrometer, and a computer that processes the video output of this camera. This device is characterized by comprising an analysis circuit for converting the spectrum into a spectral figure as a fluorescence spectral image, and a monitor TV for displaying the observed image and the fluorescence spectral image.
「作用」
光処理装置によつて白色光源から診断光(例え
ば波長が405nmの診断光)と観察光(例えば白色
光)が得られる。そして、診断光を照射したとき
得られた蛍光は分光器によつて分光され、その分
光スペクトル像はカメラ(例えば高感度カメラ)
で撮像される。この分光スペクトル像は解析回路
による演算解析によつて図形化され、モニタTV
で表示される。また、観察光のときは撮像カメラ
(例えばカラーカメラ)で検出し被観察物質の全
体像をモニタTV(例えば分光スペクトル像を表
示するモニタTVとは別のモニタTV)に表示す
る。"Operation" Diagnostic light (for example, diagnostic light with a wavelength of 405 nm) and observation light (for example, white light) are obtained from a white light source by the light processing device. Then, the fluorescence obtained when the diagnostic light is irradiated is separated by a spectrometer, and the spectral image is captured by a camera (for example, a high-sensitivity camera).
The image is taken with This spectral image is converted into a figure through calculation analysis by an analysis circuit, and then displayed on the monitor TV.
is displayed. Furthermore, when the observation light is used, it is detected by an imaging camera (for example, a color camera), and the entire image of the observed substance is displayed on a monitor TV (for example, a monitor TV that is different from the monitor TV that displays the spectral image).
「実施例」
以下、本発明の一実施例を図面に基き説明す
る。“Example” An example of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の癌診断装置の構成図で、第5
図の従来装置からレーザ光源8とライトガイドの
4を取り除き、かつ白色光源7とライトガイド3
との間に、光処理装置19を介在させたものであ
る。その他の各構成部品の役割は第5図のものと
全く同じである。 FIG. 1 is a configuration diagram of the cancer diagnostic device of the present invention, and the fifth
The laser light source 8 and light guide 4 are removed from the conventional device shown in the figure, and the white light source 7 and light guide 3 are removed.
A light processing device 19 is interposed between the two. The roles of the other components are exactly the same as those in FIG.
前記光処理装置19は第2図および第3図にも
示すように、モータ20と、このモータ20で回
転されるチヨツパ用円板21と、このモータ20
と高感度カメラ11とのタイミングを制御する制
御回路22とからなる。前記チヨツパ用円板21
は405nmを中心波長として400〜410nmの波長範
囲の診断光を得るためのフイルタ23を張設した
診断光用窓24a〜24dと、全波長の観察光を
得るために何も付いていない孔だけをあけた観察
光用窓25a〜25dとが交互に形成されてい
る。 As shown in FIGS. 2 and 3, the optical processing device 19 includes a motor 20, a tipper disk 21 rotated by the motor 20, and a chopper disk 21 rotated by the motor 20.
and a control circuit 22 that controls the timing of the high-sensitivity camera 11. The disc 21 for the chiyotsupa
Diagnostic light windows 24a to 24d are provided with filters 23 to obtain diagnostic light in the wavelength range of 400 to 410 nm with a center wavelength of 405 nm, and holes with nothing attached to obtain observation light of all wavelengths. Observation light windows 25a to 25d with open spaces are formed alternately.
電源26によつて点灯されたXeランプなどの
白色光源7から発生される白色光はレンズ27に
よつて集光されてライトガイド3に入射して被診
断物質としての生体の組織表面1を照射する。こ
のとき白色光はモータ20に取り付けられたチヨ
ツパ用円板21によつてチヨツピングされる。モ
ータ20はタイミング用制御回路22によつて回
転が制御され、この回転速度はタイミング用制御
回路22によつて高感度カメラ11とある時間関
係を持たされる。 White light generated from a white light source 7 such as a Xe lamp turned on by a power source 26 is focused by a lens 27, enters the light guide 3, and irradiates the tissue surface 1 of a living body as a substance to be diagnosed. do. At this time, the white light is chopped by a chopper disk 21 attached to a motor 20. The rotation of the motor 20 is controlled by a timing control circuit 22, and the rotation speed is set in a certain time relationship with the high-sensitivity camera 11 by the timing control circuit 22.
チヨツパ用円板21の回転時の診断用405nm
光、観察用白色光、405nm光照射によつて得られ
るHpD蛍光のそれぞれの時間関係は第4図に示
される。405nm光照射によつてHpD蛍光が得ら
れることは前述の通りである。チヨツパ用円板2
1が15Hz(1秒間に15回転)で回転されるものと
すると、これにより405nm診断光は60パルス/
secのパルス列となる(周期は1/60sec)。
405nm診断光のパルス幅は2msであり、観察用白
色光のパルス幅は10msで405nm光の停止後約
2.7ms後に立上るようになつている。なお、この
時間関係はチヨツパ用円板21の窓寸法とモータ
20の回転速度によつて決められる。 405nm for diagnosis during rotation of Chiyotupa disc 21
The respective temporal relationships of HpD fluorescence obtained by irradiation with light, observation white light, and 405 nm light are shown in FIG. As mentioned above, HpD fluorescence can be obtained by irradiation with 405 nm light. Disc 2 for chiyotsupa
1 is rotated at 15Hz (15 rotations per second), this will cause the 405nm diagnostic light to rotate at 60 pulses/
It becomes a pulse train of seconds (period is 1/60 seconds).
The pulse width of the 405nm diagnostic light is 2ms, and the pulse width of the observation white light is 10ms.
It starts rising after 2.7ms. Note that this time relationship is determined by the window size of the tipper disc 21 and the rotational speed of the motor 20.
HpD蛍光は405nm光によつても、白色光照射
によつても得られるが、405nm光によつてのみ得
られるものを本発明の癌診断装置では検出する。
これは高感度カメラ11のゲート操作によつて行
われる。この高感度カメラ11はイメージインテ
ンシフアイヤ(以下IIという)SIT撮像管の組合
わせからなり、IIの入射光電面上にできる微弱な
蛍光スペクトル像10は出力端の蛍光面上に増幅
される。SIT撮像管はこのIIの出力像を撮像する
ためのもので、その出力像は解析回路12を通つ
てモニタTV14に表示される。前記高感度カメ
ラのゲート操作は増幅に必要なIIへの印加電圧の
供給と停止によつて行う。電圧供給時のみ増幅機
能が生ずることを利用する。具体的には第4図に
おいて、診断用405nm光がライトガイドに入射す
るときのみIIに電圧を供給してゲートをONし、
高感度カメラ11を動作し、また白色照射時には
IIへの電圧供給を停止してゲートをOFFし、高感
度カメラ11を動作不能にする。タイミング制御
回路22は、405nmの診断光がライトガイド3に
入射するときのみIIのゲートをONにし、白色の
観察光がライトガイド3に入射する時にはIIのゲ
ートをOFFにするようにチヨツパ用円板21の
回転とゲート操作のタイミングをとるためのもの
である。この白色の観察光照射時にゲートを
OFFとすることにより強い白色光によるIIの光破
壊を避ける。 Although HpD fluorescence can be obtained both by 405 nm light and by white light irradiation, the cancer diagnostic device of the present invention detects the HpD fluorescence obtained only by 405 nm light.
This is done by gate operation of the high-sensitivity camera 11. This high-sensitivity camera 11 consists of a combination of image intensifier (hereinafter referred to as II) SIT image pickup tubes, and a weak fluorescence spectrum image 10 formed on the incident photocathode of II is amplified on the fluorescent screen at the output end. The SIT image pickup tube is for capturing the output image of this II, and the output image is displayed on the monitor TV 14 through the analysis circuit 12. The gate operation of the high-sensitivity camera is performed by supplying and stopping the voltage applied to II necessary for amplification. It takes advantage of the fact that the amplification function occurs only when voltage is supplied. Specifically, in Figure 4, voltage is supplied to II and the gate is turned on only when 405 nm diagnostic light is incident on the light guide.
The high-sensitivity camera 11 is operated, and when irradiating white light,
The voltage supply to II is stopped, the gate is turned off, and the high-sensitivity camera 11 is rendered inoperable. The timing control circuit 22 is configured to turn on the gate II only when the 405 nm diagnostic light enters the light guide 3, and turn off the gate II when the white observation light enters the light guide 3. This is for timing the rotation of the plate 21 and the gate operation. The gate is closed when this white observation light is irradiated.
By turning it OFF, photodestruction of II due to strong white light is avoided.
以上のようにして1つの白色光源から診断光を
得て蛍光の分光スペクトル像をモニタTVに表示
するとともに、観察光によつて全体像をもモニタ
TVに表示する。 As described above, diagnostic light is obtained from one white light source and a fluorescence spectral image is displayed on a monitor TV, while the overall image is also monitored using observation light.
Display on TV.
前記実施例では組織表面1をカラーカメラ6で
撮影して得た像を写すモニタTV13と組織表面
1から得られる蛍光分光スペクトル像を写すモニ
タTV14の2台を使用したが、これは1台のモ
ニタTVで済ますことができる。複数の像を電気
処理して1台のモニタTV上に表示することはよ
く行われていることである。 In the embodiment described above, two monitors were used: the monitor TV 13 that displays the image obtained by photographing the tissue surface 1 with the color camera 6, and the monitor TV 14 that displays the fluorescence spectroscopic image obtained from the tissue surface 1. You can get away with using a monitor TV. It is common practice to electrically process multiple images and display them on a single TV monitor.
前記実施例では、チヨツパ用円板21の観察光
用窓25a〜25dには何も付いていないが、こ
こにカラーバランスをくずさない範囲で白色光の
うち405nmの診断光成分のみをカツトするフイル
タを付けてもいい。具体的には410nmより長波長
を透過するカツトフイルタが適当である。これに
より診断時に光を当て過ぎてHpDを光分解し、
その結果診断の再現性の悪くなることが軽減され
る。 In the embodiment described above, nothing is attached to the observation light windows 25a to 25d of the chipping disc 21, but a filter is installed here to cut only the 405 nm diagnostic light component of white light within a range that does not disturb the color balance. You can also add Specifically, a cut filter that transmits wavelengths longer than 410 nm is suitable. This allows HpD to be photolyzed by exposing it to too much light during diagnosis,
As a result, deterioration in diagnostic reproducibility is reduced.
前記実施例において、白色光源7はスペクトル
成分の部分的な欠落が無く、可視領域全体のスペ
クトルを平均的にカバーする光いわゆる白色光を
発するXeランプを使用した。 In the embodiment described above, the white light source 7 used was a Xe lamp that emits light, so-called white light, which does not have any partial loss of spectral components and covers the spectrum of the entire visible region on average.
しかし、この白色光に限定されるものではな
く、いわゆる白色レーザであつてもよい。この白
色レーザの1例としてはHe−Cdホローカソード
レーザがある。これは442nm(青色)、534,
538nm(緑色)、636nm(赤色)の3原色だけの輝
線スペクトルを同時にするもので、これらのスペ
クトルが混合したときに白色に見えることから白
色レーザとよばれれているものである。本発明は
この種の白色レーザも白色光源7として利用でき
る。例えば白色光源7として上記のHe−Cdホロ
ーカソードレーザを使用するときには、チヨツパ
用円板21の診断光用窓24a,24b,24
c,24dに取付けるフイルタ23は442nm光だ
けを通すものを使えばよい。HpDの吸収は
405nmにピークがあるが、442nmでも吸収はある
ので、この光を吸収してHpD特有の630nm,
690nmの双峰蛍光を発生させることができる。ま
た観察光用窓25a,25b,25c,25dを
通つた白色光は組織表面を白色照射するが、その
観察像をカラーカメラ6で撮像したモニタTV1
3で表示したものは白色が再生される。このよう
に白色レーザを白色光源として使用しても本発明
の趣旨は有効で、本発明の範囲内のことである。
「発明の効果」
本発明は以上のような構成としたので、以下の
ような効果が得られる。 However, the light is not limited to this white light, and may be a so-called white laser. An example of this white laser is a He-Cd hollow cathode laser. This is 442nm (blue), 534,
It simultaneously generates emission line spectra of only the three primary colors of 538 nm (green) and 636 nm (red), and is called a white laser because when these spectra are mixed, it appears white. In the present invention, this type of white laser can also be used as the white light source 7. For example, when the above He-Cd hollow cathode laser is used as the white light source 7, the diagnostic light windows 24a, 24b, 24 of the chipper disc 21 are
The filters 23 attached to c and 24d may be filters that pass only 442 nm light. The absorption of HpD is
There is a peak at 405nm, but there is also absorption at 442nm, so this light is absorbed and produced at 630nm, which is unique to HpD.
It can generate bimodal fluorescence at 690nm. In addition, the white light passing through the observation light windows 25a, 25b, 25c, and 25d illuminates the tissue surface with white light, and the observation image is captured by the color camera 6 on the monitor TV1.
For those displayed in 3, white color is reproduced. Even if a white laser is used as a white light source in this way, the spirit of the present invention is still valid and is within the scope of the present invention.
"Effects of the Invention" Since the present invention has the above configuration, the following effects can be obtained.
(1) 癌の診断を従来のように405nmパルスレーザ
と白色光源を用いることなく、白色光源だけの
簡便な方式で行うことができ、装置の取扱が簡
単で、メンテナンスも不要でさらに小形化され
る。モニタTVで得られる分光スペクトル像が
HpD特有のものであるならば診断されている
病巣部にはHpDが含まれていることがわかり、
HpDは癌との親和性が強いから、その病巣部
は癌と推定できる。(1) Cancer diagnosis can be performed using a simple method using only a white light source, without using a 405 nm pulsed laser and a white light source as in the past, and the device is easy to handle, requires no maintenance, and is more compact. Ru. The spectral image obtained on the monitor TV is
If it is unique to HpD, it means that the diagnosed lesion contains HpD.
Since HpD has a strong affinity for cancer, it can be assumed that the lesion is cancerous.
(2) 癌に親和性をもちかつ光励起されたときに殺
細胞効果をもつ蛍光物質としてHpDの使用に
限られず、他の同様な性質を持つ蛍光物質、例
えばフエオフオーバイド、メタスフタロシアニ
ン、クロロフイル類等に対しても本発明が適応
できる。それぞれの蛍光物質の吸収波長に一致
する透過波長を持つフイルタをチヨツパ用円板
の窓にはり付け、分光器の分光波長領域をそれ
ぞれの蛍光物質の発する蛍光波長を検出できる
様に設定すればよい。(2) The use of HpD as a fluorescent substance with affinity for cancer and a cell-killing effect when photoexcited is not limited, but the use of other fluorescent substances with similar properties, such as pheophobide, metasphthalocyanine, and chlorophyll. The present invention can also be applied to the following types. Simply attach a filter with a transmission wavelength that matches the absorption wavelength of each fluorescent substance to the window of the chipper disc, and set the spectrometer's spectral wavelength range so that it can detect the fluorescence wavelength emitted by each fluorescent substance. .
第1図は本発明による癌診断装置の一実施例を
示すブロツク図、第2図は同上要部のブロツク
図、第3図はチヨツパ用円板の正面図、第4図は
各部の出力波形のタイミング図、第5図は従来の
装置の構成を示すブロツク図である。
1……組織表面、2,3,4,5……ライトガ
イド、6……カラーカメラ、7……白色光源、8
……レーザ光源、9……分光器、10……蛍光ス
ペクトル像、11……高感度カメラ、12……解
析回路、13,14……モニタTV、15……フ
アイバ束、16……ビデオ信号、17……内視鏡
診断系、18……光化学反応診断治療系、19…
…光処理装置、20……モータ、21……チヨツ
パ用円板、22……タイミング制御回路、23…
…フイルタ、24a〜24d……診断光用窓、2
5a〜25d……観察光用窓、26……電源、2
7……レンズ。
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the cancer diagnostic device according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram of the main parts of the same, Fig. 3 is a front view of the chopper disc, and Fig. 4 is the output waveform of each part. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional device. 1... Tissue surface, 2, 3, 4, 5... Light guide, 6... Color camera, 7... White light source, 8
... Laser light source, 9 ... Spectrometer, 10 ... Fluorescence spectrum image, 11 ... High sensitivity camera, 12 ... Analysis circuit, 13, 14 ... Monitor TV, 15 ... Fiber bundle, 16 ... Video signal , 17... Endoscopic diagnosis system, 18... Photochemical reaction diagnosis treatment system, 19...
...Light processing device, 20...Motor, 21...Chopper disc, 22...Timing control circuit, 23...
...Filter, 24a-24d...Diagnostic light window, 2
5a to 25d... Observation light window, 26... Power supply, 2
7...Lens.
Claims (1)
れたときに蛍光発光の性質を有する物質を用い、
この物質を含む細胞や生体細胞などの被診断物質
を光照射して癌の診断をする装置において、前記
被診断物質から蛍光と観察光を得るための白色光
源と、この白色光源の光から診断光と観察光を得
るための光処理装置と、前記白色光源からの照射
光を被診断物質に導びき、ここから得られる光情
報である蛍光と観察光とをそれぞれ分光器と撮像
カメラに導くライトガイドと、このライトガイド
からの観察光により観察像を撮像するための前記
撮像カメラと、前記ライトガイドからの診断光に
より蛍光を分光するための前記分光器と、この分
光器から得られる蛍光の分光スペクトル像を撮像
するためのカメラと、このカメラのビデオ出力を
演算処理して蛍光スペクトル像としてスペクトル
図形化するための解析回路と、前記観察像と蛍光
スペクトル像を表示するためのモニタTVとを具
備してなることを特徴とする癌診断装置。 2 光処理装置は、チヨツパ用円板に、診断光の
みを透過するフイルタを張りつけた診断光用窓
と、観察光を得るための観察光用窓とが回転軸の
周囲に交互に配置してなる請求項1記載の癌診断
装置。 3 チヨツパの観察光用窓は何もついていない孔
だけをあけたものからなる請求項2記載の癌診断
装置。 4 チヨツパの観察光用窓は白色光源から発せら
れる白色光のうち、診断光に一致する波長成分を
透過しないフイルタを張りつけたものからなる請
求項2記載の癌診断装置。 5 蛍光スペクトル像を撮像するためのカメラ
は、白色光源から診断光が照射されたときのみ撮
像し、観察光が照射されるときには撮像しないよ
うに制御されていることを特徴とする請求項1記
載の癌診断装置。 6 蛍光発光の性質を有する物質はヘマトポルフ
イリン誘導体(HpD)であり、チヨツパ用円板
の診断光用窓に張りつけられたフイルタの透過波
長は405nmであり、白色光源はクセノンランプで
ある請求項2記載の癌診断装置。[Claims] 1. Using a substance that has affinity for cancer cells and has the property of emitting fluorescence when excited by light,
In an apparatus that diagnoses cancer by irradiating a substance to be diagnosed such as a cell or a living cell containing this substance with light, a white light source is provided to obtain fluorescence and observation light from the substance to be diagnosed, and a diagnosis is made from the light of the white light source. A light processing device for obtaining light and observation light, and guiding the irradiation light from the white light source to the substance to be diagnosed, and guiding the fluorescence and observation light, which are optical information obtained from this, to a spectrometer and an imaging camera, respectively. a light guide, the imaging camera for capturing an observation image using the observation light from the light guide, the spectrometer for separating fluorescence using the diagnostic light from the light guide, and the fluorescence obtained from the spectrometer. a camera for capturing a spectral image of the camera, an analysis circuit for computationally processing the video output of this camera and converting it into a spectral figure as a fluorescence spectral image, and a monitor TV for displaying the observed image and the fluorescence spectral image. A cancer diagnostic device comprising: 2. The optical processing device has a diagnostic light window with a filter attached to it that transmits only the diagnostic light, and an observation light window for obtaining observation light arranged alternately around the rotating shaft on a chipper disc. The cancer diagnostic device according to claim 1. 3. The cancer diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the window for observation light of the chiyotsupa comprises only a hole with nothing attached thereto. 4. The cancer diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the observation light window of the chip is provided with a filter that does not transmit wavelength components matching the diagnostic light among the white light emitted from the white light source. 5. The camera for capturing a fluorescence spectrum image is controlled to capture an image only when diagnostic light is irradiated from a white light source, and not to capture an image when observation light is irradiated. cancer diagnostic equipment. 6. A claim in which the substance that emits fluorescence is a hematoporphyrin derivative (HpD), the transmission wavelength of the filter attached to the diagnostic light window of the chiotsuba disc is 405 nm, and the white light source is a xenon lamp. 2. The cancer diagnostic device according to 2.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1120996A JPH02299634A (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Diagnostic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP1120996A JPH02299634A (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Diagnostic apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299634A JPH02299634A (en) | 1990-12-11 |
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Family
ID=14800204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1120996A Granted JPH02299634A (en) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | Diagnostic apparatus |
Country Status (1)
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-
1989
- 1989-05-15 JP JP1120996A patent/JPH02299634A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02299634A (en) | 1990-12-11 |
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