JPS6053918A - 内視鏡装置 - Google Patents
内視鏡装置Info
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- JPS6053918A JPS6053918A JP58163586A JP16358683A JPS6053918A JP S6053918 A JPS6053918 A JP S6053918A JP 58163586 A JP58163586 A JP 58163586A JP 16358683 A JP16358683 A JP 16358683A JP S6053918 A JPS6053918 A JP S6053918A
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/00002—Operational features of endoscopes
- A61B1/00043—Operational features of endoscopes provided with output arrangements
- A61B1/00045—Display arrangement
- A61B1/0005—Display arrangement combining images e.g. side-by-side, superimposed or tiled
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
- A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/76—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/555—Constructional details for picking-up images in sites, inaccessible due to their dimensions or hazardous conditions, e.g. endoscopes or borescopes
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- Endoscopes (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は内視鏡装置に係り、特に光源からの光を異なっ
た複数の波長領域の光に分光して被観察体へ照射すると
共に撮像素子にて得られた両像信号の分光補正を行って
被観察体の波長領域に応じた画像及び分光分析された波
形像を表示できるようにした内視鏡装置に関す、る。
た複数の波長領域の光に分光して被観察体へ照射すると
共に撮像素子にて得られた両像信号の分光補正を行って
被観察体の波長領域に応じた画像及び分光分析された波
形像を表示できるようにした内視鏡装置に関す、る。
[発明の技術的背景とその問題点コ
一般に、内視鏡は生体体腔内または機械的構成部品等の
空洞内を観察するために使用されている。
空洞内を観察するために使用されている。
従来、このような内視鏡においては、光学式ファイバ束
により被観察体の像を生体体腔外或いは空洞外に導き出
し、光学式ファイバの出射端面に結像された光学像を、
JfI眼レンズ系を介して観察している。また、これと
は別に、上記光学式ファイバの代りに内視鏡の軸の先端
位置に電荷結合素子(以下CODという)のような撮像
素子を設置し、この撮像素子の受光面に結像された光学
像を電気信号に変換し信@線にて生体体腔外或いは空洞
外に導き出し、必要な信号処理を行った後テレビジョン
モニタ上に映し出す装置が既に開発されている。このよ
うな内視鏡では、通常被観察体を照明するための光源装
置は外部に設置されこの装置からの光を内視鏡の光源接
続部及びライトガイドを通して内視鏡挿入部先端に導き
照射するように構成している。
により被観察体の像を生体体腔外或いは空洞外に導き出
し、光学式ファイバの出射端面に結像された光学像を、
JfI眼レンズ系を介して観察している。また、これと
は別に、上記光学式ファイバの代りに内視鏡の軸の先端
位置に電荷結合素子(以下CODという)のような撮像
素子を設置し、この撮像素子の受光面に結像された光学
像を電気信号に変換し信@線にて生体体腔外或いは空洞
外に導き出し、必要な信号処理を行った後テレビジョン
モニタ上に映し出す装置が既に開発されている。このよ
うな内視鏡では、通常被観察体を照明するための光源装
置は外部に設置されこの装置からの光を内視鏡の光源接
続部及びライトガイドを通して内視鏡挿入部先端に導き
照射するように構成している。
しかしながら、上述した内視鏡では、光源装置よりライ
トガイドを通して照射される光は400〜3000nm
の異なった波長領域の光が混在しているために被観察体
から得られる情報もこれら種々の波長領域に対応したも
のとなり、特定波長領域に限定して観察することはでき
ない。
トガイドを通して照射される光は400〜3000nm
の異なった波長領域の光が混在しているために被観察体
から得られる情報もこれら種々の波長領域に対応したも
のとなり、特定波長領域に限定して観察することはでき
ない。
すなわち、前者の光学的観察の場合、光学系レンズを通
して直接肉眼で観察するので得られる情報は照明光の内
当然可視光波長領域の範囲に対応したものとなり、後者
の撮像素子を用いた画像観察の場合、撮像素子は赤外線
波長領域等の可視光波長以外の領域にも感光可能であり
、得られる情報は可視光波長外をも含めた波長領域の範
囲に対応したものとなる。
して直接肉眼で観察するので得られる情報は照明光の内
当然可視光波長領域の範囲に対応したものとなり、後者
の撮像素子を用いた画像観察の場合、撮像素子は赤外線
波長領域等の可視光波長以外の領域にも感光可能であり
、得られる情報は可視光波長外をも含めた波長領域の範
囲に対応したものとなる。
ところで、観察部位が人間の臓器である場合、例えば胃
である場合と血液である場合とでは、照射される光の各
波長領域に対して反射或いは吸収されるエーネルギーが
異なっている。例えば、胃の中に血液に似たような組織
或いは血液を多mに含んだ部位を認知しようとした場合
、近赤外波長領域で比較した方がその差がはっきりし、
その効果が著しいことは明らかである。
である場合と血液である場合とでは、照射される光の各
波長領域に対して反射或いは吸収されるエーネルギーが
異なっている。例えば、胃の中に血液に似たような組織
或いは血液を多mに含んだ部位を認知しようとした場合
、近赤外波長領域で比較した方がその差がはっきりし、
その効果が著しいことは明らかである。
したがって、従来のように可視光波長領域を含む広い波
長範囲で観察を行う内視鏡では、特に生体内について患
部と正常部との差異を観察される像によって判別するに
は高度な知識と経験が必要とされ、その上認知するのに
多大な時間と労力を要していた。
長範囲で観察を行う内視鏡では、特に生体内について患
部と正常部との差異を観察される像によって判別するに
は高度な知識と経験が必要とされ、その上認知するのに
多大な時間と労力を要していた。
[発明の目的]
本発明は上述した点に鑑み、種々の波長領域の分光光を
順次波Iti察体へ照射し、その波長領域に応じた像情
報や分光分析された波形像を表示することができ、この
結果例えば生体内の観察において患部と正常部の差異を
容易に判断し得る情報を表示できる内視鏡装置を提供す
ることを目的としている。
順次波Iti察体へ照射し、その波長領域に応じた像情
報や分光分析された波形像を表示することができ、この
結果例えば生体内の観察において患部と正常部の差異を
容易に判断し得る情報を表示できる内視鏡装置を提供す
ることを目的としている。
[発明の概要コ
本発明の内視鏡装置は、被tI!察体を所定の波長領域
の光で順次に照射し、反射した光の像を撮像素子にて受
光し、電気信号に変換し、得られた信号の分光特性補正
を行った後、各波長領域ごとに信号処理することにより
、特定の色信号で各波長領域の画像及びその合成俄ヤ特
定箇所の分光分析波形をモニタ画面上に表示するもので
ある。
の光で順次に照射し、反射した光の像を撮像素子にて受
光し、電気信号に変換し、得られた信号の分光特性補正
を行った後、各波長領域ごとに信号処理することにより
、特定の色信号で各波長領域の画像及びその合成俄ヤ特
定箇所の分光分析波形をモニタ画面上に表示するもので
ある。
[発明の実施例コ
以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明に係る内視鏡装置の構成図である。
この図において、内視鏡装置は光源ランプ1からの光を
分光器2にて分光した後分光された各波長領域の光を収
束レンズ3を用いて収束し、光学ファイバ束等のライト
ガイド4及び内視鏡挿入部先端の照射レンズ5を通して
被観察体へ照射する。
分光器2にて分光した後分光された各波長領域の光を収
束レンズ3を用いて収束し、光学ファイバ束等のライト
ガイド4及び内視鏡挿入部先端の照射レンズ5を通して
被観察体へ照射する。
分光器2は光源ランプ1から放射される赤外線から可視
光線までの波長光を分光することが可能で、フレーム切
換信号fに同期して分光された各波長領域の光を切り換
えて出力できるように構成されている。次に、分光され
た波長領域の光で照明した被観察体からの反射光を内視
鏡挿入部先端の撮影レンズ6を通して搬像素子7の受光
面に結像し、電気信号に変換して可変利得増幅器(乗算
器)8へ導く。この増幅器8はその利得が分光特性補正
用信号によって自動的に変えられるものであって、光源
1の状態によって分光された各波長領域の光量(振幅)
が違うのを補正して一定の照明光量で分光分析が行える
ようにしている。すなわち、分光器2にて分光された各
波長領域の光(単スペクトル光)を撮像素子7と同じ特
性の受光素子9で受光し、これを増幅器10で増幅後サ
ンプルホールド回路11にてサンプルホールドし得られ
たサンプルホールド信号に基づいて分光特性補正部12
にてライトガイドや光学レンズ系等に対する補正塁も加
味した分光特性補正用信号を作成し、この補正用信号と
撮像素子7からの撮像信号とを増幅器8にて乗算して補
正された信号を出力する。
光線までの波長光を分光することが可能で、フレーム切
換信号fに同期して分光された各波長領域の光を切り換
えて出力できるように構成されている。次に、分光され
た波長領域の光で照明した被観察体からの反射光を内視
鏡挿入部先端の撮影レンズ6を通して搬像素子7の受光
面に結像し、電気信号に変換して可変利得増幅器(乗算
器)8へ導く。この増幅器8はその利得が分光特性補正
用信号によって自動的に変えられるものであって、光源
1の状態によって分光された各波長領域の光量(振幅)
が違うのを補正して一定の照明光量で分光分析が行える
ようにしている。すなわち、分光器2にて分光された各
波長領域の光(単スペクトル光)を撮像素子7と同じ特
性の受光素子9で受光し、これを増幅器10で増幅後サ
ンプルホールド回路11にてサンプルホールドし得られ
たサンプルホールド信号に基づいて分光特性補正部12
にてライトガイドや光学レンズ系等に対する補正塁も加
味した分光特性補正用信号を作成し、この補正用信号と
撮像素子7からの撮像信号とを増幅器8にて乗算して補
正された信号を出力する。
増幅器8からの信号はスイッチ回路13にて切り換えら
れて各波長領域ごとの像情報を複数(n個)のフレーム
メモリlVh ; M2 、 M3 ’+・・・、Mn
に順次蓄積する。スイッチ回路13の切換えは前記分光
器′2の切換えと同じくフレーム切換信号fによって同
期して行われる。フレームメモリM1〜Mnの各波長領
域の像信号はメモリ単位で読み出されて信号処理部14
にて信号処理されモニタ部11へ入力される。そして、
モニタ部11の画面上には特定の色信号により波長領域
の画像が表示される。この場合、各波長領域の画像のみ
を表示するほか、各波長領域の画像を重ね合わせた状態
で表示することもでき、又、被観察体の特定箇所の反射
若しくは吸収スペクトル波形を表示するようになってい
る。モニタ部15にはR(赤)、G(Ifり 、 B
(青)のカラー信号が入力されてカラー表示されるよう
になっている。
れて各波長領域ごとの像情報を複数(n個)のフレーム
メモリlVh ; M2 、 M3 ’+・・・、Mn
に順次蓄積する。スイッチ回路13の切換えは前記分光
器′2の切換えと同じくフレーム切換信号fによって同
期して行われる。フレームメモリM1〜Mnの各波長領
域の像信号はメモリ単位で読み出されて信号処理部14
にて信号処理されモニタ部11へ入力される。そして、
モニタ部11の画面上には特定の色信号により波長領域
の画像が表示される。この場合、各波長領域の画像のみ
を表示するほか、各波長領域の画像を重ね合わせた状態
で表示することもでき、又、被観察体の特定箇所の反射
若しくは吸収スペクトル波形を表示するようになってい
る。モニタ部15にはR(赤)、G(Ifり 、 B
(青)のカラー信号が入力されてカラー表示されるよう
になっている。
なお、第2図に示すように受光素子9の配設位置を内視
鏡挿入部先端側の照射レンズ5とライトガイド4との間
とすれば、ライトガイドの分光透過特性を加味した分光
特性補正用信号を容易に得ることができる。
鏡挿入部先端側の照射レンズ5とライトガイド4との間
とすれば、ライトガイドの分光透過特性を加味した分光
特性補正用信号を容易に得ることができる。
次に、上記の構成についてその動作を説明する。
第3図及び第4図はモニタ部15に表示される画面の一
例を示している。第3図は複数の波長領域で撮像したも
のを同一画面上に合成してカラー表示した表示例を示し
、被観察部は各部位によって各波長領域に対する反射串
又は吸収率が異なるために同一の波長領域にて撮影され
たA部分の(Jかに、これとは異なった波長領域で撮影
されたB部分やC部分を同時に重ねて表示できる。この
図で画面右側に表示されているのは分光分析波形で、上
記表示画面中の11点、P2点における吸収スペクトル
を示している。また、第4図は複数の波長領域で撮像し
たものを画面分割して表示した例であって、4つの波長
領域ごとに撮影されたE。
例を示している。第3図は複数の波長領域で撮像したも
のを同一画面上に合成してカラー表示した表示例を示し
、被観察部は各部位によって各波長領域に対する反射串
又は吸収率が異なるために同一の波長領域にて撮影され
たA部分の(Jかに、これとは異なった波長領域で撮影
されたB部分やC部分を同時に重ねて表示できる。この
図で画面右側に表示されているのは分光分析波形で、上
記表示画面中の11点、P2点における吸収スペクトル
を示している。また、第4図は複数の波長領域で撮像し
たものを画面分割して表示した例であって、4つの波長
領域ごとに撮影されたE。
F、G、Hの4つの画像を各画像別にカラー表示してい
る。この図で画面右側には第3図の場合と同様に分光分
析波形が表示されている。この波形は、13点、 Ra
点における吸収スペクトルを示したものである。このよ
うに、各波長領域の光で被観察体を照明して得られた情
報を波長領域ごとに−Hフレームメモリに蓄え、この蓄
積された情報を適宜読み出して信号処理すれば、波長領
域ごとの画像を重ね合せてカラー表示することもできる
し、又波長領域ごとの画像を画面分割して各分割画面を
異なった色で表示することもでき、画面上の特定点の吸
収スペクトルを波形表示することもできる。したがって
、これらの分光分析された情報に基づいて患部と正常部
とを判別し、病変部位等の異常箇所を容易にしかも迅速
に見つけることができる。
る。この図で画面右側には第3図の場合と同様に分光分
析波形が表示されている。この波形は、13点、 Ra
点における吸収スペクトルを示したものである。このよ
うに、各波長領域の光で被観察体を照明して得られた情
報を波長領域ごとに−Hフレームメモリに蓄え、この蓄
積された情報を適宜読み出して信号処理すれば、波長領
域ごとの画像を重ね合せてカラー表示することもできる
し、又波長領域ごとの画像を画面分割して各分割画面を
異なった色で表示することもでき、画面上の特定点の吸
収スペクトルを波形表示することもできる。したがって
、これらの分光分析された情報に基づいて患部と正常部
とを判別し、病変部位等の異常箇所を容易にしかも迅速
に見つけることができる。
なお、上記実施例では、光源ランプ1は赤外部から可視
部までの広範囲の波長LrR域を含んだ光を放射する光
源であるが、この光源ランプ1の代りに発光波長領域の
異なる複数の発光ダイオードを用いることもできる。
部までの広範囲の波長LrR域を含んだ光を放射する光
源であるが、この光源ランプ1の代りに発光波長領域の
異なる複数の発光ダイオードを用いることもできる。
[発明の効果]
以上述べたように本発明によれば、光源からの光を複数
に細分化した波長帯域に分光し、分光された光を所定の
フレーム周期で各波長帯域ごとに照射し、受光された搬
影像を電気信号に変え、前記照射タイミングと同一のフ
レーム周期で各波長帯域ごとに蓄積し、この蓄積された
情報を適宜取り出して信号処理することにより、波長帯
域ごとに取得された像情報を表示することもでき、また
これらを合成して表示することもでき、また画像の特定
点における反射又は吸収スペクトルを波形表示すること
もできる。この結果、例えば生体内の観察において患部
と正常部の差異を容易に判別することが可能な内視鏡装
置を実現できる。
に細分化した波長帯域に分光し、分光された光を所定の
フレーム周期で各波長帯域ごとに照射し、受光された搬
影像を電気信号に変え、前記照射タイミングと同一のフ
レーム周期で各波長帯域ごとに蓄積し、この蓄積された
情報を適宜取り出して信号処理することにより、波長帯
域ごとに取得された像情報を表示することもでき、また
これらを合成して表示することもでき、また画像の特定
点における反射又は吸収スペクトルを波形表示すること
もできる。この結果、例えば生体内の観察において患部
と正常部の差異を容易に判別することが可能な内視鏡装
置を実現できる。
第1図は本発明に係る内視鏡装置の一実施例を示す構成
図、第2図は本発明の他の実施例を部分的に示す構成図
、第3図はこの装置で表示される画面の一例を示す正面
図、第4図は表示画面の他の例を示す正面図である。 7・・・光源ランプ 2・・・分光器 3・・・収束レンズ 4・・・ライトガイド7・・・撮
像素子 8・・・可変利得増幅器9・・・受光素子 1
0・・・増幅器 11・・・サンプルホールド回路 12・・・分光特性補正部 13・・・スイッチ回路 14・・・信号処理部15・
・・モニタ部 M1〜Mn・・・フレームメモリ
図、第2図は本発明の他の実施例を部分的に示す構成図
、第3図はこの装置で表示される画面の一例を示す正面
図、第4図は表示画面の他の例を示す正面図である。 7・・・光源ランプ 2・・・分光器 3・・・収束レンズ 4・・・ライトガイド7・・・撮
像素子 8・・・可変利得増幅器9・・・受光素子 1
0・・・増幅器 11・・・サンプルホールド回路 12・・・分光特性補正部 13・・・スイッチ回路 14・・・信号処理部15・
・・モニタ部 M1〜Mn・・・フレームメモリ
Claims (1)
- (1)複数の波長領域に分光された光を、詩系列的に照
射して被観察体を照明する照明手段と、被観察体から反
射された光を受光し電気信号に変換する撮像素子と、こ
のm像素子と同じ特性を有し、複数の波長領域に分光さ
れた光を受光し電気信号に変換する受光素子と、この受
光素子にて得られるN気信号に基づいて前記撮像素子か
らの電気信号を制御し分光特性の補正を行うための補正
手段と、この補正手段にて補正された電気信号を前記波
長領域に応じて処理する信号処理手段と、この信号処理
手段からの信号を用いて特定の色信号により波長領域の
画像を表示したり、分光波形を表示したりする表示手段
とから構成されることを特徴とする内視鏡装置。 〈2)前記補正手段は、前記受光素子にて得られる電気
信号をサンプルホール下し分光特性の補正用信号を作成
する補正信号作成回路と、前記搬像素子からの電気信号
を増幅すると共にその利得を前記補正信号作成回路から
の補正用信号を用いて自動的に制御する可変利得増幅回
路とから構成されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の内視鏡装置。 (3〉前記信号処理手段は、前記補正手段を通して補正
された電気信号を前記波長領域に応じて切り換えるスイ
ッチ回路と、電気信号を波長領域に応じて順次蓄積する
複数の信号保持回路と、蓄積された電気信号を適宜読み
出して信号処理する信号処理回路とから構成されること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の内視鏡装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58163586A JPH0785135B2 (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 内視鏡装置 |
DE3432391A DE3432391C2 (de) | 1983-09-05 | 1984-09-04 | Endoskopanordnung |
US06/647,200 US4593313A (en) | 1983-09-05 | 1984-09-04 | Endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58163586A JPH0785135B2 (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 内視鏡装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2124946A Division JPH03264042A (ja) | 1990-05-14 | 1990-05-14 | 内視鏡装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6053918A true JPS6053918A (ja) | 1985-03-28 |
JPH0785135B2 JPH0785135B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=15776727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58163586A Expired - Lifetime JPH0785135B2 (ja) | 1983-09-05 | 1983-09-05 | 内視鏡装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4593313A (ja) |
JP (1) | JPH0785135B2 (ja) |
DE (1) | DE3432391C2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62261332A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-13 | オリンパス光学工業株式会社 | 電子式内視鏡装置 |
JPS63164932A (ja) * | 1986-12-27 | 1988-07-08 | オリンパス光学工業株式会社 | 内視鏡装置 |
US5105269A (en) * | 1986-11-29 | 1992-04-14 | Olympus Optical Co., Ltd. | Imaging apparatus and endoscope apparatus with selectable wavelength ranges |
JP2006296858A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Pentax Corp | 蛍光観察装置 |
JP2007097710A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Fujinon Corp | 電子内視鏡装置 |
JP2010005017A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Olympus Corp | 心臓観察装置 |
Families Citing this family (69)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0646811B2 (ja) * | 1984-08-31 | 1994-06-15 | オリンパス光学工業株式会社 | カラ−撮像装置の照明装置 |
DE3633444A1 (de) * | 1985-10-02 | 1987-04-09 | Olympus Optical Co | Endoskopische fotografiervorrichtung |
US4742815A (en) * | 1986-01-02 | 1988-05-10 | Ninan Champil A | Computer monitoring of endoscope |
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