JP2012213562A - 内視鏡装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内視鏡装置は、第1の光源69、第1の導光部材57、波長変換部材65と、第2の光源71、第2の導光部材61、光拡散部材67と、第1の光源69の駆動信号に対応した波長変換部材65の発熱による第1の温度変化率、及び第2の光源71の駆動信号に対応した光拡散部材67の発熱による第2の温度変化率を記憶する記憶手段135とを備える。内視鏡制御部127は、温度センサ129により検出した温度測定値の第3の温度変化率を、第1の温度変化率、及び第2の温度変化率と比較することで、第1の導光部材57、第2の導光部材61に発生した光伝送損失を検出する。
【選択図】図1
Description
光伝送損失を検出する機能を備えた内視鏡装置であって、
第1の光源と、
前記第1の光源の出力光を導入して被検体内に挿入される挿入部の先端まで導光する第1の導光部材と、
前記第1の導光部材の光出射端に配置された波長変換部材と、
第2の光源と、
前記第2の光源の出力光を導入して前記挿入部の先端まで導光する第2の導光部材と、
前記第2の導光部材の光出射端に配置された光拡散部材と、
前記第1の光源及び前記第2の光源それぞれについて設定された目標光量に応じた駆動信号を生成し、前記第1の光源及び前記第2の光源を駆動する光源駆動手段と、
前記波長変換部材及び前記光拡散部材からの発熱による温度を検出する温度センサと、
前記第1の光源の駆動信号の強度に対応した前記波長変換部材の発熱による第1の温度変化率、及び前記第2の光源の駆動信号の強度に対応した前記光拡散部材の発熱による第2の温度変化率を記憶する記憶手段と、
前記温度センサにより検出された温度の第3の温度変化率を、前記第1の温度変化率、及び前記第2の温度変化率と比較し、前記第3の温度変化率が前記第1の温度変化率と一致する場合は前記第2の導光部材に光伝送損失が発生したと判定し、前記第3の温度変化率が前記第2の温度変化率と一致する場合は前記第1の導光部材に光伝送損失が発生したと判定する光伝送損失検出手段と、
を備えた内視鏡装置。
図1は本発明の実施形態を説明するための図で、内視鏡及び内視鏡が接続される各装置を表す内視鏡装置の構成図、図2は内視鏡装置の具体的な構成例を示す外観図である。
内視鏡装置100は、図1に示すように、内視鏡11と、制御装置13と、モニタ等の表示部15と、制御装置13に情報を入力するキーボードやマウス等の入力部17とを備えている。制御装置13は、光源装置19と、撮像画像の信号処理を行うプロセッサ21とを有して構成される。
図7は光伝送損失確認制御モードを実施する手順のフローチャートである。
光伝送損失確認制御モードを実施するタイミングとしては、制御装置13の電源スイッチをオンにしたタイミング、術者が内視鏡11の本体操作部23に設けられた光伝送損失確認ボタン33を押下したタイミング、入力部17からの指示があったタイミング等、任意に設定できる。
波長変換部材65と光拡散部材67は、第1光ファイバ59と第2光ファイバ63を介した光照射によって自身の温度が上昇するので、2つの発熱体とみなせる。その温度上昇の傾きは波長変換部材65の方が大きい。これら2つの発熱体の温度上昇傾向は、近傍の一つの温度センサ129によって検知される。温度センサ129が検知する温度上昇の傾きを、第1の温度変化率、及び第2の温度変化率と比較することで、第1光ファイバ59、第2光ファイバ63のいずれかに発生した光伝送損失が検出可能となる。
図11は第1の光源69及び第3の光源157が二対設けられた変形例に係る内視鏡先端部41の正面図、図12は図11に示す変形例に係る光源装置155の構成図である。
この変形例では、光源装置155は、第1の光源69と、第3の光源157とからなる一対の光源を二対備えている。第1の光源69は、前述同様に、レーザ光源LD1と、レーザ光源LD2−Aとを備える。一方、第3の光源157は、レーザ光源LD3と、レーザ光源LD1とを備える。レーザ光源LD3は、中心波長473nmの青色発光の半導体レーザである。レーザ光源LD3と、レーザ光源LD1からの出射光はコンバイナ77によって合波される。第3の光源157からの合波された出射光は、光出射端に光拡散部材67を配置した第2の導光部材61である第3光ファイバ159に導入される。
図13に酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンに対する吸光度の分光特性を示した。同図に示すように、波長405nm付近では双方の吸光度は等しく、波長445nm付近では還元ヘモグロビンが酸化ヘモグロビンよりも吸光度が高く、波長473nm付近では酸化ヘモグロビンが還元ヘモグロビンよりも吸光度が高くなっている。また、レーザ光の粘膜組織表層からの深達度は、レーザ光の波長が短い程浅くなる特性を有するので、波長が405nm、445nm、473nmの順で深くなる。
(1)還元ヘモグロビンの吸光度が高い中心波長445nmのレーザ光を照射したときの、このレーザ光の戻り光成分を検出した撮像画像輝度値S1を求める。
(2)酸化ヘモグロビンの吸光度が高い中心波長473nmのレーザ光を照射したときの、このレーザ光の戻り光成分を検出した撮像画像輝度値S2を求める。
(3)吸光度の等しい中心波長405nmを照射したときの、このレーザ光の戻り光成分を検出した撮像画像輝度値を求める。
(4)S1,S2の値をそれぞれS3の値で標準化する。即ち、S1/S3、S2/S3の値を求める。
(1) 光伝送損失を検出する機能を備えた内視鏡装置であって、
第1の光源と、
前記第1の光源の出力光を導入して被検体内に挿入される挿入部の先端まで導光する第1の導光部材と、
前記第1の導光部材の光出射端に配置された波長変換部材と、
第2の光源と、
前記第2の光源の出力光を導入して前記挿入部の先端まで導光する第2の導光部材と、
前記第2の導光部材の光出射端に配置された光拡散部材と、
前記第1の光源及び前記第2の光源それぞれについて設定された目標光量に応じた駆動信号を生成し、前記第1の光源及び前記第2の光源を駆動する光源駆動手段と、
前記波長変換部材及び前記光拡散部材からの発熱による温度を検出する温度センサと、
前記第1の光源の駆動信号の強度に対応した前記波長変換部材の発熱による第1の温度変化率、及び前記第2の光源の駆動信号の強度に対応した前記光拡散部材の発熱による第2の温度変化率を記憶する記憶手段と、
前記温度センサにより検出された温度の第3の温度変化率を、前記第1の温度変化率、及び前記第2の温度変化率と比較し、前記第3の温度変化率が前記第1の温度変化率と一致する場合は前記第2の導光部材に光伝送損失が発生したと判定し、前記第3の温度変化率が前記第2の温度変化率と一致する場合は前記第1の導光部材に光伝送損失が発生したと判定する光伝送損失検出手段と、
を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、波長変換部材と光拡散部材は、第1の導光部材と第2の導光部材を介した光照射によって自身の温度が上昇するので、2つの発熱体とみなせる。その温度上昇の傾きは波長変換部材の方が大きい。これら2つの発熱体の温度上昇傾向は、近傍の一つの温度センサによって検知される。温度センサが検知する温度上昇の傾きを、第1の温度変化率、及び第2の温度変化率と比較することで、第1の導光部材、第2の導光部材のいずれかに発生した光伝送損失が判断可能となる。
前記第1の温度変化率、前記第2の温度変化率、及び前記第3の温度変化率が、時間に対する温度の変化率を表すものである内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、時間に対する温度の変化率とすることで、確実かつ迅速に断線による変化を検出できる。
前記温度センサが、前記挿入部の先端における前記波長変換部材と前記光拡散部材との間に配置された単一のセンサである内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、簡素な構成で光伝送損失を検出でき、波長変換部材、光拡散部材のそれぞれに温度センサを設ける構成に比べ、内視鏡の細径化が実現する。
前記第1の光源及び前記第2の光源がレーザ光源であり、前記第1の導光部材及び前記第2の導光部材がそれぞれ単線の光ファイバである内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、断線が生じた場合に照明光量が大きく低下する単線の光ファイバを使用することで、光伝送損失を簡単かつ確実に検出できる。このため、内視鏡の術者は、内視鏡検査前に光伝送損失の検査が実施し易くなる。
前記波長変換部材が前記第1の光源からの出力光で励起されて蛍光を発する蛍光体である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、蛍光体を用いることで任意の波長の光を容易に検出できる。
前記第1の光源からの出力光と、前記蛍光体からの蛍光とが合成されて白色光とされる内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、ブロードな波長スペクトルを有する蛍光体の蛍光を用いて白色光が生成されることで、演色性を向上できる。
前記第2の光源が白色光とは異なるスペクトルの狭帯域波長光を出力する光源である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、特定の機能を有する波長光を選択的に照射することができ、観察目的に応じた適切な波長光により所望の内視鏡観察を行うことができる。
前記狭帯域波長光の中心波長が、380nm〜480nmである内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、組織表層の毛細血管の微細構造や粘膜組織表層の微細構造模様を強調させて観察できる。
前記光伝送損失検出手段が、前記駆動信号の立ち上がりタイミングで前記光伝送損失を判断する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、駆動信号の立ち上がりタイミングで、温度測定値による第3の温度変化率が、第1の温度変化率及び第2の温度変化率と比較される。駆動信号の立ち下がりタイミングに比べ、波長変換部材と光拡散部材との発熱特性を利用でき、精度の高い判定が可能となる。
前記光伝送損失検出手段が、前記内視鏡に設けた光伝送損失確認ボタンの押下信号を受けたタイミングで始動する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、ボタン押下した後の駆動信号の立ち上がりタイミングで光伝送損失を検出するため、任意のタイミングで光伝送損失の検出が可能となる。
25 挿入部
33 光伝送損失確認ボタン
57 第1の導光部材
59 第1光ファイバ
61 第2の導光部材
63 第2光ファイバ
65 波長変換部材
67 光拡散部材
69 第1の光源
71 第2の光源
77 光源制御部(光源駆動手段)
127 内視鏡制御部(光伝送損失検出手段)
129 温度センサ
135 記憶部(記憶手段)
143 第1時間変化率(第1の温度変化率)
145 第2時間変化率(第2の温度変化率)
149 検出値時間変化率(第3の温度変化率)
100 内視鏡装置
LD1、LD2−A、LD2−B レーザ光源
Claims (10)
- 光伝送損失を検出する機能を備えた内視鏡装置であって、
第1の光源と、
前記第1の光源の出力光を導入して被検体内に挿入される挿入部の先端まで導光する第1の導光部材と、
前記第1の導光部材の光出射端に配置された波長変換部材と、
第2の光源と、
前記第2の光源の出力光を導入して前記挿入部の先端まで導光する第2の導光部材と、
前記第2の導光部材の光出射端に配置された光拡散部材と、
前記第1の光源及び前記第2の光源それぞれについて設定された目標光量に応じた駆動信号を生成し、前記第1の光源及び前記第2の光源を駆動する光源駆動手段と、
前記波長変換部材及び前記光拡散部材からの発熱による温度を検出する温度センサと、
前記第1の光源の駆動信号の強度に対応した前記波長変換部材の発熱による第1の温度変化率、及び前記第2の光源の駆動信号の強度に対応した前記光拡散部材の発熱による第2の温度変化率を記憶する記憶手段と、
前記温度センサにより検出された温度の第3の温度変化率を、前記第1の温度変化率、及び前記第2の温度変化率と比較し、前記第3の温度変化率が前記第1の温度変化率と一致する場合は前記第2の導光部材に光伝送損失が発生したと判定し、前記第3の温度変化率が前記第2の温度変化率と一致する場合は前記第1の導光部材に光伝送損失が発生したと判定する光伝送損失検出手段と、
を備えた内視鏡装置。 - 請求項1記載の内視鏡装置であって、
前記第1の温度変化率、前記第2の温度変化率、及び前記第3の温度変化率が、時間に対する温度の変化率を表すものである内視鏡装置。 - 請求項1又は請求項2記載の内視鏡装置であって、
前記温度センサが、前記挿入部の先端における前記波長変換部材と前記光拡散部材との間に配置された単一のセンサである内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記第1の光源及び前記第2の光源がレーザ光源であり、前記第1の導光部材及び前記第2の導光部材がそれぞれ単線の光ファイバである内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記波長変換部材が前記第1の光源からの出力光で励起されて蛍光を発する蛍光体である内視鏡装置。 - 請求項5記載の内視鏡装置であって、
前記第1の光源からの出力光と、前記蛍光体からの蛍光とが合成されて白色光とされる内視鏡装置。 - 請求項6記載の内視鏡装置であって、
前記第2の光源が白色光とは異なるスペクトルの狭帯域波長光を出力する光源である内視鏡装置。 - 請求項7記載の内視鏡装置であって、
前記狭帯域波長光の中心波長が、380nm〜480nmである内視鏡装置。 - 請求項1〜請求項8のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記光伝送損失検出手段が、前記駆動信号の立ち上がりタイミングで前記光伝送損失を判断する内視鏡装置。 - 請求項9記載の内視鏡装置であって、
前記光伝送損失検出手段が、前記内視鏡に設けた光伝送損失確認ボタンの押下信号を受けたタイミングで始動する内視鏡装置。
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