JP3394431B2 - 内視鏡装置 - Google Patents
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0082—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
- A61B5/0084—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for introduction into the body, e.g. by catheters
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
- G02B23/2407—Optical details
- G02B23/2461—Illumination
- G02B23/2469—Illumination using optical fibres
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、皮膚組織の腫瘍を
診断するために用いる光学装置に関し、特に、蛍光性の
マーカー物質と共に用いて人体又は動物の腫瘍組織を診
断するための、光源を備えた内視鏡診断装置に関する。
診断するために用いる光学装置に関し、特に、蛍光性の
マーカー物質と共に用いて人体又は動物の腫瘍組織を診
断するための、光源を備えた内視鏡診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この内視鏡診断装置は、光源からガイド
を通して診断個所へ、白色光及び青紫色光の少なくとも
２種類の光を選択的に照射可能とされており、白色光に
よって肉眼による観察検査を行い、青紫色光によって腫
瘍組織中で増殖したマーカー物質を刺激しこれを蛍光さ
せて観察を行うようなものである。
を通して診断個所へ、白色光及び青紫色光の少なくとも
２種類の光を選択的に照射可能とされており、白色光に
よって肉眼による観察検査を行い、青紫色光によって腫
瘍組織中で増殖したマーカー物質を刺激しこれを蛍光さ
せて観察を行うようなものである。
【０００３】このような従来から知られている腫瘍検査
装置を使用する場合には、患者に予め、経口、注射、点
滴又はその他の方法により染色δアミノレブリン酸を規
則正しく投与するか、さもなければ濃縮した染色δアミ
ノレブリン酸を投与する。一定時間経過すると、この物
質は、体内において染色ポルフィリンＸＩ（ＰＰ Ｉ
Ｘ）に転化する。この転化した染色ポルフィリンＸＩ
は、都合のよいことに病気によって変性した患部に堆積
する（ドイツ特許出願ＤＥ4228106Ａ）。適当な波長の
光を組み合わせて病変が有る器官の表面に照射すると、
ＰＰＩＸ濃度の高い部分が赤く蛍光を発する。これによ
り、病変部の検索が容易になると共に病変部の立体的な
範囲特定が可能となる。
装置を使用する場合には、患者に予め、経口、注射、点
滴又はその他の方法により染色δアミノレブリン酸を規
則正しく投与するか、さもなければ濃縮した染色δアミ
ノレブリン酸を投与する。一定時間経過すると、この物
質は、体内において染色ポルフィリンＸＩ（ＰＰ Ｉ
Ｘ）に転化する。この転化した染色ポルフィリンＸＩ
は、都合のよいことに病気によって変性した患部に堆積
する（ドイツ特許出願ＤＥ4228106Ａ）。適当な波長の
光を組み合わせて病変が有る器官の表面に照射すると、
ＰＰＩＸ濃度の高い部分が赤く蛍光を発する。これによ
り、病変部の検索が容易になると共に病変部の立体的な
範囲特定が可能となる。
【０００４】ＰＰＩＸを刺激するのに適した光は、波長
３８０nm〜４４５nmの光である。このような光は、肉眼
で見ると強烈な青紫色に見えるため、病変部を一般的に
診断する場合や体腔の検査のような立体的な病変部識別
には適さない。従って、蛍光による病変部観察を行う前
に、白色光のもとで観察を行い、この観察を適当に繰り
返すことが必要となる。つまり、この方法を用いるに
は、白色光を照射すること及び青紫色光を照射すること
の２つの操作から、任意に１つの操作を選択可能とする
必要がある。
３８０nm〜４４５nmの光である。このような光は、肉眼
で見ると強烈な青紫色に見えるため、病変部を一般的に
診断する場合や体腔の検査のような立体的な病変部識別
には適さない。従って、蛍光による病変部観察を行う前
に、白色光のもとで観察を行い、この観察を適当に繰り
返すことが必要となる。つまり、この方法を用いるに
は、白色光を照射すること及び青紫色光を照射すること
の２つの操作から、任意に１つの操作を選択可能とする
必要がある。
【０００５】しかしながら、器官表面に青紫色光を強烈
に照射すると、病変部にあるマーカー物質は比較的速く
崩壊してゆく。つまり、蛍光強度は徐々に下がり、最終
的には完全に蛍光がなくなる。この過程は「退色」と呼ば
れている。また、白色光にも蛍光を促す波長の光が含ま
れているため、「退色」は、青紫色光を照射した場合のみ
ならず、白色光を照射した場合にも起こりうる。この場
合、白色光を照射して観察を行う時間が必要となるた
め、蛍光により効果的な観察を行うための時間が減少し
てしまう。一般的に、白色光による観察が最初に行われ
るため、マーカー物質等の染料が、青紫色光の刺激によ
る蛍光観察を行うより前に退色してしまう場合もありう
る。そのような場合には、蛍光による診断が不可能とな
る。
に照射すると、病変部にあるマーカー物質は比較的速く
崩壊してゆく。つまり、蛍光強度は徐々に下がり、最終
的には完全に蛍光がなくなる。この過程は「退色」と呼ば
れている。また、白色光にも蛍光を促す波長の光が含ま
れているため、「退色」は、青紫色光を照射した場合のみ
ならず、白色光を照射した場合にも起こりうる。この場
合、白色光を照射して観察を行う時間が必要となるた
め、蛍光により効果的な観察を行うための時間が減少し
てしまう。一般的に、白色光による観察が最初に行われ
るため、マーカー物質等の染料が、青紫色光の刺激によ
る蛍光観察を行うより前に退色してしまう場合もありう
る。そのような場合には、蛍光による診断が不可能とな
る。
【０００６】更に、青紫色光の照射により行われる蛍光
観察においては、腫瘍による病変を十分明確に認識でき
ない場合や健康な組織との違いが区別できない場合があ
る。このような場合には蛍光のコントラストを強化する
ことが望ましい。
観察においては、腫瘍による病変を十分明確に認識でき
ない場合や健康な組織との違いが区別できない場合があ
る。このような場合には蛍光のコントラストを強化する
ことが望ましい。
【０００７】ドイツ特許DE19608027A1には、腫瘍組織の
内視鏡診断に用いる装置が開示されている。この装置に
よる検査は、白色光照射及び青色光照射の2つの操作を
組み合わせて行われる。但し、この検査は患者にマーカ
ー物質を導入しないで行われる。この装置の光源は、蛍
光を用いて癌組織の内視鏡検査を行うため、正常な組織
を刺激して蛍光を生じさせるような波長域の光、即ち波
長４２０nm〜４８０nmの光のみを透過させる刺激光作成
フィルターを備えている。白色光により観察を行う場
合、該刺激光作成フィルターは光路から除去される。ま
た、この内視鏡診断装置は、例えば白色光により観察さ
れる通常の検査映像を撮像するための一般的なカメラ
と、蛍光により観察される映像を撮像するための蛍光カ
メラを備えるものにすることができる。この場合の撮像
システには、蛍光観察を行うためのフィルターが備え付
けられている。該フィルターは撮像システム中の撮影レ
ンズの前に設置され、刺激光作成フィルターを透過した
波長の光を遮断し、波長４８０nm〜５２０nmの光のみを
透過させる。その結果、この条件に適合する光だけが蛍
光カメラのイメージ増倍管に到達する。
内視鏡診断に用いる装置が開示されている。この装置に
よる検査は、白色光照射及び青色光照射の2つの操作を
組み合わせて行われる。但し、この検査は患者にマーカ
ー物質を導入しないで行われる。この装置の光源は、蛍
光を用いて癌組織の内視鏡検査を行うため、正常な組織
を刺激して蛍光を生じさせるような波長域の光、即ち波
長４２０nm〜４８０nmの光のみを透過させる刺激光作成
フィルターを備えている。白色光により観察を行う場
合、該刺激光作成フィルターは光路から除去される。ま
た、この内視鏡診断装置は、例えば白色光により観察さ
れる通常の検査映像を撮像するための一般的なカメラ
と、蛍光により観察される映像を撮像するための蛍光カ
メラを備えるものにすることができる。この場合の撮像
システには、蛍光観察を行うためのフィルターが備え付
けられている。該フィルターは撮像システム中の撮影レ
ンズの前に設置され、刺激光作成フィルターを透過した
波長の光を遮断し、波長４８０nm〜５２０nmの光のみを
透過させる。その結果、この条件に適合する光だけが蛍
光カメラのイメージ増倍管に到達する。
【０００８】病変部に蛍光を生じさせるために、生体組
織に波長４７０nm〜４８０nmの光を照射する場合、従来
から知られている装置は、最も好ましい波長４８０nm〜
５２０nmの光を含む波長４８０nm〜６００nmの範囲で作
動する。しかしながら、この範囲の波長の光によって
は、癌組織又はその他の病変組織は蛍光を発しない。光
刺激フィルターが光路の中に設置されている場合には、
正常組織によって生じる蛍光による光だけが蛍光カメラ
のイメージ増倍管に到達する。このドイツ特許DE196080
27A1の方法では、腫瘍組織を目立たせるためのマーカー
物質を用いないため、「退色」の問題が生じない。
織に波長４７０nm〜４８０nmの光を照射する場合、従来
から知られている装置は、最も好ましい波長４８０nm〜
５２０nmの光を含む波長４８０nm〜６００nmの範囲で作
動する。しかしながら、この範囲の波長の光によって
は、癌組織又はその他の病変組織は蛍光を発しない。光
刺激フィルターが光路の中に設置されている場合には、
正常組織によって生じる蛍光による光だけが蛍光カメラ
のイメージ増倍管に到達する。このドイツ特許DE196080
27A1の方法では、腫瘍組織を目立たせるためのマーカー
物質を用いないため、「退色」の問題が生じない。
【０００９】ドイツ特許DE19608027A1は、紫外線、可視
光及び赤外線の照射を行える光源を含んだ腫瘍処理装置
を開示している。赤外線照射用のフィルターは、可視光
照射用のフィルターと共に光ガイドの前に設置され、フ
ィルターを透過した光線は、処理対象となる組織部分に
誘導される。患者には、この治療にあたり、病変細胞を
強力に刺激するチタニウムダイオキシドを予め投与す
る。従って、組織細胞にＸ線領域から紫外線領域までの
様々な波長の光を照射すると、この光によってチタニウ
ムダイオキシドが刺激され、それにより放出される活性
酸素によって病変細胞が破壊される。ドイツ特許出願19
608027A1に開示されている装置が治療目的にのみ使用さ
れ、腫瘍の診断目的には使用されていない事実を別にし
ても、ある波長領域の光を遮断するためのフィルターは
開示されていない。この装置においては、この装置と共
に用いるマーカー物質であり腫瘍細胞中に蓄積するチタ
ニウムダイオキシドを刺激する光(波長２８０nm〜４０
０nm)は、フィルターにより排除されることはない。
光及び赤外線の照射を行える光源を含んだ腫瘍処理装置
を開示している。赤外線照射用のフィルターは、可視光
照射用のフィルターと共に光ガイドの前に設置され、フ
ィルターを透過した光線は、処理対象となる組織部分に
誘導される。患者には、この治療にあたり、病変細胞を
強力に刺激するチタニウムダイオキシドを予め投与す
る。従って、組織細胞にＸ線領域から紫外線領域までの
様々な波長の光を照射すると、この光によってチタニウ
ムダイオキシドが刺激され、それにより放出される活性
酸素によって病変細胞が破壊される。ドイツ特許出願19
608027A1に開示されている装置が治療目的にのみ使用さ
れ、腫瘍の診断目的には使用されていない事実を別にし
ても、ある波長領域の光を遮断するためのフィルターは
開示されていない。この装置においては、この装置と共
に用いるマーカー物質であり腫瘍細胞中に蓄積するチタ
ニウムダイオキシドを刺激する光(波長２８０nm〜４０
０nm)は、フィルターにより排除されることはない。
【００１０】
【解決すべき課題】本発明の目的は、蛍光を発するマー
カー物質を利用して腫瘍組織を診断するために用いる内
視鏡診断装置であって、蛍光観察の前後又はその間に必
要となる白色光による肉眼観察を、蛍光観察に不可欠な
マーカー物質の濃度を下げずに、行えるような内視鏡診
断装置を提供することである。
カー物質を利用して腫瘍組織を診断するために用いる内
視鏡診断装置であって、蛍光観察の前後又はその間に必
要となる白色光による肉眼観察を、蛍光観察に不可欠な
マーカー物質の濃度を下げずに、行えるような内視鏡診
断装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的は、肉眼観察を
行う場合に用いる白色光の光路に、光の強度を減少させ
ることなく、マーカー物質を刺激して蛍光を生じさせる
波長域の光のみを遮断するような照射光フィルターを設
けることにより達成可能である。つまり、この発明によ
る内視鏡診断装置は、青紫色光照射の際に使用する青紫
色光照射フィルターに加えて、肉眼観察用の白色光を照
射する際に使用する白色光照射フィルターをも備えてい
る。尚、この白色光照射フィルターを回転可能なウイン
グ上に設けると便利であり、これを青紫色光照射フィル
ターと共に板状体のウイング上に設け、ウイングを回転
させることにより光路を横切るフィルターを任意に選択
可能とするとより便利である。
行う場合に用いる白色光の光路に、光の強度を減少させ
ることなく、マーカー物質を刺激して蛍光を生じさせる
波長域の光のみを遮断するような照射光フィルターを設
けることにより達成可能である。つまり、この発明によ
る内視鏡診断装置は、青紫色光照射の際に使用する青紫
色光照射フィルターに加えて、肉眼観察用の白色光を照
射する際に使用する白色光照射フィルターをも備えてい
る。尚、この白色光照射フィルターを回転可能なウイン
グ上に設けると便利であり、これを青紫色光照射フィル
ターと共に板状体のウイング上に設け、ウイングを回転
させることにより光路を横切るフィルターを任意に選択
可能とするとより便利である。
【００１２】上記光の強度を減少させることのない白色
光照射フィルターは、腫瘍組織内に堆積するマーカー物
質が吸収しうる最長の波長の光よりも長い波長を持つ光
のみを透過させるようなものとするのが好ましい。この
白色光照射フィルターは、波長４２０nm〜４６０nmの光
を、好ましくは波長４３０nm程度の光を透過させるよう
なものとするのが実用的である。
光照射フィルターは、腫瘍組織内に堆積するマーカー物
質が吸収しうる最長の波長の光よりも長い波長を持つ光
のみを透過させるようなものとするのが好ましい。この
白色光照射フィルターは、波長４２０nm〜４６０nmの光
を、好ましくは波長４３０nm程度の光を透過させるよう
なものとするのが実用的である。
【００１３】青紫色光による観察を行う場合に照射され
る強烈な青紫色光から外科医の目を保護し、且つこの観
察において重要な病変組織から発せられる赤色の蛍光を
観察できるようにするため、本発明の内視鏡診断装置に
は波長４３０nm〜４６０nmの光を遮断するようなカラー
フィルターを設けるとよい。
る強烈な青紫色光から外科医の目を保護し、且つこの観
察において重要な病変組織から発せられる赤色の蛍光を
観察できるようにするため、本発明の内視鏡診断装置に
は波長４３０nm〜４６０nmの光を遮断するようなカラー
フィルターを設けるとよい。
【００１４】前記カラーフィルターは、その内視鏡診断
装置がビデオ内視鏡か又は光学内視鏡のいずれを用いる
かということにもよるが、内視鏡内に設けるのが好まし
い。また、この場合の内視鏡自体の構造には、特に限定
がなく、いかなるタイプの内視鏡をも用いることができ
る。例えば、従来から存在する漏斗挿入式内視鏡も使用
可能であり、その場合には接眼鏡にカラーフィルターを
取り付けるような構成にすることができる。また、精密
な接眼鏡漏斗を備えた内視鏡またはビデオ内視鏡を使用
することもできる。その場合には、前記カラーフィルタ
ーを精密な接眼鏡の末端部分又は内部のいずれかに設置
することができる。光ガイドは、どのようなものを用い
ても良いが、マーカー物質を刺激する刺激光の損失を最
小に押さえるために、石英光ガイド（quartz light gui
de）又は流体光ガイド（fluid light guide）等の低損
失光ガイドを用いるのが良い。
装置がビデオ内視鏡か又は光学内視鏡のいずれを用いる
かということにもよるが、内視鏡内に設けるのが好まし
い。また、この場合の内視鏡自体の構造には、特に限定
がなく、いかなるタイプの内視鏡をも用いることができ
る。例えば、従来から存在する漏斗挿入式内視鏡も使用
可能であり、その場合には接眼鏡にカラーフィルターを
取り付けるような構成にすることができる。また、精密
な接眼鏡漏斗を備えた内視鏡またはビデオ内視鏡を使用
することもできる。その場合には、前記カラーフィルタ
ーを精密な接眼鏡の末端部分又は内部のいずれかに設置
することができる。光ガイドは、どのようなものを用い
ても良いが、マーカー物質を刺激する刺激光の損失を最
小に押さえるために、石英光ガイド（quartz light gui
de）又は流体光ガイド（fluid light guide）等の低損
失光ガイドを用いるのが良い。
【００１５】更に、本発明の内視鏡診断装置では、例え
ば上記２つのフィルターに加えてこれらと選択使用可能
とした第３のフィルターをその光源に設け、第３の照射
光を照射できるようにしてもよい。この第３の照射光
は、腫瘍と周囲の組織とのコントラストが小さい場合
や、先に説明した2つの照射光による観察によっても、
腫瘍が存在すると思われるにも関わらず、腫瘍を発見で
きなかった場合に用いられる。この第３の照射光は、青
紫色光の光路に設けられた青紫色光照射フィルターを設
けた板状体のウイング上に第３の照射光フィルターを形
成し、このウイングを回転させ光路上に第３のフィルタ
ーを位置させることにより得ることができる。この第３
のフィルター即ちコントラスト光フィルターは、赤の波
長域の蛍光を生じる腫瘍を、周囲の組織から顕著に際立
たせることができるように設計されている。このように
して、病変部の背景がさらに暗色になり、この暗色を背
景にすることにより、光を放出する病変部が顕著且つ明
確になる。このとき、青紫色光から他の光に切り替えた
後も、マーカー物質はせいぜい２，３ナノ秒ではあるが
継続して光を発するので、マーカー物質の現象を抑える
ためには、できるだけ多くの青紫色光をフィルターによ
り排除するように注意しなければならない。
ば上記２つのフィルターに加えてこれらと選択使用可能
とした第３のフィルターをその光源に設け、第３の照射
光を照射できるようにしてもよい。この第３の照射光
は、腫瘍と周囲の組織とのコントラストが小さい場合
や、先に説明した2つの照射光による観察によっても、
腫瘍が存在すると思われるにも関わらず、腫瘍を発見で
きなかった場合に用いられる。この第３の照射光は、青
紫色光の光路に設けられた青紫色光照射フィルターを設
けた板状体のウイング上に第３の照射光フィルターを形
成し、このウイングを回転させ光路上に第３のフィルタ
ーを位置させることにより得ることができる。この第３
のフィルター即ちコントラスト光フィルターは、赤の波
長域の蛍光を生じる腫瘍を、周囲の組織から顕著に際立
たせることができるように設計されている。このように
して、病変部の背景がさらに暗色になり、この暗色を背
景にすることにより、光を放出する病変部が顕著且つ明
確になる。このとき、青紫色光から他の光に切り替えた
後も、マーカー物質はせいぜい２，３ナノ秒ではあるが
継続して光を発するので、マーカー物質の現象を抑える
ためには、できるだけ多くの青紫色光をフィルターによ
り排除するように注意しなければならない。
【００１６】コントラスト光フィルターを使用する場合
は、青紫色光の長い波長の端部が左方向へ移動すること
もある。このような場合であっても、青紫色光の範囲
は、内視鏡に取り付けられたカラーフィルターの短い波
長の端部（上記の場合なら４３５nm）を超えないことが
好ましい。
は、青紫色光の長い波長の端部が左方向へ移動すること
もある。このような場合であっても、青紫色光の範囲
は、内視鏡に取り付けられたカラーフィルターの短い波
長の端部（上記の場合なら４３５nm）を超えないことが
好ましい。
【００１７】尚、青紫色光の強度損失を可能な限り押さ
えるために、コントラスト光フィルターを用いることに
より、青紫色光のロングウエーブエッジを４４０nm近辺
に固定させてもよい。
えるために、コントラスト光フィルターを用いることに
より、青紫色光のロングウエーブエッジを４４０nm近辺
に固定させてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて、本発明
にかかる内視鏡診断装置の実施形態について説明を行
う。図３に示すように、光学的に腫瘍組織を検査する本
発明の内視鏡診断装置は、光源１及び内視鏡３と、この
光源１及び内視鏡３を接続する光ガイドケーブル２を備
えている。また内視鏡３の接眼鏡側端部には、極少量の
青紫色光を通すカラーフィルター４を配している。
にかかる内視鏡診断装置の実施形態について説明を行
う。図３に示すように、光学的に腫瘍組織を検査する本
発明の内視鏡診断装置は、光源１及び内視鏡３と、この
光源１及び内視鏡３を接続する光ガイドケーブル２を備
えている。また内視鏡３の接眼鏡側端部には、極少量の
青紫色光を通すカラーフィルター４を配している。
【００１９】光ガイドケーブル２としては、石英光ガイ
ドまたは流体光ガイドが考えられる。また、この光ガイ
ドケーブル２は、青紫色の波長域の光について高い伝達
性を示すものでなければならない。
ドまたは流体光ガイドが考えられる。また、この光ガイ
ドケーブル２は、青紫色の波長域の光について高い伝達
性を示すものでなければならない。
【００２０】光源１はランプ５を備えており、図示せぬ
回路に接続されている。また、ランプ５から生じる光の
中からダメージを与えるような熱線を除去するために、
光源１の光路中に、赤外線フィルター６が設けられてい
る。更に、赤外線フィルターに続けてレンズ７が設けら
れており、これを透過した光は、光ガイドケーブル２の
端部近辺で一点に集中するようになっている。但し、ド
イツ特許DE19608027Ａで開示されている自己集束ランプ
を使用する場合には、前記レンズを省略することができ
る。また、赤外線フィルター６とレンズ７との間には、
照射光の選択を行うために用いる回転フィルター８が設
けられている。
回路に接続されている。また、ランプ５から生じる光の
中からダメージを与えるような熱線を除去するために、
光源１の光路中に、赤外線フィルター６が設けられてい
る。更に、赤外線フィルターに続けてレンズ７が設けら
れており、これを透過した光は、光ガイドケーブル２の
端部近辺で一点に集中するようになっている。但し、ド
イツ特許DE19608027Ａで開示されている自己集束ランプ
を使用する場合には、前記レンズを省略することができ
る。また、赤外線フィルター６とレンズ７との間には、
照射光の選択を行うために用いる回転フィルター８が設
けられている。
【００２１】図４に示したように、回転フィルター８は
ウイング９を備え、このウイング９はフィルター８ａ、
８ｂ及び８ｃを備えている。また、この回転フィルター
８は、駆動装置１０と接続されており、これによりウイ
ング９を回転自在としている。従って、回転フィルター
８におけるウイング９の回転により、フィルター８ａ、
８ｂ及び８ｃから任意に選択したフィルターを、ランプ
５と光ガイドケーブル２との間の光路に配置することが
できる。
ウイング９を備え、このウイング９はフィルター８ａ、
８ｂ及び８ｃを備えている。また、この回転フィルター
８は、駆動装置１０と接続されており、これによりウイ
ング９を回転自在としている。従って、回転フィルター
８におけるウイング９の回転により、フィルター８ａ、
８ｂ及び８ｃから任意に選択したフィルターを、ランプ
５と光ガイドケーブル２との間の光路に配置することが
できる。
【００２２】ウイング９に設けられたフィルター８ａ、
８ｂ及び８ｃの内、フィルター８ａは青紫色光のみを透
過させる青紫色光照射フィルターであり、フィルター８
ｂは蛍光物質を退色させない肉眼観察に適した光を照射
するときに用いる白色光照射フィルターであり、フィル
ター８ｃは蛍光により赤色光を発した病変組織と他の組
織とのコントラストを明確にする光を照射するのに用い
るコントラスト光フィルターである。
８ｂ及び８ｃの内、フィルター８ａは青紫色光のみを透
過させる青紫色光照射フィルターであり、フィルター８
ｂは蛍光物質を退色させない肉眼観察に適した光を照射
するときに用いる白色光照射フィルターであり、フィル
ター８ｃは蛍光により赤色光を発した病変組織と他の組
織とのコントラストを明確にする光を照射するのに用い
るコントラスト光フィルターである。
【００２３】図１に、それぞれのフィルターを透過した
光の波長域を示す。青紫色光は、波長３８０nm〜４４５
nmの波長域（３）である（この範囲を斜線で示す。）。
内視鏡カラーフィルター４を透過する光の波長域は
（６）で示されている。赤紫色光となる蛍光の波長域は
（７）で示されている（この範囲を縦線で示す。）。波
長域（７）から明らかなように、腫瘍組織中に堆積した
マーカー物質が発する蛍光の強度は、他と比較して弱
い。
光の波長域を示す。青紫色光は、波長３８０nm〜４４５
nmの波長域（３）である（この範囲を斜線で示す。）。
内視鏡カラーフィルター４を透過する光の波長域は
（６）で示されている。赤紫色光となる蛍光の波長域は
（７）で示されている（この範囲を縦線で示す。）。波
長域（７）から明らかなように、腫瘍組織中に堆積した
マーカー物質が発する蛍光の強度は、他と比較して弱
い。
【００２４】図２により、波長３４０nm〜５００nmの範
囲を拡大して示す。生体組織に堆積するＰＰＩＸの吸収
スペクトルを実線（１）で示し、曲線（１）による吸収
スペクトルの総量を点線（２）によって示す。吸収スペ
クトル（１）は、照射した青紫色光によって生じる蛍光
の強度を表すものであり、曲線（２）は、広い範囲のス
ペクトルに対し、刺激により生じる蛍光強度の値を与え
ている。従って、光源は、青紫色光を照射する場合に可
能な限り曲線（１）を包含するように設計されている。
ここで、波長３８０nm以下の紫外線が生じるのは、安全
の面から好ましくない。また波長４４０nm以上の光が生
じると、蛍光の発生にはほとんど影響を与えないもの
の、コントラストを十分なものとするのが難しくなる。
従って、青紫色光の波長域（３）は、３８０nm〜４４５
nmの範囲のものを優先的に用いる（図２における一点破
線でこの波長域を示す）。
囲を拡大して示す。生体組織に堆積するＰＰＩＸの吸収
スペクトルを実線（１）で示し、曲線（１）による吸収
スペクトルの総量を点線（２）によって示す。吸収スペ
クトル（１）は、照射した青紫色光によって生じる蛍光
の強度を表すものであり、曲線（２）は、広い範囲のス
ペクトルに対し、刺激により生じる蛍光強度の値を与え
ている。従って、光源は、青紫色光を照射する場合に可
能な限り曲線（１）を包含するように設計されている。
ここで、波長３８０nm以下の紫外線が生じるのは、安全
の面から好ましくない。また波長４４０nm以上の光が生
じると、蛍光の発生にはほとんど影響を与えないもの
の、コントラストを十分なものとするのが難しくなる。
従って、青紫色光の波長域（３）は、３８０nm〜４４５
nmの範囲のものを優先的に用いる（図２における一点破
線でこの波長域を示す）。
【００２５】肉眼観察に用いる白色光は、光源１が放射
するのと同様の波長域の光となるのが一般的であり、従
来の装置では波長３８０nm〜７００nmの光である（図２
における（４）によってこの波長域を示す。）。但し、
この白色光に含まれる光のうち波長が長いものは（熱放
射）は、フィルターを透過することによって除去され
る。このような白色光（４）が、青紫色光と同様にマー
カー物質を蛍光させることは明らかである。
するのと同様の波長域の光となるのが一般的であり、従
来の装置では波長３８０nm〜７００nmの光である（図２
における（４）によってこの波長域を示す。）。但し、
この白色光に含まれる光のうち波長が長いものは（熱放
射）は、フィルターを透過することによって除去され
る。このような白色光（４）が、青紫色光と同様にマー
カー物質を蛍光させることは明らかである。
【００２６】一方、本発明の装置では、白色光照射時に
用いる白色光照射フィルター８ｂを、光源１のランプ５
と光ガイドケーブル２との間に回転させ位置させる。図
２において、白色光照射フィルター８ｂを透過する光の
波長域を領域（５）で示す。この光の波長は、およそ４
３５nm以上である。つまり、本発明の内視鏡装置では、
白色光照射時に白色光照射フィルター８ｂを用いること
により、白色光の中から、白色光照射の際にマーカー物
質として機能するＰＰＩＸの最大吸収範囲（曲線（１）
を参照）の上限よりもより長い波長の光のみを透過させ
る。このようにして、本発明の装置ではマーカー物質の
蛍光をごく少量に抑えることが可能になり、マーカー物
質の退色を遅らせることができる。
用いる白色光照射フィルター８ｂを、光源１のランプ５
と光ガイドケーブル２との間に回転させ位置させる。図
２において、白色光照射フィルター８ｂを透過する光の
波長域を領域（５）で示す。この光の波長は、およそ４
３５nm以上である。つまり、本発明の内視鏡装置では、
白色光照射時に白色光照射フィルター８ｂを用いること
により、白色光の中から、白色光照射の際にマーカー物
質として機能するＰＰＩＸの最大吸収範囲（曲線（１）
を参照）の上限よりもより長い波長の光のみを透過させ
る。このようにして、本発明の装置ではマーカー物質の
蛍光をごく少量に抑えることが可能になり、マーカー物
質の退色を遅らせることができる。
【００２７】白色光照射フィルター８ｂを透過する光の
うち最も短い側の波長が、図２で示す内視鏡カラーフィ
ルター４を透過する光（６）のうちの最も短い側の波長
以下になっていれば、白色光画像における色の歪みは生
じない。内視鏡カラーフィルター４を透過する光のうち
最も波長の短い部分は、４３０nm〜４６０nm近辺にある
ことが多く、従って白色光照射フィルター８ｂを透過す
る光のうち最も波長の短いものは、波長４２０nm〜４６
０nmとされている。図２の場合、最も短い波長はおよそ
４３０nmとなっている。
うち最も短い側の波長が、図２で示す内視鏡カラーフィ
ルター４を透過する光（６）のうちの最も短い側の波長
以下になっていれば、白色光画像における色の歪みは生
じない。内視鏡カラーフィルター４を透過する光のうち
最も波長の短い部分は、４３０nm〜４６０nm近辺にある
ことが多く、従って白色光照射フィルター８ｂを透過す
る光のうち最も波長の短いものは、波長４２０nm〜４６
０nmとされている。図２の場合、最も短い波長はおよそ
４３０nmとなっている。
【００２８】コントラストを明確にするために行うコン
トラスト光照射の際には、ウイング９を回転させること
により、その表面に設けたコントラスト光フィルター８
cを、ランプ５と光ガイドケーブル２との間で光路に位
置させる。コントラスト光フィルター８ｃは、青色に見
える健康な組織と赤色の蛍光を発する病変組織との違い
を、観察者がはっきり区別できるようにする。このコン
トラストは、青色光を抑えるほどより明確になる。つま
り、病変部に対する背景が暗くなり、病変部の発する赤
色の蛍光をよりはっきりと観察できるようになる。しか
しながら、腫瘍組織中に堆積されたマーカー物質は、刺
激光の照射を終了した後はほとんど光を発しなくなるた
め、蛍光現象を維持するためには、できる限り多量の青
色光を透過させ、マーカー物質を刺激しなければならな
い。この目的を達成するため、コントラスト光フィルタ
ー８ｃは刺激光の波長が最も長い側の端部を左に移動さ
せる、この移動は、例えば内視鏡カラーフィルター４の
最も短い側の波長以下まで行い、最高４３５nmまで移動
させる。
トラスト光照射の際には、ウイング９を回転させること
により、その表面に設けたコントラスト光フィルター８
cを、ランプ５と光ガイドケーブル２との間で光路に位
置させる。コントラスト光フィルター８ｃは、青色に見
える健康な組織と赤色の蛍光を発する病変組織との違い
を、観察者がはっきり区別できるようにする。このコン
トラストは、青色光を抑えるほどより明確になる。つま
り、病変部に対する背景が暗くなり、病変部の発する赤
色の蛍光をよりはっきりと観察できるようになる。しか
しながら、腫瘍組織中に堆積されたマーカー物質は、刺
激光の照射を終了した後はほとんど光を発しなくなるた
め、蛍光現象を維持するためには、できる限り多量の青
色光を透過させ、マーカー物質を刺激しなければならな
い。この目的を達成するため、コントラスト光フィルタ
ー８ｃは刺激光の波長が最も長い側の端部を左に移動さ
せる、この移動は、例えば内視鏡カラーフィルター４の
最も短い側の波長以下まで行い、最高４３５nmまで移動
させる。
【００２９】コントラスト光フィルター８ｃにより青紫
色光の強度損失を最小限にとどめるために、最長の波長
を４４０nm近辺にする（図2中の波長４３５nm〜４５０n
mの吸収スペクトル（１）及びその総量（２）を参照の
こと。）。内視鏡カラーフィルターにより、青紫色光の
うち波長の長い部分はほぼ完全に排除されるが、検査し
ようとする組織に十分な量の青紫色光は放射される。こ
の場合、青色光は、観察者の目又はビデオカメラの画像
受信装置に一切届かないか、届いても低い強度となる。
同時に、黒い背景に対して赤色の蛍光を発する患部組織
を容易に認識できる。このようなコントラスト光を用い
た観察は、腫瘍とその周囲組織との対比が弱い場合、ま
たは腫瘍が存在する恐れがあるにもかかわらず、該腫瘍
が上記２つの光による観察では発見できなかった場合に
特に有効である。
色光の強度損失を最小限にとどめるために、最長の波長
を４４０nm近辺にする（図2中の波長４３５nm〜４５０n
mの吸収スペクトル（１）及びその総量（２）を参照の
こと。）。内視鏡カラーフィルターにより、青紫色光の
うち波長の長い部分はほぼ完全に排除されるが、検査し
ようとする組織に十分な量の青紫色光は放射される。こ
の場合、青色光は、観察者の目又はビデオカメラの画像
受信装置に一切届かないか、届いても低い強度となる。
同時に、黒い背景に対して赤色の蛍光を発する患部組織
を容易に認識できる。このようなコントラスト光を用い
た観察は、腫瘍とその周囲組織との対比が弱い場合、ま
たは腫瘍が存在する恐れがあるにもかかわらず、該腫瘍
が上記２つの光による観察では発見できなかった場合に
特に有効である。
【００３０】
【発明の効果】本発明の内視鏡装置は、白色光からマー
カー物質を退色させる波長成分を除去するような白色光
照射フィルターを備えるので、青紫色光による蛍光観察
と共に必要となる白色光による肉眼観察を行う際に、マ
ーカー物質の崩壊を防止することが可能になり、蛍光観
察の時間を長く取れることになる。また、コントラスト
光を照射して、背景から生じる青色光を除去すれば、病
変部をその周辺の組織からはっきり区別できるようにな
り、観察がより容易になる。
カー物質を退色させる波長成分を除去するような白色光
照射フィルターを備えるので、青紫色光による蛍光観察
と共に必要となる白色光による肉眼観察を行う際に、マ
ーカー物質の崩壊を防止することが可能になり、蛍光観
察の時間を長く取れることになる。また、コントラスト
光を照射して、背景から生じる青色光を除去すれば、病
変部をその周辺の組織からはっきり区別できるようにな
り、観察がより容易になる。
【図１】青紫色光中のスペクトルを示す表。
【図２】３４０nm〜５００nmの範囲のスペクトルを示す
表。
表。
【図３】本発明による内視鏡装置の構造を示す概念図。
【図４】回転フィルターの構造を示す概念図。
１ 光源
２ 光ガイドケーブル
３ 内視鏡
４ カラーフィルター
８ 回転フィルター
９ ウイング
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−125911（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−299633（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−150845（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−194582（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−218741（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61B 1/00 - 1/32
Claims (8)
- 【請求項１】 光源と、その光源から内視鏡へ光を誘導
する手段と、白色光及び青紫色光を選択的に出力するた
めに光路中に設けられた複数のフィルターとを備え、且
つ青紫色光を照射すると蛍光を生じるマーカー物質と共
に用いる内視鏡装置であって、前記フィルターは回転自
在な板体であるウイングに設けられており、青紫色波長
域の光を透過させる青紫色光照射フィルターと、マーカ
ー物質を退色させる波長成分である青紫色波長域の光を
除去し、且つ、透過する最も波長の短い光が波長４２０
nm〜４６０nmとされた白色光照射フィルターとからな
り、これらを任意に選択して光路中に位置させられるよ
うにしたことを特徴とする内視鏡装置。 - 【請求項２】 ウィングには青色に見える健康な組織の
青色光を抑えて病変組織の背景を暗くすると共に、マー
カー物質を刺激する光を透過させるコントラスト光フィ
ルターがさらに設けられており、内視鏡内にはマーカー
物質が発する赤色の蛍光を透過させると共に、青紫色波
長域の光を除去するカラーフィルターが設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。 - 【請求項３】 カラーフィルターは、波長４３０nm〜４
６０nm以上の光のみを透過させるものとされたことを特
徴とする請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 コントラスト光フィルターは、それを透
過する最も波長の長い光が約４３０nmとされており、波
長約４３０nm以下の青紫色光を透過するようにしたこと
を特徴とする請求項２又は請求項３記載の内視鏡装置。 - 【請求項５】 光源から内視鏡へ光を誘導する手段が光
ガイドであることを特徴とする請求項１〜請求項４のい
ずれか１項に記載の内視鏡装置。 - 【請求項６】 光ガイドは、青紫色光の波長域において
特に優れた伝達能力を有するものであることを特徴とす
る請求項１〜請求項５のいずれかに記載の内視鏡装置。 - 【請求項７】 光ガイドは、石英光ガイドであることを
特徴とする請求項５又は請求項６記載の内視鏡装置。 - 【請求項８】 光ガイドは、流体光ガイドであることを
特徴とする請求項５又は請求項６記載の内視鏡装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19640700:1 | 1996-10-02 | ||
| DE19640700A DE19640700C2 (de) | 1996-10-02 | 1996-10-02 | Einrichtung zur photodynamischen endoskopischen Diagnose von Tumorgewebe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10113327A JPH10113327A (ja) | 1998-05-06 |
| JP3394431B2 true JP3394431B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=7807706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27005797A Expired - Fee Related JP3394431B2 (ja) | 1996-10-02 | 1997-10-02 | 内視鏡装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5971918A (ja) |
| JP (1) | JP3394431B2 (ja) |
| DE (1) | DE19640700C2 (ja) |
| FR (1) | FR2753897B1 (ja) |
| GB (1) | GB2317968B (ja) |
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1996
- 1996-10-02 DE DE19640700A patent/DE19640700C2/de not_active Expired - Fee Related
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1997
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