JP4880398B2

JP4880398B2 - 内視鏡診断システム

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Publication number: JP4880398B2
Application number: JP2006217875A
Authority: JP
Inventors: 一則阿部
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2012-02-22
Anticipated expiration: 2026-08-10
Also published as: EP1929933A2; EP1929933A3; JP2008036318A; US20080183040A1

Description

本発明は、指導室にいる指導者の指示を受けて、検査室にいる術者が内視鏡診断を行う内視鏡診断システムに関する。

従来から、医療分野において、電子内視鏡を利用した医療診断が盛んに行われている。電子内視鏡の被検体内に挿入される挿入部先端には、ＣＣＤなどの撮像素子が内蔵されており、このＣＣＤにより取得した撮像信号に対して、プロセッサ装置で信号処理を施すことで、モニタで被検体内の画像（以下、内視鏡画像と表記する。）を観察することができる。電子内視鏡やプロセッサ装置は、同時に複数の被検者の内視鏡診断が可能なように、例えば病院内の一室をパーテーションなどで仕切った複数の検査室にそれぞれ設置されている。

上記のような電子内視鏡システムには、研修医などの経験の浅い医師が術者として担当した場合などに、内視鏡診断が的確に行われているか否かを判断するため、術者よりも経験豊富な医師が指導者として在室する指導室を用意し、指導者が術者に的確な指示を与えることができるようにした手術支援システムが提案されている（特許文献１〜３参照）。

特開２００５−１１８２３２号公報特開２０００−２７１１４７号公報特開２００５−１１１０８０号公報

特許文献１に記載の技術では、複数台の電子内視鏡を対象としているものの、指導室のモニタに１台の電子内視鏡からの内視鏡画像のみを表示しているため、システム全体を俯瞰的に監視することができない。また、指導者が内視鏡画像の特定部位に注目して観察したいときに、術者にズーム操作を行う旨をその都度報知しなければならず、煩わしいという問題があった。

一方、特許文献２、および３に記載の技術では、指導室のモニタに全ての電子内視鏡からの内視鏡画像を分割表示しており、特に、特許文献２では、指導者の手元操作により内視鏡画像を所望の状態に変更する旨が開示されているが、検査室と指導室とをＩＳＤＮなどの通信回線で接続し、この通信回線を介して内視鏡画像や指導者の指示を遣り取りしているため、各室間の配線に手間が掛かるという問題があった。また、ＩＳＤＮなどの通信回線では、内視鏡画像のフレームレートを落とす、内視鏡画像に圧縮処理を施すなどの何らかの対策を講じなければ、内視鏡画像を劣化することなく送信することができない。特に、高画質の内視鏡画像を圧縮処理することなく送信した場合、ＩＳＤＮなどの通信回線では転送レートが足りず、実現性に乏しい。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、全体を俯瞰的に監視することができ、より的確な指導を術者に行うことができる内視鏡診断システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、指導室にいる指導者の指示を受けて、検査室にいる術者が内視鏡診断を行う内視鏡診断システムにおいて、被検体内の被観察部位を撮像して映像信号を出力し、映像信号を電波に変調して送信する電子内視鏡、前記電波を受信して元の映像信号に復調し、映像信号から内視鏡画像を生成する術者用プロセッサ装置、および前記術者用プロセッサ装置で生成された内視鏡画像を表示する術者用モニタからなり、前記検査室に複数台設置される術者用内視鏡診断ユニットと、前記電波を受信して元の映像信号に復調し、映像信号から内視鏡画像を生成する指導者用プロセッサ装置、前記指導者用プロセッサ装置で生成された内視鏡画像を表示する指導者用モニタ、および前記指導者により操作される操作入力装置からなり、前記指導室に設置される指導者用内視鏡診断ユニットとを備え、前記指導者用プロセッサ装置は、前記操作入力装置より入力された操作入力信号を電波に変調して送信する送信部、および前記内視鏡画像を複数台の電子内視鏡毎に分割して前記指導者用モニタに表示させる分割画面表示と、一つの内視鏡画像を前記指導者用モニタ全体に表示させる全画面表示とに切り替える表示制御部を有することを特徴とする。

前記術者用内視鏡診断ユニットは、前記術者から前記指導者への問い合わせ情報を入力するための術者用情報入力装置と、前記指導者から前記術者への指示情報を出力する術者用情報出力装置とを有し、前記指導者用内視鏡診断ユニットは、前記指示情報を入力するための指導者用情報入力装置と、前記問い合わせ情報を出力する指導者用情報出力装置とを有し、前記電子内視鏡は、前記問い合わせ情報を表す信号を、前記映像信号を変調した電波に重畳して送信し、前記送信部は、前記指示情報を表す信号を電波に変調して送信し、前記電子内視鏡、および前記指導者用プロセッサ装置は、前記問い合わせ情報を表す信号が重畳された電波、および前記指示情報を表す信号を変調した電波の送受信を、半二重通信により行うことが好ましい。

前記指導者用プロセッサ装置は、前記分割画面表示がされている際には、複数台の電子内視鏡からの電波を一定時間間隔で切り替えて受信し、前記全画面表示がされている際には、全画面表示されている内視鏡画像の元となる電子内視鏡からの電波を選択的に受信する受信部を有することが好ましい。

前記操作入力装置は、前記分割画面表示がされている内視鏡画像の中から、前記全画面表示をする内視鏡画像を選択させるための表示選択手段と、前記分割画面表示と前記全画面表示とを切り替える表示切り替え手段とを有することが好ましい。

前記操作入力装置は、前記内視鏡画像のズーム倍率を変更するためのズーム操作手段を有し、前記送信部は、前記ズーム操作手段の操作入力信号を前記電波に変調して送信することが好ましい。

本発明の内視鏡診断システムによれば、指導者用プロセッサ装置に、操作入力装置より入力された操作入力信号を電波に変調して送信する送信部、および内視鏡画像を複数台の電子内視鏡毎に分割して指導者用モニタに表示させる分割画面表示と、一つの内視鏡画像を指導者用モニタ全体に表示させる全画面表示とに切り替える表示制御部を設けるので、全体を俯瞰的に監視することができ、より的確な指導を術者に行うことができる。また、電波の送受信を半二重通信で行うことにより、同一の周波数帯域で全ての信号の送受信を賄うことができる。

内視鏡診断システム２は、例えば図１に示すように、術者が被検者に内視鏡診断を施す四部屋の検査室１０にそれぞれ設置された四台の術者用内視鏡診断ユニット１１と、術者の内視鏡診断を指導する指導者が在室する指導室１２に設置された指導者用内視鏡診断ユニット１３とからなる。

図２において、術者用内視鏡診断ユニット１１は、電子内視鏡１４と、内視鏡画像を生成する術者用プロセッサ装置１５と、内視鏡画像を表示する術者用モニタ１６と、術者の音声を取り込む術者用マイクロホン１７、および指導者の音声を出力する術者用スピーカー１８を備えた術者用ヘッドセット１９とから構成される。電子内視鏡１４と術者用プロセッサ装置１５とは、信号の遣り取りを電波２０にて行う。電波２０の送受信周波数帯域は、検査室１０の各部屋で異なり、四つのチャネル（Ｃｈ１〜４、図１参照）がそれぞれ割り当てられている。

電子内視鏡１４は、被検体内に挿入される挿入部２１と、挿入部２１の基端部分に連設された操作部２２とを備えている。挿入部２１の先端に連設された先端部２１ａには、被検体内の被観察部位の像光を取り込むための対物レンズ２３と像光を撮像するＣＣＤ２４、および照射レンズ２５と被検体内照明用のＬＥＤ２６（ともに図３参照）が内蔵されている。

先端部２１ａの後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部２１ｂが設けられている。湾曲部２１ｂは、操作部２２に設けられたアングルノブ２２ａが操作されて、挿入部２１内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部２１ａが被検体内の所望の方向に向けられる。湾曲部２１ｂの後方には、被検体内の挿入経路に沿って任意の方向に曲がる、可撓性を有する軟性部２１ｃが設けられている。

操作部２２の下方には、水が貯留される貯水タンク２７と、エアーが貯留されるエアーボンベ２８とが内蔵されたカートリッジ２９が着脱自在に取り付けられている。これら貯水タンク２７、エアーボンベ２８に貯留された水、エアーは、操作部２２の送水／送気ボタン２１ｂの操作に連動して、電子内視鏡１４内部に配設された送水パイプ、送気パイプを通って、先端部２１ａに形成された洗浄ノズル（図示せず）から対物レンズ２３に向けて噴射される。これにより、対物レンズ２３の表面に付着した汚物などの除去や、被検体内への送気を行うことが可能となっている。ここで、カートリッジ２９は、電子内視鏡１４を使用する際に操作者の手の付け根が当接する位置に取り付けられており、電子内視鏡１４の操作性を安定化させる役割も果たしている。なお、符号３０は、処置具が挿通される鉗子口である。

図３において、ＣＰＵ４０は、電子内視鏡１４全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ４０には、電子内視鏡１４の動作を制御するための各種プログラムやデータが記憶されたＲＯＭ４１が接続されている。ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１から必要なプログラムやデータを読み出し、電子内視鏡１４の動作制御を行う。

対物レンズ２３には、ズームレンズ（図示せず）が含まれており、このズームレンズを光軸に沿って移動させるレンズモータ４２が接続されている。レンズモータ４２は、ＣＰＵ４０に接続された駆動部４３により動作制御される。駆動部４３は、操作部２２に設けられたズーム操作ボタン（図示せず）からの操作入力信号、または指導者用プロセッサ装置７０（図６参照）から電波７６で送信される操作入力信号に応じて、レンズモータ４２を動作させる。

ＬＥＤ２６には、駆動部４４が接続されている。駆動部４４は、ＣＰＵ４０の制御の下に、ＬＥＤ２６をオン／オフ駆動させる。ＬＥＤ２６から発せられた光は、照射レンズ２５を介して被検体内の被観察体に照射される。なお、先端部２１ａではなく操作部２２の内部にＬＥＤ２６を配し、ライトガイドで先端部２１ａに導光する構成としてもよい。

ＣＣＤ２４は、対物レンズ２３から入射した被検体内の被観察部位の像光を撮像面に結像させ、各画素からこれに応じた撮像信号を出力する。ＡＦＥ４５は、ＣＰＵ４０の制御の下に、ＣＣＤ２４から入力された撮像信号に対して、相関二重サンプリング、増幅、およびＡ／Ｄ変換を施して、撮像信号をデジタルの映像信号に変換する。

変調部４６は、ＡＦＥ４５から出力されたデジタルの映像信号に対して、例えばデジタル直交変調を施して、映像信号と水平同期信号、垂直同期信号を含む高周波信号であるＲＦ信号を生成する。変調部４６は、生成したＲＦ信号をデータ重畳部４７に出力する。

音声信号処理部４８は、術者用マイクロホン１７から入力される術者の音声に対して、Ａ／Ｄ変換、ノイズ除去などの各種処理を施し、デジタルの音声信号を生成する。音声信号処理部４８は、生成した音声信号をデータ重畳部４７に出力する。また、音声信号処理部４８は、詳しくは後述するように、復調部５２で復調された音声信号に対して、ノイズ除去、Ｄ／Ａ変換などの各種処理を施し、術者用スピーカー１８に出力する。

図４に示すように、データ重畳部４７は、音声信号処理部４８から出力された音声信号を、変調部４６で生成されたＲＦ信号の水平同期期間Ｔｈに重畳する。また、データ重畳部４７は、ＲＦ信号の垂直同期期間Ｔｖに、音声信号が重畳されていることを表す識別信号を重畳する。データ重畳部４７は、術者用マイクロホン１７に音声が入力されていないときには作動せず、したがってこのときのＲＦ信号には、音声信号および識別信号は重畳されない。

図３に戻って、送信部４９は、アンテナ５０を介して、データ重畳部４７から出力されたＲＦ信号を、電波２０に変換して術者用プロセッサ装置１５および指導者用プロセッサ装置７０（図６参照）に送信する。

受信部５１は、アンテナ５０で受信された、指導者用プロセッサ装置７０からの電波７６（図６も参照）をＲＦ信号に変換して、これを増幅する。復調部５２は、電波７６を変換したＲＦ信号に対して、例えばデジタル直交検波を施して、電波７６に重畳された音声信号、およびズーム操作ボタン１００（図８参照）の操作入力信号を復調する。復調部５２は、復調した音声信号および操作入力信号を、音声信号処理部４８およびＣＰＵ４０にそれぞれ出力する。

コネクタ５３には、バッテリ５４が接続されている。バッテリ５４の電力は、ＣＰＵ４０により制御される電力供給部５５から、電子内視鏡１４の各部に供給される。なお、図２には示していないが、操作部２２の後部には、バッテリ５４を収納するバッテリ収納室が設けられており、コネクタ５３はその内部に配されている。また、術者用ヘッドセット１９が接続されるコネクタも設けられている。

図５において、ＣＰＵ６０は、術者用プロセッサ装置１５全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ６０には、術者用プロセッサ装置１５の動作を制御するための各種プログラムやデータが記憶されたＲＯＭ６１が接続されている。ＣＰＵ６０は、このＲＯＭ６１から必要なプログラムやデータを読み出し、術者用プロセッサ装置１５の動作制御を行う。

アンテナ６２は、電子内視鏡１４からの電波２０を受信する。受信部６３は、アンテナ６２で受信された電波２０をＲＦ信号に変換して、これを増幅する。復調部６４は、電波２０を変換したＲＦ信号に対して、例えばデジタル直交検波を施して、ＲＦ信号を電子内視鏡１４で変調される前の映像信号に復調する。

同期分離部６５は、ＣＰＵ６０の制御の下に、復調部６４で復調された映像信号から、振幅分離によって同期信号を分離し、続いて周波数分離により水平同期信号と垂直同期信号とを分離する。ビデオ信号処理部６６は、映像信号からデジタルのビデオ信号を生成する。映像信号処理部６７は、ビデオ信号処理部６６で生成されたビデオ信号に対して、マスク生成やキャラクタ情報付加などの各種画像処理を施す。バッファ６８は、映像信号処理部６７で各種画像処理が施され、術者用モニタ１６に内視鏡画像として表示されるビデオ信号を一旦格納する。

図６において、指導者用内視鏡診断ユニット１３は、内視鏡画像を生成する指導者用プロセッサ装置７０と、内視鏡画像を表示する指導者用モニタ７１と、指導者の音声を取り込む指導者用マイクロホン７２を備えた指導者用ヘッドセット７３と、術者の音声を出力する指導者用スピーカー７４と、操作入力装置７５とから構成される。指導者用プロセッサ装置７０は、電子内視鏡１４との信号の遣り取りを電波２０、７６にて行う。電波７６は、電波２０と同様の送受信周波数帯域を有し、Ｃｈ１〜４の四つのチャネルで切り替え可能となっている。

図７において、ＣＰＵ８０は、指導者用プロセッサ装置７０全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ８０には、指導者用プロセッサ装置７０の動作を制御するための各種プログラムやデータが記憶されたＲＯＭ８１が接続されている。ＣＰＵ８０は、ＲＯＭ８１から必要なプログラムやデータを読み出し、指導者用プロセッサ装置７０の動作制御を行う。

アンテナ８２は、電子内視鏡１４からの電波２０を受信するとともに、電子内視鏡１４に電波７６を送信する。受信部８３は、アンテナ８２で受信された電波２０をＲＦ信号に変換し、これを増幅する。復調部８４は、ＲＦ信号に対して、例えばデジタル直交検波を施して、ＲＦ信号を電子内視鏡１４で変調される前の映像信号に復調する。また、復調部８４は、電波２０に重畳された音声信号を復調する。

音声信号処理部８５は、指導者用マイクロホン７２から入力される指導者の音声に対して、Ａ／Ｄ変換、ノイズ除去などの各種処理を施し、デジタルの音声信号を出力する。また、音声信号処理部８５は、復調部８４で復調された音声信号に対して、ノイズ除去、Ｄ／Ａ変換などの各種処理を施し、指導者用スピーカー７４に出力する。

変調部８６は、図４の映像信号の部分にダミーの信号をあてたＲＦ信号を生成する。データ重畳部８７は、音声信号処理部８５から出力された音声信号、およびズーム操作ボタン１００の操作入力信号を、変調部８６で生成されたＲＦ信号の水平同期期間Ｔｈに重畳する。また、データ重畳部８７は、ＲＦ信号の垂直同期期間Ｔｖに、音声信号、および操作入力信号が重畳されていることを表す識別信号を重畳する。データ重畳部８７は、指導者用マイクロホン７２に音声が入力されていないとき、およびズーム操作ボタン１００が操作されていないときには作動しない。なお、データ重畳部４７、８７で重畳される識別信号は、互いを区別するためにそれぞれ異なる値となっている。

送信部８８は、アンテナ８２を介して、データ重畳部８７から出力されたＲＦ信号を、電波７６に変換して術者用プロセッサ装置１５に送信する。なお、同期分離部８９〜バッファ９２は、術者用プロセッサ装置１５の同期分離部６５〜バッファ６８と同様の機能を有するため、説明を省略する。

図８において、操作入力装置７５には、ズーム操作ボタン１００、チャネル切り替えダイヤル１０１、および表示切り替えボタン１０２が設けられている。ズーム操作ボタン１００は、全画面表示されている内視鏡画像のズーム倍率を変更する際に操作される。チャネル切り替えダイヤル１０１は、分割画面表示（図９参照）で音声を有効にする電子内視鏡１４のチャネル、および全画面表示（図９参照）をする内視鏡画像の元となる電波２０を発する電子内視鏡１４のチャネルを選択する際に操作される。表示切り替えボタン１０２は、分割画面表示と全画面表示を切り替える際に操作される。

図９に示すように、映像信号処理部９１は、表示切り替えボタン１０２の操作に連動して、内視鏡画像を四台の電子内視鏡１４毎に指導者用モニタ７１に分割して表示させる、（Ａ）に示す分割画面表示と、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルの電子内視鏡１４による内視鏡画像のみを指導者用モニタ７１全体に表示させる、（Ｂ）に示す全画面表示とに切り替える。なお、使用していない内視鏡診断ユニット１１がある場合には、分割画面表示の該当箇所には何も表示されないか、使用していない旨を表すメッセージなどが表示される。

受信部８３は、表示切り替えボタン１０２で分割画面表示が選択された場合、四台の電子内視鏡１４からの電波２０を一定時間間隔で切り替えて受信する。一方、全画面表示が選択された場合は、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルの電子内視鏡１４からの電波２０を選択的に受信する。すなわち、分割画面表示で表示される内視鏡画像は、受信部８３の切り替え間隔に応じたフレームレートの間欠的な動画像となり、全画面表示で表示される内視鏡画像は、術者用モニタ１６に表示されるものと同じフレームレートの動画像となる。

分割画面表示が選択されていたときには、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルの内視鏡画像が太枠のカーソル１０３で囲われる。そして、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルからの音声のみが有効となり、術者用マイクロホン１７に入力された音声が指導者用スピーカー７４から出力される。一方、選択されていない他のチャネルは、術者用マイクロホン１７に音声を入力しても、指導者用スピーカー７４からは出力されず無効となる。また、この音声の入出力状態は、全画面表示が選択されたときにも引き継がれ、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルからの術者の音声のみが有効となり、その他のチャネルは無効となる。

また、送信部８８は、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルの術者用プロセッサ装置１５に電波７６を送信する。つまり、分割画面表示が選択されているときには、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルへの音声のみが有効となり、指導者用マイクロホン７２に入力された音声が術者用スピーカー１９から出力され、選択されていない他のチャネルは、指導者用マイクロホン７２に音声が入力されても、術者用スピーカー１９からは出力されず無効となる。また、この音声の入出力状態は、全画面表示が選択されたときにも引き継がれ、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルへの指導者の音声のみが有効となり、その他のチャネルは無効となる。さらに、分割画面表示が選択されているときには、ズーム操作ボタン１００が操作されても、レンズモータ４２は駆動されず無効となり、全画面表示が選択されてチャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルへのズーム操作のみが有効となる。換言すれば、術者と指導者との間の連絡は、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルのみで可能となる。

電子内視鏡１４、および指導者用プロセッサ装置７０は、音声信号が重畳された電波２０、および音声信号、操作入力信号が重畳された電波７６の送受信を、半二重通信により行う。具体的には、電子内視鏡１４のＣＰＵ４０は、受信部５１で変換されたＲＦ信号に識別信号が重畳されているか否かを検出する。そして、識別信号がデータ重畳部８７で重畳されたものであった場合（指導者用マイクロホン７２に音声が入力されて電波７６に音声信号が重畳されていた場合、あるいは、ズーム操作ボタン１００が操作されて電波７６に操作入力信号が重畳されていた場合）、術者用マイクロホン１７に音声が入力されても、ＲＦ信号に音声信号を重畳しないようにデータ重畳部４７の動作を制御する。

また、指導者用プロセッサ装置７０のＣＰＵ８０は、指導者用マイクロホン７２に音声が入力されて電波７６に音声信号を重畳した場合、あるいは、ズーム操作ボタン１００が操作されて電波７６に操作入力信号を重畳した場合、音声信号が重畳された電波２０を受信しても、術者の音声を指導者用スピーカー７４から出力しないように、音声信号処理部８５の動作を制御する。若しくは、受信部８３で変換されたＲＦ信号に識別信号が重畳されているか否かを検出し、識別信号がデータ重畳部４７で重畳されたものであった場合、指導者用マイクロホン７２に音声が入力されても、あるいは、ズーム操作ボタン１００が操作されても、電波７６を送信しないように、送信部８８を制御する。なお、術者用プロセッサ装置１５においても電波７６が受信されるが、術者用プロセッサ装置１５では、識別信号が検出されたＲＦ信号を処理することなく消去するようにし、電波２０を変換したＲＦ信号のみに処理を施すようにしている。

上記のように構成された内視鏡診断システム２で被検体内を観察する際には、ＬＥＤ２６をオンして、挿入部２１を体腔内に挿入し、体腔内を照明しながら、ＣＣＤ２４による内視鏡画像を術者用モニタ１６で観察する。

このとき、対物レンズ２３から入射した被検体内の被観察部位の像光は、ＣＣＤ２４の撮像面に結像され、ＣＣＤ２４から撮像信号が出力される。ＣＣＤ２４から出力された撮像信号は、ＡＦＥ４５で相関二重サンプリング、増幅、およびＡ／Ｄ変換が施され、デジタルの映像信号に変換される。

ＡＦＥ４５から出力されたデジタルの映像信号は、変調部４６でデジタル直交変調が施され、ＲＦ信号が生成される。生成されたＲＦ信号は、送信部４９で増幅され、アンテナ５０から電波２０として送信される。

術者用プロセッサ装置１５では、電波２０がアンテナ６２で受信されると、受信部６３で電波２０がＲＦ信号に変換され、変換されたＲＦ信号が増幅される。復調部６４では、受信部６３で増幅されたＲＦ信号にデジタル直交検波が施され、電子内視鏡１４で変調される前の映像信号に復調される。

復調部６４で復調された映像信号は、ＣＰＵ６０の制御の下に、同期分離部６５で同期分離が施され、ビデオ信号処理部６６でデジタルのビデオ信号として出力される。ビデオ信号処理部６６で出力されたビデオ信号は、映像信号処理部６７で各種画像処理が施され、バッファ６８に一旦格納されて、術者用モニタ１６に内視鏡画像として表示される。

指導者用プロセッサ装置７０では、術者用プロセッサ装置１５と同様に、電波２０から内視鏡画像が生成され、生成された内視鏡画像が指導者用モニタ７１に表示される。このとき、表示切り替えボタン１０２が操作されて分割画面表示が選択されていた場合には、四台の電子内視鏡１４からの電波２０が、一定時間間隔で順次受信部８３で受信される。そして、指導者用モニタ７１には、四台の電子内視鏡１４毎に内視鏡画像が分割して表示され、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択された内視鏡画像がカーソル１０３で囲われる。これにより、各検査室１０における内視鏡診断の様子を、指導者が確実に把握することができる。

一方、表示切り替えボタン１０２が操作されて全画面表示が選択されていた場合には、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルの電子内視鏡１４からの電波２０のみが受信部８３で受信され、指導者用モニタ７１には、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルの電子内視鏡１４の内視鏡画像のみが表示される。これにより、各検査室１０における内視鏡診断の様子を、指導者がより詳細に把握することができる。

続いて、指導者の指示を仰ぐための問い合わせを、チャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルの電子内視鏡１４の術者が術者用マイクロホン１７に音声入力した場合の処理について説明する。術者用マイクロホン１７に入力された術者の音声は、音声信号処理部４８で各種処理が施され、デジタルの音声信号に変換される。音声信号処理部４８でデジタル化された音声信号は、データ重畳部４７で変調部４６からのＲＦ信号の水平同期期間Ｔｈに重畳される。また、このとき、データ重畳部４７により、ＲＦ信号の垂直同期期間Ｔｖに識別信号が重畳される。音声信号および識別信号が重畳されたＲＦ信号は、送信部４９、アンテナ５０を介して、電波２０に変換されて術者用プロセッサ装置１５および指導者用プロセッサ装置７０に送信される。

術者用プロセッサ装置１５では、前述の処理により電波２０から内視鏡画像が生成される。一方、指導者用プロセッサ装置７０では、電波２０がアンテナ８２で受信されると、受信部８３を経由して電波２０で表されるＲＦ信号が復調部８４に入力され、復調部８４で元の映像信号および音声信号に復調される。

復調された映像信号は、術者用プロセッサ装置１５の場合と同様の処理を経て、内視鏡画像となり、指導者用モニタ７１に全画面表示される。また、復調された音声信号は、音声信号処理部８５で各種処理が施され、指導者用スピーカー７４に出力される。これにより、術者は、術者用マイクロホン１７を用いて指導者に問い合わせをすることができ、指導者は、指導者用スピーカー７４を介して術者による問い合わせを聴取することができる。

次に、内視鏡診断への指示を、指導者が指導者用マイクロホン７２に音声入力した場合の処理について説明する。指導者用マイクロホン７２に入力された指導者の音声は、音声信号処理部８５で各種処理が施され、デジタルの音声信号に変換される。音声信号処理部８５でデジタル化された音声信号は、変調部８６で生成されたダミーの映像信号の水平同期期間Ｔｈにデータ重畳部８７で重畳され、送信部８８、アンテナ８２を介して、電波７６としてチャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルの電子内視鏡１４に送信される。

電子内視鏡１４では、電波７６がアンテナ６２で受信されると、受信部５１を経由して電波７６で表されるＲＦ信号が復調部５２に入力され、復調部５２で元のダミーの映像信号および音声信号に復調される。

復調された音声信号は、音声信号処理部４８で各種処理が施され、術者用スピーカー１８に出力される。ダミーの映像信号は、処理されることなく消去される。これにより、指導者は、指導者用マイクロホン７２を用いて術者に指示を与えることができ、術者は、術者用スピーカー１８を介して指導者による指示を聴取することができる。

次いで、全画面表示が選択されていて、指導者がズーム操作ボタン１００を操作した場合の処理について説明する。ズーム操作ボタン１００の操作入力信号は、データ重畳部８７に出力され、変調部８６で生成されたダミーの映像信号の水平同期期間Ｔｈに重畳され、送信部８８、アンテナ８２を介して、電波７６としてチャネル切り替えダイヤル１０１で選択されたチャネルの電子内視鏡１４に送信される。

電子内視鏡１４では、電波７６がアンテナ６２で受信されると、受信部５１を経由して電波７６で表されるＲＦ信号が復調部５２に入力され、復調部５２で元のダミーの映像信号および操作入力信号に復調される。

復調部５２で復調された操作入力信号は、ＣＰＵ４０に入力される。そして、ＣＰＵ４０の制御の下に、操作入力信号に応じて、駆動部４３によってレンズモータ４２が動作される。これにより、指導者は、検査室１０から離れた指導室１２にいながらにして、内視鏡画像のズーム倍率を変更することができる。なお、分割画面表示が選択されていた場合は、指導者がズーム操作ボタン１００を操作しても、電波７６は送信されない。

ここで、受信部５１で変換されたＲＦ信号に重畳された識別信号がデータ重畳部８７で重畳されたものであった場合、電子内視鏡１４では、術者用マイクロホン１７に音声が入力されても、ＲＦ信号に音声信号を重畳しないようにデータ重畳部４７の動作が制御される。

また、送信部８８から電波７６を送信する場合、指導者用プロセッサ装置７０では、指導者用マイクロホン７２に音声が入力されて電波７６に音声信号を重畳した場合、あるいは、ズーム操作ボタン１００が操作されて電波７６に操作入力信号を重畳した場合、音声信号が重畳された電波２０を受信しても、術者の音声を指導者用スピーカー７４から出力しないように、音声信号処理部８５の動作が制御される。若しくは、受信部８３で変換されたＲＦ信号に識別信号が重畳されているか否かが検出され、識別信号がデータ重畳部４７で重畳されたものであった場合、指導者用マイクロホン７２に音声が入力されても、あるいは、ズーム操作ボタン１００が操作されても、電波７６を送信しないように、送信部８８が制御される。これにより、音声信号が重畳された電波２０、および音声信号、操作入力信号が重畳された電波７６の送受信が半二重通信により行われる。したがって、音声信号や操作入力信号を送受信するために、電波２０、７６とは別の周波数帯域を用意する必要がなく、同一の周波数帯域で全ての信号の送受信を賄うことができる。よって、割り当てられたチャネルでより多くの術者用内視鏡診断ユニット１１を使用可能な内視鏡診断システム２を構築することができる。

上記実施形態では、音声により術者と指導者との間の連絡を行っているが、キーボードなどの文字入力装置を各ユニット１１、１３に設け、文字入力装置で入力された文字を各モニタ１６、７１に表示するように構成してもよい。また、ズーム操作ボタン１００の操作入力信号を電波７６で送受信する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、各装置の動作を制御するための設定情報、例えば、術者用プロセッサ装置１５に電波７６の受信部を設け、映像信号処理部６７の各種処理パラメータ（ホワイトバランス、輪郭強調など）を送受信してもよい。

なお、指導者用モニタ７１をタッチパネルで構成し、上記実施形態で操作入力装置７５が担っていた機能を、指導者用モニタ７１で代用するようにしてもよい。この場合、例えば、分割画面表示がされている際に、指導者が全画面表示をさせたい内視鏡画像の部分に触れることで、全画面表示に切り替わるようにする。

本発明の内視鏡診断システムの構成を示す概略図である。術者用内視鏡診断ユニットの構成を示す概略図である。電子内視鏡の構成を示すブロック図である。音声信号および識別信号が重畳されたＲＦ信号を示す説明図である。術者用プロセッサ装置の構成を示すブロック図である。指導者用内視鏡診断ユニットの構成を示す概略図である。指導者用プロセッサ装置の構成を示すブロック図である。操作入力装置の構成を示す概略図である。指導者用モニタの表示形式を示す説明図であり、（Ａ）は内視鏡画像を分割画面表示している状態、（Ｂ）は全画面表示している状態をそれぞれ示す。

符号の説明

２内視鏡診断システム
１０検査室
１１術者用内視鏡診断ユニット
１２指導室
１３指導者用内視鏡診断ユニット
１４電子内視鏡
１５術者用プロセッサ装置
１６術者用モニタ
１７術者用マイクロホン
１８術者用スピーカー
２０電波
２４ＣＣＤ
４０ＣＰＵ
４７データ重畳部
４９送信部
５１受信部
６０ＣＰＵ
６３受信部
７０指導者用プロセッサ装置
７１指導者用モニタ
７２指導者用マイクロホン
７４指導者用スピーカー
７５操作入力装置
７６電波
８０ＣＰＵ
８３受信部
８７データ重畳部
８８送信部
９１映像信号処理部
１００ズーム操作ボタン
１０１チャネル切り替えダイヤル
１０２表示切り替えボタン

Claims

指導室にいる指導者の指示を受けて、検査室にいる術者が内視鏡診断を行う内視鏡診断システムにおいて、
被検体内の被観察部位を撮像して映像信号を出力し、映像信号を電波に変調して送信する電子内視鏡、
前記電波を受信して元の映像信号に復調し、映像信号から内視鏡画像を生成する術者用プロセッサ装置、
および前記術者用プロセッサ装置で生成された内視鏡画像を表示する術者用モニタからなり、前記検査室に複数台設置される術者用内視鏡診断ユニットと、
前記電波を受信して元の映像信号に復調し、映像信号から内視鏡画像を生成する指導者用プロセッサ装置、
前記指導者用プロセッサ装置で生成された内視鏡画像を表示する指導者用モニタ、
および前記指導者により操作され、前記内視鏡画像のズーム倍率を変更するためのズーム操作手段からなり、前記指導室に設置される指導者用内視鏡診断ユニットとを備え、
前記指導者用プロセッサ装置は、前記内視鏡画像を複数台の電子内視鏡毎に分割して前記指導者用モニタに表示させる分割画面表示と、一つの内視鏡画像を前記指導者用モニタ全体に表示させる全画面表示とに切り替える表示制御部、
および前記分割画面表示がされている際には前記ズーム操作手段の操作入力信号を前記電波に変調して前記電子内視鏡に送信せず、前記全画面表示がされている際のみ前記ズーム操作手段の操作入力信号を前記電波に変調して前記電子内視鏡に送信する送信部を有することを特徴とする内視鏡診断システム。
前記術者用内視鏡診断ユニットは、前記術者から前記指導者への問い合わせ情報を入力するための術者用情報入力装置と、
前記指導者から前記術者への指示情報を出力する術者用情報出力装置とを有し、
前記指導者用内視鏡診断ユニットは、前記指示情報を入力するための指導者用情報入力装置と、
前記問い合わせ情報を出力する指導者用情報出力装置とを有し、
前記電子内視鏡は、前記問い合わせ情報を表す信号を、前記映像信号を変調した電波に重畳して送信し、
前記送信部は、前記指示情報を表す信号を電波に変調して送信し、
前記電子内視鏡、および前記指導者用プロセッサ装置は、前記問い合わせ情報を表す信号が重畳された電波、および前記指示情報を表す信号を変調した電波の送受信を、半二重通信により行うことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡診断システム。
前記指導者用プロセッサ装置は、前記分割画面表示がされている際には、複数台の電子内視鏡からの電波を一定時間間隔で切り替えて受信し、
前記全画面表示がされている際には、全画面表示されている内視鏡画像の元となる電子内視鏡からの電波を選択的に受信する受信部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡診断システム。
前記分割画面表示がされている内視鏡画像の中から、前記全画面表示をする内視鏡画像を選択させるための表示選択手段と、
前記分割画面表示と前記全画面表示とを切り替える表示切り替え手段とを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内視鏡診断システム。