JP2009039249A - 内視鏡システム - Google Patents

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Abstract

【課題】種類の異なる2本のビデオスコープによる映像を同時に観察でき、全体をコンパクトにでき、各ビデオスコープの操作性を向上できる内視鏡システムを提供する。
【解決手段】それぞれ固体撮像素子1x、2xを内蔵する種類の異なる第1スコープ1および第2スコープ2と、これら第1スコープ1および第2スコープ2に対して共通の表示手段8と、第1スコープ1の固体撮像素子1xから撮像処理回路を介して得られる撮像信号を画像処理して映像信号を出力する第1画像処理回路11と、第2スコープ2の固体撮像素子2xから撮像処理回路を介して得られる撮像信号を画像処理して映像信号を出力する第2画像処理回路13と、第1画像処理回路11で画像処理された映像信号および第2画像処理回路13で画像処理された映像信号に基づいて、表示手段8に表示する映像を生成する映像信号処理回路12とを具備する。
【選択図】図1

Description

本発明は、種類の異なる2本のビデオスコープを同時に使用可能な内視鏡システムに関するものである。
近年、内視鏡システムで使用されるスコープとして、観察光学系による光学像をCCD等の固体撮像素子で撮像してモニタに表示する、いわゆるビデオスコープが普及している。また、ビデオスコープには、種々の種類があり、例えば、医療用においては、主として外科分野で使用される外科用スコープに属するものとして、腹腔鏡や胸腔鏡等があり、また、主として内科分野で使用される内科用スコープに属するものとして、消化器用スコープに代表される胃用内視鏡や大腸用内視鏡等がある。
このようなビデオスコープを用いる内視鏡システムは、一般に、ビデオスコープと、該ビデオスコープを接続する内視鏡観察装置とを有して構成されている。内視鏡観察装置は、ビデオスコープの照明光学系に照明光を供給する光源ユニットと、ビデオスコープの固体撮像素子からの撮像信号を画像処理して映像信号を出力する画像処理回路を有する画像処理ユニット(一般には、カメラコントロールユニット(CCU)と言われている)と、画像処理ユニットからの映像信号による映像を表示するモニタとを有しており、これら光源ユニット、画像処理ユニットおよびモニタは、1台の台車にタワー状に搭載されている。なお、内視鏡観察装置には、必要に応じて、画像処理ユニットからの映像信号を記録する記録ユニットや、送気・送水ポンプ、治療装置等も搭載されている。
一方、ビデオスコープの使用態様として、近年では、例えば医療分野で見られるように、一人の患者や被検者に対して種類の異なる2本のビデオスコープを同時に使用する手技が知られている。例えば、相対的に太径の挿入部を有する太径スコープと、この太径スコープの鉗子チャンネルの内径より細径の挿入部を有する細径スコープとを用い、太径スコープを体腔内に挿入した後、この太径スコープの鉗子チャンネルに細径スコープの挿入部を挿入して、その先端部を太径スコープの挿入先端部から露出させることにより、体内器官の最深部を観察し、さらに、細径スコープの鉗子チャンネルに生検鉗子を挿入して、細径スコープの挿入先端部から露出させることにより、最深部にある病巣部に所定の処置を施す手技が知られている。
また、外科用スコープを用いて、例えば大腸癌の摘出手術中に、大腸用内視鏡により癌摘出部の縫合状態や出血等の大腸内部の状態を観察する手技が知られている。
従来、このように種類の異なる2本のビデオスコープを使用する手技では、それぞれのビデオスコープに対応する独立した2つの内視鏡システムを使用している。このため、検査や手術に対するコストアップを招くことが懸念されるとともに、2台の内視鏡観察装置を設置するためのスペースを確保する必要がある。また、各内視鏡システムを構成する内視鏡観察装置毎にモニタを有することから、操作者や術者は、視線を移動しながらそれぞれのモニタを観察することになる。このため、特に、2台の内視鏡観察装置が離れて配置された場合には、それぞれのモニタを観察しにくくなることが懸念される。
このような問題を解決するため、例えば、前者の手技におけるように、太径スコープと、この太径スコープの鉗子チャンネルに挿通する細径スコープとを用いる内視鏡システムにおいて、一方の内視鏡観察装置の動作モードを、他方の内視鏡観察装置をリモート操作するマスターモードと、他方の内視鏡観察装置とデータの送受信を行わずに動作するスタンドアロンモードとの間で切り替えられるようにして、モニタおよび記録ユニットをいずれか一方の内視鏡観察装置にのみ設けるようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、後者の手技におけるように、外科用スコープと大腸用内視鏡のような消化器用スコープとを用いる手技に対処し得るものとして、1台の内視鏡観察装置に外科用スコープと消化器用スコープとを切り替えて接続可能にした内視鏡システムが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2003−38432号公報 特開2006−55350号公報
しかしながら、上記特許文献1に開示の内視鏡システムにあっては、単に、モニタおよび記録ユニットを、2台の内視鏡観察装置のいずれか一方にのみ設けて、太径スコープおよび細径スコープのいずれか一方による映像をモニタおよび記録ユニットにそれぞれ表示および記録するもので、2つのスコープによる映像を同時には表示および記録することはできない。このため、太径スコープによる映像の観察中は、細径スコープによる映像は観察できず、逆に、細径スコープによる映像の観察中は、太径スコープによる映像は観察できないため、両方の映像を頻繁に観察する必要がある場合には、切り替え操作を頻繁に行なわなければならなくなり、操作が面倒になることが懸念される。
一方、特許文献2に開示の内視鏡システムは、1台の内視鏡観察装置に外科用スコープと消化器用スコープとを切り替えて接続できるので、内視鏡観察装置の汎用性を向上でき、ランニングコストを低下させることができる。しかし、手術室において、外科用スコープと、例えば消化器用スコープとを同時に用いる手技では、通常、内視鏡観察装置は、外科用スコープを操作する術者がモニタを観察し易いように、手術台周辺の完全清潔域に近接して配置されることから、手術中に、外科用スコープと消化器用スコープとを切り替えない方が、感染に対してはより安全である。
このため、このような手技では、内視鏡観察装置が外科用スコープと消化器用スコープとを切り替え接続可能であっても、現実的には、それぞれのビデオスコープを対応する個別の内視鏡観察装置に接続した外科用内視鏡システムと消化器用内視鏡システムとを用いることになることから、準備が面倒になることが懸念されるとともに、手術室が2台の内視鏡観察装置の設置によって狭くなることが懸念される。また、2台の内視鏡観察装置の配置によっては、外科用スコープを操作する術者や、消化器用スコープを操作する操作者が、両方のモニタを観察しにくくなって、操作性が低下し、手術に影響を及ぼすことが懸念される。
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、種類の異なる2本のビデオスコープによる映像を同時に観察できるとともに、全体をコンパクトにでき、各ビデオスコープの操作性を向上できる内視鏡システムを提供することにある。
上記目的を達成する請求項1に係る内視鏡システムの発明は、
それぞれ固体撮像素子を内蔵する種類の異なる第1スコープおよび第2スコープと、
これら第1スコープおよび第2スコープに対して共通の表示手段と、
前記第1スコープの固体撮像素子から得られる撮像信号を画像処理して映像信号を出力する第1画像処理回路と、
前記第2スコープの固体撮像素子から得られる撮像信号を画像処理して映像信号を出力する第2画像処理回路と、
前記第1画像処理回路で画像処理された映像信号および前記第2画像処理回路で画像処理された映像信号に基づいて、前記表示手段に表示する映像を生成する映像信号処理回路と、
を具備することを特徴とするものである。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の内視鏡システムにおいて、
前記第1画像処理回路、前記第2画像処理回路および前記映像信号処理回路を、一つの画像処理ユニットに搭載したことを特徴とするものである。
請求項3に係る発明は、請求項1に記載の内視鏡システムにおいて、
前記第1画像処理回路および前記映像信号処理回路は、メイン画像処理ユニットに搭載し、
前記第2画像処理回路は、前記メイン画像処理ユニットに分離可能に結合されるサブ画像処理ユニットに搭載した、
ことを特徴とするものである。
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の内視鏡システムにおいて、
前記サブ画像処理ユニットは、前記メイン画像処理ユニットに直接結合可能に構成したことを特徴とするものである。
請求項5に係る発明は、請求項3または4に記載の内視鏡システムにおいて、
前記サブ画像処理ユニットは、前記メイン画像処理ユニットに結合されることにより動作可能に構成したことを特徴とするものである。
請求項6に係る発明は、請求項5に記載の内視鏡システムにおいて、
前記サブ画像処理ユニットは、前記メイン画像処理ユニットに結合されることにより、 前記メイン画像処理ユニットから電源の供給を受けて動作可能に構成したことを特徴とするものである。
請求項7に係る発明は、請求項2に記載の内視鏡システムにおいて、
前記第1スコープおよび/または前記第2スコープには、内蔵する固体撮像素子からの撮像信号を無線送信する無線送信手段を設け、
前記画像処理ユニットには、前記第1スコープおよび/または前記第2スコープに設けた前記無線送信手段から無線送信される撮像信号を受信する無線受信手段を設けて、
前記無線受信手段で受信した撮像信号を、対応する前記第1画像処理回路および/または前記第2画像処理回路で画像処理するように構成したことを特徴とするものである。
請求項8に係る発明は、請求項3〜6のいずれか一項に記載の内視鏡システムにおいて、
前記第1スコープおよび/または前記第2スコープには、内蔵する固体撮像素子からの撮像信号を無線送信する無線送信手段を設け、
前記メイン画像処理ユニットおよび/または前記サブ画像処理ユニットには、対応する前記第1スコープおよび/または前記第2スコープに設けた前記無線送信手段から無線送信される撮像信号を受信する無線受信手段を設けて、
前記無線受信手段で受信した撮像信号を、対応する前記第1画像処理回路および/または前記第2画像処理回路で画像処理するように構成したことを特徴とするものである。
請求項9に係る発明は、請求項1に記載の内視鏡システムにおいて、
前記第1スコープには、前記第1画像処理回路と、該第1画像処理回路で画像処理された映像信号を無線送信する第1無線送信手段とを設け、
前記第2スコープには、前記第2画像処理回路と、該第2画像処理回路で画像処理された映像信号を無線送信する第2無線送信手段とを設け、
前記映像信号処理回路には、前記第1無線送信手段および前記第2無線送信手段から無線送信される映像信号を受信する無線受信手段を接続して、該無線受信手段で受信した映像信号に基づいて、前記表示手段に表示する映像を生成するよう構成したことを特徴とするものである。
請求項10に係る発明は、請求項1〜9のいずれか一項に記載の内視鏡システムにおいて、
前記第1スコープおよび/または前記第2スコープに、前記映像信号処理回路による前記表示手段に表示する映像の生成を制御するための制御スイッチを設けた、ことを特徴とするものである。
請求項11に係る発明は、請求項1〜10のいずれか一項に記載の内視鏡システムにおいて、
前記第1スコープは外科用スコープであり、
前記第2スコープは消化器用スコープである、
ことを特徴とするものである。
本発明によれば、種類の異なる第1スコープおよび第2スコープによる映像信号に基づいて、映像信号処理回路により共通の表示手段に表示する映像を生成するようにしたので、第1スコープおよび第2スコープによる映像を同時に観察できるとともに、内視鏡観察装置を1台とすることができるので、全体をコンパクトにでき、各スコープの操作性を向上することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
(第1実施の形態)
図1は、本発明の第1実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。本実施の形態の内視鏡システムは、それぞれ固体撮像素子を有するビデオスコープからなる第1スコープである外科用スコープ1および第2スコープである消化器用スコープ2と、これら外科用スコープ1および消化器用スコープ2を同時に使用可能な共通の内視鏡観察装置3とを有している。
内視鏡観察装置3には、少なくとも、外科用光源ユニット4と、消化器用光源ユニット5と、メイン画像処理ユニットである外科用画像処理ユニット6と、サブ画像処理ユニットである消化器用画像処理ユニット7と、外科用スコープ1および消化器用スコープ2に対して共通の表示手段であるモニタ8とが、分離可能にタワー状に搭載されており、外科用画像処理ユニット6および消化器用画像処理ユニット7は接続ケーブル9を介して接続され、モニタ8は映像ケーブル10を介して外科用画像処理ユニット6に接続されている。なお、この内視鏡観察装置3には、必要に応じて記録ユニットや、送気・送水ポンプ、治療装置等が搭載される場合もある。
外科用スコープ1は、例えば硬性鏡である公知の腹腔鏡からなり、硬性の挿入部1aと、挿入部1aの基端側に位置する操作部1bと、操作部1bから延出するユニバーサルコード1cと、ユニバーサルコード1cの基端側に設けられた内視鏡コネクタ1dとを有している。内視鏡コネクタ1dには、その先端部に、挿入部1aの先端から操作部1bおよびユニバーサルコード1cに亘って延在して設けられたライトガイド1vが結合された照明用コネクタ(図示せず)が設けられているとともに、側部には、例えば挿入部1aの先端部に設けられた固体撮像素子1xからケーブル1yを経由して伝送される信号を出力するためのケーブルコネクタ受け1eが設けられている。
この外科用スコープ1は、内視鏡コネクタ1dの先端部に設けられた図示しない照明用コネクタを、外科用光源ユニット4の正面に設けられた照明用コネクタ受け4aに挿入接続する。また、内視鏡コネクタ1dの側部に設けられたケーブルコネクタ受け1eには、内視鏡ケーブル1fの一端に設けたケーブルコネクタ1gを接続し、この内視鏡ケーブル1fの他端に設けたケーブルコネクタ1hを、外科用画像処理ユニット6の正面に設けられたケーブルコネクタ受け6aに接続する。
これにより、外科用光源ユニット4からの照明光を、照明用コネクタ受け4a、ユニバーサルコード1cおよび外科用スコープ1を通して延在させたライトガイド1vを経て、外科用スコープ1の先端から出射させて腹腔内を照明し、この照明光の照射により結像光学系1zを介して固体撮像素子1xに結像されて光電変換される腹腔内の光学像の撮像信号を、ケーブル1y、ユニバーサルコード1cおよび内視鏡ケーブル1fを経て外科用画像処理ユニット6に供給するようにする。なお、外科用光源ユニット4および外科用画像処理ユニット6の正面には、それぞれ操作パネル4bおよび6bが設けられている。
消化器用スコープ2は、例えば軟性鏡である公知の大腸用内視鏡からなり、軟性の挿入部2aと、挿入部2aの基端側に位置する操作部2bと、操作部2bから延出するユニバーサルコード2cと、ユニバーサルコード2cの基端側に設けられた内視鏡コネクタ2dとを有している。内視鏡コネクタ2dには、外科用スコープ1と同様に、その先端部に、挿入部2aの先端から操作部2bおよびユニバーサルコード2cに亘って延在して設けられたライトガイド2vが結合された照明用コネクタ(図示せず)が設けられているとともに、側部には、例えば挿入部2aの先端部に設けられた固体撮像素子2xからケーブル2yを経由して伝送される信号を出力するためのケーブルコネクタ受け2eが設けられている。
この消化器用スコープ2は、内視鏡コネクタ2dの先端部に設けられた図示しない照明用コネクタを、消化器用光源ユニット5の正面に設けられた照明用コネクタ受け5aに挿入接続する。また、内視鏡コネクタ2dの側部に設けられたケーブルコネクタ受け2eには、内視鏡ケーブル2fの一端に設けたケーブルコネクタ2gを接続し、この内視鏡ケーブル2fの他端に設けたケーブルコネクタ2hを、消化器用画像処理ユニット7に設けられたケーブルコネクタ受け7aに接続する。
これにより、消化器用光源ユニット5からの照明光を、照明用コネクタ受け5a、ユニバーサルコード2cおよび消化器用スコープ2を通して延在させたライトガイド2v、照明レンズ2wを経て、消化器用スコープ2の先端から出射させて、例えば大腸内を照明し、この照明光の照射により結像光学系2zを介して固体撮像素子2xに結像されて光電変換される大腸内の光学像の撮像信号を、ケーブル2y、ユニバーサルコード2cおよび内視鏡ケーブル2fを経て消化器用画像処理ユニット7に供給するようにする。なお、消化器用光源ユニット5および消化器用画像処理ユニット7の正面には、それぞれ操作パネル5bおよび7bが設けられている。
図2は、図1に示す外科用画像処理ユニット6および消化器用画像処理ユニット7の内部の回路構成を示すブロック図である。外科用画像処理ユニット6には、外科用スコープ1の固体撮像素子1xから得られる撮像信号を画像処理して映像信号を出力する第1画像処理回路である外科用画像処理回路11と、モニタ8に表示する映像を生成する映像信号処理回路12を設け、外科用画像処理回路11から出力される映像信号を映像信号処理回路12に供給する。なお、図示しないが、固体撮像素子1xを駆動して、固体撮像素子1xの撮像信号を出力する撮像処理回路は、外科用画像処理回路11内、または外科用画像処理ユニット6内で外科用画像処理回路11の前段、あるいは外科用スコープ1内に設ける。
また、消化器用画像処理ユニット7には、消化器用スコープ2の固体撮像素子2xから得られる撮像信号を画像処理して映像信号を出力する第2画像処理回路である消化器用画像処理回路13を設け、この消化器用画像処理回路13から出力される映像信号を、接続ケーブル9を介して、外科用画像処理ユニット6に設けた映像信号処理回路12に供給する。なお、図示しないが、固体撮像素子2xを駆動して、固体撮像素子2xの撮像信号を出力する撮像処理回路は、消化器用画像処理回路13内、または消化器用画像処理ユニット7内で消化器用画像処理回路13の前段、あるいは消化器用スコープ2内に設ける。
映像信号処理回路12は、外科用画像処理回路11から出力される映像信号と、消化器用画像処理回路13から出力される映像信号とに基づいて、モニタ8に表示する映像の映像信号を生成して、外科用画像処理ユニット6に設けた映像出力端子6cから、映像ケーブル10を経てモニタ8に供給する。
さらに、本実施の形態では、外科用スコープ1の操作部1bに設けられているリモート釦1iを、映像信号処理回路12による映像の生成を制御するための制御スイッチとして割り当てて、このリモート釦1iによる制御信号を、ユニバーサルコード1cおよび内視鏡ケーブル1fを介して映像信号処理回路12に供給する。同様に、消化器用スコープ2の操作部2bに設けられているリモート釦2iを、映像信号処理回路12による映像の生成を制御するための制御スイッチとして割り当てて、このリモート釦2iによる制御信号を、ユニバーサルコード2c、内視鏡ケーブル2fおよび接続ケーブル9を介して映像信号処理回路12に供給する。
このようにして、本実施の形態では、外科用スコープ1のリモート釦1iの操作、あるいは、消化器用スコープ2のリモート釦2iの操作に基づいて、映像信号処理回路12による映像の生成を制御して、外科用スコープ1による映像と消化器用スコープ2による映像とを、ピクチャインピクチャ、ピクチャアウトピクチャ、ピクチャサイドピクチャ等によりモニタ8に同時に2画面表示したり、外科用スコープ1による映像のみ、あるいは消化器用スコープ2による映像のみの1画面をモニタ8に表示したりする。
本実施の形態によれば、1台の内視鏡観察装置3で、種類の異なる外科用スコープ1と消化器用スコープ2とを同時に使用可能として、外科用スコープ1による映像と消化器用スコープ2による映像とを、共通のモニタ8に同時に2画面表示可能としたので、各ビデオスコープの操作性を向上でき、手術の効率を向上することができる。また、全体をコンパクトにできることから、手術室が狭くなることもないとともに、外科用および消化器用の2つの内視鏡システムを別々に構成する場合よりも安価にできる。さらに、外科用スコープ1あるいは消化器用スコープ2のみを使用する場合には、使用しないユニットを取り外すこともできるので、使い勝手を向上することができる。
(第2実施の形態)
図3は、本発明の第2実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。本実施の形態は、第1実施の形態に示した内視鏡観察装置3において、メイン画像処理ユニットである外科用画像処理ユニット6にスロット6dを形成し、このスロット6dにサブ画像処理ユニットである消化器用画像処理ユニット7を挿脱自在に結合するようにして、外科用画像処理ユニット6と消化器用画像処理ユニット7とを直接分離可能に結合するようにしたものである。
また、消化器用画像処理ユニット7は、外科用画像処理ユニット6に内蔵されている電源部(図示せず)を共用し、スロット6dに挿入結合することにより、外科用画像処理ユニット6側から電源の供給を受けて動作可能に構成する。これにより、消化器用画像処理ユニット7の消化器用画像処理回路13(図2参照)から出力される映像信号を、外科用画像処理ユニット6に内蔵された映像信号処理回路12(図2参照)に供給する。その他の構成および動作は、第1実施の形態と同様である。
本実施の形態によれば、第1実施の形態と同様の効果が得られる他、消化器用画像処理ユニット7を、外科用画像処理ユニット6に形成されたスロット6dに挿入することにより、両者を結合するようにしたので、第1実施の形態の内視鏡システムと比較して、内視鏡観察装置3の高さ方向寸法を小さくすることが可能となり、よりコンパクトにできる。また、接続ケーブル9による配線処理も不要となるので、外科用スコープとともに消化器用スコープを使用する場合の準備も、より簡単にできる利点がある。さらに、外科用画像処理ユニット6は、単独での使用が可能であり、消化器用画像処理ユニット7は、外科用画像処理ユニット6に形成されたスロット6dに挿入することにより使用可能としたので、使い勝手が向上する。
(第3実施の形態)
図4は、本発明の第3実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。本実施の形態は、第1実施の形態の内視鏡システムにおいて、外科用画像処理ユニット6の上面にドッキング用コネクタ受け6eを設け、消化器用画像処理ユニット7の底面には、ドッキング用コネクタ受け6eに着脱自在に結合するドッキング用コネクタ7cを設けて、消化器用画像処理ユニット7を外科用画像処理ユニット6の上面に積み重ねることにより、ドッキング用コネクタ7cおよびドッキング用コネクタ受け6eを介して、消化器用画像処理ユニット7を外科用画像処理ユニット6に直接結合するようにしたものである。その他の構成および動作は、第2実施の形態と同様である。
したがって、本実施の形態によれば、第1実施の形態と同様の効果が得られる他、接続ケーブル9による配線処理が不要となるので、外科用スコープとともに消化器用スコープを使用する場合の準備を、より簡単にできる利点がある。
(第4実施の形態)
図5は、本発明の第4実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を示す正面図である。本実施の形態は、第1実施の形態の内視鏡システムにおいて、外科用画像処理ユニット6および消化器用画像処理ユニット7を、一つの画像処理ユニット21としたものである。
画像処理ユニット21には、正面に電源スイッチ21aおよび操作パネル21bを設けるとともに、外科用スコープ1に接続される内視鏡ケーブル1fのケーブルコネクタ1hを接続するケーブルコネクタ受け21cと、消化器用スコープ2に接続される内視鏡ケーブル2fのケーブルコネクタ2hを接続するケーブルコネクタ受け21dとを設ける。
また、画像処理ユニット21には、図6に示すように、ケーブルコネクタ受け21cから入力される外科用スコープ1の固体撮像素子1x(図1参照)から得られる撮像信号を画像処理する外科用画像処理回路11と、ケーブルコネクタ受け21dから入力される消化器用スコープ2の固体撮像素子2x(図1参照)から得られる撮像信号を画像処理する消化器用画像処理回路13と、これら外科用画像処理回路11および消化器用画像処理回路13から出力される映像信号に基づいて、モニタ8に表示する映像を生成する映像信号処理回路12とを設け、この映像信号処理回路12で生成した映像信号を、画像処理ユニット21に設けた映像出力端子21eから、映像ケーブル10を経てモニタ8に供給して表示する。その他の構成および動作は、第1実施の形態と同様である。
したがって、本実施の形態によれば、第1実施の形態と同様の効果が得られる他、一つの画像処理ユニット21に、外科用画像処理回路11、消化器用画像処理回路13および映像信号処理回路12を設けたので、外科用スコープ1および消化器用スコープ2の双方を用いる場合は勿論のこと、いずれか一方のみを用いる場合でも、内視鏡観察装置3側の接続変更を伴うことなく、容易に対処することができる。
(第5実施の形態)
図7は、本発明の第5実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。本実施の形態は、第4実施の形態の内視鏡システムにおいて、画像処理ユニット21の電源スイッチ21aおよび操作パネル21bを、ケーブルコネクタ受け21c,21dを有する正面ではなく、側面に設けたものである。
したがって、本実施の形態によれば、手術室において、不潔域で作業する看護士等により、清潔域に侵入することなく、電源スイッチ21aおよび操作パネル21bを容易に操作することができるので、内視鏡手技を効率よく遂行することが可能となる。すなわち、術中内視鏡手技では、内視鏡観察装置3は、その正面側が、手術台を挟んで術者と向き合うことになるため、内視鏡観察装置3の正面側は清潔域の近傍に位置することになる。このため、正面側に操作パネル21bがあると、不潔域で作業する看護士等により操作する場合には、操作者は清潔域に一部侵入して不自然な姿勢で操作することになるが、本実施の形態におけるように、側面に操作パネル21bを設ければ、清潔域の近傍に位置する正面側に侵入することなく、安定した姿勢で容易に操作することが可能となる。
(第6実施の形態)
図8は、本発明の第6実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す図である。本実施の形態の内視鏡システムは、それぞれ固体撮像素子を有するビデオスコープからなる第1スコープである無線外科用スコープ31および第2スコープである無線消化器用スコープ32と、これら無線外科用スコープ31および無線消化器用スコープ32を同時に使用可能な共通の無線内視鏡観察装置33とを有している。
無線外科用スコープ31は、例えば硬性鏡である腹腔鏡として使用するもので、図9に示すように、硬性の挿入部31aと、その基端側に位置する操作部31bとからなっている。挿入部31aには、その先端部に、LED等の光源を有する照明ユニット31c、結像光学系31d、および固体撮像素子31eを設ける。また、操作部31bには、バッテリユニット31f、電源回路31g、光源回路31h、撮像処理回路31n、送信回路31i、および送信アンテナ31jを設け、バッテリユニット31fから電源回路31hを介して各部に所要の電源を供給する。これにより、光源回路31hにより照明ユニット31cを駆動して体腔内を照明して、その体腔内の光学像を結像光学系31dにより固体撮像素子31eに結像させる。また、撮像処理回路31nにより固体撮像素子31eを駆動して、固体撮像素子31eに結像された光学像を光電変換して撮像信号を得、その撮像信号を送信回路31iから送信アンテナ31jを介して無線送信する。さらに、操作部31bには、リモート釦31kを設け、このリモート釦31kによる操作信号を、後述する映像信号処理回路による映像の生成を制御する制御信号として、同様に、送信回路31iから送信アンテナ31jを介して無線送信する。
図8において、無線消化器用スコープ32は、例えば軟性鏡である大腸用内視鏡として使用するもので、軟性の挿入部32aと、その基端側に位置する操作部32bとからなっている。この無線消化器用スコープ32には、図9に示した無線外科用スコープ31と同様に、挿入部32aの先端部に、LED等の光源を有する照明ユニット、結像光学系、および固体撮像素子を設け、操作部32bには、バッテリユニット、電源回路、光源回路、撮像処理回路、送信回路、および送信アンテナ32jを設けて、固体撮像素子から撮像処理回路を介して得られる撮像信号を送信回路から送信アンテナ32jを介して無線送信する。また、無線外科用スコープ31と同様に、操作部32bには、リモート釦32kを設け、このリモート釦32kによる操作信号を、後述する映像信号処理回路による映像の生成を制御する制御信号として、同様に、送信回路から送信アンテナ32jを介して無線送信する。
また、無線内視鏡観察装置33には、1つの無線画像処理ユニット34と、無線外科用スコープ31および無線消化器用スコープ32に対して共通の表示手段であるモニタ30とをタワー状に搭載する。なお、この無線内視鏡観察装置33には、必要に応じて記録ユニットや、送気・送水ポンプ、治療装置等が搭載される場合もある。無線画像処理ユニット34には、受信アンテナ35、受信回路36、外科用画像処理回路37、映像信号処理回路38、および消化器用画像処理回路39を設け、受信アンテナ35で受信される無線外科用スコープ31からの受信電波は、受信回路36で復調して、撮像信号を外科用画像処理回路37に、制御信号を映像信号処理回路38にそれぞれ供給し、受信アンテナ35で受信される無線消化器用スコープ32からの受信電波は、受信回路36で復調して、撮像信号を消化器用画像処理回路39に、制御信号を映像信号処理回路38にそれぞれ供給する。
外科用画像処理回路37および消化器用画像処理回路39では、受信回路36からの撮像信号をそれぞれ画像処理して映像信号処理回路38に映像信号を供給する。また、映像信号処理回路38では、受信回路36から得られる無線外科用スコープ31のリモート釦31kの操作、あるいは、無線消化器用スコープ32のリモート釦32kの操作による制御信号に応じて、外科用画像処理回路37から出力される映像信号と、消化器用画像処理回路39から出力される映像信号とに基づいてモニタ30に表示する映像の映像信号を生成し、その生成した映像信号を、無線画像処理ユニット34に設けた映像出力端子34aから、映像ケーブル40を経てモニタ30に供給する。
これにより、第1実施の形態と同様に、無線外科用スコープ31による映像と無線消化器用スコープ32による映像とを、ピクチャインピクチャ、ピクチャアウトピクチャ、ピクチャサイドピクチャ等によりモニタ30に同時に2画面表示したり、無線外科用スコープ31による映像のみ、あるいは無線消化器用スコープ32による映像のみの1画面をモニタ30に表示したりする。
本実施の形態によれば、外科用スコープおよび消化器用スコープを、それぞれ無線外科用スコープ31および無線消化器用スコープ32として、それぞれの撮像信号を無線送信し、これら無線送信された撮像信号を、共通の無線内視鏡観察装置33で受信して処理することにより、モニタ30に同時に2画面表示可能としたので、無線内視鏡観察装置33をモニタ30が見易い位置に自由に設置することが可能となる。したがって、各ビデオスコープの操作性をより向上でき、手術の効率を向上することができる。また、無線内視鏡観察装置33には、光源ユニットも不要となるので、全体をよりコンパクトにできる。
(第7実施の形態)
本発明の第7実施の形態においては、第6実施の形態の内視鏡システムにおいて、無線内視鏡観察装置33に設けた外科用画像処理回路37の一部または全部を無線外科用スコープ31に内蔵させるとともに、消化器用画像処理回路39の一部または全部を無線消化器用スコープ32に内蔵させる。例えば、図10に無線外科用スコープ31の概略構成を示すように、操作部31bに画像処理回路31mを設け、この画像処理回路31mにより固体撮像素子31eから撮像処理回路31nを介して得られる撮像信号を画像処理して、送信回路31iから送信アンテナ31jを介して映像信号を無線送信する。無線消化器用スコープ32についても、同様に構成する。
また、無線内視鏡観察装置33の無線画像処理ユニット34には、図11に概略構成を示すように、受信アンテナ35、受信回路36、および映像信号処理回路38を設けて、受信アンテナ35で受信される無線外科用スコープ31および無線消化器用スコープ32からの受信電波を、受信回路36で復調して映像信号処理回路38にそれぞれ供給する。
このようにして、第6実施の形態と同様にして、無線外科用スコープ31のリモート釦31kの操作、あるいは、無線消化器用スコープ32のリモート釦32kの操作による制御信号に応じて、無線外科用スコープ31による映像と無線消化器用スコープ32による映像とを、ピクチャインピクチャ、ピクチャアウトピクチャ、ピクチャサイドピクチャ等によりモニタ30に同時に2画面表示したり、無線外科用スコープ31による映像のみ、あるいは無線消化器用スコープ32による映像のみの1画面をモニタ30に表示したりする。
本実施の形態によれば、第6実施の形態と同様の効果が得られる他、無線外科用スコープ31および無線消化器用スコープ32に、それぞれの画像処理回路の一部または全部を内蔵させるようにしたので、無線内視鏡観察装置33を、よりコンパクトにできる。
(第8実施の形態)
本発明の第8実施の形態においては、第6実施の形態の内視鏡システムにおいて、無線内視鏡観察装置33の無線画像処理ユニット34を、図12に概略斜視図を示すように、メイン画像処理ユニットである無線外科用画像処理ユニット41と、サブ画像処理ユニットである無線消化器用画像処理ユニット42とに分離して、第2実施の形態の場合と同様に、無線消化器用画像処理ユニット42を、無線外科用画像処理ユニット41の正面に形成したスロット41cに挿脱自在に直接結合するように構成する。
無線外科用画像処理ユニット41には、図8に示した外科用画像処理回路37および映像信号処理回路38の他、無線外科用スコープ31からの送信電波を受信する受信アンテナ45および受信回路(図示せず)を設けて、受信アンテナ45で受信した無線外科用スコープ31からの受信電波を受信回路で復調して、撮像信号を外科用画像処理回路37で画像処理して映像信号処理回路38に供給し、制御信号を映像信号処理回路38に供給するようにする。
また、無線消化器用画像処理ユニット42には、図8に示した消化器用画像処理回路39の他、無線消化器用スコープ32からの送信電波を受信する受信アンテナ46および受信回路(図示せず)を設けて、受信アンテナ46で受信した無線消化器用スコープ32からの受信電波を受信回路で復調して、撮像信号を消化器用画像処理回路39で画像処理して映像信号処理回路38に供給し、制御信号を映像信号処理回路38に供給するようにする。
このようにして、第6実施の形態の場合と同様にして、無線外科用スコープ31による映像と無線消化器用スコープ32による映像とを、モニタ30(図8参照)に同時に2画面表示したり、無線外科用スコープ31による映像のみ、あるいは無線消化器用スコープ32による映像のみの1画面をモニタ30に表示したりする。
なお、本実施の形態においても、第2実施の形態の場合と同様に、無線消化器用画像処理ユニット42は、無線外科用画像処理ユニット41に内蔵されている電源部(図示せず)を共用し、スロット41cに挿入結合することにより、無線外科用画像処理ユニット41側から電源の供給を受けて動作可能に構成する。
本実施の形態によれば、第6実施の形態と同様の効果が得られる他、無線外科用画像処理ユニット41は、単独での使用が可能であり、無線消化器用画像処理ユニット42は、無線外科用画像処理ユニット41の正面に形成されたスロット41cに挿入することにより使用可能としたので、第2実施の形態の場合と同様に、使い勝手を向上することができる。
(第9実施の形態)
本発明の第9実施の形態においては、第8実施の形態の内視鏡システムにおいて、無線消化器用画像処理ユニット42を、無線外科用画像処理ユニット41の上面に積み重ねることにより、両者を結合可能に構成する。このため、図13に概略斜視図を示すように、無線外科用画像処理ユニット41の上面にドッキング用コネクタ受け41dを設け、無線消化器用画像処理ユニット42の底面には、ドッキング用コネクタ受け41dに着脱自在に結合するドッキング用コネクタ42cを設けて、無線消化器用画像処理ユニット42を無線外科用画像処理ユニット41の上面に積み重ねることにより、ドッキング用コネクタ42cおよびドッキング用コネクタ受け41dを介して、無線消化器用画像処理ユニット42を無線外科用画像処理ユニット41に直接結合するようにする。その他の構成および動作は、第8実施の形態と同様である。
したがって、本実施の形態においても、第8実施の形態と同様の効果が得られる。
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。
例えば、上記の各実施の形態において、映像信号処理回路を内蔵するユニットに、当該映像信号処理回路で処理された映像信号を出力する映像出力端子の他に、外科用画像処理回路で画像処理された映像信号を出力する外科用映像出力端子や、消化器用画像処理回路で画像処理された映像信号を出力する消化器用映像出力端子を設けることもできる。このように、外科用映像出力端子や消化器用映像出力端子を設ければ、外科用映像や消化器用映像を別のモニタで観察することができる。
また、外科用映像出力端子および消化器用映像出力端子の双方を設ければ、3Dスコープにも対処することができる。すなわち、図14に概略図を示すように、3Dスコープ51は、右目用の結像光学系52Rおよび固体撮像素子53Rと、左目用の結像光学系52Lおよび固体撮像素子53Lとを有しているので、右目用の固体撮像素子53Rからの撮像信号を、右目用の内視鏡ケーブル54Rおよびケーブルコネクタ55Rを介して、例えば、図5に示した構成の画像処理ユニット21のケーブルコネクタ受け21cに接続し、左目用の固体撮像素子53Lからの撮像信号を、左目用の内視鏡ケーブル54Lおよびケーブルコネクタ55Lを介して、画像処理ユニット21のケーブルコネクタ受け21dに接続する。
画像処理ユニット21には、図6に示した、外科用画像処理回路11、映像信号処理回路12、消化器用画像処理回路13および映像出力端子21eの他に、外科用画像処理回路11で画像処理した映像信号を直接出力する外科用映像出力端子21fと、消化器用画像処理回路13で画像処理した映像信号を直接出力する消化器用映像出力端子21gとを設け、これら外科用映像出力端子21fおよび消化器用映像出力端子21gから出力される右目用映像信号および左目用映像信号を、映像ケーブル56R,56Lを介して3D映像処理回路57に供給する。
このようにして、3Dスコープ51から得られる左右の撮像信号を、画像処理ユニット21および3D映像処理回路57でそれぞれ処理して、公知の3D表示装置(図示せず)に表示し、液晶シャッタ等のシャッタメガネや、偏光メガネを用いて観察する。なお、3Dスコープ51は、左右の撮像信号を無線送信する無線3Dスコープとすることもできる。この場合には、第6〜第9実施の形態に示した映像信号処理回路を内蔵するユニットに、外科用映像出力端子および消化器用映像出力端子の双方を設けた無線内視鏡観察装置を用いることができる。
また、第1実施の形態において、消化器用画像処理ユニット7は、接続ケーブル9を介して外科用画像処理ユニット6に接続することにより、外科用画像処理ユニット6から電源の供給を受けて動作可能に構成することもできる。なお、メイン画像処理ユニットとサブ画像処理ユニットとに分離可能とする構成においては、サブ画像処理ユニットは、必ずしもメイン画像処理ユニットに接続することで動作可能とする必要はなく、電源回路を内蔵して独立して動作可能に構成することもできる。また、このようなメイン画像処理ユニットとサブ画像処理ユニットとが分離可能な構成においては、サブ画像処理ユニットをメイン画像処理ユニットに結合することで、モニタの表示を自動的に2画面表示に切り替えるように構成することもできる。
また、上記各実施の形態では、外科用スコープおよび消化器用スコープの双方のリモート釦を、映像信号処理回路によるモニタに表示する映像の生成を制御する制御スイッチに割り当てたが、いずれか一方のリモート釦のみ、好ましくは、術者が操作する外科用スコープのリモート釦のみを制御スイッチに割り当てることもできる。また、制御スイッチを内視鏡観察装置側や無線内視鏡観察装置側に設けたり、全く省略したり、することもできる。
さらに、第6〜第9実施の形態では、外科用スコープおよび消化器用スコープの双方を無線スコープとしたが、いずれか一方、好ましくは、送気・送水が不要な外科用スコープのみを無線スコープとすることもできる。また、無線スコープとする場合には、例えば、図9において、照明ユニット31cを操作部31bに設けて、照明光をライトガイドファイバ等の光伝送手段を介して、挿入部31aの先端部から放射するように構成することもできる。また、バッテリユニット31fを除去して、ACアダプタ方式により電源回路31gに所要の電源を供給するように構成することもできる。このように、ACアダプタ方式を採用しても、電源回路31gに接続される外部ケーブルは、細くできるので、ケーブルの取りまわしや、無線スコープの操作性に悪影響を及ぼすこともない。
また、内視鏡観察装置側や無線内視鏡観察装置側に設けるユニットの操作パネルは、ユニットの正面や側面に限らず、背面に設けることもでき、これにより、不潔域で作業する看護士等により、清潔域に侵入することなく、より安全に操作することが可能となる。
さらに、上記各実施の形態では、第1スコープを外科用スコープ、第2スコープを消化器用スコープとしたが、第1スコープと第2スコープとが異なれば、外科用スコープと外科用スコープとの組み合わせとしたり、内科用スコープと内科用スコープとの組み合わせとしたりすることもできるし、手技に応じて、メインとなる第1スコープを設定することができる。また、本発明は、医療用の内視鏡システムに限らず、工業用の内視鏡システムにも適用することができる。
本発明の第1実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。 図1に示す外科用画像処理ユニットおよび消化器用画像処理ユニットの内部の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。 本発明の第3実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。 本発明の第4実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を示す正面図である。 図5に示す画像処理ユニットの内部の回路構成を示すブロック図である。 本発明の第5実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。 本発明の第6実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す図である。 図8に示す無線外科用スコープの内部の概略構成を示す図である。 本発明の第7実施の形態に係る内視鏡システムにおける無線外科用スコープの内部の概略構成を示す図である。 同じく、第7実施の形態における無線画像処理ユニットの構成を示す図である。 本発明の第8実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。 本発明の第9実施の形態に係る内視鏡システムの要部の構成を模式的に示す概略斜視図である。 本発明の変形例を説明するための図である。
符号の説明
1 外科用スコープ
1i リモート釦
1x 固体撮像素子
2 消化器用スコープ
2i リモート釦
2x 固体撮像素子
3 内視鏡観察装置
4 外科用光源ユニット
5 消化器用光源ユニット
6 外科用画像処理ユニット
6d スロット
6e ドッキング用コネクタ受け
7 消化器用画像処理ユニット
7c ドッキング用コネクタ
8 モニタ
9 接続ケーブル
10 映像ケーブル
11 外科用画像処理回路
12 映像信号処理回路
13 消化器用画像処理回路
21 画像処理ユニット
30 モニタ
31 無線外科用スコープ
31e 固体撮像素子
31i 送信回路
31j 送信アンテナ
31k リモート釦
31m 画像処理回路
31n 撮像処理回路
32 無線消化器用スコープ
32j 送信アンテナ
32k リモート釦
33 無線内視鏡観察装置
34 無線画像処理ユニット
35 受信アンテナ
36 受信回路
37 外科用画像処理回路
38 映像信号処理回路
39 消化器用画像処理回路
40 映像ケーブル
41 無線外科用画像処理ユニット
41c スロット
41d ドッキング用コネクタ受け
42 無線消化器用画像処理ユニット
42c ドッキング用コネクタ
45 受信アンテナ
46 受信アンテナ

Claims (11)

  1. それぞれ固体撮像素子を内蔵する種類の異なる第1スコープおよび第2スコープと、
    これら第1スコープおよび第2スコープに対して共通の表示手段と、
    前記第1スコープの固体撮像素子から得られる撮像信号を画像処理して映像信号を出力する第1画像処理回路と、
    前記第2スコープの固体撮像素子から得られる撮像信号を画像処理して映像信号を出力する第2画像処理回路と、
    前記第1画像処理回路で画像処理された映像信号および前記第2画像処理回路で画像処理された映像信号に基づいて、前記表示手段に表示する映像を生成する映像信号処理回路と、
    を具備することを特徴とする内視鏡システム。
  2. 前記第1画像処理回路、前記第2画像処理回路および前記映像信号処理回路を、一つの画像処理ユニットに搭載したことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
  3. 前記第1画像処理回路および前記映像信号処理回路は、メイン画像処理ユニットに搭載し、
    前記第2画像処理回路は、前記メイン画像処理ユニットに分離可能に結合されるサブ画像処理ユニットに搭載した、
    ことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
  4. 前記サブ画像処理ユニットは、前記メイン画像処理ユニットに直接結合可能に構成したことを特徴とする請求項3に記載の内視鏡システム。
  5. 前記サブ画像処理ユニットは、前記メイン画像処理ユニットに結合されることにより動作可能に構成したことを特徴とする請求項3または4に記載の内視鏡システム。
  6. 前記サブ画像処理ユニットは、前記メイン画像処理ユニットに結合されることにより、 前記メイン画像処理ユニットから電源の供給を受けて動作可能に構成したことを特徴とする請求項5に記載の内視鏡システム。
  7. 前記第1スコープおよび/または前記第2スコープには、内蔵する固体撮像素子からの撮像信号を無線送信する無線送信手段を設け、
    前記画像処理ユニットには、前記第1スコープおよび/または前記第2スコープに設けた前記無線送信手段から無線送信される撮像信号を受信する無線受信手段を設けて、
    前記無線受信手段で受信した撮像信号を、対応する前記第1画像処理回路および/または前記第2画像処理回路で画像処理するように構成したことを特徴とする請求項2に記載の内視鏡システム。
  8. 前記第1スコープおよび/または前記第2スコープには、内蔵する固体撮像素子からの撮像信号を無線送信する無線送信手段を設け、
    前記メイン画像処理ユニットおよび/または前記サブ画像処理ユニットには、対応する前記第1スコープおよび/または前記第2スコープに設けた前記無線送信手段から無線送信される撮像信号を受信する無線受信手段を設けて、
    前記無線受信手段で受信した撮像信号を、対応する前記第1画像処理回路および/または前記第2画像処理回路で画像処理するように構成したことを特徴とする請求項3〜6のいずれか一項に記載の内視鏡システム。
  9. 前記第1スコープには、前記第1画像処理回路と、該第1画像処理回路で画像処理された映像信号を無線送信する第1無線送信手段とを設け、
    前記第2スコープには、前記第2画像処理回路と、該第2画像処理回路で画像処理された映像信号を無線送信する第2無線送信手段とを設け、
    前記映像信号処理回路には、前記第1無線送信手段および前記第2無線送信手段から無線送信される映像信号を受信する無線受信手段を接続して、該無線受信手段で受信した映像信号に基づいて、前記表示手段に表示する映像を生成するよう構成したことを特徴とする請求項1に記載の内視鏡システム。
  10. 前記第1スコープおよび/または前記第2スコープに、前記映像信号処理回路による前記表示手段に表示する映像の生成を制御するための制御スイッチを設けた、ことを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の内視鏡システム。
  11. 前記第1スコープは外科用スコープであり、
    前記第2スコープは消化器用スコープである、
    ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の内視鏡システム。
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