JP4611794B2

JP4611794B2 - Fluorescence observation equipment

Info

Publication number: JP4611794B2
Application number: JP2005125291A
Authority: JP
Inventors: 秀夫杉本
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2025-04-22
Also published as: JP2006296858A

Description

本発明は、内視鏡の鉗子チャンネルを通じてプローブを挿通し、このプローブを介して被検部に励起光を照射するとともに蛍光を測定する蛍光観察装置に関する。 The present invention relates to a fluorescence observation apparatus that inserts a probe through a forceps channel of an endoscope, irradiates a test portion with excitation light through the probe, and measures fluorescence.

従来の電子内視鏡システムは、内視鏡（電子内視鏡）の体腔内挿入管内に内蔵されたライトガイドファイババンドルを通じて被検者の体腔内に白色照明光を導入するとともに、この体腔内挿入管の先端に組み込まれた撮像装置によって、この白色照明光によって照らされた体腔内壁を撮像（即ち、体腔内壁表面にて反射した白色照明光が対物光学系によって結ぶ像を撮像素子によって撮像）し、この撮像によって得られた画像信号に基づく体腔内の映像を、ＴＶモニター上に表示するものであった。 A conventional electronic endoscope system introduces white illumination light into a body cavity of a subject through a light guide fiber bundle built in an insertion tube in a body cavity of an endoscope (electronic endoscope). An imaging device incorporated at the distal end of the insertion tube images the inner wall of the body cavity illuminated by the white illumination light (that is, an image obtained by connecting the white illumination light reflected on the surface of the inner wall of the body cavity by the objective optical system) However, the image in the body cavity based on the image signal obtained by this imaging is displayed on the TV monitor.

他方、生体組織に対して特定波長の光を励起光として照射すると、その生体組織から励起光の波長よりも長波長側にスペクトルを有する蛍光（自家蛍光）が発せられるが、その自家蛍光の強度（特に、緑光領域の強度）については、生体の病変組織(腫瘍,癌)から発生するものの方が正常組織から発生するものよりも低い。このことを利用して、既存の内視鏡の鉗子チャンネルを通じて励起光照射用の光ファイバを挿入し、体腔内に励起光を導入するとともにこの励起光を照射された体腔内壁を蛍光観察させる（即ち、励起光によって励起された生体組織が発する蛍光が対物光学系によって結ぶ像を撮像素子によって撮像し、撮像によって得られた画像信号に基づく像をモニタ上に表示する）蛍光観察システムも、実用化されている。 On the other hand, when a biological tissue is irradiated with light having a specific wavelength as excitation light, fluorescence having a spectrum longer than the wavelength of the excitation light (autofluorescence) is emitted from the biological tissue. The intensity of the autofluorescence Regarding (particularly, the intensity of the green light region), those generated from a diseased tissue (tumor, cancer) in a living body are lower than those generated from a normal tissue. Using this, an optical fiber for exciting light irradiation is inserted through the forceps channel of an existing endoscope, and the exciting light is introduced into the body cavity and the inner wall of the body cavity irradiated with the exciting light is observed with fluorescence ( In other words, a fluorescence observation system is also practical in which an image formed by an imaging device is connected with fluorescence emitted from living tissue excited by excitation light by an objective optical system, and an image based on an image signal obtained by imaging is displayed on a monitor. It has become.

更に、近年においては、より簡便な操作によってより高度な画像処理を行うことを目的として、内視鏡システムと蛍光観察システムを様々な態様で統合することが提案されている。 Furthermore, in recent years, it has been proposed to integrate an endoscope system and a fluorescence observation system in various modes for the purpose of performing more advanced image processing by a simpler operation.

それらのうち特許文献１に記載されたものは、内視鏡（ファイバースコープ）のライトガイドファイババンドルに対して光源装置から白色照明光及び励起光を選択的に切り換えて導入するとともに、対物光学系及びイメージガイドファイババンドルを通じて伝送された体腔内の像を、白色照明光導入時には直接撮像し、励起光導入時には励起光カットフィルタを介して撮像するものである。これによれば、白色照明光導入時の画像（通常観察画像）と励起光導入時の画像（蛍光観察画像）を、選択的に又は並べて、モニタ上に表示させることができる。 Among them, the one described in Patent Document 1 selectively introduces white illumination light and excitation light from a light source device into a light guide fiber bundle of an endoscope (fiberscope) and introduces an objective optical system. The image in the body cavity transmitted through the image guide fiber bundle is directly captured when white illumination light is introduced, and is captured through an excitation light cut filter when excitation light is introduced. According to this, an image at the time of introducing white illumination light (normal observation image) and an image at the time of introduction of excitation light (fluorescence observation image) can be selectively or arranged and displayed on the monitor.

しかしながら、蛍光観察画像からは、病変部である可能性が高い部位（暗部）を知ることはできるが、早急な処置を要する悪性部位であるか処置を要さない良性部位であるかを正確に判定することはできないので、更に詳しい検査が必要となる。 However, from a fluorescence observation image, it is possible to know a site (dark part) that is likely to be a lesion, but it is possible to accurately determine whether it is a malignant site that requires immediate treatment or a benign site that does not require treatment. Since it cannot be determined, a more detailed inspection is required.

そこで、内視鏡の鉗子チャンネルに挿入されたライトプローブを通じて、励起用光源から発された励起光を体腔内壁へ照射するとともに当該励起光を照射された生体組織からの蛍光を導光し、導光された蛍光中の二つの特定波長成分の光量の比率を算出して、その比率を悪性部位であるか否かの判定要素として表示できるようにしたシステムも、提案されている（特許文献２乃至４参照）。これは、生体組織の状態に依って、特定波長の励起光に因って生じる蛍光の波長特性が変化する現象を利用したものである。
特開平１０−２９５６３２号公報特開２００３−１７４９９９号公報特開２００３−１８０６１６号公報特開２００３−１９９７４６号公報 Therefore, through the light probe inserted in the forceps channel of the endoscope, the excitation light emitted from the excitation light source is irradiated to the inner wall of the body cavity and the fluorescence from the living tissue irradiated with the excitation light is guided and guided. There has also been proposed a system in which the ratio of the amounts of two specific wavelength components in the emitted fluorescence is calculated, and the ratio can be displayed as a determination element for determining whether or not it is a malignant site (Patent Document 2). To 4). This utilizes a phenomenon in which the wavelength characteristic of fluorescence generated due to excitation light having a specific wavelength changes depending on the state of a living tissue.
JP-A-10-295632 JP 2003-174999 A JP 2003-180616 A JP 2003-199746 A

しかしながら、これらのシステムにおいては、体腔内壁の一点にライトプローブの先端を押し当てて測定を行った時には、その一点における測定結果（二つの特定波長成分の光量比率）が表示されるだけであって、他の点における測定結果が表示されることはない。従って、悪性部位か良性部位かの判定は、個々の操作者が経験的に定めた基準を越えたか否かの絶対的評価に依らざるを得ないので、悪性部位と良性部位の境界の位置を識別することは容易ではなかった。 However, in these systems, when the measurement is performed by pressing the tip of the light probe against one point on the inner wall of the body cavity, only the measurement result (light ratio of two specific wavelength components) at that point is displayed. The measurement results at other points are not displayed. Therefore, the determination of whether the site is malignant or benign depends on the absolute evaluation of whether or not each operator has exceeded the empirically defined criteria. It was not easy to identify.

そこで、本発明は、複数箇所での測定結果を同時に表示することによって、悪性部位と良性部位との境目を識別することがより容易になる蛍光観察装置の提供を、課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fluorescence observation apparatus that makes it easier to identify the boundary between a malignant site and a benign site by simultaneously displaying the measurement results at a plurality of locations.

上記の課題を解決するために案出された本発明による蛍光観察装置の第１の態様は、内視鏡の種類を問わずに実施できるように構成したものであり、体腔内に励起光を導入し、この励起光によって励起した被検体の生体組織が発する蛍光を分光測定する蛍光観察装置であって、操作者によって第１の操作及び第２の操作がなされる操作部材と、その基端と先端との間で光を導光するライトプローブと、前記操作部材に対して前記第１の操作がなされている間に、生体組織を励起して蛍光を発光させる波長帯域の励起光を前記ライトプローブの基端に導入する励起光源と、前記励起光源が前記励起光を前記ライトプローブの基端に導入している間に、前記ライトプローブの先端から基端へ導光された蛍光を分光測定する分光測定手段と、前記操作部材に対して前記第１の操作がなされる毎に、前記分光測定手段による分光測定結果を新たに記憶するとともに、最新の複数回分の分光測定結果を保存する記憶部と、前記操作部材に対して前記第２の操作がなされた場合に、前記記憶部によって保存されている最新の複数回分の分光測定結果を互いに重なるグラフのイメージに展開する展開手段と、前記展開手段によって展開されたイメージを表示させる映像信号を生成するコンバータと、前記映像信号に基づく画面表示を行うモニタとを、備えたことを特徴とする。 The first aspect of the fluorescence observation apparatus according to the present invention devised to solve the above problem is configured to be implemented regardless of the type of endoscope, and provides excitation light in the body cavity. A fluorescence observation apparatus that spectroscopically measures fluorescence emitted from a living tissue of a subject that has been introduced and excited by the excitation light, an operation member on which a first operation and a second operation are performed by an operator, and a base end thereof A light probe that guides light between the tip and the tip, and excitation light of a wavelength band that excites a living tissue and emits fluorescence while the first operation is performed on the operation member. An excitation light source to be introduced to the proximal end of the light probe, and the fluorescence guided to the proximal end of the light probe while the excitation light source introduces the excitation light to the proximal end of the light probe. Spectroscopic measurement means for measuring, Each time the first operation is performed on a member, a new spectroscopic measurement result by the spectroscopic measurement unit is stored, and a storage unit for storing the latest spectroscopic measurement results for a plurality of times, and the operation member When the second operation is performed, a development unit that develops the latest plurality of spectroscopic measurement results stored in the storage unit into images of graphs that overlap each other, and an image developed by the development unit A converter that generates a video signal to be displayed and a monitor that performs screen display based on the video signal are provided.

また、本発明による蛍光観察装置の第２の態様は、内視鏡の具体的構成をも取り込んで構成したものであり、体腔内に励起光を導入し、この励起光によって励起した被検体の生体組織が発する蛍光を分光測定する蛍光観察装置であって、その先端に対物光学系及び照明窓を備えるとともにその基端と先端とを通じる中空のチャンネルが内蔵された体腔内挿入部を有する内視鏡と、前記対物光学系によって形成された被検部の像を逐次撮像して、映像信号に変換して出力する撮像装置と、操作者によって第１の操作及び第２の操作がなされる操作部材と、前記照明窓を通じて前記被検部に可視光を照射する照明手段と、前記チャンネルに挿通され、その基端から導入された光をその先端から射出するライトプローブと、前記操作部材に対して前記第１の操作がなされている間に、生体組織を励起して蛍光を発光させる波長帯域の励起光を前記ライトプローブの基端に導入する励起光源と、前記励起光源が前記励起光を前記ライトプローブの基端に導入している間に、前記照明手段による前記可視光の照射を遮る遮光手段と、前記励起光源が前記励起光を前記ライトプローブの基端に導入している間に、前記蛍光を分光測定する分光測定手段と、前記操作部材に対して前記第１の操作がなされる毎に、前記分光測定手段による分光測定結果を新たに記憶するとともに、最新の複数回分の分光測定結果を保存する記憶部と、前記操作部材に対して前記第２の操作がなされた場合に、前記記憶部によって保存されている最新の複数回分の分光測定結果を互いに重なるグラフのイメージに展開する展開手段と、前記映像信号による映像と前記展開手段によって展開されたイメージとを並べて表示させる映像信号を生成するコンバータと、前記映像信号に基づく画面表示を行うモニタとを、備えたことを特徴とする。 In addition, the second aspect of the fluorescence observation apparatus according to the present invention is configured by incorporating the specific configuration of the endoscope. The excitation light is introduced into the body cavity and the subject excited by the excitation light is used. A fluorescence observation apparatus for spectroscopically measuring fluorescence emitted from a living tissue, having an objective optical system and an illumination window at the distal end thereof, and having a body cavity insertion portion in which a hollow channel passing through the proximal end and the distal end is incorporated. A first operation and a second operation are performed by an operator, an imaging device that sequentially captures an image of a test portion formed by the endoscope and the objective optical system, converts the image into a video signal, and outputs the video signal. An operating member, an illuminating means for irradiating the test portion with visible light through the illumination window, a light probe inserted into the channel and emitting light introduced from the proximal end thereof from the distal end, and the operating member Before During the first operation, an excitation light source that introduces excitation light in a wavelength band that excites biological tissue to emit fluorescence to the proximal end of the light probe, and the excitation light source converts the excitation light into the light While being introduced at the proximal end of the probe, the light shielding means for blocking the irradiation of the visible light by the illumination means, and while the excitation light source is introducing the excitation light to the proximal end of the light probe, Each time the first operation is performed with respect to the spectroscopic measurement means for spectroscopically measuring fluorescence and the operation member, the spectroscopic measurement result by the spectroscopic measurement means is newly stored, and the latest plural times of spectroscopic measurement results When the second operation is performed on the storage unit and the operation member, the latest plurality of spectral measurement results stored in the storage unit are expanded into a graph image that overlaps each other. Development means, a converter for generating a video signal for displaying the video based on the video signal and the image developed by the development means side by side, and a monitor for performing screen display based on the video signal. And

このように構成された本発明の蛍光観察装置によれば、操作者によって操作部材に対して第１の操作がなされた時に、励起光源からライトプローブの基端に励起光が導入され、この励起光がライトプローブによって導光されて、その先端から被検部に照射される。そして、この励起光によって被検部の生体組織が励起することによって発した蛍光が、分光測定手段によって分光測定される。なお、被検部から分光測定手段までの蛍光の導光は、ライトプローブによってなされても良いが、内視鏡を構成要件に含む場合には、この内視鏡のイメージガイドファイババンドルやライトガイドファイババンドルによってなされても良い。分光測定手段による分光測定結果は、記憶部に保存される。このようにして、操作部材に対して第１の操作がなされる毎に、蛍光の分光測定がなされ、その分光測定結果が記憶部に蓄積される。しかる後に、操作部材に対して第２の操作がなされると、記憶部に蓄積されている最新の数回分の分光測定結果が、展開手段によって、互いに重なる数本のグラフのイメージとして展開され、コンバータによって映像信号に変換され、モニタに表示される。なお、内視鏡を構成要件に含む場合には、この内視鏡の撮像装置が被検部を撮像することによって得られた映像信号が、コンバータによって一緒に読み込まれ、グラフのイメージと映像信号による映像とを並べて表示するための映像信号が生成される。このようにして、最新の複数回分の分光測定結果，即ち、最新に測定を行った複数箇所での測定結果が、互いに重なる複数本のグラフとしてモニタ上に表示されるので、術者は、特性が大きく変化する二箇所の間に、悪性部位と良性部位との境目が存在することを認識することができる。 According to the thus configured fluorescence observation apparatus of the present invention, when the operator performs the first operation on the operation member, excitation light is introduced from the excitation light source to the proximal end of the light probe, and this excitation is performed. Light is guided by the light probe and irradiated from the tip to the test part. And the fluorescence emitted when the biological tissue of the test part is excited by this excitation light is spectroscopically measured by the spectroscopic measuring means. In addition, the light guide from the test part to the spectroscopic measurement means may be performed by a light probe. However, when an endoscope is included in the configuration requirements, an image guide fiber bundle or a light guide of the endoscope is included. It may be made by a fiber bundle. The spectroscopic measurement result by the spectroscopic measurement means is stored in the storage unit. In this way, each time the first operation is performed on the operation member, fluorescence spectroscopic measurement is performed, and the spectroscopic measurement result is accumulated in the storage unit. Thereafter, when the second operation is performed on the operation member, the latest several times of spectroscopic measurement results accumulated in the storage unit are developed as images of several overlapping graphs by the developing means, It is converted into a video signal by the converter and displayed on the monitor. In addition, when an endoscope is included in the configuration requirements, a video signal obtained by the imaging device of the endoscope capturing an image of a test part is read together by a converter, and an image of the graph and a video signal A video signal is generated to display the video by the side by side. In this way, the latest spectroscopic measurement results for a plurality of times, that is, the measurement results at the most recent measurement points are displayed on the monitor as a plurality of overlapping graphs. It can be recognized that there is a boundary between a malignant part and a benign part between two places where the change greatly occurs.

本発明の蛍光観察装置によれば、複数箇所で計測した蛍光の分光特性をモニタ上に同時に表示することができるので、悪性部位と良性部位との境目を識別することがより容易になる。 According to the fluorescence observation apparatus of the present invention, the spectral characteristics of fluorescence measured at a plurality of locations can be simultaneously displayed on the monitor, so that it becomes easier to identify the boundary between the malignant site and the benign site.

以下、添付図面に基づいて、本発明を実施するための形態を、説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本発明による蛍光観察装置の実施の形態である内視鏡システムの概略構成図である。図１に示されるように、この内視鏡システムは、内視鏡１０，ライトプローブＰ，光源装置２０及びモニタ６０を、備えている。
＜内視鏡＞
内視鏡１０は、通常の電子内視鏡そのものであり、図２にその外観を示すように、体腔内に挿入されるために細長く形成されている体腔内挿入部１０ａ，その体腔内挿入部１０ａの先端部分を湾曲操作するためのアングルノブ１５，二つのスイッチ１７ａ，１７ｂ等が設けられた操作部１０ｂ，操作部１０ｂと光源プロセッサ装置２０とを接続するためのライトガイド可撓管１０ｃ，及び、このライトガイド可撓管１０ｃの基端に設けられたコネクタ１０ｄを、備えている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an endoscope system which is an embodiment of a fluorescence observation apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the endoscope system includes an endoscope 10, a light probe P, a light source device 20, and a monitor 60.
<Endoscope>
The endoscope 10 is a normal electronic endoscope itself. As shown in FIG. 2, the endoscope 10 has an elongated body cavity insertion portion 10a formed for insertion into the body cavity, and the body cavity insertion portion. An angle knob 15 for bending the tip portion of 10a, an operation unit 10b provided with two switches 17a and 17b, a light guide flexible tube 10c for connecting the operation unit 10b and the light source processor device 20, And the connector 10d provided in the base end of this light guide flexible tube 10c is provided.

図１に示すように、体腔内挿入部１０ａの先端面には、配光レンズ１１及び対物レンズ（対物光学系）１２が夫々嵌め込まれた照明窓及び撮影窓が形成されている。そして、この体腔内挿入部１０ａの内部には、対物レンズ１２によって形成された被写体の像を撮影する撮像素子（カラーＣＣＤ，撮像装置に相当）１３，及びこの撮像素子１３から出力された画像信号を増幅するアンプ１４が、組み込まれている。 As shown in FIG. 1, an illumination window and a photographing window into which a light distribution lens 11 and an objective lens (objective optical system) 12 are fitted are formed on the distal end surface of the body cavity insertion portion 10a. In the body cavity insertion portion 10a, an image pickup device (color CCD, corresponding to an image pickup device) 13 for picking up an image of a subject formed by the objective lens 12, and an image signal output from the image pickup device 13 are provided. Is incorporated.

アンプ１４によって増幅された画像信号を伝送するための信号ケーブル１８は、体腔内挿入部１０ａ，操作部１０ｂ及びライトガイド可撓管１０ｃ内を引き通されて、コネクタ１０ｄの端面に設けられた電気コネクタ３１を構成する何れかの端子（図示略）に導通している。この信号ケーブル１８と並行して、体腔内挿入部１０ａ，操作部１０ｂ及びライトガイド可撓管１０ｃ内には、ライトガイドファイババンドル１６が引き通されている。このライトガイドファイババンドル１６の先端は、体腔内挿入部１０ａの先端部内において配光レンズ１１に対向し、その基端は、コネクタ１０ｄの端面から突出した金属製のパイプ１９内に挿入されて固定されている。また、操作部材としての上記各スイッチ１７ａ，１７ｂに対する操作に応じた信号を伝達する信号ケーブル１９ａ，１９ｂは、操作部１０ｂ及びライトガイド可撓管１０ｃ内を引き通されて、コネクタ１０ｄの端面に設けられた電気コネクタ３１を構成する何れかの端子（図示略）に導通している。 A signal cable 18 for transmitting the image signal amplified by the amplifier 14 is passed through the body cavity insertion portion 10a, the operation portion 10b, and the light guide flexible tube 10c, and is provided on the end face of the connector 10d. It is electrically connected to any terminal (not shown) constituting the connector 31. In parallel with the signal cable 18, the light guide fiber bundle 16 is passed through the body cavity insertion portion 10a, the operation portion 10b, and the light guide flexible tube 10c. The distal end of the light guide fiber bundle 16 faces the light distribution lens 11 in the distal end portion of the body cavity insertion portion 10a, and the proximal end thereof is inserted and fixed in a metal pipe 19 protruding from the end face of the connector 10d. Has been. Further, signal cables 19a and 19b for transmitting signals corresponding to operations on the switches 17a and 17b as operation members are led through the operation portion 10b and the light guide flexible tube 10c, and are connected to the end surface of the connector 10d. It is electrically connected to any terminal (not shown) constituting the provided electrical connector 31.

また、体腔内挿入部１０ａ内には、その先端面に開口した中空の鉗子チャネル１０ｅが内蔵されており、この鉗子チャンネル１０ｅの基端は、操作部１０ｂの側面から突出している鉗子口１０ｆに連通している。従って、操作部１０ｂの外部より、この鉗子口１０ｆからこの鉗子チャンネル１０ｅ内に鉗子類（後述するライトプローブＰ等）を挿入し、その先端を体腔内挿入部１０ａの先端面から突出させることができる。
＜ライトプローブ＞
図３は、ライトプローブＰの概略構成を側面から示す図であり、図４はその先端面を示す図である。これらの図に示されるように、ライトプローブＰは、生体組織を励起して自家蛍光を発生せるための励起光を導く第１光ファイババンドルＦ１，及び，生体組織から発した蛍光を導くための４本の第２光ファイババンドルＦ２から、構成されている。そして、各光ファイババンドルＦ１，Ｆ２は、その先端から過半の領域において、第１光ファイババンドルＦ１の周囲に４本の第２光ファイババンドルＦ２が配置されて全体として被覆チューブに覆われた形態に束ねられている。また、該過半の領域からその基端部においては、第１光ファイババンドルＦ１と４本の第２光ファイババンドルＦ２とが分離してそれぞれの分岐を形成しており、第１光ファイババンドルＦ１はそのまま被覆チューブによって覆われ、４本の光ファイババンドルＦ２が一つに束ねられて被覆チューブによって覆われている。以下、第１光ファイババンドルＦ１からなる分岐を「第１分岐部Ｐ１」と称し、４本の第２光ファイババンドルＦ２からなる分岐を「第２分岐部Ｐ２」と称する。 In addition, a hollow forceps channel 10e opened in the distal end surface is built in the body cavity insertion portion 10a, and the proximal end of the forceps channel 10e is connected to a forceps port 10f protruding from the side surface of the operation portion 10b. Communicate. Therefore, forceps (such as a light probe P described later) are inserted into the forceps channel 10e from the forceps port 10f from the outside of the operation portion 10b, and the tip of the forceps protrudes from the tip surface of the body cavity insertion portion 10a. it can.
<Light probe>
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the light probe P from the side, and FIG. 4 is a diagram showing the tip surface thereof. As shown in these figures, the light probe P is used to guide the fluorescence emitted from the living tissue and the first optical fiber bundle F1 that guides the excitation light for exciting the living tissue to generate autofluorescence. It consists of four second optical fiber bundles F2. Each of the optical fiber bundles F1 and F2 has a configuration in which four second optical fiber bundles F2 are arranged around the first optical fiber bundle F1 and covered with a covering tube as a whole in a region that is a majority from the tip. Are bundled together. Further, from the majority region to the base end portion thereof, the first optical fiber bundle F1 and the four second optical fiber bundles F2 are separated to form respective branches, and the first optical fiber bundle F1. Is covered with the coating tube as it is, and the four optical fiber bundles F2 are bundled together and covered with the coating tube. Hereinafter, the branch made of the first optical fiber bundle F1 is referred to as “first branch part P1”, and the branch made of the four second optical fiber bundles F2 is called “second branch part P2”.

このプローブＰは、その先端が内視鏡１０の鉗子チャンネル１０ｅに挿通されるとともに、各分岐部Ｐ１，Ｐ２の基端が夫々光源装置２０の前面に設けられたソケット２０ｂ，２０ｃに挿入された状態で、使用される。
＜光源装置＞
光源装置２０は、内視鏡１０のライトガイドファイババンドル１６の端面に白色光を導入するとともに、内視鏡１０の電気コネクタ３１を通じて受信した画像信号に対して画像処理を行うことによってビデオ信号を生成してモニタ６０へ出力することを主たる機能とし、ライトプローブＰの第１分岐部Ｐ１の基端面に励起光を導入するとともに、第２分岐部Ｐ２の基端面から射出された蛍光を分光測定することを従たる機能とする装置である。 The probe P has its distal end inserted into the forceps channel 10e of the endoscope 10, and the proximal ends of the branch portions P1 and P2 are inserted into sockets 20b and 20c provided on the front surface of the light source device 20, respectively. Used in state.
<Light source device>
The light source device 20 introduces white light into the end face of the light guide fiber bundle 16 of the endoscope 10 and performs video processing on the image signal received through the electrical connector 31 of the endoscope 10 to thereby generate a video signal. The main function is to generate and output to the monitor 60, and the excitation light is introduced into the base end face of the first branch part P1 of the light probe P, and the fluorescence emitted from the base end face of the second branch part P2 is spectroscopically measured. It is a device with a function to follow.

この光源装置２０の筐体の正面のパネルには、内視鏡１０のパイプ１９がその外面側から挿入される筒であるソケット２０ａが、設けられている。このソケット２０ａに穿たれた貫通孔は、光源装置２０の内部空間に通じている。この光源装置２０の内部空間内には、ソケット２０ａの中心軸（即ち、ソケット２０ａに挿入されたパイプ１９内のライトガイドファイババンドル１６の中心軸）の延長線に沿って順番に、集光レンズ２１，ロータリーシャッタ２２，調光用絞り２３，及び、ランプ２４が、配置されている。 The front panel of the casing of the light source device 20 is provided with a socket 20a which is a cylinder into which the pipe 19 of the endoscope 10 is inserted from the outer surface side. The through hole formed in the socket 20a communicates with the internal space of the light source device 20. In the inner space of the light source device 20, a condensing lens is sequentially arranged along an extension line of the central axis of the socket 20a (that is, the central axis of the light guide fiber bundle 16 in the pipe 19 inserted into the socket 20a). 21, a rotary shutter 22, a light control diaphragm 23, and a lamp 24 are arranged.

集光レンズ２１は、その光軸に沿ってランプ２４側から入射してきた平行光をソケット２０ａに挿入されたパイプ１９内のライトガイドファイババンドル１６の基端面に集光するレンズである。 The condensing lens 21 is a lens that condenses parallel light incident from the lamp 24 side along the optical axis on the base end surface of the light guide fiber bundle 16 in the pipe 19 inserted into the socket 20a.

ランプ２４は、ランプ用電源４８から電源電流を供給されることによって白色光を発光する電球（図示略）と、この電球から発した白色光を平行光にするためのレンズ又はリフレクター（図示略）とを備えている。その結果として、ランプ２４は、白色光を、集光レンズ２１の光軸に沿った平行光として、集光レンズ２１に向けて射出する。これらランプ２４及び集光レンズ２１，並びに、内視鏡１０のライトガイドファイババンドル１６及び配光レンズ１１が、照明手段に相当する。 The lamp 24 is supplied with a power supply current from a lamp power supply 48 to emit a white light (not shown), and a lens or reflector (not shown) for making the white light emitted from the light bulb a parallel light. And. As a result, the lamp 24 emits white light toward the condenser lens 21 as parallel light along the optical axis of the condenser lens 21. The lamp 24, the condensing lens 21, and the light guide fiber bundle 16 and the light distribution lens 11 of the endoscope 10 correspond to illumination means.

これらランプ２４と集光レンズ２１との間に介在しているロータリーシャッタ２２は、図５の正面図に示されるように、集光レンズ２１に入射する白色光の光路の断面よりも幅広で中心角が１８０度の扇形のスリット２２ａが形成された円板であり、第１モータ駆動制御回路４７から駆動電流を供給されることによって駆動制御される第１モータ２８により、回転させられる。この第１モータ２８は、白色光の光路に直交する方向にスライド可能なテーブル２６上に設置され、このテーブル２６は、第３モータ駆動制御回路４６から駆動電流を供給されることによって駆動制御される第３モータ２５によって動作する。その結果、第１モータ２８は、ロータリーシャッタ２２の全体が白色光の光路から完全に排除される位置と、ロータリーシャッタ２２の回転に伴ってスリット２２ａが間欠的に白色光の光路に挿入される（間欠的に可視光の照射を遮断する）位置との間で、移動させられる。即ち、このロータリーシャッタ２２，第１モータ２８及び第１モータ駆動制御回路４７が、遮光手段に相当する。 As shown in the front view of FIG. 5, the rotary shutter 22 interposed between the lamp 24 and the condenser lens 21 is wider and centered than the cross section of the optical path of white light incident on the condenser lens 21. The disc is formed with a fan-shaped slit 22a having a corner of 180 degrees, and is rotated by a first motor 28 that is driven and controlled by being supplied with a drive current from a first motor drive control circuit 47. The first motor 28 is installed on a table 26 slidable in a direction perpendicular to the optical path of white light. The table 26 is driven and controlled by being supplied with a drive current from a third motor drive control circuit 46. The third motor 25 operates. As a result, in the first motor 28, the slit 22a is intermittently inserted into the white light optical path as the rotary shutter 22 is completely removed from the position where the entire rotary shutter 22 is completely excluded from the white light optical path. It is moved between positions (intermittently cut off visible light irradiation). That is, the rotary shutter 22, the first motor 28, and the first motor drive control circuit 47 correspond to the light shielding means.

調光用絞り２３は、第２モータ駆動制御回路４９から駆動電流を供給される第２モータによって軸支され、この第２モータによってその軸を中心として回転駆動されることによって、ランプ２４と集光レンズ２１との間の白色光の光路から完全に出た位置から、この光路に進入して完全に遮光する位置までの間の任意の位置に、停止することができる。 The dimming diaphragm 23 is pivotally supported by a second motor to which a drive current is supplied from a second motor drive control circuit 49, and is rotationally driven around the axis by the second motor, thereby collecting the light control diaphragm 23 and the lamp 24. It is possible to stop at any position between the position where the white light path between the optical lens 21 completely exits and the position where the light enters the optical path and completely blocks the light.

光源装置２０の内部空間内には、また、ソケット２０ｂの中心軸（即ち、ソケット２０ｂに挿入されたライトプローブＰの第１分岐部Ｐ１の中心軸）の延長線に沿って順番に、集光レンズ３１及び励起用光源３２が、配置されている。 In the inner space of the light source device 20, the light is collected in order along the extension line of the central axis of the socket 20 b (that is, the central axis of the first branch portion P1 of the light probe P inserted into the socket 20 b). A lens 31 and an excitation light source 32 are arranged.

励起用光源３２は、励起光用駆動制御回路５０から駆動電流を供給されることによって、励起光として用いられる特定波長（紫外光〜青色光）の光を、平行光として射出する光源（レーザダイオード）である。また、集光レンズ３１は、励起用光源３２が射出した励起光を、ソケット２０ｂに挿入された第１分岐部Ｐ１の基端面に集光するレンズである。 The excitation light source 32 is supplied with a drive current from the excitation light drive control circuit 50 to emit light of a specific wavelength (ultraviolet light to blue light) used as excitation light as parallel light (laser diode). ). The condensing lens 31 is a lens that condenses the excitation light emitted from the excitation light source 32 on the base end surface of the first branching portion P1 inserted into the socket 20b.

光源装置２０の内部空間内には、また、ソケット２０ｃの中心軸（即ち、ソケット２０ｃに挿入されたライトプローブＰの第２分岐部Ｐ２の中心軸）の延長線に沿って順番に、コリメータレンズ３３，励起光カットフィルタ３４及び分光器３５が、配置されている。 In the inner space of the light source device 20, collimator lenses are sequentially arranged along an extension line of the central axis of the socket 20 c (that is, the central axis of the second branch portion P <b> 2 of the light probe P inserted into the socket 20 c). 33, an excitation light cut filter 34 and a spectroscope 35 are arranged.

コリメータレンズ３３は、ソケット２０ｃに挿入された第２分岐部Ｐ２の基端面から発散光として射出された光（蛍光及び励起光）を平行光にする正レンズである。励起光カットフィルタ３４は、コリメータレンズ３３を透過した光から、励起光の成分のみを遮断して、蛍光の成分のみを透過する光学的バンドパスフィルタである。 The collimator lens 33 is a positive lens that collimates light (fluorescence and excitation light) emitted as diverging light from the base end face of the second branching portion P2 inserted into the socket 20c. The excitation light cut filter 34 is an optical bandpass filter that blocks only the excitation light component from the light transmitted through the collimator lens 33 and transmits only the fluorescence component.

分光器３５は、その受光面に設置された光センサにより検出した光に含まれる各波長成分毎の強度を測定し（以下、「分光測定」という）、分光測定結果として、波長に対する光強度の特性（波長特性）を示す一次元の信号（以下、「測定波長特性信号」という）を出力する機器である（分光測定手段に相当）。この分光器３５から出力された測定波長特性信号は、アンプ３６によって増幅され、フィルタ３７によってノイズ成分が除去された後に、ＡＤ（Analog Digital）変換器３８によってデジタル信号に変換（ＡＤ変換）される。 The spectroscope 35 measures the intensity of each wavelength component contained in the light detected by the optical sensor installed on the light receiving surface (hereinafter referred to as “spectrometric measurement”), and the spectroscopic measurement result indicates the intensity of light with respect to the wavelength. It is a device that outputs a one-dimensional signal (hereinafter referred to as “measurement wavelength characteristic signal”) indicating the characteristic (wavelength characteristic) (corresponding to the spectroscopic measurement means). The measurement wavelength characteristic signal output from the spectroscope 35 is amplified by an amplifier 36, a noise component is removed by a filter 37, and then converted into a digital signal (AD conversion) by an AD (Analog Digital) converter 38. .

一方、光源装置２０の筐体の正面側パネルには、パイプ１９がソケット２０ａに挿入された状態において電気コネクタ３１を構成する各端子と夫々導通する多数の電極からなる電気ソケット（図示略）と、外部から操作される複数のスイッチ（Ｆパネルスイッチ３９）からなる操作パネルが、設けられている。そして、内視鏡１０の操作部１０ｂに設けられた各スイッチ１７ａ，１７ｂに対応する操作信号は、各信号ケーブル１９ａ，１９ｂ，電気コネクタ３１を構成する各端子及び図示せぬ電気ソケットを構成する各電極を通じて、光源装置２０の内部に実装されたシステムコントローラ４０に入力される。同様に、各Ｆパネルスイッチ３９もシステムコントローラ４０に接続されているので、各Ｆパネルスイッチ３９に対する操作によって生じた操作信号も、夫々、システムコントローラ４０に入力される。 On the other hand, the front panel of the housing of the light source device 20 has an electrical socket (not shown) made up of a number of electrodes each conducting with each terminal constituting the electrical connector 31 when the pipe 19 is inserted into the socket 20a. An operation panel including a plurality of switches (F panel switch 39) operated from the outside is provided. And the operation signal corresponding to each switch 17a, 17b provided in the operation part 10b of the endoscope 10 comprises each signal cable 19a, 19b, each terminal which comprises the electrical connector 31, and an electrical socket (not shown). The light is input to the system controller 40 mounted inside the light source device 20 through each electrode. Similarly, since each F panel switch 39 is also connected to the system controller 40, an operation signal generated by an operation on each F panel switch 39 is also input to the system controller 40, respectively.

このシステムコントローラ４０は、タイミングコントローラ４１，後段信号処理回路４５，第２モータ駆動制御回路４９，第３モータ駆動制御回路４６に接続されている。また、このタイミングコントローラ４１は、第１モータ駆動制御回路４７，励起用光源駆動制御回路５０，ＡＤ変換器３８，第１乃至第４ラインメモリ５１〜５４，第２メモリ５５，前段信号処理回路４２，第１メモリ４３，スキャンコンバータ４４，後段信号処理回路４５に、接続されている。上述した内視鏡１０のアンプ１４から出力された画像信号は、信号ケーブル１８，電気コネクタ３１を構成する各端子及び図示せぬ電気ソケットを構成する各電極を通じて、前段信号処理回路４２の入力端に入力される。この前段信号処理回路４２の出力端は、第１メモリ４３の入力端に接続されている。この第１メモリ４３の出力端は、スキャンコンバータ４４の一方の入力端に接続されている。このスキャンコンバータ４４の出力端は、後段信号処理回路４５に接続されている。この後段信号処理回路４５の出力端は、モニタ６０の入力端に接続されている。一方、ＡＤ変換器３８の出力端は、各ラインメモリ５１〜５４の入力端に夫々接続されている。これら各ラインメモリ５１〜５４の出力端は、第２メモリ５５の入力端に接続されている。この第２メモリ５５の出力端は、スキャンコンバータ４４の他方の入力端に接続されている。 The system controller 40 is connected to a timing controller 41, a post-stage signal processing circuit 45, a second motor drive control circuit 49, and a third motor drive control circuit 46. The timing controller 41 includes a first motor drive control circuit 47, an excitation light source drive control circuit 50, an AD converter 38, first to fourth line memories 51 to 54, a second memory 55, and a previous signal processing circuit 42. , First memory 43, scan converter 44, and subsequent signal processing circuit 45. The image signal output from the amplifier 14 of the endoscope 10 described above is input to the signal processing circuit 42 through the signal cable 18, the terminals constituting the electrical connector 31, and the electrodes constituting the electrical socket (not shown). Is input. The output terminal of the pre-stage signal processing circuit 42 is connected to the input terminal of the first memory 43. The output end of the first memory 43 is connected to one input end of the scan converter 44. The output terminal of the scan converter 44 is connected to the post-stage signal processing circuit 45. The output terminal of the subsequent signal processing circuit 45 is connected to the input terminal of the monitor 60. On the other hand, the output terminal of the AD converter 38 is connected to the input terminal of each of the line memories 51 to 54. The output ends of these line memories 51 to 54 are connected to the input end of the second memory 55. The output end of the second memory 55 is connected to the other input end of the scan converter 44.

これらのうち、前段信号処理回路４２は、撮像素子１３から送られてくる画像信号（例えば、インターレース方式に従って個々のフレームが夫々２フィールドから構成される画像信号）に対して所定の処理を施すための回路である。この前段信号処理回路４２が画像信号に施す処理としては、高周波成分除去，増幅，ブランキング，クランピング，ホワイトバランス調整，ガンマ補正，アナログデジタル変換，及び、色分離がある。 Among these, the pre-stage signal processing circuit 42 performs a predetermined process on the image signal sent from the image sensor 13 (for example, an image signal in which each frame is composed of two fields in accordance with the interlace method). Circuit. Processing performed by the pre-stage signal processing circuit 42 on the image signal includes high-frequency component removal, amplification, blanking, clamping, white balance adjustment, gamma correction, analog-digital conversion, and color separation.

第１メモリ４３は、前段信号処理回路４２による処理が施された画像信号をフレーム毎に記憶する画像メモリである。 The first memory 43 is an image memory that stores an image signal processed by the preceding signal processing circuit 42 for each frame.

各ラインメモリ５１〜５４は、後述するタイミングコントローラ４１からのタイミング信号（ライトイネーブル信号）に従って、サイクリックに選択されて、上述したＡＤ変換器３８によってデジタル信号に変換された測定波長特性信号を夫々記憶し、後述するタイミングコントローラ４１からの別のタイミング信号（リードイネーブル信号）に従って、記憶している測定波長特性信号を出力する（図７参照）。即ち、これら４つのラインメモリ５１〜５４が、記憶部に相当する。 Each of the line memories 51 to 54 selects a measurement wavelength characteristic signal that is cyclically selected in accordance with a timing signal (write enable signal) from the timing controller 41 described later and converted into a digital signal by the above-described AD converter 38. The stored measured wavelength characteristic signal is output in accordance with another timing signal (read enable signal) from the timing controller 41 described later (see FIG. 7). That is, these four line memories 51 to 54 correspond to a storage unit.

第２メモリ５５は、何れか一つのラインメモリ５１〜５４から読み出された測定波長特性信号を論理的に二次元状の一本のグラフ（Ｘ軸：波長，Ｙ軸：強度）のイメージとして記憶するメモリエリア（Ａ）と、四つのラインメモリ５１〜５４から同時に読み出された４つの測定波長特性信号を論理的に二次元状の四本のグラフ（Ｘ軸：波長，Ｙ軸：強度）のイメージとして展開して記憶するメモリエリア（Ｂ）とを、有している。なお、何れか一つのラインメモリ５１〜５４のみにリードイネーブル信号が入力された時には、メモリエリアＡに読み出された測定波長特性信号が記憶され、四つのラインメモリ５１〜５４に同時にリードイネーブル信号が入力された時には、メモリエリアＢに４本の測定波長特性信号が記憶される。 The second memory 55 logically displays the measured wavelength characteristic signal read from any one of the line memories 51 to 54 as an image of a two-dimensional graph (X axis: wavelength, Y axis: intensity). The memory area (A) to be stored and the four measured wavelength characteristic signals simultaneously read from the four line memories 51 to 54 are logically two-dimensional four graphs (X axis: wavelength, Y axis: intensity) ) And a memory area (B) for developing and storing the image. When the read enable signal is input only to any one of the line memories 51 to 54, the read measurement wavelength characteristic signal is stored in the memory area A, and the read enable signal is simultaneously stored in the four line memories 51 to 54. Is input, four measurement wavelength characteristic signals are stored in the memory area B.

スキャンコンバータ４４は、後述するタイミングコントローラ４１からのタイミング信号に従って、各フレーム毎に、第１メモリ４３及び第２メモリ５５から画像信号及び測定波長特性信号を読み出して、２つの画像信号から一画面分の映像信号を生成する回路である。 The scan converter 44 reads out the image signal and the measurement wavelength characteristic signal from the first memory 43 and the second memory 55 for each frame in accordance with a timing signal from the timing controller 41 to be described later, and outputs one image from two image signals. Is a circuit for generating a video signal.

後段信号処理回路４５は、スキャンコンバータ４４が生成した映像信号に対して、デジタルアナログ変換，エンコーディング，及び、インピーダンスマッチング等の処理を施してモニター６０へ出力する。 The post-stage signal processing circuit 45 subjects the video signal generated by the scan converter 44 to digital / analog conversion, encoding, impedance matching, and the like, and outputs the result to the monitor 60.

システムコントローラ４０は、内視鏡１０の各スイッチ１７ａ，１７ｂ及び各Ｆパネルスイッチ３９から入力された操作信号に応じて、光源装置２０内の各回路（タイミングコントローラ４１，第３モータ駆動制御回路４６，第２モータ駆動制御回路４９及び後段信号処理回路４５）を制御する。具体的には、システムコントローラ４０は、主電源投入後には、何れかのＦパネルスイッチ３９によって設定された光量（若しくは、図示せぬ自動調光回路によって自動設定された光量）の指示に応じて第２モータ駆動制御回路４９を制御することによって、調光用絞り２３を通過する白色光の光量を調整するとともに、内視鏡１０の両スイッチ１７ａ，１７ｂが押下されていない限り、第３モータ駆動制御回路４６を制御することによって、ロータリーシャッタ２２を白色光の光路外へ待避させたままにしておく。これにより、内視鏡１０のライトガイドファイババンドル１６へは、常時白色光が導入され、撮像素子１３からは、被検部表面での可視照明光の反射光による像（可視像）を表す画像信号が、前段信号処理回路４２に入力される。この間、システムコントローラ４０は、タイミングコントローラ４１に対して、通常観察モードで動作する様、指示をしている。何れかのスイッチ１７ａ，１７ｂが押下されると、システムコントローラ４０は、第３モータ駆動制御回路４６を制御することによって、ロータリーシャッタ２２を、その回転に伴ってそのスリット２２ａが白色光の光路に間欠的に挿入される位置へ移動する。この間、システムコントローラ４０は、タイミングコントローラ４１に対して、蛍光観察モードで動作する様、指示をしている。 The system controller 40 responds to the operation signals input from the switches 17a and 17b and the F panel switches 39 of the endoscope 10 with each circuit (timing controller 41, third motor drive control circuit 46 in the light source device 20). , The second motor drive control circuit 49 and the post-stage signal processing circuit 45) are controlled. Specifically, after the main power is turned on, the system controller 40 responds to an instruction of a light amount set by any F panel switch 39 (or a light amount automatically set by an automatic light control circuit (not shown)). By controlling the second motor drive control circuit 49, the amount of white light passing through the dimming diaphragm 23 is adjusted, and the third motor is used as long as both switches 17a and 17b of the endoscope 10 are not depressed. By controlling the drive control circuit 46, the rotary shutter 22 is kept away from the white light path. Thereby, white light is always introduced into the light guide fiber bundle 16 of the endoscope 10, and an image (visible image) of reflected light of visible illumination light on the surface of the test part is represented from the imaging device 13. An image signal is input to the pre-stage signal processing circuit 42. During this time, the system controller 40 instructs the timing controller 41 to operate in the normal observation mode. When any one of the switches 17a and 17b is pressed, the system controller 40 controls the third motor drive control circuit 46, so that the rotary shutter 22 is rotated, and the slit 22a is brought into the optical path of white light as the rotation is performed. Move to the position where it is inserted intermittently. During this time, the system controller 40 instructs the timing controller 41 to operate in the fluorescence observation mode.

タイミングコントローラ４１は、その内部においてタイミング信号（個々のフレームの先頭タイミングを示す垂直同期信号）を発生して、システムコントローラ４０からの指示された動作モードが通常観察モードか蛍光観察モードかに応じて適宜分周した上で、各回路３５，３８，４２〜４５，４７，５０〜５５に供給することによって、各回路を制御する。 The timing controller 41 generates a timing signal (vertical synchronization signal indicating the start timing of each frame) inside the timing controller 41, depending on whether the operation mode instructed from the system controller 40 is the normal observation mode or the fluorescence observation mode. Each circuit is controlled by appropriately dividing the frequency and supplying each circuit 35, 38, 42 to 45, 47, 50 to 55.

即ち、このタイミングコントローラ４１は、通常観察モードにおいては、第１モータ駆動制御回路４７に対してロータリーシャッタ２２を停止させ、第３モータ駆動制御回路４６を制御してロータリーシャッタ２２をランプ２４の白色光の光路外へ待避させ、励起用光源駆動制御回路５０に対して励起光射出を停止させ、分光器３５及びＡＤ変換器３８に対して動作を停止させ、各ラインメモリ５１〜５４及び第２メモリ５５に対してデータの読込み及び読出しを停止させ、前段信号処理回路４２を各フィールド毎に動作させ、各フレーム毎に前段信号処理回路４２からの画像データを第１メモリ４３に記憶させ、スキャンコンバータ４４に対して各フレーム毎に第１メモリ４３上の画像データ（第１フィールド及び第２フィールドに相当する画像データ）を読み出させて一画面分の映像信号を生成させ、後段信号処理回路４５に対してスキャンコンバータ４４からの映像信号を処理させてモニタ６０に出力させる。その結果、モニタ６０上には、被検部の可視画像の動画のみが表示される。 That is, in the normal observation mode, the timing controller 41 stops the rotary shutter 22 with respect to the first motor drive control circuit 47 and controls the third motor drive control circuit 46 so that the rotary shutter 22 is white of the lamp 24. The light is retracted outside the optical path, the excitation light emission is stopped for the excitation light source drive control circuit 50, the operation is stopped for the spectroscope 35 and the AD converter 38, and the line memories 51 to 54 and the second Data reading and reading from the memory 55 are stopped, the pre-stage signal processing circuit 42 is operated for each field, and the image data from the pre-stage signal processing circuit 42 is stored in the first memory 43 for each frame, and scanning is performed. The image data (corresponding to the first field and the second field) on the first memory 43 for each frame with respect to the converter 44. And to read the image data) to produce a video signal for one screen, to output the processed video signal from the scan converter 44 to the monitor 60 to the subsequent stage signal processing circuit 45. As a result, only the moving image of the visible image of the test part is displayed on the monitor 60.

一方、タイミングコントローラ４１は、蛍光観察モードにおいては、第３モータ駆動制御回路４６を制御して、ロータリーシャッタ２２を、その回転に伴ってそのスリット２２ａがランプ２４の白色光の光路に間欠的に挿入される位置へ移動させ、第１モータ駆動制御回路４７に対して、上記垂直同期信号が規定する各フレームにおける第１フィールドに相当する期間内にそのスリット２２ａが白色光の光路を通過する位相にて、ロータリーシャッタ２２を回転させる。その結果、各フレームの第１フィールドに相当する期間には、内視鏡１０のライトガイドファイババンドル１６へ白色光が導入される。それと同時に、タイミングコントローラ４１は、励起用光源駆動制御回路５０に対して、各フレームにおける第２フィールドに相当する期間にのみ励起用光源３２から励起光を射出させる。その結果、図６に示すように、各フレームの第１フィールドに相当する期間には、集光レンズ２１，ライトガイドファイババンドル１６及び配光レンズ１１を通じて白色光が被検体に照射され、被検体の可視像を表す画像信号が前段信号処理回路４２に入力される、各フレームの第２フィールドに相当する期間には、集光レンズ３１，ライトプローブＰを通じて励起光が被検体に照射され、このライトプローブＰの先端が押しつけられた部分の生体組織から発した蛍光が分光器３５に受光される（前段信号処理回路４２には、励起光照射により被検体から発した蛍光による像を撮像素子１３が撮像して得られた画像信号が入力される）。 On the other hand, in the fluorescence observation mode, the timing controller 41 controls the third motor drive control circuit 46 to intermittently move the rotary shutter 22 so that the slit 22a is in the optical path of the white light of the lamp 24 as it rotates. The phase in which the slit 22a passes through the optical path of white light within a period corresponding to the first field in each frame defined by the vertical synchronization signal is moved to the insertion position and the first motor drive control circuit 47 is moved. The rotary shutter 22 is rotated. As a result, white light is introduced into the light guide fiber bundle 16 of the endoscope 10 during a period corresponding to the first field of each frame. At the same time, the timing controller 41 causes the excitation light source drive control circuit 50 to emit excitation light from the excitation light source 32 only during a period corresponding to the second field in each frame. As a result, as shown in FIG. 6, during the period corresponding to the first field of each frame, the subject is irradiated with white light through the condenser lens 21, the light guide fiber bundle 16, and the light distribution lens 11. In the period corresponding to the second field of each frame in which an image signal representing a visible image of the above is input to the pre-stage signal processing circuit 42, the subject is irradiated with excitation light through the condenser lens 31 and the light probe P, Fluorescence emitted from the living tissue of the portion where the tip of the light probe P is pressed is received by the spectroscope 35 (the signal processing circuit 42 has an image of the fluorescence emitted from the subject by irradiation with excitation light. 13 is inputted as an image signal obtained by imaging).

そして、タイミングコントローラ４１は、各フレーム毎に、分光器３５に対して第２フィールド期間内に入射した蛍光の分光測定を行って測定波長特性信号を出力させ、ＡＤ変換器３８に対して測定波長特性信号をＡＤ変換させる。そして、タイミンコントローラ４１は、スイッチ１７ａのみが押下（第１の操作）されたときには、各ラインメモリ５１〜５４のうちサイクリックに選択されたものに、測定波長特性信号を記憶させ（即ち、最初にスイッチ１７ａが押下された時には第１のラインメモリ５１に測定波長特性信号を記憶させ、次にスイッチ１７ａが押下された時には第２のラインメモリ５２に測定波長特性信号を記憶させ、以後、同様にして第４のラインメモリ５２に測定波長特性信号が記憶された後に再度スイッチ１７ａが押下された時には、第１のライメモリ５１に測定波長特性信号を上書きさせる）、当該記憶された測定波長特性信号のみを第２メモリ５５のＡ領域に展開させる（展開手段に相当）。これに対して、スイッチ１７ｂのみが押下（第２の操作）された時には、タイミングコントローラ４１は、その時点で４つのラインメモリ５１〜５４に記憶されている４本の測定波長特性信号を第２メモリ５５のＢ領域に展開させる（展開手段に相当）。なお、タイミングコントローラ４１は、両スイッチ１７ａ，１７ｂが同時に押下された時には、全ラインメモリ５１〜５４の記憶内容をクリアさせる。同時に、タイミングコントローラ４１は、前段信号処理回路４２に対して撮像素子１３から入力された各フレームの第１フィールドに相当する画像信号のみを処理させ、第１メモリ４３に格納させる。 Then, for each frame, the timing controller 41 performs spectroscopic measurement of fluorescence incident on the spectroscope 35 within the second field period and outputs a measurement wavelength characteristic signal, and causes the AD converter 38 to measure the measurement wavelength. The characteristic signal is AD converted. Then, when only the switch 17a is pressed (first operation), the timing controller 41 stores the measured wavelength characteristic signal in the cyclically selected one of the line memories 51 to 54 (that is, the first time When the switch 17a is pressed, the measurement wavelength characteristic signal is stored in the first line memory 51, and when the switch 17a is pressed next, the measurement wavelength characteristic signal is stored in the second line memory 52. When the switch 17a is pressed again after the measurement wavelength characteristic signal is stored in the fourth line memory 52, the measurement wavelength characteristic signal is overwritten in the first live memory 51), and the stored measurement wavelength characteristic signal is stored. Are expanded in the area A of the second memory 55 (corresponding to expansion means). On the other hand, when only the switch 17b is pressed (second operation), the timing controller 41 outputs the four measured wavelength characteristic signals stored in the four line memories 51 to 54 to the second time. The data is expanded in the area B of the memory 55 (corresponding to expansion means). The timing controller 41 clears the stored contents of all the line memories 51 to 54 when both the switches 17a and 17b are pressed simultaneously. At the same time, the timing controller 41 causes the pre-stage signal processing circuit 42 to process only the image signal corresponding to the first field of each frame input from the image sensor 13 and store it in the first memory 43.

そして、タイミングコントローラ４１は、スキャンコンバータ４４に対して、スイッチ１７ａのみが押下されている場合には、各フレーム毎に、第１メモリ４３及び第２メモリ５５のＡ領域から夫々画像信号（第１フィールドのみに相当する画像信号）及び測定波長特性信号（１本のグラフに相当する測定波長特性信号）を読み出させ、スイッチ１７ｂのみが押下されている場合には、各フレーム毎に、第１メモリ４３及び第２メモリ５５のＢ領域から夫々画像信号（第１フィールドのみに相当する画像信号）及び測定波長特性信号（４本のグラフに相当する測定波長特性信号）を読み出させて、一画面分の映像信号を生成させる。そして、タイミングコントローラ４１は、後段信号処理回路４５に対してスキャンコンバータ４４からの映像信号を処理させてモニタ６０に出力させる。 Then, when only the switch 17a is pressed with respect to the scan converter 44, the timing controller 41 receives image signals (first signal) from the A area of the first memory 43 and the second memory 55 for each frame. When the image signal corresponding to only the field) and the measurement wavelength characteristic signal (measurement wavelength characteristic signal corresponding to one graph) are read and only the switch 17b is pressed, the first signal is obtained for each frame. An image signal (an image signal corresponding to only the first field) and a measurement wavelength characteristic signal (measurement wavelength characteristic signals corresponding to four graphs) are read from the areas B of the memory 43 and the second memory 55, respectively. Generate a video signal for the screen. Then, the timing controller 41 causes the post-stage signal processing circuit 45 to process the video signal from the scan converter 44 and output it to the monitor 60.

その結果、モニタ６０上には、スイッチ１７ａのみが押下されている場合には、図９に示すように、被検部の可視像（図の右側）と最新に取得された一つの測定波長特性信号に基づく一本のグラフ（図の左側）とが並んで表示される。また、スイッチ１７ｂのみが押下されている場合には、上記グラフとして、図１０に示されるように、過去４回に渡ってスイッチ１７ａの押下によって取得された四つの測定波長特性信号に基づく四本のグラフが重ねて表示される。 As a result, when only the switch 17a is pressed on the monitor 60, as shown in FIG. 9, the visible image (right side of the drawing) of the test part and the latest measured wavelength are obtained. One graph (left side of the figure) based on the characteristic signal is displayed side by side. Further, when only the switch 17b is pressed, as shown in the graph in FIG. 10, four lines based on the four measured wavelength characteristic signals acquired by pressing the switch 17a over the past four times are displayed. The graphs are overlaid.

以上のように構成された本実施形態の蛍光内視鏡システムを使用する術者は、先ず、両スイッチ１７ａ，１７ｂを押下しない状態で内視鏡１０を操作して、その体腔内挿入部１０ａを体腔内に挿入し、その先端面を被検部（悪性部位と疑う箇所）に対向させる。そして、術者は、鉗子口１０ｆからライトプローブＰを挿入し、その先端面を被検部に押しつけて、スイッチ１７ａを押下する。すると、各フレームの第２フィールドに相当する期間において、白色光の代わりにライトプローブＰの先端から励起光が被検部に照射され、その励起光によって被検部の生体組織から生じた蛍光が、分光器３５によって分光測定され、その結果である測定波長特性信号が、サイクリックに選択された何れかのラインメモリ５１〜５４に格納され、それに対応するグラフのイメージがメモリ５５のＡ領域に展開される。そして、各フレームの第１フィールドに相当する画像信号による可視画像と並んで、当該グラフがモニタ６０上に表示される。 An operator who uses the fluorescence endoscope system of the present embodiment configured as described above first operates the endoscope 10 without pressing both the switches 17a and 17b, and the body cavity insertion portion 10a. Is inserted into the body cavity, and the tip surface thereof is made to face the part to be examined (a part suspected of being malignant). Then, the operator inserts the light probe P from the forceps port 10f, presses the distal end surface against the portion to be examined, and presses the switch 17a. Then, in a period corresponding to the second field of each frame, excitation light is irradiated from the tip of the light probe P instead of white light, and fluorescence generated from the living tissue of the test part by the excitation light is emitted. The spectral wavelength measurement signal obtained by the spectroscopic measurement by the spectroscope 35 is stored in one of the cyclically selected line memories 51 to 54, and the corresponding graph image is stored in the area A of the memory 55. Be expanded. Then, the graph is displayed on the monitor 60 along with the visible image by the image signal corresponding to the first field of each frame.

術者は、このような蛍光測定を、悪性部位の外側と思しき箇所から悪性箇所の内側と思しき箇所に至る任意の４箇所において夫々実行した後に、スイッチ１７ｂを押下する。すると、これら４箇所での測定の結果得られた４本のグラフが、モニタ６０上に重ねて表示される。これにより、術者は、複数箇所で測定した蛍光の分光特性を比較することができるので、悪性部位と良性部位とを明確に区別できる。そして、術者は、これら４本のグラフが示す分光測定結果を比較することによって、悪性部位の存在が確認できた場合には、その波長特性が大きく変わっている二箇所を、悪性部位と良性部位との境が存在する範囲として、特定する。なお、これらの二箇所が未だ離れている場合には、それら二箇所の間において更に４箇所の蛍光測定を行い、悪性部位と良性部位との境の位置を更に絞っていけば良い。このようにして、測定箇所を細かく設定することによって、両部位の境を厳密に特定することができる。 The surgeon presses the switch 17b after performing such fluorescence measurement at any four locations from the location considered to be outside the malignant site to the location considered to be inside the malignant location. Then, the four graphs obtained as a result of the measurement at these four locations are displayed on the monitor 60 in an overlapping manner. Thereby, since the surgeon can compare the spectral characteristics of fluorescence measured at a plurality of locations, the surgeon can clearly distinguish between a malignant site and a benign site. Then, when the surgeon can confirm the presence of the malignant site by comparing the spectroscopic measurement results shown in these four graphs, the surgeon replaces the two sites whose wavelength characteristics are greatly changed with the benign site. It is specified as the range where the boundary with the part exists. In addition, when these two places are still apart, it is only necessary to further reduce the position of the boundary between the malignant part and the benign part by performing fluorescence measurement at four places between the two places. In this way, by finely setting the measurement location, the boundary between both locations can be specified precisely.

本発明の実施形態による内視鏡システムの内部構成を示す概略図Schematic which shows the internal structure of the endoscope system by embodiment of this invention. 内視鏡の外観を示す側面図Side view showing the appearance of the endoscope ライトプローブの外観を示す側面図Side view showing the appearance of the light probe ライトプローブの先端面を示す正面図Front view showing the tip of the light probe ロータリーシャッタの正面図Front view of rotary shutter 体腔内に導入される光の切替を示すシーケンス図（Ａ）及び光源装置が取得する情報の切替を示すシーケンス図（Ｂ）Sequence diagram (A) showing switching of light introduced into the body cavity and sequence diagram (B) showing switching of information acquired by the light source device ラインメモリの構造を示す図Diagram showing line memory structure 第２メモリの構造を示す図The figure which shows the structure of a 2nd memory モニタ上に表示される画面を示す図The figure which shows the screen which is displayed on the monitor スイッチ１７ｂが押下された時に表示されるグラフGraph displayed when switch 17b is pressed

符号の説明Explanation of symbols

１０内視鏡
１０ｅ鉗子チャネル
１７ａスイッチ
１７ｂスイッチ
２０光源装置
３２励起用光源
３４励起光カットフィルタ
３５分光器
４０システムコントローラ
４１タイミングコントローラ
４４スキャンコンバータ
５１ラインメモリ
５２ラインメモリ
５３ラインメモリ
５４ラインメモリ
５５第２メモリ
６０モニタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Endoscope 10e Forceps channel 17a switch 17b switch 20 Light source device 32 Excitation light source 34 Excitation light cut filter 35 Spectroscope 40 System controller 41 Timing controller 44 Scan converter 51 Line memory 52 Line memory 53 Line memory 54 Line memory 55 Second Memory 60 monitor

Claims

体腔内に励起光を導入し、この励起光によって励起した被検体の生体組織が発する蛍光を分光測定する蛍光観察装置であって、
操作者によって第１の操作及び第２の操作がなされる操作部材と、
その基端と先端との間で光を導光するライトプローブと、
前記操作部材に対して前記第１の操作がなされている間に、生体組織を励起して蛍光を発光させる波長帯域の励起光を前記ライトプローブの基端に導入する励起光源と、
前記励起光源が前記励起光を前記ライトプローブの基端に導入している間に、前記ライトプローブの先端から基端へ導光された蛍光を分光測定する分光測定手段と、
前記操作部材に対して前記第１の操作がなされる毎に、前記分光測定手段による分光測定結果を新たに記憶するとともに、最新の複数回分の分光測定結果を保存する記憶部と、
前記操作部材に対して前記第２の操作がなされた場合に、前記記憶部によって保存されている最新の複数回分の分光測定結果を互いに重なるグラフのイメージに展開する展開手段と、
前記展開手段によって展開されたイメージを表示させる映像信号を生成するコンバータと、
前記映像信号に基づく画面表示を行うモニタと
を備えたことを特徴とする蛍光観察装置。 A fluorescence observation apparatus that introduces excitation light into a body cavity and spectroscopically measures fluorescence emitted from a living tissue of a subject excited by the excitation light,
An operation member on which a first operation and a second operation are performed by an operator;
A light probe that guides light between its proximal end and distal end;
An excitation light source that introduces excitation light in a wavelength band that excites living tissue and emits fluorescence while the first operation is performed on the operation member, to the proximal end of the light probe;
Spectroscopic measurement means for spectroscopically measuring fluorescence guided from the front end of the light probe to the base end while the excitation light source introduces the excitation light to the base end of the light probe;
Each time the first operation is performed on the operation member, a storage unit that newly stores a spectroscopic measurement result by the spectroscopic measurement unit and stores a plurality of latest spectroscopic measurement results;
Expanding means for expanding the latest plurality of spectroscopic measurement results stored in the storage unit into overlapping graph images when the second operation is performed on the operation member;
A converter for generating a video signal for displaying the image developed by the developing means;
A fluorescence observation apparatus comprising: a monitor that performs screen display based on the video signal.

体腔内に励起光を導入し、この励起光によって励起した被検体の生体組織が発する蛍光を分光測定する蛍光観察装置であって、
その先端に対物光学系及び照明窓を備えるとともにその基端と先端とを通じる中空のチャンネルが内蔵された体腔内挿入部を有する内視鏡と、
前記対物光学系によって形成された被検部の像を逐次撮像して、映像信号に変換して出力する撮像装置と、
操作者によって第１の操作及び第２の操作がなされる操作部材と、
前記照明窓を通じて前記被検部に可視光を照射する照明手段と、
前記チャンネルに挿通され、その基端から導入された光をその先端から射出するライトプローブと、
前記操作部材に対して前記第１の操作がなされている間に、生体組織を励起して蛍光を発光させる波長帯域の励起光を前記ライトプローブの基端に導入する励起光源と、
前記励起光源が前記励起光を前記ライトプローブの基端に導入している間に、前記照明手段による前記可視光の照射を遮る遮光手段と、
前記励起光源が前記励起光を前記ライトプローブの基端に導入している間に、前記蛍光を分光測定する分光測定手段と、
前記操作部材に対して前記第１の操作がなされる毎に、前記分光測定手段による分光測定結果を新たに記憶するとともに、最新の複数回分の分光測定結果を保存する記憶部と、
前記操作部材に対して前記第２の操作がなされた場合に、前記記憶部によって保存されている最新の複数回分の分光測定結果を互いに重なるグラフのイメージに展開する展開手段と、
前記映像信号による映像と前記展開手段によって展開されたイメージとを並べて表示させる映像信号を生成するコンバータと、
前記映像信号に基づく画面表示を行うモニタと
を備えたことを特徴とする蛍光観察装置。 A fluorescence observation apparatus that introduces excitation light into a body cavity and spectroscopically measures fluorescence emitted from a living tissue of a subject excited by the excitation light,
An endoscope having a body cavity insertion portion including an objective optical system and an illumination window at its distal end and a hollow channel passing through its proximal end and distal end;
An imaging device that sequentially captures an image of the test part formed by the objective optical system, converts the image into a video signal, and outputs the video signal;
An operation member on which a first operation and a second operation are performed by an operator;
Illuminating means for irradiating visible light to the test portion through the illumination window;
A light probe that is inserted into the channel and emits light introduced from the proximal end thereof from the distal end; and
An excitation light source that introduces excitation light in a wavelength band that excites living tissue and emits fluorescence while the first operation is performed on the operation member, to the proximal end of the light probe;
A light shielding unit that blocks irradiation of the visible light by the illumination unit while the excitation light source introduces the excitation light to a proximal end of the light probe;
Spectroscopic measurement means for spectroscopically measuring the fluorescence while the excitation light source introduces the excitation light to the proximal end of the light probe;
Each time the first operation is performed on the operation member, a storage unit that newly stores a spectroscopic measurement result by the spectroscopic measurement unit and stores a plurality of latest spectroscopic measurement results;
Expanding means for expanding the latest plurality of spectroscopic measurement results stored in the storage unit into overlapping graph images when the second operation is performed on the operation member;
A converter for generating a video signal for displaying the video by the video signal and the image developed by the developing means side by side;
A fluorescence observation apparatus comprising: a monitor that performs screen display based on the video signal.

前記ライトプローブは、前記励起光を伝送する第１の光ファイバと、前記蛍光を伝送する第２の光ファイバとを先端側において互いに束ねることによって構成されており、その基端では、前記第１の光ファイバと前記第２光ファイバとが分離している
ことを特徴とする請求項１又は２記載の蛍光観察装置。 The light probe is configured by bundling a first optical fiber that transmits the excitation light and a second optical fiber that transmits the fluorescence at the distal end side, and at the base end, the first optical fiber is bundled with the first optical fiber. The fluorescence observation apparatus according to claim 1, wherein the optical fiber is separated from the second optical fiber.

前記記憶部は、サイクリックに選択されて新たな分光測定結果を記憶する複数のラインメモリから構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の蛍光観察装置。 The fluorescence observation apparatus according to claim 1, wherein the storage unit includes a plurality of line memories that are cyclically selected and store new spectroscopic measurement results.

前記展開手段は、前記操作部材に対して前記第１の操作がなされた場合には、前記記憶部に新たに記憶された分光測定結果のみをグラフのイメージに展開する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の蛍光観察装置。 The expansion means expands only a spectral measurement result newly stored in the storage unit into a graph image when the first operation is performed on the operation member. The fluorescence observation apparatus according to 1 or 2.

前記操作部材に対して前記第１の操作がなされている間に、前記励起光源は断続的に前記励起光を前記ライトプローブの基端に導入し、前記遮光手段は、前記励起光源が前記励起光を前記ライトプローブの基端に導入している間のみ前記照明手段による前記可視光の照射を遮る
ことを特徴とする請求項２記載の蛍光観察装置。 While the first operation is performed on the operation member, the excitation light source intermittently introduces the excitation light to the proximal end of the light probe, and the light shielding means includes the excitation light source 3. The fluorescence observation apparatus according to claim 2, wherein the irradiation of the visible light by the illuminating means is blocked only while light is introduced into the proximal end of the light probe.

前記操作部材は、前記内視鏡に設けられた複数のスイッチである
ことを特徴とする請求項２記載の蛍光観察装置。 The fluorescence observation apparatus according to claim 2, wherein the operation member is a plurality of switches provided in the endoscope.