JP2009095466A - 内視鏡システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の内視鏡を同時或いは交互に使用する際の利便性を向上することができる内視鏡システムを提供する。
【解決手段】 第１の内視鏡１０と第２の内視鏡５０とを併用する内視鏡システム１において、第１の内視鏡１０に対応する第１のプロセッサ部３０と第２の内視鏡５０に対応する第２のプロセッサ部７０とを同一の筐体内に配設して、第１，第２の調光回路３２，７２を単一のプロセッサ５内に配設する。これにより、各内視鏡１０，５０に応じたプロセッサ等を内視鏡の数だけ用意する必要がなく、複数の内視鏡を同時或いは交互に使用する際の利便性を向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数の内視鏡を併用する方式の手術等に好適な内視鏡システムに関する。

内視鏡観察においては、モニタに表示される被写体像の明るさを、適正な明るさ（目標値）に保つことが要求される。このため、内視鏡装置では、対象物に照射する光量を制御したり、撮像素子で得られた電気信号の利得（ゲイン）を制御する等の技術が従来より広く用いられている。さらに、被写体像の明るさをより正確に制御するため、上述の光量制御及びゲイン制御を併用する技術も広く用いられている。

これらの制御は、一般に、撮像素子で得られた画像信号等に基づくフィードバック制御によって実現される。例えば、特許文献１には、比較値となる輝度を持つ画素を基準とし、この画素の輝度が参照値に近づくように、電子内視鏡（電子スコープ）に供給される光量を調整する技術が開示されている。

ところで、近年、内視鏡手術においては、複数の内視鏡を同時に用いた方式の手術が提案されている。例えば、腹腔鏡下外科手術をより確実に行うことを目的として、経口内視鏡等の管腔鏡を腹腔鏡と併用した、所謂術中内視鏡併用方式の外科手術が提案されている。この方式の外科手術によれば、病変部を腹腔側及び管腔側の両方から観察したり、縫合部を管腔側から直接視認等することで、より完成度の高い手術の実現が期待できる。
特開２０００−２８４０号公報

しかしながら、上述のように複数の内視鏡を同時に用いる場合、各内視鏡の仕様等に応じたプロセッサ（制御装置）等を内視鏡の数だけ用意しなくてはならない等、準備が煩雑になり、また、内視鏡の数に応じたプロセッサ等を用意することはスペース的に非効率であるという問題点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、複数の内視鏡を同時或いは交互に使用する際の利便性を向上することができる内視鏡システムを提供することを目的とする。

本発明は、被検体像を撮像する第１の撮像素子を備えた第１の内視鏡と、前記第１の撮像素子の撮像範囲に対応して被検体を照明するための照明光を発生する第１の照明光発生手段と、前記第１の撮像素子で撮像された被検体の明るさ情報に基づいて前記第１の照明光発生手段で発生する照明光の明るさを調整するための制御信号を生成する第１の調光手段と、被検体像を撮像する第２の撮像素子を備えた第２の内視鏡と、前記第２の撮像素子の撮像範囲に対応して被検体を照明するための照明光を発生する第２の照明光発生手段と、前記第２の撮像素子で撮像された被検体の明るさ情報に基づいて前記第２の照明光発生手段で発生する照明光の明るさを調整するための制御信号を生成する第２の調光手段と、を備え、前記第１の調光手段と前記第２の調光手段は、単一の制御装置内に配設されていることを特徴とする。

本発明の内視鏡システムによれば、複数の内視鏡を同時或いは交互に使用する際の利便性を向上することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１，２は本発明の第１の実施形態に係わり、図１は内視鏡システムの概略構成図、図２はＣＣＤとＬＥＤの各動作タイミングの関係を例示する説明図である。

図１に示す内視鏡システム１は、被検体像を撮像する第１の撮像素子１１を備えた第１の電子内視鏡（第１の内視鏡）１０と、第１の撮像素子１１の撮像範囲に対応して被検体を照明するための照明光を発生する第１の照明光発生手段としての光源装置２０と、第１の撮像素子１１に対する信号処理等を行う第１の映像回路３１を備えた第１のプロセッサ部３０と、被検体像を撮像する第２の撮像素子５１を備えた第２の電子内視鏡（第２の内視鏡）５０と、第２の撮像素子５１の撮像範囲に対応して被検体を照明するための照明光を発生する第２の照明光発生手段としての発光ダイオード（ＬＥＤ）６０と、第２の撮像素子５１に対する信号処理等を行う第２の映像回路７１を備えた第２のプロセッサ部７０と、第１，第２の映像回路３１，７１で生成された各映像信号に対応する映像を表示するモニタ８０と、を有する。

ここで、本実施形態において、内視鏡システム１は、例えば、腹腔鏡下外科手術に好適な内視鏡システムであり、当該内視鏡システムにおいて、メインの内視鏡となる第１の内視鏡１０は例えば挿入部が硬質の腹腔鏡（硬性内視鏡）で構成され、サブの内視鏡となる第２の内視鏡５０は例えば可撓性を有する挿入部を備えたガストロスコープ等の軟性内視鏡で構成されている。

第１の内視鏡１０の挿入部内には、照明光を伝送する照明光伝達手段としてのライトガイド１２が挿通されている。このライトガイド１２の先端部は、挿入部の先端面に開口する照明窓１３に保持された投射レンズ１３ａに対向されている。一方、ライトガイド１２の後端部にはライトガイドコネクタ１５が設けられ、このライトガイドコネクタ１５は、光源装置２０に設けられたライトガイドコネクタ着脱部２０ａに着脱自在に装着されている。これにより、ライトガイド１２は、光源装置２０内の光源２１からの照明光を挿入部内に伝送し、患部等の被写体を、投射レンズ１３ａを通じて照射する。

また、第１の内視鏡１０の挿入部には、照明窓１３に隣接する位置に観察窓１４が形成され、この観察窓１４には対物レンズ１４ａが保持されている。第１の内視鏡１０内において、対物レンズ１４ａの結像位置にはＣＣＤ等で構成された第１の撮像素子１１が配設され、この第１の撮像素子１１により、対物レンズ１４ａで結像された光学像が光電変換される。

第１の撮像素子１１は、挿入部内等を挿通された信号ケーブルと電気接続されている。この信号ケーブルの後端部には第１の信号コネクタ１６が設けられ、第１の信号コネクタ１６は、第１のプロセッサ部３０に設けられた第１の内視鏡着脱部３０ａに着脱自在に装着されている。これにより、第１の撮像素子１１で光電変換された撮像信号は第１の映像回路３１に入力される。第１の映像回路３１は、撮像信号に対する信号処理等を行って第１の映像信号（第１の画像信号）を生成し、生成した第１の映像信号をモニタ８０に出力する。これにより、モニタ８０には、第１の撮像素子１１で撮像された第１の被検体像が表示される。

また、第１のプロセッサ部３０は、第１の撮像素子１１で撮像された被検体の明るさ情報に基づいて第１の被検体像の明るさを調整するための第１の調光回路（第１の調光手段）３２を有する。この第１の調光回路３２には、被検体の明るさ情報として、例えば、被検体像の平均的な明るさを示す直流化された信号（ＥＥ信号）が第１の映像回路３１から入力される。そして、第１の調光回路３２は、例えば、入力されたＥＥ信号に基づいて、第１の映像信号に対する第１のゲインＧ１を可変設定するとともに、第１の調光信号Ｉ１を生成する。

光源装置２０は、例えば、キセノンランプ等からなる光源２１と、光量調整部２２とを有する。光量調整部２２には、第１の調光回路３２で生成された第１の調光信号Ｉ１が、第１の信号コネクタ１６及びライトガイドコネクタ１５を介して入力され、この第１の調光信号Ｉ１に基づき、光量調整部２２は、光源２１からライトガイド１２に入射する照明光の光量を調整する。本実施形態において、具体的には、光量調整部２２は、第１の調光信号Ｉ１に基づいて、光源２１に対する供給電圧を制御することにより光量調整を行う。さらに、光量調整部２２は、光源２１とライトガイド１２との光路上に介装される可変絞り２３の開口量を制御することにより光量調整を行う。

第２の内視鏡５０の挿入部内の先端寄りにはＬＥＤ６０が配設され、このＬＥＤ６０は、挿入部の先端面に開口する照明窓５３に保持された投射レンズ５３ａに対向されている。これにより、ＬＥＤ６０は、患部等の被検体を、投射レンズ５３ａを通じて照射する。

また、第２の内視鏡５０の挿入部には、照明窓５３に隣接する位置に観察窓５４が形成され、この観察窓５４には対物レンズ５４ａが保持されている。第２の内視鏡５０内において、対物レンズ５４ａの結像位置にはＣＣＤ等で構成された第２の撮像素子５１が配設され、この第２の撮像素子５１により、対物レンズ５４ａで結像された光学像が光電変換される。

第２の撮像素子５１は、挿入部内等に挿通された信号ケーブルと電気接続されている。この信号ケーブルの後端部には第２の信号コネクタ５６が設けられ、第２の信号コネクタ５６は、第２のプロセッサ部７０に設けられた第２の内視鏡着脱部７０ａに着脱自在に装着されている。これにより、第２の撮像素子５１で光電変換された撮像信号は第２の映像回路７１に入力される。第２の映像回路７１は、映像信号に対する信号処理等を行って第２の映像信号（第２の画像信号）を生成し、生成した第２の映像信号をモニタ８０に出力する。これにより、モニタ８０には、第２の撮像素子５１で撮像された第２の被検体像が表示される。

また、第２のプロセッサ部７０は、第２の撮像素子５１で撮像された被検体の明るさ情報に基づいて第２の被検体像の明るさを調整するための第２の調光回路（第２の調光手段）７２を有する。この第２の調光回路７２には、被検体の明るさ情報として、例えば、被検体像の平均的な明るさを示す直流化された信号（ＥＥ信号）が第２の映像回路７１から入力される。そして、第２の調光回路７２は、例えば、入力されたＥＥ信号に基づいて、第２の映像信号に対する第２のゲインＧ２を可変設定するとともに、第２の調光信号Ｉ２を生成する。

ここで、本実施形態において、第２の内視鏡５０内にはＬＥＤ６０と電気接続する光量調整部６２が配設されている。この光量調整部６２には、第２の調光回路７２で生成された第２の調光信号Ｉ２が、第２の信号コネクタ５６を介して入力され、この第２の調光信号Ｉ２に基づき、光量調整部６２は、ＬＥＤ６０から出射される照明光の光量を調整する。本実施形態において、具体的には、例えば図２に示すように、ＬＥＤ６０の動作は第２の撮像素子（ＣＣＤ）５１の動作に同期するよう設定されており、光量調整部６２は、第２の撮像素子５１の露光時間に対するＬＥＤ６０の発光時間を、第２の調光信号Ｉ２に基づいて可変制御することで光量調整を行う。なお、光量調整部６２は、ＬＥＤ６０の発光時間に代えて、ＬＥＤ６０に対する供給電圧を制御することによって光量調整を行ってもよい。

ここで、図１に示すように、第１のプロセッサ部３０と第２のプロセッサ部７０とは、同一の筐体内に配設されている。すなわち、第１，第２の映像回路３１，７１、第１，第２の調光回路３２，７２は、単一のプロセッサ（制御装置）５内に配設されている。

この場合、第１，第２のプロセッサ部３０，７０を交互に駆動させるよう構成することも可能であるが、術中内視鏡併用方式の外科手術等を効率的に実現するため、第１，第２のプロセッサ部３０，７０は、同時に駆動し得る構成であることが望ましい。また、このような構成に伴い、モニタ８０も、必要に応じて、第１，第２の被検体像を所望の形態で主画面と副画面との２画面に表示可能な構成であることが望ましい。

また、第１，第２のプロセッサ部３０，７０を単一のプロセッサ５に内蔵したことによる第１，第２の内視鏡１０，５０の誤接続を的確に防止するため、第１の内視鏡着脱部３０ａ（及び、第１の信号コネクタ１６）と、第２の内視鏡着脱部７０ａ（及び、第２の信号コネクタ５６）の形状は、互いに異なる形状であることが望ましい。

このような実施形態によれば、第１の内視鏡１０と第２の内視鏡５０とを併用する内視鏡システム１において、第１の内視鏡１０に対応する第１のプロセッサ部３０と第２の内視鏡５０に対応する第２のプロセッサ部７０とを同一の筐体内に配設して、第１，第２の調光回路３２，７２を単一のプロセッサ５内に配設することにより、各内視鏡１０，５０に応じたプロセッサ等を内視鏡の数だけ用意する必要がなく、複数の内視鏡を同時或いは交互に使用する際の利便性を向上することができる。

この場合において、例えば、外科手術のメインとなる第１の内視鏡１０の光源を当該第１の内視鏡１０に外部接続する光源装置２０で構成し、サブとなる第２の内視鏡５０の光源を当該第２の内視鏡５０に内蔵されるＬＥＤ６０で構成して、第２の内視鏡５０のケーブルを第１の内視鏡１０のケーブルよりも相対的に細径とすることにより、メインとなる第１の内視鏡１０に必要な照明光を安定的に確保しつつ、両内視鏡１０，５０の取り回し等を容易なものとすることができる。すなわち、例えば、外科手術時等において、ライトガイド１２等によってケーブルが太径となる第１の内視鏡１０の近傍にプロセッサ５を配置することにより、専用のプロセッサに接続した場合と同等の容易さで第１の内視鏡１０の取り回し等を行うことができる。その一方で、第２の内視鏡５０のケーブルは細径であり、ケーブルの配索等が容易であるため、プロセッサ５から離間した所望の位置まで第２の内視鏡５０を容易に導くことができる。

なお、本実施形態において、第１，第２の被検体像に対する調光（明るさ調整）は、上述のものに限定されるものではなく、光源を所定間隔で点滅させたり、光量の増減等を行う等、各種調光方法によって、照明光の総光量を調整することにより実現可能である。また、第１，第２の被検体像に対する調光（明るさ焼成）は、例えば、撮像信号の信号レベルを調節することによって行ってもよい。

次に、図３乃至図５は本発明の第２の実施形態に係わり、図３は内視鏡システムの概略構成図、図４及び図５は第２の内視鏡を変更して構成した内視鏡システムの概略構成図である。ここで、本実施形態は、内視鏡システム１に適合可能な第１，第２の内視鏡の種別を拡張するためのものである。なお、上述の第１の実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態において、第１の内視鏡１１０に設けられた第１の信号コネクタ１１６内には、例えば、第１の内視鏡１１０の種別に固有の抵抗値が設定された第１の抵抗１１７が設けられている。

一方、第１のプロセッサ部１３０には、第１の接続種別検出手段としての第１の接続種別検出部３３が設けられている。この第１の接続種別検出部３３は、第１の信号コネクタ１１６が第１の内視鏡着脱部１３０ａに装着された際に、第１の抵抗１１７と電気的に接続されるようになっており、現在装着されている第１の内視鏡１１０の種別を、第１の抵抗１１７の抵抗値に基づいて判定する。この判定結果は第１の調光回路３２に出力され、第１の調光回路３２は、例えば、検出された第１の内視鏡１１０の種別に応じた第１のゲインＧ２及び第１の調光信号Ｉ１を生成する。

同様に、第２の内視鏡１５０に設けられた第２の信号コネクタ１５６内には、例えば、第２の内視鏡１５０の種別に固有の抵抗値が設定された第２の抵抗１５７が設けられている。

一方、第２のプロセッサ部１７０には、第２の接続種別検出手段としての第２の接続種別検出部７３が設けられている。この第２の接続種別検出部７３は、第２の信号コネクタ１５６が第２の内視鏡着脱部１７０ａに装着された際に、第２の抵抗１５７と電気的に接続されるようになっており、現在装着されている第２の内視鏡１５０の種別を、第２の抵抗１５７の抵抗値に基づいて判定する。この判定結果は第２の調光回路７２に出力され、第２の調光回路７２は、例えば、検出された第２の内視鏡１５０の種別に応じた第２のゲインＧ２及び第２の調光信号Ｉ２を生成する。

また、本実施形態において、第２のプロセッサ部１７０には光量調整部７４が設けられており、第２の調光回路７２は、第２の接続種別検出部７３で検出した第２の内視鏡１５０の種別に応じて、適宜、第２の調光信号Ｉ２を光量調整部７４に出力する。具体的には、例えば、図４に示すように、ＬＥＤ６０に対する光量調整部が内蔵されていない種別の第２の内視鏡１５０が第２のプロセッサ部１７０に装着された場合、第２の調光回路７２は、光量調整部７４に対して第２の調光信号Ｉ２を出力する。これにより、ＬＥＤ６０は、第２の調光信号Ｉ２に応じた光量の照明光を発光する。

また、本実施形態において、第１の内視鏡着脱部１３０ａ（及び、第１の信号コネクタ１１６）と第２の内視鏡着脱部１７０ａ（及び、第２の信号コネクタ１５６）とは互いに同形状に形成されており、これにより、例えば、図５に示すように、第２のプロセッサ部１７０には、第１の内視鏡１１０と同種別の内視鏡についても接続可能となっている。この場合、第２の内視鏡１５０に対応して光源装置６５が別途用意され、この光源装置６５のライトガイドコネクタ着脱部６５ａには、第２の内視鏡１５０内を挿通するライトガイド５８の後端部に設けられたライトガイドコネクタ５９が装着される。これにより、第２の調光回路７２で生成された第２の調光信号Ｉ２は光量調整部１２２に入力される。そして、光量調整部１２２は、第２の調光信号Ｉ２に基づいて光源１２１に対する供給電圧制御や可変絞り１２３の開口量制御を行うことにより、ライトガイド５８に入射する照明光の光量を調整する。

なお、図示しないが、本実施形態において、例えば、第１のプロセッサ部１３０に、ＬＥＤ及び光量調整部を内蔵した内視鏡を第１の内視鏡として装着することも可能である。また、第２のプロセッサ部１７０と同様に、第１のプロセッサ部１３０にも光量調整部を設け、ＬＥＤを内蔵した内視鏡を第１の内視鏡として装着することも可能である。

本発明の第１の実施形態に係わり、内視鏡システムの概略構成図 同上、ＣＣＤとＬＥＤの各動作タイミングの関係を例示する説明図 本発明の第２の実施形態に係わり、内視鏡システムの概略構成図 同上、第２の内視鏡を変更して構成した内視鏡システムの概略構成図 同上、第２の内視鏡を変更して構成した内視鏡システムの概略構成図

符号の説明

１…内視鏡システム
５…プロセッサ（制御装置）
１０…第１の内視鏡
１１…第１の撮像素子
１２…ライトガイド（照明光伝達手段）
１３…照明窓
１３ａ…投射レンズ
１４…観察窓
１４ａ…対物レンズ
１５…ライトガイドコネクタ
１６…第１の信号コネクタ
２０ａ…ライトガイドコネクタ着脱部
２０…光源装置（第１の照明光発生手段）
２１…光源
２２…光量調整部
３０…第１のプロセッサ部
３０ａ…第１の内視鏡着脱部
３１…第１の映像回路
３２…第１の調光回路（第１の調光手段）
３３…第１の接続種別検出部（第１の接続種別検出手段）
５０…第２の内視鏡
５１…第２の撮像素子
５３…照明窓
５３ａ…投写レンズ
５４…観察窓
５４ａ…対物レンズ
５６…第２の信号コネクタ
５８…ライトガイド（照明光伝達手段）
５９…第２のライトガイドコネクタ
６０…発光ダイオード（第２の照明光発生手段）
６２…光量調整部
６５…光源装置
６５ａ…第２のライトガイドコネクタ着脱部
７０…第２のプロセッサ部
７０ａ…第２の内視鏡着脱部
７１…第２の映像回路
７２…第２の調光回路（第２の調光手段）
７３…第２の接続種別検出部（第２の接続種別検出手段）
７４…光量調整部
８０…モニタ
１１０…第１の内視鏡
１１６…第１の信号コネクタ
１１７…第１の抵抗
１２１…光源
１２２…光量調整部
１３０…第１のプロセッサ部
１３０ａ…第１の内視鏡着脱部
１５０…第２の内視鏡
１５６…第２の信号コネクタ
１５７…第２の抵抗
１７０…第２のプロセッサ部
１７０ａ…第２の内視鏡着脱部
Ｇ１…第１のゲイン
Ｇ２…第２のゲイン
Ｉ１…第１の調光信号
Ｉ２…第２の調光信号

Claims (5)

1. 被検体像を撮像する第１の撮像素子を備えた第１の内視鏡と、
   前記第１の撮像素子の撮像範囲に対応して被検体を照明するための照明光を発生する第１の照明光発生手段と、
   前記第１の撮像素子で撮像された被検体の明るさ情報に基づき、前記第１の撮像素子の出力信号に基づいて得られる被写体像の明るさを調整可能な第１の調光手段と、
   被検体像を撮像する第２の撮像素子を備えた第２の内視鏡と、
   前記第２の撮像素子の撮像範囲に対応して被検体を照明するための照明光を発生する第２の照明光発生手段と、
   前記第２の撮像素子で撮像された被検体の明るさ情報に基づき、前記第２の撮像素子の出力信号に基づいて得られる被写体像の明るさを調整可能な第２の調光手段と、を備え、
   前記第１の調光手段と前記第２の調光手段は、単一の制御装置内に配設されていることを特徴とする内視鏡システム。
2. 前記第２の調光手段は、前記第１の調光手段と同時に駆動し得ることを特徴とする請求項１記載の内視鏡システム。
3. 前記第１の照明光発生手段或いは前記第２の照明光発生手段のうちの何れか一方を、対応する一方の前記内視鏡に設けられた照明光伝達手段を介して外部接続する光源装置で構成し、他方を、対応する他方の前記内視鏡の内部に配設される発光ダイオードで構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内視鏡システム。
4. 前記制御装置は、前記第１の内視鏡を着脱可能な第１の内視鏡着脱部と、前記第２の内視鏡を着脱可能な第２の内視鏡着脱部とを有し、
   前記第１の内視鏡着脱部と前記第２の内視鏡着脱部とは互いに異なる形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の内視鏡システム。
5. 前記制御装置は、前記第１の内視鏡を着脱可能な第１の内視鏡着脱部と、前記第１の内視鏡着脱部に装着された前記第１の内視鏡の種別を検出する第１の接続種別検出手段と、前記第１の内視鏡着脱部と同形状に形成され前記第２の内視鏡を着脱可能な第２の内視鏡着脱部と、前記第２の内視鏡着脱部に装着された前記第２の内視鏡の種別を検出する第２の接続種別検出手段と、を有し、
   前記第１の調光手段及び前記第２の調光手段は、前記第１の接続種別検出手段及び前記第２の接続種別検出手段による検出結果に応じて異なる制御形態で被写体像の明るさを調整することを特徴とする請求項１乃至請求項３に何れか１項に記載の内視鏡システム。

Images