JP2012081048A - Electronic endoscope system, electronic endoscope, and excitation light irradiation method - Google Patents
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Description
本発明は、体腔内の生体組織から発せられる自家蛍光を観察する電子内視鏡システム、電子内視鏡、及び励起光照射方法に関する。 The present invention relates to an electronic endoscope system, an electronic endoscope, and an excitation light irradiation method for observing autofluorescence emitted from a living tissue in a body cavity.
近年の医療分野では、電子内視鏡システムを用いた診断や治療が数多く行なわれている。電子内視鏡システムでは、波長が青色帯域から赤色帯域にまでおよぶ白色光を体腔内を照射し、体腔内で反射した光をCCDなどの撮像素子で撮像する。そして、撮像により得られた画像をモニタに表示する。これにより、体腔内の画像をリアルタイムに確認することができるため、診断などを確実に行うことができる。 In the medical field in recent years, many diagnoses and treatments using an electronic endoscope system have been performed. In an electronic endoscope system, white light having a wavelength ranging from a blue band to a red band is irradiated in a body cavity, and light reflected in the body cavity is imaged by an imaging element such as a CCD. Then, an image obtained by imaging is displayed on the monitor. Thereby, since the image in a body cavity can be confirmed in real time, a diagnosis etc. can be performed reliably.
白色光を照射したときに得られる撮像画像からは、被写体組織全体を大まかに把握することはできるものの、微細血管、深層血管、ピットパターン(腺口構造)、陥凹や隆起といった凹凸構造などの被写体組織は明瞭に観察することが難しいことがある。このような被写体組織には病変部が潜んでいる可能性があることから、微細血管や陥凹や隆起なども撮像画像から確実に把握できるようにすることが求められている。 Although the entire subject tissue can be roughly grasped from the captured image obtained by irradiating with white light, the microscopic blood vessels, deep blood vessels, pit patterns (gland opening structure), uneven structures such as depressions and bumps, etc. The subject tissue may be difficult to observe clearly. Since there is a possibility that a lesioned part is hidden in such a subject tissue, there is a demand for reliably grasping a fine blood vessel, a depression, a bulge, and the like from a captured image.
例えば、癌などの腫瘍性病変を観察する方法としては、特許文献1に示すように、特定波長に制限した励起光を体腔内に照射し、その励起光によって生体組織内の内因性蛍光物質から発せられる自家蛍光を撮像素子で撮像するAFI(Auto Fluorescence Imaging)が知られている。このAFIでは、腫瘍性病変がある病変部から発せられる自家蛍光の強度が、腫瘍性病変が存在しない正常部から発せられる自家蛍光の強度よりも弱くなる性質を利用して、撮像画像においては病変部と正常部とを別々の色で表示している。これによって、正常部とほとんど見分けが付かない病変部であっても観察できるようになる。
For example, as a method for observing neoplastic lesions such as cancer, as shown in
しかしながら、未だ多くの医療施設においては、白色光による通常光観察機能のみを有する電子内視鏡システムが一般的であり、特許文献1に示すようなAFI搭載の電子内視鏡システムはそれほど普及していない。したがって、通常光観察機能のみを有する電子内視鏡システムにおいても、簡単に且つコストをかけることなく、AFIを実施できるようにすることが望まれている。
However, in many medical facilities, an electronic endoscope system having only a normal light observation function using white light is still common, and an electronic endoscope system equipped with an AFI as shown in
例えば、特許文献1では、励起光の光量が足りないと自家蛍光が微弱となるため、電子内視鏡の先端部に、白色光や励起光を照射する通常の照明窓とは別に、励起光専用の照明窓を設け、これら2つの照明窓からそれぞれ励起光を照射することで、生体組織に十分な励起光が当たるようにしている。しかしながら、電子内視鏡の先端部に励起光専用の照明窓を設けたり、また、この励起光専用の照明窓にまで励起光を導光するライトガイドを電子内視鏡の挿入部内に組み込んだりすることは、極めてコストがかかかる。
For example, in
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、通常光観察機能のみを有する電子内視鏡システムにおいても、簡単に且つコストをかけることなく、AFIを実施することができる電子内視鏡システム、電子内視鏡、及び励起光照射方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an electronic endoscope that can perform AFI simply and without cost even in an electronic endoscope system having only a normal light observation function. An object is to provide a system, an electronic endoscope, and an excitation light irradiation method.
上記目的を達成するために、本発明の電子内視鏡システムは、体腔内の生体組織から蛍光を励起させるための励起光を発する励起光の光源装置と、体腔内に挿入される挿入部を有する電子内視鏡と、電子内視鏡の挿入部が挿通されるオーバーチューブと、オーバーチューブに設けられ、前記励起光の光源装置で発せられた励起光を導光する励起光導光部材と、前記励起光導光部材により導光された励起光を体腔内に向けて照射する投光ユニットを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electronic endoscope system of the present invention includes an excitation light source device that emits excitation light for exciting fluorescence from a living tissue in a body cavity, and an insertion portion that is inserted into the body cavity. An electronic endoscope having, an overtube through which an insertion portion of the electronic endoscope is inserted, an excitation light light guide member that is provided in the overtube and guides excitation light emitted from the excitation light source device; A light projecting unit for irradiating the excitation light guided by the excitation light guide member into the body cavity is provided.
前記電子内視鏡は、前記挿入部の先端部に設けられ、体腔内で反射した光を受光する観察窓と、観察窓に入る前の光のうち励起光の波長帯域を含む光をカットする励起光カットフィルタを有する先端部装着用のフードとを備え、前記投光ユニットは、フードの外周面に固着されていることが好ましい。 The electronic endoscope is provided at a distal end portion of the insertion portion, and cuts light including an observation window that receives light reflected in the body cavity and light having a wavelength band of excitation light from light before entering the observation window. It is preferable that the hood for mounting | wearing with the front-end | tip part which has an excitation light cut filter is provided, and the said light projection unit is being fixed to the outer peripheral surface of the hood.
前記投光ユニットは、観察窓に関して対称の位置に設けられた2つの第1および第2投光ユニットを有することが好ましい。前記投光ユニットは、前記第1投光ユニットの近傍に設けられ、励起光の照射範囲が前記第1投光ユニットにおける励起光の照射範囲と異なる第3投光ユニットと、前記第2投光ユニットの近傍に設けられ、励起光の照射範囲が前記第2投光ユニットにおける励起光の照射範囲と異なる第4投光ユニットを更に有することが好ましい。 The light projecting unit preferably has two first and second light projecting units provided at symmetrical positions with respect to the observation window. The light projecting unit is provided in the vicinity of the first light projecting unit, and a third light projecting unit in which an excitation light irradiation range is different from an excitation light irradiation range in the first light projecting unit, and the second light projecting unit It is preferable to further include a fourth light projecting unit which is provided in the vicinity of the unit and whose excitation light irradiation range is different from the excitation light irradiation range in the second light projection unit.
各投光ユニットにおいて、それぞれ異なる光拡散部材、レンズ、及び保護ガラスを組み込むことによって、各投光ユニットにおける励起光の照射範囲を相異させていることが好ましい。前記第1〜第4投光ユニットのうち所定の投光ユニットから励起光が照射されるように、前記励起光の光源装置内における励起光の光路を切替える切替部を備えることが好ましい。 In each light projecting unit, it is preferable that the irradiation range of the excitation light in each light projecting unit is made different by incorporating different light diffusing members, lenses, and protective glasses. It is preferable to include a switching unit that switches the optical path of the excitation light in the light source device of the excitation light so that the excitation light is emitted from a predetermined light projection unit among the first to fourth light projection units.
前記電子内視鏡は、前記挿入部の先端部に設けられ、波長が青色帯域から赤色帯域におよぶ白色光を体腔内に向けて照射する照射窓を有し、前記励起光の照射範囲は前記白色光の照射範囲内に入っていることが好ましい。前記励起光と前記白色光の光量比は一定に保持されていることが好ましい。 The electronic endoscope has an irradiation window that is provided at a distal end portion of the insertion portion and irradiates white light with a wavelength ranging from a blue band to a red band toward a body cavity, and the irradiation range of the excitation light is It is preferable to be within the irradiation range of white light. The light quantity ratio between the excitation light and the white light is preferably kept constant.
前記白色光は、R色の光、G色の光、B色の光が時分割して照射される面順次光であることが好ましい。前記白色光は、蛍光体に対する特定波長の青色光の照射によって、その蛍光体から励起発光される光であることが好ましい。 The white light is preferably surface-sequential light that is irradiated in a time-division manner with R light, G light, and B light. The white light is preferably light that is excited and emitted from the phosphor when irradiated with blue light having a specific wavelength.
本発明は、体腔内の生体組織から蛍光を励起させるための励起光を発する励起光の光源装置に接続された電子内視鏡において、体腔内に挿入される挿入部と、挿入部が挿通されるオーバーチューブと、オーバーチューブに設けられ、前記励起光の光源装置で発せられた励起光を導光する励起光導光部材と、前記励起光導光部材により導光された励起光を体腔内に向けて照射する投光ユニットを備えることを特徴とする。 The present invention relates to an electronic endoscope connected to a light source device of excitation light that emits excitation light for exciting fluorescence from a living tissue in a body cavity, and an insertion portion inserted into the body cavity and the insertion portion are inserted An overtube, an excitation light guide member that guides the excitation light emitted from the excitation light source device, and the excitation light guided by the excitation light guide member is directed into the body cavity. And a light projecting unit for irradiating.
本発明は、体腔内の生体組織から蛍光を励起させるための励起光を発する励起光の光源装置と、体腔内に挿入される挿入部をオーバーチューブに挿通させた電子内視鏡とを用いる励起光照射方法において、前記励起光の光源装置で発せられた励起光を、オーバーチューブに設けられた励起光導光部材により導光し、導光された励起光を投光ユニットから体腔内に向けて照射することを特徴とする。 The present invention is an excitation that uses an excitation light source device that emits excitation light for exciting fluorescence from biological tissue in a body cavity, and an electronic endoscope in which an insertion portion that is inserted into the body cavity is inserted through an overtube. In the light irradiation method, the excitation light emitted from the excitation light source device is guided by the excitation light guide member provided in the overtube, and the guided excitation light is directed from the light projecting unit into the body cavity. Irradiating.
本発明によれば、電子内視鏡に対して外付けとなるオーバーチューブに、自家蛍光などの蛍光を励起させるための励起光を導光するための励起光導光部材を設けるとともに、その励起光導光部材で導光された励起光を体腔内に照射するための投光ユニットを、オーバーチューブと同様に電子内視鏡に対して外付けにして設けていることから、通常光観察機能のみを有する電子内視鏡システムにおいても、単に励起光の光源装置、オーバーチューブ、投光ユニット等を外付けするだけで、簡単に且つコストをかけることなく、AFIを実施することができる。 According to the present invention, an excitation light guide member for guiding excitation light for exciting fluorescence such as autofluorescence is provided on an overtube external to the electronic endoscope, and the excitation light Since the light projection unit for irradiating the body cavity with the excitation light guided by the optical member is provided externally to the electronic endoscope in the same manner as the overtube, only the normal light observation function is provided. Even in the electronic endoscope system, the AFI can be performed simply and without cost by simply attaching an excitation light source device, an overtube, a light projecting unit, and the like.
図1に示すように、本発明の第1実施形態の電子内視鏡システム10は、被検者の体腔内をCCDなどの撮像素子で撮像する電子内視鏡11と、この電子内視鏡11の挿入部20が挿通されるオーバーチューブ13と、挿入部20における先端部24aに装着されるフード14と、撮像により得られた信号に基づいて体腔内の被写体組織の画像を生成するプロセッサ装置15と、体腔内に照射する白色光を供給する白色光の光源装置16と、生体組織内から自家蛍光を励起するための励起光を供給する励起光の光源装置17と、体腔内の画像を表示するモニタ18とを備えている。
As shown in FIG. 1, an
電子内視鏡11は、体腔内に挿入される可撓性の挿入部20と、挿入部の基端部分に設けられた操作部21と、操作部21とプロセッサ装置15及び白色光の光源装置16との間を連結するユニバーサルコード23とを備えている。挿入部20の先端には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部24が形成されている。湾曲部24は、操作部のアングルノブ26における操作によって、上下左右方向に湾曲動作する。
The
湾曲部24の先端には、体腔内撮影用の光学系等を内蔵した先端部24aが設けられいる。先端部24aは、湾曲部24の湾曲動作によって、体腔内の所望の方向に向けられる。先端部24aには、白色光や励起光を照射する2つの第1および第2照明窓57,59(図4参照)と、体腔内からの白色光や自家蛍光を受光する観察窓62(図4参照)と、観察窓に向けて水やエアを吹き付ける送気・送水ノズル63(図4参照)と、挿入部20内の鉗子チャンネルに挿通された処置具の出口となる鉗子出口64(図4参照)とが設けられている。
At the distal end of the bending
操作部21には、白色光を用いて体腔内の観察を行なう通常光観察モード、励起光を用いて生体組織内から発せられる自家蛍光を観察する自家蛍光観察モードのいずれかに切り替える観察モード切替ボタン28が設けられている。この観察モード切替ボタン28による切替情報はプロセッサ装置のコントローラ113(図2参照)に送信される。
The
ここで、通常光観察モードに設定されている場合には、体腔内で反射した白色光を撮像することにより得られる白色光画像がモニタ18に表示され、自家蛍光観察モードに設定されている場合には、自家蛍光を撮像することにより得られる自家蛍光画像、または白色光画像と自家蛍光画像とを合成した合成画像がモニタ18に表示される。
Here, when the normal light observation mode is set, a white light image obtained by imaging the white light reflected in the body cavity is displayed on the
ユニバーサルコード23のうち、プロセッサ装置15および白色光の光源装置16側の端部にはコネクタ30が取り付けられている。コネクタ30は、通信用コネクタと光源用コネクタからなる複合タイプのコネクタであり、電子内視鏡11は、このコネクタ30を介して、プロセッサ装置15および白色光の光源装置16に着脱自在に接続される。
A
電子内視鏡11の先端部24aには、励起光カットフィルタ32を備えるフード14が装着される。励起光カットフィルタ32は、先端部24aに設けられた観察窓62(図4参照)を覆うことにより、観察窓62に入る前の光のうち励起光の波長帯域の光をカットまたは減光する。エネルギーが非常に高い励起光を観察窓62の手前でカットし、その励起光が観察窓62の奥側に設けられたCCD100(図2参照)に入らないようにすることで、CCD100の画素が電荷飽和状態になって画面が真っ白になるハレーションを防止することができる。
A
オーバーチューブ13は、チューブ本体35と、このチューブ本体35内に設けられ、電子内視鏡11の挿入部29が挿通される内視鏡挿通管路37と、この内視鏡挿通管路37の周囲に設けられ、励起光の光源装置17からの励起光を導光する2本の第1および第2光ファイバ38,39とを備えている。
The
内視鏡挿通管路37は、電子内視鏡の挿入部20の挿入口となる基端側開口37aと、その挿入部20の出口となる先端側開口37bとを備えている。したがって、挿入部20を内視鏡挿通管路37に挿通したときには、先端側開口37bから電子内視鏡の先端部24a及びその先端部24aに装着されたフード14が露呈される。電子内視鏡の挿入部20を体腔内に挿入する際には、オーバーチューブ13に挿入部20を挿通させた状態で挿入する。
The
フード14の外周面には、第1および第2光ファイバ38,39からの励起光を体腔内に照射する第1および第2投光ユニット41,42が固着されている。特許文献1では、励起光の光量を上げるために、通常の励起光に加えてアシスト励起光の2本の励起光で照射を行なっているが、このアシスト励起光を照射するためには、電子内視鏡の挿入部にアシスト励起光専用のライトガイドやアシスト励起光専用の照明窓を設ける必要がある。
First and second
これに対して、本発明では、電子内視鏡の挿入部の内部ではなく、電子内視鏡に対して外付けのフードに2本の励起光を照射するための第1および第2光ファイバや第1および第2投光ユニットを設けているため、特許文献1と比較して、2本の励起光の照射に要するコストを抑えることができる。また、本発明では、励起光の照射に用いられる光ファイバや投光ユニットの設置に、各種処置具の挿通路となる鉗子チャンネルを利用していないため、自家蛍光観察中においても、鉗子チャンネル内に挿通させた各種処置具を用いて、治療等を行なうことができる。
On the other hand, in the present invention, the first and second optical fibers for irradiating two excitation lights on the hood externally attached to the electronic endoscope, not inside the insertion portion of the electronic endoscope. In addition, since the first and second light projecting units are provided, the cost required for the irradiation of the two excitation lights can be suppressed as compared with
図2に示すように、白色光の光源装置16、白色光光源45、絞り調節機構46、白色光制御部47、ロータリシャッタ48、位置検出部49、回転制御部50を備えている。白色光光源45は、白色光の光源装置16の電源がオンのときに、常にオンにして白色光を発する。白色光は、波長が青色帯域から赤色帯域に及ぶ広帯域光であり、例えば、図3に示すように、400nm〜700nmの波長帯域を有している。白色光光源45としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、LED(発光ダイオード)、蛍光発光素子ランプ、またはLD(レーザーダイオード)などが使用される。白色光光源45から発せられる白色光は、レンズ53で集光される。レンズ53で集光された光は、絞り調節機構46を介して、第1および第2ライトガイド55,56に入射する。
As shown in FIG. 2, a white
第1および第2ライトガイド55,56は大口径光ファイバなどから構成されている。第1および第2ライトガイド55,56の入射側端部は、白色光の光源装置16に接続されている。一方、図4に示すように、第1ライトガイド55の出射側端部は電子内視鏡11の先端部24aの第1照明窓57に向けられおり、第2ライトガイド55の出射側端部は先端部24aの第2照明窓59に向けられている。これら第1および第2照明窓57,59のそれぞれから白色光が体腔内に向けて出射される。
The first and second light guides 55 and 56 are constituted by large-diameter optical fibers or the like. The incident side end portions of the first and second light guides 55 and 56 are connected to the
第1照明窓57と第2照明窓59は、フード14に設けられた励起光カットフィルタ32(または観察窓62)に関して、それぞれ対称の位置に設けられている。また、図5に示すように、第1照明窓57から出射される白色光の照射範囲WL1と第2照明窓59から出射される白色光の照射範囲WL2とはほぼ重なり合っている。したがって、先端部24aを観察対象Tに向けたときには、それら照射範囲WL1,WL2の重複領域WLR内に観察対象Tがほぼ入る。これにより、観察対象Tに対して、白色光を十分に且つ照明ムラなく照射することができる。
The
なお、フード14は、先端部24aのうち観察窓62のみを覆い、それ以外は開口部14aから体腔内に露呈している。したがって、第1および第2照明窓57,59からの白色光の照射をフード14が妨げることはない。また送気・送水ノズル63からのエアや水をフードの励起光カットフィルタ32に吹き付けることができる。さらには、鉗子出口64から処置具を体腔内に向けて突出させることができる。
The
図2に示すように、絞り調節機構46は、レンズ53とロータリシャッタ48との間に配置され、白色光光源45から発せられる白色光の光量を調節する。絞り調節機構46は、例えば、絞り径を可変させる複数の絞り羽根、及びこの絞り羽根を移動させるモータなどから構成される。絞り調節機構の絞り量(すなわち、白色光の光量)は、ドライバ47aを介して、白色光制御部47によって制御される。白色光制御部47は、プロセッサ装置15内の信号処理により得られる白色光画像に基づいて、絞り量(すなわち、白色光の光量)を制御する。
As shown in FIG. 2, the
図6A及びBに示すように、ロータリシャッタ48は、円板形状で一部に扇形の切欠部分を有する。ロータリシャッタ48のうち、切欠部分が白色光を透過させる光透過部48aとなり、残りの部分が白色光を遮断する遮光部48bとなっている。ロータリシャッタ48は、白色光光源45の光軸と平行に配置されたモータ70の回転軸70aに接続されている。このモータ70の駆動によってロータリーシャッタ48が回転することで、白色光光源の光路P上に光透過部48aと遮光部48bとが交互に位置する。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
光路P上に光透過部48a、遮光部48bのいずれが位置しているかは、フォトセンサなどから構成される位置検出部49によって検出される。ここで、図2や図6A及びBにおいては、位置検出部はロータリシャッタの外周近傍に配置されているが、配置位置はそれ以外、例えば、ロータリシャッタの内部であってもよい。
Which of the
図6Aに示すように、光透過部48aが光路P上に位置する間は、白色光が第1および第2ライトガイド55,56に入射するため、体腔内に白色光が照射される。この期間を、以下において白色光照射期間する。一方、図6Bに示すように、遮光部48bが光路P上に位置する間は、第1および第2ライトガイド55,56へ白色光が入射しないため、体腔内において白色光が遮光された状態となる。この期間を、以下において白色光遮光期間とする。位置検出部49は、白色光照射期間と白色光遮光期間のいずれの状態にあるかについての情報を、励起光の光源装置内の励起光制御部75およびプロセッサ装置のコントローラ113に適宜送信する。
As shown in FIG. 6A, while the
白色光照射期間と白色光遮光期間は観察モードによって異なり、自家蛍光観察モード時における各期間は通常光観察モード時の2倍に設定されている。したがって、図2に示す回転制御部50は、自家蛍光観察モード時においては、ロータリシャッタ48の回転速度を通常光観察モード時の回転速度の半分とする回転制御を行なっている。なお、回転制御部50は、モータ70に接続されたドライバ50aを介して、ロータリシャッタ48の回転速度を制御する。
The white light irradiation period and the white light blocking period differ depending on the observation mode, and each period in the autofluorescence observation mode is set to twice that in the normal light observation mode. Therefore, the
図2に示すように、励起光の光源装置17は、第1及び第2レーザ光源72,73、励起光制御部75を備えている。第1および第2レーザ光源72,73は発光ダイオード等から構成され、図3に示すような、405±10nmの波長を有する励起光を発する。このような波長域を有する励起光を体腔内に照射することで、波長が420nm〜650nmにおよぶ自家蛍光が生体組織内の内因性蛍光物質から発せられる。
As shown in FIG. 2, the excitation
第1および第2レーザ光源72,73は、自家蛍光観察モードに設定されている場合には、常に励起光が発せられる。これにより、生体組織からは常に自家蛍光が発せられる。図3に示すように、電子内視鏡の先端部24aに戻ってくる励起光は励起光カットフィルタによりカットされ、また自家蛍光の光量は白色光に比べて微弱である。したがって、体腔内において白色光だけでなく励起光や自家蛍光が存在する状態で、白色光画像を取得したとしても、その取得した白色光画像においては励起光や自家蛍光は全く影響を与えない。
When the first and second
励起光制御部75は、ドライバ75a,75bを介して、第1および第2レーザ光源72,73の励起光の光量を制御する。励起光制御部75は、白色光制御部47に接続されており、白色光制御部47による白色光の光量制御に従って、励起光の光量も制御する。励起光の光量の制御は、白色光と励起光とが所定の相関を有するように、例えば、励起光の光量と白色光の光量との光量比が1/10等を保持するように、励起光の光量を変化させる。
The excitation
このように白色光の光量が変更された場合であっても、これに追従して、励起光の光量も励起光制御部で自動的に変更されるため、白色光画像と自家蛍光画像との露出バランスを常に適正な状態に維持することができる。なお、励起光の光量制御は、白色光の光量制御に連動してごとに行なうのではく、図7に示すように、白色光照射期間から白色光遮光期間に切り替わったときに、白色光と励起光とが所定の相関を有するように制御してもよい。 Even if the amount of white light is changed in this way, the amount of excitation light is automatically changed by the excitation light control unit following this, so the white light image and the autofluorescence image The exposure balance can always be maintained in an appropriate state. In addition, the light amount control of the excitation light is not performed in conjunction with the light amount control of the white light, but when the white light irradiation period is switched to the white light shielding period as shown in FIG. The excitation light may be controlled to have a predetermined correlation.
第1レーザー光源72から発せられた励起光は、オーバーチューブの第1光ファイバ38に入射する。もう一方の第2レーザー光源73から発せられた励起光は、オーバーチューブの第2光ファイバ39に入射する。そして、図4に示すように、第1光ファイバ38内の励起光ELはフード14の第1投光ユニット41から出射し、第2光ファイバ内の励起光ELはフード14の第2投光ユニット42から出射する。
The excitation light emitted from the first
第1および第2投光ユニット41,42は、先端部24aの第1および第2照明窓57,59と同様に、フード14の励起光カットフィルタ32(または観察窓62)に関して、それぞれ対称の位置に設けられている。また、図8に示すように、第1投光ユニット41から出射される励起光の照射範囲EL1と第2投光ユニット42から出射される励起光の照射範囲EL2とはほぼ重なり合っている(重複領域ELR)。さらに、この重複領域ELRは、2つの白色光の照射範囲が重なりあった重複領域WLRに含まれている。
The first and second
以上のような照射範囲EL1,EL2を有することから、先端部24aを観察対象Tに向けたときには、それら照射範囲EL1,EL2の重複領域ELRに観察対象Tがほぼ入る。これにより、観察対象Tに対して、励起光を十分に且つ照明ムラなく照射することができる。したがって、例えば、観察対象Tの全体が正常部である場合には、その観察対象の全域からほぼ同一強度の自家蛍光が発せられる。さらには、2つの励起光の照射範囲が重なり合った重複領域ELRは、2つの白色光の照射範囲の重複領域WLRに含まれていることから、観察対象T全体において、白色光と励起光の光量比は一定に保持される。
Since the irradiation ranges EL1 and EL2 are as described above, the observation target T almost enters the overlapping area ELR of the irradiation ranges EL1 and EL2 when the
図9に示すように、第1投光ユニット41は、光拡散部材90、この光拡散部材の外周を覆う筒状のスリーブ部材91と、スリーブ部材91の一端側を封止する保護ガラス92と、スリーブ部材内に挿入され第1光ファイバ38を保持するフェルール93とを備えている。また、フェルール93の後端側から外皮に覆われて延出される第1光ファイバ38には、その外皮の外側を覆うフレキシブルスリーブ95がスリーブ部材91との間に挿入されている。なお、第2投光ユニットについては第1投光ユニットと同様であることから説明を省略する。
As shown in FIG. 9, the first
光拡散部材90は、第1光ファイバ38からの励起光を拡散させる透光性樹脂材料からなる。透光性樹脂材料の他にも、例えば、透光性セラミックスやガラス等が利用可能である。また、光拡散部材90は、その表面や中間層等に、微小の凹凸や屈折率の異なる粒子(フィラー等)を混在させた光拡散層を設けた構成や、半透明の材料を用いた構成としてもよい。これにより、光拡散部材90から出射する励起光は、光の偏光作用や拡散作用によって光量が均一化される。したがって、光拡散部材の材料や分量を適宜変更することによって、第1投光ユニット内で、励起光の照射範囲や光量を調節することができる。なお、第1投光ユニット内での光の照射範囲や光量は、光拡散部材の他、レンズや保護ガラスを適宜変更することによっても調節することができる。
The
図2に示すように、電子内視鏡11は、CCD100、アナログ処理回路104(AFE:Analog Front End)、撮像制御部106を備えている。CCD100は、励起光カットフィルタ32、観察窓62、及び集光レンズ102を透過した光を、撮像面100aで受光する。そして、CCD100では、撮像面100aで受光した光を光電変換して信号電荷を蓄積し、蓄積した信号電荷を撮像信号として読み出す。読み出された撮像信号は、AFE104に送られる。
As shown in FIG. 2, the
CCD100はカラーCCDであり、撮像面100aには、R色、G色、B色のカラーフィルターが設けられたR画素、G画素、B画素の3色の画素が配列されている。ここで、白色光は波長域が青色帯域から赤色帯域にまでおよぶことから、白色光がCCDの撮像面に入射したときには、R画素、G画素、B画素の全てが感応する。したがって、白色光受光時に得られる撮像信号には、R画素から出力される撮像信号、G画素から出力される撮像信号、及びB画素から出力される撮像信号の3種類が含まれている。
The
一方、自家蛍光は主たる波長域が緑色帯域であり、一部が青色帯域または赤色帯域にまで及ぶ。そのため、自家蛍光がCCDの撮像面100aに入射したときには、G画素は確実に自家蛍光に感応する。したがって、自家蛍光受光時に得られる撮像信号には、G画素から出力される撮像信号が含まれている。
On the other hand, autofluorescence has a main wavelength region in the green band, and a part extends to the blue band or the red band. For this reason, when the autofluorescence enters the
AFE104は、相関二重サンプリング回路(CDS)および自動ゲイン制御回路(AGC)から構成されている。CDSは、CCDからの撮像信号に対して相関二重サンプリング処理を施し、CCD100の駆動により生じたノイズを除去する。AGCは、CDSによりノイズが除去された撮像信号を増幅する。
The
撮像制御部106はCCD44の撮像制御を行なう。この撮像制御部106の撮像制御に従って、AFE45から所定のフレームレートで撮像信号が出力される。撮像制御部106は、プロセッサ装置15内のコントローラ113に接続されており、撮像時においてコントローラ113が認識している観察モード等によって、撮像制御部106は制御方法を適宜変更する。
The
ここで、図10Aに示すように、通常光観察モードに設定されている場合には、白色光照射期間のときに、白色光を光電変換して信号電荷を蓄積するステップが行なわれる。そして、白色光照射期間から白色光遮光期間に切り替わったときには、撮像制御部106から撮像信号読出パルスがCCD100に送信される。CCD100が撮像信号読出しパルスを受信したときに、CCD100で蓄積した信号電荷が撮像信号としてAFE104に出力される。そして、白色光遮光期間から白色光照射期間に切り替わったときに、再度、白色光を光電変換して信号電荷を蓄積するステップが行なわれる。以上の一連の動作は、通常光画像モードに設定されている間、繰り返し行なわれる。
Here, as shown in FIG. 10A, when the normal light observation mode is set, a step of photoelectrically converting white light and accumulating signal charges is performed during the white light irradiation period. When the white light irradiation period is switched to the white light shielding period, an imaging signal readout pulse is transmitted from the
これに対して、自家蛍光観察モードに設定されている場合には、図10Bに示すように、白色光照射期間のときには、白色光を光電変換して信号電荷を蓄積するステップが行なわれる。そして、白色光照射期間から白色光遮光期間に切り替わったときには、撮像制御部106から撮像信号読出パルスがCCD100に送信される。CCD100が撮像信号読出しパルスを受信したときに、CCD100で蓄積した信号電荷が撮像信号としてAFE104に出力される。これとほぼ同時に、自家蛍光を光電変換して信号電荷を蓄積するステップが行なわれる。自家蛍光は微弱であるが、自家蛍光観察モード時の白色光遮光期間、即ち自家蛍光観察期間を通常光観察モード時の白色光遮光期間の2倍にすることで、自家蛍光画像を形成できる程度の光量はCCD100で確実に受光することができる。
On the other hand, when the autofluorescence observation mode is set, as shown in FIG. 10B, during the white light irradiation period, a step of photoelectrically converting white light and accumulating signal charges is performed. When the white light irradiation period is switched to the white light shielding period, an imaging signal readout pulse is transmitted from the
そして、白色光照射期間から白色光遮光期間に切り替わってから一定時間経過後、撮像制御部106から撮像信号読出パルスがCCD100に送信される。これに応じて、CCD100で蓄積した信号電荷が撮像信号としてAFE104に出力される。そして、白色光遮光期間から白色光照射期間に切り替わったときに、再度、白色光を光電変換して信号電荷を蓄積するステップが行なわれる。以上の一連の動作は、自家蛍光観察モードに設定されている間、繰り返し行なわれる。
Then, after a lapse of a fixed time after switching from the white light irradiation period to the white light shielding period, an imaging signal readout pulse is transmitted from the
図2に示すように、プロセッサ装置15は、電子内視鏡11、白色光の光源装置16、励起光の光源装置17、モニタ18、キーボード(図示省略)、プリンタ(図示省略)等と電気的に接続され、電子内視鏡システム10全体の動作を統括的に制御する。プロセッサ装置15は、信号処理部110と、フレームメモリ112と、コントローラ113とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
信号処理部110は、電子内視鏡11のAFE104から出力される撮像信号に対して、A/D変換部115、色調補正部116、及び画像処理部117で各種処理を施すことによって、モニタ18に表示可能な映像信号を生成する。そして、この映像信号に基づいて、各種画像がモニタ18に表示される。なお、色調補正部116および画像処理部117は、例えば、それぞれ対応する処理を行なうソフトウエアと、このソフトウエアを格納するEPROM(書き換え可能型ROM)等の記憶装置等によって構成される。また、A/D変換後のデジタルの画像データや画像処理部において画像処理された後の映像信号は、一時的にまたは処理が施される毎に、フレームメモリ112に記憶される。
The
A/D変換部115は、AFE104からの撮像信号をデジタルの画像データに変換する。画像データには、CCD100のB画素から出力された撮像信号から得られるB画像、G画素から出力された撮像信号から得られるG画像、R画素から出力された撮像信号から得られるR画像が含まれている。また、A/D変換後の画像データには、通常光観察モード時または自家蛍光観察モード時に取得する白色光画像の画像データと、自家蛍光観察モード時に取得する自家蛍光画像の画像データとがある。
The A /
色調補正部116および画像処理部117は、図11に示すようなフローに従って処理を行なう。色調補正部116は、白色光画像のうち励起光カットフィルタ32によってカットまたは減光されたB画像の成分を補う。図3に示すように、電子内視鏡11は415nm以下の波長帯域の成分をカットまたは減光する励起光カットフィルタ32を通して撮像を行なうため、白色光画像及び自家蛍光画像のB画像のうちの低波長側の一部がカットされている。したがって、このカットされた部分の画像を色調補正部116によって補正する。
The color
白色光画像のB画像の補正は、以下のようにして行われる。まず、内視鏡使用前に、以下の補正式(1)、(2)を求めておく。ここで、励起光カットフィルタを装着しない場合における白色光画像のB画像の光量をB´とし、励起光カットフィルタを装着した場合における白色光画像のB´画像の光量をBとした場合には、BとB´との関係は次式(1)で表される。
B=B´×α ・・・(1)
ここで、αは励起光カットフィルタによる光量カット率である。したがって、B´は、次式(2)で求めることができる。
B´=B/α ・・・(2)
The correction of the B image of the white light image is performed as follows. First, the following correction equations (1) and (2) are obtained before using the endoscope. Here, when the excitation light cut filter is not attached, the B light amount of the white light image is B ′, and when the excitation light cut filter is attached, the B ′ image light amount of the white light image is B. , B and B ′ are expressed by the following equation (1).
B = B ′ × α (1)
Here, α is a light amount cut rate by the excitation light cut filter. Therefore, B ′ can be obtained by the following equation (2).
B ′ = B / α (2)
式(2)に示すように、BとB´との関係が線形の関係にある場合には、励起光カットフィルタを装着したときに得られる白色光画像のB画像の光量Bを係数αで除算することで、励起光カットフィルタによりカットされた部分の光量B´が求まる。そして、白色光のB画像のうちカットされた部分の光量Bを光量B´に置き換えることで、励起光カットフィルタを装着しない場合と同様の白色光画像を得ることができる。 As shown in Expression (2), when the relationship between B and B ′ is a linear relationship, the light quantity B of the B image of the white light image obtained when the excitation light cut filter is attached is expressed by a coefficient α. By dividing, the light amount B ′ of the portion cut by the excitation light cut filter is obtained. Then, by replacing the light amount B of the cut portion of the white light B image with the light amount B ′, a white light image similar to the case where the excitation light cut filter is not attached can be obtained.
なお、BとB´との関係が線形の関係にない場合には、例えば、乗算、加算、マトリックス変換等の演算処理によって、B画像のカットされた部分に相当する光量を増加させることができる。また、B画像のカットされた成分に相当する成分だけG画像およびR画像の成分を減少させてもよい。さらに、励起光カットフィルタによってG画像のうち低周波側の一部の成分がカットされた場合には、B画像の場合と同様にして、色調補正を行うことが好ましい。 When the relationship between B and B ′ is not a linear relationship, the amount of light corresponding to the cut portion of the B image can be increased by, for example, arithmetic processing such as multiplication, addition, and matrix conversion. . Further, the components of the G image and the R image may be reduced by the component corresponding to the cut component of the B image. Furthermore, when some components on the low frequency side of the G image are cut by the excitation light cut filter, it is preferable to perform color tone correction in the same manner as in the case of the B image.
図2に示す画像処理部117は、色調補正が施された画像データに対して、バランス調整処理、高感度化処理、表示階調処理を施す。バランス調整処理は、自家蛍光観察モードに設定されている場合に、較正データを用いて、白色光画像と自家蛍光画像とのバランス調整を行なう処理である。較正データは、不特定の被写体の病変部(早期ガン等の発生部)および正常部について、予め撮像した白色光画像および自家蛍光画像から得られる。
The
較正データを用いてバランス調整を行なうことで、例えば、白色光画像における病変部と正常部のコントラストと、自家蛍光画像における病変部と正常部とのコントラストとが、等しくなる。例えば、白色光画像のコントラストに対して自家蛍光画像のコントラストが1/5であった場合には、色調補正部116は、較正データに基づいて、自家蛍光画像のコントラストを5倍にするバランス調整を行なう。なお、上述したように、白色光と励起光の光量比は一定に保持されていることにより、バランス調整はより精度良く行なわれる。
By performing balance adjustment using the calibration data, for example, the contrast between the lesioned part and the normal part in the white light image is equal to the contrast between the lesioned part and the normal part in the autofluorescence image. For example, when the contrast of the autofluorescence image is 1/5 with respect to the contrast of the white light image, the color
白色光画像と自家蛍光画像のバランスは、CCD等の特性に依存するため、バランス調整は、電子内視鏡システムの工場出荷前、もしくは、電子内視鏡システムを初めて使用する前等に、少なくとも1回実施することが好ましい。 Since the balance between the white light image and the autofluorescence image depends on the characteristics of the CCD or the like, the balance adjustment should be performed at least before shipping the electronic endoscope system to the factory or before using the electronic endoscope system for the first time. It is preferable to carry out once.
高感度化処理には、デジタルゲイン、フレーム加算、デジタルビニング等の処理が含まれる。この高感度化処理を行なうことで、自家蛍光画像の高感度化を図ることができる。デジタルゲインは、デジタルの画像データを所定の増幅率で増幅する処理である。フレーム加算は、連続する複数のフレームの画像データを加算して、1フレーム分の画像データを得る処理である。デジタルビニングは、CCDにおいて隣接する複数の画像を1セットとし、その1セット単位で撮像信号を出力することにより、受光面積を大きくしてCCDの感度を上げる処理である。なお、高感度化処理は自家蛍光画像だけでなく白色光画像にも施してもよい。 High sensitivity processing includes processing such as digital gain, frame addition, and digital binning. By performing this sensitivity enhancement process, the sensitivity of the autofluorescence image can be enhanced. Digital gain is a process of amplifying digital image data with a predetermined amplification factor. Frame addition is a process for obtaining image data for one frame by adding image data of a plurality of consecutive frames. Digital binning is a process for increasing the sensitivity of a CCD by increasing the light receiving area by setting a plurality of adjacent images in the CCD as one set and outputting an imaging signal in units of the set. The sensitivity enhancement process may be performed not only on the autofluorescence image but also on the white light image.
表示階調処理は、白色光画像または自家蛍光画像をモニタに表示可能な映像信号に変換する処理である。この表示階調処理には、モニタに対応したγ補正処理や階調補正処理が含まれる。この表示階調処理においては、通常光観察モードに設定されている場合には、白色光画像のうち、B画像が映像信号のBチャンネル信号に、G画像が映像信号のGチャンネル信号に、R画像がRチャンネル信号に割り当てられる。 The display gradation processing is processing for converting a white light image or an autofluorescence image into a video signal that can be displayed on a monitor. This display gradation processing includes γ correction processing and gradation correction processing corresponding to the monitor. In this display gradation processing, when the normal light observation mode is set, among the white light images, the B image is the B channel signal of the video signal, the G image is the G channel signal of the video signal, R An image is assigned to the R channel signal.
一方、自家蛍光観察モードに設定されている場合には、白色光画像のB画像が映像信号のBチャンネル信号に、白色光画像のR画像が映像信号のRチャンネル信号に割り当てられ、自家蛍光画像のG画像が映像信号のGチャンネル信号に割り当てられる。これにより、白色光画像と自家蛍光画像とが合成された合成画像が得られる。このような合成画像をモニタ18に表示することで、正常部は緑色で、病変部はマゼンダ色で表示される。
On the other hand, when the auto-fluorescence observation mode is set, the B image of the white light image is assigned to the B channel signal of the video signal, and the R image of the white light image is assigned to the R channel signal of the video signal. The G image is assigned to the G channel signal of the video signal. Thereby, a composite image in which the white light image and the autofluorescence image are combined is obtained. By displaying such a composite image on the
なお、自家蛍光の輝度レベルが低くなるのは、病変部が原因である他に、撮像距離が遠くなることも原因の一つにある。そこで、画像処理部は、モニタにマゼンダ色を表示する前には、白色光画像のG画像と自家蛍光画像のG画像の輝度レベルを比較する。その比較の結果、両者がともに低い場合には、病変部ではなく、単に撮像距離が遠くて輝度レベルが低くなっているだけと判断し、マゼンダ色ではなく緑色で表示する。一方、白色光画像のG画像の輝度レベルが高く、自家蛍光画像の輝度レベルが低い場合には、病変部であると判断し、マゼンダ色で表示する。 Note that the brightness level of the autofluorescence is lowered due to the fact that the imaging distance is increased in addition to the lesion. Therefore, the image processing unit compares the brightness levels of the G image of the white light image and the G image of the autofluorescence image before displaying the magenta color on the monitor. If both are low as a result of the comparison, it is determined that the brightness level is low because the imaging distance is far and not the lesion, and the display is displayed in green instead of magenta. On the other hand, when the brightness level of the G image of the white light image is high and the brightness level of the autofluorescence image is low, the white light image is determined to be a lesion and displayed in magenta.
次に、本発明の作用について説明する。まず、観察モード切替ボタン28により、自家蛍光観察モードに設定される。自家蛍光観察モードでは、白色光の光源装置16の常時電源オンに加えて、励起光の光源装置17の電源も常時オンになる。白色光の光源装置16においては、白色光照射期間に白色光が第1および第2ライトガイド55,56に入射する一方、白色光遮光期間には白色光は第1および第2ライトガイド55,56に入射しない。一方、励起光の光源装置17においては、第1レーザ光源72からの励起光が第1光ファイバ38に常時入射するとともに、第2レーザー光源73からの励起光が第2光ファイバ39に常時入射する。
Next, the operation of the present invention will be described. First, the auto fluorescence observation mode is set by the observation
第1ライトガイド55内の白色光は先端部24aの第1照明窓57から体腔内に向けて出射され、第2ライトガイド56内の白色光は先端部24aの第2照明窓59から体腔内に向けて出射される。先端部24aにおける第1および第2照明窓57,59の配置位置と白色光の照射範囲WL1,WL2,WLRとから、先端部24aを観察対象Tに向けたときには、観察対象Tには白色光が十分に且つ照明ムラなく照射される。
White light in the
一方、第1光ファイバ38内の励起光はフード14に固着された第1投光ユニット41から体腔内に向けて出射し、第2光ファイバ39内の励起光はフード14に固着された第2投光ユニット42から体腔内に向けて出射される。第1および第2投光ユニット41,42の配置位置と励起光の照射範囲EL1,EL2,ELRとから、先端部24aを観察対象Tに向けたときには、観察対象Tには励起光が十分に且つ照明ムラなく照射される。これにより、例えば、観察対象T全体が正常部である場合には、その観察対象Tの全域からほぼ同一の自家蛍光が発せられる。加えて、2つの励起光の照射範囲の重複領域ELRは、2つの白色光の照射範囲の重複領域WLRに含まれていることから、観察対象T全体において、白色光と励起光の光量比は一定に保持される。
On the other hand, the excitation light in the first
電子内視鏡11は、B画素、G画素、R画素からなるカラーのCCD100を用いて、白色光照射期間にあるときには白色光画像を撮像し、白色光遮光期間にあるときには自家蛍光画像を撮像する。これら撮像によって取得した撮像信号はプロセッサ装置15に送られる。
The
プロセッサ装置15では、A/D変換部115によって、撮像信号をデジタルの画像データに変換する。これにより、CCD100のB画素から出力された撮像信号から得られるB画像、G画素から出力された撮像信号から得られるG画像、R画素から出力された撮像信号から得られるR画像を含む画像データが得られる。
In the
そして、得られた画像データに基づいて、色調補正部116でB画像の補正がなされる。その後、画像処理部117において、較正データを用いたバランス調整、高感度化処理、表示階調処理が行なわれる。これら処理を経て、白色光画像と自家蛍光画像とを合成した合成画像が得られる。そして、この合成画像がモニタ18に表示される。
Then, based on the obtained image data, the
自家蛍光観察モードにおいては、白色光の光量制御が白色光制御部47により行なわれるとともに、励起光の光量制御が励起光制御部75によって行なわれる。白色光制御部47は、例えば、白色光画像のG画像の輝度の平均値を算出し、その平均値が予め設定された所定の輝度となるように、白色光の光量を制御する。また、励起光制御部75は、白色光制御部47における白色光の光量制御に従って、例えば、励起光と白色光の光量比が1/10等を保持するように、励起光の光量制御を行なう。
In the autofluorescence observation mode, the white light amount control is performed by the white
図12および図13に示すように、本発明の第2実施形態の電子内視鏡システム200は、励起光を照射する投光ユニットして、第1実施形態で示した第1および第2投光ユニット41,42に加えて第3および第4投光ユニット202,203をフード14に設け、それら4つの第1〜第4投光ユニット41,42,202,203のうちの2つから励起光を体腔内に照射する。なお、それ以外については、第1実施形態と同様であるので、以下では説明を省略する。また、この第2実施形態では、励起光の照射を2つの投光ユニットで行なうが、これに限らず、3または4の投光ユニットで行なってもよい。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
第3投光ユニット202は第1投光ユニット41の近傍に、第4投光ユニット203は第2投光ユニット42の近傍に設けられている。また、第3および第4投光ユニット202,203で使用される光拡散部材、レンズ、及び保護ガラスは、第1および第2投光ユニット41,42で使用されているものと異なっている。したがって、第3投光ユニット202から照射される励起光の照射範囲はその近傍の第1投光ユニット41の照射範囲と異なり、また、第4投光ユニット203から照射される励起光の照射範囲はその近傍の第2投光ユニット42の照射範囲と異なっている。このような第1〜第4投光ユニット41,42,202,203における照射範囲の相違を利用することで、観察状況に応じて、臨機応変に照射パターンを変更することができる。
The third light projecting unit 202 is provided in the vicinity of the first
励起光の光源装置206内の切替ミラー207,208は、第1〜第4投光ユニットのうち所望の投光ユニット41,42,202,203から励起光が照射されるように、前記励起光の光源装置内において励起光の光路を切替える。切替ミラー207は、第1レーザ光源72からの励起光を第1光ファイバ38にそのまま入射させる退避位置と、第1レーザ光源72からの励起光を反射させて、その反射光を第3投光ユニット202に接続された第3光ファイバ210に入射させる挿入位置との間で移動自在となっている。もう一方の切替ミラー208は、第2レーザ光源73からの励起光を第2光ファイバ39にそのまま入射させる退避位置と、第2レーザ光源73からの励起光を反射させて、その反射光を第4投光ユニット203に接続された第4光ファイバ211に入射させる挿入位置との間で移動自在となっている。
The switching mirrors 207 and 208 in the excitation light source device 206 are configured so that the excitation light is emitted from desired
なお、上記第1および第2実施形態では、体腔内に白色光をそのまま照射したが、これに代えて、R色の光、G色の光、B色の光からなる面順次光を体腔内に照射してもよい。面順次光を照射するためには、図6A及びBに示すロータリシャッタ48に代えて、図14に示すようなロータリフィルタ220が用いられる。ロータリフィルタ220には、ロータリシャッタ48の遮光部48bと同様の遮光部221と、白色光光源45からの白色光のうちR色の光を透過させるR色カラーフィルタ223rと、白色光光源45からの白色光のうちG色の光を透過させるG色カラーフィルタ223gと、白色光光源45からの白色光のうちB色の光を透過させるB色カラーフィルタ223bとが、周方向に沿って設けられている。このロータリフィルタ220が回転軸220aを中心に回転することで、白色光照射期間に、R色の光、G色の光、B色の光がこの順で体腔内に照射される。
In the first and second embodiments, the body cavity is irradiated with white light as it is, but instead of this, surface sequential light consisting of R color light, G color light, and B color light is emitted into the body cavity. May be irradiated. In order to irradiate the surface sequential light, a
また、上記第1および第2実施形態では、体腔内に照射する白色光を白色光の光源装置内の白色光光源で発生させているが、これに代えて、図15の電子内視鏡システム300に示すように、白色光の光源装置内の青色レーザ光源304と電子内視鏡の先端部24a内に設けられた投光ユニット306,307とによって白色光を発生させてもよい。青色レーザ光源304は、中心波長445nmを有する青色レーザ光を発する。発せられた青色レーザ光は、ライトガイド55,56を介して、投光ユニット306,307から体腔内に向けて照射される。なお、青色レーザ光源304は、ドライバ305aを介して、青色レーザ光制御部305によって制御される。
In the first and second embodiments, the white light emitted into the body cavity is generated by the white light source in the white light source device. Instead, the electronic endoscope system in FIG. As shown at 300, white light may be generated by the blue
図16に示すように、投光ユニット306は、第1および第2投光ユニット41,42において、光拡散部材の代わりに蛍光体310を備える以外は、同一の構成を備えている。蛍光体310は、ライトガイド55からの青色レーザ光の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体物質(例えばYAG系蛍光体、あるいはBAM(BaMgAl10O17)等の蛍光体)を含んで構成される。これにより、青色レーザ光を励起光とする緑色〜黄色の励起発光光と、蛍光体310により吸収されず透過した青色レーザ光とが合わされて、白色光が生成される。なお、投光ユニット307も、投光ユニット306と同様であるので、説明を省略する。
As shown in FIG. 16, the
また、上記第1および第2実施形態では、励起光の照射によって生体組織内の内因性蛍光物質から発せられる自家蛍光を観察するAFIを本発明に適用した場合について説明したが、本発明は、蛍光薬剤を用いて蛍光観察を行なうPDD(Photo Dynamic Diagnosis)にも適用することができる。 In the first and second embodiments, the case where the AFI for observing the autofluorescence emitted from the endogenous fluorescent substance in the living tissue by irradiation with the excitation light has been applied to the present invention. The present invention can also be applied to PDD (Photo Dynamic Diagnosis) in which fluorescence observation is performed using a fluorescent agent.
10,200,300 電子内視鏡システム
11 電子内視鏡
13 オーバーチューブ
14 フード
16,302 白色光の光源装置
17,206 励起光の光源装置
20 挿入部
24a 先端部
32 励起光カットフィルタ
38,39 第1および第2光ファイバ
41,42 第1および第2投光ユニット
202,203 第3および第4投光ユニット
210,211 第3および第4光ファイバ
10, 200, 300
Claims (12)
体腔内に挿入される挿入部を有する電子内視鏡と、
電子内視鏡の挿入部が挿通されるオーバーチューブと、
オーバーチューブに設けられ、前記励起光の光源装置で発せられた励起光を導光する励起光導光部材と、
前記励起光導光部材により導光された励起光を体腔内に向けて照射する投光ユニットを備えることを特徴とする電子内視鏡システム。 A light source device for excitation light that emits excitation light for exciting fluorescence from living tissue in the body cavity;
An electronic endoscope having an insertion portion to be inserted into a body cavity;
An overtube through which the insertion part of the electronic endoscope is inserted;
An excitation light guide member that is provided in an overtube and guides excitation light emitted from the excitation light source device;
An electronic endoscope system comprising a light projecting unit that irradiates the excitation light guided by the excitation light guide member toward a body cavity.
前記挿入部の先端部に設けられ、体腔内で反射した光を受光する観察窓と、
観察窓に入る前の光のうち励起光の波長帯域を含む光をカットする励起光カットフィルタを有する先端部装着用のフードとを備え、
前記投光ユニットは、フードの外周面に固着されていることを特徴とする請求項1記載の電子内視鏡システム。 The electronic endoscope is:
An observation window provided at the distal end of the insertion portion and receiving the light reflected in the body cavity;
A hood for attaching a tip having an excitation light cut filter that cuts light including the wavelength band of excitation light among light before entering the observation window;
The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the light projecting unit is fixed to an outer peripheral surface of the hood.
前記挿入部の先端部に設けられ、波長が青色帯域から赤色帯域におよぶ白色光を体腔内に向けて照射する照射窓を有し、
前記励起光の照射範囲は前記白色光の照射範囲内に入っていることを特徴とする請求項1ないし6いずれか1項記載の電子内視鏡システム。 The electronic endoscope is:
Provided at the distal end of the insertion portion, and having an irradiation window for irradiating white light with a wavelength ranging from a blue band to a red band into the body cavity
The electronic endoscope system according to claim 1, wherein the excitation light irradiation range is within the white light irradiation range.
体腔内に挿入される挿入部と、
挿入部が挿通されるオーバーチューブと、
オーバーチューブに設けられ、前記励起光の光源装置で発せられた励起光を導光する励起光導光部材と、
前記励起光導光部材により導光された励起光を体腔内に向けて照射する投光ユニットを備えることを特徴とする電子内視鏡。 In an electronic endoscope connected to a light source device of excitation light that emits excitation light for exciting fluorescence from biological tissue in a body cavity,
An insertion part to be inserted into the body cavity;
An overtube through which the insertion portion is inserted;
An excitation light guide member that is provided in an overtube and guides excitation light emitted from the excitation light source device;
An electronic endoscope comprising a light projecting unit that irradiates the excitation light guided by the excitation light guide member toward a body cavity.
前記励起光の光源装置で発せられた励起光を、オーバーチューブに設けられた励起光導光部材により導光し、導光された励起光を投光ユニットから体腔内に向けて照射することを特徴とする励起光照射方法。 In an excitation light irradiation method using an excitation light source device that emits excitation light for exciting fluorescence from a living tissue in a body cavity, and an electronic endoscope in which an insertion portion inserted into the body cavity is inserted through an overtube ,
Excitation light emitted from the excitation light source device is guided by an excitation light guide member provided on an overtube, and the guided excitation light is irradiated from the light projecting unit into the body cavity. Excitation light irradiation method.
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