JPH02271820A - レーザ内視鏡システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は可視領域外の大出力レーザ光を出力するレー・
ザ内視鏡システムに関する。

「従来技術」 近年、細長の挿入部を体腔内等に挿入することにより、
切開を必要とすることなく体内等の対象部位を診断とか
観察することのできる光学式内視鏡が広く用いられるよ
うになった。

又、最近、光学像の伝送手段を設けることなく、対象光
学系の焦点面に電荷結合素子等の固体撮像素子を配設し
て、該固体撮像素子にて光学像を光電変換して電気信号
にして転送し、信号処理装置にて信号処理することによ
り、モニタ画面上に対象部位の画像を表示できるように
した電子式内視鏡が実用化された。

上記内視鏡は、処置具チャンネル内に処置具を用いるこ
とにより、病変部に対して治療処置を行うことができる
。

ところで、近年、各種レーザ装置が実用化されているが
、例えば、ＣＯ２レーザは発振能率が高くでき、且つ出
力も連続発振で非常に高出力で取り出せるのでその応用
が注目される。

上記ＣＯ２レーザの波長は１０．６［μ１１であり、可
視領域よりもはるかに波長が長いのでこのレーザ光を照
射して止血等の処置を行う場合、その照射ビームを観察
できないので安全上問題がある。

このため例えばＵＳパテント３，９０６．９５３号の従
来例ではＣＯ２レーザ光で照射される箇所を可視光で照
射するようにして、レーザ光の照射部位を確認できるよ
うにしている。

［発明が解決しようとする問題点１ 上記従来例は可視光性のレーザ光による照射部位を可視
光で同時に照射するようにしているが、可視光領域は単
一波長でないので、単一波長のＣｏ２レーザ光のような
再集光性を有せず、従ってＣＯ２レーザ光のｍ射部位に
一致させることは極めて困難である。このため、照射部
位の面積とか大きさを正確に確認することは実際上でき
ない。

このため、可視のレーザ光を確認のために用いることが
行われることがあるが、この場合にはこの可視のレーザ
装置が必要になる。

ところで、最近、フレキシブルなＣＯ２用ファイバが開
発され、このファイバを用いた応用が期待される。

このＣＯ２用ファイバはＡｇＣＪｌ等の材料が用いられ
るが、可視光を伝送することはできないので、さらに可
視光伝送用のファイバ等の導光手段が必要になり、内視
鏡の挿入部が太くなってしまう。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、ＣＯ
２レーザ光のように可視領域外のレーザ光の場合にも新
たに確認用のレーザ装置を必要とすることなく、治療用
レーザ光の照射部位等を正確に確認できるレーザ内視鏡
システムを提供することを目的とする。

［問題点を解決する手段及び作用］ 本発明では可視域外の波長の治療用等の大出力のレーザ
光を出力するレーザ装置と、該レーザ光を伝送するレー
ザ光伝送手段と、前記レーザ光の光出力を小さく切換え
る手段と共に、前記レーザ光に対して光電変換機能を備
えた撮像手段を用いてレーザ内視鏡システムを構成する
ことにより、新たに確認用のレーザ装置を必要としない
し、新たに導光手段を必要とすることなく大出力のレー
ザ光の照射部位を正確に確認できるようにしている。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の全体構成を示し、第２図は第１実施例
における光源部、ビデオプロセッサ、レーザ装置等の構
成を示し、第３図は第１実施例の動作説明図を示す。

第１図及び第２図に示すように第１実施例のレーザ内視
鏡システム１は、電子内視ａ！２と、この電子内祝１１
２に照明光を供給する光源部３及び信号処理する信号処
理部４を内蔵したビデオプロセッサ５と、この信号処理
部４から出力される映像信号を表示するモニタ６と、レ
ーザ光を出力するレーザ装Ｗ１７とから構成される。

上記電子内視１２は生体内等に挿入できるように細長の
挿入部８を有し、この挿入部８内には光源部３から供給
される照明光を伝送するライトガイド９が挿通されてい
る。このライトガイド９の先端面から体腔内対象部位１
０等に照明光を出射し、照明できるようにしである。

照明された部位は、挿入部８の先端部に取付けた対物レ
ンズ１１にてその焦点面に配設されたＣＣＤ１２に結像
される。このＣＣＤ１２で光電変換された信号はプリア
ンプ１３で増幅され、信号ケーブルを介して信号処理部
４に入力され、信号処理された映像がモニタ６で表示さ
れる。

上記電子内視鏡２は処置具を挿通することのできる（処
置具）チャンネル１４が設けてあり、このチャンネル１
４内に例えばＣＯ２レーザ光を伝送する光ファイバ１５
を挿通することができる。

この光ファイバ１５の一端をレーザ装置７に装着するこ
とにより、ＣＯ２レーザ１６のＣＯ２レーザ光が出力制
御手段１７でその出力が切換え可能な状態で供給される
。この出力制御手段１７はタイミングコントローラ１８
により光源部３と同期して動作する。

つまり、治療する際のガイド光として使用する場合には
出力制御手段１７によって、ＣＯ２レーザ光の出力がｍ
Ｗオーダの微弱な光出力に低減され、ＣＧＤＩ２の蓄積
期間のタイミングで出射ざれる。又、治療時にはフルパ
ワーまで出力を大きくできるように出力制御手段１７の
光出力の制限を解除する。

この第１実施例ではＣ○２レーザ光の波長域でも光電変
換機能を有するＣＣＤ１２を用いていることが特徴の一
つになっている。

以下光源部３等の具体的構成を第２図を参照して以下に
説明する。

ランプ２１の白色光は、モータ２２で回転される回転カ
ラーフィルタ２３を経てライトガイド９の端面に照射さ
れる。上記回転カラーフィルタ２３は、円板に３つの扇
状開口が設けられ、それぞれ赤、緑、青の波長帯を透過
する色フィルタ２４Ｒ，２４Ｇ、２４Ｂが取付けである
。従って、ライトガイド９には赤、緑、青の各波長の光
が供給され、この光が先端面から出射され、赤、緑、青
の面順次光で対象部位１０が照明される。

照明された対象部位１０は対物レンズ１１でＣＣＤ１２
に結像され、ドライブ回路２６からのドライブ信号の印
加により読み出され、プリアンプ１３を経てブリプロセ
ス回路２７に入力される。

このブリプロセス回路２７でγ補正等が行われた後、Ａ
／Ｄコンバータ２８にてディジタル信号に変換され、メ
モリ２９に書き込まれる。このメモリ２９は赤、緑、青
の照明光のもとてそれぞれ撮像された信号が順次書き込
まれ、読出し時には同時に読出され、Ｄ／Ａコンバータ
３０にてアナログ色信号Ｒ，Ｇ、Ｂに変換され、モニタ
６でカラー表示される。

ところで光ファイバ１５に治療用及び確認用のレーザ光
を出力するためのＣＯ２レーザ１６は、一対の共振用ミ
ラー３１ａ、３１ｂの間に放電管３２を配置し、その出
射光路上に減光フィルタ３３とシャッタ３４とが配設さ
れ、それぞれフィルタ駆動回路３５及びシャッタ駆動回
路３６によって駆動される。

上記フィルタ駆動回路３５及びシャッタ駆動回路３６は
、タイミングコントローラ１８により、その動作のタイ
ミングが制御される。

又、上記フィルタ駆動回路３５は、フットスイッチ３７
がオンされると、減光フィルタ３３を光路上から退避さ
せる動作を行う。

上記タイミングコントローラ１８には、色フイルタ検知
手段３８から色フィルタ２４Ｒ，２４Ｇ。

２４Ｂが照明光路上に介装された時間を検知した検知信
号が入力され、この検知信号に同期してシャッタ３４の
開閉、減光フィルタ３３の開閉（出射光路上への挿脱）
が制御される。

上記色フイルタ検知手段３８は例えばフォトインタラプ
タで構成され、各色フィルタ２４Ｒ，２４Ｇ、２４Ｂが
照明光路上に介装されると、例えば第３図（ａ）に示す
ような検知信号をタイミングコントローラ１８に出力す
る。

尚、放電管３２は、その電極（図示路）に電源３９から
放電用電流が供給される。

この第１実施例の動作を以下に説明する。

上記フットスイッチ３７が第３図（ｂ）に示すようにオ
フの場合には、減光フィルタ３３は同図（Ｃ）に示すよ
うに出射光路上に介装されており（ＩＮで示しである。

）、且つ同図（ｄ）に示すようにシャッタ３４は例えば
赤の色フィルタ２４Ｒ１が照明光路上に介装された時の
み開くように制御される。

従って、ＣＯ２レーザ１６の出力は、減光フィルタ３２
を通すことにより、第３図（ｅ）に示すように例えば数
ｍｗ程度の小さなレベルのレーザ光になり、光ファイバ
１５に供給されるレーザ光は赤の色フィルタ２４Ｒが照
明光路中に介装された期間のみとなる。

上記ＣＣＤ１２はＣＯ２レーデ光に感度を有するので、
その照射位置からの反射光により、光電変換した信号を
出力する。

従って、この場合には、モニタ画面上には、第１図又は
第２図に示すように対象部位がラカー表示されると共に
、光ファイバ１５の先端面から出射された位置が赤色の
スポットとして表示される。

従って、使用者は、その位置を正確に知ることができ、
所望とする位置にこのスポットを設定してフットスイッ
チ３７をオンすると、第３図（Ｃ）に示すように減光フ
ィルタ３３が光路上から退避すると共に、シャッタ３４
も同図（ｄ）に示すように光路上から退避する。

従って、光ファイバ１５には、第３図（ｅ）に示すよう
に大出力のＣＯ２レーザ光が供給され、上記設定された
位置に大出力のＣＯ２レーザ光が照射でき、切除とか止
血等の治療処置を行うことができる。

この第１実施例によれば、ＣＯ２レーザ１６の光出力を
制御して大出力の状態と微弱な出力状態とに切換えるこ
とにより、治療する際の照射位置等の確認を正確に行う
ことができる。つまり、ガイド光（確認のための光）の
場合にも、治療光の場合にもその光出力のレベルが異る
のみであるので、たとえ波長依存性がある光ファイバ１
５の場合でも、治療の際の照射位置の確認を精度良く行
うことができる。又、光ファイバ１５としては、使用さ
れるレーザ光の波長を伝送する機能を有するものであれ
ば良い。

又、可視域内のレーザ装置をガイド光として用いること
が必要なくなるので低コスト化できるし、新たにその導
光手段を挿入部内に挿通することも不必要となるので挿
入部を太くしなくても済む。

第４図は本発明の第２実施例におけるタイミングチャー
トを示す。

この第２実施例では、第２図に示すフットスイッチ３６
がオンされた時にも、Ｒ，Ｇ、Ｂの電荷蓄積内のみシャ
ッタ３３を開（ように制御している（第４図（ｄ）参照
）。従って、光ファイバ１５には、第４図（ｅ）に示す
ようにＲ，Ｇ、Ｂの電荷蓄積時間内に大出力のＣＯ２レ
ーザ光が供給される。その他は上記第１実施例と同様の
構成である。

この実施例によれば上記第１実施例の効果のほかに、電
荷蓄積時間内のみに大出力のレーザ光を照射しているの
で、読出し期間に大出力のＣＯ２レーザ光による露光の
影響、つまりスミアリングが生じるのを防止できる。

第５図は本発明の第３実施例及びその変形例のタイミン
グチャートを示し、ガイド光の出力時のタイミングを第
３図とは異るタイミングに設定したものである。

第５図（ａ）に示す色フイルタ検知手段の出力信号に対
し、第５図（ｂ）ではシャッタ３４を緑の色透過フィル
タ２４Ｇによる電荷蓄積期間内で開くように設定してい
る。この場合には、モニタ画面上には緑のスポットとし
て表示されることになる。

又、第５図（Ｃ）では、緑の色透過フィルタ２４Ｇの代
りに青の色透過フィルタ２４Ｂに同期させている。

又、第５図（ｄ）では、赤、緑、青の色透過フィルタ２
４Ｒ，２４Ｇ、２４Ｂによる電荷蓄積期間内でシャッタ
３４を開くように設定している。従って、この場合には
白色でガイド光が表示されることになる。

又、第５図（ｅ）では、例えば赤と緑の色透過フィルタ
２４Ｒ，２４Ｇによる電荷蓄積期間内にシャッタ３４を
開（ようにしている。このため赤と緑の中間色でガイド
光が表示される。

又、第６図に示す他の実施例のように、ガイド光として
用いる場合、シャッタ３４を常時開、減光シャッタ３２
を常時ＩＮにしても良い。この場合、ライン転送方式の
ＣＯＤを用いると、スミアリングの影響がでるが、ガイ
ド光の光出力はかなり小さいのであまり影響を及ぼさな
いようにできる場合がある。

又、ライン転送方式のＣＯＤを用いて、各色透過が光路
中にある期間が終了した時点で転送部に転送し、読出し
を行い、次の色透過フィルタが光路中介装されるまでの
期間に電荷掃き出しを終了させるようにしても良い。

尚、ＣＯ２レーザ１６の以外にも、ＹＡＧレーザとかそ
の他の可視領域以外（不可視）のレーザに対しても同様
に適用できることは明らかである。

尚、本発明は面順次式の電子内視鏡に限定されるもので
なく、モザイクフィルタをＣＯＤの撮像面に取付けた同
時式のカラー撮像手段の場合にも、例えば赤の色フィル
タとして赤の波長域と共にＣ０２レーザ光等の用いるレ
ーザ光に感度を有するフィルタ特性のものを用いれば同
様に適用できる。

この場合、通常の観察像に対して可視光以外の波長に感
光することが不都合である場合には光源側で赤外カット
フィルタを介装するようにすれば良い。

尚、電荷蓄積期間内に大出力又は微弱に出力のレーザ光
を出力する場合、シャッタの開閉でなく、Ｑスイッチを
用いて行うようにしても良い。

尚、本発明は治療に用いられる用途に限定されるもので
なく、特殊な環境とか部位でのレーザ光による加工、そ
の他の作業を行う場合等にも利用できる。

尚、レーザ光の出力を切換える手段として、減光フィル
タを用いるものに限らず、放電管（又は励起ランプ）へ
の駆！７１電流を供給する電源３９（第２図参照）の出
力を変えてレーザ光を大出力と微弱の出力とに切換える
ようにしても良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、不可視領域の波長の
レーザ光の光出力の切換え手段を設け、挿入部の先端側
にはこのレーザ光に対して感度を有する搬像手段を用い
ているので、大出力で照射される位置等を高精度で確認
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例の全体構成を示すブロック図、第２図は
第１実施例におけるビデオプロセッサ、レーザ装置等の
構成を示す構成図、第３図は第１実施例の動作説明用タ
イミング図、第４図は本発明の第２実施例の動作説明用
タイミング図、第５図は本発明の第３実施例の動作説明
用タイミング図、第６図は本発明の第３実施例の変形例
の動作説明図である。 １・・・レーザ内視鏡システム ２・・・電子内視鏡　　　　３・・・光源部４・・・信
号処理部　　　　５・・・ビデオプロセッサ６・・・モ
ニタ　　　　　　１２・・・（、ＣＤ１５・・・光ファ
イバ　　　１６・・・ＣＯ２レーＩＪ’１７・・・出力
制御手段 第１図 第５図 第６図 Ｎ （Ｃ） 謳尤、フィルタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 可視領域外の波長のレーザ光を出力するレーザ装置と、
   前記レーザ光に感度を有する撮像手段を挿入部の先端側
   に設けた内視鏡と、前記レーザ装置の光出力を大出力と
   微弱な出力とに切換える切換手段と、 を有することを特徴とするレーザ内視鏡システム。