JP2005058618A - Endoscope and cap - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、胃腸や気管支などの体腔内を観察するための器具である内視鏡と、その内視鏡に用いられるキャップとに、関する。 The present invention relates to an endoscope that is an instrument for observing the inside of a body cavity such as the gastrointestinal tract or bronchus, and a cap used in the endoscope.
周知のように、生体組織は、特定の波長の光が照射されると、励起して蛍光を発する。また、腫瘍や癌などの病変が生じている異常な生体組織は、正常な生体組織よりも弱い蛍光を発する。この反応現象は、体腔壁下の生体組織によっても引き起こされ得る。近年、体腔壁下の生体組織に生じた異状をこの反応現象を利用して検出するための内視鏡システムが、開発されている。 As is well known, biological tissue is excited to emit fluorescence when irradiated with light of a specific wavelength. In addition, an abnormal living tissue in which a lesion such as a tumor or cancer has occurred emits weaker fluorescence than a normal living tissue. This reaction phenomenon can also be caused by living tissue below the body cavity wall. In recent years, endoscope systems have been developed for detecting abnormalities occurring in living tissue under the body cavity wall by utilizing this reaction phenomenon.
その内視鏡システムの一つとして、内視鏡の先端が体腔内に挿入された際に、体腔壁の表面で反射された照明光により形成される体腔内の像(通常像)の撮影と、体腔壁下の生体組織が発した蛍光により形成される体腔内の像(蛍光像)の撮影とを、何れもすることができるものがある(例えば特許文献1参照)。 As one of the endoscope systems, when the distal end of the endoscope is inserted into a body cavity, an image of a body cavity (normal image) formed by illumination light reflected by the surface of the body cavity wall is taken. In addition, there is one that can both take an image of a body cavity (fluorescence image) formed by fluorescence emitted from a living tissue under a body cavity wall (see, for example, Patent Document 1).
この種の内視鏡システムは、生体組織を励起させるための励起光を白色光の中から取り出す励起光透過フィルタを備えており、光源から射出される白色光の光路内に当該励起光透過フィルタを挿入したり引き抜いたりすることにより、内視鏡内のライトガイドに、照明光としての白色光か励起光の何れかを導入する。 This type of endoscope system includes an excitation light transmission filter that extracts excitation light for exciting biological tissue from white light, and the excitation light transmission filter is included in the optical path of white light emitted from the light source. By inserting or withdrawing, either white light or illumination light as illumination light is introduced into the light guide in the endoscope.
また、この種の内視鏡システムは、励起光を体腔内に照射した際、体腔壁の表面で反射された励起光により形成される体腔内の像(迷光像)が蛍光像に混ざることを防止するため、対物光学系から撮影装置までの光路上に、励起光を除去するための励起光除去フィルタが組み付けられている。
ところで、最近の研究により、励起光の波長帯域の違いが生体組織の反応現象に何らかの変化を生じさせることが、明らかになりつつある。このため、励起光の波長帯域を変えながら蛍光像の観察をしたいとの要望が研究者から出されることが、予想される。 By the way, recent research has revealed that the difference in the wavelength band of excitation light causes some kind of change in the reaction phenomenon of living tissue. For this reason, it is expected that a researcher will make a request to observe the fluorescence image while changing the wavelength band of the excitation light.
しかしながら、上述した従来の内視鏡システムは、1つの波長帯域の励起光を透過させるための励起光透過フィルタしか、有していない。また、励起光除去フィルタも、1つの波長帯域にしか対応していない。そのうえ、励起光除去フィルタは、内視鏡システム内部の所定位置に組み付けられている。そのため、従来の内視鏡システムでは励起光の波長帯域を容易に変更することができないという問題があった。 However, the conventional endoscope system described above has only an excitation light transmission filter for transmitting excitation light of one wavelength band. Further, the excitation light removal filter also supports only one wavelength band. In addition, the excitation light removal filter is assembled at a predetermined position inside the endoscope system. Therefore, the conventional endoscope system has a problem that the wavelength band of the excitation light cannot be easily changed.
なお、上述した従来の内視鏡システムを励起光の波長帯域毎に幾つか用意しておくこともできなくはないが、通常観察に対して補助的に行われ、然も圧倒的に利用回数の少ない蛍光観察のために、わざわざ内視鏡システムを複数組用意する需要者も少ないと考えられる。 Although it is not possible to prepare several conventional endoscope systems as described above for each wavelength band of the excitation light, it is supplementary to normal observation and is overwhelmingly used. It is thought that there are few customers who bother to prepare multiple sets of endoscope systems for fluorescence observation with little.
また、このような蛍光像の観察が行える内視鏡システムの光源プロセッサ装置は、通常像の観察しかできない従来の内視鏡システムの光源プロセッサ装置に比べると、かなり大型で且つ極めて高価である。そのため、需要者のなかには、既存の内視鏡システムの光源プロセッサ装置を蛍光像の観察に用いることができないかと要望する者がいる。 Further, the light source processor device of the endoscope system capable of observing such a fluorescent image is considerably large and extremely expensive as compared with the light source processor device of the conventional endoscope system that can only observe the normal image. For this reason, some consumers demand that the light source processor device of the existing endoscope system can be used for observation of the fluorescent image.
そこで、本発明の課題は、通常像の観察しかできない既存の光源プロセッサ装置を蛍光像の観察に用いることができ、然も、励起光の波長帯域を選択可能にすることができる内視鏡と、既存の内視鏡をこのような内視鏡と同等に機能させるためのキャップとを、提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to use an existing light source processor device that can only observe a normal image for observation of a fluorescent image, and an endoscope that can select a wavelength band of excitation light. An object of the present invention is to provide a cap for causing an existing endoscope to function in the same manner as such an endoscope.
上記の課題を解決するために、本発明による内視鏡は、以下のような構成を採用した。 In order to solve the above problems, the endoscope according to the present invention employs the following configuration.
すなわち、この内視鏡は、体腔内に挿入するための細管状の挿入部と、光源から射出される光を導くとともに前記挿入部の先端から射出するための照明光学系と、前記挿入部の先端が体腔内に挿入された際にその体腔内の像を形成するための対物光学系と、前記挿入部の先端に着脱自在に装着されるキャップと、所定波長帯域の光のみを透過させるとともに前記キャップに備えられ、前記挿入部の先端に前記キャップが装着された際に前記挿入部内の照明光学系の前方に配置される透過フィルタと、前記所定波長帯域の光のみを除去するとともに前記キャップに備えられ、前記挿入部の先端に前記キャップが装着された際に前記挿入部内の対物光学系の前方に配置される除去フィルタとを備えることを、特徴としている。 That is, the endoscope includes a thin tubular insertion portion for insertion into a body cavity, an illumination optical system for guiding light emitted from a light source and emission from the distal end of the insertion portion, and the insertion portion. An objective optical system for forming an image in the body cavity when the distal end is inserted into the body cavity, a cap detachably attached to the distal end of the insertion portion, and transmitting only light in a predetermined wavelength band A transmission filter that is provided in the cap and is disposed in front of the illumination optical system in the insertion portion when the cap is attached to the tip of the insertion portion, and removes only light in the predetermined wavelength band and the cap. And a removal filter disposed in front of the objective optical system in the insertion portion when the cap is attached to the tip of the insertion portion.
このように構成されると、所定波長帯域の光を透過する透過フィルタとその所定波長帯域の光を除去する除去フィルタとの組み合わせが互いに異なるキャップを、幾つか用意しておくことができる。これにより、キャップを交換するだけで、蛍光観察に用いる励起光の波長を簡単に変えることができる。然も、透過フィルタや除去フィルタを光源プロセッサ装置に組み込まなくて済むので、通常観察しかできない既存の光源プロセッサ装置を蛍光観察に用いることができる。 If comprised in this way, several caps from which the combination of the transmission filter which permeate | transmits the light of a predetermined wavelength band and the removal filter which removes the light of the predetermined wavelength band mutually differ can be prepared. Thereby, the wavelength of the excitation light used for fluorescence observation can be easily changed only by exchanging the cap. However, since it is not necessary to incorporate a transmission filter and a removal filter into the light source processor device, an existing light source processor device that can only perform normal observation can be used for fluorescence observation.
なお、本発明の内視鏡において、キャップは、有底の略円筒状に形成されていても良い。このようにキャップが略円筒状に形成されている場合、そのキャップの内周面は、キー又はキー溝を備えていても良いし、ネジ山を備えていても良いし、Dカット形状に形成されていても良い。また、キャップは、円筒部分がゴム又は樹脂の材料からなるものであっても良い。何れの場合も、キャップは、挿入部の先端に装着された際には、回転不能に固定されることとなる。 In the endoscope of the present invention, the cap may be formed in a substantially cylindrical shape with a bottom. Thus, when the cap is formed in a substantially cylindrical shape, the inner peripheral surface of the cap may be provided with a key or a key groove, may be provided with a screw thread, or is formed in a D-cut shape. May be. Further, the cap may have a cylindrical portion made of a rubber or resin material. In any case, when the cap is attached to the tip of the insertion portion, the cap is fixed so as not to rotate.
また、上記の課題を解決するために、本発明によるキャップは、以下のような構成を採用した。 Moreover, in order to solve said subject, the following structures were employ | adopted for the cap by this invention.
すなわち、このキャップは、内視鏡の有する細管状の挿入部の先端に形成されている結合構造に対して結合されるための被結合構造と、所定波長帯域の光のみを透過させるとともに、前記挿入部の先端に設けられた結合構造に前記被結合構造が結合された際に前記挿入部内の照明光学系の前方に配置される透過フィルタと、前記所定波長帯域の光のみを除去するとともに、前記挿入部の先端に設けられた結合構造に前記被結合構造が結合された際に前記挿入部内の対物光学系の前方に配置される除去フィルタとを備えることを、特徴としている。 That is, this cap transmits only light in a predetermined wavelength band and a coupled structure to be coupled to the coupling structure formed at the distal end of the tubular insertion portion of the endoscope, and When the coupled structure is coupled to the coupling structure provided at the distal end of the insertion portion, the transmission filter disposed in front of the illumination optical system in the insertion portion and only the light of the predetermined wavelength band are removed, And a removal filter disposed in front of the objective optical system in the insertion portion when the coupled structure is coupled to a coupling structure provided at a distal end of the insertion portion.
従って、このキャップによれば、挿入部の先端に結合構造が形成されている内視鏡を、上述したような本発明の内視鏡と同等に機能させることができることになる。 Therefore, according to this cap, the endoscope in which the coupling structure is formed at the distal end of the insertion portion can function in the same manner as the endoscope of the present invention as described above.
以上に説明したように、本発明によれば、通常像の観察しかできない既存の光源プロセッサ装置を蛍光像の観察に用いることができ、然も、励起光の波長帯域を選択可能にすることができる。 As described above, according to the present invention, an existing light source processor device that can only observe a normal image can be used for observation of a fluorescent image, and the wavelength band of excitation light can be selected. it can.
以下、図面に基づいて、本発明を実施するための形態を、説明する。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態である電子内視鏡システムの外観図であり、図2は、この電子内視鏡システムを概略的に示す構成図である。この電子内視鏡システムは、電子内視鏡10,光源プロセッサ装置20,及び、モニタ30を、備えている。
FIG. 1 is an external view of an electronic endoscope system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing the electronic endoscope system. The electronic endoscope system includes an
図2には、電子内視鏡10の詳細な形状が図示されていないが、電子内視鏡10は、体腔内に挿入される可撓管状の挿入部10aを、有している。この挿入部10aの先端には、湾曲部が組み込まれ、その基端には、湾曲部の湾曲量及び湾曲方向を操作するためのアングルノブや各種のスイッチが設けられた操作部が、備えられている。
Although the detailed shape of the
挿入部10aの先端面には、3つの貫通孔(図3参照)が穿たれており、そのうちの一対の貫通孔には、配光レンズ11及び対物レンズ12がそれぞれ嵌め込まれている。
Three through holes (see FIG. 3) are formed in the distal end surface of the
残りの1つの貫通孔は、鉗子口13として利用される。挿入部10a内には、この鉗子口と操作部に穿たれた鉗子口とを結ぶ細管14が、引き通されている。この細管14は、鉗子や剪刀や凝固電極などの処置具を挿入するための鉗子チャネルとして機能する。
The remaining one through hole is used as the
さらに、挿入部10a内には、ライトガイド15が引き通されている。ライトガイド15は、可撓な多数の光ファイバからなり、その先端面は、配光レンズ11に対向している。また、ライトガイド15の基端は、操作部の側面から延びた可撓管内に、引き通されており、さらに、その可撓管の先端に設けられたコネクタCの先端に、固定されている。
Further, the
さらに、挿入部10a内には、撮像素子16が組み込まれている。撮像素子16は、二次元配列された多数の画素により構成される撮像面を有する単板のエリアイメージセンサであり、その撮像面上には原色系カラーフィルタがオンチップされている。この撮像素子16の撮像面は、ほぼ、対物レンズ12の像面に位置している。
Furthermore, the
この撮像素子16には、2本の信号線16a,16bが接続されている。一方の信号線16aは、この撮像素子16の駆動信号を伝送するための電線であり、他方の信号線16bは、この撮像素子16から出力される画像信号を伝送するための電線である。
Two
これら信号線16a,16bは、挿入部10a内及び上記可撓管内に順に引き通されており、一方の信号線16aは、コネクタC内のドライバ17に接続され、他方の信号線16bは、コネクタCの先端に固定されている。ドライバ17は、撮像素子16の駆動信号を生成してその撮像素子16へ出力する回路である。
The
光源プロセッサ装置20は、タイミングコントロール部21,システムコントロール部22,画像処理部23,及び、光源部24を、備えている。なお、光源プロセッサ装置20には、上記コネクタCを嵌め込み可能なコネクタ受けが、備えられている。このコネクタ受けに上記コネクタCが嵌め込まれると、コネクタC内のドライバ17がタイミングコントロール部21に接続され、電子内視鏡10の操作部の各種スイッチがシステムコントロール部22に接続され、信号線16bが画像処理部23に接続され、ライトガイド15の基端が光源部24に入り込む。
The light
タイミングコントロール部21は、各種基準信号を生成してその信号の出力を制御するコントローラであり、光源プロセッサ装置20とコネクタC内のドライバ17とにおける各種処理は、この基準信号に従って進行する。
The
システムコントロール部22は、光源プロセッサ装置20全体を制御するコントローラである。また、このシステムコントロール部22は、電子内視鏡10の操作部に設けられている各種のスイッチや図示せぬ操作盤上のスイッチに接続されており、これらスイッチを通じて入力を受け付けると、その入力に応じた処理を実行する。
The
画像処理部23は、撮像素子16から送られてくる画像信号を常時受信し、その画像信号に各種の処理を施して、モニタ30へ出力する。具体的には、この画像処理部23は、初段処理回路231,赤色成分用メモリ232r,緑色成分用メモリ232g,青色成分用メモリ232b,及び、後段処理回路233を、備えている。
The
初段処理回路231は、撮像素子16から送られてくる画像信号に所定の処理を施すための回路である。この初段処理回路231において画像信号に施される処理としては、高周波成分除去,増幅,ブランキング,クランピング,ホワイトバランス,ガンマ補正,アナログデジタル変換,及び、色分離がある。この初段処理回路231は、上述した処理を画像信号に施すことにより、赤色(R),緑色(G),青色(B)の各色成分の画像データを生成する。
The first
各色成分用メモリ232r,232g,232bは、初段処理回路231から出力されるRGBの各色成分画像データを一旦格納するためのメモリである。これら各メモリ232r,232g,232bは、各色成分画像データを一旦格納した後、基準信号に従ったタイミングにて同時に出力する。
The
後段処理回路233は、各色成分用メモリ232r,232g,232bから出力されるRGBの各色成分画像データをモニタ出力用の画像信号に変換するための回路である。この後段処理回路233において画像データに施される処理としては、デジタルアナログ変換,エンコーディング,及び、インピーダンスマッチング等がある。この後段処理回路233は、上述した処理を画像データに施すことにより、セパレートビデオ信号や複合ビデオ信号などのビデオ信号を生成し、モニタ30へ出力する。
The
モニタ30は、光源プロセッサ装置20から出力されるビデオ信号を受信すると、そのビデオ信号に基づいてカラー画像を表示する。
When the
光源部24は、ライトガイド15の基端面に導入する光を射出するためのユニットである。具体的には、この光源部24は、ランプ241,電源回路242,及び、調光ユニット243を、備えている。
The
ランプ241は、ライトガイド15の基端面に向けて白色光を発する光源である。電源回路242は、システムコントロール部22からの指示を受けて、ランプ241へ電力を供給し、又はその供給を停止する回路である。
The
調光ユニット243は、円板とこの円板の偏心位置に駆動軸が取り付けられたモータとこのモータのドライバとを、備えている。この調光ユニット243の円板は、ランプ241から射出される白色光の光路内に挿入されており、その挿入量は、モータ及びドライバを通じてシステムコントロール部22によって制御される。これにより、ライトガイド15の基端面に入射する白色光の光量が、調節される。
The
以上のように構成される電子内視鏡システムにおいて、電子内視鏡10の挿入部10aの先端には、キャップが着脱自在に装着されている。図3は、このキャップ40及びその装着構造を説明するための斜視図である。また、図4は、このキャップ40の背面図であり、図5は、図4のA−A線に沿って切断されたキャップ40を図4の下方から見たときの断面側面図であり、図6は、挿入部10aの先端へのキャップ40の装着方法を説明するための説明図である。
In the electronic endoscope system configured as described above, a cap is detachably attached to the distal end of the
電子内視鏡10の挿入部10aは、円柱状に形成されている。但し、図3に示されるように、挿入部10aの先端から操作部に向かった所定幅の部分10bは、それ以外の部分より若干量だけ外径が細くなるように、形成されている。以下、外径が細くなっている部分10bを、“細径突出部”と表記する。
The
この細径突出部10bは、図3に示されるように、Dカット形状に形成されており、その外周面のうち、平坦な部分(Dカット形状におけるカット面)10p以外には、その周方向に沿って、断面半円状の一本のキー溝10kが形成されている。なお、配光レンズ11が嵌め込まれた貫通孔の口,対物レンズ12が嵌め込まれた貫通孔の口,及び、鉗子口13は、細径突出部10bの先端面に形成されている。
As shown in FIG. 3, the small-
これに対し、キャップ40は、扁平な有底の略円筒状に形成されており、挿入部10aの外径とほぼ同じ外径を有している。但し、キャップ40の内周面は、円柱状では無く、図4に示されるように、Dカット形状に形成されている。また、図5に示されるように、キャップ40の内周面のうち、平坦な部分(Dカット形状におけるカット面)40p以外には、その周方向に沿って、断面半円状の一本のキー40kが突出形成されている。そして、キャップ40本体は、外力により僅かに変形され得る樹脂などの材料により製造されている。
On the other hand, the
また、キャップ40の底部には、3つの貫通孔が穿たれており、そのうちの一対の貫通孔には、光学フィルタ41,42が嵌め込まれている。一方の光学フィルタ41は、400nm〜450nmの波長帯域の光だけを透過させる透過フィルタであり、他方の光学フィルタは、同じ波長帯域の光だけを除去する除去フィルタである。残りの1つの貫通孔43には、何も嵌め込まれていない。
Further, three through holes are formed in the bottom portion of the
以上のように挿入部10aの先端とキャップ40とが構成されるので、キャップ40を挿入部10aの先端に装着する際には、以下のようにすればよい。すなわち、挿入部10aの細径突出部10bにおける平坦面10pと、キャップ40の内側の平坦面40pとが接触するようにして、図6に示されるように、挿入部10aの細径突出部10bをキャップ40の内側に嵌め込めば良い。
Since the distal end of the
細径突出部10bをキャップ40の奥まで押し込むと、キャップ40のキー40kが細径突出部10bのキー溝10kに嵌り込み、キャップ40が挿入部10aの先端に堅牢に固定される。
When the small-
そして、このようにキャップ40が挿入部10aの先端に固定された場合、配光レンズ11の前方に透過フィルタ41が位置し、対物レンズ12の前方に除去フィルタ42が位置し、鉗子口13の前方に貫通孔43が位置する。このとき、挿入部10aをその前方から見ると、透過フィルタ41は配光レンズ11と重なり、除去フィルタ42は対物レンズ12と重なり、貫通孔43は鉗子口13と重なっている。
When the
なお、キャップ40の内周面と細径突出部10bとは、ともにDカット形状であることから、キャップ40が細径突出部10bに固定された際には、キャップ40は回転不能となっている。従って、挿入部10aをその前方から見たときに、透過フィルタ41が配光レンズ11からずれた位置に存在していたり、除去フィルタ42が対物レンズ12からずれた位置に存在していたり、貫通孔43が鉗子口13からずれた位置に存在していたりすることがない。
In addition, since both the inner peripheral surface of the
挿入部10aの先端とキャップ40とがこのように構成されているため、配光レンズ11を通過した光は、必ず、透過フィルタ41を透過することとなり、また、対物レンズ12へ入射しようとする光は、必ず、除去フィルタ42を透過することとなる。
Since the distal end of the
なお、キャップ40の底部の内面において、除去フィルタ42の嵌め込まれた貫通孔の縁には、筒状の突出部44が、キャップ40と一体に形成されている。そして、細径突出部10bがキャップ40の奥まで押し込まれると、この突出部44の先端面は、細径突出部10bの先端面に当接し、この突出部44は、除去フィルタ42と対物レンズ12とに挟まれた空間を密閉する。これにより、配光レンズ11から射出される光が除去フィルタ42と対物レンズ12との間に侵入するのが、防止されている。
A cylindrical projecting
本実施形態の電子内視鏡システムが、以上のように構成されるので、この電子内視鏡システムの操作者は、以下に示されるような手順により、体腔内を観察することができる。 Since the electronic endoscope system of the present embodiment is configured as described above, an operator of this electronic endoscope system can observe the inside of the body cavity by the procedure as described below.
まず、術者は、電子内視鏡10と光源プロセッサ装置20とモニタ30とを接続し、光源プロセッサ20とモニタ30の電源を投入する。続いて、術者は、電子内視鏡10の挿入部10aの先端からキャップ40を取り外した状態で、この挿入部10aを体腔内に挿入する。
First, the surgeon connects the
すると、電子内視鏡10の挿入部10aの先端からは、白色光が連続的に射出され、体腔内が照明される。このとき、撮像素子16が、体腔壁の表面で反射された照明光により形成される体腔内の像(通常像)を撮像し、画像信号を画像処理部23へ出力する。この画像信号は、画像処理部23において各種の処理を施された後、モニタ30へ出力される。
Then, white light is continuously emitted from the distal end of the
これにより、モニタ30には、電子内視鏡10の挿入部10aの先端が対向した領域が、カラー画像として表示される。術者は、このカラー画像を見ながら、体腔壁の状態を観察することができる。
Thereby, the area | region where the front-end | tip of the
さらに、術者は、モニタ30上のカラー画像の観察を通じて選択した部位に対して、特定の波長の光を照射することによる生体組織の反応現象を、観察する。
Furthermore, the surgeon observes the reaction phenomenon of the living tissue caused by irradiating light of a specific wavelength to the site selected through observation of the color image on the
具体的には、術者は、電子内視鏡10の挿入部10aを一旦体腔外に引き抜き、挿入部10aの先端にキャップ40を装着して、再度、挿入部10aを体腔内に挿入する。そして、術者は、操作部に設けられているアングルノブを操作して、選択した部位に挿入部10aの先端を対向させる。
Specifically, the operator once pulls out the
すると、電子内視鏡10の挿入部10a内の配光レンズ11から白色光が射出されるが、この白色光は、キャップ40の透過フィルタ41を通過することにより、400nm〜450nmの波長以外の波長成分を除去される。つまり、挿入部10aの先端からは、400nm〜450nmの波長帯域の光が体腔内に照射されることとなる。
Then, white light is emitted from the
このとき、400nm〜450nmの波長帯域の光は、体腔壁の表面で反射されるとともに、体腔壁下の生体組織を励起させる。励起された生体組織は、蛍光を発し、その結果、体腔壁からは、400nm〜450nmの波長帯域の光(励起光)と蛍光とが発せられることとなる。 At this time, light having a wavelength band of 400 nm to 450 nm is reflected by the surface of the body cavity wall and excites the living tissue below the body cavity wall. The excited living tissue emits fluorescence, and as a result, light (excitation light) in a wavelength band of 400 nm to 450 nm and fluorescence are emitted from the body cavity wall.
そして、体腔壁から発せられた光のうち、対物レンズ12へ向かった光は、除去フィルタ42を透過することにより、400nm〜450nmの波長成分を除去される。つまり、対物レンズ12に入射する光は、上記波長成分である励起光が除去された蛍光のみとなる。
Of the light emitted from the body cavity wall, the light directed toward the
撮像素子16は、体腔壁下の生体組織が発した蛍光(400nm〜450nmの波長成分を除く)により形成される体腔内の像(蛍光像)を撮像し、画像信号を画像処理部23へ出力する。この画像信号は、画像処理部23において各種の処理を施された後、モニタ30へ出力される。
The
これにより、モニタ30には、電子内視鏡10の挿入部10aの先端が対向した領域が、カラー画像として表示される。術者は、このカラー画像を見ながら、相対的に弱い蛍光を発する生体組織の集合体、すなわち、腫瘍や癌などの病変が生じている可能性の高い部位を、認識することができる。
Thereby, the area | region where the front-end | tip of the
ところで、上述したキャップ40は、図7の分光図にも示されるように、400nm〜450nmの波長帯域の光を励起光とし、400nm〜450nm以外の波長帯域の光の撮像素子16への入射を許容するキャップであった。本実施形態では、このキャップ40の他に、このキャップ40のものとは波長特性の異なる透過フィルタ及び除去フィルタを持つ2個のキャップが、交換キャップとして用意されている。
By the way, as shown in the spectroscopic diagram of FIG. 7, the
第1の交換キャップは、外観上、上述したキャップ40と同じ形状を有しているので、その図示が省略されている。但し、この第1の交換キャップは、図8の分光図に示されるように、450nm〜500nmの波長帯域の光を励起光とし、その励起光以外の波長帯域の光を撮像素子16に入射させるキャップである。
Since the first replacement cap has the same shape as the
つまり、この第1の交換キャップの透過フィルタは、450nm〜500nmの波長帯域の光のみを透過させる光学フィルタとなっており、その除去フィルタは、450nm〜500nmの波長帯域の光のみを除去する光学フィルタとなっている。 That is, the transmission filter of the first exchange cap is an optical filter that transmits only light in the wavelength band of 450 nm to 500 nm, and the removal filter is an optical filter that removes only light in the wavelength band of 450 nm to 500 nm. It is a filter.
従って、挿入部10aの先端に装着された上述のキャップ40を、この第1の交換キャップに交換すれば、励起光の波長帯域を、400nm〜450nmから450nm〜500nmへ変更することができる。
Therefore, the wavelength band of the excitation light can be changed from 400 nm to 450 nm to 450 nm to 500 nm by replacing the above-described
第2の交換キャップも、外観上、上述したキャップ40と同じ形状を有しているので、その図示が省略されている。但し、この第2の交換キャップは、図9の分光図に示されるように、350nm〜400nmの波長帯域の光を励起光とし、その励起光以外の波長帯域の光を撮像素子16に入射させるキャップである。
Since the second replacement cap also has the same shape as the
つまり、この第2の交換キャップの透過フィルタは、350nm〜400nmの波長帯域の光のみを透過させる光学フィルタとなっており、その除去フィルタは、350nm〜400nmの波長帯域の光のみを除去する光学フィルタとなっている。 That is, the transmission filter of the second exchange cap is an optical filter that transmits only light in the wavelength band of 350 nm to 400 nm, and the removal filter is an optical that removes only light in the wavelength band of 350 nm to 400 nm. It is a filter.
従って、挿入部10aの先端に装着された上述のキャップ40を、この第2の交換キャップに交換すれば、励起光の波長帯域を、400nm〜450nmから350nm〜400nmへ変更することができる。但し、第2の交換キャップを用いる場合には、光源プロセッサ装置20の光源部24が、少なくとも350nmより長波長側の波長帯域の白色光を、射出できるものでなければならない。なお、光源(ランプ241)は、蛍光像のみではなく、当然のことながら、通常像を撮像することにも利用されるので、少なくとも350nm〜700nmの波長帯域の白色光を射出できる光源であることが望ましい。
Therefore, the wavelength band of the excitation light can be changed from 400 nm to 450 nm to 350 nm to 400 nm by replacing the above-described
なお、キャップ40並びに第1及び第2の交換キャップの何れとも同じ形状に形成されているが、このように同形状のキャップが3つ用意されていると、術者が、キャップの外観から、キャップの透過フィルタ及び除去フィルタの波長特性を区別できない虞がある。そこで、図3に示されるように、各キャップの側面には、それらを個別に識別するための識別情報が記載されている。
The
上述したように、本実施形態の電子内視鏡10によると、挿入部10aの先端にキャップ40を装着するだけで、電子内視鏡システムを蛍光観察に用いることができ、逆に、挿入部10aの先端からキャップ40を取り外すだけで、電子内視鏡システムを通常観察に用いることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の電子内視鏡10によると、挿入部10aの先端に装着されたキャップ40を第1の交換キャップや第2の交換キャップに交換するだけで、励起光の波長帯域を簡単に変更することができる。
Further, according to the
さらに、本実施形態の電子内視鏡10によると、通常観察しかできない既存の電子内視鏡システムの光源プロセッサ装置を、蛍光観察のために用ることができる。つまり、既存の電子内視鏡システムを所有している需要者は、本実施形態の電子内視鏡10を用意するだけで、病変部か否かを判断するための材料を取得する手段を増やすことができる。
Furthermore, according to the
ところで、既存の光源プロセッサ装置の中には、長時間照射により生体に悪影響を及ぼす可能性の高い紫外光を射出することができるものが存在しているが、本実施形態のキャップ40が有する透過フィルタ41を透過できる励起光の波長帯域が、紫外帯域以外のものである場合には、たとえ光源プロセッサ装置の光源部から紫外帯域を含む光が射出されても、この透過フィルタ41によって必ず除去される。このため、光源部から射出される光の波長帯域が不明であるような既存の光源プロセッサ装置であっても、安全に観察(通常観察,蛍光観察)に用いることができる。
By the way, among existing light source processor devices, there is one that can emit ultraviolet light that has a high possibility of adversely affecting the living body by long-time irradiation. When the wavelength band of the excitation light that can pass through the
また、既存の電子内視鏡の中には、対物レンズ12の光学特性を変更するための光学系を有するアダプターユニット(特開平10−229965号参照)や、管路洗浄用の防水キャップなどを着脱自在に装着するために、挿入部の側面における先端から所定の距離までの間にネジ山やキー溝などの結合構造が形成されているものがある。この場合、この既存の電子内視鏡の挿入部の先端が挿入可能な大きさを有するとともにその挿入部が挿入された際に上記結合構造に結合されるネジ山やキーなどの被結合構造が内周面に形成されたキャップ40を用意すれば、既存の光源プロセッサ装置だけでなく、既存の電子内視鏡をも、そのまま蛍光観察に利用することができる。
In addition, some existing electronic endoscopes include an adapter unit (see Japanese Patent Laid-Open No. 10-229965) having an optical system for changing the optical characteristics of the
<変形例>
なお、上述したように、第2の交換キャップを用いる際には、光源部24からは、可視帯域(400nm〜700nm)の光とともに、紫外帯域(350nm〜400nm)の光が射出されることが望ましい。これを達成するためには、光源部24のランプ241が、350nm〜700nmよりも広い波長帯域の光を射出するものであればよいが、光源部24は、そのように構成されていなくても良い。図10は、その変形例としての光源部25を説明するための説明図である。
<Modification>
As described above, when the second replacement cap is used, the
図10に示される光源部25は、白色ランプ251,UVランプ252,電源回路253,ダイクロイックミラー254,ステージ機構255,モータ256,ドライバ257,及び、調光ユニット258を、備えている。
The
白色ランプ251は、400nm〜700nmの波長帯域を持つ白色光を射出するランプである。UVランプ252は、365nmを中心波長とする数十nmの波長帯域を持つ紫外光を射出するランプである。電源回路253は、白色ランプ251及びUVランプ252に電力を供給するための回路である。ダイクロイックミラー254は、白色光を透過させるとともに紫外光を反射させる光学素子である。
The
ステージ機構255は、ステージ上に設置された物体を一方向にのみ平行移動させるための機構であり、そのステージ上には、UVランプ252及びダイクロイックミラー254が設置されている。モータ256は、このステージ機構255のステージを駆動するためのアクチュエータであり、ドライバ257は、システムコントロール部22からの指示に従って、モータ256の駆動を制御する回路である。調光ユニット258は、図2の光源部24の調光ユニット243と同じものである。
The
変形例におけるシステムコントロール部22は、光源プロセッサ装置20の筐体に備えられた操作盤上のスイッチに繋がれている。そして、このスイッチが“入”に切り替えられた場合には、システムコントロール部22は、ドライバ257を通じてモータ256を制御して、ダイクロイックミラー254が白色光の光路内に挿入されるまでステージ機構255を駆動する。
The
ダイクロイックミラー254が白色光の光路内に挿入されている状態では、その白色光は、そのダイクロイックミラー254を透過してライトガイド15へ入射し、UVランプ252から射出される紫外光は、そのダイクロイックミラー254にて反射され、ライトガイド15の基端面に入射する。
In a state where the
一方、操作盤上のスイッチが“切”に切り替えられた場合には、システムコントロール部22は、ドライバ257を通じてモータ256を制御して、ダイクロイックミラー254が白色光の光路外に引き抜かれるまでステージ機構255を駆動する。
On the other hand, when the switch on the operation panel is switched to “OFF”, the
ダイクロイックミラー254が白色光の光路内に挿入されていない状態では、その白色光は、ダイクロイックミラー254を透過することなくライトガイド15に入射し、紫外光は、ダイクロイックミラー254によって反射されるもののライトガイド15に入射しなくなる。
In a state where the
光源プロセッサ装置20の光源部が、以上に説明したような光源部25であると、長時間照射により生体に悪影響を及ぼす可能性の高い紫外光を、蛍光観察をする時だけ射出させることができ、蛍光観察中であってもモニタ30を見ていない時や第2の交換キャップを使用していない時には、操作盤上のスイッチを操作することにより、ライトガイド15への紫外光の入射を停止させることができる。
When the light source unit of the light
10 電子内視鏡
10a 挿入部
10b 細径突出部
10k キー溝
10p 平坦面
11 配光レンズ
12 対物レンズ
13 鉗子口
15 ライトガイド
16 撮像素子
20 光源プロセッサ装置
30 モニタ
40 キャップ
40k キー
40p 平坦面
41 透過フィルタ
42 除去フィルタ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
光源から射出される光を導くとともに前記挿入部の先端から射出するための照明光学系と、
前記挿入部の先端が体腔内に挿入された際にその体腔内の像を形成するための対物光学系と、
前記挿入部の先端に着脱自在に装着するためのキャップと、
所定波長帯域の光のみを透過させるとともに前記キャップに備えられ、前記挿入部の先端に前記キャップが装着された際に前記挿入部内の照明光学系の前方に配置される透過フィルタと、
前記所定波長帯域の光のみを除去するとともに前記キャップに備えられ、前記挿入部の先端に前記キャップが装着された際に前記挿入部内の対物光学系の前方に配置される除去フィルタと
を備えることを特徴とする内視鏡。 A tubular insertion portion for insertion into a body cavity;
An illumination optical system for guiding light emitted from the light source and emitting it from the tip of the insertion portion;
An objective optical system for forming an image in the body cavity when the distal end of the insertion portion is inserted into the body cavity;
A cap for detachably attaching to the distal end of the insertion portion;
A transmission filter that transmits only light of a predetermined wavelength band and is provided in the cap, and is disposed in front of an illumination optical system in the insertion portion when the cap is attached to a tip of the insertion portion;
A removal filter that removes only light in the predetermined wavelength band and is provided in the cap, and disposed in front of the objective optical system in the insertion portion when the cap is attached to the tip of the insertion portion. Endoscope characterized by.
前記透過フィルタ及び前記除去フィルタは、前記キャップの底部に穿たれた貫通孔に、それぞれ嵌め込まれている
ことを特徴とする請求項1記載の内視鏡。 The cap is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom,
The endoscope according to claim 1, wherein the transmission filter and the removal filter are respectively fitted into through holes formed in a bottom portion of the cap.
ことを特徴とする請求項2記載の内視鏡。 The endoscope according to claim 2, wherein the insertion portion has a protruding portion having a shape that can be fitted inside the cap at a distal end thereof.
ことを特徴とする請求項3記載の内視鏡。 The inside of the cap and the protrusion are both formed in a D-cut shape, and when the protrusion is inserted into the cap, the cap cannot rotate with respect to the insertion portion. The endoscope according to claim 3.
ことを特徴とする請求項3記載の内視鏡。 A key groove and a key that can be fitted into the key groove are formed on the inner peripheral surface of the cap and the outer peripheral surface of the protrusion, respectively, and when the cap is attached to the protrusion, The endoscope according to claim 3, wherein the key groove and the key are fitted.
ことを特徴とする請求項1記載の内視鏡。 The endoscope according to claim 1, wherein identification information for individually identifying each cap from among a large number of caps is described on an outer surface of the cap.
前記キャップは、前記挿入部の先端に装着された際に前記鉗子口の前方に配置される貫通孔を、有する
ことを特徴とする請求項1記載の内視鏡。 At the tip of the insertion part, a forceps opening is bored,
The endoscope according to claim 1, wherein the cap has a through-hole disposed in front of the forceps opening when the cap is attached to a distal end of the insertion portion.
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の内視鏡。 The endoscope according to any one of claims 1 to 7, further comprising an imaging element that captures an image of a body cavity formed by the objective optical system and outputs an image signal.
所定波長帯域の光のみを透過させるとともに、前記挿入部の先端に設けられた結合構造に前記被結合構造が結合された際に前記挿入部内の照明光学系の前方に配置される透過フィルタと、
前記所定波長帯域の光のみを除去するとともに、前記挿入部の先端に設けられた結合構造に前記被結合構造が結合された際に前記挿入部内の対物光学系の前方に配置される除去フィルタと
を備えることを特徴とするキャップ。
A coupled structure to be coupled to the coupling structure formed at the distal end of the tubular insertion portion of the endoscope;
A transmission filter that transmits only light in a predetermined wavelength band and is disposed in front of an illumination optical system in the insertion portion when the coupled structure is coupled to a coupling structure provided at a tip of the insertion portion;
A removal filter that removes only light in the predetermined wavelength band and is disposed in front of the objective optical system in the insertion section when the coupled structure is coupled to a coupling structure provided at a tip of the insertion section. A cap characterized by comprising.
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