JP4827636B2 - Endoscope device for magnification observation - Google Patents
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Description
この発明は、被写体の通常観察像をその被写体との間に距離をおいた位置から取り込むための通常観察用観察窓と、被写体の表面に当接又は極近接されて被写体の顕微鏡的拡大観察像を取り込むための拡大観察用観察窓とが挿入部の先端に併設された拡大観察用内視鏡装置に関する。 The present invention provides a normal observation observation window for capturing a normal observation image of a subject from a position at a distance from the subject, and a microscopic magnified observation image of the subject in contact with or in close proximity to the surface of the subject The magnifying observation endoscope apparatus in which an observation window for magnifying observation for taking in is provided at the tip of an insertion portion.
なお、本件において「通常観察像」とは、肉眼で通常見える程度の拡大率又は縮小率の観察像を意味しており、肉眼では例え接近しても見えないような大きな拡大率の観察像と区別する概念である。 In this case, “normal observation image” means an observation image with an enlargement ratio or reduction ratio that is normally visible to the naked eye, and an observation image with a large enlargement ratio that cannot be seen even with the naked eye. It is a concept to distinguish.
体内の管腔臓器内を内視鏡で視覚的に観察して病変等の有無を検査する手技が広く一般に行われている。しかし、そのような内視鏡検査で病変を見つけても、その病変が癌であるか否か等の診断を行うのは困難な場合が多い。 A technique for inspecting the presence or absence of a lesion by visually observing the inside of a luminal organ in the body with an endoscope is widely performed. However, even if a lesion is found by such endoscopy, it is often difficult to make a diagnosis as to whether or not the lesion is cancer.
そこで、内視鏡検査で怪しいと思われた部分については生検鉗子等を用いて組織採取が行われるが、癌でも何でもない場合が大半であるにもかかわらず、単なる検査のために体内の管腔壁の粘膜を損傷させて出血させてしまうことになる。 Therefore, tissues that are considered suspicious by endoscopy are collected using biopsy forceps, etc., but in most cases it is not cancer or anything. It damages the mucous membrane of the lumen wall and causes bleeding.
そこで近年は、例えば共焦点内視鏡等のように1mmに満たない範囲の顕微鏡的拡大像を得ることができる拡大観察用内視鏡装置が開発され、生検組織を採取することなく、内視鏡による直接観察だけで癌であるか否かの診断を相当の確率で行える可能性がでてきている(例えば、特許文献1、2、3)。
顕微鏡的拡大観察像を得ることしかできない拡大観察用内視鏡装置では、広い範囲をくまなく観察してその中から怪しい部分を見つけるいわゆるスクリーニング検査を行うことができない。 In an endoscope apparatus for magnification observation that can only obtain a microscopic magnified observation image, a so-called screening test cannot be performed in which a suspicious part is found by observing all over a wide range.
そこで、拡大観察用内視鏡装置には、被写体の通常観察像をその被写体との間に距離をおいた位置から取り込むための通常観察用観察窓と、被写体の表面に当接又は極近接されて被写体の拡大観察像を取り込むための拡大観察用観察窓とが併設されて、通常観察用観察窓を通じてスクリーニング検査で異常が疑われる部分を見つけたら、その部位に対して拡大観察用観察窓を通じた顕微鏡的拡大観察を行うようにしている。 Therefore, in the endoscope apparatus for magnifying observation, a normal observation observation window for capturing a normal observation image of the subject from a position at a distance from the subject and a surface of the subject are in contact with or in close proximity to the subject. And an observation window for magnifying observation to capture a magnified observation image of the subject. Microscopic magnification observation is performed.
しかし、拡大観察用観察窓を通して得られる顕微鏡的拡大像は細胞レベルのものでスクリーニング検査像とは全く様相が異なるので、顕微鏡的拡大観察を行おうとする被写体が実際にスクリーニング検査で異常が疑われた部位なのかどうかはっきりと判断できない問題が生じていた。 However, the microscopic magnified image obtained through the observation window for magnifying observation is at the cellular level and is completely different from the screening examination image, so the subject trying to perform microscopic magnifying observation is actually suspected of being abnormal in the screening examination. There was a problem in which it was not possible to clearly determine whether it was a part.
そこで本発明は、顕微鏡的拡大観察の対象部位を通常観察像により確実に確認することができる拡大観察用内視鏡装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an endoscope apparatus for magnification observation that can surely confirm a target site for microscopic magnification observation with a normal observation image.
上記の目的を達成するため、本発明の拡大観察用内視鏡装置は、被写体の通常観察像を被写体との間に距離をおいた位置から取り込むための通常観察用観察窓と、被写体の表面に当接又は極近接されて被写体の拡大観察像を取り込むための拡大観察用観察窓とが併設された拡大観察用内視鏡装置において、拡大観察用観察窓の外縁部に隣接して拡大観察用観察窓を間に挟んだ位置関係の少なくとも二箇所に、拡大観察用観察窓の前方近接位置の被写体の通常観察像を取り込むための補助観察用観察窓を設けたものである。 In order to achieve the above object, an endoscope apparatus for magnification observation according to the present invention includes a normal observation observation window for capturing a normal observation image of a subject from a position at a distance from the subject, and a surface of the subject. Magnifying observation endoscope apparatus provided with a magnifying observation observation window for capturing a magnified observation image of a subject in contact with or in close proximity to the magnifying glass adjacent to the outer edge of the magnifying observation observation window An auxiliary observation observation window for capturing a normal observation image of a subject at a position close to the front of the magnification observation observation window is provided in at least two positions in the positional relationship between the observation observation windows.
なお、少なくとも二つの補助観察用観察窓から取り込まれた複数の通常観察像を並べて表示するモニタが設けられているとよく、少なくとも二つの補助観察用観察窓から取り込まれた複数の通常観察像において同じ被写体を観察している領域では、その通常観察像がモニタの同じ位置に重複して表示されるようにしてもよい。 In addition, it is preferable that a monitor that displays a plurality of normal observation images captured from at least two auxiliary observation observation windows side by side is provided, and a plurality of normal observation images captured from at least two auxiliary observation observation windows are provided. In the region where the same subject is observed, the normal observation image may be displayed in duplicate at the same position on the monitor.
また、補助観察用観察窓から取り込まれた通常観察像がイメージガイドファイババンドルにより伝送されて、そのイメージガイドファイババンドルの射出端面の像が撮像素子に投影されて撮像されるようにしてもよい。 Alternatively, the normal observation image captured from the auxiliary observation observation window may be transmitted by the image guide fiber bundle, and the image of the exit end face of the image guide fiber bundle may be projected onto the image sensor and captured.
また、拡大観察用観察窓内には、光軸に垂直な2次元方向に走査される光学単ファイバの先端面の位置と拡大観察用観察窓の表面付近の位置とを共焦点の位置関係に配置した共焦点光学系が設けられていてもよい。 In the observation window for magnification observation, the position of the tip surface of the optical single fiber scanned in a two-dimensional direction perpendicular to the optical axis and the position near the surface of the observation window for magnification observation are in a confocal positional relationship. An arranged confocal optical system may be provided.
本発明によれば、拡大観察用観察窓の外縁部に隣接して拡大観察用観察窓を間に挟んだ位置関係の少なくとも二箇所に、拡大観察用観察窓の前方近接位置の被写体の観察像を取り込むための補助観察用観察窓を設けたことにより、拡大観察用観察窓を通して行われる顕微鏡的拡大観察の対象部位を、補助観察用観察窓を通して得られる通常観察像で確実に確認することができる。 According to the present invention, the observation image of the subject at a position close to the front of the observation window for magnification observation is at least two places in the positional relationship adjacent to the outer edge of the observation window for magnification observation with the observation window for magnification observation interposed therebetween. By providing an observation window for auxiliary observation to capture the image, it is possible to reliably confirm the target site for microscopic magnification observation performed through the observation window for magnification observation with the normal observation image obtained through the observation window for auxiliary observation. it can.
被写体の通常観察像を被写体との間に距離をおいた位置から取り込むための通常観察用観察窓と、被写体の表面に当接又は極近接されて被写体の拡大観察像を取り込むための拡大観察用観察窓とが併設された拡大観察用内視鏡装置において、拡大観察用観察窓の外縁部に隣接して拡大観察用観察窓を間に挟んだ位置関係の少なくとも二箇所に、拡大観察用観察窓の前方近接位置の被写体の通常観察像を取り込むための補助観察用観察窓を設ける。 A normal observation observation window for capturing a normal observation image of a subject from a position at a distance from the subject, and a magnification observation for capturing a magnified observation image of the subject in contact with or in close proximity to the surface of the subject In an endoscope apparatus for magnifying observation that is also provided with an observing window, observing for magnifying observation in at least two locations with the magnifying observation window sandwiched between the outer edges of the magnifying observation window An auxiliary observation observation window is provided for capturing a normal observation image of a subject at a position close to the front of the window.
図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図2は、本発明の拡大観察用内視鏡装置のシステム全体を略示しており、体内に挿入される可撓性の挿入部1の最先端部に、観察窓や照明窓等が配置された先端部本体2が連結され、挿入部1の基端には、各種操作部材が配置された操作部3が連結されている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 schematically shows the entire system of the endoscope apparatus for magnifying observation according to the present invention, and an observation window, an illumination window, and the like are arranged at the most distal end portion of the
操作部3から延出するコードの先端には、内視鏡の外部に配置されたビデオプロセッサ5と共焦点像プロセッサ6とに分かれて接続される第1のコネクタ7と第2のコネクタ8とが設けられている。
A
9は、ビデオプロセッサ5から出力される映像信号による通常観察画像を表示するためのメインモニタ、10は、共焦点像プロセッサ6から出力される映像信号による顕微鏡的拡大観察画像を表示するための拡大像モニタである。
9 is a main monitor for displaying a normal observation image by a video signal output from the
図3は、挿入部1の最先端部分の斜視図であり、先端部本体2の先端面に、照明光を放射するための照明窓11と、その照明窓11から放射された照明光により照明された被写体の通常観察像を被写体との間に距離をおいた位置から取り込むための通常観察用観察窓12とが、前方に向けて並んで配置されている。13は、処置具挿通チャンネル4の出口開口である。なお、送気送水ノズル等の図示は省略されている。
FIG. 3 is a perspective view of the most distal portion of the
15は、被写体の表面に当接又は極近接されてその被写体の顕微鏡的拡大観察像を取り込むための拡大観察用観察窓であり、先端部本体2の先端面から前方に突出した突出部の先端に前方に向けて配置されている。
そして、拡大観察用観察窓15の外縁部に隣接して拡大観察用観察窓15を間に挟んだ位置関係の二箇所に、拡大観察用観察窓15の前方近接位置の被写体の通常観察像を取り込むための補助観察用観察窓14A,14Bが設けられている。この実施例では、二つの補助観察用観察窓14A,14Bが拡大観察用観察窓15の光軸周りの180°対称位置に配置されている。
Then, the normal observation images of the subject at the position close to the front of the observation window for
図4は挿入部1の最先端部分の側面断面図であり、通常観察用観察窓12内には、広い視野角(例えば100°〜140°程度)を得るための対物光学系21が配置されて、その対物光学系21による被写体の投影位置に固体撮像素子22の撮像面が配置されている。23は、固体撮像素子22で得られた撮像信号を伝送するための信号ケーブルである。
FIG. 4 is a side sectional view of the most distal portion of the
この実施例の通常観察用観察窓12内の対物光学系21は固定焦点であるが、通常観察用観察窓12の表面から10cm以上離れた距離の体内粘膜でも明瞭に観察できるように焦点深度が深くとられていて、そのベストピント位置は通常観察用観察窓12の表面から例えば1cm程度であり、最短観察距離は3〜5mm程度である。
Although the objective
拡大観察用観察窓15内には共焦点光学系25が配置されていて、その奥に配置された光学単ファイバ26(シングルモードファイバ)の先端面26aの位置と拡大観察用観察窓15の外表面位置(又は、それよりごく僅かに前方の位置)とが共焦点の位置関係になるようにセットされている。
A confocal
光学単ファイバ26の先端面26aは、例えば電磁力等を用いた走査機構27により共焦点光学系25の光軸に対して垂直な平面上で2次元的に走査され、光学単ファイバ26内を伝送されてきてその先端面26aから射出されたレーザ光が拡大観察用観察窓15の外表面付近の被写体で焦点を結んでそこから反射されると、その反射光が光学単ファイバ26の先端面26aに焦点を結ぶ。体内の粘膜面に蛍光色素が散布されている場合には、レーザ光により励起された蛍光が被写体になる。
The
したがって、光学単ファイバ26内を通って基端側に戻される反射光をその先端面26aの走査運動に対応する位置に表示させることにより、拡大観察用観察窓15の表面付近の被写体の1mm以下程度の領域(例えば0.5mmの領域)の鮮明な顕微鏡的拡大観察像を得ることができる。ただし、拡大観察用観察窓15内の光学系が、光学単ファイバ26の先端面26aをピンホールの代用とする共焦点光学系25を用いていない、いわゆる通常の拡大観察光学系により顕微鏡的拡大観察を行えるようにしたものであっても差し支えない。
Therefore, the reflected light that returns to the base end side through the optical
拡大観察用観察窓15の外縁部に配置された一対の補助観察用観察窓14A,14B内には各々、例えば単レンズを用いた簡易な対物レンズ31A,31Bが配置されていて、その対物レンズ31A,31Bによる被写体の各投影位置に、例えば数百〜数千本程度の比較的少量の光学繊維を束ねた簡便なイメージガイドファイババンドル32A,32Bの入射端面が各々配置されている。
In each of the pair of auxiliary
一対の対物レンズ31A,31Bと一対のメージガイドファイババンドル32A,32Bには、各々同じスペックのものが用いられており、各イメージガイドファイババンドル32A,32Bは挿入部1内に全長にわたって挿通配置されていて、その射出端はビデオプロセッサ5に接続される第1のコネクタ7に達している。
The pair of
対物レンズ31A,31Bは広角の固定焦点であり、その表面から数mm〜10mm程度の位置の近接距離の体内粘膜の通常観察像を観察できるようにベストピント位置が例えば3〜5mm程度に設定されている。
The
図1は、本発明の拡大観察用内視鏡装置のシステム構成のブロック図であり、照明窓11に設けられた凹レンズの裏側には、挿入部1内から第1のコネクタ7に至る空間内に配置された照明用ライトガイドファイババンドル28の射出端が配置されている。
FIG. 1 is a block diagram of a system configuration of an endoscope apparatus for magnification observation according to the present invention. In the back side of a concave lens provided in an
拡大観察用観察窓15の外縁部に配置された二つの補助観察用観察窓14A,14Bを通して得られる観察範囲は各々非常にワイドであり、拡大観察用観察窓15の表面から前方数mmの位置より遠方の被写体については双方の観察範囲が部分的に重複するようになっている。
The observation ranges obtained through the two auxiliary
光源装置を兼用するビデオプロセッサ5内には、通常観察用の照明光を発生するための光源ランプ51が配置されていて、光源ランプ51から放射された照明光は集光レンズ52に導かれて照明用ライトガイドファイババンドル28の入射端に入射する。
A
また、固体撮像素子22で撮像された内視鏡観察像を処理して映像信号をメインモニタ9に出力するための主映像信号処理回路53の他に、副映像信号処理回路55等が設けられているが、それについては後述する。
In addition to the main video
共焦点像プロセッサ6内には、レーザ光を射出する共焦点用レーザ光源61が配置されていて、そのレーザ光源61と受光素子62とが、光カプラ63によって光学単ファイバ26の後端面26bに並列に接続されている。
A confocal
したがって、レーザ光源61から光学単ファイバ26にレーザ光が入射されるだけでなく、光学単ファイバ26の後端面26bから射出されたレーザ光が受光素子62に入射する。
Accordingly, not only laser light is incident on the optical
レーザ光源61から光カプラ63を経由して光学単ファイバ26に入射したレーザ光は、光学単ファイバ26の先端面26aから射出されて拡大観察用観察窓15の表面付近の焦点位置で被写体に当たって反射され、その反射光が光学単ファイバ26の先端面26aに焦点を結んで入射し、光学単ファイバ26内を通って受光素子62に入射する。
The laser light incident on the optical
光学単ファイバ26の先端面26aを走査する走査機構27の動作制御は同期制御回路65によって行われており、さらに受光素子62からの出力信号が光学単ファイバ26の先端面26aの動きと同期して映像信号処理回路64で画像化されてその映像信号が拡大像モニタ10に出力され、拡大観察用観察窓15の表面付近の被写体の1mm以下程度の領域の顕微鏡的拡大観察像が拡大像モニタ10に表示される。
The operation control of the
また、ビデオプロセッサ5内に配置された二つのイメージガイドファイババンドル32A,32Bの射出端面に面して、その射出端像の投影位置に各々固体撮像素子54A,54Bが配置されている。
Further, the solid-
前出の副映像信号処理回路55は、その二つの固体撮像素子54A,54Bで撮像された撮像信号を処理して映像信号をメインモニタ9に出力するものであり、二つの補助観察用観察窓14A,14Bから取り込まれた通常観察像が、通常観察用観察窓12から取り込まれた通常観察像と並んでメインモニタ9に表示される。
The sub-video
図5は、そのようにしてメインモニタ9に表示される、二つの補助観察用観察窓14A,14Bから取り込まれた通常観察像9A,9Bの状態を示しており、二つの通常観察像9A,9Bが並べて表示されるだけでなく、二つの通常観察像9A,9Bにおいて同じ被写体を観察している領域9ABでは、その通常観察像がメインモニタ9の同じ位置に重複して表示されるようになっている。
FIG. 5 shows the states of the
そのようにして、二つの補助観察用観察窓14A,14Bを通して得られる二つの通常観察像9A,9Bの重複領域9ABは、拡大観察用観察窓15の前方数mm程度の近接位置の、やや解像度が低いが通常の(即ち、顕微鏡的拡大観察ではない)観察像である。
In this way, the overlapping region 9AB of the two
したがって、拡大観察用観察窓15を通して拡大観察用観察窓15の表面付近の被写体の顕微鏡的拡大観察を行う直前に、補助観察用観察窓14A,14Bを通して得られた二つの通常観察像9A,9Bの重複領域9ABを見ることにより、顕微鏡的拡大観察の対象部位を通常観察像で確認することができ、通常観察用観察窓12を通して行われたスクリーニング検査により異常が疑われた部位に対して確実に顕微鏡的拡大観察を行うことができる。
Accordingly, the two
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば補助観察用観察窓14A,14Bが拡大観察用観察窓15の周囲に3個以上配置されていても差し支えない。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, three or more auxiliary
1 挿入部
9 メインモニタ
9A,9B 通常観察像
9AB 重複領域(同じ被写体を観察している領域)
12 通常観察用観察窓
14A,14B 補助観察用観察窓
15 拡大観察用観察窓
25 共焦点光学系
26 光学単ファイバ
26a 先端面
27 走査機構
31A,31B 対物レンズ
32A,32B イメージガイドファイババンドル
55 副映像信号処理回路
1
12 Observation window for
Claims (5)
上記拡大観察用観察窓の外縁部に隣接して上記拡大観察用観察窓を間に挟んだ位置関係の少なくとも二箇所に、上記拡大観察用観察窓の前方近接位置の被写体の通常観察像を取り込むための補助観察用観察窓を設けたことを特徴とする拡大観察用内視鏡装置。 A normal observation observation window for capturing a normal observation image of a subject from a position spaced from the subject, and a magnified observation image of the subject in contact with or in close proximity to the surface of the subject In an endoscope apparatus for magnification observation provided with an observation window for magnification observation,
The normal observation image of the subject at a position close to the front of the observation window for magnification observation is taken into at least two positions in the positional relationship between the observation window for magnification observation adjacent to the outer edge of the observation window for magnification observation. An endoscope apparatus for magnifying observation, characterized in that an observation window for auxiliary observation is provided.
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