JP5736236B2 - Endoscope - Google Patents

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本発明は、患者の体腔内を観察するための内視鏡に関連し、詳しくは、対物光学系を介して取り込んだ被写体像を撮像する一般的な電子内視鏡と、共焦点顕微鏡の原理を応用して設計された共焦点プローブとを一体化した内視鏡に関する。   The present invention relates to an endoscope for observing a body cavity of a patient, and more specifically, a general electronic endoscope that captures a subject image captured via an objective optical system, and a principle of a confocal microscope The present invention relates to an endoscope that is integrated with a confocal probe designed by applying.

対物光学系を介して取り込んだ被写体像を撮像する一般的な電子内視鏡と、共焦点顕微鏡の原理を応用して設計された共焦点プローブとを一体化した内視鏡が知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の内視鏡は、共焦点プローブを保持する外装筐体部分が電子内視鏡を保持する外装筐体部分よりも物体(被写体)側に突出している。本内視鏡による共焦点観察は、共焦点プローブを用いて生体粘膜等の被写体の表層から深層に向かう断層位置の画像を得るため、物体側に突出した前者の外装筐体部分の先端面を生体粘膜に当て付けた状態で行う。以下、説明の便宜上、電子内視鏡を保持する外装筐体部分の先端面を「第一面」と記し、共焦点プローブを保持する外装筐体部分の先端面を「第二面」と記す。   An endoscope in which a general electronic endoscope that captures a subject image captured through an objective optical system and a confocal probe designed by applying the principle of a confocal microscope is integrated is known. (For example, refer to Patent Document 1). In the endoscope described in Patent Document 1, the outer casing portion that holds the confocal probe protrudes closer to the object (subject) than the outer casing portion that holds the electronic endoscope. Confocal observation with this endoscope uses the confocal probe to obtain the image of the tomographic position from the surface layer to the deep layer of the subject such as the biological mucous membrane. The test is performed while applied to the living mucous membrane. Hereinafter, for convenience of explanation, the front end surface of the outer casing portion that holds the electronic endoscope is referred to as a “first surface”, and the front end surface of the outer casing portion that holds the confocal probe is referred to as a “second surface”. .

特開2005−640号公報JP-A-2005-640

外装筐体の第一面には、電子内視鏡用対物レンズや配光レンズ、鉗子突出口、送気・送水口等の多数の部品を配置する必要がある。また、内視鏡の外形寸法は、挿入時における患者の負担を軽減するため、厳しい制約が課せられており、大きく設計することができない。そのため、外装筐体の第二面の面積は狭い。第二面と生体粘膜との接触面積が限られるため、生体粘膜に対する第二面の接触位置を安定させることが難しい。例えば患者の動きや生体内における拍動等によって接触位置がずれることがあり、精確な断層画像の取得が困難という指摘がある。   Many parts such as an electronic endoscope objective lens, a light distribution lens, a forceps projecting port, and an air / water feeding port need to be arranged on the first surface of the outer casing. Moreover, severe restrictions are imposed on the external dimensions of the endoscope in order to reduce the burden on the patient at the time of insertion, and the endoscope cannot be designed to be large. Therefore, the area of the second surface of the exterior housing is small. Since the contact area between the second surface and the biological mucous membrane is limited, it is difficult to stabilize the contact position of the second surface with respect to the biological mucous membrane. For example, it is pointed out that it is difficult to acquire an accurate tomographic image because the contact position may be shifted due to the movement of a patient, pulsation in a living body, or the like.

上記の課題を解決する本発明の一形態に係る内視鏡は、第一、第二の光学系、及び所定の外部装置から供給される流体を伝送して吐出口から吐出させる流体路を収容した外装筐体を有している。外装筐体の先端面は、第一の光学系の最も物体側の光学素子が配置される第一面と、第一面よりも物体側に突出した位置に形成され、第二の光学系の最も物体側の光学素子が配置される第二面と、第一面と第二面とをつなぐ段差面とを有している。吐出口は、第一面の面積を削減することによって第二面の面積を増加させるため、従来配置されていた第一面に代わり、段差面に配置されている。   An endoscope according to an embodiment of the present invention that solves the above problems contains a fluid path that transmits fluid supplied from a first and second optical system and a predetermined external device and discharges the fluid from a discharge port. It has an external casing. The front end surface of the exterior housing is formed at a first surface where the optical element closest to the object side of the first optical system is disposed, and at a position protruding to the object side from the first surface. A second surface on which the optical element closest to the object is disposed, and a step surface connecting the first surface and the second surface. In order to increase the area of the second surface by reducing the area of the first surface, the discharge port is disposed on the step surface instead of the first surface that has been conventionally disposed.

本発明に係る内視鏡によれば、外装筐体先端の第二面を大きく設計して被写体との接触面積を増加させることができるため、被写体に対する第二面の接触位置を安定させることができる。   According to the endoscope of the present invention, the second surface at the front end of the exterior housing can be designed to be large so that the contact area with the subject can be increased, so that the contact position of the second surface with respect to the subject can be stabilized. it can.

本発明に係る内視鏡は、先端が外装筐体の基端と連結固着する挿入部可撓管と、外部装置と接続される基端部とを有した構成としてもよい。この場合、流体路は、基端部から挿入部可撓管を通じて外装筐体に至る内視鏡の略全長に亘って配置されており、吐出口が外装筐体先端の段差面に配置されるように流体路先端付近で流路が折り曲げられている。   The endoscope according to the present invention may have a configuration including an insertion portion flexible tube whose distal end is connected and fixed to the proximal end of the exterior casing, and a proximal end portion connected to an external device. In this case, the fluid path is disposed over substantially the entire length of the endoscope from the base end portion to the exterior housing through the insertion portion flexible tube, and the discharge port is disposed on the step surface at the distal end of the exterior housing. Thus, the flow path is bent near the front end of the fluid path.

流体路は、組立作業を容易にするため、外装筐体内に収容保持された吐出口を有するノズル部材と、基端部から挿入部可撓管を通じてノズル部材との接続位置まで配置されるパイプ部材とを有し、外装筐体と挿入部可撓管とを連結固着させたときに流路が連通する構成としてもよい。   In order to facilitate assembly work, the fluid path includes a nozzle member having a discharge port accommodated and held in the exterior housing, and a pipe member arranged from the base end portion to a connection position with the nozzle member through the insertion portion flexible tube. It is good also as a structure which a flow path connects when an exterior housing | casing and an insertion part flexible tube are connected and fixed.

外装筐体先端の段差面において、吐出口は、外装筐体先端の第一面を効率的に洗浄するため、外装筐体先端の第二面よりも第一面に近い側に配置された構成としてもよい。また、吐出口は、第一の光学系の最も物体側の光学素子に向けて配置され、当該光学素子を効率的に洗浄する構成としてもよい。   In the step surface at the front end of the outer casing, the discharge port is disposed closer to the first surface than the second surface at the front end of the outer casing in order to efficiently clean the first surface at the front end of the outer casing. It is good. Further, the discharge port may be arranged toward the optical element closest to the object side of the first optical system, and the optical element may be efficiently cleaned.

外装筐体先端の第二面は、例えば平面又は非平面で構成されている。非平面の具体的形状として、例えば所定の平面形状に対して溝部が形成された凹凸面形状が想定される。溝部は、例えば第二面の所定の基準点を中心に放射状に延びるように配置された複数の長尺溝形状としてもよい。   The second surface at the front end of the exterior housing is configured as a flat surface or a non-planar surface, for example. As the non-planar specific shape, for example, an uneven surface shape in which a groove is formed with respect to a predetermined planar shape is assumed. For example, the groove portion may have a plurality of long groove shapes arranged so as to extend radially around a predetermined reference point on the second surface.

外装筐体先端の第二面は、外装筐体に貼り付けられた弾性体の面としてもよい。この場合、被写体に対して第二面を当て付けたとき、第二面が適度に変形して被写体に密着するため、接触面積が増加して被写体に対する第二面の接触位置が安定する。   The second surface at the front end of the exterior housing may be a surface of an elastic body attached to the exterior housing. In this case, when the second surface is applied to the subject, the second surface is appropriately deformed and comes into close contact with the subject, so that the contact area is increased and the contact position of the second surface with respect to the subject is stabilized.

外装筐体先端の第二面の端面は、内視鏡の挿入性を向上させるため、例えば所定の面取り加工面又はテーパ面である。   The end surface of the second surface at the distal end of the exterior housing is, for example, a predetermined chamfered surface or a tapered surface in order to improve the insertability of the endoscope.

流体路は、例えば送気送水共用の一本の流体路又は送気送水を夫々行う二本の流体路である。   The fluid paths are, for example, a single fluid path shared by air / water supply or two fluid paths that perform air / water supply.

外装筐体は、第一の光学系を通じた被写体像を視認する術者に外装筐体先端の第二面と被写体との大凡の位置関係を把握させるため、外装筐体先端の第一面に対して物体側に突出する第二面を含む部分の一部が第一の光学系の画角に入るように外形状が形成されてもよい。   The exterior housing is attached to the first surface of the exterior housing tip so that an operator who views the subject image through the first optical system can grasp the approximate positional relationship between the second surface of the exterior housing tip and the subject. On the other hand, the outer shape may be formed so that a part of the portion including the second surface protruding toward the object side falls within the angle of view of the first optical system.

第一の光学系は、例えば外部から取り込んだ被写体像を外装筐体内に配置された所定の固体撮像素子の撮像面上に結像する光学構成を有する一般的な電子内視鏡用光学系である。また、第二の光学系は、例えば所定の点光源による照射光束の集光点からの反射光のみを抽出する共焦点ピンホールを有する光学構成を持つ、共焦点顕微鏡の原理を応用して内視鏡への実装に適するように設計された共焦点観察用光学系である。   The first optical system is, for example, a general electronic endoscope optical system having an optical configuration that forms an image of a subject captured from the outside on an imaging surface of a predetermined solid-state imaging device disposed in an exterior housing. is there. In addition, the second optical system, for example, applies the principle of a confocal microscope having an optical configuration having a confocal pinhole that extracts only the reflected light from the condensing point of the irradiated light beam by a predetermined point light source. This is a confocal observation optical system designed to be suitable for mounting on a endoscope.

本発明によれば、被写体に対する外装筐体先端の第二面の接触位置を安定させるのに好適な内視鏡が提供される。具体的には、本発明に係る内視鏡によれば、吐出口を外装筐体の第一面と第二面との段差面に配置したことにより、外装筐体先端の第二面を大きく設計して被写体との接触面積を増加させることができたため、被写体に対する第二面の接触位置を安定させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the endoscope suitable for stabilizing the contact position of the 2nd surface of the exterior housing | casing tip with respect to a to-be-photographed object is provided. Specifically, according to the endoscope according to the present invention, the discharge port is arranged on the step surface between the first surface and the second surface of the exterior housing, so that the second surface at the front end of the exterior housing is enlarged. Since the contact area with the subject can be increased by designing, the contact position of the second surface with respect to the subject can be stabilized.

本発明の実施形態に係る内視鏡システムの構成を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly the composition of the endoscope system concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る一体型内視鏡が有する先端部の外観を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows the external appearance of the front-end | tip part which the integrated endoscope which concerns on embodiment of this invention has. 本発明の実施形態に係る一体型内視鏡が有する先端部の先端面を臨む正面図である。It is a front view which faces the front end surface of the front-end | tip part which the integrated endoscope which concerns on embodiment of this invention has. 図3(b)におけるA−A断面を示す図である。It is a figure which shows the AA cross section in FIG.3 (b). 本発明の実施形態に係る一体型内視鏡が有する先端部外装筐体と送気送水ノズルユニットとの関係を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the relationship between the front-end | tip part exterior housing | casing and the air / water supply nozzle unit which the integrated endoscope which concerns on embodiment of this invention has. 別の実施形態に係る一体型内視鏡が有する先端部の外観を示す外観斜視図及び外観正面図である。It is the external appearance perspective view and external appearance front view which show the external appearance of the front-end | tip part which the integrated endoscope which concerns on another embodiment has.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る内視鏡システムについて説明する。   Hereinafter, an endoscope system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の内視鏡システム1の構成を概略的に示す図である。図1に示されるように、内視鏡システム1は、被写体を撮影するための一体型内視鏡100を有している。一体型内視鏡100は、可撓性を有するシースによって外装された挿入部可撓管110を備えている。挿入部可撓管110の先端には、硬質性を有する樹脂製筐体(以下、「先端部外装筐体112a」と記す。)によって外装された先端部112の基端が連結している。挿入部可撓管110と先端部112との連結箇所にある湾曲部114は、挿入部可撓管110の基端に連結された手元操作部116からの遠隔操作によって屈曲自在に構成されている。この屈曲機構は、一般的な電子スコープに組み込まれている周知の機構であり、手元操作部116の湾曲操作ノブの回転操作に連動した操作ワイヤの牽引によって湾曲部114を屈曲させるように構成されている。先端部112の方向が上記ノブの回転操作による屈曲動作に応じて変わることにより、一体型内視鏡100による撮影領域が移動する。   FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an endoscope system 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the endoscope system 1 has an integrated endoscope 100 for photographing a subject. The integrated endoscope 100 includes an insertion portion flexible tube 110 that is sheathed by a flexible sheath. At the distal end of the insertion portion flexible tube 110, the proximal end of the distal end portion 112 that is sheathed by a rigid resin casing (hereinafter, referred to as “a distal end exterior housing 112 a”) is connected. The bending portion 114 at the connection portion between the insertion portion flexible tube 110 and the distal end portion 112 is configured to be bendable by remote operation from a hand operation portion 116 connected to the proximal end of the insertion portion flexible tube 110. . This bending mechanism is a well-known mechanism incorporated in a general electronic scope, and is configured to bend the bending portion 114 by pulling the operation wire in conjunction with the rotation operation of the bending operation knob of the hand operation portion 116. ing. When the direction of the distal end portion 112 is changed according to the bending operation by the rotation operation of the knob, the imaging region by the integrated endoscope 100 moves.

内視鏡システム1には、二つの撮像システムが組み込まれている。一つは、被写体を標準的な倍率及び解像度で撮像する一般的な内視鏡撮像システムと同様の撮像システム(以下、「通常撮像システム」と記す。)である。もう一つは、通常撮像システムよりも高倍率かつ高解像度で被写体を撮像する撮像システム(以下、「共焦点撮像システム」と記す。)である。   The endoscope system 1 incorporates two imaging systems. One is an imaging system similar to a general endoscope imaging system (hereinafter, referred to as “normal imaging system”) that images a subject with standard magnification and resolution. The other is an imaging system (hereinafter referred to as a “confocal imaging system”) that images a subject at a higher magnification and higher resolution than a normal imaging system.

内視鏡システム1は、通常撮像システムを構成する電子内視鏡用プロセッサ200を有している。図1に示されるように、電子内視鏡用プロセッサ200は、光源装置210、画像処理コントローラ220、エアポンプ230、液体槽240を有している。光源装置210は、イグナイタ、ランプ、調光機構等を有しており、図示省略されたLCB(Light Carrying Bundle)の入射端と結合している。LCBは、入射端に入射した光源装置210からの照明光を伝送し、先端部外装筐体112a内に配された射出端から射出する。なお、エアポンプ230及び液体槽240は、通常撮像システムを構成する必須の要素ではない。エアポンプ230及び液体槽240は、電子内視鏡用プロセッサ200に搭載された構成に限らず、電子内視鏡用プロセッサ200とは異なる別個独立した装置に搭載された構成としてもよい。   The endoscope system 1 includes an electronic endoscope processor 200 that constitutes a normal imaging system. As shown in FIG. 1, the electronic endoscope processor 200 includes a light source device 210, an image processing controller 220, an air pump 230, and a liquid tank 240. The light source device 210 includes an igniter, a lamp, a dimming mechanism, and the like, and is coupled to an incident end of an LCB (Light Carrying Bundle) (not shown). The LCB transmits illumination light from the light source device 210 incident on the incident end, and is emitted from the emission end arranged in the distal end exterior casing 112a. Note that the air pump 230 and the liquid tank 240 are not essential elements constituting the normal imaging system. The air pump 230 and the liquid tank 240 are not limited to the configuration mounted on the electronic endoscope processor 200, and may be mounted on a separate and independent device from the electronic endoscope processor 200.

図2は、先端部112の外観を示す外観斜視図である。図2に示されるように、先端部外装筐体112aの先端面は、段差を隔てて形成された第一面112bと第二面112cを有している。第一面112bには、通常撮像システムを構成する一対の配光レンズ112d及び電子内視鏡用対物レンズ112eが配置されている。また、処置具挿入口118に挿入され鉗子チャンネル(不図示)を通された鉗子等の処置具を外部へ突出させるための鉗子突出口112fも配置されている。   FIG. 2 is an external perspective view showing the external appearance of the distal end portion 112. As shown in FIG. 2, the distal end surface of the distal end exterior casing 112a has a first surface 112b and a second surface 112c formed with a step therebetween. On the first surface 112b, a pair of light distribution lenses 112d and an electronic endoscope objective lens 112e constituting a normal imaging system are arranged. Also, a forceps projecting port 112f for projecting a treatment tool such as a forceps inserted into the treatment tool insertion port 118 and passed through a forceps channel (not shown) is also arranged.

LCBの射出端から射出した照明光は、配光レンズ112dを介して被写体を照明する。被写体からの反射光は、電子内視鏡用対物レンズ112eを介して、先端部外装筐体112a内に配置された固体撮像素子120の受光面上で光学像を結ぶ。固体撮像素子120は、例えばベイヤ型画素配置を有する単板式カラーCCD(Charge Coupled Device)であり、画像処理コントローラ220から供給されるクロックパルスに従って、映像のフレームレートに同期したタイミングで駆動する。固体撮像素子120は、受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積して、R、G、Bの各色に応じた信号に変換する。変換された信号は、図示省略された信号ケーブルを介して画像処理コントローラ220に入力し、所定の画像処理を施されてNTSC(National Television System Committee)やPAL(Phase Alternating Line)等の所定の規格に準拠した映像信号に変換される。変換された映像信号がモニタ200Mに順次入力することにより、標準的な倍率及び解像度の被写体のカラー画像がモニタ200Mの表示画面に表示される。   The illumination light emitted from the exit end of the LCB illuminates the subject via the light distribution lens 112d. The reflected light from the subject forms an optical image on the light receiving surface of the solid-state imaging device 120 disposed in the distal end exterior casing 112a through the electronic endoscope objective lens 112e. The solid-state imaging device 120 is, for example, a single-plate color CCD (Charge Coupled Device) having a Bayer pixel arrangement, and is driven at a timing synchronized with a video frame rate in accordance with a clock pulse supplied from the image processing controller 220. The solid-state imaging device 120 accumulates an optical image formed by each pixel on the light receiving surface as a charge corresponding to the amount of light, and converts it into a signal corresponding to each color of R, G, and B. The converted signal is input to the image processing controller 220 via a signal cable (not shown), and is subjected to predetermined image processing to a predetermined standard such as NTSC (National Television System Committee) or PAL (Phase Alternating Line). Is converted into a video signal conforming to By sequentially inputting the converted video signals to the monitor 200M, a color image of a subject having a standard magnification and resolution is displayed on the display screen of the monitor 200M.

内視鏡システム1は、共焦点撮像システムを構成する共焦点用プロセッサ300を有している。共焦点撮像システムを用いた共焦点観察は、生体粘膜等の被写体の表層から深層に向かう断層位置の画像を得るため、先端部外装筐体112aの第二面112cを被写体に当て付けた状態で行う。一方、通常撮像システムを用いて通常観察を行う場合は、ボケのない鮮明な被写体像を得るため、電子内視鏡用対物レンズ112eの配置面(第一面112b)を例えば電子内視鏡用対物レンズ112eの焦点距離相当分だけ被写体から離す必要がある。そこで、先端部外装筐体112aは、第二面112cが第一面112bに対して所定量突出して位置するように形成されている。そのため、電子内視鏡用対物レンズ112eは、第二面112cを被写体に当て付けると、被写体を被写界深度に収める位置で安定する。   The endoscope system 1 includes a confocal processor 300 that constitutes a confocal imaging system. In the confocal observation using the confocal imaging system, in order to obtain an image of the tomographic position from the surface layer of the subject such as the biological mucous membrane to the deep layer, the second surface 112c of the distal outer casing 112a is applied to the subject. Do. On the other hand, when normal observation is performed using a normal imaging system, an arrangement surface (first surface 112b) of the electronic endoscope objective lens 112e is used for, for example, an electronic endoscope in order to obtain a clear subject image without blurring. It is necessary to move away from the subject by an amount equivalent to the focal length of the objective lens 112e. Therefore, the tip outer casing 112a is formed such that the second surface 112c is positioned so as to protrude a predetermined amount with respect to the first surface 112b. Therefore, the electronic endoscope objective lens 112e is stabilized at a position where the subject is within the depth of field when the second surface 112c is applied to the subject.

図1に示されるように、共焦点用プロセッサ300は、共焦点光源装置310、画像処理コントローラ320を有している。また、一体型内視鏡100の先端部外装筐体112aには、共焦点撮像システムを構成する共焦点光学系ユニット130が配置されている。共焦点光学系ユニット130と共焦点光源装置310は、共焦点顕微鏡の原理を応用して内視鏡システム1への実装に適するように設計された周知の構成を有しており、一体型内視鏡100の略全長に亘って配置された共焦点用光ファイバ(不図示)を介して光学的に結合している。   As shown in FIG. 1, the confocal processor 300 includes a confocal light source device 310 and an image processing controller 320. In addition, a confocal optical system unit 130 that constitutes a confocal imaging system is arranged in the distal end exterior casing 112a of the integrated endoscope 100. The confocal optical system unit 130 and the confocal light source device 310 have a well-known configuration that is designed to be suitable for mounting on the endoscope system 1 by applying the principle of the confocal microscope. They are optically coupled via a confocal optical fiber (not shown) disposed over substantially the entire length of the endoscope 100.

共焦点光源装置310は、被写体に対して励起光として作用する波長のレーザ光を射出して共焦点用光ファイバの基端に入射させる。共焦点用光ファイバの先端は、先端部外装筐体112a内において共焦点光学系ユニット130を構成し、三軸アクチュエータ(不図示)により軸線方向及び該方向と略直交する実質的平面上を周期的に移動する、共焦点撮像システムの二次的な点光源として機能する。そのため、共焦点用光ファイバの先端から射出された励起光は、先端部外装筐体112aの第二面112cに配置された共焦点用対物レンズ112gを介して被写体を三次元走査する。   The confocal light source device 310 emits laser light having a wavelength that acts as excitation light on the subject and makes it incident on the proximal end of the confocal optical fiber. The tip of the confocal optical fiber constitutes a confocal optical system unit 130 in the tip end exterior casing 112a, and is periodically cycled in the axial direction and on a substantially plane substantially orthogonal to the direction by a triaxial actuator (not shown). Function as a secondary point light source of a confocal imaging system that moves in a moving manner. Therefore, the excitation light emitted from the tip of the confocal optical fiber scans the subject three-dimensionally via the confocal objective lens 112g disposed on the second surface 112c of the tip outer casing 112a.

共焦点用光ファイバの先端は、共焦点用対物レンズ112gの像側焦点位置に配置されているため、共焦点ピンホールとして機能する。すなわち、共焦点用光ファイバの先端には、励起光によって照射された被写体の散乱成分(蛍光)のうち当該先端と光学的に共役な集光点からの蛍光のみが入射する。共焦点用光ファイバの先端に入射した蛍光は、共焦点光源装置310に伝送されてレーザ光源からの励起光と分離・検出され、画像処理コントローラ320に入力する。   Since the tip of the confocal optical fiber is disposed at the image-side focal position of the confocal objective lens 112g, it functions as a confocal pinhole. That is, only the fluorescence from the condensing point optically conjugate with the tip of the scattering component (fluorescence) of the subject irradiated with the excitation light is incident on the tip of the confocal optical fiber. The fluorescence incident on the tip of the confocal optical fiber is transmitted to the confocal light source device 310, separated and detected from the excitation light from the laser light source, and input to the image processing controller 320.

画像処理コントローラ320は、検出信号を一定のレートでサンプルホールド及びAD変換してデジタル検出信号を得る。上記実質的平面方向に対応する画像については、信号取得タイミングと画素位置(画素アドレス)とを関連付けた所定のリマップテーブルに従い、各デジタル検出信号により表現される点像の画素アドレスへの割り当てが行われ、二次元画像が生成される。また、点光源(共焦点用光ファイバの先端)の軸線方向の位置は、共焦点光学系ユニット130内で常時モニタリングされ、画像処理コントローラ320に転送されている。画像処理コントローラ320は、点光源の軸線方向位置の情報を参照して二次元画像の生成を各軸線方向位置に対して行う。各軸線方向位置に対応する二次元画像を積層することにより、三次元画像が得られる。画像処理コントローラ320は、生成した三次元画像の信号をNTSCやPAL等の所定の規格に準拠した映像信号に変換してモニタ300Mに出力する。モニタ300Mの表示画面には、高倍率かつ高解像度の被写体の三次元共焦点画像が表示される。   The image processing controller 320 obtains a digital detection signal by sample-holding and AD converting the detection signal at a constant rate. For the image corresponding to the substantially planar direction, the point image represented by each digital detection signal is assigned to the pixel address in accordance with a predetermined remapping table in which the signal acquisition timing and the pixel position (pixel address) are associated. A two-dimensional image is generated. The position of the point light source (the tip of the confocal optical fiber) in the axial direction is constantly monitored in the confocal optical system unit 130 and transferred to the image processing controller 320. The image processing controller 320 generates a two-dimensional image for each axial position with reference to the information on the axial position of the point light source. A three-dimensional image is obtained by stacking two-dimensional images corresponding to the respective axial positions. The image processing controller 320 converts the generated 3D image signal into a video signal conforming to a predetermined standard such as NTSC or PAL, and outputs the video signal to the monitor 300M. On the display screen of the monitor 300M, a high-magnification and high-resolution three-dimensional confocal image of the subject is displayed.

なお、先端部外装筐体112aは、第一面112bに対して物体側に突出する第二面112cを含む部分の一部が電子内視鏡用対物レンズ112eの画角に入るように外形状が形成されている。そのため、モニタ200Mの表示画面には標準的な倍率及び解像度の被写体の画像に加えて、先端部外装筐体112aのうち共焦点光学系ユニット130を収容する部分の一部が表示される。これにより、術者は、被写体と第二面112cとの大凡の位置関係をモニタ200Mの表示画面を通じて把握することができる。   The tip outer casing 112a has an outer shape so that a part of the portion including the second surface 112c protruding toward the object side with respect to the first surface 112b falls within the angle of view of the electronic endoscope objective lens 112e. Is formed. Therefore, in addition to the image of the subject with standard magnification and resolution, a part of the portion of the front end exterior casing 112a that houses the confocal optical system unit 130 is displayed on the display screen of the monitor 200M. Thereby, the surgeon can grasp the approximate positional relationship between the subject and the second surface 112c through the display screen of the monitor 200M.

図3(a)〜(c)の各図は、一体型内視鏡100の先端部112の先端面を臨む正面図である。説明の便宜上、図3(b)においては、先端部外装筐体112a内に配置された送気送水ノズルユニット160の周囲だけ一部断面で示し、図3(c)においては、一部断面に加えて送気送水ノズルユニット160から流体が吐出された状態を示す。図4は、図3(b)におけるA−A断面を示す図である。図5(a)、(b)は、先端部外装筐体112aと送気送水ノズルユニット160との関係を示す分解斜視図である。   3A to 3C are front views of the distal end surface of the distal end portion 112 of the integrated endoscope 100. FIG. For convenience of explanation, in FIG. 3 (b), only the periphery of the air / water supply nozzle unit 160 disposed in the distal end exterior casing 112a is shown in a partial cross section, and in FIG. 3 (c), a partial cross section is shown. In addition, a state in which fluid is discharged from the air / water supply nozzle unit 160 is shown. FIG. 4 is a diagram showing a cross section taken along the line AA in FIG. FIGS. 5A and 5B are exploded perspective views showing the relationship between the tip outer casing 112a and the air / water nozzle unit 160. FIG.

図4に示されるように、先端部外装筐体112a内には、所定の収容スペースを有するノズルユニット保持体162が取り付けられている。送気送水ノズルユニット160は、先端部外装筐体112aの後方から(図5(a)参照)上記収容スペースに略隙間無く嵌め込まれて収容保持される(図4、図5(b)参照)。送気送水ノズルユニット160とノズルユニット保持体162との間には、気密性・水密性を向上させるため、Oリング164が取り付けられている(図4参照)。   As shown in FIG. 4, a nozzle unit holding body 162 having a predetermined accommodation space is attached in the tip end exterior casing 112a. The air / water supply nozzle unit 160 is fitted and held in the housing space from the rear side of the outer casing 112a (see FIG. 5A) with almost no gap (see FIGS. 4 and 5B). . An O-ring 164 is attached between the air / water supply nozzle unit 160 and the nozzle unit holder 162 in order to improve airtightness and watertightness (see FIG. 4).

送気送水ノズルユニット160は、左右に並んで配置された送気ノズル142と送水ノズル152を有している。挿入部可撓管110の先端を先端部112の基端に連結固着させると、送気ノズル142の基端口に送気パイプ140の先端が差し込まれて送気ノズル142と送気パイプ140が連結し、送気流路が連通する。これと同時に、送水ノズル152の基端口に送水パイプ150の先端が差し込まれて送水ノズル152と送水パイプ150が連結し、送水流路が連通する。図1に示されるように、送気パイプ140、送水パイプ150は共に一体型内視鏡100の略全長に亘って配置されている。送気パイプ140、送水パイプ150の各基端はそれぞれ、エアポンプ230、液体槽240に連結している。   The air / water supply nozzle unit 160 includes an air supply nozzle 142 and a water supply nozzle 152 arranged side by side on the left and right. When the distal end of the insertion portion flexible tube 110 is connected and fixed to the proximal end of the distal end portion 112, the distal end of the air supply pipe 140 is inserted into the proximal end of the air supply nozzle 142, and the air supply nozzle 142 and the air supply pipe 140 are connected. However, the air supply flow path communicates. At the same time, the tip of the water supply pipe 150 is inserted into the proximal end of the water supply nozzle 152, the water supply nozzle 152 and the water supply pipe 150 are connected, and the water supply flow path is communicated. As shown in FIG. 1, both the air supply pipe 140 and the water supply pipe 150 are disposed over substantially the entire length of the integrated endoscope 100. The base ends of the air supply pipe 140 and the water supply pipe 150 are connected to the air pump 230 and the liquid tank 240, respectively.

送気ノズル142、送水ノズル152はそれぞれ、各基端口から一体型内視鏡100の長手方向(共焦点用光ファイバの軸線方向)に延びた流体路を有している。送気ノズル142、送水ノズル152の各先端は開口し、それぞれ、一体型内視鏡100の長手方向と略直交する軸を中心とした略円形の送気口144、送水口154を形成している。すなわち、一体型内視鏡100の長手方向に延びた流体路は、先端側で略直角方向に折れ曲がっている。送気送水ノズルユニット160は、送気口144及び送水口154が第一面112bと第二面112cをつなぐ(第一面112b及び第二面112cに対して垂直な)段差面112hに配置されるように(説明を加えると、送気口144及び送水口154が段差面112hに形成された開口から露出する位置に配置されるように)ノズルユニット保持体162(先端部外装筐体112a)に取り付けられている。   Each of the air supply nozzle 142 and the water supply nozzle 152 has a fluid path extending from the respective base end ports in the longitudinal direction of the integrated endoscope 100 (the axial direction of the confocal optical fiber). The tips of the air supply nozzle 142 and the water supply nozzle 152 are opened to form a substantially circular air supply port 144 and a water supply port 154 centering on an axis substantially orthogonal to the longitudinal direction of the integrated endoscope 100, respectively. Yes. That is, the fluid path extending in the longitudinal direction of the integrated endoscope 100 is bent in a substantially right angle direction on the distal end side. The air / water supply nozzle unit 160 is disposed on a step surface 112h where the air supply port 144 and the water supply port 154 connect the first surface 112b and the second surface 112c (perpendicular to the first surface 112b and the second surface 112c). As shown (in addition, the air supply port 144 and the water supply port 154 are arranged at positions exposed from the opening formed in the stepped surface 112h), the nozzle unit holder 162 (the tip outer casing 112a) Is attached.

手元操作部116に対して所定の操作を行うと、エアポンプ230から送気パイプ140に加圧エアが供給される。加圧エアは、送気パイプ140内を先端部112側に流れて送気ノズル142に達し、送気口144から外部に吐出する。手元操作部116に対して所定の別の操作を行うと、エアポンプ230から液体層240に加圧エアが供給される。液体層240内で加圧された液体(洗浄水)は、送水パイプ150内を先端部112側に流れて送水ノズル152に達し、送水口154から外部に吐出する。   When a predetermined operation is performed on the hand operation unit 116, pressurized air is supplied from the air pump 230 to the air supply pipe 140. The pressurized air flows through the air supply pipe 140 toward the tip 112, reaches the air supply nozzle 142, and is discharged from the air supply port 144 to the outside. When another predetermined operation is performed on the hand operation unit 116, pressurized air is supplied from the air pump 230 to the liquid layer 240. The liquid (washing water) pressurized in the liquid layer 240 flows through the water supply pipe 150 toward the tip 112, reaches the water supply nozzle 152, and is discharged from the water supply port 154 to the outside.

送気口144及び送水口154は、電子内視鏡用対物レンズ112e側に向けて流体を吐出するように形成されている。説明を加えると、送気口144及び送水口154は、一体型内視鏡100の長手方向と直交する軸に対して電子内視鏡用対物レンズ112e側にやや傾いた軸を中心に開口した形状を有している。送気口144又は送水口154から吐出した流体は、先端部外装筐体112aの第一面112b(主に電子内視鏡用対物レンズ112e)を洗浄する。   The air supply port 144 and the water supply port 154 are formed to discharge fluid toward the electronic endoscope objective lens 112e side. In other words, the air supply port 144 and the water supply port 154 open around an axis that is slightly inclined toward the electronic endoscope objective lens 112e side with respect to the axis orthogonal to the longitudinal direction of the integrated endoscope 100. It has a shape. The fluid discharged from the air supply port 144 or the water supply port 154 cleans the first surface 112b (mainly the objective lens 112e for an electronic endoscope) of the tip end exterior casing 112a.

なお、送気口144又は送水口154は、電子内視鏡用対物レンズ112eを効率的に洗浄するため、電子内視鏡用対物レンズ112eに近接配置されることが望ましい。そこで、本実施形態においては、送気口144又は送水口154を段差の根元部分(段差面112hにおいて第二面112cよりも第一面112bに近い側)に配置している。   It is desirable that the air supply port 144 or the water supply port 154 is disposed close to the electronic endoscope objective lens 112e in order to efficiently clean the electronic endoscope objective lens 112e. Therefore, in the present embodiment, the air supply port 144 or the water supply port 154 is disposed at the base of the step (on the step surface 112h, closer to the first surface 112b than the second surface 112c).

送水パイプ150は、図面を簡明化するため省略しているが、実際には二つに分岐した構成を有し、一方が送水ノズル152と接続し、他方が副送水ノズルと接続している。副送水ノズルに供給された液体は、先端部外装筐体112aの第一面112bに配置された副送水口170から外部に吐出され、送水口154からの液体だけでは洗浄できない第一面112b内の領域を補助的に洗浄する。   Although not shown in order to simplify the drawing, the water supply pipe 150 actually has a bifurcated configuration, one connected to the water supply nozzle 152 and the other connected to the sub-water supply nozzle. The liquid supplied to the auxiliary water supply nozzle is discharged to the outside from the auxiliary water supply port 170 disposed on the first surface 112b of the front end exterior casing 112a, and cannot be cleaned only with the liquid from the water supply port 154. Auxiliary cleaning of the area.

本実施形態においては、従来第一面に配置されていた送気・送水口を第一面112bと直交する段差面112hに配置したため、その分だけ第一面112bを小さく設計すると共に第二面112cを大きく設計することができた。そのため、共焦点観察時における第二面112cと被写体との接触面積が広くなり、被写体に対する第二面112cの接触位置を安定させ易くなる。例えば患者の動きや生体内における拍動等に起因する接触位置のずれが抑えられて、精確な断層画像の取得に資する。また、第二面112cと被写体とが正面接触でなく傾きをもって接触した場合も従来と比べて接触面積を確保することができる。   In the present embodiment, since the air / water supply port that has been conventionally arranged on the first surface is arranged on the step surface 112h orthogonal to the first surface 112b, the first surface 112b is designed to be smaller and the second surface is designed accordingly. 112c could be designed large. Therefore, the contact area between the second surface 112c and the subject at the time of confocal observation is widened, and the contact position of the second surface 112c with respect to the subject is easily stabilized. For example, the displacement of the contact position caused by the patient's movement or pulsation in the living body is suppressed, which contributes to the acquisition of an accurate tomographic image. Further, when the second surface 112c and the subject are in contact with each other with an inclination instead of the front contact, the contact area can be ensured as compared with the conventional case.

また、本実施形態においては、第二面112cの面積増加に伴い第二面112cの寸法上の制約が緩くなる。そのため、例えば第二面112cのR面取り112Rを大きく設計して先端部112の挿入性を向上させることができる。なお、R面取り112Rは、C面取りやテーパ面に置き換えてもよい。   Moreover, in this embodiment, the restrictions on the dimension of the 2nd surface 112c become loose with the area increase of the 2nd surface 112c. Therefore, for example, the R chamfer 112R of the second surface 112c can be designed to be large so that the insertability of the tip 112 can be improved. The R chamfer 112R may be replaced with a C chamfer or a tapered surface.

以上が本発明の実施形態の説明である。本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば第二面112cは、上述した本実施形態では平面であるが、別の実施形態では凹凸面や曲面等の非平面としてもよい。   The above is the description of the embodiment of the present invention. The present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. For example, the second surface 112c is a flat surface in the present embodiment described above, but may be a non-planar surface such as an uneven surface or a curved surface in another embodiment.

図6(a)、(b)はそれぞれ、別の実施形態に係る先端部112の外観を示す外観斜視図、外観正面図である。図6(a)、(b)の各図に示されるように、第二面112cには、複数の溝加工部112iが形成されている。各溝加工部112iは、長尺状の溝形状を有しており、長尺溝形状が共焦点用対物レンズ112gの中心軸を中心に放射状に延びるように形成され配置されている。長尺溝形状は、鋭部を持たない滑らかな形状を有しており、最深部であっても第二面112cに対する深さが例えば0.1mm程度である。第二面112cに溝加工部112iを形成したことによって第二面112cの表面積が増加するため、第二面112cを被写体に当て付けた際の接触面積が増加する。そのため、被写体に対する第二面112cの接触位置がより一層安定し、患者の動きや生体内における拍動等に起因する接触位置のずれが効果的に抑えられる。各溝加工部112iの形状や寸法、数、配置等は、接触対象である大腸や小腸、胃、食道等との接触面積を効率的に増加させるため、例えば種々の生体表面の凹凸パターンを総合的に考慮したうえで設定される。   FIGS. 6A and 6B are an external perspective view and an external front view showing the external appearance of the distal end portion 112 according to another embodiment. As shown in FIGS. 6A and 6B, the second surface 112c has a plurality of groove processing portions 112i. Each groove processing portion 112i has a long groove shape, and is formed and arranged so that the long groove shape extends radially around the central axis of the confocal objective lens 112g. The long groove shape has a smooth shape having no sharp portion, and the depth with respect to the second surface 112c is, for example, about 0.1 mm even at the deepest portion. Since the surface area of the second surface 112c is increased by forming the grooved portion 112i on the second surface 112c, the contact area when the second surface 112c is applied to the subject increases. Therefore, the contact position of the second surface 112c with respect to the subject is further stabilized, and the displacement of the contact position due to the movement of the patient, pulsation in the living body, and the like is effectively suppressed. The shape, size, number, arrangement, and the like of each groove processing portion 112i are used to increase the contact area with the large intestine, small intestine, stomach, esophagus, etc., which are the objects to be contacted. It is set after considering it.

上述した本実施形態では、送気流路(送気パイプ140、送気ノズル142、送気口144)と送水流路(送水パイプ150、送水ノズル152、送水口154)とが別であるが、別の実施形態では、送気流路と送水流路を単一の流路で構成し、送気送水を共通の流路を通じて行うようにしてもよい。   In the present embodiment described above, the air supply channel (the air supply pipe 140, the air supply nozzle 142, the air supply port 144) and the water supply channel (the water supply pipe 150, the water supply nozzle 152, the water supply port 154) are different. In another embodiment, the air supply channel and the water supply channel may be configured as a single channel, and the air / water supply may be performed through a common channel.

第二面112cは、被写体に押し付けられた際に適度に変形して接触面積が確保されるように薄膜の弾性部材が貼り付けられてもよい。   The second surface 112c may be affixed with a thin film elastic member so as to be appropriately deformed and ensure a contact area when pressed against the subject.

1 内視鏡システム
100 一体型内視鏡
112 先端部
112a 先端部外装筐体
112b 第一面
112c 第二面
112d 配光レンズ
112e 電子内視鏡用対物レンズ
112f 鉗子突出口
112g 共焦点用対物レンズ
112h 段差面
112i 溝加工部
112R R面取り
140 送気パイプ
142 送気ノズル
144 送気口
150 送水パイプ
152 送水ノズル
154 送水口
160 送気送水ノズルユニット
162 ノズルユニット保持体
164 Oリング
170 副送水口
200 電子内視鏡用プロセッサ
300 共焦点用プロセッサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Endoscope system 100 Integrated endoscope 112 The front-end | tip part 112a The front-end | tip part exterior housing | casing 112b The 1st surface 112c The 2nd surface 112d The light distribution lens 112e The objective lens 112f for electronic endoscopes The forceps protrusion 112g Confocal objective lens 112h Stepped surface 112i Grooving portion 112R R chamfer 140 Air supply pipe 142 Air supply nozzle 144 Air supply port 150 Water supply pipe 152 Water supply nozzle 154 Water supply port 160 Air supply / water supply nozzle unit 162 Nozzle unit holder 164 O-ring 170 Sub-water supply port 200 Electronic endoscope processor 300 Confocal processor

Claims (11)

第一、第二の光学系、及び所定の外部装置から供給される流体を伝送して吐出口から吐出させる流体路を収容した外装筐体
を有し、
前記外装筐体の先端面は、
前記第一の光学系の最も物体側の光学素子が配置される第一面と、
前記第一面よりも物体側に突出した位置に形成され、前記第二の光学系の最も物体側の光学素子が配置される第二面と、
前記第一面と前記第二面とをつなぐ段差面と、
を有し、
前記吐出口は、
前記段差面に配置され、
前記第二面は、
所定の平面形状に対して溝部が形成された凹凸面形状であり、
前記溝部は、
それぞれが異なる方向に延びており、前記第二面が被写体に当て付けられた際に接触する程度に浅く形成された複数の溝形状を有する、
内視鏡。
The first and second optical systems, and an exterior housing that contains a fluid path that transmits fluid supplied from a predetermined external device and discharges the fluid from the discharge port,
The front end surface of the outer casing is
A first surface on which an optical element closest to the object side of the first optical system is disposed;
A second surface on which an optical element closest to the object side of the second optical system is disposed, the second surface being formed at a position protruding toward the object side from the first surface;
A step surface connecting the first surface and the second surface;
Have
The discharge port is
Arranged on the step surface,
The second surface is
It is an uneven surface shape in which grooves are formed with respect to a predetermined planar shape
The groove is
Each extending in different directions, and having a plurality of groove shapes formed shallow enough to contact when the second surface is applied to the subject ,
Endoscope.
先端が前記外装筐体の基端と連結固着する挿入部可撓管と、
前記外部装置と接続される基端部と、
を有し、
前記流体路は、
前記基端部から前記挿入部可撓管を通じて前記外装筐体に至る前記内視鏡の略全長に亘って配置されており、前記吐出口が前記段差面に配置されるように該流体路の先端付近で流路が折り曲げられている
請求項1に記載の内視鏡。
An insertion portion flexible tube whose tip is connected and fixed to the base end of the exterior housing;
A proximal end connected to the external device;
Have
The fluid path is
The endoscope is disposed over substantially the entire length of the endoscope from the base end portion to the exterior casing through the insertion portion flexible tube, and the fluid passage is arranged so that the discharge port is disposed on the step surface. The flow path is bent near the tip ,
The endoscope according to claim 1.
前記流体路は、
前記外装筐体内に収容保持された前記吐出口を有するノズル部材と、
前記基端部から前記挿入部可撓管を通じて前記ノズル部材との接続位置まで配置されるパイプ部材と、
を有し、
前記外装筐体と前記挿入部可撓管とを連結固着させたときに流路が連通する
請求項2に記載の内視鏡。
The fluid path is
A nozzle member having the discharge port accommodated and held in the exterior housing;
A pipe member disposed from the base end portion to a connection position with the nozzle member through the insertion portion flexible tube;
Have
When the outer casing and the insertion portion flexible tube are connected and fixed, the flow path communicates .
The endoscope according to claim 2.
前記段差面において、前記吐出口は、前記第二面よりも前記第一面に近い側に配置されている
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の内視鏡。
In the step surface, the discharge port is disposed closer to the first surface than the second surface .
The endoscope according to any one of claims 1 to 3.
前記段差面において、前記吐出口は、前記第一の光学系の最も物体側の光学素子に向けて配置されている
請求項1から請求項4の何れか一項に記載の内視鏡。
In the step surface, the discharge port is disposed toward the optical element closest to the object side of the first optical system .
The endoscope according to any one of claims 1 to 4.
前記溝部は、
前記第二面の所定の基準点を中心に放射状に延びるように配置された複数の長尺溝形状を有する
請求項1から請求項5の何れか一項に記載の内視鏡。
The groove is
Having a plurality of elongated groove shapes arranged radially extending about a predetermined reference point of the second surface ;
The endoscope according to any one of claims 1 to 5 .
前記第二面は、
前記外装筐体に貼り付けられた弾性体の面である
請求項1から請求項の何れか一項に記載の内視鏡。
The second surface is
It is a surface of an elastic body attached to the exterior casing ,
The endoscope according to any one of claims 1 to 6 .
前記第二面の端面は、
所定の面取り加工面又はテーパ面である
請求項1から請求項の何れか一項に記載の内視鏡。
The end surface of the second surface is
A predetermined chamfered surface or a tapered surface ;
The endoscope according to any one of claims 1 to 7 .
前記流体路は、
送気送水共用の一本の流体路又は送気送水を夫々行う二本の流体路である
請求項1から請求項の何れか一項に記載の内視鏡。
The fluid path is
One fluid path for air / water sharing or two fluid paths for air / water supply ,
The endoscope according to any one of claims 1 to 8 .
前記外装筐体は、
前記第一面に対して物体側に突出する前記第二面を含む部分の一部が前記第一の光学系の画角に入るように外形状が形成されている
請求項1から請求項の何れか一項に記載の内視鏡。
The outer casing is
The outer shape is formed such that a part of the portion including the second surface protruding toward the object side with respect to the first surface falls within the angle of view of the first optical system .
The endoscope according to any one of claims 1 to 9 .
前記第一の光学系は、
取り込んだ被写体像を前記外装筐体内に配置された所定の固体撮像素子の撮像面上に結像する光学構成を有し、
前記第二の光学系は、
所定の点光源による照射光束の集光点からの反射光のみを抽出する共焦点ピンホールを有する光学構成を有する
請求項1から請求項10の何れか一項に記載の内視鏡。
The first optical system includes:
An optical configuration that forms an image of the captured subject on an imaging surface of a predetermined solid-state imaging device disposed in the exterior housing;
The second optical system includes
Having an optical arrangement having a confocal pinhole to extract only the reflected light from the focal point of the irradiation light beam with a predetermined point light source,
The endoscope according to any one of claims 1 to 10 .
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