JP2005204905A - 光の照射制御機能を有する電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被写体である体内組織に悪影響を及ぼすことなく、励起光を用いて観察するため、励起光の照射を制御する機能を備えた自家蛍光観察用の電子内視鏡装置を提供する。
【解決手段】 自家蛍光観察時には、蛍光による被写体像がメインウインドウ６４に表示されると共に、励起光の連続照射時間や、一連の被写体観察における照射時間の合計である合計照射時間が、第２プログレスバー６８及び第３プログレスバー７０にそれぞれ表示される。さらに、被写体を保護するために設定された警告発生時間、照射上限時間も同時に表示されるため、自家蛍光観察中に、励起光の照射時間が被写体に好ましくない影響を及ぼさない範囲にあることが確認される。誤って、警告発生時間や照射上限時間を超えて励起光を照射した場合、自動的に励起光の照射時間が短縮されたり、励起光の照射が停止するため、被写体の安全性がより確保される。
【選択図】 図８

Description

本発明は、被写体に対する励起光の照射によって生じる蛍光の観察を行なう自家蛍光観察用の電子内視鏡装置に関し、特に励起光の照射制御機能を有する電子内視鏡装置に関する。

従来、いわゆる自家蛍光による体内組織の画像を得るために、自家蛍光観察用の内視鏡装置のビデオスコープ先端部から、体腔内の観察部位に励起光を照射し、自家蛍光の強度分布が測定されている（例えば特許文献１）。観察部位において、正常組織は蛍光を発するのに対し、癌等の患部は蛍光を生じないため、自家蛍光の強度分布により患部を見定めることが可能となる。
特開２００２−９５６２４号公報（段落［００２３］〜［００２５］）

また、特許文献１に開示された自家蛍光観察用の内視鏡装置においては、観察に適した波長域の励起光を効率良く照射することが可能であって、光源装置の小型化を実現可能なレーザーダイオードが光源として使用されている。

一般に、自家蛍光観察に用いられる励起光の波長は紫外線領域にあるため、連続照射時間や、一連の治療において累積した照射時間等が長期間にわたる場合、被写体である体内組織に好ましくない影響を及ぼす可能性がある。このため、励起光は過剰に照射されないように、オペレータの判断により照射時間の管理が行なわれている。

本発明は、より確実に照射時間の管理を行い、被写体である体内組織に対する安全性をより高めるために、励起光の照射を制御する機能を備えた自家蛍光観察用の電子内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明の電子内視鏡装置は、被写体の通常観察のための観察光を照射する光源と、被写体にて蛍光を生じさせる短波長光を照射する短波長光源と、観察光の反射光と蛍光とを受光し、被写体の像に対応した映像信号を生成する撮像素子とを備えている。さらに、観察光の反射光による映像信号に基づいた被写体の画像である通常画像と、蛍光による映像信号に基づいた被写体の画像である自家蛍光画像とを表示可能な表示手段と、通常画像と自家蛍光画像との少なくともいずれかを表示する表示画面選択手段とを備えている。

電子内視鏡装置は、短波長光の照射時間をモニタ画面に表示させる照射時間報知手段をさらに有していることが好ましい。また、短波長光源は、励起光を効率良く照射することや、光源装置の小型化が可能であるレーザーダイオードによることが望ましい。

本発明の電子内視鏡装置は、被写体にて蛍光を生じさせる短波長光を照射する短波長光源と、短波長光の照射時間を記録する照射時間記録手段と、照射時間に基づいて短波長光の照射を制御する照射制御手段とを備えている。

照射時間記録手段は、短波長光の連続した照射時間である連続照射時間、被写体を有する患者の一連の観察期間における短波長光の照射時間の合計である合計照射時間、被写体を有する患者に対する短波長光の照射時間の全合計である累積照射時間を記録することが好ましい。

また、電子内視鏡装置は、照射時間の上限時間として第１の許容照射時間を設定する第１許容照射時間設定手段や、照射時間が第１の許容照射時間を超えた場合にオペレータに対して警告を発する警告手段をさらに有していることが望ましい。この場合、照射時間が第１の許容照射時間を超えると、照射制御手段が、励起光の照射時間を短くさせても良い。

第１許容照射時間設定手段は、撮像素子が受光した、励起光と実質的に同時に照射された観察光の反射光の輝度に基づいて、第１の許容照射時間を変更し、新たな第１の許容照射時間を設定することが好ましい。

電子内視鏡装置は、照射時間の上限時間として第２の許容照射時間を設定する第２許容照射時間設定手段をさらに有していて、照射時間が第２の許容照射時間を超えた場合に、照射制御手段が、その後の励起光の照射を停止させることが望ましい。

第２許容照射時間設定手段は、撮像素子が受光した、励起光と実質的に同時に照射された観察光の反射光の輝度に基づいて、第２の許容照射時間を変更し、新たな第２の許容照射時間を設定することが好ましい。

本発明によれば、被写体である体内組織に悪影響を及ぼさないように、励起光の照射を制御する機能を備えた電子内視鏡装置を実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における電子内視鏡装置１０の内部の概略的構成図である。

電子内視鏡装置１０は、患者の体腔内の撮影に用いられるビデオスコープ２０と、ビデオスコープ２０に照明光を供給するとともにビデオスコープ２０から送られてくる映像信号を処理するプロセッサ３０とを備える。ビデオスコープ２０は、プロセッサ３０に着脱自在に接続され、プロセッサ３０にはモニタ６０が接続されている。

プロセッサ３０は、白色光源３２とレーザーユニット３６とを含む。白色光源３２は、白色光源用電源３４から電源供給され、通常観察用の観察照明光としての白色平行光を照射する。レーザーユニット３６は、被写体である体内組織から自家蛍光を放射させるための励起光として紫外光を照射する。励起光は、光路調整レンズ（コリメートレンズ）４０により平行光となる。

これらの白色光と励起光とは、いずれもＵＶ反射フィルタ３８に到達する。ＵＶ反射フィルタ３８は、白色光の光路と励起光の光路の交差する場所に、いずれの光も４５°の角度で入射するように設置されている。ＵＶ反射フィルタ３８は、入射される白色光などの可視光のほとんどを透過し、励起光のほとんどを反射する。この結果、白色光はＵＶ反射フィルタ３８を透過し、励起光はＵＶ反射フィルタ３８により反射され、白色光と励起光とは同一の光路を進む。

白色光と励起光とは、光量絞り（図示せず）により光量を調節され、さらに集光レンズ４２により収束されてライトガイド２２の入射端２２Ａに入射する。そして、白色光と励起光とは、ライトガイド２２を介してビデオスコープ２０の先端部２４にあるライトガイド２２の出射端２２Ｂから、配光レンズ２６を介して被写体である観察部位に向けて照射される。

ＵＶ反射フィルタ３８と白色光源３２の間には、第１モータ４８によって駆動されるロータリーシャッタ４４が設けられている。また、ＵＶ反射フィルタ３８と光路調整レンズ４０との間には、チョッパ４６が設けられている。ロータリーシャッタ４４は白色光の透過と遮断を、チョッパ４６は励起光の透過と遮断をそれぞれ切換える。ロータリーシャッタ４４とチョッパ４６の切換え操作により、通常観察時には白色光のみがライトガイド２２の入射端２２Ａに入射し、励起光により被写体患部を観察する自家蛍光観察時には、白色光と共に励起光もライトガイド入射端２２Ａに入射する。なお、白色光源３２およびレーザーユニット３６からは常に一定光量の光が放射されている。

白色光照射時の被写体からの反射光、及び励起光の照射により体内組織で生じた蛍光は、ビデオスコープ先端部２４に設けられた対物レンズ２８を経て、ＣＣＤ２１によって受光される。ＣＣＤ２１では、被写体像に対応した映像信号が発生する。発生した映像信号は、プロセッサ３０内に設けられた映像信号処理回路５２に送信される。映像信号には、映像信号処理回路５２において所定の処理が施される。自家蛍光観察の場合は、体内組織からの蛍光は微弱なので、ＣＣＤ２１から得られる映像信号に対して増幅処理が施される。こうして処理された映像信号に基づいて、モニタ６０上に被写体像が表示される。

プロセッサ３０には、制御回路５４が設けられており、白色光源用電源３４、レーザーユニット３６、第１及び第２モータ４８、５０、映像信号処理回路５２の映像信号処理動作等をコントロールする。通常観察と自家蛍光観察は、オペレータによる換えスイッチ（図示せず）の押下によって行なわれる。また、後述するように、必要に応じて、自家蛍光観察から通常観察に自動的に切換えられる。また、観察された患者の情報や、プロセッサ３０に接続されるビデオスコープ２０を認識するための情報は、制御回路５４内のフラッシュメモリ５３に記録されている。

図２は、レーザーユニット３６の構成を概略的に示す図である。

レーザーユニット３６には、ユニット制御回路３１、レーザーダイオードモジュール３３（以下ＬＤモジュールという）、ＦＣコネクタ３５、光ファイバ３７及びファイバーカップラ３９が含まれる。ユニット制御回路３１は、制御回路５４から送信される信号に基づいてＬＤモジュール３３を制御する。ＬＤモジュール３３には、励起光を発生するレーザーダイオード素子４１（以下ＬＤ素子という）や、生じた励起光を集光するレンズ（図示せず）等が含まれている。

単一のＬＤモジュール３３から発生する励起光の光強度は、自家蛍光観察に用いるには十分ではないため、ＬＤモジュール３３は複数個設けられている。複数のＬＤモジュール３３で生じた励起光は、ＦＣコネクタ３５、光ファイバ３７を介してファイバーカプラ３９にて集光され、単一の光としてレーザーユニット３６から照射される。なお、ユニット制御回路３１内には、ＬＤモジュール３３に電源を供給するための電源（図示せず）が格納されている。

図３は、通常観察と自家蛍光観察とにおける、白色光と励起光の照射時間を示すタイミングチャートである。

白色光のみにより被写体が観察される通常観察においては、図３（ａ）に示すように、白色光がロータリーシャッタ４４を常に透過し、ユニット制御回路３１を介して全ＬＤモジュール３３の動作をオフし、各レーザーダイオード素子４１の発光を停止させて、レーザーユニット３６から励起光が照射されないように、制御回路５４によって制御される。この場合は、モニタ６０において、被写体像はカラーの通常画像として表示される。

一方、励起光を用いる自家蛍光観察においては、図３（ｂ）に示すように、白色光と励起光とが交互に同時間ずつ被写体に照射されるように制御され、１／３０秒間に渡る１フレーム中の第１フィールドにおいては白色光、第２フィールドにおいては励起光が照射される。この場合、被写体の自家蛍光画像がモニタ６０上に表示される。

白色光および励起光の照射時間は、プロセッサ３０内のリアルタイムクロック（図示せず）によって測定される時間に基づいて、計測される。また、白色光および励起光の照射タイミングは、制御回路５４によって生成される垂直同期信号によって制御される。すなわち、垂直同期信号によって第１、及び第２モータ４８、５０の駆動が制御され、ロータリーシャッタ４４及びチョッパ４６がそれぞれ所定の速さで回転し、白色光及び励起光の透過と遮断がコントロールされる。

その結果、白色光及び励起光の照射が制御され、所定の時間、及び周期で交互に照射される。励起光の照射時間は、励起光が照射されたフレーム数に基づいて制御回路５４によって算出され、映像信号処理回路５２を介してモニタ６０に表示される。一連の励起光の照射が終了すると、算出された励起光照射時間は、患者情報の一部であって、使用されていたビデオスコープＩＤに対応したデータとしてフラッシュメモリ５３に記録される。

長期間にわたる励起光の照射は、被写体である体内組織に好ましくない影響を及ぼす恐れがあるため、予め、照射時間には上限が設けられている。すなわち、１回の連続した自家蛍光観察における照射時間である連続照射時間（図３（ｂ）に示す白色光と励起光の各照射時間のタイミングにて自家蛍光観察時間の半分が励起光照射時間となる）、一連の観察において、自家蛍光観察と通常観察とが反復され、複数回に渡って励起光が照射された場合の照射時間の合計である合計照射時間、及びその患者に対する励起光照射時間の全合計である累積照射時間、のそれぞれについて、警告発生時間（第１の許容照射時間）が設けられる。この警告発生時間は、予めフラッシュメモリ５３に記録されているが、オペレータがキーボード（図示せず）の操作によって、修正することも可能である。また、３つのうちいずれかの照射時間についての警告発生時間を超えて励起光が照射されたと制御回路５４によって判断されると、自動的にオペレータに対する警告が発せられ、単位時間当たりの励起光の照射時間が短縮される。

さらに、警告発生時間を超過してからも励起光の照射が継続した場合に備え、警告発生時間よりも長い照射上限時間（第２の許容照射時間）が設定される。制御回路５４によって、この照射上限時間が超えたと判断されると、所定の制御信号が第２モータ５０に送信されて、励起光が遮断され、自家蛍光観察から通常観察に自動的に切換えられる。

図４は、映像信号処理回路５２と制御回路５４との概略的構成図である。

ＣＣＤ２１から送信された映像信号は、映像信号処理回路５２に設けられたアンプ５６によって増幅される。増幅された映像信号は、クランプ回路５７によって波形の特定部分が一定レベルに抑えられて、ＶＣＡ（Voltage Controlled Amplifier）５８に送信される。蛍光による映像信号の信号レベルは、白色光の反射光による映像信号の信号レベルに比べて小さいため、増幅される必要がある。このため、ＶＣＡ５８によって蛍光による映像信号のみがさらに増幅される。Ａ/Ｄ変換器５９においては、アナログ映像信号からデジタル映像信号に変換される。デジタル化された映像信号には、ホワイトバランス調整、ガンマ補正などの様々な信号処理が施され、図示さないビデオプロセスに送信される。そして、ビデオ信号が生成され、モニタ６０に被写体像としての観察部位が表示される。

映像信号処理回路５２においては、白色光の反射光による映像信号に基づいて、ＣＣＤ２１を構成する個々の素子が受光した輝度の分布（後述するヒストグラム）が算出される。この輝度分布データは、制御回路５４に送られる。制御回路５４では、輝度分布データに基づいて、必要に応じてレーザーユニットドライバ（図示せず）を駆動し、単位時間当たりのレーザーユニット３６による励起光の照射時間を制御する。

なお、キーボードが操作されると、その操作に応じた信号が制御回路５４へ送られ、その信号に基づいてＣＲＴＣ（ＣＲＴコントローラ）５５へ制御信号が送られる。そして、キー操作に応じたキャラクタ信号が、ＣＲＴＣ５５からビデオプロセスに送信され、映像信号にスーパーインポーズされる。これにより、被写体像と共に、文字情報がモニタ６０上に表示される。

図５は、自家蛍光観察時にＣＣＤ２１が受光した白色光の反射光における輝度分布を示すヒストグラムである。

ヒストグラム７２は、自家蛍光観察時にＣＣＤ２１が受光した白色光の反射光における輝度分布、すなわち、ＣＣＤ２１を形成する個々の素子が白色光の反射光を受光した時の輝度と、その輝度を持つ素子の数を表す度数との関係を示す。破線は、予め設定された輝度の閾値Ｖを示す。この閾値Ｖを越える輝度の光を受光した素子の数（斜線で示す領域に含まれる素子の数）が、ＣＣＤ２１に含まれる全ての素子数に占める割合（占有率）が、ある所定の占有率以上であった場合、被写体の光照射位置がビデオスコープ２０の先端部２４にあるライトガイド２２の出射端２２Ｂに近かったため、強度が高い励起光が被写体に照射されたことを意味する。このため、先述の警告発生時間及び照射上限時間に所定の短縮処理を施す。すなわち、既に設定されていた警告発生時間及び照射上限時間に対して所定の短縮処理された時間だけ励起光が照射された時点で、警告の発生、照射強度の低下、あるいは照射停止が行なわれるように、制御回路５４によってレーザーユニット３６が制御される。

なお、自家蛍光観察時には、白色光と励起光とは１フィールド（１／６０秒）毎に交互に照射されているため、実質的に同時に照射されている。従って、励起光による被写体の輝度分布は、実質的に同時に照射された白色光の反射光の輝度分布とほぼ同一である。そこで、励起光による被写体の輝度分布を得る代わりに、白色光の反射光の輝度分布をヒストグラムとして算出し、このデータに基づいて、短縮処理が施される。

図６は、連続照射時間について定められた、短縮処理前後の照射上限時間を示す。

照射上限時間は、主に被写体観察に用いられるライトガイド２２の径に基づいて設定される。ライトガイド２２の径については、径が大きいほどライトガイド入射端、及び出射端２２Ａ、２２Ｂの面積が広くなり、単位時間当たりの励起光照射量が多くなるため、照射上限時間は短く設定される。また、観察部位ごとの励起光に対する耐性も考慮されて照射上限時間が定められる。ここでは、予め観察部位ごとに定められていた照射上限時間（Ａ）が、前述の短縮処理によって照射上限時間（Ｂ）に変更されている。なお、警告発生時間についても同様に短縮処理が施される。

図７は、通常観察時のモニタ６０における通常カラー画像の表示を示す図である。

通常観察が行なわれている場合、カラーの通常画像として被写体像が表示されると共に、一連の被写体観察における励起光の照射時間の合計である合計照射時間と、合計照射時間について定められた警告発生時間（合計警告発生時間）とが、第１プログレスバー６２によって表示される。このため、オペレータは、被写体観察を行いながら、一連の観察において、その時点までに患者にどれだけ励起光が照射されたかが容易に確認できる。なお、通常観察時においては、励起光は照射されていないため連続照射時間は常に０であるため表示されず、累積照射時間は後述のように他の画面表示と共に表示されるため、合計照射時間のみ表示される。

図８は、自家蛍光観察時のモニタ６０における画像表示を示す図である。

自家蛍光観察が行なわれている場合、被写体の正常組織がカラー画像で示され、蛍光を発しない病変組織が黒く表示された自家蛍光画像が、モニタ６０上のメインウインドウ６４に表示される。また、モニタ６０上のサブウインドウ６６においては、実質的に自家蛍光画像と同時に撮像された通常画像が表示される。

さらに、その時点での連続照射時間、連続照射時間について設定された警告発生時間（連続警告発生時間）と照射上限時間（連続照射上限時間）が第２プログレスバー６８によって表示され、通常観察時と同様に、合計照射時間とその警告発生時間（合計警告発生時間）とが、第３プログレスバー７０によって表示される。なお、累積照射時間は、他の画面表示と共に表示されるためここでは表示されない。

図９は、警告発生時間を超過した場合の短縮処理による、励起光の照射時間を示すタイミングチャートである。

連続照射時間、合計照射時間、及び累積照射時間のそれぞれについて定められた警告発生時間のいずれかを超えて励起光が照射されると、被写体患部の保護のため、単位時間当たりの励起光の照射時間が自動的に短縮される照射時間短縮処理が施される。すなわち、図９（ａ）の自家蛍光標準フレームレートに示されるように、白色光と励起光とが１フィールドずつ交互に照射されていた状態から、図９（ｂ）の自家蛍光１／２フレームレートに示されるように、１フレーム毎に励起光の照射が白色光の照射に代わることにより、単位時間当たりの励起光の照射時間が半分に短縮される。この励起光と白色光の照射時間の変更は、ロータリーシャッタ４４を駆動する第１モータ４８と、チョッパ４６を駆動する第２モータ５０が、制御回路５４によって制御されることによって実施される。

励起光の照射時間が、警告発生時間を超過してさらに照射上限時間を超えた場合、観察部位を速やかに保護するため、励起光の照射は自動的に停止する。この場合、レーザーユニット３６内のＬＤ素子４１が励起光の照射を停止するように、制御回路５４によって制御される。

図１０は、モニタ６０における累積照射時間の表示を示す図である。

被写体観察の開始時には、オペレータが被写体の観察を行なう患者のＩＤ番号をキーボード（図示せず）によって入力することが必要であり、この操作によって、制御回路５４に記録されていた患者情報が読み出され、サブウインドウ６６に表示される。この患者情報には、その時点までの患者に対する励起光の累積照射時間や、警告発生時間、照射上限時間が含まれているため、オペレータは、患者に対してさらなる励起光観察がどの程度の時間まで可能であるか、予め把握することができる。なお、被写体観察の開始時には、通常カラー画像がメインウインドウ６４に表示される。

患者情報は、観察終了時にも自動的に表示される。この場合には、一連の被写体観察の間で、自家蛍光観察により励起光が照射された時間（合計照射時間）が、図１０の励起光照射時間の「本日」と示された箇所に表示される。さらに、一連の被写体観察の開始時までの累積照射時間にこの合計照射時間を加えた時間を、新たな累積照射時間として表示する。このため、オペレータは、今後の励起光観察が、どの程度の時間まで可能であるか認識できる。

図１１及び図１２は、励起光の照射時間表示に関するモニタ画面制御ルーチンを示すフローチャートである。図１１は、通常観察時の励起光照射に関し、図１２は、自家蛍光観察時の励起光の照射に関する。

ステップＳ１０１では、患者に対する累積照射時間を含む患者情報が読み出され、モニタ６０上に表示されて、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、ＬＤ素子４１、及び白色光源３２が点灯して、励起光、白色光の照射が可能な状態となってステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、通常カラー画像がモニタ６０上に表示される。

続いてステップＳ１０４では、ビデオスコープ２０がプロセッサ３０に接続されているか否かが判断される。ビデオスコープ２０がプロセッサ３０に接続されていると判断された場合、ステップＳ１０５に進み、接続されていないと判断されると、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１０５では、接続されたビデオスコープ２０を識別するためのビデオスコープＩＤがフラッシュメモリ５３から読み出され、さらにステップＳ１０６において、読み出されたビデオスコープＩＤによって特定されたビデオスコープ２０に関する、警告発生時間及び照射上限時間を設定するためのデータがフラッシュメモリ５３から読み出される。ステップＳ１０７においては、この読み出されたデータに基づいて、連続照射時間、蛍光観察照射時間、及び累積照射時間のそれぞれについて、警告発生時間、照射上限時間が設定され、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８では、メインウインドウ６４の通常カラー画像表示と共に、第１プログレスバー６２がモニタ６０上に表示される。第１プログレスバー６２には、合計照射時間と、合計照射時間について設定されている警告発生時間が表示され、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９においては、自家蛍光観察が選択されたか否かが判断される。自家蛍光観察モードが選択された場合、ステップＳ１１１（図１２）に進み、自家蛍光観察モードが選択されず、通常観察のままである場合、ステップＳ１０４に戻る。

ステップＳ１１１（図１２参照）では、メインウインドウ６４に、通常カラー画像に代わって自家蛍光画像が表示され、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、励起光の連続照射時間と、連続照射時間についての警告発生時間を示す第２プログレスバー６８が表示され、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３では、合計照射時間と、その警告発生時間を示す第３プログレスバー７０が表示される。そして、モニタ画面制御ルーチンは終了する。

図１３は、励起光の照射と、励起光の照射時間の表示との制御に関する照射制御ルーチンを示すフローチャートである。

照射制御ルーチンは、モニタ画面制御ルーチンに割り込んで開始される。ステップＳ２０１においては、自家蛍光観察モードであるか否かが判断される。自家蛍光観察モードであった場合、ステップＳ２０２に進み、自家蛍光観察モードでなかった場合、照射制御ルーチンは終了する。

ステップＳ２０２では、白色光の反射光の輝度分布を示すヒストグラムが作成され、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、短縮処理が必要か否か、すなわち、予め設定された輝度の閾値よりも大きい輝度を示す素子の度数が、所定の占有率以上であるか否かが判断される。閾値よりも大きい輝度を示す素子の度数が、所定の占有率以上であった場合、ステップＳ２０４に進み、所定の占有率以下であった場合、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０４では、照射位置が被写体に近かったため、相対的に強度の高い励起光が照射されたことから、連続照射時間、蛍光観察照射時間、及び累積照射時間についての警告発生時間及び照射上限時間について短縮処理が施される。こうして新たに定められた連続照射時間の警告発生連続と照射上限時間とが、第２プログレスバー６８に表示され、合計照射時間についての新たな警告発生時間が、第３プログレスバー７０に表示され、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、連続照射時間、蛍光観察照射時間、及び累積照射時間のそれぞれについての警告発生時間を、実際の励起光の照射時間が越えたか否かが判断される。実際の照射時間が、いずれかの警告発生時間を超えていた場合、ステップＳ２０７に進み、いずれの警告発生時間をも超えていなかった場合には、照射制御ルーチンは終了する。

以上のように、本実施形態によれば、励起光の連続照射時間や、一連の被写体観察における照射時間の合計である合計照射時間が、被写体像と共に表示される。さらに、被写体患部を保護するために設定された、警告発生時間及び照射上限時間も同時に表示されるため、オペレータは、励起光の照射時間が被写体に悪影響を及ぼさない範囲にあることを確認しながら自家蛍光観察を行なうことができる。誤って、警告発生時間や照射上限時間を超えて励起光を照射した場合には、自動的に、励起光の照射時間が短縮されたり、励起光の照射が停止するため、被写体の安全性が確保される。

ステップＳ２０７では、実際の励起光の照射時間が、連続照射時間、蛍光観察照射時間、及び累積照射時間のそれぞれについて定められている照射上限時間を超えたか否かが判断される。照射時間が、いずれかの照射上限時間を超えていた場合、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、励起光の照射が自動的に停止されて、白色光による通常観察モードに切換えられ、照射制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ２０７において、いずれの照射上限時間をも超えていなかった場合はステップＳ２０９に進む。この場合も、既にいずれかの警告発生時間を超えていることから、被写体患部を保護するために、照射時間短縮処理が施され、単位時間当たりの励起光の照射時間がそれまでの半分となる。そして、照射制御ルーチンは終了する。

照射時間短縮処理によって、単位時間当たりの励起光の照射時間を短縮する場合、短縮の割合は半分に限定されない。すなわち、処理前の１／２以外の割合で低下させても良いし、警告発生時間を超過する時間の経過と共に、励起光の照射時間をますます短縮させるように設定されても良い。

励起光を照射するための光源は、レーザーユニット３６内に設けられたＬＤ素子４１に限定されず、例えば水銀ランプであっても良い。また、自家蛍光観察時にチョッパ４６により励起光の透過と遮断をコントロールして観察部位に励起光を間欠的に照射する代わりに、ユニット制御回路３１を介して全ＬＤモジュール３３の動作のオン・オフを同時に交互に繰り返させ、各レーザーダイオード素子４１の発光・非発光を同時に交互に繰り返させて、レーザーユニット３６から励起光が間欠的に照射されるように制御回路５４によって制御してもよい。この場合、チョッパ４６及び第２モータ５０が不要となりコストダウンが可能となると共に、レーザーダイオード素子４１を自家蛍光観察時に常時発光させることがないので、寿命を延ばすことができる。

ヒストグラム７２の輝度についての閾値を、一つの値として設けるのではなく、複数の閾値を段階的に設けることにより、短縮処理における警告発生時間や照射上限時間の短縮の幅を段階的しても良い。また、閾値以上の輝度の光を受光した素子の度数について積分を行なって、求められる閾値以上の素子について、輝度と度数の積の総和（図５の斜線部分の面積に相当）に基づいて短縮処理における短縮時間を定めても良い。

表示画面（通常カラー画像と自家蛍光画像）と、表示される照射時間との組合せは、本実施形態に限定されず、自由に選択することができる。

警告発生時間、照射上限時間を定めるための要素として、ライトガイド２２の径の他に、観察部位を加えても良い。その場合、励起光の照射により影響が大きい被写体患部ほど短い警告発生時間、照射上限時間が設定され、複数の患部について観察される患者については、患部ごとに照射時間が記録される。

オペレータに対する警告は、モニタ６０における表示に限定されず、例えば音声によってなされても良い。

本発明の電子内視鏡装置の概略的構成図である。 レーザーユニットの構成を概略的に示す図である。 白色光と励起光の照射時間を示すタイミングチャートである。 映像信号処理回路と制御回路との概略的構成図である。 自家蛍光観察時にＣＣＤが受光した白色光の反射光における輝度分布を示すヒストグラムである。 連続照射時間について定められた、短縮処理前後の照射上限時間を示す。 通常観察時のモニタにおける通常画像の表示を示す図である。 自家蛍光観察時のモニタにおける自家蛍光画像の表示を示す図である。 警告発生時間を超過した場合の励起光の照射時間を示すタイミングチャートである。 モニタにおける累積照射時間の表示を示す図である。 通常観察時の励起光の照射時間表示に関するモニタ画面制御ルーチンを示すフローチャートである。 自家蛍光観察時の励起光の照射時間表示に関するモニタ画面制御ルーチンを示すフローチャートである。 励起光の照射と、励起光の照射時間の表示との制御に関する照射制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 電子内視鏡装置
２１ ＣＣＤ（撮像素子）
３２ 白色光源（光源）
３６ レーザーユニット（短波長光源）
４１ ＬＤ素子（レーザーダイオード）
４４ ロータリーシャッタ（照射制御手段）
４６ チョッパ（照射制御手段）
４８ 第１モータ（照射制御手段）
５０ 第２モータ（照射制御手段）
５２ 映像信号処理回路（表示切換手段・照射時間表示手段）
５３ フラッシュメモリ（照射時間記録手段）
５４ 制御回路（照射制御手段・表示切換手段・照射時間表示手段・警告手段）
６０ モニタ（表示手段・照射時間表示手段・警告手段）

Claims (14)

1. 被写体の通常観察のための観察光を照射する光源と、
   前記被写体にて蛍光を生じさせる短波長光を照射する短波長光源と、
   前記観察光の反射光と前記蛍光とを受光し、前記被写体の像に対応した映像信号を生成する撮像素子と、
   前記観察光の反射光による前記映像信号に基づいた前記被写体の画像である通常画像と、前記蛍光による前記映像信号に基づいた前記被写体の画像である自家蛍光画像とを表示可能な表示手段と、
   前記通常画像と前記自家蛍光画像との少なくともいずれかを表示する表示画面選択手段と
   を備えることを特徴とする電子内視鏡装置。
2. 前記短波長光の照射時間を前記モニタ画面に表示させる照射時間報知手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
3. 前記短波長光源が、レーザーダイオードを含むことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
4. 被写体にて蛍光を生じさせる短波長光を照射する短波長光源と、
   前記短波長光の照射時間を記録する照射時間記録手段と、
   前記照射時間に基づいて前記短波長光の照射を制御する照射制御手段と
   を備えることを特徴とする電子内視鏡装置。
5. 前記照射時間記録手段が、前記短波長光の連続した照射時間である連続照射時間を記録することを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
6. 前記照射時間記録手段が、前記被写体を有する患者の一連の観察期間における前記短波長光の照射時間の合計である合計照射時間を記録することを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
7. 前記照射時間記録手段が、前記被写体を有する患者に対する前記短波長光の照射時間の全合計である累積照射時間を記録することを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
8. 前記照射時間の上限時間として第１の許容照射時間を設定する第１許容照射時間設定手段と、
   前記照射時間が前記第１の許容照射時間を超えた場合に、オペレータに対して警告を発する警告手段と
   をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
9. 前記第１許容照射時間設定手段が、前記撮像素子が受光した、前記励起光と実質的に同時に照射された前記観察光の反射光の輝度に基づいて、前記第１の許容照射時間を変更して新たな第１の許容照射時間を設定することを特徴とする請求項８に記載の電子内視鏡装置。
10. 前記照射時間の上限時間として第１の許容照射時間を設定する第１許容照射時間設定手段をさらに有し、
    前記照射制御手段が、前記照射時間が前記第１の許容照射時間を超えた場合に、前記励起光の照射時間を短くさせることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
11. 前記第１許容照射時間設定手段が、前記撮像素子が受光した、前記励起光と実質的に同時に照射された前記観察光の反射光の輝度に基づいて、前記第１の許容照射時間を変更して新たな第１の許容照射時間を設定することを特徴とする請求項１０に記載の電子内視鏡装置。
12. 前記照射時間の上限時間として第２の許容照射時間を設定する第２許容照射時間設定手段をさらに有し、
    前記照射制御手段が、前記照射時間が前記第２の許容照射時間を超えた場合に、その後の前記励起光の照射を停止させることを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
13. 前記第２許容照射時間設定手段が、前記撮像素子が受光した、前記励起光と実質的に同時に照射された前記観察光の反射光の輝度に基づいて、前記第２の許容照射時間を変更して新たな第２の許容照射時間を設定することを特徴とする請求項１２に記載の電子内視鏡装置。
14. 前記短波長光源が、レーザーダイオードを含むことを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡装置。
    
    

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