JP2585359B2 - 超音波内視鏡装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、体腔内部または機械的構造体の内部を観察
するための超音波内視鏡装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、被検体の超音波画像と光学画像をモニタ上に表
示して観察する超音波内視鏡装置は種々のものが提案さ
れている。例えば胃壁或いは大腸等のポリープや腫瘍を
診断するために、内視鏡挿入部の先端に超音波振動子を
設けるとともに観察光学系を設けて、超音波振動子を駆
動し被検体に超音波を放射し反射されたエコー信号を受
信して胃壁や大腸粘膜等の表面下深部の音響的特性を観
察するとともに照明光学系で観察視野を照明しながら観
察光学系で胃壁や大腸粘膜等の表面を観察しているもの
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の超音波内視鏡は観察光学系
による観察視野範囲は、一般に一方向の狭い範囲である
が、超音波振動子による超音波走査範囲は広く、360゜
にわたる超音波断層像を得ることも可能である。このよ
うに光学的な視野範囲と音響的な走査範囲とが異なるた
め、モニタ上に両者の画像を映出する場合、同一部位に
ついて両特性を対比観察することは困難であるという問
題があった。

本発明は、上記問題を解決すべく提案されるもので被
検体の同一部位の光学画像と超音波画像の対比観察を可
能とし、内視鏡診断の向上を図ることを目的としたもの
である。

〔課題を達成するための手段および作用〕

本発明は、上記目的を達成するため挿入部先端に設け
られた観察光学系と、この観察光学系の近傍に配設され
た光学画像を電気信号に変換する撮像素子と、前記挿入
部先端に設けられ超音波を送受する超音波振動子と、前
記撮像素子の光学的観察方向と前記超音波振動子の超音
波送受方向とを同時的に同一方向に保持して機械的に走
査する走査手段と、タイミング信号を発生するタイミン
グ信号手段と、前記タイミング信号に基づき前記超音波
振動子を駆動する送信回路と、前記超音波振動子で受信
した信号を前記タイミング信号に基づき処理する超音波
受信信号処理回路と、前記タイミング信号に基づき前記
撮像素子による光学画像の撮像を制限するシャッター手
段と、前記タイミング信号に応じて前記撮像素子から出
される電気信号を所定期間保持する画像メモリ手段を設
け、 前記画像メモリ手段の出力及び前記超音波受信信号処
理回路の出力に基づき、表示手段に光学画像と超音波画
像とを表示させるようにしたものである。これにより観
察光学系のシャッターの動作タイミングと超音波振動子
の放射タイミングを同期させることができ、同時に被検
体の同一部位の画像を得ることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明を実施し得る内視鏡の一例の外観斜視
図である。内視鏡１は接眼部２、操作部３、挿入部４、
ユニバーサルコード５およびコネクタ６を有する。挿入
部４は可撓部７、彎曲部８および先端硬性部９から成
り、この挿入部４および操作部３内を延在してイメージ
ガイド、ライトガイド、鉗子チャンネル等が設けられて
いる。また、操作部３にはアングルノブ10および鉗子挿
入口11が設けられ、アングルノブ10の操作により彎曲部
８を彎曲させて先端硬性部９の向きを変えるようになっ
ていると共に、鉗子挿入口11から鉗子チャンネルを通し
て鉗子を挿入して体腔内の組織を採取するようになって
いる。ライトガイドの入射端はユニバーサルコード５お
よびコネクタ６を介して図示しない光源ユニットに接続
され、これによりライトガイドを介して体腔内を照明
し、その像を対物レンズ系、イメージガイドおよび接眼
レンズ系を介して接眼部２においてテレビカメラを介し
てモニタ上に映出するようになっている。

第２図は、先端硬性部９を示すもので超音波振動子11
は超音波の放射、入射方向が観察光学系12の観察方向と
同一方向となるように設けられている。これは超音波振
動子11と観察光学系12を並設し、それらに対向させて回
転ミラー13を設けることにより常に同一方向を走査、観
察するようにされていることによる。したがって先端硬
性部９の径方向360゜にわたり超音波走査をして超音波
画像を得、光学的観察をして光学画像を得ることができ
る。

第３図は、本発明の一実施例を示す回路図で観察光学
系12にはシャッター14が設けられており、シャッター14
の開閉制御により所定方向の視野を得ることができる。
シャッター14を通過した光線は、固体撮像素子15に結像
し、信号処理回路16、画像メモリ17を介してビデオ信号
に変換されて表示器18に光学画像を表示する。

一方、超音波振動子19は送信回路20から高周波電力を
印加されることにより駆動し、被検体に向って超音波を
放射する。被検体から反射されたエコーは再び超音波振
動子19で受信され、受信回路21で増幅、検波されDSC
（ディジタルスキャンコンバータ）22でビデオ信号に変
換され表示器18に前記光学画像と並んで超音波画像を表
示する。

ここで、シャッター14、信号処理回路16、画像メモリ
17、送信回路20、DSC22は同期信号発生器23から供給さ
れるタイミングパルスで動作のタイミングが決められて
おり、相互の動作は同期がとられている。この実施例で
はシャッター14は機械的に開閉するものであり、開閉す
る時間は送信回路20が超音波振動子19は高周波電力を印
加する時間と同期するようにされている。

そこでライトガイド24からの照明光が回転ミラー13を
介して被検体を照射し、その照射範囲内を観察光学系12
が視野範囲として被検体を360゜にわたり観察する。こ
の時、超音波振動子11からの超音波も回転ミラー13を介
して同一方向に放射され、エコーが入射してくるわけで
あるが、この場合超音波ビームに同期してシャッター14
を開閉するようにしているので、固体撮像素子15に取り
込まれる光学像と超音波振動子19で送受信される超音波
像とは１対１或いは１対ｎ（n:整数）に対応づけること
ができる。

このようにして表示器18に映出される画像の例を示し
たのが第４図である。被検体のＢモード像24を画像表示
しておいて、例えば超音波ビームＡを指定するとこの方
向を見たときの光学画像がＢモード像24と並んで表示器
18に映出される。また、超音波ビームＢを指定すると、
この方向の光学画像をＢモード像24と並んで表示器18に
映出できる。このようにして超音波画像を表示器18に映
出しながら、観察したい部位の方向を指定すれば被検体
の表面とその深部を同時に比較観察することができ、内
視鏡診断の向上を図ることができる。なお、検出された
光学画像は画像メモリ17に、超音波画像はDSC22にいっ
たん記憶されるので、表示器18に画像映出する場合は種
々の表示例は映出できる。

本発明は、以上の実施例に限定されるものではなくシ
ャッターを設ける位置は光源側としてもよい。また、シ
ャッターはピエゾ光電素子とすれば、高速シャッターが
可能となる。また、固体撮像素子そのものへの書き込
み、読み出しを高速で制御することによるいわゆる素子
シャッターとしてもよい。

表示器に画像を映出する場合も光学画像を映出しなが
ら、指定した任意の位置の超音波画像を映出させること
も可能であることはいうまでもない。

なお、本発明では回転ミラーで同一方向に超音波ビー
ムと光を向けているが、観察光学系を先端硬性部の側面
に設けた場合は光学像の方向は一方向に固定されるもの
の、その方向の超音波像を得ることはできる。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明によれば観察光学系のシャッタ
ーと超音波放射のタイミングを同期させることにより、
被検体の同一部位について表面の光学画像と超音波画像
を対比観察できる。これによりより精度の高い効果的な
内視鏡診断を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の内視鏡の一例を示す外観斜視図、 第２図は先端硬性部の概要図、 第３図は、本発明の一実施を示す回路図、 第４図は、画像例の説明図である。 12……観察光学系、14……シャッター 15……固体撮像素子、18……表示器 19……超音波振動子、23……同期信号発生器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】挿入部先端に設けられた観察光学系と、こ
   の観察光学系の近傍に配設された光学画像を電気信号に
   変換する撮像素子と、前記挿入部先端に設けられ超音波
   を送受する超音波振動子と、前記撮像素子の光学的観察
   方向と前記超音波振動子の超音波送受方向とを同時的に
   同一方向に保持して機械的に走査する走査手段と、タイ
   ミング信号を発生するタイミング信号手段と、前記タイ
   ミング信号に基づき前記超音波振動子を駆動する送信回
   路と、前記超音波振動子で受信した信号を前記タイミン
   グ信号に基づき処理する超音波受信信号処理回路と、前
   記タイミング信号に基づき前記撮像素子による光学画像
   の撮像を制限するシャッター手段と、前記タイミング信
   号に応じて前記撮像素子から出される電気信号を所定期
   間保持する画像メモリ手段を設け、 前記画像メモリ手段の出力及び前記超音波受信信号処理
   回路の出力に基づき、表示手段に光学画像と超音波画像
   とを表示させるようにしたことを特徴とする超音波内視
   鏡装置。