特許 7160093 医用画像撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-17

(45)【発行日】2022-10-25

(54)【発明の名称】医用画像撮像装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 10/00 20060101AFI20221018BHJP

【ＦＩ】

A61B10/00 E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020517730

(86)(22)【出願日】2018-05-11

(86)【国際出願番号】 JP2018018289

(87)【国際公開番号】W WO2019215906

(87)【国際公開日】2019-11-14

【審査請求日】2020-11-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(72)【発明者】

【氏名】妻鳥 紘之

【審査官】門田 宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－１６０８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１６４１０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－０２３４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０３９９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １０／００

Ａ６１Ｂ ５／００

Ａ６１Ｂ ５／１０７

Ａ６１Ｂ ５／１１７１

Ａ６１Ｂ ５／１４５ － ５／１５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質であるＩＲ７００に治療光を照射して行う治療時の前記治療対象部位を撮像して画像を生成する医用画像撮像装置であって、
前記治療光を照射することによりＩＲ７００から発せられる蛍光のうち、所定波長の光を除去する検出器フィルタと、
前記検出器フィルタを透過した前記蛍光を検出する検出器と、
前記検出器の出力に基づき画像を生成する画像生成部とを備え、
前記蛍光は、少なくとも第１発光ピークと第２発光ピークとを有し、
前記第１発光ピークの波長は、前記第２発光ピークの波長以下の波長であり、
前記所定波長は、前記第１発光ピークの波長であり、
前記検出器フィルタは、７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる波長の光を透過するように構成されている、医用画像撮像装置。

【請求項2】

前記検出器フィルタは、前記第２発光ピークの波長を含む、前記第１発光ピークの波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている、請求項１に記載の医用画像撮像装置。

【請求項3】

前記検出器フィルタは、前記第２発光ピークの波長を含む、室内照明が発する光の波長領域の上限波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている、請求項１または２に記載の医用画像撮像装置。

【請求項4】

前記第１発光ピークの波長と前記第２発光ピークの波長との間隔は、前記第１発光ピークの波長と前記治療光のピーク波長との間隔よりも大きい、請求項１～３のいずれか１項に記載の医用画像撮像装置。

【請求項5】

前記治療光は、６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光である、請求項１～４のいずれか１項に記載の医用画像撮像装置。

【請求項6】

前記第１発光ピークの波長は、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の領域に含まれ、
前記第２発光ピークの波長は、７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる、請求項１～５のいずれか１項に記載の医用画像撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、医用画像撮像装置に関し、特に、治療時の画像を撮像し、治療支援を行う医用画像撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、治療時の画像を撮像し、治療支援を行う医用画像撮像装置が知られている。このような医用画像撮像装置は、たとえば、特開２０１２－０２３４９２号公報に開示されている。

【0003】

上記特開２０１２－０２３４９２号公報には、光感受性物質を含む被検体に、可視光および励起光を照射し、被検体の可視光画像および励起光によって光感受性物質から発生した蛍光画像を取得し治療支援を行う医用画像撮像装置が開示されている。上記特開２０１２－０２３４９２号公報には、光感受性物質が投与された術部に、可視光と励起光とを相互に切り替えて照射させ、可視光画像と蛍光画像とを取得する構成が開示されている。なお、光感受性物質とは、所定の波長の励起光を照射されることにより、所定の波長の蛍光を発する薬剤の事である。上記特開２０１２－０２３４９２号公報では、光感受性物質として、インドシアニングリーン（以下、ＩＣＧという）が用いられている。特開２０１２－０２３４９２号公報では、ＩＣＧを被検者に投与し、励起光を照射することによって切除する部位を可視化することにより、治療支援を行っている。

【0004】

また、切除する部位を可視化するという目的以外にも、光感受性物質を用いることが知られている。このような光感受性物質の使用方法は、たとえば、特開２０１７－０７１６５４号公報に開示されている。特開２０１７－０７１６５４号公報には、励起光を吸収することにより蛍光を発する物質と、がん細胞に選択的に結合する抗体とを結合させた薬剤を被検体に投与し、励起光を照射することによりがん細胞を死滅させる方法が開示されている。上記特開２０１７－０７１６５４号公報では、光感受性物質として、ＩＲＤｙｅ（登録商標）７００Ｄｘ（以下、ＩＲ７００という）が用いられている。

【0005】

上記特開２０１７－０７１６５４号公報に開示されている手法により、がんの治療効果を確認したい場合がある。たとえば、治療光を照射した後のがん細胞の大きさにより、再度治療光を照射する必要があるか否かの判断をするために、がん細胞の大きさを確認したい場合がある。励起光を照射された光感受性物質が発する蛍光に基づき生成された蛍光画像によって、がん細胞の大きさを確認することができる。しかしながら、照射される励起光の波長帯域は、光感受性物質によって異なる。また、励起光を照射されることによって発せられる蛍光の波長帯域も光感受性物質によって異なるため、光感受性物質から発せられる蛍光の波長帯域が、手術室などで用いられている室内照明などの光の波長領域と重なる場合がある。なお、本明細書において、室内照明とは、蛍光灯、白色電球、ＬＥＤ照明、非常灯、モニタ、医療機器で点灯している光などを含む。

【0006】

上記特開２０１２－０２３４９２号公報の医用画像撮像装置で用いられているＩＣＧは、蛍光の波長が室内照明の光の波長領域よりも長いため、蛍光画像に対する室内照明の影響は少ない。しかしながら、光感受性物質として特開２０１７－０７１６５４号公報に開示されているＩＲ７００を用いる場合、ＩＲ７００から発せられる蛍光の波長領域には、室内照明の光の波長領域に近い光が含まれるため、ＩＲ７００から発せられる蛍光に基づいて画像を生成する際に、室内照明などの光が蛍光画像に映り込んでしまう。室内照明などの光が蛍光画像に映り込むと、バックグラウンド（光感受性物質が発する蛍光以外の光）が上昇するため、高解像度の撮像素子を用いて蛍光画像を生成する場合、ノイズが多くなる。また、励起光を用いてＩＲ７００を励起させる場合は、ＩＲ７００の励起光の波長と蛍光の波長とが近いため、蛍光画像に励起光が映り込んでしまう。また、ＩＲ７００の励起光の波長が近赤外線の波長領域に近いため、近赤外線の波長領域に近い励起光を照射した場合、術野が赤く照らされる。

【0007】

上記のように、光感受性物質から発せられる蛍光に基づいて画像を生成する際には、室内照明の光などが蛍光画像に映り込み、蛍光画像の画質が低下するという問題点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１２－０２３４９２号公報

【文献】特開２０１７－０７１６５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、被検体に注入された光感受性物質が発する蛍光に基づいて蛍光画像を生成する際に、室内照明などの光感受性物質が発する蛍光以外の光が蛍光画像に重畳され、蛍光画像の画質が低下することを抑制することが可能な医用画像撮像装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における医用画像撮像装置は、被検体内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質であるＩＲ７００に治療光を照射して行う治療時の治療対象部位を撮像して画像を生成する医用画像撮像装置であって、治療光を照射することによりＩＲ７００から発せられる蛍光のうち、所定波長の光を除去する検出器フィルタと、検出器フィルタを透過した蛍光を検出する検出器と、検出器の出力に基づき画像を生成する画像生成部とを備え、蛍光は、少なくとも第１発光ピークと第２発光ピークとを有し、第１発光ピークの波長は、第２発光ピークの波長以下の波長であり、所定波長は、第１発光ピークの波長であり、検出器フィルタは、７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる波長の光を透過するように構成されている。

【0011】

この発明の一の局面における医用画像撮像装置は、上記のように、感受性物質であるＩＲ７００から発せられる蛍光のうち、所定波長を有する光を除去する検出器フィルタを備える。これにより、検出器フィルタによって室内照明が発する光の波長領域の光を取り除くことができる。すなわち、光感受性物質からの蛍光のうち、室内照明の光の波長領域に含まれる光を室内照明の光とともに敢えて除去し、室内照明の光の波長領域より波長の長い蛍光により画像を生成することができる。したがって、被検体に注入された光感受性物質が発する蛍光に基づいて蛍光画像を生成する際に、バックグラウンドが上昇することを抑制することができる。また、バックグラウンドの上昇を抑制することが可能となるので、高解像度の撮像素子を用いて蛍光画像を生成する場合でも、ノイズが多くなることを抑制することができる。これらの結果、被検体に注入された光感受性物質が発する蛍光に基づいて蛍光画像を生成する際に、室内照明の光が蛍光画像に重畳され、蛍光画像の画質が低下することを抑制することができる。

【0012】

上記一の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、検出器フィルタは、第２発光ピークの波長を含む、第１発光ピークの波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。このように構成すれば、たとえば、光感受性物質が発する蛍光の第１発光ピークの波長が室内照明の光の波長領域に含まれる場合、第１発光ピークの波長未満の波長領域に含まれる室内照明が発する光を検出器フィルタによって除去することができる。その結果、蛍光画像に第１発光ピークの波長領域の室内照明の光が映り込むことを抑制することができる。

【0013】

上記一の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、検出器フィルタは、第２発光ピークの波長を含む、室内照明が発する光の波長領域の上限波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。このように構成すれば、光感受性物質が発する蛍光のうち、室内照明が発する光の波長領域の上限波長よりも長い波長の蛍光を検出することができる。その結果、蛍光画像を生成する際に室内照明の光が蛍光画像に重畳されることをより一層抑制することが可能となるので、蛍光画像の画質が低下することをより一層抑制することができる。

【0014】

上記一の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、第１発光ピークの強度は、第２発光ピークの強度よりも高い。このような蛍光を発する光感受性物質を用いれば、たとえば、第１発光ピークの波長が、室内照明が発する光の波長領域に含まれている場合でも、第１発光ピークの波長の蛍光を室内照明の光とともに敢えて除去し、第２発光ピークの蛍光により画像を生成することができる。その結果、室内照明の光の波長領域に含まれる光を除去することにより、第１発光ピークの強度より強度が低い第２発光ピークの光のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となるので、第２発光ピークの蛍光を用いても、蛍光画像の画質が劣化すること抑制することができる。

【0015】

上記一の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、第１発光ピークの波長と第２発光ピークの波長との間隔は、第１発光ピークの波長と治療光のピーク波長との間隔よりも大きい。このような蛍光を発する光感受性物質を用いれば、治療光のピーク波長と蛍光の第１発光ピークの波長との間に、検出器フィルタを透過させる所定の波長を設定する場合と比較して、治療光のピーク波長からの間隔が第１発光ピークよりも第２発光ピークの方が大きいので、治療光のピーク波長と蛍光の第２発光ピークの波長との間に、検出器フィルタを透過させる所定の波長を容易に設定することができる。

【0016】

上記一の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、治療光は、６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光である。ここで、赤色の波長領域は約６１０ｎｍから約７５０ｎｍである。また、光の色は、可視光領域の境界に近づくにつれて人の眼の感度が低下するため、見かけ上黒に近づく。したがって、このような蛍光を発する光感受性物質を使用する際に、治療光の波長を６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域に設定することで、６５０ｎｍ未満の治療光を照射する場合と比較して、被検者に照射された励起光によって照射範囲が赤く照らされることを抑制することができる。

【0017】

上記一の局面における医用画像撮像装置において、好ましくは、第１発光ピークの波長は、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の領域に含まれ、第２発光ピークの波長は、７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる。このようなピーク波長を有する蛍光を発する光感受性物質を用いれば、検出器フィルタが除去する所定波長の大きさの上限を、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲に設定することが可能となる。その結果、検出器フィルタが透過させる所定波長の大きさの上限を、室内照明の光を除去することに好ましい波長領域に設定することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、上記のように、被検体に注入された光感受性物質が発する蛍光に基づいて蛍光画像を生成する際に、室内照明などの光感受性物質が発する蛍光以外の光が蛍光画像に重畳され、蛍光画像の画質が低下することを抑制することが可能な医用画像撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態による医用画像撮像装置を備える治療支援システムの概略を示したブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態による医用画像撮像装置の斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態による医用画像撮像装置の撮像部の概略図である。

【図4】本発明の一実施形態による医用画像撮像装置の撮像部内部の概略を示したブロック図である。

【図5】本発明の一実施形態による医用画像撮像装置を備える治療支援システムの全体構成の模式図である。

【図6】本発明の一実施形態による医用画像撮像装置を備えた治療支援システムが光感受性物質の蛍光を発生させる状態を示す模式図（断面図）である。

【図7】本発明の一実施形態による医用画像撮像装置が表示部に表示する蛍光画像の模式図（Ａ）、可視光画像の模式図（Ｂ）およびそれらを合成した合成画像の模式図（Ｃ）である。

【図8】被検体に投与される光感受性物質のスペクトルの模式図である。

【図9】本発明の一実施形態による医用画像撮像装置が撮像する蛍光画像に室内照明の光が映り込んだ場合の蛍光画像の模式図（Ａ）、可視光画像の模式図（Ｂ）およびそれらを合成した合成画像の模式図（Ｃ）である。

【図10】本発明の一実施形態による第１フィルタが光を透過する構成を説明するための模式図である。

【図11】本発明の一実施形態による第１フィルタが透過する光の波長領域を説明するための模式図である。

【図12】本発明の第１参考例による医用画像撮像装置を備える治療支援システムの概略を示したブロック図である。

【図13】本発明の第１参考例による励起光源および第２フィルタの概略図である。

【図14】本発明の第１参考例による第１フィルタおよび第２フィルタによる光を透過する構成を説明するための模式図である。

【図15】本発明の第１参考例による第２フィルタが透過する光の波長領域を説明するための模式図である。

【図16】本発明の第２参考例による第３フィルタが光を透過する構成を説明するための模式図である。

【図17】本発明の第２参考例による第３フィルタが透過する光の波長領域を説明するための模式図である。

【図18】本発明の第３参考例による第４フィルタが光を透過する構成を説明するための模式図である。

【図19】本発明の第３参考例による第４フィルタが透過する光の波長領域を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0021】

［一実施形態］
図１～図１１を参照して、本発明の一実施形態による医用画像撮像装置１を備えた治療支援システム１００の構成について説明する。

【0022】

（治療支援システムの構成）
本実施形態による医用画像撮像装置１を備えた治療支援システム１００は、図１に示すように、医用画像撮像装置１と、表示装置３０とを備える。医用画像撮像装置１は、被検体Ｐ内の治療対象部位に蓄積された光感受性物質Ｐａに励起光ＥＬ（治療光）を照射して行う治療時の治療対象部位を撮像して画像を生成する医用画像撮像装置であって、励起光ＥＬを照射することにより被検体Ｐに投与された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲを検出し、がん細胞２０（図７参照）を可視化することにより執刀医Ｑ（図５参照）の手術を支援するように構成されている。医用画像撮像装置１の詳しい構成は後述する。なお、励起光ＥＬは、特許請求の範囲の「治療光」の一例である。

【0023】

また、表示装置３０は、医用画像撮像装置１から出力される被検体Ｐの撮像画像１６（図７参照）を表示するように構成されている。表示装置３０は、たとえば、液晶ディスプレイなどのモニタである。

【0024】

（医用画像撮像装置の構成）
本実施形態による医用画像撮像装置１は、図１に示すように、受光部２と光学系３と光源部４とを含む撮像部５と、アーム機構６と、筐体７とを備える。

【0025】

受光部２は、可視光検出部８と蛍光検出部９とを含む。可視光検出部８は、可視光Ｖｉｓを検出するように構成されている。また、蛍光検出部９は、蛍光ＩＲを検出するように構成されている。可視光検出部８および蛍光検出部９の詳しい構成については、後述する。なお、蛍光検出部９は、特許請求の範囲の「検出器」の一例である。

【0026】

光学系３は、ズームレンズ１０と、プリズム１１と、第１フィルタ１２とを含む。光学系３は、被検体Ｐから反射された可視光Ｖｉｓと励起光ＥＬを照射されることにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲとの分離、および、蛍光ＩＲの分離を行うように構成されている。光学系３の詳しい構成については後述する。なお、第１フィルタ１２は、特許請求の範囲の「検出器フィルタ」の一例である。

【0027】

光源部４は、可視光Ｖｉｓを被検体Ｐ（患者）に照射する可視光源４ａと、被検体Ｐの体内に投与された光感受性物質Ｐａを励起させるための励起光ＥＬを被検体Ｐに向けて照射する励起光源４ｂとを備えている。可視光源４ａおよび励起光源４ｂは、たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。なお、光感受性物質Ｐａは、たとえば、ＩＲ７００である。ＩＲ７００は、励起光ＥＬを吸収することにより蛍光ＩＲを発する物質と、がん細胞２０に選択的に結合する抗体とを結合させた薬剤である。ＩＲ７００は、被検体Ｐに投与し、励起光ＥＬを照射することによりがん細胞２０を死滅させる近赤外光免疫療法（ＮＩＲ－ＰＩＴ）に用いられる薬剤である。

【0028】

ここで、ＩＲ７００は、がん細胞２０に特異的に結合する性質を有している。したがって、ＮＩＲ－ＰＩＴでは、ＩＲ７００に対して励起光ＥＬ（治療光）を照射することにより、ＩＲ７００から生じる熱によってがん細胞２０のみを破壊することができる。また、ＩＲ７００は、がん細胞２０が破壊された場合、蛍光ＩＲを発しなくなる。したがって、ＮＩＲ－ＰＩＴでは、治療光を照射することにより生じる蛍光ＩＲの強度を取得することにより、治療効果を確認することができる。すなわち、治療光の照射直後における蛍光ＩＲの強度を１００とした場合に、所定パーセント分だけ蛍光ＩＲが低下したか否かによって治療効果を確認することができる。また、ＮＩＲ－ＰＩＴでは、がん細胞２０に結合したＩＲ７００から蛍光ＩＲが発せられるため、治療前後の蛍光ＩＲの強度変化により、治療光が正しく当てられたか否かを把握することができる。また、がん細胞２０が想定していた位置とは異なる位置にあった場合でも、ＩＲ７００からの蛍光ＩＲを検出することにより、がん細胞２０の位置を把握し、治療することができる。

【0029】

筐体７は、制御部１３と画像生成部１４と記憶部１５とを含む。筐体７は、たとえば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）が内蔵された台車である。制御部１３は、光源部４からの光（可視光Ｖｉｓ、励起光ＥＬ）の照射、照射の停止などを、図示しない操作部による入力操作に基づいて制御するように構成されている。制御部１３は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサによって構成されている。

【0030】

画像生成部１４は、蛍光検出部９で検出された信号に基づき、蛍光画像１６ａ（図７参照）を生成するように構成されている。また、画像生成部１４は、可視光検出部８で検出された信号に基づき、可視光画像１６ｂ（図７参照）を生成するように構成されている。また、画像生成部１４は、蛍光画像１６ａと可視光画像１６ｂとを合成した合成画像１６ｃ（図７参照）を生成するように構成されている。画像生成部１４は、たとえば、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）または画像処理用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプロセッサを含む。

【0031】

また、記憶部１５は、画像生成部１４が生成した画像１６などを記憶するように構成されている。記憶部１５は、たとえば、不揮発性のメモリまたはハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などを含む。

【0032】

図２は、本実施形態による医用画像撮像装置１の斜視図である。筐体７は、４個の車輪７０と、筐体７の上面における筐体７の進行方向の前方付近に設けられたアーム機構６と、アーム機構６にサブアーム５０を介して設けられた撮像部５と、モニタ７２とを備える。筐体７の進行方向の後方には、筐体７を移動するときに使用されるハンドル７１が設けられている。また、筐体７の上面には、医用画像撮像装置１の遠隔操作に使用される図示しない操作部を装着するための凹部７３が形成されている。

【0033】

アーム機構６は、筐体７の進行方向の前方側（ハンドル７１の反対側）に設けられている。アーム機構６は、筐体７の進行方向の前方側に設けられた支柱６５上に配置された支持部６６に対して、ヒンジ部６２により連結された第１アーム部材６０を備える。第１アーム部材６０は、ヒンジ部６２を中心に、支柱６５および支持部６６を介して、筐体７に対して揺動可能となっている。なお、モニタ７２は、支柱６５に設置されている。

【0034】

第１アーム部材６０の上端には、第２アーム部材６１がヒンジ部６３により連結されている。第２アーム部材６１は、ヒンジ部６３を介して、第１アーム部材６０に対して揺動可能となっている。このため、第１アーム部材６０と第２アーム部材６１とは、自由に角度を調節できるように構成されている。

【0035】

第２アーム部材６１の下端には、支持部５２がヒンジ部６４により連結されている。支持部５２は、ヒンジ部６４を介して、第２アーム部材６１に対して揺動可能となっている。支持部５２には、回転軸５１が設けられている。そして、撮像部５を支持したサブアーム５０は、第２アーム部材６１の先端に設けられた回転軸５１を中心に回動する。このため、撮像部５は、サブアーム５０の回動により、アーム機構６に対して筐体７の進行方向の前方側の位置と、筐体７を移動させる時の姿勢であるアーム機構６に対して筐体７の進行方向の後方側（ハンドル７１側）の位置との間を移動する。

【0036】

図３は、本実施形態による医用画像撮像装置１の撮像部５の概略図である。撮像部５は、上述の受光部２と、光学系３と、光源部４とを撮像部５内に収容している。図３の例では、可視光源４ａおよび励起光源４ｂは、それぞれ６個のＬＥＤによって構成されている。可視光源４ａは、被検体Ｐに向けて照射する可視光Ｖｉｓとして、たとえば、可視領域の複数の波長を含む白色光を照射するように構成されている。また、励起光源４ｂは、光感受性物質Ｐａを励起させるための励起光ＥＬとして、第１波長４２（図８参照）をピーク波長とする励起光ＥＬを被検体Ｐに向けて照射するように構成されている。

【0037】

図４は、本実施形態による医用画像撮像装置１の受光部２および光学系３の概略図である。受光部２は、可視光検出部８と、蛍光検出部９とを備える。また、光学系３は、フォーカスを合わせるために図示しないレンズ移動機構によって光軸Ｌ方向に往復移動させられるズームレンズ１０と、プリズム１１と、第１フィルタ１２とを備える。プリズム１１は、ズームレンズ１０と第１フィルタ１２との間に設置されている。第１フィルタ１２は、プリズム１１と蛍光検出部９との間に設置されている。

【0038】

可視光検出部８は、可視光源４ａから照射され、被検体Ｐによって反射した可視光Ｖｉｓを検出するように構成されている。また、蛍光検出部９は、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬによって、被検体Ｐの体内に投与された光感受性物質Ｐａから発生された蛍光ＩＲを検出するように構成されている。可視光検出部８および蛍光検出部９は、たとえば、それぞれＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｎｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などのイメージセンサから構成される。なお、可視光検出部８は、可視光画像１６ｂをカラー画像として撮影することが可能なものが使用される。

【0039】

可視光検出部８および蛍光検出部９は、可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲを検出する際に、共通の光学系３によって、可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲを検出するように構成されている。具体的には、受光部２に対して、光軸Ｌに沿って入射した可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲは、ズームレンズ１０を透過した後、プリズム１１に到達する。入射した可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲのうち、可視光Ｖｉｓは、プリズム１１により反射され、可視光検出部８に入射する。また、入射した可視光Ｖｉｓおよび蛍光ＩＲのうち、蛍光ＩＲは、プリズム１１を透過して第１フィルタ１２に入射する。入射した蛍光ＩＲのうち、第１波長４２（図８参照）よりも大きい波長の蛍光ＩＲａ（一点鎖線）は、第１フィルタ１２を透過する。また、入射した蛍光ＩＲのうち、第１波長４２よりも短い波長の蛍光ＩＲｂ（破線）は、第１フィルタ１２によって除去される。したがって、蛍光検出部９には、所定の第１波長４２以上の大きさの波長の蛍光ＩＲａが到達する。言い換えると、所定の第１波長４２以上の大きさの波長の蛍光ＩＲａは、蛍光検出部９によって検出され、所定の第１波長４２よりも短い大きさの波長の蛍光ＩＲｂは、蛍光検出部９によって検出されない。第１フィルタ１２は、たとえば、カラーフィルタを含む。

【0040】

図５は、治療支援システム１００の全体構成を示す図である。治療支援システム１００は、治療中の被検体Ｐの可視光画像１６ｂおよび蛍光画像１６ａを撮像し、表示装置３０に表示することによって、治療支援を行う治療支援システムとして構成されている。図５に示すように、医用画像撮像装置１は、執刀医Ｑが被検体Ｐの手術を行う際に、被検体Ｐの上方から被検体Ｐを撮像するように構成されている。具体的には、図６に示すように、医用画像撮像装置１に設けられている励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬによって、被検体Ｐの内部の光感受性物質Ｐａは、蛍光ＩＲを発生させる。そして、医用画像撮像装置１に設けられている蛍光検出部９は、被検体Ｐの内部の光感受性物質Ｐａから発生する蛍光ＩＲを検出する。

【0041】

本実施形態では、医用画像撮像装置１は、たとえば、被検体Ｐのがん細胞２０を含む組織２１を撮像するように構成されている。図７は、表示装置３０に表示される画像１６の例を示す模式図である。本実施形態では、がんに侵された組織２１を撮像し、表示装置３０に表示する例を示している。図７（Ａ）は、がん細胞２０の蛍光画像１６ａの模式図である。図７（Ｂ）は可視光画像１６ｂの模式図である。また、図７（Ｃ）は、蛍光画像１６ａと可視光画像１６ｂとを合成した合成画像１６ｃの模式図である。

【0042】

本実施形態において、医用画像撮像装置１は、がん細胞２０の蛍光画像１６ａと可視光画像１６ｂとを合成して合成画像１６ｃを生成し、蛍光画像１６ａ、可視光画像１６ｂおよび合成画像１６ｃを表示装置３０に出力するように構成されている。また、図７に示すように、表示装置３０は、蛍光画像１６ａ、可視光画像１６ｂおよび合成画像１６ｃをそれぞれ表示するように構成されている。

【0043】

図８を参照して、光感受性物質Ｐａについて説明する。図８に示すグラフ４０（実線）は、光感受性物質Ｐａの吸収スペクトルである。また、図８に示すグラフ４１（一点鎖線）は、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのスペクトルである。また、グラフ４０およびグラフ４１の横軸は波長である。また、グラフ４０およびグラフ４１の縦軸は、吸収および蛍光の正規化された強度である。

【0044】

図８のグラフ４０に示すように、光感受性物質Ｐａは、約６５０ｎｍ以上約７００ｎｍ未満の波長領域に吸収のピーク波長を有する第１吸収ピーク４０ａを有している。また、光感受性物質Ｐａは、約６００ｎｍ以上約６５０ｎｍ未満の波長領域に吸収のピーク波長を有する第２吸収ピーク４０ｂを有している。光感受性物質Ｐａに照射される励起光ＥＬは、グラフ４０の範囲であればどの波長の光であってもよい。また、光感受性物質Ｐａに照射される励起光ＥＬは、励起光ＥＬの波長を吸収ピークの波長に合わせなくてもよい。本実施形態では、励起光源４ｂから照射される励起光ＥＬは、たとえば、約６５０ｎｍ以上約７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光である。具体的には、励起光源４ｂは、第１吸収ピーク４０ａの波長と同じピーク波長を有する励起光ＥＬを照射するように構成されている。本実施形態では、たとえば、励起光源４ｂは、約６９０ｎｍのピーク波長を有する励起光ＥＬを照射するように構成されている。

【0045】

図８のグラフ４１に示すように、光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲは、少なくとも第１発光ピーク４１ａと第２発光ピーク４１ｂとを有する。グラフ４１に示すように、第１発光ピーク４１ａの強度は、第２発光ピーク４１ｂの強度よりも高い。第１発光ピーク４１ａの波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長以下の波長であり、室内照明が発する光ＦＬ（図１０参照）の波長領域に含まれる波長である。また、第２発光ピーク４１ｂの波長は、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれない波長である。具体的には、光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａは、約７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の波長の領域に含まれる。また、光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂは、約７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる。第１発光ピーク４１ａの波長と第２発光ピーク４１ｂの波長との間隔ｄ１は、第１発光ピーク４１ａの波長と励起光ＥＬのピーク波長との間隔ｄ２よりも大きい。なお、室内照明の光ＦＬは、約３００ｎｍ～約７１０ｎｍの波長領域に波長ピークを有している。

【0046】

図８のグラフ４１に示すように、光感受性物質Ｐａの第１発光ピーク４１ａの波長の大きさは約７００ｎｍである。したがって、たとえば、光感受性物質Ｐａにピーク波長が約６２０ｎｍの励起光ＥＬを照射し、第１発光ピーク４１ａの波長の大きさの蛍光ＩＲを蛍光検出部９によって検出する場合、生成される蛍光画像１６ａには、図９（Ａ）に示す蛍光画像１７ａのように室内照明の光ＦＬが重畳される。室内照明の光ＦＬが重畳されると、蛍光画像１７ａに室内照明の光ＦＬが写りこみ、Ｓ／Ｎ比が低下する。蛍光画像１７ａの画質が劣化すると、蛍光画像１７ａと可視光画像１７ｂとを合成して生成される合成画像１７ｃも画質が劣化する可能性がある。なお、図９（Ａ）および図９（Ｃ）に示す例では、便宜上、室内照明の光ＦＬの映り込みを斜線のハッチングで表している。

【0047】

そこで、本実施形態では、医用画像撮像装置１は、第１フィルタ１２によって室内照明の光ＦＬの波長領域よりも大きい蛍光ＩＲａと、室内照明の光ＦＬおよび室内照明の光ＦＬの波長領域の蛍光ＩＲｂとを分離するように構成されている。

【0048】

具体的には、第１フィルタ１２は、被検体Ｐに注入された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、少なくとも所定波長を有する光を透過するように構成されている。より具体的には、第１フィルタ１２は、所定波長を含む第１発光ピーク４１ａの波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。また、第１フィルタ１２は、所定波長を含む、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の上限波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。なお、所定波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長である。

【0049】

図１０は、蛍光検出部９に到達する光を説明するための模式図である。図１０（ａ）に示すように、第１フィルタ１２には、室内照明の光ＦＬと、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲが入射する。図１０（ｂ）に示すように、第１フィルタ１２に入射した室内照明の光ＦＬと蛍光ＩＲとのうち、室内照明の光ＦＬおよび第１波長４２よりも短い波長の蛍光ＩＲｂが第１フィルタ１２によって除去される。また、第１フィルタ１２に入射した室内照明の光ＦＬと蛍光ＩＲとのうち、第１波長４２以上の波長の蛍光ＩＲａが第１フィルタ１２を透過し、蛍光検出部９に到達する。

【0050】

なお、第１フィルタ１２は、構造上、所定波長の波長を有する光のみを正確に透過させることは難しい。そこで、本実施形態では、所定の波長よりも短い第１波長４２よりも大きい波長の光を透過させるように構成されている。言い換えると、第１フィルタ１２は、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、第１発光ピーク４１ａの波長と第２発光ピーク４１ｂの波長との間にある第１波長４２よりも短い波長の光を取り除くように構成されている。

【0051】

第１波長４２は、約７００ｎｍ以上約７７０ｎｍ未満の範囲に含まれる波長である。また、第１波長４２は、蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａよりも、蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂに近い大きさの波長である。本実施形態では、第１波長４２は、たとえば、約７５０ｎｍの波長である。第１フィルタ１２で除去する波長の上限である第１波長４２の大きさを約７５０ｎｍに設定することにより、第１フィルタ１２は、所定波長を有する蛍光ＩＲを透過させることができ、蛍光検出部９によって室内照明の光ＦＬが検出されることを抑制することができる。図１１のグラフ４６に示すように、第１フィルタ１２は、たとえば、第１波長４２よりも小さい波長から徐々に透過率が増加するように構成されている。すなわち、第１フィルタ１２は、第１波長４２を中心とした波長領域４５において、第１波長４２前後の波長の光を透過させるように構成されている。したがって、第１波長４２の大きさを第１発光ピーク４１ａに近付けすぎると、第１発光ピーク４１ａ以下の大きさの波長の光が第１フィルタ１２を透過する可能性がある。そのため、第１波長４２の大きさは、波長領域４５の大きさを考慮した大きさに設定することが好ましい。なお、図１１のグラフ４６は、横軸が波長であり、縦軸が光（励起光ＥＬ）の透過率である。

【0052】

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

【0053】

本実施形態では、上記のように、医用画像撮像装置１は、励起光ＥＬ（治療光）を照射することにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する第１フィルタ１２と、第１フィルタ１２を透過した蛍光ＩＲ（ＩＲａ）を検出する蛍光検出部９と、蛍光検出部９の出力に基づき蛍光画像１６ａを生成する画像生成部１４とを備え、蛍光ＩＲは、少なくとも第１発光ピーク４１ａと第２発光ピーク４１ｂとを有し、第１発光ピーク４１ａの波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長以下の波長であり、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる波長であり、第２発光ピーク４１ｂの波長は、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれない波長であり、所定波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長である。これにより、第１フィルタ１２によって室内照明が発する光ＦＬを取り除くことができる。すなわち、光感受性物質Ｐａからの蛍光ＩＲのうち、室内照明の光ＦＬの波長の波長領域に含まれる光（蛍光ＩＲｂ）を室内照明の光ＦＬとともに敢えて除去し、室内照明の光ＦＬの波長の波長領域より波長の長い蛍光ＩＲ（ＩＲａ）により蛍光画像１６ａを生成することができる。したがって、被検体Ｐに注入された光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲに基づいて蛍光画像１６ａを生成する際に、バックグラウンドが上昇することを抑制することができる。また、バックグラウンドの上昇を抑制することが可能となるので、高解像度の撮像素子を用いて蛍光画像１６ａを生成する場合でも、ノイズが多くなることを抑制することができる。これらの結果、被検体Ｐに注入された光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲ（ＩＲａ）に基づいて蛍光画像１６ａを生成する際に、室内照明の光ＦＬが蛍光画像１６ａに重畳され、蛍光画像１６ａの画質が低下することを抑制することができる。

【0054】

また、本実施形態では、上記のように、第１フィルタ１２は、所定波長を含む、第１発光ピーク４１ａの波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。これにより、たとえば、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲの波長が室内照明の光ＦＬの波長領域に含まれる場合、第１発光ピーク４１ａの波長未満の波長領域に含まれる室内照明が発する光ＦＬを第１フィルタ１２によって除去することができる。その結果、蛍光画像１６ａに励起光ＥＬの波長領域の室内照明の光ＦＬが映り込むことを抑制することができる。

【0055】

また、本実施形態では、上記のように、第１フィルタ１２は、所定波長を含む、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の上限波長よりも長い波長の光を透過するように構成されている。これにより、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲのうち、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の上限波長よりも長い第１波長４２よりも長い波長の蛍光ＩＲを検出することができる。その結果、蛍光画像１６ａを生成する際に室内照明の光ＦＬが蛍光画像１６ａに重畳されることをより一層抑制することが可能となるので、蛍光画像１６ａの画質が低下することをより一層抑制することができる。

【0056】

また、本実施形態では、上記のように、第１発光ピーク４１ａの強度は、第２発光ピーク４１ｂの強度よりも高い。このような蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いれば、たとえば、第１発光ピーク４１ａの波長が、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれている場合でも、第１発光ピーク４１ａの波長の蛍光ＩＲを室内照明の光ＦＬとともに敢えて除去し、第２発光ピーク４１ｂの蛍光ＩＲにより画像を生成することができる。その結果、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる光を除去することにより、第１発光ピーク４１ａの強度より強度が低い第２発光ピーク４１ｂの光のＳ／Ｎ比を向上させることが可能となるので、第２発光ピーク４１ｂの光を用いても、蛍光画像１６ａの画質が劣化すること抑制することができる。

【0057】

また、本実施形態では、上記のように、第１発光ピーク４１ａの波長と第２発光ピーク４１ｂの波長との間隔ｄ１は、第１発光ピーク４１ａの波長と励起光ＥＬ（治療光）のピーク波長との間隔ｄ２よりも大きい。このような蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いれば、励起光ＥＬのピーク波長と蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａの波長との間に、第１フィルタ１２を透過させる所定の第１波長４２を設定する場合と比較して、励起光ＥＬのピーク波長からの間隔が第１発光ピーク４１ａよりも第２発光ピーク４１ｂの方が大きいので、励起光ＥＬのピーク波長と蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂの波長との間に、第１フィルタ１２を透過させる所定の第１波長４２を容易に設定することができる。

【0058】

また、本実施形態では、上記のように、励起光ＥＬ（治療光）は、６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光である。ここで、赤色の波長領域は約６１０ｎｍから約７５０ｎｍである。また、光の色は、可視光領域の境界に近づくにつれて人の眼の感度が低下するため、見かけ上黒に近づく。したがって、このような蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを使用する際に、励起光ＥＬの波長を６５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長領域に設定することで、６５０ｎｍ未満の励起光ＥＬを照射する場合と比較して、被検体Ｐに照射された励起光ＥＬによって照射範囲が赤く照らされることを抑制することができる。

【0059】

また、本実施形態では、上記のように、第１発光ピーク４１ａの波長は、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の領域に含まれ、第２発光ピーク４１ｂの波長は、７５０ｎｍ以上８００ｎｍ未満の領域に含まれる。このようなピーク波長を有する蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いる場合は、第１波長４２の大きさの上限を、７００ｎｍ以上７５０ｎｍ未満の範囲に設定すればよい。その結果、第１フィルタ１２が透過させる所定波長の大きさの上限を、室内照明の光ＦＬを除去することに好ましい波長領域に設定することができる。

【0060】

［第１参考例］
次に、図８、図１２～図１５を参照して、本発明の第１参考例による医用画像撮像装置１９を備える治療支援システム２００について説明する。所定のピーク波長を有する励起光ＥＬを被検体Ｐに照射する上記実施形態とは異なり、第１参考例では、医用画像撮像装置１９は、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａの波長と、第１発光ピーク４１ａよりも長い第２発光ピーク４１ｂの波長との間の所定の第２波長４３（図８参照）よりも長い波長の励起光ＥＬを取り除く第２フィルタ１８（図１２参照）をさらに備える。なお、上記実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。

【0061】

図１２は、第１参考例による医用画像撮像装置１９を備える治療支援システム２００の全体構成を示す概略図である。図１２に示すように、医用画像撮像装置１９は、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａ（図８参照）の波長と、第１発光ピーク４１ａよりも長い第２発光ピーク４１ｂ（図８参照）の波長との間の所定の第２波長４３（図８参照）よりも長い波長の励起光ＥＬを取り除く第２フィルタ１８をさらに備える。

【0062】

図１３に示すように、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬは、第２フィルタ１８に入射する。第２フィルタ１８は、入射した励起光ＥＬのうち、第２波長４３未満の長さの励起光ＥＬａ（一点鎖線）を透過させるように構成されている。したがって、第２フィルタ１８に入射した励起光ＥＬは、第２波長４３より長い波長の励起光ＥＬｂが除去され、第２波長４３未満の波長の励起光ＥＬａが被検体Ｐに照射される。第２フィルタ１８は、たとえば、カラーフィルタを含む。

【0063】

図８に示すように、第１波長４２は第２波長４３よりも長い波長である。第１参考例では、第２波長４３は、たとえば、約７２０ｎｍの波長である。また、図８に示すように、第１フィルタ１２によって分離される波長領域と、第２フィルタ１８によって分離される波長領域とには、共通する波長領域４４が存在する。共通する波長領域４４の大きさが大きいほど、第１波長４２と第２波長４３との差が大きくなるため、第２フィルタ１８によって分離された励起光ＥＬａの上限値よりも、第１フィルタ１２によって取り除かれる蛍光ＩＲｂの上限値が大きくなるため、より一層励起光ＥＬが蛍光検出部９に入射することを抑制することができる。

【0064】

図１４は、蛍光検出部９に到達する光を説明するための模式図である。図１４（ａ）に示すように、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬのうち、第２波長４３以上の波長の励起光ＥＬｂは、第２フィルタ１８によって除去される。また、励起光源４ｂから照射された励起光ＥＬのうち、第２波長４３未満の波長の励起光ＥＬａは、第２フィルタ１８を透過し、光感受性物質Ｐａに照射される。図１４（ｂ）に示すように、励起光ＥＬａが照射された光感受性物質Ｐａは、蛍光ＩＲを発する。図１４（ｃ）に示すように、光感受性物質Ｐａから発せられた蛍光ＩＲのうち、第１波長４２以上の波長の蛍光ＩＲは、第１フィルタ１２を透過し、第１波長４２より短い波長の蛍光ＩＲおよび被検体Ｐの体表などから反射した励起光ＥＬａのうち、第１波長４２よりも短い波長の励起光ＥＬａについては、第１フィルタ１２によって除去される。第１フィルタ１２を透過した蛍光ＩＲａは、蛍光検出部９に検出され、画像化される。

【0065】

なお、第２フィルタ１８も第１フィルタ１２と同様に、構造上、第２波長４３の大きさで正確に光を除去することは難しい。図１５のグラフ４８に示すように、第２フィルタ１８は、たとえば、第２波長４３よりも小さい波長から徐々に透過率が減少するように構成されている。すなわち、第２フィルタ１８は、第２波長４３を中心とした波長領域４７において、第２波長４３前後の波長の光を透過させるように構成されている。したがって、第２波長４３の大きさを第２発光ピーク４１ｂに近付けすぎると、第２発光ピーク４１ｂ以上の大きさの波長の光が第２フィルタ１８を透過する可能性がある。また、第２波長４３の大きさを、第１波長４２に近付けすぎると、第２フィルタ１８を透過した励起光ＥＬａのうち、被検体Ｐの体表などで反射した励起光ＥＬａが第１フィルタ１２を透過する可能性がある。そのため、第２波長４３の大きさは、波長領域４７の大きさを考慮した大きさに設定することが好ましい。なお、図１５のグラフ４８は、横軸が波長であり、縦軸が光（励起光ＥＬ）の透過率である。

【0066】

なお、第１参考例のその他の構成は、上記実施形態と同様である。

【0067】

（第１参考例の効果）
第１参考例では、以下のような効果を得ることができる。

【0068】

第１参考例では、上記のように、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲの第１発光ピーク４１ａの波長と、第１発光ピーク４１ａよりも長い第２発光ピーク４１ｂの波長との間の所定の第２波長４３よりも長い波長の励起光ＥＬを取り除く第２フィルタ１８をさらに備える。これにより、励起光ＥＬに含まれる室内照明の光ＦＬの波長領域よりも長い波長の励起光ＥＬのうち、第２発光ピーク４１ｂ付近の波長成分が被検体Ｐに照射されることを抑制することができる。その結果、第２発光ピーク４１ｂ付近の波長成分が被検体Ｐに照射されることを抑制することが可能となり、被検体Ｐによって反射された励起光ＥＬが蛍光検出部９で検出された場合でも、第２発光ピーク４１ｂよりも長い波長の励起光ＥＬが蛍光画像１６ａに重畳されることを抑制することができる。

【0069】

また、第１参考例では、上記のように、第１波長４２は、第２波長４３よりも長い波長である。これにより、第１フィルタ１２で除去することが可能な上限の波長よりも、励起光源４ｂから照射される励起光ＥＬの波長を、容易に小さくすることができる。その結果、被検体Ｐによって励起光ＥＬが反射された場合でも、第１波長４２よりも短い波長の光は第１フィルタ１２で除去されるので、第２発光ピーク４１ｂよりも長い波長の励起光ＥＬが蛍光画像１６ａに重畳されることをより一層抑制することができる。

【0070】

なお、第１参考例のその他の効果は、上記実施形態と同様である。

【0071】

［第２参考例］
次に、図１、図１６および図１７を参照して、第２参考例による医用画像撮像装置８０（図１参照）を備える治療支援システム３００（図１参照）について説明する。第２発光ピーク４１ｂの波長よりも短い第１波長４２よりも短い波長の光を除去する上記実施形態の第１フィルタ１２とは異なり、第２参考例では、第３フィルタ８１は、第２ピーク４２ｂよりも長い第３波長８２よりも短い波長の光を除去するように構成されている。なお、上記実施形態および第１参考例と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。また、第３フィルタ８１は、特許請求の範囲の「検出器フィルタ」の一例である。

【0072】

第２参考例では、第３フィルタ８１は、第２ピーク４２ｂよりも長い第３波長８２よりも短い波長の光を除去するように構成されている。

【0073】

図１６は、蛍光検出部９に到達する光を説明するための模式図である。図１６（ａ）に示すように、第３フィルタ８１には、室内照明の光ＦＬと、励起光ＥＬを照射された光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲとが入射する。図１６（ｂ）に示すように、第３フィルタ８１に入射した室内照明の光ＦＬと蛍光ＩＲとのうち、室内照明の光ＦＬおよび第３波長８２よりも短い波長の蛍光ＩＲｂが第３フィルタ８１によって除去される。また、第３フィルタ８１に入射した室内照明の光ＦＬと蛍光ＩＲとのうち、第３波長８２以上の波長の蛍光ＩＲａが第３フィルタ８１を透過し、蛍光検出部９に到達する。

【0074】

なお、第２参考例における第３フィルタ８１も、上記実施形態における第１フィルタ１２と同様に、構造上、第３波長８２の大きさで正確に光を除去することは難しい。図１７のグラフ８４に示すように、第３フィルタ８１は、たとえば、第３波長８２よりも小さい波長から徐々に透過率が増加するように構成されている。すなわち、第３フィルタ８１は、第３波長８２を中心とした波長領域８３において、第３波長８２前後の波長の光を透過させるように構成されている。したがって、第３波長８２の大きさを第２発光ピーク４１ｂに近付けすぎると、第２発光ピーク４１ｂ以下の大きさの波長の光が第３フィルタ８１を透過する可能性がある。そのため、第３波長８２の大きさは、波長領域８３の大きさを考慮した大きさに設定することが好ましい。しかし、第２発光ピーク４１ｂは、第１発光ピーク４１ａよりも波長が長いため、第３波長８２は、上記実施形態における第１波長４２よりも設定条件が厳しくない。なお、図１７のグラフ８４は、横軸が波長であり、縦軸が光（励起光ＥＬ）の透過率である。

【0075】

なお、第２参考例のその他の構成は、上記実施形態および第１参考例と同様である。

【0076】

（第２参考例の効果）
第２参考例では、以下のような効果を得ることができる。

【0077】

第２参考例では、上記のように、第３フィルタ８１は、第２発光ピーク４１ｂよりも長い第３波長８２よりも短い波長の光を除去するように構成されており、蛍光検出部９は、第３波長８２よりも長い波長の蛍光ＩＲを検出するように構成されている。これにより、第２発光ピーク４１ｂよりも長い第３波長８２よりも短い波長の光を除去することが可能となるので、より確実に室内照明の光ＦＬの波長領域の光が蛍光画像１６ａに映り込むことを抑制することができる。また、第２発光ピーク４１ｂよりも長い波長の光を透過させることが可能となるので、たとえば、光感受性物質ＰａとしてＩＣＧを用いる場合でも、第３フィルタ８１を交換することなくＩＣＧが発する蛍光ＩＲを検出する際に室内照明の光ＦＬの波長領域の光が蛍光画像１６ａに映り込むことを抑制することができる。その結果、光感受性物質ＰａとしてＩＲ７００およびＩＣＧのどちらを用いる場合でも、第３フィルタ８１を交換することなく、室内照明の光ＦＬの波長領域の光が蛍光画像１６ａに映り込むことを抑制することができる。

【0078】

なお、第２参考例のその他の効果は、上記実施形態および第１参考例と同様である。

【0079】

［第３参考例］
次に、図１、図１８および図１９を参照して、第３参考例による医用画像撮像装置９０（図１参照）を備える治療支援システム４００（図１参照）について説明する。第１発光ピーク４１ａが室内照明の光ＦＬの波長領域に含まれる波長であり、第２発光ピーク４１ｂが室内照明の光ＦＬの波長よりも長い波長である蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いる上記実施形態とは異なり、第３参考例では、第１発光ピーク４１ａが室内照明の光ＦＬの波長領域よりも短い波長であり、第２発光ピーク４１ｂが室内照明の光ＦＬの波長領域に含まれる波長である蛍光ＩＲを発する光感受性物質Ｐａを用いる。なお、上記実施形態、上記第１参考例、および、第２参考例と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。また、第４フィルタ９１は、特許請求の範囲の「検出器フィルタ」の一例である。

【0080】

第３参考例では、図１に示すように、医用画像撮像装置９０は、励起光ＥＬ（治療光）を照射することにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する第４フィルタ９１と、検出器フィルタを透過した蛍光ＩＲを検出する蛍光検出部９と、蛍光検出部９の出力に基づき画像を生成する画像生成部１４とを備える。

【0081】

図１８は、蛍光検出部９に到達する光を説明するための模式図である。図１８に示すように、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲは、少なくとも第１発光ピーク４１ａと第２発光ピーク４１ｂを有し、第１発光ピーク４１ａの波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長以下の波長であり、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれない波長であり、第２発光ピーク４１ｂの波長は、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる波長であり、所定波長は第１発光ピーク４１ａの波長である。第３参考例では、第４フィルタ９１は、所定波長を含む、第２発光ピーク４１ｂの波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。また、第４フィルタ９１は、所定波長を含む、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の下限波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。

【0082】

具体的には、図１９のグラフ９４に示すように、第４フィルタ９１は、たとえば、第４波長９２よりも小さい波長から徐々に透過率が減少するように構成されている。すなわち、第４フィルタ９１は、第４波長９２を中心とした波長領域９３において、第４波長９２前後の波長の光を透過させるように構成されている。なお、図１９のグラフ９４は、横軸が波長であり、縦軸が光（励起光ＥＬ）の透過率である。

【0083】

なお、第３参考例のその他の構成は、上記実施形態および第１参考例と同様である。

【0084】

（第３参考例の効果）
第３参考例では、以下のような効果を得ることができる。

【0085】

第３参考例では、上記のように、医用画像撮像装置９０は、励起光ＥＬ（治療光）を照射することにより光感受性物質Ｐａから発せられる蛍光ＩＲのうち、少なくとも所定波長を有する光を透過する第４フィルタ９１と、第４フィルタ９１を透過した蛍光ＩＲを検出する蛍光検出部９と、蛍光検出部９の出力に基づき画像を生成する画像生成部１４とを備え、蛍光ＩＲは、少なくとも第１発光ピーク４１ａと第２発光ピーク４１ｂとを有し、第１発光ピーク４１ａの波長は、第２発光ピーク４１ｂの波長以下の波長であり、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれない波長であり、第２発光ピーク４１ｂの波長は、室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる波長であり、所定波長は第１発光ピーク４１ａの波長である。これにより、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂの波長が室内照明が発する光ＦＬの波長領域に含まれる場合でも、第４フィルタ９１によって室内照明が発する光ＦＬの波長領域の光を取り除くことができる。その結果、上記実施形態による医用画像撮像装置１と同様に、被検体Ｐに注入された光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲに基づいて蛍光画像１６ａを生成する際に、室内照明の光ＦＬが蛍光画像１６ａに重畳され、蛍光画像１６ａの画質が低下することを抑制することができる。

【0086】

また、第３参考例では、上記のように、第４フィルタ９１は、所定波長を含む、第２発光ピーク４１ｂの波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。これにより、たとえば、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲの第２発光ピーク４１ｂの波長が室内照明の光ＦＬの波長領域に含まれる場合、第４フィルタ９１によって除去することができる。その結果、蛍光画像１６ａに第２発光ピーク４１ｂの波長領域の室内照明の光ＦＬが映り込むことを抑制することができる。

【0087】

また、第３参考例では、上記のように、第４フィルタ９１は、所定波長を含む、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の下限波長よりも短い波長の光を透過するように構成されている。これにより、光感受性物質Ｐａが発する蛍光ＩＲのうち、室内照明が発する光ＦＬの波長領域の下限波長よりも短い波長の蛍光ＩＲを検出することができる。その結果、蛍光画像１６ａを生成する際に室内照明の光ＦＬが蛍光画像１６ａに重畳されることをより一層抑制することが可能となるので、蛍光画像１６ａの画質が低下することをより一層抑制することができる。

【0088】

なお、第３参考例のその他の効果は、上記実施形態第、第１参考例、および、第２参考例と同様である。

【0089】

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0090】

たとえば、上記実施形態では、検出器フィルタおよび光源フィルタとして、カラーフィルタを用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。所定の波長領域の光を分離することが可能であれば、どのようなフィルタを用いてもよい。たとえば、プリズムなどを用いてもよい。

【0091】

また、上記実施形態では、第１フィルタ１２を、光軸Ｌ上の蛍光検出部９から離れた位置に配置する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、蛍光検出部９と第１フィルタ１２（第３フィルタ８１、第４フィルタ９１）とを離さずに配置してもよい。

【0092】

また、上記実施形態では、励起光ＥＬとして、約６５０ｎｍ以上約７００ｎｍ以下の波長領域にピーク波長を有する光を用いたが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２吸収ピーク４０ｂ付近にピーク波長を有する励起光ＥＬを用いてもよい。しかし、第２吸収ピーク４０ｂの吸収効率は第１吸収ピーク４０ａよりも低く、第２吸収ピーク４０ｂの波長が約６２０ｎｍであるため、励起光ＥＬが照射された領域が赤く照らされるため、第１吸収ピーク４０ａ付近（約６５０ｎｍ以上約７００ｎｍ以下の波長領域）にピーク波長を有する励起光ＥＬを用いることが好ましい。

【0093】

また、上記実施形態では、光感受性物質Ｐａとして、ＩＲ７００を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。室内照明の光ＦＬの波長領域内にピーク波長を有するとともに、室内照明の光ＦＬの波長領域よりも大きい波長領域にピーク波長を有する光感受性物質であれば、どのような光感受性物質であってもよい。

【0094】

また、上記実施形態では、画像生成部１４が可視光画像１６ｂを生成する例を示したが、本発明はこれに限られない。画像生成部１４が蛍光画像１６ａのみを生成する構成であってもよい。

【0095】

また、上記実施形態では、医用画像撮像装置１が励起光源４ｂを備える構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、被検体Ｐに治療光を照射する治療光源を別途設け、蛍光検出部９は、治療光源から照射される治療光により発せられた蛍光ＩＲを検出するように構成されていてもよい。

【0096】

また、上記実施形態では、第１フィルタ１２、第２フィルタ１８、第３フィルタ８１および第４フィルタ９１が、所定の波長以下（所定の波長以上）の光を除去するいわゆるロングパスフィルタ（ショートパスフィルタ）として構成する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１フィルタ１２、第２フィルタ１８、第３フィルタ８１および第４フィルタ９１は、所定の波長範囲の光を透過させる、いわゆるバンドパスフィルタとして構成されていてもよい。

【0097】

また、上記実施形態では、被検体Ｐに対して治療光を照射することにより治療を行う装置に用いる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、内視鏡など、他の医療機器を用いて光免疫治療を行う場合にも本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0098】

１、１９、８０、９０ 医用画像撮像装置
４ｂ 励起光源
９ 蛍光検出部（検出器）
１２ 第１フィルタ（検出器フィルタ）
１４ 画像生成部
１６ 画像
４１ａ 蛍光の第１ピーク
４１ｂ 蛍光の第２ピーク
４２ 第１波長
４３ 第２波長
８１ 第３フィルタ（検出器フィルタ）
８２ 第３波長
８５ 第４波長
９１ 第４フィルタ（検出器フィルタ）
ＥＬ、ＥＬａ、ＥＬｂ 励起光
ＦＬ 室内照明の光
ＩＲ、ＩＲａ、ＩＲｂ 蛍光
Ｐ 被検体
Ｐａ 光感受性物質

【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】