JP6057921B2 - 生体観察装置 - Google Patents

Description

本発明は、生体観察装置に関するものである。

従来、血液に含まれるヘモグロビンに吸収されやすい狭帯域化された波長の照明光を照射し、粘膜表面の毛細血管等を強調表示する狭帯域光観察（ＮＢＩ）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この狭帯域光観察は、食道領域の詳細診断や大腸のピットパターン（腺管構造）観察のために広く行われている色素散布の代替観察法として期待され、検査時間や不必要な生検の減少によって、検査の効率化への貢献が期待されている。

特開２０１１−２２４０３８号公報

しかしながら、狭帯域光観察は、血管の強調表示を行うことはできるが、神経を強調表示することは困難である。
例えば、直腸全摘出手術や前立腺全摘出手術において神経の温存を行う場合は、対象臓器を摘出する際に、対象臓器を取り囲むように分布している神経を傷つけないように対象臓器を露出させて摘出する必要があるが、直径５０〜３００μｍの細い神経は、白色あるいは透明であるため、腹腔鏡による拡大観察でも観察することが困難である。このため、医師が経験や勘に頼って手術せざるを得ず、損傷してしまう可能性が高いという不都合がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、摘出対象等の対象臓器の表面の組織の構造を見やすくして、対象臓器を取り囲んでいる神経の損傷を未然に防止することができる生体観察装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、特定部位における脂肪層と該脂肪層の周辺組織との光学特性の違いを利用して、前記周辺組織より相対的に多くの神経が内在する前記脂肪層の領域と前記周辺組織の領域とを区別可能な光学像を形成する光学像形成手段と、該光学像形成手段により形成された光学像に基づいて、該光学像における前記脂肪層および前記周辺組織の分布またはこれらの境界を表示する表示部とを備え、前記光学像形成手段は、生体組織に照明光を照射する照射部と、該照射部により照射された照明光が生体組織により反射された反射光の内、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い波長帯域の反射光を撮影して反射光画像を取得する撮像部とを備え、該撮像部は、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い４５０〜５００ｎｍ内の第１の波長帯域のみの第１の反射光と、ヘモグロビンの吸収特性がβカロテンの吸収特性よりも高い５００〜６００ｎｍ内の第２の波長帯域のみの第２の反射光と、βカロテンの吸収特性およびヘモグロビンの吸収特性がともに低い６００〜６５０ｎｍ内の第３の波長帯域のみの第３の反射光とを区別して撮影して、第１の反射光画像、第２の反射光画像および第３の反射光画像を取得し、前記表示部が、前記第１の反射光画像、前記第２の反射光画像及び前記第３の反射光画像を異なる色で合成してなる合成画像を表示する外科的処置を施すための生体観察装置である。

上記態様においては、前記光学特性が、分光特性であってもよい。
また、上記態様においては、前記光学像形成手段が、生体組織に照明光を照射する照射部と、該照射部により照射された照明光が生体組織により反射された反射光の内、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い波長帯域の反射光を撮影して反射光画像を取得する撮像部とを備えていてもよい。

本態様によれば、照明光が照射部から生体組織に照射され、生体組織において反射された反射光が撮像部により撮影されて反射光画像が取得される。撮像部は、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い波長帯域の反射光を撮影するので、血管の存在による影響が少なく、脂肪の存在により影響を受けた反射光画像を取得することができる。

発明者は、前立腺のような対象臓器が薄い脂肪層によって覆われ、対象臓器を取り囲む神経は脂肪層内に存在していることに着目した。白色光観察下では、脂肪は青色の光を吸収し易いため全体として黄色く見える。また、血液は、青色の光および緑色の光を吸収するため、全体として赤く見える。すなわち、脂肪によっても血液によっても青色の光は吸収される。そして、対象臓器を覆う脂肪層は薄いため、下層の組織の影響を受け易い。

そこで、脂肪に含まれるβカロテンの吸収特性が、血液に含まれるヘモグロビンの吸収特性より高い波長帯域の反射光を撮影した反射光画像を表示部に表示して観察を行うことにより、反射光画像の該当する波長帯域の輝度が低い部分は、血液を多く含む下層の他の組織ではなく、対象臓器を覆う薄い脂肪層であると容易に判断することができる。すなわち、直腸全摘出手術や前立腺全摘出手術等において、観察している反射光画像中における脂肪を見分けやすくすることができ、脂肪層内に分布する神経に損傷を与えないように手術を行うことができる。

上記態様においては、前記撮像部が、４５０〜５００ｎｍに含まれる波長帯域の反射光を撮影する。
また、上記態様においては、前記撮像部は、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い４５０〜５００ｎｍ内の第１の波長帯域のみの第１の反射光と、ヘモグロビンの吸収特性がβカロテンの吸収特性よりも高い５３０〜５９０ｎｍ内の第２の波長帯域のみの第２の反射光とを区別して撮影して、第１の反射光画像および第２の反射光画像を取得し、前記表示部が、前記第１の反射光画像と前記第２の反射光画像とを異なる色で合成してなる合成画像を表示する。

このようにすることで、第１の反射光画像によって脂肪の存在する領域を明らかにし、第２の反射光画像によって血管の存在する領域を明らかにすることができる。そして、両者の色を変えて合成することにより、脂肪とその他の組織とを区別して表示することができる。

また、上記態様においては、前記撮像部は、βカロテンの吸収特性およびヘモグロビンの吸収特性がともに低い６１０〜６５０ｎｍ内の第３の波長帯域のみの第３の反射光を、前記第１の反射光画像および前記第２の反射光画像とは区別して撮影して第３の反射光画像を取得し、前記表示部が、前記第１の反射光画像、前記第２の反射光画像及び前記第３の反射光画像を異なる色で合成してなる合成画像を表示する。

このようにすることで、第３の反射光画像は、βカロテンにもヘモグロビンにも影響を受けない生体組織表面の形状を表しているので、第３の反射光画像を第１および第２の反射光画像と異なる色で合成して表示することにより、目視により観察される生体組織と表示部に表示された画像上の生体組織との対応付けを容易にすることができる。

また、上記態様の参考例においては、前記照射部は、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い波長帯域のみの照明光を照射してもよい。
このようにすることで、生体組織から反射される反射光は、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い波長帯域のみの反射光となるので、血管の影響を抑え、主に脂肪により影響を受けた反射光を容易に取得することができる。

また、上記態様の参考例においては、前記照射部が、前記第１の波長帯域のみの第１の照明光と、前記第２の波長帯域のみの第２の照明光とを別々に照射してもよい。
このようにすることで、脂肪を表示する第１の反射光画像および血液を表示する第２の反射光画像を容易に別々に取得することができる。

また、上記態様においては、前記照射部が、前記第１の波長帯域のみの第１の照明光、前記第２の波長帯域のみの第２の照明光および前記第３の波長帯域のみの第３の照明光を別々に照射してもよい。
このようにすることで、脂肪を表示する第１の反射光画像、血液を表示する第２の反射光画像および生体組織の形状を表示する第３の反射光画像を容易に別々に取得することができる。

また、上記態様においては、前記照射部が、前記第１の波長帯域から前記第３の波長帯域に至る波長帯域の照明光を同時に照射し、前記撮像部が、カラーＣＣＤを備えていてもよい。
このようにすることで、第１の波長帯域から第３の波長帯域に至る広帯域の照明光を照射することによって、生体組織から戻る第１の波長帯域の反射光、第２の波長帯域の反射光および第３の波長帯域の反射光を、撮像部のカラーＣＣＤによって別個に検出し、第１から第３の反射光画像を容易に別々に取得することができる。

また、上記態様においては、前記照射部が、前記第１の波長帯域から前記第３の波長帯域に至る波長帯域の照明光を同時に照射し、前記撮像部が、生体組織からの反射光を、第１の波長帯域、第２の波長帯域および第３の波長帯域の反射光に分光する分光手段と、該分光手段により分光された第１から第３の波長帯域の反射光を別々に撮影する３つの撮像素子とを備えていてもよい。

このようにすることで、第１の波長帯域から第３の波長帯域に至る広帯域の照明光を照射することによって、生体組織から戻る第１の波長帯域の反射光、第２の波長帯域の反射光および第３の波長帯域の反射光を、分光手段によって分光し３つの撮像素子によって別々に撮影することにより、第１から第３の反射光画像を容易に別々に取得することができる。

また、上記態様においては、青色の波長帯域においてはβカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い波長帯域のみが含まれる反射光を撮影する第１の観察モードと、青色から赤色までの全波長帯域の反射光を撮影する第２の観察モードとを切り替え可能なモード切替部を備えていてもよい。
このようにすることで、モード切替部によって第２の観察モードに切り替えることにより、目視観察と同様の全波長帯域の反射光を撮影して得られた合成画像が表示される観察を行い、第１の観察モードに切り替えることによって脂肪を見やすくした観察を行うことができる。

また、上記態様においては、観察倍率を切替可能な倍率切替部を備え、前記モード切替部は、前記倍率切替部が観察倍率を高倍率に切り替えたときには第１の観察モードに、低倍率に切り替えたときには第２の観察モードに切り替えてもよい。
このようにすることで、倍率切替部が観察倍率を低倍率にして広範囲にわたる低倍率観察を行っている際には、モード切替部が第２の観察モードに切り替えて、目視観察と同様の全波長帯域の反射光を撮影して得られた合成画像が表示される観察を行い、倍率切替部によって高倍率に切り替えたときには、モード切替部が第１の観察モードに切り替えて、脂肪を見やすくした観察を行うことができる。

また、本発明の参考例としての一態様は、表面組織が下層組織を覆うように分布している生体組織に対して照明光を照射し、前記生体組織からの戻り光の内、前記表面組織の吸収特性が前記下層組織の吸収特性と異なる波長帯域の戻り光画像を取得する撮像部と、前記戻り光画像に基づいて前記生体組織の表面の組織構造の分布を反映した画像を表示する表示部とを備える生体観察装置である。
なお、ここにおいて表面組織とは照明光が照射される側に存在する組織のことを表しており、下層組織とは、表面組織に対して照明光が照射される側と反対側に存在する組織のことを表している。

上記態様においては、前記撮像部は、前記表面組織の吸収特性が前記下層組織の吸収特性より高い波長帯域の戻り光画像を取得してもよい。
この場合、照明した光は主に表面組織で吸収されるために、表面組織が薄い領域からの戻り光は多く、表面組織が厚い領域からの戻り光は少なくなる。この作用により、表面組織の厚みの違いを反映した画像を得ることができる。

また、上記態様においては、前記撮像部は、前記表面組織の吸収特性が前記下層組織の吸収特性より低い波長帯域の戻り光画像を取得してもよい。
この場合、照明した光は主に下層組織で吸収されるために、表面組織が薄い領域からの戻り光は少なく、表面組織が厚い領域からの戻り光は多くなる。この作用により、表面組織の厚みの違いを反映した画像を得ることができる。

また、上記態様においては、前記表示部が、前記戻り光画像に基づいて前記表面組織の分布を反映した画像を表示してもよい。
また、上記態様においては、前記表示部が、前記戻り光画像に基づいて前記下層組織の分布を反映した画像を表示してもよい。

また、上記態様においては、前記表面組織または下層組織のいずれかが、神経を含む脂肪層であってもよい。
また、上記態様においては、前記表面組織の吸収特性が、βカロテンの吸収特性であってもよい。

また、上記態様においては、前記表面組織の吸収特性が、ヘモグロビンの吸収特性であってもよい。
また、上記態様においては、前記波長帯域は、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い波長帯域であってもよい。

また、上記態様においては、前記波長帯域が、４５０〜５００ｎｍであってもよい。
また，上記態様においては、前記波長帯域は、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも低い波長帯域であってもよい。

また、上記態様においては、前記波長帯域が、５００〜６００ｎｍであってもよい。
また、上記態様においては、前記戻り光が、反射光であってもよい。

本発明によれば、摘出対象等の対象臓器の表面の組織の構造を見やすくして、対象臓器を取り囲んでいる神経の損傷を未然に防止することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る生体観察装置を示す模式的な全体構成図である。 図１の生体観察装置のフィルタターレットにおける各フィルタの配置を示す正面図である。 （ａ）βカロテンの吸収特性およびヘモグロビンの吸収特性、（ｂ）図１の生体観察装置の白色光観察モードにおけるフィルタの透過率特性、（ｃ）図１の生体観察装置の特殊光観察モードにおけるフィルタの透過率特性をそれぞれ示す図である。 図１の生体観察装置の第１の変形例を示す模式的な全体構成図である。 （ａ）βカロテンの吸収特性およびヘモグロビンの吸収特性、（ｂ）図４の生体観察装置の白色光観察モードにおいて使用されるＬＥＤの光強度特性、（ｃ）図４の生体観察装置の特殊光観察モードにおいて使用されるＬＥＤの光強度特性をそれぞれ示す図である。 図１の生体観察装置の第２の変形例を示す模式的な全体構成図である。 （ａ）βカロテンの吸収特性およびヘモグロビンの吸収特性、（ｂ）図６の生体観察装置のカラーＣＣＤに備えられたカラーフィルタの透過率特性、（ｃ）図６の生体観察装置のキセノンランプの光強度特性、（ｄ）図６の生体観察装置の特殊光観察モードにおいて使用されるフィルタの透過率特性をそれぞれ示す図である。 図１の生体観察装置の第３の変形例を示す模式的な全体構成図である。 （ａ）βカロテンの吸収特性およびヘモグロビンの吸収特性、（ｂ）図８の生体観察装置の色分解プリズムの分光透過率特性、（ｃ）図８の生体観察装置のキセノンランプの光強度特性、（ｄ）図８の生体観察装置の特殊光観察モードにおいて使用されるフィルタの透過率特性をそれぞれ示す図である。 本発明を適用する生体組織の一例としての前立腺およびその周辺の結合組織の断面を示す図である。 結合組織ならびに脂肪組織と、神経の数との関係を示すグラフである。 対象臓器を取り囲むように存在する神経を温存しながら外科的処置を施す方法を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態に係る生体観察装置１について、図面を参照して以下に説明する。
まず、本実施形態に係る生体観察装置１は、内視鏡であって、図１に示されるように、生体内に挿入される挿入部２と、該挿入部２に接続された光源部３および信号処理部４を備える本体部５と、該信号処理部４により生成された画像を表示する画像表示部６とを備えている。

挿入部２は、光源部３から入力された光を被写体に向けて照射する照明光学系７と、被写体からの反射光を撮影する撮影光学系８とを備えている。 照明光学系７は、挿入部２の長手方向の全長にわたって配置され、基端側の光源部３から入射されてきた光を先端まで導光するライトガイドケーブルである。

撮影光学系８は、照明光学系７により照射された光の被写体からの反射光を集光する対物レンズ９と、該対物レンズ９により集光された光を撮影する撮像素子１０とを備えている。
撮像素子１０は、例えば、モノクロＣＣＤである。

光源部３は、広い波長帯域の白色光を射出するキセノンランプ１１と、該キセノンランプ１１から発せられた白色光から所定の波長の光を切り出して時分割で順次通過させるフィルタターレット１２とを備えている。フィルタターレット１２は、例えば、図２に示されるように、回転中心Ａを中心として半径方向に同心円状に配置された２種類のフィルタ群Ｆ１，Ｆ２を備えている。図中符号１３はモータである。

また、フィルタターレット１２は、直動機構１４によって、キセノンランプ１１の光軸に交差する方向に移動可能に設けられている。これにより、フィルタターレット１２は、キセノンランプ１１からの白色光の光軸上にいずれかのフィルタ群Ｆ１（Ｆ２）を配置することにより、フィルタ群Ｆ１（Ｆ２）によって選択された光を挿入部２側に射出することができるようになっている。

第１のフィルタ群Ｆ１は、図３（ｃ）に示されるように、青色、緑色および赤色の波長帯域の内、青色（Ｂ１：４５０〜４８０ｎｍ）、緑色（Ｇ１：５５０〜５７０ｎｍ）および赤色（Ｒ１：６２０〜６５０ｎｍ）に透過率の高いフィルタＢ１，Ｇ１，Ｒ１を周方向に配列することにより構成されている。
第２のフィルタ群Ｆ２は、図３（ｂ）に示されるように、青色（Ｂ２：４００〜４９０ｎｍ）、緑色（Ｇ２：５００〜５７０ｎｍ）、赤色（Ｒ２：５９０〜６５０ｎｍ）のほぼ連続する波長帯域の光をそれぞれ透過させるフィルタＢ２，Ｇ２，Ｒ２を周方向に配列することにより構成されている。

ここで、図３（ａ）に示されるように、生体組織に含まれるβカロテンは、４００〜５００ｎｍの領域に高い吸収特性を有している。また、血液中の成分であるヘモグロビン（ＨｂＯ_２、Ｈｂ）は、４５０ｎｍ以下の波長帯域および、５００〜６００ｎｍの波長帯域において高い吸収特性を有している。
。

すなわち、第１のフィルタ群Ｆ１の青色の波長帯域においては、第２のフィルタ群Ｆ２の青色の波長帯域と比較して、βカロテンによる吸収の方がヘモグロビンによる吸収より大きくなる波長帯域であるため、この光を照射して得られる画像は、血管による吸収の影響が小さく、脂肪組織による吸収が多い。一方、第２のフィルタ群Ｆ２の各フィルタＢ２，Ｇ２，Ｒ２を通過した光の反射光を個別に撮影し、対応する色を付して合成した画像は、白色光画像となる。

また、第１のフィルタ群Ｆ１の緑色Ｇ１の波長帯域においては、βカロテンによる吸収はなく、ヘモグロビンによる吸収が存在する領域であるため、この光を照射して得られる画像中において強度の低い領域は、血液の存在する領域、例えば、血管であることを示すものとなる。
さらに、第１のフィルタ群Ｆ１の赤色Ｒ１の波長帯域においては、βカロテンおよびヘモグロビンの吸収は共に存在しないので、この光を照射して得られた画像は、生体組織表面の形態的特徴を表したものとなる。

信号処理部４は、撮像素子１０により取得された画像信号を照射した照明光の波長ごとに記憶するメモリ１５と、該メモリ１５に記憶された画像信号に異なる色を付して合成する画像処理部１６とを備えている。また、信号処理部４には制御部１７が設けられている。制御部１７は、撮像素子１０による撮影タイミング、フィルタターレット１２の回転および画像処理部１６による画像合成処理のタイミングを同期させるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る生体観察装置１により、生体を観察するには、まず、フィルタターレット１２の第２のフィルタ群Ｆ２を、キセノンランプ１１からの光の光軸上に配置される位置に移動して、青色Ｂ２、緑色Ｇ２および赤色Ｒ２の照明光を順次照射し、各照明光を照射したときの被写体における反射光を撮像素子１０で順次撮影する。この観察モードを白色光観察モード（第２の観察モード）という。

各色の照明光に対応する画像情報はメモリ１５に順次記憶され、青色Ｂ２、緑色Ｇ２および赤色Ｒ２の３種類の照明光に対応する画像情報が取得された時点で、画像処理部１６によりこれらの画像情報が合成される。画像処理部１６においては、各画像情報に対して、該画像情報を撮影した際に照射された照明光の色が付与されて合成される。これにより白色光画像が生成され、生成された白色光画像は画像表示部６に送られて表示される。

白色光画像においては、例えば、血管が存在する領域においては、青色Ｂ２および緑色Ｇ２の波長帯域において吸収が存在するので、血管は赤色に表示される。また、脂肪が存在する領域においては、青色Ｂ２において吸収が存在するので、脂肪は黄色に表示される。しかしながら、脂肪組織が極めて薄い場合には、脂肪組織の裏側にある臓器における血管の色が透過し、脂肪組織の存在がわかりにくくなる。

そこで、このような場合には、フィルタターレット１２の第１のフィルタ群Ｆ１を、キセノンランプ１１からの光の光軸上に配置される位置に移動して、青色Ｂ１、緑色Ｇ１および赤色Ｒ１の照明光を順次照射し、各照明光を照射したときの被写体における反射光を撮像素子１０で順次撮影する。この観察モードを特殊光観察モード（第１の観察モード）という。

そして、白色光画像撮影時と同様にして、各色の照明光に対応する画像情報がメモリ１５に順次記憶され、青色Ｂ１、緑色Ｇ１および赤色Ｒ１の３種類の照明光に対応する画像情報が取得された時点で、画像処理部１６によりこれらの画像情報が合成される。画像処理部１６においては、各画像情報に対して、該画像情報を撮影した際に照射された照明光の色が付与されて合成される。

この場合に、本実施形態においては、この特殊光観察モードにおける青色Ｂ１の波長帯域は、青色Ｂ２の波長帯域と比較して、βカロテンの吸収がヘモグロビンの吸収より大きい波長帯域である。したがって、この波長帯域の光を照射して得られる画像は、青色Ｂ２の光を照射して得られる画像と比べ、血液による吸収の影響が小さく、脂肪による吸収の影響が大きい、つまり、脂肪の分布をより反映した画像を得ることができる。

また、緑色Ｇ１の波長帯域は、βカロテンの吸収はなく、ヘモグロビンの吸収が大きい波長帯域である。したがって、この波長帯域の光を照射して得られる画像において輝度が小さい領域は、脂肪の存在に拘わらず、血液が存在している領域が示されているということができる。つまり、血液や血管など、ヘモグロビンを多く含む組織を明確に表示することができる。
さらに、赤色Ｒ１の波長帯域は、βカロテンにもヘモグロビンにも吸収がない波長帯域である。したがって、この波長帯域の光を照射して得られる画像は、生体表面の形態的特徴に基づく輝度分布が示されているということができる。

したがって、これらの画像に異なる色が付されて合成された画像は、脂肪の存在、血管の存在および生体表面の形態的特徴の全てを異なる色で表示した画像となっている。
すなわち、特殊光観察モードで取得された画像は、裏側に血液の多い臓器が存在する極めて薄い脂肪であっても、これをより明確に表示することができる。

その結果、例えば、前立腺摘出手術や、直腸全摘出手術のように、対象臓器を摘出する際に、該対象臓器と、該対象臓器を取り囲むように分布している脂肪との境界を明確に観察することができ、脂肪内に存在する、白色または透明の直径５０〜３００μｍの細い神経の損傷を避けて手術を行うことができるという利点がある。

例えば、対象臓器が前立腺である場合、図１０に示されるように、前立腺を取り囲むように結合組織が分布しており、該結合組織は、脂肪組織（脂肪層）と、該脂肪組織の前立腺側に配置される内側結合組織と、脂肪組織の表面を覆う外側結合組織とを含んでいる。そして、これらの結合組織を構成する各組織においては、図１１に示されるように、脂肪組織が、それ以外の結合組織と比較して相対的に多くの神経を含んでいる。

図１１は、４つのサンプルについて、結合組織ならびに脂肪組織と、神経の数との関係を示すグラフである。
このように、脂肪組織が神経の存在の目印となる。このような目印は、メルクマールと呼ばれ、実際の生体において組織間の区別となる。

本実施形態では、光学特性のうち、分光特性を用いた実施形態について記載している。
そして、本実施形態に係る生体観察装置によれば、脂肪層とその周辺組織との光学特性の違いを利用して、周辺組織より相対的に多くの神経が内在する脂肪層の領域と周辺組織の領域とを区別可能な光学像を形成することができる。

また、本実施形態に係る、対象臓器を摘出するために、対象臓器を取り囲むように存在する神経を温存しながら外科的処置を施す方法は、特定部位において、周辺組織より相対的に多くの神経が内在する脂肪層の領域と周辺組織の領域とを区別するステップと、周辺組織に外科的処置を施すステップとを含む。図１２は、対象臓器を取り囲むように存在する神経を温存しながら外科的処置を施す方法を示すフローチャートである。

ここで、例えば、対象臓器が前立腺である場合において、対象臓器を取り囲むように存在する神経を温存しながら外科的処置を施す方法について説明する。
前立腺の外側の膜（周辺組織）としては、前立腺に近い方から、前立腺皮膜、前立腺筋膜（内側結合組織）、外側骨盤筋膜（外側結合組織）、内骨盤筋膜の構造となっている。神経は、外側骨盤筋膜の内部に存在する脂肪組織（脂肪層）を走行していることが、周辺組織に比較して多い。このため、前立腺を取り囲む神経を温存しながら前立腺を摘出するには、脂肪組織を摘出しないように、前立腺と脂肪組織の間を剥離する。

前立腺を摘出する手順としては、まず、膀胱と前立腺の前面にスペースを設け、膀胱と前立腺の前面にある組織を取り除く。次に膀胱と前立腺の切り離しと、精管の切断、精嚢の剥離を行う。そして、その後に前立腺と脂肪組織の間に存在する周辺組織（前立腺筋膜内）で剥離を行う。

前立腺筋膜内の剥離は、膀胱と前立腺の切離面の方から、鉗子等で前立腺皮膜と前立腺筋膜の間を剥離し、前立腺皮膜を露出させる。そのまま鈍的に前立腺皮膜と前立腺筋膜の剥離を前立腺の尖部まで実施する。

しかしながら、前立腺筋膜は、多重で入り組み一部融合した膜構造であるため、剥離面を適切に保ちながら尖部まで剥離するのは難しい。脂肪組織が存在する外骨盤筋膜側に剥離面がずれていった場合、脂肪組織の内部に存在する神経が損傷する可能性が高くなる。ただし、脂肪組織側に剥離面がずれていったとしても、脂肪組織が剥離面に露出しない限り、神経が損傷する可能性は少ない。

このために、周辺組織より相対的に多くの神経が内在する脂肪組織の領域と周辺組織の領域を区別することと、前立腺と脂肪組織の領域の間に存在する前立腺筋膜内を剥離することを繰り返しながら脂肪組織に切り込まないように前立腺と脂肪組織の間に存在する周辺組織の剥離を行う。実際には、本実施形態に係る生体観察装置を区別に用いる。

このように、区別を行うことで、剥離面が脂肪組織側にずれた場合、具体的には剥離面への脂肪組織の露出や、剥離面において脂肪組織が存在する側の脂肪組織表面の周辺組織が薄く周辺組織を通して脂肪組織を観察できた場合に、剥離面を脂肪組織側から前立腺側に修正することで、神経を損傷しにくい位置での剥離ができるようになる。

なお、本実施形態においては、光源部３が、キセノンランプ１１とフィルタターレット１２とにより、異なる波長帯域の光を順次射出することとしたが、これに代えて、図４に示されるように、異なる波長帯域の光を射出する複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）１８ａ〜１８ｄをミラー１９およびダイクロイックミラー２０によって同一のライトガイドケーブル７に入射可能に配置してもよい。

図４に示す例では、４００〜４５０ｎｍ、４５０〜５００ｎｍ、５２０〜５７０ｎｍ、６００〜６５０ｎｍの波長帯域の４個の発光ダイオード１８ａ〜１８ｄを用意している。そして、白色光観察モードでは、図５（ｃ）に示されるように、青色の照明光として、４００〜５００ｎｍの発光ダイオード１８ａ，１８ｂ、緑色の照明光として、５２０〜５７０ｎｍの発光ダイオード１８ｃ、赤色の照明光として６００〜６５０ｎｍの発光ダイオード１８ｄからの光を使用する。一方、特殊光観察モードでは、図５（ｂ）に示されるように、青色の照明光として、４５０〜５００ｎｍの発光ダイオード１８ｂを使用する。

その結果、図１の生体観察装置１と同様にして、特殊光観察モードでは臓器の表面に薄く存在する脂肪も際だたせて表示することができる。図５（ａ）は図３（ａ）と同じである。

また、図６に示されるように、撮像素子１０としてモノクロＣＣＤに代えてカラーＣＣＤを使用し、フィルタターレット１２に代えて、キセノンランプ１１からの光の光軸上に挿脱可能な短波長カットフィルタ２１を備えることにしてもよい。図中、符号２２は、制御部１７によって制御され、短波長カットフィルタ２１を光軸に挿脱する直動機構である。

短波長カットフィルタ２１は、図７（ｄ）に示されるように、４５０ｎｍより小さい波長帯域の光を遮断し４５０ｎｍ以上の波長帯域の光を透過するようになっている。
撮像素子１０は、図７（ｂ）に示されるように、色毎の透過率を有するカラーフィルタ（図示略）を備えている。
また、キセノンランプ１１は、図７（ｃ）に示されるような強度スペクトルを有している。図７（ａ）は図３（ａ）と同じである。

白色光観察モードでは短波長カットフィルタ２１が光軸上から退避させられ、特殊光観察モードでは短波長カットフィルタ２１が光軸上に挿入されるようになっている。そして、撮像素子１０の各色に対応する画素により取得された画像は、それぞれ別個にメモリ１５に記憶され、画像処理部１６において合成される。このようにすることで、図１の生体観察装置１と同様にして、特殊光観察モードでは臓器の表面に薄く存在する脂肪も際だたせて表示することができる。

さらに、図８に示されるように、被写体から戻る反射光を波長帯域毎に分光する色分解プリズム２３と、各波長帯域の光を撮影する３つのモノクロＣＣＤ２４ａ〜２４ｃとを備える３ＣＣＤ方式を採用してもよい。
色分解プリズム２３は、被写体からの反射光を図９（ｂ）に示される透過率特性に従って波長帯域毎に分光するようになっている。

図９（ａ）は、図３（ａ）と同じである。また、図９（ｃ）は、図７（ｃ）と同じである。
この場合にも、フィルタターレット１２に代えて、直動機構２２によりキセノンランプ１１からの光の光軸上に挿脱可能なフィルタ２５を備えればよい。フィルタ２５は、図９（ｄ）に示されるように所望の３つの波長帯域の光を透過させ他の波長帯域の光を遮断するようになっている。

そして、白色光観察モードではフィルタ２５が光軸上から退避させられ、特殊光観察モードではフィルタ２５が光軸上に挿入されるようになっている。そして、各モノクロＣＣＤ２４ａ〜２４ｃにより取得された画像は、それぞれ別個にメモリ１５に記憶され、画像処理部１６において合成される。このようにすることで、図１の生体観察装置１と同様にして、特殊光観察モードでは臓器や結合組織等の他の組織の表面に薄く存在する脂肪も際だたせて表示することができる。

また、本実施形態においては、観察倍率を切り替える倍率切替部（図示略）を備えていて、観察倍率が高倍率に切り替えられたときには、特殊光観察モードに、低倍率に切り替えられたときには白色光観察モードに切り替えることとしてもよい。
高倍率観察時に特殊光観察モードとすることで、他の組織と脂肪との境界を確認しながら精密な処置を行うことができ、低倍率観察時には白色光観察モードとすることで、処置する部位全体の大まかな観察を行うことができる。

また、本実施形態においては、照明光学系７からの光の被写体における反射光を分光することにより観察することとしたが、これに代えて、以下の観察を行うことにしてもよい。
（Ａ）から（Ｆ）は、脂肪組織と脂肪組織以外の結合組織間について、分光特性以外の光学特性の違いを利用して両者を区別するものである。
（Ａ）自家蛍光：脂肪組織の自家蛍光は少ないが脂肪組織以外の結合組織は自家蛍光物質であるコラーゲンを多く含むため自家蛍光が多いのでこの違いを利用して両者を区別することができる。
（Ｂ）偏光：脂肪組織と脂肪組織以外の結合組織間の偏光解消度、偏光度、位相差などの偏光特性の違いを利用して両者を区別することができる。
（Ｃ）ラマン散乱：脂肪組織を構成する分子と脂肪組織以外の結合組織を構成する分子との違いを利用して両者を区別することができる。
（Ｄ）赤外光：脂肪組織は、脂肪組織以外の結合組織より水分が少ないため赤外の光吸収が少ない。この赤外吸収の違いを利用して両者を区別することができる。
（Ｅ）染色：脂肪組織に集積しやすい色素で染色を行う。脂肪組織は脂溶性が高い色素を多く取り込む。この色素の集積度の違いによる光学特性の違いを利用して、脂肪組織と脂肪以外の結合組織の両者を区別することができる。
（Ｆ）ＯＣＴ：脂肪組織と脂肪組織以外の結合組織の屈折率の差を利用して画像化する。屈折率の違いを利用して両者を区別することができる。
（Ｇ）画像処理：被写体からの戻り光を撮影することにより取得された画像を、例えば分光推定を用いて光学像形成手段により処理することで、所定の波長帯域の光学像を形成し、その光学像から脂肪組織と脂肪組織以外の結合組織を区別することができる。

また、（Ｈ）または（Ｉ）のように、脂肪組織と脂肪組織以外の結合組織を区別することができるものであれば、光学特性以外の特性を利用することができる。光学特性とこれらの特性を組み合わせて、両者の区別に利用することもできる。
（Ｈ）超音波：脂肪組織と脂肪組織以外の結合組織の音響インピーダンスの差を利用して断層像を画像化し、両者を区別することができる。
（Ｉ）ＭＲＩ：核磁気共鳴現象を利用して脂肪組織と脂肪組織以外の結合組織を区別して画像化し、両者を区別することができる。

１ 生体観察装置
３ 光源部（照射部）
６ 画像表示部（表示部）
７ ライトガイドケーブル（照射部）
８ 撮影光学系（撮像部）
１０ 撮像素子（カラーＣＣＤ）
１７ 制御部（モード切替部）
２３ 色分解プリズム（分光手段）
２４ａ〜２４ｃ モノクロＣＣＤ（撮像素子）

Claims (7)

1. 特定部位における脂肪層と該脂肪層の周辺組織との光学特性の違いを利用して、前記周辺組織より相対的に多くの神経が内在する前記脂肪層の領域と前記周辺組織の領域とを区別可能な光学像を形成する光学像形成手段と、
   該光学像形成手段により形成された光学像に基づいて、該光学像における前記脂肪層および前記周辺組織の分布またはこれらの境界を表示する表示部とを備え、
   前記光学像形成手段は、生体組織に照明光を照射する照射部と、該照射部により照射された照明光が生体組織により反射された反射光の内、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い波長帯域の反射光を撮影して反射光画像を取得する撮像部とを備え、
   該撮像部は、βカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い４５０〜５００ｎｍ内の第１の波長帯域のみの第１の反射光と、ヘモグロビンの吸収特性がβカロテンの吸収特性よりも高い５００〜６００ｎｍ内の第２の波長帯域のみの第２の反射光と、βカロテンの吸収特性およびヘモグロビンの吸収特性がともに低い６００〜６５０ｎｍ内の第３の波長帯域のみの第３の反射光とを区別して撮影して、第１の反射光画像、第２の反射光画像および第３の反射光画像を取得し、
   前記表示部が、前記第１の反射光画像、前記第２の反射光画像及び前記第３の反射光画像を異なる色で合成してなる合成画像を表示する外科的処置を施すための生体観察装置。
2. 前記光学特性が、分光特性であることを特徴とする請求項１に記載の生体観察装置。
3. 前記照射部が、前記第１の波長帯域のみの第１の照明光、前記第２の波長帯域のみの第２の照明光および前記第３の波長帯域のみの第３の照明光を別々に照射する請求項１または請求項２に記載の生体観察装置。
4. 前記照射部が、前記第１の波長帯域から前記第３の波長帯域に至る波長帯域の照明光を同時に照射し、
   前記撮像部が、カラーＣＣＤを備える請求項１または請求項２に記載の生体観察装置。
5. 前記照射部が、前記第１の波長帯域から前記第３の波長帯域に至る波長帯域の照明光を同時に照射し、
   前記撮像部が、生体組織からの反射光を、第１の波長帯域、第２の波長帯域および第３の波長帯域の反射光に分光する分光手段と、該分光手段により分光された第１から第３の波長帯域の反射光を別々に撮影する３つの撮像素子を備える請求項１または請求項２に記載の生体観察装置。
6. 青色の波長帯域においてはβカロテンの吸収特性がヘモグロビンの吸収特性よりも高い波長帯域のみが含まれる反射光を撮影する第１の観察モードと、青色から赤色までの全波長帯域の反射光を撮影する第２の観察モードとを切り替え可能なモード切替部を備える請求項１から請求項５のいずれかに記載の生体観察装置。
7. 観察倍率を切替可能な倍率切替部を備え、
   前記モード切替部は、前記倍率切替部が観察倍率を高倍率に切り替えたときには第１の観察モードに、低倍率に切り替えたときには第２の観察モードに切り替える請求項６に記載の生体観察装置。

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