JPH08224209A

JPH08224209A - 蛍光観察装置

Info

Publication number: JPH08224209A
Application number: JP7035444A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ueno; 仁士上野; Mamoru Kaneko; 守金子
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-02-23
Publication date: 1996-09-03
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: JP3560671B2

Abstract

(57)【要約】【目的】通常観察画像と蛍光観察画像を光源や撮像手
段を切換えることなく両方同時にリアルタイム表示可能
にする。【構成】光源装置１は、蛍光観察用の励起光を発生す
る励起用レーザ６と通常観察用のＲＧＢ光を発生するＲ
ＧＢレーザ７とを有しており、励起光及びＲＧＢ光は１
つの光軸となって内視鏡２を介して観察部位へ照射され
る。観察部位の蛍光像及び通常像は、内視鏡２を介して
カメラ３に入射され、３つの光路に分割されて各々バン
ドパスフィルタ１３，１４、及びレーザカットフィルタ
１５を透過し、λ1 及びλ2 の波長帯域の蛍光像と通常
像とが撮像され、画像処理部４で蛍光観察画像及び通常
観察画像が生成される。ここで、励起光及びＲＧＢの各
色光の波長帯域と、検出する蛍光の波長帯域λ1 及びλ
2 とは、それぞれ重なり合う波長帯域を持たないように
各帯域が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、励起光を生体組織の観
察対象部位へ照射して励起光による蛍光像を得る蛍光観
察装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生体組織の観察対象部位へ励起光
を照射し、この励起光によって生体組織から直接発生す
る自家蛍光や生体へ注入しておいた薬物の蛍光を２次元
画像として検出し、その蛍光像から生体組織の変性や癌
等の疾患状態（例えば、疾患の種類や浸潤範囲）を診断
する技術が用いられつつあり、この蛍光観察を行うため
の蛍光観察装置が開発されている。

【０００３】自家蛍光においては、生体組織に励起光を
照射すると、その励起光より長い波長の蛍光が発生す
る。生体における蛍光物質としては、例えばＮＡＤＨ
（ニコチンアミドアデニンヌクレオチド），ＦＭＮ（フ
ラビンモノヌクレオチド），ピリジンヌクレオチド等が
ある。最近では、このような蛍光を発生する生体内因物
質と疾患との相互関係が明確になりつつあり、これらの
蛍光により癌等の診断が可能である。

【０００４】また、薬物の蛍光においては、生体内へ注
入する蛍光物質としては、ＨｐＤ（ヘマトポルフィリ
ン），Photofrin ，ＡＬＡ（δ−amino levulinic aci
d）等が用いられる。これらの薬物は癌などへの集積性
があり、これを生体内に注入して蛍光を観察することで
疾患部位を診断できる。また、モノクローナル抗体に蛍
光物質を付加させ、抗原抗体反応により病変部に蛍光物
質を集積させる方法もある。

【０００５】励起光としては例えばレーザ光が用いら
れ、励起光を生体組織へ照射することによって観察対象
部位の蛍光像を得る。この励起光による生体組織におけ
る微弱な蛍光を検出して２次元の蛍光画像を生成し、観
察、診断を行う。

【０００６】このような蛍光観察装置においては、一般
に通常画像と蛍光画像とを対比させて診断を行う。この
ために、通常観察用の光源装置及び撮像手段と蛍光観察
用の光源装置及び撮像手段とを交換して使用している。
従来の装置では、例えば特開昭６３−１２２４２１号公
報に開示されているように、通常照明光と励起光とを照
射光切換え手段を用いて交互に照射し、得られた通常画
像と蛍光画像とを照射光切換え手段に同期させて交互に
取り込んでメモリに蓄え、通常画像と蛍光画像を同時表
示するような構成となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、得られる通常画像と蛍光画像は、交互に撮像
されるため、リアルタイム表示ではなく、両画像の撮影
時間のズレから表示画像にズレが生じ、観察部位がずれ
てしまうおそれがあった。また、通常画像と蛍光画像を
高速で切換えて撮像するようにした場合は、各画像が時
分割されてしまうため表示の際に画面数を多く取ること
ができず、表示画像が暗くなってしまう問題点を有して
いた。

【０００８】本発明は、これらの事情に鑑みてなされた
もので、通常観察画像と蛍光観察画像を、光源や撮像手
段を切換えることなく、両方同時にリアルタイム表示す
ることができ、両画像にズレがなくかつ明るい画像を得
ることのできる蛍光観察装置を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による蛍光観察装
置は、体腔内組織を照明する照明光を発生する光源と、
前記組織からの前記照明光の反射により得られる通常画
像と前記組織を前記照明光により励起して得られる蛍光
像とをそれぞれ撮像する撮像手段と、を有する装置にお
いて、前記光源は、前記蛍光像の属する波長領域と前記
通常画像を構成する波長領域とが互いに分離するような
波長の照明光を発生してなるものである。

【００１０】

【作用】光源より蛍光像の属する波長領域と通常画像を
構成する波長領域とが互いに分離するような波長の照明
光を発生して体腔内組織を照明することにより、蛍光像
と通常画像とを同時に得ることが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１及び図２は本発明の第１実施例に係り、図１
は蛍光観察装置の概略構成を示す構成説明図、図２は観
察部位へ照射する各照明光及び生体組織から検出される
蛍光の波長帯域と各フィルタの透過波長特性との関係を
示す特性図である。

【００１２】図１に示すように、本実施例の蛍光観察装
置は、励起光とＲＧＢの３原色の照明光（以下ＲＧＢ光
と称する）とを発生する光源装置１と、光源装置１から
の励起光とＲＧＢ光とを生体内の観察部位に照射して、
励起光による蛍光像とＲＧＢ光による通常像とを検出し
生体外に伝達する内視鏡２と、内視鏡２で得られた蛍光
像と通常像とを撮影し電気信号に変換するカメラ３と、
カメラ３からの画像信号を処理し、蛍光画像と通常画像
とを生成する画像処理部４と、画像処理部４により生成
された蛍光画像と通常画像とを同時にまたはそれぞれ別
に表示するＣＲＴモニタ等からなる表示部５とを備えて
主要部が構成されている。

【００１３】光源装置１は、蛍光を励起するための励起
光を発生する励起用レーザ６と、通常像を得るためのＲ
ＧＢ光を発生するＲＧＢレーザ７と、励起用レーザ６，
ＲＧＢレーザ７の光軸を１つに合成するミラー８及びダ
イクロイックミラー９とを備えて構成される。

【００１４】内視鏡２は、生体内へ挿入する細長の挿入
部を有し、光源装置１からの励起光及びＲＧＢ光を挿入
部先端まで伝達するライトガイド２１を含む照明光学系
と、観察部位の蛍光像及び通常像を手元側の接眼部まで
伝達するイメージガイド２２を含む観察光学系とを備え
て構成される。

【００１５】カメラ３は、内視鏡２の接眼部に接続さ
れ、内視鏡２より入射する蛍光像及び通常像を３つの光
路に分割するダイクロイックミラー１０，ダイクロイッ
クミラー１１，ミラー１２と、蛍光を検出する波長帯域
λ1 を透過するバンドパスフィルタ１３と、蛍光を検出
する波長帯域λ2 を透過するバンドパスフィルタ１４
と、励起用レーザ６からの励起光の波長帯域のみを遮断
するレーザカットフィルタ１５と、バンドパスフィルタ
１３を透過した蛍光像を増幅するイメージインテンシフ
ァイア（図中ではI.I.と略記する）１６と、バンドパス
フィルタ１４を透過した蛍光像を増幅するイメージイン
テンシファイア１７と、イメージインテンシファイア１
６の出力像を撮像するＣＣＤ１８と、イメージインテン
シファイア１７の出力像を撮像するＣＣＤ１９と、レー
ザカットフィルタ１５を透過した蛍光像を含む通常像を
撮像するＣＣＤ２０とを備えて構成される。

【００１６】光源装置１において、励起用レーザ６によ
り励起光λ0 を発生する。また、ＲＧＢレーザ７により
赤色光λR ，緑色光λG ，青色光λB の３色を同時に発
振することで生成される白色光を発生する。そして、こ
れらの光をミラー８及びダイクロイックミラー９により
反射及び透過して１つの光軸上に合成して配置し、内視
鏡２のライトガイド２１に導光する。ライトガイド２１
に導光された４色のレーザ光は、内視鏡２内部を通って
挿入部先端部まで伝達され、生体内の観察部位に照射さ
れる。

【００１７】そして、観察部位からの励起光による蛍光
像とＲＧＢ光による通常像は、内視鏡２のイメージガイ
ド２２を通じて手元側の接眼部まで伝達され、カメラ３
に入射される。カメラ３に入射された蛍光像と通常像
は、ダイクロイックミラー１０，ダイクロイックミラー
１１，ミラー１２により透過及び反射して３つの光路に
分割される。分割された３つの光は、それぞれバンドパ
スフィルタ１３，バンドパスフィルタ１４，レーザカッ
トフィルタ１５を透過する。

【００１８】図２は励起用レーザ，ＲＧＢレーザより発
生される各照明光及び生体組織から検出される蛍光の波
長帯域と、各フィルタの透過波長特性との関係を示した
ものである。

【００１９】図２の（ａ）に示すように、励起光λ0 ，
赤色光λR ，緑色光λG ，青色光λB の各波長帯域と、
蛍光を検出する波長帯域λ1 及びλ2 とは、それぞれ重
なり合う波長帯域を持たないように各帯域が設定されて
いる。そして、図２の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、
バンドパスフィルタ１３の透過波長帯域はλ1 、バンド
パスフィルタ１４の透過波長帯域はλ2 となっている。
すなわち、バンドパスフィルタ１３を透過した光は、λ
1 の波長帯域の成分しか持たない光であり、観察部位よ
り出た蛍光のうち、検出するλ1 の波長帯域よりなる蛍
光像である。また、バンドパスフィルタ１４を透過した
光は、λ2 の波長帯域の成分しか持たない光であり、観
察部位より出た蛍光のうち、検出するλ2 の波長帯域よ
りなる蛍光像である。また、レーザカットフィルタ１５
は、励起光λ0 の波長帯域をカットするフィルタであ
り、レーザカットフィルタ１５を透過した光は励起光λ
0 の波長帯域を持たない光であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光
よりなる通常像である。

【００２０】バンドパスフィルタ１３を透過した蛍光像
は、イメージインテンシファイア１６で増幅された後に
ＣＣＤ１８で撮像されてビデオ信号に変換される。また
同様に、バンドパスフィルタ１４を透過した蛍光像は、
イメージインテンシファイア１７で増幅された後にＣＣ
Ｄ１９で撮像されてビデオ信号に変換される。レーザカ
ットフィルタ１５を透過した通常像は、そのままＣＣＤ
２０で撮像されてビデオ信号に変換される。

【００２１】ＣＣＤ１８及びＣＣＤ１９で得られた蛍光
像のビデオ信号は画像処理部４に入力される。画像処理
部４では、２つの波長帯域の蛍光像のビデオ信号を演算
処理して蛍光観察画像を生成する。

【００２２】励起光による観察部位における可視領域の
蛍光は、励起光λ0 より長い波長の帯域の強度分布とな
り、正常部位では特にλ1 付近で強く、病変部では弱く
なる。よって、特にλ1 付近の蛍光強度から正常部位と
病変部との判別が可能であり、このような蛍光画像によ
って癌等の病変部の診断ができる。従って、画像処理部
４においては、例えばλ1 とλ2 の蛍光像の画像信号よ
りλ1 とλ2 における蛍光強度の比率または差分を求め
る演算を行い、生体組織の性状を判別可能な蛍光観察画
像を生成する。

【００２３】また、ＣＣＤ２０で得られた通常像のビデ
オ信号は通常観察画像として画像処理部４に入力され
る。画像処理部４は、蛍光観察画像信号と通常観察画像
信号とを合成して同時に出力したり、または蛍光観察画
像信号と通常観察画像信号をそれぞれ別々に出力し、こ
れらの画像信号を表示部５に送る。そして、表示部５に
おいて蛍光観察画像及び通常観察画像が同時にまたは別
々に表示される。

【００２４】このように本実施例の蛍光観察装置では、
通常観察用の光源としてＲＧＢレーザを利用し、ＲＧＢ
レーザの各色光の波長帯域と、励起用レーザの励起光の
波長帯域と、診断用の蛍光画像を生成するために検出す
る蛍光の複数の波長帯域とのそれぞれが重なり合わない
ように配置するようにしている。従って本実施例によれ
ば、通常観察用と蛍光観察用とで光源や撮像手段を切り
換える必要がなく、通常観察用と蛍光観察用の照明光を
同時に照射して通常像と蛍光像とを同時に撮像すること
が可能となり、蛍光観察画像と通常観察画像をリアルタ
イムで両方同時に表示し観察することができる。

【００２５】このため、蛍光観察画像と通常観察画像と
の間で時間的なズレが生じることなく、常に同一の観察
部位を見ることができる。また、両画像を表示する際に
画像の画面数を多くとることができるため、明るい画像
を得ることができる。よって、蛍光観察による診断能を
向上させることができる。

【００２６】また、励起光とＲＧＢ光との切換え手段、
及び蛍光像と通常像との切換え手段が不要なため、装置
を小型化することができる。

【００２７】なお、第１実施例の変形例として、励起用
レーザ６の波長帯域を変更することも可能である。励起
用レーザ６の出射光の波長がＲＧＢレーザ７の発する３
色の光の波長のうちの１つと同じ波長を持つような場合
は、励起用レーザ６をＲＧＢレーザ７で兼ねることがで
きるため、励起用レーザ６，ミラー８，ダイクロイック
ミラー９，レーザカットフィルタ１５が不要となる。こ
のため、装置の小型化を図ることができる。

【００２８】また、励起用レーザ６の波長が可視光領域
以外にあるような場合は、レーザカットフィルタ１５は
不要となる。

【００２９】次に、蛍光観察装置の他の構成例を示す。
蛍光観察装置において、生体内臓器の癌等の疾患の状態
を蛍光観察により診断する場合、診断に適した励起光の
波長及び検出する蛍光の波長は臓器特有のものであるた
め、従来の装置では観察対象の臓器が異なる毎に励起波
長及び検出波長を変えるような構成となっていた。しか
し、このような構成では観察する臓器に合わせて励起波
長及び検出波長を予め交換して蛍光観察を行うために診
断時の操作が煩雑であった。また、励起波長及び検出波
長が観察部位に適合していないことに気付かずに診断を
行うと正確な診断ができないおそれがある。

【００３０】そこで、観察部位を判別してその臓器に適
した励起波長及び検出波長を自動的に選択することが可
能で、診断時の操作性を向上させると共に観察部位の正
確な診断を行うことのできる蛍光観察装置の構成例を実
施例として以下に示す。

【００３１】図３ないし図５は本発明の第２実施例に係
り、図３は蛍光観察装置の概略構成を示す構成説明図、
図４は検出波長切換え用フィルタを示す構成説明図、図
５は励起波長切換え用フィルタを示す構成説明図であ
る。

【００３２】図３に示すように、本実施例の蛍光観察装
置は、励起光を発生する光源装置３１と、光源装置３１
からの励起光を生体内の観察部位に照射して、励起光に
よる蛍光像を検出し生体外に伝達する内視鏡３２と、接
続された内視鏡の種類（例えば、上部消化管用、下部消
化管用、気管支用等）を検出する内視鏡種類検出手段３
３と、内視鏡種類検出手段３３からの信号を入力し、接
続された内視鏡の種類を判別する内視鏡判別回路３４
と、内視鏡判別回路３４からの信号により励起波長及び
検出波長を決定し、それぞれの波長の切換えを制御する
波長切換制御手段３５と、波長切換制御手段３５からの
信号を受けて蛍光検出波長を切換える検出波長切換手段
３６と、内視鏡３２で得られた蛍光像を撮影し電気信号
に変換するカメラ３７と、カメラ３７からの画像信号を
処理し蛍光画像を生成する蛍光画像処理部３８と、蛍光
画像処理部３８により生成された蛍光画像を表示する表
示部３９とを備えて構成されている。

【００３３】内視鏡種類検出手段３３は、内視鏡３２の
接眼部に設けたバーコードラベル４０と、このバーコー
ドラベル４０を読み取るための接眼部に取り付けられる
バーコードスキャナ４１とを備えて構成される。

【００３４】検出波長切換手段３６は、内視鏡３２から
入射する蛍光像を２つの光路に分割するダイクロイック
ミラー４２，ミラー４３と、検出する蛍光の波長帯域を
選択的に透過する検出波長切換フィルタ４４と、検出波
長切換フィルタ４４を回転駆動するフィルタ駆動部４５
とを備えて構成される。

【００３５】カメラ３７は、検出波長切換手段３６から
入射する２つの蛍光像をそれぞれ増幅するイメージイン
テンシファイア１６，１７と、イメージインテンシファ
イア１６の出力像を撮像するＣＣＤ１８と、イメージイ
ンテンシファイア１７の出力像を撮像するＣＣＤ１９と
を備えて構成される。

【００３６】光源装置３１は、数種類の波長を含む光を
発生する多波長光源（例えば水銀ランプ等）４６と、出
射する励起光の波長帯域を選択的に透過する励起波長切
換フィルタ４７と、励起波長切換フィルタ４７を回転駆
動するフィルタ駆動部４８とを備えて構成される。

【００３７】本実施例では、内視鏡３２を内視鏡種類検
出手段３３に接続すると、内視鏡接眼部に取り付けられ
た内視鏡の種類を示すバーコードラベル４０がバーコー
ドスキャナ４１により読み取られ、バーコードの情報が
内視鏡判別回路３４に送られる。内視鏡判別回路３４
は、前記バーコードの情報より接続された内視鏡の種類
を判別して、内視鏡種類の情報を波長切換制御手段３５
に伝達する。波長切換制御手段３５は、判別された内視
鏡の種類から観察する臓器に適した検出波長を選択し、
検出波長切換手段３６内のフィルタ駆動部４５に制御信
号を送出して検出波長切換フィルタ４４を回転させる。

【００３８】検出波長切換フィルタ４４は、図４に示す
ように、円盤状のフィルタ枠に異なる透過波長帯域を持
つ６枚のバンドパスフィルタ４４ａ〜４４ｆが配設され
て構成されており、内視鏡の種類に応じて、イメージイ
ンテンシファイア１６，１７の前に４４ａと４４ｂの領
域、４４ｃと４４ｄの領域、４４ｅと４４ｆの領域のい
ずれかを選択的に配置することで、蛍光像の検出波長帯
域を変えることができる。

【００３９】また、前記検出波長帯域の切換えと共に、
波長切換制御手段３５は、判別された内視鏡の種類から
観察する臓器に適した励起波長を選択し、光源装置３１
内のフィルタ駆動部４８に制御信号を送出して励起波長
切換フィルタ４７を回転させる。

【００４０】励起波長切換フィルタ４７は、図５に示す
ように、円盤状のフィルタ枠に３枚の異なる透過波長帯
域を持つバンドパスフィルタ４７ａ，４７ｂ，４７ｃが
配設されて構成されており、内視鏡の種類に応じて、多
波長光源４６の前に４７ａ，４７ｂ，４７ｃのいずれか
の領域を配置することで、観察部位へ照射する励起波長
帯域を変えることができる。

【００４１】このように観察部位に適した励起波長及び
検出波長が選択された後、光源装置３１より励起光が内
視鏡３２のライトガイド２１に導光され、ライトガイド
２１を通じて観察部位に照射される。観察部位より出た
蛍光は、内視鏡３２のイメージガイド２２を通じて接眼
部まで伝達され、検出波長切換手段３６に入射される。
検出波長切換手段３６に入射された蛍光像は、ダイクロ
イックミラー４２，ミラー４３により透過及び反射して
２つの光路に分割され、検出波長切換フィルタ４４中の
選択されたいずれかのバンドパスフィルタをそれぞれ透
過する。この２つの蛍光像は、イメージインテンシファ
イア１６，１７によりそれぞれ増幅され、ＣＣＤ１８，
１９により撮像されてビデオ信号に変換される。

【００４２】ＣＣＤ１８及びＣＣＤ１９で得られた２つ
の波長帯域の蛍光像のビデオ信号は、蛍光画像処理部３
８に入力され、蛍光画像処理部３８において第１実施例
の画像処理部４と同様の演算処理が施されて蛍光観察画
像が生成される。そして、蛍光画像処理部３８の出力が
表示部３９へ送られ、蛍光観察画像が表示部３９に表示
される。

【００４３】このように本実施例の蛍光観察装置では、
接続した内視鏡の用途別の種類を判別することによって
観察部位を判別し、観察する臓器に適した励起波長及び
検出波長を自動的に選択して切換えることが可能になっ
ており、これにより、複数種類の臓器について各臓器に
応じた正確な蛍光診断を煩雑な操作なく行うことができ
る。

【００４４】なお、内視鏡種類検出手段３３は、内視鏡
のライトガイド部と光源装置との接続部分に設けるよう
にしても良い。また、バーコードを用いたものに限ら
ず、他の光学的センサによるもの、磁気センサによるも
の、機械的な接触によるものなどで内視鏡の種類を判別
する構成としても良い。

【００４５】また、検出波長切換フィルタ４４と励起波
長切換フィルタ４７のバンドパスフィルタの数を変更す
ることで、検出波長及び励起波長の選択数を変えること
ができる。

【００４６】また、検出波長切換手段と励起波長切換手
段は、どちらか一方を備えるだけでも良い。

【００４７】図６は本発明の第３実施例に係る蛍光観察
装置の概略構成を示す構成説明図である。第３実施例
は、接続された内視鏡の種類と内視鏡挿入部の挿入長と
から異なる部位の臓器（食道と胃、直腸と結腸等）を判
別可能とした構成例である。

【００４８】図６に示すように、本実施例の蛍光観察装
置は、励起光を発生する光源装置５１と、内視鏡３２の
挿入部に取り付けられた挿入部の挿入長を測定するセン
サ群５２と、センサ群５２の出力信号を受けて挿入長を
検出する挿入長検出回路５３と、内視鏡種類検出手段３
３と挿入長検出回路５３からの情報を基に内視鏡の種類
と観察臓器部位を判別する観察部位判別回路５４とを備
えて構成されている。その他の部分の構成は前記第２実
施例と同様であり、同一構成要素には同一符号を付して
説明を省略する。

【００４９】光源装置５１は、異なる波長の光を発生す
る３つのレーザＡ５５，レーザＢ５６，レーザＣ５７
と、前記レーザからの３つの光のうちいずれか１つの光
を内視鏡３２のライトガイド２１へ導くための可動ミラ
ー５８，可動ミラー５９，ミラー６０と、前記可動ミラ
ー５８，５９を駆動する可動ミラー駆動部６１とを備え
て構成される。

【００５０】内視鏡３２を内視鏡種類検出手段３３に接
続すると、第２実施例と同様に、バーコードスキャナ４
１によりバーコードの情報が読み取られ、観察部位判別
回路５４に送られて接続された内視鏡の種類が判別され
る。そして、この内視鏡種類判別結果を基に、波長切換
制御手段３５により検出波長切換手段３６内のフィルタ
駆動部４５を介して検出波長切換フィルタ４４が駆動制
御されて検出波長が切換えられる。

【００５１】また、波長切換制御手段３５によって、光
源装置５１内の可動ミラー駆動部６１に制御信号が送ら
れて可動ミラー５８及び５９が駆動制御され、レーザＡ
５５，レーザＢ５６，レーザＣ５７のうち観察臓器に適
した波長のレーザが選択されて内視鏡３２のライトガイ
ド２１に照射される。

【００５２】次に、内視鏡３２の挿入部を患者体腔内に
挿入すると、挿入部に設けたセンサ群５２の各光センサ
により挿入部周囲の明るさが感知され、各光センサの出
力が挿入長検出回路５３へ送られる。挿入長検出回路５
３は、明るさを感知していない光センサが挿入部先端側
から何番目まであるかを検出することによって挿入部の
挿入長を検出する。観察部位判別回路５４は、挿入長検
出結果を基に、内視鏡３２が観察している部位を予測
し、観察部位の情報を波長切換制御手段３５に伝達す
る。例えば、内視鏡の種類が上部消化管用の場合には、
挿入長より観察部位が食道、胃などのいずれであるかを
判断する。そして、観察部位検出結果を基に、波長切換
制御手段３５により検出波長及び励起波長が再び切換え
られる。

【００５３】以降の蛍光像の撮影及び蛍光観察画像の生
成に関する動作は、前記第２実施例と同様に行われ、表
示部３９に蛍光観察画像が表示される。

【００５４】このように本実施例によれば、内視鏡挿入
部の挿入長を検出することにより、観察臓器を予測でき
るため、蛍光観察に適した励起波長，検出波長が、同一
の内視鏡で観察できる臓器毎（胃と食道、結腸と直腸
等）に異なる場合でも、各臓器部位に適した励起波長及
び検出波長を自動的に選択でき、診断時の作業性が良好
で、かつ観察部位に応じた正確な蛍光診断を行うことが
できる。

【００５５】なお、本実施例で用いた光源装置５１は、
図３に示した第２実施例の光源装置３１と交換可能であ
る。

【００５６】また、本実施例においても、内視鏡種類検
出手段３３は、内視鏡のライトガイド部と光源装置との
接続部分に設けるようにしても良い。

【００５７】また、センサ群は、光センサの代わりに圧
力センサを設け、圧力センサにより圧力がかかっている
か否かで挿入長を判別する構成としても良い。また、図
６には６個のセンサを示したが、センサの数はこれより
多くても少なくても良い。

【００５８】図７は本発明の第４実施例に係る蛍光観察
装置の概略構成を示す構成説明図である。第４実施例
は、蛍光観察画像から観察臓器を判別し、その臓器に適
した励起波長及び検出波長を選別するようにした構成例
である。

【００５９】図７に示すように、本実施例の蛍光観察装
置は、励起光を発生する光源装置５１と、励起光を生体
内の観察部位に照射して励起光による蛍光像を得る内視
鏡２と、内視鏡２の接眼部に取り付けられ、蛍光検出波
長を切換える検出波長切換手段３６と、内視鏡２で得ら
れた蛍光像を撮影するカメラ３７と、カメラ３７からの
画像信号を処理し蛍光画像を生成する蛍光画像処理部３
８と、蛍光観察画像を表示する表示部３９とを備えると
共に、蛍光画像処理部３８からの蛍光観察画像を基に画
像の特徴を認識する画像認識部６５と、認識された画像
から観察部位を判別する観察部位判別回路６６と、観察
部位判別回路６６からの信号により励起波長及び検出波
長を決定し、それぞれの波長の切換えを制御する波長切
換制御手段３５とを備えて構成されている。

【００６０】本実施例では、まず、任意の励起波長及び
検出波長で励起光の照射及び蛍光像の撮影を行い、蛍光
画像処理部３８で体腔内観察部位の蛍光観察画像を生成
する。生成された蛍光観察画像は画像認識部６５に伝達
される。

【００６１】画像認識部６５は、ニューラルネットを用
いたパーセプトロンとか、Back Propagation法（以下略
してＢＰ法と称する）等の画像パターン認識法により、
蛍光観察画像から食道、胃、大腸、気管支等の臓器を認
識できるように、予め各臓器の観察画像を使用して学習
させており、各臓器の画像の特徴が記憶されている。そ
して、画像認識部６５は、蛍光画像処理部３８より伝達
された蛍光観察画像の各画素毎の信号に重み付けをし、
その総和をとることで画像パターンを認識する。

【００６２】例えば、食道においては、管腔であるため
観察画像は中央付近になるにしたがい暗くなる。一方、
胃においては、観察画像は全体的に明るいか一方側が暗
いなど、食道とは画像パターンが明らかに異なる。そこ
で本実施例では、このような画像の違いを、パーセプト
ロンとかＢＰ法等を用いて画像パターン認識を行うこと
によって判別し、観察している臓器を判別する。

【００６３】画像認識部６５で認識された画像パターン
信号は、観察部位判別回路６６に送られ、観察部位判別
回路６６において画像パターンより観察臓器が判別され
る。この観察臓器の情報は、波長切換制御手段３５に伝
達され、前述の実施例と同様に観察する臓器に適した励
起波長及び検出波長に切換えられる。

【００６４】以降の蛍光像の撮影及び蛍光観察画像の生
成に関する動作は、前記第２実施例と同様に行われ、表
示部３９に蛍光観察画像が表示される。

【００６５】このように本実施例によれば、蛍光観察画
像の画像パターンを認識することで自動的に観察臓器を
判別することができるため、煩雑な作業なしに各臓器部
位に適した励起波長及び検出波長を選択でき、観察部位
に応じた正確な蛍光診断を行うことができる。

【００６６】なお、画像認識部６５において行う画像パ
ターン認識は、白色光源を用いた通常観察時に行うよう
にしても良い。

【００６７】次に、第５実施例として、光源のレーザ出
力の測定及び記録が可能な蛍光観察装置の構成例を説明
する。図８は本発明の第５実施例に係る蛍光観察装置の
概略構成を示す構成説明図である。

【００６８】本実施例の蛍光観察装置は、励起光を発生
する光源装置７１と、励起光を生体内の観察部位に照射
して励起光による蛍光像を得る内視鏡２と、内視鏡２で
得られた蛍光像を撮影するカメラ７２と、カメラ７２か
らの画像信号を処理し蛍光観察画像を生成する蛍光画像
処理部７３と、蛍光観察画像を表示する表示部３９とを
備えると共に、蛍光観察画像を記録するビデオテープレ
コーダ（ＶＴＲ）７４と、患者情報を記録するデータレ
コーダ７５とを備えて構成されている。

【００６９】光源装置７１は、励起光としてレーザ光を
発生する励起用レーザ７６と、励起用レーザ７６からの
レーザ光を２方向に分割するハーフミラー７７と、分割
された一方のレーザ光を検出する光センサ７８と、光セ
ンサ７８で検出された光量よりレーザ出力を測定する出
力測定器７９とを備えて構成される。

【００７０】蛍光画像処理部７３は、蛍光観察画像を生
成するイメージプロセッサ８０と、生成された蛍光観察
画像にレーザ光の出力データを重ね合わせるスーパーイ
ンポーズ部８１と、光源装置７１から送られてくるレー
ザ光の出力データをデータレコーダ７５とスーパーイン
ポーズ部８１とに送るコンピュータ８２とを備えて構成
される。

【００７１】光源装置７１において、励起用レーザ７６
から出射したレーザ光は、ハーフミラー７７を通過して
内視鏡のライトガイド２１に導光されると共に、ハーフ
ミラー７７により反射されて光センサ７８に入射する。
光センサ７８において、入射したレーザ光の光量が検出
され、この検出光量を基に出力測定器７９によって励起
用レーザ７６のレーザ出力が測定される。

【００７２】測定されたレーザ出力データは、蛍光画像
処理部７３に送られ、コンピュータ８２を介してスーパ
ーインポーズ部８１に入力されてイメージプロセッサ８
０で生成された蛍光観察画像と重ね合わされ、ＶＴＲ７
４に記録される。また、このレーザ出力データは、コン
ピュータ８２よりデータレコーダ７５にも送られ、患者
情報と共に記録される。なお、スーパーインポーズ部８
１でレーザ出力データを重畳した蛍光観察画像を表示部
３９に出力して表示することもできる。

【００７３】このように本実施例によれば、レーザ出力
データをコンピュータを通じ自動的に記録するようにし
ているため、煩雑な操作なく簡単で、かつ、入力ミスな
くデータを記録することができる。

【００７４】［付記］以上詳述したように本発明の実施
態様によれば、以下のような構成を得ることができる。
すなわち、（１）体腔内組織を照明する照明光を発生する光源
と、前記組織からの前記照明光の反射により得られる通
常画像と前記組織を前記照明光により励起して得られる
蛍光像とをそれぞれ撮像する撮像手段と、を有する蛍光
観察装置において、前記光源は、前記蛍光像の属する波
長帯域と前記通常画像を構成する波長帯域とが互いに分
離するような波長の照明光を発生してなることを特徴と
する蛍光観察装置。

【００７５】（２）前記光源は３原色のレーザ光であ
る照明光を発生するＲＧＢ光源であることを特徴とする
付記１に記載の蛍光観察装置。

【００７６】付記２の構成のように、ＲＧＢ光源によ
り、通常画像を得るための３原色の照明光と、体腔内組
織を励起し蛍光を発生させるための前記３原色の照明光
の波長帯域のうちいずれかに属する励起光とを発生し、
前記蛍光像の属する波長帯域と前記通常画像を構成する
波長帯域とが互いに分離するようにして両画像を撮像す
ることにより、光源や撮像手段を切換えることなく蛍光
像と通常画像を同時に得ることが可能であると共に、励
起光発生用の光源を特に設けずに光源の構成を簡略化で
きるため装置構成を小型化できる。

【００７７】（３）前記光源は、前記体腔内組織を励
起し蛍光を発生させるための励起光である照明光を発生
させるレーザ光源と、前記通常画像を得るための３原色
のレーザ光である照明光を発生させるＲＧＢ光源と、を
備えることを特徴とする付記１に記載の蛍光観察装置。

【００７８】付記３の構成のように、レーザ光源より発
生する励起光の波長帯域と、ＲＧＢ光源より発生する３
原色の照明光の波長帯域と、撮像手段において検出する
複数の特定波長帯域からなる蛍光像の波長帯域とが、互
いに重なり合わないようにすることにより、蛍光像の属
する波長帯域と通常画像を構成する波長帯域とが互いに
分離され、光源や撮像手段を切換えることなく蛍光像と
通常画像を同時に得ることができる。

【００７９】（４）前記蛍光像は特定の波長帯域に属
する複数の特定波長蛍光像からなり、前記撮像手段は、
前記複数の特定波長蛍光像を分離して撮像することを特
徴とする付記１に記載の蛍光観察装置。

【００８０】（５）前記撮像手段により撮像する蛍光
像の特定波長帯域は、赤の領域と緑の領域に分布を持つ
ことを特徴とする付記４に記載の蛍光観察装置。

【００８１】（６）体腔内組織を励起し蛍光を発生さ
せるための励起光を発生する光源と、前記励起光を体腔
内組織に導光し、前記励起光により発生した組織からの
蛍光像を伝達する内視鏡と、前記光源より出射する励起
光の波長帯域を選択的に切換える励起波長切換え手段
と、前記内視鏡により伝達される蛍光像から特定の波長
帯域を選択的に切換えて検出する検出波長切換え手段
と、前記蛍光像の特定波長帯域と前記励起光の波長帯域
とを選択する波長選択手段と、前記波長選択手段からの
情報を受け、観察部位に応じて前記蛍光像の特定波長帯
域と前記励起光の波長帯域の少なくとも一方の波長を切
換える波長切換え制御手段と、を備えたことを特徴とす
る蛍光観察装置。

【００８２】付記６の構成によれば、観察する臓器に合
わせて、自動的に励起波長及び検出波長を各臓器の蛍光
観察に適した波長に切換えることができ、煩雑な波長切
換えの操作を行う必要がなく、正確な蛍光診断を行うこ
とが可能となる。

【００８３】（７）前記波長選択手段は、前記内視鏡
の種類を判別する内視鏡種類判別手段である付記６に記
載の蛍光観察装置。

【００８４】（８）前記波長選択手段は、前記内視鏡
により観察している臓器を判別する観察部位判別手段で
ある付記６に記載の蛍光観察装置。

【００８５】（９）前記観察部位判別手段は、前記内
視鏡により得られる観察画像を基に画像認識を行い、前
記観察画像中の臓器を判別する画像認識手段である付記
８に記載の蛍光観察装置。

【００８６】（１０）前記観察部位判別手段は、前記
内視鏡の種類を判別する内視鏡種類判別手段と、前記内
視鏡の挿入部の生体内挿入長を検出する挿入長検出手段
と、を有して構成される付記８に記載の蛍光観察装置。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、通
常観察画像と蛍光観察画像を、光源や撮像手段を切換え
ることなく、両方同時にリアルタイム表示することがで
き、両画像にズレがなくかつ明るい画像を得ることが可
能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る蛍光観察装置の概略
構成を示す構成説明図

【図２】第１実施例の構成における観察部位へ照射する
各照明光及び生体組織から検出される蛍光の波長帯域と
各フィルタの透過波長特性との関係を示す特性図

【図３】本発明の第２実施例に係る蛍光観察装置の概略
構成を示す構成説明図

【図４】第２実施例において設けられる検出波長切換え
用フィルタを示す構成説明図

【図５】第２実施例において設けられる励起波長切換え
用フィルタを示す構成説明図

【図６】本発明の第３実施例に係る蛍光観察装置の概略
構成を示す構成説明図

【図７】本発明の第４実施例に係る蛍光観察装置の概略
構成を示す構成説明図

【図８】本発明の第５実施例に係る蛍光観察装置の概略
構成を示す構成説明図

【符号の説明】

１…光源装置２…内視鏡３…カメラ４…画像処理部５…表示部６…励起用レーザ７…ＲＧＢレーザ１３，１４…バンドパスフィルタ１５…レーザカットフィルタ１６，１７…イメージインテンシファイア１８，１９，２０…ＣＣＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】体腔内組織を照明する照明光を発生する
光源と、前記組織からの前記照明光の反射により得られる通常画
像と前記組織を前記照明光により励起して得られる蛍光
像とをそれぞれ撮像する撮像手段と、を有する蛍光観察
装置において、前記光源は、前記蛍光像の属する波長領域と前記通常画
像を構成する波長領域とが互いに分離するような波長の
照明光を発生してなることを特徴とする蛍光観察装置。