(57)【要約】【課題】画像観察とレーザ光照射との両方を行うことができ、かつ得られる画像にブランク部分が生じない内視鏡システムの提供。【解決手段】画素を構成する複数のコア２と共通のクラッド３とからなるイメージファイバ本体４を有するイメージファイバ１と；イメージファイバ１の接眼側に接続され、イメージファイバ１にレーザ光を入射するとともに、イメージファイバ１からの画像を取り込む光学系と；を備えた内視鏡システムであって、イメージファイバ１は、コア２が、イメージファイバ本体４の長手方向に垂直な断面全体に、ほぼ均一に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素を構成する複数のコアと共通のクラッドとからなるイメージファイバ本体を有するイメージファイバと；
前記イメージファイバの接眼側に接続され、前記イメージファイバにレーザ光を入射するとともに、前記イメージファイバからの画像を取り込む光学系と；を備えた内視鏡システムであって、
前記イメージファイバは、前記コアが、前記イメージファイバ本体の長手方向に垂直な断面全体に、ほぼ均一に配置されていることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
前記光学系は、近赤外線光を前記レーザ光として前記イメージファイバに伝送することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
【請求項３】
前記コアは、ＧｅＯ２が添加された石英ガラスからなることを特徴とする請求項１または２に記載の内視鏡システム。
【請求項４】
前記画像を表示する表示部を更に備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療などに用いられる内視鏡システムに関し、詳しくは、患部の発見、診断等のための画像伝送と、患部の治療等のためのレーザ光伝送とを行うことができる内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ファイバスコープを用いた内視鏡が実用化されている。また、レーザ治療として、光ファイバで患部にレーザ光を伝送し、患部の治療を行なうことも既に実用化されている。
従来のレーザ治療システムでは、観察を行う内視鏡と、これとは別体のレーザ光伝送用の光ファイバとを使用する。このシステムでは、まず内視鏡を通して患部の画像を確認する。そして、この画像情報を元に、レーザ光伝送用の光ファイバの先端部を患部へのレーザ光の照射に適した位置に導き、この位置にレーザ光の照射を行う。
このシステムでは、レーザ光伝送用の光ファイバの先端部を患部に向ける際の位置あわせの精度は、術者の技能および判断に大きく依存している。そのため、レーザ治療がしづらくなるおそれがある。
【０００３】
このため、画像伝送用の光ファイバと、レーザ光伝送用の光ファイバとが組み合わされた複合型光ファイバを有する内視鏡システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図３は、この内視鏡システムに用いられる複合型光ファイバを示す。この複合型光ファイバ３１は、レーザ光伝送用の大口径光ファイバ３２の周囲に、多数の画像伝送用光ファイバ３３が集束され、これらが一体化されている。大口径光ファイバ３２は、コア３４とクラッド３５とからなる。
この内視鏡システムでは、大口径光ファイバ３２と画像伝送用光ファイバ３３とが一体であるため、レーザ光の照射方向が観察部位から外れることがなく、患部に正確にレーザ光を照射することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２３７４３６号公報
【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、上記複合型光ファイバ３１では、画像伝送に関与しない大口径光ファイバ３２が組み込まれているため、画像伝送用光ファイバ３３で得られる画像の中央にブランク部分が生じてしまう。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、画像観察とレーザ光照射との両方を行うことができ、かつ得られる画像にブランク部分が生じない内視鏡システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の内視鏡システムは、画素を構成する複数のコアと共通のクラッドとからなるイメージファイバ本体を有するイメージファイバと；前記イメージファイバの接眼側に接続され、前記イメージファイバにレーザ光を入射するとともに、前記イメージファイバからの画像を取り込む光学系と；を備えた内視鏡システムであって、前記イメージファイバは、前記コアが、前記イメージファイバ本体の長手方向に垂直な断面全体に、ほぼ均一に配置されている。
（２）上記（１）に記載の内視鏡システムは、前記光学系は、近赤外線光を前記レーザ光として前記イメージファイバに伝送してもよい。
（３）上記（１）に記載の内視鏡システムは、前記コアが、ＧｅＯ２が添加された石英ガラスからなってもよい。
（４）上記（１）に記載の内視鏡システムは、前記画像を表示する表示部を更に備えていてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
上記（１）に記載の内視鏡システムによれば、イメージファイバにより得られた画像に基づいて対象を観察できる。
また、イメージファイバを通して観察部位にレーザ光を照射することができる。
イメージファイバは、イメージファイバ本体の長手方向に垂直な断面全体にコアがほぼ均一に配置されているので、得られる画像にブランク部分は生じず、かつレーザ光の照射位置に制限はない。
従って、画像の範囲において必要な位置に確実にレーザ光を照射できる。
このため、例えば、イメージファイバにより得られた画像に基づいて患部を発見、診断し、患部にレーザ光を照射することによりレーザ治療を行うことができる。
この際、画像にブランク部分は生じず、かつレーザ光の照射位置に制限はないため、必要な位置にレーザ光を照射でき、治療効果を高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の内視鏡システムの一実施形態例に用いられるイメージファイバを示す断面図である。
【図２】本発明の内視鏡システムの一実施形態を示す構成図である。
【図３】従来の内視鏡システムの一例に用いられるイメージファイバ（複合型光ファイバ）を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の内視鏡システムの一実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態である内視鏡システム１０に用いられるイメージファイバ１を示す断面図である。図２は、同実施形態の内視鏡システム１０の概略構成を示す図である。
図２に示すように、本実施形態の内視鏡システム１０は、イメージファイバ１を備えたファイバスコープ１１と、このファイバスコープ１１の接眼側に接続された光学系１２と、光学系１２にレーザ光（照射光）を伝送するレーザ発振器１３（レーザ光源）と、光学系１２からの画像信号に基づく画像を表示するモニタ１４（表示部）と、を備えて構成されている。
【００１０】
ファイバスコープ１１は、イメージファイバ１と、イメージファイバ１の対物側に設けられた対物レンズ１６とが、保護チューブ１７内に設けられて構成されている。
図１に示すように、イメージファイバ１は、多数本のコア−クラッド型石英系光ファイバを束ね、これらの光ファイバを溶融して一体化したイメージファイバ本体４が、石英ジャケット層５内に設けられ、石英ジャケット層５の外周に、樹脂被覆層６が設けられた構造を有する。
【００１１】
イメージファイバ本体４は、多数のコア２と、これらのコア２に挟まれた共通のクラッド３とを有するマルチコアファイバである。すなわち、図１に示すように、イメージファイバ本体４は、互いに独立な島状に配置された多数のコア２と、これらの周囲に連続して形成されたクラッド３と、からなる。
コア２は、イメージファイバ１により得られる画像の画素となる。
このコア２は、石英ガラス、特に酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）を添加した石英ガラスからなることが好ましい。ＧｅＯ２の添加により、近赤外光（例えば波長０．７〜２．５μｍ）の伝送特性が向上する。
それぞれのコア２は、互いに同じ外径（画素径）を有し、この外径は例えば３〜１２μｍとすることができる。コア２の間隔は、コア２の径の例えば１．１〜２倍とすることができる。
【００１２】
コア２は、イメージファイバ本体４の長手方向に垂直な断面において、全体にほぼ均一に配置されている。
均一に配置とは、イメージファイバ本体４の断面の一部領域に偏らず、全領域にわたって配置されていることをいう。
隣り合うコア２同士の間隔は、ほぼ一定とすることができる。
コア２同士の間隔をｄ、サークル径をＤとすると、画素数Ｎは次式（１）から求めることができる。
Ｎ＝０．９×（Ｄ／ｄ）２ ・・・（１）
サークル径とは、イメージファイバ本体４の断面において、光がイメージファイバ本体４を伝搬する範囲（イメージサークル）の直径である。
【００１３】
コア２の数（画素数）は、１０００〜１０００００程度とするのが好ましい。
コア２同士の間隔は、コア２とクラッド３との屈折率差に基づいて設定される。この屈折率差は、コア２に対して２〜５％、好ましくは３．５〜４％とすることができる。すなわち、コア２の屈折率差がクラッド３の屈折率差よりも２〜５％、好ましくは３．５〜４％高くなっている。
【００１４】
クラッド３は、純粋石英ガラス、又は純粋石英ガラスよりも屈折率が低い石英系ガラスからなる。純粋石英ガラスよりも屈折率が低い石英系ガラスとしては、石英ガラスにフッ素（Ｆ）、ホウ素（Ｂ）等が添加されたものがある。
イメージファイバ本体４には、グレーテッドインデックス型の光ファイバが採用できる。
【００１５】
石英ジャケット層５は、例えば純粋石英ガラスから構成される。
樹脂被覆層６は、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂により形成することができる。樹脂被覆層６の厚さは、好ましくは、２０〜１００μｍ程度である。
【００１６】
ファイバスコープ１１には、対象物に照射する照明光を伝送するライトガイド（図示略）を、イメージファイバ１に沿って設けてもよい。このライトガイドファイバは、多成分ガラスファイバ、あるいは石英ガラスなどからなる光ファイバであってよい。このライトガイドは、照明光源（図示略）からの光を照明光として、対象物にまで伝送できる。
【００１７】
光学系１２は、ＣＣＤカメラ１８（撮像装置）と、レーザ発振器１３からのレーザ光をイメージファイバ１に入射させるとともに、イメージファイバ１からの光を透過してＣＣＤカメラ１８に送る波長フィルタ１９と、レーザ反射光をカットする吸収フィルタ１５と、を備えている。
ＣＣＤカメラ１８は、イメージファイバ１から伝送された信号をモニタ１４に送り、画像をモニタ１４にて観察可能とする構造になっている。術者は、モニタ１４に映し出された画像を観察しながら、ファイバスコープ１１を操作することができる。
図２において、符号２１〜２３はレンズである。
モニタ１４としては、液晶表示装置、ＣＲＴなどが使用できる。
【００１８】
波長フィルタ１９は、レーザ光源に近赤外線光を用いる場合は、可視光を透過し近赤外線光を反射するフィルタとすることで、レーザ発振器１３からのレーザ光（近赤外線光）を反射させ、この近赤外線光をイメージファイバ１に入射させる。また、この波長フィルタ１９は、イメージファイバ１からの光（可視光）を透過させて、この可視光をＣＣＤカメラ１８に向かわせる。
レーザ光源に可視光を用いる場合には、レーザ発振器１３から出射されたレーザ光の所定波長の光（可視光）のみを反射させ、その他の可視領域の波長の光は透過させる狭帯域透過フィルタが、波長フィルタ１９として用いられる。この場合には、レーザ発振器１３から出射されたレーザ光の所定波長の可視光が、イメージファイバ１に入射される。
また、この狭帯域透過フィルタは、イメージファイバ１からの光（可視光）を透過させてＣＣＤカメラ１８に向かわせることができる。この狭帯域透過フィルタの使用により、画像の画質に問題は生じない。
このように、波長フィルタ１９は、所定の波長の光を選択的にイメージファイバ１に送る、すなわちレーザ光波長を選択する機能と、イメージファイバ１からの光をＣＣＤカメラ１８に向かわせる機能と、を有する。
【００１９】
レーザ発振器１３は、治療内容等に応じて選択することができる。例えば、色素レーザ、アルゴンイオンレーザ、半導体レーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｈｏ：ＹＡＧレーザなど、可視域から近赤外域までの波長を有するレーザ光を発するものが使用可能である。また、ＸｅＣｌ、ＫｒＦ、ＡｒＦなどのエキシマレーザを用いることも可能である。
なかでも、近赤外線光であるレーザ光を発するもの、例えばＮｄ：ＹＡＧレーザ（波長１．０６μｍ）、Ｈｏ：ＹＡＧレーザ（波長２．１μｍ）が好ましい。
【００２０】
次に、内視鏡システム１０の使用方法について説明する。
イメージファイバ１の先端を観察対象物に向けると、イメージファイバ１内を通った光は、波長フィルタ１９を通過してＣＣＤカメラ１８に達し、結像される。ＣＣＤカメラ１８から出力された画像信号は、モニタ１４に写し出される。これにより、例えば患部の発見、診断が可能となる。
図１に示すように、イメージファイバ１は、イメージファイバ本体４の断面全体にコア２がほぼ均一に配置されている。そのため、得られる画像にブランク部分はなく、イメージファイバ本体４の断面に相当する部分の全領域を観察することができる。
術者は、モニタ１４（ビデオモニタ）に写し出された画像を観察しながら、ファイバスコープ１１を操作することができる。
【００２１】
レーザ発振器１３から出射されたレーザ光は、光学系１２に伝送され、波長フィルタ１９で反射されてイメージファイバ１に入射する。波長フィルタ１９により、所定の波長のレーザ光のみをイメージファイバ１に向けることができる。イメージファイバ１に入射されたレーザ光は、イメージファイバ１の先端から出射され、対物レンズ１６を通って観察対象物に照射される。
【００２２】
上述のように、イメージファイバ１は、イメージファイバ本体４の断面全体にコア２がほぼ均一に配置されているので、イメージファイバ本体４内にてレーザ光が伝搬する位置は特に限定されない。例えば、レーザ光がイメージファイバ本体４の中央部を伝搬してもよいし、イメージファイバ本体４の周縁近傍を伝搬してもよい。
このため、対象物に対するレーザ光の照射位置を、患部の位置や状況に応じて、任意に選択できる。例えば、イメージファイバ本体４の中央部に相当する位置にレーザ光を照射してもよいし、周縁近傍に相当する位置にレーザ光を照射してもよい。
レーザ光の照射位置は、例えば波長フィルタ１９やフィルタ１５、レンズ２１等の位置を調整し、イメージファイバ１へのレーザ光の入射位置を定めることによって設定できる。したがって、不要な部位（健常部）にレーザ光が照射されるのを低減でき、患者への負担が減少する。
このように照射位置を適宜変更できることから、例えば画像領域の中央に入射位置を定めて波長３μｍ程度のレーザを照射して患部の切開等を行い、次いでこの領域の周辺部に入射位置を定めて波長２．１μｍのＨｏ：ＹＡＧレーザ等を照射して止血等の処置をすることができる。このように、本発明の内視鏡システムによれば、患部の状況に応じてレーザ光の波長を適宜変えて、部位別にこれらのレーザ光を照射することも可能である。この結果、治療効果の増大が図れ、かつ一度の内視鏡システムの挿入で多様な治療が行えることから、患者の負担が軽減する。
このレーザ光の照射は、治療を目的とすることができる。例えば、血管形成、血管縫合、結石破砕、網膜凝固などに使用できる。レーザ光として近赤外線光を用いれば、患部を加熱することもできる。
【００２３】
本実施形態の内視鏡システム１０では、イメージファイバ１により得られた画像に基づいて対象を観察できる。また、イメージファイバ１を通して観察部位にレーザ光を照射できる。
イメージファイバ１は、イメージファイバ本体４の断面全体にコアがほぼ均一に配置されているので、得られる画像にブランク部分は生じず、かつレーザ光の照射位置に制限はない。従って、イメージファイバ１で得られた画像の範囲において、必要な位置に確実にレーザ光を照射できる。
このため、本実施形態の内視鏡システム１を医療に用いた場合、例えば、イメージファイバ１により得られた画像に基づいて患部を発見、診断し、患部にレーザ光を照射することによりレーザ治療を行うことができる。この際、イメージファイバ１で得られた画像にブランク部分は生じず、かつレーザ光の照射位置に制限はないため、必要な位置にレーザ光を照射することができ、治療効果を高めることができる。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれら実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の内視鏡システムによれば、イメージファイバにより得られた画像に基づいて対象を観察できる。また、イメージファイバを通して観察部位にレーザ光を照射することができる。イメージファイバは、イメージファイバ本体の長手方向に垂直な断面全体にコアがほぼ均一に配置されているので、得られる画像にブランク部分は生じず、かつレーザ光の照射位置に制限はない。従って、画像の範囲において必要な位置に確実にレーザ光を照射できる。このため、例えば、イメージファイバにより得られた画像に基づいて患部を発見、診断し、患部にレーザ光を照射することによりレーザ治療を行うことができる。この際、画像にブランク部分は生じず、かつレーザ光の照射位置に制限はないため、必要な位置にレーザ光を照射でき、治療効果を高められる。
【符号の説明】
【００２５】
１  イメージファイバ、２  コア、３  クラッド、４  イメージファイバ本体、１０  内視鏡システム、１２  光学系、１３  レーザ発振器（レーザ光源）、１４  モニタ（表示部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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