JP6184086B2 - Phototherapy device - Google Patents
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Description
本発明は、光治療装置に関する。 The present invention relates to a phototherapy device.
光線力学的治療法(photodynamic therapy:以下、「PDT」と略する。)は、癌細胞に多く蓄積される光感受性物質とレーザ光照射による光化学反応を利用した局所的治療法である。 Photodynamic therapy (hereinafter abbreviated as “PDT”) is a local treatment method that utilizes a photochemical reaction caused by irradiation of a photosensitive substance and a laser beam, which is accumulated in cancer cells.
PDTは、光感受性物質(例えば、タラポルフィンナトリウム)を生体に投与し、光感受性物質が蓄積された癌細胞に対し、光感受性物質特有の励起波長を有するレーザ光を照射することで光感受性物質から一重項酸素を生じさせ、この一重項酸素により癌細胞を破壊する治療法である。 In PDT, a photosensitive substance (for example, talaporfin sodium) is administered to a living body, and a cancer cell in which the photosensitive substance is accumulated is irradiated with a laser beam having an excitation wavelength peculiar to the photosensitive substance. This is a treatment method in which singlet oxygen is generated from, and cancer cells are destroyed by this singlet oxygen.
例えば、特許文献1には、PDTを行う光治療装置が提案されている。 For example, Patent Literature 1 proposes a phototherapy device that performs PDT.
例えば、癌治療において、手術により未治療部位が残った状態であると再発の危険性があり、再手術を行うには臨床上困難である場合もある。一方、PDTによる癌治療において、同一箇所に何度も重ねてレーザ光を照射する過剰照射は、患者にとって好ましくない場合もある。 For example, in cancer treatment, if an untreated part remains after surgery, there is a risk of recurrence, and it may be clinically difficult to perform reoperation. On the other hand, in cancer treatment by PDT, over-irradiation in which laser light is repeatedly applied to the same location many times may not be preferable for the patient.
しかしながら、PDTにおいては、光感受性物質が蓄積された癌細胞をレーザ光で照射しても癌細胞自体に視覚的な変性が起こらないため、医師等の術者が、手術中に治療部位全体のうち、レーザ光を照射した治療済み部位と未治療部位とが判断し難い、という課題を有していた。 However, in PDT, even if a cancer cell in which a photosensitive substance is accumulated is irradiated with a laser beam, the cancer cell itself does not undergo visual degeneration. Among them, there is a problem that it is difficult to determine a treated site and an untreated site irradiated with laser light.
本発明は、前記従来の課題を解決するためのもので、術者が治療済み部位と未治療部位とを、術中に容易に把握することができる光治療装置を提供することを目的とする。 The present invention is intended to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a phototherapy device that allows an operator to easily grasp a treated site and an untreated site during surgery.
そして、この目的を達成するために本発明の光治療装置は、生体に投与された光感受性物質を用いて光治療を行う光治療装置であって、光感受性物質を励起して蛍光を発生させ、観察領域に照射する第1の出力の光と、前記第1の出力の光より出力が大きく前記光感受性物質を励起して一重項酸素を発生させ、前記第1の出力の光により前記光感受性物質から発せられた蛍光に基づき治療部位に照射する第2の出力の光とを出力する光照射部と、 前記観察領域を撮像する撮像部と、前記撮像部からの撮像信号に基づき撮像画像データを生成する撮像画像生成部と、前記第2の出力の光を照射した位置を示す治療済画像データを生成する治療済画像生成部と、前記撮像画像データに前記治療済画像データを重畳した合成画像データを生成する画像合成・表示処理部と、前記合成画像データを合成画像として表示する表示部とを、を備えた構成とした。 In order to achieve this object, the phototherapy device of the present invention is a phototherapy device that performs phototherapy using a photosensitizer administered to a living body, and excites the photosensitizer to generate fluorescence. The light of the first output irradiating the observation region and the light having a larger output than the light of the first output excite the photosensitizer to generate singlet oxygen, and the light of the first output emits the light. A light irradiation unit that outputs a second output light that irradiates a treatment site based on fluorescence emitted from a sensitive substance, an imaging unit that images the observation region, and a captured image based on an imaging signal from the imaging unit A captured image generation unit that generates data; a treated image generation unit that generates treated image data indicating a position irradiated with the light of the second output; and the treated image data is superimposed on the captured image data Generate composite image data And the image synthesis and display processing unit, and a display unit that displays the composite image data as a composite image, and a configuration with a.
本発明の光治療装置によれば、上記構成により、術者が治療済み部位と未治療部位とを術中に容易に把握することができる。その結果、術者が治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしや過剰照射を抑制することが可能となる。 According to the phototherapy device of the present invention, the above configuration allows the operator to easily grasp the treated site and the untreated site during the operation. As a result, it is possible to suppress missed laser light irradiation and excessive irradiation on the site to be treated by the surgeon.
以下に、本発明の光治療装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、光感受性物質としてクロリン系光感受性物質であるタラポルフィンナトリウムを例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。その他の光感受性物質としてはポルフィリン系光感受性物質があり、例えば、フォトフィリンなどがある。 Embodiments of the phototherapy device of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, talaporfin sodium, which is a chlorin-based photosensitizer, is described as an example of the photosensitizer, but the present invention is not limited to this. Other photosensitizers include porphyrin-based photosensitizers such as photophilin.
(実施の形態1)
以下、実施の形態1に係る光治療装置について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the phototherapy device according to Embodiment 1 will be described with reference to the drawings.
≪構成について≫
<全体構成>
図1は、本発明の実施の形態1における光治療装置の概略ブロック図である。
≪About composition≫
<Overall configuration>
FIG. 1 is a schematic block diagram of a phototherapy device according to Embodiment 1 of the present invention.
光治療装置1は、操作部2、光照射部3、撮像部4、画像処理部5、表示部6および制御部7から構成される。 The phototherapy device 1 includes an operation unit 2, a light irradiation unit 3, an imaging unit 4, an image processing unit 5, a display unit 6, and a control unit 7.
<操作部2>
操作部2は、医師等の操作者が光治療装置1の各種設定を行うものである。操作部2は、観察領域の中から癌領域を特定するモード(以下、「観察モード」とする。)と、観察モードで特定した癌領域を治療するモード(以下、「治療モード」とする。)とを操作者が切替え可能な構成となっている。また、後述する光照射部3から光の照射の制御を行うON/OFFのスイッチ(不図示)を備えている。そして、後述する治療済画像生成部55において、治療済画像データを生成するための設定操作が可能な構成となっている。なお、操作部2は、前述のON/OFFスイッチをフットスイッチとして別に設ける構成であってもよい。
<Operation unit 2>
The operation unit 2 is used by an operator such as a doctor to make various settings for the phototherapy device 1. The operation unit 2 sets a mode for identifying a cancer region from the observation region (hereinafter referred to as “observation mode”) and a mode for treating the cancer region identified in the observation mode (hereinafter referred to as “treatment mode”). ) Can be switched by the operator. Further, an ON / OFF switch (not shown) for controlling light irradiation from a light irradiation unit 3 described later is provided. And in the treated image generation part 55 mentioned later, it has the structure in which the setting operation for producing | generating treated image data is possible. The operation unit 2 may have a configuration in which the above-described ON / OFF switch is separately provided as a foot switch.
<光照射部3>
光照射部3は、少なくとも光感受性物質を励起することができる波長を含む光(以下、「励起光」という。)を照射することができる光源(以下、「励起光源」とする。」)(不図示)を備えている。この励起光源は、例えば、半導体レーザ素子が挙げられる。
光感受性物質がタラポルフィンナトリウムの場合、概ね405nm、510nm、664nmをピークとする励起波長がある。405nmを基準とする励起波長は、相対的に大きいピークを有するが、酸化ヘモグロビンの吸収波長と重複し、生体組織内に深達し難い等
の問題があるため、励起光には適さない。また、510nmを基準とする励起波長は、相対的に小さなピークであるため、励起光には適さない。したがって、このような問題が少ない664nmを基準とする励起光とすることが望ましい。なお、タラポルフィンナトリウムは、664nmのピーク波長を基準に概ね655〜670nmの帯域に励起波長を有し、概ね672nmをピーク波長とする蛍光を発する性質を有する。
<Light irradiation part 3>
The light irradiation unit 3 is a light source (hereinafter referred to as “excitation light source”) that can irradiate at least light including a wavelength that can excite the photosensitive substance (hereinafter referred to as “excitation light”). (Not shown). An example of this excitation light source is a semiconductor laser element.
In the case where the photosensitive substance is talaporfin sodium, there are excitation wavelengths having peaks at approximately 405 nm, 510 nm, and 664 nm. The excitation wavelength based on 405 nm has a relatively large peak, but it is not suitable for excitation light because it overlaps with the absorption wavelength of oxyhemoglobin and is difficult to reach deep into living tissue. Moreover, since the excitation wavelength with 510 nm as a reference is a relatively small peak, it is not suitable for excitation light. Therefore, it is desirable to use excitation light with 664 nm as a reference, which has few such problems. In addition, talaporfin sodium has an excitation wavelength in a band of approximately 655 to 670 nm with a peak wavelength of 664 nm as a reference, and has a property of emitting fluorescence having a peak wavelength of approximately 672 nm.
また、光照射部3は、観察モードと治療モードとで異なる出力の光を照射する構成となっている。観察モードでは光感受性物質を励起し、蛍光を発する相対的に弱い出力の光を照射し(以下、「第1の出力の光」という。)、治療モードでは光感受性物質を励起し、蛍光を発するとともに、光感受性物質から一重項酸素を発生させる相対的に強い出力の光を照射する(以下、「第2の出力の光」という。)すなわち、第2の出力の光は、第1の出力の光よりも、出力が大きい光であることになる。例えば、光感受性物質がタラポルフィンナトリウムの場合、第1の出力の光は、概ね125mW、10mW/cm2出力の光であって、第2の出力の光は概ね265mW、150mW/cm2の出力の光である。 Moreover, the light irradiation part 3 becomes a structure which irradiates the light of a different output by observation mode and treatment mode. In the observation mode, the photosensitive substance is excited and irradiated with relatively weak output light that emits fluorescence (hereinafter referred to as “first output light”). In the treatment mode, the photosensitive substance is excited to emit fluorescence. And a relatively strong output light that generates singlet oxygen from the photosensitive material (hereinafter referred to as “second output light”), that is, the second output light is the first output light. This means that the output is larger than the output light. For example, when the photosensitive substance is talaporfin sodium, the first output light is approximately 125 mW and 10 mW / cm 2 output, and the second output light is approximately 265 mW and 150 mW / cm 2 output. The light.
なお、観察モードでは、一度に広範囲の観察領域で癌領域を確認することができるように、第1の出力の光と第2の出力の光とで、生体に照射する光照射範囲(すなわち、光照射径のことをいう。)を可変とする構成であることが望ましい。例えば、第1の出力の光では40mm程度の直径で観察領域に光を照射する構成とし、第2の出力の光では10〜15mm程度の直径で観察領域に光を照射する構成とする。この場合、第1の出力の光と第2の出力の光を照射する励起光源をそれぞれ別個に設けてもよいし、1つの励起光源で第1の出力の光と第2の出力の光を照射する構成であってもよい。ただし、1つの励起光源で第1の出力の光と第2の出力の光を照射する場合、手動ないし自動で励起光源と観察領域との間に光照射径を変えるレンズ(不図示)を設け、このレンズにより観察モードと治療モードとで光照射径を可変とする構成にする必要がある。 In the observation mode, the light irradiation range (that is, the light output to irradiate the living body with the first output light and the second output light so that the cancer region can be confirmed in a wide observation region at a time (that is, It is desirable that the light irradiation diameter be variable. For example, the first output light is configured to irradiate the observation region with a diameter of about 40 mm, and the second output light is configured to irradiate the observation region with a diameter of about 10 to 15 mm. In this case, an excitation light source for irradiating the first output light and the second output light may be provided separately, or the first output light and the second output light may be provided by one excitation light source. The structure which irradiates may be sufficient. However, when irradiating the first output light and the second output light with one excitation light source, a lens (not shown) that changes the light irradiation diameter between the excitation light source and the observation region is provided manually or automatically. Therefore, it is necessary to make the light irradiation diameter variable between the observation mode and the treatment mode with this lens.
<撮像部4>
撮像部4は、観察モードにおいて、光照射部3で照射された観察領域を撮像するものであって、励起光成分をカットし、蛍光成分を可能な限り透過させた画像を撮像し、その撮像信号を後述する画像処理部5に出力する。具体的には、例えば、CCD、CMOSといった撮像素子(不図示)と励起光カットフィルタ(ノッチフィルタ)(不図示)を有し、撮像素子と観察領域との間にこの励起光カットフィルタを備えることで、励起光成分をカットする。
<Imaging unit 4>
The imaging unit 4 images the observation region irradiated by the light irradiation unit 3 in the observation mode. The imaging unit 4 captures an image that cuts the excitation light component and transmits the fluorescent component as much as possible. The signal is output to the image processing unit 5 described later. Specifically, for example, an imaging device such as a CCD or CMOS (not shown) and an excitation light cut filter (notch filter) (not shown) are provided, and this excitation light cut filter is provided between the imaging device and the observation region. Thus, the excitation light component is cut.
この点を、タラポルフィンナトリウムを例に図2を用いて説明する。図2は、光照射部3(励起光源)が照射する励起光のスペクトル(図2中の「a」)と、タラポルフィンナトリウムが発する蛍光のスペクトル(図2中の「b」)と、励起光カットフィルタの透過率特性(図2中の「c」)を示す図である。図2に示すように、励起光カットフィルタは、励起光成分をカットし、蛍光成分を可能な限り透過することができるフィルタである。したがって、励起光カットフィルタは、少なくとも励起光成分のうち励起光のピーク波長をカットし、かつ、蛍光のピーク波長をカットしないものであることが望ましい。タラポルフィンナトリウムの場合、励起光成分である655〜670nmの波長の光をカットすることができるフィルタであることが望ましい。 This point will be described with reference to FIG. 2 by taking talaporfin sodium as an example. FIG. 2 shows a spectrum of excitation light (“a” in FIG. 2) irradiated by the light irradiation unit 3 (excitation light source), a spectrum of fluorescence emitted from sodium talaporfin (“b” in FIG. 2), and excitation. It is a figure which shows the transmittance | permeability characteristic ("c" in FIG. 2) of a light cut filter. As shown in FIG. 2, the excitation light cut filter is a filter that can cut the excitation light component and transmit the fluorescence component as much as possible. Therefore, the excitation light cut filter desirably cuts at least the peak wavelength of excitation light among the excitation light components and does not cut the peak wavelength of fluorescence. In the case of talaporfin sodium, a filter capable of cutting light having a wavelength of 655 to 670 nm, which is an excitation light component, is desirable.
<画像処理部5>
画像処理部5は、撮像画像生成部51、蛍光強度演算部52、判定部53、治療部位画像生成部54、治療済画像生成部55、画像合成・表示処理部56および記憶部57から構成され、撮像部4からの撮像信号に基づき、後述の処理を行う。
<Image processing unit 5>
The image processing unit 5 includes a captured image generation unit 51, a fluorescence intensity calculation unit 52, a determination unit 53, a treatment site image generation unit 54, a treated image generation unit 55, an image composition / display processing unit 56, and a storage unit 57. Based on the imaging signal from the imaging unit 4, processing described later is performed.
<撮像画像生成部51>
撮像画像生成部51は、観察モードにおいて、撮像部4で撮像した撮像信号に基づき、第1の撮像画像データを生成する。ここで生成される第1の撮像画像データは、励起光カットフィルタで励起光成分がカットされた画像データである。そして、この第1の撮像画像データを後述する蛍光強度演算部52、画像合成・表示処理部56および記憶部57へと出力する。
<Captured Image Generation Unit 51>
The captured image generation unit 51 generates first captured image data based on the imaging signal captured by the imaging unit 4 in the observation mode. The first captured image data generated here is image data in which the excitation light component is cut by the excitation light cut filter. Then, the first captured image data is output to a fluorescence intensity calculation unit 52, an image composition / display processing unit 56, and a storage unit 57, which will be described later.
<蛍光強度演算部52>
蛍光強度演算部52は、観察モードにおいて、第1の撮像画像データに基づき光感受性物質が発した蛍光強度を演算し、演算結果を後述する判定部53に出力する。具体的には、第1の撮像画像データ中のピクセル毎の蛍光成分を抽出し、この蛍光成分の蛍光強度を演算する。蛍光強度の演算としては、光感受性物質の蛍光のピーク波長(タラポルフィンナトリウムの場合は672nm)の強度を蛍光強度としてもよいし、蛍光のピーク波長を基準とした所定の範囲の波長分の強度を蛍光強度としてもよい。
<Fluorescence intensity calculation unit 52>
In the observation mode, the fluorescence intensity calculation unit 52 calculates the fluorescence intensity emitted by the photosensitive material based on the first captured image data, and outputs the calculation result to the determination unit 53 described later. Specifically, the fluorescence component for each pixel in the first captured image data is extracted, and the fluorescence intensity of this fluorescence component is calculated. As the calculation of the fluorescence intensity, the intensity of the fluorescence peak wavelength (672 nm for talaporfin sodium) of the photosensitive substance may be used as the fluorescence intensity, or the intensity of a predetermined range of wavelengths based on the fluorescence peak wavelength. May be the fluorescence intensity.
<判定部53>
判定部53は、観察モードにおいて、蛍光強度演算部52の演算結果に基づき、観察領域中の各部位(すなわち、第1の撮像画像データの各ピクセルに相当する位置を指す。)が癌領域か否かを判定する。具体的には、判定部53において、あらかじめ癌領域か否かを判定する所定の閾値を設け、観察領域中の各部位の蛍光強度が所定の閾値より大きいか否かを判定する。すなわち、蛍光強度が大きいということは、光感受性物質が多く蓄積されていることを示していることであり、係る部位を癌領域と判定することができる。そして、所定の閾値より大きいと判定したピクセル部分を癌領域と判定し、第1の撮像画像データにおけるそのピクセルの位置に係る情報を、後述する治療部位画像生成部54へと出力する。
<Determining unit 53>
In the observation mode, the determination unit 53 determines whether each part in the observation region (that is, a position corresponding to each pixel of the first captured image data) is a cancer region based on the calculation result of the fluorescence intensity calculation unit 52. Determine whether or not. Specifically, the determination unit 53 provides a predetermined threshold value for determining whether or not it is a cancer region in advance, and determines whether or not the fluorescence intensity of each part in the observation region is greater than the predetermined threshold value. In other words, a high fluorescence intensity indicates that a large amount of photosensitive substance is accumulated, and it is possible to determine such a site as a cancer region. Then, the pixel portion determined to be larger than the predetermined threshold is determined as a cancer region, and information related to the position of the pixel in the first captured image data is output to the treatment site image generation unit 54 described later.
<治療部位画像生成部54>
治療部位画像生成部54は、観察モードにおいて、判定部53から出力されたピクセルの位置に係る情報に基づき、治療部位画像データを生成し、この第1の撮像画像データを後述の画像合成・表示処理部56に出力する。この治療部位画像データは、第1の撮像画像データの観察領域における癌細胞の位置を示す画像である。
<Treatment site image generation unit 54>
In the observation mode, the treatment site image generation unit 54 generates treatment site image data based on the information regarding the pixel position output from the determination unit 53, and the first captured image data is combined with and displayed in an image, which will be described later. The data is output to the processing unit 56. The treatment site image data is an image indicating the position of the cancer cell in the observation region of the first captured image data.
<治療済画像生成部55>
治療済画像生成部55は、治療モードにおいて、観察領域中で第2の出力の光を照射した部位(すなわち、治療済部位のことをいう。)の位置および範囲を示す治療済画像データを生成し、表示処理部56に出力する。この治療済画像データは、操作部2の操作を介して後述の制御部7の指令の下で行われる。具体的には、操作者が表示部6で表示された後述の第1の合成画像を確認しながら操作部2を操作し、第1の合成画像におけるレーザ光を照射した治療済部位の位置を特定し、その特定した位置情報に基づき、治療済画像データを生成する。そして、治療済画像データを後述の画像合成・表示処理部56に出力する。
<Treated image generator 55>
The treated image generation unit 55 generates treated image data indicating the position and range of a part irradiated with light of the second output in the observation region (that is, a treated part) in the treatment mode. And output to the display processing unit 56. This treated image data is performed under the command of the control unit 7 described later through the operation of the operation unit 2. Specifically, the operator operates the operation unit 2 while confirming a first composite image, which will be described later, displayed on the display unit 6, and determines the position of the treated site irradiated with laser light in the first composite image. Based on the specified position information, treated image data is generated. Then, the treated image data is output to an image composition / display processing unit 56 described later.
<画像合成・表示処理部56>
画像合成・表示処理部56は、観察モードでは、撮像画像生成部51から出力された第1の撮像画像データを記憶部57から取り出し、この撮像画像データと治療部位画像生成部54から出力された治療部位画像データとを合成し、第1の合成画像データを生成する。この第1の合成画像データは、撮像画像上に治療部位画像が重畳して表示された画像となる。そして、画像合成・表示処理部56は、第1の合成画像データを表示部6および記憶部57に出力する。表示部6の表示画面には、第1の合成画像が表示されることになる。
<Image Composition / Display Processing Unit 56>
In the observation mode, the image composition / display processing unit 56 takes out the first captured image data output from the captured image generation unit 51 from the storage unit 57, and outputs the captured image data and the treatment site image generation unit 54. The treatment site image data is synthesized and first synthesized image data is generated. The first composite image data is an image in which the treatment site image is displayed superimposed on the captured image. Then, the image composition / display processing unit 56 outputs the first composite image data to the display unit 6 and the storage unit 57. A first composite image is displayed on the display screen of the display unit 6.
一方、画像合成・表示処理部56は、治療モードでは、記憶部57から第1の合成画像データを取り出し、治療済画像生成部55からの治療済画像データと第1の合成画像データとを合成し、第2の合成画像データを生成する。この第2の合成画像データは、第1の合成画像上に治療済画像が重畳して表示された画像となる。そして、第2の合成画像データを表示部6に出力し、表示部6の表示画面には、第2の合成画像が表示されることになる。 On the other hand, in the treatment mode, the image composition / display processing unit 56 extracts the first composite image data from the storage unit 57, and synthesizes the treated image data and the first composite image data from the treated image generation unit 55. Then, the second composite image data is generated. The second composite image data is an image in which the treated image is displayed superimposed on the first composite image. Then, the second composite image data is output to the display unit 6, and the second composite image is displayed on the display screen of the display unit 6.
<記憶部57>
記憶部57は、撮像画像生成部51からの第1の撮像画像データと表示処理部56からの第1の合成画像データを記憶し、記憶したデータを表示処理部56へ出力する。
<Storage unit 57>
The storage unit 57 stores the first captured image data from the captured image generation unit 51 and the first composite image data from the display processing unit 56, and outputs the stored data to the display processing unit 56.
<制御部7>
制御部7は、操作部2の指令の下、光治療装置1内の各ブロック(主に光照射部3、撮像部4、画像処理部5)を制御する。
<Control unit 7>
The control unit 7 controls each block (mainly the light irradiation unit 3, the imaging unit 4, and the image processing unit 5) in the phototherapy device 1 under the instruction of the operation unit 2.
≪動作について≫
以上の構成からなる光治療装置1の動作について、操作者の操作も踏まえて、図4および図5のフロー図を用いて説明する。なお、図4は観察モードにおけるフロー図、図5は治療モードにおけるフロー図を示している。
≪About operation≫
The operation of the phototherapy device 1 having the above configuration will be described using the flowcharts of FIGS. 4 and 5 in consideration of the operation of the operator. 4 shows a flowchart in the observation mode, and FIG. 5 shows a flowchart in the treatment mode.
≪観察モードの動作について≫
以下、観察モードにおける光治療装置1の動作を、図4を用いて説明する。
≪About operation in observation mode≫
Hereinafter, operation | movement of the phototherapy apparatus 1 in observation mode is demonstrated using FIG.
<ステップ1(S001)>
ステップ1(S001)では、操作者が治療を行う観察領域に向けて光照射部3をセットし、操作部2を操作により観察モードに設定する。この際、操作部2のON/OFFスイッチは、OFFの状態となっている。また、この際、治療が行われる患者は、光感受性物質が投与されている状態となっている。
<Step 1 (S001)>
In step 1 (S001), the light irradiation unit 3 is set toward the observation region where the operator performs treatment, and the operation unit 2 is set to the observation mode by operation. At this time, the ON / OFF switch of the operation unit 2 is in an OFF state. At this time, the patient to be treated is in a state where a photosensitive substance is administered.
<ステップ2(S002)>
ステップ2(S002)では、操作者が操作部2のON/OFFスイッチをONにすることで、光照射部3の励起光源から観察モードにおける第1の出力の光を観察領域に向けて照射される。この際、観察モードにおいては、観察領域に照射される第1の出力の光が40mmの光照射径となるように設定されているものとする。この第1の出力の光により、観察領域に存する光感受性物質が励起され、蛍光を発することになる。
<Step 2 (S002)>
In Step 2 (S002), when the operator turns on the ON / OFF switch of the operation unit 2, the first output light in the observation mode is emitted from the excitation light source of the light irradiation unit 3 toward the observation region. The At this time, in the observation mode, it is assumed that the first output light applied to the observation region is set to have a light irradiation diameter of 40 mm. The light of the first output excites the photosensitive substance existing in the observation region and emits fluorescence.
<ステップ3(S003)>
ステップ3(S003)では、撮像部4が第1の出力の光が照射された観察領域を撮像し、撮像画像生成部51で第1の撮像画像データを構築して、画像合成・表示処理部56の処理を介して表示部6に第1の撮像画像データを表示されることなる。この際、前述のとおり、撮像部4で撮像された撮像信号は、励起光カットフィルタにより、励起光成分がカットされた撮像信号である。そして、表示部6には、図6(a)に示すような表示画面101が表示されることとなる。すなわち、図6(a)における観察領域102のうち、光感受性物質が多く蓄積された癌細胞(癌領域103)は、正常細胞(正常領域104)と比較して、強い強度の蛍光が発せられた画像が表示部6に表示されることとなる。ただし、この場合、特に正常領域と癌領域との境界が分かり難かったり、正常領域と癌領域とが判別し難かったりする場合があるので、後述のステップ4(S004)に移行することになる。
<Step 3 (S003)>
In step 3 (S003), the imaging unit 4 images the observation region irradiated with the first output light, the captured image generation unit 51 constructs the first captured image data, and the image composition / display processing unit The first captured image data is displayed on the display unit 6 through the process 56. At this time, as described above, the imaging signal captured by the imaging unit 4 is an imaging signal in which the excitation light component is cut by the excitation light cut filter. Then, a display screen 101 as shown in FIG. 6A is displayed on the display unit 6. That is, in the observation region 102 in FIG. 6A, the cancer cell (cancer region 103) in which a large amount of the photosensitive substance is accumulated emits fluorescence with stronger intensity than the normal cell (normal region 104). The displayed image is displayed on the display unit 6. However, in this case, in particular, the boundary between the normal region and the cancer region may be difficult to understand, or the normal region and the cancer region may be difficult to discriminate. Therefore, the process proceeds to Step 4 (S004) described later.
<ステップ4(S004)>
ステップ4(S004)では、蛍光強度演算部52が、撮像画像生成部51で生成した第1の撮像画像データに基づき、第1の撮像画像データ中の各ピクセルの蛍光強度を演算する。
<Step 4 (S004)>
In step 4 (S004), the fluorescence intensity calculation unit 52 calculates the fluorescence intensity of each pixel in the first captured image data based on the first captured image data generated by the captured image generation unit 51.
<ステップ5(S005)>
ステップ5(S005)では、判定部53が、あらかじめ所定の閾値を備え、蛍光強度演算部52で演算された第1の撮像画像データ中の各ピクセルの蛍光強度と、所定の閾値を比較する。観察領域中に、所定の閾値以上のピクセルが存する場合には(図4中の「YES」)、そのピクセルを癌領域と判定し、第1の撮像画像データ中のピクセルの位置を治療部位画像生成部54に出力する。一方、観察領域中に、所定の閾値以上のピクセルが存しなかった場合は(図4中の「NO」)、ステップ1(S001)に戻り、別の観察領域で再度、同様のステップを繰り返すことになる。
<Step 5 (S005)>
In step 5 (S005), the determination unit 53 has a predetermined threshold value in advance, and compares the fluorescence intensity of each pixel in the first captured image data calculated by the fluorescence intensity calculation unit 52 with the predetermined threshold value. When a pixel having a predetermined threshold value or more exists in the observation region (“YES” in FIG. 4), the pixel is determined to be a cancer region, and the position of the pixel in the first captured image data is determined as the treatment site image. The data is output to the generation unit 54. On the other hand, if there is no pixel equal to or greater than the predetermined threshold in the observation area (“NO” in FIG. 4), the process returns to step 1 (S001), and the same steps are repeated again in another observation area. It will be.
<ステップ6(S006)>
ステップ6(S006)では、治療部位画像生成部54が、判定部53で閾値以上と判定されたピクセルに対し、治療部位画像データを生成する。治療部位画像データは、例えば、閾値以上と判定されたピクセルを、操作者が第1の撮像画像データから癌領域と識別できる画像(例えば、色で識別)である。
<Step 6 (S006)>
In step 6 (S006), the treatment site image generation unit 54 generates treatment site image data for the pixels determined by the determination unit 53 to be equal to or greater than the threshold value. The treatment site image data is, for example, an image (for example, color identification) that allows an operator to identify a pixel determined to be equal to or greater than a threshold from the first captured image data as a cancer region.
<ステップ7(S007)>
ステップ7(S007)では、画像合成・表示処理部56が、第1の撮像画像データと治療部位画像データとを合成して第1の合成画像データを生成し、第1の合成画像データを表示部6へ出力する。この場合、図6(b)に示すように、表示画面101には、第1の合成画像として、撮像画像に治療部位画像105が重畳して表示された画像が表示されることになる。そして、操作者は、この画像を確認し、治療モードへ移行することとなる。
<Step 7 (S007)>
In step 7 (S007), the image composition / display processing unit 56 synthesizes the first captured image data and the treatment site image data to generate first composite image data, and displays the first composite image data. Output to unit 6. In this case, as shown in FIG. 6B, an image in which the treatment site image 105 is superimposed on the captured image is displayed on the display screen 101 as the first composite image. Then, the operator confirms this image and shifts to the treatment mode.
≪治療モードの動作について≫
以下、治療モードにおける光治療装置1の動作を、図5を用いて説明する。この治療モードの動作は、観察モードの処理が終わった後に行う動作である。
≪Treatment mode operation≫
Hereinafter, the operation of the phototherapy device 1 in the treatment mode will be described with reference to FIG. This treatment mode operation is an operation performed after the observation mode processing is completed.
<ステップ1(S021)>
ステップ1(S021)では、観察モードにおいて観察した癌領域にレーザ光を照射すべく、操作者が操作部2を操作することにより治療モードを設定する。この際、操作部2のON/OFFスイッチは、OFFの状態となっている。また、表示部6には、観察モードで生成した第1の合成画像が表示された状態となっている。
<Step 1 (S021)>
In step 1 (S021), the treatment mode is set by operating the operation unit 2 by the operator so as to irradiate the cancer region observed in the observation mode with laser light. At this time, the ON / OFF switch of the operation unit 2 is in an OFF state. In addition, the display unit 6 is in a state where the first composite image generated in the observation mode is displayed.
<ステップ2(S022)>
ステップ2(S022)では、操作者が表示部6の第1の合成画像を確認しながら、光照射部3が観察領域に第2の出力の光を照射すべき位置に光照射部3をセットし、操作部2のON/OFFスイッチをONにする。操作部2のON/OFFスイッチをONにすることで、観察モードで観察した観察領域における癌領域(すなわち、第1の合成画像に表示された治療部位画像の領域)に対し、第2の出力の光を照射することになる。この際、この際、治療モードにおいては、癌領域に照射する第2の出力の光が10mmの光照射径となるように設定されているものとする。この第2の出力の光は、第1の出力の光よりも大きい出力であり、この光を所定の時間照射し続けることで、光感受性物質が励起されて蛍光を発するとともに、一重項酸素を発生させ、この一重項酸素により、癌細胞を破壊することができる。
<Step 2 (S022)>
In step 2 (S022), the light irradiation unit 3 sets the light irradiation unit 3 at a position where the light irradiation unit 3 should irradiate the second output light to the observation region while the operator confirms the first composite image on the display unit 6. Then, the ON / OFF switch of the operation unit 2 is turned ON. By turning on the ON / OFF switch of the operation unit 2, the second output is performed for the cancer region in the observation region observed in the observation mode (that is, the region of the treatment site image displayed in the first composite image). Will be irradiated. At this time, in the treatment mode, it is assumed that the second output light applied to the cancer region is set to have a light irradiation diameter of 10 mm. This second output light is larger than the first output light. By continuing to irradiate this light for a predetermined time, the photosensitive substance is excited to emit fluorescence, and singlet oxygen is emitted. This singlet oxygen can be generated and cancer cells can be destroyed.
<ステップ3(S023)>
ステップ3(S023)では、操作者が操作部2を逐次操作することにより、観察領域における癌領域(すなわち、第1の合成画像の治療部位画像の領域)のうち、所定の時間、第2の出力の光を照射することで治療が済んだ部分を特定する。
<Step 3 (S023)>
In step 3 (S023), the operator operates the operation unit 2 sequentially, so that the second time period of the cancer region in the observation region (that is, the region of the treatment site image of the first composite image) for a predetermined time. The treated part is identified by irradiating the output light.
<ステップ4(S024)>
ステップ4(S024)では、ステップ3(S023)の操作部2の操作に基づき、制御部7が、治療済画像生成部55に対し、治療済画像データの生成を指示する。具体的には、治療済画像生成部55が、操作部2の操作による第1の合成画像の癌領域で治療が済んだ部位の情報に基づき、治療済画像データを生成する。
<Step 4 (S024)>
In Step 4 (S024), based on the operation of the operation unit 2 in Step 3 (S023), the control unit 7 instructs the treated image generation unit 55 to generate treated image data. Specifically, the treated image generation unit 55 generates treated image data based on information on a site that has been treated in the cancer region of the first composite image by the operation of the operation unit 2.
<ステップ5(S025)>
ステップ5(S025)では、画像合成・表示処理部56が、第1の合成画像データと治療済み画像データとを合成して第2の合成画像データを生成し、第2の合成画像データを表示部6へ出力する。例えば、治療途中段階では、図6(c)に示すように、操作者が指示した第1の合成画像中の治療済部位には、円形の治療済画像106が第1の合成画像上に重畳して表示されることとなる。また、観察領域中の全ての癌領域103に対し、治療が完了した場合には、例えば、図6(d)に示すように癌領域103の全ての領域に治療済画像106が重畳して表示されることとなる。
<Step 5 (S025)>
In step 5 (S025), the image composition / display processing unit 56 synthesizes the first composite image data and the treated image data to generate second composite image data, and displays the second composite image data. Output to unit 6. For example, in the middle of treatment, as shown in FIG. 6C, a circular treated image 106 is superimposed on the first synthesized image at the treated site in the first synthesized image instructed by the operator. Will be displayed. Further, when the treatment is completed for all the cancer regions 103 in the observation region, for example, as shown in FIG. 6D, the treated image 106 is displayed superimposed on all the regions of the cancer region 103. Will be.
<ステップ6(S026)>
ステップ6(S026)では、ステップ5(S025)の図6(d)のように全ての癌領域103に治療済画像106が重畳して表示された場合には、治療が完了したものとして終了する(図5中の「YES」」。一方、図6(c)のように全ての癌領域103に治療済画像106が重畳して表示されていない場合には、ステップ2(S022)に戻り、未治療部位の領域で再度、同様のステップ繰り返すことになる。
<Step 6 (S026)>
In step 6 (S026), when the treated image 106 is displayed superimposed on all the cancer regions 103 as shown in FIG. 6D of step 5 (S025), the treatment is completed. ("YES" in FIG. 5) On the other hand, if the treated image 106 is not displayed superimposed on all the cancer areas 103 as shown in FIG. 6C, the process returns to step 2 (S022), The same steps are repeated again in the untreated region.
≪実施の形態1についてまとめ≫
以上で示した実施の形態1では、操作者が、表示部に表示された表示画面に治療した部位を適宜、治療済画像としてマーキングしていくことができるため、術中であっても、治療済部位と未治療部位を容易に把握することができるので、術者が治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしや過剰照射を抑制することが可能となる。
<< Summary of Embodiment 1 >>
In Embodiment 1 described above, the operator can appropriately mark the treated part on the display screen displayed on the display unit as a treated image. Since the site and the untreated site can be easily grasped, it is possible to suppress the laser beam irradiation overshoot and over-irradiation on the site to be treated by the surgeon.
(実施の形態2)
実施の形態1で示した光治療装置は、操作者が操作部を操作することにより、第1の合成画像上に治療済画像を重畳して表示する構成に示した。
(Embodiment 2)
The phototherapy device shown in Embodiment 1 is shown in the configuration in which the treated image is displayed superimposed on the first composite image when the operator operates the operation unit.
実施の形態2で示す光治療装置では、術者が術中であっても、治療部位と未治療部位を容易に把握することができ、術者が、治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしをさらに抑制することができる構成について説明する。すなわち、実施の形態2における光治療装置は、操作者自身が操作部を操作することなく、自動で第1の合成画像上に治療済画像を重畳して表示する構成について示す。なお、実施の形態1と同様の構成については、説明を省略する。 In the phototherapy device shown in the second embodiment, even if the surgeon is in operation, the treatment site and the non-treatment site can be easily grasped, and the surgeon can miss the laser beam irradiation on the site to be treated. A configuration that can be further suppressed will be described. That is, the phototherapy device in the second embodiment shows a configuration in which the operator himself / herself automatically displays the treated image superimposed on the first composite image without operating the operation unit. Note that the description of the same configuration as that of Embodiment 1 is omitted.
以下、実施の形態2に係る光治療装置について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the phototherapy device according to Embodiment 2 will be described with reference to the drawings.
≪構成について≫
<全体構成>
実施の形態2における光治療装置の概略ブロック図は、実施の形態1で示した図1と同様である。実施の形態1と同様の構成については、説明を省略する。
≪About composition≫
<Overall configuration>
The schematic block diagram of the phototherapy device in the second embodiment is the same as FIG. 1 shown in the first embodiment. The description of the same configuration as that in Embodiment 1 is omitted.
<光照射部3>
光照射部3においては、実施の形態1と異なる点は、励起光源とは別にガイド光を照射するガイド光源(不図示)を設けた点が異なる。このガイド光源は、治療モードにおいて少なくとも、励起光源が第2の出力の光を照射した光の中心位置とガイド光源が照射するガイド光を照射した光の中心位置とが略一致する配置で構成されている。このガイド光源は、例えば、光照射径が1〜2mmの光を出力することができる光である。また、ガイド光源は、観察領域にガイド光を照射した位置が撮像部4で認識できる光であって、例えば、青色光源や赤色光源のような可視光帯域の光を照射する光である。
<Light irradiation part 3>
The light irradiation unit 3 is different from the first embodiment in that a guide light source (not shown) for irradiating guide light is provided separately from the excitation light source. The guide light source is configured so that at least the center position of the light irradiated by the excitation light source with the second output light and the center position of the light irradiated with the guide light emitted by the guide light source substantially coincide in the treatment mode. ing. This guide light source is, for example, light that can output light having a light irradiation diameter of 1 to 2 mm. The guide light source is light that can be recognized by the imaging unit 4 at the position where the guide light is irradiated to the observation region, and is light that emits light in a visible light band such as a blue light source or a red light source.
このガイド光源は、治療モードにおいて、操作者が操作部2のON/OFFスイッチをONにすると、第2の出力の光を照射する前に一定時間、第2の出力の光を照射する部位にガイド光を照射するものである。そして、一定時間が経過後、ガイド光の照射を停止され、第2の出力の光を照射することで癌細胞に対する治療を行う。
<撮像部4>
撮像部4は、観察モードにおける機能は、実施の形態1と同様である。
In the treatment mode, when the operator turns on the ON / OFF switch of the operation unit 2 in the treatment mode, this guide light source is applied to a portion that irradiates the second output light for a certain period of time before irradiating the second output light. Irradiates guide light. Then, after a certain time has elapsed, the irradiation of the guide light is stopped, and the cancer cells are treated by irradiating the second output light.
<Imaging unit 4>
The imaging unit 4 has the same function in the observation mode as in the first embodiment.
治療モードにおいては、光照射部3のガイド光源からガイド光が照射されると、ガイド光が照射された部分を含む観察領域を撮像し、その撮像信号を画像処理部5に出力する。 In the treatment mode, when the guide light is irradiated from the guide light source of the light irradiation unit 3, the observation region including the portion irradiated with the guide light is imaged, and the imaging signal is output to the image processing unit 5.
<画像処理部5>
画像処理部5は、実施の形態1同様の撮像画像生成部51、蛍光強度演算部52、判定部53、治療部位画像生成部54、治療済画像生成部55、画像合成・表示処理部56および記憶部57に加え、ガイド光照射位置特定部58から構成される。
<Image processing unit 5>
The image processing unit 5 includes a captured image generation unit 51, a fluorescence intensity calculation unit 52, a determination unit 53, a treatment site image generation unit 54, a treated image generation unit 55, an image composition / display processing unit 56, and the same as in the first embodiment. In addition to the storage unit 57, a guide light irradiation position specifying unit 58 is included.
蛍光強度演算部52、判定部53および治療部位画像生成部54と、観察モードに係る撮像画像生成部51、画像合成・表示処理部56および記憶部57に係る構成は、実施の形態1と同様のため説明を省略する。 The configurations of the fluorescence intensity calculation unit 52, the determination unit 53, and the treatment site image generation unit 54, the captured image generation unit 51 related to the observation mode, the image composition / display processing unit 56, and the storage unit 57 are the same as those in the first embodiment. Therefore, explanation is omitted.
<撮像画像生成部51>
撮像画像生成部51は、観察モードにおける機能は、実施の形態1と同様である。
<Captured Image Generation Unit 51>
The captured image generation unit 51 has the same function in the observation mode as in the first embodiment.
治療モードにおいては、ガイド光が照射された観察領域を撮像した撮像信号に基づき、第2の撮像画像データを生成し、その第2の撮像画像データをガイド光照射位置特定部58に出力する。 In the treatment mode, second captured image data is generated based on an imaging signal obtained by imaging the observation region irradiated with the guide light, and the second captured image data is output to the guide light irradiation position specifying unit 58.
<ガイド光照射位置特定部58>
ガイド光照射位置特定部58は、撮像画像生成部51からの第2の撮像画像データを解析し、観察領域の中でガイド光が照射された位置を特定する。具体的には、第2の撮像画像データ中のピクセル毎のガイド光成分を抽出し、第2の撮像画像データにおいて、抽出されたピクセルの位置(すなわち、観察領域におけるガイド光が照射された位置)を特定する。そして、その特定したピクセルの位置に係る情報を、治療画像生成部55へ出力する。
<Guide light irradiation position specifying unit 58>
The guide light irradiation position specifying unit 58 analyzes the second captured image data from the captured image generating unit 51 and specifies the position where the guide light is irradiated in the observation region. Specifically, a guide light component for each pixel in the second captured image data is extracted, and in the second captured image data, the position of the extracted pixel (that is, the position irradiated with the guide light in the observation region). ). Then, information related to the specified pixel position is output to the treatment image generation unit 55.
<治療済画像生成部55>
治療済画像生成部55は、ガイド光照射位置特定部58で特定した第2の撮像画像データの観察領域におけるガイド光が照射された位置に基づき、治療済画像データを生成し、画像合成・表示処理部56に出力する。
<Treated image generator 55>
The treated image generation unit 55 generates treated image data based on the position irradiated with the guide light in the observation area of the second captured image data specified by the guide light irradiation position specifying unit 58, and combines and displays the image. The data is output to the processing unit 56.
<画像合成・表示処理部56>
画像合成・表示処理部56は、観察モードにおける機能は、実施の形態1と同様である
。
<Image Composition / Display Processing Unit 56>
The image composition / display processing unit 56 has the same function in the observation mode as in the first embodiment.
治療モードにおいては、記憶部57に記憶された第1の合成画像データと、治療済画像生成部55で生成した治療済画像データを合成し、第2の合成画像データを生成する。そして、第2の合成画像データを表示部6に出力し、表示部6の表示画面には第2の合成画像が表示されることになる。 In the treatment mode, the first combined image data stored in the storage unit 57 and the treated image data generated by the treated image generation unit 55 are combined to generate second combined image data. Then, the second composite image data is output to the display unit 6, and the second composite image is displayed on the display screen of the display unit 6.
≪動作について≫
以上の構成からなる光治療装置1の動作について、操作者の操作も踏まえて、図8を用いて説明する。なお、観察モードにおける光治療装置1の動作は実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。ここでは、治療モードにおける光治療装置1の動作について説明する。
≪About operation≫
The operation of the phototherapy device 1 having the above configuration will be described with reference to FIG. In addition, since the operation | movement of the phototherapy apparatus 1 in observation mode is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted. Here, the operation of the phototherapy device 1 in the treatment mode will be described.
<ステップ1(S101)>
ステップ1(S101)では、観察モードにおいて観察した癌領域にレーザ光を照射すべく、操作者が操作部2を操作することにより治療モードを設定する。この際、操作部2のON/OFFスイッチは、OFFの状態となっている。
<Step 1 (S101)>
In step 1 (S101), the treatment mode is set by the operator operating the operation unit 2 so as to irradiate the cancer region observed in the observation mode with laser light. At this time, the ON / OFF switch of the operation unit 2 is in an OFF state.
<ステップ2(S102)>
ステップ2(S102)では、操作者が表示部6の第1の合成画像(例えば、図6(b))を確認しながら、観察領域のうち第2の出力の光を照射すべき位置に光照射部3をセットし、操作部2のON/OFFスイッチをONにする。これにより、第2の出力の光を照射すべき位置に光照射部3のガイド光源から一定時間、ガイド光が照射されることになる。
<Step 2 (S102)>
In step 2 (S102), the operator confirms the first composite image (for example, FIG. 6B) on the display unit 6 while light is emitted to the position where the second output light should be irradiated in the observation region. Set the irradiation unit 3 and turn on the ON / OFF switch of the operation unit 2. Thereby, the guide light is irradiated from the guide light source of the light irradiation unit 3 to the position where the second output light is to be irradiated for a certain period of time.
<ステップ3(S103)>
ステップ3(S103)では、ガイド光の照射に伴い、撮像画像生成部51でガイド光が照射された部分を含む観察領域を撮像し、第2の撮像画像データを生成する。この場合、例えば、図9(a)に示すように、第2の撮像画像としてガイド光(図9(a)に示すガイド光照射位置107)が照射された観察領域の画像が得られることとなる。
<Step 3 (S103)>
In step 3 (S103), along with the irradiation of the guide light, the captured image generation unit 51 captures an observation area including a portion irradiated with the guide light, and generates second captured image data. In this case, for example, as shown in FIG. 9A, an image of the observation region irradiated with guide light (guide light irradiation position 107 shown in FIG. 9A) is obtained as the second captured image. Become.
<ステップ4(S104)>
ステップ4(S104)では、光照射部3が、操作部2のON/OFFスイッチのONに伴い、ガイド光を照射する一定時間が経過後、ガイド光照射を停止させ、第2の出力の光を照射して癌細胞を破壊させる。
<Step 4 (S104)>
In step 4 (S104), the light irradiation unit 3 stops the guide light irradiation after a predetermined time for irradiating the guide light with the ON / OFF switch of the operation unit 2 being turned on, and the light of the second output To destroy cancer cells.
<ステップ5(S105)>
ステップ5(S105)は、ガイド光照射位置特定部58が、ステップ3(103)の撮像した第2の撮像画像データにおいて、観察領域中のガイド光が照射された位置を特定する。すなわち、第2の撮像画像データの各位置におけるピクセルを解析し、例えば、図9(a)に示した第2の撮像画像データにおけるガイド光照射位置107を特定する。
<Step 5 (S105)>
In step 5 (S105), the guide light irradiation position specifying unit 58 specifies the position of the observation region irradiated with the guide light in the second captured image data imaged in step 3 (103). That is, the pixel at each position of the second captured image data is analyzed, and for example, the guide light irradiation position 107 in the second captured image data illustrated in FIG. 9A is specified.
<ステップ6(S106)>
ステップ6(S106)は、治療済画像生成部55が、ステップ5(S105)のガイド光が照射された位置に基づき治療済画像データの生成を行う。
<Step 6 (S106)>
In step 6 (S106), the treated image generation unit 55 generates treated image data based on the position irradiated with the guide light in step 5 (S105).
<ステップ7(S107)>
ステップ7(S107)は、画像合成・表示処理部56が、第1の合成画像データと治療済み画像データとを合成して第2の合成画像データを生成し、第2の合成画像データを表示部6へ出力する。この場合、第2の合成画像は、例えば、図9(b)に示すように、治
療済画像106の中心位置が、ガイド光照射位置107の中心位置と略一致するような画像となる。
<Step 7 (S107)>
In step 7 (S107), the image composition / display processing unit 56 synthesizes the first composite image data and the treated image data to generate second composite image data, and displays the second composite image data Output to unit 6. In this case, for example, as illustrated in FIG. 9B, the second composite image is an image in which the center position of the treated image 106 substantially matches the center position of the guide light irradiation position 107.
<ステップ8(S108)>
ステップ8(S108)では、実施の形態1で示したステップ5(S025)の図6(d)のように全ての癌領域に治療済画106像が重畳して表示された場合には、治療が完了したものとして終了する(図5中の「YES」」。一方、図6(c)のように全ての癌領域に治療済画像106が重畳して表示されていない場合には、ステップ2(S102)に戻り、未治療部位の領域で再度、同様のステップ繰り返すことになる。
<Step 8 (S108)>
In step 8 (S108), when the treated images 106 are superimposed on all the cancer areas as shown in FIG. 6D of step 5 (S025) shown in the first embodiment, treatment is performed. Is completed ("YES" in FIG. 5). On the other hand, if the treated images 106 are not superimposed and displayed on all the cancer areas as shown in FIG. Returning to (S102), the same steps are repeated again in the untreated region.
≪実施の形態2についてまとめ≫
以上で示した実施の形態2では、操作者が、表示部に表示された表示画面に治療した部位を適宜自動で、治療済画像としてマーキングしていくことができるため、術中であっても、治療済部位と未治療部位を容易に把握することができ、術者が、治療済画像のマーキングをし忘れることもなくなり、治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしや過剰照射をさらに抑制することが可能となる。
<< Summary of Embodiment 2 >>
In Embodiment 2 shown above, since the operator can automatically mark the treated region on the display screen displayed on the display unit as a treated image as appropriate, even during surgery, The treated and untreated areas can be easily grasped, and the surgeon will not forget to mark the treated images, and the laser beam irradiation and over-irradiation on the area to be treated will be further suppressed. Is possible.
本発明は、上記構成とすることで、本発明の光治療装置によれば、上記構成により、術者が治療済み部位と未治療部位とを術中に容易に把握することができ、術者が治療すべき部位に対するレーザ光照射の取りこぼしを抑制することが可能となる。 The present invention is configured as described above, and according to the phototherapy device of the present invention, the above configuration allows the operator to easily grasp the treated and untreated sites during the operation. It is possible to suppress the loss of laser beam irradiation to the site to be treated.
1 光治療装置
2 操作部
3 光照射部
4 撮像部
5 画像処理部5
6 表示部
7 制御部
51 撮像画像生成部
52 蛍光強度演算部
53 判定部
54 治療部位画像生成部
55 治療済画像生成部
56 画像合成・表示処理部
57 記憶部57
58 ガイド光照射位置特定部
101 表示画面
102 観察領域
103 癌領域
104 正常領域
105 治療部位画像
106 治療済画像
107 ガイド光照射位置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Phototherapy apparatus 2 Operation part 3 Light irradiation part 4 Imaging part 5 Image processing part 5
6 Display unit 7 Control unit 51 Captured image generation unit 52 Fluorescence intensity calculation unit 53 Determination unit 54 Treatment site image generation unit 55 Treated image generation unit 56 Image composition / display processing unit 57 Storage unit 57
58 Guide light irradiation position specifying unit 101 Display screen 102 Observation region 103 Cancer region 104 Normal region 105 Treatment site image 106 Treated image 107 Guide light irradiation position
Claims (6)
光感受性物質を励起して蛍光を発生させ、観察領域に照射する第1の出力の光と、前記第1の出力の光より出力が大きく前記光感受性物質を励起して一重項酸素を発生させ、前記第1の出力の光により前記光感受性物質から発せられた蛍光に基づき治療部位に照射する第2の出力の光と、前記第2の出力の光が照射される位置の中心と略同一の中心位置で照射するガイド光であって、前記第2の出力の光を照射する際、前記第2の出力の光の照射前の一定時間照射するガイド光とを出力する光照射部と、
前記第1の出力の光を照射した観察領域、および、前記ガイド光を照射した観察領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部からの前記第1の出力の光を照射した観察領域の撮像信号に基づき第1の撮像画像データを生成し、前記ガイド光を照射した観察領域の撮像信号に基づき第2の撮像画像データを生成する撮像画像生成部と、
前記第1の撮像画像データの各位置における蛍光強度を演算する蛍光強度演算部と、
あらかじめ所定の閾値を有し、前記第1の撮像画像データの各位置における蛍光強度のうち、前記所定の閾値以上の蛍光強度を示した位置を治療部位と判定する判定部と、
前記判定部により治療部位と判定された位置に基づき治療部位画像データを生成する治療部位画像生成部と、
前記第2の撮像画像データに基づき前記第2の出力の光を照射した位置を示す治療済画像データを生成する治療済画像生成部と、
前記第1の撮像画像データに前記治療部位画像データを重畳した第1の合成画像データ、および、前記第1の合成画像データに前記治療済画像データを重畳した第2の合成画像データを生成する画像合成・表示処理部と、
前記第1の合成画像データを第1の合成画像として表示し、前記第2の合成画像データを第2の合成画像として表示する表示部と、
を備えた光治療装置。 A phototherapy device that performs phototherapy using a photosensitive substance administered to a living body,
Exciting the photosensitive material to generate fluorescence, and the first output light to irradiate the observation region and the output having a larger output than the first output light excite the photosensitive material to generate singlet oxygen. The second output light irradiating the treatment site based on the fluorescence emitted from the photosensitive substance by the first output light and the center of the position where the second output light is irradiated are substantially the same. A light irradiation unit that emits guide light that is irradiated at a center position of the second output light and irradiates the second output light for a certain period of time before irradiation with the second output light ;
An imaging region that images the observation region irradiated with the first output light, and the observation region irradiated with the guide light ;
Generating a first captured image data on the basis of the image signal of the observation area irradiated with the first light output from the imaging unit, the second captured image based on the image signal of the observation area irradiated with the guide light A captured image generation unit for generating data ;
A fluorescence intensity calculator for calculating fluorescence intensity at each position of the first captured image data;
A determination unit that has a predetermined threshold in advance and determines a position indicating a fluorescence intensity equal to or greater than the predetermined threshold among the fluorescence intensities at each position of the first captured image data as a treatment site;
A treatment site image generation unit that generates treatment site image data based on the position determined as the treatment site by the determination unit;
A treated image generation unit that generates treated image data indicating a position where the light of the second output is irradiated based on the second captured image data;
First composite image data in which the treatment site image data is superimposed on the first captured image data, and second composite image data in which the treatment image data is superimposed on the first composite image data are generated. An image composition / display processing unit;
A display unit for displaying the first composite image data as a first composite image, and displaying the second composite image data as a second composite image;
A phototherapy device comprising:
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