JPH03106353A - 超音波内視鏡 - 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］ 本発明はライトガイド挿通用コード内にノイズ除去フィ
ルタを設けた超音波内視鏡に関する。

［従来技術］ 近年、医療分野のみならず工業用分野においても内視鏡
が広く用いられるようになった。

又、この内視鏡の先端側に超音波送受を行う超音波振動
素子を配設して、超音波断Ｍ像が得られるようにした超
音波内視鏡も実用化された。

上記超音波内視鏡では、被検体側から戻ってくる超音波
信号は非常に微弱であるので、内視鏡の付随装置等から
の雑音によってＳ／Ｎが劣化し易い。

このため、超音波内視鏡装置では雑音除去回路を設けて
雑音除去することが望ましい。

従来の雑音除去回路としては、例えば特公昭６２−６０
０９８号とか実公昭．６　４　−　６　５　８　９号公
報に開示されているように超音波の受信回路内にフィル
タを挿入したものがある。また、特開昭５４−４０５２
号公報は、外部からの雑音を超音波観測装置内に誘導さ
せないようにするため、光ファイバにより受信信号を伝
達している。

このようにして雑音の少い超音波像を得るようにしてい
た。

［発明が解決しようとする問題点］ 前者の従来例では超音波受信回路内にフィルタを挿入し
ていたため、 ａ．超音波受信信号の帯域が制限を受け、分解能が低下
してしまうとか、 ｂ．超音波営信信号の信号レベルが低下し、感度を低く
してしまう等の問題点がある。

一方、＠＠（ｆ）従来例のように光ファイバにｊ：る伝
送の場合には、 Ｃ．使用するＬＥＤ，フォトカブラにより、信号が帯域
制限を受けるとか、 ｄ．ＬＥＤ，フオ１〜カプラと光ファイバとの接続箇所
における信号伝送の効率が低下し、感度を下げてしまう
等の問題があった。

さらに、体腔内照明ランプ、制御回路等ノイズ発生源を
持つ内視鏡像観察装置と接続される接続線と超音波受信
信号線は、かなり長い距離の間、平行に実装されている
にもかかわらず、シールド特性の良いケーブルを使用す
るなどの雑音除去対策を施すことが困難なため、大きな
雑音源となっていた。

本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、超音
波受信信号の帯域制限による分解能の低下とか、フィル
タ及び光ファイバの接続に伴う伝送損失による感度低下
を防止し、Ｓ／Ｎの良好な超音波像が得られる超音波内
視鏡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・１ 本発明では、光源装置及び超音波信号処理装置と接続可
能で、超音波を送受波する機能を備えた超音波内視鏡に
おいて、前記光源装置に接続されるライトガイド用コー
ド内の信号線にノイズを除去するためのノイズフィルタ
を設けることにより、超音波受信信［Ｊにノイズが混入
リるのを抑圧して、Ｓ／Ｎの良好な超音波像を得られる
ようにしている。

［実施例コ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図及び第２図は本発明の第１実施例に係り、第１図
は第１実施例を描えた超音波内視鏡装置の全体を示し、
第２図はノイズフィルタの具体的回路構或を示づ。

第１図に示すように超音波内視鏡装置１は、第１実施例
の超音波内８！鏡２と、この超音波内祝鏡２に照明光を
供給する光源装［３と、超音波内祝鏡２に対する超音波
像生成の信号処理する超音波観測装＠４と、超音波内視
鏡２の接眼部５に装着されるスチルカメラ６とから構成
される。

上記超音波内視鏡２は、体腔内等に挿入できるように細
長の挿入部７が形成され、この挿入部７の後端には大幅
の操作部８が形或されている。この操作部８の後端には
接眼部５が形成され、操作部８の側部に＆まライトガイ
ドケーブル９と、信弓ケーブル１０が延出されている。

上記挿入部７及びライトガイドケーブル９内には、照明
光を伝送ずるライトガイド１１が挿通され、ライトガイ
ドク゛−ブル９の先端のコネクター２を光源装＠３に装
着することにより、光源ランプ１３の白色光がコンデン
サレンズ１４及びシャッタ１５を介してライトガイド１
１の端面に供給される。このライトガイド１１で伝送さ
れた照明光を先端部１６側の端面から、図示しない被検
体側に出躬する。照明ざれた被検体は、先端部１６に設
けた対物レンズ１７により、その焦点面に光５ 学像を結ぶ。この焦点面にはイメージガイド１８の一方
の端而が配設され、結像ざれた光学像を接眼部５側の他
方の端面に伝送する。この端面に対向して接眼レンズ１
９が配設され、該接眼レンズ１９を介して肉眼観察する
ことができる。

上記挿入部７の先端部１６には超音波を送出したり、超
音波を受信して電気信号に変換する［音波振動子２１が
配設され、この超音波振動子２１は挿入部７を挿通され
た信号線２２を介して操作部８近例のアンブ２３と接続
される。このアンプ２３で増幅ざれた信号は信号コード
１０内の信号線を経て超音波観測装置４内の受信信号処
理回路２４に入力される。この受信信号処理回路２４で
信号処理ざれて標準的な映像信号にざれ、表示装置２５
によって、超音波像を表示できるようにしてある。

尚、超音波観測ｗＬ置４内には、図示しない送信回路が
設けてあり、アンブ２３の出力端側の信号線とは別の信
号線を経て超音波振動子２１に超音波励振用の高周波パ
ルスを供給できるようにして６ ある。

一方、上記接眼部５にスヂルカメラ６を装着した場合に
は、接眼レンズ１９に苅向する結像レンズ２７を介して
フィルム２８に結像し、写真ｆｌｉｔ彰できるようにし
てある。

この結像レンズ２７の光路途中にビームスプリツタとし
てのハーフプリズム２９が配設され、フィルム２８側に
進む光の一部を反射して光センサ３０に導くようにして
いる。この光センサ３０により、フィルム２８への入射
光量を測定し、その光電変換出ノｊをＥＥ計算回路３１
に出力ずる。

このＥＥ計算回路３１は、スチルカメラ６の接点を介し
て超音波内視鏡２の接点３２と電気的に接続ざれる。こ
の接点３２は超音波内視鏡２内の接眼部５ないしはライ
トガイドケーブル９内を挿通された信号線３３を介して
コネクタ１２側の接点３４と導通している。従って、コ
ネクタ１２を光源装置３に装着することにより、ＥＥ計
算回路３１は光源装置３内のＥＥ制御回路３５と信号の
伝送を行うことができる。つまりＥＥ計算回路３１にＪ
：つて、光センサ３０で受光した光量に対応する測光信
号を受けて搬影に適した発光強度にすめための信号とか
、適正露光量に達したこと等を知らせる信号をＥＥｆｉ
ｌｌ御回路３５に送ることができるようにしてある。

ＥＥ制御回路３５は、ＥＥ制御回路３１からの信号を受
けて、ランプ１３の発光とかシャツタ１５の開閉を制御
する。

ところで、この第１実施例では、超音波内？ｌｆＡ２の
ライトガイドケーブル９内を挿通された信号線３３の途
中にノイズを除去するノイズ（除去〉フィルタ３６を設
けて、この信号線３３を介して光源装置３側等から超音
波受信信号の伝送線、つまりアンプ２３が途中に設けて
ある信号線２２にノイズが混入１るのを防止しているこ
とが特徴となっている。

上記ノイズフィルタ３６の具体的構戒を第２図に示づ。

光源％ｉ＠３側の接点３４と接続された信号線（第２図
では３３ａで示す）は切換スイッチ４１の一方の接点Ｓ
１を介してスチルカメラ６側の接点３２と接続される信
号線（３３ｂで示す。〉と接続されると共に、ローパス
フィルタ４２及びハイパスフィルタ４３の入力端に接続
される。

上記ローパスフィルタ４２は直列のインダクタンスＬｌ
．１２及びインダクタンス１１，Ｌ２の接続点に接続し
たコンデンサＣ１で構成ざれ、このローバスフィルタ４
２の出力端は、上記切換スイッチ４１の他方の接点Ｓ２
に接続ざれている。．又、上記ハイパスフィルタ４３は
直列接続のコンデンサＣ２．Ｃ３と、該コンデンサＣ２
，０３の接続点に接続したインダグタンスＬ３とから構
或ざれ、このハイパスフィルタ４３の出ノ〕端にはダイ
オードＤ１及びコンデン＋Ｊ−　Ｃ　４からなる整流（
検波）回路と接続ざれている。このダイオードＤ１で整
流された直流電圧はコンパレータ４５の一方の入力端ａ
に接続され、他方の入力端ｂには基準電源４６の電圧Ｖ
Ｓが印加ざれている。このコンバレータ４５の出力端は
切換スイッチ４１の切換制御端に接続され、入力端ａの
電位が入力端９ ｂの電位より高くなると接点Ｓ２がオンするように切換
える。

このように構或された第１実施例の作用を以下に説明す
る。

体腔内の観察を行う場合、光源装置３内の光源ランブ１
３の照明光は、超音波内視鏡２内のライトガイド１１を
経由して、体腔内に出射され、被検体を照明する。照明
ざれた被検体の光学像は、対物レンズ１７によって、イ
メージガイド１８の先端面に結像され、接眼部１９から
観察可能である。また写真胤像を行う場合には、スチル
カメラ４内の光センザ３０によって、光学像の輝度が計
測ざれ、ＥＥｉｌ算回路３１に入力ざれ、その結果が信
号線３３を介して、光源装＠３内のＥＥ制御回路３５に
伝送される。しかして、このＥＥ制御回路３５により、
光源ランプ１３の発光制御及びシャッタ１５の開閉制御
を行う。また超音波内視鏡２により超音波像の観察を行
うことができる。

即ち、超音波振動子２１により、被検体に出躬された超
音波は、被検体の音響的インピーダンス１０ の不連続部分で反射され、超音波振動子２１により反射
された超音波が受信され、電気信号に変換される。この
電気信号は信号線２２を介して伝送され、アンプ２３で
増幅され、超音波観測装置４内の受信信号処理回路２４
により信号処理された後、表示装置２５により超音波像
を表示する。

この場合、光源装＠３内のＥＥ制御回路３５とスチルカ
メラ６内のＥＥ計算回路３１とで信号伝送を行うための
信号線３３には、光源装涌３内の光源ランプ１３の点灯
ノイズとかＥＦ制御回路３５のノイズ等が誘導されてい
る。このノイズはノイズフィルタ３６がないと、超音波
振動子２１とかアンプ２３にも伝達され、表示装置２５
の表示画面上の超音波像の質を低下させてしまうが、ノ
イズフィルタ３６によって信号線３３に誘導ざれるノイ
ズが抑圧できるので、超音波振動子２１とかアンプ２３
に対して悪彰轡が及ぶことを防止できる。

即ち、光源装置３から信号線３３を介してノイズがＩＪ
された場合、第２図に示すようにハイパ１１ スフィルタ４３の出力端に、ノイズ信号が出力され、ダ
イオードＤ１により検波され、コンデンサＣ４に充電さ
れる。このコンデンサＣ４の充電電圧が基準電源４６の
電圧よりも高くなると、コンパレータ４５の出力が反転
し、切換スイッチ４１の接点Ｓ２がオンする様になる。

このため、信号線３３に誘導されるノイズはローパスフ
ィルタ４２によって、超音波振動子２１とかアンプ２３
に誘導するノイズ周波数を抑圧し、スチルカメラ６にノ
イズのない信号を伝達することを可能とする。

また、光源装置３内のノイズの大きさが低い場合、コン
パレータ４５の出力は反転せず、切換スイッチ４１の出
力端番よ光源装置３の出力が直接接続され、光源装置３
とスチルカメラ６間の信号伝送特性を向上できる。

このように光源装置３のノイズの大小により、スチルカ
メラ６へ出力ざれる周波数特性が変更可能なため、超音
波振動子２１、アンプ２３に印加されるノイズを必要に
応じて抑圧できる。

第３図は本発明の第２実施例におけるノイズフ１２ ィルタ５１の具体的回路構威を示す。

このノイズフィルタ５１は第２図に示すノイズフィルタ
３６において、光源装置３に接続される信号線３３ａは
可変ローバスフィルタ５２を介してスチルカメラ６例の
信号線３３ｂと接続されると共に、ハイパスフィルタ４
３を介してダイ７ｊ一ドＤ１及びコンデンサＣ４による
整流回路に接続ざれ、この整流回路の出力は可変ローバ
スフィルタ５２を構成するダイオードＤ２に接続されて
いる。

この可変ローバスフィルタ５２は、第２図に示すローパ
スフィルタ４２において、コンデンサＣ１と直列にダイ
オードＤ２が接続された構或になっている。

このノイズフィルタ５１によれば第２図のノイズフィル
タ３６と同様に光源装置３内のノイズはハイパスフィル
タ４３により高周波分のみ通過され、ダイオードＤ１、
コンデンサＣ４により、直流信号に変換され、可変ロー
バスフィルタ５２の制御端、つまりコンデンサＣ１とダ
イオードＤ２１３ のカソードとの接続点に印加される。この直流信号の電
圧により、ローバスフィルタ５１の周波数特性が変化し
、ノイズの大きざにより、そのカットオフ周波数が変化
し、超音波振動子２１、アンプ２３に印加ざれるノイズ
が必要に応じて抑圧できる。

第４図は本発明の第３実施例を備えた超音波内祝１１装
置６１を示す。

この実施例では、第１図に示１超音波内視ｖＩ．６２と
して第１図のイメージガイド１８の代りにＣＣＤ６３を
備えたものが用いてある。

このＣＣＤ６３は挿入部７内及びライトガイド１１が挿
通されたケーブル６４内を挿通された信号線６５と接続
ざれでいる。このクーブル６４内の信号線６５には、例
えば第３図に示すノイズフィルタ５１が設番プー（あり
、超音波内視鏡６２はこの信号線６５を介して光源装置
３′と接続される。

このＣＣＤ６］よ光源装置３′内のＣＯＤ制御回路６６
と接続され、このＣ　Ｃ　Ｄ　Ｉｌｄｌ御回路６６で信
号処理されてＣＲＴ６７により搬像された画像が１４ 表示される。

上記ＣＯＤ制御回路６６はＣＣＤ６３の出力信号のレベ
ルに応じて光源ランブ１３の発光強度を可変制御する調
光機能とか絞り機能を備えたシＩ！ツタ１５′の制御を
行う。

この超音波内視鏡６２は電子式内視鏡機能を備２ている
ので、接眼部を備えていない。その他の構成は第１図に
示す第１実施例と同一構或であり、同一の構成要素を同
符号で示し、その説明を省略する。

この第３実施例によれば、超音波内視鏡６２の先端側に
ＣＣＤ６３を実装しているので、この場合超音波内視鏡
６２内のノイズは第１図に示す第１実施例の場合に比較
して、長い距離並行に信号線２２．６５が挿通されるた
め、ノイズフィルタが設（ブー（ないと、超音波内視鏡
６２内のノイズ【よ第１実施例の場合よりも大きなレベ
ルで超音波観測装置４内の表示装愉２５で表示ざれてし
まうがノイズフィルタ５１が設けてあるので、このノイ
ズフィルタ５１のノイズ除去の効果がより顕著に１５ 現われ、いっそう右効となる。

尚、第１実施例及び第３実施例において、ノイズフィル
タは第２図及び第３図に示すノイズフィルタに限定され
るものでなく、１］一パスフィルタあるいはバンドパス
フィルタでも良い。

又、第２図及び第３図に示すローバスフィルタの代りに
バンドパスフィルタを用いても良い。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、超音波内視鏡のライ
トガイドが挿通されるクーブル内に挿通される信号線に
ノイズを除去するノイズフィルタを設番ノているので、
超音波受信信号が伝送ざれる信号線にノイズが混入する
ことを抑圧でき、Ｓ／Ｎの高い良好な超音波像が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１実施例に係り、第１図
は第１実施例を備えた超音波西視鏡装置の構成図、第２
図番よ第１実施例に用いられるノイズフィルタの具体的
回路図、第３図は本発明の第２実施例にお（ノるノイズ
フィルタの具体的回路図、１６ 第４図は本発明の第３実施例を備えた超音波内視鏡装置
の構或図である。 １・・・超音波内？！鏡装置　２・・・超音波内視鏡３
・・・光源装誼　　　　　４・・・超音波観測装置５・
・・接眼部 ９・・・ライトガイドケーブル １１・・・ライトガイド　　１３・・・光源ランプ１８
・・・イメージガイド　２１・・・超音波振動子２２・
・・信号線　　　　　２３・・・アンプ２４・・・受信
信号処理回路 ２５・・・表示装置　　　　２８・・・フィルム３０・
・・光センサ　　　　３１・・・ＥＥ計算回路３３・・
・信号線　　　　　３５・・・ＥＥ制御回路３６・・・
ノイズフィルタ １７ 弔 ４ １ニ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 照明光を供給するための光源装置と、超音波受信信号の
   信号処理を行う超音波信号処理装置とに接続可能な超音
   波内視鏡において、 前記光源装置と接続されるライトガイド用コード内の信
   号線にノイズを除去するためのノイズフィルタを設けた
   ことを特徴とする超音波内視鏡。