JP2005348901A

JP2005348901A - 内視鏡装置

Info

Publication number: JP2005348901A
Application number: JP2004171836A
Authority: JP
Inventors: Keiji Handa; 啓二半田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-06-09
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2005-12-22

Abstract

【課題】リンパ走行やセンチネルリンパ節等をより簡単に観察できる内視鏡装置を提供する。
【解決手段】光学式内視鏡２に装着されたテレビカメラ３内のＣＣＤ３２の前に配置されたフィルタ取り付け板３４には、可視光用フィルタと吸収光用フィルタとが切り替え可能に取り付けられている。吸収光フィルタは、６４０ｎｍが吸収ピークとなる色素の吸収波長のみ狭帯域で通す特性を有し、腫瘍部等に局注された色素による吸収光を吸収光フィルタを通して観察することにより、蛍光の場合よりも簡単にリンパ走行やセンチネルリンパ節等を観察できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、可視光による観察と共に色素による吸収波長を利用してセンチネルリンパ節等を観察する内視鏡装置に関する。

近年、内視鏡は、医療用分野及び工業用分野で広く用いられる。この内視鏡は、細長の挿入部を有し、この挿入部を体腔内に挿入することで、切開を必要とせずに体腔内の患部等の被検対象部位を診断したり、必要に応じて処置具を挿入して治療処置を行うことができる。
上記内視鏡は、挿入部の先端部に対物レンズを有し、対物レンズにより結像される光学像をイメージガイド等の像伝達手段により手元側の接眼部に伝達し、伝達された光学像を接眼レンズにより拡大観察できるようになっている。
このような光学式の内視鏡の接眼部に、固体撮像素子を内蔵したテレビカメラを装着したテレビカメラ装着式内視鏡は、挿入部の先端部の対物レンズの結像位置に固体撮像素子を配置した電子内視鏡と共に、広く使用される。

このように固体撮像素子を備えた内視鏡の場合には、固体撮像素子により撮像された信号は、カメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵ）により信号処理され、モニタに内視鏡画像が表示される。
また、近年、内視鏡装置は、可視光を用いた通常の内視鏡観察に加えて赤外光や励起光を用いた蛍光観察などの特殊光観察を行えるようにしたものがある。
この場合、特殊光により、リンパ節に腫瘍細胞が転移しているかの検査を行うことが行われる。
例えば、特開２００１−２９９６７６号公報には、近赤外蛍光色素を主要周囲に局注し、所定時間後に励起光を照射して色素が蓄積されているセンチネルリンパ節を蛍光観察する装置が開示されている。
特開２００１−２９９６７６号公報

上記従来例は、その強度が非常に弱い蛍光観察を行う構成のため、吸収特性を利用する場合に比べて暗い画像になったり、Ｓ／Ｎが低くなるなる等の欠点がある。

（発明の目的）
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、リンパ走行やセンチネルリンパ節等を簡単に観察できる内視鏡装置を提供することを目的とする。

光源装置から供給される照明光に基づき、内視鏡に設けた撮像手段を用いて、可視光による観察と特殊光とによる観察とを行う内視鏡装置において、
前記撮像手段又は光源装置に設けられ、吸収のピーク波長が６４０ｎｍとなる所定の色素の吸収波長のみのを透過する特殊光観察用フィルタと、前記可視光用フィルタとを切替可能に備えたことを特徴とする。
上記構成により、色素を注入した腫瘍部などの観察対象部位に対して特殊光観察用フィルタを用いることによってリンパ走行やセンチネルリンパ節等を簡単に観察できるようにしている。

本発明によれば、色素を注入した腫瘍部などの観察対象部位に対して特殊光観察用フィルタを用いることによってリンパ走行やセンチネルリンパ節等を簡単に観察できる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１ないし図４は本発明の実施例１に係り、図１は本発明の実施例１の内視鏡装置の全体構成を示し、図２はテレビカメラ内のフィルタ取り付け板の構成を示し、図３はパテントブルーの透過率特性を示し、図４は胃の腫瘍部周辺を観察する様子を示す。
図１に示すように本発明の実施例１を備えた特殊光観察用の内視鏡装置１は、体腔内に挿入される例えば光学式内視鏡２に撮像手段を内蔵したテレビカメラ（カメラヘッド）３を装着したテレビカメラ外付け内視鏡４と、光学式内視鏡２に照明光を供給する光源装置５と、テレビカメラ３に内蔵された撮像手段に対する信号処理を行うカメラコントロールユニット（ＣＣＵと略記）６と、このＣＣＵ６から出力される標準的な映像信号が入力されることにより、撮像手段で撮像された内視鏡画像を表示するモニタ７とから構成される。

光学式内視鏡２は、例えば硬性の挿入部１１と、この挿入部１１の後端に設けられた把持部１２と、この把持部１２の後端に設けられた接眼部１３と、を有し、把持部１２の口金にはライトガイドケーブル１４が接続される。
挿入部１１内には照明光を伝送するライトガイド１５が挿通され、このライトガイド１５は把持部１２の側部の口金に接続されるライトガイドケーブル１４を介してその端部に設けたライトガイドコネクタ１６が光源装置５に着脱自在に接続される。
光源装置５内には図示しないランプ点灯回路から供給されるランプ点灯電源により点灯するキセノンランプ等のランプ２１が設けてあり、このランプ２１は照明光として赤外域から可視域の青の波長域での光を発生する。

このランプ２１の光は、照明光路上に配置された集光レンズ２４で集光されてライトガイドコネクタ１６部分のライトガイド１５の入射端面には可視領域の照明光が入射され、このライトガイド１５により挿入部１１の先端面（出射端面）に伝送される。
そして、上記ライトガイド１５の先端面から出射され、患部等の被写体側に可視光を出射し、被写体を照明する。
挿入部１１の先端部には照明窓に隣接して設けられた観察窓には対物レンズ２７が取り付けてあり、照明された患部等の被写体の光学像を結ぶ。その結像された光学像はイメージガイドとなるリレーレンズ系２８により後端面側に伝送される。

この光学像は接眼部１３に設けた接眼レンズ２９により、拡大観察することができる。この接眼部１３にテレビカメラ３が装着された場合には、テレビカメラ３内の撮像レンズ３１を介して伝送された光学像が撮像素子に結像されるようにした撮像部が形成されている。
つまり、光学像が結像される結像位置には撮像素子として、例えば電荷結合素子（ＣＣＤと略記）３２が配置されている。このＣＣＤ３２の撮像面にはモザイクフィルタ等の色分離フィルタ３３が配置され、色分離フィルタ３３で色分離された像がＣＣＤ３２の撮像面に結像される。
なお、色分離フィルタ３３は、ＣＣＤ３２の各画素単位にＲ，Ｇ，Ｂに色分離する色透過フィルタにより構成されている。
また、撮像レンズ３１とＣＣＤ３２との間の撮像光路上には、フィルタ取り付け板３４が軸の周りで回転可能に配置されている。

このフィルタ取り付け板３４は例えば図２に示すように略扇形状であり、その周方向に２つのフィルタ３５Ａ、３５Ｂが取り付けてある。
つまり、フィルタ取り付け板３４に取り付けられた可視光を透過する可視光用フィルタ（通常光用フィルタ）３５Ａと、吸収光用フィルタ３５Ｂとは、撮像光路上に選択的に配置可能に設定されており、可視観察モード（光通常観察モード）或いは吸収観察モードに選択設定できるようにしている。
可視光用フィルタ３５Ａは略３８０ｎｍ〜７００ｎｍの可視光の波長域を透過するフィルタである。
また、吸収光用フィルタ３５Ｂは、パテントブルー（パテントブルーバイオレットともいう）の吸収波長、約６４０ｎｍ±１０ｎｍを透過する特性のフィルタである。
図３はパテントブルーバイオレット０．００１％の場合の吸収特性例を示し、このパテントブルーバイオレットは、６４０ｎｍで吸収のピーク波長を示す。

そして、この吸収光用フィルタ３５Ｂは、斜線で示すようにこのパテントブルーバイオレットの吸収ピークの波長、つまり６４０ｎｍを中心波長として、±１０ｎｍの狭帯域を透過するように設定されている。
また、このフィルタ取り付け板３４は、テレビカメラ３の外部に設けた切り替えレバー３６の操作により、撮像光路上に配置されるフィルタを可視光用フィルタ３５Ａ及び吸収光用フィルタ３５Ｂとから１つを選択設定して、観察モード（撮像モード）を、可視観察モードと、吸収観察モード（特殊光観察モード）とから選択できるようにしている。また、このフィルタ取り付け板３４には図２に示すように撮像光路上に配置されたフィルタを識別するための孔が設けてある。
また、前記孔を挟むようにして発光素子と受光素子を配置した２つのフォトインタラプタ３８による受光素子の出力で撮像光路上に配置されたフィルタを識別する信号をＣＣＵ６のＣＰＵ４６に送信するようにしている。

テレビカメラ３のカメラケーブルの端部のコネクタ３９はＣＣＵ６に着脱自在に接続される。
ＣＣＵ６内にはＣＣＤ３２を駆動するＣＣＤドライバ４１が設けてあり、このＣＣＤドライバからのＣＣＤドライブ信号がＣＣＤ３２に印加されることにより、ＣＣＤ３２で光電変換された撮像信号がＣＣＵ６内のプリプロセス回路４２に入力される。
そして、増幅された後、相関二重サンプリング処理などが行われ、撮像信号からベースバンドの信号成分が抽出され、さらにＡ／Ｄ変換回路４３によりデジタルの信号に変換される。
この信号は色分離回路４４に入力され、Ｙ／Ｃに色分離されると共にその内部のカラーマトリックス回路によりＲ，Ｇ，Ｂ信号に変換された後、メモリ４５に色成分の画像データが一時格納される。色分離回路４４及びメモリ４５の動作は、ＣＰＵ４６により、制御される。

この場合、可視光用フィルタ３５Ａを選択して可視光での撮像状態となった場合には、メモリ４５にはＲ、Ｇ、Ｂの画像データが色成分に分けて格納されるようにＣＰＵ４６により制御される。そして、メモリ４５に格納されたＲ、Ｇ、Ｂの画像データは同時に読み出され、輪郭強調やγ補正等の後処理を行うポストプロセス回路４７を経てモニタ７に出力され、モニタ７の表示面にカラー画像を表示する。
一方、吸収光モードの場合には、波長６４０ｎｍを通す画素により生成されるＲの色信号をメモリ４５におけるＲ用プレーンに記憶すると共に、他のＧ，Ｂプレーンにも同時に記憶し、これらを同時に読み出して、白黒の映像信号を出力する。
そして、メモリ４５から読み出された信号は、ポストプロセス回路４７を経てモニタ７に出力され、モニタ７の表示面にモノクロの吸収画像を表示する。
このような構成による本実施例の作用を説明する。

例えば、図４を参照して胃５１の腫瘍部５２の腫瘍がセンチネルリンパ節５３に転移しているか否かを同定する例で説明する。
この場合には、例えば軟性内視鏡を経口的に挿入し、この軟性内視鏡のチャンネルを挿通した注入用処置具を利用して、粘膜側から腫瘍部５２にパテントブルーの色素を局注する。
パテントブルーの色素を局注した後、リンパ走行を経皮的に胃しょう膜側から、本実施例のテレビカメラ外付け内視鏡４の挿入部１１を挿入して観察する。
腫瘍部５２付近にアプローチするまでは、可視観察モードに設定して、カラー画像を観察しながら腫瘍部５２を観察できる状態に設定する。
但し、可視観察モードの場合には、様々な色情報が入るため、パテントブルーによる吸収波長の光が他の色情報に隠れ、確認しにくい。

そのような場合、術者は、切り替えレバー３６を操作して、撮像光路上に吸収光用フィルタ３５Ｂを配置して吸収観察モードに設定する。
この状態では、テレビカメラ３内のＣＣＤ３２の前にパテントブルー吸収波長、約６４０ｎｍ±１０ｎｍを透過する吸収光用フィルタ３５Ｂが撮像光路上に挿入される。
するとパテントブルーが注入された腫瘍部５２の細胞がリンパ管５４を介してリンパ節或いはセンチネルリンパ節５３側に転移していると、図４に示すようにこのパテントブルーによる光吸収特性により、その部分は、他の部分よりも暗くなって観察されることにより、転移の状態等をより鮮明に観察或いは同定することができる内視鏡観察画像を得ることができる。
従って、本実施例は、以下の効果を有する。

本実施例によれば、パテントブルーの吸収波長のみを透過する狭帯域の吸収光用フィルタ３５Ｂを、可視光用フィルタ３５Ａと切り替え可能に備えているので可視光での観察を行えると共に、リンパ管５４側に入ったパテントブルーをより鮮明に観察することができ、リンパ節或いはセンチネルリンパ節５３の同定を行い易くなる。
また、吸収光を利用しているので、蛍光の場合に比べて光強度が大きいので、簡単にＳ／Ｎの良い状態の内視鏡画像が得られる。
なお、上述の説明では、ＣＣＤ３２の直前に吸収光用フィルタ３５Ｂを配置した場合で説明したが、このＣＣＤ３２よりも前であれば良く、例えば撮像レンズ３１よりも前側に配置しても良い。
なお、本実施例では、光学式内視鏡２にテレビカメラ３を装着した内視鏡４の場合で説明したが、挿入部１１における対物レンズ２７の結像位置にＣＣＤ３２を配置した電子内視鏡の場合にも適用できる。

次に本発明の実施例２を図５及び図６を参照して説明する。図５は本発明の実施例２の内視鏡装置の全体構成を示し、図６は光源装置内の回転板に設けられたフィルタの構成を示す。
図５に示すように本発明の実施例２を備えた特殊光観察用の内視鏡装置１Ｂは、光学式内視鏡２に撮像手段を内蔵したテレビカメラ３Ｂを装着したテレビカメラ外付け内視鏡４Ｂと、光学式内視鏡２に照明光を供給する光源装置５Ｂと、テレビカメラ３Ｂに内蔵された撮像手段に対する信号処理を行うＣＣＵ６と、このＣＣＵ６から出力される標準的な映像信号が入力されることにより、撮像手段で撮像された内視鏡画像を表示するモニタ７とから構成される。
実施例１の内視鏡装置１においては、可視光を透過する可視光用フィルタ３５Ａとパテントブルーの吸収波長を透過する吸収光用フィルタ３５Ｂとを内視鏡４側のテレビカメラ３内に設けていたが、本実施例では光源装置５Ｂ内に設けた構成にしている。

つまり、図５に示すように光源装置５Ｂ内のランプ２１から発せられた光は、回転板２２を介して集光レンズ２４により光源装置５Ｂに接続されるライトガイドコネクタ１６に集光される。
回転板２２には、例えば図６に示すように可視光を透過する可視光用フィルタ６１Ａと、パテントブルーの吸収ピーク付近の狭帯域の波長のみ、つまり約６４０ｎｍ±１０ｎｍの波長帯域のみを透過する吸収光用フィルタ６１Ｂが設けてある。
この回転板２２はその中心が図５に示すようにモータ２５の回転軸に回転自在に取り付けてあり、照明光路中に両フィルタ６１Ａ、６１Ｂの一方を選択的に配置可能にしている。
このモータ２５は、回転板制御回路２６に接続され、この回転板制御回路２６によりモータ２５の回転角を制御することにより、両フィルタ６１Ａ、６１Ｂにおける照明光路中に配置される一方を選択したり、切り替えたりできるようにしている。

また、この回転板制御回路２６は、ＣＣＵ６内のＣＰＵ４６と制御信号線を介して接続されており、ＣＰＵ４６を介して回転板２２の回転を制御し、照明光路中に配置されるフィルタを選択設定できるようにしている。
また、本実施例においては、テレビカメラ３Ｂ内には、図１のテレビカメラ３において内蔵していた切り替え板３４を有しない構成にしている。つまり、撮像レンズ３１を経た光は、モザイクフィルタ等の色分離フィルタ３３を設けたＣＣＤ３２の撮像面に結像されるようになっている。
なお、このテレビカメラ３Ｂには、切り替えレバー３６の代わりに観察モード切り替えのための切り替えスイッチ３６′が設けてあり、ユーザは、この切り替えスイッチ３６′を操作することにより、その操作信号は、ＣＰＵ４６に入力されるようにしている。

そしてＣＰＵ４６は、操作信号に対応して回転板制御回路２６に制御信号を送り、回転板制御回路２６は、照明光路中に配置されているフィルタと照明光路から外れている状態のフィルタとを入れ替えるようにモータ２５の回転量を制御する。
また、ＣＰＵ４６は、観察モード切り替えに応じて、実施例１と同様に信号処理を変更する。
その他の構成は、実施例１と同様の構成である。次に本実施例による作用を説明する。本実施例による作用は、実施例１と類似している。
つまり、実施例１では、観察モードの切り替えにより、内視鏡４側に配置した撮像側の可視光用フィルタ３５Ａと吸収光用フィルタ３５Ｂとを切り替えるようにしていたが、本実施例では照明側となる光源装置５Ｂ側において切り替えるようにしている。
従って、腫瘍部５２等の被写体側に照射される照明光は、実施例１と実施例２とでは異なるが、ＣＣＤ３２に入射される光成分は両実施例において殆ど同様となる。

従って、ＣＣＤ３２により光電変換された信号以降の動作は、実施例１と殆ど同様となる。
従って、本実施例は、実施例１と殆ど同様の効果を有する。
次に変形例を説明する。
本変形例は、パテントブルー以外の色素、例えばリンファズリン（ＬＩＭＰＨＡＺＵＲＩＮ）を使用した場合にも同様に使用できるようにしたものである。なお、ＬＩＭＰＨＡＺＵＲＩＮは、ＩＳＯＳＵＬＦＡＮＢＬＵＥとも呼ばれる。
このＬＩＭＰＨＡＺＵＲＩＮは、その吸収特性を示すと図３の点線で示すようになり、パテントブルーの場合と同等な吸収波長を示す。
つまり、その吸収のピーク波長は、６４０ｎｍとなり、このピーク波長６４０ｎｍ付近の波長以外ではその透過率を大きくなっている。

従って本変形例では、上記のピーク波長６４０ｎｍ付近の波長のみ、つまり６４０ｎｍ±１０ｎｍの波長のみを選択的に透過する吸収光用フィルタ６１Ｂを採用する。また、図示しないがＮＤフィルタも照明光路中に着脱自在に配置できるようにしている。
そして、ＮＤフィルタにより吸収強度を変更できるようにしている。
本変形例によれば、ＬＩＭＰＨＡＺＵＲＩＮを用いた場合にも、パテントブルーの場合と殆ど同様の内視鏡画像が得られる。
従って、本変形例は実施例２とほぼ同様の効果を有する。
なお、実施例１においても、パテントブルーの代わりにＬＩＭＰＨＡＺＵＲＩＮを用いた場合にも、パテントブルーの場合と殆ど同様の内視鏡画像が得られる。
なお、本実施例ではランプ２１と集光レンズ２４との間に吸収光用フィルタ６１Ｂを配置しているが、変形例として、集光レンズ２４とライトガイドコネクタ１６が装着される部分の間に配置しても良い。

つまり、光源装置５Ｂ内のランプ２１から集光位置までの間にパテントブルー等の吸収光用色素の吸収ピークの波長域のみを透過する吸収光用フィルタ６１Ｂと可視光を透過するフィルタ６１Ａとを切り替え可能に配置しても良い。
また、図示しないが、内視鏡の先端部に発光ダイオード等の発光素子を設けて、照明する場合には、可視光用照明を行う発光素子（符号Ａとする）と、パテントブルー等の吸収光用色素の吸収ピークの波長域のみを透過する吸収光用フィルタ６１Ｂを赤で発光する発光素子の前に配置したフィルタ付き発光素子(符号Ｂとする）とを設け、発光素子ＡとＢとの駆動を切り替えるようにしても良い。

［付記］
１．内視鏡に照明光を供給する光源装置において、
吸収のピーク波長が６４０ｎｍとなる所定の色素の吸収波長のみのを透過する特殊光観察用フィルタと、前記可視光用フィルタとを切替可能に備えたことを特徴とする光源装置。
２．撮像手段を備えた内視鏡において、
吸収のピーク波長が６４０ｎｍとなる所定の色素の吸収波長のみのを透過する特殊光観察用フィルタと、前記可視光用フィルタとを切替可能に備えたことを特徴とする内視鏡。３．付記１又は２において、前記所定の色素は、前記吸収のピーク波長が６４０ｎｍとなるパテントブルー又はリンファズリンである。
４．付記３において、前記特殊光観察用フィルタは、前記６４０ｎｍを中心波長の値としてその値の±１０ｎｍを透過帯域としたものである。

体腔内における腫瘍部等の観察対象部位に、パテントブルー又はリンファズリンの色素を局注して、特殊光用フィルタを透過させた照明光のもとで、或いは撮像側に設けた特殊光用フィルタを透過させた特殊光により観察を行うことにより、リンパ節或いはセンチネルリンパ節やリンパ管の走行状態を観察することができる。

本発明の実施例１の内視鏡装置の全体構成図。テレビカメラ内のフィルタ取り付け板の構成を示す正面図。パテントブルーの透過率特性を示す図。胃の腫瘍部周辺を観察する様子を示す図。本発明の実施例１の内視鏡装置の全体構成図。回転板に取り付けられたフィルタを示す正面図。

符号の説明

１…内視鏡システム
２…光学式内視鏡
３…テレビカメラ（カメラヘッド）
４…テレビカメラ外付け内視鏡
５…光源装置
６…ＣＣＵ
７…モニタ
１１…挿入部
１４…ライトガイドケーブル
１５…ライトガイド
２１…ランプ
２２…フィルタ回転板
３２…ＣＣＤ
３３…色分離フィルタ
３４…フィルタ取り付け板
３５Ａ…可視光用フィルタ
３５Ｂ…吸収光用フィルタ
３６…切り替えレバー
４１…ＣＣＤドライバ
４４…色分離回路
４５…メモリ
４６…ＣＰＵ
代理人弁理士伊藤進

Claims

光源装置から供給される照明光に基づき、内視鏡に設けた撮像手段を用いて、可視光による観察と特殊光とによる観察とを行う内視鏡装置において、
前記撮像手段又は光源装置に設けられ、吸収のピーク波長が６４０ｎｍとなる所定の色素の吸収波長のみのを透過する特殊光観察用フィルタと、前記可視光用フィルタとを切替可能に備えたことを特徴とする内視鏡装置。
前記所定の色素は、前記吸収のピーク波長が６４０ｎｍとなるパテントブルー又はリンファズリンであることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
前記特殊光観察用フィルタは、前記６４０ｎｍを中心波長の値としてその値の±１０ｎｍを透過帯域とすることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。