JP3000321B2 - 機能診断内視鏡 - Google Patents

機能診断内視鏡

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JP3000321B2
JP3000321B2 JP4225429A JP22542992A JP3000321B2 JP 3000321 B2 JP3000321 B2 JP 3000321B2 JP 4225429 A JP4225429 A JP 4225429A JP 22542992 A JP22542992 A JP 22542992A JP 3000321 B2 JP3000321 B2 JP 3000321B2
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昌宏 戸井田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主として生体の体腔内を
観察する内視鏡に関し、詳しくは前記体腔内表面のみな
らず該表面より深い深部の成分および/または機能を観
察し得る機能診断内視鏡に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より検体の内部即ち生体の体腔内表
面等を観察する内視鏡として光ファイバを用いたファイ
バスコープが知られている。
【0003】該ファイバスコープは、可撓性の光ファイ
バの一方の端部に照明用光源および画像入力手段が配さ
れ、他方の端部に前記画像入力手段に入力された画像を
前記光ファイバを介して外部へ出力する画像出力手段が
備えられており、前記一方の端部を体腔内へ挿入し、照
明光源から出射された照明光を前記体腔内表面で反射さ
せ、その反射光により形成された画像を前記画像入力手
段に入力させ、体腔外へ延びた光ファイバを介して前記
画像出力手段から出力させることにより体腔外において
体腔内表面をリアルタイムで観察するものである。
【0004】また該ファイバスコープは上述のようなリ
アルタイムでの観察のみならず、鉗子チャンネルを利用
した生検や電気、マイクロ波、レーザ光等を利用した治
療を行なうことが可能となっている。
【0005】一方近年目覚しく発展している電子技術お
よび画像処理技術を駆使した内視鏡として電子内視鏡が
ある。
【0006】この電子内視鏡は前記ファイバスコープに
おいて画像入力手段をCCD撮像素子として内視鏡画像
を電気信号に変換し、この電気信号を伝達媒体を介して
画像出力手段により出力させ、ビデオプロセッサにより
画像を再構成するものである。
【0007】このように電子内視鏡は内視鏡画像を電気
信号として捉えることができるため画像のファイリング
や転送等の通信性および画像処理性に優れている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年の経内視鏡治療や
診断の技術向上により上記内視鏡は多様な情報を収集す
ることが求められている。
【0009】例えば消化器官の表面の粘膜より下層部の
成分および/または機能の情報を収集できれば、前記表
面からは見えない病変部を発見することができ、従って
早期発見による早期治療が期待できる。
【0010】また、前記成分および/または機能の情報
と病変部との関係を調べることは、種々の疾病の発生や
進行のメカニズムを解明するうえで非常に有用である。
【0011】しかしながら上記従来の内視鏡は、単に体
腔内の可視的な表面が反射光により観察されるだけであ
り、求められている体腔内の深部の成分および/または
機能の情報を得ることができない。
【0012】本発明の目的は上記事情に鑑みなされたも
ので、体腔内の表面のみならず該表面より深い深部の成
分および/または機能を観察し得る機能診断内視鏡を提
供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
機能診断内視鏡は、光を入射される入射端と、入射され
た該光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察され
る検体の内部に挿入される可撓性のファイバ束と、該フ
ァイバ束の前記入射端に光を入射させる光源と、該ファ
イバ束の前記射出端から射出された光を検体の内部に照
射させ、該検体内部の2次元画像を得る画像形成手段と
からなる内視鏡において、前記光源が周波数の異なる少
なくとも2つ以上のレーザ光を時間的に周波数掃引して
出射しうる周波数掃引レーザ光源からなり、前記画像形
成手段が、前記検体内部により反射された光と前記検体
内部に反射される前の光の一部を分割して一定の光路長
を進行させた光とを干渉させて前記反射された検体内部
の深さの相違により強弱を繰り返す周波数の異なる多種
の差周波ビート信号の混在した画像信号を得る画像信号
形成手段と、該画像信号から所定の周波数で強弱を繰り
返す差周波ビート信号を分別し、前記周波数の異なる少
なくとも2つ以上のレーザ光を検体に照射させることに
より得られた少なくとも2つ以上の前記所定の周波数で
強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の所定の
深さの反射面の成分および/または機能を算出し、算出
された前記成分および/または機能を示す画像を再生す
る画像再生手段とからなることを特徴とするものであ
る。
【0014】また、請求項2記載の機能診断内視鏡は、
前記請求項1記載の機能診断内視鏡の構成において、前
記画像信号形成手段が、前記ファイバ束の入射端に入射
される前の光を偏光面がほぼ直交する2つの光に分割す
る光路分割手段と、該光路分割手段により分割された2
つの光を前記ファイバ束の入射端に入射される前に波面
整合させる第1の波面整合手段と、前記ファイバ束の射
出端より射出された、波面整合された光を前記偏光面が
ほぼ直交する2つの光に分割させるとともに、該分割さ
れて一定の光路長を進行させた光と検体に照射されて反
射された光とを波面整合させる第2の波面整合手段と、
前記第2の波面整合手段により波面整合された2つの光
の同一偏光方向の成分同士を干渉させる偏光手段と、該
干渉して得られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の
差周波ビート信号を検出する2次元光強度検出手段とか
らなり、前記画像再生手段が、前記多種の差周波ビート
信号から所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信
号を分別する周波数分析手段と、前記周波数の異なる少
なくとも2つ以上のレーザ光を検体に照射させるうこと
により得られた少なくとも2つ以上の前記所定の周波数
で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体の特定
深部の成分および/または機能を算出するとともに算出
された前記特定深部の成分および/または機能を示す画
像を再構成させる再構成手段と、再構成された前記画像
を出力する画像出力手段とからなることを特徴とする。
【0015】さらに請求項3記載の機能診断内視鏡は、
前記請求項2記載の機能診断内視鏡において、前記第2
の波面整合手段と前記偏光手段と前記2次元光強度検出
手段とを一体的に、前記射出端から射出された光の光路
とほぼ平行な軸のまわりに回転させる回転手段を備えて
なることを特徴とする。
【0016】さらにまた請求項4記載の機能診断内視鏡
は、前記請求項1記載の機能診断内視鏡において、前記
ファイバ束がシングルモードイメージファイバ束からな
り、前記画像信号形成手段が、前記イメージファイバ束
を構成する複数のファイバの入射端に順次前記周波数掃
引レーザ光を入射させる走査手段と、前記イメージファ
イバの光路中に配され、前記イメージファイバの入射端
より入射されたレーザ光を一定の光路長を進行させる光
と該イメージファイバの射出端から射出させる光とに分
割させるとともに、上記一定の光路長を進行させた光と
前記イメージファイバから射出させ上記検体により反射
されて再び前記射出端から前記イメージファイバに入射
した光を干渉させるファイバ干渉系と、該干渉させて得
られた強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビー
ト信号を検出する2次元光強度検出手段とからなり、前
記画像再生手段が、前記多種の差周波ビート信号から所
定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別す
る周波数分析手段と、前記周波数の異なる少なくとも2
つ以上のレーザ光を検体に照射させることにより得られ
た少なくとも2つ以上の前記所定の周波数で強弱を繰り
返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の成分お
よび/または機能を算出するとともに算出された前記特
定深部の成分および/または機能を示す画像を再構成さ
せる再構成手段と、再構成された前記画像を出力する画
像出力手段とからなることを特徴とするものである。
【0017】なお、上記周波数の異なる少なくとも2つ
以上のレーザ光を時間的に周波数掃引して出射し得る周
波数掃引レーザ光源とは、周波数掃引される周波数域を
少なくとも2つ以上備えているレーザ光源を意味する。
【0018】
【作用】本発明にかかる機能診断内視鏡は、周波数掃引
レーザ光源から時間的に周波数を掃引されたレーザ光が
出射され、この出射されたレーザ光がファイバ束の入射
端より該ファイバ束内へ入射され検体内部に挿入される
該ファイバ束の射出端から射出されて検体内部を照射す
る。
【0019】このとき前記レーザ光源から出射されたレ
ーザ光は前記検体内部を照射する以前即ち、前記レーザ
光源から出射された直後もしくは前記ファイバ束内を進
行中もしくは前記ファイバ束から射出された直後におい
て、該レーザ光の一部が検体内部を照射せずかつ一定の
光路長を進行するように分割される。
【0020】一方前記ファイバ束の射出端から射出され
検体内部を照射したレーザ光は、該検体内部の表面や深
部の幾層もの反射面で反射され、画像形成手段により上
記検体内部の表面や深部の幾層もの反射面で反射されて
得られた複数の反射レーザ光と前記分割された一定の光
路長を進行するレーザ光とを干渉させる。
【0021】ここで前記検体内部の表面や深部の反射面
で反射された反射面までの深さの相違により進行する光
路長が異なり即ち、前記画像形成手段へ到達するのに要
する時間が異なる。
【0022】このとき前記レーザ光源は時間的に周波数
掃引されているため、上記検体内部の異なる反射面で反
射されたレーザ光が前記画像形成手段へ到達したとき、
一定の光路長を進行したレーザ光の周波数は、この2つ
のレーザ光が進行した光路長の差と、周波数掃引された
時間に対する周波数の関数とから定められる。
【0023】上述のように一定の光路長を進行して前記
画像形成手段へ到達したレーザ光と前記検体内部の異な
る反射面で反射されて前記画像形成手段へ到達したレー
ザ光とは周波数が異なり、従ってこれら2つのレーザ光
が前記画像形成手段により干渉されるときこれら2つの
レーザ光の周波数の差に応じた周波数で強弱を繰り返す
差周波ビート信号が発生する。
【0024】この差周波ビート信号は上述のとおり検体
内部の反射面の深さの相違により強弱を繰り返す周波数
の異なるものが多種発生する。
【0025】このように発生した強弱を繰り返す周波数
の異なる多種の差周波ビート信号から画像再生手段によ
り所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分
別することにより前記検体内部の特定の深さで反射され
たレーザ光を選別することができる。
【0026】また、該反射されたレーザ光の強度は、該
レーザ光が反射された深部における検体の光反射もしく
は光吸収情報である。
【0027】上述作用を周波数の異なる少なくとも2つ
以上のレーザ光により繰り返されて得られた2つ以上の
差周波ビート信号から画像再生手段により該検体の所定
の深さの反射面の成分および/または機能が算出され前
記成分および/または機能を示す2次元平面画像を得
る。
【0028】さらに上記多種の差周波ビート信号から分
別する差周波ビート信号を全ての上記多種の周波数につ
いて行なうことにより該検体の断層像を得ることができ
る。
【0029】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例について詳
細に説明する。
【0030】図1は本発明にかかる機能診断内視鏡の実
施例を示すブロック図である。図示の内視鏡は、周波数
の異なる少なくとも2つ以上の周波数を時間的に周波数
掃引して出射し得るレーザ光源1と、該レーザ光を入射
端から入射させ体腔内へ入射される射出端から該レーザ
光を射出するシングルモードファイバ3とを備える。
【0031】ここで上記レーザ光源1と、上記ファイバ
3との間には上記レーザ光源1から出射されたレーザ光
1 を偏光面がほぼ直交する2つのレーザ光a2 および
3に分割する1/2波長板4と偏光ビームスプリッタ
5とからなる光路分割手段と、上記2つのレーザ光
2 ,a3 を同一軸上に波面整合させる波面整合手段と
して偏光ビームスプリッタ6とが配されている。
【0032】また上記シングルモードファイバ3を介し
て体腔内の検体2へ導光されたレーザ光a5 を偏光面が
ほぼ直交する2つのレーザ光a6 およびa7 に分割させ
るとともに、この2つのレーザ光a6 およびa7 を再び
波面整合させる第2の波面整合手段として偏光ビームス
プリッタ7と2つの1/4波長板9,9′とを備え、こ
の偏光ビームスプリッタ7により光路を分割され一方の
光路を進行するレーザ光a6 の光路中に該レーザ光a6
の光路長を一定に保持するミラー8が配されている。
【0033】さらに上記偏光ビームスプリッタ7により
波面整合された、偏光面が略直交する2つのレーザ光a
6 およびa7 の同一偏光方向の成分を通過させてその偏
光方向の成分同士を干渉させる偏光板10と、該干渉さ
せたレーザ光a8 が形成する多種の差周波ビート信号を
検出する並列動作型イメージセンサ11とを備えてい
る。
【0034】さらにまた、前記並列動作型イメージセン
サ11により得られた多種の差周波ビート信号から所定
の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別する
並列周波数分析手段12と、前記周波数の異なる少なく
とも2つ以上のレーザ光を検体2に照射させることによ
り得られた少なくとも2つ以上の上記所定の周波数で強
弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検体2の特定の
深部の成分および/または機能を算出する計算処理手段
15と、算出された前記成分および/または機能から該
成分および/または機能を示す平面画像等に再構成する
再構成手段13と、再構成された前記平面画像等を可視
的に出力する画像出力手段14とを備える。
【0035】ここで上記再構成手段13と計算処理手段
15とは再構成部16を形成する。次に本実施例の作用
について説明する。
【0036】レーザ光源1から図2の実線で示した三角
波状に周波数掃引された第1のレーザ光a1 が出射さ
れ、該レーザ光a1 は次段の1/2波長板4および偏光
ビームスプリッタ5により偏光面が略直交し、2つの光
路を進行する2つのレーザ光a2 およびa3 に分割され
る。
【0037】前記分割された2つのレーザ光a2 および
3 は偏光ビームスプリッタ6により波面整合される。
【0038】該波面整合されたレーザ光a4 はレンズ1
7を介して前記シングルモードファイバ3に入射され、
該ファイバ3の内部を伝搬して体腔内に導光される。
【0039】上記作用により体腔内に導光されたレーザ
光はレンズ18により平行光a5 とされ、偏光ビームス
プリッタ7により検体2を照射するレーザ光a7 と一定
光路長を進行するレーザ光a6 とに分割される。
【0040】上記一定の光路長を進行するレーザ光a6
は前記偏光ビームスプリッタ7の反射面を透過したの
ち、ミラー8により反射されて前記偏光ビームスプリッ
タ7の反射面で反射される。
【0041】これは、該レーザ光a6 が前記偏光ビーム
スプリッタとミラー8とを往復する間に1/4波長板9
を2回通過するため前記レーザ光a6 の偏光面が90°
回転されたためである。
【0042】一方検体2を照射したレーザ光a7 は該検
体2の幾層もの反射面L1 ,L2 ,L3 ,L4 のそれぞ
れにより反射され、この反射されたそれぞれの反射光が
前記偏光ビームスプリッタ7へ進行する。
【0043】このとき該偏光ビームスプリッタ7から出
射したレーザ光a7 が該偏光ビームスプリッタ7を出射
してから前記検体2の上記各反射面L1 ,……,L4
反射され、前記偏光ビームスプリッタ7に到達するのに
要する時間は、前記検体2の各反射面の深度に依存す
る。
【0044】上記各反射面L1 ,……,L4 で反射され
て得られた複数の反射レーザ光は偏光ビームスプリッタ
7により上記一定光路長を進行したレーザ光と順次波面
整合されるが、上記複数の反射レーザ光が波面整合され
る一定光路長を進行したレーザ光の周波数は、上記各反
射面の深度に依存し図2に示す周波数掃引波形に従って
連続的に変化している。
【0045】上述のように順次波面整合されたレーザ光
は偏光板10を通過して、波面整合される前の2つのレ
ーザ光の同一偏光方向成分が干渉され前記波面整合され
る前の2つのレーザ光の周波数の差に応じた周波数で強
弱を繰り返す差周波ビート信号が発生する。この差周波
ビート信号は上記反射面L1 ,……,L4 ごとに異なる
周波数で強弱を繰り返すように多種発生する。
【0046】上記多種の差周波ビート信号は並列動作型
イメージセンサ11により検出され並列周波数分析手段
12により特定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート
信号即ち前記検体の特定の深部で反射された、該検体の
特定深部における光吸収情報が分別される。
【0047】次に前記レーザ光源1から前記第1のレー
ザ光a1 と異なる周波数域の第2のレーザ光a11(図2
の点線で示した周波数掃引波形のレーザ光)を出射し上
記と同様の作用により前記第1のレーザ光a1 を検体2
に照射させて差周波ビート信号を得た特定の深度と同じ
深度における差周波ビート信号を分別する。
【0048】ここで得られた同じ深度における2つの差
周波ビート信号は計算処理手段15により差や比等の計
算処理を施され、前記2つの周波数掃引レーザ光による
光吸収強度の差異によって該検体の前記深度における成
分情報や機能情報が算出される。
【0049】上記成分情報や機能情報は、例えば血液中
の酸素濃度等がある。この血液中の酸素濃度は血液を構
成する酸化型ヘモグロビンと還元型ヘモグロビンとの濃
度比により決定され、また酸化型ヘモグロビンは波長8
30nm(ナノメートル)、還元型ヘモグロビンは波長7
60nmの光を特徴的に吸収することが知られている。そ
こで本実施例において第1のレーザ光a1 を波長830
nm近傍で周波数掃引して検体に照射し、前記特定の深部
における酸化型ヘモグロビンの光吸収情報から該酸化型
ヘモグロビンの濃度が算定され、また第2のレーザ光a
11を波長760nm近傍で周波数掃引して上記と同じ作用
により還元型ヘモグロビンの濃度が算定され、該2つの
ヘモグロビンの濃度の割合から前記特定の深部における
血液中の酸素濃度が算出される。
【0050】上述の作用により算出された成分情報や機
能情報は再構成手段13により上記特定深部における平
面画像として再構成され、画像出力手段14により可視
的な画像として出力される。
【0051】また、上記並列周波数分析手段12により
全ての差周波ビート信号を分別し、前記検体の深さに応
じた周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を上記作
用により再構成させると、該検体の深さ方向の断層像を
得ることができる。
【0052】図3は本発明の第2の実施例を示すブロッ
ク図である。図示の内視鏡は、周波数の異なる少なくと
も2つ以上のレーザ光を出射し得るレーザ光源1と、該
レーザ光源1から出射されたレーザ光を入射端から入射
させ、体腔内へ挿入される射出端から前記レーザ光を射
出するシングルモードイメージファイバ23とを備え
る。
【0053】また、上記レーザ光源1と上記シングルモ
ードイメージファイバ23との間には、上記レーザ光源
1から出射されたレーザ光を上記イメージファイバ23
を構成する複数のファイバの入射端へ順次入射させるレ
ーザ光走査手段24を備える。
【0054】さらに前記イメージファイバ23の入射端
より入射されたレーザ光を一定の光路長を進行させる光
と、該イメージファイバ23の射出端より射出させる光
とに分割させるとともに、上記一定の光路長を進行させ
た光と、前記イメージファイバ23から射出され、検体
22により反射されて再び前記射出端から前記イメージ
ファイバ23に入射した反射光とを干渉させて、該ファ
イバ23から出射させるファイバ干渉系25を備える。
【0055】また上記ファイバ干渉系25により出射し
た干渉されたレーザ光の多種の差周波ビート信号を検出
するイメージセンサ26を具備している。
【0056】さらに前記多種の差周波ビート信号から所
定の周波数で強弱を繰り返すビート信号を分別する時系
列周波数分析手段27と、前記周波数の異なる少なくと
も2つ以上のレーザ光を検体に照射させることにより得
られた少なくとも2つ以上の上記所定の周波数で強弱を
繰り返す差周波ビート信号から前記検体22の特定の深
部の成分および/または機能を算出する計算処理手段1
5と、算出された前記成分および/または機能を示す平
面画像等に再構成する再構成手段13と、再構成された
前記平面画像等を可視的に出力する画像出力手段14と
を備える。
【0057】次に本実施例の作用について説明する。
【0058】レーザ光源1から図2の実線で示した三角
波状に周波数掃引された第1のレーザ光が出射され、該
出射された第1のレーザ光は走査手段24により前記イ
メージファイバ23を構成する複数のファイバ束の入射
端へ順次導光される。
【0059】上記イメージファイバ23に導光されたレ
ーザ光は各ファイバ束の内部を進行し、ファイバ干渉系
25により一定の光路長を進行するレーザ光と該ファイ
バ束の射出端へ進行するレーザ光とに分割される。
【0060】図4は作用説明のために前記イメージファ
イバ23を構成する複数のファイバ束のうち一部のファ
イバ束を強調した簡略図である。
【0061】即ち走査手段24によりファイバ23aに
入射したレーザ光は周知の光カプラからなるファイバ干
渉系25により検体22を照射する光路(ファイバ23
b)を進行するレーザ光と一定の光路長の光路(ファイ
バ23c)を進行するレーザ光とに分割される。
【0062】検体22を照射する光路(ファイバ23
b)を進行するレーザ光は、ファイバ23bの射出端か
ら射出され、前記検体22の表面や深部の多層反射面で
反射され、複数の反射光となって前記ファイバ23bの
射出端から再び前記ファイバ23bに入射し、前記ファ
イバ干渉系25に到達する。
【0063】一方一定の光路長の光路(ファイバ23
c)を進行したレーザ光はミラーに反射されファイバ干
渉系25に到達するが、前記複数の反射光のそれぞれが
該ファイバ干渉系25に到達する時間差により、前記一
定の光路長の光路を進行するレーザ光の周波数は連続的
に変化する。
【0064】このため、ファイバ干渉系25により前記
各反射光と前記一定の光路長の光路を進行したレーザ光
とが干渉されると様々な周波数で強弱を繰り返す差周波
ビートが多種発生し、この多種の差周波ビート信号がフ
ァイバ23dに導光されてイメージセンサ26に導光さ
れる。
【0065】上述と同様の作用により、走査手段24が
イメージファイバ23を走査する順にイメージセンサ2
6は前記多種の差周波ビート信号を検出する。
【0066】さらに前記イメージセンサ26により検出
された多種の差周波ビート信号から前記走査と同期させ
た時系列周波数分析手段27により所定の周波数で強弱
を繰り返す差周波ビート信号が分別される。
【0067】次に前記レーザ光源1から前記第1のレー
ザ光と異なる周波数域の第2のレーザ光(図2の点線で
示した周波数掃引波形のレーザ光)を出射し上述と同様
の作用により前記第1のレーザ光を検体22に照射させ
て差周波ビート信号を得た特定の深度と同じ深度におけ
る差周波ビート信号を分別する。
【0068】以下、前記図1に示した実施例と同じ作用
により、前記検体22の特定深度における成分および/
または機能を示す平面画像や断層像を得ることができ
る。
【0069】図5は本発明の第3の実施例を示すブロッ
ク図である。
【0070】図示の深部観察内視鏡は前記図1に示した
実施例において体腔内に挿入された偏光ビームスプリッ
タ7と1/4波長板9および9′とミラー8と偏光板1
0と並列動作型イメージセンサ11とレンズ18とから
なる光学系を一体的に、前記射出端から射出された光の
光路とほぼ平行な軸のまわりに回転させる回転手段10
0を備えている以外全て前記図1に示した実施例の構成
と同じである。
【0071】また、本実施例の作用は前記図1に示した
実施例の作用・効果に加えて回転手段100がファイバ
3を中心として管腔状の検体32をラジアル状に走査す
るため、該検体32の全周の成分および/または機能の
断層像を得ることができる。
【0072】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の機能
診断内視鏡は、従来の内視鏡では観察し得ない体腔内の
表面や深部の成分および/または機能を特定の深さの平
面画像や断層像として観察、診断し得るものであり体腔
内の深部の病変部を早期に発見し得る等の有用性があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる機能診断内視鏡の実施例を示す
ブロック図
【図2】本発明の実施例で用いる周波数掃引レーザ光源
の周波数掃引波形を示す波形図
【図3】本発明にかかる機能診断内視鏡の第2の実施例
を示すブロック図
【図4】前記図3記載の第2の実施例の簡略図
【図5】本発明にかかる深部観察内視鏡の第3の実施例
を示すブロック図
【符号の説明】
1 周波数掃引レーザ光源 2,22,32 検体 3 シングルモードファイバ 4 1/2波長板 5,6,7 偏光ビームスプリッタ 8 ミラー 9,9′ 1/4波長板 10 偏光板 11 並列動作型イメージセンサ 12 並列周波数分析手段 13 再構成手段 14 画像出力手段 15 計算処理手段 16 再構成部 17,18 レンズ 23 シングルモードイメージファイバ 23a〜23d ファイバ 24 レーザ光走査手段 25 ファイバ干渉系 26 イメージセンサ 27 時系列周波数分析手段 100 回転手段

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を入射される入射端と、入射された該
    光を射出する射出端とを有し、該射出端を観察される検
    体の内部に挿入される可撓性のファイバ束と、 該ファイバ束の前記入射端に光を入射させる光源と、 該ファイバ束の前記射出端から射出された光を検体の内
    部に照射させ、該検体内部の2次元画像を得る画像形成
    手段とからなる内視鏡において、 前記光源が周波数の異なる少なくとも2つ以上のレーザ
    光を時間的に周波数掃引して出射しうる周波数掃引レー
    ザ光源からなり、 前記画像形成手段が、前記検体内部により反射された光
    と前記検体内部に反射される前の光の一部を分割して一
    定の光路長を進行させた光とを干渉させて前記反射され
    た検体内部の深さの相違により強弱を繰り返す周波数の
    異なる多種の差周波ビート信号の混在した画像信号を得
    る画像信号形成手段と、該画像信号から所定の周波数で
    強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別し、前記周波数
    の異なる少なくとも2つ以上のレーザ光を検体に照射さ
    せることにより得られた少なくとも2つ以上の前記所定
    の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号から前記検
    体の所定の深さの反射面の成分および/または機能を算
    出し、算出された前記成分および/または機能を示す画
    像を再生する画像再生手段とからなることを特徴とする
    機能診断内視鏡。
  2. 【請求項2】 前記画像信号形成手段が、前記ファイバ
    束の入射端に入射される前の光を偏光面がほぼ直交する
    2つの光に分割する光路分割手段と、該光路分割手段に
    より分割された2つの光を前記ファイバ束の入射端に入
    射される前に波面整合させる第1の波面整合手段と、前
    記ファイバ束の射出端より射出された、波面整合された
    光を前記偏光面がほぼ直交する2つの光に分割させると
    ともに、該分割されて一定の光路長を進行させた光と検
    体に照射されて反射された光とを波面整合させる第2の
    波面整合手段と、前記第2の波面整合手段により波面整
    合された2つの光の同一偏光方向の成分同士を干渉させ
    る偏光手段と、該干渉して得られた強弱を繰り返す周波
    数の異なる多種の差周波ビート信号を検出する2次元光
    強度検出手段とからなり、 前記画像再生手段が、前記多種の差周波ビート信号から
    所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別
    する周波数分析手段と、前記周波数の異なる少なくとも
    2つ以上のレーザ光を検体に照射させることにより得ら
    れた少なくとも2つ以上の前記所定の周波数で強弱を繰
    り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の成分
    および/または機能を算出するとともに算出された前記
    特定深部の成分および/または機能を示す画像を再構成
    させる再構成手段と、再構成された前記画像を出力する
    画像出力手段とからなることを特徴とする前記請求項1
    記載の機能診断内視鏡。
  3. 【請求項3】 前記第2の波面整合手段と前記偏光手段
    と前記2次元光強度検出手段とを一体的に、前記射出端
    から射出された光の光路とほぼ平行な軸のまわりに回転
    させる回転手段を備えてなることを特徴とする前記請求
    項2記載の機能診断内視鏡。
  4. 【請求項4】 前記ファイバ束がシングルモードイメー
    ジファイバ束からなり、 前記画像信号形成手段が、前記イメージファイバ束を構
    成する複数のファイバの入射端に順次前記周波数掃引レ
    ーザ光を入射させる走査手段と、前記イメージファイバ
    の光路中に配され、前記イメージファイバの入射端より
    入射されたレーザ光を一定の光路長を進行させる光と該
    イメージファイバの射出端から射出させる光とに分割さ
    せるとともに、上記一定の光路長を進行させた光と前記
    イメージファイバから射出させ上記検体により反射され
    て再び前記射出端から前記イメージファイバに入射した
    光を干渉させるファイバ干渉系と、該干渉させて得られ
    た強弱を繰り返す周波数の異なる多種の差周波ビート信
    号を検出する2次元光強度検出手段とからなり、 前記画像再生手段が、前記多種の差周波ビート信号から
    所定の周波数で強弱を繰り返す差周波ビート信号を分別
    する周波数分析手段と、前記周波数の異なる少なくとも
    2つ以上のレーザ光を検体に照射させることにより得ら
    れた少なくとも2つ以上の前記所定の周波数で強弱を繰
    り返す差周波ビート信号から前記検体の特定深部の成分
    および/または機能を算出するとともに算出された前記
    特定深部の成分および/または機能を示す画像を再構成
    させる再構成手段と、再構成された前記画像を出力する
    画像出力手段とからなることを特徴とする前記請求項1
    記載の機能診断内視鏡。
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