JP6578359B2 - 特殊光内視鏡装置 - Google Patents

Description

本発明は、特殊光内視鏡装置に関する。

現状、内視鏡による病変部の観察と特定は、まず、白色光により大まかな表面のスクリーニング観察を行い、病変が疑わしい場所をある程度特定し、その後、疑わしい場所を拡大し、狭帯域光観察等の特殊光により、血管の異常などの詳細な観察を実施する。

その場合、スクリーニングの大まかな表面観察と拡大詳細観察のそれぞれの場面で照明光を白色光と特殊光で切り替えて用いている。

しかし、最初のステップである白色光のスクリーニングだけでは、誤り無く確実に病変部を捕らえることは、事実上困難であり、見落としも存在する。

特開２００９−２９７３１３号公報

本発明の目的は、病変部の見落とし少なくスクリーニングをおこなえる内視鏡装置を提供することである。

内視鏡装置は、波長の異なる複数の狭帯域光で構成された照明光を内視鏡先端部から射出する照明手段と、前記照明手段から射出された照明光によって照明された観察対象の像を撮る撮像手段を備えている。前記照明手段は、前記複数の狭帯域光の光量をそれぞれ独立して制御する光量出力調整手段を有している。前記内視鏡装置は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの三種類のモードで観察可能である。前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なるスペクトルパターンの照明光を射出する。
第一の態様では、前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンに近い第一のスペクトルパターンをもつ照明光と、特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンに近い第二のスペクトルパターンをもつ照明光を選択的に射出する。
第二の態様では、前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と特殊光モードにおける照明光に共通に含まれる狭帯域光を含む照明光を射出し、前記共通に含まれる狭帯域光の光量は、白色光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量との間の光量である。
第三の別の態様では、前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量との間の光量の照明光を射出する。
第四の態様では、前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量の平均の光量の各狭帯域光から構成されている照明光を射出する。
第五の態様では、前記照明手段は、白色光モードにおいては、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）のうち少なくとも二つの色領域に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、特殊光モードにおいては、緑色（Ｇ）の領域と紫色（Ｖ）の領域の少なくとも一方に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、ハイブリッドモードにおいては、白色光モードにおける照明光に含まれる狭帯域光を含む色領域と特殊光モードおける照明光に含まれる狭帯域光を含む色領域の各領域に少なくとも一つの狭帯域光を有しており、かつ、特殊光モードにおける照明光に含まれる狭帯域光を含む色領域以外の色領域内の狭帯域光の光量が、特殊光モードと比べて高い照明光を射出する。
第六の態様では、前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と比較して、波長３８０〜５００ｎｍの青紫色領域の狭帯域光の光量が高く、かつ、特殊光モードにおける照明光よりも白色光モードに近い色味を保持している照明光を射出する。
第七の態様では、前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と比較して、波長５００〜５７０ｎｍの緑黄色領域の狭帯域光の光量が高く、かつ、白色光モードにおける照明光と略等しい色味を保持している照明光を射出する。

病変部の見落とし少なくスクリーニングをおこなえる内視鏡装置が提供される。

図１は、一実施形態による特殊光内視鏡装置のブロック構成図である。 図２は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの一形態とのそれぞれにおける照明光のスペクトルパターンとモニタの表示画像を模式的に示している。 図３は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの第一および第二の形態とのそれぞれにおけるスペクトルパターンとモニタの表示画像の一例を模式的に示している。 図４は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの第一および第二の形態とのそれぞれにおけるスペクトルパターンとモニタの表示画像の別の例を模式的に示している。 図５は、ハイブリッドモードにおける照明光のスペクトルパターンの一例を示している。 図６は、ハイブリッドモードにおける照明光のスペクトルパターンの別の例を示している。 図７は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの一形態とのそれぞれにおける照明光のスペクトルパターンとモニタの表示画像の別の例を模式的に示している。 図８は、図１に示された入力部の構成を示している。 図９は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの第一および第二の形態とのそれぞれにおけるモニタの表示画像を示している。 図１０は、図１に示された特殊光内視鏡装置２００の具体的な構成例を示している。

図１に示すように、本実施形態の特殊光内視鏡装置２００は、照明光を生成して出力する光源装置７０と、被検体の空洞内に挿入され光源装置７０からの照明光を観察対象に照射して観察対象の像を撮りその像信号を生成して出力する挿入部８０と、挿入部８０からの像信号を処理して画像を生成する画像処理装置９０と、画像処理装置９０によって生成された画像を表示するモニタ１００と、入力操作を受け付ける入力部１１０とを有している。

挿入部８０は、コネクタ２２とコネクタ５２を介して光源装置７０と画像処理装置９０に着脱自在にそれぞれ接続される。

光源装置７０は、赤の色度を持つ狭帯域光源ユニット１０Ａと、緑の色度を持つ狭帯域光源ユニット１０Ｂと、青の色度を持つ狭帯域光源ユニット１０Ｃと、紫色の色度を持つ狭帯域光源ユニット１０Ｄと、接続線３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄを介して狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに電気的にそれぞれ接続されており、各々の狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの射出光量を独立して制御する光源コントローラ３０と、光ファイバ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを介して狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに光学的にそれぞれ接続されており、各々の狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄから射出される光を結合して照明光とする光結合器２０と、照明光を挿入部８０へ導光する光ファイバ２１とを有している。

挿入部８０は、コネクタ２２を介して光源装置７０の光ファイバ２１と光学的に接続される光ファイバ２３と、光ファイバ２３により導光された照明光を挿入部８０の先端から観察対象に向けて拡散させて射出する拡散部４０と、挿入部８０の先端において観察対象からの光を二次元的に受光するＣＣＤ等の撮像素子５０と、撮像素子５０の電気信号を画像処理装置９０に伝達するための撮像ケーブル５１とを有している。

画像処理装置９０は、コネクタ５２を介して挿入部８０の撮像ケーブル５１と電気的に接続される撮像ケーブル５３と、撮像ケーブル５３を介して供給される撮像素子５０からの像信号を画像処理するコントローラ６０を備えている。コントローラ６０には、画像処理された画像などを出力するモニタ１００が接続線６２を介して電気的に接続されている。またコントローラ６０には、画像処理等の指示を与える入力部１１０が接続線６３を介して電気的に接続されている。コントローラ６０は、光源装置７０の光源コントローラ３０に接続線６１を介して電気的に接続されており、入力部１１０からの指示により光源コントローラ３０を制御する。

狭帯域光源ユニット１０Ａは、赤色の波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発する。狭帯域光源ユニット１０Ｂは、緑色の波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発する。狭帯域光源ユニット１０Ｃは、青色の波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発する。狭帯域光源ユニット１０Ｄは、紫色の波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発する。

具体的には、狭帯域光源ユニット１０Ａは、５７０〜７８０ｎｍの波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発する。狭帯域光源ユニット１０Ｂは、５００〜５７０ｎｍの波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発する。狭帯域光源ユニット１０Ｃは、４５０〜５００ｎｍの波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発する。狭帯域光源ユニット１０Ｄは、３８０〜４５０ｎｍの波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発する。

狭帯域光源ユニット１０Ｂは、例えば、５１０〜５５０ｎｍの波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発してよい。または、狭帯域光源ユニット１０Ｂは、緑色の波長領域である５３０〜５５０ｎｍの波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発してよい。狭帯域光源ユニット１０Ｄは、例えば、３８０〜４４５ｎｍの波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発してよい。または、狭帯域光源ユニット１０Ｄは、紫色の波長領域である３９０〜４４５ｎｍの波長領域に含まれる波長をもつ狭帯域光を発してよい。

各狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、例えば、一つの狭帯域光源で構成されてよい。しかし、これに限らず、各狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、複数の狭帯域光源で構成されてよい。狭帯域光源は、例えば、レーザで構成されてよい。しかし、これに限らず、狭帯域光源は、ＬＥＤなどの波長幅が１０〜２０ｎｍ程度の光源で構成されてもよい。

各狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、光源コントローラ３０により、任意に独立して射出光量が制御されることが可能である。

光ファイバ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，２１，２３は、マルチモードファイバで構成されている。一例として、コア径１０５μｍ、クラッド径１２５μｍ、外皮となる保護層を含めた径がφ０．３〜０．５ｍｍ程度の細いファイバが使用され得る。

本実施形態の特殊光内視鏡装置２００は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの三種類のモードで観察対象を観察可能である。三種類のモードは互いに排他的である。白色光モードは、観察対象の表面観察に適した光の照明光を照射して、白色の表示画像で観察するモードである。白色光モードでは、観察対象に対して太陽光等の照明光を照射したときに観察される、観察対象の自然な色である白色の表示画像が再現されればよく、照明光が白色ではなくてもよい。特殊光モードは、血管観察に適した特殊光の照明光を照射して観察するモードである。ハイブリッドモードは、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードの照明光とも特殊光モードの照明光とも異なる照明光を照射して観察するモードである。

従って、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なるスペクトルパターンの照明光を射出する。

例えば、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンに近い第一のスペクトルパターンをもつ照明光と、特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンに近い第二のスペクトルパターンをもつ照明光を選択的に射出する。例えば、第二のスペクトルパターンは、第一のスペクトルパターンと略等しい色味を保持し、かつ、第一のスペクトルパターンと可視光領域以外の狭帯域光の光量が異なっている。

ここで、「略等しい色味を保持している」とは、例えば、ＣＩＥ１９７６Ｌ*ａ*ｂ*表色系で最もスタンダードな色差式として広く利用されているΔＥの値が１０以内、望ましくは３以内であることを意味している。

また、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と特殊光モードにおける照明光に共通に含まれる狭帯域光を含む照明光を射出する。共通に含まれる狭帯域光の光量は、白色光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量との間の光量である。

また、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量との間の光量の照明光を射出する。

また、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量の平均の光量の各狭帯域光から構成されている照明光を射出する。

また、光源装置７０は、白色光モードにおいては、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）のうち少なくとも二つの色領域に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、特殊光モードにおいては、緑色（Ｇ）の領域と紫色（Ｖ）の領域の少なくとも一方に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、ハイブリッドモードにおいては、白色光モードにおける照明光に含まれる狭帯域光を含む色領域と特殊光モードにおける照明光に含まれる狭帯域光を含む色領域の各領域に少なくとも一つの狭帯域光を有しており、かつ、特殊光モードにおける照明光に含まれる狭帯域光を含む色領域以外の色領域内の狭帯域光の光量が、特殊光モードと比べて高い照明光を射出する。

例えば、光源装置７０は、白色光モードにおいては、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）の各領域に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、特殊光モードにおいては、緑色（Ｇ）の領域と紫色（Ｖ）の領域の少なくとも一方に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、ハイブリッドモードにおいては、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）と紫色（Ｖ）の各領域に少なくとも一つの狭帯域光を有しており、かつ、特殊光モードにおける照明光に含まれていない色領域内の狭帯域光の光量が高められている照明光を射出する。

また、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と比較して、波長３８０〜５００ｎｍの青紫色領域の狭帯域光の光量が高く、かつ、特殊光モードにおける照明光よりも白色光モードに近い色味を保持している照明光を射出する。例えば、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と比較して、波長３８０〜５００ｎｍの青紫色領域の狭帯域光の光量が高く、かつ、白色光モードにおける照明光と略等しい色味を保持している照明光を射出する。さらに、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、色味が維持されるように黄赤領域の狭帯域光の光量を調整する。

また、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と比較して、波長５００〜５７０ｎｍの緑黄色領域の狭帯域光の光量が高く、かつ、白色光モードにおける照明光と略等しい色味を保持している照明光を射出する。さらに、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、色味が維持されるように赤色領域と青色領域の狭帯域光の光量を調整する。

また、光源装置７０は、特殊光モードにおいては、３８０〜４４５ｎｍと５１０〜５５０ｎｍの波長領域の各々に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、白色光モードにおいては、３８０〜５００ｎｍと５００〜５７０ｎｍと５７０〜７００ｎｍの波長領域の各々に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出する。

また、光源装置７０は、特殊光モードにおいて、紫色である３９０〜４４５ｎｍの波長領域と緑色である５３０〜５５０ｎｍの波長領域の各々に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出する。

図２は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの一形態とのそれぞれにおける照明光のスペクトルパターンとモニタの表示画像を模式的に示している。

白色光モードにおける照明光は、表面観察に適した白色光であり、赤色と緑色と青色の波長領域に一つずつ狭帯域光を有している。ここにおいて、白色は、広義には、赤の色味が若干高い白色や青の色味が若干高い白色など、厳密には白色の色味から外れた白色を含むものとする。

白色光は、狭帯域光源ユニット１０Ａから射出される赤色光（Ｒ）と、狭帯域光源ユニット１０Ｂから射出される緑色光（Ｇ）と、狭帯域光源ユニット１０Ｃから射出される青色光（Ｂ）との光量比が所定の値になるように狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが制御されることによって作り出される。白色光モードにおいて、狭帯域光源ユニット１０Ｄは、必ずしも停止されている必要はない。狭帯域光源ユニット１０Ｄから射出される紫色光（Ｖ）の光量がわずかであれば、例えば、赤色光（Ｒ）の光量の１／２０以下であれば、照明光は実質的に白色光であると見なされてよい。

特殊光モードにおける照明光は、血管観察に適した特殊光であり、３８０〜５００ｎｍと５００〜５７０ｎｍの波長領域の各々に一つの狭帯域光を有しており、それらの光量が被検体に応じて適切に制御されている。好ましい特殊光は、紫色光と緑色光を使用した狭帯域光観察（Narrow Band Imaging NBI）に使用されるものであり、紫色の波長領域である３９０〜４４５ｎｍと緑色の波長領域である５３０〜５５０ｎｍの波長領域の各々に一つの狭帯域光を有している。

特殊光は、狭帯域光源ユニット１０Ｂから射出される緑色光（Ｇ）と、狭帯域光源ユニット１０Ｄから射出される紫色光（Ｖ）との光量比が所定の値になるように狭帯域光源ユニット１０Ｂ，１０Ｄが制御されることによって作り出される。特殊光モードにおいて、狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｃは、必ずしも停止されている必要はない。例えば、狭帯域光源ユニット１０Ａから射出される赤色光（Ｒ）の光量がわずかであれば、例えば、緑色光（Ｇ）または紫色光（Ｖ）の光量の１／２０以下であれば、照明光は実質的に特殊光であると見なされてよい。狭帯域光源ユニット１０Ｃから射出される青色光（Ｂ）についても同様である。

ハイブリッドモードにおける照明光は、白色光と特殊光のいずれとも異なる光であり、狭帯域光源ユニット１０Ａから射出される赤色光（Ｒ）と、狭帯域光源ユニット１０Ｂから射出される緑色光（Ｇ）と、狭帯域光源ユニット１０Ｃから射出される青色光（Ｂ）と、狭帯域光源ユニット１０Ｄから射出される紫色光（Ｖ）との光量比が、白色光の光量比と特殊光の光量比のいずれとも異なる値になるように狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが制御されることによって作り出される。

この光量比は、必ずしも一組の一定値である必要はなく、例えば、複数組の一定値の間で切り替えられてもよく、あるいは、光量比を決定する四つの数値が独立に段階的または連続的に変化されてもよい。このような光量比の指定や切り替えや変更は、入力部１１０からの指示によっておこなわれる。このため、入力部１１０は、狭帯域光源ユニット１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの各々の射出光量を指定または任意に変化させるためのインターフェースを有していてよい。

図２には、光量比が一組の一定値であるハイブリッドモードの一形態が示されている。ハイブリッドモードのこの一形態における照明光のスペクトルパターンは、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なっている。より詳しくは、ハイブリッドモードのこの一形態における照明光のスペクトルパターンは、白色光のスペクトルパターンと比較して、特殊光に支配的に含まれる緑色光（Ｇ）と紫色光（Ｖ）の光量が高められたものとなっている。別の見方からすると、ハイブリッドモードのこの一形態における照明光のスペクトルパターンは、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンの中間的なものとも言える。

白色光モードにおいて、モニタ１００に表示される画像では、観察対象の表面形状観察画像は良好に映し出されているが、観察対象の血管画像は映し出されていない。一方、特殊光モードにおいて、モニタ１００に表示される画像では、観察対象の血管画像は良好に映し出されているが、観察対象の表面形状観察画像は映し出されていない。これに対して、ハイブリッドモードのこの一形態において、モニタ１００に表示される画像では、観察対象の表面形状観察画像が映し出されているとともに、観察対象の血管画像も映し出されている。

図３は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの第一および第二の形態とのそれぞれにおけるスペクトルパターンとモニタの表示画像の一例を模式的に示している。

この観察例では、ハイブリッドモードは、光量比が互いに異なる第一の形態と第二の形態の間で切り替え可能になっている。つまり、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、第一のスペクトルパターンをもつ照明光と、第一のスペクトルパターンとは異なる第二のスペクトルパターンをもつ照明光を選択的に射出可能である。

白色光モードでは、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と紫色光（Ｖ）の光量比は３：２：１：０に設定される。この場合、表面のスクリーニングに適した画像が得られる。

ハイブリッドモードの第一の形態では、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と紫色光（Ｖ）の光量比は３：３：１：１に設定される。この場合、照明光は、基本的には表面のスクリーニングに適した白色光であるが、血管観察が可能な緑色光と紫色光が若干加算されていることにより、表面形状画像に薄く血管画像が重ねられた画像が得られる。つまり、この照明光による観察は、病変部のスクリーニングをおこなう大まかな表面の観察の目的に重きを置いた、白色光観察に近い観察と言える。

ハイブリッドモードの第二の形態では、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と紫色光（Ｖ）の光量比は１：３：１：３に設定される。このハイブリッドモードの第二の形態における照明光のスペクトルパターンは、ハイブリッドモードの第一の形態における照明光のスペクトルパターンと比較して、特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンに近いものとなっている。この場合、若干の白色光を残しつつも、紫色と緑色の光量が高くされているため、ハイブリッドモードの第一の形態と比較して、血管の観察に適した特殊光により近い画像が得られる。つまり、この照明光による観察は、病変部の詳細な観察の目的に重きを置いた、特殊光観察に近い観察と言える。

尚、照明光のスペクトルパターンの近さは、総光量（赤色光、緑色光、青色光、紫色光の合計光量）に占める各波長の光量の比率（割合）で判断する。例えば、図３の白色光モードとハイブリッドモードの第一の形態のスペクトルパターンにおける各色の光量比によると、白色光モードの赤色光（Ｒ）および緑色光（Ｇ）の各光量比は、それぞれ５０％、３３．３％であり、青色光（Ｂ）および紫（色）の各光量比１６．７％、０％よりも少なくとも約２倍以上は高いことから、赤色光の光量、緑色光の光量＞青色光の光量、紫色光の光量の関係が成り立つ。

次に、ハイブリッドモードの第一の形態では、赤色光（Ｒ）および緑色光（Ｇ）の各光量比は両方とも３７．５％であり、青色光（Ｂ）および紫（Ｖ）の各光量比１２．５％よりも約３倍程度高いことから、白色光モードと同様に、赤色光の光量、緑色光の光量＞青色光の光量、紫色光の光量の関係が成り立つ。

一方、ハイブリッドモードの第二の形態では、緑色光の光量、紫色光の光量＞赤色光の光量、青色光の光量の関係となる。

以上より、ハイブリッドモードの第一の形態のスペクトルパターンは、ハイブリッドモードの第二の形態のスペクトルパターンよりも、白色光モードのスペクトルパターンに近いと判断されてよい。

特殊光モードでは、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と紫色光（Ｖ）の光量比は０：１：０：１に設定される。この場合、血管の観察に適した画像が得られる。

白色光モードとハイブリッドモードと特殊光モードを順に切り替えることによって、観察対象のスクリーニング、疑わしい部位の効率良く正確なスクリーニングに続いて、病変部の観察がおこなえる。

図４は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの第一および第二の形態とのそれぞれにおけるスペクトルパターンとモニタの表示画像の別の例を模式的に示している。

この観察例において、白色光モードにおける赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と紫色光（Ｖ）の光量比と、特殊光モードにおける赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と紫色光（Ｖ）の光量比は、それぞれ、図３の観察例と同様である。

この観察例でも、図３の観察例と同様に、ハイブリッドモードは、光量比が互いに異なる第一の形態と第二の形態の間で切り替え可能になっている。つまり、光源装置７０は、ハイブリッドモードにおいて、第一のスペクトルパターンをもつ照明光と、第一のスペクトルパターンとは異なる第二のスペクトルパターンをもつ照明光を選択的に射出可能である。

この観察例では、ハイブリッドモードの第一の形態では、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と紫色光（Ｖ）の光量比は１：１：３：３に設定される。また、ハイブリッドモードの第二の形態では、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と紫色光（Ｖ）の光量比は３：１：３：３に設定される。すなわち、第一のスペクトルパターンと第二のスペクトルパターンにおいて、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）の光量比は同じであり、紫色光（Ｖ）の光量だけが異なっている。

第一のスペクトルパターンと第二のスペクトルパターンが、このような光量比に設定されていることによって、例えば、第一のスペクトルパターンの照明光から第二のスペクトルパターンの照明光に切り替えられるとき、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）の光量が変更されることなく、紫色光（Ｖ）の光量だけが変更されるので、観察画像の色味が変わることなく、血管が見えやすくなる。照明光の切り替えの際、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）の光量は、その光量比を一定に保って変更されてもよい。

図５は、ハイブリッドモードにおける照明光のスペクトルパターンの一例を示している。

この例では、照明光は、基本的には白色光の色味で、波長５３０ｎｍ程度の緑色光の光量が増加されている。これにより、スクリーニングに適した画像に、深層の血管の観察画像が重ねられた画像が得られる。

図６は、ハイブリッドモードにおける照明光のスペクトルパターンの別の例を示している。

この例では、照明光は、白色光モードにおける各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける各狭帯域光の光量の平均の光量の各狭帯域光から構成されている。別の言い方をすれば、ハイブリッドモードにおける照明光の各狭帯域光の光量比は、特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量比の各数値と白色モードにおける照明光の各狭帯域光の光量比の各数値が足し合わされた比となっている。

また、白色光モードは、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）のうち異なる２色の光を用いて白色光を生成することによって達成されてもよい。図７は、赤色光（Ｒ）と青色光（Ｂ）の２色の光によって白色光モードが達成された例を示している。この観察例の白色光モードでは、赤色光（Ｒ）の光量比は５１％であり、緑色光（Ｇ）の光量比は０％であり、青色光（Ｂ）の光量比は４９％である。例えば、赤色光（Ｒ）は、波長６００ｎｍの光であってよく、青色（Ｂ）光は、波長４９０ｎｍの光であってよい。この場合の色味は、ＣＩＥ色度図（ＣＩＥ１９３１）から、これらの２色の波長を結んだ直線上の中点となり、白色となる。

次に、各モードの切り替えの方法について説明する。続く説明では、便宜上、ハイブリッドモードの第一の形態とハイブリッドモードの第二の形態をそれぞれハイブリッドモード１とハイブリッドモード２と呼称し、おのおのが一つのモードであると見なして説明する。

図８は、入力部１１０の構成を示している。入力部１１０は、観察モードを選択するための観察モード選択スイッチ１１１と、光量を調整するための光量調整スイッチ１１２と、情報を入力するための入力キー１１３と、入力された情報を表示するための表示パネル１１４を有している。

観察モード選択スイッチ１１１は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモード１とハイブリッドモード２に対応して四つのボタンを有している。光量調整スイッチ１１２は、赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）と紫色光（Ｖ）の光量をそれぞれ独立に調整するための四つのスライドレバーを有している。

装置起動後の初期設定モードは、基本的には白色光モードに設定されており、モニタ１００には白色光モードの観察画像が映し出される。

ここで、各モードの切り替えは、観察中における観察者によって任意のタイミングでおこなわれることが可能である。切り替えは、入力部１１０に搭載されている観察モード選択スイッチ１１１のいずれかのボタンを押下して白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモード１とハイブリッドモード２のいずれかを選択することによっておこなわれる。

装置起動後の初期設定モードは、入力部１１０に搭載されている入力キー１１３によって変更されることが可能である。入力キー１１３によって入力された情報は、表示パネル１１４に表示され、入力値の確認が容易にできる。

尚、観察モード選択スイッチ１１１は、スコープに搭載されていてもよい。スコープについては後述する。

次にハイブリッドモードの操作について説明する。

例えば、白色光モードにおいて観察中に表面形状に加え、表層血管などの情報を確認したい場合、観察者は、観察モード選択スイッチ１１１で、ハイブリッドモードを選択する。ここでは仮に、選択されたハイブリッドモードはハイブリッドモード１であるとする。選択後、図８に示されるように、モニタ１００にはハイブリッドモード１の画像が現れる。ハイブリッドモード１の各色の光量は、あらかじめ任意に設定されたスペクトルパターン値となっている。

観察者は、まずは、あらかじめ設定したスペクトルパターンで照射されたハイブリッドモード１の画像をモニタ１００上で確認する。観察者は、その後、モニタ１００を見ながら所望の画像が得られるように光量調整をおこなう。光量調整は、所望の色味となるようにモニタ１００を見ながら入力部１１０に搭載されている光量調整スイッチ１１２の各スライドレバーを観察者が操作することによっておこなわれる。

光量調整スイッチ１１２による光量調整は、基本的に任意のステップ幅をもって強弱を変化させておこなわれるが、連続的に強弱を変化させておこなわれてもよい。

尚、光量調整スイッチ１１２は、スコープに搭載されていてもよい。

ハイブリッドモードのスペクトルパターンの設定値については、入力部１１０に搭載されている入力キー１１３によって変更されることが可能である。入力キー１１３によって入力された情報は、表示パネル１１４に表示され、入力値の確認が容易にできる。

また、観察者は、任意のタイミングで観察モードを切り替えることができるだけでなく、任意のモードの観察画像をモニタ１００上に同時に表示させることもできる。

例えば、白色光モードで観察し、次にハイブリッドモード１に切り替える際、ハイブリッドモード１の観察画像に加え、白色光モードの観察画像も継続してモニタ１００上に表示されてよい。さらに、図９に示されるように、白色光モードとハイブリッドモード１に加えて、ハイブリッドモード２と特殊光モードの最大四つのモードの観察画像がモニタ１００上に同時に表示されてよい。また、四つのモードの観察画像は、モニタ１００上に順次表示されてよい。

また、各モードの観察画像の表示については、全てのモードの観察画像をリアルタイムでモニタ１００に表示してもよいし、任意のモードの観察画像のみリアルタイム表示で表示し、他のモードの観察画像は静止画表示してもよい。

複数のモードの観察画像をモニタ１００に表示する場合、入力部１１０によって、表示するモードの選択や各モードの表示条件、例えば「常時リアルタイム表示」や「任意指定のモード以外は静止画表示」などの表示条件設定の入力が可能である。

これまでに説明したように、本実施形態の特殊光内視鏡装置２００では、白色光モードと特殊光モードでの観察に加えて、ハイブリッドモードでの観察が可能である。これにより、ある程度の画質のスクリーニングと血管観察の両方の画像が得られるため、高速でおおまかなスクリーニングに適した画像を得ることができる。このため、スクリーニングの際の病変部の見落としが低減されることが期待される。

ここでは、ハイブリッドモードの各色光の光量比の例を示したが、これに限ることなく、被写体の状況や環境により、適切に各色光の光量比が調整された値が用いられてもよい。

また、ハイブリッドモードの各色の光量は連続的に変化されてもよい。これにより、例えば、白色光のスペクトルパターンから特殊光のスペクトルパターンへシームレスに変化させることができるようになる。そのほか、ハイブリッドモードの各色の光量は任意に変化されてもよい。これによって、大まかな倍率下や、さほど高倍率でない中途半端な倍率下において、スクリーニングと簡易的な血管異常観察を同時に実現し、病変部の同定確率を上げることが可能となる。

図１０は、図１に示された特殊光内視鏡装置２００の具体的な構成例を示している。特殊光内視鏡装置２００は、スコープ１３０と、スコープ１３０に接続される本体部１４０と、本体部１４０に接続されるモニタ１００を有している。本体部１４０は、光源装置７０と画像処理装置９０と入力部１１０を含んでいてよい。

スコープ１３０は、被観察体を含む被挿入体に挿入される可撓性の挿入部８０と、挿入部８０の基端側に連結された操作部１２０とを有している。挿入部８０は、スコープ先端側の細長い管状部分であり、先端硬質部８１と、先端硬質部８１の基端側に連結された湾曲部８２と、湾曲部８２の基端側に連結された可撓管部８３とを有している。先端硬質部８１には、前述した撮像素子５０や拡散部４０が内蔵されている。湾曲部８２は、操作部１２０を操作することにより所望の方向に湾曲可能である。可撓管部８３は湾曲自在であり、例えば、被挿入体の湾曲形状に沿って湾曲可能である。

操作部１２０は、可撓管部８３の基端側に連結された折れ止め部１２１と、折れ止め部１２１の基端側に連結された把持部１２２とを有している。折れ止め部１２１には、挿入部８０内に延びている挿通チャンネルにつながる処置具挿通口１２３が設けられている。把持部１２２は、湾曲部８２を湾曲操作するための湾曲操作ダイヤル１２４と、送気や送水や吸引や撮影等をおこなうための複数のスイッチ１２５とを有している。

挿入部８０と操作部１２０の内部には、先端が拡散部４０に接続された光ファイバ２３と、先端が撮像素子５０に接続された撮像ケーブル５１が延びている。光ファイバ２３と撮像ケーブル５１は、把持部１２２の基端側から側方に延出しており、ユニバーサルコード１２６を構成している。ユニバーサルコード１２６の基端には接続コネクタ１２７が設けられ、接続コネクタ１２７が本体部１４０に着脱可能に接続される。

図１０の構成例では、スコープ１３０は、挿入部８０と操作部１２０を有しているが、少なくとも挿入部８０を有している構造体であってよい。言い換えれば、スコープ１３０は、広義には、挿入部８０を有している構造体であり、狭義には挿入部８０と操作部１２０を有している構造体であってよい。スコープ１３０は、挿入部８０と操作部１２０に加えて、ユニバーサルコード１２６を含んでいてもよい。

操作部１２０の複数のスイッチ１２５は、前述した観察モード選択スイッチ１１１や光量調整スイッチ１１２を含んでいてもよい。

Claims (12)

1. 内視鏡装置であって、
   波長の異なる複数の狭帯域光で構成された照明光を内視鏡先端部から射出する照明手段と、
   前記照明手段から射出された照明光によって照明された観察対象の像を撮る撮像手段を備えており、
   前記照明手段は、前記複数の狭帯域光の光量をそれぞれ独立して制御する光量出力調整手段を有しており、
   前記内視鏡装置は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの三種類のモードで観察可能であり、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なるスペクトルパターンの照明光を射出し、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンに近い第一のスペクトルパターンをもつ照明光と、特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンに近い第二のスペクトルパターンをもつ照明光を選択的に射出する、内視鏡装置。
2. 前記第二のスペクトルパターンは、第一のスペクトルパターンと略等しい色味を保持し、かつ、第一のスペクトルパターンと可視光領域以外の狭帯域光の光量が異なっている、請求項１に記載の内視鏡装置。
3. 内視鏡装置であって、
   波長の異なる複数の狭帯域光で構成された照明光を内視鏡先端部から射出する照明手段と、
   前記照明手段から射出された照明光によって照明された観察対象の像を撮る撮像手段を備えており、
   前記照明手段は、前記複数の狭帯域光の光量をそれぞれ独立して制御する光量出力調整手段を有しており、
   前記内視鏡装置は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの三種類のモードで観察可能であり、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なるスペクトルパターンの照明光を射出し、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と特殊光モードにおける照明光に共通に含まれる狭帯域光を含む照明光を射出し、
   前記共通に含まれる狭帯域光の光量は、白色光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量との間の光量である、内視鏡装置。
4. 内視鏡装置であって、
   波長の異なる複数の狭帯域光で構成された照明光を内視鏡先端部から射出する照明手段と、
   前記照明手段から射出された照明光によって照明された観察対象の像を撮る撮像手段を備えており、
   前記照明手段は、前記複数の狭帯域光の光量をそれぞれ独立して制御する光量出力調整手段を有しており、
   前記内視鏡装置は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの三種類のモードで観察可能であり、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なるスペクトルパターンの照明光を射出し、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量との間の光量の照明光を射出する、内視鏡装置。
5. 内視鏡装置であって、
   波長の異なる複数の狭帯域光で構成された照明光を内視鏡先端部から射出する照明手段と、
   前記照明手段から射出された照明光によって照明された観察対象の像を撮る撮像手段を備えており、
   前記照明手段は、前記複数の狭帯域光の光量をそれぞれ独立して制御する光量出力調整手段を有しており、
   前記内視鏡装置は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの三種類のモードで観察可能であり、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なるスペクトルパターンの照明光を射出し、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量と特殊光モードにおける照明光の各狭帯域光の光量の平均の光量の各狭帯域光から構成されている照明光を射出する、内視鏡装置。
6. 内視鏡装置であって、
   波長の異なる複数の狭帯域光で構成された照明光を内視鏡先端部から射出する照明手段と、
   前記照明手段から射出された照明光によって照明された観察対象の像を撮る撮像手段を備えており、
   前記照明手段は、前記複数の狭帯域光の光量をそれぞれ独立して制御する光量出力調整手段を有しており、
   前記内視鏡装置は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの三種類のモードで観察可能であり、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なるスペクトルパターンの照明光を射出し、
   前記照明手段は、白色光モードにおいては、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）のうち少なくとも二つの色領域に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、特殊光モードにおいては、緑色（Ｇ）の領域と紫色（Ｖ）の領域の少なくとも一方に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、ハイブリッドモードにおいては、白色光モードにおける照明光に含まれる狭帯域光を含む色領域と特殊光モードおける照明光に含まれる狭帯域光を含む色領域の各領域に少なくとも一つの狭帯域光を有しており、かつ、特殊光モードにおける照明光に含まれる狭帯域光を含む色領域以外の色領域内の狭帯域光の光量が、特殊光モードと比べて高い照明光を射出する、内視鏡装置。
7. 前記照明手段は、白色光モードにおいては、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）の各領域に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、特殊光モードにおいては、緑色（Ｇ）の領域と紫色（Ｖ）の領域の少なくとも一方に少なくとも一つの狭帯域光を有している照明光を射出し、ハイブリッドモードにおいては、赤色（Ｒ）と緑色（Ｇ）と青色（Ｂ）と紫色（Ｖ）の各領域に少なくとも一つの狭帯域光を有しており、かつ、特殊光モードにおける照明光に含まれていない色領域内の狭帯域光の光量が高められている照明光を射出する、請求項６に記載の内視鏡装置。
8. 内視鏡装置であって、
   波長の異なる複数の狭帯域光で構成された照明光を内視鏡先端部から射出する照明手段と、
   前記照明手段から射出された照明光によって照明された観察対象の像を撮る撮像手段を備えており、
   前記照明手段は、前記複数の狭帯域光の光量をそれぞれ独立して制御する光量出力調整手段を有しており、
   前記内視鏡装置は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの三種類のモードで観察可能であり、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なるスペクトルパターンの照明光を射出し、
   前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と比較して、波長３８０〜５００ｎｍの青紫色領域の狭帯域光の光量が高く、かつ、特殊光モードにおける照明光よりも白色光モードに近い色味を保持している照明光を射出する、内視鏡装置。
9. 前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と比較して、波長３８０〜５００ｎｍの青紫色領域の狭帯域光の光量が高く、かつ、白色光モードにおける照明光と略等しい色味を保持している照明光を射出する、請求項８に記載の内視鏡装置。
10. 前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、前記色味が維持されるように黄赤領域の狭帯域光の光量を調整する、請求項８に記載の内視鏡装置。
11. 内視鏡装置であって、
    波長の異なる複数の狭帯域光で構成された照明光を内視鏡先端部から射出する照明手段と、
    前記照明手段から射出された照明光によって照明された観察対象の像を撮る撮像手段を備えており、
    前記照明手段は、前記複数の狭帯域光の光量をそれぞれ独立して制御する光量出力調整手段を有しており、
    前記内視鏡装置は、白色光モードと特殊光モードとハイブリッドモードの三種類のモードで観察可能であり、
    前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、特殊光モードに含まれる狭帯域光の色領域の少なくとも一部を含み、白色光モードにおける照明光のスペクトルパターンと特殊光モードにおける照明光のスペクトルパターンのいずれとも異なるスペクトルパターンの照明光を射出し、
    前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、白色光モードにおける照明光と比較して、波長５００〜５７０ｎｍの緑黄色領域の狭帯域光の光量が高く、かつ、白色光モードにおける照明光と略等しい色味を保持している照明光を射出する、内視鏡装置。
12. 前記照明手段は、ハイブリッドモードにおいて、前記色味が維持されるように赤色領域と青色領域の狭帯域光の光量を調整する、請求項１１に記載の内視鏡装置。

Images