電子内視鏡システム
【課題】ＰＤＴによる治療中に、その治療効果を表示して術者をサポートする。
【解決手段】電子内視鏡システム４０１は、通常光（白色光）を被検体内に照射する照明光ユニット６１、腫瘍組織を治療する治療光を被検体内に照射する治療光ユニット６２、通常光等の反射光によって被検体内を撮像するＣＣＤ２１、照射光量推定部４０３、撮影した画像等を表示させる表示制御回路４０４を備える。照射光量推定部４０３は、通常光とともに治療光を照射しながら撮影されるＰＤＴ画像の各画素値を加算することにより、画素毎に治療光の総照射光量を算出し、算出した総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングした治療効果画像を生成する。表示制御回路４０４は、ＰＤＴ画像に治療効果画像を重畳して、モニタ２２に表示させる。
【解決手段】電子内視鏡システム４０１は、通常光（白色光）を被検体内に照射する照明光ユニット６１、腫瘍組織を治療する治療光を被検体内に照射する治療光ユニット６２、通常光等の反射光によって被検体内を撮像するＣＣＤ２１、照射光量推定部４０３、撮影した画像等を表示させる表示制御回路４０４を備える。照射光量推定部４０３は、通常光とともに治療光を照射しながら撮影されるＰＤＴ画像の各画素値を加算することにより、画素毎に治療光の総照射光量を算出し、算出した総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングした治療効果画像を生成する。表示制御回路４０４は、ＰＤＴ画像に治療効果画像を重畳して、モニタ２２に表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡によって被検体内を撮影する電子内視鏡システムに関するものであり、さらに詳しくは、患部に治療用のレーザー光を照射する電子内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野では、電子内視鏡を用いた診断や治療が数多く行われている。近年では、被検体内に白色光（以下、通常光という）を照射して撮影した画像は、被検体内を自然に観察することができるが、腫瘍組織等を把握し難い場合があるため、特定の狭い波長帯の光（以下、特殊光という）を被検体内に照射しながら被検体内を撮影することにより、腫瘍組織等を把握し易くした電子内視鏡システムが知られている。例えば、こうした電子内視鏡システムとして、ＰＤＤ（Photodynamic Diagnosis: 光線力学的診断）を行うものが知られている。さらに、ＰＤＤによって診断を行った腫瘍組織等の病変に対してＰＤＴ（Photodynamic Therapy: 光線力学的治療）を行うシステムも知られている。
【０００３】
ＰＤＤは、所定波長の励起光を照射することによって蛍光光を発する光感受性物質を腫瘍組織に予め蓄積させておくことにより、光感受性物質が発する蛍光光によって、腫瘍組織の位置や大きさを把握することができるようにした診断方法である。腫瘍親和性の光感受性物質としては、４０５ｎｍ近傍の青色光を励起光として照射することによって赤色の蛍光光（例えば、波長６３５ｎｍ）を発生するヘマトポルフィリン誘導体等が知られている。
【０００４】
ＰＤＤで用いる光感受性物質は、励起光とは異なる所定波長の光（例えば、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの赤色光。以下、治療光という）を照射することによって、腫瘍組織内に活性酸素が発生することが知られている。ＰＤＴは、こうして発生する活性酸素の殺細胞作用を利用した治療法であり、光感受性物質が蓄積された腫瘍組織に治療光を照射することによって腫瘍組織を消滅させる。ＰＤＴは、腫瘍組織の大きさや治療光のパワーにもよるが、概ね１０分程度と、電子内視鏡を用いた治療としては比較的長い治療時間を要する。
【０００５】
ＰＤＴで照射される治療光は、通常光と比較して極めて高出力のものが用いられるので、治療光を照射しながら通常光を照射して被検体内を撮影すると、治療光の照射位置やその周辺が白くぼけやる現象（いわゆるハレーション）が生じる。このため、ＰＤＴによる治療中に、被検体内を観察することは難しい。また、ＰＤＤで観察する蛍光光は、治療光と同程度の波長帯であることから、ＰＤＤとＰＤＴを同時に行うことは難しい。しかし、治療光の照射位置や治療効果を確認しながら行うために、ＰＤＴによる治療中にも被検体内を観察できるようにすることが望まれている。
【０００６】
こうしたことから、治療光及び通常光の照射タイミングと撮像素子の駆動タイミングを上手く同期させ、ＰＤＴと、通常光撮影やＰＤＤを交互に行うことで、ＰＤＴによる治療中に通常光観察やＰＤＤを行うことを可能にした電子内視鏡システムが知られている（特許文献１，２）。特許文献１には、第１フィールドでＰＤＴを行ない、第２フィールドでＰＤＤを行うことで、１フレームでＰＤＴとＰＤＤを両立させる技術が開示されている。特許文献２には、通常光撮影、ＰＤＤ、ＰＤＴをフレーム毎に順に行ない、ＰＤＴを行うフレームでは１フレームの途中で蓄積電荷をリセットすることによりハレーションを抑えた撮影を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３０１８３号公報
【特許文献２】特開２００６−０９４９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＤＴによって腫瘍組織を消滅させる場合、腫瘍組織の大きさ等に応じて、治療に必要な治療光の総照射光量が定まる。また、光源の特性として、単位時間あたりの治療光の光量は一定である。このため、ＰＤＴに要する時間は、治療光の光量と、治療完了までに必要な総照射光量によって定まる。
【０００９】
しかしながら、腫瘍組織に対する治療光の照射位置や向き等によっては、腫瘍組織に治療光が効率良く照射されているとは限らない。治療光が効率良く照射されない場合には、規定の時間だけ治療光を照射してＰＤＴによる治療を終了すると、治療光の照射不足で腫瘍組織が完全に消滅させられないことがある。腫瘍組織を確実に消滅させるためには、規定の時間よりも長く治療光を照射しておく以外に対処法がないので、被検者への負担が大きいという問題がある。
【００１０】
ハレーションが生じている画像をそのままモニタに表示する場合、ハレーションによって治療効果を確認することはできない。また、フレーム単位で治療光の照射を中断して通常光撮影を行う等してハレーションを防止する場合、モニタ上には通常光によって撮影した画像が表示されるので、腫瘍組織の変化から治療効果を把握することになるが、目視判断なので術者の技量によっては治療光の照射が不足する箇所があっても見逃されてしまうこともある。特に、ＰＤＴによる治療の過程で、その進捗状況や治療効果を正確に把握することは難しい。
【００１１】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、ＰＤＴによる治療中に、治療の進捗状況（治療効果）を表示して術者をサポートすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電子内視鏡システムは、白色光を被検体内に照射する白色光照射手段と、前記被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質に作用して、前記治療対象部位を治療する治療光を照射する治療光照射手段と、前記被検体内から入射する光を光電変換することにより前記被検体内を撮像する撮像素子と、前記白色光とともに前記治療光を照射しながら順次撮影される治療中画像の各画素の画素値を加算することにより、画素毎に前記治療光の総照射光量を算出する総照射光量算出手段と、前記画素毎に算出される前記総照射光量に基づいて、前記治療効果画像を生成する治療効果画像生成手段と、前記治療中画像を表示する表示手段と、前記治療中画像とともに前記治療効果画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
前記治療中画像について、関心領域を指定する関心領域指定手段を備え、前記総照射光量算出手段は、前記関心領域内の画素について前記総照射光量を算出し、前記治療効果画像生成手段は、前記関心領域について前記治療効果画像を生成することが好ましい。
【００１４】
前記治療効果画像は、前記総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングした画像であることが好ましい。
【００１５】
前記表示制御手段は、前記治療効果画像を前記治療中画像に重畳して表示することが好ましい。
【００１６】
前記表示制御手段は、前記治療効果画像を重畳した前記関心領域を前記表示手段に拡大表示することが好ましい。
【００１７】
前記治療効果画像は、前記総照射光量を立体的なヒストグラムで表示する画像であることが好ましい。
【００１８】
前記治療中画像がハレーションの生じているハレーション有り画像か、ハレーションの生じていないハレーション無しが増加を判別する判別手段と、複数フレーム分の前記治療中画像を記憶する記憶手段と、を備え、前記表示制御手段は、撮影された前記治療中画像が前記ハレーション有り画像である場合に、前記記憶手段に記憶された過去の前記治療中画像の中から、前記ハレーション無し画像を選択して前記表示手段に表示することが好ましい。
【００１９】
前記判別手段は、前記治療中画像の各画素の画素値を所定の閾値と比較して前記閾値よりも画素値が大きい画素を計数し、前記閾値よりも画素値が大きい画素が所定数よりも多い場合に前記治療中画像を前記ハレーション有り画像と判別し、前記閾値よりも画素値が大きい画素が所定数以下の場合に前記治療中画像を前記ハレーション無し画像と判別することが好ましい。
【００２０】
前記光量調節手段によって前記治療光の光量を低減させることにより、強制的に前記ハレーション無し画像を撮影させる制御手段を備えることが好ましい。
【００２１】
前記制御手段は、次の撮影で前記ハレーション有り画像が撮影されると前記記憶手段に記憶された前記治療中画像が全て前記ハレーション有り画像となる前に、前記次の撮影において、前記光量調節手段によって前記治療光の光量を低減させることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ＰＤＴによる治療中に、治療の進捗状況（治療の効果）を表示して術者をサポートすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】電子内視鏡システムの構成を示す外観図である。
【図２】電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】絞り機構の構成を示す説明図である。
【図４】ダブルノッチフィルタの特性を示すグラフである。
【図５】電子内視鏡システムの作用を示すフローチャートである。
【図６】電子内視鏡システムで撮影される各種画像の様態を示す説明図である。
【図７】ハレーション有り画像が撮影されたときにハレーション無し画像に置き換えて表示する様態を示す説明図である。
【図８】ハレーション無し画像を強制的に取得する様態を示す説明図である。
【図９】通常光及び治療光の点灯と撮影の関係を示すタイミングチャートである。
【図１０】ＰＤＴとＰＤＤを両立させる様態を示すタイミングチャートである。
【図１１】第２実施形態の電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】ハレーションの輪郭等を表示する様態を示す説明図である。
【図１３】ハレーションの輪郭等を表示する別の様態を示す説明図である。
【図１４】第３実施形態の電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】治療光の照射効率をモニタに表示する様態の例を示す説明図である。
【図１６】先端部の向き等を調節する様態を示す説明図である。
【図１７】第４実施形態の電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１８】ＰＤＴ中に治療効果を表示する様態を示す説明図である。
【図１９】ＰＤＴ中に治療効果を表示する他の様態を示す説明図である。
【図２０】通常光、励起光、及び治療光を全てＬＤで発生させる例を示すブロック図である。
【図２１】投光ユニットの構成を示す断面図である。
【図２２】先端面における投光ユニットの配置を示す図である。
【図２３】光感受性物質として用いる薬剤と、励起光，蛍光光，治療光の波長の対応関係を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態として、ハレーションを防止し、かつ、治療時間を短縮可能な電子内視鏡システム１１について説明する。図１に示すように、電子内視鏡システム１１は、電子内視鏡１２、プロセッサ装置１３、及び光源装置１４からなる。電子内視鏡１２は、被検者の体内に挿入される可撓性の挿入部１６と、挿入部１６の基端部分に連接された操作部１７と、プロセッサ装置１３及び光源装置１４に接続されるコネクタ１８と、操作部１７‐コネクタ１８間を繋ぐユニバーサルコード１９とを有する。挿入部１６の先端（以下、先端部という）２０には被検体内撮影用のＣＣＤ型イメージセンサ（図２参照。以下、ＣＣＤという）２１が設けられている。
【００２５】
操作部１７には、先端部２０を上下左右に湾曲させるためのアングルノブや挿入部１６の先端からエアーや水を噴出させるための送気／送水ボタン、観察画像を静止画像記録するためのレリーズボタン、モニタ２２に表示された観察画像の拡大／縮小を指示するズームボタン、通常光による観察とＰＤＤの切り替えを行う切り替えボタンといった操作部材が設けられている。また、操作部１７の先端側には、電気メスやＰＤＴの治療光を導光する治療プローブ等の処置具が挿通される鉗子口７４が設けられている。鉗子口７４は、挿入部１６内の鉗子チャネル７５（図２参照）を介して、先端部２０に設けられた鉗子出口７６に連通している。
【００２６】
プロセッサ装置１３は、光源装置１４と電気的に接続され、電子内視鏡システム１１の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１３は、ユニバーサルコード１９や挿入部１６内に挿通された伝送ケーブルを介して電子内視鏡１２に給電を行い、ＣＣＤ２１の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１３は、伝送ケーブルを介してＣＣＤ２１から出力された撮像信号を取得し、各種画像処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１３で生成された画像データは、プロセッサ装置１３にケーブル接続されたモニタ２２に観察画像として表示される。
【００２７】
図２に示すように、先端部２０には、観察窓２３、照明窓２４が設けられている。タイミングジェネレータ（以下、ＴＧという）２６、アナログ信号処理回路（以下、ＡＦＥという）２７、ＶＲＡＭ２８、ＣＰＵ２９は、操作部１７やユニバーサルコード１９のコネクタ１８等に設けられている。観察窓２３の奥には、レンズ群及びプリズムからなる対物光学系３１によって被検体内の像が撮像面に結像されるようにＣＣＤ２１が配置されている。照明窓２４からは照明光が被検体内に照射される。照明光は、光源装置１４から電子内視鏡１２に供給され、ユニバーサルコード１９及び挿入部１６に挿通されたライトガイド３２によって導光され、出射端に配置された照明レンズ３３によって照明窓２４を介して被検体内に照明される。
【００２８】
ＣＣＤ２１は、対物光学系３１によって撮像面に結像された被検体内の像を光電変換する。ＣＣＤ２１は複数の画素を有し、各画素は入射光量に応じた画素値である撮像信号を出力する。撮像面は、中央の受光部と、受光部を囲むように設けられたオプティカルブラックとからなる。受光部は開口された画素が配列された領域であり、各画素に複数の色セグメントからなるカラーフィルタが形成されている。カラーフィルタは、例えばベイヤー配列の原色（ＲＧＢ）あるいは補色（ＣＭＹまたはＣＭＹＧ）カラーフィルタである。オプティカルブラックは、遮光膜によって遮光された画素からなる領域であり、暗電流ノイズに応じた撮像信号を出力する。したがって、ＣＣＤ２１が出力する撮像信号には、受光部の画素から出力される撮像信号とともに、オプティカルブラックの画素から出力される撮像信号が含まれる。受光部の画素から出力される撮像信号は、観察画像の生成に用いられ、オプティカルブラックの画素から出力される撮像信号は、受光部の画素から出力される撮像信号の暗電流補正に用いられる。
【００２９】
ＣＣＤ２１から出力される撮像信号はアナログ信号であり、ＡＦＥ２７によってノイズ除去処理やゲイン補正処理が施され、Ａ／Ｄ変換された後に、ユニバーサルコード１９及びコネクタ１８を介してプロセッサ装置１３のＤＳＰ４２（後述）に入力される。
【００３０】
ＴＧ２６は、ＣＣＤ２１にクロック信号を与える。ＣＣＤ２１は、ＴＧ２６から入力されるクロック信号に応じて撮像動作を行ない、撮像信号を出力する。ＣＰＵ２９は、電子内視鏡１２とプロセッサ装置１３とが接続された後、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１からの動作信号に基づいてＴＧ２６を駆動させる。
【００３１】
ＡＦＥ２７は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、自動ゲイン調節（ＡＧＣ）回路、Ａ／Ｄ変換器からなる。ＣＤＳは、ＣＣＤ２１が出力する撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＣＤ２１を駆動することによって生じるノイズを除去する。ＡＧＣは、ＣＤＳによってノイズが除去された撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＡＧＣで撮像信号を、所定のビット数のデジタルな撮像信号に変換する。ＡＦＥ２７の駆動は、ＣＰＵ２９によって制御される。例えば、ＣＰＵ２９は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１から入力される動作信号に基づいて、ＡＧＣ回路による撮像信号の増幅率（ゲイン）を調節する。
【００３２】
プロセッサ装置１３は、ＣＰＵ４１、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）４２、デジタル画像処理回路（ＤＩＰ）４３、表示制御回路４４、操作部５１等を有する。
【００３３】
ＣＰＵ４１は、図示しないデータバスやアドレスバス、制御線を介して各部と接続されており、プロセッサ装置１３全体の動作を統括的に制御する。ＲＯＭ５２には、プロセッサ装置１３の動作を制御するための各種プログラム（ＯＳ，アプリケーションプログラム等）や各種データ（グラフィックデータ等）が記憶されている。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ５２から必要なプログラムやデータを読み出して、作業メモリであるＲＡＭ５３に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、ＣＰＵ４１は、検査日時、被検体や術者の情報等の文字情報といった検査毎に変わる情報を、操作部５１やＬＡＮ等のネットワークより取得し、ＲＡＭ５３に記憶する。
【００３４】
ＤＳＰ４２は、ＣＣＤ２１から入力される撮像信号に対して、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等の各種信号処理を施し、画像データを生成する。ＤＳＰ４２で生成された画像データは、ＤＩＰ４３の作業メモリに入力される。また、ＤＳＰ４２は、例えば生成した画像データの各画素の輝度を平均した平均輝度値等、照明光量の自動制御（ＡＬＣ制御）に必要なＡＬＣ制御用データを生成し、ＣＰＵ４１に入力する。
【００３５】
ＤＩＰ４３は、ＤＳＰ４２で生成された画像データに対して、電子変倍、色強調処理、エッジ強調処理等の各種画像処理を施す。ＤＩＰ４３で各種画像処理が施された画像データは、観察画像としてＶＲＡＭ２８に一時的に記憶された後、表示制御回路４４に入力される。
【００３６】
また、ＤＩＰ４３は、観察画像のハレーションの有無を検出するハレーション検出部５５を有する。ハレーション検出部５５は、観察画像の各々の画素値を所定の閾値と比較し、閾値よりも画素値が大きい画素を計数する。画素値が閾値よりも大きい画素の個数が所定個数よりも大きい場合、ハレーション検出部５５は、観察画像にハレーションが生じていると判別する。一方、画素値が閾値よりも大きい画素の個数が所定個数以下の場合、ハレーション検出部５５は、観察画像にハレーションが生じていないと判別する。これにより、ハレーション検出部５５は、観察画像が撮影される毎にハレーションの有無を検出する。
【００３７】
以下では、ハレーション検出部５５によってハレーションが検出された観察画像をハレーション有り画像といい、ハレーションが検出されなかった観察画像をハレーション無し画像という。
【００３８】
ハレーション検出部５５によるハレーションの有無についての判別結果は、ＣＰＵ４１に入力される。ＣＰＵ４１は、ハレーション検出部５５から入力された判別結果に基づいて、ＶＲＡＭ２８に複数記憶された観察画像の中からモニタ２２上に表示させる観察画像を決定し、モニタ２２上に表示することが決定された観察画像を選択的に取得するように画像選択信号を表示制御回路４４に入力する。
【００３９】
ＶＲＡＭ２８は、ＤＩＰ４３から入力される観察画像を一時的に記憶するメモリであり、複数フレーム分（例えば５フレーム分）の観察画像を同時に記憶する。また、ＤＩＰ４３は、ＶＲＡＭ２８に記憶容量の上限分（５フレーム分）の観察画像が既に記憶されている状態で新たな観察画像を入力する際に、上書き更新等により、最も古い観察画像を破棄して新たな観察画像をＶＲＡＭ２８に記憶させる。したがって、ＶＲＡＭ２８には、最新の観察画像から記憶容量の上限分の観察画像が記憶される。ＶＲＡＭ２８に記憶された複数フレーム分の観察画像のうち１フレーム分の観察画像が表示制御回路４４によって選択して取得され、モニタ２２に表示される。
【００４０】
表示制御回路４４は、ＶＲＡＭ２８から観察画像を選択して取得し、モニタ２２上に表示する。このとき、表示制御回路４４は、ＣＰＵ４１から入力される画像選択信号に基づいて、ＶＲＡＭ２８に記憶された複数の観察画像のなかから、１フレーム分の観察画像を取得し、これをモニタ２２上に表示する。特に、ＰＤＴによる治療を行っている場合、ＶＲＡＭ２８に記憶された観察画像の中から、最新のハレーション無し画像を取得し、これをモニタ２２に表示する。また、表示制御回路４４は、ＣＰＵ４１からＲＯＭ５２及びＲＡＭ５３に記憶されたグラフィックデータ等を受け取る。グラフィックデータ等には、観察画像のうち被写体が写された有効画素領域のみを表示させる表示マスク、検査日時，被検体や術者の情報等の文字情報、ＧＵＩといったものがある。表示制御回路４４は、ＶＲＡＭ２８から取得した観察画像に対してグラフィックデータ等の重畳処理を行うとともに、モニタ２２の表示形式に応じたビデオ信号（コンポーネント信号、コンポジット信号等）に変換してモニタ２２に出力する。これにより、モニタ２２に観察画像が表示される。
【００４１】
操作部５１は、プロセッサ装置１３の筐体に設けられる操作パネル、マウスやキーボード等の周知の入力デバイスであり、ＰＤＴにおける治療光の照射及び停止を指示するペダルスイッチを含む。ＣＰＵ４１は、操作部５１や電子内視鏡１２の操作部１７からの操作信号に応じて、電子内視鏡システム１１の各部を動作させる。
【００４２】
プロセッサ装置１３には、上記の他にも、画像データに所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮処理を施す圧縮処理回路や、レリーズボタンの操作に連動して、圧縮された画像をリムーバブルメディアに記録するメディアＩ／Ｆ、ＬＡＮ等のネットワークとの間で各種データの伝送制御を行うネットワークＩ／Ｆ等が設けられている。これらは、データバス等を介してＣＰＵ４１と接続されている。
【００４３】
光源装置１４は、照明光ユニット６１と治療光ユニット６２を備える。照明光ユニット６１は、被検体内に照射する撮影用の照明光を発生するユニットであり、光源６３、絞り機構６４、波長選択フィルタ６５等から構成される。
【００４４】
光源６３は、赤色から青色までのブロードな波長の光（例えば、主に４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長帯の光、以下、通常光という）を発生する。光源６３は、例えばキセノンランプからなり、一定の光量の通常光を発光する。光源６３で発生した通常光の光量は、絞り機構６４によって調節される。また、光源６３で発生した通常光は、波長選択フィルタ６５によって、ＰＤＤ及びＰＤＴのために予め被検体に投与される光感受性物質から蛍光光を発生させる波長帯の光（以下、励起光という）に制限されて被検体内に照射される場合がある。こうして光源６３から発せられた照明光（通常光または励起光）は、集光レンズ６７で集光されてライトガイド３２の入射端に導光される。
【００４５】
ライトガイド３２は、例えば、複数の石英製光ファイバーを巻回テープ等でバンドル化したものである。ライトガイド３２の出射端に導かれた照明光は、照明レンズ３３によって拡散されて被検体内に照射される。
【００４６】
絞り機構６４は、後述するように絞り開口９１（図３参照）や絞り開口９１を開閉する絞り羽根９２（図３参照）等からなり、照明光の光量を調節する。絞り機構６４は、ＣＰＵ６６によって自動的に制御される。
【００４７】
波長選択フィルタ６５は、光源６３から発せられた通常光を励起光に制限するフィルタである。波長選択フィルタ６５は、例えば円板の半分が切り欠かれた半円状の形状を有し、光源６３と集光レンズ６７の間を横切るようにモータの駆動によって回転される。また、波長選択フィルタ６５には、その回転位置を検出するセンサが設けられている。波長選択フィルタ６５が光源６３と集光レンズ６７の間を横切っている間は励起光が照明光として被検体内に照射され、波長選択フィルタ６５の切り欠き部分が光源６３と集光レンズ６７の間を横切っている間は通常光が照明光として被検体内に照射される。ＣＰＵ３１は、操作部１７によって観察方法の切り替えを指示された場合等に、波長選択フィルタ６５を制御することにより、照明光を通常光と励起光とで切り替える。
【００４８】
治療光ユニット６２は、ＰＤＴのために光感受性物質が蓄積された腫瘍組織に照射される治療光を発生するユニットであり、光源７１と絞り機構７２とを有する。
【００４９】
光源７１は、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの赤色光を発生する。光源７１が発生する赤色光は、光感受性物質が蓄積された腫瘍組織に照射されることで治療光として機能する。以下では、光源７１で発生する赤色光を治療光という。光源７１は例えばＬＤからなり、通常光やＰＤＤ用の励起光と比較して高光量のレーザー光をパルス発振する。光源７１で発生する治療光の光量は、絞り機構７２によって調節され、集光レンズ７７で集光されて、治療プローブ７３に導光される。
【００５０】
絞り機構７２は、照明光ユニット６１の絞り機構６４と同様に構成され、絞り開口９１を絞り羽根９２で開閉する。これにより、光源７１から治療プローブ７３に入射される治療光の光量が調節される。絞り機構７２の動作は、ＣＰＵ６６によって自動的に制御される。
【００５１】
治療プローブ７３は、ＰＤＴに用いられる処置具であり、光源装置１４から治療光を導光し、先端から光感受性物質が予め蓄積された腫瘍組織に向けて治療光を照射する。治療プローブ７３の基端部分は、光源装置１４に接続され、治療光ユニット６２から治療光が入射される。治療プローブ７３の他端（先端）は、鉗子口７４から電子内視鏡１２内に挿入され、挿入部１６に沿って設けられた鉗子チャネル７５内を挿通され、先端部２０に設けられた鉗子出口７６から突出される。鉗子出口７６は、鉗子チャネル７５の終端である。鉗子出口７６からの治療プローブ７３の突出量は、鉗子口７４で治療プローブ７３を進退させる向きに移動させることによって自在に調節できる。
【００５２】
ＣＰＵ６６は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１と通信し、絞り機構６４，７２及び波長選択フィルタ６５の動作制御を行う。ＣＰＵ６６による絞り機構６４，７２の制御は、撮影の様態に応じて自動的に照明光の光量を調節するＡＬＣ（Auto Light Control）制御である。ＣＰＵ６６の行うＡＬＣ制御は、ＤＳＰ４２で生成されたＡＬＣ制御用データに基づいて行われる。
【００５３】
フード８１は、ＰＤＤ及びＰＤＴを行う場合に先端部２０に取り付けられるアタッチメントである。フード８１には、先端部２０の観察窓２３，照明窓２４，鉗子出口７６の位置にそれぞれ対応して、観察窓８２，照明窓８３，鉗子出口８４が設けられている。
【００５４】
観察窓８２には減光フィルタ８５が設けられている。減光フィルタ８５は、ＰＤＤ用の励起光とＰＤＴ用の治療光を減光するフィルタ（いわゆるノッチフィルタ）であり、励起光及び治療光以外の波長帯の光はほぼ１００％透過する。このため、ＰＤＤ時には、光感受性物質から発生する蛍光光と励起光の反射光が観察窓８２に入射するが、励起光だけが減光される。これにより、光量が小さい蛍光光による被検体内の像を撮影することができる。
【００５５】
また、ＰＤＴ時には、治療時間を短縮するために高光量の治療光が用いられるが、その反射光は減光フィルタ８５によって減光されるので、ＣＣＤ２１に到達する治療光の光量が低減される。
【００５６】
なお、通常光は広帯域光であり、ＰＤＤ用の励起光やＰＤＴ用の治療光を含むので、フード８１を取り付けた状態で通常光によって照明しながら被検体内を撮影（以下、通常光撮影という）すると、減光フィルタ８５によって励起光及び治療光と同一の波長帯の情報が低減されてしまうが、その他の大部分の波長帯の光は減光フィルタ８５を透過する。このため、通常光の照明によって撮影される観察画像（以下、通常光画像という）は、フード８１の有無によらず、ほぼ同様の通常光画像となる。
【００５７】
照明窓８３には、少なくとも通常光と励起光を透過する透明な部材（例えばガラス板）が嵌め込まれている。このため、先端部２０にフード８１を取り付けた場合も、フード８１を取り付けない場合と同様に通常光や励起光が被検体内に照射される。
【００５８】
鉗子出口８４は開口であり、先端部２０にフード８１を取り付けた場合には、鉗子出口８４は、先端部２０の鉗子出口７６の全体を露呈する。このため、先端部２０にフード８１を取り付けた状態であっても、治療プローブ７３等の処置具を先端部２０から突出させることができる。
【００５９】
図３に示すように、照明光ユニット６１の絞り機構６４は、絞り開口９１を開閉する絞り羽根９２と、絞り開口９１を閉じる位置に絞り羽根９２を付勢するスプリング９３とを備えている。絞り羽根９２は、モータ９４から与えられるトルクによって、スプリング９３の付勢力に抗して絞り開口９１の開口量が大きくなる方向（時計方向）に回転し、トルクの大きさとスプリング９３の付勢力が釣り合う位置で停止する。トルクが大きいとスプリング９３の付勢力抗する力も大きくなるので、絞り開口９１の開口量も大きくなる。トルクが小さいと、スプリング９３の付勢力に抗する力が小さくなるので絞り開口９１の開口量が小さくなる。モータ９４のトルクはＰＷＭ値（後述）の増加とともに大きくなり、ＰＷＭ値が下がると減少する。
【００６０】
光源装置１４のＣＰＵ６６は、ＤＳＰ４２によって算出されたＡＬＣ制御用データに基づいて、絞り羽根９２とスプリング９３からなる絞り調節機構９５を制御する。ＣＰＵ６６は、ＡＬＣ制御用データに応じて、モータ９４のトルクを決定するＰＷＭ（パルス幅変調）値を算出し、モータドライバ（図示しない）によってＰＷＭ値に応じた駆動パルスを発生させてモータ９４を駆動する。ＰＷＭ値は、モータ９４の駆動パルスのデューティ比（パルス幅をパルス周期で割った値）を決定する。ＣＰＵ６６は、ＡＬＣ制御用データが増加を要求する信号である場合には、増加分に応じてＰＷＭ値を挙げ、減少を要求する信号である場合には、減少分に応じてＰＷＭ値を下げることにより、ＡＬＣ制御を行う。
【００６１】
治療光ユニット６２の絞り機構７２は、照明光ユニット６１の絞り機構６４と同様に構成され、ＣＰＵ６６によって制御される。但し、ＣＰＵ６６は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１から、治療光の照射中断を指示する中断信号が入力された場合に、１フレームの期間、絞り開口９１を閉じて治療光の照射を中断し、これ以外の期間は絞り開口９１を全開させる。
【００６２】
中断信号は、ＶＲＡＭ２８に記憶された５枚の観察画像のうち、新しい方から４枚の観察画像が連続してハレーション有り画像となったときに、ＣＰＵ４１からＣＰＵ６６に出力される。ＣＰＵ４１は、ハレーションを検出したことを示す判別信号がハレーション検出部５５から連続して入力された回数を計数することにより、これに応じて中断信号をＣＰＵ６６に入力するか否かを決定する。
【００６３】
したがって、ＶＲＡＭ２８に記憶された観察画像のうち、新しい方から４枚の観察画像がハレーション有り画像であった場合、次のフレームでは治療光の照射が一時中断され、ハレーション無し画像が撮影される。これにより、ＰＤＴによる治療中であっても、ＶＲＡＭ２８には少なくとも１枚のハレーション無し画像が必ず記憶される。
【００６４】
図４に示すように、減光フィルタ８５は、励起光の波長λ１の近傍と治療光の波長λ２の近傍で透過率が低く、その他の波長の光はほぼ１００％透過する。減光フィルタ８５は、励起光の波長λ１の近傍で透過率が低い第１のノッチフィルタと、治療光の波長λ２の近傍で透過率が低い第２のノッチフィルタを重ねて作製される。このため、励起光の波長λ１の透過率は、ＰＤＤ時に用いる励起光の光量と発生する蛍光光とに応じて、治療光λ２の透過率はＰＤＴ時に用いる治療光の光量に応じて、各々定められる。なお、ここでは２種のノッチフィルタを組み合わせる例を説明したが、減光フィルタ８５は、励起光と治療光を減光させることができれば良いので、光学薄膜等の具体的な構成は任意に定めることができる。
【００６５】
上述のように構成される電子内視鏡システム１１の作用を説明する。電子内視鏡システム１１によってＰＤＤ及びＰＤＴを行う場合、術者は、前もって被検者に光感受性物質を投与する。光感受性物質の投与後、一定の時間が経過し、光感受性物質が腫瘍組織に十分に蓄積し、検査及び治療を開始する際には、術者は電子内視鏡１２とプロセッサ装置１３及び光源装置１４を接続し、プロセッサ装置１３及び光源装置１４の電源をオンにする。また、治療プローブ７３の基端部分を光源装置１４に接続するとともに、治療プローブ７３の先端を鉗子口７４から電子内視鏡１２に挿通する。そして、操作部５１を操作して、被検体に関する情報等を入力するとともに、先端部２０にフード８１を取り付け、挿入部１６を被検体内に挿入し、検査及び治療を開始する。挿入部１６の挿入は、通常光を照明して被検体内を観察（以下、通常光観察という）しながら行われる。
【００６６】
図５に示すように、先端部２０が腫瘍組織近傍に到達したら、操作部１７を操作して、観察方法を通常光観察からＰＤＤに切り替える。操作部１７によって通常光観察からＰＤＤへの切り替え指示が入力されると、ＣＰＵ４１は、波長選択フィルタ６５を回転させ、ＰＤＤ用の励起光を被検体内に入射させる。これにより、モニタ２２にはＰＤＤによる観察画像（以下、ＰＤＤ画像という）が表示される。励起光の照射によって光感受性物質から蛍光光が発生するため、ＰＤＤ画像には光感受性物質が蓄積した腫瘍組織が写し出される。術者は、ＰＤＤ画像を観察しながら、腫瘍組織の位置や大きさ、形状等を把握する（ステップＳ１１）。
【００６７】
その後、腫瘍組織の位置や大きさ，形状等に応じて、挿入部１６を進退させ、また挿入部１６を回転させすることにより、腫瘍組織に対する先端部２０の位置や、鉗子出口７６，８４の位置を調節する。そして、治療プローブ７３を鉗子出口７６，８４から突出させ、治療光の照射範囲内に腫瘍組織が収まるように、腫瘍組織に対する治療プローブ７３の距離や向きを調節する（ステップＳ１２）。
【００６８】
治療光プローブ７３の位置等の調節が完了すると、術者は操作部５１のペダルスイッチを踏むことにより、治療プローブ７３の先端から治療光を照射させ、ＰＤＴによる腫瘍組織の治療を開始する。このとき、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１は、操作部５１のペダルスイッチから治療光の照射開始信号を受けると、光源装置１４のＣＰＵ６６にこれを入力する。光源装置１４のＣＰＵ６６は、治療光ユニット６２の光源７１から治療光を発生させるとともに、絞り開口９１が全開するように絞り機構７２を制御し、最大光量の治療光を照射させる。同時に、光源装置１４のＣＰＵ６６は、波長選択フィルタ６５を回転させ、照明光ユニット６１から通常光をライトガイド３２に入射させ、被検体内に通常光を照射させる。したがって、術者が操作部５１のペダルスイッチを踏み、ＰＤＴを開始すると、腫瘍組織に向けて治療光が照射されるとともに、撮影用の照明光としては通常光が被検体内に照射され、通常光撮影が行われる（ステップＳ１３）。
【００６９】
治療光の反射光は減光フィルタ８５によって減光されるが、治療光は高光量であるため、減光フィルタ８５を透過する僅かな光量によってもハレーションが生じてしまうことがある。このため、ＰＤＴ時に通常光の照明下で撮影された通常光画像（以下、ＰＤＴ画像という）に、腫瘍組織の周りにハレーションが生じることがある。このため、ハレーション検出部５５は、ＤＳＰ４２から入力されるＰＤＴ画像について、各画素の画素値を所定の閾値と比較し、所定の閾値よりも画素値が大きい画素数を計数する。そして、計数した画素数が所定数以下であるか否かによって、入力されたＰＤＴ画像にハレーションが生じているかな否かを判別し、判別結果をＣＰＵ４１に入力する（ステップＳ１４）。
【００７０】
ＰＤＴ画像がハレーション無し画像であった場合、このＰＤＴ画像を含め全５フレーム分のＰＤＴ画像がＶＲＡＭ２８に保持されるなか、ＣＰＵ４１は、表示制御回路４４に今撮影した最も新しいＰＤＴ画像を選択取得してモニタ２２に表示するように、画像選択信号を入力する。表示制御回路４４は、ＣＰＵ４１から入力される画像選択信号にしたがって、今撮影された最も新しいＰＤＴ画像をモニタ２２に表示する（ステップＳ１５）。
【００７１】
一方、ＰＤＴ画像がハレーション有り画像であった場合、このＰＤＴ画像はＶＲＡＭ２８に一時的に記憶されるものの、ＣＰＵ４１は、ＶＲＡＭ２８に記憶される全５フレーム分の画像の中から、以前のフレームで撮影されたハレーション無し画像のうち最も新しいハレーション無し画像を選択取得するように、表示制御回路４４に画像選択信号を入力する。表示制御回路４４は、ＣＰＵ４１から入力される画像選択信号にしたがって、ハレーション無し画像のうち最も新しいものをモニタ２２に表示する（ステップＳ１６）。
【００７２】
このように、電子内視鏡システム１１は、ＰＤＴによる治療を行っている間、治療光の照射を中断すること無くＰＤＴ画像を撮影し続けるとともに、モニタ２２上には常にハレーション無し画像を表示させる（ステップＳ１７）。
【００７３】
図６（Ａ）に示すように、挿入部１６の挿入時等、通常光だけを照射して撮影される通常光画像１０１は、被検体内の様子が鮮明に観察できる。但し、励起光以外の波長帯の光の光量と比較して腫瘍組織から発生する蛍光光の光量は小さいので、通常光画像１０１では腫瘍組織の位置や大きさ，形状等を明確に把握することは難しい。
【００７４】
一方、図６（Ｂ）に示すように、ステップＳ１２でモニタ２２に表示されるＰＤＤ画像１０２は、腫瘍組織１０３から発生した蛍光光と、これと同程度かそれ以下の光量に減光された励起光の反射光によって撮影されるので、腫瘍組織１０３が鮮明に観察される。ＰＤＤ画像１０２を観察しながら治療プローブ７３を先端部２０から突出させると、ＰＤＤ画像１０２に治療プローブ７３の先端が写り込むので、治療光の照射範囲１０４に腫瘍組織１０３が収まるように、治療プローブ７３の先端と腫瘍組織１０３の位置や距離を調節することができる。
【００７５】
ステップＳ１３〜Ｓ１６で治療光ととともに通常光で被検体内を照明して撮影されるＰＤＴ画像は、図６（Ｃ）に示すＰＤＴ画像１０５のように、被検体内壁と治療プローブ７３の位置や向きによっては、通常光画像１０１とほぼ同様のハレーション無し画像が撮影される。しかし、図６（Ｄ）に示すＰＤＴ画像１０６のように、ほとんどのＰＤＴ画像は、治療光の照射範囲１０４とその周りにハレーション１０７が生じて、腫瘍組織周辺の主要部分が白飛びし、性状観察やＰＤＴによる治療効果の確認等には不向きなハレーション有り画像となる。
【００７６】
ステップＳ１３〜Ｓ１６で撮影されたＰＤＴ画像（撮影画像）とモニタ２２に表示される画像（表示画像）との関係を模式的に図７に示す。
【００７７】
時刻Ｔ０１のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０６が撮影されたとする。ＰＤＴ画像Ｐ０６は、ハレーション有り画像である。このとき、ＶＲＡＭ２８には、時刻Ｔ０１以前の５フレームで撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０１〜Ｐ０５が撮影順に記憶されている。ＰＤＴ画像Ｐ０１〜０３とＰＤＴ画像Ｐ０５はハレーション有り画像であり、ＰＤＴ画像Ｐ０４はハレーション無し画像である。
【００７８】
時刻Ｔ０１のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０６が撮影されると、ＤＩＰ４３は、ハレーション検出部５５によってＰＤＴ画像Ｐ０６にハレーションが生じているか否かを判別すると同時に、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像Ｐ０１〜Ｐ０５のうち最も古いＰＤＴ画像Ｐ０１を破棄させ、時刻Ｔ０１のフレームで撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０６を新たにＶＲＡＭ２８に記憶させる。したがって、ＰＤＴ画像Ｐ０６が撮影されると、ＶＲＡＭ２８にはＰＤＴ画像Ｐ０２〜Ｐ０６が記憶される。
【００７９】
このとき、ＣＰＵ４１は、ＶＲＡＭ２８に記憶された各ＰＤＴ画像Ｐ０２〜Ｐ０６が各々撮影された時点でハレーション検出部５５から入力された判別結果に基づいて、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像Ｐ０２〜Ｐ０６のうち、ハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４を選択するように、表示制御回路４４に画像選択信号を入力する。このため、時刻Ｔ０１において撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０６はハレーション有り画像であるが、モニタ２２には以前に撮影されたハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４が表示される。
【００８０】
また、続く時刻Ｔ０２のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０７が撮影されると、ＶＲＡＭ２８から最も古いＰＤＴ画像Ｐ０２が破棄され、ＰＤＴ画像Ｐ０７が新たにＶＲＡＭ２８に記憶される。時刻Ｔ０２で撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０７がハレーション有り画像であるとすると、ＣＰＵ４１は、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像Ｐ０３〜Ｐ０７のなかから、ハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４が再び選択されるように表示制御回路４４に画像選択信号を入力する。これにより、時刻Ｔ０１に続いて、時刻Ｔ０２のフレームにおいてもハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４が表示画像として使用される。
【００８１】
さらに、時刻Ｔ０３のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０８が撮影されると、ＶＲＡＭ２８から最も古いＰＤＴ画像Ｐ０３が破棄され、ＰＤＴ画像Ｐ０８が新たにＶＲＡＭ２８に記憶される。時刻Ｔ０３のフレームで撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０８がハレーション無し画像であったとすると、ＶＲＡＭ２８には、ＰＤＴ画像Ｐ０４とＰＤＴ画像Ｐ０８の２枚のハレーション無し画像が同時に記憶される。このとき、ＣＰＵ４１は、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像のうち、ハレーション無し画像の中で最も新しいものを選択するように、表示制御回路４４に画像選択信号を入力する。このため、表示制御回路４４は、ＰＤＴ画像Ｐ０４とＰＤＴ画像Ｐ０８の２枚のハレーション無し画像のうち、最新のハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０８をモニタ２２に表示させる。したがって、時刻Ｔ０１，時刻Ｔ０２と続いてハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４が表示されていたが、時刻Ｔ０３のフレームでは表示画像がＰＤＴ画像Ｐ０８に更新される。
【００８２】
続く時刻Ｔ０４のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０９が撮影されると、ＶＲＡＭ２８から最も古いＰＤＴ画像Ｐ０４が破棄され、ＰＤＴ画像Ｐ０９が新たにＶＲＡＭ２８に記憶される。したがって、ＰＤＴ画像Ｐ０９がハレーション有り画像であるとすると、時刻Ｔ０４では、前フレームで撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０８がモニタ２２に表示される。
【００８３】
図８に示すように、時刻Ｔ２１のフレームでＰＤＴ画像Ｐ２５が撮影されると、時刻Ｔ２１前の４フレーム分のＰＤＴ画像Ｐ２１〜Ｐ２４とともに、ＰＤＴ画像Ｐ２５がＶＲＡＭ２８に記憶される。ＰＤＴ画像Ｐ２１はハレーション無し画像であるとし、ＰＤＴ画像Ｐ２２〜Ｐ２５はハレーション有り画像であるとする。この場合、時刻Ｔ２１のフレームでは、ハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ２１がモニタ２２に表示されるので、少なくとも時刻Ｔ２１においては術者はハレーション無し画像を観察可能である。
【００８４】
しかし、時刻Ｔ２１の次のフレームでハレーション有り画像が撮影されると、時刻Ｔ２１の時点でＶＲＡＭ２８に記憶された唯一のハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ２１はＶＲＡＭ２８から破棄され、新たに撮影したハレーション有り画像がＶＲＡＭ２８に記憶されることになる。この場合、ＶＲＡＭ２８にはハレーション無し画像が１枚も記憶されていないので、ハレーション有り画像を表示画像として用いなければならなくなる。
【００８５】
このため、ＣＰＵ４１は、ハレーションを検出したことを示す判別信号がハレーション検出部５５から連続して入力された回数を計数する。そして、時刻Ｔ２１のように、４連続でハレーション無し画像が撮影された場合、ＣＰＵ４１は光源装置１４のＣＰＵ６６に中断信号を入力し、次のフレームは治療光の照射を中断させる（ステップＳ２１）。
【００８６】
これにより、時刻Ｔ２１の次の時刻Ｔ２２のフレームでは、治療光の照射しない状態で通常光の照明のもとＰＤＴ画像Ｐ２６が撮影される。ＰＤＴ画像Ｐ２は、治療光が照射されないのでハレーションは生じず、通常光画像と同様のハレーション無し画像となる。ＰＤＴ画像Ｐ２６がＶＲＡＭ２８に記憶されると、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像Ｐ２２〜Ｐ２６のなかで、ハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ２６がモニタ２２に表示される。
【００８７】
電子内視鏡システム１１は、上述のように４連続でハレーション有り画像が撮影された段階で、次のフレームにおいて治療光の照射を中断し、強制的にハレーション無し画像を撮影するので、ＶＲＡＭ２８に記憶されるＰＤＴ画像が全てハレーション有り画像となってしまうことはなく、常にハレーション無し画像をモニタ２２に表示させる。
【００８８】
図９（Ａ）に示すように、電子内視鏡システム１１は、ＰＤＴによる治療を行うときに、全てのフレームで腫瘍組織に治療光を照射しながら被検体内に通常光を照射してＰＤＴ画像を撮影する。そして、これらのＰＤＴ画像を５フレーム分、ＶＲＡＭ２８に記憶しておき、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像の中から、最も新しいハレーション無し画像をモニタ２２に表示する。したがって、電子内視鏡システム１１によれば、ＰＤＴによる治療を行っている間、見かけ上、ハレーションの発生を防止して、ＰＤＴ中の被検体内の通常光観察を可能とする。
【００８９】
一方、撮影画像の全てを撮影された順に全てモニタ２２に表示する比較例の場合、図９（Ｂ）に示すように、ハレーションを防止するためには、治療光を照射して腫瘍組織の治療を行うフレームと、治療光を照射せずに通常光撮影を行うフレームとに分けて、治療とハレーションが生じない撮影を交互に繰り返すことになる。
【００９０】
図９（Ａ）と図９（Ｂ）を比較すると、電子内視鏡システム１１では、ＰＤＴによる治療中の全フレームで治療光を照射するのに対し、比較例では、１フレームおきにしか治療光を照射することができない。したがって、電子内視鏡システム１１と比較例はともにハレーション有り画像がモニタ２２に表示されることを防止するが、電子内視鏡システム１１は、単位時間あたり比較例の２倍の治療光を照射することができるので、治療時間は半分に抑えられる。
【００９１】
また、電子内視鏡システム１１は、４連続でハレーション有り画像が撮影された場合に、次の１フレームで治療光の照射を中断させ、ハレーション無し画像を強制的に撮影することによって、常にモニタ２２上にハレーション無し画像が表示されることを保障する。このため、ハレーション有り画像ばかりが撮影されてしまう場合、電子内視鏡システム１１では、ハレーション有り画像が最も撮影されにくいケースで、５フレームに１回、治療光が照射されないフレームがある。この場合であっても、電子内視鏡システム１１は、単位時間あたりに比較例の８／５倍の治療光を照射することができ、治療時間は５／８に抑えることができる。ＰＤＴによる治療は概ね１０分程度と長時間に及ぶため、治療時間を半分程度に抑えることによって、被検者への負荷は大きく低減される。
【００９２】
なお、上述の第１実施形態では、ＰＤＴによる治療を行う際に、ＰＤＴ画像を撮影する例を説明したが、ハレーションが生じていないＰＤＴ画像は通常光画像とほぼ同様であり、腫瘍組織を蛍光観察することはできない。このため、ＰＤＴによる治療中には、ＰＤＤ観察が行えることが好ましい。但し、励起光を照射することによって光感受性物質（腫瘍組織）から発生する蛍光光の波長と、治療光の波長は近く、治療光は蛍光光よりも極めて大きいので、ＰＤＴとＰＤＤを同時に行うことができない。したがって、ＰＤＴ画像の撮影とＰＤＤ画像の撮影を両立するためには、例えば、図１０に示すように、ＰＤＴ画像を撮影するフレームと、通常光及び治療光をオフにし、励起光を照射してＰＤＤ画像を撮影するフレームとを交互に行えば良い。こうしてＰＤＴ画像の撮影とＰＤＤ画像の撮影を交互に行う場合であっても、通常光撮影、ＰＤＴ画像の撮影、ＰＤＤ画像の撮影をそれぞれ別個のフレームに分けて順に行う場合よりも、治療時間を抑えることができる。ＰＤＴ画像の撮影とＰＤＤ画像の撮影を両立させるときには、ＰＤＴ画像とＰＤＤ画像をモニタ２２上に並べて表示することが好ましい。
【００９３】
また、第１実施形態で説明したとおり、ＶＲＡＭ２８はハレーション有り画像がモニタ２２に表示されることを防止するために複数フレーム分のＰＤＴ画像を保持しなければならないが、これとＰＤＤ画像の撮影を両立させるためには、例えば、ＶＲＡＭ２８を６フレーム分の記憶容量とする等、ＶＲＡＭ２８に１フレーム分の予備領域を確保し、この予備領域を介してＰＤＤ画像をモニタ２２に表示させれば良い。ＰＤＤ画像を保持するフレームメモリを設け、これを予備領域としても良い。
【００９４】
なお、上述の第１実施形態では、治療光の照射を中断して強制的にハレーション無し画像を撮影する例を説明したが、治療光の照射を中断して強制的にハレーション無し画像を撮影したフレーム後の４フレームは、強制的に取得したハレーション無し画像が必ずＶＲＡＭ２８に記憶されているので、これらの４フレームのうちいずれかで、光源７１の出力を増大させる等して治療光の光量を通常の治療光の光量よりも増大させることが好ましい。このように、強制的にハレーション無し画像を撮影したフレームにおいて、治療光の光量を増大させると、治療光の照射が中断されても短い治療時間を維持することができる。
【００９５】
なお、上述の第１実施形態では、常にハレーション無し画像がモニタ２２に表示されるので、治療光が出射されているか否か、治療光が腫瘍組織に正しく照射されているか否か等、治療光自体を観察することが難しく、ＰＤＴ画像に写し出される腫瘍組織の変化から推測する必要がある。このため、以下、第２実施形態として説明する電子内視鏡システム１２１のように、治療光の照射位置等、治療光の情報を表示することが好ましい。
【００９６】
［第２実施形態］
図１１に示すように、電子内視鏡システム１２１は、ＤＩＰ４３にハレーション検出部１２２を有する。ハレーション検出部１２２は、観察画像のハレーションを検出する点は第１実施形態のハレーション検出部５５と同様である。但し、ハレーション検出部１２２は、観察画像のハレーションを検出するときに、画素値が所定の閾値よりも大きい画素群の輪郭等の特徴データを抽出する。ハレーション検出部１２２が抽出した輪郭等の特徴データは、表示制御回路１２３に入力される。また、ハレーション検出部１２２は、観察画像にハレーションが検出されなかった場合には、以前の観察画像から抽出した特徴データのなかで最新のものを表示制御回路１２３に入力する。表示制御回路１２３は、ＣＰＵ４１から入力される画像選択信号に基づいて、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像の中から最新のハレーション無し画像を取得し、モニタ２２に表示する。このとき、表示制御回路１２３は、ハレーション検出部１２２から入力される特徴データをハレーション無し画像に重畳してモニタ２２に表示する。
【００９７】
例えば、図１２（Ａ）に示すように、ハレーションがあるＰＤＴ画像１３１が撮影された場合、ハレーション検出部１２２は、図１２（Ｂ）に示すように、ハレーションの有無を検出するために用いる所定の閾値よりも画素値が大きい画素群をハレーション１３２として検出するとともに、その輪郭１３３を抽出する。表示制御回路１２３は、ＣＰＵ４１からの画像選択信号に基づいてハレーションが生じていない最新のＰＤＴ画像をＶＲＡＭ２８から取得すると、ハレーション検出部１２２から特徴データとして入力される輪郭１３３を重畳した輪郭合成画像１３４をモニタ２２に表示する。輪郭合成画像１３４は、治療プローブ７３の先端や腫瘍組織を観察可能であるとともに、ハレーション１３２の輪郭１３３が表示されていることによって、治療光の照射位置や範囲を推察しやすくなっている。
【００９８】
また、ＰＤＴ画像１３１から抽出する特徴データは、図１２（Ｃ）に示すように、治療光の照射スポット１３５の輪郭を抽出しても良い。照射スポット１３５の輪郭の抽出は、例えば、ハレーションの検出に用いる所定の閾値よりも大きい照射スポット抽出用の第２の閾値を用意しておき、ハレーション検出部１２２がハレーション１３２を検出する際に、第２の閾値を超える画素値を持つ画素群を同時に検出し、その輪郭を抽出することによって行う。
【００９９】
そして、図１２（Ｄ）に示すように、表示制御回路１２３は、ＶＲＡＭ２８から取得したハレーション無し画像に、抽出した照射スポット１３５の輪郭を重畳した照射スポット合成画像１３６をモニタ２２に表示する。照射スポット合成画像１３６によれば、ハレーション１３２の輪郭１３３を重畳する場合よりも、治療光の照射位置や照射範囲をより明確に把握することができる。
【０１００】
上述の電子内視鏡システム１２１のように、ＰＤＴ時にモニタ２２に表示するハレーション無し画像にハレーション１３２の輪郭１３３や治療光の照射スポット１３５を重畳表示することで、治療プローブ７３から治療光が出射されているか否か、腫瘍組織に治療光が正確に当たっているか否か、治療光の照射範囲に腫瘍組織の全体が収まっているか否か等、ハレーション無し画像からは直接的には把握することが難しい、治療光そのものに付随した情報を容易に確認することができるようになる。
【０１０１】
なお、ここでは、撮影したＰＤＴ画像１３１からハレーション１３２の輪郭１３３や照射スポット１３５の輪郭を特徴データとして抽出し、これをモニタ２２に表示する画像に重畳する例を説明したがこれに限らない。例えば、図１３に示すように、ＶＲＡＭ２８から表示制御回路１２３が取得したＰＤＴ画像１４１に、最新のＰＤＴ画像１４２の全体を一定の比率で混合した混合画像１４３を生成し、これをモニタ２２に表示させても良い。この場合にも、モニタ２２に表示される混合画像１４３から、被検体内や腫瘍組織と、治療光そのものに付随した情報を同時に把握することができる。
【０１０２】
混合画像１４３は、例えば、ＰＤＴ画像１４１の全画素値を９０％にし、ＰＤＴ画像１４２の全画素値を１０％にして、各々対応する画素の画素値を加算した値を各画素の画素値とした画像である。混合画像４２の生成は、ハレーション検出部１２２から表示制御回路１２３に最新のＰＤＴ画像１４２を入力させ、表示制御回路１２３で行うようにしても良いし、混合画像１４２を生成する回路をＤＩＰ４３等に別途設けても良い。また、混合画像１４２は、最新のＰＤＴ画像１４２の全体ではなく、画像中央の一部分等、治療光の照射スポットの全体を含むＰＤＴ画像１４２の一部分を、ＶＲＡＭ２８から表示制御回路１２３が取得したＰＤＴ画像１４１に混合させて生成しても良い。
【０１０３】
なお、上述の第２実施形態では、ＰＤＴ画像にハレーションの輪郭や治療光の照射スポットを重畳する例を説明したが、比較例（図９（Ｂ））のように、いわゆる通常光画像を撮影する場合には、通常光画像にハレーションの輪郭や治療光の照射スポットを重畳して表示しても良い。また、ＰＤＴによる治療中にＰＤＤ画像を撮影する場合（図１０参照）には、ＰＤＤ画像にハレーションの輪郭や治療光の照射スポットを重畳させても良い。
【０１０４】
なお、上述の第１実施形態では、ＰＤＤ画像を確認して腫瘍組織の位置や大きさ，形状等を把握する。また、第２実施形態では、ハレーションや照射スポットの輪郭をＰＤＴ画像に重畳することで治療光の照射位置や照射範囲を報知する例を説明した。しかし、腫瘍組織に治療光が効率良く照射されるか否かは術者の手技によって決まるので、術者の技量によっては、治療光の照射不足が生じたり、治療光の照射不足を防ぐために過剰に治療光を照射しておく必要がある。このため、ＰＤＴを行う電子内視鏡システムでは、腫瘍組織に効率良く治療光が照射されているか否かを客観的に判断できるように表示し、術者をサポートできることが好ましい。この例を以下に第３実施形態として説明する。
【０１０５】
［第３実施形態］
図１４に示すように、電子内視鏡システム３０１は、第１実施形態の電子内視鏡システム１１と同様に、ＰＤＴ中にハレーション有り画像が撮影された場合に、モニタ２２への表示画像をハレーション無し画像に差し替えて表示する電子内視鏡システムであるが、照射光量推定部３０３と表示制御回路３０４を備え、動作モードとしてＰＤＴ準備モードを備える点が電子内視鏡システム１１と異なる。
【０１０６】
ＰＤＴ準備モードは、ＰＤＴによる治療の開始に先立って、腫瘍組織に対する先端部２０及び治療プローブ７３の位置や向きを調節するための動作モードであり、操作部５１からの入力により開始される。ＰＤＴ準備モードが開始されると、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ６６にＰＤＴ準備モード開始信号を入力する。ＣＰＵ６６は、ＰＤＴ準備モード開始信号が入力されると、絞り機構７２を制御して、ハレーションが生じない程度に低光量の治療光を被検体内に照射させる。この低光量治療光の反射光によって、ＰＤＴ準備モード下で撮影される通常光画像に、現在の先端部２０及び治療プローブ７３の位置や向きに応じた治療光の照射スポットが表示される。また、ＰＤＴ準備モードでは、関心領域（以下、ＲＯＩという）を指定する。ＲＯＩは、ＰＤＤ画像によって把握された腫瘍組織を含むように、例えば長方形の範囲で指定される。
【０１０７】
照射光量推定部３０３は、ＰＤＴ準備モード下で動作する。照射光量推定部３０は、指定されたＲＯＩの中央の画素座標を算出し、これを通る横方向（ｘ方向）及び縦方向（ｙ方向）の２方向に沿って、撮影された通常光画像の赤色画素の画素値を抽出する。照射光量推定部３０は、抽出した赤色画素の画素値のデータ列を、治療光の推定照射光量として、表示制御回路３０４に入力する。表示制御回路３０４は、照射光量推定部３０３から入力された治療光の推定照射光量をヒストグラム化して、通常光画像とともに並べてモニタ２２に表示させる。また、表示制御回路３０４は、指定されたＲＯＩ内の画素についての柱を着色して表示する。
【０１０８】
図１５に示すように、電子内視鏡システム３０１をＰＤＴ準備モードで動作させ、操作部５１を用いてＲＯＩ３１３を指定すると、モニタ２２には、通常光画像３１０とともに、ヒストグラム３１１、ヒストグラム３１２が表示される。ヒストグラム３１１は、ＲＯＩ３１３の中心を通る通常光画像３１０の横方向についての治療光の推定照射光量であり、ヒストグラム３１２は、ＲＯＩ３１３の中心を通る通徐行画像３１０の縦方向についての治療光の推定照射光量である。また、通常光画像３１０には低光量の治療光が当たっている位置が照射スポット３１４として識別できる。術者は、ヒストグラム３１１，３１２のピーク位置やピークの値、照射スポット３１４の位置を観察しながら、腫瘍組織に対する治療光の照射位置や向き、治療光の照射範囲等を調節する。
【０１０９】
例えば、図１６（Ａ）に示すように、先端部２０が寝ている状態（被検体内壁３２１に対して平行に近い状態）の場合、照射スポット３１４内に腫瘍組織３２２が収まっていても、低光量治療光３２３の反射光はＣＣＤ２１に入射しにくいので、ヒストグラム３１１，３１２は全体的に低い値を示す。これは、治療光の照射効率が悪いことを示す。また、先端部２０に対して垂直に近い手前の腫瘍組織３２２の隆起の手前側（先端部２０に近い側）からの反射光が多く、腫瘍組織３２２の隆起の奥側（先端部２０から遠い側）からの反射光は少ないので、ヒストグラム３１１，３１２のピーク位置はＲＯＩ３１３の中心位置からずれる。こうしたことを観察しながら、図１６（Ｂ）に示すように、術者が操作部１７のアングルノブを操作して先端部２０の向きを、被検体内壁３１２に垂直に近い向きに変更すると、腫瘍組織３２２からの低光量治療光３２３の反射光量が大きくなり、ヒストグラム３１１，３１２は全体的に高い値を示すようになる。ヒストグラム３１１，３１２が全体として高い値を示すようになることは、腫瘍組織３２２に効率良く治療光が照射されることを示す。また、治療光の照射範囲は、照射スポット３１４の位置を観察しながら、挿入部１６や治療プローブ７３を進退する方向に移動することによって調節される。なお、実際には、被検体内壁３２１は動くので、被検体内壁３１２の動きがあっても、できるだけヒストグラム３１１，３１２が高い値を示し、ピーク位置がＲＯＩ３１３の中央に位置するように先端部２０及び治療プローブ７３の位置や向きが調節される。
【０１１０】
電子内視鏡システム３０１は、ＰＤＴ準備モードにおいて、腫瘍組織への治療光照射効率をヒストグラム３１１，３１２として客観的に判断できるように表示する。このため、治療光が効率良く腫瘍組織に照射されるように先端部２０や治療プローブ７３の位置や向きを容易に調節することができる。これにより、ＰＤＴによる治療をより効率良く行うことができる。また、治療光の照射不足も起こりにくい。
【０１１１】
なお、上述の第３実施形態では、ＰＤＴ準備モードにおいて術者がＰＤＤ画像で確認した腫瘍組織の位置や大きさ等に基づいてＲＯＩ３１３を指定する例を説明したが、これに限らない。例えば、ＰＤＤ画像を撮影したときに、ＰＤＤ画像から腫瘍組織３２２の位置や大きさ、形状等を表す特徴点を抽出し、抽出した特徴点に基づいて、腫瘍組織３２２を囲むように通常光画像３１０にＲＯＩ３１３を自動的に設定するようにしても良い。この場合、ＰＤＤ画像からの腫瘍組織の特徴量の抽出は、専用の回路等を設けても良いし、ＤＩＰ４３やＤＳＰ４２を特徴点抽出手段として機能させても良い。また、このようにＲＯＩ３１３を自動設定する場合、被検体内壁３２１の動きや、先端部２０の移動等に応じて、ＲＯＩ３１３の位置を追従させることが好ましい。
【０１１２】
なお、上述の第３実施形態では、治療光が赤色であることに応じて赤色画素の画素値を抽出することによりヒストグラム３１１，３１２を表示するが、他の色の治療光が必要な光感受性物質を用いる場合には、対応する色の画素値を抽出したり、複数の色の画素値の和を算出して、照射光量を示すヒストグラムを生成すれば良い。
【０１１３】
なお、上述の第３実施形態では、ＰＤＴ時にハレーション有り画像が撮影されたときに過去に撮影されたハレーション無し画像を表示すること（第１実施形態）を前提に説明したが、比較例（図９（Ｂ））のように、ＰＤＴと通常光撮影を交互に行う場合にもＰＤＴ準備モードを設けることによってＰＤＴによる治療効率を向上させることができる。
【０１１４】
なお、上述の第３実施形態では、ＰＤＴによる治療の前にＰＤＴ準備モードを行うことでＰＤＴによる治療効率を向上させる例を説明したが、ＰＤＴによる治療中に、その治療効果を確認したいという要望もある。このため、ＰＤＴを行うことができる電子内視鏡システムでは、ＰＤＴによる治療の最中に、その治療効果を客観的に示すことができると好ましい。以下、ＰＤＴ時に、その治療効果を示す例を実施形態４として説明する。
【０１１５】
［第４実施形態］
図１７に示すように、電子内視鏡システム４０１は、ＰＤＴ中にハレーション有り画像が撮影された場合に、モニタ２２への表示画像をハレーション無し画像に差し替えて表示する電子内視鏡システムであるとともに、上述の第３実施形態の電子内視鏡システム３０１と同様に、ＰＤＴ準備モードにおいてＲＯＩの治療光の推定照射光量を推定する機能する照射光量推定部４０３と、表示制御回路４０４を備える。但し、電子内視鏡システム４０１の照射光量推定部４０３は、ＰＤＴ準備モード中だけでなく、ＰＤＴによる治療を行っている間においても動作し、順次撮影されるＰＤＴ画像を用いて治療光の総照射光量を算出する。照射光量推定部４０３は、順次撮影されるＰＤＴ画像について、同位置の画素の画素値を順次加算することにより、画素毎に累積画素値を算出する。通常、通常光と比較して治療光の光量は極めて大きいので、各画素の累積画素値は、概ね治療光の総照射光量を表す。このため、以下、照射光量推定部４０３が算出する累積画素値を、治療光の総照射光量という。
【０１１６】
照射光量推定部４０３による治療光の総照射光量の算出は、動作準備モードにおいて指定されたＲＯＩに含まれる各画素について行われるとともに、撮影されたＰＤＴ画像がハレーション有り画像か、ハレーション無し画像かによらず、全てのＰＤＴ画像の画素値を加算することによって算出される。また、照射光量推定部４０３による治療光の総照射光量は、ＰＤＴによる治療を開始すると、治療光が照射される限り継続される。したがって、術者がＰＤＴによる治療中にペダルスイッチを放して治療光の照射を一時中断した場合には、照射光量推定部４０３は各画素値の加算を中断するが、術者が再びペダルスイッチを踏み、治療光の照射が再開されたときには、治療光の照射を中断する前に算出された値にさらに各画素値を加算する。さらに、照射光量推定部４０３は、ＲＯＩについて、治療光の総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングした治療効果画像を順次生成する。なお、カラーマップはグレースケールでも良い。治療効果画像は、表示制御回路４０４に入力される。
【０１１７】
表示制御回路４０４は、ＰＤＴ準備モードにおいてヒストグラム３１１，３１２を表示する。また、ＰＤＴによる治療中においては、表示制御回路４０４は、ＶＲＡＭ２８から選択取得したハレーション無し画像に、照射光量推定部４０３から順次入力される治療効果画像を重畳して表示する。このとき、治療効果画像は、ＲＯＩに重畳される。
【０１１８】
図１８に示すように、電子内視鏡システム４０１は、動作準備モードにおいて指定したＲＯＩ３１３に治療効果画像を重畳したＰＤＴ画像４１０をモニタ２２に表示する。ＰＤＴ画像４１０は、治療効果画像が重畳されたことによって、治療光の総照射光量、すなわち治療の進捗状況を把握することができる。例えば、ＲＯＩ３１３内が全て所定色（図１８では最も色が濃い部分）になることが、腫瘍組織４１１に十分な治療光が照射されたことを示す判断基準となる。また、ＰＤＴ画像４１０に治療の進捗状況が示されているので、ＰＤＴ画像４１０を観察しながら、腫瘍組織４１１が早期に所定色で埋まるように、先端部２０及び治療プローブ７３の位置や向きを微調節することもできる。なお、図１８は、治療効果画像が重畳されたＰＤＴ画像４１０の例（上段）と、このＰＤＴ画像４１０のＲＯＩ３１３の拡大図（下段）を例示したが、ＲＯＩ３１３の拡大図を実際に生成し、ＲＯＩ３１３の拡大図ＰＤＴ画像４１０に並べてモニタ２２に表示させたり、あるいはＲＯＩ３１３の拡大図だけをモニタ２２の全面に表示させる拡大表示モードを設けても良い。
【０１１９】
上述のように、電子内視鏡システム４０１は、順次撮影されるＰＤＴ画像の画素値を加算した累積画素値に基づいた値を画素値とする治療効果画像を作成し、これを表示画像に重畳して表示する。このため、電子内視鏡システム４０１は、ＰＤＴによる治療中に、その進捗状況を把握することができる。
【０１２０】
また、上述の第４実施形態では、治療効果画像を治療光の総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングして作成するが、治療光の総照射光量に基づいた治療の進捗状況の表示方法はこの例に限らない。例えば、図１９に示すように、平面状の治療効果画像のかわりに、治療光の総照射光量に基づいて立体的なヒストグラム画像４２０を作成しても良い。この場合、モニタ２２に表示するときには、ＰＤＴ画像４１０と立体的なヒストグラム画像４２０を並べて表示することが好ましい。また、ＰＤＴ画像４１０への治療効果画像の重畳表示と立体的なヒストグラム画像４２０を併用しても良い。
【０１２１】
なお、上述の第４実施形態では、ＲＯＩについて治療効果画像を作成して、ＲＯＩ内の治療の進捗状況をモニタ２２に表示する例を説明したが、ＰＤＴ画像の全面について治療効果画像を作成し、モニタ２２に表示するハレーション無し画像の全面について治療の進捗状況を示しても良い。
【０１２２】
なお、上述の第４実施形態では、ＰＤＴ時にハレーション有り画像が撮影されたときに過去に撮影されたハレーション無し画像を表示することを前提に説明したが、典型例（図９（Ｂ））のように、ＰＤＴと通常光撮影を交互に行う場合にも、ＰＤＴ画像を撮影するようにすれば、上述の第４実施形態を好適に適用できる。また、ＰＤＴ準備モードは、省略しても良い。
【０１２３】
なお、上述の第４実施形態では、ＰＤＴによる治療効果をモニタ２２に表示する様態を説明したが、モニタ２２に表示させるＰＤＴ画像４１０には、さらに、第２実施形態で説明した電子内視鏡システム１２１と同様にして、ハレーションや治療光の照射スポットの輪郭を表示させることが好ましい。
【０１２４】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、ＤＩＰ４３をハレーション検出部として機能させる例を説明したが、これに限らない。例えば、ＤＳＰ４２をハレーション検出部として機能させても良い。また、ＤＩＰ４３やＤＳＰ４２とは別にハレーション検出部５５として機能する専用の回路等を設けても良い。こうした場合には、各々のケースに応じて、画素値と比較する閾値の具体的な値や、ハレーションの有無を判別する基準（閾値より画素値が大きい画素の個数）等は各々のケースに応じて定める。
【０１２５】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、４連続でハレーション有り画像が撮影された場合に、次のフレームでは絞り開口９１を閉じ、治療光の照射を一時中断することによって強制的にハレーション無し画像を撮影する例を説明したが、ハレーション無し画像を強制的に撮影する様態はこの例に限らない。例えば、ＰＤＴによる治療中に強制的にハレーション無し画像を撮影する場合、絞り開口９１の開口量を減らして治療光を減光させても良い。
【０１２６】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、ＶＲＡＭ２８を５フレーム分の記憶容量とする例を説明したが、ＶＲＡＭ２８は複数フレーム分のＰＤＴ画像を記憶することができれば、その記憶容量は任意である。但し、ＶＲＡＭ２８を２フレーム分の記憶容量とする等、ＶＲＡＭ２８の記憶容量が小さい場合には、治療光の照射を中断するケースが多くなり、治療時間の短縮効果は小さくなる。また、ＶＲＡＭ２８の記憶容量を大きくし、これを全てＰＤＴ画像の保持のために利用する場合、強制的にハレーション無し画像を撮影するケースが過度に抑制され、古いハレーション無し画像がモニタ２２に表示され続け、腫瘍組織や被検体内の実際の変化を観察しにくくなる場合がある。このため、ＰＤＴによる治療中の被検体内及び腫瘍組織を自然に観察するためには、ＶＲＡＭ２８の記憶容量を５〜１５フレーム程度の記憶容量とすることが好ましい。
【０１２７】
なお、上述の第１〜第４実施形態では撮像素子としてＣＣＤ２１を用いる例を説明したが、ＣＭＯＳ型のイメージセンサを用いても良い。また、電子内視鏡システム１１，１２１に用いる撮像素子としては、照明光の色をＲＧＢに順に切り替えてフレーム毎に各色の撮像信号を得る方式（いわゆる面順次式）のものを採用してもよいが、治療時間をより短縮するためには、各画素にＲＧＢ等のカラーフィルタ設けられ、カラーの撮像信号を得る方式（いわゆる同時式）のものを用いることが好ましい。
【０１２８】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、治療光が照射されるパルス周期と、ＣＣＤ２１の駆動周期（撮影の周期）が合致し、各フレームの中央で治療光が照射される例（図９参照）を説明したが、ＣＣＤ２１の駆動周期と治療光のパルス周期は合致していなくても良い。ＣＣＤ２１の駆動周期と治療光のパルス周期が合致していない場合には、治療光が照射されないフレームが一定の間隔で生じるので、自然にハレーション無し画像を取得することができる。
【０１２９】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、治療光がパルス照射される例を説明したが、ＰＤＴによる治療を行っている間、継続的に治療光を照射するようにしても良い。
【０１３０】
なお、ＰＤＤ及びＰＤＴに用いる光感受性物質は、治療対象となる部位（腫瘍組織等）に蓄積し、励起光の照射により蛍光光を発し、治療光を照射することによって治療対象となる部位を治療可能であれば、任意のものを用いることができる。ＰＤＤ用の励起光の波長やＰＤＴ用の治療光の波長は、使用する光感受性物質に応じて定めれば良い。また、励起光や治療光の波長が異なる複数種類の光感受性物質を用いることがある場合には、各々に応じて光源等を設けておけば良い。
【０１３１】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、波長選択フィルタ６５によって照明光ユニット６１から、通常光またはＰＤＤ用の励起光が照射される例を説明したがこれに限らない。例えば、波長選択フィルタ６５は、通常光と、ＰＤＤ用の励起光と、光源６３から発せられた通常光を特定の短い波長帯の光（以下、特殊光という）に制限する機能を持ったフィルタとしても良い。この場合、例えば、扇形の複数エリアに区切り、各エリアが通常光，ＰＤＤ用の励起光，特殊光を透過するようにした円板を上述の実施形態のように回転制御すれば良い。特殊光としては、例えば、４５０ｎｍ、５００ｎｍ、５５０ｎｍ、６００ｎｍ、７８０ｎｍ近傍の波長の光が挙げられる。
【０１３２】
４５０ｎｍ近傍の特殊光による撮影は、表層の血管やピットパターン等の被観察部位表面の異微細構造の観察に適している。５００ｎｍ近傍の照明光では、被観察部位の陥凹や隆起等のマクロな凹凸構造を観察することができる。５５０ｎｍ近傍の照明光は、ヘモグロビンによる吸収率が高く、微細血管や発赤の観察に適し、６５０ｎｍ近傍の照明光は、肥厚の観察に適している。深層血管の観察には、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の蛍光物質を静脈注射し、７８０ｎｍ近傍の照明光を用いることで明瞭に観察することができる。
【０１３３】
なお、上述の第１及び第２実施形態では、波長選択フィルタ６５を用いて通常光をＰＤＤ用の励起光とする例を説明したが、通常光を発光する光源６３とは別個にＰＤＤ用の励起光を発光する光源を設け、ミラー等の光学系によってライトガイド３２に入射させる照明光を、通常光と励起光とで切り替えるようにしても良い。
【０１３４】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、光源６３としてハロゲンランプを用いる例を説明したが、ＬＥＤやＬＤを光源６３として用いても良い。この場合、波長帯の異なる光を発するＬＥＤやＬＤ等を複数備えておき、これらの点灯と消灯を制御することによって通常光と励起光を切り替えても良い。また、青色レーザ光源と、青色レーザ光を照射されることにより緑色〜赤色の蛍光光を発する蛍光体を用いて通常光を発生させても良い。さらに、他の用途に用いる光源を併用しても良い。以下、全ての光源にＬＤを用いる場合の例を説明する。
【０１３５】
例えば、図２０に示すように、電子内視鏡システム５００の光源装置５０１は互いに中心波長が異なるレーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ１２を備える。各レーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ１２は、ＣＰＵ６６によりそれぞれ個別に調光制御されており、各レーザ光を個別に又は同時に発生することができる。また、各レーザ光源の発光のタイミングや光量比は任意に変更可能となっており、各レーザ光が出射される照明窓からの光のスペクトルを、それぞれ個別に変更できる。
【０１３６】
ＬＤ１は、中心波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する狭帯域光観察用の光源である。ＬＤ２は中心波長４４５ｎｍのレーザ光を出射して後述する波長変換部材である蛍光体を用いて白色光（通常光）を生成するための光源である。ＬＤ３及びＬＤ４は、波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、ＰＤＤ等の蛍光観察時に用いられる。ＬＤ５及びＬＤ６は、中心波長４７２ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、血中の酸素飽和度と血管深さの情報を抽出するために用いられる。ＬＤ７及びＬＤ８は、中心波長６６５ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、ＰＤＴに用いられる。ＬＤ９及びＬＤ１０は、中心波長７８５ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、血管に注入したＩＧＣの赤外光観察に用いられる。ＬＤ１１及びＬＤ１２は、中心波長３７５ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、ルシフェラーゼを用いた蛍光観察を行うための光源である。なお、各レーザ光源は、上記中心発光波長の±１０ｎｍの範囲に入っていれば良い。
【０１３７】
各レーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ１２から出射されるレーザ光は、それぞれ集光レンズ（図示しない）により光ファイバ５０２Ａ〜５０２Ｄに導入される。ＬＤ１，ＬＤ２からのレーザ光は、光ファイバ５０２Ｂ，５０２Ｃを通じて先端部２０に配置された蛍光体５０３に伝送され、ＬＤ３〜ＬＤ１２からのレーザ光は、光ファイバ５０２Ａ，５０２Ｄを通じて光拡散部材５０４に伝送され、照明光や励起光、治療光として被検体内に向けて出射される。
【０１３８】
なお、ＬＤ１とＬＤ２からのレーザ光は、コンバイナ５０６により合波して１系統の光路とされた後、カプラ５０７により分波して２系統の光路とし、それぞれコネクタ１８に伝送される。これにより、ＬＤ１とＬＤ２からのレーザ光が、各レーザ光源の個体差による発光波長のばらつきやスペックルが軽減されて光ファイバ５０２Ｂ，５０２Ｃに均等に伝送される。ここでは、コンバイナ５０６及びカプラ５０３を用いるが、これらを用いずに各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２からのレーザ光をコネクタ１８に送出する簡略化した構成としても良い。
【０１３９】
光ファイバ５０２Ｂと蛍光体５０３は投光ユニット５１１Ｂを構成し、光ファイバ５０２Ｃと光拡散部材５０４は投光ユニット５１１Ｃを構成する。また、光ファイバ５０２Ａと蛍光体５０３は投光ユニット５１１Ａを構成し、光ファイバ５０２Ｄと蛍光体５０３は投光ユニット５１１Ｄを構成する。
【０１４０】
図２１（Ａ）に示すように、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃは、それぞれ同一の構成であって、蛍光体５０３と、蛍光体５０３の外周を覆う筒状のスリーブ部材５１３と、スリーブ部材５１３の一端側を封止する保護ガラス（照明窓）５１４と、スリーブ部材５１３に挿入された光ファイバ５０２Ｂ（，５０２Ｃ）を中心軸に保持するフェルール５１５とを備えている。また、フェルール５１５の後端側から外皮に覆われて演出される光ファイバ５０２Ｂ（，５０２Ｃ）には、その外皮の外側を覆うフレキシブルスリーブ５１６との間に挿入されている。
【０１４１】
投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃの蛍光体５０３は、レーザ光源ＬＤ２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蛍光物質（例えばＹＡＧ蛍光体、あるいは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５０３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（擬似白色）の通常光が生成される。
【０１４２】
また、図２１（Ｂ）に示すように、投光ユニット５１１Ａ，５１１Ｄも同一構成であり、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃの蛍光体５０３に代えて光拡散部材５０４が配設され、光ファイバ５０２Ｂ，５０２Ｄから導光される点以外は、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃと同様の構成となっている。
【０１４３】
図２２に示すように、投光ユニット５１１Ａ，５１１Ｄの対と、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃの対は、先端部２０の先端面のける対物光学系３１を挟んだ両脇側に対として配置される。そして、例えば、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃに対してＬＤ２から青色レーザ光を導入することにより、白色光（通常光）が生成され、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃから被検体内に照射される。また、投光ユニット５１１Ａ，５１１Ｄに対してＬＤ３，ＬＤ４から中心波長が４０５ｎｍのレーザ光（ＰＤＤ用の励起光）と、ＬＤ７，ＬＤ８から中心波長が６６５ｎｍのレーザ光（治療光）とを選択的に導入することにより、投光ユニット５１１Ａ，５１１Ｄから励起光と治療光のいずれかが被検体内に照射される。
【０１４４】
なお、ＰＤＤ用の励起光、励起光の照射によって生じる蛍光光（ＰＤＤ蛍光）、ＰＤＴ用の治療光の波長を薬剤毎に図２３に示す。ＰＤＤの励起光としては、フォトフリン、レザフィリン、ビスダイン、５−ＡＬＡ（アミノレブリン酸）のいずれの蛍光薬剤を使用した場合でも中心波長３５０〜４５０ｎｍのレーザ光が利用可能であり、中心波長が４０５ｎｍのレーザ光が好適に用いられる。５−ＡＬＡはプロトポルフィリンＩＸの蓄積によるもので、病巣の進行によって蛍光の波長比が変化する。
【符号の説明】
【０１４５】
１１，１２１，３０１，４０１，５００ 電子内視鏡システム
１２ 電子内視鏡
１３ プロセッサ装置
１４，５０１ 光源装置
１６ 挿入部
１７，５１ 操作部
１８ コネクタ
１９ ユニバーサルコード
２０ 先端部
２１ ＣＣＤ
２２ モニタ
２３，８２ 観察窓
２４，８３ 照明窓
２６ ＴＧ
２７ ＡＦＥ
２８ ＶＲＡＭ
２９，４１，６６ ＣＰＵ
３１ 対物光学系
３２ ライトガイド
３３ 照明レンズ
４２ ＤＳＰ
４３ ＤＩＰ
４４，１２３，３０４，４０４ 表示制御回路
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５５，１２２ ハレーション検出部
６１ 照明光ユニット
６２ 治療光ユニット
６３，７１ 光源
６４ 絞り機構
６５ 波長選択フィルタ
６７，７７ 集光レンズ
７２ 絞り機構
７３ 治療プローブ
７４ 鉗子口
７５ 鉗子チャネル
７６，８４ 鉗子出口
８１ フード
８５ 減光フィルタ
９１ 絞り開口
９２ 絞り羽根
９３ スプリング
９４ モータ
９５ 絞り調節機構
１０１，３１０ 通常光画像
１０２ ＰＤＤ画像
１０３，３２２，４１１ 腫瘍組織
１０４ 照射範囲
１０５，１０６，１３１ ＰＤＴ画像
１０７，１３２ ハレーション
１３３ 輪郭
１３４ 輪郭合成画像
１３５，３１４ 照射スポット
１３６ 照射スポット合成画像
１４１，１４２，４１０ ＰＤＴ画像
１４３ 混合画像
３０３，４０３ 照射光量推定部
３１１，３１２ ヒストグラム
３１３ ＲＯＩ
３２１ 被検体内壁
３２３ 低光量治療光
４２０ ヒストグラム画像
５０２Ａ〜５０２Ｄ 光ファイバ
５０３ 蛍光体
５０４ 光拡散部材
５０６ コンバイナ
５０７ カプラ
５１１Ａ〜５１１Ｄ 投光ユニット
５１３ スリーブ部材
５１４ 保護ガラス
５１５ フェルール
５１６ フレキシブルスリーブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡によって被検体内を撮影する電子内視鏡システムに関するものであり、さらに詳しくは、患部に治療用のレーザー光を照射する電子内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野では、電子内視鏡を用いた診断や治療が数多く行われている。近年では、被検体内に白色光（以下、通常光という）を照射して撮影した画像は、被検体内を自然に観察することができるが、腫瘍組織等を把握し難い場合があるため、特定の狭い波長帯の光（以下、特殊光という）を被検体内に照射しながら被検体内を撮影することにより、腫瘍組織等を把握し易くした電子内視鏡システムが知られている。例えば、こうした電子内視鏡システムとして、ＰＤＤ（Photodynamic Diagnosis: 光線力学的診断）を行うものが知られている。さらに、ＰＤＤによって診断を行った腫瘍組織等の病変に対してＰＤＴ（Photodynamic Therapy: 光線力学的治療）を行うシステムも知られている。
【０００３】
ＰＤＤは、所定波長の励起光を照射することによって蛍光光を発する光感受性物質を腫瘍組織に予め蓄積させておくことにより、光感受性物質が発する蛍光光によって、腫瘍組織の位置や大きさを把握することができるようにした診断方法である。腫瘍親和性の光感受性物質としては、４０５ｎｍ近傍の青色光を励起光として照射することによって赤色の蛍光光（例えば、波長６３５ｎｍ）を発生するヘマトポルフィリン誘導体等が知られている。
【０００４】
ＰＤＤで用いる光感受性物質は、励起光とは異なる所定波長の光（例えば、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの赤色光。以下、治療光という）を照射することによって、腫瘍組織内に活性酸素が発生することが知られている。ＰＤＴは、こうして発生する活性酸素の殺細胞作用を利用した治療法であり、光感受性物質が蓄積された腫瘍組織に治療光を照射することによって腫瘍組織を消滅させる。ＰＤＴは、腫瘍組織の大きさや治療光のパワーにもよるが、概ね１０分程度と、電子内視鏡を用いた治療としては比較的長い治療時間を要する。
【０００５】
ＰＤＴで照射される治療光は、通常光と比較して極めて高出力のものが用いられるので、治療光を照射しながら通常光を照射して被検体内を撮影すると、治療光の照射位置やその周辺が白くぼけやる現象（いわゆるハレーション）が生じる。このため、ＰＤＴによる治療中に、被検体内を観察することは難しい。また、ＰＤＤで観察する蛍光光は、治療光と同程度の波長帯であることから、ＰＤＤとＰＤＴを同時に行うことは難しい。しかし、治療光の照射位置や治療効果を確認しながら行うために、ＰＤＴによる治療中にも被検体内を観察できるようにすることが望まれている。
【０００６】
こうしたことから、治療光及び通常光の照射タイミングと撮像素子の駆動タイミングを上手く同期させ、ＰＤＴと、通常光撮影やＰＤＤを交互に行うことで、ＰＤＴによる治療中に通常光観察やＰＤＤを行うことを可能にした電子内視鏡システムが知られている（特許文献１，２）。特許文献１には、第１フィールドでＰＤＴを行ない、第２フィールドでＰＤＤを行うことで、１フレームでＰＤＴとＰＤＤを両立させる技術が開示されている。特許文献２には、通常光撮影、ＰＤＤ、ＰＤＴをフレーム毎に順に行ない、ＰＤＴを行うフレームでは１フレームの途中で蓄積電荷をリセットすることによりハレーションを抑えた撮影を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３０１８３号公報
【特許文献２】特開２００６−０９４９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＰＤＴによって腫瘍組織を消滅させる場合、腫瘍組織の大きさ等に応じて、治療に必要な治療光の総照射光量が定まる。また、光源の特性として、単位時間あたりの治療光の光量は一定である。このため、ＰＤＴに要する時間は、治療光の光量と、治療完了までに必要な総照射光量によって定まる。
【０００９】
しかしながら、腫瘍組織に対する治療光の照射位置や向き等によっては、腫瘍組織に治療光が効率良く照射されているとは限らない。治療光が効率良く照射されない場合には、規定の時間だけ治療光を照射してＰＤＴによる治療を終了すると、治療光の照射不足で腫瘍組織が完全に消滅させられないことがある。腫瘍組織を確実に消滅させるためには、規定の時間よりも長く治療光を照射しておく以外に対処法がないので、被検者への負担が大きいという問題がある。
【００１０】
ハレーションが生じている画像をそのままモニタに表示する場合、ハレーションによって治療効果を確認することはできない。また、フレーム単位で治療光の照射を中断して通常光撮影を行う等してハレーションを防止する場合、モニタ上には通常光によって撮影した画像が表示されるので、腫瘍組織の変化から治療効果を把握することになるが、目視判断なので術者の技量によっては治療光の照射が不足する箇所があっても見逃されてしまうこともある。特に、ＰＤＴによる治療の過程で、その進捗状況や治療効果を正確に把握することは難しい。
【００１１】
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、ＰＤＴによる治療中に、治療の進捗状況（治療効果）を表示して術者をサポートすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の電子内視鏡システムは、白色光を被検体内に照射する白色光照射手段と、前記被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質に作用して、前記治療対象部位を治療する治療光を照射する治療光照射手段と、前記被検体内から入射する光を光電変換することにより前記被検体内を撮像する撮像素子と、前記白色光とともに前記治療光を照射しながら順次撮影される治療中画像の各画素の画素値を加算することにより、画素毎に前記治療光の総照射光量を算出する総照射光量算出手段と、前記画素毎に算出される前記総照射光量に基づいて、前記治療効果画像を生成する治療効果画像生成手段と、前記治療中画像を表示する表示手段と、前記治療中画像とともに前記治療効果画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
前記治療中画像について、関心領域を指定する関心領域指定手段を備え、前記総照射光量算出手段は、前記関心領域内の画素について前記総照射光量を算出し、前記治療効果画像生成手段は、前記関心領域について前記治療効果画像を生成することが好ましい。
【００１４】
前記治療効果画像は、前記総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングした画像であることが好ましい。
【００１５】
前記表示制御手段は、前記治療効果画像を前記治療中画像に重畳して表示することが好ましい。
【００１６】
前記表示制御手段は、前記治療効果画像を重畳した前記関心領域を前記表示手段に拡大表示することが好ましい。
【００１７】
前記治療効果画像は、前記総照射光量を立体的なヒストグラムで表示する画像であることが好ましい。
【００１８】
前記治療中画像がハレーションの生じているハレーション有り画像か、ハレーションの生じていないハレーション無しが増加を判別する判別手段と、複数フレーム分の前記治療中画像を記憶する記憶手段と、を備え、前記表示制御手段は、撮影された前記治療中画像が前記ハレーション有り画像である場合に、前記記憶手段に記憶された過去の前記治療中画像の中から、前記ハレーション無し画像を選択して前記表示手段に表示することが好ましい。
【００１９】
前記判別手段は、前記治療中画像の各画素の画素値を所定の閾値と比較して前記閾値よりも画素値が大きい画素を計数し、前記閾値よりも画素値が大きい画素が所定数よりも多い場合に前記治療中画像を前記ハレーション有り画像と判別し、前記閾値よりも画素値が大きい画素が所定数以下の場合に前記治療中画像を前記ハレーション無し画像と判別することが好ましい。
【００２０】
前記光量調節手段によって前記治療光の光量を低減させることにより、強制的に前記ハレーション無し画像を撮影させる制御手段を備えることが好ましい。
【００２１】
前記制御手段は、次の撮影で前記ハレーション有り画像が撮影されると前記記憶手段に記憶された前記治療中画像が全て前記ハレーション有り画像となる前に、前記次の撮影において、前記光量調節手段によって前記治療光の光量を低減させることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ＰＤＴによる治療中に、治療の進捗状況（治療の効果）を表示して術者をサポートすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】電子内視鏡システムの構成を示す外観図である。
【図２】電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】絞り機構の構成を示す説明図である。
【図４】ダブルノッチフィルタの特性を示すグラフである。
【図５】電子内視鏡システムの作用を示すフローチャートである。
【図６】電子内視鏡システムで撮影される各種画像の様態を示す説明図である。
【図７】ハレーション有り画像が撮影されたときにハレーション無し画像に置き換えて表示する様態を示す説明図である。
【図８】ハレーション無し画像を強制的に取得する様態を示す説明図である。
【図９】通常光及び治療光の点灯と撮影の関係を示すタイミングチャートである。
【図１０】ＰＤＴとＰＤＤを両立させる様態を示すタイミングチャートである。
【図１１】第２実施形態の電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】ハレーションの輪郭等を表示する様態を示す説明図である。
【図１３】ハレーションの輪郭等を表示する別の様態を示す説明図である。
【図１４】第３実施形態の電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１５】治療光の照射効率をモニタに表示する様態の例を示す説明図である。
【図１６】先端部の向き等を調節する様態を示す説明図である。
【図１７】第４実施形態の電子内視鏡システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図１８】ＰＤＴ中に治療効果を表示する様態を示す説明図である。
【図１９】ＰＤＴ中に治療効果を表示する他の様態を示す説明図である。
【図２０】通常光、励起光、及び治療光を全てＬＤで発生させる例を示すブロック図である。
【図２１】投光ユニットの構成を示す断面図である。
【図２２】先端面における投光ユニットの配置を示す図である。
【図２３】光感受性物質として用いる薬剤と、励起光，蛍光光，治療光の波長の対応関係を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態として、ハレーションを防止し、かつ、治療時間を短縮可能な電子内視鏡システム１１について説明する。図１に示すように、電子内視鏡システム１１は、電子内視鏡１２、プロセッサ装置１３、及び光源装置１４からなる。電子内視鏡１２は、被検者の体内に挿入される可撓性の挿入部１６と、挿入部１６の基端部分に連接された操作部１７と、プロセッサ装置１３及び光源装置１４に接続されるコネクタ１８と、操作部１７‐コネクタ１８間を繋ぐユニバーサルコード１９とを有する。挿入部１６の先端（以下、先端部という）２０には被検体内撮影用のＣＣＤ型イメージセンサ（図２参照。以下、ＣＣＤという）２１が設けられている。
【００２５】
操作部１７には、先端部２０を上下左右に湾曲させるためのアングルノブや挿入部１６の先端からエアーや水を噴出させるための送気／送水ボタン、観察画像を静止画像記録するためのレリーズボタン、モニタ２２に表示された観察画像の拡大／縮小を指示するズームボタン、通常光による観察とＰＤＤの切り替えを行う切り替えボタンといった操作部材が設けられている。また、操作部１７の先端側には、電気メスやＰＤＴの治療光を導光する治療プローブ等の処置具が挿通される鉗子口７４が設けられている。鉗子口７４は、挿入部１６内の鉗子チャネル７５（図２参照）を介して、先端部２０に設けられた鉗子出口７６に連通している。
【００２６】
プロセッサ装置１３は、光源装置１４と電気的に接続され、電子内視鏡システム１１の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置１３は、ユニバーサルコード１９や挿入部１６内に挿通された伝送ケーブルを介して電子内視鏡１２に給電を行い、ＣＣＤ２１の駆動を制御する。また、プロセッサ装置１３は、伝送ケーブルを介してＣＣＤ２１から出力された撮像信号を取得し、各種画像処理を施して画像データを生成する。プロセッサ装置１３で生成された画像データは、プロセッサ装置１３にケーブル接続されたモニタ２２に観察画像として表示される。
【００２７】
図２に示すように、先端部２０には、観察窓２３、照明窓２４が設けられている。タイミングジェネレータ（以下、ＴＧという）２６、アナログ信号処理回路（以下、ＡＦＥという）２７、ＶＲＡＭ２８、ＣＰＵ２９は、操作部１７やユニバーサルコード１９のコネクタ１８等に設けられている。観察窓２３の奥には、レンズ群及びプリズムからなる対物光学系３１によって被検体内の像が撮像面に結像されるようにＣＣＤ２１が配置されている。照明窓２４からは照明光が被検体内に照射される。照明光は、光源装置１４から電子内視鏡１２に供給され、ユニバーサルコード１９及び挿入部１６に挿通されたライトガイド３２によって導光され、出射端に配置された照明レンズ３３によって照明窓２４を介して被検体内に照明される。
【００２８】
ＣＣＤ２１は、対物光学系３１によって撮像面に結像された被検体内の像を光電変換する。ＣＣＤ２１は複数の画素を有し、各画素は入射光量に応じた画素値である撮像信号を出力する。撮像面は、中央の受光部と、受光部を囲むように設けられたオプティカルブラックとからなる。受光部は開口された画素が配列された領域であり、各画素に複数の色セグメントからなるカラーフィルタが形成されている。カラーフィルタは、例えばベイヤー配列の原色（ＲＧＢ）あるいは補色（ＣＭＹまたはＣＭＹＧ）カラーフィルタである。オプティカルブラックは、遮光膜によって遮光された画素からなる領域であり、暗電流ノイズに応じた撮像信号を出力する。したがって、ＣＣＤ２１が出力する撮像信号には、受光部の画素から出力される撮像信号とともに、オプティカルブラックの画素から出力される撮像信号が含まれる。受光部の画素から出力される撮像信号は、観察画像の生成に用いられ、オプティカルブラックの画素から出力される撮像信号は、受光部の画素から出力される撮像信号の暗電流補正に用いられる。
【００２９】
ＣＣＤ２１から出力される撮像信号はアナログ信号であり、ＡＦＥ２７によってノイズ除去処理やゲイン補正処理が施され、Ａ／Ｄ変換された後に、ユニバーサルコード１９及びコネクタ１８を介してプロセッサ装置１３のＤＳＰ４２（後述）に入力される。
【００３０】
ＴＧ２６は、ＣＣＤ２１にクロック信号を与える。ＣＣＤ２１は、ＴＧ２６から入力されるクロック信号に応じて撮像動作を行ない、撮像信号を出力する。ＣＰＵ２９は、電子内視鏡１２とプロセッサ装置１３とが接続された後、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１からの動作信号に基づいてＴＧ２６を駆動させる。
【００３１】
ＡＦＥ２７は、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路、自動ゲイン調節（ＡＧＣ）回路、Ａ／Ｄ変換器からなる。ＣＤＳは、ＣＣＤ２１が出力する撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、ＣＣＤ２１を駆動することによって生じるノイズを除去する。ＡＧＣは、ＣＤＳによってノイズが除去された撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＡＧＣで撮像信号を、所定のビット数のデジタルな撮像信号に変換する。ＡＦＥ２７の駆動は、ＣＰＵ２９によって制御される。例えば、ＣＰＵ２９は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１から入力される動作信号に基づいて、ＡＧＣ回路による撮像信号の増幅率（ゲイン）を調節する。
【００３２】
プロセッサ装置１３は、ＣＰＵ４１、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）４２、デジタル画像処理回路（ＤＩＰ）４３、表示制御回路４４、操作部５１等を有する。
【００３３】
ＣＰＵ４１は、図示しないデータバスやアドレスバス、制御線を介して各部と接続されており、プロセッサ装置１３全体の動作を統括的に制御する。ＲＯＭ５２には、プロセッサ装置１３の動作を制御するための各種プログラム（ＯＳ，アプリケーションプログラム等）や各種データ（グラフィックデータ等）が記憶されている。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ５２から必要なプログラムやデータを読み出して、作業メモリであるＲＡＭ５３に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、ＣＰＵ４１は、検査日時、被検体や術者の情報等の文字情報といった検査毎に変わる情報を、操作部５１やＬＡＮ等のネットワークより取得し、ＲＡＭ５３に記憶する。
【００３４】
ＤＳＰ４２は、ＣＣＤ２１から入力される撮像信号に対して、色分離、色補間、ゲイン補正、ホワイトバランス調整、ガンマ補正等の各種信号処理を施し、画像データを生成する。ＤＳＰ４２で生成された画像データは、ＤＩＰ４３の作業メモリに入力される。また、ＤＳＰ４２は、例えば生成した画像データの各画素の輝度を平均した平均輝度値等、照明光量の自動制御（ＡＬＣ制御）に必要なＡＬＣ制御用データを生成し、ＣＰＵ４１に入力する。
【００３５】
ＤＩＰ４３は、ＤＳＰ４２で生成された画像データに対して、電子変倍、色強調処理、エッジ強調処理等の各種画像処理を施す。ＤＩＰ４３で各種画像処理が施された画像データは、観察画像としてＶＲＡＭ２８に一時的に記憶された後、表示制御回路４４に入力される。
【００３６】
また、ＤＩＰ４３は、観察画像のハレーションの有無を検出するハレーション検出部５５を有する。ハレーション検出部５５は、観察画像の各々の画素値を所定の閾値と比較し、閾値よりも画素値が大きい画素を計数する。画素値が閾値よりも大きい画素の個数が所定個数よりも大きい場合、ハレーション検出部５５は、観察画像にハレーションが生じていると判別する。一方、画素値が閾値よりも大きい画素の個数が所定個数以下の場合、ハレーション検出部５５は、観察画像にハレーションが生じていないと判別する。これにより、ハレーション検出部５５は、観察画像が撮影される毎にハレーションの有無を検出する。
【００３７】
以下では、ハレーション検出部５５によってハレーションが検出された観察画像をハレーション有り画像といい、ハレーションが検出されなかった観察画像をハレーション無し画像という。
【００３８】
ハレーション検出部５５によるハレーションの有無についての判別結果は、ＣＰＵ４１に入力される。ＣＰＵ４１は、ハレーション検出部５５から入力された判別結果に基づいて、ＶＲＡＭ２８に複数記憶された観察画像の中からモニタ２２上に表示させる観察画像を決定し、モニタ２２上に表示することが決定された観察画像を選択的に取得するように画像選択信号を表示制御回路４４に入力する。
【００３９】
ＶＲＡＭ２８は、ＤＩＰ４３から入力される観察画像を一時的に記憶するメモリであり、複数フレーム分（例えば５フレーム分）の観察画像を同時に記憶する。また、ＤＩＰ４３は、ＶＲＡＭ２８に記憶容量の上限分（５フレーム分）の観察画像が既に記憶されている状態で新たな観察画像を入力する際に、上書き更新等により、最も古い観察画像を破棄して新たな観察画像をＶＲＡＭ２８に記憶させる。したがって、ＶＲＡＭ２８には、最新の観察画像から記憶容量の上限分の観察画像が記憶される。ＶＲＡＭ２８に記憶された複数フレーム分の観察画像のうち１フレーム分の観察画像が表示制御回路４４によって選択して取得され、モニタ２２に表示される。
【００４０】
表示制御回路４４は、ＶＲＡＭ２８から観察画像を選択して取得し、モニタ２２上に表示する。このとき、表示制御回路４４は、ＣＰＵ４１から入力される画像選択信号に基づいて、ＶＲＡＭ２８に記憶された複数の観察画像のなかから、１フレーム分の観察画像を取得し、これをモニタ２２上に表示する。特に、ＰＤＴによる治療を行っている場合、ＶＲＡＭ２８に記憶された観察画像の中から、最新のハレーション無し画像を取得し、これをモニタ２２に表示する。また、表示制御回路４４は、ＣＰＵ４１からＲＯＭ５２及びＲＡＭ５３に記憶されたグラフィックデータ等を受け取る。グラフィックデータ等には、観察画像のうち被写体が写された有効画素領域のみを表示させる表示マスク、検査日時，被検体や術者の情報等の文字情報、ＧＵＩといったものがある。表示制御回路４４は、ＶＲＡＭ２８から取得した観察画像に対してグラフィックデータ等の重畳処理を行うとともに、モニタ２２の表示形式に応じたビデオ信号（コンポーネント信号、コンポジット信号等）に変換してモニタ２２に出力する。これにより、モニタ２２に観察画像が表示される。
【００４１】
操作部５１は、プロセッサ装置１３の筐体に設けられる操作パネル、マウスやキーボード等の周知の入力デバイスであり、ＰＤＴにおける治療光の照射及び停止を指示するペダルスイッチを含む。ＣＰＵ４１は、操作部５１や電子内視鏡１２の操作部１７からの操作信号に応じて、電子内視鏡システム１１の各部を動作させる。
【００４２】
プロセッサ装置１３には、上記の他にも、画像データに所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮処理を施す圧縮処理回路や、レリーズボタンの操作に連動して、圧縮された画像をリムーバブルメディアに記録するメディアＩ／Ｆ、ＬＡＮ等のネットワークとの間で各種データの伝送制御を行うネットワークＩ／Ｆ等が設けられている。これらは、データバス等を介してＣＰＵ４１と接続されている。
【００４３】
光源装置１４は、照明光ユニット６１と治療光ユニット６２を備える。照明光ユニット６１は、被検体内に照射する撮影用の照明光を発生するユニットであり、光源６３、絞り機構６４、波長選択フィルタ６５等から構成される。
【００４４】
光源６３は、赤色から青色までのブロードな波長の光（例えば、主に４００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長帯の光、以下、通常光という）を発生する。光源６３は、例えばキセノンランプからなり、一定の光量の通常光を発光する。光源６３で発生した通常光の光量は、絞り機構６４によって調節される。また、光源６３で発生した通常光は、波長選択フィルタ６５によって、ＰＤＤ及びＰＤＴのために予め被検体に投与される光感受性物質から蛍光光を発生させる波長帯の光（以下、励起光という）に制限されて被検体内に照射される場合がある。こうして光源６３から発せられた照明光（通常光または励起光）は、集光レンズ６７で集光されてライトガイド３２の入射端に導光される。
【００４５】
ライトガイド３２は、例えば、複数の石英製光ファイバーを巻回テープ等でバンドル化したものである。ライトガイド３２の出射端に導かれた照明光は、照明レンズ３３によって拡散されて被検体内に照射される。
【００４６】
絞り機構６４は、後述するように絞り開口９１（図３参照）や絞り開口９１を開閉する絞り羽根９２（図３参照）等からなり、照明光の光量を調節する。絞り機構６４は、ＣＰＵ６６によって自動的に制御される。
【００４７】
波長選択フィルタ６５は、光源６３から発せられた通常光を励起光に制限するフィルタである。波長選択フィルタ６５は、例えば円板の半分が切り欠かれた半円状の形状を有し、光源６３と集光レンズ６７の間を横切るようにモータの駆動によって回転される。また、波長選択フィルタ６５には、その回転位置を検出するセンサが設けられている。波長選択フィルタ６５が光源６３と集光レンズ６７の間を横切っている間は励起光が照明光として被検体内に照射され、波長選択フィルタ６５の切り欠き部分が光源６３と集光レンズ６７の間を横切っている間は通常光が照明光として被検体内に照射される。ＣＰＵ３１は、操作部１７によって観察方法の切り替えを指示された場合等に、波長選択フィルタ６５を制御することにより、照明光を通常光と励起光とで切り替える。
【００４８】
治療光ユニット６２は、ＰＤＴのために光感受性物質が蓄積された腫瘍組織に照射される治療光を発生するユニットであり、光源７１と絞り機構７２とを有する。
【００４９】
光源７１は、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの赤色光を発生する。光源７１が発生する赤色光は、光感受性物質が蓄積された腫瘍組織に照射されることで治療光として機能する。以下では、光源７１で発生する赤色光を治療光という。光源７１は例えばＬＤからなり、通常光やＰＤＤ用の励起光と比較して高光量のレーザー光をパルス発振する。光源７１で発生する治療光の光量は、絞り機構７２によって調節され、集光レンズ７７で集光されて、治療プローブ７３に導光される。
【００５０】
絞り機構７２は、照明光ユニット６１の絞り機構６４と同様に構成され、絞り開口９１を絞り羽根９２で開閉する。これにより、光源７１から治療プローブ７３に入射される治療光の光量が調節される。絞り機構７２の動作は、ＣＰＵ６６によって自動的に制御される。
【００５１】
治療プローブ７３は、ＰＤＴに用いられる処置具であり、光源装置１４から治療光を導光し、先端から光感受性物質が予め蓄積された腫瘍組織に向けて治療光を照射する。治療プローブ７３の基端部分は、光源装置１４に接続され、治療光ユニット６２から治療光が入射される。治療プローブ７３の他端（先端）は、鉗子口７４から電子内視鏡１２内に挿入され、挿入部１６に沿って設けられた鉗子チャネル７５内を挿通され、先端部２０に設けられた鉗子出口７６から突出される。鉗子出口７６は、鉗子チャネル７５の終端である。鉗子出口７６からの治療プローブ７３の突出量は、鉗子口７４で治療プローブ７３を進退させる向きに移動させることによって自在に調節できる。
【００５２】
ＣＰＵ６６は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１と通信し、絞り機構６４，７２及び波長選択フィルタ６５の動作制御を行う。ＣＰＵ６６による絞り機構６４，７２の制御は、撮影の様態に応じて自動的に照明光の光量を調節するＡＬＣ（Auto Light Control）制御である。ＣＰＵ６６の行うＡＬＣ制御は、ＤＳＰ４２で生成されたＡＬＣ制御用データに基づいて行われる。
【００５３】
フード８１は、ＰＤＤ及びＰＤＴを行う場合に先端部２０に取り付けられるアタッチメントである。フード８１には、先端部２０の観察窓２３，照明窓２４，鉗子出口７６の位置にそれぞれ対応して、観察窓８２，照明窓８３，鉗子出口８４が設けられている。
【００５４】
観察窓８２には減光フィルタ８５が設けられている。減光フィルタ８５は、ＰＤＤ用の励起光とＰＤＴ用の治療光を減光するフィルタ（いわゆるノッチフィルタ）であり、励起光及び治療光以外の波長帯の光はほぼ１００％透過する。このため、ＰＤＤ時には、光感受性物質から発生する蛍光光と励起光の反射光が観察窓８２に入射するが、励起光だけが減光される。これにより、光量が小さい蛍光光による被検体内の像を撮影することができる。
【００５５】
また、ＰＤＴ時には、治療時間を短縮するために高光量の治療光が用いられるが、その反射光は減光フィルタ８５によって減光されるので、ＣＣＤ２１に到達する治療光の光量が低減される。
【００５６】
なお、通常光は広帯域光であり、ＰＤＤ用の励起光やＰＤＴ用の治療光を含むので、フード８１を取り付けた状態で通常光によって照明しながら被検体内を撮影（以下、通常光撮影という）すると、減光フィルタ８５によって励起光及び治療光と同一の波長帯の情報が低減されてしまうが、その他の大部分の波長帯の光は減光フィルタ８５を透過する。このため、通常光の照明によって撮影される観察画像（以下、通常光画像という）は、フード８１の有無によらず、ほぼ同様の通常光画像となる。
【００５７】
照明窓８３には、少なくとも通常光と励起光を透過する透明な部材（例えばガラス板）が嵌め込まれている。このため、先端部２０にフード８１を取り付けた場合も、フード８１を取り付けない場合と同様に通常光や励起光が被検体内に照射される。
【００５８】
鉗子出口８４は開口であり、先端部２０にフード８１を取り付けた場合には、鉗子出口８４は、先端部２０の鉗子出口７６の全体を露呈する。このため、先端部２０にフード８１を取り付けた状態であっても、治療プローブ７３等の処置具を先端部２０から突出させることができる。
【００５９】
図３に示すように、照明光ユニット６１の絞り機構６４は、絞り開口９１を開閉する絞り羽根９２と、絞り開口９１を閉じる位置に絞り羽根９２を付勢するスプリング９３とを備えている。絞り羽根９２は、モータ９４から与えられるトルクによって、スプリング９３の付勢力に抗して絞り開口９１の開口量が大きくなる方向（時計方向）に回転し、トルクの大きさとスプリング９３の付勢力が釣り合う位置で停止する。トルクが大きいとスプリング９３の付勢力抗する力も大きくなるので、絞り開口９１の開口量も大きくなる。トルクが小さいと、スプリング９３の付勢力に抗する力が小さくなるので絞り開口９１の開口量が小さくなる。モータ９４のトルクはＰＷＭ値（後述）の増加とともに大きくなり、ＰＷＭ値が下がると減少する。
【００６０】
光源装置１４のＣＰＵ６６は、ＤＳＰ４２によって算出されたＡＬＣ制御用データに基づいて、絞り羽根９２とスプリング９３からなる絞り調節機構９５を制御する。ＣＰＵ６６は、ＡＬＣ制御用データに応じて、モータ９４のトルクを決定するＰＷＭ（パルス幅変調）値を算出し、モータドライバ（図示しない）によってＰＷＭ値に応じた駆動パルスを発生させてモータ９４を駆動する。ＰＷＭ値は、モータ９４の駆動パルスのデューティ比（パルス幅をパルス周期で割った値）を決定する。ＣＰＵ６６は、ＡＬＣ制御用データが増加を要求する信号である場合には、増加分に応じてＰＷＭ値を挙げ、減少を要求する信号である場合には、減少分に応じてＰＷＭ値を下げることにより、ＡＬＣ制御を行う。
【００６１】
治療光ユニット６２の絞り機構７２は、照明光ユニット６１の絞り機構６４と同様に構成され、ＣＰＵ６６によって制御される。但し、ＣＰＵ６６は、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１から、治療光の照射中断を指示する中断信号が入力された場合に、１フレームの期間、絞り開口９１を閉じて治療光の照射を中断し、これ以外の期間は絞り開口９１を全開させる。
【００６２】
中断信号は、ＶＲＡＭ２８に記憶された５枚の観察画像のうち、新しい方から４枚の観察画像が連続してハレーション有り画像となったときに、ＣＰＵ４１からＣＰＵ６６に出力される。ＣＰＵ４１は、ハレーションを検出したことを示す判別信号がハレーション検出部５５から連続して入力された回数を計数することにより、これに応じて中断信号をＣＰＵ６６に入力するか否かを決定する。
【００６３】
したがって、ＶＲＡＭ２８に記憶された観察画像のうち、新しい方から４枚の観察画像がハレーション有り画像であった場合、次のフレームでは治療光の照射が一時中断され、ハレーション無し画像が撮影される。これにより、ＰＤＴによる治療中であっても、ＶＲＡＭ２８には少なくとも１枚のハレーション無し画像が必ず記憶される。
【００６４】
図４に示すように、減光フィルタ８５は、励起光の波長λ１の近傍と治療光の波長λ２の近傍で透過率が低く、その他の波長の光はほぼ１００％透過する。減光フィルタ８５は、励起光の波長λ１の近傍で透過率が低い第１のノッチフィルタと、治療光の波長λ２の近傍で透過率が低い第２のノッチフィルタを重ねて作製される。このため、励起光の波長λ１の透過率は、ＰＤＤ時に用いる励起光の光量と発生する蛍光光とに応じて、治療光λ２の透過率はＰＤＴ時に用いる治療光の光量に応じて、各々定められる。なお、ここでは２種のノッチフィルタを組み合わせる例を説明したが、減光フィルタ８５は、励起光と治療光を減光させることができれば良いので、光学薄膜等の具体的な構成は任意に定めることができる。
【００６５】
上述のように構成される電子内視鏡システム１１の作用を説明する。電子内視鏡システム１１によってＰＤＤ及びＰＤＴを行う場合、術者は、前もって被検者に光感受性物質を投与する。光感受性物質の投与後、一定の時間が経過し、光感受性物質が腫瘍組織に十分に蓄積し、検査及び治療を開始する際には、術者は電子内視鏡１２とプロセッサ装置１３及び光源装置１４を接続し、プロセッサ装置１３及び光源装置１４の電源をオンにする。また、治療プローブ７３の基端部分を光源装置１４に接続するとともに、治療プローブ７３の先端を鉗子口７４から電子内視鏡１２に挿通する。そして、操作部５１を操作して、被検体に関する情報等を入力するとともに、先端部２０にフード８１を取り付け、挿入部１６を被検体内に挿入し、検査及び治療を開始する。挿入部１６の挿入は、通常光を照明して被検体内を観察（以下、通常光観察という）しながら行われる。
【００６６】
図５に示すように、先端部２０が腫瘍組織近傍に到達したら、操作部１７を操作して、観察方法を通常光観察からＰＤＤに切り替える。操作部１７によって通常光観察からＰＤＤへの切り替え指示が入力されると、ＣＰＵ４１は、波長選択フィルタ６５を回転させ、ＰＤＤ用の励起光を被検体内に入射させる。これにより、モニタ２２にはＰＤＤによる観察画像（以下、ＰＤＤ画像という）が表示される。励起光の照射によって光感受性物質から蛍光光が発生するため、ＰＤＤ画像には光感受性物質が蓄積した腫瘍組織が写し出される。術者は、ＰＤＤ画像を観察しながら、腫瘍組織の位置や大きさ、形状等を把握する（ステップＳ１１）。
【００６７】
その後、腫瘍組織の位置や大きさ，形状等に応じて、挿入部１６を進退させ、また挿入部１６を回転させすることにより、腫瘍組織に対する先端部２０の位置や、鉗子出口７６，８４の位置を調節する。そして、治療プローブ７３を鉗子出口７６，８４から突出させ、治療光の照射範囲内に腫瘍組織が収まるように、腫瘍組織に対する治療プローブ７３の距離や向きを調節する（ステップＳ１２）。
【００６８】
治療光プローブ７３の位置等の調節が完了すると、術者は操作部５１のペダルスイッチを踏むことにより、治療プローブ７３の先端から治療光を照射させ、ＰＤＴによる腫瘍組織の治療を開始する。このとき、プロセッサ装置１３のＣＰＵ４１は、操作部５１のペダルスイッチから治療光の照射開始信号を受けると、光源装置１４のＣＰＵ６６にこれを入力する。光源装置１４のＣＰＵ６６は、治療光ユニット６２の光源７１から治療光を発生させるとともに、絞り開口９１が全開するように絞り機構７２を制御し、最大光量の治療光を照射させる。同時に、光源装置１４のＣＰＵ６６は、波長選択フィルタ６５を回転させ、照明光ユニット６１から通常光をライトガイド３２に入射させ、被検体内に通常光を照射させる。したがって、術者が操作部５１のペダルスイッチを踏み、ＰＤＴを開始すると、腫瘍組織に向けて治療光が照射されるとともに、撮影用の照明光としては通常光が被検体内に照射され、通常光撮影が行われる（ステップＳ１３）。
【００６９】
治療光の反射光は減光フィルタ８５によって減光されるが、治療光は高光量であるため、減光フィルタ８５を透過する僅かな光量によってもハレーションが生じてしまうことがある。このため、ＰＤＴ時に通常光の照明下で撮影された通常光画像（以下、ＰＤＴ画像という）に、腫瘍組織の周りにハレーションが生じることがある。このため、ハレーション検出部５５は、ＤＳＰ４２から入力されるＰＤＴ画像について、各画素の画素値を所定の閾値と比較し、所定の閾値よりも画素値が大きい画素数を計数する。そして、計数した画素数が所定数以下であるか否かによって、入力されたＰＤＴ画像にハレーションが生じているかな否かを判別し、判別結果をＣＰＵ４１に入力する（ステップＳ１４）。
【００７０】
ＰＤＴ画像がハレーション無し画像であった場合、このＰＤＴ画像を含め全５フレーム分のＰＤＴ画像がＶＲＡＭ２８に保持されるなか、ＣＰＵ４１は、表示制御回路４４に今撮影した最も新しいＰＤＴ画像を選択取得してモニタ２２に表示するように、画像選択信号を入力する。表示制御回路４４は、ＣＰＵ４１から入力される画像選択信号にしたがって、今撮影された最も新しいＰＤＴ画像をモニタ２２に表示する（ステップＳ１５）。
【００７１】
一方、ＰＤＴ画像がハレーション有り画像であった場合、このＰＤＴ画像はＶＲＡＭ２８に一時的に記憶されるものの、ＣＰＵ４１は、ＶＲＡＭ２８に記憶される全５フレーム分の画像の中から、以前のフレームで撮影されたハレーション無し画像のうち最も新しいハレーション無し画像を選択取得するように、表示制御回路４４に画像選択信号を入力する。表示制御回路４４は、ＣＰＵ４１から入力される画像選択信号にしたがって、ハレーション無し画像のうち最も新しいものをモニタ２２に表示する（ステップＳ１６）。
【００７２】
このように、電子内視鏡システム１１は、ＰＤＴによる治療を行っている間、治療光の照射を中断すること無くＰＤＴ画像を撮影し続けるとともに、モニタ２２上には常にハレーション無し画像を表示させる（ステップＳ１７）。
【００７３】
図６（Ａ）に示すように、挿入部１６の挿入時等、通常光だけを照射して撮影される通常光画像１０１は、被検体内の様子が鮮明に観察できる。但し、励起光以外の波長帯の光の光量と比較して腫瘍組織から発生する蛍光光の光量は小さいので、通常光画像１０１では腫瘍組織の位置や大きさ，形状等を明確に把握することは難しい。
【００７４】
一方、図６（Ｂ）に示すように、ステップＳ１２でモニタ２２に表示されるＰＤＤ画像１０２は、腫瘍組織１０３から発生した蛍光光と、これと同程度かそれ以下の光量に減光された励起光の反射光によって撮影されるので、腫瘍組織１０３が鮮明に観察される。ＰＤＤ画像１０２を観察しながら治療プローブ７３を先端部２０から突出させると、ＰＤＤ画像１０２に治療プローブ７３の先端が写り込むので、治療光の照射範囲１０４に腫瘍組織１０３が収まるように、治療プローブ７３の先端と腫瘍組織１０３の位置や距離を調節することができる。
【００７５】
ステップＳ１３〜Ｓ１６で治療光ととともに通常光で被検体内を照明して撮影されるＰＤＴ画像は、図６（Ｃ）に示すＰＤＴ画像１０５のように、被検体内壁と治療プローブ７３の位置や向きによっては、通常光画像１０１とほぼ同様のハレーション無し画像が撮影される。しかし、図６（Ｄ）に示すＰＤＴ画像１０６のように、ほとんどのＰＤＴ画像は、治療光の照射範囲１０４とその周りにハレーション１０７が生じて、腫瘍組織周辺の主要部分が白飛びし、性状観察やＰＤＴによる治療効果の確認等には不向きなハレーション有り画像となる。
【００７６】
ステップＳ１３〜Ｓ１６で撮影されたＰＤＴ画像（撮影画像）とモニタ２２に表示される画像（表示画像）との関係を模式的に図７に示す。
【００７７】
時刻Ｔ０１のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０６が撮影されたとする。ＰＤＴ画像Ｐ０６は、ハレーション有り画像である。このとき、ＶＲＡＭ２８には、時刻Ｔ０１以前の５フレームで撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０１〜Ｐ０５が撮影順に記憶されている。ＰＤＴ画像Ｐ０１〜０３とＰＤＴ画像Ｐ０５はハレーション有り画像であり、ＰＤＴ画像Ｐ０４はハレーション無し画像である。
【００７８】
時刻Ｔ０１のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０６が撮影されると、ＤＩＰ４３は、ハレーション検出部５５によってＰＤＴ画像Ｐ０６にハレーションが生じているか否かを判別すると同時に、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像Ｐ０１〜Ｐ０５のうち最も古いＰＤＴ画像Ｐ０１を破棄させ、時刻Ｔ０１のフレームで撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０６を新たにＶＲＡＭ２８に記憶させる。したがって、ＰＤＴ画像Ｐ０６が撮影されると、ＶＲＡＭ２８にはＰＤＴ画像Ｐ０２〜Ｐ０６が記憶される。
【００７９】
このとき、ＣＰＵ４１は、ＶＲＡＭ２８に記憶された各ＰＤＴ画像Ｐ０２〜Ｐ０６が各々撮影された時点でハレーション検出部５５から入力された判別結果に基づいて、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像Ｐ０２〜Ｐ０６のうち、ハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４を選択するように、表示制御回路４４に画像選択信号を入力する。このため、時刻Ｔ０１において撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０６はハレーション有り画像であるが、モニタ２２には以前に撮影されたハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４が表示される。
【００８０】
また、続く時刻Ｔ０２のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０７が撮影されると、ＶＲＡＭ２８から最も古いＰＤＴ画像Ｐ０２が破棄され、ＰＤＴ画像Ｐ０７が新たにＶＲＡＭ２８に記憶される。時刻Ｔ０２で撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０７がハレーション有り画像であるとすると、ＣＰＵ４１は、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像Ｐ０３〜Ｐ０７のなかから、ハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４が再び選択されるように表示制御回路４４に画像選択信号を入力する。これにより、時刻Ｔ０１に続いて、時刻Ｔ０２のフレームにおいてもハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４が表示画像として使用される。
【００８１】
さらに、時刻Ｔ０３のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０８が撮影されると、ＶＲＡＭ２８から最も古いＰＤＴ画像Ｐ０３が破棄され、ＰＤＴ画像Ｐ０８が新たにＶＲＡＭ２８に記憶される。時刻Ｔ０３のフレームで撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０８がハレーション無し画像であったとすると、ＶＲＡＭ２８には、ＰＤＴ画像Ｐ０４とＰＤＴ画像Ｐ０８の２枚のハレーション無し画像が同時に記憶される。このとき、ＣＰＵ４１は、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像のうち、ハレーション無し画像の中で最も新しいものを選択するように、表示制御回路４４に画像選択信号を入力する。このため、表示制御回路４４は、ＰＤＴ画像Ｐ０４とＰＤＴ画像Ｐ０８の２枚のハレーション無し画像のうち、最新のハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０８をモニタ２２に表示させる。したがって、時刻Ｔ０１，時刻Ｔ０２と続いてハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ０４が表示されていたが、時刻Ｔ０３のフレームでは表示画像がＰＤＴ画像Ｐ０８に更新される。
【００８２】
続く時刻Ｔ０４のフレームでＰＤＴ画像Ｐ０９が撮影されると、ＶＲＡＭ２８から最も古いＰＤＴ画像Ｐ０４が破棄され、ＰＤＴ画像Ｐ０９が新たにＶＲＡＭ２８に記憶される。したがって、ＰＤＴ画像Ｐ０９がハレーション有り画像であるとすると、時刻Ｔ０４では、前フレームで撮影されたＰＤＴ画像Ｐ０８がモニタ２２に表示される。
【００８３】
図８に示すように、時刻Ｔ２１のフレームでＰＤＴ画像Ｐ２５が撮影されると、時刻Ｔ２１前の４フレーム分のＰＤＴ画像Ｐ２１〜Ｐ２４とともに、ＰＤＴ画像Ｐ２５がＶＲＡＭ２８に記憶される。ＰＤＴ画像Ｐ２１はハレーション無し画像であるとし、ＰＤＴ画像Ｐ２２〜Ｐ２５はハレーション有り画像であるとする。この場合、時刻Ｔ２１のフレームでは、ハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ２１がモニタ２２に表示されるので、少なくとも時刻Ｔ２１においては術者はハレーション無し画像を観察可能である。
【００８４】
しかし、時刻Ｔ２１の次のフレームでハレーション有り画像が撮影されると、時刻Ｔ２１の時点でＶＲＡＭ２８に記憶された唯一のハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ２１はＶＲＡＭ２８から破棄され、新たに撮影したハレーション有り画像がＶＲＡＭ２８に記憶されることになる。この場合、ＶＲＡＭ２８にはハレーション無し画像が１枚も記憶されていないので、ハレーション有り画像を表示画像として用いなければならなくなる。
【００８５】
このため、ＣＰＵ４１は、ハレーションを検出したことを示す判別信号がハレーション検出部５５から連続して入力された回数を計数する。そして、時刻Ｔ２１のように、４連続でハレーション無し画像が撮影された場合、ＣＰＵ４１は光源装置１４のＣＰＵ６６に中断信号を入力し、次のフレームは治療光の照射を中断させる（ステップＳ２１）。
【００８６】
これにより、時刻Ｔ２１の次の時刻Ｔ２２のフレームでは、治療光の照射しない状態で通常光の照明のもとＰＤＴ画像Ｐ２６が撮影される。ＰＤＴ画像Ｐ２は、治療光が照射されないのでハレーションは生じず、通常光画像と同様のハレーション無し画像となる。ＰＤＴ画像Ｐ２６がＶＲＡＭ２８に記憶されると、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像Ｐ２２〜Ｐ２６のなかで、ハレーション無し画像であるＰＤＴ画像Ｐ２６がモニタ２２に表示される。
【００８７】
電子内視鏡システム１１は、上述のように４連続でハレーション有り画像が撮影された段階で、次のフレームにおいて治療光の照射を中断し、強制的にハレーション無し画像を撮影するので、ＶＲＡＭ２８に記憶されるＰＤＴ画像が全てハレーション有り画像となってしまうことはなく、常にハレーション無し画像をモニタ２２に表示させる。
【００８８】
図９（Ａ）に示すように、電子内視鏡システム１１は、ＰＤＴによる治療を行うときに、全てのフレームで腫瘍組織に治療光を照射しながら被検体内に通常光を照射してＰＤＴ画像を撮影する。そして、これらのＰＤＴ画像を５フレーム分、ＶＲＡＭ２８に記憶しておき、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像の中から、最も新しいハレーション無し画像をモニタ２２に表示する。したがって、電子内視鏡システム１１によれば、ＰＤＴによる治療を行っている間、見かけ上、ハレーションの発生を防止して、ＰＤＴ中の被検体内の通常光観察を可能とする。
【００８９】
一方、撮影画像の全てを撮影された順に全てモニタ２２に表示する比較例の場合、図９（Ｂ）に示すように、ハレーションを防止するためには、治療光を照射して腫瘍組織の治療を行うフレームと、治療光を照射せずに通常光撮影を行うフレームとに分けて、治療とハレーションが生じない撮影を交互に繰り返すことになる。
【００９０】
図９（Ａ）と図９（Ｂ）を比較すると、電子内視鏡システム１１では、ＰＤＴによる治療中の全フレームで治療光を照射するのに対し、比較例では、１フレームおきにしか治療光を照射することができない。したがって、電子内視鏡システム１１と比較例はともにハレーション有り画像がモニタ２２に表示されることを防止するが、電子内視鏡システム１１は、単位時間あたり比較例の２倍の治療光を照射することができるので、治療時間は半分に抑えられる。
【００９１】
また、電子内視鏡システム１１は、４連続でハレーション有り画像が撮影された場合に、次の１フレームで治療光の照射を中断させ、ハレーション無し画像を強制的に撮影することによって、常にモニタ２２上にハレーション無し画像が表示されることを保障する。このため、ハレーション有り画像ばかりが撮影されてしまう場合、電子内視鏡システム１１では、ハレーション有り画像が最も撮影されにくいケースで、５フレームに１回、治療光が照射されないフレームがある。この場合であっても、電子内視鏡システム１１は、単位時間あたりに比較例の８／５倍の治療光を照射することができ、治療時間は５／８に抑えることができる。ＰＤＴによる治療は概ね１０分程度と長時間に及ぶため、治療時間を半分程度に抑えることによって、被検者への負荷は大きく低減される。
【００９２】
なお、上述の第１実施形態では、ＰＤＴによる治療を行う際に、ＰＤＴ画像を撮影する例を説明したが、ハレーションが生じていないＰＤＴ画像は通常光画像とほぼ同様であり、腫瘍組織を蛍光観察することはできない。このため、ＰＤＴによる治療中には、ＰＤＤ観察が行えることが好ましい。但し、励起光を照射することによって光感受性物質（腫瘍組織）から発生する蛍光光の波長と、治療光の波長は近く、治療光は蛍光光よりも極めて大きいので、ＰＤＴとＰＤＤを同時に行うことができない。したがって、ＰＤＴ画像の撮影とＰＤＤ画像の撮影を両立するためには、例えば、図１０に示すように、ＰＤＴ画像を撮影するフレームと、通常光及び治療光をオフにし、励起光を照射してＰＤＤ画像を撮影するフレームとを交互に行えば良い。こうしてＰＤＴ画像の撮影とＰＤＤ画像の撮影を交互に行う場合であっても、通常光撮影、ＰＤＴ画像の撮影、ＰＤＤ画像の撮影をそれぞれ別個のフレームに分けて順に行う場合よりも、治療時間を抑えることができる。ＰＤＴ画像の撮影とＰＤＤ画像の撮影を両立させるときには、ＰＤＴ画像とＰＤＤ画像をモニタ２２上に並べて表示することが好ましい。
【００９３】
また、第１実施形態で説明したとおり、ＶＲＡＭ２８はハレーション有り画像がモニタ２２に表示されることを防止するために複数フレーム分のＰＤＴ画像を保持しなければならないが、これとＰＤＤ画像の撮影を両立させるためには、例えば、ＶＲＡＭ２８を６フレーム分の記憶容量とする等、ＶＲＡＭ２８に１フレーム分の予備領域を確保し、この予備領域を介してＰＤＤ画像をモニタ２２に表示させれば良い。ＰＤＤ画像を保持するフレームメモリを設け、これを予備領域としても良い。
【００９４】
なお、上述の第１実施形態では、治療光の照射を中断して強制的にハレーション無し画像を撮影する例を説明したが、治療光の照射を中断して強制的にハレーション無し画像を撮影したフレーム後の４フレームは、強制的に取得したハレーション無し画像が必ずＶＲＡＭ２８に記憶されているので、これらの４フレームのうちいずれかで、光源７１の出力を増大させる等して治療光の光量を通常の治療光の光量よりも増大させることが好ましい。このように、強制的にハレーション無し画像を撮影したフレームにおいて、治療光の光量を増大させると、治療光の照射が中断されても短い治療時間を維持することができる。
【００９５】
なお、上述の第１実施形態では、常にハレーション無し画像がモニタ２２に表示されるので、治療光が出射されているか否か、治療光が腫瘍組織に正しく照射されているか否か等、治療光自体を観察することが難しく、ＰＤＴ画像に写し出される腫瘍組織の変化から推測する必要がある。このため、以下、第２実施形態として説明する電子内視鏡システム１２１のように、治療光の照射位置等、治療光の情報を表示することが好ましい。
【００９６】
［第２実施形態］
図１１に示すように、電子内視鏡システム１２１は、ＤＩＰ４３にハレーション検出部１２２を有する。ハレーション検出部１２２は、観察画像のハレーションを検出する点は第１実施形態のハレーション検出部５５と同様である。但し、ハレーション検出部１２２は、観察画像のハレーションを検出するときに、画素値が所定の閾値よりも大きい画素群の輪郭等の特徴データを抽出する。ハレーション検出部１２２が抽出した輪郭等の特徴データは、表示制御回路１２３に入力される。また、ハレーション検出部１２２は、観察画像にハレーションが検出されなかった場合には、以前の観察画像から抽出した特徴データのなかで最新のものを表示制御回路１２３に入力する。表示制御回路１２３は、ＣＰＵ４１から入力される画像選択信号に基づいて、ＶＲＡＭ２８に記憶されたＰＤＴ画像の中から最新のハレーション無し画像を取得し、モニタ２２に表示する。このとき、表示制御回路１２３は、ハレーション検出部１２２から入力される特徴データをハレーション無し画像に重畳してモニタ２２に表示する。
【００９７】
例えば、図１２（Ａ）に示すように、ハレーションがあるＰＤＴ画像１３１が撮影された場合、ハレーション検出部１２２は、図１２（Ｂ）に示すように、ハレーションの有無を検出するために用いる所定の閾値よりも画素値が大きい画素群をハレーション１３２として検出するとともに、その輪郭１３３を抽出する。表示制御回路１２３は、ＣＰＵ４１からの画像選択信号に基づいてハレーションが生じていない最新のＰＤＴ画像をＶＲＡＭ２８から取得すると、ハレーション検出部１２２から特徴データとして入力される輪郭１３３を重畳した輪郭合成画像１３４をモニタ２２に表示する。輪郭合成画像１３４は、治療プローブ７３の先端や腫瘍組織を観察可能であるとともに、ハレーション１３２の輪郭１３３が表示されていることによって、治療光の照射位置や範囲を推察しやすくなっている。
【００９８】
また、ＰＤＴ画像１３１から抽出する特徴データは、図１２（Ｃ）に示すように、治療光の照射スポット１３５の輪郭を抽出しても良い。照射スポット１３５の輪郭の抽出は、例えば、ハレーションの検出に用いる所定の閾値よりも大きい照射スポット抽出用の第２の閾値を用意しておき、ハレーション検出部１２２がハレーション１３２を検出する際に、第２の閾値を超える画素値を持つ画素群を同時に検出し、その輪郭を抽出することによって行う。
【００９９】
そして、図１２（Ｄ）に示すように、表示制御回路１２３は、ＶＲＡＭ２８から取得したハレーション無し画像に、抽出した照射スポット１３５の輪郭を重畳した照射スポット合成画像１３６をモニタ２２に表示する。照射スポット合成画像１３６によれば、ハレーション１３２の輪郭１３３を重畳する場合よりも、治療光の照射位置や照射範囲をより明確に把握することができる。
【０１００】
上述の電子内視鏡システム１２１のように、ＰＤＴ時にモニタ２２に表示するハレーション無し画像にハレーション１３２の輪郭１３３や治療光の照射スポット１３５を重畳表示することで、治療プローブ７３から治療光が出射されているか否か、腫瘍組織に治療光が正確に当たっているか否か、治療光の照射範囲に腫瘍組織の全体が収まっているか否か等、ハレーション無し画像からは直接的には把握することが難しい、治療光そのものに付随した情報を容易に確認することができるようになる。
【０１０１】
なお、ここでは、撮影したＰＤＴ画像１３１からハレーション１３２の輪郭１３３や照射スポット１３５の輪郭を特徴データとして抽出し、これをモニタ２２に表示する画像に重畳する例を説明したがこれに限らない。例えば、図１３に示すように、ＶＲＡＭ２８から表示制御回路１２３が取得したＰＤＴ画像１４１に、最新のＰＤＴ画像１４２の全体を一定の比率で混合した混合画像１４３を生成し、これをモニタ２２に表示させても良い。この場合にも、モニタ２２に表示される混合画像１４３から、被検体内や腫瘍組織と、治療光そのものに付随した情報を同時に把握することができる。
【０１０２】
混合画像１４３は、例えば、ＰＤＴ画像１４１の全画素値を９０％にし、ＰＤＴ画像１４２の全画素値を１０％にして、各々対応する画素の画素値を加算した値を各画素の画素値とした画像である。混合画像４２の生成は、ハレーション検出部１２２から表示制御回路１２３に最新のＰＤＴ画像１４２を入力させ、表示制御回路１２３で行うようにしても良いし、混合画像１４２を生成する回路をＤＩＰ４３等に別途設けても良い。また、混合画像１４２は、最新のＰＤＴ画像１４２の全体ではなく、画像中央の一部分等、治療光の照射スポットの全体を含むＰＤＴ画像１４２の一部分を、ＶＲＡＭ２８から表示制御回路１２３が取得したＰＤＴ画像１４１に混合させて生成しても良い。
【０１０３】
なお、上述の第２実施形態では、ＰＤＴ画像にハレーションの輪郭や治療光の照射スポットを重畳する例を説明したが、比較例（図９（Ｂ））のように、いわゆる通常光画像を撮影する場合には、通常光画像にハレーションの輪郭や治療光の照射スポットを重畳して表示しても良い。また、ＰＤＴによる治療中にＰＤＤ画像を撮影する場合（図１０参照）には、ＰＤＤ画像にハレーションの輪郭や治療光の照射スポットを重畳させても良い。
【０１０４】
なお、上述の第１実施形態では、ＰＤＤ画像を確認して腫瘍組織の位置や大きさ，形状等を把握する。また、第２実施形態では、ハレーションや照射スポットの輪郭をＰＤＴ画像に重畳することで治療光の照射位置や照射範囲を報知する例を説明した。しかし、腫瘍組織に治療光が効率良く照射されるか否かは術者の手技によって決まるので、術者の技量によっては、治療光の照射不足が生じたり、治療光の照射不足を防ぐために過剰に治療光を照射しておく必要がある。このため、ＰＤＴを行う電子内視鏡システムでは、腫瘍組織に効率良く治療光が照射されているか否かを客観的に判断できるように表示し、術者をサポートできることが好ましい。この例を以下に第３実施形態として説明する。
【０１０５】
［第３実施形態］
図１４に示すように、電子内視鏡システム３０１は、第１実施形態の電子内視鏡システム１１と同様に、ＰＤＴ中にハレーション有り画像が撮影された場合に、モニタ２２への表示画像をハレーション無し画像に差し替えて表示する電子内視鏡システムであるが、照射光量推定部３０３と表示制御回路３０４を備え、動作モードとしてＰＤＴ準備モードを備える点が電子内視鏡システム１１と異なる。
【０１０６】
ＰＤＴ準備モードは、ＰＤＴによる治療の開始に先立って、腫瘍組織に対する先端部２０及び治療プローブ７３の位置や向きを調節するための動作モードであり、操作部５１からの入力により開始される。ＰＤＴ準備モードが開始されると、ＣＰＵ４１は、ＣＰＵ６６にＰＤＴ準備モード開始信号を入力する。ＣＰＵ６６は、ＰＤＴ準備モード開始信号が入力されると、絞り機構７２を制御して、ハレーションが生じない程度に低光量の治療光を被検体内に照射させる。この低光量治療光の反射光によって、ＰＤＴ準備モード下で撮影される通常光画像に、現在の先端部２０及び治療プローブ７３の位置や向きに応じた治療光の照射スポットが表示される。また、ＰＤＴ準備モードでは、関心領域（以下、ＲＯＩという）を指定する。ＲＯＩは、ＰＤＤ画像によって把握された腫瘍組織を含むように、例えば長方形の範囲で指定される。
【０１０７】
照射光量推定部３０３は、ＰＤＴ準備モード下で動作する。照射光量推定部３０は、指定されたＲＯＩの中央の画素座標を算出し、これを通る横方向（ｘ方向）及び縦方向（ｙ方向）の２方向に沿って、撮影された通常光画像の赤色画素の画素値を抽出する。照射光量推定部３０は、抽出した赤色画素の画素値のデータ列を、治療光の推定照射光量として、表示制御回路３０４に入力する。表示制御回路３０４は、照射光量推定部３０３から入力された治療光の推定照射光量をヒストグラム化して、通常光画像とともに並べてモニタ２２に表示させる。また、表示制御回路３０４は、指定されたＲＯＩ内の画素についての柱を着色して表示する。
【０１０８】
図１５に示すように、電子内視鏡システム３０１をＰＤＴ準備モードで動作させ、操作部５１を用いてＲＯＩ３１３を指定すると、モニタ２２には、通常光画像３１０とともに、ヒストグラム３１１、ヒストグラム３１２が表示される。ヒストグラム３１１は、ＲＯＩ３１３の中心を通る通常光画像３１０の横方向についての治療光の推定照射光量であり、ヒストグラム３１２は、ＲＯＩ３１３の中心を通る通徐行画像３１０の縦方向についての治療光の推定照射光量である。また、通常光画像３１０には低光量の治療光が当たっている位置が照射スポット３１４として識別できる。術者は、ヒストグラム３１１，３１２のピーク位置やピークの値、照射スポット３１４の位置を観察しながら、腫瘍組織に対する治療光の照射位置や向き、治療光の照射範囲等を調節する。
【０１０９】
例えば、図１６（Ａ）に示すように、先端部２０が寝ている状態（被検体内壁３２１に対して平行に近い状態）の場合、照射スポット３１４内に腫瘍組織３２２が収まっていても、低光量治療光３２３の反射光はＣＣＤ２１に入射しにくいので、ヒストグラム３１１，３１２は全体的に低い値を示す。これは、治療光の照射効率が悪いことを示す。また、先端部２０に対して垂直に近い手前の腫瘍組織３２２の隆起の手前側（先端部２０に近い側）からの反射光が多く、腫瘍組織３２２の隆起の奥側（先端部２０から遠い側）からの反射光は少ないので、ヒストグラム３１１，３１２のピーク位置はＲＯＩ３１３の中心位置からずれる。こうしたことを観察しながら、図１６（Ｂ）に示すように、術者が操作部１７のアングルノブを操作して先端部２０の向きを、被検体内壁３１２に垂直に近い向きに変更すると、腫瘍組織３２２からの低光量治療光３２３の反射光量が大きくなり、ヒストグラム３１１，３１２は全体的に高い値を示すようになる。ヒストグラム３１１，３１２が全体として高い値を示すようになることは、腫瘍組織３２２に効率良く治療光が照射されることを示す。また、治療光の照射範囲は、照射スポット３１４の位置を観察しながら、挿入部１６や治療プローブ７３を進退する方向に移動することによって調節される。なお、実際には、被検体内壁３２１は動くので、被検体内壁３１２の動きがあっても、できるだけヒストグラム３１１，３１２が高い値を示し、ピーク位置がＲＯＩ３１３の中央に位置するように先端部２０及び治療プローブ７３の位置や向きが調節される。
【０１１０】
電子内視鏡システム３０１は、ＰＤＴ準備モードにおいて、腫瘍組織への治療光照射効率をヒストグラム３１１，３１２として客観的に判断できるように表示する。このため、治療光が効率良く腫瘍組織に照射されるように先端部２０や治療プローブ７３の位置や向きを容易に調節することができる。これにより、ＰＤＴによる治療をより効率良く行うことができる。また、治療光の照射不足も起こりにくい。
【０１１１】
なお、上述の第３実施形態では、ＰＤＴ準備モードにおいて術者がＰＤＤ画像で確認した腫瘍組織の位置や大きさ等に基づいてＲＯＩ３１３を指定する例を説明したが、これに限らない。例えば、ＰＤＤ画像を撮影したときに、ＰＤＤ画像から腫瘍組織３２２の位置や大きさ、形状等を表す特徴点を抽出し、抽出した特徴点に基づいて、腫瘍組織３２２を囲むように通常光画像３１０にＲＯＩ３１３を自動的に設定するようにしても良い。この場合、ＰＤＤ画像からの腫瘍組織の特徴量の抽出は、専用の回路等を設けても良いし、ＤＩＰ４３やＤＳＰ４２を特徴点抽出手段として機能させても良い。また、このようにＲＯＩ３１３を自動設定する場合、被検体内壁３２１の動きや、先端部２０の移動等に応じて、ＲＯＩ３１３の位置を追従させることが好ましい。
【０１１２】
なお、上述の第３実施形態では、治療光が赤色であることに応じて赤色画素の画素値を抽出することによりヒストグラム３１１，３１２を表示するが、他の色の治療光が必要な光感受性物質を用いる場合には、対応する色の画素値を抽出したり、複数の色の画素値の和を算出して、照射光量を示すヒストグラムを生成すれば良い。
【０１１３】
なお、上述の第３実施形態では、ＰＤＴ時にハレーション有り画像が撮影されたときに過去に撮影されたハレーション無し画像を表示すること（第１実施形態）を前提に説明したが、比較例（図９（Ｂ））のように、ＰＤＴと通常光撮影を交互に行う場合にもＰＤＴ準備モードを設けることによってＰＤＴによる治療効率を向上させることができる。
【０１１４】
なお、上述の第３実施形態では、ＰＤＴによる治療の前にＰＤＴ準備モードを行うことでＰＤＴによる治療効率を向上させる例を説明したが、ＰＤＴによる治療中に、その治療効果を確認したいという要望もある。このため、ＰＤＴを行うことができる電子内視鏡システムでは、ＰＤＴによる治療の最中に、その治療効果を客観的に示すことができると好ましい。以下、ＰＤＴ時に、その治療効果を示す例を実施形態４として説明する。
【０１１５】
［第４実施形態］
図１７に示すように、電子内視鏡システム４０１は、ＰＤＴ中にハレーション有り画像が撮影された場合に、モニタ２２への表示画像をハレーション無し画像に差し替えて表示する電子内視鏡システムであるとともに、上述の第３実施形態の電子内視鏡システム３０１と同様に、ＰＤＴ準備モードにおいてＲＯＩの治療光の推定照射光量を推定する機能する照射光量推定部４０３と、表示制御回路４０４を備える。但し、電子内視鏡システム４０１の照射光量推定部４０３は、ＰＤＴ準備モード中だけでなく、ＰＤＴによる治療を行っている間においても動作し、順次撮影されるＰＤＴ画像を用いて治療光の総照射光量を算出する。照射光量推定部４０３は、順次撮影されるＰＤＴ画像について、同位置の画素の画素値を順次加算することにより、画素毎に累積画素値を算出する。通常、通常光と比較して治療光の光量は極めて大きいので、各画素の累積画素値は、概ね治療光の総照射光量を表す。このため、以下、照射光量推定部４０３が算出する累積画素値を、治療光の総照射光量という。
【０１１６】
照射光量推定部４０３による治療光の総照射光量の算出は、動作準備モードにおいて指定されたＲＯＩに含まれる各画素について行われるとともに、撮影されたＰＤＴ画像がハレーション有り画像か、ハレーション無し画像かによらず、全てのＰＤＴ画像の画素値を加算することによって算出される。また、照射光量推定部４０３による治療光の総照射光量は、ＰＤＴによる治療を開始すると、治療光が照射される限り継続される。したがって、術者がＰＤＴによる治療中にペダルスイッチを放して治療光の照射を一時中断した場合には、照射光量推定部４０３は各画素値の加算を中断するが、術者が再びペダルスイッチを踏み、治療光の照射が再開されたときには、治療光の照射を中断する前に算出された値にさらに各画素値を加算する。さらに、照射光量推定部４０３は、ＲＯＩについて、治療光の総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングした治療効果画像を順次生成する。なお、カラーマップはグレースケールでも良い。治療効果画像は、表示制御回路４０４に入力される。
【０１１７】
表示制御回路４０４は、ＰＤＴ準備モードにおいてヒストグラム３１１，３１２を表示する。また、ＰＤＴによる治療中においては、表示制御回路４０４は、ＶＲＡＭ２８から選択取得したハレーション無し画像に、照射光量推定部４０３から順次入力される治療効果画像を重畳して表示する。このとき、治療効果画像は、ＲＯＩに重畳される。
【０１１８】
図１８に示すように、電子内視鏡システム４０１は、動作準備モードにおいて指定したＲＯＩ３１３に治療効果画像を重畳したＰＤＴ画像４１０をモニタ２２に表示する。ＰＤＴ画像４１０は、治療効果画像が重畳されたことによって、治療光の総照射光量、すなわち治療の進捗状況を把握することができる。例えば、ＲＯＩ３１３内が全て所定色（図１８では最も色が濃い部分）になることが、腫瘍組織４１１に十分な治療光が照射されたことを示す判断基準となる。また、ＰＤＴ画像４１０に治療の進捗状況が示されているので、ＰＤＴ画像４１０を観察しながら、腫瘍組織４１１が早期に所定色で埋まるように、先端部２０及び治療プローブ７３の位置や向きを微調節することもできる。なお、図１８は、治療効果画像が重畳されたＰＤＴ画像４１０の例（上段）と、このＰＤＴ画像４１０のＲＯＩ３１３の拡大図（下段）を例示したが、ＲＯＩ３１３の拡大図を実際に生成し、ＲＯＩ３１３の拡大図ＰＤＴ画像４１０に並べてモニタ２２に表示させたり、あるいはＲＯＩ３１３の拡大図だけをモニタ２２の全面に表示させる拡大表示モードを設けても良い。
【０１１９】
上述のように、電子内視鏡システム４０１は、順次撮影されるＰＤＴ画像の画素値を加算した累積画素値に基づいた値を画素値とする治療効果画像を作成し、これを表示画像に重畳して表示する。このため、電子内視鏡システム４０１は、ＰＤＴによる治療中に、その進捗状況を把握することができる。
【０１２０】
また、上述の第４実施形態では、治療効果画像を治療光の総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングして作成するが、治療光の総照射光量に基づいた治療の進捗状況の表示方法はこの例に限らない。例えば、図１９に示すように、平面状の治療効果画像のかわりに、治療光の総照射光量に基づいて立体的なヒストグラム画像４２０を作成しても良い。この場合、モニタ２２に表示するときには、ＰＤＴ画像４１０と立体的なヒストグラム画像４２０を並べて表示することが好ましい。また、ＰＤＴ画像４１０への治療効果画像の重畳表示と立体的なヒストグラム画像４２０を併用しても良い。
【０１２１】
なお、上述の第４実施形態では、ＲＯＩについて治療効果画像を作成して、ＲＯＩ内の治療の進捗状況をモニタ２２に表示する例を説明したが、ＰＤＴ画像の全面について治療効果画像を作成し、モニタ２２に表示するハレーション無し画像の全面について治療の進捗状況を示しても良い。
【０１２２】
なお、上述の第４実施形態では、ＰＤＴ時にハレーション有り画像が撮影されたときに過去に撮影されたハレーション無し画像を表示することを前提に説明したが、典型例（図９（Ｂ））のように、ＰＤＴと通常光撮影を交互に行う場合にも、ＰＤＴ画像を撮影するようにすれば、上述の第４実施形態を好適に適用できる。また、ＰＤＴ準備モードは、省略しても良い。
【０１２３】
なお、上述の第４実施形態では、ＰＤＴによる治療効果をモニタ２２に表示する様態を説明したが、モニタ２２に表示させるＰＤＴ画像４１０には、さらに、第２実施形態で説明した電子内視鏡システム１２１と同様にして、ハレーションや治療光の照射スポットの輪郭を表示させることが好ましい。
【０１２４】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、ＤＩＰ４３をハレーション検出部として機能させる例を説明したが、これに限らない。例えば、ＤＳＰ４２をハレーション検出部として機能させても良い。また、ＤＩＰ４３やＤＳＰ４２とは別にハレーション検出部５５として機能する専用の回路等を設けても良い。こうした場合には、各々のケースに応じて、画素値と比較する閾値の具体的な値や、ハレーションの有無を判別する基準（閾値より画素値が大きい画素の個数）等は各々のケースに応じて定める。
【０１２５】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、４連続でハレーション有り画像が撮影された場合に、次のフレームでは絞り開口９１を閉じ、治療光の照射を一時中断することによって強制的にハレーション無し画像を撮影する例を説明したが、ハレーション無し画像を強制的に撮影する様態はこの例に限らない。例えば、ＰＤＴによる治療中に強制的にハレーション無し画像を撮影する場合、絞り開口９１の開口量を減らして治療光を減光させても良い。
【０１２６】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、ＶＲＡＭ２８を５フレーム分の記憶容量とする例を説明したが、ＶＲＡＭ２８は複数フレーム分のＰＤＴ画像を記憶することができれば、その記憶容量は任意である。但し、ＶＲＡＭ２８を２フレーム分の記憶容量とする等、ＶＲＡＭ２８の記憶容量が小さい場合には、治療光の照射を中断するケースが多くなり、治療時間の短縮効果は小さくなる。また、ＶＲＡＭ２８の記憶容量を大きくし、これを全てＰＤＴ画像の保持のために利用する場合、強制的にハレーション無し画像を撮影するケースが過度に抑制され、古いハレーション無し画像がモニタ２２に表示され続け、腫瘍組織や被検体内の実際の変化を観察しにくくなる場合がある。このため、ＰＤＴによる治療中の被検体内及び腫瘍組織を自然に観察するためには、ＶＲＡＭ２８の記憶容量を５〜１５フレーム程度の記憶容量とすることが好ましい。
【０１２７】
なお、上述の第１〜第４実施形態では撮像素子としてＣＣＤ２１を用いる例を説明したが、ＣＭＯＳ型のイメージセンサを用いても良い。また、電子内視鏡システム１１，１２１に用いる撮像素子としては、照明光の色をＲＧＢに順に切り替えてフレーム毎に各色の撮像信号を得る方式（いわゆる面順次式）のものを採用してもよいが、治療時間をより短縮するためには、各画素にＲＧＢ等のカラーフィルタ設けられ、カラーの撮像信号を得る方式（いわゆる同時式）のものを用いることが好ましい。
【０１２８】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、治療光が照射されるパルス周期と、ＣＣＤ２１の駆動周期（撮影の周期）が合致し、各フレームの中央で治療光が照射される例（図９参照）を説明したが、ＣＣＤ２１の駆動周期と治療光のパルス周期は合致していなくても良い。ＣＣＤ２１の駆動周期と治療光のパルス周期が合致していない場合には、治療光が照射されないフレームが一定の間隔で生じるので、自然にハレーション無し画像を取得することができる。
【０１２９】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、治療光がパルス照射される例を説明したが、ＰＤＴによる治療を行っている間、継続的に治療光を照射するようにしても良い。
【０１３０】
なお、ＰＤＤ及びＰＤＴに用いる光感受性物質は、治療対象となる部位（腫瘍組織等）に蓄積し、励起光の照射により蛍光光を発し、治療光を照射することによって治療対象となる部位を治療可能であれば、任意のものを用いることができる。ＰＤＤ用の励起光の波長やＰＤＴ用の治療光の波長は、使用する光感受性物質に応じて定めれば良い。また、励起光や治療光の波長が異なる複数種類の光感受性物質を用いることがある場合には、各々に応じて光源等を設けておけば良い。
【０１３１】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、波長選択フィルタ６５によって照明光ユニット６１から、通常光またはＰＤＤ用の励起光が照射される例を説明したがこれに限らない。例えば、波長選択フィルタ６５は、通常光と、ＰＤＤ用の励起光と、光源６３から発せられた通常光を特定の短い波長帯の光（以下、特殊光という）に制限する機能を持ったフィルタとしても良い。この場合、例えば、扇形の複数エリアに区切り、各エリアが通常光，ＰＤＤ用の励起光，特殊光を透過するようにした円板を上述の実施形態のように回転制御すれば良い。特殊光としては、例えば、４５０ｎｍ、５００ｎｍ、５５０ｎｍ、６００ｎｍ、７８０ｎｍ近傍の波長の光が挙げられる。
【０１３２】
４５０ｎｍ近傍の特殊光による撮影は、表層の血管やピットパターン等の被観察部位表面の異微細構造の観察に適している。５００ｎｍ近傍の照明光では、被観察部位の陥凹や隆起等のマクロな凹凸構造を観察することができる。５５０ｎｍ近傍の照明光は、ヘモグロビンによる吸収率が高く、微細血管や発赤の観察に適し、６５０ｎｍ近傍の照明光は、肥厚の観察に適している。深層血管の観察には、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の蛍光物質を静脈注射し、７８０ｎｍ近傍の照明光を用いることで明瞭に観察することができる。
【０１３３】
なお、上述の第１及び第２実施形態では、波長選択フィルタ６５を用いて通常光をＰＤＤ用の励起光とする例を説明したが、通常光を発光する光源６３とは別個にＰＤＤ用の励起光を発光する光源を設け、ミラー等の光学系によってライトガイド３２に入射させる照明光を、通常光と励起光とで切り替えるようにしても良い。
【０１３４】
なお、上述の第１〜第４実施形態では、光源６３としてハロゲンランプを用いる例を説明したが、ＬＥＤやＬＤを光源６３として用いても良い。この場合、波長帯の異なる光を発するＬＥＤやＬＤ等を複数備えておき、これらの点灯と消灯を制御することによって通常光と励起光を切り替えても良い。また、青色レーザ光源と、青色レーザ光を照射されることにより緑色〜赤色の蛍光光を発する蛍光体を用いて通常光を発生させても良い。さらに、他の用途に用いる光源を併用しても良い。以下、全ての光源にＬＤを用いる場合の例を説明する。
【０１３５】
例えば、図２０に示すように、電子内視鏡システム５００の光源装置５０１は互いに中心波長が異なるレーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ１２を備える。各レーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ１２は、ＣＰＵ６６によりそれぞれ個別に調光制御されており、各レーザ光を個別に又は同時に発生することができる。また、各レーザ光源の発光のタイミングや光量比は任意に変更可能となっており、各レーザ光が出射される照明窓からの光のスペクトルを、それぞれ個別に変更できる。
【０１３６】
ＬＤ１は、中心波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する狭帯域光観察用の光源である。ＬＤ２は中心波長４４５ｎｍのレーザ光を出射して後述する波長変換部材である蛍光体を用いて白色光（通常光）を生成するための光源である。ＬＤ３及びＬＤ４は、波長４０５ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、ＰＤＤ等の蛍光観察時に用いられる。ＬＤ５及びＬＤ６は、中心波長４７２ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、血中の酸素飽和度と血管深さの情報を抽出するために用いられる。ＬＤ７及びＬＤ８は、中心波長６６５ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、ＰＤＴに用いられる。ＬＤ９及びＬＤ１０は、中心波長７８５ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、血管に注入したＩＧＣの赤外光観察に用いられる。ＬＤ１１及びＬＤ１２は、中心波長３７５ｎｍのレーザ光を出射する光源であり、ルシフェラーゼを用いた蛍光観察を行うための光源である。なお、各レーザ光源は、上記中心発光波長の±１０ｎｍの範囲に入っていれば良い。
【０１３７】
各レーザ光源ＬＤ１〜ＬＤ１２から出射されるレーザ光は、それぞれ集光レンズ（図示しない）により光ファイバ５０２Ａ〜５０２Ｄに導入される。ＬＤ１，ＬＤ２からのレーザ光は、光ファイバ５０２Ｂ，５０２Ｃを通じて先端部２０に配置された蛍光体５０３に伝送され、ＬＤ３〜ＬＤ１２からのレーザ光は、光ファイバ５０２Ａ，５０２Ｄを通じて光拡散部材５０４に伝送され、照明光や励起光、治療光として被検体内に向けて出射される。
【０１３８】
なお、ＬＤ１とＬＤ２からのレーザ光は、コンバイナ５０６により合波して１系統の光路とされた後、カプラ５０７により分波して２系統の光路とし、それぞれコネクタ１８に伝送される。これにより、ＬＤ１とＬＤ２からのレーザ光が、各レーザ光源の個体差による発光波長のばらつきやスペックルが軽減されて光ファイバ５０２Ｂ，５０２Ｃに均等に伝送される。ここでは、コンバイナ５０６及びカプラ５０３を用いるが、これらを用いずに各レーザ光源ＬＤ１，ＬＤ２からのレーザ光をコネクタ１８に送出する簡略化した構成としても良い。
【０１３９】
光ファイバ５０２Ｂと蛍光体５０３は投光ユニット５１１Ｂを構成し、光ファイバ５０２Ｃと光拡散部材５０４は投光ユニット５１１Ｃを構成する。また、光ファイバ５０２Ａと蛍光体５０３は投光ユニット５１１Ａを構成し、光ファイバ５０２Ｄと蛍光体５０３は投光ユニット５１１Ｄを構成する。
【０１４０】
図２１（Ａ）に示すように、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃは、それぞれ同一の構成であって、蛍光体５０３と、蛍光体５０３の外周を覆う筒状のスリーブ部材５１３と、スリーブ部材５１３の一端側を封止する保護ガラス（照明窓）５１４と、スリーブ部材５１３に挿入された光ファイバ５０２Ｂ（，５０２Ｃ）を中心軸に保持するフェルール５１５とを備えている。また、フェルール５１５の後端側から外皮に覆われて演出される光ファイバ５０２Ｂ（，５０２Ｃ）には、その外皮の外側を覆うフレキシブルスリーブ５１６との間に挿入されている。
【０１４１】
投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃの蛍光体５０３は、レーザ光源ＬＤ２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蛍光物質（例えばＹＡＧ蛍光体、あるいは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５０３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（擬似白色）の通常光が生成される。
【０１４２】
また、図２１（Ｂ）に示すように、投光ユニット５１１Ａ，５１１Ｄも同一構成であり、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃの蛍光体５０３に代えて光拡散部材５０４が配設され、光ファイバ５０２Ｂ，５０２Ｄから導光される点以外は、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃと同様の構成となっている。
【０１４３】
図２２に示すように、投光ユニット５１１Ａ，５１１Ｄの対と、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃの対は、先端部２０の先端面のける対物光学系３１を挟んだ両脇側に対として配置される。そして、例えば、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃに対してＬＤ２から青色レーザ光を導入することにより、白色光（通常光）が生成され、投光ユニット５１１Ｂ，５１１Ｃから被検体内に照射される。また、投光ユニット５１１Ａ，５１１Ｄに対してＬＤ３，ＬＤ４から中心波長が４０５ｎｍのレーザ光（ＰＤＤ用の励起光）と、ＬＤ７，ＬＤ８から中心波長が６６５ｎｍのレーザ光（治療光）とを選択的に導入することにより、投光ユニット５１１Ａ，５１１Ｄから励起光と治療光のいずれかが被検体内に照射される。
【０１４４】
なお、ＰＤＤ用の励起光、励起光の照射によって生じる蛍光光（ＰＤＤ蛍光）、ＰＤＴ用の治療光の波長を薬剤毎に図２３に示す。ＰＤＤの励起光としては、フォトフリン、レザフィリン、ビスダイン、５−ＡＬＡ（アミノレブリン酸）のいずれの蛍光薬剤を使用した場合でも中心波長３５０〜４５０ｎｍのレーザ光が利用可能であり、中心波長が４０５ｎｍのレーザ光が好適に用いられる。５−ＡＬＡはプロトポルフィリンＩＸの蓄積によるもので、病巣の進行によって蛍光の波長比が変化する。
【符号の説明】
【０１４５】
１１，１２１，３０１，４０１，５００ 電子内視鏡システム
１２ 電子内視鏡
１３ プロセッサ装置
１４，５０１ 光源装置
１６ 挿入部
１７，５１ 操作部
１８ コネクタ
１９ ユニバーサルコード
２０ 先端部
２１ ＣＣＤ
２２ モニタ
２３，８２ 観察窓
２４，８３ 照明窓
２６ ＴＧ
２７ ＡＦＥ
２８ ＶＲＡＭ
２９，４１，６６ ＣＰＵ
３１ 対物光学系
３２ ライトガイド
３３ 照明レンズ
４２ ＤＳＰ
４３ ＤＩＰ
４４，１２３，３０４，４０４ 表示制御回路
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
５５，１２２ ハレーション検出部
６１ 照明光ユニット
６２ 治療光ユニット
６３，７１ 光源
６４ 絞り機構
６５ 波長選択フィルタ
６７，７７ 集光レンズ
７２ 絞り機構
７３ 治療プローブ
７４ 鉗子口
７５ 鉗子チャネル
７６，８４ 鉗子出口
８１ フード
８５ 減光フィルタ
９１ 絞り開口
９２ 絞り羽根
９３ スプリング
９４ モータ
９５ 絞り調節機構
１０１，３１０ 通常光画像
１０２ ＰＤＤ画像
１０３，３２２，４１１ 腫瘍組織
１０４ 照射範囲
１０５，１０６，１３１ ＰＤＴ画像
１０７，１３２ ハレーション
１３３ 輪郭
１３４ 輪郭合成画像
１３５，３１４ 照射スポット
１３６ 照射スポット合成画像
１４１，１４２，４１０ ＰＤＴ画像
１４３ 混合画像
３０３，４０３ 照射光量推定部
３１１，３１２ ヒストグラム
３１３ ＲＯＩ
３２１ 被検体内壁
３２３ 低光量治療光
４２０ ヒストグラム画像
５０２Ａ〜５０２Ｄ 光ファイバ
５０３ 蛍光体
５０４ 光拡散部材
５０６ コンバイナ
５０７ カプラ
５１１Ａ〜５１１Ｄ 投光ユニット
５１３ スリーブ部材
５１４ 保護ガラス
５１５ フェルール
５１６ フレキシブルスリーブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を被検体内に照射する白色光照射手段と、
前記被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質に作用して、前記治療対象部位を治療する治療光を照射する治療光照射手段と、
前記被検体内から入射する光を光電変換することにより前記被検体内を撮像する撮像素子と、
前記白色光とともに前記治療光を照射しながら順次撮影される治療中画像の各画素の画素値を加算することにより、画素毎に前記治療光の総照射光量を算出する総照射光量算出手段と、
前記画素毎に算出される前記総照射光量に基づいて、前記治療効果画像を生成する治療効果画像生成手段と、
前記治療中画像を表示する表示手段と、
前記治療中画像とともに前記治療効果画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記治療中画像について、関心領域を指定する関心領域指定手段を備え、
前記総照射光量算出手段は、前記関心領域内の画素について前記総照射光量を算出し、前記治療効果画像生成手段は、前記関心領域について前記治療効果画像を生成することを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記治療効果画像は、前記総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングした画像であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記治療効果画像を前記治療中画像に重畳して表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記治療効果画像を重畳した前記関心領域を前記表示手段に拡大表示することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
前記治療効果画像は、前記総照射光量を立体的なヒストグラムで表示する画像であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記治療中画像がハレーションの生じているハレーション有り画像か、ハレーションの生じていないハレーション無しが増加を判別する判別手段と、
複数フレーム分の前記治療中画像を記憶する記憶手段と、を備え、
前記表示制御手段は、撮影された前記治療中画像が前記ハレーション有り画像である場合に、前記記憶手段に記憶された過去の前記治療中画像の中から、前記ハレーション無し画像を選択して前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
前記判別手段は、前記治療中画像の各画素の画素値を所定の閾値と比較して前記閾値よりも画素値が大きい画素を計数し、前記閾値よりも画素値が大きい画素が所定数よりも多い場合に前記治療中画像を前記ハレーション有り画像と判別し、前記閾値よりも画素値が大きい画素が所定数以下の場合に前記治療中画像を前記ハレーション無し画像と判別することを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
【請求項９】
前記光量調節手段によって前記治療光の光量を低減させることにより、強制的に前記ハレーション無し画像を撮影させる制御手段を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、次の撮影で前記ハレーション有り画像が撮影されると前記記憶手段に記憶された前記治療中画像が全て前記ハレーション有り画像となる前に、前記次の撮影において、前記光量調節手段によって前記治療光の光量を低減させることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１】
白色光を被検体内に照射する白色光照射手段と、
前記被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質に作用して、前記治療対象部位を治療する治療光を照射する治療光照射手段と、
前記被検体内から入射する光を光電変換することにより前記被検体内を撮像する撮像素子と、
前記白色光とともに前記治療光を照射しながら順次撮影される治療中画像の各画素の画素値を加算することにより、画素毎に前記治療光の総照射光量を算出する総照射光量算出手段と、
前記画素毎に算出される前記総照射光量に基づいて、前記治療効果画像を生成する治療効果画像生成手段と、
前記治療中画像を表示する表示手段と、
前記治療中画像とともに前記治療効果画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記治療中画像について、関心領域を指定する関心領域指定手段を備え、
前記総照射光量算出手段は、前記関心領域内の画素について前記総照射光量を算出し、前記治療効果画像生成手段は、前記関心領域について前記治療効果画像を生成することを特徴とする請求項１記載の電子内視鏡システム。
【請求項３】
前記治療効果画像は、前記総照射光量を所定のカラーマップにしたがってマッピングした画像であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項４】
前記表示制御手段は、前記治療効果画像を前記治療中画像に重畳して表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記治療効果画像を重畳した前記関心領域を前記表示手段に拡大表示することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
前記治療効果画像は、前記総照射光量を立体的なヒストグラムで表示する画像であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記治療中画像がハレーションの生じているハレーション有り画像か、ハレーションの生じていないハレーション無しが増加を判別する判別手段と、
複数フレーム分の前記治療中画像を記憶する記憶手段と、を備え、
前記表示制御手段は、撮影された前記治療中画像が前記ハレーション有り画像である場合に、前記記憶手段に記憶された過去の前記治療中画像の中から、前記ハレーション無し画像を選択して前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
前記判別手段は、前記治療中画像の各画素の画素値を所定の閾値と比較して前記閾値よりも画素値が大きい画素を計数し、前記閾値よりも画素値が大きい画素が所定数よりも多い場合に前記治療中画像を前記ハレーション有り画像と判別し、前記閾値よりも画素値が大きい画素が所定数以下の場合に前記治療中画像を前記ハレーション無し画像と判別することを特徴とする請求項７に記載の電子内視鏡システム。
【請求項９】
前記光量調節手段によって前記治療光の光量を低減させることにより、強制的に前記ハレーション無し画像を撮影させる制御手段を備えることを特徴とする請求項７または８に記載の電子内視鏡システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、次の撮影で前記ハレーション有り画像が撮影されると前記記憶手段に記憶された前記治療中画像が全て前記ハレーション有り画像となる前に、前記次の撮影において、前記光量調節手段によって前記治療光の光量を低減させることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の電子内視鏡システム。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２０１２−５０６０１（Ｐ２０１２−５０６０１Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４８８７（Ｐ２０１０−１９４８８７）
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【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２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月３１日（２０１０．８．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]