JP2011104239A - Scanning medical probe and medical observation system - Google Patents

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将太郎 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning medical probe which is constitutively suitable for taking images from viewpoints of both direct-viewing observation images and side-viewing observation images. <P>SOLUTION: The scanning medical probe has a first optical fiber which transmits light emitted from a light source to an object, vibration means which vibrates the first optical fiber so that an emission end of the first optical fiber orbits a prescribed rotational trajectory, a direct-viewing objective optical system which condenses light emitted from the emission end onto the object and faces in a longitudinal direction of the scanning medical probe, a side-viewing objective optical system which faces in a direction perpendicular to the direct-viewing objective optical system, and a second optical fiber which transmits a reflection of the light condensed on the object to a prescribed outer device. The scanning medical probe is constituted to vibrate a neighborhood of the emission end so that light emitted from the emission end of the first optical fiber may alternatively enter the direct-viewing objective optical system or the diagonal-viewing objective optical system. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、光源から照射された光を対象物上で走査させる走査型医療用プローブに関連し、詳しくは、極細径の光ファイバの先端を共振させて対象物を光走査して画像情報を取得する走査型医療用プローブに関する。また、該医療用プローブを有する医療用観察システムに関する。   The present invention relates to a scanning medical probe that scans light emitted from a light source on an object. Specifically, the object is optically scanned by resonating the tip of an ultrafine optical fiber to obtain image information. The present invention relates to a scanning medical probe to be acquired. The present invention also relates to a medical observation system having the medical probe.

医師が患者の体腔内を観察するときに使用する医療機器として、電子スコープが一般的に知られている。電子スコープを使用する医師は、電子スコープの挿入部を体腔内に挿入して、挿入部の先端に備えられた先端部を観察対象近傍に導く。医師は、先端部に搭載されたCCD(Charge Coupled Device)等の固体撮像素子によって体腔内の生体組織を撮影するため、電子スコープやビデオプロセッサの操作部を必要に応じて操作する。医師は、各種操作を行った結果得られる生体組織の映像をモニタを通じて観察して検査や施術等を行う。   An electronic scope is generally known as a medical device used when a doctor observes the inside of a body cavity of a patient. A doctor who uses the electronic scope inserts the insertion portion of the electronic scope into the body cavity and guides the distal end portion provided at the distal end of the insertion portion to the vicinity of the observation target. A doctor operates an operation unit of an electronic scope or a video processor as necessary in order to photograph a living tissue in a body cavity with a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) mounted on a distal end portion. A doctor observes an image of a living tissue obtained as a result of various operations through a monitor, and performs examinations and treatments.

このように電子スコープは、患者の体腔内に挿入されて使用される。そのため、電子スコープに関して、患者の負担を軽減すべく挿入部を細径化させる要望が恒常的にある。電子スコープを細径化させるためには、各種内蔵部品の配置等を工夫する以外に各種内蔵部品自体を小型化させることが望まれる。なお、固体撮像素子や対物光学系は、電子スコープの内蔵部品のなかでも寸法が大きく、電子スコープの先端部内部の部品実装スペースを専有する割合が高い。別の側面によれば、電子スコープの設計上可能な最小外径寸法は、固体撮像素子や対物光学系の寸法によって実質的に規定される。   As described above, the electronic scope is used by being inserted into a body cavity of a patient. Therefore, regarding electronic scopes, there is a constant demand for reducing the diameter of the insertion portion in order to reduce the burden on the patient. In order to reduce the diameter of the electronic scope, it is desired to reduce the size of various built-in components themselves in addition to devising the arrangement of various built-in components. Note that the solid-state imaging device and the objective optical system have large dimensions among the built-in components of the electronic scope, and the ratio of exclusive use of the component mounting space inside the distal end portion of the electronic scope is high. According to another aspect, the minimum outer diameter dimension that can be designed in the electronic scope is substantially defined by the dimensions of the solid-state imaging device and the objective optical system.

ところで、電子スコープのなかには、直視観察画像と側視観察画像の両方の視点の画像を撮影できるように構成されたタイプがある。この種の電子スコープの具体的構成例は、特許文献1〜4等に記載されている。特許文献1〜4の各文献によれば、固体撮像素子又は対物光学系が直視用と側視用に別個独立して電子スコープの先端部に配置されている。そのため、電子スコープの大径化が避けられない点が問題視されている。   By the way, among electronic scopes, there is a type configured to be able to capture images of both viewpoints of a direct-view observation image and a side-view observation image. Specific configuration examples of this type of electronic scope are described in Patent Documents 1 to 4 and the like. According to each literature of patent documents 1-4, the solid-state image sensor or the objective optical system is separately arrange | positioned in the front-end | tip part of an electronic scope for direct view and side view. Therefore, it is regarded as a problem that the diameter of the electronic scope cannot be avoided.

ここで、固体撮像素子自体を不要とした構成を採用することによって、従来型の電子スコープ(つまり固体撮像素子を搭載した電子スコープ)よりも細径化させることが可能な走査型医療用プローブが提案されている。この種の走査型医療用プローブを有する医療用観察システムの具体的構成例は、特許文献5に記載されている。特許文献5に記載の走査型医療用プローブは、単一の光ファイバの先端を共振させて所定の走査光により対象物を所定の走査パターンで走査する。かかる走査型医療用プローブは、対象物からの反射光を検出して光電変換しビデオプロセッサに順次出力する。ビデオプロセッサは、光電変換された信号を処理して画像化しモニタに出力する。医師は、このようにして得られた体腔内の映像を、電子スコープを使用した場合と同じくモニタを通じて観察し検査や施術等を行うことができる。   Here, a scanning medical probe that can be made smaller in diameter than a conventional electronic scope (that is, an electronic scope equipped with a solid-state imaging device) by adopting a configuration that does not require the solid-state imaging device itself is provided. Proposed. A specific configuration example of a medical observation system having this type of scanning medical probe is described in Patent Document 5. The scanning medical probe described in Patent Document 5 resonates the tip of a single optical fiber and scans an object with a predetermined scanning pattern using predetermined scanning light. Such a scanning medical probe detects reflected light from an object, photoelectrically converts it, and sequentially outputs it to a video processor. The video processor processes the photoelectrically converted signal, images it, and outputs it to the monitor. The doctor can observe the image in the body cavity obtained in this way through a monitor in the same manner as when using an electronic scope, and can perform examinations and treatments.

特開平11−137512号公報JP-A-11-137512 特開平11−253401号公報JP-A-11-253401 特開2004−329699号公報JP 2004-329699 A 特開2005−455号公報JP 2005-455 A 米国特許第6,563,105号明細書US Pat. No. 6,563,105

特許文献1〜4に記載の電子スコープが抱える大径化の問題は、特許文献5に記載の走査型医療用プローブを応用した構成であって、細径でありつつも直視観察画像と側視観察画像の両方の視点の画像を撮影可能な医療用観察機器を提供することにより解消されると考えられる。しかし、これまでのところ、このような医療用観察システムの構成について何ら言及が無く、また、当該医療用観察システムが持つ問題点について何ら提起されておらず、当該問題点を解決する手段についての検討も一切行われていない。   The problem of the increase in the diameter of the electronic scope described in Patent Documents 1 to 4 is a configuration in which the scanning medical probe described in Patent Document 5 is applied. It is considered that the problem can be solved by providing a medical observation device that can capture images of both viewpoints of the observation image. However, so far, there has been no mention of the configuration of such a medical observation system, and no problem has been raised about the medical observation system, and there are no means for solving the problem. No consideration has been given.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、直視観察画像と側視観察画像の両方の視点の画像を撮影するのに適した構成の走査型医療用プローブ、及び該構成の走査型医療用プローブを有する医療用観察システムを提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a scanning medical probe having a configuration suitable for capturing images of both the direct-view observation image and the side-view observation image. And a medical observation system having the scanning medical probe having the above configuration.

上記の課題を解決する本発明の一形態に係る走査型医療用プローブは、光源から照射された光を対象物上で走査させる医療用観察機器であり、次のように構成されている。すなわち、本発明に係る走査型医療用プローブは、光源から射出された光を対象物に向けて伝送する第一の光ファイバと、該第一の光ファイバの射出端が所定の回転軌跡を描くように該第一の光ファイバを振動させる振動手段と、該射出端から射出された光を対象物上に集光させる対物光学系であって、走査型医療用プローブの長軸方向に向いた直視用対物光学系と、該直視用対物光学系と直交する方向に向いた側視用対物光学系と、対象物上に集光された光の反射光を所定の外部機器に伝送する第二の光ファイバとを有している。振動手段は、直視用対象物及び側視対象物の何れに対しても走査光を走査させて直視観察画像と側視観察画像の両方の視点の画像情報を得るべく、第一の光ファイバの射出端から射出された光が直視用対物光学系又は斜視用対物光学系に択一的に入射するように射出端近傍を振動させる。   A scanning medical probe according to an embodiment of the present invention that solves the above problems is a medical observation device that scans light irradiated from a light source on an object, and is configured as follows. That is, in the scanning medical probe according to the present invention, the first optical fiber that transmits the light emitted from the light source toward the object and the emission end of the first optical fiber draw a predetermined rotation locus. And an objective optical system for condensing the light emitted from the exit end onto the object, which is oriented in the long axis direction of the scanning medical probe A direct-view objective optical system; a side-view objective optical system oriented in a direction orthogonal to the direct-view objective optical system; and a second that transmits reflected light of the light collected on the object to a predetermined external device. Optical fiber. The vibration means scans the scanning light with respect to both the direct-view object and the side-view object, and obtains image information of the viewpoints of both the direct-view observation image and the side-view observation image. The vicinity of the emission end is vibrated so that light emitted from the emission end selectively enters the direct-view objective optical system or the perspective objective optical system.

本発明に係る走査型医療用プローブは、第一の光ファイバの射出端の前方のスペースを2つのスペースに区切る壁部を更に有し、その区切られたスペースの各々に直視用対物光学系、側視用対物光学系がそれぞれ配置されたものであってもよい。当該壁部の面であって第一の光ファイバの射出端と対向する壁部の面には、本来意図しない対物光学系への不要散乱成分の入射や該面における正反射成分の該射出端への入射を避けるべく、使用波長の光に対する光吸収率の高い材料が塗布されてもよい。   The scanning medical probe according to the present invention further includes a wall portion that divides a space in front of the exit end of the first optical fiber into two spaces, and each of the divided spaces has a direct-view objective optical system, A side-view objective optical system may be disposed. The surface of the wall that faces the exit end of the first optical fiber is exposed to an unwanted scattering component incident on the objective optical system that is not intended and the exit end of the specular reflection component on the surface. In order to avoid the incidence to the light, a material having a high light absorptance with respect to the light having the wavelength used may be applied.

上記壁部は、側視用対物光学系に入射した光を折り曲げて走査型医療用プローブの側方に射出させるための、該側視用対物光学系が有するミラー部であってもよい。   The wall portion may be a mirror portion included in the side-view objective optical system for bending light incident on the side-view objective optical system to be emitted to the side of the scanning medical probe.

ここで、上記振動手段は、第一の光ファイバの射出端から光が射出される光射出期間中、該射出端を所定の回転基準位置を中心に回転させてもよく、或いは、該射出端を所定の回転基準位置をシフトさせつつ該回転基準位置中心で回転させてもよい。   Here, the vibration means may rotate the emission end around a predetermined rotation reference position during a light emission period in which light is emitted from the emission end of the first optical fiber, or the emission end. May be rotated around the rotation reference position while shifting a predetermined rotation reference position.

本発明に係る走査型医療用プローブは、鉗子を起上させる鉗子起上台と、該鉗子起上台の起上動作に連動させて、直視用対物光学系及び側視用対物光学系に対する第一の光ファイバの射出端の回転基準位置をシフトさせる基準位置シフト手段とを更に有する構成としてもよい。基準位置シフト手段は、第一の光ファイバの射出端の回転基準位置を側視用対物光学系側にシフトさせる構成であってもよい。   The scanning medical probe according to the present invention includes a forceps raising base for raising a forceps, and a first objective optical system for direct viewing and a side viewing objective optical system in conjunction with the raising action of the forceps raising base. Reference position shifting means for shifting the rotation reference position of the exit end of the optical fiber may be further included. The reference position shift means may be configured to shift the rotation reference position of the exit end of the first optical fiber to the side viewing objective optical system side.

上記の課題を解決する本発明の一形態に係る医療用観察システムは、第一の光ファイバに光を入射させる光源と、上記の何れかに記載の走査型医療用プローブと、第二の光ファイバにより伝送された光を受光して画像信号を検出する画像信号検出手段と、第一のタイミングで検出された画像信号に直視画像の画素アドレスを割当てると共に、該第一のタイミングと異なる第二のタイミングで検出された画像信号に側視画像の画素アドレスを割当てて、該画像信号により表現される画像情報の画素配置を決定する画素配置決定手段と、該画素配置決定手段により決定された画素配置に従って各画像情報を空間的に配列して画像を作成する画像作成手段とを有することを特徴としたシステムである。   A medical observation system according to an aspect of the present invention that solves the above problems includes a light source that causes light to enter a first optical fiber, the scanning medical probe according to any one of the above, and a second light. An image signal detecting means for detecting an image signal by receiving light transmitted by a fiber, and assigning a pixel address of a direct-view image to the image signal detected at the first timing, and a second different from the first timing A pixel arrangement determining means for allocating a pixel address of a side-view image to the image signal detected at the timing and determining a pixel arrangement of image information represented by the image signal; and a pixel determined by the pixel arrangement determining means An image creation means for creating an image by spatially arranging each piece of image information according to the arrangement.

本発明によれば、直視観察画像と側視観察画像の両方の視点の画像を撮影するのに適した構成の走査型医療用プローブ、及び該構成の走査型医療用プローブを有する医療用観察システムが提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the scanning medical probe of the structure suitable for image | photographing the viewpoint image of both a direct-viewing observation image and a side-viewing observation image, and a medical observation system which has a scanning medical probe of this structure Is provided.

本発明の第一実施形態の走査型医療用プローブの内部構成及びプロセッサの一部の構成を模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically the internal structure of the scanning medical probe of 1st embodiment of this invention, and a one part structure of a processor. 本発明の第一実施形態のプロセッサ及びモニタの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the processor and monitor of 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態の走査型医療用プローブの挿入部先端の構成を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the structure of the insertion part front-end | tip of the scanning medical probe of 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態の走査型医療用プローブの挿入部先端の内部構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the internal structure of the insertion part front-end | tip of the scanning medical probe of 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態の走査型医療用プローブの圧電アクチュエータ駆動時における各結合パルス光の射出位置を示す図である。It is a figure which shows the emission position of each combined pulse light at the time of the piezoelectric actuator drive of the scanning medical probe of 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態において観察対象上に形成されるスポットを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the spot formed on the observation object in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態のプロセッサが有するDSPの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of DSP which the processor of 1st embodiment of this invention has. 本発明の第一実施形態においてモニタに表示される直視画像及び側視画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the direct view image and side view image which are displayed on a monitor in 1st embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態の走査型医療用プローブの挿入部先端の内部構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the internal structure of the insertion part front-end | tip of the scanning medical probe of 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態の走査型医療用プローブが有する圧電アクチュエータの各電極の位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of each electrode of the piezoelectric actuator which the scanning medical probe of 3rd embodiment of this invention has. 本発明の第三実施形態において、XY近似面上におけるシングルモードファイバの射出端の回転軌跡と画素配置との関係を説明するための図である。In 3rd embodiment of this invention, it is a figure for demonstrating the relationship between the rotation locus | trajectory of the exit end of the single mode fiber on a XY approximate surface, and pixel arrangement | positioning. 本発明の第四実施形態の走査型医療用プローブの挿入部先端の内部構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the internal structure of the insertion part front-end | tip of the scanning medical probe of 4th embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の走査型医療用プローブを有する医療用観察システムについて説明する。   Hereinafter, a medical observation system having a scanning medical probe according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の第一実施形態の走査型医療用プローブ100の内部構成及びプロセッサ200の一部の構成を模式的に示す構成図である。図2は、第一実施形態のプロセッサ200及びモニタ300の構成を示すブロック図である。なお、図2においては、走査型医療用プローブ100とプロセッサ200との接続関係等を明確にするため、走査型医療用プローブ100の一部の構成も模式的に示している。また、モニタ300は周知の構成を有した受像装置であるため、図2においてモニタ300の詳細な構成は図示省略している。これらの図面に示されるように、第一実施形態の医療用観察システム1は、走査型医療用プローブ100、プロセッサ200、及びモニタ300を有している。   FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing an internal configuration of a scanning medical probe 100 and a partial configuration of a processor 200 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram illustrating configurations of the processor 200 and the monitor 300 according to the first embodiment. In FIG. 2, in order to clarify the connection relationship between the scanning medical probe 100 and the processor 200, a part of the configuration of the scanning medical probe 100 is also schematically shown. Further, since the monitor 300 is an image receiving apparatus having a known configuration, the detailed configuration of the monitor 300 is not shown in FIG. As shown in these drawings, the medical observation system 1 of the first embodiment includes a scanning medical probe 100, a processor 200, and a monitor 300.

プロセッサ200は、走査型医療用プローブ100を駆動制御するとともに走査型医療用プローブ100により取得される観察光に基づき画像信号を生成する信号処理装置と、自然光の届かない体腔内に走査型医療用プローブ100を通じて走査光を照射する光源装置とを内蔵した一体型のプロセッサである。なお、別の実施形態では信号処理装置と光源装置とを別体で構成してもよい。   The processor 200 controls the driving of the scanning medical probe 100 and generates an image signal based on the observation light acquired by the scanning medical probe 100, and the scanning medical medical device in a body cavity where natural light does not reach. The integrated processor includes a light source device that emits scanning light through the probe 100. In another embodiment, the signal processing device and the light source device may be configured separately.

図2に示されるように、走査型医療用プローブ100は、基端部に光学コネクタ部110及び電気コネクタ部120を有している。また、プロセッサ200は、光学コネクタ部210及び電気コネクタ部220を有している。光学コネクタ部110が光学コネクタ部210に差し込まれることにより、走査型医療用プローブ100とプロセッサ200が光学的に接続される。同じく、電気コネクタ部120が電気コネクタ部220に差し込まれることにより、走査型医療用プローブ100とプロセッサ200が電気的に接続される。プロセッサ200とモニタ300は、所定のケーブルを介して電気的に接続される。なお、図1においては、走査型医療用プローブ100とプロセッサ200の接続関係等を分かり易くするため、光学コネクタ部110と210との接続部分を敢えて二つに分けて図示している。   As shown in FIG. 2, the scanning medical probe 100 has an optical connector portion 110 and an electrical connector portion 120 at the proximal end portion. Further, the processor 200 includes an optical connector unit 210 and an electrical connector unit 220. By inserting the optical connector part 110 into the optical connector part 210, the scanning medical probe 100 and the processor 200 are optically connected. Similarly, when the electrical connector unit 120 is inserted into the electrical connector unit 220, the scanning medical probe 100 and the processor 200 are electrically connected. The processor 200 and the monitor 300 are electrically connected via a predetermined cable. In FIG. 1, in order to make it easy to understand the connection relationship between the scanning medical probe 100 and the processor 200, the connection portion between the optical connector portions 110 and 210 is divided into two.

このように走査型医療用プローブ100、プロセッサ200、モニタ300がそれぞれ接続されて電源が投入されると、術者は、医療用観察システム1を使用して患者の体腔内を検査、施術等できるようになる。具体的には、術者は、走査型医療用プローブ100の挿入部130を体腔内に挿入して挿入部130の挿入部先端130aを観察対象近傍に導きつつ、プロセッサ200の操作パネル260を必要に応じて操作する。術者は、このような操作を行った結果得られる体腔内の生体組織の映像をモニタ300を通じて観察し検査や施術等を行う。   Thus, when the scanning medical probe 100, the processor 200, and the monitor 300 are connected to each other and the power is turned on, the operator can use the medical observation system 1 to examine and perform treatment in the body cavity of the patient. It becomes like this. Specifically, the operator needs the operation panel 260 of the processor 200 while inserting the insertion portion 130 of the scanning medical probe 100 into the body cavity and guiding the insertion portion distal end 130a of the insertion portion 130 to the vicinity of the observation target. Depending on the operation. The surgeon observes an image of a living tissue in the body cavity obtained as a result of such an operation through the monitor 300, and performs an examination or a treatment.

なお、第一実施形態においては、体腔内の生体組織を観察するために走査型医療用プローブ100単体が体腔内に直接挿入される。別の実施形態においては、例えば挿入部先端130aを観察対象近傍にスムーズに導くため、挿入部130にガイドワイヤ等を添えて挿入するようにしてもよい。また、例えば電子スコープ等が有する鉗子チャンネルに挿入部130を挿入し通して、挿入部先端130aを観察対象近傍に近接させるようにしてもよい。   In the first embodiment, the scanning medical probe 100 alone is directly inserted into the body cavity in order to observe the living tissue in the body cavity. In another embodiment, for example, in order to smoothly guide the insertion portion distal end 130a to the vicinity of the observation target, the insertion portion 130 may be inserted with a guide wire or the like. Further, for example, the insertion portion 130 may be inserted through a forceps channel of an electronic scope or the like so that the insertion portion distal end 130a is close to the vicinity of the observation target.

プロセッサ200は、観察対象を走査するための光源としてR、G、Bの各波長に対応した光を発振するレーザ光源230R、230G、230Bを有している。なお、これら3つのレーザ光源は、例えば広帯域であるスーパーコンティニューム光等を発振する単一のファイバレーザに置き換えてもよい。また、光源は、レーザ光源に限らず例えばLED(Light Emitting Diode)等の他の形態の光源としてもよい。   The processor 200 includes laser light sources 230R, 230G, and 230B that oscillate light corresponding to wavelengths of R, G, and B as light sources for scanning the observation target. These three laser light sources may be replaced with, for example, a single fiber laser that oscillates a broadband supercontinuum light or the like. Further, the light source is not limited to the laser light source, and may be a light source of another form such as an LED (Light Emitting Diode).

プロセッサ200は、該プロセッサ200の各回路の信号処理タイミング等を統括的に制御するシステムコントローラ240を有している。システムコントローラ240は、ドライバ232R、232G、232Bの各ドライバ回路に所定の変調制御信号を出力する。ドライバ232R、232G、232Bはそれぞれ、入力された変調制御信号に基づきレーザ光源230R、230G、230Bを直接変調する。具体的には、各ドライバ回路は、変調制御信号に基づき、同一振幅かつ同位相の電流を、対応するレーザ光源に流す。これにより、レーザ光源230R、230G、230Bは、R、G、Bの各波長に対応する同一強度のパルス光(以下、「Rパルス光」、「Gパルス光」、「Bパルス光」と記す。)を同期したタイミングで発振する。なお、各色のパルスの発光タイミングは、同時に限らず、順次(例えばR、G、Bの順)であってもよい。また、各色のパルス光の射出光量は、走査型医療用プローブ100を構成するファイバの透過率や光検出器の感度、被写体からの散乱光強度等を考慮して設定し又は調節してもよい。   The processor 200 includes a system controller 240 that comprehensively controls signal processing timing and the like of each circuit of the processor 200. The system controller 240 outputs predetermined modulation control signals to the driver circuits of the drivers 232R, 232G, and 232B. The drivers 232R, 232G, and 232B directly modulate the laser light sources 230R, 230G, and 230B based on the input modulation control signal. Specifically, each driver circuit passes currents having the same amplitude and the same phase to the corresponding laser light sources based on the modulation control signal. As a result, the laser light sources 230R, 230G, and 230B are described as pulse lights having the same intensity corresponding to the wavelengths of R, G, and B (hereinafter referred to as “R pulse light”, “G pulse light”, and “B pulse light”). Oscillates at the same time. The light emission timing of each color pulse is not limited to the same time, but may be sequential (for example, in the order of R, G, and B). In addition, the emission light amount of each color pulse light may be set or adjusted in consideration of the transmittance of the fibers constituting the scanning medical probe 100, the sensitivity of the photodetector, the intensity of scattered light from the subject, and the like. .

各レーザ光源から発振されたRパルス光、Gパルス光、Bパルス光は、光結合器234に入射する。光結合器234は、入射した各パルス光を位相を揃えた状態で結合して射出する。以下、説明の便宜上、光結合器234により結合されたパルス光を「結合パルス光」と記す。   The R pulse light, G pulse light, and B pulse light oscillated from each laser light source enter the optical coupler 234. The optical coupler 234 combines and emits each incident pulsed light in a state where the phases are aligned. Hereinafter, for convenience of explanation, the pulsed light coupled by the optical coupler 234 is referred to as “coupled pulsed light”.

光源が単一のファイバレーザである場合には、各波長のパルス光を同期させるためのタイミング制御が不要である。そのため、レーザ光源周辺の回路構成等を簡素化できるメリットがある。また、既に結合された状態のパルス光が発振されるため、光結合器234が不要になるメリットもある。   When the light source is a single fiber laser, timing control for synchronizing the pulsed light of each wavelength is not necessary. Therefore, there is an advantage that the circuit configuration around the laser light source can be simplified. Further, since the pulsed light that has already been coupled is oscillated, there is an advantage that the optical coupler 234 is unnecessary.

光結合器234から射出された結合パルス光は、走査型医療用プローブ100が有するシングルモードファイバ112の入射端112aに入射する。シングルモードファイバ112は、光学コネクタ部110から挿入部先端130aに亘って、走査型医療用プローブ100の外皮部材(後述の図3に示されるシース132)に収容されている。入射端112aに入射した結合パルス光は、シングルモードファイバ112内部を全反射を繰り返すことにより伝搬される。伝搬された結合パルス光は、挿入部先端130a内部に配置されたシングルモードファイバ112の射出端112bから射出される。なお、パルス光の伝送路は、シングルモードファイバに限らず、マルチモードファイバであってもよい。   The combined pulse light emitted from the optical coupler 234 enters the incident end 112a of the single mode fiber 112 included in the scanning medical probe 100. The single mode fiber 112 is accommodated in the outer skin member (sheath 132 shown in FIG. 3 described later) of the scanning medical probe 100 from the optical connector portion 110 to the insertion portion distal end 130a. The combined pulse light incident on the incident end 112a is propagated by repeating total reflection inside the single mode fiber 112. The propagated coupled pulse light is emitted from the exit end 112b of the single mode fiber 112 disposed inside the insertion portion distal end 130a. The transmission path of the pulsed light is not limited to a single mode fiber but may be a multimode fiber.

図3は、第一実施形態の挿入部先端130aの構成を模式的に示す正面図である。図4(a)は、図3中矢印A方向から挿入部先端130aを臨んだときの挿入部先端130aの内部構成を模式的に示す側面図である。図4(b)は、図3中矢印B方向から挿入部先端130aを臨んだときの挿入部先端130aの内部構成を模式的に示す上面図である。なお、以降においては、走査型医療用プローブ100の構成を説明するにあたり、便宜上、走査型医療用プローブ100の長手方向をZ方向、Z方向に直交しかつ互いに直交する二方向をX方向、Y方向と定義する。また、走査型医療用プローブ100の中心軸に符号「AX」を付す。   FIG. 3 is a front view schematically showing the configuration of the insertion portion distal end 130a of the first embodiment. FIG. 4A is a side view schematically showing an internal configuration of the insertion portion distal end 130a when the insertion portion distal end 130a is viewed from the direction of arrow A in FIG. FIG. 4B is a top view schematically showing an internal configuration of the insertion portion distal end 130a when the insertion portion distal end 130a faces the arrow B direction in FIG. In the following, in describing the configuration of the scanning medical probe 100, for convenience, the longitudinal direction of the scanning medical probe 100 is the Z direction, the two directions orthogonal to the Z direction and orthogonal to each other are the X direction, and Y Defined as direction. Further, the reference axis “AX” is attached to the central axis of the scanning medical probe 100.

図3又は図4に示されるシース132は、可撓性を有する走査型医療用プローブ100の保護チューブである。シース132は、挿入部先端130aから光学コネクタ部110にまで延びた形状を有し、走査型医療用プローブ100が有する各種内蔵部品を保護している。シース132の外径寸法は、走査型医療用プローブ100が固体撮像素子等を搭載しない構成であるため、従来型の電子スコープの外径に比べて格段に細い。そのため、走査型医療用プローブ100は、従来型の電子スコープに比べてより一層の低浸襲性が達成されている。   The sheath 132 shown in FIG. 3 or 4 is a protective tube of the scanning medical probe 100 having flexibility. The sheath 132 has a shape extending from the insertion portion distal end 130a to the optical connector portion 110, and protects various built-in components of the scanning medical probe 100. The outer diameter dimension of the sheath 132 is much smaller than the outer diameter of a conventional electronic scope because the scanning medical probe 100 is not mounted with a solid-state imaging device or the like. Therefore, the scanning medical probe 100 achieves even lower invasiveness than a conventional electronic scope.

走査型医療用プローブ100は、鉗子起上台160を有している。鉗子起上台160は、シース132内部の図示省略された鉗子チャンネルに挿入され通された処置具を患部等に向けて起上する。   The scanning medical probe 100 has a forceps raising base 160. The forceps raising base 160 raises the treatment tool inserted and passed through a forceps channel (not shown) inside the sheath 132 toward the affected area or the like.

図4(a)又は図4(b)に示されるように、シース132内部には、支持体134が設けられている。支持体134は、圧電アクチュエータ136を支持している。圧電アクチュエータ136には、シングルモードファイバ112が貫通されている。シングルモードファイバ112は、その先端部112cが圧電アクチュエータ136の先端から所定量突出されて、圧電アクチュエータ136に片持ち梁の状態で支持されている。圧電アクチュエータ136の後端近傍には、電極136X、136X、136Y、136Yが設けられている。各電極は、例えば同一サイズかつ同一形状である。電極136Xと電極136Xは、シングルモードファイバ112の中心軸を通るY方向の直線を挟んで対称に配置されている。電極136Yと電極136Yは、シングルモードファイバ112の中心軸を通るX方向の直線を挟んで対称に配置されている。各電極は、終端が電気コネクタ部120内部に収容された電線(不図示)と接続されている。電極136X及び136Xは、電気コネクタ部120と電気コネクタ部220とを接続させたときに、プロセッサ200が有するX軸ドライバ236Xに接続される。電極136Y及び136Yは、電気コネクタ部120と電気コネクタ部220とを接続させたときに、プロセッサ200が有するY軸ドライバ236Yに接続される。 As shown in FIG. 4A or 4B, a support 134 is provided inside the sheath 132. The support 134 supports the piezoelectric actuator 136. A single mode fiber 112 is passed through the piezoelectric actuator 136. The single mode fiber 112 has a tip 112c protruding from the tip of the piezoelectric actuator 136 by a predetermined amount, and is supported by the piezoelectric actuator 136 in a cantilever state. In the vicinity of the rear end of the piezoelectric actuator 136, electrodes 136X 1 , 136X 2 , 136Y 1 , 136Y 2 are provided. Each electrode has, for example, the same size and the same shape. Electrode 136X 1 and the electrode 136X 2 are arranged symmetrically about the Y direction of a straight line passing through the central axis of the single mode fiber 112. Electrode 136Y 1 and the electrode 136Y 2 are arranged symmetrically about the X direction of the straight line passing through the central axis of the single mode fiber 112. Each electrode has a terminal connected to an electric wire (not shown) housed in the electrical connector portion 120. Electrodes 136X 1 and 136X 2, when allowed to connect the electrical connector 120 and the electrical connector portion 220 is connected to the X-axis driver 236X included in the processor 200. Electrodes 136Y 1 and 136Y 2, when allowed to connect the electrical connector 120 and the electrical connector portion 220 is connected to the Y-axis driver 236Y included in the processor 200.

システムコントローラ240は、X軸ドライバ236X、Y軸ドライバ236Yの各ドライバ回路に所定の駆動制御信号を出力する。X軸ドライバ236Xは、駆動制御信号に基づいて交流電圧Vxを電極136X、136X間に印加して、圧電アクチュエータ136をX方向に共振させる。Y軸ドライバ236Yは、駆動制御信号に基づいて交流電圧Vxと同一周波数であって位相が直交する交流電圧Vyを電極136Y、136Y間に印加して、圧電アクチュエータ136をY方向に共振させる。交流電圧Vx、Vyはそれぞれ、振幅がリニアに増加して、時間(Vx)、(Vy)かけて実効値(Vx)、(Vy)に達する電圧として定義される。 The system controller 240 outputs predetermined drive control signals to the driver circuits of the X-axis driver 236X and the Y-axis driver 236Y. The X-axis driver 236X applies an AC voltage Vx between the electrodes 136X 1 and 136X 2 based on the drive control signal to resonate the piezoelectric actuator 136 in the X direction. Based on the drive control signal, the Y-axis driver 236Y applies an AC voltage Vy having the same frequency as the AC voltage Vx and orthogonal in phase between the electrodes 136Y 1 and 136Y 2 to resonate the piezoelectric actuator 136 in the Y direction. . The AC voltages Vx and Vy are respectively defined as voltages that linearly increase in amplitude and reach effective values (Vx) and (Vy) over time (Vx) and (Vy).

図5は、圧電アクチュエータ136の駆動時における各結合パルス光の射出位置Pi(i=0〜n)を示す図である。図5においては、説明の便宜上、シングルモードファイバ112の射出端112bの初期位置P(圧電アクチュエータ136の非駆動時における位置)より僅かに上の位置に原点を置く。射出端112bは、圧電アクチュエータ136によるX方向及びY方向への運動エネルギーが合成されることにより、X−Y平面に近似する面(以下、「XY近似面」と記す。)上において初期位置Pを中心に渦巻状のパターンSPを描くように回転する。射出端112bの回転軌跡は、印加される電圧に比例して大きくなり、実効値(Vx)、(Vy)の交流電圧が印加された時点で最も大きい径を有する円の軌跡を描く。シングルモードファイバ112の入射端112aに入射した結合パルス光は、圧電アクチュエータ136への交流電圧の印加開始直後から印加停止までの期間(つまり、時間(Vx)又は(Vy)に相当する期間であり、以下、「サンプリング期間」と記す。)、射出端112bから射出され続ける。各結合パルス光は、サンプリング期間中、射出位置P、P、P、・・・、Pn−2、Pn−1、Pに位置するタイミングで射出端112bから順に射出される。 FIG. 5 is a diagram showing the emission position Pi (i = 0 to n) of each coupled pulsed light when the piezoelectric actuator 136 is driven. In FIG. 5, for convenience of explanation, the origin is set slightly above the initial position P 0 (position when the piezoelectric actuator 136 is not driven) of the exit end 112 b of the single mode fiber 112. The injection end 112b has an initial position P on a surface that approximates the XY plane (hereinafter referred to as “XY approximate surface”) by combining the kinetic energy in the X and Y directions by the piezoelectric actuator 136. Rotate to draw a spiral pattern SP around zero . The rotation trajectory of the injection end 112b increases in proportion to the applied voltage, and draws a trajectory of a circle having the largest diameter when the AC voltage having the effective values (Vx) and (Vy) is applied. The coupled pulsed light incident on the incident end 112a of the single mode fiber 112 is a period (ie, a period corresponding to time (Vx) or (Vy)) from immediately after application of AC voltage to the piezoelectric actuator 136 is stopped. Hereinafter, it is referred to as a “sampling period”.), And the injection is continued from the injection end 112b. Each combined pulse light is sequentially emitted from the emission end 112b at the timing of the emission positions P 0 , P 1 , P 2 ,..., P n−2 , P n−1 , and P n during the sampling period. .

シングルモードファイバ112の先端部112cの振動は、サンプリング期間の経過後、圧電アクチュエータ136への交流電圧の印加が停止されるため、徐々に減衰されていく。かかる減衰に伴って、XY近似面上におけるシングルモードファイバ112の射出端112bの円運動は徐々に減衰して、所定時間後に初期位置Pで停止する。以下、説明の便宜上、サンプリング期間が終了してから射出端112bが初期位置Pに停止するまでの期間を「制動期間」と記す。一フレーム(又は一フィールド)に対応する期間は、サンプリング期間と制動期間で構成される。制動期間を短縮するため、制動期間の初期段階に圧電アクチュエータ136に逆相電圧を印加して、制動トルクを積極的に加えるようにしてもよい。 The vibration of the distal end portion 112c of the single mode fiber 112 is gradually attenuated after the sampling period has elapsed, since the application of the AC voltage to the piezoelectric actuator 136 is stopped. With the such attenuation, circular motion of the exit end 112b of the single mode fiber 112 on the XY approximate surface is gradually attenuated, and stops at the initial position P 0 after a predetermined time. For convenience of explanation, the duration of the sampling period has ended and the exit end 112b is stopped at the initial position P 0 referred to as "braking period". A period corresponding to one frame (or one field) includes a sampling period and a braking period. In order to shorten the braking period, a reverse phase voltage may be applied to the piezoelectric actuator 136 in the initial stage of the braking period so as to positively apply the braking torque.

図4(a)に示されるように、シングルモードファイバ112の前方には、壁部150により区切られた2つのスペースの各々に、直視用対物光学系138、側視用対物光学系140の別個独立した対物光学系が配置されている。直視用対物光学系138は、光軸が走査型医療用プローブ100の長軸方向(中心軸AX方向)と平行であるように配置されている。側視用対物光学系140は、物体(観察対象)側に最も近いレンズの光軸が直視用対物光学系138の光軸と直交する光学構成を有している。   As shown in FIG. 4A, in front of the single mode fiber 112, the direct-view objective optical system 138 and the side-view objective optical system 140 are separately provided in each of the two spaces separated by the wall 150. An independent objective optical system is arranged. The direct-view objective optical system 138 is arranged so that the optical axis is parallel to the long axis direction (center axis AX direction) of the scanning medical probe 100. The side-view objective optical system 140 has an optical configuration in which the optical axis of the lens closest to the object (observation target) side is orthogonal to the optical axis of the direct-view objective optical system 138.

シングルモードファイバ112の射出端112bから射出された結合パルス光は、シングルモードファイバ112の先端部112cの振れ角に応じて直視用対物光学系138又は側視用対物光学系140の何れかに入射する。   The combined pulse light emitted from the exit end 112b of the single mode fiber 112 is incident on either the direct-view objective optical system 138 or the side-view objective optical system 140 according to the deflection angle of the tip 112c of the single mode fiber 112. To do.

シングルモードファイバ112の射出端112bと対向する壁部150の面には、使用波長のレーザ光に対する光吸収率が高いレーザ光吸収剤152が塗布されている。レーザ光吸収剤152の光吸収作用により、本来意図しない対物光学系への不要散乱成分の入射(例えば直視用対物光学系138に向けて射出された結合パルス光が壁部150で散乱されて側視用対物光学系140に入射する等)が効果的に抑えられる。また、当該面における正反射成分が射出端112bに入射するのを防止することができる。   On the surface of the wall portion 150 facing the emission end 112b of the single mode fiber 112, a laser light absorbent 152 having a high light absorption rate for the laser light having the wavelength used is applied. Due to the light absorption action of the laser light absorber 152, an unwanted scattering component is incident on the objective optical system which is not intended originally (for example, the combined pulsed light emitted toward the direct-view objective optical system 138 is scattered by the wall portion 150). Etc.) is effectively suppressed. Further, it is possible to prevent the regular reflection component on the surface from entering the exit end 112b.

直視用対物光学系138に入射した結合パルス光は、直視用対物光学系138のパワーにより挿入部先端130aの前方に位置する観察対象上にスポットSiを形成する。側視用対物光学系140に入射した結合パルス光は、ミラーMによって折り曲げられつつ側視用対物光学系140のパワーにより挿入部先端130aの側方に位置する観察対象上にスポットSiを形成する。   The combined pulsed light incident on the direct-view objective optical system 138 forms a spot Si on the observation target positioned in front of the insertion portion distal end 130a by the power of the direct-view objective optical system 138. The combined pulsed light incident on the side-view objective optical system 140 forms a spot Si on the observation target positioned on the side of the insertion portion tip 130a by the power of the side-view objective optical system 140 while being bent by the mirror M. .

図6(a)、図6(b)は、観察対象上に形成されるスポットSiを説明するための図である。図6(a)又は図6(b)において、図5の射出位置Piに対応するスポットSiには、当該射出位置Piと同一のサブスクリプトを付している。図6(a)、図6(b)はそれぞれ、一サンプリング期間中、側視用対物光学系140、直視用対物光学系138を介して観察対象上に形成されるスポットSiを示す。図5及び図6の各図から明らかなように、図5中Y座標が正であるときに射出された結合パルス光は、側視用対物光学系140を介して観察対象上にスポットSiを形成する。また、図5中Y座標が負であるときに射出された結合パルス光は、直視用対物光学系138を介して観察対象上にスポットSiを形成する。なお、図6(a)又は図6(b)中の渦巻状の実線は、観察対象上にパルス光で無く連続光を走査した場合を想定して描かれた仮想的な走査軌跡である。   FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining the spot Si formed on the observation target. In FIG. 6A or 6B, the same subscript as the injection position Pi is attached to the spot Si corresponding to the injection position Pi in FIG. FIGS. 6A and 6B show the spots Si formed on the observation target via the side-view objective optical system 140 and the direct-view objective optical system 138, respectively, during one sampling period. As is clear from FIGS. 5 and 6, the combined pulse light emitted when the Y coordinate in FIG. 5 is positive passes the spot Si onto the observation target via the side-view objective optical system 140. Form. In addition, the combined pulse light emitted when the Y coordinate in FIG. 5 is negative forms a spot Si on the observation target via the direct-view objective optical system 138. In addition, the spiral solid line in FIG. 6A or FIG. 6B is a virtual scanning locus drawn on the assumption that continuous light is scanned on the observation target instead of pulsed light.

サンプリング期間中の各結合パルス光の射出位置Piと、該射出位置Piに対応するスポットSiの観察視野中の形成位置との関係は、実験等を重ねた結果予め求められている。また、各スポットSiの形成位置と、該形成位置からの反射パルス光を検出して画像化する際の画素位置との関係も予め計算されている。システムコントローラ240は、これらの既知情報に基づいて、X軸ドライバ236X、Y軸ドライバ236Yに対する制御(つまり、各圧電アクチュエータに印加される交流電圧の制御)、及びドライバ232R、232G、232Bに対する制御(つまり、サンプリング期間中における各レーザ光源の変調制御)のそれぞれをフレームレートに応じた周期で繰り返す。   The relationship between the emission position Pi of each combined pulse light during the sampling period and the formation position of the spot Si in the observation field corresponding to the emission position Pi is obtained in advance as a result of repeated experiments. Further, the relationship between the formation position of each spot Si and the pixel position at the time of imaging by detecting the reflected pulse light from the formation position is also calculated in advance. Based on this known information, the system controller 240 controls the X-axis driver 236X and the Y-axis driver 236Y (that is, controls the AC voltage applied to each piezoelectric actuator) and controls the drivers 232R, 232G, and 232B ( In other words, each modulation control of each laser light source during the sampling period is repeated at a cycle according to the frame rate.

図4に示されるように、走査型医療用プローブ100は、直視用受光ファイババンドル142A及び側視用受光ファイババンドル142Bを有している。直視用受光ファイババンドル142Aは、入射端が挿入部先端130aの前面に位置するようにシース132に支持されている。側視用受光ファイババンドル142Bは、入射端がシース132の側壁面に位置するようにシース132に支持されている。図4において図示省略するが、各受光ファイババンドルは支持体134の後方で束ねられており、光ファイババンドル142を構成している。   As shown in FIG. 4, the scanning medical probe 100 includes a direct-view light-receiving fiber bundle 142A and a side-view light-receiving fiber bundle 142B. The direct-viewing light receiving fiber bundle 142A is supported by the sheath 132 so that the incident end is positioned in front of the insertion portion distal end 130a. The side-viewing optical fiber bundle 142B is supported by the sheath 132 so that the incident end is positioned on the side wall surface of the sheath 132. Although not shown in FIG. 4, the respective light receiving fiber bundles are bundled behind the support 134, and constitute an optical fiber bundle 142.

直視用対物光学系138を介して観察対象上に形成されたスポットSiは、該観察対象上で散乱されて直視用受光ファイババンドル142Aに入射する。側視用対物光学系140を介して観察対象上に形成されたスポットSiは、該観察対象上で散乱されて側視用受光ファイババンドル142Bに入射する。直視用受光ファイババンドル142Aと側視用受光ファイババンドル142Bは、入射端面が互いに直交すると共に比較的離れて配置されている。そのため、挿入部先端130aの前方に位置する観察対象上で散乱された成分は、側視用受光ファイババンドル142Bに実質的に入射しない。また、挿入部先端130aの側方に位置する観察対象上で散乱された成分は、直視用受光ファイババンドル142Aに実質的に入射しない。   The spot Si formed on the observation target via the direct-view objective optical system 138 is scattered on the observation target and is incident on the direct-view light receiving fiber bundle 142A. The spot Si formed on the observation object via the side-view objective optical system 140 is scattered on the observation object and enters the side-view light-receiving fiber bundle 142B. The direct-viewing light-receiving fiber bundle 142A and the side-viewing light-receiving fiber bundle 142B are disposed relatively apart from each other with their incident end faces orthogonal to each other. Therefore, the component scattered on the observation object located in front of the insertion portion distal end 130a does not substantially enter the side-viewing light-receiving fiber bundle 142B. In addition, the component scattered on the observation object located on the side of the insertion portion distal end 130a does not substantially enter the direct-view light receiving fiber bundle 142A.

各受光ファイババンドルに入射した反射パルス光は、光ファイババンドル142内部を終端に向かって伝搬される。光ファイババンドル142の終端は、光学コネクタ部110に収容されており、光学コネクタ部110と光学コネクタ部210との連結部分を介してプロセッサ200の光分離器238と結合されている。   The reflected pulsed light incident on each light receiving fiber bundle is propagated inside the optical fiber bundle 142 toward the end. The end of the optical fiber bundle 142 is accommodated in the optical connector unit 110 and is coupled to the optical separator 238 of the processor 200 through a connecting portion between the optical connector unit 110 and the optical connector unit 210.

光ファイババンドル142は、数十本程度(例えば80本)の光ファイバを束ねたものに過ぎない。そのため、光ファイババンドル142は、従来型の電子スコープやファイバスコープの光ファイババンドル(例えば数百〜千本の光ファイバを束ねた光ファイババンドル)と比べて遙かに径が細い。   The optical fiber bundle 142 is merely a bundle of about several tens (for example, 80) optical fibers. Therefore, the optical fiber bundle 142 has a much smaller diameter than a conventional electronic scope or an optical fiber bundle of a fiberscope (for example, an optical fiber bundle in which several hundred to thousands of optical fibers are bundled).

光分離器238は、光ファイババンドル142からの反射パルス光をR、G、Bの各波長の反射パルス光(以下、「反射Rパルス光」、「反射Gパルス光」、「反射Bパルス光」と記す。)に分離して、光検出器250R、250G、250Bに出力する。   The optical separator 238 converts reflected pulsed light from the optical fiber bundle 142 into reflected pulsed light of each wavelength of R, G, and B (hereinafter, “reflected R pulsed light”, “reflected G pulsed light”, “reflected B pulsed light”). Are output to the photodetectors 250R, 250G, and 250B.

前述したように、結合パルス光は、単一のシングルモードファイバ112により導光されて観察対象を照射する。そのため、観察対象上で反射される反射パルス光の光量は非常に少ない。このような微弱な光を確実にかつ低ノイズで検出するため、光検出器250R、250G、250Bの各光検出器には光電子増倍管等の高感度光検出器が採用されている。   As described above, the combined pulse light is guided by the single single mode fiber 112 and irradiates the observation target. Therefore, the amount of reflected pulsed light reflected on the observation target is very small. In order to detect such weak light reliably and with low noise, high-sensitivity photodetectors such as photomultiplier tubes are employed for the photodetectors of the photodetectors 250R, 250G, and 250B.

光検出器250R、250G、250Bは、受光された各波長の反射パルス光を光電変換してアナログ信号を生成し後段の回路に出力する。各光検出器により検出された各波長の反射パルス光に応じたアナログ信号は、サンプリング及びホールドされて、A/Dコンバータ252R、252G、252Bによりデジタル信号列に変換される。変換されたデジタル信号列は、DSP(Digital Signal Processor)254に入力する。   The photodetectors 250R, 250G, and 250B photoelectrically convert the received reflected pulse light of each wavelength to generate an analog signal and output the analog signal to a subsequent circuit. An analog signal corresponding to the reflected pulse light of each wavelength detected by each photodetector is sampled and held, and converted into a digital signal sequence by A / D converters 252R, 252G, and 252B. The converted digital signal sequence is input to a DSP (Digital Signal Processor) 254.

図7は、第一実施形態のDSP254の構成を示すブロック図である。DSP254は、図7に示されるように、R、G、Bの各波長に対応するデジタル信号列用に物理的に又は論理的に分離された領域254aR、254aG、254aBを持つ波形蓄積回路254aを有している。波形蓄積回路254aは、A/Dコンバータ252R、252G、252Bからの各デジタル信号列を各対応領域にラッチする。なお、各対応領域にラッチされたデジタル信号列は、波形蓄積回路254aの容量を考慮して一定時間経過後順次破棄される。   FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the DSP 254 of the first embodiment. As shown in FIG. 7, the DSP 254 includes a waveform storage circuit 254a having regions 254aR, 254aG, and 254aB that are physically or logically separated for digital signal sequences corresponding to the R, G, and B wavelengths. Have. The waveform storage circuit 254a latches each digital signal sequence from the A / D converters 252R, 252G, and 252B in each corresponding region. The digital signal sequence latched in each corresponding area is sequentially discarded after a predetermined time has elapsed in consideration of the capacity of the waveform storage circuit 254a.

波形蓄積回路254aは、上記の既知情報に基づいて作成された、各結合パルス光のスポットSiが形成される観察視野中の位置(別の側面によれば画像を構成する画素のアドレス)と、各スポットSiからの反射パルス光が検出されるタイミングTとを関連付けたテーブルを保持している。波形蓄積回路254aは、上記テーブルを参照しつつ各対応領域にラッチされたデジタル信号列を監視して、各タイミングTの各波長に対応する信号を画像情報(すなわち、領域254aRの信号をR色の輝度値、領域254aGの信号をG色の輝度値、領域254aBの信号をB色の輝度値)として検出し、検出された信号に、当該タイミングTに対応する画素アドレスを割り当てる。本明細書中、信号検出のタイミングTに基づいて、該信号により表現される画像情報の画素配置を決定する処理(画素アドレスの割当て処理)を「画素マッピング処理」と記す。かかる画素マッピング処理により、空間的に離散した画素を適正な順序で配列して、直視画像又は側視画像が得られることとなる。   The waveform storage circuit 254a is created based on the above-described known information, the position in the observation visual field where the spot Si of each combined pulsed light is formed (according to another aspect, the address of the pixel constituting the image), A table that associates the timing T at which the reflected pulse light from each spot Si is detected is held. The waveform accumulation circuit 254a monitors the digital signal sequence latched in each corresponding region while referring to the above table, and converts the signal corresponding to each wavelength at each timing T into image information (that is, the signal in the region 254aR is R color). , A signal of the region 254aG is detected as a G-color luminance value, and a signal of the region 254aB is detected as a B-color luminance value), and a pixel address corresponding to the timing T is assigned to the detected signal. In the present specification, processing (pixel address allocation processing) for determining the pixel arrangement of the image information represented by the signal based on the signal detection timing T is referred to as “pixel mapping processing”. By such pixel mapping processing, spatially discrete pixels are arranged in an appropriate order to obtain a direct view image or a side view image.

前述したように、図5中Y座標が負に対応する結合パルス光は、直視画像を構成するスポットSiを観察対象上に形成する。一方、図5中Y座標が正に対応する結合パルス光は、側視画像を構成するスポットSiを観察対象上に形成する。よって、波形蓄積回路254aは、前者に対応するタイミングT(交流電圧Vyが負の振幅周期のタイミング)の信号を用いて直視画像の画素マッピング処理を行い、直視用の画像情報を直視画像用メモリ254bに順次書き込む。また、後者に対応するタイミングT(交流電圧Vyが正の振幅周期のタイミング)の信号を用いて側視画像の画素マッピング処理を行い、側視用の画像情報を側視画像用メモリ254cに順次書き込む。   As described above, the combined pulse light corresponding to the negative Y coordinate in FIG. 5 forms the spot Si constituting the direct-view image on the observation target. On the other hand, the combined pulsed light having a positive Y coordinate in FIG. 5 forms a spot Si constituting the side view image on the observation target. Therefore, the waveform accumulating circuit 254a performs pixel mapping processing of the direct-view image using the signal at the timing T (the AC voltage Vy is a negative amplitude period) corresponding to the former, and the direct-view image information is stored in the direct-view image memory Write sequentially to 254b. Further, pixel mapping processing of the side-view image is performed using a signal corresponding to the latter at a timing T (AC voltage Vy is a timing with a positive amplitude period), and side-view image information is sequentially stored in the side-view image memory 254c. Write.

直視画像用メモリ254b及び側視画像用メモリ254cはフレームバッファであり、所定の情報量(例えば一フレーム(又は一フィールド)分の画像情報)をバッファリングする。画像情報読み出し回路254dは、システムコントローラ240によるタイミング制御に従い、直視画像用メモリ254b又は側視画像用メモリ254cにバッファリングされた画像情報を所定の規格(例えばNTSC(National Television System Committee)等)に適合した順序で読み出して、マスク生成回路254eに出力する。マスク生成回路254eは、直視又は側視の画像情報を有さない画素アドレスに対して所定のマスキングデータを生成して付加して、映像信号出力回路256に出力する。   The direct-view image memory 254b and the side-view image memory 254c are frame buffers, and buffer a predetermined amount of information (for example, image information for one frame (or one field)). The image information reading circuit 254d conforms the image information buffered in the direct-view image memory 254b or the side-view image memory 254c to a predetermined standard (for example, NTSC (National Television System Committee), etc.) according to the timing control by the system controller 240. The data are read out in the matching order and output to the mask generation circuit 254e. The mask generation circuit 254e generates and adds predetermined masking data to a pixel address that does not have direct-view or side-view image information, and outputs the masking data to the video signal output circuit 256.

映像信号出力回路256は、入力された画像情報を所定の規格に準拠した映像信号に変換してモニタ300に出力する。これにより、モニタ300に、R色、G色、B色からなる観察対象のカラー画像が表示される。ここで、図8(a)、図8(b)に、モニタ300に表示される直視画像400及び側視画像500を示す。スポットS〜Sに対応する全ての画像情報を用いて画像を構成した場合、モニタ300には、図8(a)に示されるように、観察領域が半月状の直視画像400及び側視画像500が表示される。図6(a)及び図6(b)中破線で示される領域R及びR内のスポットSiに対応する画素情報だけを用いて画像を構成した場合には、図8(b)に示されるように、観察領域が矩形の直視画像400及び側視画像500が表示される。この種の観察画像は、一般に、周辺部より中央部に注目領域が存在することが多い。そのため、領域R又はRに対応するトリミングを行って周辺部の画像情報を表示しない場合であっても、診断、処置等に実質的に影響は及ばない。観察領域のサイズ、形状、表示位置等は、画素マッピング処理における画素アドレスの割当てによって適宜設定を変更することができる。また、光学的要因で生じた画像の歪みは、画素マッピング処理における画素アドレスの割当てによって適宜補正することができる。 The video signal output circuit 256 converts the input image information into a video signal conforming to a predetermined standard and outputs the video signal to the monitor 300. As a result, a color image to be observed consisting of R color, G color, and B color is displayed on the monitor 300. Here, FIG. 8A and FIG. 8B show a direct-view image 400 and a side-view image 500 displayed on the monitor 300. The case that the image using all of the image information corresponding to the spot S 0 to S n, the monitor 300, as the observation region is semicircular view image 400 and the lateral vision shown in FIG. 8 (a) An image 500 is displayed. When an image is constructed using only pixel information corresponding to the spots Si in the regions R 1 and R 2 indicated by the broken lines in FIGS. 6A and 6B, the image is shown in FIG. As shown, a direct-view image 400 and a side-view image 500 having a rectangular observation area are displayed. In general, this type of observation image often has a region of interest in the center rather than the periphery. Therefore, even when trimming corresponding to the region R 1 or R 2 is performed and image information of the peripheral portion is not displayed, diagnosis, treatment, etc. are not substantially affected. The size, shape, display position, and the like of the observation area can be appropriately changed by assigning pixel addresses in the pixel mapping process. In addition, image distortion caused by optical factors can be corrected as appropriate by assigning pixel addresses in the pixel mapping process.

観察対象上の結合パルス光の走査軌跡も適宜設定変更することができる。具体的には、第一実施形態においては走査軌跡がほぼ円状であるが、楕円状とすることもできる。走査軌跡を楕円状にするためには、交流電圧Vxと交流電圧Vyとの振幅のバランスを第一実施形態に対して変更すればよい。例えば画像のアスペクト比に合わせて楕円状に走査をする場合には、円状に走査する場合と比べて、走査軌跡の内周側と外周側との間で生じる走査速度差を軽減することができる。例えば観察対象上を比較的一様な速度で走査できるため、スポットSiを観察対象上に均一な間隔で形成(別の表現によれば均一な画素配置)できるようになる。   The scanning trajectory of the combined pulsed light on the observation target can be appropriately changed. Specifically, the scanning locus is substantially circular in the first embodiment, but may be elliptical. In order to make the scanning locus elliptical, the balance of the amplitudes of the AC voltage Vx and the AC voltage Vy may be changed with respect to the first embodiment. For example, when scanning an ellipse according to the aspect ratio of the image, the difference in scanning speed generated between the inner and outer peripheral sides of the scanning trajectory can be reduced compared to the case of scanning in a circular shape. it can. For example, since the observation target can be scanned at a relatively uniform speed, spots Si can be formed on the observation target at uniform intervals (uniform pixel arrangement according to another expression).

図9は、本発明の第二実施形態の走査型医療用プローブ100の挿入部先端130azの内部構成を模式的に示す、図4(a)と同様の側面図である。第二実施形態の走査型医療用プローブ100は、対物光学系周辺の構成のみ第一実施形態の走査型医療用プローブ100と相違する。第二実施形態以降の各実施形態において、第一実施形態の構成と同一の又は同様の構成には同一の又は同様の符号を付して説明を省略する。   FIG. 9 is a side view similar to FIG. 4A schematically showing the internal configuration of the insertion portion distal end 130az of the scanning medical probe 100 of the second embodiment of the present invention. The scanning medical probe 100 of the second embodiment is different from the scanning medical probe 100 of the first embodiment only in the configuration around the objective optical system. In each embodiment after the second embodiment, the same or similar components as those of the first embodiment are denoted by the same or similar reference numerals, and description thereof is omitted.

図9に示されるように、挿入部先端130azは、直視用対物光学系138z及び側視用対物光学系140zを有している。第二実施形態においては、側視用対物光学系140zのミラーMzが第一実施形態の壁部150の機能を兼ね備えている。そのため、第二実施形態においては、挿入部先端130azの構成が簡素化して、挿入部先端130azの更なる細径化が達成される。なお、シングルモードファイバ112の射出端112bと対向するミラーMzの側端面には、使用波長のレーザ光に対する光吸収率が高いレーザ光吸収剤152zが塗布されている。   As shown in FIG. 9, the insertion portion distal end 130az has a direct-view objective optical system 138z and a side-view objective optical system 140z. In the second embodiment, the mirror Mz of the side-view objective optical system 140z has the function of the wall 150 of the first embodiment. Therefore, in 2nd embodiment, the structure of insertion part front-end | tip 130az is simplified and the further diameter reduction of insertion part front-end | tip 130az is achieved. Note that a laser light absorbent 152z having a high light absorptance with respect to a laser beam having a working wavelength is applied to the side end surface of the mirror Mz facing the emission end 112b of the single mode fiber 112.

図10は、本発明の第三実施形態の走査型医療用プローブ100が有する圧電アクチュエータ136yの各電極の位置関係を説明するための図である。図11(a)〜(c)は、第三実施形態において、XY近似面上におけるシングルモードファイバ112の射出端112bの回転軌跡と画素配置との関係を説明するための図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining the positional relationship between the electrodes of the piezoelectric actuator 136y included in the scanning medical probe 100 according to the third embodiment of the present invention. FIGS. 11A to 11C are diagrams for explaining the relationship between the rotation locus of the exit end 112b of the single mode fiber 112 on the XY approximate plane and the pixel arrangement in the third embodiment.

図10に示されるように、電極136Xと電極136Xは、第一実施形態と同じく、図10中Y’軸を挟んで対称に配置されている。一方、電極136Yと電極136Yは、第一実施形態と異なり、図10中X’軸を挟んで非対称の位置に配置されている。圧電アクチュエータ136yは、交流電圧Vx及びVyが印加されたとき、電極配置の非対称性に応じた分極ベクトルの発生により、回転中心がY方向に偏芯移動されつつ楕円状の軌跡を描くように共振する。かかる共振動作により、シングルモードファイバ112の射出端112bは、サンプリング期間中矢印C方向に回転して楕円を描きながら、図11(a)中矢印D方向(Y方向に対応する方向)に徐々にシフトする。なお、第三実施形態においては、楕円軌跡を描かせるため、交流電圧Vx、Vyの周波数を互いに異なる値に設定する(X方向とY方向とで共振周波数が異なるため)。 As shown in FIG. 10, the electrode 136X 1 and the electrode 136X 2, like the first embodiment, they are arranged symmetrically about the Y 'axis in FIG. 10. On the other hand, unlike the first embodiment, the electrode 136Y 1 and the electrode 136Y 2 are arranged at asymmetric positions with the X ′ axis in FIG. When AC voltages Vx and Vy are applied, the piezoelectric actuator 136y resonates so as to draw an elliptical trajectory while the center of rotation is eccentrically moved in the Y direction by the generation of a polarization vector corresponding to the asymmetry of the electrode arrangement. To do. By such resonance operation, the exit end 112b of the single mode fiber 112 is gradually rotated in the direction of arrow C during the sampling period to draw an ellipse, and gradually in the direction of arrow D (direction corresponding to the Y direction) in FIG. shift. In the third embodiment, in order to draw an elliptical locus, the frequencies of the AC voltages Vx and Vy are set to different values (because the resonance frequencies are different between the X direction and the Y direction).

図11(b)には、直視用対物光学系138を介して観察対象上に連続光を走査した場合を想定して描かれた仮想的な走査軌跡(実線)と、直視用の矩形観察領域500との関係が示される。図11(c)には、側視用対物光学系140を介して観察対象上に連続光を走査した場合を想定して描かれた仮想的な走査軌跡(実線)と、側視用の矩形観察領域400との関係が示される。図11(b)及び図11(c)に示されるように、結合パルス光は、直視側及び側視側の各観察対象を一水平走査ライン毎に順次走査する。そのため、DSP254には水平走査ライン毎の画像情報が順次入力されることとなる。そのため、画像情報読み出し回路254dは、他の実施形態のように、各画素アドレスの画像情報をNTSC等の所定の規格に準拠した順序に組み替える必要が無く、入力された順序そのままで後段の回路に出力することができる。そのため、DSP254の処理負荷や処理速度が向上する。また、直視画像用メモリ254b又は側視画像用メモリ254cに蓄積すべき画像情報量を削減することができ、メモリ利用効率が向上する。   FIG. 11B shows a virtual scanning trajectory (solid line) drawn on the assumption that continuous light is scanned on the observation target via the direct-view objective optical system 138, and a direct-view rectangular observation region. The relationship with 500 is shown. FIG. 11C shows a virtual scanning locus (solid line) drawn on the assumption that continuous light is scanned on the observation target via the side-view objective optical system 140, and a side-view rectangle. The relationship with the observation area 400 is shown. As shown in FIGS. 11B and 11C, the combined pulsed light sequentially scans the observation targets on the direct viewing side and the side viewing side for each horizontal scanning line. Therefore, image information for each horizontal scanning line is sequentially input to the DSP 254. Therefore, the image information readout circuit 254d does not need to rearrange the image information of each pixel address into an order compliant with a predetermined standard such as NTSC as in the other embodiments, and the input order remains as it is in the subsequent circuit. Can be output. For this reason, the processing load and processing speed of the DSP 254 are improved. Further, the amount of image information to be stored in the direct view image memory 254b or the side view image memory 254c can be reduced, and the memory utilization efficiency is improved.

図12(a)は、本発明の第四実施形態の走査型医療用プローブ100の挿入部先端130axの内部構成を模式的に示す、図4(a)と同様の側面図である。図12(b)は、本発明の第四実施形態の走査型医療用プローブ100の挿入部先端130axに内蔵された鉗子起上台及びその周辺の構成を模式的に示す側面図である。   FIG. 12A is a side view similar to FIG. 4A schematically showing the internal configuration of the insertion portion distal end 130ax of the scanning medical probe 100 of the fourth embodiment of the present invention. FIG. 12B is a side view schematically showing the configuration of the forceps raising base built in the insertion portion distal end 130ax of the scanning medical probe 100 according to the fourth embodiment of the present invention and its periphery.

図12(a)に示されるように、挿入部先端130axには支持体134の代替として、支軸135と一体に形成された支持体134xが設けられている。また、図12(b)に示されるように、シース132内部には鉗子起上用ワイヤ161が張られている。鉗子起上用ワイヤ161は、走査型医療用プローブ100の手元の操作部(不図示)の操作に応じて走査型医療用プローブ100の基端側に引かれる。このとき鉗子起上用ワイヤ161の先端と接合した鉗子起上用レバー162が図12(b)中矢印E方向に引かれると共に、鉗子起上用レバー162と一体に形成された鉗子起上台160が図12(b)中矢印F方向に起上する。   As shown in FIG. 12A, a support body 134x formed integrally with the support shaft 135 is provided as an alternative to the support body 134 at the insertion portion distal end 130ax. Further, as shown in FIG. 12B, a forceps raising wire 161 is stretched inside the sheath 132. The forceps raising wire 161 is pulled to the proximal end side of the scanning medical probe 100 in accordance with the operation of the operation unit (not shown) at the hand of the scanning medical probe 100. At this time, the forceps raising lever 162 joined to the tip of the forceps raising wire 161 is pulled in the direction of arrow E in FIG. 12B, and the forceps raising stand 160 formed integrally with the forceps raising lever 162. Rises in the direction of arrow F in FIG.

鉗子起上台160又は鉗子起上用レバー162の支点には、鉗子起上台160と共に回転するプーリー163が取り付けられている。プーリー163には連動ワイヤ164が掛けられている。連動ワイヤ164は、プーリー163から所定の間隔を置いた位置で支軸135にも掛けられている。支軸135(及び支軸135に一体形成された支持体134x)は、鉗子起上台160の起上に伴うプーリー163の回転に従動回転して、シングルモードファイバ112の先端部112cを図12(a)中矢印G方向に移動させる。すなわち、鉗子起上台160が起上されたとき、シングルモードファイバ112の先端部112cの回転中心(回転基準位置)が側視用対物光学系140にシフトする。これにより、シングルモードファイバ112の射出端112bは主に側視用対物光学系140の瞳内で回転して、側視側の走査範囲が拡大することとなる。術者は、例えば鉗子起上台160に起上された処置具周辺を拡大画像により精細に観察することができる。   A pulley 163 that rotates together with the forceps raising base 160 is attached to a fulcrum of the forceps raising base 160 or the forceps raising lever 162. An interlocking wire 164 is hung on the pulley 163. The interlocking wire 164 is also hung on the support shaft 135 at a predetermined distance from the pulley 163. The support shaft 135 (and the support body 134x integrally formed with the support shaft 135) is rotated by the rotation of the pulley 163 accompanying the raising of the forceps raising base 160, and the distal end portion 112c of the single mode fiber 112 is moved as shown in FIG. a) Move in the direction of the middle arrow G. That is, when the forceps raising base 160 is raised, the rotation center (rotation reference position) of the distal end portion 112 c of the single mode fiber 112 is shifted to the side-view objective optical system 140. As a result, the exit end 112b of the single mode fiber 112 is rotated mainly within the pupil of the side-view objective optical system 140, and the side-view side scanning range is expanded. For example, the operator can finely observe the periphery of the treatment tool raised on the forceps raising stand 160 with an enlarged image.

以上のように、本発明の各実施形態によれば、細径でありつつも直視観察画像と側視観察画像の両方の視点の画像を撮影可能な走査型医療用プローブ、及び該走査型医療用プローブを有する医療用観察システムが提供される。   As described above, according to each embodiment of the present invention, a scanning medical probe that is capable of capturing images of viewpoints of both a direct-view observation image and a side-view observation image while having a small diameter, and the scanning medical A medical observation system having a probe is provided.

以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。   The above is the description of the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.

1 医療用観察システム
100 走査型医療用プローブ
136 圧電アクチュエータ
138 直視用対物光学系
140 側視用対物光学系
200 プロセッサ
240 システムコントローラ
254 DSP
300 モニタ
1 Medical Observation System 100 Scanning Medical Probe 136 Piezoelectric Actuator 138 Direct Viewing Objective Optical System 140 Side Viewing Objective Optical System 200 Processor 240 System Controller 254 DSP
300 monitors

Claims (9)

光源から照射された光を対象物上で走査させる走査型医療用プローブにおいて、
前記光源から射出された光を前記対象物に向けて伝送する第一の光ファイバと、
前記第一の光ファイバの射出端が所定の回転軌跡を描くように該第一の光ファイバを振動させる振動手段と、
前記射出端から射出された光を前記対象物上に集光させる対物光学系であって、前記走査型医療用プローブの長軸方向に向いた直視用対物光学系と、該直視用対物光学系と直交する方向に向いた側視用対物光学系と、
前記対象物上に集光された前記光の反射光を所定の外部機器に伝送する第二の光ファイバと、
を有し、
前記振動手段は、前記第一の光ファイバの射出端から射出された光が前記直視用対物光学系又は前記斜視用対物光学系に択一的に入射するように前記射出端近傍を振動させることを特徴とする走査型医療用プローブ。
In a scanning medical probe that scans light irradiated from a light source on an object,
A first optical fiber that transmits light emitted from the light source toward the object;
Vibration means for vibrating the first optical fiber so that the exit end of the first optical fiber draws a predetermined rotation locus;
An objective optical system for condensing the light emitted from the exit end onto the object, the direct-view objective optical system facing the long axis of the scanning medical probe, and the direct-view objective optical system A side-view objective optical system oriented in a direction perpendicular to
A second optical fiber that transmits the reflected light of the light collected on the object to a predetermined external device;
Have
The vibration means vibrates the vicinity of the emission end so that light emitted from the emission end of the first optical fiber selectively enters the direct-view objective optical system or the perspective objective optical system. A scanning medical probe characterized by the above.
前記射出端の前方のスペースを2つのスペースに区切る壁部を更に有し、
前記区切られたスペースの各々に前記直視用対物光学系、前記側視用対物光学系がそれぞれ配置されたことを特徴とする、請求項1に記載の走査型医療用プローブ。
A wall portion that divides a space in front of the injection end into two spaces;
2. The scanning medical probe according to claim 1, wherein the direct-view objective optical system and the side-view objective optical system are arranged in each of the divided spaces.
前記光に対する光吸収率の高い材料が前記射出端と対向する前記壁部の面に塗布されたことを特徴とする、請求項2に記載の走査型医療用プローブ。   The scanning medical probe according to claim 2, wherein a material having a high light absorptance with respect to the light is applied to a surface of the wall portion facing the emission end. 前記壁部は、前記側視用対物光学系に入射した前記光を折り曲げて前記走査型医療用プローブの側方に射出させるための、該側視用対物光学系が有するミラー部であることを特徴とする、請求項2又は請求項3に記載の走査型医療用プローブ。   The wall portion is a mirror portion included in the side-view objective optical system for bending the light incident on the side-view objective optical system and emitting it to the side of the scanning medical probe. The scanning medical probe according to claim 2, wherein the scanning medical probe is characterized. 前記振動手段は、前記射出端から前記光が射出される光射出期間中、該射出端を所定の回転基準位置を中心に回転させることを特徴とする、請求項1から請求項4の何れか一項に記載の走査型医療用プローブ。   The vibration means rotates the emission end around a predetermined rotation reference position during the light emission period in which the light is emitted from the emission end. The scanning medical probe according to one item. 前記振動手段は、前記射出端から前記光が射出される光射出期間中、該射出端を所定の回転基準位置をシフトさせつつ該回転基準位置中心で回転させることを特徴とする、請求項1から請求項4の何れか一項に記載の走査型医療用プローブ。   The oscillation means rotates the emission end around the rotation reference position while shifting a predetermined rotation reference position during a light emission period in which the light is emitted from the emission end. The scanning medical probe according to any one of claims 1 to 4. 鉗子を起上させる鉗子起上台と、
前記鉗子起上台の起上動作に連動させて、前記直視用対物光学系及び前記側視用対物光学系に対する前記射出端の回転基準位置をシフトさせる基準位置シフト手段と、
を更に有することを特徴とする、請求項1から請求項6の何れか一項に記載の走査型医療用プローブ。
A forceps raising base for raising the forceps;
Reference position shift means for shifting the rotation reference position of the exit end with respect to the direct-view objective optical system and the side-view objective optical system in conjunction with the raising operation of the forceps raising base,
The scanning medical probe according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
前記基準位置シフト手段は、前記射出端の回転基準位置を前記側視用対物光学系側にシフトさせることを特徴とする、請求項7に記載の走査型医療用プローブ。   The scanning medical probe according to claim 7, wherein the reference position shift means shifts the rotation reference position of the exit end toward the side-view objective optical system. 前記第一の光ファイバに前記光を入射させる光源と、
請求項1から請求項8の何れか一項に記載の走査型医療用プローブと、
前記第二の光ファイバにより伝送された前記光を受光して画像信号を検出する画像信号検出手段と、
第一のタイミングで検出された画像信号に直視画像の画素アドレスを割当てると共に、該第一のタイミングと異なる第二のタイミングで検出された画像信号に側視画像の画素アドレスを割当てて、該画像信号により表現される画像情報の画素配置を決定する画素配置決定手段と、
前記決定された画素配置に従って各前記画像情報を空間的に配列して画像を作成する画像作成手段と、
を有することを特徴とする医療用観察システム。
A light source for making the light incident on the first optical fiber;
A scanning medical probe according to any one of claims 1 to 8,
Image signal detection means for receiving the light transmitted by the second optical fiber and detecting an image signal;
A pixel address of the direct view image is assigned to the image signal detected at the first timing, and a pixel address of the side view image is assigned to the image signal detected at the second timing different from the first timing. Pixel arrangement determining means for determining the pixel arrangement of the image information represented by the signal;
Image creating means for spatially arranging the image information according to the determined pixel arrangement to create an image;
A medical observation system characterized by comprising:
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013105329A1 (en) * 2012-01-11 2013-07-18 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Light irradiation device, scanning endoscopic apparatus, light irradiation device manufacturing method, and scanning endoscope manufacturing method
WO2013129204A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-06 Hoya株式会社 Optical scanning endoscope
JP2014228627A (en) * 2013-05-21 2014-12-08 オリンパス株式会社 Optical scanning device, optical scanning type observation device and optical scanning type image display device
JP2015088615A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 Hoya株式会社 Piezoelectric element
JP2016096852A (en) * 2014-11-18 2016-05-30 オリンパス株式会社 Optical scanning observation system
WO2017169555A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 オリンパス株式会社 Scanning endoscope and method for adjusting irradiation position for scanning endoscope
JP2018198189A (en) * 2017-05-25 2018-12-13 三菱電機エンジニアリング株式会社 Illuminating device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013105329A1 (en) * 2012-01-11 2013-07-18 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Light irradiation device, scanning endoscopic apparatus, light irradiation device manufacturing method, and scanning endoscope manufacturing method
JP5363688B1 (en) * 2012-01-11 2013-12-11 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Light irradiation apparatus, scanning endoscope apparatus, method for manufacturing light irradiation apparatus, and method for manufacturing scanning endoscope
CN103561624A (en) * 2012-01-11 2014-02-05 奥林巴斯医疗株式会社 Light irradiation device, scanning endoscopic apparatus, light irradiation device manufacturing method, and scanning endoscope manufacturing method
US8926500B2 (en) 2012-01-11 2015-01-06 Olympus Medical Systems Corp. Light irradiating device, scanning endoscopic device, manufacturing method of light irradiating device, and manufacturing method of scanning endoscopic device
WO2013129204A1 (en) * 2012-03-02 2013-09-06 Hoya株式会社 Optical scanning endoscope
JP2013180078A (en) * 2012-03-02 2013-09-12 Hoya Corp Optical scanning endoscope
US9285582B2 (en) 2012-03-02 2016-03-15 Hoya Corporation Optical scanning endoscope
JP2014228627A (en) * 2013-05-21 2014-12-08 オリンパス株式会社 Optical scanning device, optical scanning type observation device and optical scanning type image display device
JP2015088615A (en) * 2013-10-30 2015-05-07 Hoya株式会社 Piezoelectric element
JP2016096852A (en) * 2014-11-18 2016-05-30 オリンパス株式会社 Optical scanning observation system
WO2017169555A1 (en) * 2016-03-30 2017-10-05 オリンパス株式会社 Scanning endoscope and method for adjusting irradiation position for scanning endoscope
JP2018198189A (en) * 2017-05-25 2018-12-13 三菱電機エンジニアリング株式会社 Illuminating device

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