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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Endoskop.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Derzeit werden ein „Farbstoffbeobachtungsverfahren” um verschiedene Farbstoffe während einer endoskopischen Untersuchung zu dispergieren und deren Reaktion zu beobachten, sowie weitere Verfahren als valid in der Früherkennung von Läsionen, insbesondere Krebs, Bestimmung eines Läsionsbereichs und der Beurteilung des Grads des Übergriffs betrachtet. Es gibt verschiedene Arten von Farbstoffen, die beispielsweise dadurch gekennzeichnet sind, dass sie im Grundsatz und Farbe voneinander unterschiedlich sind. Zu verwendende Farbstoffe unterscheiden sich abhängig von Teilen und Läsionen. Lebende Körper zeigen jedoch grundsätzlich rot-basierte Farben, und ein blauer Farbstoff, der der langwellenseitige gelbe und rote Komponenten absorbiert, wird oftmals dazu verwendet, einen Kontrast zu den rot-basierten Farben zu bilden.
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Die
Japanische Patentanmeldung KOKAI mit der Veröffentlichungs-Nr. 2008-273900 offenbart ein solches Farbstoffbeobachtungsverfahren. Gemäß dieser Literatur ist es möglich, mit Leichtigkeit eine Grenze zwischen einem Läsionsteil und einem normalen Teil durch Dispergieren einer wässrigen Indigokarminlösung mit einer Dichte w/v% von 0,08 bis 0,25 und einer wässrigen Essigsäurelösung mit einer Dichte w/v% von 3,0 bis 5,0 an einem Beobachtungsteil zur gleichen Zeit oder in einem Intervall einer vorbestimmten Zeit während einer endoskopischen Untersuchung zu erkennen.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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Wenn jedoch ein Farbstoff einmal dispergiert ist, kann ein blauer Farbstoff eine gesamte Oberfläche eines lebenden Körpers, der ein Beobachtungsziel ist, bedecken, was ein Problem dahingehend verursacht, dass ein Beobachtungsbild, das dem entspricht, was vor dem Dispergieren des Farbstoff erfasst wird, nicht erfasst werden kann.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Endoskop bereitzustellen, das auch nach dem Dispergieren eines Farbstoffs in der Lage ist, ein Beobachtungsbild zu erfassen, das dem entspricht, was vor dem Dispergieren des Farbstoff erfasst wird.
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Lösung des Problems
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Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Endoskop, um ein Untersuchungsobjekt zu beobachten, in dem ein Farbstoff dispergiert ist. Der Farbstoff ist ein Material mit einem lichtabsorbierenden Wellenlängenbereich und einen Lichtübertragungs-Wellenlängenbereich in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts. Das Endoskop umfasst ein Beobachtungsmodus-Umschaltmittel, um Beobachtungsmodi umzuschalten. Die Beobachtungsmodi umfassen einen validen Farbstoffbeobachtungsmodus, dem ermöglicht ist, ein Bild zu erfassen, in dem der Farbstoff visuell gut erkennbar ist, und einen invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus, dem ermöglicht ist, ein Bild zu erfassen, in dem der Farbstoff visuell im Wesentlichen nicht erkennbar ist.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Endoskop bereitgestellt, das auch nach dem Dispergieren eines Farbstoffs in der Lage ist, ein Beobachtungsbild zu erfassen, das dem entspricht, was vor dem Dispergieren des Farbstoffs erfasst wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Endoskops gemäß einer ersten Ausführungsform;
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2 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Anzahl von Laserlichtern und der Farbreproduzierbarkeit zeigt;
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3 zeigt Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin);
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4 zeigt ein Absorptionsspektrum von Indigokarmin;
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5 zeigt ein Absorptionsspektrum des Schmalbandlichts, das in dem validen Farbstoffbeleuchtungslicht in dem in 1 gezeigten Endoskops umfasst ist, über den Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin);
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6 zeigt jedes Spektrum des Schmalbandlichts, das in dem invaliden Farbstoffbeleuchtungslicht in dem in 1 gezeigten Endoskops umfasst ist, über den Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin);
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7 zeigt Spektren von Blut und Melanin, die Hauptkomponenten von lebenden Körpern sind, über den Ausstrahlungswellenlängen der Laser;
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8 zeigt zwei Arten von Beobachtungsbildern, ein valides Farbstoffbeobachtungsbild und ein invalides Farbstoffbeobachtungsbild, die unter Verwendung des in 1 gezeigten Endoskops erhalten wurden;
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9 zeigt einen schematischen Aufbau eines Endoskops gemäß einem Aufbau unter Verwendung einer Gaslichtquelle;
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10 ist eine Draufsicht eines in 9 gezeigten Revolverkopfs;
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11 zeigt ein Spektrum des validen Farbstoffbeleuchtungslichts in dem in 9 gezeigten Endoskop über den Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin);
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12 zeigt ein Spektrum des invaliden Farbstoffbeleuchtungslichts in dem in 9 gezeigten Endoskop über den Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin);
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13 zeigt Beispiele des Bilds des validen Farbstoffbeobachtungsmodus und des Bilds des invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus, die gleichzeitig durch die Bildanzeige angezeigt werden.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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Die vorliegende Ausführungsform zeigt ein Endoskop, das in der Lage ist, eine „Normallichtbeobachtung” durchzuführen. Hierbei betrifft das Endoskop ein Beobachtungsgerät mit einer Beobachtungsfunktion an dem distalen Ende eines länglichen Einführabschnitts, um das Innere eines engen abgeschlossenen Raums zu beobachten, abzubilden und zu diagnostizieren. Die Normallichtbeobachtung betrifft eine Beobachtung für eine Bildwiedergabe einer Erscheinung auf einem Untersuchungsobjekt, wenn Sonnenlicht oder eine Beleuchtung mit einem Weißlicht darauf angewendet wird. Eine Beleuchtung zum Erzeugen eines Bildes der Normallichtbeobachtung wird als eine Normallichtbeleuchtung bezeichnet.
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Dieses Endoskop ist in der Lage, zwei Arten von Normallichtbeobachtungen in Bezug auf ein Untersuchungsobjekt mit dem darin dispergierten Farbstoff auszuführen: eine „valide Farbstoffbeobachtung”, die in der Lage ist, ein Normallicht-Beobachtungsbild zu erfassen, in dem optische Eigenschaften eines Farbstoff valide auf ein Beleuchtungslicht wirken, sodass der Farbstoff visuell gut erkannt wird; und eine „invalide Farbstoffbeobachtung”, die in der Lage ist, ein Normallicht-Beobachtungsbild zu erfassen, in dem optische Eigenschaften eines Farbstoffs relativ zu einem Beleuchtungslicht im Wesentlichen invalide gemacht werden, sodass sich der Farbstoff im Wesentlichen als eine transparente Flüssigkeit verhält und der Farbstoff somit visuell im Wesentlichen nicht erkennbar ist.
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Ein schematischer Aufbau des Endoskops gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird in 1 gezeigt. Dieses Endoskop umfasst einen Lichtquellenabschnitt 12, der ein Licht ausgibt, um ein Untersuchungsobjekt zu beleuchten, eine Lichtleitfaser 20, die Licht von dem Lichtquellenabschnitt 12 leitet, und einen Endoskop-Einführabschnitt 22, der eine Funktion hat, das Untersuchungsobjekt mit einem Beleuchtungslicht zu beaufschlagen und das Untersuchungsobjekt zu fotografieren.
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Die Lichtleitfaser 20 kann eine Einzel-Faser oder ein Faserbündel, in dem mehrere Fasern gebündelt sind, umfassen.
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Der Endoskop-Einführabschnitt 22 umfasst an seinem distalen Ende ein Lichtumwandlungselement 24, das ein durch die Lichtleitfaser 20 geführtes Licht in ein zur Beleuchtung des Untersuchungsobjekts geeignetes Licht umwandelt, und einen Bildsensor 26, der ein optisches Bild des Untersuchungsobjekts erfasst und das optische Bild in ein elektrisches Signal umwandelt und dann das elektrische Signal ausgibt.
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Das Lichtumwandlungselement 24 kann beispielsweise ein Lichtverteilungs-Umwandlungselement sein, das eine Lichtverteilung umwandelt, und kann eine Linse und ein Streuelement umfassen. Das Lichtumwandlungselement 24 ist nicht unbedingt ein erforderliches Element, und das Endoskop kann so ausgestaltet sein, dass das durch die Lichtleitfaser 20 geführte Licht auf das Untersuchungsobjekt abhängig von der für das Endoskop erforderlichen Leistung so abgegeben wird, wie es ist.
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In der folgenden Erklärung wird das von dem Lichtquellenabschnitt 12 ausgegebene Licht als ein Lichtquellenlicht bezeichnet, und das aus dem Endoskop-Einführabschnitt 22 ausgegebene Licht wird als ein Beleuchtungslicht bezeichnet.
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Der Bildsensor 26 muss nicht unbedingt an dem distalen Ende des Endoskop-Einführabschnitts 22 angeordnet sein. Ein optisches Element kann am distalen Ende des Endoskop-Einführabschnitts 22 angeordnet sein und der Bildsensor 26 kann hinten im Endoskop-Einführabschnitt 22 oder außerhalb des Endoskop-Einführabschnitt 22 angeordnet sein. Es ist ebenfalls möglich, ein System bereitzustellen, in dem das optische Element in dem Endoskop-Einführabschnitt 22 angeordnet ist und nicht der Bildsensor 26, sondern ein Okular hinten im Endoskop-Einführabschnitt 22 angeordnet ist, sodass ein Bediener ein Untersuchungsobjekt direkt optisch beobachtet.
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Das Endoskop umfasst ebenfalls einen Bilderzeugungsabschnitt 32, der ein Bild auf Basis eines von dem Bildsensor 26 ausgegebenen elektrischen Signals erzeugt, und eine Bildanzeige 34, die das durch den Bilderzeugungsabschnitt 32 erzeugte Bild anzeigt.
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[Lichtquellenabschnitt]
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Es wurde bislang berücksichtigt, dass die Anwendung von einem breiten Licht ohne fehlende Wellenlänge im gesamten Wellenlängenbereich von sichtbarem Licht bei einem Untersuchungsobjekt als Beleuchtungslicht für eine hochqualitative Beobachtung mit hoher Bildwiedergabe wesentlich ist. Hierbei ist das sichtbare Licht ein Licht mit einer Wellenlänge von 380 nm bis 780 nm.
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Es wurde jedoch kürzlich offensichtlich, dass auch ein Beleuchtungslicht, dass eine Kombination von mehreren Lichtern einer einzelnen Wellenlänge, wie Laserlicht ist, hoch genug in der Güte (Farbwiedergabeeigenschaften) als ein Beleuchtungslicht sein kann (z. B. A. Neumann et al., Opt. Exp.., 19, S4, A982 (4. Juli 2011)).
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Die vorliegenden Erfinder berechneten einen durchschnittlichen Farbwiedergabeindex Ra, der einer von durch, zum Beispiel, JIS definierten Beleuchtungsqualitäts-Bewertungsparametern für verschiedene Wellenlängen und einer unterschiedlichen Anzahl von Lasern ist. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass durch eine geeignete Kombination von Laserlichtern unterschiedlicher Wellenlängen eine gleiche oder höhere Güte als diejenige einer herkömmlichen Beleuchtung mit einem breiten Spektrum erreicht werden kann.
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Folglich wurde erwartet, dass ein Laser, der Licht, das eine höhere Leuchtdichte und Parallelität aus einem viel kleineren Ausstrahlbereich als eine Gaslichtquelle oder eine LED, die bislang verwendet wurden, ausgibt, als eine Normallicht-Beobachtungslichtquelle verwendet werden kann, die Farbwiedergabeeigenschaften erfordert. Ein Laserlicht kann leicht und hocheffizient in eine Lichtleitkomponente mit kleinem Durchmesser, wie eine Lichtleitfaser, eingebracht werden und kann daher einen spezifischen Vorteil erzielen, indem es Beleuchtung mit niedrigen Energieverbrauch, hoher Leuchtdichte und hohen Farbwiedergabeeigenschaften mit einem kleinen Durchmesser insbesondere in einem Beobachtungsgerät, wie einem Endoskop, zur Verwendung bei Beobachtungen in abgeschlossenen Räumen darstellt.
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Der Lichtquellenabschnitt 12 ist eine Lichtquelle, die basierend auf einem solchen Hintergrund ausgestaltet ist, und mehrere Laser 14A, 14B, 14C, 14D, 14E und 14F, die jeweils Licht mit voneinander unterschiedlichen Wellenlängen ausstrahlen, Lichtleitfasern 16, die optisch mit den Lasern 14A bis 14F entsprechend verkoppelt sind, und einen Kombinator 18, der die durch die Lichtleitfasern 16 geführten Lichter mischt, umfasst.
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Die Laser 14A bis 14F können jeweils Lichter, wie sichtbare Lichter, ausstrahlen, deren Zentralwellenlänge voneinander unterschiedlich sind. Zum Beispiel kann der Laser 14A ein Licht mit einer Wellenlänge von 440 nm ausstrahlen, der Laser 14B kann ein Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm ausstrahlen, der Laser 14C kann ein Licht mit einer Wellenlänge von 530 nm ausstrahlen, der Laser 14D kann ein Licht mit einer Wellenlänge von 590 nm ausstrahlen, der Laser 14E kann ein Licht mit einer Wellenlänge von 640 nm ausstrahlen, und der Laser 14F kann ein Licht mit einer Wellenlänge von 680 nm ausstrahle.
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[Farbstoffe]
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Bei diesem Endoskop wird davon ausgegangen, dass es in einem „Farbstoff-Beobachtungsverfahren” verwendet wird. Somit wird ein Objekt, in dem ein vorbestimmter Farbstoff dispergiert ist, als ein Untersuchungsobjekt angenommen. Hierbei ist der vorbestimmte Farbstoff ein Farbstoff, von dem davon ausgegangen wird, dass er für eine Beobachtung unter Verwendung eines Endoskops verwendet wird, und in einem medizinischen Endoskop ist der vorbestimmte Farbstoff ein Farbstoff, der verwendet wird, um Untersuchungsobjekt-Informationen hervorzuheben und zu beobachten, die mit der Normallichtbeobachtung nur sehr schwierig erhältlich sind. Der Farbstoff umfasst ebenfalls einen fluoreszierenden Farbstoff. Der fluoreszierende Farbstoff ist ein Farbstoff, der eine bestimmte Wellenlänge absorbiert und ein Licht ausstrahlt, das eine von der vorgenannten Wellenlänge unterschiedliche Wellenlänge aufweist. Der Farbstoff ist ein Material, das einen lichtabsorbierenden Wellenlängenbereich und einen Lichtübertragungs-Wellenlängenbereich in einem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts aufweist. Die Dispergierung umfasst nicht nur das Blasen einer den Farbstoff umfassenden Flüssigkeit gegen das Untersuchungsobjekt, sondern umfasst ebenfalls das Gießen der Flüssigkeit in das Untersuchungsobjekt oder das örtliche Einspritzen der Flüssigkeit in das Untersuchungsobjekt.
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Es ist bekannt, dass die in dem Untersuchungsobjekt zu dispergierenden Hauptfarbstoffe Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin) sind.
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Indigokarmin ist ein typischer Farbstoff für ein derzeit am häufigsten eingesetztes Kontrastverfahren und wird weitgehend bei Läsionen im Magen, Dünndarm, Dickdarm von normalen Untersuchungen bis hin zu genauen Untersuchungen verwendet. Indigokarmin ist vergleichsweise unschädlich für Menschen weist eine hohe Sicherheit auf und kann daher für jeden Patienten sicher verwendet werden. Indigokarmin zeigt keine Reaktion mit einem lebenden Körper, wobei jedoch die Flüssigkeit in Vorsprüngen und Vertiefungen verbleibt und dadurch ermöglicht, dass kleine Vertiefungen und Vorsprünge in einer vorgehobenen Weise beobachtet werden können.
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Toluidinblau ist ein Farbstoff, der meist bei einer Läsion in der Speiseröhre verwendet wird. Wenn sich ein Defekt im Speiseröhrenepithel gebildet hat, färbt Toluidinblau ein daran haftendes abgestorbenes Gewebe blau und ermöglicht dadurch, dass der defekte Teil in hervorgehobener Weise beobachtet werden kann.
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Kristallviolett (Pyoktanin) ist ein Farbstoff, um Zellkerne zu färben und wird meist in der vergrößernden Endoskopie für den Dickdarm verwendet. Kristallviolett (Pyoktanin) färbt Zellkerne, die eine Läsion darstellen, blau und ermöglicht dadurch, dass der Läsionsteil in hervorgehobener Weise beobachtet werden kann. Es gibt schon etablierte Diagnosen, die diese Form von Mustern mit einem Vergrößerungs-Endoskop beobachten und dadurch die Merkmale der Läsion beurteilen (z. B. ob die Läsion gutartig oder bösartig ist).
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[Beobachtungsmodus-Umschaltmittel]
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Das Endoskop umfasst ebenfalls ein Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42, um Beobachtungsmodi umzuschalten. Hierbei umfassen die Beobachtungsmodi einen validen Farbstoffbeobachtungsmodus, dem ermöglicht wird, ein Normallichtbild zu erfassen, in dem die in dem Untersuchungsobjekt dispergierten Farbstoffe visuell gut erkannt werden, und einen invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus, dem ermöglicht wird, ein Normallichtbild zu erfassen, in dem die in dem Untersuchungsobjekt dispergierten Farbstoffe visuell im Wesentlichen nicht erkannt werden. Sowohl der valide Farbstoffbeobachtungsmodus als auch der invalide Farbstoffbeobachtungsmodus sind Modi zum Beobachten von Bildern, die eine Erscheinung des Untersuchungsobjekts zeigen, wenn ein Weißlicht darauf angewendet wird. Das Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 umfasst ebenfalls eine Schnittstelle für den Benutzer, um einen Beobachtungsmodus auszuwählen.
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Der Lichtquellenabschnitt 12 kann wahlweise Lichtquellenlichter gemäß dem Umschalten der Beobachtungsmodi durch das Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 ausgeben, und der Endoskop-Einführabschnitt 22 kann wahlweise in entsprechender Weise Beleuchtungslichter emittieren. Das heißt, die Arten von Beleuchtungslichtern, die von dem Endoskop-Einführabschnitt 22 auf das Untersuchungsobjekt abgegeben werden sollen, können durch das Beobachtungsmodus-Umschaltmittel umgeschaltet werden.
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Die Beleuchtungslichter umfassen ein valides Farbstoffbeleuchtungslicht, das ausgesendet wird, wenn der valide Farbbeobachtungsmodus ausgewählt wird, und ein invalides Farbstoffbeleuchtungslicht, das ausgesendet wird, wenn der invalide Farbstoffbeobachtungsmodus ausgewählt wird.
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Das Endoskop umfasst ebenfalls ein Spektrumssteuermittel 44, das Bestrahlungsspektren der Beleuchtungslichter gemäß dem Umschalten der Beobachtungsmodi durch das Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 ändert, um das valide Farbstoffbeleuchtungslicht und das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht zu erzeugen. Das Spektrumssteuermittel 44 kann eigenständig das Ein/Aus und die Leistung eines jeden der Laser 14A bis 14F steuern.
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Das Endoskop umfasst ebenfalls ein Bilderzeugungsverfahren-Speichermittel für jeden Beobachtungsmodus 46, das Informationen in Bezug auf ein an jeden Beobachtungsmodus angepasstes Bilderzeugungsverfahren in den Bilderzeugungsabschnitt 32 einspeist. Der Bilderzeugungsabschnitt 32 erfasst von dem Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 Informationen in Bezug auf den durch das Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 ausgewählten Beobachtungsmodus, erfasst ein entsprechendes Bilderzeugungsverfahren von dem Bilderzeugungsverfahren-Speichermittel für jeden Beobachtungsmodus 46 und erzeugt dann ein an den ausgewählten Beobachtungsmodus angepasstes Bild.
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Das Endoskop weist ebenfalls ein Steuerbedingungs-Speichermittel 48 auf, das Steuerbedingungsinformationen in das Spektrumssteuermittel 44 einspeist, um die Beleuchtungslichter zu erzeugen. Das Spektrumssteuermittel 44 steuert jeden der Laser 14A bis 14F basierend auf den von dem Steuerbedingungs-Speichermittel 48 eingespeisten Steuerbedingungsinformationen. Die Steuerbedingungsinformationen können beispielsweise Informationen sein, die eine Kombination von Lasern 14A bis 14F anzeigen, die ein und ausgeschaltet werden, um das valide Farbstoffbeleuchtungslicht und das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht zu erzeugen, und können ferner vorzugsweise Informationen aufweisen, die die Leistungen der Laser 14A bis 14F derart anzeigen, dass die Helligkeit der in dem validen Farbstoffbeobachtungsmodus und in dem invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus erhaltenen Bilder im Wesentlichen die gleiche sein kann, um ein ungewöhnliches Gefühl zu vermindern, das der Benutzer haben kann, wenn die Beobachtungsmodi umgeschaltet werden.
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[Valides Farbstoffbeleuchtungslicht und invalides Farbstoffbeleuchtungslicht]
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Das valide Farbstoffbeleuchtungslicht umfasst ein Licht einer Wellenlänge außerhalb des hauptsächlichen absorbierenden Wellenlängenbereichs des in dem Untersuchungsobjekt dispergierten Farbstoffs, und ein Licht einer Wellenlänge innerhalb des hauptsächlichen absorbierenden Wellenlängenbereichs des in dem Untersuchungsobjekt dispergierten Farbstoffs.
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Das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht umfasst ein Licht einer Wellenlänge außerhalb des hauptsächlichen absorbierenden Wellenlängenbereichs des in dem Untersuchungsobjekt dispergierten Farbstoffs, umfasst jedoch kein Licht einer Wellenlänge innerhalb des hauptsächlichen absorbierenden Wellenlängenbereichs des in dem Untersuchungsobjekt dispergierten Farbstoffs.
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Hierbei ist der „hauptsächliche absorbierende Wellenlängenbereich” eine Wellenlängenbereichsweite, die ein Absorptionsvermögen aufweist, das höher ist als 1/2 eines Absorptionsvermögens bei einer Wellenlänge, die das höchste Absorptionsvermögen unter den sichtbaren Lichtern in einem Absorptionsspektrum des Farbstoffs zeigt. Ein Licht mit einer Wellenlänge, die bei einem Absorptionsvermögen absorbiert wird, das kleiner als oder gleich 1/2 des Absorptionsvermögen einer Absorptionsspitzenwellenlänge ist, kann die Transparenz des Farbstoffs sicherstellen, indem eine entsprechende Lichtmenge aufgebracht wird.
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Der hauptsächliche absorbierende Wellenlängenbereich ist vorzugsweise eine Wellenlängenbereichsweite, die ein Absorptionsvermögen anzeigt, das höher als 1/10 eines Absorptionsvermögens bei der Absorptionsspitzenwellenlänge ist. Ein Licht mit einer Wellenlänge, die bei einem Absorptionsvermögen absorbiert wird, das kleiner oder gleich 1/10 des Absorptionsvermögens bei der Absorptionsspitzenwellenlänge ist, kann unabhängig von der Lichtmenge eine ausreichende Transparenz des Farbstoffstoffs sicherstellen.
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„Umfasst ein Licht” bedeutet, dass die Intensität des Lichts größer als oder gleich 1/2 des Lichts mit der höchsten Intensität unter den Lichtern mit verschiedenen Wellenlängen, die in den Beleuchtungslicht umfasst sind, ist.
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„Umfasst kein Licht” bedeutet, dass die Intensität des Lichts kleiner als oder gleich 1/10 des Lichts mit der höchsten Intensität unter den Lichtern mit verschiedenen Wellenlängen, die in dem Beleuchtungslicht umfasst sind, ist.
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Das Vorhandensein eines Lichts, das die Wellenlänge in dem hauptsächlichen absorbierenden Wellenlängenbereich des in dem Untersuchungsobjekt dispergierten Farbstoffs aufweist und das eine Intensität größer als oder gleich 1/2 des Lichts mit der höchsten Intensität, das in dem Beleuchtungslicht umfasst ist, aufweist, beeinflusst die optische Funktion des Farbstoffs in starkem Umfang. Das heißt, wenn ein solches Licht in dem Beleuchtungslicht umfasst ist, dann agieren die optischen Eigenschaften des Farbstoffs valide, und ein zu erhaltendes Bild ermöglicht, dass der Farbstoff visuell gut erkannt wird. Wenn im Gegensatz dazu kein derartiges Licht in dem Beleuchtungslicht umfasst ist, dann sind die optischen Eigenschaften des Farbstoffs im Wesentlichen invalide und der Farbstoff verhält sich wie eine transparente Flüssigkeit, und ein zu erhaltendes Bild ermöglicht im Wesentlichen nicht, dass der Farbstoff visuell erkannt wird.
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Das Vorhandensein eines Lichts, das die Wellenlänge in dem hauptsächlichen absorbierenden Wellenlängenbereich des in dem Untersuchungsobjekt dispergierten Farbstoffs aufweist und das eine Intensität kleiner als oder gleich 1/10 des Lichts mit der höchsten Intensität, das in dem Beleuchtungslicht umfasst ist, aufweist, beeinflusst die optische Funktion des Farbstoffs kaum. Das heißt, selbst wenn ein solches Licht in dem Beleuchtungslicht umfasst ist, breitet sich das Licht kaum bis zu dem Bildsensor 26 aus und macht keinen Unterschied.
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Das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht umfasst vorzugsweise sowohl ein Licht mit einer Wellenlänge auf der Kurzwellenlängenseite als auch ein Licht mit einer Wellenlänge auf Langwellenlängenseite für den hauptsächlichen absorbierenden Wellenlängenbereich des in dem Untersuchungsobjekt dispergierten Farbstoffs. Beispielsweise wird in dem Falle des invaliden Farbstoffbeleuchtungslichts für den Farbstoffstoff, der hauptsächlich Rot absorbiert, die Rotkomponenteninformation für das Untersuchungsobjekt fehlen, wenn nur alle spektralen Komponenten eines roten Bereichs entfernt werden. Dies gilt auch für den Farbstoff, der hauptsächlich Blau absorbiert. Um einen erheblichen Mangel an Fachinformationen in der Nähe eines farbstoffabsorbierenden Bereichs zu vermeiden wird bevorzugt, dass das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht Lichter auf beiden Seiten eines farbstoffabsorbierenden Wellenlängenbereichs aufweist und ein Licht in einem violetten Bereich oder einem tiefroten Bereich von ungefähr 700 nm als ein alternatives Licht für das Licht in den farbstoffabsorbierenden Wellenlängenbereich verwendet wird, um Informationen in Bezug auf einen blauen Bereich oder einen roten Bereich zu erhalten.
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[Typische Farbstoffe und valides Farbstoffbeleuchtungslicht und invalides Farbstoffbeleuchtungslicht]
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In 3 werden Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin) gezeigt. Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin) sind typische Farbstoffe, die häufig in dem Farbstoff-Beobachtungsverfahren verwendet werden. Wie aus 3 offensichtlich ist liegen ein Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 540 nm und ein Licht mit einer Wellenlänge von 670 nm oder mehr bei 1/2 in Bezug auf das Absorptionsvermögen für einen der Farbstoffe Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin). Der in dem Untersuchungsobjekt zu dispergierende Farbstoff kann einer der Farbstoffe Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin) sein. In diesem Fall umfasst das valide Farbstoffbeleuchtungslicht wünschenswerterweise ein sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 540 nm und ein Licht mit einer Wellenlänge von 540 nm oder mehr und weniger als 670 nm. Das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht umfasst ein sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 540 nm und umfasst kein Licht mit einer Wellenlänge von 540 nm oder mehr und weniger als 670 nm, sondern umfasst wünschenswerterweise stattdessen ein sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von 670 nm oder mehr. Das obengenannte valide Farbstoffbeleuchtungslicht und das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht sind ebenfalls valide in dem Farbstoff-Beobachtungsverfahren für das Untersuchungsobjekt, in dem einer der Farbstoffe Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin) dispergiert wird.
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Das Absorptionsspektrum von Indigokarmin wird in 3 gezeigt. Wie aus 4 offensichtlich ist liegen ein Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 555 nm und ein Licht mit einer Wellenlänge von 670 nm oder mehr bei weniger als oder gleich 1/2 in Bezug auf das Absorptionsvermögen für Indigokarmin. Der in dem Untersuchungsobjekt zu dispergierende Farbstoff kann Indigokarmin sein. In diesem Fall umfasst das valide Farbstoffbeleuchtungslicht wünschenswerterweise ein sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 555 nm und ein Licht mit einer Wellenlänge von 555 nm oder mehr und weniger als 650 nm. Das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht umfasst ein sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 555 nm und umfasst kein Licht mit einer Wellenlänge von 555 nm oder mehr und weniger als 650 nm, sondern umfasst wünschenswerterweise stattdessen ein sichtbares Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm oder mehr. Das obengenannte valide Farbstoffbeleuchtungslicht und das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht sind in dem Farbstoff-Beobachtungsverfahren für das Untersuchungsobjekt, in dem Indigokarmin dispergiert ist, valide.
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[Schmalbandiges Licht]
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Das valide Farbstoffbeleuchtungslicht und das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht umfassen vorzugsweise Lichter, die Kombinationen von mehreren schmalbandigen Lichtern sind. Das schmalbandige Licht ist ein Licht in dem die Halbwertsbreite (FWHM) eines Emissionsspektrums eines von einer Lichtquelle ausgesendeten Lichts kleiner als 50 nm ist. Das invalide Beleuchtungslicht umfasst wünschenswerterweise ein oder mehrere schmalbandige Lichter des sichtbaren Lichts auf sowohl der Seite der kurzen Wellenlängen als auch der Seite der langen Wellenlängen des hauptsächlichen absorbierenden Wellenlängenbereichs des Farbstoffs. Darüber hinaus ist jede der Wellenlängen der schmalbandigen Lichter auf der Seite der langen Wellenlängen und der Seite der kurzen Wellenlängen, die dem hauptsächlichen absorbierenden Bereich des Farbstoffs am nächsten sind, wünschenswerterweise so nahe wie möglich am hauptsächlichen absorbierenden Bereich des Farbstoffs. Dies ermöglicht, dass die dem Farbstoff innewohnende optische Funktion verringert werden kann und die Fachinformation in der Nähe des farbstoffabsorbierenden Bereichs erfasst werden kann, sodass ein ungewöhnliches Gefühl in Bezug auf das Erscheinungsbild des Untersuchungsobjekts zur Zeit der invaliden Farbstoffbeobachtung gemindert werden kann. Wenn beispielsweise im Allgemeinen bei der Normallichtbeobachtung eine Farbabbildung ausgeführt wird, werden alle 100 nm Fachinformationen von drei Arten (drei Farben) erfasst, beispielsweise bei 400 nm in einem blauen Bereich und bei 500 nm in einem grünen Bereich, manchmal mit geringen Überlappungen, wodurch eine getreue Farbwiedergabe erreicht wird. Eine getreue Farbwiedergabe kann nicht ohne einer der drei Farben erreicht werden, sodass die Wellenlängen der Lichter, die das Beleuchtungslicht bilden, vorzugsweise immer in den jeweiligen Wellenlängenbereichen der drei Farben vorhanden sind. Wenn jede Farbe eine Breite von 100 nm aufweist, wird ein schmalbandiges Licht mit einer Halbwertsbreite (FWHM) kleiner als 50 nm, was die Hälfte von 100 nm ist, bevorzugt, wenn eine getreue Farbwiedergabe erhalten werden soll, um die absorbierende Wellenlänge des Farbstoffs zu vermeiden. Als ein Ergebnis kann das schmalbandige Licht mit einer Wellenlänge nahe am absorbierenden Wellenlängenbereich des Farbstoffs in dem Beleuchtungslicht umfasst sein, und die Fachinformation in der Nähe des farbstoffabsorbierenden Wellenlängenbereichs kann getreu durch den Farbstoff erfasst werden. Ein Laser, der die kleinste Halbwertsbreite (FWHM) aufweist, wird als eine Lichtquelle bevorzugt und der Laser ermöglicht, dass das schmalbandiges Licht mit einer Wellenlänge nahe an der farbstoffabsorbierenden Wellenlänge leicht in dem Beleuchtungslicht umfasst werden kann. Eine LED oder OLED, die ein schmalbandiges Licht mit einer Halbwertsbreite von 50 nm oder weniger ausstrahlt, oder ein Phosphor, der durch eine Lichtquelle erregt wird, ist ebenfalls eine der bevorzugten Lichtquellen.
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[Betrieb]
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Die Laserlichter (schmalbandige Lichter), die aus einem oder mehreren Lasern 14A bis 14F in dem Lichtquellenabschnitt 12 ausgestrahlt werden, werden durch die Lichtleitfasern 16 geführt und durch den Kombinator 18 zu einem Lichtquellenlicht gemischt. Das Lichtquellenlicht wird durch die Lichtleitfaser 20 zu dem Lichtumwandlungselement 24 am distalen Ende des Endoskop-Einführabschnitts 22 geführt und wird durch das Lichtumwandlungselement 24 in ein für die Beleuchtung geeignetes Beleuchtungslicht umgewandelt. Das Beleuchtungslicht wird von dem distalen Ende des Endoskop-Einführabschnitts 22 nach vorne ausgesendet.
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Der am distalen Ende des Endoskop-Einführabschnitts 22 bereitgestellte Bildsensor 26 erfasst ein optisches Bild des durch das Beleuchtungslicht beleuchteten Untersuchungsobjekts und wandelt das optische Bild in ein elektrisches Signal um und speist das elektrische Signal in den Bilderzeugungsabschnitt 32 ein. Der Bilderzeugungsabschnitt 32 wandelt das eingespeiste Signal in ein zum Anzeigen angepasstes Signal um und sendet das Signal an die Bildanzeige 34. Die Bildanzeige 34 zeigt ein Bild gemäß dem empfangenen Signal an.
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Wenn der valide Farbstoffbeobachtungsmodus durch den Benutzer gewählt wird, dann wird in dem Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 der valide Farbstoffbeobachtungsmodus gewählt und die relevante Information wird an das Spektrumssteuermittel 44 übermittelt. Demzufolge erfasst das Spektrumssteuermittel 44 von dem Steuerbedingungs-Speichermittel 48 Informationen in Bezug auf die Kombination der Laser 14A bis 14F, die ein und ausgeschaltet werden, um ein valides Farbstoffbeobachtungslicht zu erzeugen, und Informationen in Bezug auf die Leistungen der Laser 14A bis 14F, die eingeschaltet werden, und steuert dann das Ein/Aus und die Leistungen der Laser 14A bis 14F gemäß der Steuerbedingungsinformationen.
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Um beispielsweise das valide Farbstoffbeleuchtungslicht zu erzeugen, werden der Laser 14A mit einer Emissionswellenlänge von 440 nm, der Laser 14B mit einer Emissionswellenlänge von 470 nm, der Laser 14C mit einer Emissionswellenlänge von 530 nm, der Laser 14D mit einer Emissionswellenlänge von 580 nm, und der Laser 14E mit einer Emissionswellenlänge von 640 nm angeschaltet.
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Das Licht, das eine Mischung der Lichter mit den oben angegebenen Emissionswellenlängen ist, funktioniert als ein normales Beleuchtungslicht. Als ein Ergebnis wird ein Hochleistungs-Beleuchtungslicht auf das Untersuchungsobjekt abgegeben, ein getreues Wiedergabebild des Untersuchungsobjekts erscheint und das Bild wird durch den Bildsensor 26 empfangen.
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Der Bilderzeugungsabschnitt 32 verarbeitet das von dem Bildsensor 26 empfangene elektrische Signal gemäß dem an den validen Farbstoffbeobachtungsmodus angepassten Bilderzeugungsverfahren und erzeugt dabei ein Bild. Zu diesem Zweck erfasst der Bilderzeugungsabschnitt 32 vorab von dem Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 Informationen, die anzeigen, dass der valide Farbstoffbeobachtungsmodus gewählt ist und bezieht sich für jeden Beobachtungsmodus 45 auf das Bilderzeugungsverfahren-Speichermittel, damit das an den validen Farbstoffbeobachtungsmodus angepasste Bilderzeugungsverfahren ein Bild erzeugt.
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Wenn im Gegensatz dazu der invalide Beobachtungsmodus durch den Benutzer gewählt wird, werden das Ein/Aus und die Leistungen der Laser 14A bis 14F durch das Spektrumssteuermittel 44 gemäß der Steuerbedingungsinformation gesteuert, um das invalide Farbstoffbeobachtungslicht durch einen dem obengenannten Prozess ähnlichen Prozess zu erzeugen.
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Um beispielsweise das invalide Farbstoffbeobachtungslicht zu erzeugen werden der Laser 14A mit einer Emissionswellenlänge von 440 nm, der Laser 14B mit einer Emissionswellenlänge von 470 nm, der Laser 14C mit einer Emissionswellenlänge von 530 nm und der Laser 14F mit einer Emissionswellenlänge von 680 nm eingeschaltet.
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Das Beleuchtungslicht, das eine Mischung der Lichter mit den oben angegebenen Emissionswellenlängen ist, funktioniert ebenfalls als ein normales Beleuchtungslicht, ähnlich wie das zuvor beschriebene valide Beleuchtungslicht.
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Der Bilderzeugungsabschnitt 32 verarbeitet das von dem Bildsensor 26 empfangene elektrische Signal gemäß dem an den validen Farbstoffbeobachtungsmodus angepassten Bilderzeugungsverfahren und erzeugt dabei ein Bild.
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Jedes Spektrum des in dem validen Farbstoffbeleuchtungslicht umfassten schmalbandigen Lichts ist in 5 über den Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin) gezeigt. Jedes Spektrum des in dem invaliden Farbstoffbeleuchtungslicht umfassten schmalbandigen Lichts ist in 6 über den Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin) gezeigt.
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Wenn beispielsweise das valide Farbstoffbeleuchtungslicht auf das Untersuchungsobjekt abgegebenen wird, in dem eine wässrige Indigokarminlösung dispergiert ist, werden das Licht mit einer Wellenlänge von 590 nm und das Licht mit einer Wellenlänge von 640 nm durch den Indigokarmin-Farbstoff stark absorbiert und das Licht mit einer Wellenlänge von 440 nm, das Licht mit einer Wellenlänge von 470 nm und das Licht mit einer Wellenlänge von 530 nm werden größtenteils durch den Indigokarmin-Farbstoff reflektiert. Somit erscheinen die Vertiefungen, die Indigokarmin enthalten, nur in blau, sodass eine befriedigende valide Farbstoffbeobachtung möglich ist.
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Wenn im Gegensatz dazu das invalide Farbstoffbeobachtungslicht auf das Untersuchungsobjekt abgegeben wird, in dem die wässrige Indigokarminlösung dispergiert ist, wird das Vorhandensein des Farbstoffs im Wesentlichen nicht abgebildet, da das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht kein Licht mit der Wellenlänge in dem absorbierenden Wellenlängenbereich des Indigokarminfarbstoffs umfasst und da das Indigokarmin keine Lichtstreueigenschaften und Reflexionseigenschaften in dem absorbierenden Wellenlängenbereich aufweist. Somit verhält sich Indigokarmin unter dem invaliden Farbstoffbeleuchtungslicht in gleicher Weise wie eine „transparente Flüssigkeit”, und die Farbe des lebenden Körpers des darunterliegenden Untersuchungsobjekts wird getreu abgebildet.
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Die 7 zeigt die Spektren von Blut und Melanin, die die Hauptkomponenten von lebenden Körpern sind, über den Emissionswellenlängen der Laser 14A bis 14F. Wenn, wie aus 7 offensichtlich ist, der Zweck auf das Abbilden der Innenseite des lebenden Körpers beschränkt wird, werden Hämoglobin und Melanin mit der im Wesentlichen gleichen Intensität in der Nähe von 640 nm und in der Nähe von 680 nm absorbiert, sodass eine alternative Verwendung der Lichter mit diesen Wellenlängen ein zu erhaltendes Bild eines lebenden Körpers kaum beeinträchtigt.
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Des Weiteren wird das von dem Bildsensor 26 ausgegebene elektrische Signal in dem Bilderzeugungsabschnitt 32 gemäß dem an den Beobachtungsmodus angepassten Bilderzeugungsverfahren verarbeitet. Beispielsweise wird das von dem Bildsensor 26 in dem invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus ausgegebene elektrische Signal so verarbeitet, dass Farbinformationen entsprechend dem Licht mit einer Wellenlänge von 580 nm und dem Licht mit einer Wellenlänge von 640 nm, die nicht in dem invaliden Farbstoffbeleuchtungslicht umfasst sind, auf der Basis des Lichts mit einer Wellenlänge von 530 nm und des Lichts mit einer Wellenlänge von 680 nm kompensiert werden können. Folglich wird ein Bild, das ein Erscheinungsbild des Untersuchungsobjekts erreicht, wenn ein Weißlicht darauf abgegeben wird, sowohl im validen Farbstoffbeobachtungsmodus als auch im invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus erhalten.
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Zwei Arten von in 8 gezeigten Beobachtungsbildern werden erhalten, indem das Endoskop dazu verwendet wird, um den validen Farbstoffbeobachtungsmodus und den invaliden Farbbeobachtungsmodus umzuschalten.
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[Modifikationen]
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Das Beleuchtungslicht als die Normallichtbeobachtung ist nicht auf das „Weißlicht” beschränkt. Das Beleuchtungslicht zum Erhalten eines Erscheinungsbilds des Untersuchungsobjekts, wenn ein Weißlicht darauf abgegeben wird, muss kein Weißlicht sein. Insbesondere in einem Beobachtungsgerät, wie einem Endoskop in einer Umgebung, die kaum den Einfall von externem Licht zulässt, ist es relativ leicht, unter einem Beleuchtungsbild abzubilden, das nicht weiß ist, und die relevanten Informationen unter Beleuchtung durch das Weißlicht in ein Erscheinungsbild wiederzugeben und zu verarbeiten.
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Die Beobachtung, auf die ein Umschalten der validen Farbstoffbeobachtung und der invaliden Farbstoffbeobachtung angewendet wird, ist nicht auf die Normallichtbeobachtung beschränkt. Die valide Farbstoffbeobachtung und die invalide Farbstoffbeobachtung können in der Art der Beobachtung umgeschaltet werden, wobei Lichter mit bestimmten Wellenlängen in einer oder mehreren Farben abgegeben werden, um Blutgefäße und Zellen in einem Teil des Untersuchungsobjekts, ein bestimmtes Material, wie ein fluoreszierendes Material, Komponenten und Formen hervorzuheben und anzuzeigen.
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Die in dem Lichtquellenabschnitt 12 zu verwendende Lichtquelle ist nicht auf eine Festkörper-Lichtquelle, wie ein Laser oder eine LED, beschränkt. Eine Gaslichtquelle, wie Xenon und Halogen kann, verwendet werden. Diese Lichtquellen weisen im Allgemeinen Emissionsspektren über den ganzen Bereich des sichtbaren Lichts auf. In diesem Fall muss nur ein Filter, der das Licht in dem absorbierenden Wellenlängenbereich des Farbstoffs ausfiltert, vor der vorgenannten Lichtquelle angeordnet werden, um ein Emissionsspektrum zu bekommen, das dem invaliden Farbstoffbeleuchtungslicht entspricht, das kein Licht mit der Wellenlänge im absorbierenden Wellenlängenbereich des Farbstoffs umfasst.
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Ein schematischer Aufbau des Endoskops gemäß einem solchen Aufbau ist in 9 gezeigt. In 9 sind Komponenten mit denselben Bezugszeichen wie diejenigen der Komponenten in 1 ähnliche Komponenten und werden nicht näher beschrieben. 10 ist eine Draufsicht eines in 9 gezeigten Revolverkopfs.
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In diesem Endoskop umfasst ein Lichtquellenabschnitt 52 eine Lichtquelle 54 mit Emissionsspektren über den gesamten Bereich des sichtbaren Lichts, eine Linse 56, die ein von der Lichtquelle 54 ausgestrahltes Licht in einen im Wesentlichen parallelen Strahl ändert, eine Linse 58, die den parallelen Strahl in konvergentes Licht umwandelt und dann das konvergente Licht in die Lichtleitfaser 20 einkoppelt, und einen zwischen der Linse 56 und der Linse 58 angeordneten Revolverkopf 62. Der Revolverkopf 62 ist so gelagert, dass er durch einen Motor 70 um eine Drehachse 68 drehbar ist. Der Revolverkopf 62 weist mehrere, beispielsweise zwei Lichtübertragungsfenster 64 auf, die wahlweise an einem Lichtweg der Linse 56 und der Linse 58 angeordnet werden können. Die zwei Lichtübertragungsfenster 64 sind mit einem optischen Filter 66a, der sich zum Erzeugen des wirksamen Beleuchtungslichts eignet, beziehungsweise einem optischen Filter 66B, der sich zum Erzeugen des invaliden Beleuchtungslichts eignet, versehen.
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Der optische Filter 66A kann über den gesamten Bereich des sichtbaren Lichts transparent sein und kann beispielsweise eine einfache transparente Platte oder Blende sein. Der optische Filter 66B kann beispielsweise einen Bandfilter oder Farbfilter umfassen, der ein Licht mit einer Wellenlänge von 540 nm oder mehr und weniger als 670 nm ausfiltert.
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Das Spektrumssteuermittel 44 steuert den Motor 70 gemäß einem durch das Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 ausgewählten Beobachtungsmodus, das heißt, gemäß damit, ob der valide Farbbeobachtungsmodus oder der invalide Farbbeobachtungsmodus gewählt ist, und ordnet wahlweise den für den Beobachtungsmodus geeigneten optischen Filter 66A oder 66B an dem Lichtweg der Linse 58 an.
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Ein Spektrum des validen Farbstoffbeobachtungslichts ist über den Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin) in 11 gezeigt. Ein Spektrum des invaliden Farbstoffbeleuchtungslichts ist über den Absorptionsspektren von Indigokarmin, Toluidinblau und Kristallviolett (Pyoktanin) in 12 gezeigt.
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[Vorteilhafte Wirkungen]
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Eine Farbwiedergabefähigkeit in einem lebenden Körper ist hoch, wenn das valide Farbstoffbeleuchtungslicht bei einer Beobachtung verwendet wird.
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Wenn eine Beobachtung mit dem validen Beleuchtungslicht nach dem Dispergieren des Farbstoffs durchgeführt wird, kann der Farbstoff korrekt erfasst werden und es kann eine zufriedenstellende Beobachtung durchgeführt werden.
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Wenn das Beleuchtungslicht auf das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht umgeschaltet wird, um eine Beobachtung nach dem Dispergieren eines Farbstoffs durchzuführen, kann eine in einem lebenden Körper innewohnende Oberflächenstruktur abgebildet werden, die durch den Farbstoff nicht beeinträchtigt wird.
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Da das Steuerbedingungs-Speichermittel 48 bereitgestellt wird, ist es möglich, eine Beleuchtungsumschaltung zu erreichen, die mit dem der durch das Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 geschalteten Beobachtungsmodus übereinstimmt, und kein ungewöhnliches Empfinden der Helligkeit und Farbe während des Umschaltens des Beobachtungsmodus verleiht.
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Da schmalbandige Lichter zu einem Beleuchtungslicht kombiniert werden, kann das Licht mit der Wellenlänge, die beträchtlich nahe an dem absorbierenden Wellenlängenbereich des Farbstoffs liegt, in dem Beleuchtungslicht umfasst werden, und der Farbstoff kann ohne ein ungewöhnliches Empfinden des Beobachtungsbildes bei der Normallichtbeobachtung invalide gemacht werden.
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Da das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht die schmalbandigen Lichter sowohl auf der Seite der kurzen Wellenlänge als auch auf der Seite der langen Wellenlängen des hauptsächlichen absorbierenden Bereichs des Farbstoffs umfasst, können Farbinformationen im Wesentlichen über den gesamten Bereich des sichtbaren Lichts erfasst werden.
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[Zweite Ausführungsform]
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Die vorliegende Ausführungsform zeigt ein Endoskop, das einen „Simultan-Beobachtungsmodus” aufweist, in dem ein Bild des validen Farbstoffbeobachtungsmodus und ein Bild des invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus visuell zur selben Zeit erkennbar sind.
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Der Geräteaufbau des Endoskops ist dem in 1 gezeigten ähnlich. Wenn der Simultan-Beobachtungsmodus durch den Benutzer gewählt wird, schaltet das Beobachtungsmodus-Umschaltmittel 42 den Beobachtungsmodus abwechselnd auf den validen Farbstoffbeobachtungsmodus und den invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus um. Die Umschaltperiode wird gemäß der Abbildungsperiode des Bildsensors 26 eingestellt. Beispielsweise wird die Umschaltperiode auf ein Einzelbild der Abbildung durch den Bildsensor 26 eingestellt. Wenn der Bildsensor 26 eine Abbildung bei einer Frequenz von 30 Hz durchführt, wird die Kombination der Laser 14A bis 14F, die angeschaltet werden, um das valide Farbstoffbeleuchtungslicht und das invalide Farbstoffbeleuchtungslicht zu erzeugen, mit einer Periode von 30 Hz umgeschaltet.
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Der Bilderzeugungsabschnitt 32 führt eine Bilderzeugung durch Umschalten und Anwenden des an den validen Farbstoffbeobachtungsmodus angepassten Bilderzeugungsverfahrens und des an den invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus angepassten Bilderzeugungsverfahrens mit einer Periode von 30 Hz für ein von dem Bildsensor 26 zugeführtes empfangenes Signal aus. Das heißt, der Bilderzeugungsabschnitt 32 erzeugt das Bild des validen Farbstoffbeobachtungsmodus und das Bild des invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus abwechselnd mit einer Periode von 30 Hz und sendet Informationen zu diesen Bildern an die Bildanzeige 34. Die Bildanzeige 34 zeigt das Bild des validen Farbstoffbeobachtungsmodus und das Bild des invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus gleichzeitig, beispielsweise nebeneinander, entsprechend der empfangenen Bildinformation an.
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Beispiele des durch die Bildanzeige 34 angezeigten Bilds des validen Farbstoffbeobachtungsmodus und Bilds des invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus werden in 13 gezeigt.
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Das Bild des validen Farbstoffbeobachtungsmodus und das Bild des invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus müssen nicht unbedingt nebeneinander angezeigt werden. Es ist ebenfalls möglich, die Bilder durch eine Bildverarbeitung anzuzeigen, die die Bilder so aufeinanderlegt oder überlagert, dass der Benutzer die Bilder leicht erkennen kann.
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[Vorteilhafte Wirkungen]
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Da der valide Farbstoffbeobachtungsmodus und der invalide Farbstoffbeobachtungsmodus im Wesentlichen gleichzeitig bereitgestellt werden können, indem zwei Arten von Beleuchtungslichtern abwechselnd umgeschaltet werden, werden das Bild des validen Farbstoffbeobachtungsmodus und das Bild des invaliden Farbstoffbeobachtungsmodus gleichzeitig erhalten.
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Da die Laserlichter als die Lichtquellen verwendet werden, können die Lichtquellen augenblicklich umgeschaltet werden, gibt es keine Anzeigeprobleme wie Verzögerungen oder Instabilität der Helligkeit, und können das Bild des validen Farbbeobachtungsmodus und das Bild des invaliden Farbbeobachtungsmodus gleichzeitig in zufriedenstellender Weise angezeigt werden.
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Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt und kann modifiziert oder abgeändert werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Die hierin erwähnte Modifikation oder Abänderung umfasst geeignete Kombinationen der vorgenannten Ausführungsformen.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung KOKAI, Veröffentlichungs-Nr. 2008-273900
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Nichtpatentliteratur
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- Nichtpatentliteratur 1: A. Neumann et al., Opt. Exp., 19, S4, A982 (4. Juli 2011)
