リンパ節検出装置
【課題】 装置構成が単純で、リンパ節の位置の検出が容易なリンパ節検出装置を提供する。
【解決手段】 センチネルリンパ節検出装置１は、蛍光を発する蛍光色素が注入された腫瘍近傍におけるセンチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に励起光１０と照明光１１を照射する光源ユニット２と、蛍光像１１と通常像１３を透過する光学フィルタ３と、励起光源ユニット２と一体に設けられ、光学フィルタ３を透過した蛍光像１１と通常像１３を撮像する撮像装置５と、撮像された観察画像を表示する画像表示装置７と、を備えている。照明光１１の波長は、蛍光色素から発せられる蛍光の波長近傍の値に設定される。
【解決手段】 センチネルリンパ節検出装置１は、蛍光を発する蛍光色素が注入された腫瘍近傍におけるセンチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に励起光１０と照明光１１を照射する光源ユニット２と、蛍光像１１と通常像１３を透過する光学フィルタ３と、励起光源ユニット２と一体に設けられ、光学フィルタ３を透過した蛍光像１１と通常像１３を撮像する撮像装置５と、撮像された観察画像を表示する画像表示装置７と、を備えている。照明光１１の波長は、蛍光色素から発せられる蛍光の波長近傍の値に設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光色素から発せられる蛍光像によりセンチネルリンパ節などのリンパ節を検出するリンパ節検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センチネルリンパ節とは、腫瘍から癌細胞がリンパ流によって最初に到達する、最も癌細胞の転移の可能性が高いリンパ節である。よって、センチネルリンパ節が正しく同定され、そこに癌細胞の転移が認められなければ、他臓器への転移がないと考えられる。このことにより、患者の肉体的・精神的負担の大幅な軽減や、切除手術の省略による治療費の抑制等が期待されている。
【０００３】
センチネルリンパ節を検出する方法として、主に色素法とＲＩ（ラジオアイソトープ）法とが知られている。色素法では、例えば、インジゴカルミン等の青色色素を腫瘍近傍に注入し、青色に染まったリンパ管を目視にて追い、最初に到達するリンパ節をセンチネルリンパ節として検出する。また、ＲＩ法では、例えば、トレーサとなるラジオアイソトープを腫瘍近傍に注入し、ラジオアイソトープが最初に到達して蓄積するリンパ節を含むと想定される生体観察部位をガンマプローブにより皮膚上から探索し、ガンマ線を感知した生体観察部位をセンチネルリンパ節として検出する。
【０００４】
また、蛍光色素を用いたセンチネルリンパ節の同定方法が提案されている。特許文献１に開示されたセンチネルリンパ節検出装置では、蛍光色素を予め腫瘍近傍に注入し、その周囲のセンチネルリンパ節が含まれていると想定される生体観察部に所定波長の光を励起光として照射する。そして、この生体観察部から発せられる近赤外波長帯域の蛍光像を可視化像に変換表示することによって、センチネルリンパ節の同定を行っている。
【０００５】
また、蛍光測定法については、特許文献２、特許文献３にも記載がある。
【特許文献１】特開２００１−２９９６７６号公報
【特許文献２】特開平１１−３３２８２０号公報
【特許文献３】特開２０００−２９２３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の色素法には、青色に染まったリンパ管を目視にて追っていくための豊富な経験を必要とすることや、一度センチネルリンパ節の位置を見失うと染色を繰り返す必要があることなどの問題がある。
【０００７】
また、上記従来のＲＩ法には、リンパ管を目視にて追う上記の経験や染色を繰り返す必要はないが、放射線核種を用いるため周囲が放射線に被爆する危険性があることや、ラジオアイソトープが高価であることなどの問題がある。
【０００８】
さらに、蛍光色素を用いた特許文献１のセンチネルリンパ節検出装置には、被爆の危険性はないが、通常像を得るために可視光からなる照明光が用いられており、蛍光を透過するフィルタとは別に、可視光を透過するためのフィルタが必要となる。さらに、蛍光による像と可視光による像を重ね合わせるための光学的な手段も必要となり、構成が複雑で、医療現場における取り扱いが困難という問題がある。
【０００９】
一方、上記特許文献２及び３において、励起光源以外の光源による画像の取得が記載されているが、この画像は蛍光観察画像の補正用データにすぎない。
【００１０】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、装置構成が単純で、リンパ節の位置の検出が容易なリンパ節検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明によるリンパ節検出装置は、所定波長の蛍光を発する蛍光色素が予め注入された腫瘍近傍におけるリンパ節を含む生体観察部に励起光を照射する励起光源と、励起光の照射によって生体観察部から発せられる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過する光学フィルタと、透過波長帯域に含まれるように設定された波長の照明光を生体観察部に照射する照明光源と、生体観察部から発せられる蛍光からなり、光学フィルタを透過した蛍光像、及び照明光の生体観察部による反射光からなり、光学フィルタを透過した通常像を撮像し、それぞれに対応する蛍光観察画像及び通常観察画像を出力する撮像手段と、撮像手段から出力された蛍光観察画像及び通常観察画像をリンパ節を検出するための画像として表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記したリンパ節検出装置は、蛍光観察画像及び通常観察画像の双方が表示可能な構成である。そのため、蛍光観察画像と通常観察画像とを比較することができ、生体観察部内でリンパ節の位置を容易に検出することが可能である。また、光学フィルタは、生体観察部から発せられる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過する。さらに、照明光は、その波長が上述の透過波長帯域に含まれるように設定される。そのため、１つの光学フィルタで、生体観察部から発せられる蛍光による蛍光像及び照明光の生体観察部での反射光による通常像の双方を透過させることができる。また、このように、蛍光像と通常像を透過させるのに、２つの異なる光学フィルタを用いなくてもよいので、蛍光像と通常像を重ね合わせるための光学的な手段を必要としない。そのため、構成が単純となり、小型化された、簡便で安価な装置が可能となる。また、照明光の波長は、上述したように光学フィルタの透過波長帯域内で設定される。そのため、白色光を使用した場合に比べ、撮像時に発生する収差によるボケが抑制される。このような検出装置は、特に上記したセンチネルリンパ節の検出に有用である。
【００１３】
ここで、照明光源は、生体観察部に蛍光の波長近傍に設定された波長の照明光を照射するのが好ましい。これにより、透過波長帯域の狭い光学フィルタを用いることができ、光学フィルタの入手が容易になる。
【００１４】
また、励起光源及び照明光源を一体に支持する支持部材をさらに備え、支持部材は、撮像手段と一体に設けられているのが好ましい。励起光源、照明光源、及び撮像手段とを一体に設けた構成とすることにより、単純な装置構成で取り扱いが容易な装置を実現することができる。
【００１５】
この場合、励起光源及び照明光源は、支持部材の同一面上に、所定の配置関係で設置されているのが好ましい。これにより、生体観察部の所定範囲に対する励起光及び照明光の照射の制御が容易になる。
【００１６】
また、画像表示手段は、観察者の頭部に装着可能であるのが好ましい。これにより、観察時にリンパ節検出装置を手で保持する必要がなくなり、観察以外の作業の自由度を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、装置構成が単純で、リンパ節の位置の検出が容易なリンパ節検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面とともに本発明によるリンパ節検出装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１９】
図１は、本発明によるリンパ節検出装置であるセンチネルリンパ節検出装置の第１実施形態の構成図である。図２は、図１に示した検出装置に用いられる光源ユニットの構成を示す正面図である。以下、図１及び図２を参照して、本実施形態のセンチネルリンパ節検出装置の構成を説明する。また、図１及び図２においては、見易さのため、照明光源に斜線を付して示している。光線については、励起光及び蛍光色素から発せられる蛍光を実線で示し、照明光及び生体観察部での照明光の反射光を破線で示している。
【００２０】
本センチネルリンパ節検出装置１は、人体などの生体におけるセンチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０について、生体観察部２０中の蛍光色素から発せられる蛍光による像（蛍光像１１）と、照明光１２の生体観察部２０による反射光による像（通常像１３）とを観察することによってセンチネルリンパ節２１を検出するものである。本検出装置１を用いたセンチネルリンパ節の検出においては、生体観察部２０内の腫瘍近傍に蛍光色素を予め注入する。そして、センチネルリンパ節２１に蓄積された蛍光色素からの蛍光を観察してリンパ節を検出する。蛍光色素としては、検出装置１の具体的な構成などを考慮して適宜に選択したものを用いれば良いが、そのような蛍光色素の例としてはインドシアニングリーンが挙げられる。
【００２１】
図１に示す検出装置１は、光源ユニット２と、光学フィルタ３と、照射制御装置４と、撮像装置５と、制御ユニット６と、画像表示装置７と、画像記録装置８とを備えている。光源ユニット２は、複数の励起光源２ａ、複数の照明光源２ｂ、及び支持板２ｄとを有する。複数の励起光源２ａは、それぞれ同一波長の光を励起光１０として出射する光源からなり、センチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に対して励起光１０を照射するために用いられる。一方、複数の照明光源２ｂは、それぞれ同一波長の光を照明光１２として出射する光源からなり、センチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に対して照明光１２を照射するために用いられる。
【００２２】
励起光源２ａ及び照明光源２ｂとしては、好ましくは、半導体レーザ（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。また、励起光源２ａから供給される励起光１０の波長は、観察に用いられている蛍光色素の光吸収特性等に基づき、蛍光色素を励起可能な波長によって選択される。照明光源２ｂから供給される照明光１２の波長については、後述の光学フィルタ３の透過波長帯域に含まれるように設定された波長、好適には、観察に用いられている蛍光色素から発せられる蛍光波長近傍の波長が選択される。
【００２３】
支持板２ｄは、図２に示すように、励起光源２ａ及び照明光源２ｂを一体に支持する支持部材である。光源ユニット２の光軸Ａｘは、光学板２ｄの中心軸と一致する。支持板２ｄには、中央位置に、光軸であり、その中心軸であるＡｘを含む開口部２ｃが設けられている。また、励起光源２ａ及び照明光源２ｂは、支持板２ｄの前面２ｅ上に、開口部２ｃを囲むように２次元に配列される。具体的には、励起光源２ａ及び照明光源２ｂは、図２に示すように、前面２ｅ上で、矩形である支持板２ｄの一辺と平行な方向に、一定の配列間隔ｄｘで交互に配列され、複数の１次元配列が形成されている。これらの１次元配列は、ｄｘ／２だけその１次元配列方向へずれながら、この１次元配列と垂直な方向に、一定の配列間隔ｄｙで配列されており、２次元配列が構成される。ただし、開口部２ｃには、これらの光源は設置されない。また、前面２ｅは、光源ユニット２の中心軸Ａｘに対して垂直な面であって、励起光１０及び照明光１２の照射対象である生体観察部２０に対して前面となる面である。
【００２４】
開口部２ｃは、光源ユニット２の前方から入射される蛍光像１１及び通常像１３を後方へと通過させるためのものである。蛍光像１１とは、生体観察部２０に所定波長の励起光１０を照射し、励起された生体観察部２０から発せられる蛍光による像をいう。また、通常像１３とは、照明光１２の生体観察部２０による反射光からなる像をいう。なお、このような構成においては、開口部２ｃの影響で生体観察部２０へと照射される励起光１０及び照明光１２の強度分布が中央で弱くなることを防止するため、開口部２ｃ近傍の励起光源２ａ及び照明光源２ｂの光軸を中心軸Ａｘに向けて傾けて設置することが好適である。
【００２５】
また、支持板２ｄの開口部２ｃ内には、光学フィルタ３が設置されている。光学フィルタ３は、励起光１０の反射光をカットし、さらに生体観察部２０から発せられる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過する。図３は、蛍光色素としてインドシアニングリーンを用いた場合の光の波長に対する光学フィルタ３の透過率を示すグラフである。グラフの横軸は、光の波長（ｎｍ）を表し、縦軸は波長に対する光学フィルタ３の透過率又は光の強度を表す。また、図３の実線による曲線ａ、ｂ、ｃは、光の波長帯域とその強度分布を表しており、ａは励起光１０、ｂは照明光１２、ｃは蛍光１１を表す。一方、図３の点線による曲線ｄは、光学フィルタ３の光の波長に対する透過率を表している。図３に示すように、光学フィルタ３は、励起光１０（ａ）をカットし、照明光１２（ｂ）及び蛍光１１（ｃ）を透過する。
【００２６】
ここで、励起光１０の波長は、上述したように、蛍光色素を励起可能な波長によって選択される。そのため、蛍光色素としてインドシアニングリーンを用いた場合には、その光吸収帯域は近赤外波長帯域にあるので、図３のａに示すように、励起光１０として、近赤外波長帯域内の波長（例えば波長７５０ｎｍ）が適宜に選択されて用いられる。この場合、生体観察部２０から発せられる蛍光の蛍光極大波長は、図３のｃに示すように８４５ｎｍである。また、光学フィルタ３の透過波長帯域は、励起光１０をカットし、かつ、生体観察部２０から発せられる蛍光１１の波長を含むように選択される。図３に示す例では、ｄに示すように、光学フィルタ３の透過波長帯域は、励起光１０の波長７５０ｎｍより長波長であり、かつ蛍光の波長帯域より短波長である波長λｃを下限値として、λｃより長波長（波長λｃを含む）側の光を透過する波長帯域となっている。透過波長帯域の光は、１００％の透過率で透過される。さらに、照明光１２の波長は、光学フィルタ３の透過波長帯域に含まれるように設定された波長、好適には、観察に用いられている蛍光色素から発せられる蛍光波長近傍の波長が選択される。そのため、この場合には、図３のｂに示すような波長８４０ｎｍの光が照明光１２として選択される。
【００２７】
この光学フィルタ３としては、好ましくは、下限値のみでなく上限値もある透過波長帯域を有するものが用いられる。また、光学フィルタ３は、撮像装置５のレンズの前部又は内部に設置されることが好ましい。
【００２８】
また、照射制御装置４は、光源ユニット２と接続され、励起光源２ａ及び照明光源２ｂによる励起光１０及び照明光１２の照射を制御する。励起光１０及び照明光１２の照射の制御としては、例えば、光の照射タイミング、照射時間、あるいは、出射される光の強度の制御が行われる。
【００２９】
光源ユニット２の後方側には、撮像装置５が設置されている。本実施形態においては、この撮像装置５は、光軸Ａｘが一致した状態で光源ユニット２の支持板２ｄと一体に設けられている。これにより、蛍光像１１及び通常像１３は、支持板２ｄの開口部２ｃを通過し、光学フィルタ３を透過して、撮像装置５に到達する。撮像装置５は、入射した蛍光像１１及び通常像１３を撮像し、それぞれに対応する蛍光観察画像及び通常観察画像を画像データとして出力する。
【００３０】
撮像装置５としては、例えば、２次元画像を取得可能なＣＣＤカメラが用いられる。特に、この撮像装置５においては、蛍光像１１の波長帯域（通常は８００ｎｍ前後の蛍光観察画像を対象とするため、近赤外の波長帯域）の光に対して高い感度で撮像可能なものを用いることが好ましい。また、複数の励起光源２ａ、複数の照明光源２ｂ、及び撮像装置５については、それぞれ光源用電源及び撮像装置用電源が必要に応じて接続される。ただし、図１においては、電源等については図示を省略している。また、これらの装置はバッテリーで駆動するものを用いても良い。
【００３１】
撮像装置５から出力される蛍光観察画像及び通常観察画像に対して、制御ユニット６が設けられている。制御ユニット６は、必要に応じて、蛍光観察画像または通常観察画像の調整、切り替え、あるいはこれらの観察画像の重畳を行う。また、撮像装置５から制御ユニット６への画像データの伝送については、有線又は無線による伝送方法を用いて良い。
【００３２】
制御ユニット６は、画像調整部６ａと画像制御部６ｂとを有している。画像調整部６ａは、撮像装置５から出力された蛍光観察画像あるいは通常観察画像に対して、自動または手動で、輝度、コントラストの調整を行う。
【００３３】
画像制御部６ｂは、検出装置１において、蛍光観察画像及び通常観察画像を切り替えて表示すること、及びこれらを重ね合わせて同時に表示することを可能とするような構成である。そのため、画像制御部６ｂは、重畳画像形成部６ｃと画像切替部６ｄとを有する。切り替え表示のため、画像切替部６ｄは、自動又は手動により、表示される観察画像を切り替える。また、重ね合わせ表示のため、重畳画像形成部６ｃは、撮像装置５から出力された蛍光観察画像と通常観察画像を重畳し、重畳観察画像を形成する。
【００３４】
また、制御ユニット６は、照射制御装置４と接続されている。
【００３５】
制御ユニット６には、画像表示装置７及び画像記録装置８が接続されている。画像表示装置７の表示部７ａにおいて、制御ユニット６から出力された観察画像の画像データが、センチネルリンパ節２１を検出するための観察画像として表示される。この画像表示装置７としては、例えば、ＣＲＴモニタや、撮像装置５であるＣＣＤカメラに取り付けられた液晶ディスプレイなどを用いることができる。また、画像記録装置８は、制御ユニット６から出力された画像データを記録するための記録手段である。この画像記録装置８としては、例えば、画像データを記録媒体であるビデオテープに記録するビデオテープレコーダなどを用いることができる。
【００３６】
図１に示したセンチネルリンパ節検出装置１を用いたセンチネルリンパ節の検出方法について説明する。まず、蛍光色素であるインドシアニングリーンを腫瘍近傍に注入する。所定の時間経過後、インドシアニングリーンは、リンパ流によってセンチネルリンパ節２１に到達する。
【００３７】
次に、蛍光観察画像を取得する場合には、このセンチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に対して、励起光源２ａにより波長７５０ｎｍの励起光１０を照射する。これにより、この生体観察部２０から近赤外波長帯域の蛍光像１１が発せられる。この蛍光像１１は、その後、光学フィルタ３を透過し、撮像装置５であるＣＣＤカメラにより撮像される。撮像された蛍光観察画像は、制御ユニット６へ出力され、そこで必要に応じ調整等が行われた後、画像表示装置７の表示部７ａにおいて表示される。
【００３８】
一方、通常観察画像を取得する場合には、このセンチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に対して、照明光源２ｂにより波長８４０ｎｍの照明光１２を照射する。これにより、生体観察部２０による照明光１２の反射光からなる通常像１３が得られる。なお、照明光１２の波長は、光学フィルタ３の透過波長帯域内にあるように、好適には、インドシアニングリーンから発せられる蛍光の波長近傍であるように設定される。この通常像１３は、その後、光学フィルタ３を透過し、撮像装置５であるＣＣＤカメラにより撮像される。撮像された通常観察画像は、制御ユニット６へ出力され、そこで必要に応じ調整等が行われた後、画像表示装置７の表示部７ａにおいて表示される。
【００３９】
また、重畳観察画像を取得する場合には、まず上述した方法により、蛍光観察画像と通常観察画像とを、制御ユニット６において取得する。その後、重畳画像形成部６ｃにおいてこれらを重畳し、重畳観察画像を形成する。形成された重畳観察画像は、画像表示装置７に出力され、画像表示装置７の表示部７ａにおいて表示される。
【００４０】
これらの観察画像の表示は、各観察画像を切り替えて表示、あるいは重畳観察画像により重ね合わせて同時に表示することができるよう、制御ユニット６の画像制御部６ｂによって制御される。また、重畳観察画像以外に、蛍光観察画像と通常観察画像を重ね合わせて同時に表示する方法として、例えば、通常観察画像を画像表示装置７の表示部７ａ上に白黒画像としてあらかじめ表示しておき、その上に色を着けた蛍光観察画像を重ねて表示する方法がある。これによっても、蛍光観察画像と通常観察画像が同時に表示される。
【００４１】
また、制御ユニット６は、照射制御装置４と接続されている。照射制御装置４は、表示させる観察画像に応じて、励起光源２ａ及び照明光源２ｂの照射を、例えばメカニカルスイッチあるいは電気的スイッチなどで制御する。これにより、照射を様々に制御することが可能となり、例えば、蛍光観察画像と通常観察画像を交互に表示させるべく、励起光源２ａと照明光源２ｂとを交互に照射させることも可能となる。また、制御ユニット６から出力される観察画像の画像データは、必要に応じて、画像記録装置８において記録媒体に記録される。
【００４２】
このようにして表示された観察画像に基づいて、蛍光観察画像に表されたリンパ節の位置を皮膚上にペン等でマークする。その後、測定を中止し、皮膚上にマークした部位を切開して、リンパ節の生検を行う。
【００４３】
上記実施形態によるセンチネルリンパ節検出装置１の効果について説明する。
【００４４】
上記実施形態では、蛍光観察画像及び通常観察画像の双方を取得できる。また、制御ユニット６の画像切替部６ｄで表示させる観察画像を切り替えることによって、切り替え表示が可能である。さらに、制御ユニット６の重畳画像形成部６ｃで、重畳観察画像の形成、あるいは画像切替部６ｄによって観察画像を重ね合わせることにより、重ね合わせての同時表示が可能となる。ここで、図４に、画像表示装置７において表示される（ａ）蛍光観察画像、（ｂ）通常観察画像、及び、（ｃ）これらが重畳された重畳観察画像を模式的に表す。このように、切り替え表示ができることによって、蛍光観察画像と通常観察画像とを比較することが可能となる。また、重ね合わせての表示ができることによって、生体観察部２０のどの部分からの蛍光なのかを明確に確認することが可能となる。このように、目的に合わせて所望の観察画像を表示させることができるため、生体観察部２０内でのリンパ節の位置を容易に検出することが可能となる。
【００４５】
また、光学フィルタ３は、励起光１０の生体観察部２０による反射光をカットすると同時に、生体観察部２０から発せられる蛍光１１の波長を含む透過波長帯域で光を透過する。さらに、照明光１２は、その波長が上述の透過波長帯域に含まれるように設定される。そのため、１つの光学フィルタ３で、蛍光像１１及び通常像１３の双方を透過させることができ、蛍光像１１あるいは通常像１３を得るために別々の光学フィルタを用意する必要がない。これにより、検出装置１は、その構成を単純にすることが可能となる。
【００４６】
さらに、上述したように、蛍光像１１と通常像１３とを透過させるのに、２つの異なる光学フィルタを用いなくてもよい。そのため、蛍光像１１と通常像１３を重ね合わせるための光学的な手段であるハーフミラーや画像装置等を必要としない。このことにより、さらに構成を単純にすることが可能となる。また、このように構成が単純となることによって、簡便で安価な小型化された装置が可能となる。
【００４７】
また、照明光１２の波長は、光学フィルタ３の透過波長帯域内にあるように設定される。そのため、照明光として白色光を使用した場合に比べ、撮像時に発生するレンズの収差によるボケが抑制される。特に、励起光として、近赤外波長帯域内の波長の光を用いた場合、白色光に含まれる光のほとんどが、励起光をカットする光学フィルタを透過できない。そのため、光学フィルタを交換することなく、白色光を照明光とした通常像を得ることは困難である。
【００４８】
また、照明光１２として蛍光波長近傍の波長の光が用いられることにより、透過波長帯域の狭い光学フィルタを用いたとしても、照明光１２の波長は、光学フィルタの透過波長帯域内に収まる。そのため、光学フィルタに広い透過波長帯域を要求しないですむため、光学フィルタの入手が容易になる。また、照明光の波長を含む蛍光波長帯域のみを透過波長帯域とする光学フィルタを用いることによって、不要な光をより多くカットすることが可能となる。
【００４９】
また、図１に示した検出装置１においては、励起光源２ａ及び照明光源２ｂが設置された支持板２ｄと、蛍光像１１及び通常像１３を撮像する撮像装置５とを一体に設けた構成としている。これにより、光源ユニット２と撮像装置５との光軸合わせなどの設置調整作業が不要となるため、撮像装置５において蛍光像１１と通常像１３を効率良く撮像することが可能となる。また、検出装置１を移動する際にも、光源ユニット２と撮像装置５とを別々に移動させる必要がなく、装置も小型化可能である。そのため、単純な装置構成で取り扱いが容易な検出装置１が実現される。
【００５０】
さらに、励起光源２ａ及び照明光源２ｂは、支持板２ｄの同一面２ｅ上に、所定の配置関係で設置されている。このため、生体観察部２０に対して、励起光１０と照明光１２とを交互に照射することが、容易にできる。また、必要に応じて、励起光１０と照明光１２とを同時に照射することも可能である。
【００５１】
制御ユニット６、画像表示装置７、及び画像記録装置８については、光源ユニット２及び撮像装置５とは別に設置しても良く、あるいはそれらと一体に設置しても良い。また、画像表示装置７については、図５に示す画像表示装置７０のように、観察者の頭部に装着可能なもの（例えばゴーグル型やめがね型）を用いることが好ましい。これにより、観察時に画像表示装置７等を移動したり手で保持したりする必要がなくなり、観察以外の作業の自由度を大きくすることができる。この場合、画像表示装置７以外の励起光源、照明光源、撮像装置、制御ユニット、照射制御装置等についても、画像表示装置とともに一体に装着可能に構成しても良い。
【００５２】
また、本実施形態においては、制御ユニット６からの観察画像に対して画像記録装置８を設けている。これにより、観察時の観察画像を記録することができる。ただし、このような画像記録装置８については、不要であれば設けない構造としても良い。
【００５３】
ところで、特許文献２では、蛍光波長近傍の波長を発する光源を、特許文献３では、蛍光物質を励起しない波長の光を発する光源を用いて画像を取得し、蛍光像から得られる画像データに画像処理を施している。しかし、これらの画像は蛍光観察画像の補正用データとして使用されるにすぎない。そのため、蛍光観察画像と通常観察画像とを同時に観察することはできない。これに対して、本発明では、蛍光観察画像と通常観察画像とを同時に観察することができるため、センチネルリンパ節の位置を検出するのに有用である。
【００５４】
本発明によるセンチネルリンパ節検出装置は、上記した実施形態及び構成例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、励起光源及び照明光源については、上記した実施形態では複数の励起光源２ａ及び照明光源２ｂを有する光源ユニット２を用いたが、単一の励起光源及び照明光源を用いても良い。また、励起光源、照明光源として別々の光源を用いる代わりに、２波長の光を出射する２波長ＬＥＤを用いても良い。この場合、２波長ＬＥＤから出射される２つの異なる波長の光が、それぞれ励起光、照明光として用いられる。また、撮像装置から出力される画像データについては、ＬＩＶＥ映像（３０Ｈｚ）における場合など、画像データでのノイズが問題となる場合には、リカーシブルフィルタ等のフィルタリング手法を採用することによってノイズを低減でき、より鮮明な蛍光観察画像を得ることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、励起光源２ａ及び照明光源２ｂが支持板２ｄに設置されていたが、こうした支持部材を備えず、これらの光源が、１つの支持部材に設置されていない構成としても良い。また、支持部材として、上記実施形態では、支持板２ｄを用いたが、支持部材は板状の構造に限られない。また、上記実施形態では、励起光源２ａ及び照明光源２ｂは、支持板２ｄの同一平面上に設置されていたが、これらの設置は支持板の同一平面上に限られない。また、支持板上における光源の配置も、上記実施形態での配列関係に限定されない。また、制御ユニット６は、不要であれば、画像調整部６ａ、重畳画像形成部６ｃ、あるいは画像切替部６ｄを有していなくても良い。さらに、照射制御装置４、制御ユニット６については、不要であれば設けない構造としても良い。
【００５６】
上記構成の検出装置は、センチネルリンパ節検出装置に限らず、一般にリンパ節検出装置として適用可能である。
【００５７】
また、センチネルリンパ節の観察に用いる蛍光色素については、一般には水溶性の蛍光色素が用いられるが、蛍光色素を生理食塩水等で溶いた蛍光色素は分子量が小さいため、最初に到達したリンパ節に留まらずに２番目、３番目のリンパ節に到達してしまう場合がある。このような場合には、近赤外の蛍光を発する数１０ｎｍ径の量子ドット、または、金属コロイドやラテックスビーズに蛍光試薬を結合させた蛍光トレーサを用いることにより、センチネルリンパ節の位置同定の精度向上が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、装置構成が単純で、リンパ節の位置の検出が容易なリンパ節検出装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】センチネルリンパ節検出装置の第１実施形態の構成図である。
【図２】図１に示した検出装置に用いられる光源ユニットの構成を示す正面図である。
【図３】光の波長に対する光学フィルタの透過率を表すグラフである。
【図４】生体観察部についての（ａ）蛍光観察画像、（ｂ）通常観察画像、（ｃ）重畳観察画像を模式的に示す図である。
【図５】図１に示した検出装置を観察者の頭部に装着した様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…センチネルリンパ節検出装置、２…光源ユニット、２ａ…励起光源、２ｂ…照明光源、２ｃ…開口部、２ｄ…支持板、２ｅ…支持板の前面、３…光学フィルタ、４…照射制御装置、５…撮像装置、６…制御ユニット、６ａ…画像調整部、６ｂ…画像制御部、６ｃ…重畳画像形成部、６ｄ…画像切替部、７…画像表示装置、７ａ…画像表示装置の表示部、８…画像記録装置、１０…励起光、１１…蛍光像、１２…照明光、１３…通常像、２０…生体観察部、２１…センチネルリンパ節、Ａｘ…光源ユニットの光軸（支持板の中心軸）、７０…画像表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光色素から発せられる蛍光像によりセンチネルリンパ節などのリンパ節を検出するリンパ節検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
センチネルリンパ節とは、腫瘍から癌細胞がリンパ流によって最初に到達する、最も癌細胞の転移の可能性が高いリンパ節である。よって、センチネルリンパ節が正しく同定され、そこに癌細胞の転移が認められなければ、他臓器への転移がないと考えられる。このことにより、患者の肉体的・精神的負担の大幅な軽減や、切除手術の省略による治療費の抑制等が期待されている。
【０００３】
センチネルリンパ節を検出する方法として、主に色素法とＲＩ（ラジオアイソトープ）法とが知られている。色素法では、例えば、インジゴカルミン等の青色色素を腫瘍近傍に注入し、青色に染まったリンパ管を目視にて追い、最初に到達するリンパ節をセンチネルリンパ節として検出する。また、ＲＩ法では、例えば、トレーサとなるラジオアイソトープを腫瘍近傍に注入し、ラジオアイソトープが最初に到達して蓄積するリンパ節を含むと想定される生体観察部位をガンマプローブにより皮膚上から探索し、ガンマ線を感知した生体観察部位をセンチネルリンパ節として検出する。
【０００４】
また、蛍光色素を用いたセンチネルリンパ節の同定方法が提案されている。特許文献１に開示されたセンチネルリンパ節検出装置では、蛍光色素を予め腫瘍近傍に注入し、その周囲のセンチネルリンパ節が含まれていると想定される生体観察部に所定波長の光を励起光として照射する。そして、この生体観察部から発せられる近赤外波長帯域の蛍光像を可視化像に変換表示することによって、センチネルリンパ節の同定を行っている。
【０００５】
また、蛍光測定法については、特許文献２、特許文献３にも記載がある。
【特許文献１】特開２００１−２９９６７６号公報
【特許文献２】特開平１１−３３２８２０号公報
【特許文献３】特開２０００−２９２３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の色素法には、青色に染まったリンパ管を目視にて追っていくための豊富な経験を必要とすることや、一度センチネルリンパ節の位置を見失うと染色を繰り返す必要があることなどの問題がある。
【０００７】
また、上記従来のＲＩ法には、リンパ管を目視にて追う上記の経験や染色を繰り返す必要はないが、放射線核種を用いるため周囲が放射線に被爆する危険性があることや、ラジオアイソトープが高価であることなどの問題がある。
【０００８】
さらに、蛍光色素を用いた特許文献１のセンチネルリンパ節検出装置には、被爆の危険性はないが、通常像を得るために可視光からなる照明光が用いられており、蛍光を透過するフィルタとは別に、可視光を透過するためのフィルタが必要となる。さらに、蛍光による像と可視光による像を重ね合わせるための光学的な手段も必要となり、構成が複雑で、医療現場における取り扱いが困難という問題がある。
【０００９】
一方、上記特許文献２及び３において、励起光源以外の光源による画像の取得が記載されているが、この画像は蛍光観察画像の補正用データにすぎない。
【００１０】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、装置構成が単純で、リンパ節の位置の検出が容易なリンパ節検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このような目的を達成するために、本発明によるリンパ節検出装置は、所定波長の蛍光を発する蛍光色素が予め注入された腫瘍近傍におけるリンパ節を含む生体観察部に励起光を照射する励起光源と、励起光の照射によって生体観察部から発せられる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過する光学フィルタと、透過波長帯域に含まれるように設定された波長の照明光を生体観察部に照射する照明光源と、生体観察部から発せられる蛍光からなり、光学フィルタを透過した蛍光像、及び照明光の生体観察部による反射光からなり、光学フィルタを透過した通常像を撮像し、それぞれに対応する蛍光観察画像及び通常観察画像を出力する撮像手段と、撮像手段から出力された蛍光観察画像及び通常観察画像をリンパ節を検出するための画像として表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
上記したリンパ節検出装置は、蛍光観察画像及び通常観察画像の双方が表示可能な構成である。そのため、蛍光観察画像と通常観察画像とを比較することができ、生体観察部内でリンパ節の位置を容易に検出することが可能である。また、光学フィルタは、生体観察部から発せられる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過する。さらに、照明光は、その波長が上述の透過波長帯域に含まれるように設定される。そのため、１つの光学フィルタで、生体観察部から発せられる蛍光による蛍光像及び照明光の生体観察部での反射光による通常像の双方を透過させることができる。また、このように、蛍光像と通常像を透過させるのに、２つの異なる光学フィルタを用いなくてもよいので、蛍光像と通常像を重ね合わせるための光学的な手段を必要としない。そのため、構成が単純となり、小型化された、簡便で安価な装置が可能となる。また、照明光の波長は、上述したように光学フィルタの透過波長帯域内で設定される。そのため、白色光を使用した場合に比べ、撮像時に発生する収差によるボケが抑制される。このような検出装置は、特に上記したセンチネルリンパ節の検出に有用である。
【００１３】
ここで、照明光源は、生体観察部に蛍光の波長近傍に設定された波長の照明光を照射するのが好ましい。これにより、透過波長帯域の狭い光学フィルタを用いることができ、光学フィルタの入手が容易になる。
【００１４】
また、励起光源及び照明光源を一体に支持する支持部材をさらに備え、支持部材は、撮像手段と一体に設けられているのが好ましい。励起光源、照明光源、及び撮像手段とを一体に設けた構成とすることにより、単純な装置構成で取り扱いが容易な装置を実現することができる。
【００１５】
この場合、励起光源及び照明光源は、支持部材の同一面上に、所定の配置関係で設置されているのが好ましい。これにより、生体観察部の所定範囲に対する励起光及び照明光の照射の制御が容易になる。
【００１６】
また、画像表示手段は、観察者の頭部に装着可能であるのが好ましい。これにより、観察時にリンパ節検出装置を手で保持する必要がなくなり、観察以外の作業の自由度を大きくすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、装置構成が単純で、リンパ節の位置の検出が容易なリンパ節検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面とともに本発明によるリンパ節検出装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１９】
図１は、本発明によるリンパ節検出装置であるセンチネルリンパ節検出装置の第１実施形態の構成図である。図２は、図１に示した検出装置に用いられる光源ユニットの構成を示す正面図である。以下、図１及び図２を参照して、本実施形態のセンチネルリンパ節検出装置の構成を説明する。また、図１及び図２においては、見易さのため、照明光源に斜線を付して示している。光線については、励起光及び蛍光色素から発せられる蛍光を実線で示し、照明光及び生体観察部での照明光の反射光を破線で示している。
【００２０】
本センチネルリンパ節検出装置１は、人体などの生体におけるセンチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０について、生体観察部２０中の蛍光色素から発せられる蛍光による像（蛍光像１１）と、照明光１２の生体観察部２０による反射光による像（通常像１３）とを観察することによってセンチネルリンパ節２１を検出するものである。本検出装置１を用いたセンチネルリンパ節の検出においては、生体観察部２０内の腫瘍近傍に蛍光色素を予め注入する。そして、センチネルリンパ節２１に蓄積された蛍光色素からの蛍光を観察してリンパ節を検出する。蛍光色素としては、検出装置１の具体的な構成などを考慮して適宜に選択したものを用いれば良いが、そのような蛍光色素の例としてはインドシアニングリーンが挙げられる。
【００２１】
図１に示す検出装置１は、光源ユニット２と、光学フィルタ３と、照射制御装置４と、撮像装置５と、制御ユニット６と、画像表示装置７と、画像記録装置８とを備えている。光源ユニット２は、複数の励起光源２ａ、複数の照明光源２ｂ、及び支持板２ｄとを有する。複数の励起光源２ａは、それぞれ同一波長の光を励起光１０として出射する光源からなり、センチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に対して励起光１０を照射するために用いられる。一方、複数の照明光源２ｂは、それぞれ同一波長の光を照明光１２として出射する光源からなり、センチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に対して照明光１２を照射するために用いられる。
【００２２】
励起光源２ａ及び照明光源２ｂとしては、好ましくは、半導体レーザ（ＬＤ）または発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。また、励起光源２ａから供給される励起光１０の波長は、観察に用いられている蛍光色素の光吸収特性等に基づき、蛍光色素を励起可能な波長によって選択される。照明光源２ｂから供給される照明光１２の波長については、後述の光学フィルタ３の透過波長帯域に含まれるように設定された波長、好適には、観察に用いられている蛍光色素から発せられる蛍光波長近傍の波長が選択される。
【００２３】
支持板２ｄは、図２に示すように、励起光源２ａ及び照明光源２ｂを一体に支持する支持部材である。光源ユニット２の光軸Ａｘは、光学板２ｄの中心軸と一致する。支持板２ｄには、中央位置に、光軸であり、その中心軸であるＡｘを含む開口部２ｃが設けられている。また、励起光源２ａ及び照明光源２ｂは、支持板２ｄの前面２ｅ上に、開口部２ｃを囲むように２次元に配列される。具体的には、励起光源２ａ及び照明光源２ｂは、図２に示すように、前面２ｅ上で、矩形である支持板２ｄの一辺と平行な方向に、一定の配列間隔ｄｘで交互に配列され、複数の１次元配列が形成されている。これらの１次元配列は、ｄｘ／２だけその１次元配列方向へずれながら、この１次元配列と垂直な方向に、一定の配列間隔ｄｙで配列されており、２次元配列が構成される。ただし、開口部２ｃには、これらの光源は設置されない。また、前面２ｅは、光源ユニット２の中心軸Ａｘに対して垂直な面であって、励起光１０及び照明光１２の照射対象である生体観察部２０に対して前面となる面である。
【００２４】
開口部２ｃは、光源ユニット２の前方から入射される蛍光像１１及び通常像１３を後方へと通過させるためのものである。蛍光像１１とは、生体観察部２０に所定波長の励起光１０を照射し、励起された生体観察部２０から発せられる蛍光による像をいう。また、通常像１３とは、照明光１２の生体観察部２０による反射光からなる像をいう。なお、このような構成においては、開口部２ｃの影響で生体観察部２０へと照射される励起光１０及び照明光１２の強度分布が中央で弱くなることを防止するため、開口部２ｃ近傍の励起光源２ａ及び照明光源２ｂの光軸を中心軸Ａｘに向けて傾けて設置することが好適である。
【００２５】
また、支持板２ｄの開口部２ｃ内には、光学フィルタ３が設置されている。光学フィルタ３は、励起光１０の反射光をカットし、さらに生体観察部２０から発せられる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過する。図３は、蛍光色素としてインドシアニングリーンを用いた場合の光の波長に対する光学フィルタ３の透過率を示すグラフである。グラフの横軸は、光の波長（ｎｍ）を表し、縦軸は波長に対する光学フィルタ３の透過率又は光の強度を表す。また、図３の実線による曲線ａ、ｂ、ｃは、光の波長帯域とその強度分布を表しており、ａは励起光１０、ｂは照明光１２、ｃは蛍光１１を表す。一方、図３の点線による曲線ｄは、光学フィルタ３の光の波長に対する透過率を表している。図３に示すように、光学フィルタ３は、励起光１０（ａ）をカットし、照明光１２（ｂ）及び蛍光１１（ｃ）を透過する。
【００２６】
ここで、励起光１０の波長は、上述したように、蛍光色素を励起可能な波長によって選択される。そのため、蛍光色素としてインドシアニングリーンを用いた場合には、その光吸収帯域は近赤外波長帯域にあるので、図３のａに示すように、励起光１０として、近赤外波長帯域内の波長（例えば波長７５０ｎｍ）が適宜に選択されて用いられる。この場合、生体観察部２０から発せられる蛍光の蛍光極大波長は、図３のｃに示すように８４５ｎｍである。また、光学フィルタ３の透過波長帯域は、励起光１０をカットし、かつ、生体観察部２０から発せられる蛍光１１の波長を含むように選択される。図３に示す例では、ｄに示すように、光学フィルタ３の透過波長帯域は、励起光１０の波長７５０ｎｍより長波長であり、かつ蛍光の波長帯域より短波長である波長λｃを下限値として、λｃより長波長（波長λｃを含む）側の光を透過する波長帯域となっている。透過波長帯域の光は、１００％の透過率で透過される。さらに、照明光１２の波長は、光学フィルタ３の透過波長帯域に含まれるように設定された波長、好適には、観察に用いられている蛍光色素から発せられる蛍光波長近傍の波長が選択される。そのため、この場合には、図３のｂに示すような波長８４０ｎｍの光が照明光１２として選択される。
【００２７】
この光学フィルタ３としては、好ましくは、下限値のみでなく上限値もある透過波長帯域を有するものが用いられる。また、光学フィルタ３は、撮像装置５のレンズの前部又は内部に設置されることが好ましい。
【００２８】
また、照射制御装置４は、光源ユニット２と接続され、励起光源２ａ及び照明光源２ｂによる励起光１０及び照明光１２の照射を制御する。励起光１０及び照明光１２の照射の制御としては、例えば、光の照射タイミング、照射時間、あるいは、出射される光の強度の制御が行われる。
【００２９】
光源ユニット２の後方側には、撮像装置５が設置されている。本実施形態においては、この撮像装置５は、光軸Ａｘが一致した状態で光源ユニット２の支持板２ｄと一体に設けられている。これにより、蛍光像１１及び通常像１３は、支持板２ｄの開口部２ｃを通過し、光学フィルタ３を透過して、撮像装置５に到達する。撮像装置５は、入射した蛍光像１１及び通常像１３を撮像し、それぞれに対応する蛍光観察画像及び通常観察画像を画像データとして出力する。
【００３０】
撮像装置５としては、例えば、２次元画像を取得可能なＣＣＤカメラが用いられる。特に、この撮像装置５においては、蛍光像１１の波長帯域（通常は８００ｎｍ前後の蛍光観察画像を対象とするため、近赤外の波長帯域）の光に対して高い感度で撮像可能なものを用いることが好ましい。また、複数の励起光源２ａ、複数の照明光源２ｂ、及び撮像装置５については、それぞれ光源用電源及び撮像装置用電源が必要に応じて接続される。ただし、図１においては、電源等については図示を省略している。また、これらの装置はバッテリーで駆動するものを用いても良い。
【００３１】
撮像装置５から出力される蛍光観察画像及び通常観察画像に対して、制御ユニット６が設けられている。制御ユニット６は、必要に応じて、蛍光観察画像または通常観察画像の調整、切り替え、あるいはこれらの観察画像の重畳を行う。また、撮像装置５から制御ユニット６への画像データの伝送については、有線又は無線による伝送方法を用いて良い。
【００３２】
制御ユニット６は、画像調整部６ａと画像制御部６ｂとを有している。画像調整部６ａは、撮像装置５から出力された蛍光観察画像あるいは通常観察画像に対して、自動または手動で、輝度、コントラストの調整を行う。
【００３３】
画像制御部６ｂは、検出装置１において、蛍光観察画像及び通常観察画像を切り替えて表示すること、及びこれらを重ね合わせて同時に表示することを可能とするような構成である。そのため、画像制御部６ｂは、重畳画像形成部６ｃと画像切替部６ｄとを有する。切り替え表示のため、画像切替部６ｄは、自動又は手動により、表示される観察画像を切り替える。また、重ね合わせ表示のため、重畳画像形成部６ｃは、撮像装置５から出力された蛍光観察画像と通常観察画像を重畳し、重畳観察画像を形成する。
【００３４】
また、制御ユニット６は、照射制御装置４と接続されている。
【００３５】
制御ユニット６には、画像表示装置７及び画像記録装置８が接続されている。画像表示装置７の表示部７ａにおいて、制御ユニット６から出力された観察画像の画像データが、センチネルリンパ節２１を検出するための観察画像として表示される。この画像表示装置７としては、例えば、ＣＲＴモニタや、撮像装置５であるＣＣＤカメラに取り付けられた液晶ディスプレイなどを用いることができる。また、画像記録装置８は、制御ユニット６から出力された画像データを記録するための記録手段である。この画像記録装置８としては、例えば、画像データを記録媒体であるビデオテープに記録するビデオテープレコーダなどを用いることができる。
【００３６】
図１に示したセンチネルリンパ節検出装置１を用いたセンチネルリンパ節の検出方法について説明する。まず、蛍光色素であるインドシアニングリーンを腫瘍近傍に注入する。所定の時間経過後、インドシアニングリーンは、リンパ流によってセンチネルリンパ節２１に到達する。
【００３７】
次に、蛍光観察画像を取得する場合には、このセンチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に対して、励起光源２ａにより波長７５０ｎｍの励起光１０を照射する。これにより、この生体観察部２０から近赤外波長帯域の蛍光像１１が発せられる。この蛍光像１１は、その後、光学フィルタ３を透過し、撮像装置５であるＣＣＤカメラにより撮像される。撮像された蛍光観察画像は、制御ユニット６へ出力され、そこで必要に応じ調整等が行われた後、画像表示装置７の表示部７ａにおいて表示される。
【００３８】
一方、通常観察画像を取得する場合には、このセンチネルリンパ節２１を含む生体観察部２０に対して、照明光源２ｂにより波長８４０ｎｍの照明光１２を照射する。これにより、生体観察部２０による照明光１２の反射光からなる通常像１３が得られる。なお、照明光１２の波長は、光学フィルタ３の透過波長帯域内にあるように、好適には、インドシアニングリーンから発せられる蛍光の波長近傍であるように設定される。この通常像１３は、その後、光学フィルタ３を透過し、撮像装置５であるＣＣＤカメラにより撮像される。撮像された通常観察画像は、制御ユニット６へ出力され、そこで必要に応じ調整等が行われた後、画像表示装置７の表示部７ａにおいて表示される。
【００３９】
また、重畳観察画像を取得する場合には、まず上述した方法により、蛍光観察画像と通常観察画像とを、制御ユニット６において取得する。その後、重畳画像形成部６ｃにおいてこれらを重畳し、重畳観察画像を形成する。形成された重畳観察画像は、画像表示装置７に出力され、画像表示装置７の表示部７ａにおいて表示される。
【００４０】
これらの観察画像の表示は、各観察画像を切り替えて表示、あるいは重畳観察画像により重ね合わせて同時に表示することができるよう、制御ユニット６の画像制御部６ｂによって制御される。また、重畳観察画像以外に、蛍光観察画像と通常観察画像を重ね合わせて同時に表示する方法として、例えば、通常観察画像を画像表示装置７の表示部７ａ上に白黒画像としてあらかじめ表示しておき、その上に色を着けた蛍光観察画像を重ねて表示する方法がある。これによっても、蛍光観察画像と通常観察画像が同時に表示される。
【００４１】
また、制御ユニット６は、照射制御装置４と接続されている。照射制御装置４は、表示させる観察画像に応じて、励起光源２ａ及び照明光源２ｂの照射を、例えばメカニカルスイッチあるいは電気的スイッチなどで制御する。これにより、照射を様々に制御することが可能となり、例えば、蛍光観察画像と通常観察画像を交互に表示させるべく、励起光源２ａと照明光源２ｂとを交互に照射させることも可能となる。また、制御ユニット６から出力される観察画像の画像データは、必要に応じて、画像記録装置８において記録媒体に記録される。
【００４２】
このようにして表示された観察画像に基づいて、蛍光観察画像に表されたリンパ節の位置を皮膚上にペン等でマークする。その後、測定を中止し、皮膚上にマークした部位を切開して、リンパ節の生検を行う。
【００４３】
上記実施形態によるセンチネルリンパ節検出装置１の効果について説明する。
【００４４】
上記実施形態では、蛍光観察画像及び通常観察画像の双方を取得できる。また、制御ユニット６の画像切替部６ｄで表示させる観察画像を切り替えることによって、切り替え表示が可能である。さらに、制御ユニット６の重畳画像形成部６ｃで、重畳観察画像の形成、あるいは画像切替部６ｄによって観察画像を重ね合わせることにより、重ね合わせての同時表示が可能となる。ここで、図４に、画像表示装置７において表示される（ａ）蛍光観察画像、（ｂ）通常観察画像、及び、（ｃ）これらが重畳された重畳観察画像を模式的に表す。このように、切り替え表示ができることによって、蛍光観察画像と通常観察画像とを比較することが可能となる。また、重ね合わせての表示ができることによって、生体観察部２０のどの部分からの蛍光なのかを明確に確認することが可能となる。このように、目的に合わせて所望の観察画像を表示させることができるため、生体観察部２０内でのリンパ節の位置を容易に検出することが可能となる。
【００４５】
また、光学フィルタ３は、励起光１０の生体観察部２０による反射光をカットすると同時に、生体観察部２０から発せられる蛍光１１の波長を含む透過波長帯域で光を透過する。さらに、照明光１２は、その波長が上述の透過波長帯域に含まれるように設定される。そのため、１つの光学フィルタ３で、蛍光像１１及び通常像１３の双方を透過させることができ、蛍光像１１あるいは通常像１３を得るために別々の光学フィルタを用意する必要がない。これにより、検出装置１は、その構成を単純にすることが可能となる。
【００４６】
さらに、上述したように、蛍光像１１と通常像１３とを透過させるのに、２つの異なる光学フィルタを用いなくてもよい。そのため、蛍光像１１と通常像１３を重ね合わせるための光学的な手段であるハーフミラーや画像装置等を必要としない。このことにより、さらに構成を単純にすることが可能となる。また、このように構成が単純となることによって、簡便で安価な小型化された装置が可能となる。
【００４７】
また、照明光１２の波長は、光学フィルタ３の透過波長帯域内にあるように設定される。そのため、照明光として白色光を使用した場合に比べ、撮像時に発生するレンズの収差によるボケが抑制される。特に、励起光として、近赤外波長帯域内の波長の光を用いた場合、白色光に含まれる光のほとんどが、励起光をカットする光学フィルタを透過できない。そのため、光学フィルタを交換することなく、白色光を照明光とした通常像を得ることは困難である。
【００４８】
また、照明光１２として蛍光波長近傍の波長の光が用いられることにより、透過波長帯域の狭い光学フィルタを用いたとしても、照明光１２の波長は、光学フィルタの透過波長帯域内に収まる。そのため、光学フィルタに広い透過波長帯域を要求しないですむため、光学フィルタの入手が容易になる。また、照明光の波長を含む蛍光波長帯域のみを透過波長帯域とする光学フィルタを用いることによって、不要な光をより多くカットすることが可能となる。
【００４９】
また、図１に示した検出装置１においては、励起光源２ａ及び照明光源２ｂが設置された支持板２ｄと、蛍光像１１及び通常像１３を撮像する撮像装置５とを一体に設けた構成としている。これにより、光源ユニット２と撮像装置５との光軸合わせなどの設置調整作業が不要となるため、撮像装置５において蛍光像１１と通常像１３を効率良く撮像することが可能となる。また、検出装置１を移動する際にも、光源ユニット２と撮像装置５とを別々に移動させる必要がなく、装置も小型化可能である。そのため、単純な装置構成で取り扱いが容易な検出装置１が実現される。
【００５０】
さらに、励起光源２ａ及び照明光源２ｂは、支持板２ｄの同一面２ｅ上に、所定の配置関係で設置されている。このため、生体観察部２０に対して、励起光１０と照明光１２とを交互に照射することが、容易にできる。また、必要に応じて、励起光１０と照明光１２とを同時に照射することも可能である。
【００５１】
制御ユニット６、画像表示装置７、及び画像記録装置８については、光源ユニット２及び撮像装置５とは別に設置しても良く、あるいはそれらと一体に設置しても良い。また、画像表示装置７については、図５に示す画像表示装置７０のように、観察者の頭部に装着可能なもの（例えばゴーグル型やめがね型）を用いることが好ましい。これにより、観察時に画像表示装置７等を移動したり手で保持したりする必要がなくなり、観察以外の作業の自由度を大きくすることができる。この場合、画像表示装置７以外の励起光源、照明光源、撮像装置、制御ユニット、照射制御装置等についても、画像表示装置とともに一体に装着可能に構成しても良い。
【００５２】
また、本実施形態においては、制御ユニット６からの観察画像に対して画像記録装置８を設けている。これにより、観察時の観察画像を記録することができる。ただし、このような画像記録装置８については、不要であれば設けない構造としても良い。
【００５３】
ところで、特許文献２では、蛍光波長近傍の波長を発する光源を、特許文献３では、蛍光物質を励起しない波長の光を発する光源を用いて画像を取得し、蛍光像から得られる画像データに画像処理を施している。しかし、これらの画像は蛍光観察画像の補正用データとして使用されるにすぎない。そのため、蛍光観察画像と通常観察画像とを同時に観察することはできない。これに対して、本発明では、蛍光観察画像と通常観察画像とを同時に観察することができるため、センチネルリンパ節の位置を検出するのに有用である。
【００５４】
本発明によるセンチネルリンパ節検出装置は、上記した実施形態及び構成例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、励起光源及び照明光源については、上記した実施形態では複数の励起光源２ａ及び照明光源２ｂを有する光源ユニット２を用いたが、単一の励起光源及び照明光源を用いても良い。また、励起光源、照明光源として別々の光源を用いる代わりに、２波長の光を出射する２波長ＬＥＤを用いても良い。この場合、２波長ＬＥＤから出射される２つの異なる波長の光が、それぞれ励起光、照明光として用いられる。また、撮像装置から出力される画像データについては、ＬＩＶＥ映像（３０Ｈｚ）における場合など、画像データでのノイズが問題となる場合には、リカーシブルフィルタ等のフィルタリング手法を採用することによってノイズを低減でき、より鮮明な蛍光観察画像を得ることができる。
【００５５】
また、上記実施形態では、励起光源２ａ及び照明光源２ｂが支持板２ｄに設置されていたが、こうした支持部材を備えず、これらの光源が、１つの支持部材に設置されていない構成としても良い。また、支持部材として、上記実施形態では、支持板２ｄを用いたが、支持部材は板状の構造に限られない。また、上記実施形態では、励起光源２ａ及び照明光源２ｂは、支持板２ｄの同一平面上に設置されていたが、これらの設置は支持板の同一平面上に限られない。また、支持板上における光源の配置も、上記実施形態での配列関係に限定されない。また、制御ユニット６は、不要であれば、画像調整部６ａ、重畳画像形成部６ｃ、あるいは画像切替部６ｄを有していなくても良い。さらに、照射制御装置４、制御ユニット６については、不要であれば設けない構造としても良い。
【００５６】
上記構成の検出装置は、センチネルリンパ節検出装置に限らず、一般にリンパ節検出装置として適用可能である。
【００５７】
また、センチネルリンパ節の観察に用いる蛍光色素については、一般には水溶性の蛍光色素が用いられるが、蛍光色素を生理食塩水等で溶いた蛍光色素は分子量が小さいため、最初に到達したリンパ節に留まらずに２番目、３番目のリンパ節に到達してしまう場合がある。このような場合には、近赤外の蛍光を発する数１０ｎｍ径の量子ドット、または、金属コロイドやラテックスビーズに蛍光試薬を結合させた蛍光トレーサを用いることにより、センチネルリンパ節の位置同定の精度向上が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、装置構成が単純で、リンパ節の位置の検出が容易なリンパ節検出装置として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】センチネルリンパ節検出装置の第１実施形態の構成図である。
【図２】図１に示した検出装置に用いられる光源ユニットの構成を示す正面図である。
【図３】光の波長に対する光学フィルタの透過率を表すグラフである。
【図４】生体観察部についての（ａ）蛍光観察画像、（ｂ）通常観察画像、（ｃ）重畳観察画像を模式的に示す図である。
【図５】図１に示した検出装置を観察者の頭部に装着した様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…センチネルリンパ節検出装置、２…光源ユニット、２ａ…励起光源、２ｂ…照明光源、２ｃ…開口部、２ｄ…支持板、２ｅ…支持板の前面、３…光学フィルタ、４…照射制御装置、５…撮像装置、６…制御ユニット、６ａ…画像調整部、６ｂ…画像制御部、６ｃ…重畳画像形成部、６ｄ…画像切替部、７…画像表示装置、７ａ…画像表示装置の表示部、８…画像記録装置、１０…励起光、１１…蛍光像、１２…照明光、１３…通常像、２０…生体観察部、２１…センチネルリンパ節、Ａｘ…光源ユニットの光軸（支持板の中心軸）、７０…画像表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定波長の蛍光を発する蛍光色素が予め注入された腫瘍近傍におけるリンパ節を含む生体観察部に励起光を照射する励起光源と、
前記励起光の照射によって前記生体観察部から発せられる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過する光学フィルタと、
前記透過波長帯域に含まれるように設定された波長の照明光を前記生体観察部に照射する照明光源と、
前記生体観察部から発せられる前記蛍光からなり、前記光学フィルタを透過した蛍光像、及び前記照明光の前記生体観察部による反射光からなり、前記光学フィルタを透過した通常像を撮像し、それぞれに対応する蛍光観察画像及び通常観察画像を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された前記蛍光観察画像及び前記通常観察画像をリンパ節を検出するための画像として表示する画像表示手段と、
を備えたことを特徴とするリンパ節検出装置。
【請求項２】
前記照明光源は、前記生体観察部に前記蛍光の波長近傍に設定された波長の前記照明光を照射することを特徴とする請求項１記載のリンパ節検出装置。
【請求項３】
前記励起光源及び前記照明光源を一体に支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記撮像手段と一体に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のリンパ節検出装置。
【請求項４】
前記励起光源及び前記照明光源は、前記支持部材の同一面上に、所定の配置関係で設置されていることを特徴とする請求項３記載のリンパ節検出装置。
【請求項５】
前記画像表示手段は、観察者の頭部に装着可能なことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のリンパ節検出装置。
【請求項１】
所定波長の蛍光を発する蛍光色素が予め注入された腫瘍近傍におけるリンパ節を含む生体観察部に励起光を照射する励起光源と、
前記励起光の照射によって前記生体観察部から発せられる蛍光の波長を含む透過波長帯域で光を透過する光学フィルタと、
前記透過波長帯域に含まれるように設定された波長の照明光を前記生体観察部に照射する照明光源と、
前記生体観察部から発せられる前記蛍光からなり、前記光学フィルタを透過した蛍光像、及び前記照明光の前記生体観察部による反射光からなり、前記光学フィルタを透過した通常像を撮像し、それぞれに対応する蛍光観察画像及び通常観察画像を出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された前記蛍光観察画像及び前記通常観察画像をリンパ節を検出するための画像として表示する画像表示手段と、
を備えたことを特徴とするリンパ節検出装置。
【請求項２】
前記照明光源は、前記生体観察部に前記蛍光の波長近傍に設定された波長の前記照明光を照射することを特徴とする請求項１記載のリンパ節検出装置。
【請求項３】
前記励起光源及び前記照明光源を一体に支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記撮像手段と一体に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のリンパ節検出装置。
【請求項４】
前記励起光源及び前記照明光源は、前記支持部材の同一面上に、所定の配置関係で設置されていることを特徴とする請求項３記載のリンパ節検出装置。
【請求項５】
前記画像表示手段は、観察者の頭部に装着可能なことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のリンパ節検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−１４８６８（Ｐ２００６−１４８６８Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９４６９１（Ｐ２００４−１９４６９１）
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（０００２３６４３６）浜松ホトニクス株式会社 (1,479)
【Ｆターム（参考）】
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