JP2006296636A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 機材数を少なくでき、しかも、装置の小型化が図れるにもかかわらず、例えば通常観察用と特殊観察用等のように照射光を使い分ける。
【解決手段】 特定波長光を発するレーザー光源１２と、レーザー光源から発せられる光を、内視鏡挿入部５の先端まで導く第１及び第２の光路１６、１７と、レーザー光源から発せられる光を第１の光路或いは第２の光路のいずれかの光路に導くように選択的に光路を切り換える光路切り換え手段１５と、第１の光路の内視鏡挿入部先端に第１の光路中を通過する光により励起されて蛍光を発する蛍光体１１が配置されている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、医療用や工業用等に用いられる内視鏡装置に関し、特に、検査対象物を照射する光源を備えた内視鏡装置に関する。

従来より、生体内部や機械内部等を観察するために、内視鏡装置が広く用いられている。そして、内視鏡装置の中には、複数の光源を備えていて、通常観察を行う場合、それら複数の光源の内の一つである白色照明用の光源を用い、また、特殊観察する場合、例えば生体からの自家蛍光を観察したり生体へ注入した薬物からの蛍光を観察する場合、あるいは光照射によって治療する場合、特定波長光を発するレーザー光源を光源として用いるものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許第３１９４６６０号公報

しかしながら、上記した従来の内視鏡装置にあっては、複数の光源を備え、それらを用途別に使い分けているので、予め複数の光源を用意しなければならない関係上、機材数が増える。また、複数の光源を一台の装置に組み付けなければならず、装置全体が大型化するといった問題があった。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、機材数を少なくでき、しかも、装置の小型化が図れるにもかかわらず、例えば通常観察用と特殊観察用等のように照射光を使い分けることができる内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る内視鏡装置は、特定波長光を発するレーザー光源と、前記レーザー光源から発せられる光を、内視鏡挿入部の先端まで導く第１及び第２の光路と、前記レーザー光源から発せられる光を、前記第１の光路或いは第２の光路のいずれかの光路に導くように選択的に光路を切り換える光路切り換え手段と、前記第１の光路の内視鏡挿入部先端に、該第１の光路中を通過する光により励起されて蛍光を発する蛍光体が配置されていることを特徴とする。

この内視鏡装置では、レーザー光源から発せられる光が、光路切り換え手段によって、第１の光路か第２の光路のいずれかの光路に選択的に導かれる。例えば、第１の光路に導かれたレーザー光は、該第１の光路中を通過し、内視鏡挿入部先端に配置された蛍光体に当たって、該蛍光体を励起する。そして、励起された蛍光体からは蛍光が発せられ、この蛍光は、例えば通常観察用として利用される。一方、光路切り換え手段が切り換えられて、レーザー光源から発せられる光が第２の光路に導かれた場合には、第２の光路中を通過するレーザー光は、そのまま内視鏡挿入部先端から前方へ照射される。このレーザー光は、所定波長光であるため、例えば、特殊観察光としてあるいは治療光として利用される。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記第１の光路または前記第２の光路のうちいずれか一方の光路中に、該一方の光路中を通過する光の波長を変える波長変換手段が設けらていることを特徴とする。
この内視鏡装置では、例えば、第１の光路に波長変換手段を設けた場合、第１の光路を通過するレーザー光は、波長変換手段によって適宜波長の光に変換され、この変換された光はその波長のまま、内視鏡挿入部先端から照射される。このように内視鏡挿入部先端から照射する光を、波長変換手段によって、特殊観察光として最適な波長の光や、治療光として好適な波長の光に変換することができる。
また、第２の光路に波長変換手段を設けた場合、レーザー光源から発せられる光を、蛍光体を励起するのに好適な波長の光に変換することができる。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記波長変換手段が、前記一方の光路中に挿抜可能に配置されていることを特徴とする。
この内視鏡装置では、特殊観察光あるいは治療光として、レーザー光源から発せられた光を直接利用するか、あるいは波長変換手段によって適宜波長に変換した光を利用するか、任意に選択することができる。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記光路切り換え手段が、レーザー光源から発せられる光を第１，第２の光路にそれぞれ分割する光分割手段と、第１，第２の光路中に介装されてそれら第１，第２の光路中の光をそれぞれ遮断するシャッタ手段により構成されることを特徴とする。
この内視鏡装置では、レーザー光源から発せられる光を第１，第２の光路に導くことができるのは勿論、第１，第２の光路中に介装したシャッタ手段を開くことにより、第１，第２の光路を通過する光を、同時に内視鏡先端から照射することができる。

また、本発明に係る内視鏡装置は、前記第２の光路の内視鏡挿入部先端に、該第２の光路中を通過する光を拡散させる拡散部材が挿抜可能に配置されていることを特徴とする。
一般的に、レーザー光源から発せられる光は指向性が高いため、治療用としては最適であるが、特殊観察用としては、ある限られた範囲しか照射することができず、適さない。この内視鏡装置では、拡散部材を挿抜可能に配置されているので、例えば、当該内視鏡装置を治療用として用いる場合には、拡散部材を第２の光路から抜き出し、レーザー光源から発せられる光を、直接患部に当てる。また、特殊観察用として用いる場合には、拡散部材を第２の光路中に挿入し、レーザー光源から発せられる光を、拡散した状態で前方に照射する。このように、レーザー光源から発せられる光を、治療用に適するように、あるいは特殊観察用に適するように、それぞれ指向性を任意に変えることができる。

本発明によれば、一つのレーザー光源しか有していないにもかかわらず、該レーザー光源からの光を、通常観察用としても、また、特殊観察用あるいは治療光用としても利用することができ、このため、光源に関する機材数を少なくでき、装置の小型化を図ることができる。

＜第１の実施の形態＞
本発明に係る第１の実施形態について、図１〜図３を参照しながら説明する。
本実施形態に係る内視鏡装置１は、図１に示すように、被検体を観察する内視鏡２と、被検体に光を照射する光源ユニット３とを備える。また、内視鏡２には、内視鏡２によって取り込んだ画像を電気的に処理してディスプレイに表示する画像処理ユニット（図示略）が接続される。

内視鏡２は、被検体の例えば管腔部に挿入される挿入部５と、挿入部５の先端を前後左右にそれぞれ湾曲操作する操作部６と、光源ユニット３や画像処理ユニットに光学的あるいは電気的に接続される接続部７とを備える。内視鏡２には、前記接続部７から挿入部５の先端まで達するように、光ファイバ９，１０が組み込まれている。また、光ファイバ９の挿入部５の先端に対応する個所には、光ファイバ９を通過する光により励起されて蛍光を発する蛍光体１１が配置されている。

光源ユニット３は、特定波長光を発する、例えばレーザーダイオードからなるレーザー光源１２と、レーザー光源１２から発せられる光を前記内視鏡の光ファイバ９、１０にそれぞれ接続する光ファイバ１３，１４と、レーザー光源１２から発せられる光を前記光ファイバ１３，１４のいずれかに導くように選択的に光路を切り換える光路切り換え手段１５とを備える。
ここで、互いに接続される光源ユニット側の光ファイバ９と内視鏡側の光ファイバ１３は第１の光路１６を構成する。また、互いに接続される光源ユニット側の光ファイバ１０と内視鏡側の光ファイバ１４は第２の光路１７を構成する。

また、前記光ファイバ１４には、この光ファイバ１４中を通過する光の波長を変える波長変換手段１８が設けられている。波長変換手段１８は、物質中で光が受ける非線形効果を利用してレーザー光の波長を変えるものであり、例えば、二次の非線形効果を利用することによって二倍高調波や三倍高調波が得られ。また、逆に、二次の非線形効果における差周波発生を利用することにより、初期より長い波長の光が得られるものである。

また、光路切り換え手段１５は、例えば、フットスイッチ１９によりコントロールユニット２０を介して切り換え操作される。光路切り換え手段１５の一例としては、例えば、図２に示すように、ミラー２１を回転操作することによって、レーザー光源から発せられる光を、光ファイバ１３の基端側、あるいは光ファイバ１４の基端側にそれぞれ導くものが考えられる。また、光路切り換え手段１５の他の例としては、図３に示すように、プリズム２２を回転操作することによって、レーザー光源１２から発せられる光を、光ファイバ１３の基端側、あるいは光ファイバ１４の基端側にそれぞれ導くものも考えられる。なお、ミラー２１やプリズム２２の回転操作は、コントロールユニットからの信号によって回転されるモータあるいはシリンダ等が利用される。

次に、上記構成の内視鏡装置の作用について説明する。
内視鏡装置の使用方法は、２つに大別される。一つは通常観察用であり、他は、特殊観察用あるいは光治療用である。
通常観察の場合、まず、図示せぬスイッチをオン操作し、レーザー光源１２を発光させる。そして、フットスイッチ１９を操作し光路切り換え手段１５によって、レーザー光源１２から発せられる光を光ファイバ１３に導く。光ファイバ１３に導かれたレーザー光は、内視鏡内の光ファイバ９に導かれ、そこから内視鏡挿入部先端の蛍光体１１に照射される。レーザー光の照射によって蛍光体１１は励起され、この蛍光体１１からは所定色例えば白色の光が発せられる。これにより、通常観察が行える。

他方、特殊観察あるいは光治療の場合には、フットスイッチ１９により光路切り換え手段１５を切り換えて、レーザー光源１２から発せられる光を光ファイバ１４に導く。光ファイバ１４に導かれたレーザー光は、波長変換手段１８により適宜波長を有する光に変換される。この変換された光は、光ファイバ１０を通して内視鏡挿入部５の先端から被検体へ直接照射される。

このように特殊観察あるいは光照射治療の場合には、レーザー光源１２から発せられる光を、直接被検体に照射するのではなく、波長変換手段１８を介して波長を変えて被検体に照射するようにしているので、生体からの自家蛍光を観察したり生体へ注入した薬物からの蛍光を観察したりする特殊観察やあるいは光照射治療に、最適な波長の光を被検体に照射することができる。

以上のように、この内視鏡装置１では、ただ一つのレーザー光源１２しか有していないにもかかわらず、該レーザー光源１２からの光を、通常観察用としても、また、特殊観察用あるいは治療光用としても利用することができる。このため、光源に関する機材数を少なくでき、装置の小型化を図ることができる。

＜第２の実施の形態＞
本発明に係る第２の実施の形態について図４及び図５を参照しながら説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
第２の実施の形態の内視鏡装置３０が第１の実施の形態と異なるところは、光路切り換え手段１５として異なる構成のものを採用した点である。

すなわち、この第２の実施の形態の内視鏡装置３０の光路切り換え手段１５では、レーザー光源１２から発せられる光の光路を直接切り換えるのではなく、レーザー光源１２から発せられる光を、光分割手段３１によって予め通常観察用と、特殊観察用あるいは治療用の光路にそれぞれ分割しておき、それらの光路中にシャッタ手段３２をそれぞれ設け、こられシャッタ手段３２によって必要のない方の光路の光を遮断する構成にしている。

光分割手段３１としては、例えば、図５に示すように、レーザー光源１２から発せられる光路中にハーフミラー３３が左側４５度の傾斜角を持って配置され、このハーフミラー３３の後方にミラー３４が右側４５度の傾斜角を持って配置され、これらミラー３３，３４に光ファイバ１３、１４の端部がそれぞれ対向するように配置されて構成されるものが考えられる。

シャッタ手段３２としては、例えば、光ファイバ１３，１４の光路中に不透明部材が挿抜可能に配置された、いわゆるメカニカルシャッタや、前記光路中に液晶が配置されたものが考えられる。これらシャッタ手段３２は、フットスイッチ１９によりコントロールユニット２０を介して操作される。

第２の実施の形態の内視鏡装置３０によれば、前述した第１の実施の形態の内視鏡装置１と同様に、ただ一つあるレーザー光源１２からの光を、通常観察用としても、また、特殊観察用あるいは治療光用としても利用することができる。
また、シャッタ手段３２として例えば液晶を利用したものを用いることにより、光路切り換え手段１５から、可動部分を有する機械的な機構を排除することができ、もって、機械的な故障が発生するのを未然に防止することができ、光路切り換え手段として半永久的なものとすることができる。また、光ファイバー１３，１４に挿入されるそれぞれのシャッタ手段３２をともにオンとすることにより、通常観察光と特殊観察光または治療光を同時に被検体に照射することができる。

＜第３の実施の形態＞
本発明に係る第３の実施の形態について図６を参照しながら説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
第３の実施の形態の内視鏡装置４０が第１の実施の形態と異なるところは、前記第１の実施の形態では、波長変換手段１８を特殊観察または治療側である第２の光路１７に配置したのに対し、第３の実施の形態では、波長変換手段１８を通常観察側である第１の光路１６に配置し、しかも、波長変換手段１８を第１の光路中に挿抜可能に配置した点である。なお、波長変換手段１８の挿抜操作は、例えば、光路切り換え手段を行う前記フットスイッチ１９に機能を追加し、コントロールユニット２０を介して行うようにしても良い。

第３の実施の形態の内視鏡装置４０では、光路切り換え手段１５によってレーザー光源１２からの光が第２の光路１７に導かれたとき、レーザー光源１２から発せられる光は直接被検体に照射される。このため、レーザー光源１２には、特殊観察または光治療に適した波長の光を発するものを予め選択する必要がある。
一方、光路切り換え手段１５によってレーザー光源１２からの光が第１の光路１６に導かれたとき、レーザー光源１２から発せられる光は、波長変換手段１８を通過することによって、蛍光体１１を励起するのに最適な波長を有する光に変換され、この変換された状態で蛍光体１１に照射される。

加えて、光路切り換え手段１５によってレーザー光源１２からの光が第１の光路１６に導かれたときに、さらに、波長変換手段１８を挿抜操作することにより、蛍光体１１へは２種類のレーザー光を選択的に照射することができる。つまり、波長変換手段１８を第１の光路１６中に挿入した場合には、レーザー光源１２から発せられる光を波長変換手段１８によって波長を変換した形で蛍光体１１へ照射することができ、他方、波長変換手段１８を第２の光路１６から抜き出した場合には、レーザー光源１２から発せられる光を波長を変えることなくそのままの形で蛍光体１１へ照射することができる。

このとき、蛍光体１１からは、照射される励起光の波長に応じた光を発するため、結果的に、蛍光体１１からは、例えば色再現を重視した白色光を発せさせたり、多少色再現は悪くなるが、明るさを重視した白色光を発させたりするといった、２種類の光を発することが可能になる。
したがって、例えば、蛍光体１１から白色光と赤外光とを発するように、蛍光体１１あるいはレーザー光源１２を選択すれば、第１の光路から紫外光（レーザー光光源１２から発せられる光）と合わせ、特殊観察として、紫外域と赤外域の２種類の観察が可能となる。

なお、この第３の実施の形態では、光路切り換え手段１５として、光路を直接切り換えるタイプのものを用いたが、勿論これに限られることなく、第２の実施の形態で説明したように、光分割手段３１とシャッタ手段３２とからなる構成のものを用いてもよい。

＜第４の実施の形態＞
本発明に係る第４の実施の形態について図７を参照しながら説明する。なお、前述した第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。
第４の実施の形態の内視鏡装置５０が第１の実施の形態の内視鏡装置１と異なるところは、第２の光路１７の内視鏡挿入部５の先端に、第２の光路中を通過する光を拡散させる拡散部材５１が第２の光路中に挿抜可能に配置されている点である。

レーザー光源１２から発せられる光は、指向性が高いため、治療光としては最適であるが、広い範囲に照射することが必要となる特殊観察光としては適さない。
この内視鏡装置４０では、拡散部材４１を第２の光路１７に挿抜可能に配置しているので、例えば、当該内視鏡装置を治療用に用いる場合には、拡散部材４１を第２の光路１７から抜き出し、レーザー光源から発せられる光を、そのまま直接患部に当てる。また、特殊観察用として用いる場合には、拡散部材４１を第２の光路１７に挿入し、レーザー光源１２から発せられる光を、拡散した状態で前方へ照射させる。
このように、レーザー光源１２から発せられる光を、治療用に適するように、あるいは特殊観察用に適するように、それぞれ指向性を任意に変えることが可能となる。

また、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した各実施の形態では、光路切り換え手段１５を切り換え操作したり、波長変換手段１８を挿抜操作するに、フットスイッチ１９を用いているが、これに限られることなく、図１中２点鎖線で示すように、内視鏡の操作部に設けたスイッチＳを利用しても、あるいは光源ユニットのフロントパネル（図示略）に設けたスイッチを利用しても良い。

本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡装置を示す概略構成図である。 本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡装置の光路切り換え手段を説明する平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡装置の光路切り換え手段を説明する平面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡装置を示す概略構成図である。 本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡装置の光分割手段を説明する平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る内視鏡装置を示す概略構成図である。 本発明の第４の実施の形態に係る内視鏡装置の要部断面図である。

符号の説明

１、３０、４０、５０…内視鏡装置 ２…内視鏡 ３…光源ユニット ５…内視鏡挿入部 １１…蛍光体 １５…光路切り換え手段 １６…第１の光路 １７…第２の光路 １８…波長変換手段 ３１…光分割手段 ３２…シャッタ手段 ５１…拡散部材

Claims (5)

1. 特定波長光を発するレーザー光源と、
   前記レーザー光源から発せられる光を、内視鏡挿入部の先端まで導く第１及び第２の光路と、
   前記レーザー光源から発せられる光を、前記第１の光路或いは第２の光路のいずれかの光路に導くように選択的に光路を切り換える光路切り換え手段と、
   前記第１の光路の内視鏡挿入部先端に、該第１の光路中を通過する光により励起されて蛍光を発する蛍光体が配置されていることを特徴とする内視鏡装置。
2. 前記第１の光路または前記第２の光路のうちいずれか一方の光路中に、該一方の光路中を通過する光の波長を変える波長変換手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載の内視鏡装置。
3. 前記波長変換手段が、前記一方の光路中に挿抜可能に配置されていることを特徴とする請求項２記載の内視鏡装置。
4. 前記光路切り換え手段が、レーザー光源から発せられる光を第１，第２の光路にそれぞれ分割する光分割手段と、第１，第２の光路中に介装されてそれら第１，第２の光路中の光をそれぞれ遮断するシャッタ手段により構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の内視鏡装置。
5. 前記第２の光路の内視鏡挿入部先端に、該第２の光路中を通過する光を拡散させる拡散部材が挿抜可能に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の内視鏡装置。

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