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WO2015092882A1 - 赤外光イメージング装置 - Google Patents

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WO2015092882A1
WO2015092882A1 PCT/JP2013/083886 JP2013083886W WO2015092882A1 WO 2015092882 A1 WO2015092882 A1 WO 2015092882A1 JP 2013083886 W JP2013083886 W JP 2013083886W WO 2015092882 A1 WO2015092882 A1 WO 2015092882A1
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WO
WIPO (PCT)
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image
infrared
subject
visible
fusion
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2013/083886
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English (en)
French (fr)
Inventor
進一郎 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Priority to US15/106,171 priority Critical patent/US20160310007A1/en
Priority to PCT/JP2013/083886 priority patent/WO2015092882A1/ja
Priority to CN201380081718.1A priority patent/CN105828727B/zh
Priority to JP2015553274A priority patent/JP6299770B2/ja
Publication of WO2015092882A1 publication Critical patent/WO2015092882A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0071—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B10/00—Instruments for taking body samples for diagnostic purposes; Other methods or instruments for diagnosis, e.g. for vaccination diagnosis, sex determination or ovulation-period determination; Throat striking implements
    • A61B10/0041—Detection of breast cancer
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    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
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    • A61B5/0091—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for mammography
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    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient; User input means using visual displays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/007—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests for contrast media

Definitions

  • the present invention relates to an infrared light imaging apparatus for displaying an infrared image of a subject on a display unit.
  • indocyanine green as a fluorescent dye is injected into the affected area.
  • indocyanine green is irradiated with excitation light of 750 to 810 nm (nanometer)
  • indocyanine green emits fluorescence in the infrared region having a peak at 845 nm.
  • the fluorescence is photographed with a camera capable of detecting infrared light, and the image is displayed on a display unit such as a liquid crystal display panel.
  • a display unit such as a liquid crystal display panel.
  • Patent Document 1 discloses a near-infrared fluorescence intensity distribution image obtained by irradiating an indocyanine green excitation light to a living organ to which indocyanine green is administered, and indocyanine green administration. Compared with the cancer lesion distribution image obtained by applying X-rays, nuclear magnetic resonance or ultrasound to the previous test organ, it is detected by the intensity distribution image of near-infrared fluorescence, A data collection method is disclosed in which data of a region that is not detected in a cancer lesion distribution image is collected as cancer secondary lesion region data.
  • This sentinel lymph node is the lymph node that cancer cells reach first on the lymph flow. If cancer cells are not found in the sentinel lymph node, it can be determined that there is no breast cancer metastasis in the lymph node.
  • indocyanine green used for near-infrared fluorescence imaging has a small molecular weight and high fluidity in lymphatic vessels, and thus has a characteristic of diffusing in a short time. For this reason, after indocyanine green administration, when time passes, the whole lymphatic vessel will fluoresce and it will become difficult to specify which lymph node is a sentinel lymph node. Such a problem that it becomes difficult to specify the affected part with the passage of time is a problem that generally occurs when performing not only breast cancer surgery but also other near-infrared fluorescence imaging.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and provides an infrared light imaging apparatus capable of easily recognizing an affected area even when a time after injection of a fluorescent dye has elapsed. With the goal.
  • an infrared light source for irradiating an infrared ray for exciting a fluorescent dye injected into a subject toward the subject, and an infrared light generated from the fluorescent dye by being irradiated with the infrared ray.
  • a camera capable of detecting infrared light for photographing, an image storage unit for storing an infrared image of the subject photographed by the camera, a current infrared image, and the image storage unit And an image processing unit that simultaneously displays past infrared images on the display unit.
  • an infrared light source for irradiating the subject with infrared light for exciting a fluorescent dye injected into the subject, a visible light source for irradiating visible light toward the subject, and infrared light irradiation.
  • a camera capable of detecting infrared light and visible light for photographing infrared light generated from the fluorescent dye and visible light reflected from the surface of the subject, and the camera photographed by the camera
  • An image storage unit for storing an infrared image of a subject, an image processing unit that simultaneously displays on a display unit a current visible image and a past infrared image stored in the image storage unit. It is characterized by.
  • an infrared light source that irradiates an infrared ray for exciting a fluorescent dye injected into a subject toward the subject, a visible light source that irradiates visible light toward the subject, and infrared rays are emitted.
  • a camera capable of detecting infrared light and visible light for photographing infrared light generated from the fluorescent dye and visible light reflected from the surface of the subject, and the camera photographed by the camera By fusing an infrared image and a visible image of a subject, a fusion unit that creates a fusion image and an infrared image and a visible image of the subject photographed by the camera are stored, or photographed by the camera and An image storage unit for storing an infrared image of the subject created by the fusion unit and a fusion image of a visible image; a current infrared image or a current image; An image processing unit that simultaneously displays on the display unit a past infrared image or a past fusion image based on the fusion image or the current visible image and the image stored in the image storage unit. It is characterized by.
  • the image processing unit displays a current image as a moving image and a past image as a still image.
  • the subject is breast cancer
  • the image processing unit displays a past sentinel lymph node image on the display unit.
  • the current infrared image and the past infrared image are displayed on the display unit at the same time, so that the specific portion of the subject can be detected even when the time after the injection of the fluorescent dye has elapsed. It can be easily recognized.
  • the current visible image and the past infrared image are simultaneously displayed on the display unit, so that it is possible to easily identify the specific portion of the subject even when the time after the injection of the fluorescent dye has elapsed. Can be recognized.
  • the current fusion image and the past fusion image are simultaneously displayed on the display unit, or (2) the current fusion image and the past infrared image are simultaneously displayed on the display unit.
  • the current infrared image and the past fusion image are simultaneously displayed on the display unit, or (4) the current infrared image and the past infrared image are simultaneously displayed on the display unit.
  • the current visible image and the past infrared image are simultaneously displayed on the display unit, or (6) the current visible image and the past fusion image are simultaneously displayed on the display unit. Even when the time after injection of the fluorescent dye has elapsed, it is possible to easily recognize a specific portion of the subject.
  • the current state of the subject can be accurately recognized in real time by displaying the current image as a moving image.
  • the fifth invention it is possible to easily recognize a sentinel lymph node from among a large number of lymph nodes.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an infrared imaging apparatus according to the present invention.
  • 2 is a perspective view of an illumination / photographing unit 12.
  • FIG. It is a block diagram which shows the main control systems of the infrared light imaging device which concerns on this invention.
  • 6 is a schematic diagram showing images displayed on display units 14 and 15.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing images displayed on display units 14 and 15.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing images displayed on display units 14 and 15.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing images displayed on display units 14 and 15.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing images displayed on display units 14 and 15.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing images displayed on display units 14 and 15.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing images displayed on display units 14 and 15.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an infrared imaging apparatus according to the present invention.
  • the infrared imaging apparatus includes an input unit 11 such as a touch panel, a main body 10 including a control unit 30 and the like described later, an illumination / photographing unit 12 supported movably by an arm 13, a liquid crystal display panel, and the like. A pair of display units 14 and 15 and a treatment table 16 on which a patient 17 is placed.
  • the illumination / imaging unit 12 is not limited to the one supported by the arm 13, and may be carried by the surgeon in hand.
  • FIG. 2 is a perspective view of the illumination / photographing unit 12 described above.
  • the illumination / photographing unit 12 includes a camera 21 capable of detecting infrared and visible light, an infrared light source 22 disposed on the outer periphery of the camera 21, and a visible light disposed on the outer periphery of the infrared light source 22.
  • a light source 23 Note that when only an infrared image is displayed, the visible light source 23 may not be provided.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a main control system of the infrared light imaging apparatus according to the present invention.
  • This infrared imaging device is composed of a CPU that executes logical operations, a ROM that stores operation programs necessary for controlling the device, a RAM that temporarily stores data during control, and the like, and controls the entire device.
  • the control unit 30 is provided. As will be described later, the control unit 30 includes an image processing unit 31 having a fusion unit 32. The control unit 30 is connected to the input unit 11 and the display units 14 and 15 described above. The control unit 30 is connected to an illumination / photographing unit 12 including a camera 21, an infrared light source 22, and a visible light source 23. Further, the control unit 30 is also connected to an image storage unit 33 that stores an image taken by the camera 21.
  • the image storage unit 33 includes an infrared image storage unit 34 that stores an infrared image and a visible image storage unit 35 that stores a visible image.
  • an infrared image storage unit 34 that stores an infrared image
  • a visible image storage unit 35 that stores a visible image.
  • a fusion image storage unit that stores an image obtained by fusing the visible image and the infrared image may be provided.
  • indocyanine green When performing an operation for breast cancer using the infrared imaging apparatus according to the present invention, indocyanine green is injected into the breast of the patient 17 who is supine on the treatment table 16 by injection. Thereafter, the infrared light source 22 emits infrared light and the visible light source 23 emits visible light toward the subject including the affected part. As infrared rays, near infrared light of 750 to 850 nm that acts as excitation light for indocyanine green to emit fluorescence is employed. Thereby, indocyanine green generates fluorescence in the infrared region having a peak at 845 nm.
  • the camera 21 captures the vicinity of the affected part of the patient 17.
  • the camera 21 can detect infrared light and visible light.
  • the infrared image and the visible image captured by the camera 21 are sent to the image processing unit 31 shown in FIG.
  • the image processing unit 31 converts the infrared image and the visible image into image data that can be displayed on the display units 14 and 15.
  • the infrared image data is stored in the infrared image storage unit 34 in the image storage unit 33.
  • the visible image data is stored in the visible image storage unit 35 of the image storage unit 33.
  • the fusion unit 32 in the image processing unit 31 uses the infrared image data and the visible image data to create a fusion image obtained by fusing the visible image and the infrared image.
  • the image processing unit 31 selectively displays an infrared image, a visible image, and a fusion image on the display units 14 and 15.
  • 4 to 8 are schematic diagrams showing images displayed on the display units 14 and 15.
  • FIG. 4 shows a first embodiment of the present invention.
  • the display unit 14 displays a current fusion image near the affected part of the patient 17 as a moving image
  • the display unit 15 displays a past fusion image near the affected part of the patient 17 as a still image. It is displayed. That is, the image processing unit 31 takes in an infrared image and a visible image captured by the camera 21, fuses them in the fusion unit 32, and displays the current fusion image near the affected part of the patient 17 as a moving image on the display unit 14. indicate.
  • the image processing unit 31 reads the past infrared image stored in the infrared image storage unit 34 and the past visible image stored in the visible image storage unit 35, and fuses them in the fusion unit 32, so that the patient 17 A past fusion image in the vicinity of the affected area is displayed on the display unit 14 as a still image. Note that if a past fusion image is stored in the fusion image storage unit, the past fusion image may be read from the fusion image storage unit and displayed on the display unit 14.
  • lymphatic vessels 41 and 42 are displayed in the fusion image of the moving image displayed on the display unit 14 due to fluorescence generated from indocyanine green.
  • symbol 51 in FIG. 4 is the mark described on the body surface of the patient 17 for surgery.
  • the lymphatic vessel 42 has a plurality of lymph nodes 42a, 42b, and 42c. Among these, the lymph node 42a to which the lymph reaches first from the breast is the sentinel lymph node.
  • indocyanine green has a characteristic that it has a low molecular weight and high fluidity in the lymphatic vessel 42, so that it diffuses in a short time. For this reason, as time passes after administration of indocyanine green, the entire lymph vessel 42 fluoresces, and it is specified where the sentinel lymph node 42a is located in the lymph vessel 42 or which lymph node is the sentinel lymph node 42a. It becomes difficult.
  • the past fusion image near the affected part of the patient 17 is displayed on the display unit 15 as a still image.
  • the past fusion image in the vicinity of the affected part of the patient 17 is stored, for example, together with the time when the actual photographing is performed and the time after indocyanine green is injected.
  • the operator or operator adds a time stamp to the fusion image while checking the fusion image of the moving image displayed on the display unit 14. Then, using these times and time stamps, the image at the time when the indocyanine green flowing through the lymph vessel 42 reaches the sentinel lymph node 42a, which is the first lymph node, is specified, and the fusion image at this time is taken as a still image. Is displayed on the display unit 15. Thereby, the position of the sentinel lymph node 42a can be easily specified.
  • the surgeon identifies the sentinel lymph node 42a that cannot be seen by viewing the patient 17 by checking the current fusion image displayed on the display unit 14, and performs the removal operation. At this time, it is possible to identify which fluorescent portion is the sentinel lymph node 42 a based on the past still image fusion image displayed on the display unit 15.
  • the removed sentinel lymph node 42a is pathologically examined. If there is no cancer metastasis in the sentinel lymph node 42a, the operation is completed only by removing the breast cancer. On the other hand, when there is cancer metastasis in the sentinel lymph node 42a, an operation for removing the entire lymphatic vessel is performed.
  • the current fusion image in the vicinity of the affected area of the patient 17 is displayed on the display unit 14 as a moving image, and the past in the vicinity of the affected area of the patient 17 is displayed on the display unit 15. Since the fusion image is displayed as a still image, the position of the sentinel lymph node 42a can be easily specified during the operation, and the operation for removing the sentinel lymph node 42a can be appropriately performed.
  • the current infrared image and the visible image are displayed on the display unit 14 as a fusion image in a fused state, and are displayed on the display unit 15.
  • the past infrared image and the visible image are displayed as a still image by the fusion image in a fused state.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
  • the display unit 14 displays a current fusion image near the affected part of the patient 17 as a moving image
  • the display unit 15 displays a past infrared image near the affected part of the patient 17 as a still image. Is displayed.
  • the position of the sentinel lymph node 42a can be easily specified during the operation, and the operation for removing the sentinel lymph node 42a can be appropriately performed.
  • FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
  • the display unit 14 displays a current visible image near the affected part of the patient 17 as a moving image
  • the display unit 15 displays a past infrared image near the affected part of the patient 17 as a still image. Is displayed.
  • the relationship between the actual patient 17 and the visible image displayed on the display unit 14 can be easily recognized in association with the visible image.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • the display unit 14 displays a current infrared image near the affected part of the patient 17 as a moving image
  • the display unit 15 displays a past infrared image near the affected part of the patient 17 as a still image. Displayed on the screen.
  • FIG. 8 shows a fifth embodiment of the present invention.
  • the current fusion image near the affected area of the patient 17 is displayed as a moving image on the display unit 14, and a plurality of past infrared images 61 near the affected area of the patient 17 are displayed on the display unit 15.
  • , 62, 63, 64 are still images that are simultaneously reduced and displayed in a state of being arranged over time.
  • the sentinel lymph node 42a can be easily identified by comparing a plurality of past infrared images 61, 62, 63, 64.
  • the position of the sentinel lymph node 42a can be easily identified during the operation. It is possible to appropriately perform the extraction operation.
  • a moving image is displayed on the display unit 14 and a still image is displayed on the display unit 15.
  • a moving image and a still image may be selectively displayed as necessary.
  • the display unit 14 may display a current infrared image near the affected part of the patient 17 as a moving image, and the display unit 15 may display a past fusion image near the affected part of the patient 17 as a still image.
  • the display unit 14 may display a current visible image near the affected part of the patient 17 as a moving image, and the display unit 15 may display a past fusion image near the affected part of the patient 17 as a still image.
  • all of the infrared image, visible image, and fusion image may be displayed simultaneously.
  • an infrared image, a visible image, and a fusion image are selectively displayed on the pair of display units 14 and 15, but a relatively large single display unit is used.
  • a plurality of images may be divided and displayed on the display unit, or three or more display units are used, and an infrared image, a visible image, and a fusion image are selected for these display units. You may make it display automatically.
  • near infrared light of 750 to 850 nm is used as infrared light acting as excitation light, but other infrared light may be used.
  • the present invention may be applied to a case where a tumor site is fluorescently displayed using 5-aminolevulinsan (5-ALA).

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Abstract

　赤外光イメージング装置は、タッチパネル等の入力部１１を備えた本体１０と、アーム１３により移動可能に支持された照明・撮影部１２と、一対の表示部１４、１５と、患者１７を載置する治療台１６とを備える。照明・撮影部１２は、赤外線および可視光を検出可能なカメラと、このカメラの外周部に配設された赤外光源と、赤外光源の外周部に配設された可視光源とを備える。表示部１４には患者１７の患部付近の現在のフュージョン画像が動画で表示され、表示部１５には患者１７の患部付近の過去のフュージョン画像が静止画で表示される。

Description

赤外光イメージング装置
　この発明は、被写体の赤外画像を表示部に表示するための赤外光イメージング装置に関する。
　近年、近赤外蛍光イメージングと呼称される手法が外科手術に利用されている。この近赤外蛍光イメージングにおいては、蛍光色素としてのインドシアニングリーン（ＩＣＧ）を患部に注入する。そして、このインドシアニングリーンに７５０～８１０ｎｍ（ナノメータ）の励起光を照射すると、インドシアニングリーンは８４５ｎｍをピークとする赤外領域の蛍光を発する。この蛍光を赤外光を検出可能なカメラで撮影し、その画像を液晶表示パネル等の表示部に表示する。この近赤外蛍光イメージングによれば、体表から２０ｍｍ程度までの深さに存在する血管やリンパ管等の観察が可能となる。
　特許文献１には、インドシアニングリーンが投与された生体の被検臓器に対して、インドシアニングリーンの励起光を照射して得られた、近赤外蛍光の強度分布イメージと、インドシアニングリーン投与前の被検臓器に対して、Ｘ線、核磁気共鳴または超音波を作用させて得られた、癌病巣分布イメージと、を比較し、近赤外蛍光の強度分布イメージで検出されるが、癌病巣分布イメージでは検出されない領域のデータを、癌の副病巣領域データとして収集するデータ収集方法が開示されている。
国際公開第２００９／１３９４６６号
　例えば、乳腺外科における乳癌の手術を行う場合には、センチネルリンパ節の位置を特定する必要がある。このセンチネルリンパ節は、癌細胞がリンパ流に乗って最初に到達するリンパ節のことである。このセンチネルリンパ節に癌細胞が発見されない場合には、リンパ節に乳癌の転移がないと判断することができる。
　ところで、近赤外蛍光イメージングに使用されるインドシアニングリーンは、分子量が小さく、リンパ管内で流動性が高いことから、短時間で拡散するという特徴を有する。このため、インドシアニングリーン投与後、時間が経過するとリンパ管全体が蛍光を発し、どのリンパ節がセンチネルリンパ節であるのかを特定することが困難となるという問題が生ずる。このような時間の経過とともに患部の特定が困難となるという問題は、乳癌の手術だけではなく、その他の近赤外蛍光イメージングを実行するときに一般的に生ずる問題である。
　この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、蛍光色素の注入後時間が経過した場合であっても、患部を容易に認識することが可能な赤外光イメージング装置を提供することを目的とする。
　第１の発明は、被写体に注入された蛍光色素を励起させるための赤外線を、前記被写体に向けて照射する赤外光源と、赤外線が照射されることにより前記蛍光色素から発生した赤外光を撮影するための、赤外光を検出可能なカメラと、前記カメラにより撮影した前記被写体の赤外画像を記憶するための画像記憶部と、現在の赤外画像と、前記画像記憶部に記憶した過去の赤外画像とを、表示部に同時に表示させる画像処理部と、を備えることを特徴とする。
　第２の発明は、被写体に注入された蛍光色素を励起させるための赤外線を、前記被写体に向けて照射する赤外光源と、前記被写体に向けて可視光を照射する可視光源と、赤外線が照射されることにより前記蛍光色素から発生した赤外光と、前記被写体表面で反射した可視光とを撮影するための、赤外光と可視光とを検出可能なカメラと、前記カメラにより撮影した前記被写体の赤外画像を記憶するための画像記憶部と、現在の可視画像と、前記画像記憶部に記憶した過去の赤外画像とを、表示部に同時に表示させる画像処理部と、を備えることを特徴とする。
　第３の発明は、被写体に注入された蛍光色素を励起させるための赤外線を、前記被写体に向けて照射する赤外光源と、前記被写体に向けて可視光を照射する可視光源と、赤外線が照射されることにより前記蛍光色素から発生した赤外光と、前記被写体表面で反射した可視光とを撮影するための、赤外光と可視光とを検出可能なカメラと、前記カメラにより撮影した前記被写体の赤外画像と可視画像とを融合させることにより、フュージョン画像を作成するフュージョン部と、前記カメラにより撮影した前記被写体の赤外画像及び可視画像を記憶する、或いは、前記カメラにより撮影され前記フュージョン部によって作成された前記被写体の赤外画像及び可視画像のフュージョン画像を記憶するための画像記憶部と、現在の赤外画像または現在のフュージョン画像あるいは現在の可視画像と、前記画像記憶部に記憶されている画像に基づく、過去の赤外画像または過去のフュージョン画像とを、表示部に同時に表示させる画像処理部と、を備えることを特徴とする。
　第４の発明は、前記画像処理部は、現在の画像を動画で表示させるとともに、過去の画像を静止画で表示させる。
　第５の発明は、前記被写体は乳癌であり、前記画像処理部は、過去のセンチネルリンパ節の画像を前記表示部に表示させる。
　第１の発明によれば、現在の赤外画像と過去の赤外画像とを表示部に同時に表示させることにより、蛍光色素の注入後時間が経過した場合であっても、被写体の特定部分を容易に認識することが可能となる。
　第２の発明によれば、現在の可視画像と過去の赤外画像とを表示部に同時に表示させることにより、蛍光色素の注入後時間が経過した場合であっても、被写体の特定部分を容易に認識することが可能となる。
　第３の発明によれば、（１）現在のフュージョン画像と過去のフュージョン画像とを表示部に同時に表示させる、または、（２）現在のフュージョン画像と過去の赤外画像とを表示部に同時に表示させる、または、（３）現在の赤外画像と過去のフュージョン画像とを表示部に同時に表示させる、または、（４）現在の赤外画像と過去の赤外画像とを表示部に同時に表示させる、または、（５）現在の可視画像と過去の赤外画像とを表示部に同時に表示させる、または、（６）現在の可視画像と過去のフュージョン画像とを表示部に同時に表示させることにより、蛍光色素の注入後時間が経過した場合であっても、被写体の特定部分を容易に認識することが可能となる。
　第４の発明によれば、現在の画像を動画で表示することで、現在の被写体の状態をリアルタイムに正確に認識することができる。
　第５の発明によれば、多数のリンパ節のうちからセンチネルリンパ節を容易に認識することが可能となる。
この発明に係る赤外光イメージング装置の概要図である。 照明・撮影部１２の斜視図である。 この発明に係る赤外光イメージング装置の主要な制御系を示すブロック図である。 表示部１４、１５に表示された画像を示す模式図である。 表示部１４、１５に表示された画像を示す模式図である。 表示部１４、１５に表示された画像を示す模式図である。 表示部１４、１５に表示された画像を示す模式図である。 表示部１４、１５に表示された画像を示す模式図である。
　以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る赤外光イメージング装置の概要図である。
　この赤外光イメージング装置は、タッチパネル等の入力部１１を備え、後述する制御部３０等を内蔵した本体１０と、アーム１３により移動可能に支持された照明・撮影部１２と、液晶表示パネル等から構成される一対の表示部１４、１５と、患者１７を載置する治療台１６とを備える。なお、照明・撮影部１２はアーム１３によって支持されたものに限定されず、術者が手に携帯するものであってもよい。
　図２は、上述した照明・撮影部１２の斜視図である。
　この照明・撮影部１２は、赤外線および可視光を検出可能なカメラ２１と、このカメラ２１の外周部に配設された赤外光源２２と、赤外光源２２の外周部に配設された可視光源２３とを備える。なお、赤外画像のみを表示する場合には、可視光源２３を備えなくてもよい。
　図３は、この発明に係る赤外光イメージング装置の主要な制御系を示すブロック図である。
　この赤外光イメージング装置は、論理演算を実行するＣＰＵ、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ等から構成され、装置全体を制御する制御部３０を備える。この制御部３０は、後述するように、フュージョン部３２を有する画像処理部３１を備える。また、この制御部３０は、上述した入力部１１および表示部１４、１５と接続されている。また、この制御部３０は、カメラ２１、赤外光源２２および可視光源２３を備えた照明・撮影部１２と接続されている。さらに、この制御部３０は、カメラ２１により撮影された画像を記憶する画像記憶部３３とも接続されている。この画像記憶部３３は、赤外画像を記憶する赤外画像記憶部３４と、可視画像を記憶する可視画像記憶部３５とから構成される。なお、赤外画像記憶部３４及び可視画像記憶部３５を備える代わりに、可視画像と赤外画像とをフュージョンした画像を記憶するフージョン画像記憶部を備えていても良い。
　以下、この発明に係る赤外光イメージング装置を使用して外科の手術を行う場合の動作について説明する。なお、以下の説明においては、患者１７に対して乳癌の手術を行う場合について説明する。
　この発明に係る赤外光イメージング装置を使用して乳癌の手術を行う場合には、治療台１６上の仰臥した患者１７の乳房にインドシアニングリーンを注射により注入する。しかる後、患部を含む被写体に向けて、赤外光源２２から赤外線を照射するとともに可視光源２３から可視光を照射する。なお、赤外線としては、インドシアニングリーンが蛍光を発するための励起光として作用する７５０～８５０ｎｍの近赤外光が採用される。これにより、インドシアニングリーンは、８４５ｎｍをピークとする赤外領域の蛍光を発生させる。
　そして、患者１７の患部付近をカメラ２１により撮影する。このカメラ２１は、赤外光と可視光とを検出することが可能となっている。カメラ２１により撮影された赤外画像および可視画像は、図３に示す画像処理部３１に送られる。画像処理部３１においては、赤外画像および可視画像を表示部１４、１５に表示可能な画像データに変換する。赤外画像のデータは画像記憶部３３における赤外画像記憶部３４に記憶される。また、可視画像のデータは、画像記憶部３３における可視画像記憶部３５に記憶される。
　また、画像処理部３１におけるフュージョン部３２は、赤外画像データと可視画像データとを利用して、可視画像と赤外画像とを融合させたフュージョン画像を作成する。そして、画像処理部３１は、表示部１４、１５に、赤外画像、可視画像およびフュージョン画像を選択的に表示する。
　図４から図８は、表示部１４、１５に表示された画像を示す模式図である。
　図４は、この発明の第１実施形態を示している。この実施形態においては、表示部１４には、患者１７の患部付近の現在のフュージョン画像が動画で表示されており、表示部１５には、患者１７の患部付近の過去のフュージョン画像が静止画で表示されている。すなわち、画像処理部３１は、カメラ２１により撮影された赤外画像および可視画像を取り込み、フュージョン部３２においてそれらを融合させて、患者１７の患部付近の現在のフュージョン画像を動画として表示部１４に表示する。また、画像処理部３１は、赤外画像記憶部３４に記憶した過去の赤外画像と可視画像記憶部３５に記憶した過去の可視画像を読み出し、フュージョン部３２においてそれらを融合させて、患者１７の患部付近の過去のフュージョン画像を静止画として表示部１４に表示する。なお、フージョン画像記憶部に過去のフージョン画像が記憶されている場合には、フージョン画像記憶部から過去のフージョン画像を読み出して、表示部１４に表示すればよい。
　図４に示すように、表示部１４に表示された動画のフュージョン画像には、インドシアニングリーンから発生する蛍光により、リンパ管４１、４２が表示される。なお、図４における符号５１は、手術のために患者１７の体表面に記載されたマークである。図４に示すように、リンパ管４２には、複数のリンパ節４２ａ、４２ｂ、４２ｃが存在している。これらのうち、乳房からリンパ液が最初の到達するリンパ節４２ａがセンチネルリンパ節である。
　乳癌の手術においては、このセンチネルリンパ節４２ａを特定する必要があるが、インドシアニングリーンは、分子量が小さく、リンパ管４２内ので流動性が高いことから、短時間で拡散するという特徴を有する。このため、インドシアニングリーン投与後時間が経過するとリンパ管４２全体が蛍光を発し、リンパ管４２のどこにセンチネルリンパ節４２ａがあるのか、あるいは、どのリンパ節がセンチネルリンパ節４２ａであるのかを特定することが困難となる。
　このため、表示部１５には、患者１７の患部付近の過去のフュージョン画像が、静止画として表示される。この患者１７の患部付近の過去のフュージョン画像は、例えば、実際に撮影が行われた時間や、インドシアニングリーンが注入された後の時間とともに記憶される。あるいは、術者またはオペレータが表示部１４に表示された動画のフュージョン画像を確認しながら、フュージョン画像にタイムスタンプを付与する。そして、それらの時間やタイムスタンプを利用して、リンパ管４２を流れるインドシアニングリーンが最初のリンパ節であるセンチネルリンパ節４２ａに到達した時点の画像を特定し、このときのフュージョン画像を静止画として表示部１５に表示する。これにより、センチネルリンパ節４２ａの位置を容易に特定することが可能となる。
　術者は、患者１７を目視しても見えないセンチネルリンパ節４２ａを、表示部１４に表示される現在のフュージョン画像を確認することで特定し、その除去手術を行う。このときには、表示部１５に表示された過去の静止画のフュージョン画像に基づいて、どの蛍光部分がセンチネルリンパ節４２ａであるかを特定することができる。除去されたセンチネルリンパ節４２ａは、病理検査される。センチネルリンパ節４２ａに癌の転移がなかった場合には、乳癌の除去のみで手術は完了する。一方、センチネルリンパ節４２ａに癌の転移があった場合にはリンパ管全体の除去手術が行われる。
　このように、この発明に係る赤外光イメージング装置によれば、表示部１４に患者１７の患部付近の現在のフュージョン画像を動画で表示するとともに、表示部１５に患者１７の患部付近の過去のフュージョン画像を静止画で表示することから、手術中にセンチネルリンパ節４２ａの位置を容易に特定することができ、センチネルリンパ節４２ａの摘出手術を適切に実行することが可能となる。
　なお、図４に示す実施形態においては、表示部１４に対して、現在の赤外画像と可視画像とを、各々、融合させた状態でフュージョン画像による動画として表示し、表示部１５に対して、過去の赤外画像と可視画像とを、各々、融合させた状態でフュージョン画像による静止画として表示している。しかしながら、表示部１４、１５には、赤外画像、あるいは、可視画像を表示するようにしてもよい。以下、このような実施形態について説明する。
　図５は、この発明の第２実施形態を示している。この実施形態においては、表示部１４には、患者１７の患部付近の現在のフュージョン画像が動画で表示されており、表示部１５には、患者１７の患部付近の過去の赤外画像が静止画で表示されている。このような実施形態においても、手術中にセンチネルリンパ節４２ａの位置を容易に特定することができ、センチネルリンパ節４２ａの摘出手術を適切に実行することが可能となる。
　図６は、この発明の第３実施形態を示している。この実施形態においては、表示部１４には、患者１７の患部付近の現在の可視画像が動画で表示されており、表示部１５には、患者１７の患部付近の過去の赤外画像が静止画で表示されている。このような実施形態においては、可視画像により実際の患者１７と表示部１４に表示された可視画像との関係を対応付けて容易に認識することが可能となる。
　図７は、この発明の第４実施形態を示している。この実施形態においては、表示部１４には、患者１７の患部付近の現在の赤外画像が動画で表示されており、表示部１５には、患者１７の患部付近の過去の赤外画像が静止画で表示されている。このような実施形態においては、赤外画像を互いに比較することにより、複数のリンパ節４２ａ、４２ｂ、４２ｃのうちから、センチネルリンパ節４２ａをより容易に特定することが可能となる。
　図８は、この発明の第５実施形態を示している。この実施形態においては、表示部１４には、患者１７の患部付近の現在のフュージョン画像が動画で表示されており、表示部１５には、患者１７の患部付近の過去の複数の赤外画像６１、６２、６３、６４が静止画で、経時的に並べられた状態で同時に縮小表示されている。このような実施形態においては、過去の複数の赤外画像６１、６２、６３、６４を比較することで、センチネルリンパ節４２ａを容易に特定することが可能となる。
　すなわち、図５から図８に示すいずれの実施形態においても、図４に示す実施形態の場合と同様、手術中にセンチネルリンパ節４２ａの位置を容易に特定することができ、センチネルリンパ節４２ａの摘出手術を適切に実行することが可能となる。
　なお、上述した実施形態においては、表示部１４に動画を表示するとともに、表示部１５に静止画を表示している。しかしながら、必要に応じ、動画と静止画とを選択的に表示するようにしてもよい。また、表示部１４には、患者１７の患部付近の現在の赤外画像が動画で表示され、表示部１５には、患者１７の患部付近の過去のフュージョン画像が静止画で表示されてもよい。また、表示部１４には、患者１７の患部付近の現在の可視画像が動画で表示され、表示部１５には、患者１７の患部付近の過去のフュージョン画像が静止画で表示されてもよい。また、赤外画像、可視画像、フュージョン画像の全てを同時に表示するようにしてもよい。
　また、上述した実施形態においては、一対の表示部１４、１５に対して赤外画像、可視画像およびフュージョン画像を選択的に表示しているが、比較的大型の単一の表示部を使用し、この表示部に対して複数の画像を分割して表示するようにしてもよく、あるいは、３個以上の表示部を使用し、これらの表示部に赤外画像、可視画像およびフュージョン画像を選択的に表示するようにしてもよい。
　また、上述した実施形態においては、励起光として作用する赤外光として、７５０～８５０ｎｍの近赤外光を使用しているが、その他の赤外光を使用するようにしてもよい。
　さらに、上述した実施形態においては、蛍光色素としてインドシアニングリーンを使用した場合について説明したが、その他の蛍光色素を使用してもよい。例えば、５－アミノレブリンサン（５－ＡＬＡ）を利用して腫瘍部を蛍光させて表示する場合等にこの発明を適用してもよい。
　上記の実施形態では説明の便宜上、患部を撮影する場合を例に説明したが、本発明を使用して正常部の血流観測等を行うことも可能である。従って、本発明によって撮影される患部や正常部を総称して被写体を定義する。
　１０　　本体
　１１　　入力部
　１２　　照明・撮影部
　１３　　アーム
　１４　　表示部
　１５　　表示部
　１６　　治療台
　１７　　患者
　２１　　カメラ
　２２　　赤外光源
　２３　　可視光源
　３０　　制御部
　３１　　画像処理部
　３２　　フュージョン部
　３３　　画像記憶部
　３４　　赤外画像記憶部
　３５　　可視画像記憶部

Claims (5)

  1. 　被写体に注入された蛍光色素を励起させるための赤外線を、前記被写体に向けて照射する赤外光源と、
    　赤外線が照射されることにより前記蛍光色素から発生した赤外光を撮影するための、赤外光を検出可能なカメラと、
    　前記カメラにより撮影した前記被写体の赤外画像を記憶するための画像記憶部と、
    　現在の赤外画像と、前記画像記憶部に記憶した過去の赤外画像とを、表示部に同時に表示させる画像処理部と、
    　を備えることを特徴とする赤外光イメージング装置。
  2. 　被写体に注入された蛍光色素を励起させるための赤外線を、前記被写体に向けて照射する赤外光源と、
    　前記被写体に向けて可視光を照射する可視光源と、
    　赤外線が照射されることにより前記蛍光色素から発生した赤外光と、前記被写体表面で反射した可視光とを撮影するための、赤外光と可視光とを検出可能なカメラと、
    　前記カメラにより撮影した前記被写体の赤外画像を記憶するための画像記憶部と、
    　現在の可視画像と、前記画像記憶部に記憶した過去の赤外画像とを、表示部に同時に表示させる画像処理部と、
    　を備えることを特徴とする赤外光イメージング装置。
  3. 　被写体に注入された蛍光色素を励起させるための赤外線を、前記被写体に向けて照射する赤外光源と、
    　前記被写体に向けて可視光を照射する可視光源と、
    　赤外線が照射されることにより前記蛍光色素から発生した赤外光と、前記被写体表面で反射した可視光とを撮影するための、赤外光と可視光とを検出可能なカメラと、
    　前記カメラにより撮影した前記被写体の赤外画像と可視画像とを融合させることにより、フュージョン画像を作成するフュージョン部と、
    　前記カメラにより撮影した前記被写体の赤外画像及び可視画像を記憶する、或いは、前記カメラにより撮影され前記フュージョン部によって作成された前記被写体の赤外画像及び可視画像のフュージョン画像を記憶するための画像記憶部と、
    　現在の赤外画像または現在のフュージョン画像あるいは現在の可視画像と、前記画像記憶部に記憶されている画像に基づく、過去の赤外画像または過去のフュージョン画像とを、表示部に同時に表示させる画像処理部と、
    　を備えることを特徴とする赤外光イメージング装置。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれかに記載の赤外光イメージング装置において、
    　前記画像処理部は、現在の画像を動画で表示させるとともに、過去の画像を静止画で表示させる赤外光イメージング装置。
  5. 　請求項１から請求項４のいずれかに記載の赤外光イメージング装置において、
    　前記被写体は乳癌であり、
    　前記画像処理部は、過去のセンチネルリンパ節の画像を前記表示部に表示させる赤外光イメージング装置。
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