JPH0542156A - 内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で、かつ挿入部の径を太くするこ
となく、超音波画像と光学画像の双方を得られる内視鏡
装置を提供する。 【構成】 ビデオスコープ（２）の操作部（５）に、超
音波プローブ用のコネクタ（６）を設け、ビデオスコー
プの挿入部（１０）に延在する鉗子チャネルを介して超
音波プローブ４のプローブ部（８）を挿入部（１０）に
挿通して超音波操作を行えるように構成し、ビデオスコ
ープ（２）のユニバーサルコード１１内には、超音波探
触子（１３）に対する信号ケーブルと、ＣＣＤ（１４）
に対する信号ケーブルとを延在させて、超音波画像と、
光学画像の双方を得られるように構成した内視鏡装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内視鏡装置に関するも
のであり、特に、内視鏡装置の挿入部に超音波プローブ
を挿入して超音波走査を可能とし、光学像と超音波像の
双方を得ることができる内視鏡装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電化結合素子（ＣＣＤ）等の固体
撮像素子を撮像手段に用いた電子内視鏡が種々提案され
ている。 また、超音波を利用して、体内の組織や臓器
等の診断を行う超音波診断装置も急速に進歩してきた。
最近では、超音波探触子を内視鏡的に体腔内に挿入し
て、体腔内から超音波走査できる超音波内視鏡も利用さ
れている。この超音波内視鏡は、体腔内に超音波探触子
を挿入して超音波走査を行うため、皮膚や脂肪等の超音
波を減衰させる組織を介在する事なく被検部位を走査で
き、超音波の透過性が良好で、分解能の良い鮮明な超音
波画像が得られるという利点がある。

【０００３】ところで、内視鏡装置の挿入部先端に、光
学像を得る手段としての固体撮像素子と、超音波画像を
得る手段としての超音波探触子とを設けた場合、固体撮
像素子に対する信号処理を行うビデオプロセッサと、超
音波探触子に対する信号処理を行う超音波観測装置と、
固体撮像素子に照明光を供給する光源装置とが必要とな
る。特開昭６３−２６４０４６号公報には、このような
固体撮像素子と、超音波探触子とを挿入部先端に設け、
固体撮像素子に対する信号処理手段と、超音波探触子に
対する信号処理手段と、固体撮像素子に照明光を供給す
る手段とを具えた内視鏡装置が開示されている。

【０００４】図４は、このような従来の内視鏡装置の全
体の構成を示す図である。図１に示すように、内視鏡装
置５１は、ビデオ超音波スコープ５２と、このビデオ超
音波スコープ５２で得た光学像と超音波画像とを観測す
るビデオ超音波観測装置５３と、光学像と超音波画像と
を表示する画像表示装置５４とを具えている。

【０００５】ビデオ超音波スコープ５２は、体腔内に挿
入可能な可撓性を有する挿入部５５と、この挿入部５５
の手元側端部に接続した操作部５６と、操作部５６の後
端部に延設した可撓性のユニバーサルコード５７とを具
える。このユニバーサルコード５７の後端部にはコネク
タ５８を設けて、ビデオ超音波観測装置５３の側部に設
けたコネクタ受け５９に接続するように構成している。
挿入部５５は、軟性部６１と、軟性部６１の先端側に連
設した湾曲可能な湾曲部６２と、さらに湾曲部６２の先
端側に設けた先端硬性部６３とで構成されている。操作
部５６には、湾曲操作ノブ６４が設けられており、この
ノブ６４を回動操作することによって湾曲部６２を上
下、左右方向に湾曲操作することができる。また、操作
部５６の後端部にはリモートスイッチ６５が設けられて
おり、このスイッチ６５を操作することによって、観察
画像の静止等を行うことができるように構成されてい
る。

【０００６】コネクタ５８は、照明系コネクタ６６と、
送気系コネクタ６７と、電気系コネクタ６８とが一体化
されたものである。また、コネクタ５８の側部には、送
水口金６９と、吸引口金７０とが設けられている。コネ
クタ５８から、ユニバーサルコード５７、操作部５６、
挿入部５５を経由して、先端硬性部６３までに、送気系
コネクタ６７及び送水口金６９に連通する送気送水チャ
ネルと、吸引口金７０に連通する吸引チャネルとが延在
している。また、操作部５６には、送気、送水を行うた
めの、送気送水ボタン７１、７２とが設けられている。

【０００７】図５は、図１に示す内視鏡装置５１の先端
硬性部６３の詳細な構成を示す図である。先端硬性部６
３は、金属等の硬性の材料からなるほぼ円柱状の先端部
本体８１を具え、この先端部本体８１の中心軸近傍には
挿入部５５の軸方向に平行な方向に観察用透孔８２が形
成されている。観察用透孔８２の一方の側部には照明用
透孔８３と吸引チャネル８４とが形成され、他方の側部
には観察用透孔８２に近接して送気・送水チャネル８５
が形成されている。更に、送気・送水チャネル８５の外
周側には先端硬性部６３の側面に露呈するように超音波
探触子１００が配設されている。

【０００８】観察用透孔８２の先端部には、対物レンズ
系９０が装着されており、この対物レンズ系９０の結像
位置に光学像を得るための撮像手段として例えばＣＣＤ
などの固体撮像素子８６が配設されている。このＣＣＤ
８６には信号ケーブル８７が接続されており、信号ケー
ブル８７は挿入部５５およびユニバーサルコード５７内
に挿通され、コネクタ５８の電気系コネクタ６８に接続
されている（図４参照）。照明用透孔８３の先端には配
光レンズ８８が装着されており、更に配光レンズ８８の
後端部にはライトガイドファイバ８９が配設されてい
る。ライトガイドファイバ８９は、挿入部５５およびユ
ニバーサルコード５７内に延在し、コネクタ５８の照明
系コネクタ６６に接続されている。吸引チャネル８４
は、図示しない吸引チャネルチューブに接続されてお
り、この吸引チャネルチューブが挿入部５５およびユニ
バーサルコード５７内に挿通され、コネクタ５８の吸引
口金７０に接続されている。また、送気・送水チャネル
８５は、図示しない送気・送水チャネルチューブに接続
されており、この送気・送水チャネルチューブが挿入部
５５及びユニバーサルコード５７内に挿通され、コネク
タ５８の送気・送水口金６９に接続されている。

【０００９】超音波探触子１００は、フレキシブル基板
１０１上に装着された、超音波パルスを発生する振動子
１０２を具え、この振動子１０２上には、第１整合層１
０３、第２整合層１０４を介して音響レンズ１０５が配
設されている。音響レンズ１０５は先端部６３の外周部
に露呈しており、人体への絶縁保護や、振動子５２の保
護機能を果たしている。また、音響レンズ１０５の材質
と形状を適切に選択することで、音の屈折を利用して、
超音波の収束を行うようにすることもできる。第１整合
層１０３及び第２整合層１０４は、人体内部に超音波が
スムースに入り込めるように設けられたものである。フ
レキシブル基板１０１の背面側には、ダンパ層１０６が
設けられており、振動子１０２内に閉じ込められた振動
エネルギを早く消散させ、超音波パルスの幅が長くなる
のを防止する機能を果たしている。フレキシブル基板１
０１には、信号ケーブル１０７が接続されており、この
信号ケーブル１０７が挿入部５５及びユニバーサルコー
ド５７内に挿通され、コネクタ５８の電気系コネクタ６
８に接続されている。

【００１０】なお、この例では、コネクタ５８内に超音
波探触子１００と、この超音波探触子１００に対する信
号処理回路との電気的整合をおこなう超音波マッチング
回路（図示せず）と、スコープの種別を認識するスコー
プ認識回路（図示せず）とが内蔵されている。スコープ
認識回路は、ビデオ超音波スコープ５２などのスコープ
をビデオ超音波観測装置５３に接続したとき、このビデ
オ超音波観測装置５３内に設けた識別回路（図示せず）
に接続されて、この識別回路によって接続されたスコー
プの種類を識別できるるように構成されている。

【００１１】ビデオ超音波観測装置５３（図４参照）
は、前記ＣＣＤ８６に対する信号処理を行う信号処理手
段と、光学像を得るため、ライトガイドファイバ８９を
介して照明光を照明用透孔８３に供給する光源装置とが
１つの筐体７３内に一体的に収納されたものである。筐
体７３の側面に設けたコネクタ受け５９に、ビデオ超音
波スコープ５２のコネクタ５８を接続することによっ
て、ビデオ超音波スコープ５２の先端硬性部６３に設け
たＣＣＤ８６及び超音波探触子１００がそれぞれの信号
処理手段に接続され、またライトガイドファイバ８９が
光源装置に接続される。

【００１２】筐体７３の全面には、ＣＣＤ８６によって
得られた光学像に対して操作を行うビデオコントローラ
７４と、超音波探触子１００によって得られた超音波画
像に対して操作を行う超音波コントローラ７５とが左右
に併設されており、これらのコントローラの下側には光
学像及び超音波画像の双方に共通に操作を行うことがで
きるキーボード７６が設けられている。筐体７３は、キ
ーボード７６の下側にテープレコーダ等の外部記憶装置
を収納できるように、また側部にポラロイドカメラ（商
品名）やプリンタ等の外部記憶装置を取り付けられるよ
うに構成されている。なお、筐体７３にはキャスタ７７
が設けられ、自在に移動できるようになっている。

【００１３】上述したような超音波内視鏡装置のほか
に、近年、内視鏡の鉗子孔に挿入して使用できる、細径
の超音波プローブが開発されている。図６は、このよう
な超音波プローブを内視鏡の鉗子孔に挿入した状態を示
す図である。図６に示すように、内視鏡プローブ１１０
の挿入部１１１内に延在する鉗子チャネル内に、超音波
プローブ１１２の細径の挿入部１１３を鉗子口１１４か
ら挿通して、超音波走査を行い、このようにして得られ
た超音波信号を超音波観測装置１１５で処理して、超音
波画像を得るようにしている。もちろん内視鏡プローブ
１１０の先端に設けたＣＣＤで得た光学情報は、ＣＣＤ
とビデオプロセッサ１１６を信号ケーブルでつないで、
体腔内の光学像を得るようにする。このような装置で
は、内視鏡の挿入部に設けられた鉗子チャネルなどを利
用して、超音波プローブを挿入し、超音波走査を行うよ
うにしているため、挿入部の径を太くすることなく、光
学像と超音波画像の双方を得ることができる。

【００１４】また、特開平２−２７９１４６号公報に
は、太径の超音波プローブに極細径の別の超音波プロー
ブを挿入して、２つの超音波プローブを体腔内に挿入
し、これらの超音波プローブを用いて超音波走査を行
い、２画角表示を行うことができる装置が開示されてい
る。ここに開示された装置では、２つの超音波プローブ
（超音波内視鏡と超音波プローブ）を１つの回転駆動装
置で回転駆動するように構成されている。

【発明が解決しようとする課題】

【００１５】上述した、特開昭６３−２６４０４６号公
報に開示された内視鏡装置においては、先端硬性部６３
に超音波探触子１００と、光学像を得るための光学系、
すなわち照明光学系（８２、８９）及び撮像光学系（９
０、８６）とが配設されているため、挿入部５５の細径
化が困難であった。また、超音波診断を行う場合、診断
部位に応じて超音波探触子の周波数を変更する必要が生
じることがあり、この場合、使用する周波数毎に別のビ
デオ超音波スコープが必要となるため、コストが高くな
るなどの欠点があった。

【００１６】図６に示すように、細径超音波スコープと
通常のビデオ内視鏡を組み合わせて使用することも提案
されてはいるが、この場合は、超音波プローブ１１２と
内視鏡プローブ１１０とは別体であるため、ビデオプロ
セッサ、光源装置及び超音波診断装置とを接続する接続
ケーブルの本数が多くなり、診断の邪魔になるという欠
点がある。また、これらの装置間のＧＮＤレベルの差等
によって、ノイズに弱くなってしまうという欠点もあ
る。

【００１７】本発明は、簡単な構成で、挿入部を太径化
することなく光学像と超音波画像とを得ることができ、
またノイズに強い内視鏡装置を提供することを目的とす
るものである。

【課題を解決するための手段及び作用】

【００１８】上記課題を解決するために、本発明の内視
鏡装置は、画像処理装置と、先端に光学像を得るための
撮像手段を設けた挿入部、この挿入部を操作する操作
部、この操作部と前記画像処理装置とを接続するユニバ
ーサルコードとを具えるビデオスコープとを具える内視
鏡装置において、前記操作部に超音波プローブを接続す
るコネクタを設け、前記ユニバーサルコード内に光学像
を得るための信号ケーブルと、超音波画像を得るための
信号ケーブルとを設けて、前記コネクタを介して前記操
作部に超音波プローブを装脱可能に構成し、この超音波
プローブの挿入部を前記ビデオスコープの挿入部に設け
たチャネル内に挿通して超音波走査を行うことによっ
て、光学画像と超音波画像を得られるるように構成した
ことを特徴とするものである。

【００１９】このように、本発明の内視鏡装置は、超音
波プローブを内視鏡の鉗子チャネル等を通じて挿入部内
に挿通させ、超音波走査を行うように構成しているた
め、挿入部の径を太くすることなく、光学像と超音波画
像の双方を得ることができるとともに、ビデオスコープ
の挿入部を操作する操作部に超音波プローブを接続する
コネクタを設け、前記操作部と画像処理手段とを接続す
るユニバーサルコード内に、光学像を得るための信号ケ
ーブルと、超音波画像を得るための信号ケーブルとを設
けて、共通のユニバーサルコードを介して超音波画像と
光学画像を得るようにしているため、外来ノイズに強い
内視鏡装置を提供することができる。また、装置全体の
構造が簡単化され、配線ケーブルが診断の邪魔になると
いったトラブルを避けることができる。

【００２０】

【実施例】図１は、本発明の内視鏡装置の一実施例の構
成を示す図である。また、図２は超音波プローブを本発
明の内視鏡装置に挿入した状態を示す図である。ビデオ
スコープ２及びビデオ超音波観測装置の細部の構成は上
述した従来の装置と同様であるので細部の説明は省略す
る。以下、従来の装置と相違する点を中心に本発明の実
施例の構成を説明する。

【００２１】本実施例の内視鏡装置１は、ビデオスコー
プ２と、ビデオ超音波観測装置３と、超音波プローブ４
とで構成されている。図２に示すように、先端にＣＣＤ
を持ち、挿入部内にチャネルを有するビデオスコープ２
の操作部５に超音波プローブ駆動信号用のコネクタ６を
設け、このコネクタ６と超音波プローブ側に設けたコネ
クタ７とを接続して、超音波プローブ４をビデオスコー
プ２の操作部５に固定する。超音波プローブのプローブ
部８はビデオスコープの鉗子口９から挿入部１０に設け
た、鉗子チャネル内に挿入し超音波走査を行うようにす
る。

【００２２】ビデオスコープ２は、操作部５とビデオ超
音波観測装置３とを接続する可撓性のユニバーサルコー
ド１１とを具える。挿入部１０の先端硬性部１０ａに
は、対物レンズ系とＣＣＤとからなる撮像光学系と、配
光レンズとライトガイドファイバとからなる照明光学
系、及び送気・送水口、給水口等が配設されており、撮
像光学系に接続した信号ケーブル、前記ライトガイドフ
ァイバ、及び送気・送水チャネル、給水チャネル等は挿
入部１０内に延在して、更にユニバーサルコード１１の
降誕のコネクタ１２にまで延設されている。挿入部先端
に超音波探触子が配置されていないため、この探触子お
よび探触子に接続する信号ケーブルの分だけ挿入部１０
の径を細くすることができる。挿入部１０内には、この
ほかに被検体の細胞を採取するための鉗子を挿入する鉗
子チャネルが形成されている。

【００２３】図２は、図１に示すビデオスコープ２に、
超音波プローブ４を接続し、超音波プローブのプローブ
部８をビデオスコープ２の挿入部１０内に挿通した状態
を示す図である。ビデオスコープ２の操作部５には、超
音波信号伝達用のコネクタ６が設けられており、超音波
プローブ４のコネクタ７とこのコネクタ６とを接続して
いる。また、超音波プローブのプローブ部８は極細径化
されており、操作部５に設けられた鉗子口９を介して前
述の鉗子チャネルに挿通して、内視鏡挿入部１０の先端
硬性部１０ａの外までその先端を突出させ、体腔内を超
音波走査する。

【００２４】図３は、本実施例の内視鏡装置の配線の構
成を示す図である。ユニバーサルコード１１の内部に
は、超音波信号用ケーブル２１と、超音波プローブ４の
先端に設けた超音波探触子１３の回転を駆動制御するた
めの駆動制御ケーブル２２と、ビデオスコープ２の挿入
部１０の先端に設けたＣＣＤ１４を駆動制御するＣＣＤ
駆動用ケーブル２１３が延在している。ＣＣＤ駆動用ケ
ーブル２３は、ＣＣＤ１４とユニバーサルコード１１の
後端部に設けたコネクタ１２とを接続しており、超音波
信号用ケーブル２１及び探触子駆動ケーブル２２とは、
コネクタ１２とビデオスコープ２の操作部５に設けた超
音波プローブ接続用コネクタ６とを接続している。

【００２５】上述した通り、超音波プローブ４は、コネ
クタ７とコネクタ６とを接続することにより、ビデオス
コープ５に固定され、超音波プローブ４のプローブ部８
は鉗子口９を介して鉗子チャネル９ａ内に挿通されてい
る。

【００２６】超音波プローブ４は、駆動部２４とプロー
ブ部１８とで構成されており、駆動部２４内には、プロ
ーブ部先端に設けた超音波探触子１３を回転駆動させる
駆動モータ、エンコーダ、回転数制御回路とで構成され
る回転制御部２５と、プリアンプ２６が設置されてい
る。

【００２７】一方、ビデオ超音波観測装置３には、超音
波回路３１と、ＣＣＤ駆動及び信号処理回路３２と、信
号制御回路３３とが設けられている。超音波回路３１
は、一般の超音波観測装置と同様に、送信回路、受信回
路、遅延回路、検波回路、Ａ／Ｄコンバータ、ＤＳＣ
（ディジタルスキャンコンバータ）等で構成される。Ｃ
ＣＤ駆動及び信号処理回路３２は、一般のビデオプロセ
ッサと同様に、ＣＣＤ駆動コントロール回路、各種メモ
リ、フィルタ等で構成される。また、信号制御回路３３
は、光学像と超音波像との切り替え、スーパーインポー
ズ、画像合成等を行うための回路であり、切り替え回
路、各種メモリ、Ｄ／Ａコンバータ等で構成されてい
る。

【００２８】ビデオ超音波観測装置３に設けた超音波回
路３１より、超音波信号用ケーブル２１を介して、超音
波駆動部２４内の回転制御部の回転数制御回路に電源が
供給され、モータが一定速度で回転する。このモータの
回転により、プローブ８の先端に設けた超音波探触子１
３が回転し、超音波走査が行われる。超音波探触子１３
の回転角度は回転制御部２５内のエンコーダにより検出
され、プローブ駆動制御ケーブル２２を介して超音波回
路３１に入力され、ＤＳＣによる画像表示のタイミング
信号が生成される。

【００２９】超音波の送受信信号は超音波信号用ケーブ
ル２１を介して送受信される。送信信号は超音波回路３
１内の送信回路より高電圧が超音波探触子１３に供給さ
れ、超音波探触子１３からの受信信号は超音波プローブ
４の駆動部２４内のプリアンプ２６で増幅されたのち、
超音波回路３１内の増幅器に入力され、Ｄ／Ａ変換後、
ＤＳＣに入力されて超音波画像を得る。

【００３０】一方、光学像は、ビデオスコープ５の先端
のＣＣＤ１４より得られ、ＣＣＤ駆動信号及びＣＣＤ１
４からの出力信号は、ＣＣＤ駆動用ケーブル２３を介し
て、ビデオ超音波観測装置３のＣＣＤ駆動及び信号処理
回路３２に入力されて、光学像を得るようにする。

【００３１】超音波スコープ４を使用しない場合は、コ
ネクタ６とコネクタ７とをはずして普通のビデオスコー
プと同様な検査を行うことができる。この場合、ビデオ
スコープの操作部２０５に設けたコネクタ６にキャップ
を付けておいて、ビデオスコープ２を洗浄することもで
きる。

【００３２】本実施例では、ビデオスコープ２の操作部
５に超音波プローブ４用のコネクタ６を設けるようにし
たが、ファイバスコーブに超音波プローブを取り付ける
場合でも、上述の実施例と同様にして本発明を実施する
ことができる。

【００３３】

【発明の効果】このように、本発明の内視鏡装置におい
ては、ビデオスコープの挿入部に設けられているチャネ
ルを利用して、細径の超音波プローブをビデオスコープ
の挿入部に挿入して、超音波断層像を得るようにし、ビ
デオスコープの操作部に超音波プローブへの信号伝達用
コネクタを設けて、超音波プローブをビデオスコープに
固定するとともに、ユニバーサルコードに超音波信号用
のケーブルと、画像信号用のケーブルとを設けているた
め、簡単な構成で超音波画像と光学画像の双方を得るこ
とができる。また、ビデオスコープの先端部に超音波探
触子を固定的に設けていないため、ビデオスコープの挿
入部を細径化して、超音波画像と、光学像とを得ること
ができる。更に、超音波プローブに必要な信号ケーブル
を、ビデオスコープに接続したユニバーサルコード内を
通して観察装置に接続しているため、外来ノイズ強い装
置を提供することができる。また、超音波検査を行わな
いときは、通常のビデオスコープとして使用することが
でき、更に、超音波検査を行う場合、検査部位によって
超音波の周波数を変える必要があるときは、超音波プロ
ーブを交換するだけですむため、周波数を変えて診断す
ることが簡単にできる。さらに、光学像を得るための信
号処理手段と、超音波像を得るための信号処理手段の双
方を具えた観察装置を用いることにより、ケーブル類を
少なくし、装置全体をコンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の内視鏡装置の一実施例の構成を示す線
図である。

【図２】本発明の内視鏡装置に超音波プローブを挿入し
た状態を示す線図である。

【図３】本発明の内視鏡装置の配線の構成を示す図であ
る。

【図４】従来の内視鏡装置の構成を示す線図である。

【図５】従来の内視鏡装置の先端硬性部の構成を示す断
面図である。

【図６】従来の内視鏡装置の他の構成を示す線図であ
る。

【符号の説明】

１ 内視鏡装置 ２ ビデオスコープ ３ 観測装置 ４ 超音波プローブ ５ 操作部 ６ 超音波プローブ用コネクタ ９ 鉗子口 １０ 挿入部 １１ ユニバーサルコード １２ コネクタ １３ 超音波探触子 １４ ＣＣＤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像処理装置と、先端に光学像を得るた
   めの撮像手段を設けた挿入部、この挿入部を操作する操
   作部、この操作部と前記画像処理装置とを接続するユニ
   バーサルコードとを具えるビデオスコープとを具える内
   視鏡装置において、前記操作部に超音波プローブを接続
   するコネクタを設け、前記ユニバーサルコード内に光学
   像を得るための信号ケーブルと、超音波画像を得るため
   の信号ケーブルとを設けて、前記コネクタを介して前記
   操作部に超音波プローブを装脱可能に構成し、この超音
   波プローブの挿入部を前記ビデオスコープの挿入部に設
   けたチャネル内に挿通して超音波走査を行うことによっ
   て、光学画像と超音波画像を得られるるように構成した
   ことを特徴とする内視鏡装置。