JP2008194156A - 電子内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子マスク処理機能を活用して患部の大きさを容易かつ迅速に計測可能であり、簡易な構造を有する電子内視鏡装置を実現する。
【解決手段】患部Ｄを含む被観察体像が、モニタの表示画面８２に表示される。この被観察体像において、患部Ｄを処置するための鉗子が表示されている場合、マスク処理により目盛りＧが自動的に表示される。また、鉗子の表面には、第２の基準長さＬ_２を表示するためのマーク３６Ｍが設けられている。被観察体像における第２の基準長さＬ_２は予め明らかであるため、第２の基準長さＬ_２と目盛りＧを用いて、患部Ｄの大きさ、すなわち患部Ｄの所定方向の長さが容易に計測される。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子内視鏡装置に関し、特に、表示している被観察体の処置等が可能な電子内視鏡装置に関する。

電子内視鏡装置を用いて被験者の体内にある患部等を観察する場合、一般に、観察のみならず、体内に挿入されたスコープの先端から伸びる鉗子等による患部の処置が可能である。そして、発見された患部の大きさに応じて、処置するか否か、もしくは処置方法等が決定される場合がある。このため、潰瘍等の患部の大きさを計測するための内視鏡用メジャーが考えられている（例えば特許文献１および２）。

一方、電子内視鏡装置のうち、スコープから得られた被観察体像の外縁に電子マスク処理を施し、対物レンズ系によりピントの合った領域等のみをモニタ画面上に表示させるマスク処理機能を備えるものが知られている（例えば特許文献３）。
特開２００２−２４８０７５号公報 特開２００４−１９５０３１号公報 特開２００３−３２５４４４号公報

患部の大きさを計測するために、電子内視鏡装置に内視鏡用メジャーを適用した場合、電子内視鏡装置の構造が複雑となる。特に、スコープは、挿入時の被験者への負担を軽減すべく細径化する必要があるため、メジャー等の計測のための部材をスコープ内に設けることは困難である。

また、内視鏡用メジャーを用いると、患部の大きさを計測するためだけの操作が必要となり、モニタ画面に表示された被観察体の観察動作、患部の処置等の操作が迅速に行えないおそれがある。

本発明は、電子マスク処理機能を活用して患部の大きさを容易かつ迅速に計測可能であり、簡易な構造を有する電子内視鏡装置を実現することを目的とする。

本発明の電子内視鏡装置は、被観察体の画像を生成する画像生成手段と、被観察体の画像を表示する画像表示手段と、画像表示手段において被観察体の画像が表示される表示領域に、電子マスク処理を施すマスク処理手段と、被観察体を処置する処置部材とを備え、処置部材において、基準長さを示すための指標が設けられており、マスク処理手段が、基準長さに基づいて被観察体の大きさを計測するための目盛りを、表示領域に表示可能であることを特徴とする。

電子内視鏡装置は、マスク処理手段が目盛りを表示する目盛り表示モードと、目盛りを表示しない目盛り非表示モードとを切り換えるモード切換手段をさらに有することが好ましい。この場合、電子内視鏡装置が、処置部材が操作されるとオン状態となるスイッチをさらに有し、スイッチがオン状態になると、モード切換手段が目盛り非表示モードから目盛り表示モードに切り換えられることがより好ましい。

指標は、処置部材の先端部からの距離を基準長さとして示すことが好ましい。

電子内視鏡装置は、処置部材が設けられたスコープをさらに有し、処置部材が、被観察体の画像に含まれるようにスコープに対して進退自在であることが好ましい。

本発明によれば、電子マスク処理機能を活用して患部の大きさを容易かつ迅速に計測可能であり、簡易な構造を有する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のブロック図である。図２は、スコープの先端面を示す斜視図である。

電子内視鏡装置１０は、スコープ２０とプロセッサ４０とを含む。スコープ２０は、プロセッサ４０に着脱自在に取り付けられる。スコープ２０は、照明光を被観察体Ｓに伝達し、被観察体Ｓにおける反射光に基づき画像信号を生成する。プロセッサ４０は、スコープ２０から送られてくる画像信号を処理する。プロセッサ４０には、ユーザが指示信号などを入力するためのキーボード７０、被観察体像を表示するモニタ８０（画像表示手段）がそれぞれ接続される。

プロセッサ４０には、プロセッサ４０全体を制御するシステムコントロール回路４２、照明光を出射する光源４４などが設けられている。プロセッサ４０が起動すると、システムコントロール回路４２の制御の下で、光源４４が照明光を出射する。照明光は、絞り（図示せず）を通過し、ライトガイド２２に入射する。ライトガイド２２を通った照明光は、スコープ２０の先端面２０Ｔ（図２参照）から被観察体Ｓに向けて出射される。

被観察体Ｓで反射された照明光の反射光は、スコープ先端面２０Ｔの対物レンズ２１（図２参照）を介して、スコープ先端面２０Ｔの近傍に設けられたＣＣＤ２４（画像生成手段）の受光面に到達する。この結果、ＣＣＤ２４によって画像信号が生成される。ＣＣＤ２４により生成された画像信号は、プロセッサ４０側に設けられた初段信号処理回路４６に送信される。

初段信号処理回路４６に送信された画像信号には、ＣＣＤ２４の特性等に応じた所定の処理が施される。そして、輝度信号および色差信号が生成され、これらの信号は、アナログ・デジタル変換などによりコンポーネントデジタル信号に変換される。コンポーネントデジタル信号は、プロセッサ側メモリ４８に格納される。さらに、コンポーネントデジタル信号は、システムコントロール回路４２の制御の下でプロセッサ側メモリ４８から読み出され、後段映像信号処理回路５０に送られる。

後段映像信号処理回路５０において、モニタ８０の特性に応じた画像処理がコンポーネントデジタル信号に施される。さらに、コンポーネントデジタル信号は、ＮＴＳＣ方式のコンポジットビデオ信号などのアナログカラービデオ信号に変換される。アナログカラービデオ信号はモニタ８０に出力される。この結果、被観察体Ｓの動画像が、モニタ８０の表示画面８２に表示される。

スコープ２０には、スコープ側メモリ２６が設けられている。スコープ側メモリ２６には、後述する電子マスク処理のためのデータ、ホワイトバランスデータを含むスコープ２０の信号処理に関するデータ等があらかじめ記憶されている。

また、スコープ２０の操作部２８には、スコープ２０を操作するための各種ボタンが設けられており、操作部２８とスコープ２０の先端部との間には、鉗子操作ボタン３０が設けられている。鉗子操作ボタン３０の操作により、鉗子チャンネル３４を通ってスコープの先端面２０Ｔまで伸びるワイヤである鉗子（処置部材・図示せず）による被観察体Ｓの患部等の処置が可能となる。鉗子操作ボタン３０の近傍には、スイッチ３２が設けられている。スイッチ３２は、鉗子操作ボタン３０が操作されるとオン状態になる。

プロセッサ４０には、以下のように、スコープ２０から得られる被観察体像の外縁に電子マスクを施し、合焦された領域だけをモニタ８０の画面上に表示させる電子マスク処理機能が備わっている。すなわち、プロセッサ４０には、プロセッサ側メモリ４８に対するコンポーネントデジタル信号の書込み、読出し動作を制御するメモリコントロール回路５２（マスク処理手段）が設けられており、メモリコントロール回路５２で生成される読出しアドレスを調整することにより、電子マスクが施された被観察体像がモニタ８０の表示画面８２上に表示される。

スコープ２０がプロセッサ４０に取り付けられと、電子マスクの相対位置を示すマスク位置データが、メモリコントロール回路５２によりスコープ側メモリ２６から読み出される。さらに、電子マスクの寸法形状を示すマスクデータが、メモリコントロール回路５２によりＲＯＭ５４から読み出される。そしてスコープ２０の作動時に、一連の読出しアドレスが、マスクデータおよびマスク位置データに基づいてメモリコントロール回路５２により生成される。

この読出しアドレスデータがプロセッサ側メモリ４８に対して出力され、その読出しアドレスデータに従って、プロセッサ側メモリ４８から、所定のコンポーネントデジタル信号即ち輝度信号Ｙおよび色差信号Ｃｂ、Ｃｒが後段映像信号処理回路５０に対して出力される。

この結果、モニタ８０の表示画面８２における所定位置には画像表示領域（図示せず）が設定され、画像表示領域には、プロセッサ側メモリ４８から読み出された被観察体像が表示される。そして電子マスク処理により、表示画面８２における画像表示領域の周囲が、例えば黒等の背景色で表される。

このように、画像信号が出力されるべき領域の寸法および形状を示すマスクデータはＲＯＭ５４に、表示画面８２における画像表示領域の位置を示すマスク位置データはスコープ側メモリ２６に、それぞれ予め格納されている。本実施形態では、これらのマスクデータおよびマスク位置データにより、後述するように、スイッチ３２のオン・オフ状態に応じて電子マスク領域の形状が制御される。

図３は、画像表示領域の周囲にのみマスク処理が施された状態の表示画面８２を示す図である。図４は、画像表示領域の周囲と、画像表示領域の一部にマスク処理が施された状態の表示画面８２を示す図である。

スイッチ３２がオフ状態にあるとき、すなわち、鉗子操作ボタン３０が操作されていない状態においては、図３に示すように、モニタ８０の表示画面８２において、画像表示領域８４の周囲にのみマスク処理が施される。

これに対し、スイッチ３２がオン状態にあって、鉗子操作ボタン３０が操作されている状態では、画像表示領域８４の周囲のみならず、画像表示領域８４内にもマスク処理が施される（図４参照）。このマスク処理により、画像表示領域８４において、被観察体の大きさを計測するための目安である目盛りＧが表示される。これは、鉗子が使用されるときには、患部をどのように処置するかを検討するために、患部の大きさを知ることが重要だからである。なお、目盛りＧは、画像表示領域８４の縦および横方向に沿って、例えば０．５ｍｍの等間隔で配置される。

このように、本実施形態では、電子マスク処理により目盛りＧを画像表示領域８４に表示する目盛り表示モード（図４参照）と、目盛りＧを画像表示領域８４に表示しない目盛り非表示モード（図３参照）とが自動的に切り換えられる。目盛り非表示モードと目盛り表示モードとの切り換えは、スイッチ３２（図１参照）のオン・オフ状態を示す信号を受信したシステムコントロール回路４２（モード切換手段）が、メモリコントロール回路５２を制御することにより行われる。

図５は、スコープ先端面２０Ｔから伸びた状態の鉗子と、患部とを概略的に示す図である。図６は、図５の状態における、鉗子と患部とを含む被観察体像が表示された表示画面８２を示す図である。

鉗子３６は、スコープ先端面２０Ｔに対して垂直な方向に進退自在であり、未使用時には、スコープ２０内部の鉗子チャンネル３４（図１参照）に収容されている。そして、鉗子操作ボタン３０（図１参照）が操作されると、鉗子３６はスコープ先端面２０Ｔから引き出され、例えば患部Ｄの処置に用いられる。以下、スコープ先端面２０Ｔから少なくとも鉗子３６の一部が引き出された状態を使用状態という。

鉗子３６の表面には、患部Ｄの大きさを計測するための第１の基準長さＬ_１を示すマーク３６Ｍ（指標）が設けられている。本実施形態では、第１の基準長さＬ_１は、鉗子３６の先端部３６Ｔとマーク３６Ｍとの距離である。

鉗子３６が使用状態にある場合、鉗子３６と患部Ｄとを含む被観察体像がＣＣＤ２４等により生成され、表示される（図６参照）。ここで、使用状態にある鉗子３６は、常にその引き出された部分全体が被観察体像に含まれる。これは、鉗子３６が、鉗子先端部３６Ｔとスコープ先端面２０Ｔとの距離が最大となる位置までスコープ２０から引き出されたときであっても、鉗子３６全体がＣＣＤ２４の撮像領域に含まれるように、予め、対物レンズ２１、鉗子チャンネル３４の位置（図２参照）や鉗子３６の長さ等が調整されているためである。

使用状態の鉗子３６が含まれている被観察体像に基づき、ユーザは、患部Ｄの大きさを計測することができる。すなわち、第１の基準長さＬ_１に対応する、被観察体像における第２の基準長さＬ_２は、後述するように、一定であってなおかつ予め明らかであるため、目盛りＧを用いて、第２の基準長さＬ_２と計測したい長さとの比を概算することにより、患部Ｄの大きさが容易に計測される。

例えば、図６においては、第２の基準長さＬ_２が、第１の目盛りＧ_１と第２の目盛りＧ_２との距離Ｌ_３にほぼ等しい。このため、患部Ｄの縦方向、横方向の長さ等は、第１および第２の目盛りＧ_１、Ｇ_２間の目盛り数と、計測の対象である患部Ｄの縦方向、もしくは横方向に含まれる目盛り数とに基づく比例計算により、容易に計測可能である。

なお、鉗子３６がスコープ２０に対して常に同一の方向に進退し（図５参照）、対物レンズ２１がスコープ２０に固定されている（図２参照）ことから、第１の基準長さＬ_１に対応する第２の基準長さＬ_２は、被観察体像において常に一定の値である。そして、第２の基準長さＬ_２は、第１の基準長さＬ_１に基づいて予め算出されている。以上のことから明らかであるように、第２の基準長さＬ_２は、患部等の長さを実際に計測する際の基準長さとして使用できる。

鉗子３６の先端部３６Ｔは、例えば患部Ｄを切除するはさみとして機能する。従って、ユーザは、被観察体を観察しつつ、計測された患部Ｄの大きさが所定の大きさ以上である場合、直ちに患部Ｄを切除することができる。さらに、患部Ｄを切除するか否かの閾値として第２の基準長さＬ_２を設定すべく、マーク３６Ｍの位置を予め調整しておくことにより、目盛りＧを用いた計算が不要となり、より迅速な処置が可能となる。

以上のように本実施形態によれば、患部Ｄの大きさを、患部Ｄを処置するための部材である鉗子３６と、必要に応じて自動的に表示される目盛りＧとを用いて計測可能とすることにより、電子内視鏡装置１０の操作性が向上される。さらに、メジャー等を設けることなし患部Ｄの大きさを計測することが可能であるため、電子内視鏡装置の構造を簡素化できる。

マーク３６Ｍ、目盛りＧの形状、数、大きさ、場所等は本実施形態に限定されない。例えば、鉗子３６の全長、すなわち鉗子３６を最大限までスコープ先端面２０Ｔから引き出したときの鉗子３６の長さは、原則として一定かつ予め明らかであるため、この長さを基準長さとして用いる場合、マーク３６Ｍを付さなくても良い。この場合においても、目盛りＧによって患部Ｄ等の被観察体の大きさの計測が容易に可能である。ただし、体内に挿入されたスコープ２０の先端部分が湾曲すると、鉗子３６が引き出される最大の長さが変化し得ること等から、マーク３６Ｍが設けられていることが好ましい。また、鉗子３６がスコープ２０の外側まで延びていて、体内への挿入、対外への抜去操作が、鉗子３６の後端部で行われても良い。

さらに、マーク３６Ｍは、鉗子３６の先端部、後端部、もしくは両端部の間のいずれに設けられていても良く、例えば、鉗子３６の途中、すなわち両端部の間に設けられている場合、マーク３６Ｍにより、鉗子３６等の処置部材がスコープ先端面２０Ｔから所定の基準長さまで引き出された否かが容易に判断できる。

そして本実施形態のように、鉗子３６の先端部３６Ｔとマーク３６Ｍとの距離を第１もしくは第２の基準長さＬ_１、Ｌ_２として設定することにより、マーク３６Ｍが一つで足りるものの、鉗子先端部３６Ｔの構造が複雑であって基準長さの一端部として不適当である場合などにおいては、複数のマーク３６Ｍを設け、マーク３６Ｍ同士の間隔を第１、第２の基準長さＬ_１、Ｌ_２としても良い。また、使用状態にある鉗子３６の全体ではなく、第２の基準長さＬ_２を示す部分のみが、常に被観察体像に含まれていても良い。患部Ｄの大きさの計測に支障がないからである。

また、ユーザが所望するタイミングで目盛り表示、非表示モードの切り換えを可能にすべく、鉗子操作ボタン３０に連動するスイッチ３２の代わりに、手動スイッチを設けても良い。さらに、鉗子３６が所定の長さだけスコープ先端面２０Ｔから引き出されて体内に挿入されると自動的にオン状態となるスイッチを設け、鉗子３６の移動と表示、非表示モードの切り換えとを連動させても良い。また、モードが切り換えられることなしに、目盛りＧが、常に被観察体とともに表示されても良い。なお、スイッチ３２は、鉗子チャンネル３４の先端、または後端のいずれに設けられていても良い。

本実施形態における電子内視鏡装置のブロック図である。 スコープの先端面を示す斜視図である。 画像表示領域の周囲にのみマスク処理が施された状態の表示画面を示す図である。 画像表示領域の周囲と、画像表示領域の一部にマスク処理が施された状態の表示画面を示す図である。 スコープ先端面から伸びた状態の鉗子と、患部とを概略的に示す図である。 図５の状態における、鉗子と患部とを含む被観察体像が表示された表示画面を示す図である。

符号の説明

１０ 電子内視鏡装置
２０ スコープ
２４ ＣＣＤ（画像生成手段）
３２ スイッチ
３６ 鉗子（処置部材）
３６Ｍ マーク（指標）
４２ システムコントロール回路（モード切換手段）
５２ メモリコントロール回路（マスク処理手段）
８０ モニタ（画像表示手段）

Claims (5)

1. 被観察体の画像を生成する画像生成手段と、
   前記被観察体の画像を表示する画像表示手段と、
   前記画像表示手段において前記被観察体の画像が表示される表示領域に、電子マスク処理を施すマスク処理手段と、
   前記被観察体を処置する処置部材とを備え、
   前記処置部材において、基準長さを示すための指標が設けられており、前記マスク処理手段が、前記基準長さに基づいて前記被観察体の大きさを計測するための目盛りを、前記表示領域に表示可能であることを特徴とする電子内視鏡装置。
2. 前記マスク処理手段が前記目盛りを表示する目盛り表示モードと、前記目盛りを表示しない目盛り非表示モードとを切り換えるモード切換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. 前記処置部材が操作されるとオン状態となるスイッチをさらに有し、前記スイッチがオン状態になると、前記モード切換手段が前記目盛り非表示モードから前記目盛り表示モードに切り換えることを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡装置。
4. 前記指標が、前記処置部材の先端部からの距離を前記基準長さとして示すことを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。
5. 前記処置部材が設けられたスコープをさらに有し、前記処置部材が、前記被観察体の画像に含まれるように前記スコープに対して進退自在であることを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡装置。