WO2021166014A1 - 内視鏡装置および内視鏡システム - Google Patents

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明彦 小竿
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Definitions

  • the present invention relates to an endoscope device and an endoscope system.
  • an endoscope device equipped with a channel that emits liquid in addition to a channel that emits illumination light and efficiently discharges stone fragments to the outside of the body by increasing the perfusion rate.
  • a channel that emits liquid in addition to a channel that emits illumination light and efficiently discharges stone fragments to the outside of the body by increasing the perfusion rate.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an endoscope device and an endoscope system capable of ensuring a field of view by a simple operation without increasing the perfusion rate. There is.
  • a first aspect of the present invention is a light source capable of switching the spectral spectrum of illumination light, an imaging unit that acquires an image by receiving the reflected light of the illumination light, and laser pulse generation in the field of view of the imaging unit. It is provided with a determination unit for determining whether or not visibility is poor due to stone fragments crushed by irradiation of laser light from the apparatus, and a control unit for controlling the light source based on the determination result by the determination unit. When the control unit determines that the poor visibility has not occurred, the control unit emits the illumination light of white light from the light source, and when it is determined that the poor visibility has occurred, the control unit emits the illumination light.
  • This is an endoscopic device that switches the illumination light emitted from a light source to light in a blue region.
  • the observation area is irradiated with the illumination light by the light source, and the image of the observation area is acquired by the imaging unit.
  • a calculus is crushed by a laser pulse generator, if the calculus fragments scatter the illumination light, the visibility of the imaging unit deteriorates.
  • the illumination light is reflected and scattered by relatively large stone fragments that are visible to the naked eye, a large number of glittering spots are created in the image.
  • the illumination light is backscattered by Mie scattering due to fine stone fragments that are invisible to the naked eye, the image looks muddy.
  • the reflectance of light in the blue region is low as the spectral reflectance. Further, the intensity of backscattering due to Mie scattering becomes weak when the wavelength of the illumination light is shorter than the diameter of the calculus piece. Therefore, when the visibility is poor due to the stone pieces, it is desirable to observe with the illumination light in the blue region where the reflectance from the stone pieces and the backscattering intensity are low. On the other hand, since the light in the blue region changes the color of the image, it is desirable to observe with white light when the visibility is not poor.
  • the control unit when the determination unit determines that the visibility is not poor due to the stone fragments in the field of view of the imaging unit, the control unit emits white illumination light from the light source, resulting in poor visibility. If it is determined, the control unit emits illumination light in the blue region from the light source to ensure the color of the image during normal observation and increase the perfusion flow when visibility is poor due to stone fragments. It is possible to secure the field of view with a simple operation.
  • the light in the blue region may be light having the strongest wavelength of 500 nm or less.
  • the determination unit may determine whether or not the poor visibility has occurred based on a parameter relating to the amount of a high frequency component higher than a predetermined frequency in the image.
  • the parameter may be a frequency spectrum component.
  • the luminance signal waveform of the image becomes a waveform with high frequency noise. Therefore, it is possible to determine poor visibility based on the parameters related to the amount of high frequency components in the image.
  • the endoscope device includes a calculation unit that calculates the ratio of the integrated value of the frequency spectrum component higher than the predetermined frequency to the integrated value of the frequency spectrum component lower than the predetermined frequency.
  • the determination unit may determine that the poor visibility has occurred.
  • the calculation unit By taking the ratio of the integrated value of the frequency spectrum component on the high frequency side and the integrated value of the frequency spectrum component on the low frequency side by the calculation unit, there are many structures of high frequency components or many structures of low frequency components in the image. I know. Further, when there are many structures of high frequency components in the image, poor visibility occurs. Therefore, by comparing the ratio calculated by the calculation unit with the predetermined threshold value, it is possible to accurately determine whether or not the visibility is poor.
  • the determination unit may determine whether or not the poor visibility has occurred based on the oscillation conditions of the laser beam emitted by the laser pulse generator.
  • the size of the calculus fragment when the calculus is crushed by the laser beam changes depending on the oscillation conditions such as the output of the laser beam to be irradiated and the pulse width. Then, the possibility that the image looks muddy differs depending on the size of the stone piece. Therefore, it is possible to determine poor visibility based on the oscillation conditions of the laser beam.
  • the determination unit may determine that the poor visibility has occurred when the oscillation conditions satisfy all of the following conditional expressions (1) to (3).
  • the wavelength of the laser beam is 1900 nm to 3000 nm (1)
  • the energy of the laser beam is 200 mJ to 400 mJ (2)
  • the frequency of the laser beam is 50 Hz to 80 Hz (3)
  • the calculus can be crushed into relatively small particles. Then, in that case, there is a high possibility that the image looks muddy because the illumination light is backscattered by Mie scattering. Therefore, it is possible to accurately determine whether or not visibility is poor depending on whether or not the oscillation conditions of the laser beam emitted from the laser pulse generator satisfy all the conditional expressions (1) to (3). can.
  • the light source includes a xenon lamp and an interference filter that is detachably arranged in the optical path of the illumination light emitted from the xenon lamp, and the control unit relates to the optical path of the illumination light.
  • the control unit relates to the optical path of the illumination light.
  • control unit simply switches the insertion / removal of the interference filter between normal observation and when poor visibility occurs, and while normal observation illuminates white light, blue when poor visibility occurs. It is possible to irradiate the illumination light of the area.
  • the light source may include a plurality of LED light sources having different colors of emitted light
  • the control unit may switch the spectral spectrum of the illumination light by changing the LED light source to be driven. good.
  • control unit simply changes the LED light source that emits light between normal observation and when poor visibility occurs, and while normal observation illuminates white light, when poor visibility occurs, the blue region It is possible to irradiate the illumination light.
  • the light source includes an LED light source and an optical filter that is detachably arranged in the optical path of the illumination light emitted from the LED light source, and the control unit relates to the optical path of the illumination light.
  • the control unit relates to the optical path of the illumination light.
  • control unit simply switches the insertion and removal of the optical filter between normal observation and when poor visibility occurs, and while normal observation illuminates white light, blue when poor visibility occurs. It is possible to irradiate the illumination light of the area.
  • a second aspect of the present invention is an endoscopic system including a laser pulse generator that irradiates a stone with a laser beam and any of the above endoscopic devices.
  • the light in the blue region may be light having the strongest wavelength of 500 nm or less.
  • the determination unit may determine whether or not the poor visibility has occurred based on a parameter relating to the amount of a high frequency component higher than a predetermined frequency in the image.
  • the parameter may be a frequency spectrum component.
  • the endoscope device includes a calculation unit that calculates the ratio of the integrated value of the frequency spectrum component higher than the predetermined frequency to the integrated value of the frequency spectrum component lower than the predetermined frequency.
  • the determination unit may determine that the poor visibility has occurred.
  • the determination unit may determine whether or not the poor visibility has occurred based on the oscillation conditions of the laser beam emitted by the laser pulse generator.
  • the determination unit may determine that the poor visibility has occurred when the oscillation conditions satisfy all of the following conditional expressions (1) to (3).
  • the wavelength of the laser beam is 1900 nm to 3000 nm (1)
  • the energy of the laser beam is 200 mJ to 400 mJ (2)
  • the frequency of the laser beam is 50 Hz to 80 Hz (3)
  • the light source includes a xenon lamp and an interference filter that is detachably arranged in the optical path of the illumination light emitted from the xenon lamp, and the control unit relates to the optical path of the illumination light.
  • the control unit relates to the optical path of the illumination light.
  • the light source may include a plurality of LED light sources having different colors of emitted light
  • the control unit may switch the spectral spectrum of the illumination light by changing the LED light source to be driven. good.
  • the light source includes an LED light source and an optical filter that is detachably arranged in the optical path of the illumination light emitted from the LED light source, and the control unit relates to the optical path of the illumination light.
  • the control unit relates to the optical path of the illumination light.
  • the endoscope system 1 includes a laser pulse generator 3 used for urinary calculus treatment and the like, and an endoscope device 5 for observing an observation area in a patient's body cavity. And have.
  • the laser pulse generator 3 crushes the calculus by irradiating the calculus in the patient's body cavity with a laser beam.
  • the laser pulse generator 3 includes a laser oscillator 7 that oscillates a laser beam and a laser guide 9 that guides the laser beam emitted from the laser oscillator 7 into the body cavity of a patient.
  • the laser oscillator 7 can change the laser pulse width, and can crush the calculus into large pieces (Fragmentation) or crush the calculus into fine particles (Dusting).
  • the endoscope device 5 directs the elongated soft insertion portion 11 inserted into the patient's body, the light source unit (light source) 13 that generates illumination light, and the illumination light emitted from the light source unit 13 toward the observation region.
  • a monitor (not shown) that displays an endoscope image (image) generated by the image processing unit 19 is connected to the endoscope device 5.
  • the illumination unit 15 includes a light guide fiber 21 arranged in the insertion portion 11 along the longitudinal direction, and an illumination optical system 23 arranged at the tip end 11a of the insertion portion 11.
  • the light guide fiber 21 guides the illumination light emitted from the light source unit 13 from the base end of the insertion portion 11 to the vicinity of the tip end 11a.
  • the illumination optical system 23 irradiates the observation region facing the tip 11a of the insertion portion 11 with the illumination light emitted from the tip of the light guide fiber 21.
  • the imaging unit 17 is provided near the tip 11a of the insertion portion 11.
  • the image pickup unit 17 includes an objective lens 25 that collects the return light (reflected light) returned from the observation region irradiated with the illumination light, a CCD (Charge Coupled Device) that captures the return light collected by the objective lens 25, and the like. It includes an image pickup device (imaging unit) 27. The image information acquired by the image sensor 27 is sent to the image processing unit 19.
  • the insertion portion 11 is provided with a channel 11b penetrating in the longitudinal direction of the insertion portion 11.
  • the laser guide 9 of the laser pulse generator 3 is inserted through the channel 11b.
  • the laser guide 9 projects from the tip 11a of the insertion portion 11 through the channel 11b and is arranged at a position facing the calculus in the body cavity.
  • the laser beam guided from the laser oscillator 7 by the laser guide 9 irradiates the stone.
  • the channel 11b is also used for the purpose of sending the perfusate in order to secure the field of view by the endoscope device 5.
  • a liquid feeding means such as a syringe or a pump (not shown) is connected to the base end of the channel 11b. The liquid feeding means discharges the perfusate from the tip 11a of the insertion portion 11 via the channel 11b.
  • the image processing unit 19 generates an endoscopic image in the observation area based on the image information sent from the image sensor 27. Further, the image processing unit 19 determines whether or not the visibility is poor in the field of view of the image pickup device 27 due to the influence of the calculus fragments crushed by the laser pulse generator 3, that is, the calculus fragments.
  • the image processing unit 19 determines whether or not visibility is poor due to calculus fragments based on a parameter relating to the amount of high-frequency components higher than a predetermined frequency in the endoscopic image acquired by the image sensor 27. ..
  • a method of determining whether or not the visibility is poor by the image processing unit 19 will be described in detail.
  • the image processing unit 19 Fourier transforms the brightness signal of the generated endoscopic image, and calculates the ratio of the integrated value of the frequency spectrum component on the high frequency side and the integrated value of the frequency spectrum component on the low frequency side of the predetermined threshold value. calculate. From this, it can be seen whether there are many structures of high-frequency components or many structures of low-frequency components in the endoscopic image. When there are many structures of high frequency components, the field of view of the image sensor 27 is cloudy.
  • L be the length (number of pixels) of the opposite sides of the endoscopic image
  • Sl be the integrated value of the frequency spectrum component below the predetermined threshold value
  • Sh be the integrated value of the frequency spectrum component above the predetermined threshold value.
  • the image processing unit 19 determines that there are many structures of high-frequency components in the endoscopic image and poor visibility due to stone fragments
  • the image processing unit 19 determines.
  • the predetermined threshold value for example, a frequency of 52 cycl / L, which is a value obtained from an experiment, is used.
  • FIG. 2 is an example of an FFT image (fast Fourier transform image), and the region surrounded by the square frame in FIG. 2 shows a region having a frequency of 52 cyc / L.
  • the light source unit 13 includes an LED light source 29 that can change the color of the emitted light, and a light source control unit 31 that controls the LED light source 29.
  • the LED light source 29 includes a B-LED 33B having a peak intensity in the blue wavelength region, a G-LED 33G having a peak intensity in the green wavelength region, and an R-LED 33R having a peak intensity in the red wavelength region. ..
  • the light source unit 13 combines the illumination light emitted from the LEDs 33B, 33G, 33R with the mirror 35 and the dichroic mirrors 37A, 37B for synthesizing the illumination light of the white light, and the combined white light illumination. It includes a condensing lens 39 that condenses light on the incident end of the light guide fiber 21 so that the light is incident on the light guide fiber 21.
  • the determination result by the image processing unit 19 is input to the light source control unit 31.
  • the light source control unit 31 switches the spectral spectrum of the illumination light generated from the light source unit 13 by controlling the outputs of the LEDs 33B, 33G, and 33R. Specifically, the light source control unit 31 drives the LEDs 33B, 33G, and 33R to drive the light source unit when the image processing unit 19 inputs the determination result that the visibility is not poor due to the stone fragments. Illumination light of white light is emitted from 13.
  • the light source control unit 31 increases the amount of emitted light of the B-LED33B, while the G-LED33G and R- By reducing the amount of emitted light of the LED 33R, the illumination light emitted from the light source unit 13 is switched to the light in the blue region.
  • the wavelength having the strongest intensity is 500 nm or less.
  • the light in the blue region of is emitted from the light source unit 13.
  • the vertical axis represents the intensity of the illumination light (AU), and the horizontal axis represents the wavelength of the illumination light (nm). The same is true in FIG.
  • the image processing unit 19 and the light source control unit 31 are realized by at least one processor and storage device including hardware. That is, the image processing program and the light source control program are stored in the storage device. Then, the processor executes the above processing by the image processing unit 19 according to the image processing program, and executes the above control of each LED 33B, 33G, 33R by the light source control unit 31 according to the light source control program.
  • the image processing unit 19 and the light source control unit 31 may include a processor and a storage unit, respectively.
  • the insertion unit 11 is inserted into the urinary tract from the ureter ostium in the bladder of the patient, and the light source control unit 31 Is emitted from the light source unit 13 to illuminate white light.
  • the perfusate liquid for securing the field of view by the endoscope device 5 is discharged from the tip end 11a of the insertion portion 11 by the liquid feeding means.
  • the illumination light emitted from the light source unit 13 is guided by the light guide fiber 21 to the vicinity of the tip 11a of the insertion portion 11. Then, the illumination light emitted from the tip of the light guide fiber 21 is irradiated to the observation region in the urinary tract facing the tip 11a of the insertion portion 11 by the illumination optical system 23.
  • the return light returned from the observation area in the urinary tract by being irradiated with the illumination light of white light is collected by the objective lens 25 and then photographed by the image sensor 27.
  • the image sensor 27 acquires image information of the observation region in the urinary tract, and the image processing unit 19 generates an endoscopic image in the urinary tract.
  • the generated endoscopic image is displayed on the monitor.
  • the operator makes the laser guide 9 face the stone in the urinary tract while looking at the endoscopic image displayed on the monitor.
  • the calculus is crushed by driving the laser pulse generator 3 and irradiating the calculus with a laser beam.
  • the illumination light of the endoscope device 5 is scattered by the stone fragments, the visibility of the image pickup device 27 deteriorates, for example, as shown in FIG.
  • the illumination light is reflected and scattered by relatively large stone fragments that are visible to the naked eye, a large number of glittering bright spots are generated in the endoscopic image.
  • the illumination light is backscattered by Mie scattering due to fine stone fragments that are invisible to the naked eye, the endoscopic image looks muddy.
  • the image processing unit 19 determines whether or not the visibility is poor due to the calculus fragments crushed by the laser pulse generator 3 in the field of view of the image pickup device 27. Specifically, among the integrated values of the frequency spectrum components of the brightness signal of the endoscopic image generated by the image processing unit 19, the integrated value Sl of the frequency spectrum components having a frequency of less than 52 cycl / L and the frequency of 52 cycl / L or more. The ratio of the frequency spectrum component of the above to the integrated value Sh is calculated. Then, the image processing unit 19 determines that the visibility is poor when Sh / Sl ⁇ 20, and that the visibility is not poor when Sh / Sl ⁇ 20.
  • the light source control unit 31 continues to emit white illumination light from the light source unit 13. As a result, the color of the endoscopic image can be ensured.
  • the light source control unit 31 emits illumination light emitted from the light source unit 13 in the blue region. Can be switched to light. As a result, poor visibility due to stone fragments is suppressed, and the visibility of the endoscope device 5 is ensured.
  • the image processing unit 19 determines whether or not the visibility is poor due to the stone fragments in the field of view of the image pickup element 27, and the visibility is poor.
  • the light source control unit 31 automatically switches the illumination light emitted from the light source unit 13 from the illumination light of the white light to the light in the blue region.
  • the light source unit 13 includes a plurality of LEDs 33B, 33G, 33R, and the light source control unit 31 controls the output of each LED 33B, 33G, 33R.
  • the light source unit 13 is detachably arranged in the optical path of the xenon lamp (Xe lamp) 41 and the illumination light emitted from the xenon lamp 41. And may be provided.
  • the light source unit 13 may include a spectrum control unit (control unit) 45 for controlling the insertion / removal of the interference filter 43 instead of the light source control unit 31. Then, the spectrum control unit 45 may switch the spectral spectrum of the illumination light by inserting and removing the interference filter 43 from the optical path of the illumination light emitted from the xenon lamp 41.
  • a spectrum control unit control unit 45 for controlling the insertion / removal of the interference filter 43 instead of the light source control unit 31. Then, the spectrum control unit 45 may switch the spectral spectrum of the illumination light by inserting and removing the interference filter 43 from the optical path of the illumination light emitted from the xenon lamp 41.
  • the determination result by the image processing unit 19 is input to the spectrum control unit 45.
  • the spectrum control unit 45 may be realized by the processor and the storage device described above. That is, the spectrum control program may be stored in the storage device. Then, the processor may execute the above control by the spectrum control unit 45 according to the spectrum control program.
  • the spectrum control unit 4 may include a processor and a storage unit.
  • the interference filter 43 for example, a bandpass filter having a characteristic of blocking wavelengths in a region other than the blue region is used.
  • the interference filter 43 is inserted into the optical path of the illumination light emitted from the xenon lamp 41, for example, as shown in FIG. 6, light in the blue region having the strongest wavelength of 500 nm or less is emitted from the light source unit 13. NS.
  • the spectrum control unit 45 removes the interference filter 43 from the optical path of the illumination light.
  • the light source unit 13 emits the illumination light of the white light emitted from the xenon lamp 41 as it is, and irradiates the observation area.
  • the spectrum control unit 45 inserts the interference filter 43 on the optical path of the illumination light. ..
  • the illumination light emitted from the xenon lamp 41 only the light in the blue region that has passed through the interference filter 43 is emitted from the light source unit 13 and is irradiated in the observation region.
  • the spectrum control unit 45 automatically switches the insertion / removal of the interference filter 43 between the time of normal observation and the time of occurrence of poor visibility, so that the illumination light of white light is irradiated during normal observation and the visibility is poor. When it occurs, the illumination light in the blue region is irradiated.
  • the color of the endoscopic image can be ensured during normal observation where there is no poor visibility due to stone fragments, and the perfusion rate can be increased when poor visibility due to stone fragments occurs. It is possible to secure visibility without any problems.
  • the endoscope system 51 according to the present embodiment is different from the first embodiment in that it includes an oscillation condition determination unit (determination unit) 53 for determining the oscillation condition of the laser beam by the laser oscillator 7. different.
  • the parts having the same configuration as the endoscope system 1 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the oscillation condition determination unit 53 determines whether or not visibility is poor due to calculus fragments based on the oscillation conditions of the laser beam emitted by the laser pulse generator 3. Specifically, the oscillation condition determination unit 53 determines whether or not the oscillation condition of the laser oscillator 7 satisfies the following conditional expressions (1) to (3).
  • the oscillation condition determination unit 53 determines that a poor visibility has occurred when the oscillation conditions of the laser oscillator 7 satisfy all the conditional expressions (1) to (3), and the conditional equations (1) to (3). If any one of) is not satisfied, it is determined that the visibility is not poor.
  • the wavelength of the laser light emitted from the laser oscillator 7 is 1900 nm to 3000 nm (1)
  • the energy of the laser beam emitted from the laser oscillator 7 is 200 mJ to 400 mJ (2)
  • the frequency of the laser beam emitted from the laser oscillator 7 is 50 Hz to 80 Hz (3)
  • the oscillation condition determination unit 53 is realized by the processor and storage device described above. That is, the oscillation control program is stored in the storage device. Then, the processor executes the above processing by the oscillation condition determination unit 53 according to the oscillation control program.
  • the oscillation condition determination unit 53 may include a processor and a storage unit. The determination result by the oscillation condition determination unit 53 is sent to the light source control unit 31.
  • the light source control unit 31 When the light source control unit 31 inputs the determination result that the visibility is not deteriorated from the oscillation condition determination unit 53, the light source control unit 31 drives the LEDs 33B, 33G, 33R to illuminate the white light from the light source unit 13. Is ejected. Further, when the determination result that the visibility is poor is input from the oscillation condition determination unit 53, the light source control unit 31 increases the amount of light emitted from the B-LED33B, while the G-LED33G and the R-LED33R are emitted. By reducing the amount of light, the illumination light emitted from the light source unit 13 is switched to the light in the blue region.
  • the calculus can be crushed into relatively small particles. If the stone fragments are in the form of relatively small particles, the endoscopic image is likely to appear muddy. On the other hand, when the oscillation condition of the laser beam does not satisfy any one of the conditional expressions (1) to (3), the stone fragments are unlikely to be in the form of small particles, and it is unlikely that the endoscopic image looks muddy. ..
  • the light source control unit 31 automatically switches the illumination light emitted from the light source unit 13 to the light in the blue region.
  • the light source unit 13 includes a xenon lamp 41 and an interference filter 43, and replaces the light source control unit 31 with a spectrum control unit (control unit) 45. It may be prepared. Then, the spectrum control unit 45 switches the spectral spectrum of the illumination light by inserting and removing the interference filter 43 from the optical path of the illumination light emitted from the xenon lamp 41 according to the determination result by the oscillation condition determination unit 53. It may be that.
  • the oscillation condition determination unit 53 determines that the visibility is poor, and the spectrum control unit 45 determines that the illumination light is emitted.
  • the interference filter 43 may be inserted on the optical path.
  • any one of the conditional expressions (1) to (3) is not satisfied by the oscillation condition determination unit 53, it is determined that the visibility is not poor, and the spectrum control unit 45 determines from the optical path of the illumination light.
  • the interference filter 43 may be detached.
  • the light source unit 13 may include an LED light source that generates illumination light of white light and an optical filter (both not shown) that are detachably arranged in the optical path of the illumination light emitted from the LED light source. good.
  • the light source control unit 31 switches the spectral spectrum of the illumination light by inserting and removing an optical filter from the optical path of the illumination light according to the determination result by the image processing unit 19 or the oscillation condition determination unit 53. May be good.
  • the optical filter for example, a color filter, a low-pass filter, a band-pass filter, or the like that transmits only light in the blue region may be adopted.
  • the present invention is not limited to the one applied to each of the above embodiments and modifications, and may be applied to an embodiment in which these embodiments and modifications are appropriately combined, and the present invention is not particularly limited. ..
  • the urinary tract stone treatment has been described as an example, but for example, it may be applied to other treatments such as bile duct stone treatment.

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Abstract

照明光の分光スペクトルを切り替え可能な光源ユニット（１３）と、照明光の反射光を受光することによって画像を取得する撮像素子（２７）と、撮像素子（２７）の視野内において、レーザパルス発生装置（３）からのレーザ光の照射によって破砕された結石片による視界不良が生じているか否かを判定する画像処理部（１９）と、画像処理部（１９）による判定結果に基づいて光源ユニット（１３）を制御する光源制御部（３１）とを備え、光源制御部（３１）が、画像処理部（１９）によって視界不良が生じていないと判定された場合は、光源ユニット（１３）から白色光の照明光を射出させ、視界不良が生じていると判定された場合は、光源ユニット（１３）から射出させる照明光を青色領域の光に切り替える内視鏡装置（５）である。

Description

内視鏡装置および内視鏡システム
　本発明は、内視鏡装置および内視鏡システムに関するものである。
　近年、腎盂尿管鏡による経尿道的結石破砕術（ＴＵＬ）において、結石を細かく破砕するダスティングと呼ばれる手技が注目されている。ダスティングは、結石を灌流と共に体外に排出することができる一方で、破砕中に舞う結石片によって照明光が散乱されることにより内視鏡の視界が悪くなる。
　従来、視界を確保しつつダスティングを行う技術として、照明光を発するチャネルとは別に液体を放出するチャネルを備え、灌流量を増やすことによって結石片を体外に効率的に流し出す内視鏡装置が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
Haberman, Ken, et al. "A dual-channel flexible ureteroscope:evaluation of deflection, flow, illumination, and optics." Journal ofendourology 25.9 (2011): 1411-1414.
　しかしながら、視界を確保するために灌流量を増やすと腎盂内圧が上昇してしまい、敗血症等の合併症のリスクが高まるという不都合がある。
　本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、灌流量を増やすことなく簡易な操作で視界を確保することができる内視鏡装置および内視鏡システムを提供することを目的としている。
　上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
　本発明の第１態様は、照明光の分光スペクトルを切り替え可能な光源と、前記照明光の反射光を受光することによって画像を取得する撮像部と、該撮像部の視野内において、レーザパルス発生装置からのレーザ光の照射によって破砕された結石片による視界不良が生じているか否かを判定する判定部と、該判定部による判定結果に基づいて前記光源を制御する制御部とを備え、該制御部が、前記判定部によって前記視界不良が生じていないと判定された場合は、前記光源から白色光の前記照明光を射出させ、前記視界不良が生じていると判定された場合は、前記光源から射出させる前記照明光を青色領域の光に切り替える内視鏡装置である。
　本態様によれば、光源によって観察領域に照明光が照射され、撮像部によって観察領域の画像が取得される。
　レーザパルス発生装置によって結石を破砕した場合において、結石片によって照明光が散乱されると撮像部の視界が悪くなる。例えば、肉眼で見える程度の比較的大きな結石片によって照明光が反射および散乱されると、画像にキラキラする多数の輝点が生じる。また、肉眼では見えない程度の細かい結石片により、Ｍｉｅ散乱によって照明光が後方散乱されると、画像が濁って見える。
　結石は、概して茶色や黄色のものが多く、分光反射率として青色領域の光の反射率が低い。また、Ｍｉｅ散乱による後方散乱の強度は、照明光の波長が結石片の直径と比較して短いときに弱くなる。そのため、結石片による視界不良が生じている場合は、結石片からの反射率および後方散乱強度が低い青色領域の照明光で観察することが望ましい。一方で、青色領域の光は画像の色味を変えてしまうため、視界不良が発生していない場合は、白色光で観察することが望ましい。
　したがって、判定部により、撮像部の視野内において、結石片による視界不良が生じていないと判定された場合は、制御部によって光源から白色光の照明光が射出され、視界不良が生じていると判定された場合は、制御部によって光源から青色領域の照明光が射出されることにより、通常観察時は画像の色味を確保し、また、結石片による視界不良発生時は灌流量を増やすことなく簡易な操作で視界を確保することができる。
　上記態様においては、前記青色領域の光が、強度が最も強い波長が５００ｎｍ以下の光であってもよい。
　上記態様においては、前記判定部が、前記画像における所定の周波数よりも高い高周波成分の量に関するパラメータに基づいて、前記視界不良が生じているか否かを判定することとしてもよい。また、前記パラメータが周波数スペクトル成分であってもよい。
　結石片によって画像にキラキラした小さな輝点が生じた場合は、画像の輝度信号波形が高周波のノイズが乗った波形になる。したがって、画像における高周波成分の量に関するパラメータに基づいて、視界不良の判定が可能になる。
　上記態様においては、内視鏡装置が、前記所定の周波数よりも高い前記周波数スペクトル成分の積算値と前記所定の周波数よりも低い前記周波数スペクトル成分の積算値との比率を算出する算出部を備え、前記判定部が、前記算出部によって算出された前記比率が前記所定の閾値よりも大きい場合に、前記視界不良が生じていると判定することとしてもよい。
　算出部により、高周波数側の周波数スペクトル成分の積算値と低周波数側の周波数スペクトル成分の積算値との比を取ることによって、画像内に高周波成分の構造が多いのか低周波成分の構造が多いのかが分かる。また、画像内に高周波成分の構造が多い場合は、視界不良が生じる。したがって、算出部によって算出された比率と所定の閾値とを比較することにより、視界不良が生じているか否かを精度よく判定することができる。
　上記態様においては、前記判定部が、前記レーザパルス発生装置が射出する前記レーザ光の発振条件に基づいて、前記視界不良が生じているか否かを判定することとしてもよい。
　レーザ光によって結石を破砕したときの結石片の大きさは、照射するレーザ光の出力およびパルス幅等の発振条件によって変わる。そして、結石片の大きさに応じて、画像が濁って見える可能性が異なる。したがって、レーザ光の発振条件に基づいて、視界不良の判定が可能になる。
　上記態様においては、前記判定部が、前記発振条件が以下の条件式（１）～（３）をすべて満足する場合に、前記視界不良が生じていると判定することとしてもよい。
　　前記レーザ光の波長が１９００ｎｍ～３０００ｎｍ　　　（１）
　　前記レーザ光のエネルギが２００ｍＪ～４００ｍＪ　　　（２）
　　前記レーザ光の周波数が５０Ｈｚ～８０Ｈｚ　　　　　　（３）
　レーザ光の発振条件が条件式（１）～（３）をすべて満足すると、結石を比較的小さな粒子状に砕くことができる。そして、その場合は、Ｍｉｅ散乱によって照明光が後方散乱されることにより、画像が濁って見える可能性が高い。したがって、レーザパルス発生装置から射出されるレーザ光の発振条件が条件式（１）～（３）をすべて満足しているか否かによって、視界不良が生じているか否かを精度よく判定することができる。
　上記態様においては、前記光源が、キセノンランプと、該キセノンランプから発せられる前記照明光の光路に挿脱可能に配置された干渉フィルタとを備え、前記制御部が、前記照明光の光路に対して前記干渉フィルタを挿脱することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替えることとしてもよい。
　キセノンランプを用いた構成において、制御部により、通常観察時と視界不良発生時とで干渉フィルタの挿脱を切り替えるだけで、通常観察時には白色光の照明光を照射する一方、視界不良発生時には青色領域の照明光を照射することができる。
　上記態様においては、前記光源が、射出する光の色が異なる複数のＬＥＤ光源を備え、前記制御部が、駆動させる前記ＬＥＤ光源を変更することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替えることとしてもよい。
　この構成によって、制御部により、通常観察時と視界不良発生時とで光を射出させるＬＥＤ光源を変更するだけで、通常観察時には白色光の照明光を照射する一方、視界不良発生時には青色領域の照明光を照射することができる。
　上記態様においては、前記光源が、ＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源から発せられる前記照明光の光路に挿脱可能に配置された光学フィルタとを備え、前記制御部が、前記照明光の光路に対して前記光学フィルタを挿脱することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替えることとしてもよい。
　ＬＥＤ光源を用いた構成において、制御部により、通常観察時と視界不良発生時とで光学フィルタの挿脱を切り替えるだけで、通常観察時には白色光の照明光を照射する一方、視界不良発生時には青色領域の照明光を照射することができる。
　本発明の第２態様は、結石にレーザ光を照射するレーザパルス発生装置と、上記いずれかの内視鏡装置とを備える内視鏡システムである。
　上記態様においては、前記青色領域の光が、強度が最も強い波長が５００ｎｍ以下の光であってもよい。
　上記態様においては、前記判定部が、前記画像における所定の周波数よりも高い高周波成分の量に関するパラメータに基づいて、前記視界不良が生じているか否かを判定することとしてもよい。
　上記態様においては、前記パラメータが周波数スペクトル成分であってもよい。
　上記態様においては、内視鏡装置が、前記所定の周波数よりも高い前記周波数スペクトル成分の積算値と前記所定の周波数よりも低い前記周波数スペクトル成分の積算値との比率を算出する算出部を備え、前記判定部が、前記算出部によって算出された前記比率が前記所定の閾値よりも大きい場合に、前記視界不良が生じていると判定することとしてもよい。
　上記態様においては、前記判定部が、前記レーザパルス発生装置が射出する前記レーザ光の発振条件に基づいて、前記視界不良が生じているか否かを判定することとしてもよい。
　上記態様においては、前記判定部が、前記発振条件が以下の条件式（１）～（３）をすべて満足する場合に、前記視界不良が生じていると判定することとしてもよい。
　　前記レーザ光の波長が１９００ｎｍ～３０００ｎｍ　　　（１）
　　前記レーザ光のエネルギが２００ｍＪ～４００ｍＪ　　　（２）
　　前記レーザ光の周波数が５０Ｈｚ～８０Ｈｚ　　　　　　（３）
　上記態様においては、前記光源が、キセノンランプと、該キセノンランプから発せられる前記照明光の光路に挿脱可能に配置された干渉フィルタとを備え、前記制御部が、前記照明光の光路に対して前記干渉フィルタを挿脱することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替えることとしてもよい。
　上記態様においては、前記光源が、射出する光の色が異なる複数のＬＥＤ光源を備え、前記制御部が、駆動させる前記ＬＥＤ光源を変更することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替えることとしてもよい。
　上記態様においては、前記光源が、ＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源から発せられる前記照明光の光路に挿脱可能に配置された光学フィルタとを備え、前記制御部が、前記照明光の光路に対して前記光学フィルタを挿脱することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替えることとしてもよい。
　本発明によれば、灌流量を増やすことなく簡易な操作で視界を確保することができるという効果を奏する。
本発明の第１実施形態に係る内視鏡システムの全体構成図である。 ＦＦＴ画像における周波数５２ｃｙｃ／Ｌの領域を示す図である。 図１の内視鏡装置によって視界不良発生時に照射する照明光の分光スペクトルの一例を示す図である。 視界不良発生時の内視鏡画像の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態の一変形例に係る内視鏡システムの全体構成図である。 図５の内視鏡装置によって視界不良発生時に照射する照明光の分光スペクトルの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る内視鏡システムの全体構成図である。 本発明の第２実施形態の一変形例に係る内視鏡システムの全体構成図である。
〔第１実施形態〕
　本発明の第１実施形態に係る内視鏡装置および内視鏡システムについて、図面を参照しながら以下に説明する。
　本実施形態に係る内視鏡システム１は、図１に示されるように、尿路結石治療等に用いられるレーザパルス発生装置３と、患者の体腔内の観察領域を観察する内視鏡装置５とを備えている。
　レーザパルス発生装置３は、患者の体腔内の結石にレーザ光を照射することによって、結石を破砕させる。レーザパルス発生装置３は、レーザ光を発振するレーザ発振器７と、レーザ発振器７から発せられたレーザ光を患者の体腔内に導くレーザガイド９とを備えている。レーザ発振器７は、レーザパルス幅を変更可能であり、結石を大き目の破片に砕いたり（Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）、結石を粒子状に細かく砕いたり（Ｄｕｓｔｉｎｇ）することができる。
　内視鏡装置５は、患者の体内に挿入される細長い軟性の挿入部１１と、照明光を発生する光源ユニット（光源）１３と、光源ユニット１３から発せられた照明光を観察領域に向けて照射する照明ユニット１５と、照明光が照射された観察領域の画像情報を取得する撮像ユニット１７と、撮像ユニット１７によって取得された画像情報を処理する画像処理部（判定部、算出部）１９とを備えている。内視鏡装置５には、画像処理部１９によって生成された内視鏡画像（画像）を表示する図示しないモニタが接続されている。
　照明ユニット１５は、挿入部１１内に長手方向に沿って配置されたライトガイドファイバ２１と、挿入部１１の先端１１ａに配置された照明光学系２３とを備えている。
　ライトガイドファイバ２１は、光源ユニット１３から発せられた照明光を挿入部１１の基端から先端１１ａ近傍まで導光する。
　照明光学系２３は、ライトガイドファイバ２１の先端から射出された照明光を挿入部１１の先端１１ａに対向する観察領域に照射する。
　撮像ユニット１７は、挿入部１１の先端１１ａ付近に設けられている。撮像ユニット１７は、照明光が照射された観察領域から戻る戻り光（反射光）を集光する対物レンズ２５と、対物レンズ２５によって集められた戻り光を撮影するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子（撮像部）２７とを備えている。撮像素子２７によって取得された画像情報は画像処理部１９に送られる。
　挿入部１１には、挿入部１１の長手方向に貫通するチャネル１１ｂが設けられている。チャネル１１ｂには、レーザパルス発生装置３のレーザガイド９が挿通される。レーザガイド９は、チャネル１１ｂを通して挿入部１１の先端１１ａから突出され、体腔内の結石に正対した位置に配置される。レーザガイド９によってレーザ発振器７から導光されてきたレーザ光は結石に照射される。
　また、チャネル１１ｂは、内視鏡装置５による視野を確保するため、灌流液を送液する目的にも用いられる。チャネル１１ｂの基端には、図示しないシリンジまたはポンプ等の送液手段が接続されている。送液手段は、チャネル１１ｂを経由させて挿入部１１の先端１１ａから灌流液を放出する。
　画像処理部１９は、撮像素子２７から送られてくる画像情報に基づいて、観察領域の内視鏡画像を生成する。また、画像処理部１９は、レーザパルス発生装置３によって破砕された結石の破片、すなわち結石片の影響により、撮像素子２７の視野内において視界不良が生じているか否かを判定する。
　例えば、画像処理部１９は、撮像素子２７によって取得された内視鏡画像における所定の周波数よりも高い高周波成分の量に関するパラメータに基づいて、結石片による視界不良が生じているか否かを判定する。以下、画像処理部１９による視界不良か否かの判定方法について詳細に説明する。
　画像処理部１９は、生成した内視鏡画像の輝度信号をフーリエ変換し、所定の閾値よりも高周波数側の周波数スペクトル成分の積算値と低周波数側の周波数スペクトル成分の積算値との比率を算出する。これにより、内視鏡画像内に高周波成分の構造が多いのか低周波成分の構造が多いのかが分かる。高周波成分の構造が多い場合は撮像素子２７の視野が濁っている。
　内視鏡画像の横対辺の長さ（画素数）をＬとし、所定の閾値未満の周波数スペクトル成分の積算値をＳｌとし、所定の閾値以上の周波数スペクトル成分の積算値をＳｈとする。画像処理部１９は、Ｓｈ／Ｓｌ≧２０の場合に、内視鏡画像内に高周波成分の構造が多く、結石片による視界不良が生じているものと判定し、Ｓｈ／Ｓｌ＜２０の場合に、内視鏡画像内に低周波成分の構造が多く、結石片による視界不良が生じていないものと判定する。所定の閾値としては、例えば、実験から得られた値である周波数５２ｃｙｃ／Ｌが用いられる。図２は、ＦＦＴ画像（高速フーリエ変換画像）の一例であり、図２において四角い枠で囲われた領域は周波数５２ｃｙｃ／Ｌの領域を示している。
　光源ユニット１３は、射出する光の色を変更可能なＬＥＤ光源２９と、ＬＥＤ光源２９を制御する光源制御部３１とを備えている。
　ＬＥＤ光源２９は、青色の波長領域にピーク強度を有するＢ－ＬＥＤ３３Ｂと、緑色の波長領域にピーク強度を有するＧ－ＬＥＤ３３Ｇと、赤色の波長領域にピーク強度を有するＲ－ＬＥＤ３３Ｒとを備えている。
　また、光源ユニット１３は、各ＬＥＤ３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒから射出された照明光を合波することによって白色光の照明光を合成するミラー３５およびダイクロイックミラー３７Ａ，３７Ｂと、合成された白色光の照明光をライトガイドファイバ２１の入射端に集光することによってライトガイドファイバ２１に入射させる集光レンズ３９とを備えている。
　光源制御部３１には、画像処理部１９による判定結果が入力される。光源制御部３１は、各ＬＥＤ３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒの出力を制御することによって、光源ユニット１３から発生させる照明光の分光スペクトルを切り替える。具体的には、光源制御部３１は、画像処理部１９から結石片による視界不良が生じていないとの判定結果が入力された場合は、各ＬＥＤ３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒを駆動させることによって、光源ユニット１３から白色光の照明光を射出させる。
　一方、光源制御部３１は、画像処理部１９から結石片による視界不良が生じているとの判定結果が入力された場合は、Ｂ－ＬＥＤ３３Ｂの出射光量を増加させる一方、Ｇ―ＬＥＤ３３ＧおよびＲ－ＬＥＤ３３Ｒの出射光量を減少させることにより、光源ユニット１３から射出させる照明光を青色領域の光に切り替える。Ｂ－ＬＥＤ３３Ｂの出射光量を増加させる一方、Ｇ－ＬＥＤ３３Ｇの出射光量を減少させるとともに、Ｒ－ＬＥＤ３３Ｒを駆動させなかった場合、例えば、図３に示されるように、強度が最も強い波長が５００ｎｍ以下の青色領域の光が光源ユニット１３から射出される。図３において、縦軸は照明光の強度（Ａ．Ｕ．）を示し、横軸は照明光の波長（ｎｍ）をしている。図６において同様である。
　画像処理部１９および光源制御部３１は、ハードウェアを備える少なくとも１つのプロセッサおよび記憶装置によって実現される。すなわち、記憶装置には、画像処理プログラムおよび光源制御プログラムが記憶されている。そして、プロセッサにより、画像処理プログラムに従って画像処理部１９による上記処理が実行され、光源制御プログラムに従って光源制御部３１による各ＬＥＤ３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒの上記制御が実行される。画像処理部１９および光源制御部３１が、それぞれプロセッサおよび記憶部を備えることとしてもよい。
　次に、本実施形態に係る内視鏡システム１の作用について、以下に説明する。
　本実施形態に係る内視鏡システム１を使用して、例えば尿路結石治療を行う場合は、まず、患者の膀胱内の尿管口から尿管内に挿入部１１を挿入し、光源制御部３１によって光源ユニット１３から白色光の照明光を射出させる。このとき、送液手段によって、内視鏡装置５による視野を確保するための灌流液が挿入部１１の先端１１ａから放出される。
　光源ユニット１３から射出された照明光は、ライトガイドファイバ２１によって挿入部１１の先端１１ａ近傍に導光される。そして、ライトガイドファイバ２１の先端から射出された照明光は、照明光学系２３によって、挿入部１１の先端１１ａに対向する尿管内の観察領域に照射される。
　白色光の照明光が照射されることによって尿管内の観察領域から戻る戻り光は、対物レンズ２５によって集光された後、撮像素子２７によって撮影される。これにより、撮像素子２７によって尿管内の観察領域の画像情報が取得され、画像処理部１９によって尿管内の内視鏡画像が生成される。生成された内視鏡画像はモニタに表示される。
　次いで、操作者は、モニタに表示される内視鏡画像を見ながら、尿管内の結石にレーザガイド９を対向させる。そして、レーザパルス発生装置３を駆動させて結石にレーザ光を照射することによって、結石を破砕する。
　ここで、結石片によって内視鏡装置５の照明光が散乱されると、例えば、図４に示されるように、撮像素子２７の視界が悪くなる。例えば、肉眼で見える程度の比較的大きな結石片によって照明光が反射および散乱されると、内視鏡画像にキラキラする多数の輝点が生じる。また、肉眼では見えない程度の細かい結石片により、Ｍｉｅ散乱によって照明光が後方散乱されると、内視鏡画像が濁って見える。
　結石は、概して茶色や黄色のものが多く、分光反射率として青色領域の光の反射率が低い。また、Ｍｉｅ散乱による後方散乱の強度は、照明光の波長が結石片の直径と比較して短いときに弱くなる。そのため、結石片による視界不良が生じている場合は、結石片からの反射率および後方散乱強度が低い青色領域の照明光によって観察することが望ましい。一方で、青色領域の光は内視鏡画像の色味を変えてしまうため、結石片による視界不良が発生していない通常観察時等の場合は、白色光によって観察することが望ましい。
　内視鏡装置５では、画像処理部１９により、撮像素子２７の視野内において、レーザパルス発生装置３によって破砕された結石片による視界不良が生じているか否かが判定される。具体的には、画像処理部１９により、生成された内視鏡画像の輝度信号の周波数スペクトル成分の積算値のうち、周波数５２ｃｙｃ／Ｌ未満の周波数スペクトル成分の積算値Ｓｌと周波数５２ｃｙｃ／Ｌ以上の周波数スペクトル成分の積算値Ｓｈとの比率が算出される。そして、画像処理部１９により、Ｓｈ／Ｓｌ≧２０の場合は視界不良と判定され、Ｓｈ／Ｓｌ＜２０の場合は視界不良が生じていないと判定される。
　画像処理部１９により、撮像素子２７の視野内において結石片による視界不良が生じていないと判定された場合は、光源制御部３１によって、光源ユニット１３から白色光の照明光が射出され続け
る。これにより、内視鏡画像の色味を確保することができる。
　一方、画像処理部１９により、撮像素子２７の視野内において結石片による視界不良が生じていると判定された場合は、光源制御部３１によって、光源ユニット１３から射出される照明光が青色領域の光に切り替えられる。これにより、結石片による視界不良が抑制され、内視鏡装置５の視界が確保される。
　以上説明したように、本実施形態に係る内視鏡システム１によれば、画像処理部１９により、撮像素子２７の視野内において結石片による視界不良が生じているか否かが判定され、視界不良が生じていると判定された場合は、光源制御部３１により、光源ユニット１３から射出される照明光が白色光の照明光から青色領域の光に自動的に切り替えられる。これにより、結石片による視界不良が生じていない通常観察時等の場合は内視鏡画像の色味を確保し、また、結石片による視界不良発生時は、灌流量を増やすことなく簡易な操作で視界を確保することができる。
　本実施形態は以下の構成に変形することができる。
　本実施形態においては、光源ユニット１３が、複数のＬＥＤ３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒを備え、光源制御部３１によって各ＬＥＤ３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒの出力を制御することとした。これに代えて、例えば、図５に示されるように、光源ユニット１３が、キセノンランプ（Ｘｅランプ）４１と、キセノンランプ４１から発せられる照明光の光路に挿脱可能に配置された干渉フィルタ４３とを備えることとしてもよい。
　また、光源ユニット１３が、光源制御部３１に代えて、干渉フィルタ４３の挿脱を制御するスペクトル制御部（制御部）４５を備えることとしてもよい。そして、スペクトル制御部４５が、キセノンランプ４１から発せられる照明光の光路に対して干渉フィルタ４３を挿脱することによって、照明光の分光スペクトルを切り替えることとしてもよい。
　スペクトル制御部４５には、画像処理部１９による判定結果が入力される。スペクトル制御部４５は、上述したプロセッサおよび記憶装置によって実現されることとしてもよい。すなわち、記憶装置にスペクトル制御プログラムが記憶されていることとしてもよい。そして、プロセッサにより、スペクトル制御プログラムに従って、スペクトル制御部４５による上記制御が実行されることとしてもよい。スペクトル制御部４が、プロセッサおよび記憶部を備えることとしてもよい。
　干渉フィルタ４３としては、例えば、青色領域以外の領域の波長を遮断する特性を有するバンドパスフィルタが用いられる。キセノンランプ４１から発せられる照明光の光路に干渉フィルタ４３が挿入されると、例えば、図６に示されるように、強度が最も強い波長が５００ｎｍ以下の青色領域の光が光源ユニット１３から射出される。
　画像処理部１９により、撮像素子２７の視野内において結石片による視界不良が生じていないと判定された場合は、スペクトル制御部４５によって、照明光の光路上から干渉フィルタ４３が脱離される。これにより、キセノンランプ４１から射出された白色光の照明光がそのまま光源ユニット１３が射出され、観察領域に照射される。
　一方、画像処理部１９により、撮像素子２７の視野内において結石片による視界不良が生じていると判定された場合は、スペクトル制御部４５によって、照明光の光路上に干渉フィルタ４３が挿入される。これにより、キセノンランプ４１から射出される照明光のうち干渉フィルタ４３を通過した青色領域の光のみが光源ユニット１３が射出され、観察領域に照射される。
　本変形例によれば、スペクトル制御部４５によって通常観察時と視界不良発生時とで干渉フィルタ４３の挿脱が自動的に切り替えられることにより、通常観察時には白色光の照明光が照射され、視界不良発生時には青色領域の照明光が照射される。これにより、簡易な操作で、結石片による視界不良が生じていない通常観察時等の場合は内視鏡画像の色味を確保し、また、結石片による視界不良発生時は灌流量を増やすことなく視界を確保することができる。
〔第２実施形態〕
　次に、本発明の第２実施形態に係る内視鏡システムについて説明する。
　本実施形態に係る内視鏡システム５１は、図７に示されるように、レーザ発振器７によるレーザ光の発振条件を判定する発振条件判定部（判定部）５３を備える点で第１実施形態と異なる。
　以下、第１実施形態に係る内視鏡システム１と構成を共通する箇所には、同一符号を付して説明を省略する。
　発振条件判定部５３は、レーザパルス発生装置３が射出するレーザ光の発振条件に基づいて、結石片による視界不良が生じているか否かを判定する。具体的には、発振条件判定部５３は、レーザ発振器７の発振条件が以下の条件式（１）～（３）を満足するか否かを判定する。
　そして、発振条件判定部５３は、レーザ発振器７の発振条件が条件式（１）～（３）をすべて満足する場合は視界不良が生じているものと判定し、条件式（１）～（３）のいずれか１つでも満たさない場合は視界不良が生じていないものと判定する。
　レーザ発振器７から発せられるレーザ光の波長が１９００ｎｍ～３０００ｎｍ　（１）
　レーザ発振器７から発せられるレーザ光のエネルギが２００ｍＪ～４００ｍＪ　（２）
　レーザ発振器７から発せられるレーザ光の周波数が５０Ｈｚ～８０Ｈｚ　　　　（３）
　発振条件判定部５３は、上述したプロセッサおよび記憶装置によって実現される。すなわち、記憶装置に発振制御プログラムが記憶されている。そして、プロセッサにより、発振制御プログラムに従って、発振条件判定部５３による上記処理が実行される。発振条件判定部５３が、プロセッサおよび記憶部を備えることとしてもよい。発振条件判定部５３による判定結果は、光源制御部３１に送られる。
　光源制御部３１は、発振条件判定部５３から視界不良が生じていないとの判定結果が入力された場合は、各ＬＥＤ３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒを駆動させることによって、光源ユニット１３から白色光の照明光を射出させる。また、光源制御部３１は、発振条件判定部５３から視界不良が生じているとの判定結果が入力された場合は、Ｂ－ＬＥＤ３３Ｂ出射光量を増加させる一方、Ｇ－ＬＥＤ３３ＧおよびＲ－ＬＥＤ３３Ｒの出射光量を減少させることによって、光源ユニット１３から射出させる照明光を青色領域の光に切り替える。
　レーザ光の発振条件が条件式（１）～（３）をすべて満足すると、結石を比較的小さな粒子状に砕くことができる。結石片が比較的小さな粒子状の場合は、内視鏡画像が濁って見える可能性が高い。一方、レーザ光の発振条件が条件式（１）～（３）のいずれか１つでも満たさない場合は、結石片は小さな粒子状になり難く、内視鏡画像が濁って見える可能性は低い。
　本実施形態に係る内視鏡システム５１によれば、レーザ発振器７の発振条件が条件式（１）～（３）をすべて満足している場合は、結石片による視界不良が生じていると判定され、光源制御部３１によって、光源ユニット１３から射出される照明光が青色領域の光に自動的に切り替えられる。これにより、結石片による視界不良が生じていない場合は内視鏡画像の色味を確保し、また、結石片による視界不良発生時は、灌流量を増やすことなく簡易な操作で視界を確保することができる。
　本変形例は以下の構成に変形することができる。
　本実施形態においても、例えば、図８に示されるように、光源ユニット１３が、キセノンランプ４１と、干渉フィルタ４３とを備え、光源制御部３１に代えて、スペクトル制御部（制御部）４５を備えることとしてもよい。そして、スペクトル制御部４５が、発振条件判定部５３による判定結果に応じて、キセノンランプ４１から発せられる照明光の光路に対して干渉フィルタ４３を挿脱することによって、照明光の分光スペクトルを切り替えることとしてもよい。
　すなわち、発振条件判定部５３により、レーザ発振器７の発振条件が条件式（１）～（３）をすべて満足する場合は視界不良が生じていると判定され、スペクトル制御部４５によって、照明光の光路上に干渉フィルタ４３が挿入されることとしてもよい。一方、発振条件判定部５３により、条件式（１）～（３）のいずれか１つでも満たさない場合は視界不良が生じていないと判定され、スペクトル制御部４５によって、照明光の光路上から干渉フィルタ４３が脱離されることとしてもよい。
　上記各実施形態は以下の構成に変形することができる。
　例えば、光源ユニット１３が、白色光の照明光を発生するＬＥＤ光源と、ＬＥＤ光源から発せられる照明光の光路に挿脱可能に配置された光学フィルタ（いずれも図示略）とを備えることとしてもよい。
　そして、光源制御部３１が、画像処理部１９または発振条件判定部５３による判定結果に応じて、照明光の光路に対して光学フィルタを挿脱することによって、照明光の分光スペクトルを切り替えることとしてもよい。光学フィルタとしては、例えば、青色領域の光だけを透過させるカラーフィルタ、ローパスフィルタまたはバンドパスフィルタ等を採用することとしてもよい。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記各実施形態および変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。また、上記各実施形態においては、尿路結石治療を例示して説明したが、例えば、胆管結石治療等の他の治療に適用することとしてもよい。
　１，５１　　内視鏡システム
　３　　　　　レーザパルス発生装置
　５　　　　　内視鏡装置
　１３　　　　光源ユニット（光源）
　１９　　　　画像処理部（判定部、算出部）
　２７　　　　撮像素子（撮像部）
　３１　　　　光源制御部（制御部）
　４３　　　　干渉フィルタ
　４５　　　　スペクトル制御部（制御部）
　５３　　　　発振条件判定部（判定部）

Claims (20)

  1. 　照明光の分光スペクトルを切り替え可能な光源と、
    　前記照明光の反射光を受光することによって画像を取得する撮像部と、
    　該撮像部の視野内において、レーザパルス発生装置からのレーザ光の照射によって破砕された結石片による視界不良が生じているか否かを判定する判定部と、
    　該判定部による判定結果に基づいて前記光源を制御する制御部とを備え、
    　該制御部が、前記判定部によって前記視界不良が生じていないと判定された場合は、前記光源から白色光の前記照明光を射出させ、前記視界不良が生じていると判定された場合は、前記光源から射出させる前記照明光を青色領域の光に切り替える内視鏡装置。
  2. 　前記青色領域の光が、強度が最も強い波長が５００ｎｍ以下の光である請求項１に記載の内視鏡装置。
  3. 　前記判定部が、前記画像における所定の周波数よりも高い高周波成分の量に関するパラメータに基づいて、前記視界不良が生じているか否かを判定する請求項１に記載の内視鏡装置。
  4. 　前記パラメータが周波数スペクトル成分である請求項３に記載の内視鏡装置。
  5. 　前記所定の周波数よりも高い前記周波数スペクトル成分の積算値と前記所定の周波数よりも低い前記周波数スペクトル成分の積算値との比率を算出する算出部を備え、
    　前記判定部が、前記算出部によって算出された前記比率が前記所定の閾値よりも大きい場合に、前記視界不良が生じていると判定する請求項４に記載の内視鏡装置。
  6. 　前記判定部が、前記レーザパルス発生装置が射出する前記レーザ光の発振条件に基づいて、前記視界不良が生じているか否かを判定する請求項１に記載の内視鏡装置。
  7. 　前記判定部が、前記発振条件が以下の条件式（１）～（３）をすべて満足する場合に、前記視界不良が生じていると判定する請求項６に記載の内視鏡装置。
    　　前記レーザ光の波長が１９００ｎｍ～３０００ｎｍ　　　（１）
    　　前記レーザ光のエネルギが２００ｍＪ～４００ｍＪ　　　（２）
    　　前記レーザ光の周波数が５０Ｈｚ～８０Ｈｚ　　　　　　（３）
  8. 　前記光源が、キセノンランプと、該キセノンランプから発せられる前記照明光の光路に挿脱可能に配置された干渉フィルタとを備え、
    　前記制御部が、前記照明光の光路に対して前記干渉フィルタを挿脱することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替える請求項１に記載の内視鏡装置。
  9. 　前記光源が、射出する光の色が異なる複数のＬＥＤ光源を備え、
    　前記制御部が、駆動させる前記ＬＥＤ光源を変更することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替える請求項１に記載の内視鏡装置。
  10. 　前記光源が、ＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源から発せられる前記照明光の光路に挿脱可能に配置された光学フィルタとを備え、
    　前記制御部が、前記照明光の光路に対して前記光学フィルタを挿脱することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替える請求項１に記載の内視鏡装置。
  11. 　結石にレーザ光を照射するレーザパルス発生装置と、
    　請求項１に記載の内視鏡装置とを備える内視鏡システム。
  12. 　前記青色領域の光が、強度が最も強い波長が５００ｎｍ以下の光である請求項１１に記載の内視鏡システム。
  13. 　前記判定部が、前記画像における所定の周波数よりも高い高周波成分の量に関するパラメータに基づいて、前記視界不良が生じているか否かを判定する請求項１１に記載の内視鏡システム。
  14. 　前記パラメータが周波数スペクトル成分である請求項１３に記載の内視鏡システム。
  15. 　前記所定の周波数よりも高い前記周波数スペクトル成分の積算値と前記所定の周波数よりも低い前記周波数スペクトル成分の積算値との比率を算出する算出部を備え、
    　前記判定部が、前記算出部によって算出された前記比率が前記所定の閾値よりも大きい場合に、前記視界不良が生じていると判定する請求項１４に記載の内視鏡システム。
  16. 　前記判定部が、前記レーザパルス発生装置が射出する前記レーザ光の発振条件に基づいて、前記視界不良が生じているか否かを判定する請求項１１に記載の内視鏡システム。
  17. 　前記判定部が、前記発振条件が以下の条件式（１）～（３）をすべて満足する場合に、前記視界不良が生じていると判定する請求項１６に記載の内視鏡システム。
    　　前記レーザ光の波長が１９００ｎｍ～３０００ｎｍ　　　（１）
    　　前記レーザ光のエネルギが２００ｍＪ～４００ｍＪ　　　（２）
    　　前記レーザ光の周波数が５０Ｈｚ～８０Ｈｚ　　　　　　（３）
  18. 　前記光源が、キセノンランプと、該キセノンランプから発せられる前記照明光の光路に挿脱可能に配置された干渉フィルタとを備え、
    　前記制御部が、前記照明光の光路に対して前記干渉フィルタを挿脱することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替える請求項１１に記載の内視鏡システム。
  19. 　前記光源が、射出する光の色が異なる複数のＬＥＤ光源を備え、
    　前記制御部が、駆動させる前記ＬＥＤ光源を変更することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替える請求項１１に記載の内視鏡システム。
  20. 　前記光源が、ＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源から発せられる前記照明光の光路に挿脱可能に配置された光学フィルタとを備え、
    　前記制御部が、前記照明光の光路に対して前記光学フィルタを挿脱することによって、前記照明光の分光スペクトルを切り替える請求項１１に記載の内視鏡システム。
     
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