JP5468845B2 - Medical equipment - Google Patents
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Description
本発明は、光源装置からの照射光によって被検体の体内の組織を観察する医療機器に関し、特に通常光観察と特殊光観察とを行うことのできる医療機器に関する。 The present invention relates to a medical device for observing a tissue in a body of a subject with light emitted from a light source device, and more particularly to a medical device capable of performing normal light observation and special light observation.
医療用内視鏡は観察対象部位が生体内部の組織であるので、体内を照明する照明装置が必要である。一般的な内視鏡装置では内視鏡の外部装置である光源装置からの照明光をライトガイドを介して挿入部の先端部から出射して、観察対象組織を照明する。 In medical endoscopes, an observation target site is a tissue inside a living body, and thus an illumination device that illuminates the inside of the body is necessary. In a general endoscope apparatus, illumination light from a light source device that is an external device of an endoscope is emitted from a distal end portion of an insertion portion via a light guide to illuminate an observation target tissue.
これに対して携帯型の内視鏡では、電源として乾電池等を有する小型の光源装置を操作部に取り付けている。このために、携帯型の内視鏡は持ち運びが容易であるとともに電源のないところでの使用が可能である。
ここで内視鏡による観察としては、通常は白色光を用いた通常光観察が行われているが、照射光の波長特性を利用した種々の特殊光観察も行われるようになってきた。
On the other hand, in a portable endoscope, a small light source device having a dry battery or the like as a power source is attached to the operation unit. For this reason, the portable endoscope is easy to carry and can be used where there is no power source.
Here, as observation with an endoscope, normal light observation using white light is usually performed, but various special light observations using the wavelength characteristics of irradiation light have also been performed.
例えば、特開2006−166940号公報には、それぞれが狭帯域の発光特性を示す4個の発光ダイオードを有する光源を用い、特殊光観察を行う内視鏡照明装置が開示されている。
一方、特開2006−87764号公報には、複数のLEDからの光を束ねた、発生する光の波長変更が可能な内視鏡用光源装置が開示されている。
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-166940 discloses an endoscope illumination device that performs special light observation using a light source having four light-emitting diodes each having a narrow-band light emission characteristic.
On the other hand, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2006-87764 discloses an endoscope light source device in which light from a plurality of LEDs is bundled and the wavelength of generated light can be changed.
特殊光観察は異なる波長の光を発生する複数の光源を必要とするために、光源装置を操作部に配設する携帯型の内視鏡においては携帯性(大きさ、重量等)を損なわないで通常光観察に加えて特殊光観察も可能にすることは容易ではなかった。また小型の光源装置においては観察に必要な光量を確保することも容易ではないことがあった。 Since special light observation requires a plurality of light sources that generate light of different wavelengths, portability (size, weight, etc.) is not impaired in a portable endoscope in which the light source device is disposed in the operation unit. Therefore, it is not easy to enable special light observation in addition to normal light observation. In addition, in a small light source device, it may not be easy to ensure the amount of light necessary for observation.
本発明は、特殊光観察が可能な携帯性に優れた医療機器を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the medical device excellent in the portability which can observe special light.
本発明の医療機器は、通常光観察および特殊光観察のための白色光を発生する白色光源と、前記特殊光観察のための狭帯域光を発生する狭帯域光源と、前記白色光の光路上に挿脱可能であり、前記白色光源が発生する前記白色光から、前記狭帯域光の波長の光以外をカットするフィルターと、前記白色光源が発生する前記白色光と前記狭帯域光とを出射部まで導光する導光手段と、前記通常光観察において、前記白色光のみを発生させ、かつ前記フィルターを前記白色光の光路上から脱する制御を行い、前記特殊光観察において、前記白色光と前記狭帯域光とを発生させ、かつ前記フィルターを前記白色光の光路上に挿入する制御を行う制御部と、を具備する。 The medical device of the present invention includes a white light source that generates white light for normal light observation and special light observation, a narrow band light source that generates narrow band light for the special light observation, and an optical path of the white light. in a detachably, emitted from the white light the white light source is generated, a filter for cutting other than light of a wavelength of the narrow band light, and the white light the white light source for generating said narrow-band light and guiding means for the light guide to parts, in the normal light observation, the white light only by occurs and performs control to escape the filter from the optical path of the white light, in the special light observation, the white A control unit that generates light and the narrow-band light and performs control to insert the filter into the optical path of the white light .
本発明によれば、特殊光観察が可能な携帯性に優れた医療機器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the medical device excellent in the portability which can observe special light can be provided.
<第1の実施形態>
図1に示すように、本発明の第1の実施形態の医療装置である携帯型の内視鏡1は、内視鏡本体10と光源装置20とを有する。内視鏡本体10は細長い挿入部13と操作部11とを有する。挿入部13の先端部14には撮像手段であるCCD15と、照明光を出射する出射部16とが配設されている。光源装置20は操作部11に着脱自在に配設されている。すなわち光源装置20のコネクタ21Aと操作部11のコネクタ21Bとが接続部21を構成している。光源装置20からの照明光は挿入部13内を挿通する導光手段であるライトガイド17(図2参照)により出射部16まで導光される。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, a
そして図2に示すように、光源装置20は光源基板22と制御部27と電源28とフィルター23とライトガイド24、25、26とを有する。光源基板22には白色光源である蛍光体型の白色発光ダイオード(以下、「白色LED」という)22Aと、狭帯域光光源である青色発光ダイオード(以下、「青色LED」という)22Bとが実装されている。蛍光体型の白色LED22Aは可視光線の全域に渡って連続したスペクトルを有する白色光を発生する。
As shown in FIG. 2, the
後述するように白色LED22Aが発生する白色光は通常光観察だけでなく、白色光の530〜550nmの波長成分の光が特殊光観察である狭帯域光観察にも用いられる。青色LED22Bが発生する390〜445nmの狭帯域光は狭帯域光観察に用いられる。すなわち、本実施の形態の内視鏡1における狭帯域光観察には390〜445nmの第1の狭帯域光および530〜550nmの第2の狭帯域光とからなる狭帯域光が用いられる。
As will be described later, the white light generated by the
そして図3に示すように、ライトガイド24、25、26は、光を導光するだけでなく、導光しながら光を混合する光混合機能を有するランダムライトガイドを構成している。すなわち入射側(図面左側)では多数の光ファイバ素線がライトガイド24、25に2分割し束ねられているが、出射側(図面右側)ではライトガイド26としてランダムに1本に束ねられている。なお図3においてはランダムライトガイドの構造を説明するために、模式的にライトガイド24の素線を白で、ライトガイド25の素線を黒で表示している。
As shown in FIG. 3, the
そして図4(A)および図4(B)に示すようにフィルター23は、中心軸RCを中心に回転可能なフィルターユニット23Aに配設されている。フィルターユニット23Aは回転動作することによりフィルター23または空洞部23Bを光路LP上に配置可能である。空洞部23Bは入射した光に対して影響を及ぼさない透明フィルターであってもよい。これに対してフィルター23は、530〜550nmの狭帯域波長以外の光をカットする。すなわち白色LED22Aが発生する白色光はフィルター23を通過すると波長530〜550nmの第2の狭帯域光となる。なおフィルターユニット23Aは回転式に限られるものではなく、スライド式であってもよい。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
なお、本明細書における波長範囲の表示においては半値幅で示している。すなわち530〜550nmの狭帯域波長以外の光をカットするフィルター23とは、図6に示すような矩形の透過特性を示すものに限られず、最大透過率に対して50%以上の透過率となる波長範囲が530〜550nmであればよい。また図7に示すように光源が発生する各狭帯域光の波長は最大強度に対して50%以上の強度を示す波長範囲が390〜445nmであればよい。
また、狭帯域光とは白色光との対比において狭帯域の波長の光であり、特殊光観察に使用可能な光であれば、強度スペクトルのピークの数または半値幅等に特に制限はないが、実施の形態で説明する波長範囲の光が好ましい。
In addition, in the display of the wavelength range in this specification, it has shown with the half value width. That is, the
In addition, narrow band light is light having a narrow band wavelength in contrast to white light, and there is no particular limitation on the number of peaks or half width of the intensity spectrum as long as it can be used for special light observation. The light in the wavelength range described in the embodiment is preferable.
電源28は光源基板22等に電力を供給する例えば電池であり、制御部27は後述するように、光源基板22およびフィルター23等を制御する。また内視鏡本体10の操作部11にはCCD15からの撮像信号を処理し、モニタ30に画像信号を出力する処理部18が配設されている。
The
光源装置20が発生する光は、操作部11と挿入部13等とに配設されたライトガイド17を介して先端部14の出射部16まで導光される。なおライトガイド26が出射した光を集光レンズ(不図示)等により集光した後にライトガイド17に導光してもよい。集光することにより、ライトガイド17の径をライトガイド26よりも細径にできるために挿入部13の細径化を図ることができる。
The light generated by the
そして図5に示すように内視鏡1では、通常光観察の場合には制御部27の制御により光源装置20の白色LED22Aのみが点灯し、フィルター23は光路LP上から外されるために、出射部16からは可視光線の全域に渡って連続したスペクトルを有する白色光Wが出射部16から生体内40の組織41に照射される。そして反射光がCCD15により撮像され処理部18で映像信号に処理され通常光画像がモニタ30に表示される。
As shown in FIG. 5, in the
一方、図6に示すようにフィルター23は、530〜550nmの第2の狭帯域光以外の光をカットする透過特性を有する。このため狭帯域光観察の場合には、図7に示すように、制御部27の制御により光源装置20の白色LED22Aと青色LED22Bとが点灯し、フィルター23が光路LPに配置されるために、出射部16からは第1の狭帯域光(390〜445nm)および第2の狭帯域光(530〜550nm)からなる狭帯域光が出射部16から照射される。すなわち、青色LED22Bが発生した第1の狭帯域光Bと、白色LED22Aが発生した白色光Wのうちの第2の狭帯域光とが、ライトガイド17を介して出射部16から生体内40の組織41に照射される。そして反射光がCCD15により撮像され処理部18で映像信号に処理され狭帯域光画像がモニタ30に表示される。
On the other hand, as shown in FIG. 6, the
狭帯域光観察で照射する狭帯域光は血液中のヘモグロビンに吸収されやすいために、粘膜表層の毛細血管、粘膜微細模様の強調表示を実現する。すなわち血管を高いコントラストで観察するために、(1)血液に強く吸収される、(2)粘膜表層で強く反射・散乱される、という特長を併せ持つ光の利用に着目し、粘膜表層の毛細血管観察用に第1の狭帯域光、そして深部の太い血管観察と粘膜表層の毛細血管とのコントラストを強調するために第2の狭帯域光を使っている。特に第1の狭帯域光と第2の狭帯域光との間の波長の光を含まない照射光を用いることによりコントラストのよい画像を得ることができる。 Since narrowband light emitted in narrowband light observation is easily absorbed by hemoglobin in the blood, highlighting of capillaries and fine patterns on the surface of the mucosa is realized. That is, in order to observe blood vessels with high contrast, focusing on the use of light that combines (1) strong absorption by blood and (2) strong reflection and scattering at the mucosal surface layer, capillaries on the mucosal surface layer The first narrow-band light is used for observation, and the second narrow-band light is used to emphasize the contrast between the deep blood vessel observation in the deep portion and the capillaries on the mucosal surface layer. In particular, an image with good contrast can be obtained by using irradiation light that does not include light having a wavelength between the first narrowband light and the second narrowband light.
狭帯域光観察は食道領域の詳細診断または大腸のピットパターン(腺管構造)観察のために広く行われている色素散布の代替法として用いることができる。また、狭帯域光観察による検査時間および不必要な生検の減少によって、検査の効率化が図られる。 Narrow-band light observation can be used as an alternative method of spraying pigments widely used for detailed diagnosis of the esophagus region or observation of the pit pattern (gland duct structure) of the large intestine. In addition, inspection efficiency can be improved by reducing inspection time and unnecessary biopsy by narrow-band light observation.
そして、本実施の形態の内視鏡1の光源装置20は白色LED22Aが発生した光を通常光観察だけでなく、特殊光観察の第2の狭帯域光としても使用する。このため光源装置20は操作部11に配設可能な小型軽量でありながら特殊光観察のための十分な光量の狭帯域光も発生することができる。すなわち、携帯型の内視鏡1は特殊光観察可能な光源を有する携帯性に優れた医療機器である。
The
また、内視鏡1では通常光観察と狭帯域光観察とをLEDの点灯により電気的に制御するため観察モードの切換が容易である。また狭帯域光観察への切換に複雑な機構を有していないため、光源装置20は小型である。さらに内視鏡1は導光および混合における光の損失が少なく、低い消費電力で十分な光量を得ることができる。
Further, since the
以上の説明のように、本発明の光源装置は、通常光観察および特殊光観察のための白色光を発生する白色光源と、前記特殊光観察のための狭帯域光を発生する狭帯域光源と、前記白色光源が発生する前記白色光から、前記狭帯域光の波長の光以外をカットするフィルターとを具備し、携帯型の内視鏡の操作部に着脱自在である。 As described above, the light source device of the present invention includes a white light source that generates white light for normal light observation and special light observation, and a narrow band light source that generates narrow band light for the special light observation. And a filter that cuts the white light generated by the white light source other than the light having the wavelength of the narrow-band light, and is detachable from the operation unit of the portable endoscope.
なお、光源装置を内視鏡本体から取り外す必要のない場合には、ライトガイド26を出射部16まで延設してもよい。この場合には、ライトガイド26がライトガイド17の機能も有する。
If it is not necessary to remove the light source device from the endoscope body, the
<第1の実施の形態の変形例>
第1の実施形態の内視鏡1の光源装置20は、白色LED22Aと、第1の狭帯域光(390〜445nm)を発生する青色LED22Bと、白色LED22Aが発生する白色光のうち第2の狭帯域光(530〜550nm)のみを通過するフィルター23を具備していた。これに対して白色LED22Aと、第2の狭帯域光として530〜550nmの波長の緑色光Gを発生する緑色発光ダイオード(以下、「緑色LED」という)22Cと、白色LED22Aが発生する白色光Wのうち第1の狭帯域光(390〜445nm)のみを通過するフィルターを具備する光源装置を具備する第1の実施形態の変形例の内視鏡であっても第1の実施形態の内視鏡1と同様の効果を有する。図8は上記フィルターの透過特性を示しており、図9は上記構成の内視鏡の光源装置が発生する狭帯域光のスペクトルを示している。
<Modification of the first embodiment>
The
<第2の実施の形態>
次に第2の実施の形態の内視鏡1Bについて説明する。本実施の形態の内視鏡1Bは第1の実施の形態の内視鏡1と類似しているので同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<Second Embodiment>
Next, an endoscope 1B according to a second embodiment will be described. Since the endoscope 1B of the present embodiment is similar to the
図10に示すように、本形態の内視鏡1Bの光源装置20Bは、光源基板22Eと、フィルター23Cと、光混合手段であるロッドレンズ29とを有する。光源基板22Eには、第1の狭帯域光(390〜445nm)を発生する青色LED22Bと、第2の狭帯域光(530〜550nm)を発生する緑色LED22Cと、が配設されている。図11は白色LED22A、青色LED22B、緑色LED22Cが発生する光W、B、Gのスペクトルを示している。
As shown in FIG. 10, the
図12に示すようにフィルター23Cは白色LED22Aが発生する白色光のうち第1の狭帯域光以外の光および第2の狭帯域光以外の光をカットする。なお、フィルター23Cは第1の実施の形態のフィルター23と同様に空洞部を有する回転式のフィルターユニット(不図示)に配設されている。
As shown in FIG. 12, the
ライトガイド24、25、25Bは、それぞれのLEDが発生した光をロッドレンズ29まで導光する。ロッドレンズ29は一端面から入射した光を均一化して他端面から出射する光混合手段である。なお、図10に示すようにロッドレンズ29の入射面(図面左)は光路に対して傾斜している方が、光の混合効率がよいために好ましい。また光混合手段としてダイクロイックプリズム、ダイクロイックミラー、液体ライトガイド、すりガラス等を用いてもよい。
The light guides 24, 25, 25 B guide the light generated by the respective LEDs to the
そして内視鏡1Bでは通常光観察の場合には、制御部27の制御により光源装置20Bの白色LED22Aのみが点灯し、フィルター23Cは光路LP上から外されるために、出射部16からは白色光Wが照射される。これに対して狭帯域光観察の場合には、制御部27の制御により光源装置20の白色LED22Aと青色LED22Bと緑色LED22Cとが点灯し、フィルター23Cが光路LPに配置されるために、出射部16からは第1の狭帯域光B(390〜445nm)および第2の狭帯域光G(530〜550nm)からなる狭帯域光が出射部16から照射される。
In the case of normal light observation in the endoscope 1B, only the
すなわち、図13に示すように出射部16から照射される狭帯域光は、青色LED22Bと緑色LED22Cとが発生する第1の狭帯域光Bおよび第2の狭帯域光Gと、白色LED22Aが発生した白色光Wの第1の狭帯域光成分および第2の狭帯域光成分とが重畳した光Mixである。
That is, as shown in FIG. 13, the narrowband light emitted from the emitting
内視鏡1Bでは、白色LED22Aが発生する白色光は通常光観察だけでなく、狭帯域光観察のための第1の狭帯域光および第2の狭帯域光としても用いられる。このため内視鏡1Bの光源装置20Bは小型軽量でありながら強い光量の狭帯域光を発生することができる。
In the endoscope 1B, white light generated by the
なお、狭帯域光観察のときに出射光のスペクトルバランスの観点から、白色LED22Aが発生する白色光のうち第1の狭帯域光と第2の狭帯域光のいずれか一方のみを使用してもよい。その場合には光源装置は第1の狭帯域光と第2の狭帯域光のいずれか一方以外の光をカットするフィルターを有する。また光源装置は、第1の狭帯域光以外の光をカットするフィルターと、第2の狭帯域光以外の光をカットするフィルターと、第1の狭帯域光および第2の狭帯域光以外の光をカットするフィルターとを有し、必要なフィルターを光路上に配設可能な構造であってもよい。また第1の狭帯域光に対する吸収係数と第2の狭帯域光に対する吸収係数とが異なるフィルターを用いてもよい。
Note that, from the viewpoint of spectrum balance of emitted light during narrowband light observation, only one of the first narrowband light and the second narrowband light among the white light generated by the
以上の説明のように、本形態の内視鏡1Bは、第1の実施の形態の内視鏡1が有する効果に加えて、より強い光量の狭帯域光を発生することができる。
As described above, the endoscope 1B according to the present embodiment can generate a narrow band light having a stronger light amount in addition to the effects of the
なお、図10に示すように、光源装置20Bにおいては、緑色LED22Cが発生する光を導光するライトガイド25Bは、青色LED22Bが発生する光を導光するライトガイド25よりも長くすることにより混合光のスペクトルバランスを調整している。すなわち青色光は緑色光よりもライトガイド中を導光中に減衰しやすいために、青色光の減衰量に合わせて緑色光も減衰させるためにライトガイド25Bはライトガイド25より長くしている。すなわちそれぞれが異なる波長の光を導光する複数のライトガイドを有する内視鏡1Bでは、それぞれのライトガイドの長さを調整することにより、照射光のスペクトルバランスを調整することができる。
As shown in FIG. 10, in the
さらに、ライトガイドは、その材質等により導光する光の波長に対する減衰率が異なる。このため内視鏡1Bでは、導光する光の波長に応じた複数の異なる種類のライトガイドを用いてもよい。例えば短波長光を導光するライトガイドには短波長領域での減衰率の小さなものを用いるが、長波長光を導光するライトガイドには長波長領域での減衰率が小さければ短波長領域での減衰率が大きい安価な、例えばプラスチックファイバーを用いてもよい。 Further, the light guide has a different attenuation factor with respect to the wavelength of the light guided by the material or the like. Therefore, in the endoscope 1B, a plurality of different types of light guides corresponding to the wavelength of the light to be guided may be used. For example, a light guide that guides short wavelength light uses a light guide that has a small attenuation factor in the short wavelength region, but a light guide that guides long wavelength light uses a short wavelength region if the attenuation factor in the long wavelength region is small. For example, an inexpensive plastic fiber having a large attenuation factor may be used.
光源装置20Bが操作部11に着脱可能である内視鏡1Bは、観察目的に応じた光源装置を装着することができるため利便性が高い。例えば、より小型軽量化が必要な場合には、光源装置20Bを、第1の実施の形態の光源装置20に交換すればよい。さらに通常光観察しか行わない場合には、光源として白色LEDのみを有する光源装置を用いることもできる。
The endoscope 1B in which the
なお光混合手段であるロッドレンズ29を先端部14に配設してもよい。すなわち、3本のライトガイド24、25、25Bが先端部14まで導光した光を先端部で混合してもよい。さらにフィルター23Cを先端部14に配設してもよい。
A
<第3の実施の形態>
次に第3の実施の形態の内視鏡1Cについて説明する。本実施の形態の内視鏡1Cは第2の実施の形態の内視鏡1Bと類似しているので同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。
<Third Embodiment>
Next, an endoscope 1C according to a third embodiment will be described. Since the endoscope 1C according to the present embodiment is similar to the endoscope 1B according to the second embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図14に示すように、本実施の形態の内視鏡1Cの光源装置20Cはランダムライトガイドまたはロッドレンズのような光混合手段を具備していない。そして図15に示すようにライトガイド26Cは、青色LED22Bからの第1の狭帯域光を導光するライトガイド25の素線と、緑色LED22Cからの第2の狭帯域光を導光するライトガイド25Bの素線とが束ねられてライトガイド25Cを構成しており、一方、白色LED22Aからの光を導光するライトガイド24の素線はドーナツ状に束ねられ、その中心部にライトガイド25Cが配設されている。
As shown in FIG. 14, the light source device 20C of the endoscope 1C according to the present embodiment does not include a light mixing unit such as a random light guide or a rod lens. As shown in FIG. 15, the
すなわちライトガイド26Cは一端がドーナツ状のライトガイド24の中心空洞部に、ライトガイド25とライトガイド25Bとが束ねられた円柱状のライトガイド25Cを挿入することで作成される複合ライトガイドである。図15において、領域26C1はライトガイド25の素線により構成されており、領域26C2はライトガイド25Bの素線により構成されており、領域26C3はライトガイド24の素線により構成されている。
なお図15等においてはライトガイド25Cは、領域26C1と領域26C2とがライトガイド26Cの、その断面の中心部を上下方向で2分割するように配置されているが、分割状態は、これに限られるものではなく、左右方向または円周方向等であっても、偏りをもって、それぞれのライトガイドの素線が配置されていればよい。
That is, the
In FIG. 15 and the like, the
すなわち図3で示したランダムライトガイドと異なり、内視鏡1Cのライトガイド26Cは、中心部上領域26C1は青色光を導光し、中心部下領域26C2は緑色光を導光し、周辺部領域26C3は白色光を導光する。そして図16に示すように接続部21を介してライトガイド17に入射した、それぞれの光は先端部14まで同じ相対位置関係を保持したまま先端部14まで導光される。このためライトガイド17の端部においても、中心部上領域17A1は第1の狭帯域光である青色光を出射し、中心部下領域17A2は第2の狭帯域光である緑色光を出射し、周辺部17A3領域は白色光を出射する。
すなわち第1の狭帯域光はライトガイド17の中心部を2分割した一の領域17A1を介して導光され、第2の狭帯域光はライトガイド17の中心部を2分割した他の一の領域17A2を介して導光され、白色光源が発生する光はライトガイド17の中心部を取り囲むドーナツ状の周辺部17A3を介して導光される
That is, unlike the random light guide shown in FIG. 3, in the
That is, the first narrow-band light is guided through one area 17A1 that divides the central portion of the
そして図16に示すように、内視鏡本体10Cの出射部16に配設された照明レンズ16Cは、中央部壁面16C1がサンドブラスト処理による砂目加工が施され、すりガラスとなっている。このためライトガイド17の中心部の上領域17A1から出射した青色光と、中心部の下領域17A2から出射した緑色光とは散乱し混合される。このため内視鏡1Cでは均一な照明が可能である。なお照明レンズ16Cの周辺部側面16C2は砂目加工が施されていないが、これは白色LED22Aが発生した光は通常光観察の場合はもちろん特殊光観察の場合も混合処理する必要がないためである。
And as shown in FIG. 16, as for the
本実施の形態の内視鏡1Cは第2の実施の形態の内視鏡1Bと同様の効果を有し、さらに簡単な構成でありながら、通常光観察および特殊光観察において均一な照明が可能である。 The endoscope 1C according to the present embodiment has the same effects as the endoscope 1B according to the second embodiment, and is capable of uniform illumination in normal light observation and special light observation while having a simpler configuration. It is.
なお、砂目加工した照明レンズ16Cを用いる替わりに先端部14にロッドレンズ等の光混合手段を配設してもよいし、ロッドレンズ等を配設した上にさらに砂目加工した照明レンズ16Cを用いてもよい。
Instead of using the grained
<第4の実施の形態>
次に第4の実施の形態の内視鏡1Dについて説明する。本実施の形態の内視鏡1Dは第1の実施の形態の内視鏡1と類似しているので同じ構成要素には同じ符号を付し説明は省略する。本実施の形態の内視鏡1Dは、通常光観察に加えて、特殊光観察として蛍光観察が可能である。
<Fourth embodiment>
Next, an endoscope 1D according to a fourth embodiment will be described. Since the endoscope 1D of the present embodiment is similar to the
蛍光観察としては、後述するように特定の病変部位等に集積する投与した蛍光物質の発光を観察する場合もあるが、内視鏡1Dでは自家蛍光観察(AFI:Auto-Fluorescence Imaging)について説明する。自家蛍光観察ではコラーゲンなどの生体組織に存在する蛍光物質からの自家蛍光を観察するために、390〜470nmの狭帯域光(励起光)を組織に照射する。自家蛍光観察は、腫瘍組織が正常組織に比べ励起光により発生する自家蛍光が減弱するという特性を利用している。
なお、通常の反射光に比べて蛍光の強度は微弱であるために内視鏡1Dでは、蛍光観察時にはCCD15の前に照射光(励起光)の波長の光をカットする第2のフィルターであるフィルター15Aが配置される。
As fluorescence observation, there is a case where light emission of an administered fluorescent substance that accumulates at a specific lesion site or the like is observed as described later. In the endoscope 1D, auto-fluorescence imaging (AFI) will be described. . In the autofluorescence observation, narrow-band light (excitation light) of 390 to 470 nm is irradiated to the tissue in order to observe autofluorescence from a fluorescent substance existing in a living tissue such as collagen. The autofluorescence observation uses the characteristic that the autofluorescence generated by the excitation light is attenuated in the tumor tissue as compared with the normal tissue.
Since the intensity of fluorescence is weaker than that of normal reflected light, the endoscope 1D is a second filter that cuts light having a wavelength of irradiation light (excitation light) before the
すなわち図17に示すように本実施の形態の内視鏡1Dの光源装置20Dは、光源基板22Gと、フィルター23Dと、ライトガイド24、25、26Dからなるランダムライトガイドとを有する。光源基板22Gには、白色LED22Aと、390〜470nmの狭帯域光を発生する青色LED22Fと、が配設されている。フィルター23Dは、白色LED22Aが発生する白色光から390〜470nmの狭帯域光以外をカットする第1のフィルターである。
一方、内視鏡本体10Dの操作部11DにCCD15が配設されている。先端部14の受光レンズ15Cとイメージガイドファイバ15Bを介して操作部11Dに導光された蛍光を含む反射光は、第2のフィルターであるフィルター15Aにより蛍光波長以外の光、言い換えれば、照射光と同じ波長の光がカットされる。このため微弱な蛍光であってもCCD15は高感度で検知可能となる。
That is, as shown in FIG. 17, the
On the other hand, the
内視鏡1Dは通常光観察の場合には、制御部27の制御により光源装置20Dの白色LED22Aのみが点灯し、フィルター23Dは光路LP上から外されるために、出射部16からは白色光が照射される。そして反射光が受光レンズ15Cとイメージガイドファイバ15Bとを介してCCD15に導光され、CCD15の撮像信号は処理部18で映像信号に処理され通常光画像がモニタ30に表示される。このときフィルター15Aは光路から外されている。すなわちフィルター15Aはフィルター23Dと同様に空洞部を有する回転式のフィルターユニット(不図示)に配設されている。
In the case of normal light observation, the endoscope 1D turns on only the
これに対して蛍光観察の場合には、制御部27の制御により光源装置20Dの白色LED22Aと青色LED22Fとが点灯し、フィルター23Dとフィルター15Aとが光路LPに配置される。すると出射部16からは狭帯域光(390〜470nm)が照射される。そして反射光が受光レンズ15Cとイメージガイドファイバ15Bと、フィルター15Aとを介してCCD15の受光面に導光される。ここで、フィルター15Aにより蛍光以外の光はカットされている。このため、CCD15の撮像信号が処理部18で映像信号に処理されると蛍光画像がモニタ30に表示される。
内視鏡1Dの出射部16から照射される蛍光観察のための狭帯域光は、青色LED22Fが発生する狭帯域光と、白色LED22Aが発生した白色光がフィルター23Dにより狭帯域化された光とが重畳した光Mixである。
On the other hand, in the case of fluorescence observation, the
The narrowband light for fluorescence observation emitted from the
内視鏡1Dでは、白色LED22Aが発生する白色光を通常光観察だけでなく、蛍光観察のための狭帯域の励起光としても用いる。このため内視鏡1Dの光源装置20Dは小型軽量でありながら強い光量の狭帯域光を発生することができる。
In the endoscope 1D, white light generated by the
以上の説明のように、本実施の形態の内視鏡は、通常光観察と蛍光観察とを行うことのできる携帯型の内視鏡であって、被検体の内部の組織を観察する先端部に配設された撮像部と、光源装置と、前記光源装置が着脱自在に配設される操作部と、前記光源装置が発生する光を前記操作部から前記先端部の出射部まで導光する1本のライトガイドと、前記撮像部の前面に配設する照射光の波長の光をカットする第2のフィルターとを具備する。ただし、前記光源装置は、白色光を発生する蛍光体型白色発光ダイオードを有する白色光源と、狭帯域光を発生する青色発光ダイオードを有する狭帯域光源と、前記白色光源が発生する前記白色光から前記狭帯域光の波長以外の光以外をカットする第1のフィルターとを有する。 As described above, the endoscope of the present embodiment is a portable endoscope that can perform normal light observation and fluorescence observation, and a distal end portion that observes tissue inside a subject. An imaging unit disposed in the light source, a light source device, an operation unit in which the light source device is detachably disposed, and guides light generated by the light source device from the operation unit to the emission unit of the tip portion. One light guide and a second filter for cutting light having a wavelength of irradiation light disposed on the front surface of the imaging unit. However, the light source device includes a white light source having a phosphor-type white light emitting diode that generates white light, a narrow band light source having a blue light emitting diode that generates narrow band light, and the white light generated by the white light source. And a first filter that cuts light other than the wavelength of the narrow band light.
なおイメージガイドファイバ15Bを用いる内視鏡1Dについて説明したが、フィルター15AおよびCCD15を先端部14に配設した内視鏡であってもよい。また光源として、LEDに替えてレーザーダイオード(LD)等を用いてもよい。
Although the endoscope 1D using the image guide fiber 15B has been described, an endoscope in which the
また図18に示すように光源基板22G上の青色LED22Fが発生した光を導光するライトガイド25の入射端部は長手方向に対して直角ではなく、所定の角度θを有することが好ましい。すなわち、ライトガイド25は青色LED22Fに対して斜めに取り付けることが好ましい。前記構造の光源装置20Dはライトガイド25に加わる力を低減できるために故障が発生しにくい。
In addition, as shown in FIG. 18, it is preferable that the incident end portion of the
また本発明の内視鏡は上記説明の特殊光観察に限られるものではなく、他の特殊光観察にも適用可能である。例えば、赤外光観察(IRI:Infra Red Imaging)または光線力学的観察(PDD:Photo-Dynamic Diagnosis)等のための光源装置を具備する内視鏡であってもよい。ここで、赤外光観察とは赤外光が吸収されやすいインドシアニングリーンを静脈注射した上で、790〜820nmの第1の狭帯域光および905〜970nmの第2の狭帯域光とからなる狭帯域光を照射することにより、人間の目では視認が難しい粘膜深部の血管または血流情報を強調表示する観察方法である。または光線力学的観察は、ポルフィリン誘導体等の光感受性物質を治療する病変に集積させて蛍光を観察する方法であり、さらに光感受性物質が励起状態から基底状態に遷移する際に活性酸素を生じて細胞内呼吸を障害することによって細胞を変性し壊死させることもできる。 The endoscope of the present invention is not limited to the special light observation described above, and can be applied to other special light observations. For example, the endoscope may be provided with a light source device for infrared light observation (IRI: Infra Red Imaging) or photodynamic observation (PDD: Photo-Dynamic Diagnosis). Here, infrared light observation consists of injecting indocyanine green, which easily absorbs infrared light, into a first narrowband light of 790 to 820 nm and a second narrowband light of 905 to 970 nm. This is an observation method that highlights blood vessels or blood flow information in the deep mucosa, which is difficult to be visually recognized by human eyes, by irradiating narrow-band light. Alternatively, photodynamic observation is a method of observing fluorescence by accumulating a photosensitive substance such as a porphyrin derivative in a lesion to be treated, and further generating active oxygen when the photosensitive substance transitions from an excited state to a ground state. Cells can also be denatured and necrotic by impairing intracellular respiration.
また、本発明は、第1の実施の形態で示した先端部にCCDを有する、いわゆるビデオスコープ型内視鏡、第4の実施の形態で示した操作部にCCDを有する、いわゆるハイブリッドスコープ型内視鏡、硬性鏡に取り付け可能なカメラヘッド型等、種々の医療機器に適用することができる。 Further, the present invention provides a so-called videoscope type endoscope having a CCD at the distal end shown in the first embodiment, and a so-called hybrid scope type having a CCD in the operation part shown in the fourth embodiment. The present invention can be applied to various medical devices such as a camera head type that can be attached to an endoscope or a rigid endoscope.
また、図19に示すように、CCD15から出力される撮像信号を無線送信部31を介して発信してもよい。すなわち、内視鏡10Eの無線送信部31からの撮像信号を無線受信部32で受信し処理部18にて処理しモニタ30に画像信号を出力する方式であってもよい。無線送信部31は処理部18よりも小型軽量かつ消費電力が小さいため、上記構成の内視鏡10Eは、操作部11Eの小型軽量化および長時間駆動が可能となる。もちろん、無線送信部31および無線受信部32の替わりに有線で撮像信号を送信してもよい。有線で信号を送信する内視鏡は内視鏡10Eよりもさらに小型化が可能である。さらに有線で撮像信号を外部に送信する内視鏡においては、撮像信号線とは別の有線の電源線を用いることにより内視鏡の光源装置等への電力供給も可能である。
In addition, as shown in FIG. 19, an imaging signal output from the
以上のように本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等ができる。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1、1B〜1D…内視鏡、10、10C、10D…内視鏡本体、11…操作部、13…挿入部、14…先端部、15…CCD、15A…フィルター、15B…イメージガイドファイバ、15C…受光レンズ、16…出射部、16C…照明レンズ、17…ライトガイド、18…処理部、20、20B〜20D…光源装置、21…接続部、21A、21B…コネクタ、22、22E、22G…光源基板、23…フィルター、23A…フィルターユニット、23B…空洞部、23、23C、23D…フィルター、24、25、26…ライトガイド、27…制御部、28…電源、29…ロッドレンズ、30…モニタ、31…無線送信部、32…無線受信部、40…生体内、41…組織
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記特殊光観察のための狭帯域光を発生する狭帯域光源と、
前記白色光の光路上に挿脱可能であり、前記白色光源が発生する前記白色光から、前記狭帯域光の波長の光以外をカットするフィルターと、
前記白色光源が発生する前記白色光と前記狭帯域光とを出射部まで導光する導光手段と、
前記通常光観察において、前記白色光のみを発生させ、かつ前記フィルターを前記白色光の光路上から脱する制御を行い、前記特殊光観察において、前記白色光と前記狭帯域光とを発生させ、かつ前記フィルターを前記白色光の光路上に挿入する制御を行う制御部と、
を具備することを特徴とする医療機器。 A white light source that generates white light for normal light observation and special light observation;
A narrow band light source for generating narrow band light for the special light observation;
A filter that can be inserted into and removed from the optical path of the white light, and cuts light other than the light of the wavelength of the narrowband light from the white light generated by the white light source;
A light guide means for guiding the white light generated by the white light source and the narrow-band light to an emission part;
In the normal light observation, the white light only by occurs and performs control to escape the filter from the optical path of the white light, in the special light observation, to generate said white light and the narrow-band light And a controller that performs control to insert the filter into the optical path of the white light;
A medical device characterized by comprising:
前記狭帯域光源は、少なくとも前記第1の狭帯域光を発生し、
前記フィルターは、前記第2の狭帯域光以外の光をカットするか、または、前記第1の狭帯域光および前記第2の狭帯域光以外の光をカットすることを特徴とする請求項1に記載の医療機器。 The narrowband light consists of a first narrowband light and a second narrowband light,
The narrowband light source generates at least the first narrowband light;
2. The filter cuts light other than the second narrowband light, or cuts light other than the first narrowband light and the second narrowband light. Medical device as described in.
前記狭帯域光源が発生する前記第1の狭帯域光が前記導光手段の中心部を2分割した一の領域を介して前記光混合領域に導光され、前記狭帯域光源が発生する前記第2の狭帯域光が前記導光手段の前記中心部を2分割した他の一の領域を介して前記光混合領域に導光され、前記白色光源が発生する光が前記導光手段の前記中心部を取り囲む周辺部を介して前記光混合領域の周辺部に導光されることを特徴とする請求項5に記載の医療機器。 The first narrow-band light generated by the narrow-band light source is guided to the light mixing region through one region obtained by dividing the central portion of the light guide means into two, and the first light generated by the narrow-band light source is generated. Two narrow-band lights are guided to the light mixing region through another region obtained by dividing the central portion of the light guide unit into two, and the light generated by the white light source is the center of the light guide unit. The medical device according to claim 5, wherein the medical device is guided to a peripheral portion of the light mixing region through a peripheral portion surrounding the portion.
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