内視鏡装置
【課題】内視鏡先端部からＰＤＤ用レーザ光とＰＤＴ用レーザ光とを切り替え自在に照射でき、しかもＰＤＴ用レーザ光の照準を正確に合わせることができる内視鏡装置を提供する。
【解決手段】被検体内に挿入される内視鏡先端部からスペクトルの互いに異なる複数種の光を被検体に向けて照射し、内視鏡先端部の観察窓から被検体を観察する内視鏡装置であって、光線力学的診断のための診断用レーザ光を出力する第１の光源と、光線力学治療のための治療用レーザ光を出力する第２の光源からの各出射光を、内視鏡先端部に配設された照射窓から被検体に向けて照射する光照射手段と、治療用レーザ光が照射窓から照射される出射角を診断用レーザ光の出射角より小さくする出射角変更手段と、を備えた。
【解決手段】被検体内に挿入される内視鏡先端部からスペクトルの互いに異なる複数種の光を被検体に向けて照射し、内視鏡先端部の観察窓から被検体を観察する内視鏡装置であって、光線力学的診断のための診断用レーザ光を出力する第１の光源と、光線力学治療のための治療用レーザ光を出力する第２の光源からの各出射光を、内視鏡先端部に配設された照射窓から被検体に向けて照射する光照射手段と、治療用レーザ光が照射窓から照射される出射角を診断用レーザ光の出射角より小さくする出射角変更手段と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡の挿入部先端からレーザ光を照射して、患者の体腔内壁に生じた腫瘍を診断・治療する光線力学的診断（Photodynamic Diagnosis：ＰＤＤ）及び光線力学的治療（Photodynamic Diagnosis：ＰＤＤ）の技術が開発されている。これらＰＤＤ，ＰＤＴにおいては、予め腫瘍親和性があり且つ特定の励起光に対して感応する光感受性物質を生体に投与する。ＰＤＤにおいては、励起光となる診断用レーザ光を生体組織表面に照射して、癌などの腫瘍が存在する病巣部で光感受性物質の濃度が高くなった部位からの蛍光を観察する。また、ＰＤＴにおいては、この蛍光の生じた部位に照準を合わせて特定波長の治療用レーザ光を比較的強い出力で照射して、病巣部の病変組織を破壊する。
【０００３】
上記のＰＤＤ，ＰＤＴを行う内視鏡装置が、例えば特許文献１，２に提案されている。これらの内視鏡装置は、内視鏡挿入部先端の照射窓から診断用のレーザ光を照射することにより病巣部の特定を行った後、治療用レーザ光を出射するＰＤＴプローブを鉗子孔に挿入し、内視鏡先端部から突出させて、特定した病巣部に向けて治療用レーザ光を照射する構成となっている。そのため、治療用レーザ光を特定された病巣部に向けて照射する場合、ＰＤＴプローブが内視鏡先端部とは独立して可動状態となるために、治療用レーザ光の照準を合わせにくく、正確に病巣部に合わせ続けることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３０１８３号公報
【特許文献２】特開２００６−９４９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、内視鏡先端部から診断用レーザ光と治療用レーザ光とを切り替え自在に照射でき、しかも治療用レーザ光の照準を正確に合わせることができる内視鏡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】
【０００６】
本発明は、下記構成からなる。
被検体内に挿入される内視鏡先端部からスペクトルの互いに異なる複数種の光を被検体に向けて照射し、前記内視鏡先端部の観察窓から被検体を観察する内視鏡装置であって、
光線力学的診断のための診断用レーザ光を出力する第１の光源と、光線力学治療のための治療用レーザ光を出力する第２の光源からの各出射光を、内視鏡先端部に配設された照射窓から被検体に向けて照射する光照射手段と、
前記治療用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角を、前記診断用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角より小さくする出射角変更手段と、
を備えた内視鏡装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の内視鏡装置によれば、内視鏡先端部から診断用レーザ光と治療用レーザ光とを任意に切り替えて照射できるため、ＰＤＤとＰＤＴを円滑に繰り返し実施することができる。しかも治療用レーザ光の照準を正確に合わせることができ、高効率で確実なＰＤＴが行える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置の概念的なブロック構成図である。
【図２】図１に示す内視鏡装置の一例としての外観図である。
【図３】ＰＤＤ，ＰＤＴの手技手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】ＰＤＤ用レーザ光とＰＤＴ用レーザ光の照射の様子と、観察画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図６】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図７】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図８】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図９】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図１０】他の構成の内視鏡装置の概念的なブロック構成図である。
【図１１】（Ａ）は光ファイバの光出射端の模式的な拡大断面図、（Ｂ）は光ファイバの光出射端部の平面図である。
【図１２】白色照明光を生成するレーザ光源を複数設けた光源装置周辺の構成例を示す概略的なブロック構成図である。
【図１３】白色照明光と、中心波長４０５ｎｍのレーザ光とを蛍光体から出射させる光源装置周辺の構成例を示す概略的なブロック構成図である。
【図１４】内視鏡先端部の照射窓を４箇所に設けた場合の光源装置周辺の構成例を示す概略的なブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置の概念的なブロック構成図、図２は図１に示す内視鏡装置の一例としての外観図である。
図１、図２に示すように、内視鏡装置１００は、内視鏡１１と、この内視鏡１１が接続される制御装置１３とを有する。制御装置１３には、画像情報等を表示する表示部１５と、入力操作を受け付ける入力部１７が接続されている。内視鏡１１は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部１９の先端から照明光を出射する照明光学系と、被観察領域を撮像する撮像素子２１（図１参照）を含む撮像光学系とを有する、電子内視鏡である。
【００１０】
また、内視鏡１１は、内視鏡挿入部１９と、内視鏡挿入部１９の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部２３（図２参照）と、内視鏡１１を制御装置１３に着脱自在に接続するコネクタ部２５Ａ，２５Ｂを備える。なお、図示はしないが、操作部２３及び内視鏡挿入部１９の内部には、組織採取用処置具等を挿入する鉗子チャンネルや、送気・送水用のチャンネル等、各種のチャンネルが設けられる。
【００１１】
内視鏡挿入部１９は、可撓性を持つ軟性部３１と、湾曲部３３と、先端部（以降、内視鏡先端部とも呼称する）３５から構成される。内視鏡先端部３５には、図１に示すように、被観察領域へ光を照射する照射窓３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと、観察窓３８を通して被観察領域の画像情報を取得するＣＣＤ(Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子２１が配置されている。なお、観察窓３８と撮像素子２１の間には特定の波長成分を制限する光カットフィルタ４２と対物レンズユニット３９とが配置される。
【００１２】
内視鏡挿入部１９の湾曲部３３は、軟性部３１と先端部３５との間に設けられ、図２に示す操作部２３に配置されたアングルノブ２２の回動操作により湾曲自在にされている。この湾曲部３３は、内視鏡１１が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲でき、内視鏡先端部３５の照射窓３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃの光照射方向、及び観察窓３８による撮像素子２１の観察方向を所望の観察部位に向けることができる。
【００１３】
制御装置１３は、内視鏡先端部３５の照射窓３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに光を供給する光源装置４１と、撮像素子２１からの画像信号を画像処理するプロセッサ４３とを備え、コネクタ部２５Ａ，２５Ｂを介して内視鏡１１に接続される。また、プロセッサ４３には、前述の表示部１５と入力部１７が接続されている。プロセッサ４３は、内視鏡１１の操作部２３や入力部１７からの指示に基づいて、内視鏡１１から伝送されてくる撮像信号を画像処理し、表示用画像を生成して表示部１５へ供給する。
【００１４】
光源装置４１は、互いに中心発光波長の異なる複数のレーザ光源を有し、本構成例においては、図１に示すように、中心発光波長が４４５ｎｍのレーザ光源ＬＤ１、４０５ｎｍのレーザ光源ＬＤ２、６６５ｎｍのレーザ光源ＬＤ３を備えている。ＬＤ１は青色レーザ光を出射して後述する波長変換部材により白色照明光を生成する白色照明用光源であり、ＬＤ２は光線力学的診断（ＰＤＤ）を行うための診断用レーザ光（以下、ＰＤＤ用レーザ光と呼称する）を出力する光源で、紫色レーザ光を出射する特殊光観察用の光源としても用いる。また、ＬＤ３は、治療用レーザ光（以下、ＰＤＴ用レーザ光と呼称する）を比較的強い出力で生体組織表面に照射して癌などの腫瘍を治療する光線力学的治療（ＰＤＴ）を行うための光源である。
【００１５】
ＰＤＤにおいては、生体に投与され腫瘍親和性があり且つＬＤ２のレーザ光の波長に対して感応する光感受性物質が、癌などの腫瘍の病巣部で濃度が高くなった部位で励起発光するので、この励起発光光を検出することで、患者の病巣部の位置を特定する。このＰＤＤにより特定された病巣部に対して、ＬＤ３によるＰＤＴ用レーザ光の照射が施される。
【００１６】
これらＬＤ１〜ＬＤ３の光源は、光源制御部４９によりそれぞれ個別に調光制御されており、各レーザ光線の出射タイミングや出射光量比は任意に変更自在になっている。
【００１７】
上記のレーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ３としては、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオード等を用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。なお、白色照明光は、レーザ光源ＬＤ１と波長変換部材に代えてキセノンランプやハロゲンランプ等を用いることもできる。
【００１８】
また、ＬＤ３の中心発光波長は６２０〜６８０ｎｍの範囲であればよい。なお、ＬＤ２，ＬＤ３の波長は使用する薬剤に応じて適宜選定する。例えば表１に示すように、フォトフリン（及び５−ＡＬＡ（アミノレブリン酸））の場合、ＬＤ２の中心発光波長は４０５ｎｍ、ＬＤ３は６３０ｎｍの波長成分を含むようにする。また、レザフィリンの場合、ＬＤ２の中心発光波長は４０５ｎｍ、ＬＤ３は６６４ｎｍの波長成分を含むようにする。
【００１９】
【表１】
【００２０】
これらＬＤ１〜ＬＤ３から出射されるレーザ光は、集光レンズ（図示略）によりそれぞれ光ファイバ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃに入力されコネクタ部２５Ａに伝送される。コネクタ部２５Ａから内視鏡先端部３５までの間は光ファイバ５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃが延設されており、ＬＤ１からのレーザ光は光ファイバ５５Ａに、ＬＤ２からのレーザ光は光ファイバ５５Ｂに、ＬＤ３からのレーザ光は光ファイバ５５Ｂにそれぞれ導入される。ＬＤ１からのレーザ光は、内視鏡先端部３５に配置された波長変換部材である蛍光体５７に照射されて照射窓３７Ａから白色光が出射される。ＬＤ２，ＬＤ３からのレーザ光は、光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂを通して照射窓３７Ｂ，３７Ｃからそれぞれ出射される。
【００２１】
光ファイバ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ、及び５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃはマルチモードファイバであり、例えば、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用できる。
【００２２】
なお、ＬＤ１〜ＬＤ３の各光源の発光波長や組み合わせは、内視鏡装置１００の使用目的に応じて適宜変更が可能である。
【００２３】
蛍光体５７は、ＬＤ１からの青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体物質（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17）等の蛍光体）を含んで構成される。これにより、青色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起発光光と、蛍光体５７により吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされて、白色（疑似白色）の照明光が生成される。
【００２４】
ここで、本明細書でいう白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、例えば、基準色であるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、例えば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光等も広義に含むものとする。
【００２５】
また、蛍光体５７は、レーザ光の可干渉性により生じるスペックルに起因して、撮像の障害となるノイズの重畳や、動画像表示を行う際のちらつきの発生を防止できる。上記の蛍光体５７としては、蛍光体を構成する蛍光物質と、充填剤となる固定・固化用樹脂との屈折率差を考慮して、蛍光物質そのものと充填剤に対する粒径を、赤外域の光に対して吸収が小さく、かつ散乱が大きい材料で構成することが好ましい。これにより、赤色や赤外域の光に対して光強度を落とすことなく散乱効果が高められ、光学的損失が小さくなる。
【００２６】
光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂは、ＬＤ２，ＬＤ３からのレーザ光を透過させる材料であればよく、例えば透光性を有する樹脂材料やガラス等が用いられる。さらには、光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂは、樹脂材料やガラスの表面等に、微小凹凸や屈折率の異なる粒子（フィラー等）を混在させた光拡散層を設けた構成や、半透明体の材料を用いた構成としてもよい。これにより、光偏向・拡散部材５８から出射する透過光は、所定の照射領域内で光量が均一化される。
【００２７】
また、これら光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂは、治療用のＰＤＴ用レーザ光が、特殊光観察用及び診断用のＰＤＤ用レーザ光よりも狭い範囲に照射されるように、光学特性を相互に異ならせている。つまり、光偏向・拡散部材５８Ｂから出射する光の出射角（出射光軸からの広がり角）が、光偏向・拡散部材５８Ａから出射する光の出射角より小さくなるように、各光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂに相互に異なるレンズ効果を持たせている。即ち、光偏向・拡散部材５８Ａは光の出射角を拡げ、光偏向・拡散部材５８Ｂは光の出射角を狭める光学レンズ部材として機能している。
【００２８】
上記のようにＬＤ１からの青色レーザ光と蛍光体５７からの励起発光光による白色光、及びＬＤ２，ＬＤ３からの各レーザ光は、内視鏡先端部３５の照射窓３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃから被検体の被観察領域に向けてそれぞれ照射される。各レーザ光の出射の切り替えは、内視鏡１１に設けたスイッチ８０の操作により行う。そして、照明光が照射された被観察領域の様子は、観察窓３８から光カットフィルタ４２を通じて対物レンズユニット３９により撮像素子２１の受光面上に結像されて、撮像画像が生成される。
【００２９】
光カットフィルタ４２は、ＬＤ３から比較的高強度で出力されるＰＤＴ用レーザ光の波長成分の透過を制限し、可視光域の光は透過させる光学特性を有している。なお、光カットフィルタ４２としては、ＰＤＴ用レーザ光の透過を制限する他に、ＰＤＤ用レーザ光の透過も制限する光学特性を持たせてもよく、また、ＰＤＤ用レーザ光だけの透過を制限する光学特性としてもよい。
【００３０】
この撮像素子２１から出力される撮像画像の画像信号は、スコープケーブル５９を通じてＡ／Ｄ変換器６１に伝送されてデジタル信号に変換され、コネクタ部２５Ｂを介してプロセッサ４３の画像処理部６３に入力される。画像処理部６３は、デジタル信号に変換された撮像素子２１からの撮像画像信号に対して、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、輪郭強調、色補正等の各種処理を施す。画像処理部６３で処理された撮像画像信号は、制御部６５に送られて、制御部６５で各種情報と共に内視鏡観察画像にされて表示部１５に表示され、必要に応じて、メモリやストレージ装置からなる記憶部６７に記憶される。
【００３１】
次に、上記構成の内視鏡装置を用いてＰＤＤ，ＰＤＴの手技を行う手順を説明する。
図３にＰＤＤ，ＰＤＴの手技手順の一例をフローチャートで示した。このフローチャートに基づけば、まず、図１に示すＬＤ１から青色レーザ光を出射して、蛍光体５７を有する照射窓３７Ａから白色光を照射する。また、ＬＤ２からＰＤＤ用レーザ光である紫色レーザ光（狭帯域光）を照射して照明光とする特殊光観察を行うことにより、組織表層の毛細血管が強調され血管構造が観察しやすくなる。
【００３２】
上記のように、白色光による通常観察、又は白色光に青色レーザ光や紫色レーザ光を加えた照明光による特殊光観察を行い（Ｓ１）、内視鏡先端部を患部位置まで進入させる。そして、内視鏡先端部が患部付近に到達したときに、ＬＤ１からの光出力を停止して、ＬＤ２からのＰＤＤ用レーザ光を照射する（Ｓ２）。すると、患者に投与された光感受性物質の濃度が高くなる病巣部がＰＤＤ用レーザ光により励起発光するので、ＰＤＤによる蛍光検出によって病巣部の有無を確認する（Ｓ３）。
【００３３】
これを病巣部が発見されるまで繰り返す。病巣部が発見された場合、病巣部に内視鏡先端部を近づけ、病巣部にＰＤＴ用レーザ光照射の照準を合わせる（Ｓ４）。具体的には、ＰＤＴ用レーザ光の照射領域が、照射面上でφ２０ｍｍ以下の範囲になるように、ＰＤＤ用レーザ光を照射して確認しつつ内視鏡挿入部の位置を調整する。本構成の内視鏡装置１００では、内視鏡先端部３５にＰＤＤ用レーザ光とＰＤＴ用レーザ光を出射する照射窓が配置されているため、内視鏡先端部３５の向きを変更することでＰＤＴ用レーザ光の照準を簡単に合わせることができる。
【００３４】
そして、病巣部にＰＤＴレーザ光の照準を合わせた後、ＬＤ３を駆動してＰＤＴ用レーザ光を照射窓３７Ａ，３７Ｂから病巣部に向けて比較的高強度で照射する（Ｓ５）。このとき、観察窓３８から取り込まれる光は、光カットフィルタ４２によりＰＤＴ用レーザ光の成分が遮光されて撮像素子２１への導入が制限される。なお、ＰＤＴ用レーザ光の照射時は、ＰＤＴ用レーザ光のみ照射する以外にも、ＰＤＤ用レーザ光、白色光のいずれか又は双方を同時に照射することで、観察画像を飽和させることなく適正な露出で観察を続けることができる。
【００３５】
図４にＰＤＤ用レーザ光とＰＤＴ用レーザ光の照射の様子と、観察画像の一例を模式的に示した。図示のように、被検体７１の被観察領域となる生体組織表層にＰＤＤ用レーザ光を照射した場合、観察画像上では、光感受性物質濃度が高い病変部７３から蛍光が生じ、この蛍光により明るく映出される。一方、病変部７３以外の領域７５は蛍光を発しないために暗く映出される。このときの観察画像により病変部の位置を特定して、この病変部７３の特定の狭い領域（直径２０ｍｍ以下）に向けてＰＤＴ用レーザ光を照射する。ＰＤＴ用レーザ光を照射すると、ＰＤＴ用レーザ光の照射領域７７から、ＰＤＴ用レーザ光の反射光が観察窓３８（図１参照）に向かうが、光カットフィルタ４２によりＰＤＴ用レーザ光の反射光が遮光されて観察画像には現れない。一方、ＰＤＤ用レーザ光の照射により発生する蛍光は光カットフィルタ４２を透過して観察画像に現れる。
【００３６】
このように、本構成によれば、フォトフリンや５−ＡＬＡを蛍光薬剤として利用した場合、ＰＤＴ用レーザ光の照射中でも、ＰＤＤ用レーザ光を照射し続けることで、観察画像を図１に示す表示部１５に映出させることができる。そして、ＰＤＴ用レーザ光の照射により病巣部の治療が進むと、ＰＤＴ用レーザ光の照射領域における光感受性物質濃度が低下して、発生する蛍光量が減少する様子が動的に観察できる。つまり、治療の進行に伴って観察画像におけるＰＤＴ用レーザ光の照射領域７７からの蛍光が徐々に暗くなり、ＰＤＴ用レーザ光の照射領域７７からのＰＤＤ用レーザ光による蛍光の減少、即ち、治療の進行度合いが観察画像上でリアルタイムに確認できる。
【００３７】
従って、ＰＤＴ用レーザ光の照射中に、ＰＤＤ用レーザ光による蛍光の減少の様子から間接的に、ＰＤＴ用レーザ光の照射位置ずれの有無を確認できる。これにより、例えば照射位置にずれが生じた場合に、内視鏡１１を操作してＰＤＴ用レーザ光が病巣部に正しく照射されるように随時調整することも可能になる。
【００３８】
また、光カットフィルタ４２を設けずに、白色光とＰＤＤ用レーザ光とを照射したときと同じ撮像条件でＰＤＴ用レーザ光を照射して撮像することもできる。その際、近接ズーム観察時等に観察画像がハレーションを起こすこともあるが、その場合には、撮像素子の電子シャッタ機能を利用してＰＤＴ用レーザ光照射時における撮像素子の電荷蓄積時間を短縮する制御を行うと、適正露出の観察画像が得られるようになる。また、白色光とＰＤＤ用レーザ光照射時と、ＰＤＴ用レーザ照射時とで回路ゲインを変更することでも適正露光に制御できる。さらに、電子シャッタと回路ゲインの変更を同時に行うことで撮像条件を簡単に適正化することができる。勿論、ＰＤＴ用レーザ光照射とＰＤＤ用レーザ光の照射を交互に行う場合は、各光の照射時にそれぞれ露出を適正にして撮像してもよく、これにより常に適正なＰＤＤ観察を行うことができる。
【００３９】
上記の光カットフィルタ４２を設けない構成とすれば、例えば蛍光薬剤としてレザフィリンを用いて、ＰＤＴ治療光の波長とＰＤＤ蛍光の波長が近くなる場合であってもＰＤＤを行うことができる。つまり、レザフィリンからの蛍光が光カットフィルタ４２により遮光されることがなくなり、撮像素子で検出できるようになる。
【００４０】
病巣部にＰＤＴ用レーザ光を照射して所定時間が経過した後（Ｓ６）、ＬＤ３によるＰＤＴ光の照射を停止して（Ｓ７）、ＰＤＴを終了する。そして、ＰＤＤ用レーザ光の照射により、病巣部であった位置からの蛍光の有無を確認する。病巣部の位置から蛍光が発生する場合は、再び病巣部に向けてＰＤＴ光を照射する等の処置を行い、蛍光が観察されなかった場合は、病巣部が根治したものとして処置を終了する（Ｓ８）。
【００４１】
上記のように、内視鏡挿入部を患者の体腔内に挿入したままの状態で、通常観察又は特殊光観察、ＰＤＤ、ＰＤＴの各処置を連続して実施することができる。しかも、ＰＤＤを行う場合と、ＰＤＴを行う場合とを、スイッチ８０の操作等により早急に切り替えることができ、また、内視鏡挿入部１９の湾曲部３３の湾曲動作、或いは必要に応じて進退動作させることにより、ＰＤＴ用レーザ光を所望の領域に正確に照準させることができる。これにより、手技を効率良く、正確かつ迅速に実施でき、患者への負担を軽減できる。
【００４２】
ここで、特殊光観察、蛍光観察について詳細に説明する。
特殊光観察は、生体組織に関連して設定された特定の波長帯の光を照射して、通常の白色照明光からは得られない生体組織の情報を抽出する観察方法である。例えば、４００ｎｍ程度の短波長における狭帯域光の照射により、粘膜表層の毛細血管像の強調表示や、粘膜表面の微細模様（ピットパターン等）の強調表示が行える。これは、血管内の血液中のヘモグロビンが可視波長域のうち４１５ｎｍの光を強く吸収し、生体組織が短い波長（青）から長い波長（赤）にかけて散乱が弱くなる傾向があるためである。例えば波長４１５ｎｍの光は、血管位置に照射されるとヘモグロビンによる強い吸収を受けて殆ど光が粘膜表面に返ってこない。一方、血管の周囲組織からは、光が生体組織内を殆ど拡散せずに反射、散乱光として返ってくる。このため、血管像が高いコントラストで映出される。一方、長い波長（例えば波長５００ｎｍ程度）の光は、４１５ｎｍに比較してヘモグロビンによる吸収が弱く、血管位置に入射した光の一部は血管を透過して周辺組織により散乱し、生体組織内を広く深く拡散していく。このため、表層の毛細血管観察用に短波長の狭帯域光が利用され、太い血管の観察用に長波長の狭帯域光が利用される。
【００４３】
蛍光観察は、励起光を生体に照射して、生体組織に存在する蛍光物質からの自家蛍光、又は生体に注入した薬剤からの薬剤蛍光の蛍光強度やスペクトルに基づいて診断する観察方法である。生体組織には、チロシン、トリプトファン、ＮＡＤＨ、ＦＡＤ、コラーゲン、エラスチン等の蛍光物質が含まれており、自家蛍光では、これらの蛍光成分が重なって観察される。蛍光強度は、腫瘍性病変の変化を粘膜上皮の肥厚や血流量の増大として間接的に表した指標となり、正常粘膜の自家蛍光強度に比較して腫瘍からの自家蛍光強度は著しく減弱する。腫瘍性組織は正常組織に比べて血液量が豊富であり、血液中に含まれるヘモグロビンが青色の光を強く吸収するため蛍光物質に届く励起光が弱くなり、自家蛍光が減弱する。また、腫瘍性組織は低酸素状態にあるといわれており、フラビンの酸化還元反応によっても蛍光強度が減弱する。
【００４４】
さらに、近赤外光を用いて生体深部を観察する技術もある。光が生体に照射されると、散乱や吸収を受けて減衰する。散乱による光の減衰は波長の関数となっており、波長が長い近赤外の光は比較的散乱が弱いため、波長が短い光よりも生体深部まで浸透する。血液中に含まれるヘモグロビンは、青色光を良く吸収する一方、赤〜近赤外域の光をあまり吸収しないため、生体組織深部の観察には近赤外光が適している。また、近赤外光を吸収する薬剤としてＩＣＧ（インドシアニングリーン）があり、血管造影剤等に利用されている。病変部にＩＣＧを局注すれば、血流方向や範囲を把握できるため、診断や治療に利用することができる。このように近赤外光は、生体組織への照射によりヘモグロビンが多量に存在する太い静脈を良好に映出でき、さらにＩＣＧを血管内投与することにより、血管をよりコントラスト良く観察することができる。
【００４５】
次に、ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３からのレーザ光の照射タイミングについて説明する。
ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射タイミングは、撮像素子による撮像フレームと同期して切り替えることが好ましい。図５〜図９にそれぞれ照射タイミングの例を示した。図５に示すパターンにおいては、撮像フレームの奇数フレームでＰＤＤ用レーザ光と白色光とを照射して撮像し、偶数フレームでＰＤＴ用レーザ光を照射して撮像する。この場合、奇数フレームにて、通常観察時の画像とＰＤＤの蛍光とが重畳された画像を取得でき、これにより、白色光による照明によって観察場所の確認が容易となり、蛍光を発する病巣部の位置の把握が簡単に行える。そして、偶数フレームにて、ＰＤＴ用レーザ光の照射の様子が映出した画像を取得できる。これら奇数フレームと偶数フレームを一枚の画像情報として重ねて表示することで、通常観察時の観察画像上にＰＤＤ、ＰＤＴを実施している画像を同時に表示できる。これによれば、ＰＤＤ，ＰＤＴを高い視認性でより円滑に行うことができる。
【００４６】
また、図６に示すパターンでは、図５のパターンの偶数フレームで白色光をＰＤＴ用レーザ光と合わせて照射している。これによれば、偶数フレームにおけるＰＤＴ時の観察画像が、白色光により色再現性が高められ、より自然な画像として取得することができる。
【００４７】
なお、上記の偶数フレームの画像と、奇数フレームの画像とを一枚の画像情報として重ね合わせずに、表示部１５の表示領域内で、それぞれ別々の位置に表示させることもできる。その場合には、病巣部位と治療部位をそれぞれ確認する等、双方を対比させながら観察や治療を行うことができる。
【００４８】
次に、図７に示すパターンでは、第１フレームはＰＤＤ用レーザ光と白色光とを照射して観察し、第２フレームから第ＮフレームまでのフレームはＰＤＴ用レーザ光を照射して治療を実施する。このパターンによれば、ＰＤＴ用レーザ光の連続照射により治療効率を向上できる。
【００４９】
図８に示すパターンでは、第１フレームは白色光を照射し、第２フレームはＰＤＤ用レーザ光を照射してＰＤＤ観察を行い、第３フレームから第ＮフレームまでのフレームはＰＤＴ用レーザ光を照射して治療を実施する。これによれば、白色光を照射するフレームとＰＤＤ用レーザ光を照射するフレームを異ならせて、ＰＤＤ時の微弱な蛍光をも容易に観察できるようになる。
【００５０】
図９に示すパターンでは、白色光を連続して点灯させたまま、第１フレームはさらにＰＤＤ用レーザ光を照射して観察し、第２フレームから第ＮフレームまでのフレームはＰＤＤ用レーザ光をの照射を停止してＰＤＴ用レーザ光を照射して治療を実施する。このパターンによれば、ＰＤＴ用レーザ光の連続照射により治療効率を向上できる。
【００５１】
次に、内視鏡装置の他の構成例を説明する。
図１０は他の構成の内視鏡装置の概念的なブロック構成図である。なお、以降の説明では、図１と共通する構成要素に対しては同一の符号を付与することで、その説明を省略又は簡略化する。
この内視鏡装置２００は、ＬＤ２，ＬＤ３からの出力光をコンバイナ５１により合波してから内視鏡先端部３５に伝送する点と、ＬＤ２，ＬＤ３からの出力光を伝送する光ファイバを１系統に纏めてダブルクラッドファイバを用いる点で図１に示す内視鏡装置１００と異なる以外は、同一の構成となっている。即ち、内視鏡先端部３５は、白色光照射用の照射窓３７Ａと、ＰＤＤ用レーザ光及びＰＤＴ用レーザ光の共通の照射窓３７Ｄを備えている。照射窓３７Ｄには、ＰＤＤ用レーザ光源であるＬＤ２と、ＰＤＴ用レーザ光源であるＬＤ３からの各出力光が合波された光が供給される。つまり、ＬＤ２とＬＤ３からの各出力光をコンバイナ５１により合波して、光ファイバ３６Ｄを通じてコネクタ部２５Ａに伝送する。そして、内視鏡１１側では、合波された出力光がコネクタ部２５Ａから光ファイバ５５Ｄを通じて内視鏡先端部３５の照射窓３７Ｄまで伝送される。
【００５２】
なお、光ファイバ５５Ｄの光出射端には透光性を有する保護ガラス８１が配置され、この保護ガラス８１を通じてＰＤＤ用レーザ光、ＰＤＴ用レーザ光が出射される。
【００５３】
図１１（Ａ）に光ファイバ５５Ｄの光出射端の模式的な拡大断面図、図１１（Ｂ）に光出射端部の平面図を示した。光ファイバ５５Ｄは、コア８３の外側を覆う第１クラッド８５と、第１クラッド８５の外側を覆う第２クラッド８７との互いに屈折率の異なる二重構造のクラッドを有するダブルクラッドファイバである。なお、第２クラッド８７の外側は外皮８９で覆われており、コア８３及び各クラッド８５，８７の屈折率は、第２クラッド８７、第１クラッド８５、コア８３の順で大きくされている。
【００５４】
この光ファイバ５５Ｄによれば、ＬＤ３からのＰＤＴ用レーザ光（中心波長６６４ｎｍ）がコア８３内で伝送され、光出射端から出射角α１で出射される。また、ＬＤ２からのＰＤＤ用レーザ光（中心波長４０５ｎｍ）がコア８３及び第１クラッド８５内で伝送され、光出射端から出射角α２で出射される。つまり、光ファイバ５５Ｄ内を伝送された光が、波長の違いによってコア８３内か、コア８３及び第１クラッド８５内かに分類されて、それぞれ異なる出射角で出射される。
【００５５】
従って、光ファイバ５５Ｄの光出射端からＰＤＤ用レーザ光が出射角α２で出射され、ＰＤＴ用レーザ光が出射角α１で出射されるようになる。そして、出射された光は保護ガラス８１を通じて被検体に照射される。
【００５６】
本内視鏡装置２００の構成によれば、ＰＤＤ用レーザ光とＰＤＴ用レーザ光とを同じ光路から出射させることができ、ＰＤＴ用レーザ光の照準を、ＰＤＤ用レーザ光の出射光軸に合わせることで、簡単かつ正確にＰＤＴ用レーザ光を所望の位置に照射できる。なお、光ファイバ５５Ｄのコア８３及び各クラッド８５，８７の屈折率の順を上記とは逆にすると、各レーザ光の出射角の関係も逆にできる。
【００５７】
次に、光源装置４１の他の構成例について説明する。
光源装置４１のレーザ光源は、ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３の３つに限らず、さらに増設することができる。
図１２は白色照明光を生成するレーザ光源を複数設けた光源装置周辺の構成例を示している。この光源装置４１Ａは、中心波長４４５ｎｍのレーザ光を出力するレーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２を備えている。そして、各レーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２から出力されるレーザ光は、コンバイナ５１Ａによって合波され、光ファイバ３６Ａ，５５Ａを通じて内視鏡先端部の蛍光体５７に照射される。
【００５８】
この光源装置４１Ａによれば、複数のレーザ光源ＬＤ１−１、ＬＤ１−２から出力されるレーザ光を合波することで、レーザ光源の個体差による波長のばらつきが抑えられ、蛍光体５７の発光の色味変化が抑制できる。
【００５９】
また、図１３は白色照明光と、中心波長４０５ｎｍのレーザ光とを蛍光体５７から出射させる光源装置周辺の構成例を示している。この光源装置４１Ｂは、白色照明光を生成する中心波長４４５ｎｍのレーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２と、特殊光観察及びＰＤＤ用の中心波長４０５ｎｍのレーザ光源ＬＤ２−１，ＬＤ２−２を備えている。そして、各レーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２，ＬＤ２−１，ＬＤ２−２から出力されるレーザ光は、コンバイナ５１Ｂによって合波され、光ファイバ３６Ａ，５５Ａを通じて内視鏡先端部の蛍光体５７に照射される。なお、蛍光体５７はＬＤ２−１，ＬＤ２−２の波長成分に対しては吸収の少ない特性のものを用いる。これにより、ＬＤ２−１，ＬＤ２−２からの出力光が蛍光体５７に照射されると、蛍光体５７の励起を抑えて拡散して出射されるようになる。
【００６０】
この光源装置４１Ｂによれば、前述した蛍光体５７の発光の色味変化が抑制できるとともに、ＬＤ２−１，ＬＤ２−２からの出力光を拡散させて出射することができる。また、同じ波長の光源を複数備えることで、いずれか一方の光源が故障しても他方の光源で手技を続行、或いは手技の終了処理を行うことができる。
【００６１】
また、図１４は、内視鏡先端部の照射窓を４箇所に設けた場合の光源装置周辺の構成例を示している。この光源装置４１Ｃは、白色照明光を生成する中心波長４４５ｎｍのレーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２と、特殊光観察及びＰＤＤ用の中心波長４０５ｎｍのレーザ光源ＬＤ２と、ＰＤＴ用レーザ光源ＬＤ３をと備える。ＬＤ２とＬＤ３からの出力光はコンバイナ５１により合波され、カプラ５３により複数の光路に分波されて、各光路の光出射端に配置された光偏向・拡散部材５８から出射される。また、ＬＤ１−１，ＬＤ１−２からの出力光も同様にコンバイナ５１Ａにより合波され、カプラ５３Ａにより複数の光路に分波されて、各光路の光出射端に配置された蛍光体５７，５７によって白色照明光が生成される。
【００６２】
この光源装置４１Ｃと蛍光体５７及び光偏向・拡散部材５８によれば、同種の光を出射する照射窓を複数有することで、被検体の広い範囲に対してむらなく光を照射でき、観察画像に影が生じることを防止できる。
【００６３】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００６４】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）被検体内に挿入される内視鏡先端部からスペクトルの互いに異なる複数種の光を被検体に向けて照射し、前記内視鏡先端部の観察窓から被検体を観察する内視鏡装置であって、
光線力学的診断のための診断用レーザ光を出力する第１の光源と、光線力学治療のための治療用レーザ光を出力する第２の光源からの各出射光を、内視鏡先端部に配設された照射窓から被検体に向けて照射する光照射手段と、
前記治療用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角を、前記診断用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角より小さくする出射角変更手段と、
を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、同一の内視鏡先端部から診断用レーザ光と治療用レーザ光とを任意に切り替えて照射でき、光線力学的診断と光線力学的治療とを円滑に繰り返し実施することができる。また、診断用レーザ光と治療用レーザ光が共に内視鏡先端部の照射窓から出射されるため、光の出射方向を内視鏡の先端部の向きで調整でき、治療用レーザ光の照準を合わせる作業が簡単になる。しかも治療用レーザ光が診断用レーザ光の照射範囲より狭い特定の範囲に照射されるので、光線力学的診断時と光線力学的治療時で内視鏡先端部を進退移動させる等の手間を省くことができ、高効率で確実な診断、治療が行える。
【００６５】
（２） （１）の内視鏡装置であって、
前記光照射手段が、
前記治療用レーザ光と前記診断用レーザ光とを合波する合波手段と、
前記合波後のレーザ光を前記内視鏡先端部に伝送する光ファイバと、を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、治療用レーザ光と診断用レーザ光を合波して光ファイバに導入するため、内視鏡先端部へ伝送する光路を一つに纏めることができる。これにより、内視鏡先端部の細径化が図られる。
【００６６】
（３） （２）の内視鏡装置であって、
前記光ファイバが、コアの外側を覆う第１クラッドと、該第１クラッドの外側を覆う第２クラッドとの互いに屈折率の異なる二重構造のクラッドを有し、
前記治療用レーザ光が前記コア内で伝送され、
前記診断用レーザ光が前記コア及び前記第１クラッド内で伝送されて、
前記伝送された治療用レーザ光及び診断用レーザ光を、前記光ファイバの光出射端からそれぞれ異なる出射角で出射する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、伝送するレーザ光の波長に応じて、コア内、コア及び第１クラッド内の異なる領域で伝送されるようになり、光ファイバの光出射端から出射する際に、互いに異なる出射角となる。
【００６７】
（４） （１）の内視鏡装置であって、
前記出射角変更手段が、前記診断用レーザ光の光路途中、前記治療用レーザ光の光路途中の少なくともいずれかに配置された光学レンズ部材である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、光路途中に配置された光学レンズ部材により、診断用レーザ光と治療用レーザ光の照射窓からの出射角を簡単な構成で変更できる。
【００６８】
（５） （１）〜（４）のいずれかの内視鏡装置であって、
前記光照射手段へ更に白色光を供給する白色照明用光源を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、照射窓から白色光を出射させるための光が白色照明用光源から供給され、白色光照明（通常照明）を行うことができる。
【００６９】
（６） （５）の内視鏡装置であって、
前記内視鏡先端部に、前記診断用レーザ光及び前記治療用レーザ光を出射する第１の照射窓と、
前記白色光を出射する第２の照射窓と、が配置された内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、診断用レーザ光と治療用レーザ光とを共に第１の照射窓から共通の光学系を通して出射させるため、内視鏡先端部の細径化が図られる。また、治療用レーザ光が診断用レーザ光と同じ照射窓から出射されるため、治療用レーザ光の照準が合わせやすくなる。また、診断用レーザ光及び治療用レーザ光とは異なる照射窓から白色光を出射させるため、照明光の照射方向や照射窓の配置等の設計自由度が向上する。
【００７０】
（７） （６）の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が出射する白色照明用レーザ光の一部が、前記第２の照射窓の内側に配置された波長変換部材により波長変換され、該波長変換された光と前記白色照明用レーザ光とによって白色光が生成される内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、白色照明用レーザ光と、波長変換部材により波長変換された光とによって、高効率で高輝度な白色光を生成することができる。また、診断用レーザ光と治療用レーザ光を白色光とは別の照射窓から出射させるため、波長変換部材を診断用レーザ光と治療用レーザ光の光路途中に設けずに済み、これにより、診断用レーザ光と治療用レーザ光の光損失を抑え不要光の発生を防止できる。
【００７１】
（８） （７）の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が複数備えられ、それぞれの白色照明用光源からの出射光を合波して前記光照射手段に供給する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、白色照明用光源の個体差により発光波長に誤差が生じる場合でも、複数の白色照明用光源を合波させることで誤差が平均化され、蛍光体の励起発光の色味が規定通りの色味に保たれる。これにより、発生させる白色照明光を、高精度に規定通りの色調にできる。
【００７２】
（９） （５）〜（８）のいずれかの内視鏡装置であって、
前記観察窓から被検体を撮像する撮像素子と、
前記診断用レーザ光、前記治療用レーザ光、及び前記白色光の各出射タイミングを前記撮像素子の撮像タイミングと同期して制御する光源制御部を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、光源制御部が撮像素子の撮像タイミングと同期して光照射することで、病巣部の観察と治療とを同時に行うことができる。例えば、治療用レーザ光の照射による治療が進むにつれて、診断用レーザ光による蛍光の発生が減少する様子をリアルタイムで観察しながら治療を進めることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１１ 内視鏡
１３ 制御装置
１９ 内視鏡挿入部
２１ 撮像素子
３５ 内視鏡先端部
３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ 光ファイバ
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ 照射窓
４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ 光源装置
４２ 光カットフィルタ
４３ プロセッサ
４９ 光源制御部
５１ コンバイナ
５３ カプラ
５５，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ光ファイバ
５７ 蛍光体（波長変換部材）
５８Ａ，５８Ｂ 光偏向・拡散部材
６５ 制御部
７１ 被検体
７３ 病変部
７５ 病変部以外の領域
７７ ＰＤＴ用レーザ光の照射領域
８０ スイッチ
８１ 保護ガラス
８３ コア
８５ 第１クラッド
８７ 第２クラッド
１００，２００ 内視鏡装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡の挿入部先端からレーザ光を照射して、患者の体腔内壁に生じた腫瘍を診断・治療する光線力学的診断（Photodynamic Diagnosis：ＰＤＤ）及び光線力学的治療（Photodynamic Diagnosis：ＰＤＤ）の技術が開発されている。これらＰＤＤ，ＰＤＴにおいては、予め腫瘍親和性があり且つ特定の励起光に対して感応する光感受性物質を生体に投与する。ＰＤＤにおいては、励起光となる診断用レーザ光を生体組織表面に照射して、癌などの腫瘍が存在する病巣部で光感受性物質の濃度が高くなった部位からの蛍光を観察する。また、ＰＤＴにおいては、この蛍光の生じた部位に照準を合わせて特定波長の治療用レーザ光を比較的強い出力で照射して、病巣部の病変組織を破壊する。
【０００３】
上記のＰＤＤ，ＰＤＴを行う内視鏡装置が、例えば特許文献１，２に提案されている。これらの内視鏡装置は、内視鏡挿入部先端の照射窓から診断用のレーザ光を照射することにより病巣部の特定を行った後、治療用レーザ光を出射するＰＤＴプローブを鉗子孔に挿入し、内視鏡先端部から突出させて、特定した病巣部に向けて治療用レーザ光を照射する構成となっている。そのため、治療用レーザ光を特定された病巣部に向けて照射する場合、ＰＤＴプローブが内視鏡先端部とは独立して可動状態となるために、治療用レーザ光の照準を合わせにくく、正確に病巣部に合わせ続けることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３０１８３号公報
【特許文献２】特開２００６−９４９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、内視鏡先端部から診断用レーザ光と治療用レーザ光とを切り替え自在に照射でき、しかも治療用レーザ光の照準を正確に合わせることができる内視鏡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】
【０００６】
本発明は、下記構成からなる。
被検体内に挿入される内視鏡先端部からスペクトルの互いに異なる複数種の光を被検体に向けて照射し、前記内視鏡先端部の観察窓から被検体を観察する内視鏡装置であって、
光線力学的診断のための診断用レーザ光を出力する第１の光源と、光線力学治療のための治療用レーザ光を出力する第２の光源からの各出射光を、内視鏡先端部に配設された照射窓から被検体に向けて照射する光照射手段と、
前記治療用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角を、前記診断用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角より小さくする出射角変更手段と、
を備えた内視鏡装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の内視鏡装置によれば、内視鏡先端部から診断用レーザ光と治療用レーザ光とを任意に切り替えて照射できるため、ＰＤＤとＰＤＴを円滑に繰り返し実施することができる。しかも治療用レーザ光の照準を正確に合わせることができ、高効率で確実なＰＤＴが行える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置の概念的なブロック構成図である。
【図２】図１に示す内視鏡装置の一例としての外観図である。
【図３】ＰＤＤ，ＰＤＴの手技手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】ＰＤＤ用レーザ光とＰＤＴ用レーザ光の照射の様子と、観察画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図６】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図７】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図８】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図９】ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射のタイミングを示すタイムチャートである。
【図１０】他の構成の内視鏡装置の概念的なブロック構成図である。
【図１１】（Ａ）は光ファイバの光出射端の模式的な拡大断面図、（Ｂ）は光ファイバの光出射端部の平面図である。
【図１２】白色照明光を生成するレーザ光源を複数設けた光源装置周辺の構成例を示す概略的なブロック構成図である。
【図１３】白色照明光と、中心波長４０５ｎｍのレーザ光とを蛍光体から出射させる光源装置周辺の構成例を示す概略的なブロック構成図である。
【図１４】内視鏡先端部の照射窓を４箇所に設けた場合の光源装置周辺の構成例を示す概略的なブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡装置の概念的なブロック構成図、図２は図１に示す内視鏡装置の一例としての外観図である。
図１、図２に示すように、内視鏡装置１００は、内視鏡１１と、この内視鏡１１が接続される制御装置１３とを有する。制御装置１３には、画像情報等を表示する表示部１５と、入力操作を受け付ける入力部１７が接続されている。内視鏡１１は、被検体内に挿入される内視鏡挿入部１９の先端から照明光を出射する照明光学系と、被観察領域を撮像する撮像素子２１（図１参照）を含む撮像光学系とを有する、電子内視鏡である。
【００１０】
また、内視鏡１１は、内視鏡挿入部１９と、内視鏡挿入部１９の先端の湾曲操作や観察のための操作を行う操作部２３（図２参照）と、内視鏡１１を制御装置１３に着脱自在に接続するコネクタ部２５Ａ，２５Ｂを備える。なお、図示はしないが、操作部２３及び内視鏡挿入部１９の内部には、組織採取用処置具等を挿入する鉗子チャンネルや、送気・送水用のチャンネル等、各種のチャンネルが設けられる。
【００１１】
内視鏡挿入部１９は、可撓性を持つ軟性部３１と、湾曲部３３と、先端部（以降、内視鏡先端部とも呼称する）３５から構成される。内視鏡先端部３５には、図１に示すように、被観察領域へ光を照射する照射窓３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと、観察窓３８を通して被観察領域の画像情報を取得するＣＣＤ(Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ(Complementary Metal-Oxide Semiconductor）イメージセンサ等の撮像素子２１が配置されている。なお、観察窓３８と撮像素子２１の間には特定の波長成分を制限する光カットフィルタ４２と対物レンズユニット３９とが配置される。
【００１２】
内視鏡挿入部１９の湾曲部３３は、軟性部３１と先端部３５との間に設けられ、図２に示す操作部２３に配置されたアングルノブ２２の回動操作により湾曲自在にされている。この湾曲部３３は、内視鏡１１が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向、任意の角度に湾曲でき、内視鏡先端部３５の照射窓３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃの光照射方向、及び観察窓３８による撮像素子２１の観察方向を所望の観察部位に向けることができる。
【００１３】
制御装置１３は、内視鏡先端部３５の照射窓３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに光を供給する光源装置４１と、撮像素子２１からの画像信号を画像処理するプロセッサ４３とを備え、コネクタ部２５Ａ，２５Ｂを介して内視鏡１１に接続される。また、プロセッサ４３には、前述の表示部１５と入力部１７が接続されている。プロセッサ４３は、内視鏡１１の操作部２３や入力部１７からの指示に基づいて、内視鏡１１から伝送されてくる撮像信号を画像処理し、表示用画像を生成して表示部１５へ供給する。
【００１４】
光源装置４１は、互いに中心発光波長の異なる複数のレーザ光源を有し、本構成例においては、図１に示すように、中心発光波長が４４５ｎｍのレーザ光源ＬＤ１、４０５ｎｍのレーザ光源ＬＤ２、６６５ｎｍのレーザ光源ＬＤ３を備えている。ＬＤ１は青色レーザ光を出射して後述する波長変換部材により白色照明光を生成する白色照明用光源であり、ＬＤ２は光線力学的診断（ＰＤＤ）を行うための診断用レーザ光（以下、ＰＤＤ用レーザ光と呼称する）を出力する光源で、紫色レーザ光を出射する特殊光観察用の光源としても用いる。また、ＬＤ３は、治療用レーザ光（以下、ＰＤＴ用レーザ光と呼称する）を比較的強い出力で生体組織表面に照射して癌などの腫瘍を治療する光線力学的治療（ＰＤＴ）を行うための光源である。
【００１５】
ＰＤＤにおいては、生体に投与され腫瘍親和性があり且つＬＤ２のレーザ光の波長に対して感応する光感受性物質が、癌などの腫瘍の病巣部で濃度が高くなった部位で励起発光するので、この励起発光光を検出することで、患者の病巣部の位置を特定する。このＰＤＤにより特定された病巣部に対して、ＬＤ３によるＰＤＴ用レーザ光の照射が施される。
【００１６】
これらＬＤ１〜ＬＤ３の光源は、光源制御部４９によりそれぞれ個別に調光制御されており、各レーザ光線の出射タイミングや出射光量比は任意に変更自在になっている。
【００１７】
上記のレーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ３としては、ブロードエリア型のＩｎＧａＮ系レーザダイオードが利用でき、また、ＩｎＧａＮＡｓ系レーザダイオードやＧａＮＡｓ系レーザダイオード等を用いることもできる。また、上記光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。なお、白色照明光は、レーザ光源ＬＤ１と波長変換部材に代えてキセノンランプやハロゲンランプ等を用いることもできる。
【００１８】
また、ＬＤ３の中心発光波長は６２０〜６８０ｎｍの範囲であればよい。なお、ＬＤ２，ＬＤ３の波長は使用する薬剤に応じて適宜選定する。例えば表１に示すように、フォトフリン（及び５−ＡＬＡ（アミノレブリン酸））の場合、ＬＤ２の中心発光波長は４０５ｎｍ、ＬＤ３は６３０ｎｍの波長成分を含むようにする。また、レザフィリンの場合、ＬＤ２の中心発光波長は４０５ｎｍ、ＬＤ３は６６４ｎｍの波長成分を含むようにする。
【００１９】
【表１】
【００２０】
これらＬＤ１〜ＬＤ３から出射されるレーザ光は、集光レンズ（図示略）によりそれぞれ光ファイバ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃに入力されコネクタ部２５Ａに伝送される。コネクタ部２５Ａから内視鏡先端部３５までの間は光ファイバ５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃが延設されており、ＬＤ１からのレーザ光は光ファイバ５５Ａに、ＬＤ２からのレーザ光は光ファイバ５５Ｂに、ＬＤ３からのレーザ光は光ファイバ５５Ｂにそれぞれ導入される。ＬＤ１からのレーザ光は、内視鏡先端部３５に配置された波長変換部材である蛍光体５７に照射されて照射窓３７Ａから白色光が出射される。ＬＤ２，ＬＤ３からのレーザ光は、光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂを通して照射窓３７Ｂ，３７Ｃからそれぞれ出射される。
【００２１】
光ファイバ３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ、及び５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃはマルチモードファイバであり、例えば、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍの細径なファイバケーブルを使用できる。
【００２２】
なお、ＬＤ１〜ＬＤ３の各光源の発光波長や組み合わせは、内視鏡装置１００の使用目的に応じて適宜変更が可能である。
【００２３】
蛍光体５７は、ＬＤ１からの青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体物質（例えばＹＡＧ系蛍光体、或いはＢＡＭ（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17）等の蛍光体）を含んで構成される。これにより、青色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起発光光と、蛍光体５７により吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされて、白色（疑似白色）の照明光が生成される。
【００２４】
ここで、本明細書でいう白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、例えば、基準色であるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、例えば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光等も広義に含むものとする。
【００２５】
また、蛍光体５７は、レーザ光の可干渉性により生じるスペックルに起因して、撮像の障害となるノイズの重畳や、動画像表示を行う際のちらつきの発生を防止できる。上記の蛍光体５７としては、蛍光体を構成する蛍光物質と、充填剤となる固定・固化用樹脂との屈折率差を考慮して、蛍光物質そのものと充填剤に対する粒径を、赤外域の光に対して吸収が小さく、かつ散乱が大きい材料で構成することが好ましい。これにより、赤色や赤外域の光に対して光強度を落とすことなく散乱効果が高められ、光学的損失が小さくなる。
【００２６】
光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂは、ＬＤ２，ＬＤ３からのレーザ光を透過させる材料であればよく、例えば透光性を有する樹脂材料やガラス等が用いられる。さらには、光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂは、樹脂材料やガラスの表面等に、微小凹凸や屈折率の異なる粒子（フィラー等）を混在させた光拡散層を設けた構成や、半透明体の材料を用いた構成としてもよい。これにより、光偏向・拡散部材５８から出射する透過光は、所定の照射領域内で光量が均一化される。
【００２７】
また、これら光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂは、治療用のＰＤＴ用レーザ光が、特殊光観察用及び診断用のＰＤＤ用レーザ光よりも狭い範囲に照射されるように、光学特性を相互に異ならせている。つまり、光偏向・拡散部材５８Ｂから出射する光の出射角（出射光軸からの広がり角）が、光偏向・拡散部材５８Ａから出射する光の出射角より小さくなるように、各光偏向・拡散部材５８Ａ，５８Ｂに相互に異なるレンズ効果を持たせている。即ち、光偏向・拡散部材５８Ａは光の出射角を拡げ、光偏向・拡散部材５８Ｂは光の出射角を狭める光学レンズ部材として機能している。
【００２８】
上記のようにＬＤ１からの青色レーザ光と蛍光体５７からの励起発光光による白色光、及びＬＤ２，ＬＤ３からの各レーザ光は、内視鏡先端部３５の照射窓３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃから被検体の被観察領域に向けてそれぞれ照射される。各レーザ光の出射の切り替えは、内視鏡１１に設けたスイッチ８０の操作により行う。そして、照明光が照射された被観察領域の様子は、観察窓３８から光カットフィルタ４２を通じて対物レンズユニット３９により撮像素子２１の受光面上に結像されて、撮像画像が生成される。
【００２９】
光カットフィルタ４２は、ＬＤ３から比較的高強度で出力されるＰＤＴ用レーザ光の波長成分の透過を制限し、可視光域の光は透過させる光学特性を有している。なお、光カットフィルタ４２としては、ＰＤＴ用レーザ光の透過を制限する他に、ＰＤＤ用レーザ光の透過も制限する光学特性を持たせてもよく、また、ＰＤＤ用レーザ光だけの透過を制限する光学特性としてもよい。
【００３０】
この撮像素子２１から出力される撮像画像の画像信号は、スコープケーブル５９を通じてＡ／Ｄ変換器６１に伝送されてデジタル信号に変換され、コネクタ部２５Ｂを介してプロセッサ４３の画像処理部６３に入力される。画像処理部６３は、デジタル信号に変換された撮像素子２１からの撮像画像信号に対して、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、輪郭強調、色補正等の各種処理を施す。画像処理部６３で処理された撮像画像信号は、制御部６５に送られて、制御部６５で各種情報と共に内視鏡観察画像にされて表示部１５に表示され、必要に応じて、メモリやストレージ装置からなる記憶部６７に記憶される。
【００３１】
次に、上記構成の内視鏡装置を用いてＰＤＤ，ＰＤＴの手技を行う手順を説明する。
図３にＰＤＤ，ＰＤＴの手技手順の一例をフローチャートで示した。このフローチャートに基づけば、まず、図１に示すＬＤ１から青色レーザ光を出射して、蛍光体５７を有する照射窓３７Ａから白色光を照射する。また、ＬＤ２からＰＤＤ用レーザ光である紫色レーザ光（狭帯域光）を照射して照明光とする特殊光観察を行うことにより、組織表層の毛細血管が強調され血管構造が観察しやすくなる。
【００３２】
上記のように、白色光による通常観察、又は白色光に青色レーザ光や紫色レーザ光を加えた照明光による特殊光観察を行い（Ｓ１）、内視鏡先端部を患部位置まで進入させる。そして、内視鏡先端部が患部付近に到達したときに、ＬＤ１からの光出力を停止して、ＬＤ２からのＰＤＤ用レーザ光を照射する（Ｓ２）。すると、患者に投与された光感受性物質の濃度が高くなる病巣部がＰＤＤ用レーザ光により励起発光するので、ＰＤＤによる蛍光検出によって病巣部の有無を確認する（Ｓ３）。
【００３３】
これを病巣部が発見されるまで繰り返す。病巣部が発見された場合、病巣部に内視鏡先端部を近づけ、病巣部にＰＤＴ用レーザ光照射の照準を合わせる（Ｓ４）。具体的には、ＰＤＴ用レーザ光の照射領域が、照射面上でφ２０ｍｍ以下の範囲になるように、ＰＤＤ用レーザ光を照射して確認しつつ内視鏡挿入部の位置を調整する。本構成の内視鏡装置１００では、内視鏡先端部３５にＰＤＤ用レーザ光とＰＤＴ用レーザ光を出射する照射窓が配置されているため、内視鏡先端部３５の向きを変更することでＰＤＴ用レーザ光の照準を簡単に合わせることができる。
【００３４】
そして、病巣部にＰＤＴレーザ光の照準を合わせた後、ＬＤ３を駆動してＰＤＴ用レーザ光を照射窓３７Ａ，３７Ｂから病巣部に向けて比較的高強度で照射する（Ｓ５）。このとき、観察窓３８から取り込まれる光は、光カットフィルタ４２によりＰＤＴ用レーザ光の成分が遮光されて撮像素子２１への導入が制限される。なお、ＰＤＴ用レーザ光の照射時は、ＰＤＴ用レーザ光のみ照射する以外にも、ＰＤＤ用レーザ光、白色光のいずれか又は双方を同時に照射することで、観察画像を飽和させることなく適正な露出で観察を続けることができる。
【００３５】
図４にＰＤＤ用レーザ光とＰＤＴ用レーザ光の照射の様子と、観察画像の一例を模式的に示した。図示のように、被検体７１の被観察領域となる生体組織表層にＰＤＤ用レーザ光を照射した場合、観察画像上では、光感受性物質濃度が高い病変部７３から蛍光が生じ、この蛍光により明るく映出される。一方、病変部７３以外の領域７５は蛍光を発しないために暗く映出される。このときの観察画像により病変部の位置を特定して、この病変部７３の特定の狭い領域（直径２０ｍｍ以下）に向けてＰＤＴ用レーザ光を照射する。ＰＤＴ用レーザ光を照射すると、ＰＤＴ用レーザ光の照射領域７７から、ＰＤＴ用レーザ光の反射光が観察窓３８（図１参照）に向かうが、光カットフィルタ４２によりＰＤＴ用レーザ光の反射光が遮光されて観察画像には現れない。一方、ＰＤＤ用レーザ光の照射により発生する蛍光は光カットフィルタ４２を透過して観察画像に現れる。
【００３６】
このように、本構成によれば、フォトフリンや５−ＡＬＡを蛍光薬剤として利用した場合、ＰＤＴ用レーザ光の照射中でも、ＰＤＤ用レーザ光を照射し続けることで、観察画像を図１に示す表示部１５に映出させることができる。そして、ＰＤＴ用レーザ光の照射により病巣部の治療が進むと、ＰＤＴ用レーザ光の照射領域における光感受性物質濃度が低下して、発生する蛍光量が減少する様子が動的に観察できる。つまり、治療の進行に伴って観察画像におけるＰＤＴ用レーザ光の照射領域７７からの蛍光が徐々に暗くなり、ＰＤＴ用レーザ光の照射領域７７からのＰＤＤ用レーザ光による蛍光の減少、即ち、治療の進行度合いが観察画像上でリアルタイムに確認できる。
【００３７】
従って、ＰＤＴ用レーザ光の照射中に、ＰＤＤ用レーザ光による蛍光の減少の様子から間接的に、ＰＤＴ用レーザ光の照射位置ずれの有無を確認できる。これにより、例えば照射位置にずれが生じた場合に、内視鏡１１を操作してＰＤＴ用レーザ光が病巣部に正しく照射されるように随時調整することも可能になる。
【００３８】
また、光カットフィルタ４２を設けずに、白色光とＰＤＤ用レーザ光とを照射したときと同じ撮像条件でＰＤＴ用レーザ光を照射して撮像することもできる。その際、近接ズーム観察時等に観察画像がハレーションを起こすこともあるが、その場合には、撮像素子の電子シャッタ機能を利用してＰＤＴ用レーザ光照射時における撮像素子の電荷蓄積時間を短縮する制御を行うと、適正露出の観察画像が得られるようになる。また、白色光とＰＤＤ用レーザ光照射時と、ＰＤＴ用レーザ照射時とで回路ゲインを変更することでも適正露光に制御できる。さらに、電子シャッタと回路ゲインの変更を同時に行うことで撮像条件を簡単に適正化することができる。勿論、ＰＤＴ用レーザ光照射とＰＤＤ用レーザ光の照射を交互に行う場合は、各光の照射時にそれぞれ露出を適正にして撮像してもよく、これにより常に適正なＰＤＤ観察を行うことができる。
【００３９】
上記の光カットフィルタ４２を設けない構成とすれば、例えば蛍光薬剤としてレザフィリンを用いて、ＰＤＴ治療光の波長とＰＤＤ蛍光の波長が近くなる場合であってもＰＤＤを行うことができる。つまり、レザフィリンからの蛍光が光カットフィルタ４２により遮光されることがなくなり、撮像素子で検出できるようになる。
【００４０】
病巣部にＰＤＴ用レーザ光を照射して所定時間が経過した後（Ｓ６）、ＬＤ３によるＰＤＴ光の照射を停止して（Ｓ７）、ＰＤＴを終了する。そして、ＰＤＤ用レーザ光の照射により、病巣部であった位置からの蛍光の有無を確認する。病巣部の位置から蛍光が発生する場合は、再び病巣部に向けてＰＤＴ光を照射する等の処置を行い、蛍光が観察されなかった場合は、病巣部が根治したものとして処置を終了する（Ｓ８）。
【００４１】
上記のように、内視鏡挿入部を患者の体腔内に挿入したままの状態で、通常観察又は特殊光観察、ＰＤＤ、ＰＤＴの各処置を連続して実施することができる。しかも、ＰＤＤを行う場合と、ＰＤＴを行う場合とを、スイッチ８０の操作等により早急に切り替えることができ、また、内視鏡挿入部１９の湾曲部３３の湾曲動作、或いは必要に応じて進退動作させることにより、ＰＤＴ用レーザ光を所望の領域に正確に照準させることができる。これにより、手技を効率良く、正確かつ迅速に実施でき、患者への負担を軽減できる。
【００４２】
ここで、特殊光観察、蛍光観察について詳細に説明する。
特殊光観察は、生体組織に関連して設定された特定の波長帯の光を照射して、通常の白色照明光からは得られない生体組織の情報を抽出する観察方法である。例えば、４００ｎｍ程度の短波長における狭帯域光の照射により、粘膜表層の毛細血管像の強調表示や、粘膜表面の微細模様（ピットパターン等）の強調表示が行える。これは、血管内の血液中のヘモグロビンが可視波長域のうち４１５ｎｍの光を強く吸収し、生体組織が短い波長（青）から長い波長（赤）にかけて散乱が弱くなる傾向があるためである。例えば波長４１５ｎｍの光は、血管位置に照射されるとヘモグロビンによる強い吸収を受けて殆ど光が粘膜表面に返ってこない。一方、血管の周囲組織からは、光が生体組織内を殆ど拡散せずに反射、散乱光として返ってくる。このため、血管像が高いコントラストで映出される。一方、長い波長（例えば波長５００ｎｍ程度）の光は、４１５ｎｍに比較してヘモグロビンによる吸収が弱く、血管位置に入射した光の一部は血管を透過して周辺組織により散乱し、生体組織内を広く深く拡散していく。このため、表層の毛細血管観察用に短波長の狭帯域光が利用され、太い血管の観察用に長波長の狭帯域光が利用される。
【００４３】
蛍光観察は、励起光を生体に照射して、生体組織に存在する蛍光物質からの自家蛍光、又は生体に注入した薬剤からの薬剤蛍光の蛍光強度やスペクトルに基づいて診断する観察方法である。生体組織には、チロシン、トリプトファン、ＮＡＤＨ、ＦＡＤ、コラーゲン、エラスチン等の蛍光物質が含まれており、自家蛍光では、これらの蛍光成分が重なって観察される。蛍光強度は、腫瘍性病変の変化を粘膜上皮の肥厚や血流量の増大として間接的に表した指標となり、正常粘膜の自家蛍光強度に比較して腫瘍からの自家蛍光強度は著しく減弱する。腫瘍性組織は正常組織に比べて血液量が豊富であり、血液中に含まれるヘモグロビンが青色の光を強く吸収するため蛍光物質に届く励起光が弱くなり、自家蛍光が減弱する。また、腫瘍性組織は低酸素状態にあるといわれており、フラビンの酸化還元反応によっても蛍光強度が減弱する。
【００４４】
さらに、近赤外光を用いて生体深部を観察する技術もある。光が生体に照射されると、散乱や吸収を受けて減衰する。散乱による光の減衰は波長の関数となっており、波長が長い近赤外の光は比較的散乱が弱いため、波長が短い光よりも生体深部まで浸透する。血液中に含まれるヘモグロビンは、青色光を良く吸収する一方、赤〜近赤外域の光をあまり吸収しないため、生体組織深部の観察には近赤外光が適している。また、近赤外光を吸収する薬剤としてＩＣＧ（インドシアニングリーン）があり、血管造影剤等に利用されている。病変部にＩＣＧを局注すれば、血流方向や範囲を把握できるため、診断や治療に利用することができる。このように近赤外光は、生体組織への照射によりヘモグロビンが多量に存在する太い静脈を良好に映出でき、さらにＩＣＧを血管内投与することにより、血管をよりコントラスト良く観察することができる。
【００４５】
次に、ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３からのレーザ光の照射タイミングについて説明する。
ＰＤＤ用レーザ光の照射、白色光の照射、ＰＤＴ用レーザ光の照射タイミングは、撮像素子による撮像フレームと同期して切り替えることが好ましい。図５〜図９にそれぞれ照射タイミングの例を示した。図５に示すパターンにおいては、撮像フレームの奇数フレームでＰＤＤ用レーザ光と白色光とを照射して撮像し、偶数フレームでＰＤＴ用レーザ光を照射して撮像する。この場合、奇数フレームにて、通常観察時の画像とＰＤＤの蛍光とが重畳された画像を取得でき、これにより、白色光による照明によって観察場所の確認が容易となり、蛍光を発する病巣部の位置の把握が簡単に行える。そして、偶数フレームにて、ＰＤＴ用レーザ光の照射の様子が映出した画像を取得できる。これら奇数フレームと偶数フレームを一枚の画像情報として重ねて表示することで、通常観察時の観察画像上にＰＤＤ、ＰＤＴを実施している画像を同時に表示できる。これによれば、ＰＤＤ，ＰＤＴを高い視認性でより円滑に行うことができる。
【００４６】
また、図６に示すパターンでは、図５のパターンの偶数フレームで白色光をＰＤＴ用レーザ光と合わせて照射している。これによれば、偶数フレームにおけるＰＤＴ時の観察画像が、白色光により色再現性が高められ、より自然な画像として取得することができる。
【００４７】
なお、上記の偶数フレームの画像と、奇数フレームの画像とを一枚の画像情報として重ね合わせずに、表示部１５の表示領域内で、それぞれ別々の位置に表示させることもできる。その場合には、病巣部位と治療部位をそれぞれ確認する等、双方を対比させながら観察や治療を行うことができる。
【００４８】
次に、図７に示すパターンでは、第１フレームはＰＤＤ用レーザ光と白色光とを照射して観察し、第２フレームから第ＮフレームまでのフレームはＰＤＴ用レーザ光を照射して治療を実施する。このパターンによれば、ＰＤＴ用レーザ光の連続照射により治療効率を向上できる。
【００４９】
図８に示すパターンでは、第１フレームは白色光を照射し、第２フレームはＰＤＤ用レーザ光を照射してＰＤＤ観察を行い、第３フレームから第ＮフレームまでのフレームはＰＤＴ用レーザ光を照射して治療を実施する。これによれば、白色光を照射するフレームとＰＤＤ用レーザ光を照射するフレームを異ならせて、ＰＤＤ時の微弱な蛍光をも容易に観察できるようになる。
【００５０】
図９に示すパターンでは、白色光を連続して点灯させたまま、第１フレームはさらにＰＤＤ用レーザ光を照射して観察し、第２フレームから第ＮフレームまでのフレームはＰＤＤ用レーザ光をの照射を停止してＰＤＴ用レーザ光を照射して治療を実施する。このパターンによれば、ＰＤＴ用レーザ光の連続照射により治療効率を向上できる。
【００５１】
次に、内視鏡装置の他の構成例を説明する。
図１０は他の構成の内視鏡装置の概念的なブロック構成図である。なお、以降の説明では、図１と共通する構成要素に対しては同一の符号を付与することで、その説明を省略又は簡略化する。
この内視鏡装置２００は、ＬＤ２，ＬＤ３からの出力光をコンバイナ５１により合波してから内視鏡先端部３５に伝送する点と、ＬＤ２，ＬＤ３からの出力光を伝送する光ファイバを１系統に纏めてダブルクラッドファイバを用いる点で図１に示す内視鏡装置１００と異なる以外は、同一の構成となっている。即ち、内視鏡先端部３５は、白色光照射用の照射窓３７Ａと、ＰＤＤ用レーザ光及びＰＤＴ用レーザ光の共通の照射窓３７Ｄを備えている。照射窓３７Ｄには、ＰＤＤ用レーザ光源であるＬＤ２と、ＰＤＴ用レーザ光源であるＬＤ３からの各出力光が合波された光が供給される。つまり、ＬＤ２とＬＤ３からの各出力光をコンバイナ５１により合波して、光ファイバ３６Ｄを通じてコネクタ部２５Ａに伝送する。そして、内視鏡１１側では、合波された出力光がコネクタ部２５Ａから光ファイバ５５Ｄを通じて内視鏡先端部３５の照射窓３７Ｄまで伝送される。
【００５２】
なお、光ファイバ５５Ｄの光出射端には透光性を有する保護ガラス８１が配置され、この保護ガラス８１を通じてＰＤＤ用レーザ光、ＰＤＴ用レーザ光が出射される。
【００５３】
図１１（Ａ）に光ファイバ５５Ｄの光出射端の模式的な拡大断面図、図１１（Ｂ）に光出射端部の平面図を示した。光ファイバ５５Ｄは、コア８３の外側を覆う第１クラッド８５と、第１クラッド８５の外側を覆う第２クラッド８７との互いに屈折率の異なる二重構造のクラッドを有するダブルクラッドファイバである。なお、第２クラッド８７の外側は外皮８９で覆われており、コア８３及び各クラッド８５，８７の屈折率は、第２クラッド８７、第１クラッド８５、コア８３の順で大きくされている。
【００５４】
この光ファイバ５５Ｄによれば、ＬＤ３からのＰＤＴ用レーザ光（中心波長６６４ｎｍ）がコア８３内で伝送され、光出射端から出射角α１で出射される。また、ＬＤ２からのＰＤＤ用レーザ光（中心波長４０５ｎｍ）がコア８３及び第１クラッド８５内で伝送され、光出射端から出射角α２で出射される。つまり、光ファイバ５５Ｄ内を伝送された光が、波長の違いによってコア８３内か、コア８３及び第１クラッド８５内かに分類されて、それぞれ異なる出射角で出射される。
【００５５】
従って、光ファイバ５５Ｄの光出射端からＰＤＤ用レーザ光が出射角α２で出射され、ＰＤＴ用レーザ光が出射角α１で出射されるようになる。そして、出射された光は保護ガラス８１を通じて被検体に照射される。
【００５６】
本内視鏡装置２００の構成によれば、ＰＤＤ用レーザ光とＰＤＴ用レーザ光とを同じ光路から出射させることができ、ＰＤＴ用レーザ光の照準を、ＰＤＤ用レーザ光の出射光軸に合わせることで、簡単かつ正確にＰＤＴ用レーザ光を所望の位置に照射できる。なお、光ファイバ５５Ｄのコア８３及び各クラッド８５，８７の屈折率の順を上記とは逆にすると、各レーザ光の出射角の関係も逆にできる。
【００５７】
次に、光源装置４１の他の構成例について説明する。
光源装置４１のレーザ光源は、ＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３の３つに限らず、さらに増設することができる。
図１２は白色照明光を生成するレーザ光源を複数設けた光源装置周辺の構成例を示している。この光源装置４１Ａは、中心波長４４５ｎｍのレーザ光を出力するレーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２を備えている。そして、各レーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２から出力されるレーザ光は、コンバイナ５１Ａによって合波され、光ファイバ３６Ａ，５５Ａを通じて内視鏡先端部の蛍光体５７に照射される。
【００５８】
この光源装置４１Ａによれば、複数のレーザ光源ＬＤ１−１、ＬＤ１−２から出力されるレーザ光を合波することで、レーザ光源の個体差による波長のばらつきが抑えられ、蛍光体５７の発光の色味変化が抑制できる。
【００５９】
また、図１３は白色照明光と、中心波長４０５ｎｍのレーザ光とを蛍光体５７から出射させる光源装置周辺の構成例を示している。この光源装置４１Ｂは、白色照明光を生成する中心波長４４５ｎｍのレーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２と、特殊光観察及びＰＤＤ用の中心波長４０５ｎｍのレーザ光源ＬＤ２−１，ＬＤ２−２を備えている。そして、各レーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２，ＬＤ２−１，ＬＤ２−２から出力されるレーザ光は、コンバイナ５１Ｂによって合波され、光ファイバ３６Ａ，５５Ａを通じて内視鏡先端部の蛍光体５７に照射される。なお、蛍光体５７はＬＤ２−１，ＬＤ２−２の波長成分に対しては吸収の少ない特性のものを用いる。これにより、ＬＤ２−１，ＬＤ２−２からの出力光が蛍光体５７に照射されると、蛍光体５７の励起を抑えて拡散して出射されるようになる。
【００６０】
この光源装置４１Ｂによれば、前述した蛍光体５７の発光の色味変化が抑制できるとともに、ＬＤ２−１，ＬＤ２−２からの出力光を拡散させて出射することができる。また、同じ波長の光源を複数備えることで、いずれか一方の光源が故障しても他方の光源で手技を続行、或いは手技の終了処理を行うことができる。
【００６１】
また、図１４は、内視鏡先端部の照射窓を４箇所に設けた場合の光源装置周辺の構成例を示している。この光源装置４１Ｃは、白色照明光を生成する中心波長４４５ｎｍのレーザ光源ＬＤ１−１，ＬＤ１−２と、特殊光観察及びＰＤＤ用の中心波長４０５ｎｍのレーザ光源ＬＤ２と、ＰＤＴ用レーザ光源ＬＤ３をと備える。ＬＤ２とＬＤ３からの出力光はコンバイナ５１により合波され、カプラ５３により複数の光路に分波されて、各光路の光出射端に配置された光偏向・拡散部材５８から出射される。また、ＬＤ１−１，ＬＤ１−２からの出力光も同様にコンバイナ５１Ａにより合波され、カプラ５３Ａにより複数の光路に分波されて、各光路の光出射端に配置された蛍光体５７，５７によって白色照明光が生成される。
【００６２】
この光源装置４１Ｃと蛍光体５７及び光偏向・拡散部材５８によれば、同種の光を出射する照射窓を複数有することで、被検体の広い範囲に対してむらなく光を照射でき、観察画像に影が生じることを防止できる。
【００６３】
このように、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。
【００６４】
以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１）被検体内に挿入される内視鏡先端部からスペクトルの互いに異なる複数種の光を被検体に向けて照射し、前記内視鏡先端部の観察窓から被検体を観察する内視鏡装置であって、
光線力学的診断のための診断用レーザ光を出力する第１の光源と、光線力学治療のための治療用レーザ光を出力する第２の光源からの各出射光を、内視鏡先端部に配設された照射窓から被検体に向けて照射する光照射手段と、
前記治療用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角を、前記診断用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角より小さくする出射角変更手段と、
を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、同一の内視鏡先端部から診断用レーザ光と治療用レーザ光とを任意に切り替えて照射でき、光線力学的診断と光線力学的治療とを円滑に繰り返し実施することができる。また、診断用レーザ光と治療用レーザ光が共に内視鏡先端部の照射窓から出射されるため、光の出射方向を内視鏡の先端部の向きで調整でき、治療用レーザ光の照準を合わせる作業が簡単になる。しかも治療用レーザ光が診断用レーザ光の照射範囲より狭い特定の範囲に照射されるので、光線力学的診断時と光線力学的治療時で内視鏡先端部を進退移動させる等の手間を省くことができ、高効率で確実な診断、治療が行える。
【００６５】
（２） （１）の内視鏡装置であって、
前記光照射手段が、
前記治療用レーザ光と前記診断用レーザ光とを合波する合波手段と、
前記合波後のレーザ光を前記内視鏡先端部に伝送する光ファイバと、を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、治療用レーザ光と診断用レーザ光を合波して光ファイバに導入するため、内視鏡先端部へ伝送する光路を一つに纏めることができる。これにより、内視鏡先端部の細径化が図られる。
【００６６】
（３） （２）の内視鏡装置であって、
前記光ファイバが、コアの外側を覆う第１クラッドと、該第１クラッドの外側を覆う第２クラッドとの互いに屈折率の異なる二重構造のクラッドを有し、
前記治療用レーザ光が前記コア内で伝送され、
前記診断用レーザ光が前記コア及び前記第１クラッド内で伝送されて、
前記伝送された治療用レーザ光及び診断用レーザ光を、前記光ファイバの光出射端からそれぞれ異なる出射角で出射する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、伝送するレーザ光の波長に応じて、コア内、コア及び第１クラッド内の異なる領域で伝送されるようになり、光ファイバの光出射端から出射する際に、互いに異なる出射角となる。
【００６７】
（４） （１）の内視鏡装置であって、
前記出射角変更手段が、前記診断用レーザ光の光路途中、前記治療用レーザ光の光路途中の少なくともいずれかに配置された光学レンズ部材である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、光路途中に配置された光学レンズ部材により、診断用レーザ光と治療用レーザ光の照射窓からの出射角を簡単な構成で変更できる。
【００６８】
（５） （１）〜（４）のいずれかの内視鏡装置であって、
前記光照射手段へ更に白色光を供給する白色照明用光源を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、照射窓から白色光を出射させるための光が白色照明用光源から供給され、白色光照明（通常照明）を行うことができる。
【００６９】
（６） （５）の内視鏡装置であって、
前記内視鏡先端部に、前記診断用レーザ光及び前記治療用レーザ光を出射する第１の照射窓と、
前記白色光を出射する第２の照射窓と、が配置された内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、診断用レーザ光と治療用レーザ光とを共に第１の照射窓から共通の光学系を通して出射させるため、内視鏡先端部の細径化が図られる。また、治療用レーザ光が診断用レーザ光と同じ照射窓から出射されるため、治療用レーザ光の照準が合わせやすくなる。また、診断用レーザ光及び治療用レーザ光とは異なる照射窓から白色光を出射させるため、照明光の照射方向や照射窓の配置等の設計自由度が向上する。
【００７０】
（７） （６）の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が出射する白色照明用レーザ光の一部が、前記第２の照射窓の内側に配置された波長変換部材により波長変換され、該波長変換された光と前記白色照明用レーザ光とによって白色光が生成される内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、白色照明用レーザ光と、波長変換部材により波長変換された光とによって、高効率で高輝度な白色光を生成することができる。また、診断用レーザ光と治療用レーザ光を白色光とは別の照射窓から出射させるため、波長変換部材を診断用レーザ光と治療用レーザ光の光路途中に設けずに済み、これにより、診断用レーザ光と治療用レーザ光の光損失を抑え不要光の発生を防止できる。
【００７１】
（８） （７）の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が複数備えられ、それぞれの白色照明用光源からの出射光を合波して前記光照射手段に供給する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、白色照明用光源の個体差により発光波長に誤差が生じる場合でも、複数の白色照明用光源を合波させることで誤差が平均化され、蛍光体の励起発光の色味が規定通りの色味に保たれる。これにより、発生させる白色照明光を、高精度に規定通りの色調にできる。
【００７２】
（９） （５）〜（８）のいずれかの内視鏡装置であって、
前記観察窓から被検体を撮像する撮像素子と、
前記診断用レーザ光、前記治療用レーザ光、及び前記白色光の各出射タイミングを前記撮像素子の撮像タイミングと同期して制御する光源制御部を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、光源制御部が撮像素子の撮像タイミングと同期して光照射することで、病巣部の観察と治療とを同時に行うことができる。例えば、治療用レーザ光の照射による治療が進むにつれて、診断用レーザ光による蛍光の発生が減少する様子をリアルタイムで観察しながら治療を進めることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１１ 内視鏡
１３ 制御装置
１９ 内視鏡挿入部
２１ 撮像素子
３５ 内視鏡先端部
３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ 光ファイバ
３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ 照射窓
４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ 光源装置
４２ 光カットフィルタ
４３ プロセッサ
４９ 光源制御部
５１ コンバイナ
５３ カプラ
５５，５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ光ファイバ
５７ 蛍光体（波長変換部材）
５８Ａ，５８Ｂ 光偏向・拡散部材
６５ 制御部
７１ 被検体
７３ 病変部
７５ 病変部以外の領域
７７ ＰＤＴ用レーザ光の照射領域
８０ スイッチ
８１ 保護ガラス
８３ コア
８５ 第１クラッド
８７ 第２クラッド
１００，２００ 内視鏡装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入される内視鏡先端部からスペクトルの互いに異なる複数種の光を被検体に向けて照射し、前記内視鏡先端部の観察窓から被検体を観察する内視鏡装置であって、
光線力学的診断のための診断用レーザ光を出力する第１の光源と、光線力学治療のための治療用レーザ光を出力する第２の光源からの各出射光を、内視鏡先端部に配設された照射窓から被検体に向けて照射する光照射手段と、
前記治療用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角を、前記診断用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角より小さくする出射角変更手段と、
を備えた内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記光照射手段が、
前記治療用レーザ光と前記診断用レーザ光とを合波する合波手段と、
前記合波後のレーザ光を前記内視鏡先端部に伝送する光ファイバと、を備えた内視鏡装置。
【請求項３】
請求項２記載の内視鏡装置であって、
前記光ファイバが、コアの外側を覆う第１クラッドと、該第１クラッドの外側を覆う第２クラッドとの互いに屈折率の異なる二重構造のクラッドを有し、
前記治療用レーザ光が前記コア内で伝送され、
前記診断用レーザ光が前記コア及び前記第１クラッド内で伝送されて、
前記伝送された治療用レーザ光及び診断用レーザ光を、前記光ファイバの光出射端からそれぞれ異なる出射角で出射する内視鏡装置。
【請求項４】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記出射角変更手段が、前記診断用レーザ光の光路途中、前記治療用レーザ光の光路途中の少なくともいずれかに配置された光学レンズ部材である内視鏡装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記光照射手段へ更に白色光を供給する白色照明用光源を備えた内視鏡装置。
【請求項６】
請求項５記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡先端部に、前記診断用レーザ光及び前記治療用レーザ光を出射する第１の照射窓と、
前記白色光を出射する第２の照射窓と、が配置された内視鏡装置。
【請求項７】
請求項６記載の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が出射する白色照明用レーザ光の一部が、前記第２の照射窓の内側に配置された波長変換部材により波長変換され、該波長変換された光と前記白色照明用レーザ光とによって白色光が生成される内視鏡装置。
【請求項８】
請求項７記載の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が複数備えられ、それぞれの白色照明用光源からの出射光を合波して前記光照射手段に供給する内視鏡装置。
【請求項９】
請求項５〜請求項８のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記観察窓から被検体を撮像する撮像素子と、
前記診断用レーザ光、前記治療用レーザ光、及び前記白色光の各出射タイミングを前記撮像素子の撮像タイミングと同期して制御する光源制御部を備えた内視鏡装置。
【請求項１】
被検体内に挿入される内視鏡先端部からスペクトルの互いに異なる複数種の光を被検体に向けて照射し、前記内視鏡先端部の観察窓から被検体を観察する内視鏡装置であって、
光線力学的診断のための診断用レーザ光を出力する第１の光源と、光線力学治療のための治療用レーザ光を出力する第２の光源からの各出射光を、内視鏡先端部に配設された照射窓から被検体に向けて照射する光照射手段と、
前記治療用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角を、前記診断用レーザ光が前記照射窓から照射される出射角より小さくする出射角変更手段と、
を備えた内視鏡装置。
【請求項２】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記光照射手段が、
前記治療用レーザ光と前記診断用レーザ光とを合波する合波手段と、
前記合波後のレーザ光を前記内視鏡先端部に伝送する光ファイバと、を備えた内視鏡装置。
【請求項３】
請求項２記載の内視鏡装置であって、
前記光ファイバが、コアの外側を覆う第１クラッドと、該第１クラッドの外側を覆う第２クラッドとの互いに屈折率の異なる二重構造のクラッドを有し、
前記治療用レーザ光が前記コア内で伝送され、
前記診断用レーザ光が前記コア及び前記第１クラッド内で伝送されて、
前記伝送された治療用レーザ光及び診断用レーザ光を、前記光ファイバの光出射端からそれぞれ異なる出射角で出射する内視鏡装置。
【請求項４】
請求項１記載の内視鏡装置であって、
前記出射角変更手段が、前記診断用レーザ光の光路途中、前記治療用レーザ光の光路途中の少なくともいずれかに配置された光学レンズ部材である内視鏡装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記光照射手段へ更に白色光を供給する白色照明用光源を備えた内視鏡装置。
【請求項６】
請求項５記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡先端部に、前記診断用レーザ光及び前記治療用レーザ光を出射する第１の照射窓と、
前記白色光を出射する第２の照射窓と、が配置された内視鏡装置。
【請求項７】
請求項６記載の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が出射する白色照明用レーザ光の一部が、前記第２の照射窓の内側に配置された波長変換部材により波長変換され、該波長変換された光と前記白色照明用レーザ光とによって白色光が生成される内視鏡装置。
【請求項８】
請求項７記載の内視鏡装置であって、
前記白色照明用光源が複数備えられ、それぞれの白色照明用光源からの出射光を合波して前記光照射手段に供給する内視鏡装置。
【請求項９】
請求項５〜請求項８のいずれか１項記載の内視鏡装置であって、
前記観察窓から被検体を撮像する撮像素子と、
前記診断用レーザ光、前記治療用レーザ光、及び前記白色光の各出射タイミングを前記撮像素子の撮像タイミングと同期して制御する光源制御部を備えた内視鏡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１０４１９９（Ｐ２０１１−１０４１９９Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６３９１２（Ｐ２００９−２６３９１２）
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１９日（２００９．１１．１９）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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