JP2020099511A - 内視鏡、内視鏡装置、損傷予測方法、及び損傷予測プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】観察部位を照明するための照明光の光ファイババンドルの損傷を予測することを可能にする内視鏡、内視鏡装置、損傷予測方法、及び損傷予測プログラムを提供する。【解決手段】挿入部１０を有する内視鏡１は、観察部位を照明するための照明光を先端部１０Ｃに伝送するためのライトガイド２０と、少なくとも挿入部１０の内部にてライトガイド２０に沿って配置され、先端部１０Ｃ側と反対側の第一端部から入射される光を先端部１０Ｃ側の第二端部まで伝送するライトガイド３１と、ライトガイド３１の第二端部から射出される光をライトガイド３１内に反射させる光反射部材３２と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、内視鏡、内視鏡装置、損傷予測方法、及び損傷予測プログラムに関する。

体腔内に挿入される軟性型の内視鏡は、繰り返しの使用によって部品などが損傷する可能性がある。特許文献１には、内視鏡の挿入部に内蔵された光ファイバが断線した時のその光ファイバの破断面からの反射光の増加により、光ファイバの断線を検出する技術が開示されている。

特開２０１２−１７９２２５号公報

軟性型の内視鏡は、体腔内において様々な方向に曲げられて使用されるため、機械的な負荷がかかる。内視鏡の挿入部には、観察部位を照明するための照明光を光源装置から伝送するための光ファイババンドルが設けられる。この光ファイババンドルが機械的な負荷の蓄積によって損傷すると、十分な照明光が観察部位に提供されない状態になる可能性がある。

内視鏡を体腔内に挿入した状態にてこのような損傷が発生すると、検査を途中で終了して内視鏡を別のものに交換する等の手間が発生し、被検者と医療従事者の双方にとっての負担が大きい。したがって、光ファイババンドルの損傷が発生し得るような機械的負荷の蓄積があることを、光ファイババンドルが損傷に至る前等のなるべく早い段階にて把握できるようにしておくことが望まれる。

特許文献１では、観察部位を照明する照明光を伝送するための光ファイバからの戻り光に基づいて、この光ファイバの断線を検出している。しかし、この技術は、光ファイバが損傷した後に、この損傷を検出するものである。このため、光ファイバの損傷は発生していないものの、機械的負荷は蓄積されていて、光ファイバの損傷する確率が高まっているような状態を事前に把握することはできない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、観察部位を照明するための照明光の光ファイババンドルの損傷を予測することを可能にする内視鏡、内視鏡装置、損傷予測方法、及び損傷予測プログラムを提供することを目的とする。

本発明の内視鏡は、観察対象物に挿入される挿入部を有する内視鏡であって、観察部位を照明するための照明光を上記挿入部の先端部に伝送するための光ファイババンドルと、少なくとも上記挿入部の内部にて上記光ファイババンドルに沿って併設され、上記先端部側と反対側の第一端部から入射される光を上記先端部側の第二端部まで伝送する第一の光ファイバを含む光伝送路と、上記第一の光ファイバの上記第二端部に設けられた光反射部材と、を備えるものである。

本発明の内視鏡装置は、上記内視鏡と、上記光反射部材にて反射されて上記第一の光ファイバを伝送された光を検出する光検出部と、上記光検出部により検出された光の光量に基づいて、上記光ファイババンドルの損傷を予測する予測部と、を備えるものである。

本発明の損傷予測方法は、観察対象物に挿入される挿入部と、観察部位を照明するための照明光を上記挿入部の先端部に伝送するための光ファイババンドルと、を有する内視鏡における上記光ファイババンドルの損傷を予測する損傷予測方法であって、上記内視鏡は、少なくとも上記挿入部の内部にて上記光ファイババンドルに沿って併設され、上記先端部側と反対側の第一端部から入射される光を上記先端部側の第二端部まで伝送する第一の光ファイバを含む光伝送路と、上記第一の光ファイバの上記第二端部に設けられた光反射部材と、を備え、上記光反射部材にて反射されて上記第一の光ファイバを伝送された上記光を検出し、上記検出した上記光の光量に基づいて、上記光ファイババンドルの損傷を予測するものである。

本発明の損傷予測プログラムは、観察対象物に挿入される挿入部と、観察部位を照明するための照明光を上記挿入部の先端部に伝送するための光ファイババンドルと、を有する内視鏡における上記光ファイババンドルの損傷を予測する損傷予測プログラムであって、上記内視鏡は、少なくとも上記挿入部の内部にて上記光ファイババンドルに沿って併設され、上記先端部側と反対側の第一端部から入射される光を上記先端部側の第二端部まで伝送する第一の光ファイバを含む光伝送路と、上記第一の光ファイバの上記第二端部に設けられた光反射部材と、を備え、上記光反射部材にて反射されて上記第一の光ファイバを伝送された光の光量に基づいて、上記光ファイババンドルの損傷を予測するステップをコンピュータに実行させるためのものである。

本発明によれば、観察部位を照明するための照明光の光ファイババンドルの損傷を予測することを可能にする内視鏡、内視鏡装置、損傷予測方法、及び損傷予測プログラムを提供することができる。

本発明の内視鏡システムの一実施形態である内視鏡装置１００の概略構成を示す図である。 図１に示す内視鏡装置１００の内部構成を示す模式図である。 図２に示す受発光部３０の概略構成を示す模式図である。 図２に示す内視鏡装置１００のＡ−Ａ線に沿った面（挿入部１０の長手方向に垂直な面）での要部断面を模式的に示す図である。 図２に示す内視鏡１におけるスコープ制御部２６の機能ブロックを示す図である。 図２に示す内視鏡１におけるライトガイド２０とこれに対応するライトガイド３１の構成の変形例を示す図４に対応する断面模式図である。 図２に示す内視鏡１におけるライトガイド２０とこれに対応するライトガイド３１の構成の変形例を示す図４に対応する断面模式図である。 図２に示す内視鏡１におけるライトガイド２０とこれに対応するライトガイド３１の構成の変形例を示す図４に対応する断面模式図である。 内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ａの内部構成を示す模式図である。 内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ｂの内部構成を示す模式図である。 内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ｃの内部構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の内視鏡装置の一実施形態である内視鏡装置１００の概略構成を示す図である。図１に示すように、内視鏡装置１００は、内視鏡１と、この内視鏡１が接続されるプロセッサ装置４及び光源装置５からなる本体部２と、を備える。

プロセッサ装置４には、撮像画像等を表示する表示部７と、プロセッサ装置４に対して各種情報を入力するためのインタフェースである入力部６と、が接続されている。プロセッサ装置４は、内視鏡１、光源装置５、及び表示部７を制御する。

内視鏡１は、一方向に延びる管状部材であって観察対象物としての体腔内に挿入される挿入部１０と、挿入部１０の基端部に設けられた観察モード切替操作、撮影記録操作、鉗子操作、送気送水操作、吸引操作、及び電気メス操作等を行うための操作部材が設けられた操作部１１と、操作部１１に隣接して設けられたアングルノブ１２と、内視鏡１を光源装置５とプロセッサ装置４にそれぞれ着脱自在に接続するコネクタ部１３Ａ，１３Ｂを含むユニバーサルコード１３と、を備える。

なお、図１では省略されているが、操作部１１及び挿入部１０の内部には、細胞又はポリープ等の生体組織を採取するための採取器具である生検鉗子を挿入する鉗子孔、電気メスを格納する格納孔、送気及び送水用のチャンネル、吸引用のチャンネル等の各種のチャンネル等が設けられる。

挿入部１０は、可撓性を有する軟性部１０Ａと、軟性部１０Ａの先端に設けられた湾曲部１０Ｂと、湾曲部１０Ｂの先端に設けられた硬質の先端部１０Ｃとから構成される。先端部１０Ｃは、軟性部１０Ａ及び湾曲部１０Ｂを被覆する材料よりも硬い材料によって被覆されており、軟性部１０Ａ及び湾曲部１０Ｂよりも硬い部分である。

湾曲部１０Ｂは、アングルノブ１２の回動操作により湾曲自在に構成されている。この湾曲部１０Ｂは、内視鏡１が使用される被検体の部位等に応じて、任意の方向及び任意の角度に湾曲でき、先端部１０Ｃを所望の方向に向けることができる。

図２は、図１に示す内視鏡装置１００の内部構成を示す模式図である。

光源装置５は、光源制御部５１と、光源部５２と、を備える。

光源部５２は、観察部位を照明するための照明光を発生させるものである。光源部５２から射出された照明光は、ユニバーサルコード１３に内蔵された２本のライトガイド２０（図２では模式的に１本にて示す）に入射し、挿入部１０の先端部１０Ｃに設けられた照明用レンズ２０ａ（図２では模式的に１つにて示す）を通って観察部位に照射される。

光源部５２としては、白色光を出射する白色光源、又は、白色光源とその他の色の光を出射する光源（例えば青色光を出射する青色光源）を含む複数の光源等が用いられる。本願明細書における光源に用いられる発光素子は、例えば、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等である。

光源制御部５１は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサにより構成されており、プロセッサ装置４のシステム制御部４４と接続されている。光源制御部５１は、システム制御部４４からの指令に基づいて光源部５２を制御する。

内視鏡１の先端部１０Ｃには、対物レンズ２１及びレンズ群２２を含む撮像光学系と、この撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子２３と、光源部５２から射出された照明光を２つの照明用レンズ２０ａに導くための２本のライトガイド２０と、が設けられている。

２本のライトガイド２０は、先端部１０Ｃからユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａまで延びている。ユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａが光源装置５に接続された状態で、光源装置５の光源部５２から射出される照明光が２本のライトガイド２０に供給可能な状態となる。２本のライトガイド２０の各々は、具体的には、複数本の可撓性を持つ光ファイバ（例えばプラスチック製の光ファイバ）が束ねられた状態で被覆部材によって被覆された光ファイババンドルであり、光源部５２から射出される照明光を、先端部１０Ｃまで伝送する。ライトガイド２０は、観察部位を照明するための照明光を挿入部１０の先端部１０Ｃに伝送するための光ファイババンドルを構成する。

撮像素子２３は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等が用いられる。

撮像素子２３は、複数の画素が二次元状に配置された受光面を有し、上記の撮像光学系によってこの受光面に結像された光学像を各画素において電気信号（撮像信号）に変換して出力する。撮像素子２３は、例えば原色又は補色等のカラーフィルタを搭載するものが用いられる。

なお、光源部５２として、白色光源から射出される白色光を複数色のカラーフィルタによって時分割で分光して照明光を生成するものを用いる場合には、撮像素子２３はカラーフィルタを搭載していないものを用いてもよい。

プロセッサ装置４は、信号処理部４２と、表示制御部４３と、システム制御部４４と、を備える。

信号処理部４２は、撮像素子２３から伝送されてきた信号を受信して処理することで、撮像画像データを生成する。信号処理部４２によって生成された撮像画像データは、図示省略のハードディスク又はフラッシュメモリ等の記録媒体に記録される。

表示制御部４３は、信号処理部４２によって生成された撮像画像データに基づく撮像画像を表示部７に表示させる。

システム制御部４４は、プロセッサ装置４の各部を制御すると共に、内視鏡１のスコープ制御部２６と光源装置５の光源制御部５１とに指令を送り、内視鏡装置１００の全体を統括制御する。システム制御部４４は、スコープ制御部２６を介して撮像素子２３及び後述の受発光部３０の制御を行い、光源制御部５１を介して光源部５２の制御を行う。

システム制御部４４は、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。

本明細書における各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。

これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。

システム制御部４４は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。

ユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ｂの内部には、スコープ制御部２６が設けられている。スコープ制御部２６は、プログラムを実行して処理を行う上述した各種のプロセッサにより構成される。

スコープ制御部２６は、コネクタ部１３Ｂ内部の配線によってプロセッサ装置４のシステム制御部４４と接続されている。スコープ制御部２６は、システム制御部４４からの指令に基づいて、撮像素子２３及び受発光部３０を制御する。

ユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａの内部には、受発光部３０が設けられている。また、内視鏡１の内部には、コネクタ部１３Ａ内の受発光部３０の近傍から先端部１０Ｃの内部にまで延びるライトガイド３１が設けられている。

ライトガイド３１は、具体的には、複数本の可撓性を持つ光ファイバ（例えばプラスチック製の光ファイバ）が束ねられた状態で被覆部材によって被覆された光ファイババンドルであり、後述の検知用光源３３から射出されるテスト光を、先端部１０Ｃの光反射部材３２まで伝送する。ライトガイド３１はファイババンドルを構成し、ライトガイド３１を構成する各光ファイバは、第一の光ファイバを構成する。また、ライトガイド３１は光伝送路を構成する。

ライトガイド３１は、ライトガイド２０の側方にて、ライトガイド２０に沿って延びて配置されている。換言すると、ライトガイド３１は、ライトガイド２０に沿ってライトガイド２０に併設されている。ライトガイド３１の受発光部３０側と反対側（先端部１０Ｃ側）の第二端部の端面には、例えばアルミニウム等の金属が蒸着等によって成膜されることで形成された光を反射させることのできる光反射部材３２が設けられている。

受発光部３０、ライトガイド３１、及び光反射部材３２は、挿入部１０に機械的負荷がかかることによるライトガイド２０の損傷（具体的には、光ファイバの断線等）の発生を予測するために設けられたものである。

図３は、図２に示す受発光部３０の概略構成を示す模式図である。受発光部３０は、検知用光源３３と、ハーフミラー３４と、光検出部３５と、を備える。

検知用光源３３は、ライトガイド２０の損傷を予測するために必要なテスト光ＥＬを発生させる光源である。テスト光ＥＬは、例えば、光源部５２から射出される光と同等の色の光とされるが、これに限定されるものではない。検知用光源３３は、スコープ制御部２６によって制御される。なお、光反射部材３２は、このテスト光ＥＬを反射できるような材料によって構成される。検知用光源３３は、第一光源を構成する。

ハーフミラー３４は、検知用光源３３とライトガイド３１の間に配置されており、検知用光源３３から射出されたテスト光ＥＬを透過させ、このテスト光ＥＬを、ライトガイド３１の光反射部材３２側と反対側の第一端部の端面に入射させる。また、ハーフミラー３４は、ライトガイド３１の第二端部の端面に設けられた光反射部材３２において反射されたテスト光ＥＬの反射光ＲＬを、光検出部３５の方向に反射させる。

光検出部３５は、ハーフミラー３４から入射される反射光ＲＬを検出する。光検出部３５は、例えばフォトダイオード等の光電変換素子によって構成され、反射光ＲＬの光量に応じた信号（検出信号）を出力する。光検出部３５から出力される反射光ＲＬの検出信号は、スコープ制御部２６に入力される。

検知用光源３３から射出されたテスト光ＥＬは、ハーフミラー３４を透過してライトガイド３１に入射する。そして、このテスト光ＥＬは、ライトガイド３１内を先端部１０Ｃ側に向かって進んで、先端部１０Ｃ内部に配置された光反射部材３２にて反射する。この光反射部材３２からの反射光ＲＬは、ハーフミラー３４にて反射されて光検出部３５に入射し、光検出部３５によって検出される。

なお、図２では、受発光部３０、ライトガイド３１、及び光反射部材３２の組を模式的に１つだけ示しているが、内視鏡１には、この組が、２本のライトガイド２０の各々に対応して１つずつ設けられている。

図４は、図２に示す内視鏡装置１００のＡ−Ａ線に沿った面（挿入部１０の長手方向に垂直な面）での要部断面を模式的に示す図である。内視鏡１の外周面を示す外周円１０Ｅの中心付近には、撮像素子２３とスコープ制御部２６等とを電気的に接続するための信号ケーブル６１が配置されている。信号ケーブル６１の下方には、上述した鉗子孔、各種チャンネル等が配置される孔部６０が形成されている。なお、ライトガイド２０とライトガイド３１の位置関係は、内視鏡１全体に渡って同じとなっている。

２本のライトガイド２０は、信号ケーブル６１を挟んで左右に並んで配置されている。ライトガイド３１は、２本のライトガイド２０の各々よりも内視鏡１の外周側の領域において、２本のライトガイド２０の各々に近接して配置されている。ライトガイド２０よりも外周側の領域とは、外周円１０Ｅの中心を中心とし且つライトガイド２０の中心を通る円（図中の仮想円ＶＣ）、換言すると、外周円１０Ｅの中心とし、外周円１０Ｅの中心とライトガイド２０の中心を結ぶ直線を半径とする円、の外側の領域を言う。

また、ライトガイド３１の外径は、ライトガイド２０の外径よりも小さくなっている。なお、ライトガイド３１とライトガイド２０の各々に含まれる光ファイバは同じ構成（同一材料、同一径）のものが用いられている。この構成により、ライトガイド３１とライトガイド２０の各々に含まれる光ファイバは、機械的負荷への耐力が同じになっている。

このように、ライトガイド３１は、ライトガイド２０の近傍に配置されており、更に、ライトガイド２０よりも外周側に配置されている。このため、内視鏡１に対して曲げ力が加わった場合に、ライトガイド３１は、その近傍に配置されているライトガイド２０が受ける機械的負荷と同等かそれ以上の機械的負荷を受ける。したがって、ライトガイド２０が損傷するような機械的負荷の蓄積があった場合には、ライトガイド２０と同様に、その近傍に配置されたライトガイド３１も損傷することになる。また、ライトガイド２０が損傷に至ってはいない程度の機械的負荷の蓄積であっても、その近傍に配置されたライトガイド３１がこのライトガイド２０よりも前に損傷することになる。

ライトガイド３１に損傷が生じた場合には、上記の反射光ＲＬの光量（輝度）が、ライトガイド３１に損傷が生じていない場合の値である基準値よりも低下することになる。本形態の内視鏡１では、スコープ制御部２６が、反射光ＲＬの光量が基準値から閾値以上低下するかどうかをモニタすることにより、ライトガイド２０の損傷を予測している。

図５は、図２に示す内視鏡１におけるスコープ制御部２６の機能ブロックを示す図である。

スコープ制御部２６のプロセッサは、スコープ制御部２６に内蔵されるＲＯＭに格納されたプログラム（損傷予測プログラムを含むプログラム）を実行することにより、予測部２６Ａ及び報知制御部２６Ｂとして機能する。

予測部２６Ａは、２つの受発光部３０の各々の光検出部３５により検出された反射光ＲＬの光量に基づいて、２つの受発光部３０の各々に対応するライトガイド２０の損傷の発生を予測する。以下では、受発光部３０、ライトガイド３１、及び光反射部材３２の一方の組に対応する１本のライトガイド２０の損傷の発生を予測する処理について説明するが、受発光部３０、ライトガイド３１、及び光反射部材３２の他方の組に対応するライトガイド２０の損傷の発生の予測処理についても同様である。

具体的には、予測部２６Ａは、受発光部３０にて検出された反射光ＲＬの光量と上記の基準値との差が閾値ＴＨ以上であれば、この受発光部３０に対応するライトガイド２０に損傷が発生しているか又は損傷が発生し得る程に機械的負荷が蓄積されている状態であると判断する。また、予測部２６Ａは、受発光部３０にて検出された反射光ＲＬの光量と上記の基準値との差が閾値ＴＨ未満であれば、この受発光部３０に対応するライトガイド２０に損傷が発生しておらず、且つ損傷が発生し得る程に機械的負荷が蓄積されていない状態であると判断する。

反射光ＲＬの光量と上記の基準値との差が閾値ＴＨ以上となるのは、ライトガイド３１に損傷が生じている場合である。このような場合には、ライトガイド２０における、ライトガイド３１の損傷箇所の近傍の部分においても損傷が生じているか、又は、この部分において近いうちに損傷が生じる可能性が高い。したがって、予測部２６Ａは、反射光ＲＬの光量と上記の基準値との差が閾値ＴＨ以上となる場合には、ライトガイド２０の損傷可能性ありと判断する。

反射光ＲＬの光量と上記の基準値との差が閾値ＴＨ未満となるのは、ライトガイド３１に損傷が生じていない場合である。ライトガイド３１に損傷が生じていなければ、内視鏡１に対する機械的負荷の蓄積は少ないと考えられるため、ライトガイド２０の損傷もないと判断できる。そのため、予測部２６Ａは、反射光ＲＬの光量と上記の基準値との差が閾値ＴＨ未満となる場合には、ライトガイド２０の損傷可能性なしと判断する。

報知制御部２６Ｂは、予測部２６Ａによって２本のライトガイド２０のいずれかの損傷の発生が予測された場合に報知処理を行う。報知制御部２６Ｂは、例えば、システム制御部４４を介して、例えば予め決められたメッセージ（ライトガイド２０の損傷の可能性があることを示す警告メッセージ、又は、内視鏡１の故障検査を促すメッセージ等）を表示部７に表示させる報知処理を行う。報知制御部２６Ｂは、表示部７にメッセージを表示させる代わりに、内視鏡装置１００に設けられる図示しないスピーカから上記メッセージを出力させてもよい。或いは、報知制御部２６Ｂは、プロセッサ装置４と接続された外部の電子機器に上記メッセージを送信させることで、ライトガイド２０の損傷の可能性を内視鏡装置１００の管理者に報知させてもよい。

以上のように構成された内視鏡装置１００におけるライトガイド２０の損傷を予測する際の動作を説明する。

内視鏡１のコネクタ部１３Ａ，１３Ｂが本体部２に接続され、内視鏡１に通電がなされると、スコープ制御部２６が受発光部３０の検知用光源３３からテスト光ＥＬを射出させる。予測部２６Ａは、このテスト光ＥＬの反射光ＲＬの検出信号を取得し、反射光ＲＬの光量と基準値との差を求め、この差と閾値ＴＨとの比較によって、ライトガイド２０の損傷を予測する。２本のライトガイド２０のいずれかの損傷の発生が予測された場合には、報知制御部２６Ｂによって報知処理が行われる。一方、２本のライトガイド２０の各々の損傷の発生が予測されなかった場合には、報知処理は行われない。

また、報知処理が行われず、その後に、内視鏡１を用いた検査が開始された場合には、スコープ制御部２６は、検知用光源３３からのテスト光ＥＬの射出、反射光ＲＬの検出信号の取得、及び取得した検出信号に基づくライトガイド２０の損傷の予測の処理を定期的に行い、損傷の発生が予測された場合には、報知処理を行う。

以上のように、内視鏡装置１００によれば、ライトガイド２０が損傷している可能性が高い場合、或いはライトガイド２０が将来的に損傷する可能性が高い場合には、内視鏡１を本体部２に接続し、内視鏡１を体腔内に挿入する前の段階にて、その旨が使用者等に報知される。このため、内視鏡１を体腔内に挿入してから、検査を中断して内視鏡１を別のものに交換する等の事態が生じるのを防ぐことができる。したがって、被検査者と検査者の双方にとっての負担を減らすことができ、効率的な検査が可能になる。

また、検査開始前に損傷の発生が予測されなかった場合でも、検査中に、内視鏡１に強い機械的負荷が加わって、ライトガイド２０が損傷する可能性はある。検査開始後もライトガイド２０の損傷の予測が定期的に行われることで、ライトガイド２０が損傷してしまったことを使用者に知らせることができ、検査精度が低下する事態を防ぐことができる。

また、内視鏡装置１００では、ライトガイド３１の先端部１０Ｃ側の第二端部が、機械的負荷に強い硬質の先端部１０Ｃまで延びており、光反射部材３２が先端部１０Ｃ内に配置されている。このように、光反射部材３２が硬質の先端部１０Ｃ内に配置されることで、光反射部材３２の破損を防ぐことができる。このため、ライトガイド３１に損傷が生じていない場合における反射光ＲＬの光量の低下が発生するのを防いで、ライトガイド２０の損傷の予測精度を高めることができる。

また、内視鏡装置１００では、ライトガイド３１が、先端部１０Ｃから、湾曲部１０Ｂ、軟性部１０Ａ、操作部１１、及びユニバーサルコード１３を通って、コネクタ部１３Ｂまで延設されている。このように、挿入部１０のうちの先端部１０Ｃを除く可撓性を有する部分にライトガイド３１が設けられることで、この部分におけるライトガイド２０の損傷の予測が可能となる。ライトガイド２０が機械的負荷を受けやすいのは、挿入部１０における先端部１０Ｃを除く部分（特に湾曲部１０Ｂ）である。このため、この部分に少なくともライトガイド３１が設けられていることで、ライトガイド２０の損傷の予測を高い精度にて行うことができる。

更に、内視鏡１は、操作部１１とコネクタ部１３Ａ，１３Ｂの間も可撓性を有する部分となっている。この部分は、体腔内に挿入される部分ではないため、機械的負荷を受けにくい。しかし、この部分でライトガイド２０の損傷が発生する可能性もある。したがって、この部分にもライトガイド３１が設けられていることで、この部分で発生するライトガイド２０の損傷も予測することができ、予測精度を高めることができる。

また、内視鏡１では、ライトガイド３１の外径がライトガイド２０の外径よりも小さくなっている。この構成によれば、ライトガイド３１がライトガイド２０よりも先に損傷する可能性を高めることができ、ライトガイド２０が損傷する前の段階で、ライトガイド２０が将来的に損傷する可能性を予測することが可能となる。この結果、内視鏡１を体腔内に挿入して検査を行っている間にライトガイド２０に損傷が発生してしまい、検査の中断が発生するといった事態を防ぐことができ、効率的な検査が可能となる。また、ライトガイド３１の外径がライトガイド２０の外径よりも小さいことで、内視鏡１の細径化が可能となる。

また、内視鏡１では、ライトガイド３１がライトガイド２０よりも外周側に配置されている。この構成によれば、ライトガイド３１がライトガイド２０よりも先に損傷する可能性を高めることができ、ライトガイド２０が損傷する前の段階で、ライトガイド２０が将来的に損傷する可能性を予測することができる。この結果、内視鏡１を体腔内に挿入して検査を行っている間にライトガイド２０に損傷が発生してしまい、検査の中断が発生するといった事態を防ぐことができ、効率的な検査が可能となる。

また、内視鏡１では、ライトガイド３１とライトガイド２０の各々に含まれる光ファイバは同じ構成となっており、ライトガイド３１とライトガイド２０の各々に含まれる光ファイバは機械的負荷への耐力が同じになっている。このため、ライトガイド３１が損傷する前にライトガイド２０が損傷してしまう可能性を減らすことができ、ライトガイド２０の損傷の予測精度を高めることができる。

また、内視鏡装置１００によれば、内視鏡１だけでライトガイド２０の損傷を予測することができる。このため、プロセッサ装置４及び光源装置５の改良が不要となり、内視鏡装置１００の製造コストを下げることができる。また、既存の内視鏡装置に対しても内視鏡１を交換するのみで機能の追加が可能となり、汎用性を高めることができる。

また、内視鏡装置１００では、ライトガイド２０の損傷を予測するための専用の検知用光源３３が用いられている。このため、検知用光源３３から供給するテスト光ＥＬの輝度を一定にすることが容易となり、光反射部材３２における発熱量の増加を抑制することができる。また、上記の基準値も１つのみとすることができるため、ライトガイド２０の損傷の予測に必要な閾値の情報量を減らすことができる。

なお、内視鏡装置１００において、ライトガイド２０の外径とライトガイド３１の外径は異なるものとしたが、これらは同一であっても、ライトガイド２０の損傷の予測は可能である。また、ライトガイド２０に対し内視鏡１の外周側にライトガイド３１が配設されるものとしたが、ライトガイド３１はライトガイド２０の近傍にあれば、ライトガイド２０の損傷の予測は可能である。

また、ライトガイド３１は、光ファイババンドルとされているが、１本の光ファイバであってもよい。ライトガイド３１を光ファイババンドルとすることで機械的強度を高めることができる。この結果、ライトガイド２０の損傷の予測精度を高めることができる。

また、２つの受発光部３０は共通化されていてもよい。この場合には、２本のライトガイド３１をコネクタ部１３Ｂ側の端部において一体化した構成とすればよい。

また、内視鏡１には、光反射部材３２、ライトガイド３１、及び受発光部３０の組が２つ設けられているが、この組は１つであってもよい。この場合には、例えば図６に示すように、２本のライトガイド２０よりも外周側の領域において、２本のライトガイド２０の各々から均等の距離にライトガイド３１が配置されていることが好ましい。

また、ライトガイド２０とこれに対応するライトガイド３１は一体的に形成されていてもよい。図７は、図２に示す内視鏡１におけるライトガイド２０とこれに対応するライトガイド３１の構成の変形例を示す図４に対応する断面模式図である。

図７に示す変形例では、ライトガイド２０の外周面の全周にわたって、複数本（図７の例では１９本）の光ファイバ３１ａ（第一の光ファイバ）がライトガイド２０の周方向に沿って配列されている。各光ファイバ３１ａはライトガイド２０の外周面に接触している。そして、これら複数本の光ファイバ３１ａは被覆部材３１ｂによって被覆されている。この構成では、１９本の光ファイバ３１ａと被覆部材３１ｂがライトガイド３１を構成しており、ライトガイド３１の内周部にライトガイド２０が一体的に形成された構成となっている。

図７に示す変形例によれば、ライトガイド３１とライトガイド２０が図４と比較して近い位置になる。このため、ライトガイド３１とライトガイド２０にかかる機械的負荷を同等にすることができ、ライトガイド２０の損傷の予測精度を高めることができる。また、ライトガイド２０の外周を取り囲んでライトガイド３１が配置されているため、ライトガイド２０がライトガイド３１よりも先に損傷する可能性を高めることができる。この結果、ライトガイド２０の損傷の予測精度を高めることができる。

なお、図８に示すように、図７に示した１９本の光ファイバ３１ａのうち、仮想円ＶＣよりも内側にあるものを削除した構成としてもよい。この構成によれば、内視鏡１の細径化を阻害することなく、予測精度を高めることができる。

以下、内視鏡装置１００の変形例について説明する。

（第一変形例）
図９は、内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ａの内部構成を示す模式図である。内視鏡装置１００Ａは、受発光部３０が操作部１１内部に配置された点と、ライトガイド３１が先端部１０Ｃから操作部１１の内部まで配設された点と、を除いては、内視鏡装置１００と同じ構成である。内視鏡装置１００Ａの構成であっても、内視鏡１において機械的負荷を受けやすい先端部１０Ｃから操作部１１までの間の部分にライトガイド３１が配設されているため、この部分にあるライトガイド２０の損傷を予測することができる。

（第二変形例）
内視鏡装置１００のスコープ制御部２６の予測部２６Ａと報知制御部２６Ｂは、システム制御部４４のプロセッサがプログラムを実行することにより、システム制御部４４によって実現されるものとしてもよい。または、受発光部３０が光源装置５に内蔵され、ライトガイド３１の第一端部がこの受発光部３０の近傍まで延びる構成としてもよい。この構成では、受発光部３０はシステム制御部４４によって制御される。これらの構成によれば、内視鏡１の製造コストを下げることができる。

（第三変形例）
図１０は、内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ｂの内部構成を示す模式図である。内視鏡装置１００Ｂは、受発光部３０のハーフミラー３４及び光検出部３５が光源装置５に内蔵された点と、受発光部３０の検知用光源３３が光源装置５の光源部５２と兼用されている点と、ライトガイド３１が光源装置５まで延設された点と、を除いては、内視鏡装置１００と同じ構成である。

内視鏡装置１００Ｂでは、光源部５２から射出される照明光Ｌは、ライトガイド２０に入射すると共に、ハーフミラー３４を通過してライトガイド３１に入射する。ライトガイド３１を進んで光反射部材３２にて反射した反射光は、ハーフミラー３４にて反射して、光検出部３５により検出される。光検出部３５の検出信号はシステム制御部４４に入力される。光検出部３５はシステム制御部４４によって制御される。この変形例では、システム制御部４４が上述した予測部２６Ａ及び報知制御部２６Ｂとして機能する。

内視鏡装置１００Ｂによれば、検知用光源３３が不要となる。このため、内視鏡装置１００Ｂの製造コストを低減することができる。図７及び図８に示したように、ライトガイド２０とライトガイド３１が一体的に形成されている場合には、図１０に示すような光源部５２と検知用光源３３とを兼用する構成を容易に実現可能となる。

（第四変形例）
図１１は、内視鏡装置１００の変形例である内視鏡装置１００Ｃの概略構成を示す外観図である。内視鏡装置１００Ｃは、図１に示した内視鏡装置１００において、本体部２と内視鏡１とを接続するユニバーサルコード１３のコネクタ部１３Ａ，１３Ｂが単一のコネクタ部１３Ｃに変更された構成である。図１１のように、単一のコネクタ部１３Ｃにて本体部２と内視鏡１とを接続する構成の内視鏡装置においても本発明を適用可能である。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

（１）
観察対象物に挿入される挿入部を有する内視鏡であって、
観察部位を照明するための照明光を上記挿入部の先端部に伝送するための光ファイババンドルと、
少なくとも上記挿入部の内部にて上記光ファイババンドルに沿って併設され、上記先端部側と反対側の第一端部から入射される光を上記先端部側の第二端部まで伝送する第一の光ファイバを含む光伝送路と、
上記第一の光ファイバの上記第二端部に設けられた光反射部材と、を備える内視鏡。

（２）
（１）記載の内視鏡であって、
上記第一の光ファイバの上記第二端部は、上記内視鏡の上記先端部にある内視鏡。

（３）
（２）記載の内視鏡であって、
上記第一の光ファイバの上記第一端部は、上記挿入部よりも上記内視鏡の操作部側にある内視鏡。

（４）
（１）から（３）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記第一の光ファイバは、上記光ファイババンドルよりも上記内視鏡の外周側に少なくとも配置されている内視鏡。

（５）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記光伝送路は、複数本の上記第一の光ファイバを束ねて構成されたファイババンドルであり、
上記光伝送路の外径は、上記光ファイババンドルの外径よりも小さい内視鏡。

（６）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記第一の光ファイバは、上記光ファイババンドルの外周の少なくとも一部に周方向に沿って複数個配列されている内視鏡。

（７）
（１）から（６）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記第一の光ファイバと、上記光ファイババンドルを構成する光ファイバとは同じ構成となっている内視鏡。

（８）
（１）から（７）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記光反射部材にて反射されて上記第一の光ファイバを伝送された光を検出する光検出部と、
上記光検出部により検出された光の光量に基づいて、上記光ファイババンドルの損傷を予測する予測部と、を備える内視鏡。

（９）
（８）記載の内視鏡であって、
上記第一の光ファイバの上記第一端部に入射させる上記光を供給するための第一光源を備える内視鏡。

（１０）
（８）記載の内視鏡であって、
上記第一の光ファイバの上記第一端部には、上記光ファイババンドルに上記照明光を供給する光源装置から上記照明光と同じ光が供給される内視鏡。

（１１）
（８）から（１０）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記光ファイババンドルの損傷の発生が予測された場合に報知処理を行う報知制御部を更に備える内視鏡。

（１２）
（８）から（１１）のいずれか１つに記載の内視鏡であって、
上記内視鏡に上記照明光を供給する光源装置、又は上記光源装置と上記内視鏡を制御する制御装置の両方、と接続するためのコネクタ部を備え、
上記第一の光ファイバは、上記コネクタ部の内部から上記光ファイババンドルに沿って上記先端部側まで延びている内視鏡。

（１３）
（１）から（７）のいずれか１つに記載の内視鏡と、
上記光反射部材にて反射されて上記第一の光ファイバを伝送された光を検出する光検出部と、
上記光検出部により検出された光の光量に基づいて、上記光ファイババンドルの損傷を予測する予測部と、を備える内視鏡装置。

（１４）
（１３）記載の内視鏡装置であって、
上記光ファイババンドルに上記照明光を供給する光源装置を備え、
上記第一の光ファイバの上記第一端部から入射される上記光は、上記光源装置から供給される上記照明光と兼用されている内視鏡装置。

（１５）
（１３）又は（１４）記載の内視鏡装置であって、
上記光ファイババンドルの損傷の発生が予測された場合に報知処理を行う報知制御部を更に備える内視鏡装置。

（１６）
観察対象物に挿入される挿入部と、観察部位を照明するための照明光を上記挿入部の先端部に伝送するための光ファイババンドルと、を有する内視鏡における上記光ファイババンドルの損傷を予測する損傷予測方法であって、
上記内視鏡は、少なくとも上記挿入部の内部にて上記光ファイババンドルに沿って併設され、上記先端部側と反対側の第一端部から入射される光を上記先端部側の第二端部まで伝送する第一の光ファイバを含む光伝送路と、上記第一の光ファイバの上記第二端部に設けられた光反射部材と、を備え、
上記光反射部材にて反射されて上記第一の光ファイバを伝送された光を検出し、上記検出した上記光の光量に基づいて、上記光ファイババンドルの損傷を予測する損傷予測方法。

（１７）
観察対象物に挿入される挿入部と、観察部位を照明するための照明光を上記挿入部の先端部に伝送するための光ファイババンドルと、を有する内視鏡における上記光ファイババンドルの損傷を予測する損傷予測プログラムであって、
上記内視鏡は、少なくとも上記挿入部の内部にて上記光ファイババンドルに沿って併設され、上記先端部側と反対側の第一端部から入射される光を上記先端部側の第二端部まで伝送する第一の光ファイバを含む光伝送路と、上記第一の光ファイバの上記第二端部に設けられた光反射部材と、を備え、
上記光反射部材にて反射されて上記第一の光ファイバを伝送された光の光量に基づいて、上記光ファイババンドルの損傷を予測するステップをコンピュータに実行させるための損傷予測プログラム。

１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ 内視鏡装置
１ 内視鏡
２ 本体部
２０、３１ ライトガイド
２０ａ 照明用レンズ
２１ 対物レンズ
２２ レンズ群
２３ 撮像素子
２６ スコープ制御部
２６Ａ 予測部
２６Ｂ 報知制御部
３０ 受発光部
３１ａ 光ファイバ
３２ 光反射部材
３３ 検知用光源
３４ ハーフミラー
３５ 光検出部
ＥＬ テスト光
ＲＬ 反射光
Ｌ 照明光
４ プロセッサ装置
４２ 信号処理部
４３ 表示制御部
４４ システム制御部
５ 光源装置
５１ 光源制御部
５２ 光源部
６ 入力部
７ 表示部
１０ 挿入部
１０Ａ 軟性部
１０Ｂ 湾曲部
１０Ｃ 先端部
１１ 操作部
１２ アングルノブ
１３ ユニバーサルコード
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ コネクタ部
ＶＣ 仮想円

Claims (17)

1. 観察対象物に挿入される挿入部を有する内視鏡であって、
   観察部位を照明するための照明光を前記挿入部の先端部に伝送するための光ファイババンドルと、
   少なくとも前記挿入部の内部にて前記光ファイババンドルに沿って併設され、前記先端部側と反対側の第一端部から入射される光を前記先端部側の第二端部まで伝送する第一の光ファイバを含む光伝送路と、
   前記第一の光ファイバの前記第二端部に設けられた光反射部材と、を備える内視鏡。
2. 請求項１記載の内視鏡であって、
   前記第一の光ファイバの前記第二端部は、前記内視鏡の前記先端部にある内視鏡。
3. 請求項２記載の内視鏡であって、
   前記第一の光ファイバの前記第一端部は、前記挿入部よりも前記内視鏡の操作部側にある内視鏡。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載の内視鏡であって、
   前記第一の光ファイバは、前記光ファイババンドルよりも前記内視鏡の外周側に少なくとも配置されている内視鏡。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載の内視鏡であって、
   前記光伝送路は、複数本の前記第一の光ファイバを束ねて構成されたファイババンドルであり、
   前記光伝送路の外径は、前記光ファイババンドルの外径よりも小さい内視鏡。
6. 請求項１から４のいずれか１項記載の内視鏡であって、
   前記第一の光ファイバは、前記光ファイババンドルの外周の少なくとも一部に周方向に沿って複数個配列されている内視鏡。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の内視鏡であって、
   前記第一の光ファイバと、前記光ファイババンドルを構成する光ファイバとは同じ構成となっている内視鏡。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の内視鏡であって、
   前記光反射部材にて反射されて前記第一の光ファイバを伝送された光を検出する光検出部と、
   前記光検出部により検出された光の光量に基づいて、前記光ファイババンドルの損傷を予測する予測部と、を備える内視鏡。
9. 請求項８記載の内視鏡であって、
   前記第一の光ファイバの前記第一端部に入射させる前記光を供給するための第一光源を備える内視鏡。
10. 請求項８記載の内視鏡であって、
    前記第一の光ファイバの前記第一端部には、前記光ファイババンドルに前記照明光を供給する光源装置から前記照明光と同じ光が供給される内視鏡。
11. 請求項８から１０のいずれか１項記載の内視鏡であって、
    前記光ファイババンドルの損傷の発生が予測された場合に報知処理を行う報知制御部を更に備える内視鏡。
12. 請求項８から１１のいずれか１項記載の内視鏡であって、
    前記内視鏡に前記照明光を供給する光源装置、又は前記光源装置と前記内視鏡を制御する制御装置の両方、と接続するためのコネクタ部を備え、
    前記第一の光ファイバは、前記コネクタ部の内部から前記光ファイババンドルに沿って前記先端部側まで延びている内視鏡。
13. 請求項１から７のいずれか１項記載の内視鏡と、
    前記光反射部材にて反射されて前記第一の光ファイバを伝送された光を検出する光検出部と、
    前記光検出部により検出された光の光量に基づいて、前記光ファイババンドルの損傷を予測する予測部と、を備える内視鏡装置。
14. 請求項１３記載の内視鏡装置であって、
    前記光ファイババンドルに前記照明光を供給する光源装置を備え、
    前記第一の光ファイバの前記第一端部から入射される前記光は、前記光源装置から供給される前記照明光と兼用されている内視鏡装置。
15. 請求項１３又は１４記載の内視鏡装置であって、
    前記光ファイババンドルの損傷の発生が予測された場合に報知処理を行う報知制御部を更に備える内視鏡装置。
16. 観察対象物に挿入される挿入部と、観察部位を照明するための照明光を前記挿入部の先端部に伝送するための光ファイババンドルと、を有する内視鏡における前記光ファイババンドルの損傷を予測する損傷予測方法であって、
    前記内視鏡は、少なくとも前記挿入部の内部にて前記光ファイババンドルに沿って併設され、前記先端部側と反対側の第一端部から入射される光を前記先端部側の第二端部まで伝送する第一の光ファイバを含む光伝送路と、前記第一の光ファイバの前記第二端部に設けられた光反射部材と、を備え、
    前記光反射部材にて反射されて前記第一の光ファイバを伝送された光を検出し、前記検出した前記光の光量に基づいて、前記光ファイババンドルの損傷を予測する損傷予測方法。
17. 観察対象物に挿入される挿入部と、観察部位を照明するための照明光を前記挿入部の先端部に伝送するための光ファイババンドルと、を有する内視鏡における前記光ファイババンドルの損傷を予測する損傷予測プログラムであって、
    前記内視鏡は、少なくとも前記挿入部の内部にて前記光ファイババンドルに沿って併設され、前記先端部側と反対側の第一端部から入射される光を前記先端部側の第二端部まで伝送する第一の光ファイバを含む光伝送路と、前記第一の光ファイバの前記第二端部に設けられた光反射部材と、を備え、
    前記光反射部材にて反射されて前記第一の光ファイバを伝送された光の光量に基づいて、前記光ファイババンドルの損傷を予測するステップをコンピュータに実行させるための損傷予測プログラム。

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