(57)【要約】【課題】  装置の小型化およびノイズの低減を実現可能な電子内視鏡システムを提供することを目的とする。【解決手段】  電子内視鏡と導通する患者回路が実装される患者回路基板と、患者回路とアイソレーションデバイスを介して接続される二次回路が実装される二次回路基板と、患者回路基板および二次回路基板へ電源電圧を供給する電源部と、電源部のグランドと等電位である等電位端子と、患者回路と等電位端子との間に接続される第１のコンデンサとを備え、患者回路基板と二次回路基板はお互いに対向するように配置され、第１のコンデンサは、等電位端子の近傍に配置されることを特徴とする電子内視鏡システムが提供される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子内視鏡と導通する患者回路が実装される患者回路基板と、
前記患者回路とアイソレーションデバイスを介して接続される二次回路が実装される二次回路基板と、
前記患者回路基板および二次回路基板へ電源電圧を供給する電源部と、
前記電源部のグランドと等電位である等電位端子と、
前記患者回路と等電位端子との間に接続される第１のコンデンサと、を備え、
前記患者回路基板と二次回路基板は互いに対向するように配置され、
前記第１のコンデンサは、前記等電位端子の近傍に配置されることを特徴とする電子内視鏡システム。
【請求項２】
前記患者回路基板と二次回路基板は、所定の絶縁距離を隔てて対向するよう配置されることを特徴とする請求項１に記載の電子内視システム。
【請求項３】
前記患者回路基板と二次回路基板との間に設けられた絶縁スペーサを更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子内視システム。
【請求項４】
前記アイソレーションデバイスは、前記等電位端子の近傍に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子内視鏡システム。
【請求項５】
前記電源部は、
前記患者回路へ電源電圧を供給する患者側電源と、
前記二次回路へ電源電圧を供給する二次側電源とからなり、
前記患者側電源と二次側電源とは、トランスによって電気的に絶縁されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電子内視鏡システム。
【請求項６】
前記電子内視鏡において発生したノイズを帰還させるための帰還端子と、
前記帰還端子および前記等電位端子との間に接続される第２のコンデンサと、を更に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電子内視鏡システム。
【請求項７】
前記第２のコンデンサは、前記帰還端子および前記等電位端子と着脱自在に接続されることを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡システム。
【請求項８】
電子内視鏡と接続される電子内視鏡用プロセッサであって、
電子内視鏡と導通する患者回路が実装される患者回路基板と、
前記患者回路とアイソレーションデバイスを介して接続される二次回路が実装される二次回路基板と、
前記患者回路基板および二次回路基板へ電源電圧を供給する電源部と、
前記電源部のグランドと等電位である等電位端子と、
前記患者回路と等電位端子との間に接続されるコンデンサと、を備え、
前記患者回路基板と二次回路基板は互いに対向するように配置され、
前記コンデンサは、前記等電位端子の近傍に配置されることを特徴とする電子内視鏡用プロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡システム、詳しくは電子内視鏡システムの患者回路および二次回路における絶縁構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の体腔内を診断又は治療するための内視鏡システムとして、先端部にＣＣＤなどの固体撮像素子を備えた電子内視鏡と、固体撮像素子により生成された画像信号を処理してモニタに出力する電子内視鏡用プロセッサとを備えた電子内視鏡システムが広く知られており、実用に供されている。このような電子内視鏡システムにおいては、電子内視鏡を患者の体内に挿入して使用するため、電子内視鏡用プロセッサやプロセッサに接続される周辺機器からの漏れ電流が、患者の体内に流れ込まないように、電子内視鏡と電子内視鏡用プロセッサとの絶縁性を確保する必要がある。そのため、電子内視鏡用プロセッサにおいて、直接患者と接触する電子内視鏡と導通する処理部を含む患者回路と、モニタなどの周辺装置と導通する処理部を含む二次回路とを電気的に絶縁することが一般的に行われている。
【０００３】
特許文献１には、患者回路と二次回路とを絶縁するための回路構成の一例が記載されている。特許文献１の電子内視鏡装置では、患者回路と出力回路（二次回路）とが同一の基板上に実装される。そして、患者回路および二次回路の信号線を、アイソレーションデバイスを介して接続することで、信号の伝送ラインにおける電気的な絶縁を維持している。さらに、特許文献１の電子内視鏡装置では、基板に所定の絶縁耐圧を確保するための空隙が設けられる。そして、該空隙にアイソレーションデバイスを渡すように配設することで、基板を介して患者回路側に電流が回り込むことを有効に防止する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６６０９９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されるように、患者回路と二次回路とを同一の基板上に形成し、両回路の間に所定の絶縁耐圧を確保するための空隙を設けようとした場合、基板のサイズをある程度大きくする必要がある。これにより、該基板を収納するために、電子内視鏡装置自体の大型化を招いてしまうといった問題がある。
【０００６】
また、電子内視鏡には、体腔内の病変部を処置するための鉗子を、電子内視鏡の挿入部先端まで通すための鉗子チャネルが設けられている。このような鉗子チャネルを用いた処置として、電気メスなどの高周波処置具を鉗子チャネルに挿入し、電子内視鏡の先端から高周波電流を発することにより病変部の切除を行うことが知られている。このように高周波電流を用いて処置を行う場合、患者の体に高周波電流発生装置の対極板を貼り付け、この状態で高周波処置具に高周波電流を流すことにより、患者の体内に流れた電流を、対極板を介して高周波電流発生装置へ戻すことができる。
【０００７】
しかしながら、このとき、患者の体内に流れた電流の大部分は対極板を介して高周波電流発生装置へ戻されるが、残りの一部は漏れ電流（電磁ノイズ）となって画像信号に重畳し、電子内視鏡から電子内視鏡用プロセッサへと伝送されることがある。これに対し、従来の特許文献１に記載される電子内視鏡装置の回路構成では、患者回路および二次回路の間の絶縁しか考慮されていないため、電子内視鏡から伝達される上述のようなノイズについては防ぐことができない。これにより、直接電子内視鏡と導通する患者回路が電子内視鏡からのノイズの影響を受けてしまい、結果として観察画像に乱れが生じるなど、適切に体腔内の観察を行なうことができなくなってしまうといった問題もあった。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、装置の小型化およびノイズの低減を実現可能な電子内視鏡システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明により、電子内視鏡と導通する患者回路が実装される患者回路基板と、患者回路とアイソレーションデバイスを介して接続される二次回路が実装される二次回路基板と、患者回路基板および二次回路基板へ電源電圧を供給する電源部と、電源部のグランドと等電位である等電位端子と、患者回路と等電位端子との間に接続される第１のコンデンサと、を備える電子内視鏡システムが提供される。また、該電子内視鏡システムの患者回路基板と二次回路基板は互いに対向するように配置され、また第１のコンデンサは、等電位端子の近傍に配置されることを特徴とする。
【００１０】
このように構成することで、患者回路が実装される患者回路基板と、二次回路が実装される二次回路基板とを小スペースに配置することが可能となり、電子内視鏡システム全体の小型化を実現することができる。また、電子内視鏡からのノイズが電子内視鏡と導通する患者回路に伝送された場合でも、当該ノイズをコンデンサを介してグランドへ有効に逃がすことができる。また、コンデンサを等電位端子の近傍に配置することで、ノイズの発生源となる配線を短くすることができ、より一層ノイズの低減を図ることが可能となる。
【００１１】
また、患者回路基板と二次回路基板は、所定の絶縁距離を隔てて対向するよう配置されても良い。また、上記電子内視鏡システムは、患者回路基板と二次回路基板との間に設けられた絶縁スペーサを更に備えていても良い。このように、患者回路が実装される患者回路基板と、二次回路が実装される二次回路基板とを、絶縁スペーサによって所定の絶縁距離を保って対向させて配置することで、必要な絶縁耐圧を確保しつつ、小型化を実現することが可能となる。
【００１２】
また、上記アイソレーションデバイスは、等電位端子の近傍に配置されても良い。このように構成することで、ノイズの発生源となる配線を短くすることができ、より一層ノイズの低減を図ることが可能となる。
【００１３】
また、上記電子内視鏡システムにおける電源部は、患者回路へ電源電圧を供給する患者側電源と、二次回路へ電源電圧を供給する二次側電源とからなり、患者側電源と二次側電源とは、トランスによって電気的に絶縁されるよう構成しても良い。このように構成することで、患者側電源および二次側電源における電源線などを発生源とするノイズの影響を防ぐことができる。
【００１４】
また、上記電子内視鏡システムは、電子内視鏡において発生したノイズを帰還させるための帰還端子と、帰還端子および前記等電位端子との間に接続される第２のコンデンサと、を更に備える構成としても良い。また、第２のコンデンサは、帰還端子および等電位端子と着脱自在に接続される構成であっても良い。
【００１５】
上述のように、電子内視鏡の帰還端子から直接ノイズをコンデンサへと逃がすことにより、電子内視鏡において高周波処置具等の影響で発生したノイズの影響をさらに低減することが可能となる。また、第２のコンデンサを自由に着脱できる構成とすることで、必要な場合のみ、第２のコンデンサを接続させて、効率的にノイズの低減を図ることが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明により、電子内視鏡と接続される電子内視鏡用プロセッサであって、電子内視鏡と導通する患者回路が実装される患者回路基板と、患者回路とアイソレーションデバイスを介して接続される二次回路が実装される二次回路基板と、患者回路基板および二次回路基板へ電源電圧を供給する電源部と、電源部のグランドと等電位である等電位端子と、患者回路と等電位端子との間に接続されるコンデンサと、を備えた電子内視鏡用プロセッサが提供される。また、該電子内視鏡用プロセッサの患者回路基板と二次回路基板は対向するように配置され、コンデンサは、等電位端子の近傍に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
したがって、本発明によれば、所定の絶縁耐圧を維持しつつ装置の小型化を実現し、且つ電子内視鏡に起因するノイズの影響を低減することが可能な電子内視鏡システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明に係る電子内視鏡システムについて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態における電子内視鏡システム１の概略構成を示した図である。電子内視鏡システム１は、電子内視鏡１００、電子内視鏡用プロセッサ２００、およびモニタ３００から構成される。電子内視鏡１００は、患者の体腔内へ挿入されて画像を撮像する機器であり、電子内視鏡用プロセッサ２００と着脱自在に接続される。電子内視鏡用プロセッサ２００は、電子内視鏡１００へ照明光を供給するための光源部、および電子内視鏡１００にて撮像された画像の処理を行う画像処理部を備えている。また、モニタ３００は、電子内視鏡用プロセッサ２００に接続され、電子内視鏡用プロセッサ２００にて処理された画像の表示を行う。
【００２１】
電子内視鏡システム１では、まず、電子内視鏡用プロセッサ２００の図示しない光源部から電子内視鏡１００へと照明光が供給される。電子内視鏡１００は、該照明光を図示しないライトガイドにて伝搬し、挿入部先端から体腔壁に向けて照射する。そして、体腔壁にて反射された光を電子内視鏡１００の挿入部先端に備えられたＣＣＤ１２０によって受光する。ＣＣＤ１２０は、受光した反射光を光電変換して画像信号を生成する。そして、ＣＣＤ１２０によって生成された画像信号は、電子内視鏡用プロセッサ２００に送られる。電子内視鏡用プロセッサ２００では、受信した画像信号に対して所定の信号処理が行われ、モニタ３００での表示に適した映像信号が生成される。電子内視鏡用プロセッサ２００にて生成された映像信号は、モニタ３００へ送信され、モニタ３００に映像信号に対応した体腔内画像が表示される。
【００２２】
また、電子内視鏡１００には、体腔内の病変部を処置するための鉗子を、電子内視鏡１００の挿入部先端まで通すための鉗子チャネル１３０が設けられている。そして、高周波電流を用いて、患者の病変粘膜の切開及び剥離等の処置を行うため高周波処置具５００が、鉗子チャネル１３０を通って体腔内に導入される。また、高周波処置具５００への高周波電流の供給は、高周波電流発生装置５５０によって行われる。
【００２３】
電子内視鏡用プロセッサ２００は、上述のように電子内視鏡１００へ照明光を供給するための図示しない光源部、および電子内視鏡１００から送られる画像信号の処理を行う画像信号処理部を備えている。そして、画像信号処理部は、電子内視鏡１００と直接導通し、ＣＣＤ１２０を駆動するための駆動制御やＣＣＤ１２０にて生成された画像信号の増幅等を行う患者回路２１０と、モニタ３００と直接導通し、モニタ３００へ供給する映像信号を生成する処理を行う二次回路２２０とから構成される。
【００２４】
患者回路２１０および二次回路２２０は、信号線を介して接続され、該信号線を通じて画像信号や制御信号を伝送可能となっている。ここで、上述のように、電子内視鏡用プロセッサ２００からの漏れ電流が患者の体内へ回りこむのを防止するために、患者回路２１０側の信号線および二次回路２２０側の信号線はアイソレーションデバイス２４を介して接続される。このアイソレーションデバイス２４により、患者回路２１０および二次回路２２０における信号の伝送ラインが電気的に絶縁される。アイソレーションデバイス２４としては、光結合型アイソレータであるフォトカプラや、磁気結合型アイソレータであるパルストランスまたはＧＭＲアイソレータなどが用いられる。
【００２５】
また、本実施形態においては、患者回路２１０と二次回路２２０は、患者回路基板２１および二次回路基板２２にそれぞれ別々に実装される。そして、患者回路基板２１および二次回路基板２２は、それぞれ対向するように電子内視鏡用プロセッサ２００のシャーシ内に配置される。具体的には、患者回路基板２１および二次回路基板２２の基板面が、電子内視鏡用プロセッサ２００のシャーシの底面と平行になるように両基板２１および２２が配置される。そして、二階建て構造となるように、患者回路基板２１の上に二次回路基板２２が取り付けられる。また、患者回路２１０および二次回路２２０における各部品は、患者回路基板２１と二次回路基板２２が対向していない方の基板面に実装される。言い換えれば、患者回路２１０は、患者回路基板２１のシャーシの底面と対向する面に実装され、二次回路２２０は、二次回路基板２２のシャーシの天面と対向する面に実装される。
【００２６】
また、患者回路基板２１と二次回路基板２４の間には絶縁スペーサ２３が設けられている。絶縁スペーサ２３は、エポキシ樹脂等の絶縁物で形成される。そして、患者回路基板２１が、絶縁スペーサ２３を介して二次回路基板２２を絶縁支持することによって両基板２１および２２の間に所定の絶縁距離Ｄを設けることができる。具体的には、一般的に１ｍｍの距離を隔てることにより１ｋＶの絶縁耐圧を確保することができる。そのため、患者回路基板２１と二次回路基板２２とを５ｍｍの幅を有する絶縁スペーサ２３を介して配置することにより、５ｋＶの絶縁耐圧を確保することが可能となる。これにより、二次回路基板２２からの電流が患者回路基板２１へと回り込むことを有効に防止することが可能となっている。
【００２７】
上述のように、患者回路２１０が実装される患者回路基板２１と、二次回路２２０が実装される二次回路基板２２とを、絶縁スペーサ２３によって所定の絶縁距離を保って対向させて配置することで、必要な絶縁耐圧を確保しつつ、小さなスペースで患者回路基板２１および二次回路基板２２を電子内視鏡用プロセッサ２００に組み込むことができる。これにより、電子内視鏡用プロセッサ２００内の無駄なスペースを減らすことができ、装置の小型化を実現することができる。
【００２８】
また、電子内視鏡用プロセッサ２００は、電子内視鏡用プロセッサ２００における各処理部、ならびに電子内視鏡１００に対して電源電圧を供給するための電源部２６を備えている。電源部２６は、電源コネクタＡＣを介して外部の商用電源に接続され、該商用電源から供給される交流電圧を各部へと供給する。また、電源部２６は、患者回路基板２１に電圧を供給するための患者側電源２６ａ、および二次回路２２０へ電圧を供給するための二次側電源２６ｂとから構成される。ここで、患者側電源２６ａと二次側電源２６ｂは、トランスなどによって電気的に絶縁されている。これにより、患者側電源２６ａおよび二次側２６ｂにおける電源線などを発生源とするノイズの影響を防ぐことができる。さらに、電源部２６のグランドＧの近傍には、グラウンドＧと等電位である等電位端子２７が備えられている。
【００２９】
さらに、等電位端子２７にはコンデンサ２５が接続される。また、コンデンサ２５は、患者回路基板２１上に実装され、患者回路２１０と等電位端子２７との間に接続される。これにより、電子内視鏡１００に挿入された高周波処置具５００から発せられた高周波電流に起因する高周波ノイズが患者回路基板２１へと伝送された場合でも、コンデンサ２５を介して、該高周波ノイズを有効に等電位端子２７、すなわちグランドＧへと逃がすことができる。
【００３０】
また、コンデンサ２５は、等電位端子２７に近い位置、すなわちグランドＧの近傍に配置されるよう患者回路基板２１上での位置が決められる。このように、コンデンサ２５をグランドＧの近傍に配置することで、さらなるノイズの発生源となる配線を短くすることができ、より一層ノイズを低減することができる。また、本実施形態においては、患者回路基板２１および二次回路基板２２の間に設けられたアイソレーションデバイス２４についても、等電位端子２７の近傍、すなわちグラウンドＧの近傍に配置される。これにより、更なる配線の短縮を図ることができ、ノイズに対する耐性を向上することができる。
【００３１】
ここで、従来の電子内視鏡システムにおいては、電子内視鏡と直接導通する患者回路は、電子内視鏡との接続部に近い場所、すなわち電子内視鏡用プロセッサの前方に配置される。そして、電源部のグランドは、電源コネクタに近い位置、すなわち電子内視鏡用プロセッサの後方に配置される。このように、患者回路とグランドの位置が離れていたため、従来では、患者回路と接続されたコンデンサをグランドの近傍に配置することは困難であった。しかしながら、本実施形態においては、上述のように患者回路基板２１と二次回路基板２２とを対向させることにより、患者回路２１０をグランドＧの近傍に配置することができる。そして、これにより、患者回路基板２１上に実装されるコンデンサ２５、ならびにアイソレーションデバイス２４を、容易にグランドＧの近傍へと配置することが可能となった。
【００３２】
次に図２を参照して本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本発明の第２の実施形態における電子内視鏡システム１ａの概略構成を示す図である。本実施形態における電子内視鏡システム１ａは、第１の実施形態における電子内視鏡システム１と同様の構成を多く備えている。そのため、電子内視鏡システム１と同様の部分においては、電子内視鏡システム１と同様の番号が付され、説明が省略される。
【００３３】
電子内視鏡システム１ａは、第１の実施形態の電子内視鏡システム１と同様に、体腔内の画像を撮像するための電子内視鏡１００ａ、電子内視鏡１００ａに接続される電子内視鏡用プロセッサ２００ａ、および電子内視鏡用プロセッサ２００ａに接続されるモニタ３００から構成される。また、第１の実施形態と同様に、電子内視鏡１００ａの鉗子チャネル１３０には、高周波電流発生装置５５０に接続される高周波処置具５００が挿通されて、体腔内の処置に用いられる。
【００３４】
図２に示すように、本実施形態における電子内視鏡１００ａは、電子内視鏡用プロセッサ２００ａとの接続部近傍に、帰還端子１４０を備えている。帰還端子１４０は、高周波処置具５００が挿通される鉗子チャネル１３０とケーブルを介して導通されており、高周波電流を用いた処理の際の漏れ電流を該ケーブルを介して帰還させるための端子である。また、帰還端子１４０は、外部端子との接続が可能なように、電子内視鏡１００ａの外側に一部が突出するように形成される。
【００３５】
また、本実施形態の電子内視鏡用プロセッサ２００ａにおいては、グランドＧと等電位である等電位端子２７ａが、外部端子との接続が可能なように、電子内視鏡用プロセッサ２００ａの外側に一部が突出するように形成される。そして、図２に示すように、電子内視鏡１００ａの帰還端子１４０と、電子内視鏡用プロセッサ２００ａの等電位端子２７ａとが、コンデンサ３５を介して接続される。コンデンサ３５は、筐体３８に収納される独立した外部機器である。そして、両側に端子を備えたケーブル３６を介して、帰還端子１４０および等電位端子２７ａと着脱可能に接続される。このコンデンサ３５を、電子内視鏡１００ａの帰還端子１４０と、電子内視鏡用プロセッサ２００ａの等電位端子２７ａとの間に接続することにより、高周波処置具５００の使用時に発生する高周波ノイズを、帰還端子１４０から、コンデンサ３５を介して等電位端子２７、すなわちグランドＧへと逃がすことが可能となる。
【００３６】
上述のように、本実施形態においては、電子内視鏡１００ａの帰還端子１４０から直接ノイズをコンデンサ３５へと逃がすことで、電子内視鏡用プロセッサ２００ａにおけるノイズの影響をさらに低減することが可能となる。また、コンデンサ３５は自由に着脱できる構成となっているため、高周波処置具５００の使用時に発生するノイズが大きく、コンデンサ２５だけでは対応しきれない場合には、コンデンサ３５を帰還端子１４０および等電位端子２７ａに接続することで、効率的にノイズの低減を図ることが可能となる。
【００３７】
以上が本発明の実施形態であるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。例えば上記実施形態においては、電子内視鏡用プロセッサ２００の患者回路基板２１には１つのコンデンサ２５を実装する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、患者回路基板２１にコンデンサ２５だけでなく複数のコンデンサを並列に接続して実装しても良い。このようにコンデンサの容量を増やすことにより、よりノイズに対する耐性を向上させることができる。同様に、外部機器として接続するコンデンサ３５についても、複数のコンデンサを並列に接続して構成することで、より一層のノイズ低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  電子内視鏡システム
１００  電子内視鏡
１２０  ＣＣＤ
１３０  鉗子チャネル
１４０  帰還端子
２００  電子内視鏡用プロセッサ
３００  モニタ
５００  高周波処置具
５５０  高周波電流発生装置
【図１】
2010167183.tif 000003
【図２】
2010167183.tif 000004