WO2012140970A1 - 内視鏡装置 - Google Patents

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WO2012140970A1
WO2012140970A1 PCT/JP2012/055258 JP2012055258W WO2012140970A1 WO 2012140970 A1 WO2012140970 A1 WO 2012140970A1 JP 2012055258 W JP2012055258 W JP 2012055258W WO 2012140970 A1 WO2012140970 A1 WO 2012140970A1
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WO
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light
image
image signal
narrowband
submucosa
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PCT/JP2012/055258
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French (fr)
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俊二 武井
五十嵐　誠
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オリンパスメディカルシステムズ株式会社
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    • A61B1/0661—Endoscope light sources
    • A61B1/0669—Endoscope light sources at proximal end of an endoscope

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope apparatus, and particularly to an endoscope apparatus suitable for submucosal dissection.
  • the endoscope apparatus includes an endoscope, an image processing apparatus connected to the endoscope, and an observation monitor.
  • the lesioned part is imaged by an imaging element provided at the distal end of the endoscope insertion part, and the image is displayed on the monitor. The surgeon can perform diagnosis or necessary treatment while looking at the image displayed on the monitor.
  • Some endoscope apparatuses can perform not only normal observation using white light but also special light observation using special light such as infrared light in order to observe internal blood vessels.
  • infrared endoscope apparatus for example, indocyanine green (ICG) having absorption peak characteristics in near infrared light having a wavelength of about 805 nm is injected into a patient's blood as a drug. Then, the subject is irradiated with infrared light having wavelengths of about 805 nm and about 930 nm in a time-sharing manner from the light source device. The signal of the subject image picked up by the CCD is input to the processor of the infrared endoscope apparatus.
  • ICG indocyanine green
  • the processor converts an image around a wavelength of 805 nm into a green signal (G) and an image around a wavelength of 930 nm.
  • G green signal
  • B blue signal
  • ESD Endoscopic Submucosal Dissection
  • the staining of the submucosa is too dark, the visibility of the blood vessels may be reduced and the blood vessels in the deep mucosa may be accidentally cut.On the other hand, if the staining of the submucosa is light, the visibility of the blood vessels is reduced. Although improved, there is a problem that the boundary between the proper muscle layer and the submucosa layer becomes unclear.
  • an object of the present invention is to provide an endoscope apparatus that improves the visibility of blood vessels in the deep mucosa and the visibility of the submucosa in ESD.
  • An endoscope apparatus is configured to absorb excitation light that excites connective tissue in a submucosal layer of a tissue in a body cavity, and is absorbed by a blood vessel that travels in the submucosa or the intrinsic muscle layer under the submucosa.
  • Illumination unit capable of switching and irradiating narrow-band light and second narrow-band light absorbed by the substance injected locally into the submucosa, and an illumination unit provided at the insertion portion of the endoscope
  • An image signal generation unit that generates a plurality of image signals obtained by imaging by the imaging unit that images the body cavity tissue and outputs the generated image signals to a display device.
  • An endoscope apparatus is configured to absorb excitation light that excites connective tissue in a submucosal layer of a tissue in a body cavity, and is absorbed by a blood vessel that travels in the submucosa or the intrinsic muscle layer under the submucosa.
  • An illumination unit capable of switching and irradiating narrow-band light and second narrow-band light absorbed by a substance injected locally into the submucosa, and an imaging unit for imaging the body cavity tissue irradiated by the illumination unit
  • An image signal generating unit that generates a plurality of image signals obtained by imaging with the imaging unit, and an image obtained by combining the plurality of images generated by the image signal generating unit A display unit.
  • the intensity distribution DT1 of the excitation light EX emitted from the excitation light LED 16b, the intensity distribution DT2 of the autofluorescence FL1 of the submucosa 62 by the excitation light, and the intrinsic muscle layer by the excitation light EX It is a graph which shows intensity distribution DT3 of 63 autofluorescence FL2. It is a figure for demonstrating the condition of the autofluorescence FL1 and FL2 which are excited by the excitation light EX and radiate
  • the optical absorption spectrum of indigo carmine concerning embodiment of this invention is shown. It is a figure for demonstrating the condition where the narrow-band light NBb is reflected in the submucosa 62 and the intrinsic muscle layer 63 after the submucosa 62 is excised in ESD concerning the embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the synthesized image when the submucosa 62 is not excised with an electric knife etc. in ESD mode concerning embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the synthesized image when a part of submucosa 62 is excised with an electric knife etc. in ESD mode concerning embodiment of this invention.
  • FIGS. 5-11 It is a figure for demonstrating the display color and relative intensity
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an endoscope apparatus according to the present embodiment.
  • an endoscope apparatus 1 includes an electronic endoscope (hereinafter simply referred to as an endoscope) 3 having a CCD 2 that is an imaging device, and illumination light to the endoscope 3.
  • a video that records the image signal from the light source device 4 to be supplied and the CCD 2 of the endoscope 3 to display the endoscope image on the observation monitor 5, and encodes and records the endoscope image in the digital filing device 6.
  • a processor hereinafter referred to as a processor 7.
  • the CCD 2 of the endoscope 3 images the tissue in the body cavity by inserting the endoscope insertion portion into the body cavity.
  • the endoscope apparatus 1 has two operation modes, a normal light observation mode and an ESD mode.
  • the ESD mode is a mode for performing ESD. The operator can use the endoscope apparatus 1 to observe and record an endoscopic image in the body cavity while switching modes, and perform processing using the treatment tool.
  • the normal light observation mode of the endoscope apparatus 1 is the same as the conventional normal light observation mode, the description of the configuration of the normal light observation mode is simplified, and the ESD mode is mainly described. .
  • the CCD 2 constitutes an imaging unit or an imaging unit that receives the reflected light of the illumination light applied to the body cavity tissue of the subject and images the body cavity tissue.
  • the CCD 2 is a color image pickup element in which a mosaic primary color filter is arranged for each pixel.
  • the image sensor may be a CMOS image sensor capable of analog-digital (A / D) conversion on-chip instead of the CCD 2.
  • the light source device 4 emits light to an incident surface of a power source 11, an LED illumination unit 12 that emits various illumination lights as an illumination unit, a control circuit 13, and a light guide 14 disposed in the endoscope 3. And a condensing lens 15 for condensing light.
  • the LED illumination unit 12 includes a light emitting element group including a white LED 16a, an excitation light LED 16b, a first narrow band light LED 16c, and a second narrow band light LED 16d, and an optical device such as a half mirror provided for each light emitting element. Including the system 17.
  • the optical system 17 condenses the light from each LED, which is a light emitting element, on the condenser lens 15.
  • the white LED 16a is a light emitting element that emits white light having a wavelength band for normal light observation.
  • the excitation light LED 16b is a light emitting element that emits light having a wavelength of around 400 nm as excitation light EX for exciting fluorescence.
  • the excitation light EX is narrowband light for exciting the connective tissue in the submucosal layer of the tissue in the body cavity as described later so that the connective tissue emits autofluorescence.
  • the narrow-band light LED 16c is a light-emitting element that emits narrow-band light NBa near a wavelength of 630 nm.
  • the narrowband light NBa is light that is absorbed by the blood vessel in order to draw a relatively thick blood vessel that travels through the submucosa and the intrinsic muscle layer.
  • the narrowband light NBa is light in a wavelength band that is longer than the narrowband light NBb and is less susceptible to scattering or absorption on the body cavity tissue surface.
  • the narrow-band light LED 16d is a light-emitting element that emits narrow-band light NBb having a wavelength near 600 nm.
  • the narrowband light NBb is light absorbed by indigo carmine, which is a substance locally injected into the submucosa.
  • the narrow band light NBb is narrow band light corresponding to an absorption peak in the light absorption characteristics of indigo carmine.
  • near means that in the case of a wavelength near 630 nm, the center wavelength is 630 nm, and it is narrowband light having a wavelength spread of about ⁇ 10 nm half-width around the wavelength 630 nm.
  • other wavelengths which are a wavelength of 600 nm and a wavelength of 550 nm described later.
  • the LED illuminating unit 12 of the light source device 4 constitutes an illuminating means or an illuminating unit that can irradiate by switching the excitation light EX and the narrowband light NBa, NBb. Furthermore, the light source device 4 is an illumination unit that can also illuminate white light in addition to the excitation light EX and the narrow-band light NBa and NBb.
  • the control circuit 13 controls the power source 11 and the LED illumination unit 12 so that the light source device 4 emits illumination light corresponding to each operation mode.
  • the processor 7 includes a CCD driver circuit 21, which is a CCD driver, an amplifier 22, a process circuit 23, an analog / digital (A / D) converter 24, a white balance circuit (hereinafter referred to as WB) 25, a selector 26, and a synchronization memory. 27, 28, 29, image processing circuit 30, digital analog (D / A) converters 31, 32, 33, encoding circuit 34, timing generator (hereinafter referred to as TG) 35, control circuit 36, dimming circuit 37 and a dimming control parameter switching circuit 38.
  • the endoscope 3 includes a mode switch 41, a lens 42 that is an optical system for illumination light, a lens 43 that is an objective optical system for CCD 2, and an excitation light cut filter 44.
  • the light guide 14 is light guide means for guiding the illumination light emitted from the light source device 4 to the living tissue in the body cavity of the observation spot.
  • the lens 43 condenses fluorescence or reflected light from the tissue in the body cavity on the CCD 2, and the CCD 2 images the tissue in the body cavity that is the subject by the collected light and outputs an imaging signal.
  • the excitation light cut filter 44 is a filter for blocking excitation light, and has a light transmission band at a wavelength of 430 to 690 nm.
  • the CCD drive circuit 21 outputs a drive signal for driving the CCD 2 provided in the endoscope 3.
  • the CCD 2 is a color CCD that is driven by the drive signal and outputs an imaging signal.
  • the amplifier 22 amplifies an imaging signal obtained by imaging the tissue in the body cavity by the CCD 2 via the objective optical system 43 provided at the distal end of the endoscope 3.
  • the process circuit 23 performs correlated double sampling, noise removal, and the like on the imaging signal via the amplifier 22.
  • the A / D converter 24 converts the analog imaging signal that has passed through the process circuit 23 into a digital image signal.
  • W. B25 is such that the brightness of the R signal of the image signal and the brightness of the B signal of the image signal are equal to the G signal of the image signal, for example, with respect to the image signal digitized by the A / D converter 24. Perform gain adjustment and white balance processing.
  • the selector 26 is a W.W.
  • the image signals from B25 are sorted and output by color signal, that is, by wavelength.
  • the image signals for each color from the selector 26 are supplied to the synchronization memories 27, 28, 29 for storing the image signals.
  • the image processing circuit 30 reads out each image signal stored in the synchronization memories 27, 28, and 29, and performs amplification processing, moving image color misregistration correction processing, and the like. In the normal light observation mode, one of the synchronization memories 27, 28, and 29 is used, and in the ESD mode, the synchronization memories 27, 28, and 29 are used. Image signals of fluorescence and two narrow-band reflected lights are stored in the synchronization memories 27, 28, and 29, respectively.
  • the image processing circuit 30 In the normal light observation mode, the image processing circuit 30 outputs each image signal of RGB to a corresponding channel of RGB in order to display a subject image with a predetermined color image.
  • the image signals of the fluorescent image and the two narrow-band images are assigned in advance to any of the RGB channels, so the image processing circuit 30 assigns each generated image signal to the corresponding channel of RGB.
  • the synchronization memories 27, 28, 29 and the image processing circuit 30 constitute an image signal generation unit or an image signal generation unit that generates an image signal from the signal captured by the CCD 2 and outputs the image signal to the observation monitor 5.
  • the D / A converters 31, 32, and 33 convert the image signal from the image processing circuit 30 serving as an image signal generation unit into an analog video signal, and output the analog video signal to the observation monitor 5 serving as a display device.
  • the outputs of the D / A converters 31, 32, 33 are supplied to the encoding circuit 34, and an endoscopic image is recorded in the digital filing device 6.
  • the output to the observation monitor 5 and the output to the digital finer 6 are performed according to the operation of the operator on the operation panel (not shown) of the processor 7. Therefore, the D / A converters 31, 32, and 33 and the observation monitor 5 constitute display means or a display unit that synthesizes and displays a plurality of image signals generated by the image signal processing circuit 30.
  • T. G35 is a circuit for controlling the timing of illumination and imaging. Therefore, T.W. G35 receives from the control circuit 13 of the light source device 4 a synchronization signal synchronized with the driving of each LED of the LED illumination unit 12, and outputs various timing signals to each circuit in the processor 7.
  • the dimming circuit 37 is a circuit that generates a dimming signal for adjusting the light emission amount of each LED of the LED illumination unit 12 based on the dimming control parameter from the dimming control parameter switching circuit 38.
  • the dimming control parameter switching circuit 38 is a circuit for switching the dimming control parameter output to the dimming circuit 37 based on the control signal from the control circuit 36.
  • the dimming circuit 37 controls the LED illumination unit 12 of the light source device 4 based on the dimming control parameter from the dimming control parameter switching circuit 38 and the imaging signal passed through the process circuit 23 so as to perform appropriate brightness control. It has become.
  • the endoscope 2 is provided with a mode switch 41 for switching between the normal light observation mode and the ESD mode, and the output of the mode switch 41 is output to the control circuit 36 in the processor 7. It is like that.
  • the control circuit 36 of the processor 7 outputs a control signal to the dimming control parameter switching circuit 38.
  • Each circuit in the processor 7 executes a predetermined process according to the designated mode. Processing corresponding to each of the normal light observation mode and the ESD mode is executed, and the normal light observation image or the ESD image is displayed on the observation monitor 5.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an example of ESD.
  • the surgeon inserts the insertion portion of the endoscope 3 into the body cavity, and in the normal light observation mode, the operator inserts the distal end portion of the endoscope insertion portion in the vicinity of the lesioned portion and normal light of the body cavity tissue by the normal light. Observations can be made.
  • the mode changeover switch 41 is operated to switch the endoscope apparatus 1 to the ESD mode.
  • the white LED 16a is continuously lit
  • the LEDs 16b, 16c, and 16d are repeatedly lit in a predetermined order.
  • a saline NS containing a pigment such as indigo carmine is locally administered to the submucosa 62 below the mucosa layer 61.
  • the blood vessel 64 is a relatively thick blood vessel having a diameter of 1 to 2 mm that runs through the submucosa 62 or the intrinsic muscle layer 63.
  • the lesion AA of the mucosal layer 61 is lifted by local injection of physiological saline NS to the submucosal layer 62.
  • the surgeon incises the submucosal layer 62 under the lesion AA with the treatment tool SI such as an electric knife while the lesion AA is lifted, and peels the mucosa layer 61 including the lesion AA.
  • the control circuit 36 of the endoscope apparatus 1 sequentially drives the excitation light LED 16b and the two narrow-band light LEDs 16c and 16d in the LED illuminating unit 12 of the light source device 4, and the excitation light EX, A control signal is supplied to the control circuit 13 so that the narrowband lights NBa and NBb are repeatedly emitted from the light source device 4 in order. Further, the control circuit 36 controls the image processing circuit 30 in the processor 7 so as to perform image processing for the ESD mode.
  • FIG. 3 is a diagram showing the output timing of the white light WL emitted from the light source device 4 in the normal light observation mode.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating output timings of the excitation light EX and the two narrow-band lights NBa and NBb emitted from the light source device 4 in the ESD mode.
  • the white LED 16a When the mode changeover switch 41 is operated to set the normal light observation mode, the white LED 16a is driven, and the white light WL is continuously emitted as shown in FIG.
  • the white light WL is irradiated to the tissue in the body cavity through the light guide 14 and is imaged by the CCD 2 that is a color imaging element.
  • the imaging signal of the CCD 2 is supplied to the processor 7, predetermined image processing is executed, and an endoscopic image for normal light observation is displayed on the observation monitor 5. Therefore, when the normal light observation mode is set, the surgeon displays the image generated by the reflected light obtained by irradiating the tissue in the body cavity with the white light WL on the observation monitor 5, and displays the tissue in the body cavity. Can be observed.
  • the excitation light LED 16b, the first narrow-band light LED 16c, and the second narrow-band light LED 16d are sequentially driven, and as shown in FIG. 4, the excitation light EX, the narrow-band light NBa, And the narrow-band light NBb are sequentially emitted in the order.
  • the CCD 2 receives the autofluorescence from the tissue in the body cavity at the irradiation timing of the excitation light EX, receives the reflected light of the narrow band light NBa from the tissue in the body cavity at the irradiation timing of the narrow band light NBa, and the irradiation timing of the narrow band light NBb. , The reflected light of the narrow band light NBb is received from the body cavity tissue.
  • FIG. 5 shows the intensity distribution DT1 (solid line) of the excitation light EX emitted from the excitation light LED 16b, the intensity distribution DT2 (dotted line) of the autofluorescence FL1 of the submucosa 62 by the excitation light, and the intrinsic muscle by the excitation light EX. It is a graph which shows intensity distribution DT3 (dotted line) of the autofluorescence FL2 of the layer 63.
  • the two autofluorescence FL1 and FL2 are collectively referred to as autofluorescence FL.
  • the autofluorescence FL passes through the blue (B) color filter of the CCD 2 that is a color image sensor and is received by the CCD 2.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the state of the autofluorescence FL1 and FL2 that are excited and emitted by the excitation light EX.
  • Autofluorescence FL is light having a wavelength in the range of 430 to 500 nm. As shown in FIGS. 5 and 6, the intensity of the autofluorescence emitted by the excitation light EX near the wavelength of 400 nm is higher for the autofluorescence FL1 from the submucosa 62 than for the autofluorescence FL2 from the intrinsic muscle layer 63. large.
  • the autofluorescence FL is light emitted by exciting a connective tissue in a body cavity tissue, for example, a fibrous tissue such as collagen, by the excitation light EX.
  • Collagen fluorescence dominant in the connective tissue 62 has high excitation efficiency in the near ultraviolet to violet band.
  • the submucosal layer 62 is indicated by a thick oblique line
  • the intrinsic muscle layer 63 is indicated by a thin oblique line, whereby the autofluorescence FL1 of the submucosal layer 62 is higher in intensity than the autofluorescence FL2 of the intrinsic muscle layer 63. Show.
  • FIG. 7 is a graph showing the intensity distribution DT4 of the reflected light of the narrowband light NBa near the wavelength of 630 nm emitted from the narrowband light LED 16c.
  • the reflected light of the narrow-band light NBa near the wavelength of 630 nm passes through the red (R) color filter of the CCD 2 that is a color imaging device and is received by the CCD 2.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a situation where the narrowband light NBa is absorbed by a blood vessel and reflected from a body cavity tissue other than the blood vessel.
  • Narrow band light NBa in the vicinity of a wavelength of 630 nm is less susceptible to light scattering by the tissue in the body cavity than blue narrow band light for emphasizing the surface capillaries.
  • the narrow-band light NBa near the wavelength of 630 nm is mostly absorbed and not reflected in the relatively thick blood vessel 64 that travels through the submucosa 62 or the intrinsic muscle layer 63, and is a body cavity other than the blood vessel. Reflected in internal tissue.
  • FIG. 9 is a diagram showing light absorption spectra of hemoglobin (Hb) and oxygenated hemoglobin (HbO 2 ).
  • Hb hemoglobin
  • HbO 2 oxygenated hemoglobin
  • FIG. 10 is a graph showing the intensity distribution DT5 of the narrow-band light NBb near the wavelength of 600 nm emitted from the excitation light LED 16d.
  • the reflected light of the narrow-band light NBb near the wavelength of 600 nm passes through the R (red) color filter of the CCD 2 that is a color image sensor and is received by the CCD 2.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a situation in which the narrow-band light NBb is reflected by the submucosa 62 and the proper muscle layer 63.
  • Narrow band light NBb in the vicinity of a wavelength of 600 nm is light in a wavelength band that is strongly absorbed by indigo carmine, which is a pigment.
  • the intensity of the reflected light of the narrowband light NBb near the wavelength of 600 nm is greater for the light from the intrinsic muscle layer 63 than for the light from the submucosa 62.
  • the intrinsic muscle layer 63 is indicated by a thick oblique line
  • the submucosa 62 is indicated by a thin oblique line, indicating that the reflected light of the intrinsic muscle layer 63 is greater in intensity than the reflected light of the submucosa 62. Yes.
  • FIG. 12 shows the light absorption spectrum of indigo carmine.
  • indigo carmine has an absorption peak characteristic that particularly absorbs narrowband light NBb in the vicinity of a wavelength of 600 nm. Therefore, before the submucosa 62 is excised in ESD, the narrowband light NBb is easily absorbed by indigo carmine in the physiological saline NS as shown in FIG.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a situation where the narrowband light NBb is reflected by the submucosa 62 and the proper muscle layer 63 after the submucosa 62 is excised by ESD.
  • the submucosal layer 62 is excised as shown by the dotted line, so the amount of indigo carmine in the physiological saline NS decreases, so the degree of absorption of the narrowband light NBb by indigo carmine decreases, and the submucosal layer 62 and The reflected light of the narrow band light NBb in the intrinsic muscle layer 63 increases.
  • the reflected light of the autofluorescence FL and the narrowband light NBa, NBb is received by the CCD 2 respectively.
  • the CCD 2 outputs an imaging signal of each light, and each imaging signal is supplied to the selector 26 via the amplifier 22 and the like.
  • the selector 26 is a T.W.
  • images of the autofluorescence FL and two images of the two reflected lights of the narrowband light NBa and NBb are held in the synchronization memories 27, 28, and 29, respectively.
  • the images held in the synchronization memories 27, 28, and 29 are distributed to RGB channels by the image processing circuit 30, synthesized, and output to the observation monitor 5.
  • the image processing circuit 30 uses a signal between necessary pixels. Interpolation processing for interpolating pixels is performed.
  • the surgeon reflects the reflected light of the autofluorescence FL and the narrowband light NBa and NBb obtained by irradiating the tissue in the body cavity with the excitation light EX and the two narrowbands NBa and NBb. In the composite image, the tissue in the body cavity can be seen.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a composite image when the submucosal layer 62 is not excised with an electric knife or the like in the ESD mode (as shown in FIG. 11).
  • ESD mode in the case shown in FIG.
  • the mucosa layer 61 is irradiated with the excitation light EX and the two narrow-band lights NBa and NBb, so that the image processing circuit 30 can automate the submucosa 62 and the intrinsic muscle layer 63.
  • a fluorescence image FP by the fluorescence FL1 and FL2 a narrowband image NAP by the reflected light of the narrowband light NBa, and a narrowband image NBP by the reflected light of the narrowband light NBb are obtained.
  • the image signals of the three images FP, NAP, and NBP are respectively assigned to the three channels R, B, and G and synthesized.
  • the fluorescent image FP has a strong auto-fluorescence by the submucosa 62, and therefore becomes a bright image as a whole.
  • the narrow band image NAP is an image in which the portion D1 in which the narrow band light NBa is absorbed by the blood vessel 64 is dark.
  • the narrow-band image NBP is a dark image in the portion D2 where the narrow-band light NBb is absorbed by the physiological saline NS (exactly indigo carmine) in the submucosa 62.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a composite image when a part of the submucosal layer 62 is excised with an electric knife or the like in the ESD mode (as shown in FIG. 13).
  • the autofluorescence FL1 of the excised submucosa 62 is weakened in the fluorescence image FP.
  • the excised part DD1 becomes a dark image.
  • the narrow band image NAP is an image in which the portion D1 in which the narrow band light NBa is absorbed by the blood vessel 64 is dark.
  • the narrow-band image NBP has a reduced amount of the narrow-band light NBb absorbed by the physiological saline NS (exactly indigo carmine) in the submucosal layer 62.
  • the image is strong in reflected light.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the display colors and relative intensities of the reflected light of each part of the body cavity tissue, the autofluorescence FL, and the narrowband light NBa and NBb described with reference to FIGS. 5 to 11.
  • the autofluorescence FL (wavelength 430 to 500 nm) is assigned to the red (R) channel
  • the reflected light (near wavelength 630 nm) of the narrowband light NBa is green (G )
  • the reflected light (near wavelength 600 nm) of the narrowband light NBb is assigned to the blue (B) channel. Therefore, the submucosa 62 is displayed in red to orange color, the intrinsic muscle layer 63 is displayed in light cyan color, and the blood vessel 64 is displayed in black to dark blue color.
  • FIG. 16 shows that the intensity of the autofluorescence FL (wavelength 430 to 500 nm) is large in the submucosa 62 containing indigo carmine, small in the intrinsic muscle layer 63, and smaller in the blood vessel 64.
  • the intensity of the reflected light (near wavelength 630 nm) of the narrow band light NBa is smaller in the submucosa 62 and the blood vessel 64 than in the intrinsic muscle layer 63.
  • strength of the reflected light (wavelength 600nm vicinity) of narrow-band light NBb is small in the blood vessel 64 compared with the intrinsic muscle layer 63, it has shown that it is still smaller in the submucosa 62 containing indigo carmine.
  • the lower body cavity of the composite image CP approaches the proper muscle layer 63 from the submucosa 62.
  • the color tone of the internal tissue changes from red to cyan, and the relatively thick blood vessel 64 existing in the submucosa 62 or the intrinsic muscle layer 63 is displayed in dark blue with respect to the tissue in the body cavity drawn in the surrounding red. Is done.
  • the autofluorescence FL, the narrowband light NBa, and the narrowband light NBb are assigned to the R, G, and B channels, respectively, but assignments other than this assignment may be used.
  • the autofluorescence FL, the narrowband light NBa, and the narrowband light NBb may be assigned to the G, B, and R channels, respectively.
  • the autofluorescence FL emits strong fluorescence mainly in the submucosa 62, and the narrow-band light NBb in the vicinity of the wavelength of 600 nm is easily absorbed by indigo carmine, so the reflected light is weak. Furthermore, since the narrowband light NBa near the wavelength of 630 nm is absorbed by the relatively thick blood vessel 64, the reflected light becomes weak, and the submucosa 62, the intrinsic muscle layer 63, and the blood vessel 64 are as shown in FIG. It is drawn with a difference in different tones.
  • the excised part DD1 of the submucosal layer 62 is the fluorescence image until then.
  • the color changes from the color of FP (red) to the color of the portion DD1 of the narrowband image NBP (blue). That is, as the excision of the submucosa 62 progresses in ESD, the color of the excised part changes to a different color, so that the operator can easily recognize that the excised part DD1 is close to the proper muscle layer 63. can do.
  • the narrow band light NBa near the wavelength of 630 nm is used as light for improving blood vessel visibility and reducing the risk of bleeding, and further, the submucosal layer 62 stained with indigo carmine by the narrow band light NBb near the wavelength of 600 nm and the lower layer Since the contrast of the intrinsic muscle layer 63 is increased, the physiological saline NS may be a thin indigo carmine contained.
  • the pigment contained in the physiological saline NS injected into the submucosa 62 is indigo carmine, but the pigment may be other pigments such as methylene blue. In that case, narrow-band light NBb that matches the light absorption spectrum characteristics of the dye is selected.
  • FIG. 17 is a configuration diagram showing a configuration of an endoscope apparatus according to this modification.
  • FIG. 17 is different from FIG. 1 in the configuration of the light source device. 17, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the light source device 4A controls a xenon lamp 101 that emits illumination light (white light) as illumination means, a heat ray cut filter 102 that blocks heat rays of white light, and the amount of white light that passes through the heat ray cut filter 102.
  • a diaphragm device 103, a rotary filter 104 as band limiting means for changing the illumination light into frame sequential light, and a control circuit 13A for controlling the rotation and position of the rotary filter 104 are configured.
  • the surface-sequential light that has passed through the rotary filter 104 is condensed by the condenser lens 15 onto the incident surface of the light guide 14 disposed in the electronic endoscope 3.
  • the xenon lamp 101, the rotary filter 104, and the light guide 14 constitute an irradiation unit or irradiation unit that illuminates the subject with illumination light.
  • FIG. 18 is a diagram showing a configuration of the rotary filter 104.
  • the rotary filter 104 serving as a wavelength band limiting unit or wavelength band limiting means is formed in a disk shape and has a structure with the center as the rotation axis.
  • three filters 111, 112, and 113 that transmit light of a predetermined narrow band wavelength are disposed along the circumferential direction.
  • the rotary filter 104 is disposed on the optical path from the xenon lamp 101, which is the illumination light emitting portion, to the imaging surface of the CCD 2, and restricts the illumination light to light in at least three wavelength bands among a plurality of wavelength bands. To do. Then, the control circuit 13 ⁇ / b> A controls the motor 105 for rotating the rotary filter 104 to control the rotation of the rotary filter 104.
  • a rack 106a is connected to the motor 105, a motor (not shown) is connected to the pinion 106b, and the rack 106a is attached to be screwed into the pinion 106b.
  • the control circuit 13A can change the position of the rotary filter 104 by moving the rotary filter 104 in the direction indicated by the arrow d by controlling the rotation of the motor connected to the pinion 106b.
  • the xenon lamp 101, the diaphragm device 103, the rotary filter motor 105, and a motor (not shown) connected to the pinion 19b are supplied with power from the power source 11A.
  • the rotary filter 104 comes off the optical path, white light emitted through the heat ray cut filter 102 hits the lens 15, and white light is emitted. It is introduced into the light guide 14. Further, when the surgeon operates the mode switch 41 to select the ESD mode, the rotary filter 104 is arranged on the optical path, and the excitation light that passes through the filters 111, 112, and 113 under the control of the control circuit 13A. EX and two narrow-band lights NBa and NBb are introduced into the light guide 14 in order. Therefore, even if the light source device 4A as shown in FIG. 17 is used, the same operation as that of the above-described embodiment can be obtained.
  • the image sensor uses a color image sensor, but the image sensor may be a monochromatic image sensor.
  • the rotary filter 104A has a configuration as shown in FIG.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a rotation filter when a monochromatic image sensor is used.
  • the rotary filter 104A has an R (red) filter unit 114 and a G (green) filter on the outer peripheral side, which constitute a filter set for outputting frame sequential light having spectral characteristics for normal light observation along the circumferential direction.
  • the unit 115 and the B (blue) filter unit 116 are arranged as the first filter group.
  • two filters 111, 112, and 113 that transmit light of a predetermined narrow band wavelength are arranged as a second filter group along the circumferential direction on the inner peripheral side of the rotary filter 104A. .
  • control circuit 13A In the normal light observation mode, the control circuit 13A is arranged so that the first filter group is arranged on the optical path, and in the ESD mode, the second filter group is arranged on the optical path.
  • the rotation of the motor connected to the pinion 106b is controlled.
  • RGB image signals from the CCD are stored in the three simultaneous memories 27, 28, and 29 in synchronization with the rotation of the rotary filter 104A. That is, in the normal light observation mode, the three RGB image signals are stored in the simultaneous memories 27, 28, and 29, respectively, and in the ESD mode, the reflection of the autofluorescence FL and the two narrow-band lights NBa and NBb. The light is stored in the synchronization memories 27, 28 and 29, respectively.
  • the configuration shown in the present modification it is possible to obtain the same operations and effects as the above-described embodiment.
  • the narrowband light NBa near the wavelength of 630 nm is used to draw a relatively thick blood vessel.
  • the narrowband light near the wavelength of 550 nm is used.
  • NBc may be used. That is, the narrowband light NBc near the wavelength of 550 nm is light in a wavelength band that is shorter than the narrowband light NBb near the wavelength of 600 nm and is less susceptible to scattering or absorption on the body cavity tissue surface.
  • Narrow band light NBc in the vicinity of a wavelength of 550 nm has an advantage that it is less affected by indigo carmine and can draw a finer blood vessel.
  • the same operations and effects as those of the above-described embodiment can be obtained also by the configuration shown in the present modification.
  • the composite image CP including the fluorescent image FP is displayed in the ESD mode, but the fluorescent image FP may not be displayed in the composite image CP in the ESD mode.
  • the ESD mode further includes a fluorescence image display mode FM that displays the fluorescence image FP in the composite image CP, and a fluorescence image non-display mode NFM that does not display the fluorescence image FP in the composite image CP.
  • ESD when a spark or the like is generated by using an electric knife or the like, smear or halation may occur in an observation image displayed on the observation monitor 5. Since the autofluorescence FL is originally weak light, the amplification degree of the autofluorescence FL is high, and if halation or the like occurs, the observation image displayed on the observation monitor 5 may be greatly disturbed and observation may be impossible.
  • the processor 7 controls the image synthesis so that the fluorescence image non-display mode NFM in which the fluorescence image FP is not included in the synthesized image CP is set.
  • the output signal SIC of the surgical treatment instrument SI such as an electric scalpel is input to the control circuit 36, and according to the output state of the electric scalpel or the like, Either the fluorescence image display mode FM or the fluorescence image non-display mode NFM is automatically selected. Therefore, when there is an output from the surgical treatment instrument, the fluorescence image non-display mode NFM is selected, and the occurrence of halation or the like on the screen can be suppressed.
  • one of the switch groups of the mode changeover switch 41 is a switch for selecting the fluorescence image display mode FM or the fluorescence image non-display mode NFM, and the fluorescence image non-display mode NFM is set by the operator. Is selected. Therefore, the fluorescent image non-display mode NFM is selected according to the selection or instruction by the operator, and the occurrence of halation or the like on the screen can be suppressed.
  • a halation determination circuit 30a is provided in the image processing circuit 30.
  • the halation determination circuit 30a is a halation detection unit that detects a halation state included in the fluorescence image FL based on the number of saturated pixels in the fluorescence image FL.
  • the image processing circuit 30 is instructed not to display the fluorescence image FP in the composite image CP, and the fluorescence image non-display mode NFM is automatically selected.
  • the detection of halation can be performed, for example, based on whether or not a predetermined number or more of the pixels in the image have a luminance equal to or higher than a predetermined threshold.
  • the instruction of the fluorescence image non-display mode NFM is an instruction not to display the fluorescence image FL, and the instruction is an operation state of a predetermined switch, an output state of the treatment instrument, or a halation included in the fluorescence image FL. Etc., based on the state.
  • the image processing circuit 30 outputs a combined image CP obtained by combining the fluorescent image FP and the narrowband images NAP and NBP in the fluorescent image display mode FM in which the fluorescent image FP is displayed in the combined image CP.
  • the image processing circuit 30 outputs a synthesized image CP obtained by synthesizing only the narrowband images NAP and NBP.
  • the red (R) channel component is lacking, so the narrow band image NAP, NBP signal or another predetermined signal is applied to the red (R) channel.
  • the fluorescence image FP may not be displayed at all, but the gain of the fluorescence image FP may be lowered by a predetermined amount.
  • the endoscope apparatus 1 may have a fluorescence image weak display mode in which the signal level of the fluorescence image FP is lowered and synthesized with another image and output.
  • the image processing circuit 30 includes the first image signal based on the autofluorescence FL emitted from the connective tissue by the excitation light EX, the second image signal based on the first narrowband light NBa, and the second narrowband light NBb.
  • a predetermined instruction such as a fluorescent image weak display mode instruction is generated
  • the fluorescence image FP with the gain of each signal lowered by a predetermined amount and the gain of each signal by a predetermined amount Narrowband images NAP and NBP that are not lowered are output.
  • Modification 4 In the embodiment and each modification described above, the normal light observation mode and the ESD mode are switched by the operator, but from the light source device, the white light WL, the excitation light EX, the two narrow-band lights NBa, NBb May be emitted continuously in time series.
  • the image processing circuit 30 generates the respective images by sequentially receiving the reflected light of the first narrowband light NBa and the reflected light of the second narrowband light NBb.
  • the image processing circuit 30 generates a first image for normal light observation based on the reflected light of the white light WL, and the autofluorescence FL, the reflected light of the first narrowband light NBa, and the second narrowband.
  • a composite image CP generated from the reflected light of the light NBb is generated as a second image.
  • the image processing circuit 30 displays the first image and the second image side by side on the screen of the observation monitor 5 at the same time.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a display form of two images simultaneously displayed on the observation monitor 5. As shown in FIG. 20, the first image and the second image are displayed side by side on the screen 5a of the observation monitor 5 at the same time.
  • the image processing circuit 30 switches and irradiates the excitation light EX, the first narrowband light NBa, and the second narrowband light NBb, and combines the three images obtained by imaging with the CCD 2.
  • the second image is generated from the image obtained by imaging with the CCD 2 by irradiating the white light WL and outputting image signals of the two images. Then, the first image and the second image are simultaneously displayed on the screen of the observation monitor 5.
  • the difference in color of the image displayed on the observation monitor 5 is reduced before and after the mode switching. Therefore, in the normal light observation mode, the excitation light EX near the wavelength of 400 nm, the narrow-band light NBb near the wavelength of 600 nm, and the white light WL1 having the wavelength of 400 to 690 nm are sequentially emitted in order.
  • the excitation light EX, the narrow-band light NBb, and the white light WL1 emitted in order are picked up by the color image pickup device CCD2, but the light in the wavelength band of 400 to 430 nm is lost by the excitation light cut filter 44. Therefore, the image processing circuit 30 in the processor 7 performs contrast conversion to ensure the color reproducibility of the white light image.
  • the fluorescent image FL for the excitation light EX is assigned to the red (R) channel
  • the reflected light of the narrowband light NBb is assigned to the green (G) channel
  • the reflected light of the white light WL1 is By assigning to the blue (B) channel, a composite image CP for normal light observation is generated.
  • the ratio ⁇ of the fluorescence FL to the narrowband light NBb that is, the ratio of (the intensity of the fluorescence FL) / (the intensity of the narrowband light NBb) is calculated and obtained.
  • the calculated ratio ⁇ is multiplied by the blue (B) channel signal of the reflected light of the white light WL1, and the obtained signal is output to the blue (B) channel.
  • the connective tissue of the submucosa 62 emits strong fluorescence FL by the excitation light EX, while the submucosa 62 stained with indigo carmine absorbs the narrow band light NBb and the reflected light attenuates. Therefore, the ratio ⁇ of the fluorescence FL and the narrowband light NBb varies greatly at the boundary between the mucosa layer 61 and the submucosa 62 and the boundary between the intrinsic muscle layer 63 and the submucosa 62.
  • the synthesized image CP has the submucosa 62 in the other layer. It is displayed more bluish than tissue in the body cavity.
  • an image in which the visibility of the blood vessel 64 in the deep mucosa and the visibility of the submucosa 62 is improved is displayed on the observation monitor 5 during ESD.
  • An endoscope apparatus can be obtained.
  • ESD is a minimally invasive technique that removes a lesion by removing it from the submucosa for early cancer that has infiltrated into the submucosa.
  • the boundary between the submucosa and the proper muscle layer becomes clear, erroneous excision or perforation of the proper muscle layer can be prevented.
  • the risk of bleeding due to arterectomy can be prevented. Therefore, the surgeon can perform ESD safely.

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Abstract

　内視鏡装置１は、光源装置４，内視鏡３、プロセッサ７，及び観察モニタ５を含む。光源装置４は、体腔内組織の粘膜下層における結合組織を励起する励起光EX、粘膜下層６２あるいは固有筋層６３を走行する血管６４に吸収される狭帯域光NBａ、及び粘膜下層６２に局注された物質に吸収される狭帯域光NBｂを切り替えて照射する。プロセッサ７は、内視鏡３のCCD２により撮像して得られた複数の画像信号を生成し、観察モニタ５は、複数の画像を合成して表示する。

Description

内視鏡装置
　本発明は、内視鏡装置に関し、特に、粘膜下層剥離術に適した内視鏡装置に関する。
　従来より、医療分野において、内視鏡を用いた低侵襲な各種検査や手術が行われている。術者は、体腔内に内視鏡を挿入し、内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像装置により撮像された被写体を観察し、必要に応じて処置具チャンネル内に挿通した処置具を用いて病変部に対して処置をすることができる。内視鏡を用いた手術は、開腹等をすることがないため、患者の身体的負担が少ないというメリットがある。
　内視鏡装置は、内視鏡と、内視鏡に接続された画像処理装置と、観察モニタとを含んで構成される。内視鏡挿入部の先端部に設けられた撮像素子により病変部が撮像され、モニタにその画像が表示される。術者は、モニタに表示された画像を見ながら、診断あるいは必要な処置を行うことができる。
　また、内視鏡装置には、白色光を用いた通常観察だけでなく、内部の血管を観察するために、赤外光等の特殊光を用いた特殊光観察ができるものもある。　
　赤外内視鏡装置の場合、例えば、波長８０５ｎｍ付近の近赤外光に吸収ピークの特性を持つインドシアニングリーン（ICG）が薬剤として患者の血中に注入される。そして、光源装置から波長８０５ｎｍ付近及び９３０ｎｍ付近の赤外光を時分割で被写体に照射する。CCDで撮像された被写体像の信号は、赤外内視鏡装置のプロセッサに入力される。例えば、日本特開２０００－４１９４２号公報に開示のように、このような赤外内視鏡装置に関しては、プロセッサは、波長８０５ｎｍ付近の像を緑色信号（G）に、波長９３０ｎｍ付近の像を青色信号（B）に、割り当てて、モニタに出力する装置が、提案されている。ICGにより吸収の多い画像８０５ｎｍ付近の赤外光の像を、緑色に割り当てているので、術者は、ICG投与時の赤外画像をコントラスト良く観察できる。
　さらにまた、近年は、内視鏡を用いて、病変部の存在する粘膜下層を切開し、剥離する粘膜下層剥離術（以下、ESD（Endoscopic Submucosal Dissection）という）が普及しつつある。ESDでは、粘膜下層のさらに深部に位置する固有筋層を誤って穿孔しないように、さらに粘膜中の比較的太い血管を切ってしまわないように、術者は、そのような粘膜下層及び血管の位置を確認しながら、切開等の処置を行わなければならない。
　そのため、ESD前に色素と生理食塩水を混合した水溶液で粘膜下層を染色し、固有筋層と粘膜下層の境界を明瞭にすることにより、固有筋層を誤って穿孔してしまうリスクを回避する方法が採られることがある。
　しかし、粘膜下層の染色が濃すぎると、血管の視認性が低下して粘膜深部の血管を誤って切断してしまう虞があり、逆に、粘膜下層の染色が薄くなると、血管の視認性は向上するが、固有筋層と粘膜下層の境界が不明瞭になってしまうという問題がある。
　そこで、本発明は、上述した問題に鑑みて成されたものであり、ESDにおいて、粘膜深部の血管の視認性と、粘膜下層の視認性を向上させた内視鏡装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様の内視鏡装置は、体腔内組織の粘膜下層における結合組織を励起する励起光、前記粘膜下層あるいは前記粘膜下層下の固有筋層を走行する血管に吸収される第１の狭帯域光、及び前記粘膜下層に局注された物質に吸収される第２の狭帯域光を切り替えて照射可能な照明部と、内視鏡の挿入部に設けられ前記照明部により照射された前記体腔内組織を撮像する撮像部により撮像して得られた複数の画像信号を生成して、表示装置へ出力する画像信号生成部と、を備える。
　本発明の一態様の内視鏡装置は、体腔内組織の粘膜下層における結合組織を励起する励起光、前記粘膜下層あるいは前記粘膜下層下の固有筋層を走行する血管に吸収される第１の狭帯域光、及び前記粘膜下層に局注された物質に吸収される第２の狭帯域光を切り替えて照射可能な照明部と、前記照明部により照射された前記体腔内組織を撮像する撮像部を有する内視鏡と、前記撮像部により撮像して得られた複数の画像信号を生成する画像信号生成部と、前記画像信号生成部により生成された前記複数の画像を合成した画像を表示する表示部と、を備える。
本発明の実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態に係わるESDの例を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる通常光観察モードにおける光源装置４から出射される白色光WLの出力タイミングを示す図である。 本発明の実施の形態に係わるESDモードにおける光源装置４から出射される励起光EXと２つの狭帯域光NBa、NBbの出力タイミングを示す図である。 本発明の実施の形態に係わる、励起光LED１６ｂから出射される励起光EXの強度分布DT1と、その励起光によって粘膜下層６２の自家蛍光FL1の強度分布DT2と、その励起光EXによって固有筋層６３の自家蛍光FL2の強度分布DT3を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係わる、励起光EXにより励起されて出射される自家蛍光FL1,FL2の状況を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる、狭帯域光LED１６ｃから出射される波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaの反射光の強度分布DT4を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係わる、狭帯域光NBaが血管により吸収され、血管以外の体腔内組織から反射される状況を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる、ヘモグロビン（Hb）及び酸化ヘモグロビン（HbO２）の光吸収スペクトルを示す図である。 本発明の実施の形態に係わる、励起光LED１６ｄから出射される波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbの強度分布DT5を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係わる、狭帯域光NBbが粘膜下層６２と固有筋層６３において反射される状況を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わるインジゴカルミンの光吸収スペクトルを示す。 本発明の実施の形態に係わる、ESDにおいて粘膜下層６２が切除された後の、狭帯域光NBbが粘膜下層６２と固有筋層６３において反射される状況を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる、ESDモードにおいて、電気メスなどによって、粘膜下層６２が切除されていない場合の合成画像を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わるESDモードにおいて、電気メスなどによって、粘膜下層６２の一部が切除された場合の合成画像を説明するための図である。 図５から図１１で説明した、体腔内組織の各部位と自家蛍光FL及び狭帯域光NBa、NBbの反射光の表示色と相対強度を説明するための図である。 本発明の実施の形態の変形例１に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態の変形例１に係わる回転フィルタ１０４の構成を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例１に係わる、単色の撮像素子を用いる場合の回転フィルタの構成を示す図である。 本発明の実施の形態の変形例４に係わる、観察モニタ５に同時表示された２つの画像の表示形態の例を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。　
　図１は、本実施の形態に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。　
　図１に示すように、本実施の形態の内視鏡装置１は、撮像素子であるCCD２を有する電子内視鏡（以下、単に内視鏡という）３と、内視鏡３に照明光を供給する光源装置４と、内視鏡３のCCD２からの撮像信号を信号処理して内視鏡画像を観察モニタ５に表示し、内視鏡画像をデジタルファイリング装置６に符号化して記録するビデオプロセッサ（以下、プロセッサという）７とから構成される。内視鏡３のCCD２は、内視鏡挿入部を体腔内に挿入して体腔内組織を撮像する。内視鏡装置１は、通常光観察モードとESDモードの２つの動作モードを有する。ESDモードは、ESDを行うときのモードである。術者は、内視鏡装置１を用いて、モードを切り替えながら、体腔内の内視鏡画像を観察し、記録し、かつ処置具を用いた処理を行うことができる。
　なお、以下の説明では、内視鏡装置１の通常光観察モードは、従来の通常光観察モードと同じであるので、通常光観察モードの構成の説明は簡単にして、主としてESDモードについて説明する。
　CCD２は、被検体の体腔内組織に照射された照明光の反射光を受光して、体腔内組織を撮像する撮像部あるいは撮像手段を構成する。CCD２は、画素毎にモザイク状の原色カラーフィルタを配したカラー撮像素子である。なお、撮像素子は、CCD２の代わりに、オンチップ上でアナログデジタル（A/D）変換可能なCMOSイメージセンサでもよい。
　光源装置４は、電源１１と、照明手段としての、各種照明光を発光するLED照明部１２と、制御回路１３と、内視鏡３内に配設されたライトガイド１４の入射面に光を集光させる集光レンズ１５とを備えて構成される。LED照明部１２は、白色LED１６ａ、励起光LED１６ｂ、第１の狭帯域光LED１６ｃ及び第２の狭帯域光LED１６ｄを含む発光素子群と、各発光素子に対応して設けられたハーフミラー等の光学系１７とを含む。光学系１７は、発光素子である各LEDからの光を集光レンズ１５に集光させる。
　本実施の形態においては、白色LED１６ａは、通常光観察用の波長帯域を有する白色光を出射する発光素子である。　
　励起光LED１６ｂは、蛍光を励起するための励起光EXとして、波長４００ｎｍ付近の光を出射する発光素子である。励起光EXは、後述するように体腔内組織の粘膜下層における結合組織を励起して、その結合組織が自家蛍光を発するようにするための狭帯域光である。
　狭帯域光LED１６ｃは、波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaを出射する発光素子である。狭帯域光NBaは、後述するように、粘膜下層及び固有筋層を走行する、比較的太い血管を描画するために、血管に吸収される光である。そして、狭帯域光NBaは、狭帯域光NBbよりも長波長側かつ体腔内組織表面の散乱又は吸収の影響を受けにくい波長帯域の光である。
　狭帯域光LED１６ｄは、波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbを出射する発光素子である。狭帯域光NBbは、後述するように、粘膜下層に局注された物質であるインジゴカルミンに吸収される光である。特に、狭帯域光NBbは、インジゴカルミンの光吸収特性における吸収ピークに対応する狭帯域光である。
　ここで「付近」とは、波長６３０ｎｍ付近の場合は、中心波長が６３０ｎｍで、波長６３０ｎｍを中心に、半値幅±１０ｎｍ程度の波長の広がりを有する狭帯域光であることを意味する。他の波長である、波長６００ｎｍ、及び後述する波長５５０ｎｍについても同様である。
　従って、光源装置４のLED照明部１２は、励起光EX、狭帯域光NBa、NBbを切り替えて照射可能な照明手段あるいは照明部を構成する。さらに、光源装置４は、励起光EX、狭帯域光NBa及びNBbに加えて、白色光も照明可能な照明部である。
　制御回路１３は、光源装置４が各動作モードに応じた照明光を出射するように、電源１１及びLED照明部１２を制御する。
　プロセッサ７は、CCDドライバであるCCD駆動回路２１、アンプ２２、プロセス回路２３、アナログデジタル（A/D）変換器２４、ホワイトバランス回路（以下、Ｗ．Ｂという）２５、セレクタ２６、同時化メモリ２７、２８，２９、画像処理回路３０、デジタルアナログ（D/A）変換器３１，３２，３３、符号化回路３４、タイミングジェネレータ（以下、Ｔ．Ｇという）３５、制御回路３６、調光回路３７及び調光制御パラメータ切替回路３８を備えて構成される。
　内視鏡３は、上述したCCD２とライトガイド１４に加えて、モード切替スイッチ４１，照明光用の光学系であるレンズ４２、CCD２用の対物光学系であるレンズ４３、励起光カットフィルタ４４を含む。ライトガイド１４は、光源装置４から出射された照明光を観察斑の体腔内の生体組織に導くための導光手段である。レンズ４３は、体腔内組織からの蛍光あるいは反射光をCCD２に集光し、CCD２は、集光された光により、被写体である体腔内組織を撮像して、撮像信号を出力する。励起光カットフィルタ４４は、励起光を遮断するためのフィルタであり、波長４３０～６９０ｎｍに光の透過帯域を有する。
　CCD駆動回路２１は、内視鏡３に設けられたCCD２を駆動するための駆動信号を出力する。CCD２は、その駆動信号により駆動されて撮像信号を出力するカラーCCDである。また、アンプ２２は内視鏡３の先端に設けられている対物光学系４３を介してCCD２により体腔内組織を撮像した撮像信号を増幅するものである。
　プロセス回路２３は、アンプ２２を介した撮像信号に対して相関２重サンプリング及びノイズ除去等を行う。A/D変換器２４は、プロセス回路２３を経たアナログの撮像信号をデジタル信号の画像信号に変換する。
　Ｗ．Ｂ２５は、A/D変換器２４によりデジタル化された画像信号に対して、例えば画像信号のＧ信号を基準に画像信号のＲ信号と画像信号のＢ信号の明るさが同等となるように、ゲイン調整を行いホワイトバランス処理を実行する。　
　セレクタ２６は、Ｗ．Ｂ２５からの画像信号を色信号別に、すなわち波長別に、振り分けて出力する。セレクタ２６からの色毎の画像信号は、それぞれが画像信号を記憶する同時化メモリ２７，２８，２９に供給される。
　画像処理回路３０は、同時化メモリ２７，２８，２９に格納された各画像信号を読み出し、増幅処理、動画色ずれ補正処理等を行う。通常光観察モードでは、同時化メモリ２７，２８，２９の内の１つが用いられ、ESDモードでは、同時化メモリ２７，２８，２９が用いられる。蛍光及び２つの狭帯域の反射光の画像信号が、それぞれ同時化メモリ２７，２８，２９に格納される。
　画像処理回路３０は、通常光観察モードでは、所定のカラー画像で被写体像を表示するために、RGBの各画像信号をRGBの対応するチャンネルに出力する。ESDモードでは、蛍光画像及び２つの狭帯域画像のそれぞれの画像信号が、RGBのチャンネルのいずれに予め割り付けられているので、画像処理回路３０は、生成した各画像信号をRGBの対応するチャンネルに出力する。　
　よって、同時化メモリ２７，２８，２９及び画像処理回路３０は、CCD２により撮像された信号から画像信号を生成して観察モニタ５に出力する画像信号生成手段あるいは画像信号生成部を構成する。
　D/A変換器３１，３２，３３は、画像信号生成部である画像処理回路３０からの画像信号を、アナログの映像信号に変換し、表示装置としての観察モニタ５に出力する。また、D/A変換器３１，３２，３３の出力は、符号化回路３４に供給され、デジタルファイリング装置６に、内視鏡画像が記録されるようになっている。観察モニタ５への出力及びデジタルファインリング装置６への出力は、プロセッサ７の操作パネル（図示せず）に対する術者の操作に応じて行われる。よって、D/A変換器３１，３２，３３及び観察モニタ５は、画像信号処理回路３０で生成された複数の画像信号を合成して表示する表示手段あるいは表示部を構成する。
　Ｔ．Ｇ３５は、照明と撮像のタイミングを制御するための回路である。そのため、Ｔ．Ｇ３５は、光源装置４の制御回路１３から、LED照明部１２の各LEDの駆動に同期した同期信号を入力し、各種タイミング信号を上記プロセッサ７内の各回路に出力する。
　調光回路３７は、調光制御パラメータ切替回路３８からの調光制御パラメータに基づいて、LED照明部１２の各LEDの発光量を調整するための調光信号を生成する回路である。調光制御パラメータ切替回路３８は、制御回路３６からの制御信号に基づいて、調光回路３７へ出力する調光制御パラメータを切り替える回路である。
　調光回路３７は、調光制御パラメータ切替回路３８からの調光制御パラメータ及びプロセス回路２３を経た撮像信号に基づき、光源装置４のLED照明部１２を制御し適正な明るさ制御を行うようになっている。
　また、内視鏡２には、通常光観察モード及びESDモードの切替のためのモード切替スイッチ４１が設けられており、このモード切替スイッチ４１の出力がプロセッサ７内の制御回路３６に出力されるようになっている。プロセッサ７の制御回路３６は、制御信号を調光制御パラメータ切替回路３８に出力するようになっている。
　プロセッサ７内の各回路は、指定されたモードに応じた所定の処理を実行する。通常光観察モードとESDモードのそれぞれに応じた処理が実行されて、観察モニタ５には、通常光観察用画像あるいはESD用画像が表示される。
　図２は、ESDの例を説明するための図である。術者は、内視鏡３の挿入部を体腔内に挿入し、通常光観察モード下では、内視鏡挿入部の先端部を病変部近傍に位置させて通常光による体腔内組織の通常光観察を行うことができる。ESDの処置を行うときには、モード切替スイッチ４１を操作して、内視鏡装置１をESDモードに切り替える。後述するように、通常光観察モードでは、白色LED１６ａは連続点灯状態となり、ESDモードでは、LED１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、所定の順番で点灯が繰り返される。
　ESDでは、粘膜層６１の下の粘膜下層６２に、インジゴカルミンなどの色素が含有された生理食塩水NSが局注される。血管６４は、粘膜下層６２又は固有筋層６３を走行する比較的太い、直径が１～２ｍｍの血管である。粘膜層６１の病変部AAは、粘膜下層６２への生理食塩水NSの局注により持ち上げられる。術者は、病変部AAが持ち上げられた状態で、電気メスなどの処置具SIにより、病変部AAの下の粘膜下層６２を切開して、病変部AAを含む粘膜層６１を剥離する。
　ESDモード下では、内視鏡装置１の制御回路３６は、光源装置４のLED照明部１２における励起光LED１６ｂ、２つの狭帯域光LED１６ｃ、１６ｄを順番に駆動して、励起光EX、２つの狭帯域光NBa、NBbを順番に光源装置４から繰り返し出射するように、制御回路１３に制御信号を供給する。さらに、制御回路３６は、ESDモードのための画像処理を行うように、プロセッサ７内の画像処理回路３０を制御する。
　図３は、通常光観察モードにおける光源装置４から出射される白色光WLの出力タイミングを示す図である。図４は、ESDモードにおける光源装置４から出射される励起光EXと２つの狭帯域光NBa、NBbの出力タイミングを示す図である。
　モード切替スイッチ４１が操作されて通常光観察モードが設定されると、白色LED１６ａが駆動されて、図３に示すように、白色光WLが連続的に出射される。白色光WLは、ライトガイド１４を介して体腔内組織に照射され、カラーの撮像素子であるCCD２によって撮像される。CCD２の撮像信号は、プロセッサ７に供給されて、所定の画像処理が実行されて、通常光観察の内視鏡画像が観察モニタ５に表示される。よって、通常光観察モードが設定されると、術者は、体腔内組織に白色光WLを照射して得られた反射光により生成された画像を観察モニタ５に表示させて、体腔内組織を観察することができる。
　ESDモードが設定されると、励起光LED１６ｂ、第１の狭帯域光LED１６ｃ及び第２の狭帯域光LED１６ｄが順番に駆動されて、図４に示すように、励起光EX、狭帯域光NBa、及び狭帯域光NBbの順番で連続して出射される。CCD２は、励起光EXの照射タイミングにおいて体腔内組織から自家蛍光を受光し、狭帯域光NBaの照射タイミングにおいて体腔内組織から狭帯域光NBaの反射光を受光し、狭帯域光NBbの照射タイミングにおいて体腔内組織から狭帯域光NBbの反射光を受光する。
　ここで、ESDモードにおける光源４から出射される励起光EX及び２つの狭帯域光NBa、NBｂの強度について説明する。図５は、励起光LED１６ｂから出射される励起光EXの強度分布DT1（実線）と、その励起光によって粘膜下層６２の自家蛍光FL1の強度分布DT2（点線）と、その励起光EXによって固有筋層６３の自家蛍光FL2の強度分布DT3（点線）を示すグラフである。以下、２つの自家蛍光FL1,FL2を合わせて、自家蛍光FLという。自家蛍光FLは、カラー撮像素子であるCCD２の青（B）のカラーフィルタを透過して、CCD２により受光される。
　図６は、励起光EXにより励起されて出射される自家蛍光FL1,FL2の状況を説明するための図である。自家蛍光FLは、波長４３０～５００ｎｍの範囲の光である。図５及び図６に示すように、波長４００ｎｍ付近の励起光EXにより発せられる自家蛍光の強さは、粘膜下層６２からの自家蛍光FL1の方が、固有筋層６３からの自家蛍光FL2よりも大きい。自家蛍光FLは、励起光EXにより、体腔内組織中の結合組織、例えばコラーゲンなどの繊維状の組織、が励起されて発せられる光である。結合組織６２において支配的なコラーゲンの蛍光は、近紫外から紫帯域で高い励起効率を有する。図６では、粘膜下層６２を太い斜線で示し、固有筋層６３を細い斜線で示すことによって、粘膜下層６２の自家蛍光FL1は、固有筋層６３の自家蛍光FL2よりも、強度が大きいことを示している。
　図７は、狭帯域光LED１６ｃから出射される波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaの反射光の強度分布DT4を示すグラフである。波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaの反射光は、カラー撮像素子であるCCD２の赤（R）のカラーフィルタを透過して、CCD２により受光される。
　図８は、狭帯域光NBaが血管により吸収され、血管以外の体腔内組織から反射される状況を説明するための図である。波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaは、表層の毛細血管を強調するための青色の狭帯域光よりも体腔内組織による光散乱の影響を受けにくい。図８に示すように、波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaは、粘膜下層６２又は固有筋層６３を走行する比較的太い血管６４においては、そのほとんどが吸収されて反射されず、血管以外の体腔内組織においては反射される。これは、血液中のヘモグロビンにより６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaは比較的多く吸収される特性があるからである。そのため、狭帯域光NBaは、そのような血管を描画するために用いられる。　
　図９は、ヘモグロビン（Hb）及び酸化ヘモグロビン（HbO２）の光吸収スペクトルを示す図である。図９において、実線がヘモグロビン（Hb）の光吸収スペクトルを示し、点線は、酸化ヘモグロビン（HbO２）の光吸収スペクトルを示す。
　図１０は、励起光LED１６ｄから出射される波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbの強度分布DT5を示すグラフである。波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbの反射光は、カラー撮像素子であるCCD２のR（赤）のカラーフィルタを透過して、CCD２により受光される。
　図１１は、狭帯域光NBbが粘膜下層６２と固有筋層６３において反射される状況を説明するための図である。波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbは、色素であるインジゴカルミンに強く吸収される波長帯域の光である。図１１に示すように、波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbの反射光の強さは、固有筋層６３からの光の方が、粘膜下層６２からの光よりも大きい。図１１では、固有筋層６３を太い斜線で示し、粘膜下層６２を細い斜線で示すことによって、固有筋層６３の反射光は、粘膜下層６２の反射光よりも、強度が大きいことを示している。
　ESDにおいては、病変部のある粘膜層６１の下の粘膜下層６２に、色素物質を含有する生理食塩水NSが局注される。ここでは、その色素として、インジゴカルミンが使用される。　
　図１２は、インジゴカルミンの光吸収スペクトルを示す。図１２に示すように、インジゴカルミンは、波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbを、特に吸収する吸収ピーク特性を有している。従って、ESDにおいて粘膜下層６２が切除される前は、狭帯域光NBbは、図１１に示すように、生理食塩水NS中のインジゴカルミンにより吸収され易い。
　図１３は、ESDにおいて粘膜下層６２が切除された後の、狭帯域光NBbが粘膜下層６２と固有筋層６３において反射される状況を説明するための図である。図１３において、点線で示すように、粘膜下層６２が切除されると、生理食塩水NS中のインジゴカルミンが少なくなるので、狭帯域光NBbのインジゴカルミンによる吸収の度合いは減り、粘膜下層６２及び固有筋層６３における狭帯域光NBbの反射光が増加する。
　自家蛍光FLと、狭帯域光NBa、NBbの反射光は、それぞれCCD２により受光される。CCD２は、それぞれの光の撮像信号を出力し、各撮像信号は、アンプ２２等を介して、セレクタ２６へ供給される。セレクタ２６は、Ｔ．Ｇ３５からの所定のタイミングに応じて、自家蛍光FLの画像、及び狭帯域光NBa、NBbの２つの反射光の２つの画像を、それぞれ同時化メモリ２７，２８，２９に保持する。同時化メモリ２７，２８，２９で保持された各画像は、画像処理回路３０でRGBの各チャンネルに振り分けられた後、合成されて、観察モニタ５に出力される。　
　なお、自家蛍光FLと各狭帯域光NBa、NBbの反射光は、CCD２のカラーフィルタの特定の色フィルタの画素の信号を用いて生成されるので、画像処理回路３０において、必要な画素間の画素を補間するための補間処理が行われる。
　以上のように、ESDモードでは、術者は、体腔内組織に励起光EX、２つの狭帯域NBa、NBbを照射して得られた、自家蛍光FLと狭帯域光NBa、NBbの反射光の合成画像で、体腔内組織を見ることができる。
　ここで、ESDモードにおける、図１１のような粘膜下層６２が切除されていない場合の体腔内組織の画像と、図１３のような粘膜下層６２が切除された場合の体腔内組織の画像のそれぞれの表示状態について説明する。　
　図１４は、ESDモードにおいて、電気メスなどによって、粘膜下層６２が切除されていない場合（図１１に示すような場合）の合成画像を説明するための図である。　
　ESDモードにおいて、図１１のような場合に、粘膜層６１に励起光EX、２つの狭帯域光NBa、NBbを照射することによって、画像処理回路３０において、粘膜下層６２及び固有筋層６３の自家蛍光FL1,FL2による蛍光画像FPと、狭帯域光NBaの反射光による狭帯域画像NAPと、狭帯域光NBbの反射光による狭帯域画像NBPとが得られる。３つの画像FP,NAP,NBPの画像信号は、それぞれR、B、Gの３つのチャンネルに割り当てられて合成される。
　図１４に示すように、蛍光画像FPは、粘膜下層６２による自家蛍光の強いので、全体に明るい画像となる。また、狭帯域画像NAPは、血管６４により狭帯域光NBaが吸収された部分D1が暗い画像となる。そして、狭帯域画像NBPは、粘膜下層６２中の生理食塩水NS（正確にはインジゴカルミン）により狭帯域光NBbが吸収された部分D2が暗い画像となる。これら３つの画像FP,NAP,NBPが合成されて、合成画像CPが観察モニタ５に表示される。
　図１５は、ESDモードにおいて、電気メスなどによって、粘膜下層６２の一部が切除された場合（図１３に示すような場合）の合成画像を説明するための図である。　
　図１３のような場合に、励起光EX、２つの狭帯域光NBa、NBbを照射すると、蛍光画像FPは、切除された粘膜下層６２の一部の自家蛍光FL1が弱くなるので、粘膜下層６２の切除された部分DD1が暗い画像となる。また、狭帯域画像NAPは、血管６４により狭帯域光NBaが吸収された部分D1が暗い画像となる。そして、狭帯域画像NBPは、粘膜下層６２中の生理食塩水NS（正確にはインジゴカルミン）により狭帯域光NBbが吸収される量が減るので、切除された部分DD1において固有筋層６３からの反射光が強い画像となる。
　図１６は、図５から図１１で説明した、体腔内組織の各部位と自家蛍光FL及び狭帯域光NBa、NBbの反射光の表示色と相対強度を説明するための図である。図１６に示すように、本実施の形態では、自家蛍光FL（波長４３０～５００ｎｍ）は、赤（R）チャンネルに割り当てられ、狭帯域光NBaの反射光（波長６３０ｎｍ付近）は、緑（G）チャンネルに割り当てられ、狭帯域光NBbの反射光（波長６００ｎｍ付近）は、青（B）チャンネルに割り当てられている。よって、粘膜下層６２は、赤からオレンジの色で表示され、固有筋層６３は、ライトシアンの色で表示され、血管６４は、黒からダークブルーの色で表示される。
　図１６は、自家蛍光FL（波長４３０～５００ｎｍ）の強度が、インジゴカルミンを含有する粘膜下層６２では大きく、固有筋層６３で小さく、血管６４ではさらに小さいことを示している。狭帯域光NBaの反射光（波長６３０ｎｍ付近）の強度は、固有筋層６３に比べて、粘膜下層６２と血管６４では小さいことを示している。さらに、狭帯域光NBbの反射光（波長６００ｎｍ付近）の強度は、固有筋層６３に比べて血管６４では小さいが、インジゴカルミンを含有する粘膜下層６２では、さらに小さいことを示している。
　上述したような３つの画像FP,NAP,NBPの画像信号のR、B、Gの３つのチャンネルに割り当てにより、合成画像CPでは、粘膜下層６２から固有筋層６３に近づくにつれて、下側の体腔内組織の色調が、赤からシアンへと変化し、粘膜下層６２あるいは固有筋層６３に存在する比較的太い血管６４は、周囲の赤に描画された体腔内組織に対して、ダークブルーで表示される。
　なお、ここでは、自家蛍光FL、狭帯域光NBa、及び狭帯域光NBbは、それぞれR、G、Bのチャンネルに割り当てているが、この割り当て以外の割り当てでもよい。例えば、自家蛍光FL、狭帯域光NBa、及び狭帯域光NBbは、それぞれG、B、Rのチャンネルに割り当てるようにしてもよい。
　これは、自家蛍光FLは、主として粘膜下層６２で強い蛍光を発し、波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbは、インジゴカルミンにより吸収され易いので、その反射光は弱いからである。さらに、波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaは、比較的太い血管６４において吸収されるので、その反射光は、弱くなり、粘膜下層６２と固有筋層６３と血管６４が、図１６に示すような異なる色調の差で描画される。
　従って、図１４と１５を比較すると、ESDにおいて粘膜下層６２の一部が切除されてその切除部分DD1が固有筋層６３に近づくと、粘膜下層６２の切除された部分DD1は、それまで蛍光画像FPの色（赤系）から、狭帯域画像NBPの部分DD1の色（青系）へ変化する。すなわち、ESDにおいて粘膜下層６２の切除が進むにつれて、その切除部分の色が異なる色に変化していくので、術者は、切除部分DD1が固有筋層６３に接近していることを容易に認識することができる。　
　また、血管の視認性を上げて出血リスクを低減する光として波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaを用い、さらに波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbによりインジゴカルミンで染色された粘膜下層６２とその下の固有筋層６３のコントラストが上がるため、生理食塩水NSは、含有されるインジゴカルミンの薄いものでよい。
　なお、上述した実施の形態では、粘膜下層６２に注入される生理食塩水NSに含有される色素は、インジゴカルミンであるが、色素は、他の色素、例えばメチレンブルー、でもよい。その場合は、その色素の光吸収スペクトル特性にあった狭帯域光NBbが選択される。
　以上のように、上述した実施の形態によれば、ESDにおいて、粘膜深部の血管の視認性と、粘膜下層の視認性を向上させた内視鏡装置を実現することができる。
　次に、上述した実施の形態の変形例について説明する。　
（変形例１）
　本変形例は、光源装置の変形例である。図１７は、本変形例に係わる内視鏡装置の構成を示す構成図である。図１７は、図１とは、光源装置の構成が異なっている。図１７において、図１と同じ構成要素については、同じ符号を付し、説明は省略する。
　光源装置４Aは、照明手段としての照明光（白色光）を発光するキセノンランプ１０１と、白色光の熱線を遮断する熱線カットフィルタ１０２と、熱線カットフィルタ１０２を介した白色光の光量を制御する絞り装置１０３と、照明光を面順次光にする帯域制限手段としての回転フィルタ１０４と、回転フィルタ１０４の回転及び位置を制御する制御回路１３Aとを備えて構成される。回転フィルタ１０４を介した面順次光は、集光レンズ１５によって、電子内視鏡３内に配設されたライトガイド１４の入射面に集光される。キセノンランプ１０１、回転フィルタ１０４及びライトガイド１４が、被検体に対して照明光を照明する照射部あるいは照射手段を構成する。
　図１８は、回転フィルタ１０４の構成を示す図である。波長帯域制限部あるいは波長帯域制限手段としての回転フィルタ１０４は、図１８に示すように、円盤状に構成され、その中心を回転軸とした構造となっている。回転フィルタ１０４には、周方向に沿って、３つの所定の狭帯域波長の光を透過させる３つのフィルタ１１１，１１２，１１３が、配置されている。
　フィルタ１１１は、励起光EXとして、波長４００ｎｍ付近の光（＝λ１）を透過させるフィルタである。フィルタ１１２は、狭帯域光NBaとして、波長６３０ｎｍ付近の光（＝λ２）を透過させるフィルタである。フィルタ１１３は、狭帯域光NBbとして、波長６００ｎｍ付近の光（＝λ３）を透過させるよフィルタである。
　回転フィルタ１０４は、照明光の出射部であるキセノンランプ１０１からCCD２の撮像面に至る光路上に配置され、照明光を、複数の波長帯域のうち少なくとも３つの波長帯域の光に狭めるように制限する。そして、制御回路１３Aは、回転フィルタ１０４を回転させるためのモータ１０５を制御して、回転フィルタ１０４の回転を制御する。
　モータ１０５には、ラック１０６ａが接続され、ピニオン１０６ｂには、図示しないモータが接続され、ラック１０６ａは、ピニオン１０６ｂに螺合するように取り付けられている。制御回路１３Aは、ピニオン１０６ｂに接続されたモータの回転を制御することによって、回転フィルタ１０４を矢印ｄで示す方向に移動して、回転フィルタ１０４の位置を変更することができる。　
　なお、キセノンランプ１０１、絞り装置１０３、回転フィルタモータ１０５、及びピニオン１９ｂに接続されたモータ（図示せず）には電源１１Aより電力が供給される。
　術者がモード切替スイッチ４１を操作して、通常光観察モードを選択すると、回転フィルタ１０４は、光路上から外れ、熱線カットフィルタ１０２を通って出射される白色光がレンズ１５に当たり、白色光がライトガイド１４に導入される。また、術者がモード切替スイッチ４１を操作して、ESDモードを選択すると、回転フィルタ１０４は、光路上に配置され、制御回路１３Aの制御の下、フィルタ１１１，１１２，１１３を介した励起光EX及び２つの狭帯域光NBa、NBbが、順番にライトガイド１４に導入される。　
　従って、図１７に示すような光源装置４Aを用いても、上述した実施の形態と同様の作用を得ることができる。
　なお、上述した変形例においては、撮像素子はカラー撮像素子を用いているが、撮像素子は単色の撮像素子であってもよい。その場合、回転フィルタ１０４Aは、図１９に示すような構成となる。図１９は、単色の撮像素子を用いる場合の回転フィルタの構成を示す図である。
　回転フィルタ１０４Aは、外周側には、周方向に沿って、通常光観察用の分光特性の面順次光を出力するためのフィルタ組を構成するＲ（赤）フィルタ部１１４，Ｇ（緑）フィルタ部１１５，Ｂ（青）フィルタ部１１６が、第１のフィルタ群として、配置されている。さらに、回転フィルタ１０４Aの内周側には、周方向に沿って、３つの所定の狭帯域波長の光を透過させる２つのフィルタ１１１，１１２，１１３が、第２のフィルタ群として、配置される。
　制御回路１３Aは、通常光観察モードの場合は、第１のフィルタ群が光路上に配置されるように、そして、ESDモードの場合は、第２のフィルタ群が光路上に配置されるように、ピニオン１０６ｂに接続されたモータの回転を制御する。
　CCDからのRGBの画像信号は、回転フィルタ１０４Aの回転に同期して、それぞれ３つの同時化メモリ２７，２８，２９に格納される。すなわち、通常光観察モードの場合は、RGBの３つの画像信号がそれぞれ同時化メモリ２７，２８，２９に格納され、ESDモードの場合は、自家蛍光FLと２つの狭帯域光NBa、NBbの反射光が、それぞれ同時化メモリ２７，２８，２９に格納される。　
　以上のように、本変形例に示した構成によって、上述した実施の形態と同様の作用と効果を得ることができる。
（変形例２）
　上述した実施の形態及び変形例では、比較的太い血管を描画するために、波長６３０ｎｍ付近の狭帯域光NBaを用いていたが、より細い血管を描画したい場合は、波長５５０ｎｍ付近の狭帯域光NBcを用いてもよい。すなわち、波長５５０ｎｍ付近の狭帯域光NBcは、波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbよりも短波長側かつ体腔内組織表面の散乱又は吸収の影響を受けにくい波長帯域の光である。
　波長５５０ｎｍ付近の狭帯域光NBcは、インジゴカルミンの影響を受けにくく、かつより細かい血管を描画できるというメリットがある。　
　以上のように、本変形例に示した構成によっても、上述した実施の形態と同様の作用と効果を得ることができる。
（変形例３）
　上述した実施の形態では、ESDモード時は、蛍光画像FPを含む合成画像CPが表示されているが、ESDモードにおいて、合成画像CPにおいて蛍光画像FPを表示しないようにしてもよい。　
　本変形例では、ESDモードは、合成画像CPにおいて蛍光画像FPを表示する蛍光画像表示モードFMと、合成画像CPにおいて蛍光画像FPを表示しない蛍光画像非表示モードNFMを、さらに有する。
　ESDにおいて、電気メス等の使用によりスパーク等が発生すると、観察モニタ５に表示される観察画像中にスミアやハレーションが発生する場合がある。自家蛍光FLはもともと弱い光なので、自家蛍光FLの増幅度は高く、ハレーション等が発生すると、観察モニタ５に表示される観察画像が大きく乱れ、観察が不可能になる場合がある。
　そこで、ESDモードにおいて、電気メスなどの処置具の出力信号がオン状態にあるとき（ケース１）、所定の操作スイッチにより蛍光画像非表示モードNFMが選択されているとき（ケース２）、あるいはハレーション等の発生が検出されたとき（ケース３）は、合成画像CPに蛍光画像FPを含めない蛍光画像非表示モードNFMとなるように、プロセッサ７は画像の合成を制御する。
　ケース１の場合は、図１において点線で示すように、電気メスなどの外科用処置具SIの出力信号SICが制御回路３６に入力されるようにして、電気メスなどの出力状態に応じて、蛍光画像表示モードFMと蛍光画像非表示モードNFMのいずれかが自動的に選択される。よって、外科用処置具から出力があるときは、蛍光画像非表示モードNFMが選択され、画面上でのハレーション等の発生が抑えることができる。
　ケース２の場合は、モード切替スイッチ４１のスイッチ群の一つが、蛍光画像表示モードFMまたは蛍光画像非表示モードNFMを選択するためのスイッチであり、術者の設定により、蛍光画像非表示モードNFMが選択される。よって、術者の選択あるいは指示に応じて、蛍光画像非表示モードNFMが選択され、画面上でのハレーション等の発生が抑えることができる。
　ケース３の場合は、図１において点線で示すように、画像処理回路３０に、例えば、ハレーション判定回路３０ａを設ける。ハレーション判定回路３０ａは、蛍光画像FL中の飽和画素の数に基づいて、蛍光画像FLに含まれるハレーション状態を検出するハレーション検出部である。そのハレーション判定回路３０ａがハレーションを検出すると、画像処理回路３０は、合成画像CPにおいて蛍光画像FPを表示しない指示が成され、蛍光画像非表示モードNFMが、自動的に選択される。なお、ハレーションの検出は、例えば、画像の全画素中、所定数以上の画素が所定の閾値以上の輝度を有するか否かによって行うことができる。
　以上のように、蛍光画像非表示モードNFMの指示は、蛍光画像FLを表示しない指示であり、その指示は、所定のスイッチの操作状態、処置具の出力状態、あるいは蛍光画像FLに含まれるハレーション等の状態、に基づいて成される。
　画像処理回路３０は、合成画像CPにおいて蛍光画像FPを表示する蛍光画像表示モードFMでは、蛍光画像FPと狭帯域画像NAP,NBPを合成した合成画像CPを出力する。
　画像処理回路３０は、蛍光画像非表示モードNFMでは、狭帯域画像NAP,NBPのみを合成した合成画像CPを出力する。　
　なお、蛍光画像FPを表示しない蛍光画像非表示モードNFMでは、赤（R）のチャンネルの成分が欠如するので、狭帯域画像NAP,NBPの信号あるいは別の所定の信号を赤（R）のチャンネルに割り当てて、狭帯域画像NAP,NBPの信号のそれぞれに所定の重み付け係数を掛けて合成することによって、合成画像CPが全体に青くならないようにしてもよい。
　さらになお、蛍光画像非表示モードNFMでは、蛍光画像FPを全く表示しないのではなく、蛍光画像FPのゲインを所定量だけ下げるようにしてもよい。言い換えると、内視鏡装置１は、蛍光画像FPの信号レベルを下げて、他の画像と合成して出力する蛍光画像弱表示モードを有していてもよい。
　すなわち、画像処理回路３０は、励起光EXにより結合組織から発せられる自家蛍光FLによる第１の画像信号と、第１の狭帯域光NBaによる第２の画像信号と、第２の狭帯域光NBbによる第３の画像信号とを生成し、蛍光画像弱表示モードの指示等の所定の指示があるときは、各信号のゲインを所定量だけ下げた蛍光画像FPと、各信号のゲインを所定量だけ下げていない狭帯域画像NAP,NBPとを出力する。
　以上のように、本変形例に示した構成によっても、上述した実施の形態と同様の作用と効果を得ることができると共に、ハレーション等による大きく乱れのない観察観察を得ることができる。
（変形例４）
　上述した実施の形態及び各変形例では、通常光観察モードとESDモードは、術者により切り替わるものであったが、光源装置から、白色光WL、励起光EX、２つの狭帯域光NBa、NBbを時系列的に連続して出射するようにしてもよい。
　例えば、図１のLED照明部１２における白色LED１６ａ、励起光LED１６ｂ、第１の狭帯域光LED１６ｃ及び第２の狭帯域光LED１６ｄを、順番に駆動して、白色光WLの反射光、自家蛍光FL、第１の狭帯域光NBaの反射光、第２の狭帯域光NBbの反射光の順番で、連続的に受光して、画像処理回路３０において、それぞれの画像を生成する。
　そして、画像処理回路３０は、白色光WLの反射光に基づき通常光観察用の第１の画像を生成し、かつ自家蛍光FL、第１の狭帯域光NBaの反射光、第２の狭帯域光NBbの反射光から生成した合成画像CPを第２の画像として生成する。画像処理回路３０は、第１の画像と第２の画像を並べて、観察モニタ５の画面上に同時に表示する。
　図２０は、観察モニタ５に同時表示された２つの画像の表示形態の例を示す図である。図２０に示すように、観察モニタ５の画面５ａ上に、第１の画像と第２の画像が並べて同時に表示される。
　すなわち、画像処理回路３０は、励起光EX、第１の狭帯域光NBa及び第２の狭帯域光NBbを切り替えて照射して、CCD２により撮像して得られた３つの画像を合成した第１の画像を生成し、かつ白色光WLを照射して、CCD２により撮像して得られた画像から第２の画像を生成して２つの画像の画像信号を出力する。そして、観察モニタ５の画面上には、第１の画像と第２の画像が同時に表示される。
　本変形例によれば、上述した実施の形態と同様の作用と効果を得ることができると共に、通常光観察モードの第１の画像とESDモードの第２の画像の両方が観察モニタ５の画面上に同時に表示されるので、術者は、ESDを行い易い。
（変形例５）
　上述した実施の形態では、通常光観察モード時は、白色光が体腔内組織に照射され、ESDモード時は、励起光EXと２つの狭帯域光NBa、NBbが照射される。そのため、通常光観察モードとESDモードでは、観察モニタ５に表示される画像の色味が大きく異なってしまう。
　そこで、本変形例では、モード切替の前と後で、観察モニタ５に表示される画像の色味の差が小さくされる。　
　そのために、通常光観察モードでは、波長４００ｎｍ付近の励起光EXと、波長６００ｎｍ付近の狭帯域光NBbと、波長４００～６９０ｎｍの白色光WL1を、順番に連続的に出射する。
　順番に出射された励起光EX、狭帯域光NBb、白色光WL1は、カラー撮像素子であるCCD２によって、撮像されるが、励起光カットフィルタ４４により波長４００～４３０ｎｍの帯域の波長の光が失われるので、プロセッサ７内の画像処理回路３０において、コントラスト変換を行って白色光画像の色再現性を確保する。
　さらに、画像処理回路３０において、励起光EXに対する蛍光画像FLを、赤（R）チャンネルに割り当て、狭帯域光NBbの反射光を、緑（G）チャンネルに割り当て、白色光WL1の反射光を、青（B）チャンネルに割り当てることによって、通常光観察用の合成画像CPが生成される。
　このとき、プロセッサ７内では、蛍光FLと狭帯域光NBbの比率α、すなわち（蛍光FLの強度）／（狭帯域光NBbの強度）の比、を算出して求める。算出した比率αを、白色光WL1の反射光の青（B）チャンネルの信号に乗算して、得られた信号を青（B）チャンネルに出力する。
　すなわち、（蛍光FLの強度）／（狭帯域光NBbの強度）の比が乗算された白色光WL1の反射光の青（B）チャンネルの画像と、蛍光画像FLの赤（R）チャンネルの画像と、狭帯域光NBbの緑（G）チャンネルとが合成された合成画像CPが観察モニタ５に表示される。
　粘膜下層６２の結合組織は、励起光EXにより強い蛍光FLを発するが、一方で、インジゴカルミンで染色された粘膜下層６２は、狭帯域光NBbを吸収し、その反射光は減衰する。従って、蛍光FLと狭帯域光NBbの比率αは、粘膜層６１と粘膜下層６２の境界及び固有筋層６３と粘膜下層６２の境界において、大きく変化する。そこで、比率αを白色光WL1の反射光の青（B）チャンネルの信号に乗算して、３つの画像を合成することにより、通常光観察モードにおいて、合成画像CPは、粘膜下層６２が他の体腔内組織よりも青味を帯びて表示される。
　よって、通常光観察モードにおいても、粘膜下層６２だけが強い青色で描出されるので、粘膜下層６２と固有筋層６３の境界が明瞭に表示され、術者は、固有筋層６３に対する穿孔のリスクを回避しながら、処置を行うことができる。
　さらに、通常光観察モードとESDモードの切替時において、両者の画像の色味が大きく変化しないので、術者は、違和感なく観察をすることができる。
　以上のように、本変形例に示した構成によっても、上述した実施の形態と同様の作用と効果を得ることができると共に、通常光観察モードとESDモードの切替時において、違和感のない観察画像を得ることができる。
　以上のように、上述した実施の形態及び各変形例によれば、ESD時に、粘膜深部の血管６４の視認性がよく、かつ粘膜下層６２の視認性も向上した画像を観察モニタ５に表示する内視鏡装置を得ることができる。
　ESDは、粘膜下浸潤する以前の早期癌などに対して、粘膜下層から剥離して切除することによって、病変部を取り除く低侵襲の手技であり、上述した実施の形態及び各変形例によれば、粘膜下層と固有筋層の境界が明瞭になるので、固有筋層の誤切除あるいは穿孔が防止できる。さらに、上述した実施の形態及び各変形例によれば、比較的深部の動脈を明瞭に描出できるので、動脈切除による出血リスクを防止できる。よって、術者は、ESDを安全に行える。
　本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範
囲において、種々の変更、改変等が可能である。

　本出願は、２０１１年４月１１日に日本国に出願された特願２０１１－８７７６９号を優先権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の範囲に引用されるものとする。

Claims (15)

  1. 　体腔内組織の粘膜下層における結合組織を励起する励起光、前記粘膜下層あるいは前記粘膜下層下の固有筋層を走行する血管に吸収される第１の狭帯域光、及び前記粘膜下層に局注された物質に吸収される第２の狭帯域光を切り替えて照射可能な照明部と、
    　内視鏡の挿入部に設けられ前記照明部により照射された前記体腔内組織を撮像する撮像部により撮像して得られた複数の画像信号を生成して、表示装置へ出力する画像信号生成部と、
    を備えることを特徴とする内視鏡装置。
  2. 　第１のモードと第２のモードの切替を指示するモード切替スイッチを有し、
    　前記照明部は、前記励起光、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光に加えて、白色光を照明可能であり、
    　前記照明部は、前記モード切替スイッチにおいて前記第１のモードが指示されたときは、前記励起光、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を切り替えて照射し、前記第２のモードが指示されたときは、前記白色光を照射することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  3. 　前記画像信号生成部は、前記励起光により前記結合組織から発せられる自家蛍光による第１の画像信号と、前記第１の狭帯域光による第２の画像信号と、前記第２の狭帯域光による第３の画像信号とを生成し、
    　前記画像信号生成部は、前記第１の画像信号を表示しない指示があるときには、前記複数の画像信号として、前記第２の画像信号と前記第３の画像信号とを出力し、前記第１の画像信号を表示しない指示がないときには、前記複数の画像信号として、前記第１の画像信号、前記第２の画像信号及び前記第３の画像信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  4. 　前記第１の画像信号を表示しない指示は、所定のスイッチの操作状態、処置具の出力状態、あるいは前記第１の画像信号に基づく画像に含まれるハレーション状態、に基づいて成されることを特徴とする請求項３に記載の内視鏡装置。
  5. 　前記画像信号生成部は、前記第１の画像信号に基づく画像に含まれるハレーション状態を検出するハレーション検出部を有し、
    　前記ハレーション検出部が、前記ハレーションを検出すると、前記第１の画像信号を表示しない指示が成されることを特徴とする請求項４に記載の内視鏡装置。
  6. 　前記画像信号生成部は、前記励起光により前記結合組織から発せられる自家蛍光による第１の画像信号と、前記第１の狭帯域光による第２の画像信号と、前記第２の狭帯域光による第３の画像信号とを生成し、
    　前記画像信号生成部は、所定の指示があるときには、各信号のゲインを所定量だけ下げた前記第１の画像信号と、前記第２の画像信号と、前記第３の画像信号とを出力することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  7. 　前記所定の指示は、所定のスイッチの操作状態、処置具の出力状態、あるいは前記第１の画像信号に基づく画像に含まれるハレーション状態、に基づいて成されることを特徴とする請求項６に記載の内視鏡装置。
  8. 　前記第１の狭帯域光は、前記第２の狭帯域光よりも長波長側かつ前記体腔内組織表面の散乱又は吸収の影響を受けにくい波長帯域の光であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  9. 　前記第１の狭帯域光は、前記第２の狭帯域光よりも短波長側かつ前記体腔内組織表面の散乱又は吸収の影響を受けにくい波長帯域の光であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  10. 　前記照明部は、前記励起光、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光に加えて、白色光を照明可能であり、
    　前記画像信号生成部は、前記励起光、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を切り替えて照射して、前記撮像部により撮像して得られた３つの画像から第１の画像を生成し、かつ前記白色光を照射して、前記撮像部により撮像して得られた画像から第２の画像を生成し、表示装置の画面上で、前記第１の画像と前記第２の画像を同時に表示するように、前記第１の画像と前記第２の画像の画像信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡装置。
  11. 　前記物質は、インジゴカルミンであり、
    　前記第２の狭帯域光は、前記インジゴカルミンの光吸収特性における吸収ピークに対応する狭帯域光であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
  12. 　前記撮像部は、前記励起光を遮断するための励起光カットフィルタを備えていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１つに記載の内視鏡装置。
  13. 　体腔内組織の粘膜下層における結合組織を励起する励起光、前記粘膜下層あるいは前記
    粘膜下層下の固有筋層を走行する血管に吸収される第１の狭帯域光、及び前記粘膜下層に
    局注された物質に吸収される第２の狭帯域光を切り替えて照射可能な照明部と、
    　前記照明部により照射された前記体腔内組織を撮像する撮像部を有する内視鏡と、
    　前記撮像部により撮像して得られた複数の画像信号を生成する画像信号生成部と、
    　前記画像信号生成部により生成された前記複数の画像を合成した画像を表示する表示
    部と、
    を備えることを特徴とする内視鏡装置。
  14. 　前記照明部は、光源からの光を透過して、前記励起光、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を面順次光として出射するための帯域制限部を有することを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡装置。
  15. 　前記照明部は、前記励起光、前記第１の狭帯域光及び前記第２の狭帯域光を面順次光として出射するための発光素子を有することを特徴とする請求項１３に記載の内視鏡装置。
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