JPS6368127A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、観察すべき体腔内患部を′Ｊ！ｉ確に表示
するとともに、該患部の反射スペクトル特性を迅速に表
示するようにした内視鏡に関する。

〈従来の技術） 内視鏡は、その本体部から延出している細長い挿入部を
体腔内に挿入し、該挿入部の先端から体腔内患部の画像
を観察して患部の診断を適確に行なうのに有益であるが
、このような患部の観察および診断において近年、患部
に白色光を照射し、これによる患部からの反射光をスペ
クトル分析して患部の異常を診断する方法が盛んに行な
われている。第１２図はこのようなスペクトル分析結果
を示す横軸に波長、縦軸に反射率を取ったグラフである
。同図において、符号Ｎは正常な患部の組織からの反射
率曲線を示し、符号Ａが異常な病変組織からの反射率曲
線を示すものであるが、異常長 な組織からの反射率は長波Ｘ側で高くなっていることが
わかる。

ところで、このようなスペクトル測定を行なうには、患
部からの反射光を受光する測定用受光部を患部に近接ま
たは密着させることが必要である。

従来、このようなスペクトル測定を行なうのに通常の観
察光を分光解析する方法があるが、ＣＣＤ等の固体撮像
索子を使用した電子内視鏡ではこのような方法を適用で
きないとともに、十分な分解能が取れず、スペクトル測
定用受光部を別に設ける内視鏡が開発されている。しか
しながら、この方法ではスペクトル測定受光部を対象と
する患部に適確に近接または密着させることが比較的難
しく、観察部位が異なることがある。

また、スペクトル測定用受光部のみ突出可能に構成し、
これを突出させて対象とする患部に密着させるようにし
たものであるが、この場合、従来の方法ではスペクトル
測定用受光部が対象患部に密着または近接したか否かを
目視によって行なうとともに、対象患部までの距離が不
明であるので、スペクトル測定用受光部を正確に対象患
部に密着または近接させることが困難であった。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の内視鏡においては、体腔内を観察しながら、スペ
クトル分析すべき患部を検出し、この患部に対して上記
スペクトル測定用受光部を近接させる場合に、この測定
用受光部が正確に患部に近接するか否かが不明であり、
正確に患部に近接させることが困難であるという問題が
ある。

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、スペクトル測定を行なう体腔内の対象患
部の位置を正確に指示するとともに、該患部のスペクト
ル分析結果を迅速に表示するようにした内？ｌＩ！鏡を
提供することにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、この発明は、第１図に示す
ように、体腔内に挿入され、この挿入された先端部から
体腔内患部を観察すべく細長く形成された挿入部１０１
と、前記患部の画像を前記挿入部の先端から撮像する路
像手段１１３と、該撮像手段で撮像した体腔内の画像を
表示する画像表示手段１１５と、前記挿入部の先端まで
挿入部内を本体部から延出し、挿入部の先端と本体部と
の間における光の伝達を行なう光伝達手段１０３と、前
記挿入部先端まで延出した前記光示ｊヱ手段の先端部を
前記忠＆Ｓに近接させるように挿入部先端から光伝達手
段の先端部を突出させる突出制御手段１０５と、前記光
伝達手段の先端部が突出していない状態において該光伝
達手段を介して光伝達手段の先端部から光スポットを患
部に照射する光スポット照射手段１０７と、患部に照射
された前記光スポットを前記児象手段で撮像し、挿入部
先端から患部までの距離を測定する距離測定手段１１７
と、患部に照射された前記光スポットを前記層像手段で
Ｒ像し、該光スポットの位置を検出する位置検出手段１
０つと、該位置検出手段で検出した光スポットの位置を
中心に前記患部に相当する領域の前記表示手段に表示さ
れた領域部分に患部測定領域を示すマークを表示するマ
ーク表示手段１１１と、前記光伝達手段を介して患部を
白色光で照射する白色光照射手段１１９と、前記距離測
定手段で測定した距離だけ前記突出制御手段によって前
記光伝達手段の先端部を突出させて患部に近接させた状
態において前記白色光照射手段によって照射された前記
マークを表示された患部からの反射光を前記光伝達手段
を介して受光し、該反射光のスペクトル分析を行なう分
析手段１２１と、を有することを要旨とする。

（作用） この発明の内視鏡においては、対象患部に対して光伝達
手段から光スポットを照射し、この光スポットを中心に
該患部に相当する領域にマークを表示して、測定すべき
患部を明確にしてから、該患部のスペクトル分析を行な
うようにしている。

（実施例） 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第２図はこの発明の一実施例に係る内視鏡を示す部分断
面概略構成図である。同図に示す内視鏡は、体腔内患部
の画像を撮像するためにＣＯＤ等からなる固体撮像素子
を使用した電子内視鏡であるとともに、体腔内患部に近
接または密着して患部からの反射スペクトルを分析する
ことができる機能を有するものである。

この内視鏡は、同図において点線で囲む本体部１とこの
本体部１から延出した細長い挿入部３とからなる。この
挿入部３は患者の体腔内に挿入されて、その先端３ａが
体腔内患部に近接し、患部の画像を踊＠するものである
。そして、この撮像された患部の画像は挿入部３を介し
て本体部１に供給され、本体部１に設けられているディ
スプレイ装置によって観察され得るようになっている。

第３図は第２図の内視鏡の全体的外観を示しているもの
であるが、本体部１は更に詳細には手元操作部１ａと制
御箱１ｂとを有するとともに、更にこの制ｔＬｍｌｂに
連結されたディスプレイ装置を有する。挿入部３は本体
部１の手元操作部１ａから延出し、例えば患者の口から
挿入されて胃内部等の患部の画也を観察できるような長
さおよび細さを有する。

挿入部３の先端３ａには、体腔内患部を照明するための
光ファイバからなる照明用光ガイド５の先端、患部を観
察するための観察窓７、この観察窓７に近接して配設さ
れている対物光学系を構成するレンズ９、このレンズ９
に近接して配設されているＣＣＤ固体固体ＷＡ素子１１
、スペクトル測定を行なうための白色光の照射、レーザ
スポットの照射および患部からの反射光の受光等を行な
う光ファイバからなる測定用ファイバ１３の先端が配設
されている。

挿入部３の先端３ａに先端が延出した照明用光ガイド５
は、挿入部３内を通って本体部１内まで延出し、この照
明用光ガイド５の他端は本体部１内に設けられている照
明用白色光源１５の直前に配設されているフィルタ１７
に近接している。フィルタ１７は照明用光ガイド５への
白色光源１５からの白色光を遮断したり、または遮断を
解除するものであり、図示しない制御装置によりフィル
タ１７を除去することにより白色光源１５からの白色光
は照明用光ガイド５を介して挿入部３の先端３ａから患
部を照明するようになっている。

測定用ファイバ１３は、挿入部３内を通って本体部１内
まで延出し！ζ他端が３つに分割され、白色光ガイド１
３ａ、レーザスポット用ガイド１３ｂおよび分光用ガイ
ド１３ｃとなっている。白色光ガイド１３ａの端部はフ
ィルタ１９を介して白色光源１５に近接している。レー
ザスポット用ガイド１３ｂの端部はフィルタ２１を介し
てレーザスポット用光源２３に近接している。また、分
光用ガイド１３Ｃの端部はスペクトル分析用の分光器２
５に近接している。

測定用ファイバ１３は、白色光ガイド１３ａ、レーザス
ポット用ガイド１３ｂおよび分光用ガイド１３ｃを合わ
せて構成されているが、これらの各ガイドは細い光ファ
イバを複数本束ねられて構成され、また測定用ファイバ
１３は各ガイドのものが互いに平均的に分布するように
組合わせられている。第４図はこのように組み合わせら
れた測定用ファイバ１３の断面を示すものであるが、同
図において符号ａ、ｂおよびＣはそれぞれ白色光ガイド
１３ａル−ザスポット用ガイド１３ｂおよび分光用ガイ
ド１３ｃ用の光ファイバの１本１本を示している。この
図かられかるように、各ガイドの光ファイバは平均的に
分布して束ねられ、これにより患部を均等に照明したり
、所定の位置を照射したり、または患部からの反射光を
均等に受光し１ｑるようにしている。

挿入部３の先端３ａに設けられている固体撮像素子１１
は、リード線２７に接続されている。このリード線２７
は挿入部３内を通って本体部１まで延出し、本体部１内
に設けられている第５図に示す制御回路３１に接続され
ている。そして、この固体撮像素子１１で比像された患
部の画像はリード線２７を介して制御回路３１に供給さ
れ、この制御回路３１の制御のもとにディスプレイ装置
３８に表示されるようになっている。また、制御回路３
１は後述するようにレーザスポット用ガイド１３ｂ、測
定用ファイバ１３を介して患部に照射されたレーザスポ
ット用光源２３からのレーザスポットを撮像し、このレ
ーザスポットの位置に基づいて挿入部３の先端３ａから
レーザスポットが照射された患部までの距離を算出する
とともに、このレーザスポットが当った位置を中心に患
部に相当する領域を示すために該患部測定領域を示す第
６図に示すような四角のメマーク７１をディスプレイ装
置に表示する礪能を有する。

従って、制御回路３１は１５図に示すようにレーザスポ
ットを検出し、距離を演口し、Ｘマーク７１を表示する
ために比較器３３、ＣＰｔＪ３５、メモリ３７、インタ
フェース３６およびディスプレイ装置３８を有するとと
もに、患部の画像や反射スペクトル特性を表示するため
にプロセスアンプ４１およびビデオコントローラ４３を
有する。

挿入部３の先端３ａからレーザスポットの当った患部ま
での距離の算出方法を第５図を参照して説明する。レー
ザスポット用光ｉｆ！２３は測定用ファイバ１３を介し
て患部６１にレーザスボッＩへを照射するが、この照射
位置は固体撮像素子１１がレンズ９および観察窓７を介
して患部を観察する観察領域、すなわち画角の範囲内の
中央より少し端にずれた位置である。第２図および第５
図において、観察窓７から扇状に延びた線１０，１０′
で示す範囲が観察領域、すなわち画角である。固体撮像
素子１１はこの観察領域の中でレーザスポットが当って
最も輝度の高い点、すなわちスポット座標×１を比較器
３３によって検出する。固体撮像素子１１の観察領域の
大きさは、線１０．１０′で示す画角が扇状になってい
るため、挿入部３の先端３ａから患部６１までの距離に
応じて変化する。また、このｒＪＡ察領域の大きさによ
ってスポット座標Ｘｉの位置は変化するため、この座標
Ｘｉがわかれば患部６１までの距離が一義的にわかるが
、この関係はメモリ３７に予め記憶されているので、Ｃ
ＰＵ３５はレーザスポットの当ったスポット座標Ｘｉに
基づいてメモリ３７から患部６１までの距離を算出する
ことができるのである。

なお、距離の算出は上記方法に限定されるものでない。

第２図を再び参照すると、測定用ファイバ１３０本体部
１内に位置する中程には、測定用ファイバ１３をその長
手方向に移動させるための移動機構４５が取り付けられ
ている。この移動機構４５は測定用ファイバ１３にほぼ
平行に配設された送りねじ４７と、この送りねじ４７の
中程を測定用ファイバ１３に一体的に固定している留具
４９と、送りねじ４７をその長手方向に移動させるため
のモータ５１とを有し、モータ５１が回転することによ
り送りねじ４７がその長手方向に移動し、この送りねじ
４７の移動により留具４９を介して測定用ファイバ１３
が一緒にその長手方向に移動し、これにより測定用ファ
イバ１３の先端が挿入部３の先端３ａから患部に向って
突出し、患部に近接または密着できるようになっている
。なお、移動機構４５は第７図に詳細に示すように送り
ねじ４７の両端側にモータ５１が設けられ、このモータ
５１の回転軸の端部に取り付けられた図示しない歯車が
送りねじ４７に噛合し、モータ５１による歯車の回転に
より送りねじ４７が長手方向に移動し、留具４つを介し
て送りねじ４７に一体的に取り付けられた測定用ファイ
バ１３が長手方向に移動するようになっている。

なお、測定用ファイバ１３はその長さに余裕があるよう
に構成されるとともに、よ！Ｉ定用ファイバ１３はその
途中に第２図に示すように屈曲部５つを有し、この屈曲
部５つにこの長さの余裕を保っているので、上記突出動
作が簡単に行なわれるようになっている。

また、測定用ファイバ１３の先端付近の側面は第８図に
示すように遮光材６３で被覆され、外部からの光が分光
用ガイド１３Ｃ内に入ることを防止したり、また白色光
源１５およびレーザスポット用光源２３からの光が外部
に洩れないようにしている。

モータ５１は例えばパルスモータで構成され、モータコ
ントローラ５３によって制御されているが、このモータ
コントローラ５３は第９図に示すようにパルス発生器５
５およびモータ駆動回路５７により構成されている。モ
ータコントローラ５３には前述したように第５図で示す
プロセスユニット３９によって測定した距離信号が供給
され、この距離信号に応じた数のパルスがパルス発生器
５５からモータ駆動回路５７を介してモータ５１に供給
され、この距離に相当する分モータ５１が回転し、これ
により測定用ファイバ１３をこの距離移動させる。この
結果、測定用ファイバ１３の先端は挿入部３の先端３ａ
からこの距離だけ突出し、第８図に示すように測定用フ
ァイバ１３の先端は患部６１に密着するようになってい
る。

次に第１０図のフローチャートに従って作用を説明する
。

内？ＡＩＩの挿入部３を先端３ａから患者の体腔内に挿
入しくステップ１１０）、体腔内患部６１に近づけると
、本体部１の白色光源１５からの照明光は、この時フィ
ルタ１７は除去されているので、照明用光ガイド５を通
って挿入部３の先端３ａから照明角度１２．１２−で患
部、例えば胃壁６５を照明する（ステップ１２０）。固
体撮像素子１１はこの照明された胃壁６５を観察窓７お
よびレンズ９を介して画角ｉｏ、ｉｏ′で撮像し、この
画像信号をプロセスアンプ４１で増幅してビデオコント
ローラ４３に供給する。ビデオコントローラ４３はこの
画像信号に基づいてディスプレイ装＠３８に胃壁６５の
画像を表示する（ステップ１３０）。操作者、例えば医
者は内視鏡の手元操作部１ａを操作して挿入部３の先端
３ａの方向および位置を変えて胃壁６５内の患部６１を
探り出すと、レーザスポット用光源２３用のフィルタ２
１を除去してレーザスポット用光源２３がらレーザスポ
ット用ガイド１３ｂ、測定用ファイバ１３を介して測定
用ファイバ１３の先端からレーザスポット６７を患部６
１に照射する（ステップ１４０）固体撮像素子１１はこ
のレーザスポットが当っている画像を頭像し、この画像
信号をプロセスユニット３９に供給する。プロセスユニ
ット３９はこの画像信号からレーザスポットが当って輝
度の高い位置を検出するとともに、この位置からレーザ
スポットの位置座標を算出しくステップ１５０）、この
レーザスポットの位置座標からレーザスポットが当って
いる患部６１までの距離、すなわち挿入部３の先９８３
ａから患部６１までの距離を算出する（ステップ１６０
）とともに、レーザスポットの位置を中心とする患部の
観察領域を示す九マーク７１の範囲を算出する（ステッ
プ１７０）。

この算出した稟７−り７１をディスプレイ装置３８に第
６図に示すように表示する（ステップ１８０）。

この算出された距離情報は移動機Ｍ４４５を駆動制御す
るモータコントローラ５３に供給され、前述したように
モータ５１を駆動して測定用ファイバ１３の先端を挿入
部３の先端３ａから突出させ、第８図に示すように測定
用ファイバ１３の先端を患部６１に近接または密着させ
る（ステップ１９０）。

測定用ファイバ１３の先端が患部６１に近接または密着
すると、フィルタ２１およびフィルタ１７によってレー
ザスポット用光源２３および白色光源１５からのレーザ
スポット用ガイド１３ｂおよび照明用光ガイド５への光
を遮断して、゛−瞬暗くした後、フィルタ１９を除去ま
たは透明にして白色光源１５からの白色光を白色光ガイ
ド１３ａを介して測定用ファイバ１３の先端から患部６
１に照射する（ステップ２００）。この白色照射光の患
部６１からの反射光は測定用ファイバ１３の分光用ガイ
ド１３ｃを介して分光器２５で受光され、分光器２５に
おいてスペクトル分析が行なわれる（ステップ２１０）
。この反射スペクトル特性は例えば第１２図に示すよう
な特性であり、異常な病変組織の反射率Ａは正常組織の
反射率Ｎよりも高（なっているが、この測定した反射ス
ペクトル特性をディスプレイ装置３８に体腔内の画像や
患部に密着している測定用ファイバ１３の画像とともに
第１１図に示すように表示する（ステップ２２０）。

なお、上記実施例においては、モータ５１を使用して測
定用ファイバ１３を突出させるようにしているが、この
突出操作を例えば手動によって手元操作部１ａのつまみ
を操作して行なってもよい。

そして、この場合の距離は手元操作部１ａに目盛を設け
たり、または例えば第８図に示すように測定用ファイバ
１３の側部にマーカパターン２２を形成し、これを光セ
ンサで読み取ったり、また更には測定用ファイバ１３の
突出移動量を例えば電気的に検出し、この移動口を患部
までの距離と比較しながら設定してもよい。

また、各光源の遮断にフィルタを使用する代りに、３１
′４定用フアイバ１３の照明系を１つのファイバで構成
し、第１３図に示すように半透明ミラー３０によってレ
ーザスポット用光′ＦＡ２３と白色光源１５の両方を１
つのファイバに導いてもよい。

更に、生体内の発光スペクトルやスペクトル測定時の照
明光源をレーザ光源にしてレーザ誘起蛍光スペクトルを
測定することもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、対象患部に対
して光伝達手段から光スポットを照射し、この光スポッ
トを中心に該患部に相当する領域にマークを表示して、
測定すべき患部を明確にしてから、該患部のスペクトル
分析を行なうので、測定しようとする対象の患部がマー
クで適確に表示されるため、患部のスペクトル分析を適
確かつ迅速に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図はこの発明
の一実施例に係る内視鏡の部分断面構成図、第３図は第
１図の内視鏡の全体構成図、第４゛　　　図は第２図の
内視鏡に使用される測定用ファイバの構成を示す断面図
、第５図は第１図の内視鏡の制御装置を示す構成図、第
６図は第２図の内視鏡で表示されるディスプレイ画面の
一例を示す図、第７図は第２図の内？ＩＡ鏡に使用され
る移動機構の構成図、第８図は第２図の内視鏡の一使用
状態を示す部分構成図、第９図は第５図の移動機構を制
御するモータコントローラの構成図、第１０図は第２図
の作用を示すフローチャート、第１１図は第２図の内視
鏡で表示されるディスプレイ画面の一例を示す図、第１
２図は反射スペクトル特性を示すグラフ、第１３図は第
２図の内視鏡に使用される測定用ファイバの他の構成例
を示す図である。 １・・・本体部 ３・・・挿入部 ５・・・照明用光ガイド １１・・・固体１ｌｉｌ＠素子 １３・・・測定用ファイバ １３ａ・・・白色光ガイド １３ｂ・・・レーザスポット用ガイド １３ｃ・・・分光用ガイド １５・・・白色光源 ２３・・・レーザスポット用光源 ２５・・・分光器 ３８・・・ディスプレイ装置 ３９・・・プロセスユニット ４５・・・移動機溝 代Ｅ人加工士三好保男 第７図 第８図 咄 第１１図 第１２図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 体腔内に挿入され、この挿入された先端部から体腔内患
   部を観察すべく細長く形成された挿入部と、前記患部の
   画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像した体腔
   内の画像を表示する画像表示手段と、前記挿入部の先端
   まで挿入部内を本体部から延出し、挿入部の先端と本体
   部との間における光の伝達を行なう光伝達手段と、前記
   挿入部先端まで延出した前記光伝達手段の先端部を前記
   患部に近接させるように挿入部先端から光伝達手段の先
   端部を突出させる突出制御手段と、前記光伝達手段の先
   端部が突出していない状態において該光伝達手段を介し
   て光伝達手段の先端部から光スポットを患部に照射する
   光スポット照射手段と、患部に照射された前記光スポッ
   トを前記撮像手段で撮像し、挿入部先端から患部までの
   距離を測定する距離測定手段と、患部に照射された前記
   光スポットを前記撮像手段で撮像し、該光スポットの位
   置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検出し
   た光スポットの位置を中心に前記患部に相当する領域の
   前記表示手段に表示された領域部分に患部測定領域を示
   すマークを表示するマーク表示手段と、前記光伝達手段
   を介して患部を白色光で照射する白色光照射手段と、前
   記距離測定手段で測定した距離だけ前記突出制御手段に
   よって前記光伝達手段の先端部を突出させて患部に近接
   させた状態において前記白色光照射手段によって照射さ
   れた前記マークを表示された患部からの反射光を前記光
   伝達手段を介して受光し、該反射光のスペクトル分析を
   行なう分析手段とを有することを特徴とする内視鏡。