(57)【要約】  被検体である体腔の内周面全面から発生する蛍光を観察する場合に、観察領域における体腔組織が良性組織か悪性組織かを判別しやすくできる蛍光内視鏡を提供する。体腔（３）内に挿入される挿入部（５）と、挿入部（５）の半径方向に位置する体腔（３）の内壁と接触することにより、挿入部（５）の半径方向において体腔（３）に対する挿入部（５）の位置決めを行うバルーン（１５）と、内壁に対して照射される励起光を挿入部（５）の半径方向外方に出射するとともに、内壁から発生した蛍光を挿入部（５）の複数の異なる半径方向から挿入部（５）の内部に導入する光出射導入部（１７，１９）と、光出射導入部（１７，１９）から導入された蛍光を撮像する撮像部（２１）と、バルーン（１５）における内壁との接触面と、挿入部（５）と、の間の距離に基づいて撮像部（２１）から出力された撮像信号を補正する補正信号を算出する補正信号算出部（５７）と、補正信号に基づいて撮像信号の強度を補正し、補正された撮像信号から画像信号を生成する信号処理部（５７）と、が設けられたことを特徴とする。
2008072579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内に挿入される挿入部と、
前記挿入部の半径方向に位置する前記体腔の内壁と接触することにより、前記挿入部の半径方向において前記体腔に対する前記挿入部の位置決めを行うバルーンと、
前記内壁に対して照射される励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射するとともに、
前記内壁から発生した蛍光を前記挿入部の複数の異なる半径方向から前記挿入部の内部に導入する光出射導入部と、
前記光出射導入部から導入された蛍光を撮像する撮像部と、
前記バルーンにおける前記内壁との接触面と、前記挿入部と、の間の距離に基づいて前記撮像部から出力された撮像信号を補正する補正信号を算出する補正信号算出部と、
前記補正信号に基づいて前記撮像信号の強度を補正し、補正された撮像信号から画像信号を生成する信号処理部と、
が設けられた蛍光内視鏡。
【請求項２】
前記光出射導入部が、前記励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射する照射部と、
前記内壁から発生した蛍光を、前記挿入部の中心軸線方向に向けて反射するとともに、
前記中心軸線回りに回転可能に配置された反射部と、
を備え、
前記撮像部が、前記反射部から反射した蛍光を撮像する請求項１記載の蛍光内視鏡。
【請求項３】
前記反射部を回転させる回転駆動部が設けられた請求項２記載の蛍光内視鏡。
【請求項４】
前記光出射導入部が、前記挿入部の少なくとも先端部の内部に配置されるとともに、前記挿入部の中心軸線回りに回転可能に配置された回転部と、
該回転部に設けられ、前記励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射する照射部と、
前記回転部に設けられ、前記内壁から発生した蛍光を前記中心軸線方向に向けて反射する反射部と、
を備え、
前記撮像部が、前記回転部に設けられ、前記反射部から反射した蛍光を撮像する請求項１記載の蛍光内視鏡。
【請求項５】
前記光出射導入部が、前記挿入部の少なくとも先端部の内部に配置されるとともに、前記挿入部の中心軸線回りに回転可能に配置された回転部と、
前記回転部に設けられ、前記励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射する照射部と、
を備え、
前記撮像部が、前記回転部の内部に導入された蛍光を撮像する請求項１記載の蛍光内視鏡。
【請求項６】
前記光出射導入部が、前記励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射する照射部と、
前記内壁から発生した蛍光を前記挿入部の中心軸線方向に向けて反射する円錐ミラーと、
を備え、
前記撮像部が、前記円錐ミラーから反射した蛍光を撮像する請求項１記載の蛍光内視鏡。
【請求項７】
前記体腔に対する前記挿入部の挿入長さを計測する挿入長計測部と、
前記撮像部から出力される撮像信号と、前記挿入長計測部から出力される挿入長さに係る信号と、に基づいて前記撮像信号の展開処理を行う画像処理部と、
が設けられた請求項１から６のいずれかに記載の蛍光内視鏡。
【請求項８】
前記バルーンに流体を流入させる流入部と、
前記バルーンに流入した流体の流量を計測する流量計測部と、
該流量計測部から出力された流量信号に基づいて、前記バルーンにおける前記内壁との接触面と、前記挿入部と、の間の距離を求める演算部と、が設けられ、
前記補正信号算出部が、前記演算部により求められた距離に基づいて前記補正信号を算出する請求項１から７のいずれかに記載の蛍光内視鏡。
【請求項９】
前記バルーンにおける前記内壁との接触面には蛍光剤が配置され、
該蛍光剤から発生した蛍光の強度を検出する蛍光検出部が設けられ、
前記補正信号算出部が、前記演算部により求められた距離に基づいて前記補正信号を算出する請求項１から７のいずれかに記載の蛍光内視鏡。
【請求項１０】
前記バルーンに流入する流体が液体であって、
前記バルーンにおける前記内壁との接触面に向かって超音波を発生させる超音波信号発生器と、
前記接触面から反射した超音波を検出する超音波信号検出器と、
前記超音波信号発生器を制御するとともに、前記超音波信号検出器から出力される検出信号に基づいて、前記バルーンにおける前記内壁との接触面と、前記挿入部と、の距離を求める制御部と、が設けられ、
前記補正信号算出部が、前記制御部により求められた距離に基づいて前記補正信号を算出する請求項１から７のいずれかに記載の蛍光内視鏡。
【請求項１１】
前記バルーンにおける前記内壁との接触面に向かってマイクロ波を発生させるマイクロ波信号発生器と、
前記接触面から反射したマイクロ波を検出するマイクロ波信号検出器と、
前記マイクロ波信号発生器を制御するとともに、前記マイクロ波信号検出器から出力される検出信号に基づいて、前記バルーンにおける前記内壁との接触面と、前記挿入部と、の距離を求める制御部と、が設けられ、
前記補正信号算出部は、前記演算部により求められた距離に基づいて前記補正信号を算出する請求項１から７のいずれかに記載の蛍光内視鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光内視鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、癌等の疾患部へ集積するとともに、励起光により蛍光を発する薬剤を用いて生体組織の癌等の疾患状態を診断する技術が開発されている。特に、上記薬剤を生体に注入した状態で蛍光内視鏡等から励起光を生体に照射することで、蛍光内視鏡等により疾患部に集積した薬物から発する蛍光を２次元画像として検出し、検出された蛍光強度から疾患部を診断する技術が知られている。
しかしながら、検出される蛍光の強度は検出部と疾患部との距離の２乗に反比例するため、上記距離を一定に保たなければ、検出された蛍光強度から疾患部を診断することは困難であった。内視鏡を用いた他の疾患部の診断方法においても、疾患部と検出部等との距離を所定距離に保つことは、正確な診断を行う上で重要であった。そのため、内視鏡において疾患部と検出部等との距離を一定に保つ様々な技術が提案されている。【０００３】
血管の内部から血管組織を検査する際に、血管内部にプローブを挿入してプローブから照明光を血管組織に照射することにより、検査を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この技術においては、プローブの先端にバルーンが設けられている。上述の検査を行う際に、上記バルーンを膨らませて血管壁に密着させていた。【０００４】
さらに、蛍光を用いて診断を行う内視鏡において、励起光の照射部と被検体との距離に相当する距離信号を生成する距離測定手段と、距離信号に基づいて蛍光信号や蛍光画像信号を補正する特性値算出手段とを用いて、病変部の診断を行う技術も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
この技術によれば、距離測定手段と特性値算出手段とにより、照射部と被検体との距離に影響されないで病変部の診断を行うことができた。
【特許文献１】特開２００２−２１９１３０号公報
【特許文献２】特開２００６−６１６３８号公報
【発明の開示】
【０００５】
側視型内視鏡において挿入された管腔の全周または複数方向を蛍光観察する場合には、被検体と内視鏡との観察距離が変化すると、内視鏡により得られる蛍光量が大きく変化してしまい、蛍光の強度による病変の診断が難しいという問題があった。
管腔の内径は一定ではないので、観察位置を変えた際に管腔の内径の変化によって管腔の面と内視鏡の検出部との距離を一定距離に保つことはできなかった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、側視型内視鏡を用いた蛍光観察において、被検体である体腔の内周を複数方向において蛍光観察する場合に、被検体である体腔の内周面全面と挿入部との観察距離が変化しても、観察領域における体腔組織が良性組織か悪性組織かを判別しやすくできる蛍光内視鏡を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、体腔内に挿入される挿入部と、前記挿入部の半径方向に位置する前記体腔の内壁と接触することにより、前記挿入部の半径方向において前記体腔に対する前記挿入部の位置決めを行うバルーンと、前記内壁に対して照射される励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射するとともに、前記内壁から発生した蛍光を前記挿入部の複数の異なる半径方向から前記挿入部の内部に導入する光出射導入部と、前記光出射導入部から導入された蛍光を撮像する撮像部と、前記バルーンにおける前記内壁との接触面と、前記挿入部と、の間の距離に基づいて前記撮像部から出力された撮像信号を補正する補正信号を算出する補正信号算出部と、前記補正信号に基づいて前記撮像信号の強度を補正し、補正された撮像信号から画像信号を生成する信号処理部と、が設けられた蛍光内視鏡を提供する。
【０００８】
本発明によれば、バルーンは、挿入部の半径方向に位置する体腔の内壁と接触することにより、挿入部を体腔の略中心に位置させる。つまり、バルーンは、挿入部の半径方向における体腔の内壁の全ての部分領域と挿入部との間の距離を等しくすることができる。光出射導入部は、励起光を挿入部の半径方向外方に出射して、バルーンにより挿入部からの距離を等しくされた体腔の内壁に対して照射する。これにより、励起光が照射された内壁から蛍光が発生する。体腔の内壁から発生した蛍光は、光出射導入部により挿入部の内部に導入される。ここで、体腔の内壁の複数箇所から蛍光が発生した場合は、それぞれの蛍光が、挿入部の複数の異なる半径方向から挿入部の内部に導入される。そして、撮像部は、光出射導入部から挿入部内に導入された蛍光を撮像する。
【０００９】
補正信号算出部は、バルーンにおける内壁との接触面と、挿入部との間の距離に基づいて、撮像部から出力された撮像信号を補正する補正信号を算出する。すなわち、バルーンにおける内壁との接触面と、挿入部との間の距離の変化に応じて、補正信号算出部において異なる補正信号が算出される。そして、信号処理部は、補正信号算出部において算出された補正信号に基づいて撮像部から出力された撮像信号の強度を補正し、補正された撮像信号から画像信号を生成する。
【００１０】
これにより、接触面と挿入部との間が所定距離に保たれた場合と同様の画像信号を生成することができる。この画像信号を用いることにより、接触面と挿入部との間の距離が変化しても、体腔の内壁を常に所定距離で観察した場合と同様の蛍光画像が得られるので、体腔組織が良性組織か悪性組織かを判別しやすくできる。
【００１１】
上記発明においては、前記光出射導入部が、前記励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射する照射部と、前記内壁から発生した蛍光を、前記挿入部の中心軸線方向に向けて反射するとともに、前記中心軸線回りに回転可能に配置された反射部と、を備え、前記撮像部が、前記反射部から反射した蛍光を撮像する構成でもよい。
【００１２】
このようにすることにより、励起光は光出射導入部に設けられた照射部から挿入部の半径方向外方に出射され、体腔の内壁に照射される。励起光が照射された体腔の内壁から蛍光が発生し、蛍光は挿入部の内部に導入される。挿入部の内部に導入された蛍光は、光出射導入部に設けられた反射部により挿入部の中心軸線方向に向けて反射される。反射部は中心軸線回りに回転可能に配置されているため、挿入部の複数の異なる半径方向に位置する体腔の内壁から発生した蛍光は挿入部の中心軸線方向に向けて反射される。反射部から反射した蛍光は撮像部により撮像される。よって、本発明によれば、挿入部の複数の異なる半径方向に位置する体腔の内壁から発生した蛍光の像を取得することができる。
なお、反射部は、上記内壁から発生した蛍光のみを反射することとしてもよく、体腔の診断に不必要な波長の光（例えば、照射部から出射された励起光など）を透過することとしてもよい。
【００１３】
上記構成においては、前記反射部を回転させる回転駆動部が設けられてもよい。
このようにすることにより、反射部を回転させることにより、挿入部の複数の異なる半径方向に位置する体腔の内壁の部分領域から発生した蛍光を撮像部に向けて反射させて、撮像部に蛍光を撮像させることとしてもよい。
なお、回転駆動部は、反射部のみを回転させるものであってもよいし、反射部を含む光出射導入部を回転させるもの、例えば、光出射導入部を備えたチューブ状のものであって、挿入部に対して回転可能に配置されたものであってもよい。
【００１４】
上記発明においては、前記光出射導入部が、前記挿入部の少なくとも先端部の内部に配置されるとともに、前記挿入部の中心軸線回りに回転可能に配置された回転部と、該回転部に設けられ、前記励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射する照射部と、前記回転部に設けられ、前記内壁から発生した蛍光を前記中心軸線方向に向けて反射する反射部と、を備え、前記撮像部が、前記回転部に設けられ、前記反射部から反射した蛍光を撮像してもよい。
【００１５】
このようにすることにより、励起光は回転部に設けられた照射部から挿入部の半径方向外方に出射され、体腔の内壁に照射される。励起光が照射された体腔の内壁から蛍光が発生し、蛍光は挿入部を透過して回転部の内部に導入される。
回転部の内部に導入された蛍光は、回転部に設けられた反射部により挿入部の中心軸線方向に向けて反射される。反射部から反射した蛍光は撮像部により撮像され、撮像部は挿入部の半径方向に位置する内壁の部分領域の像を取得する。ここで、回転部は、挿入部の内部に、挿入部の中心軸線回りに回転可能に配置されているため、蛍光を挿入部の複数の異なる半径方向から挿入部の内部に導入することが可能である。よって、本発明によれば、挿入部の複数の異なる半径方向に位置する体腔の内壁から発生した蛍光を撮像できる。
【００１６】
上記発明においては、前記光出射導入部が、前記挿入部の少なくとも先端部の内部に配置されるとともに、前記挿入部の中心軸線回りに回転可能に配置された回転部と、前記回転部に設けられ、前記励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射する照射部と、を備え、前記撮像部が、前記回転部の内部に導入された蛍光を撮像してもよい。
【００１７】
このようにすることにより、励起光は回転部に設けられた照射部から挿入部の半径方向外方に出射され、体腔の内壁に照射される。励起光が照射された体腔の内壁から蛍光が発生し、蛍光は挿入部を透過して回転部の内部に導入される。
回転部の内部に導入された蛍光は、回転部に設けられた撮像部により撮像される。ここで、回転部は、挿入部の内部に、挿入部の中心軸線回りに回転可能に配置されているため、蛍光を挿入部の複数の異なる半径方向から挿入部の内部に導入することが可能である。よって、本発明によれば、挿入部の複数の異なる半径方向に位置する体腔の内壁から発生した蛍光を撮像できる。
【００１８】
上記発明においては、前記光出射導入部は、前記励起光を前記挿入部の半径方向外方に出射する照射部と、前記内壁から発生した蛍光を前記挿入部の中心軸線方向に向けて反射する円錐ミラーと、を備え、前記撮像部が、前記円錐ミラーから反射した蛍光を撮像してもよい。
【００１９】
このようにすることにより、励起光は照射部から挿入部の半径方向外方に出射され、体腔の内壁に照射される。励起光が照射された体腔の内壁から蛍光が発生し、蛍光は光出射導入部から挿入部の内部に導入される。
光出射導入部の内部に導入された蛍光は、光出射導入部に設けられた円錐ミラーにより挿入部の中心軸線方向に向けて反射され、撮像部により撮像される。ここで、円錐ミラーは、蛍光を挿入部の複数の異なる半径方向から挿入部の内部に導入することが可能である。この結果、挿入部の複数の異なる半径方向に位置する体腔の内壁から発生した蛍光を撮像できる。
【００２０】
上記発明においては、前記体腔に対する前記挿入部の挿入長さを計測する挿入長計測部と、前記撮像部から出力される撮像信号と、前記挿入長計測部から出力される挿入長さに係る信号と、に基づいて前記撮像信号の展開処理を行う画像処理部と、が設けられてもよい。
【００２１】
このようにすることにより、体腔に対する撮像部の移動距離は、挿入長計測部により計測される。挿入長計測部から出力された挿入長さに係る信号は、画像処理部に入力される。画像処理部には、撮像部から出力された蛍光画像信号と、挿入長計測部から出力された挿入長さに係る信号とが入力され、両信号に基づいて撮像信号の処理が行われる。
例えば、撮像部から出力された撮像信号が、円錐ミラーに映った内壁の全内周面の蛍光画像に係る信号である場合には、画像処理部は円錐ミラーに映った蛍光画像に係る信号を、体腔を展開した状態の蛍光画像に係る信号に変換処理することができる。
【００２２】
上記発明においては、前記バルーンに流体を流入させる流入部と、前記バルーンに流入した流体の流量を計測する流量計測部と、該流量計測部から出力された流量信号に基づいて、前記バルーンにおける前記内壁との接触面と、前記挿入部と、の間の距離を求める演算部と、が設けられ、前記補正信号算出部が、前記演算部により求められた距離に基づいて前記補正信号を算出してもよい。
【００２３】
このようにすることにより、バルーン内には、流入部により流体が流入される。流入した流体により膨張したバルーンは、挿入部の半径方向に位置する体腔の内壁と接触することにより、挿入部を体腔の略中心に位置させる。バルーンに流入した流体の流量からは、膨張したバルーンの体積を算出できる。したがって、流量計測部により計測された流量信号に基づいて、演算部が、バルーンにおける上記内壁との接触面と、挿入部と、の間の距離を容易に算出することができる。
そして、演算部により求められた距離に基づいて補正信号算出部が演算部により求められた距離に基づいて補正信号を算出することにより、上記内壁から撮像部までの距離が所定の一定距離に保たれた場合と同様の画像信号を生成することができる。
【００２４】
上記発明においては、前記バルーンにおける前記内壁との接触面には蛍光剤が配置され、該蛍光剤から発生した蛍光の強度を検出する蛍光検出部が設けられ、前記補正信号算出部が、前記演算部により求められた距離に基づいて前記補正信号を算出してもよい。
【００２５】
このようにすることにより、挿入部の半径方向外方に出射された励起光はバルーンにおける内壁との接触面に配置された蛍光剤に照射される。励起光が照射された蛍光剤からは、蛍光が発生される。発生された蛍光は蛍光検出部により蛍光強度が検出される。ここで、蛍光強度は蛍光剤からの距離の２乗に反比例するため、蛍光検出部から出力される蛍光強度信号は蛍光剤と蛍光検出部との間の距離に係る信号とみなすことができる。
したがって、補正信号算出部が、蛍光強度信号に基づいて補正信号を算出することにより、上記内壁から撮像部までの距離が所定の一定距離に保たれた場合と同様の画像信号を生成することができる。
【００２６】
上記発明においては、前記バルーンに流入する流体が液体であって、前記バルーンにおける前記内壁との接触面に向かって超音波を発生させる超音波信号発生器と、前記接触面から反射した超音波を検出する超音波信号検出器と、前記超音波信号発生器を制御するとともに、前記超音波信号検出器から出力される検出信号に基づいて、前記バルーンにおける前記内壁との接触面と、前記挿入部と、の距離を求める制御部と、が設けられ、前記補正信号算出部が、前記制御部により求められた距離に基づいて前記補正信号を算出してもよい。
【００２７】
このようにすることにより、超音波は、超音波信号発生器からバルーンの上記接触面に向かって発生され、液体が満たされたバルーン内を伝搬する。ここで、バルーン内に液体が満たされているため、気体が満たされている場合と比較して、超音波の減衰率が低くなる。バルーン内を伝搬した超音波は、上記接触面において反射し、超音波信号検出器により検出される。
【００２８】
制御部は、超音波信号発生部を制御することにより発生される超音波を制御するとともに、制御部には、超音波信号検出器から出力される検出信号が入力される。そのため、制御部は、超音波信号発生部から発生される超音波の位相と、超音波信号検出器に検出された超音波の位相との位相差に基づいて、上記接触面と挿入部との距離を求めることができる。
このように、補正信号算出部が制御部により求められた距離に基づいて補正信号を算出することにより、上記内壁から撮像部までの距離が所定の一定距離に保たれた場合と同様の画像信号を生成することができる。
【００２９】
上記発明においては、前記バルーンにおける前記内壁との接触面に向かってマイクロ波を発生させるマイクロ波信号発生器と、前記接触面から反射したマイクロ波を検出するマイクロ波信号検出器と、前記マイクロ波信号発生器を制御するとともに、前記マイクロ波信号検出器から出力される検出信号に基づいて、前記バルーンにおける前記内壁との接触面と、前記挿入部と、の距離を求める制御部と、が設けられ、前記補正信号算出部が、前記演算部により求められた距離に基づいて前記補正信号を算出してもよい。
【００３０】
このようにすることにより、マイクロ波は、マイクロ波信号発生器からバルーンの上記接触面に向かって発生され、バルーン内を伝搬する。ここで、マイクロ波は、超音波と比較して低い減衰率でバルーン内を伝搬する。バルーン内を伝搬したマイクロ波は、上記接触面において反射し、マイクロ波信号検出器により検出される。
【００３１】
制御部は、マイクロ波信号発生器を制御することにより発生されるマイクロ波を制御するとともに、制御部には、マイクロ波信号検出器から出力される検出信号が入力される。そのため、制御部は、マイクロ波信号発生部から発生されるマイクロ波の位相と、マイクロ波信号検出器に検出されたマイクロ波の位相との位相差に基づいて、上記接触面と挿入部との距離を求めることができる。
このように、補正信号算出部が制御部により求められた距離に基づいて補正信号を算出することにより、上記内壁から撮像部までの距離が所定の一定距離に保たれた場合と同様の画像信号を生成することができる。
【００３２】
本発明の蛍光内視鏡によれば、被検体である体腔の内周面全面と挿入部との観察距離が変化しても、体腔の内周面全面と挿入部との間が所定距離で保たれた場合と同様の画像信号を生成することができるので、体腔組織が良性組織か悪性組織かを判別しやすくできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態の蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図２】図１の挿入部の構成を説明する模式図である。
【図３】図２の照射用レンズの構成を説明する斜視図である。
【図４】図２の反射ミラーの構成を説明する斜視図である。
【図５】図２の保持部の構成を説明するＡ−Ａ断面図である。
【図６】図１のアクチュエータの制御方法を説明するフローチャートである。
【図７】図１の蛍光信号処理部における処理方法を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の第１実施形態の第１変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図９】図８の円錐ミラーの構成を説明する模式図である。
【図１０】図８の撮像素子に撮像された蛍光像を示す図である。
【図１１】図８の蛍光信号処理部により変換処理された後の画像を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の第２変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図１３】図１２の挿入部の構成を説明する模式図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態の第３変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図１５】図１４の挿入部の構成を説明する模式図である。
【図１６】本発明の第１の実施形態の第４変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図１７】図１６の挿入部の構成を説明する模式図である。
【図１８】図１７の挿入部の構成を説明する正面視図である。
【図１９】本発明の第１の実施形態の第５変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図２０】図１９の挿入部の構成を説明する模式図である。
【図２１】本発明の第１の実施形態の第６変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図２２】図１から図２１の蛍光内視鏡の別の構成を説明する模式図である。
【図２３】図１から図２１の蛍光内視鏡のさらに別の構成を説明する模式図である。
【図２４】図１から図２１の蛍光内視鏡のさらに別の構成を説明する模式図である。
【図２５】本発明の第２の実施形態における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図２６】図２５の挿入部の構成を説明する模式図である。
【図２７】本発明の第２の実施形態の第１変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図２８】図２７の挿入部の構成を説明する模式図である。
【図２９】本発明の第２の実施形態の第２変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
【図３０】図２９の挿入部の構成を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１，１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１，８０１，９０１  蛍光内視鏡
３  体腔
５，１０５，２０５，３０５，４０５，５０５，６０５，７０５，８０５，９０５  挿入部
１５  バルーン
１７，２１７，４１７，５１７  光出射部（光出射導入部）
１９，１１９，２１９  光導入部（光出射導入部）
２１，４２１，５２１  撮像部
３３，２３３  照射用ミラー（照射部）
３５  ダイクロイックミラー（反射部）
３７  駆動モータ（回転駆動部）
４９  送気ポンプ（流入部）
５１  流量計（流量計測部）
５３，６５３  距離測定部（演算部）
５７  蛍光信号処理部（補正信号算出部、信号処理部）
１３５  円錐ミラー（反射部）
１５７  蛍光信号処理部（補正信号算出部、信号処理部、画像処理部）
１６１  画像センサ（挿入長計測部）
２１３Ａ，６１３Ａ，７１３Ａ，８１３Ａ  外側挿入部（挿入部）
２１３Ｂ，３１３Ｂ，４１３Ｂ，６１３Ｂ，７１３Ｂ，８１３Ｂ，９１３Ｂ  内側挿入部（光出射導入部，回転部）
５３３  照射用ミラー（照射部）
６２４  蛍光検出部
７２４  超音波発生測定部（超音波信号発生器、超音波信号検出器）
７４９  ポンプ（流入部）
７５４，８５４  制御部
８２４  マイクロ波発生測定部（マイクロ波信号発生器、マイクロ波信号検出器）
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る蛍光内視鏡ついて図１から図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態の蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
蛍光内視鏡１は、図１に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部５と、励起光を出射する光源７と、挿入部５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１と、を備えている。【００３６】
図２は、図１の挿入部の構成を説明する模式図である。
挿入部５は、被検体の体腔３内に挿入されるとともに、体腔３の内壁から発生する蛍光を観察するものである。挿入部５には、図２に示すように、外皮チューブ１３と、バルーン１５と、光出射部（光出射導入部）１７と、光導入部（光出射導入部）１９と、撮像部２１と、が設けられている。【００３７】
外皮チューブ１３は、挿入部５の外周面を構成するチューブである。外皮チューブ１３における挿入側端部（図２の左側端部）には、励起光が透過する励起光用窓２５と、蛍光が透過する蛍光用窓２７とが設けられ、励起光用窓２５および蛍光用窓２７の外周面にはバルーン１５が配置されている。外皮チューブ１３の内部には、光出射部１７や光導入部１９や撮像部２１や保持部４５が配置されている。励起光用窓２５に対して蛍光用窓２７は、外皮チューブ１３の挿入側端部に近い位置に配置されている。励起光用窓２５は、略円筒状に形成された部材であって、光源７から出射された励起光を透過する材料から形成されたものである。蛍光用窓２７は、略円筒状に形成された部材であって、体腔３から発生した蛍光を透過する材料から形成されたものである。【００３８】
バルーン１５は、体腔３内で膨張されることにより、挿入部５を体腔３に固定するとともに挿入部５の挿入側端部を体腔管路の略中央に位置させるものである。バルーン１５は、図２に示すように、外皮チューブ１３における励起光用窓２５および蛍光用窓２７の外周面に配置され、励起光用窓２５を透過する励起光および蛍光用窓２７を透過する蛍光を透過する材料から形成されたものである。バルーン１５には後述する測定制御部９の送気ポンプ４９が接続されている。
図２には、膨張される前のバルーン１５が実線で表示され、膨張されたバルーン１５が二点鎖線で表示されている。【００３９】
図３は、図２の照射用レンズの構成を説明する斜視図である。図４は、図２の反射ミラーの構成を説明する斜視図である。
光出射部１７は、光源７から出射された励起光を体腔３の内壁に向けて出射させるものである。光出射部１７は、図２に示すように、ライトガイド２９と、照射用レンズ３１と、照射用ミラー（照射部）３３とを備えている。なお、光出射部１７は、上記内壁の全周面に対して一度に励起光を出射できることが好ましい。【００４０】
ライトガイド２９は、光源７から出射された励起光を挿入部５の挿入側端部に配置された照射用レンズ３１まで導くものである。ライトガイド２９は、励起光を導くファイバの束から構成されたものであって、略円筒状に形成されている。
照射用レンズ３１は、励起光を体腔３の観察領域全体に照射させるレンズである。照射用レンズ３１は、挿入部５の挿入側端部であって、ライトガイド２９と照射用ミラー３３との間に配置されている。照射用レンズ３１は、図３に示すように円環状に形成されているとともに、ライトガイド２９と対向する面に凹状の溝が形成されたレンズである。【００４１】
照射用ミラー３３は、照射用レンズ３１から挿入部５の中心軸線方向に出射された励起光を、挿入部５の半径方向外側に反射するミラーである。照射用ミラー３３は、外皮チューブ１３の内部であって、励起光用窓２５と対向する位置に配置されている。照射用ミラー３３は、図４に示すように、略円錐状に形成されるとともに円錐面が反射面とされたミラーであって、中心軸線に沿って貫通孔が形成されたミラーである。照射用ミラー３３は、ミラー保持部３４により保持されている。【００４２】
光導入部１９は、体腔３から発生した蛍光を撮像部２１に向けて反射するものである。光導入部１９は、図２に示すように、ダイクロイックミラー（反射部）３５と、駆動モータ（回転駆動部）３７と、モータ制御部３９と、を備えている。
ダイクロイックミラー３５は、蛍光用窓２７を透過した蛍光を挿入部５の中心軸線に沿う方向へ反射させるものであって、撮像部２１で撮像される蛍光以外の波長の光は透過するものである。ダイクロイックミラー３５は、外皮チューブ１３の内部であって蛍光用窓２７と対向する位置に、挿入部５の中心軸線を回転中心として回転可能に配置されている。ダイクロイックミラー３５は直方体状に形成され、体腔３の一部領域から発生した蛍光を撮像部２１に向けて反射するものである。ダイクロイックミラー３５は、ダイクロイックミラー保持部３６により保持されている。なお、ダイクロイックミラー３５としては、公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。【００４３】
駆動モータ３７は、ダイクロイックミラー３５を挿入部５の中心軸線を回転中心として回転駆動させるものである。駆動モータ３７は挿入部５の先端部に配置され、モータ制御部３９と接続されている。なお、駆動モータ３７としては、公知のモータを用いることができ、特に限定するものではない。
モータ制御部３９は、駆動モータ３７の回転を制御することにより、ダイクロイックミラー３５の回転を制御するものである。モータ制御部３９から蛍光信号処理部５７にダイクロイックミラー３５の位相信号が出力されているとともに、モータ制御部３９から駆動モータ３７に制御信号が出力されている。【００４４】
撮像部２１は、体腔３から発生した蛍光の像を撮像するものである。撮像部２１は、図２に示すように、撮像用レンズ系４１と、撮像素子４３とを備えている。
撮像用レンズ系４１は、ダイクロイックミラー３５に反射された蛍光の像を撮像素子４３の受光面に結像させるものである。撮像用レンズ系４１は、ダイクロイックミラー３５と撮像素子４３との間に配置されるとともに、照射用ミラー３３の内側、言い換えると、挿入部５の中心軸線上に配置されている。本実施形態においては、図２に示すように、複数のレンズから構成された撮像用レンズ系４１の場合に適用して説明するが、特に撮像用レンズ系４１の構成について限定するものではない。【００４５】
撮像素子４３は、体腔３から発生した蛍光の像を撮像するものである。撮像素子４３は、照射用レンズ３１の内側、言い換えると、挿入部５の中心軸線上に配置され、表示部１１の蛍光信号処理部５７と接続されている。なお、撮像素子４３としては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）や、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの公知な素子を用いることができ、特に限定するものではない。【００４６】
図５は、図２の保持部の構成を説明するＡ−Ａ断面図である。
保持部４５は、照射用レンズ３１と撮像用レンズ系４１と撮像素子４３とを保持するとともに、照射用レンズ３１から出射された励起光が撮像素子４３に直接入射することを防止するものである。保持部４５には、図５に示すように、モータ制御部３９から駆動モータ３７へ制御信号を伝達する信号線が通る溝部４６が形成されている。【００４７】
光源７は、図１に示すように、体腔３に照射されるとともに、体腔３から蛍光を発生させる励起光を出射させるものである。特に、体腔３の病変部Ｔから強い蛍光を発生させる励起光を出射させるものである。光源７から出射された励起光は、挿入部５のライトガイド２９に入射されている。【００４８】
測定制御部９は、挿入部５と体腔３の内壁との距離を測定するものである。測定制御部９は、図１に示すように、送気ポンプ（流入部）４９と、流量計（流量計測部）５１と距離測定部（演算部）５３とを備えている。【００４９】
送気ポンプ４９は、空気（流体）を送気することによりバルーン１５を膨張させるものである。送気ポンプ４９から送気された空気は外皮チューブ１３の外周面に配置された送気チューブ５５を通ってバルーン１５に送られる。送気ポンプ４９の流量信号は流量計５１に出力されている。なお、送気ポンプ４９としては、公知のポンプを用いることができ、特に限定するものではない。【００５０】
流量計５１は、送気ポンプ４９からバルーン１５に送気された空気の流量を計測するものである。具体的には、送気ポンプ４９の流量信号に基づいて上記空気流量を計測するものである。流量信号としては、送気された空気流量を求めるのに必要な情報であって、送気ポンプ４９の駆動時間やポンプの回転速度などを例示することができる。流量計５１により計測された空気流量に係る信号は、距離測定部５３に出力されている。【００５１】
距離測定部５３は、挿入部５と体腔３の内壁との距離を測定するものである。距離測定部５３には、流量計５１から空気流量に係る信号が入力され、当該信号に基づいて距離測定部５３は、挿入部５と体腔３の内壁との距離を求めることができる。距離測定部５３から蛍光信号処理部５７に、挿入部５と体腔３の内壁との距離に係る距離信号が出力されている。【００５２】
表示部１１は、撮像部２１により撮像された蛍光像を表示するものである。表示部１１は、図１に示すように、蛍光信号処理部（補正信号算出部、信号処理部）５７と、モニタ５９とを備えている。【００５３】
蛍光信号処理部５７は、撮像素子４３から出力された撮像信号をモニタ５９に表示する画像信号に変換処理するものである。蛍光信号処理部５７には、撮像素子４３から出力された撮像信号と、モータ制御部３９から出力されたダイクロイックミラー３５の位相信号と、距離測定部５３から出力された距離信号と、が入力されている。蛍光信号処理部５７からモニタ５９には、画像信号が出力されている。【００５４】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
まず、蛍光内視鏡１の挿入部５が、体腔３の内部に挿入される。このとき、バルーン１５は、図２に実線で示されるように、挿入の邪魔にならないように縮められ、挿入部５の外周面に密着した状態とされている。【００５５】
挿入部５の挿入側端部が体腔３の検査領域に到達すると、送気ポンプ４９から空気がバルーン１５に送気され、バルーン１５は膨張して体腔３の内壁に押し付けられる。挿入部５は、バルーン１５により体腔３に対して固定されるとともに、挿入部５の挿入側端部は体腔３における管路の略中央に配置される。送気ポンプ４９は、バルーン１５内の圧力が所定圧力に達するまで送気を継続し、上記圧力が所定圧力に到達した後に送気を中止する。【００５６】
バルーン１５内には所定圧力の空気が満たされているため、バルーン１５は体腔３の内壁を半径方向外側に向けて押圧する。例えば、大腸のように体腔３の内壁にヒダがある場合には、ヒダは、バルーン１５に押圧されることにより押し広げられる。そのため、体腔３内壁のヒダを伸ばして、ヒダの間に隠れた領域を観察することができる。【００５７】
図６は、図１のアクチュエータの制御方法を説明するフローチャートである。
流量計５１は、送気ポンプ４９から出力される流量信号に基づいて上記空気流量を計測し、上記空気流量に係る情報を距離測定部５３に出力する（ステップＳ１）。距離測定部５３は、入力された上記空気流量に係る情報に基づいて、バルーン１５の外径を求めることにより、挿入部５と体腔３の内壁との距離を測定する（ステップＳ２）。【００５８】
具体的には、距離測定部５３には、バルーン１５に送気された空気の流量と、当該流量に対応する挿入部５と体腔３の内壁との間の距離とに関するルックアップテーブルが記憶されており、当該ルックアップテーブルを参照することにより、距離測定部５３は挿入部５と体腔３の内壁との間の距離を求めることができる。上記ルックアップテーブルを構成するデータは、例えば、予め実験などにより実測して取得することができる。【００５９】
距離測定部５３は、求めた挿入部５と体腔３の内壁との間の距離に基づいて、蛍光信号処理部５７に対して出力する距離信号を生成する。つまり、アクチュエータ駆動部５３は、撮像素子４３と体腔３の内壁との間の距離が所定の一定距離となるように、保持部４５における外皮チューブ１３に対する相対位置を制御している。【００６０】
具体的には、距離測定部５３は、まず、求められた挿入部５と体腔３の内壁との間の距離から求められる体腔３の内壁からダイクロイックミラー３５までの距離と、外皮チューブ１３に対する保持部４５の相対位置に基づいて求められるダイクロイックミラー３５から撮像素子４３までの距離と、から現在の体腔３の内壁から撮像素子４３までの距離を求める。そして、距離測定部５３は、求められた距離と上記所定の一定距離との差を求め（ステップＳ３）、当該差に係る信号（距離信号）を蛍光信号処理部５７に出力している（ステップＳ４）。例えば、距離測定部５３は、上記求められた距離が上記所定の一定距離より長い場合には、正の符号情報と、上記求められた距離と上記所定の一定距離との差分の絶対値と、を含む距離信号を出力する。一方、上記求められた距離が上記所定の一定距離より短い場合には、負の符号情報と、上記求められた距離と上記所定の一定距離との差分の絶対値と、を含む距離信号を出力する。【００６１】
その後、光源７から励起光が出射され、励起光はライトガイド２９により外皮チューブ１３内を通って、挿入部５の先端側端部に導かれる。励起光はライトガイド２９から挿入部５の中心軸線に沿う方向に出射され、照射用レンズ３１を透過して照射用ミラー３３に入射する。照射用ミラー３３に入射した励起光は、挿入部５の半径方向外側に向かって反射され、励起光用窓２５およびバルーン１５を透過して体腔３に入射する。励起光は、照射用レンズ３１を透過することにより、体腔３における観察領域全面を照明することができる。【００６２】
励起光が入射した体腔３からは蛍光が発生する。特に、病変部Ｔから発生する蛍光の光量は、正常な体腔３から発生する蛍光の光量より大きくなる。蛍光はバルーン１５および蛍光用窓２７を透過して外皮チューブ１３内に入射する。入射した蛍光の内、ダイクロイックミラー３５に入射した蛍光は、挿入部５の中心軸線方向に反射される。ダイクロイックミラー３５に入射した上記蛍光以外の波長を有する光は、反射されることなくダイクロイックミラー３５を透過する。【００６３】
ダイクロイックミラー３５により反射された蛍光は、撮像用レンズ系４１により撮像素子４３の受光面に結像される。撮像素子４３は、結像された蛍光像に基づいて撮像信号を蛍光信号処理部５７に出力する。【００６４】
一方、ダイクロイックミラー３５は、モータ制御部３９により回転制御されている。具体的には、モータ制御部３９は、駆動モータ３７の回転を制御することにより、ダイクロイックミラー３５の位相を制御している。体腔３の内壁全面から発生する蛍光は、ダイクロイックミラー３５が挿入部５の中心軸線回りに回転制御されることにより、撮像素子４３に入射される。
同時に、モータ制御部３９は、ダイクロイックミラー３５の回転位相に係る信号を蛍光信号処理部５７に出力している。【００６５】
図７は、図１の蛍光信号処理部における処理方法を説明するフローチャートである。
蛍光信号処理部５７は、距離測定部５３から入力された距離信号と、撮像素子４３から入力された撮像信号と、モータ制御部３９から入力された回転位相に係る信号とに基づいて、画像信号を算出する。【００６６】
蛍光信号処理部５７は、まず、補正信号算出部５３から入力された距離信号に基づいて、補正信号を生成する（ステップＳ５）。例えば、距離信号に正の符号情報が含まれていた場合には、蛍光信号処理部５７は、距離信号に含まれる差分の絶対値に基づいて、画像信号に含まれる蛍光強度の増幅の程度を制御する補正信号を算出する。一方、距離信号に負の符号情報が含まれていた場合には、蛍光信号処理部５７は、距離信号に含まれる差分の絶対値に基づいて、画像信号に含まれる蛍光強度の減少の程度を制御する補正信号を算出する。【００６７】
その後、蛍光信号処理部５７は、算出した補正信号に基づいて、撮像信号に補正処理を施して画像信号を生成する（ステップＳ６）。蛍光信号処理部５７は、撮像信号に含まれる全ての蛍光強度に係る信号について、補正信号に基づいて補正処理を施して画像信号を生成する。つまり、蛍光信号処理部５７は、実際の体腔３の内壁から撮像素子４３までの距離に係わらず、上記所定の一定距離において撮像したら得られる蛍光強度に係る画像信号を生成する。【００６８】
一方、撮像素子４３から入力される撮像信号は、ダイクロイックミラー３５の回転に伴い回転する像に係る信号である。蛍光信号処理部５７は、上記回転位相に係る信号に基づいて、回転する像に係る信号である撮像信号を、静止した像に係る画像信号に変換処理する。
蛍光信号処理部５７において、補正処理および変換処理された画像信号は、蛍光信号処理部５７からモニタ５９に出力され、モニタ５９において表示される。【００６９】
上記の構成によれば、バルーン１５は、挿入部５の半径方向に位置する体腔３の内壁と接触することにより、挿入部５を体腔３の略中心に位置させることができる。つまり、バルーン１５は、挿入部５の半径方向における体腔３の内壁の全ての部分領域と挿入部５との間の距離を等しくすることができる。光出射部１７は、励起光を挿入部５の半径方向外方に出射して、バルーン１５により挿入部５からの距離を等しくされた体腔３の内壁に対して照射することができる。これにより、励起光が照射された内壁から蛍光が発生される。体腔３の内壁から発生した蛍光は、バルーン１５を透過して挿入部５の半径方向内方に向かい、光導入部１９により挿入部５の内部に導入される。ここで、体腔３の内壁の複数箇所から蛍光が発生した場合は、それぞれの蛍光が、挿入部５の複数の異なる半径方向から挿入部の内部に導入される。そして、撮像部２１の撮像素子４３は、光導入部１９から挿入部５内に導入された蛍光を撮像することができる。【００７０】
蛍光信号処理部５７は、バルーン１５における内壁との接触面と、挿入部５との間の距離に基づいて、撮像部２１から出力された撮像信号を補正する補正信号を算出することができる。すなわち、バルーン１５における内壁との接触面と、挿入部５との間の距離の変化に応じて、蛍光信号処理部５７において異なる補正信号が算出される。そして、蛍光信号処理部５７において算出された補正信号に基づいて撮像部２１の撮像素子４３から出力された撮像信号の強度を補正し、補正された撮像信号から画像信号を生成することができる。【００７１】
これにより、接触面と挿入部５との間が所定距離に保たれた場合と同様の画像信号を生成することができる。この画像信号を用いることにより、接触面と挿入部５との間の距離が変化しても、体腔３の内壁を常に所定距離で観察した場合と同様の蛍光画像が得られるので、体腔組織が良性組織化悪性組織化を判別しやすくできる。【００７２】
励起光は光出射部１７に設けられた照射用ミラー３３により挿入部５の半径方向外方に出射され、バルーン１５と接触している体腔３の内壁に照射される。励起光が照射された体腔３の内壁から蛍光が発生し、蛍光は挿入部５の内部に導入される。挿入部５の内部に導入された蛍光は、光導入部１９に設けられたダイクロイックミラー３５により挿入部５の中心軸線方向に向けて反射される。ダイクロイックミラー３５は中心軸線回りに回転可能に配置されているため、挿入部５の複数の異なる半径方向に位置する体腔３の内壁から発生した蛍光は挿入部５の中心軸線方向に向けて反射される。ダイクロイックミラー３５から反射した蛍光は撮像部２１の撮像素子４３により撮像され、撮像素子４３は挿入部５の半径方向に位置する内壁の部分領域の像を取得することができる。【００７３】
ダイクロイックミラー３５を回転させることにより、挿入部５の複数の異なる半径方向に位置する体腔３の内壁の部分領域から発生した蛍光を撮像素子４３に向けて反射させて、撮像素子４３に蛍光を撮像させることができる。【００７４】
〔第１の実施形態の第１変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の第１変形例について図８から図１１を参照して説明する。
本変形例の蛍光内視鏡の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、反射部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図８から図１１を用いて反射部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図８は、本変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。【００７５】
蛍光内視鏡１０１は、図８に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部１０５と、励起光を出射する光源７と、挿入部５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１１と、を備えている。【００７６】
挿入部１０５には、図８に示すように、外皮チューブ１３と、バルーン１５と、光出射部（光出射導入部）１７と、光導入部（光出射導入部）１１９と、撮像部２１と、とが設けられている。
光導入部１１９は、体腔３から発生した蛍光を撮像部２１にむけて反射するものである。光導入部１１９は、円錐ミラー（反射部）１３５を備えている。【００７７】
図９は、図８の円錐ミラーの構成を説明する模式図である。
円錐ミラー１３５は、蛍光用窓２７を透過した蛍光を挿入部５の中心軸線に沿う方向へ反射させるものである。円錐ミラー１３５は、外皮チューブ１３の内部であって蛍光用窓２７と対向する位置に配置されている。図９に示すように、円錐ミラー１３５は円錐状に形成されるとともに、円錐面が反射面とされたミラーである。そのため、円錐ミラー１３５は、体腔３の内壁全面から発生した蛍光を撮像部２１に向けて反射するものである。円錐ミラー１３５は、挿入部１０５の先端部に配置されている。
円錐ミラー１３５は、所定の反射面の表面積を有していれば、円錐台の形状であってもよい。【００７８】
表示部１１１は、図８に示すように、撮像部２１により撮像された蛍光像を表示するものである。表示部１１１は、図８に示すように、蛍光信号処理部（補正信号算出部、信号処理部、画像処理部）１５７と、モニタ５９と、画像センサ（挿入長計測部）１６１と、を備えている。【００７９】
蛍光信号処理部１５７は、撮像素子４３から出力された撮像信号をモニタ５９に表示する画像信号に変換処理するものである。蛍光信号処理部１５７には、撮像素子４３から出力された撮像信号と、距離測定部５３から出力された距離信号と、が入力されている。蛍光信号処理部１５７からモニタ５９には、画像信号が出力されている。【００８０】
画像センサ１６１は、体腔３に対する挿入部５の挿入長さを測定するものである。画像センサ１６１は、挿入部５に設けられた目盛りの画像を撮像することにより、挿入部５の挿入長さを測定するものである。挿入長さに係る信号は、画像センサ１６１から蛍光信号処理部１５７へ出力されている。なお、画像センサ１６１としては公知のセンサ等を用いることができ、挿入長さの算出方法としても公知の方法を用いることができ、特に限定するものではない。【００８１】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡１０１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
なお、バルーン１５による挿入部５の固定方法は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
光源７から出射された励起光を体腔３に照射するまでの作用についても、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【００８２】
体腔３から発生した蛍光は、バルーン１５および蛍光用窓２７を透過して外皮チューブ１３内に入射する。入射した蛍光は円錐ミラー１３５により、挿入部１０５の中心軸線方向に反射される。つまり、蛍光用窓２７と対向する領域である体腔３の全内周面から発生した蛍光が円錐ミラー１３５に入射し、撮像素子４３方向に反射される。
円錐ミラー１３５に反射された蛍光は、撮像用レンズ系４１により撮像素子４３に受光面に結像される。撮像素子４３は、結像された蛍光像に基づいて撮像信号を蛍光信号処理部１５７に出力する。【００８３】
図１０は、図８の撮像素子に撮像された蛍光像を示す図である。図１１は、図８の蛍光信号処理部により変換処理された後の画像を示す図である。
蛍光信号処理部１５７は、撮像素子４３から入力された撮像信号と、画像センサ１６１から入力された挿入長さに係る信号に基づいて、画像信号を生成する。ここで、撮像素子４３から入力された撮像信号に係る画像は、図１０に示すように、円錐ミラー１３５の円周面に映った体腔３の内壁の像である。蛍光信号処理部１５７は、挿入長さに係る信号に基づいて、上記撮像信号に対して展開処理や伸張処理などの処理を行い、図１１に示すような、体腔３を展開した画像に係る画像信号を生成する。生成された画像信号は、図８に示すように、モニタ５９に出力され、モニタ５９において表示される。【００８４】
上記の構成によれば、励起光は照射用ミラー３３から挿入部１０５の半径方向外方に出射され、バルーン１５と接触している体腔３の内壁に照射される。励起光が照射された体腔３の内壁から蛍光が発生し、蛍光は挿入部１０５の内部に導入される。光導入部１１９の内部に導入された蛍光は、光導入部１１９に設けられた円錐ミラー１３５により挿入部１０５の中心軸線方向に向けて反射される。円錐ミラー１３５から反射した蛍光は撮像部２１の撮像素子４３により撮像され、撮像素子４３は挿入部１０５の半径方向に位置する内壁の部分領域の像を取得することができる。【００８５】
〔第１の実施形態の第２変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の第２変形例について図１２および図１３を参照して説明する。
本変形例の蛍光内視鏡の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、挿入部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図１２および図１３を用いて挿入部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１２は、本変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。【００８６】
蛍光内視鏡２０１は、図１２に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部２０５と、励起光を出射する光源７と、挿入部２０５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１と、を備えている。【００８７】
図１３は、図１２の挿入部の構成を説明する模式図である。
挿入部２０５には、図１２に示すように、外側挿入部（挿入部）２１３Ａと、内側挿入部（光出射導入部、回転部）２１３Ｂと、が設けられている。【００８８】
外側挿入部２１３Ａは挿入部２０５の外周面を構成するチューブである。外側挿入部２１３Ａにおける挿入側端部（図１３の左側端部）の外周面にはバルーン１５が配置されている。少なくとも、外側挿入部２１３Ａのバルーン１５が配置されている領域であって、後述する励起光用窓２２５および蛍光用窓２２７と対向する領域は、励起光用窓２２５を透過する励起光および蛍光用窓２２７を透過する蛍光を透過する材料から形成されていることが望ましい。外側挿入部２１３Ａは、曲がらない、いわゆる硬性内視鏡の挿入部として形成されることとしてもよい。このようにすることで、内部に挿入された内側挿入部２１３Ｂを外側挿入部２１３Ａに対して回転容易にできる。【００８９】
内側挿入部２１３Ｂは外側挿入部２１３Ａの内部に挿入されるものである。内側挿入部２１３Ｂには、励起光用窓２２５と、蛍光用窓２２７と、光出射部（光出射導入部）２１７と、光導入部（光出射導入部）２１９と、撮像部２１とが設けられている。
励起光用窓２２５は、励起光が内側挿入部２１３Ｂの内側から外側に向かって出射する窓である。励起光用窓２２５は、内側挿入部２１３Ｂの先端側端部の近傍に形成されており、内側挿入部２１３Ｂにおける円周方向の長さが円周の１／４程度になるように形成されている。【００９０】
蛍光用窓２２７は、蛍光が内側挿入部２１３Ｂの外側から内側に向かって入射する窓である。蛍光用窓２２７は、内側挿入部２１３Ｂの先端側端部の近傍に形成されており、内側挿入部２１３Ｂにおける円周方向の長さが円周の１／４程度になるように形成されている。蛍光用窓２２７は、励起光用窓２２５よりも内側挿入部２１３Ｂの先端側に形成されている。【００９１】
なお、励起光用窓２２５および蛍光用窓２２７における円周方向の長さは、上述のように円周の１／４程度であってもよいし、それ以上であっても以下あってもよく、特に限定するものではない。【００９２】
光出射部２１７は、光源７から出射された励起光を体腔３の内壁に向けて出射させるものである。光出射部２１７は、図１３に示すように、ライトガイド２２９と、照射用レンズ２３１と、照射用ミラー（照射部）２３３とを備えている。
ライトガイド２２９は、光源７から出射された励起光を内側挿入部２１３Ｂの挿入側端部に配置された照射用レンズ２３１まで導くものである。ライトガイド２２９は、励起光を導くファイバの束から構成されたものである。【００９３】
照射用レンズ２３１は、励起光を体腔３の観察領域全体に照射させるレンズである。照射用レンズ２３１は、内側挿入部２１３Ｂの挿入側端部であって、ライトガイド２２９と照射用ミラー２３３との間に配置されている。照射用レンズ２３１は、ライトガイド２２９と対向する面が凹状に形成されたレンズである。【００９４】
照射用ミラー２３３は、照射用レンズ２３１から挿入部５の中心軸線方向に出射された励起光を、内側挿入部２１３Ｂの半径方向外側に反射するミラーである。照射用ミラー２３３は、内側挿入部２１３Ｂの内部であって、励起光用窓２２５と対向する位置に配置されている。照射用ミラー２３３は、内側挿入部２１３Ｂの中心軸線を含む面により切断した断面が三角形状になるとともに、上記断面形状を、上記中心軸線を回転軸として回転させた立体形状からなるミラーである。照射用ミラー２３３は、ミラー保持部２３４により保持されている。【００９５】
光導入部２１９は、体腔３から発生した蛍光を撮像部２１に向けて反射するものである。光導入部２１９は、図１３に示すように、ダイクロイックミラー（反射部）３５を備えている。ダイクロイックミラー３５は、内側挿入部２１３Ｂの先端部に直接固定されている。【００９６】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡２０１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
まず、蛍光内視鏡２０１の外側挿入部２１３Ａが、体腔３の内部に挿入される。外側挿入部２１３Ａの内部に図示しない直視型内視鏡を入れた状態で、体腔への挿入を行ってもよい。挿入の際、前方を見ることができるので挿入が楽に行える。観察位置に到達したら直視型内視鏡を抜いて内側挿入部２１３Ｂを挿入する。このとき、バルーン１５は、挿入の邪魔にならないように縮められ、外側挿入部２１３Ａの外周面に密着した状態とされている。外側挿入部２１３Ａの挿入側端部が体腔３の検査領域に到達すると、送気ポンプ４９から空気がバルーン１５に送気され、バルーン１５は膨張して体腔３の内壁に押し付けられる。外側挿入部２１３Ａは、バルーン１５により体腔３に対して固定されるとともに、外側挿入部２１３Ａの挿入側端部は体腔３における管路の略中央に配置される。
その後、内側挿入部２１３Ｂが外側挿入部２１３Ａの内部に挿入される。【００９７】
なお、バルーン１５における作用については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【００９８】
その後、光源７から励起光が出射され、励起光はライトガイド２２９により内側挿入部２１３Ｂ内を通って、内側挿入部２１３Ｂの先端側端部に導かれる。励起光はライトガイド２２９から内側挿入部２１３Ｂの中心軸線に沿う方向に出射され、照射用レンズ２３１を透過して照射用ミラー２３３に入射する。照射用ミラー２３３に入射した励起光は、内側挿入部２１３Ｂの半径方向外側に向かって反射され、励起光用窓２２５、外側挿入部２１３Ａおよびバルーン１５を透過して体腔３に入射する。励起光は、照射用レンズ２３１を透過することにより、体腔３における観察領域全面を照明することができる。【００９９】
励起光が入射した体腔３からは蛍光が発生する。特に、病変部Ｔから発生する蛍光の光量は、正常な体腔３から発生する蛍光の光量より大きくなる。蛍光はバルーン１５、外側挿入部２１３Ａおよび蛍光用窓２２７を透過して内側挿入部２１３Ｂ内に入射する。入射した蛍光の内、ダイクロイックミラー３５に入射した蛍光は、内側挿入部２１３Ｂの中心軸線方向に反射される。ダイクロイックミラー３５に入射した上記蛍光以外の波長を有する光は、反射されることなくダイクロイックミラー３５を透過する。【０１００】
ダイクロイックミラー３５により反射された蛍光は、撮像用レンズ系４１により撮像素子４３に受光面に結像される。撮像素子４３は、結像された蛍光像に基づいて撮像信号を蛍光信号処理部５７に出力する。
蛍光信号処理部５７は、撮像素子４３から入力された撮像信号に基づいて、画像信号を生成する。画像信号は、蛍光信号処理部５７からモニタ５９に出力され、モニタ５９において表示される。【０１０１】
一方、内側挿入部２１３Ｂは、外側挿入部２１３Ａに対して、中心軸線回りに回転可能に配置されているため、内側挿入部２１３Ｂを回転させることにより、体腔３の所定の内壁から発生した蛍光を観察することができる。【０１０２】
上記の構成によれば、励起光は内側挿入部２１３Ｂに設けられた照射用ミラー２３３から挿入部２０５の半径方向外方に出射され、バルーン１５と接触している体腔の内壁に照射される。励起光が照射された体腔の内壁から蛍光が発生し、蛍光は挿入部２０５を透過して内側挿入部２１３Ｂの内部に導入される。内側挿入部２１３Ｂの内部に導入された蛍光は、内側挿入部２１３Ｂに設けられたダイクロイックミラー３５により挿入部２０５の中心軸線方向に向けて反射される。ダイクロイックミラー３５から反射した蛍光は撮像部２１の撮像素子４３により撮像され、撮像素子４３は挿入部２０５の半径方向に位置する内壁の部分領域の像を取得することができる。【０１０３】
ここで、内側挿入部２１３Ｂは、挿入部２０５の内部に、挿入部２０５の中心軸線回りに回転可能に配置されているため、蛍光を挿入部２０５の複数の異なる半径方向から挿入部２０５の内部に導入することが可能である。よって、撮像素子４３は、挿入部２０５の複数の異なる半径方向に位置する体腔の内壁から発生した蛍光を撮像できる。【０１０４】
〔第１の実施形態の第３変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の第３変形例について図１４および図１５を参照して説明する。
本変形例の蛍光内視鏡の基本構成は、第１の実施形態の第２変形例と同様であるが、第１の実施形態とは、回転挿入部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図１４および図１５を用いて回転挿入部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１４は、本変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態の第２変形例と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。【０１０５】
蛍光内視鏡９０１は、図１４に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部９０５と、励起光を出射する光源７と、挿入部９０５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１と、を備えている。【０１０６】
図１５は、図１４の挿入部の構成を説明する模式図である。
挿入部９０５は、図１５に示すように、外側挿入部２１３Ａと、回転挿入部（光出射導入部，回転部）９１３Ｂと、を備えている。【０１０７】
回転挿入部９１３Ｂは外側挿入部２１３Ａにおける先端部分の内部に、挿入部９０５の中心軸回りに回転可能に配置されるものである。回転挿入部９１３Ｂには、励起光用窓２２５と、蛍光用窓２２７と、光出射部２１７と、光導入部２１９と、撮像部２１とが設けられている。さらに、回転挿入部９１３Ｂには、光ロータリジョイント９１５と、信号ロータリジョイント９１７と、挿入部駆動モータ９１９とが設けられている。【０１０８】
光ロータリジョイント９１５は、外側挿入部２１３Ａから外側挿入部２１３Ａ内で回転する回転挿入部９１３Ｂへ、励起光を導くジョイントである。光ロータリジョイント９１５は、挿入部９０５の中心軸線上に配置されているとともに、外側挿入部２１３Ａ内のライトガイド２２９と、回転挿入部９１３Ｂのライトガイド２２９とを繋ぐように配置されている。光ロータリジョイント９１５には、対向配置されたレンズ９１６Ａ，９１６Ｂが備えられ、レンズ９１６Ａは外側挿入部２１３Ａに配置され、レンズ９１６Ｂは回転挿入部９１３Ｂに配置されている。そのため、外側挿入部２１３Ａ内のライトガイド２２９から出射した励起光は、レンズ９１６Ａおよびレンズ９１６Ｂを透過して回転挿入部９１３Ｂのライトガイド２２９に入射する。【０１０９】
なお、本実施形態においては、光ロータリジョイント９１５として公知の光ロータリジョイントを用いることができ、本実施形態で例示した態様の光ロータリジョイントに限定するものではない。【０１１０】
信号ロータリジョイント９１７は、外側挿入部２１３Ａと、外側挿入部２１３Ａ内で回転する回転挿入部９１３Ｂとの間を電気的に接続するジョイントである。信号ロータリジョイント９１７には、撮像素子４３から出力された撮像信号を蛍光信号処理部５７に導く撮像用集電環９２１および撮像用ブラシ９２３が備えられている。
撮像用集電環９２１は、回転挿入部９１３Ｂに設けられた円環または円筒状の部材であって、両集電環９２１は、中心軸線が回転挿入部９１３Ｂの中心軸線と一致するように配置されている。撮像用集電環９２１は撮像素子４３に電気的に接続されている。【０１１１】
撮像用ブラシ９２３は、外側挿入部２１３Ａに設けられたブラシである。撮像用ブラシ９２３は、撮像用集電環９２１の円周面または円筒面に摺動可能に配置されているとともに、蛍光信号処理部５７と電気的に接続されている。
なお、本実施形態においては、信号ロータリジョイント９１７として公知のスリップリング等の集電装置を用いることができ、本実施形態で例示した態様の信号ロータリジョイントに限定するものではない。【０１１２】
挿入部駆動モータ９１９は、外側挿入部２１３Ａ内に配置され、外側挿入部２１３Ａ内で回転挿入部９１３Ｂを回転するものである。挿入部駆動モータ９１９はギヤ（図示せず）などを介して回転挿入部９１３Ｂを回転駆動するように配置されているとともに、モータ制御部３９と接続されている。
なお、挿入部駆動モータ９１９としては、公知のモータを用いることができ、特に限定するものではない。【０１１３】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡９０１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
なお、バルーン１５による挿入部９０５の固定、および、体腔３の内壁から撮像素子４３までの距離の制御方法は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【０１１４】
ここで、本変形例の特徴部である光ロータリジョイント９１５の作用について説明する。
光源７から出射された励起光は、ライトガイド２２９により外側挿入部２１３Ａ内を通って、光ロータリジョイント９１５に導かれる。励起光は、外側挿入部２１３Ａのライトガイド２２９からレンズ９１６Ａに向けて出射される。レンズ９１６Ａに入射した励起光は平行光となりレンズ９１６Ｂに入射する。【０１１５】
レンズ９１６Ａ，９１６Ｂの光軸は回転挿入部９１３Ｂの中心軸線と一致しているため、挿入部駆動モータ９１９により回転挿入部９１３Ｂが回転駆動されていても、レンズ９１６Ａから出射した励起光は全て回転挿入部９１３Ｂとともに回転するレンズ９１６Ｂに入射する。【０１１６】
レンズ９１６Ｂに入射した励起光は、回転挿入部９１３Ｂのライトガイド２２９に集光する。集光された励起光は、照射用レンズ２３１を通って出射される。以後、励起光が体腔３を照明する作用は、第２変形例と同様であるのでその説明を省略する。【０１１７】
次に、本変形例の別の特徴部である信号ロータリジョイント９１７の作用について説明する。なお、体腔３から発生した蛍光が撮像素子４３に結像するまでの作用は、第２変形例と同様であるので、その説明を省略する。
結像された蛍光像に基づいて、撮像素子４３は撮像信号を信号ロータリジョイント９１７に出力する。撮像素子４３からの撮像信号は、信号ロータリジョイント９１７の撮像用集電環９２１から撮像用ブラシ９２３を通って、蛍光信号処理部５７に入力される。【０１１８】
撮像用集電環９２１の中心軸線は、回転挿入部９１３Ｂの中心軸線と一致しているため、挿入部駆動モータ９１９により回転挿入部９１３Ｂが回転駆動されていても、撮像用集電環９２１と撮像用ブラシ９２３は離れることなく摺動接触し続けることができる。そのため、撮像用集電環９２１と撮像用ブラシ９２３は電気的接続し続けることができる。【０１１９】
上記の構成によれば、励起光は回転挿入部９１３Ｂに設けられた光出射部２１７から挿入部９０５の半径方向外方に出射され、バルーン１５と接触している体腔３の内壁に照射される。励起光が照射された体腔３の内壁から蛍光が発生し、蛍光は外側挿入部２１３Ａを透過して回転挿入部９１３Ｂの内部に導入される。回転挿入部９１３Ｂの内部に導入された蛍光は、回転挿入部９１３Ｂに設けられた撮像素子４３により撮像される。
ここで、回転挿入部９１３Ｂは、外側挿入部２１３Ａの内部に、挿入部９０５の中心軸線回りに回転可能に配置されているため、蛍光を挿入部９０５の複数の異なる半径方から回転挿入部９１３Ｂの内部に導入することが可能である。【０１２０】
〔第１の実施形態の第４変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の第４変形例について図１６から図１８を参照して説明する。
本変形例の蛍光内視鏡の基本構成は、第１の実施形態の第２変形例と同様であるが、第１の実施形態とは、内側挿入部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図１６から図１８を用いて内側挿入部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１６は、本変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態の第２変形例と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。【０１２１】
蛍光内視鏡３０１は、図１６に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部３０５と、励起光を出射する光源７と、挿入部３０５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１と、を備えている。【０１２２】
図１７は、図１６の挿入部の構成を説明する模式図である。
挿入部３０５には、図１７に示すように、外側挿入部２１３Ａと、内側挿入部（光出射導入部、回転部）３１３Ｂと、を備えている。【０１２３】
図１８は、図１７の挿入部の構成を説明する正面視図である。
内側挿入部３１３Ｂは外側挿入部２１３Ａの内部に挿入されるものである。内側挿入部３１３Ｂには、励起光用窓２２５と、蛍光用窓２２７と、光出射部（光出射導入部）２１７と、光導入部（光出射導入部）２１９と、撮像部２１と、鉗子孔３２５と、が設けられている。
鉗子孔３２５は、内側挿入部３１３Ｂに設けられた、直視スコープ３２７や鉗子などが挿通される貫通孔である。鉗子孔３２５は、内側挿入部３１３Ｂの外周面の近傍に（図１８参照。）、中心軸線に沿って形成された貫通孔である。【０１２４】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡３０１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
なお、バルーン１５による外側挿入部２１３Ａの固定、および、内側挿入部３１３Ｂによる体腔３の蛍光撮像の方法は、第１の実施形態の第２変形例と同様であるので、その説明を省略する。【０１２５】
つぎに、内側挿入部３１３Ｂの鉗子孔３２５の使用方法について説明する。
例えば、鉗子孔３２５には直視スコープ３２７が挿通され、内側挿入部３１３Ｂの先端側端部から、直視スコープ３２７の先端が突出させる。このように直視スコープ３２７を用いることにより、挿入部３０５の中心軸線方向の画像を取得することができる。
あるいは、鉗子孔３２５に種々の鉗子を挿通させることにより、体腔３への医療処置を施すことができる。【０１２６】
〔第１の実施形態の第５変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の第５変形例について図１９および図２０を参照して説明する。
本変形例の蛍光内視鏡の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、挿入部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図１９および図２０を用いて挿入部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１９は、本変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。【０１２７】
蛍光内視鏡４０１は、図１９に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部４０５と、電力を供給する電源４０７と、挿入部４０５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１と、を備えている。【０１２８】
図２０は、図１９の挿入部の構成を説明する模式図である。
挿入部４０５には、図２０に示すように、外側挿入部４１３Ａと、内側挿入部（光出射導入部、回転部）４１３Ｂと、が設けられている。【０１２９】
外側挿入部４１３Ａは挿入部４０５の外周面を構成するチューブである。外側挿入部４１３Ａにおける挿入側端部（図２０の左側端部）の外周面にはバルーン１５が配置されている。少なくとも、外側挿入部４１３Ａのバルーン１５が配置されている領域であって、後述する窓部４２５と対向する領域は、窓部４２５を透過する励起光および蛍光を透過する材料から形成されていることとしてもよい。外側挿入部４１３Ａは、曲がらない、いわゆる硬性内視鏡の挿入部として形成されることが望ましい。このようにすることで、内部に挿入された内側挿入部４１３Ｂを外側挿入部４１３Ａに対して回転容易にできる。【０１３０】
内側挿入部４１３Ｂは外側挿入部４１３Ａの内部に挿入されるものである。内側挿入部４１３Ｂには、図２０に示すように、外皮チューブ４１３と、光出射部（光出射導入部）４１７と、撮像部４２１と、励起光および蛍光が透過する窓部４２５とが設けられている。【０１３１】
外皮チューブ４１３は、内側挿入部４１３Ｂの外周面を構成するチューブである。外皮チューブ４１３における挿入側端部（図２０の左側端部）には、励起光および蛍光が透過する窓部４２５が設けられ、窓部４２５の外周面にはバルーン１５が配置されている。外皮チューブ４１３の内部には、光出射部４１７や撮像部４２１や保持部４４５が配置されている。窓部４２５は、光源７から出射された励起光および体腔３から発生した蛍光を透過する材料から形成されたものである。【０１３２】
光出射部４１７は、励起光を体腔３の内壁に向けて出射させるものである。光出射部４１７は、図２０に示すように、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）（照射部）４２９を備えている。
ＬＥＤ４２９は、電源４０７から電力が供給されることにより、励起光を出射するものである。ＬＥＤ４２９は、挿入部４０５の半径方向外側であって、窓部４２５側に励起光を出射するように配置されている。ＬＥＤ４２９と電源４０７とは、電力配線４３０により接続されている。なお、光出射部４１７としては、上述のようにＬＥＤ４２９を用いてもよいし、その他の励起光を出射する素子を用いてもよく、特に限定するものではない。【０１３３】
撮像部４２１は、体腔３から発生した蛍光の像を撮像するものである。撮像部４２１は、図２０に示すように、撮像用レンズ系４４１と、撮像素子４４３とを備えている。
撮像用レンズ系４４１は、窓部４２５を透過した蛍光の像を撮像素子４４３の受光面に結像させるものである。撮像用レンズ系４４１は、窓部４２５と撮像素子４４３との間に配置されている。撮像用レンズ系４４１の光軸は、内側挿入部４１３Ｂの半径方向に平行となるように配置されている。【０１３４】
撮像素子４４３は、体腔３から発生した蛍光の像を撮像するものである。撮像素子４４３は、窓部４２５から入射した蛍光を撮像できるように配置されている。言い換えると、撮像素子４４３は、内側挿入部４１３Ｂの半径方向外側から入射した蛍光を撮像できるように配置されている。撮像素子４４３は、表示部１１の蛍光信号処理部５７と信号配線４４４により接続されている。
保持部４４５は、ＬＥＤ４２９と撮像素子４４３とを保持するものである。【０１３５】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡４０１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
まず、蛍光内視鏡４０１の外側挿入部４１３Ａが、体腔３の内部に挿入される。外側挿入部４１３Ａの内部に図示しない直視型内視鏡を入れた状態で体腔への挿入を行ってもよい。挿入の際、前方を見ることができるので挿入が楽に行える。観察位置に到達したら、直視型内視鏡を抜いて内側挿入部４１３Ｂを挿入する。このとき、バルーン１５は、挿入の邪魔にならないように縮められ、外側挿入部４１３Ａの外周面に密着した状態とされている。外側挿入部４１３Ａの挿入側端部が体腔３の検査領域に到達すると、送気ポンプ４９から空気がバルーン１５に送気され、バルーン１５は膨張して体腔３の内壁に押し付けられる。外側挿入部４１３Ａは、バルーン１５により体腔３に対して固定されるとともに、外側挿入部４１３Ａの挿入側端部は体腔３における管路の略中央に配置される。
その後、内側挿入部４１３Ｂが外側挿入部４１３Ａの内部に挿入される。【０１３６】
なお、バルーン１５による外側挿入部４１３Ａの固定、および、体腔３の内壁から撮像素子４４３までの距離の測定方法は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【０１３７】
その後、電源４０７からＬＥＤ４２９に電力が供給され、ＬＥＤ４２９から励起光が出射される。励起光は内側挿入部４１３Ｂの半径方向外側に向けて出射され、窓部４２５およびバルーン１５を透過して体腔３に入射する。【０１３８】
励起光が入射した体腔３からは蛍光が発生する。蛍光はバルーン１５および窓部４２５を透過して内側挿入部４１３Ｂ内に入射する。入射した蛍光は、撮像用レンズ系４４１により撮像素子４４３に受光面に結像される。撮像素子４４３は、結像された蛍光像に基づいて撮像信号を蛍光信号処理部５７に出力する。
蛍光信号処理部５７以後の信号処理は第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【０１３９】
上記の構成によれば、内側挿入部４１３Ｂに設けられたＬＥＤ４２９は、励起光を挿入部４０５の半径方向外方に出射することができる。これにより、バルーン１５と接触している体腔３の内壁に励起光が照射されて、励起光が照射された体腔３の内壁から蛍光が発生される。発生した蛍光は、挿入部４０５を透過して内側挿入部４１３Ｂの内部に導入される。内側挿入部４１３Ｂに設けられた撮像素子４４３は、内側挿入部４１３Ｂに導入された蛍光を撮像することができる。【０１４０】
ここで、内側挿入部４１３Ｂは、挿入部４０５の内部に配置されているとともに、中心軸線回りに回転可能とされているため、蛍光を挿入部４０５の複数の異なる半径方向から挿入部４０５の内部に導入することが可能である。よって、撮像部４２１の撮像素子４４３は、挿入部４０５の複数の異なる半径方向に位置する体腔３の内壁から発生した蛍光を撮像できる。【０１４１】
〔第１の実施形態の第６変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の第６変形例について図２１を参照して説明する。
本変形例の蛍光内視鏡の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、挿入部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図２１を用いて挿入部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２１は、本変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。【０１４２】
蛍光内視鏡５０１は、図２１に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部５０５と、励起光を出射する光源７と、挿入部５０５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１と、を備えている。【０１４３】
挿入部５０５は、被検体の体腔３内に挿入されるとともに、体腔３の内壁から発生する蛍光を観察するものである。挿入部５０５は、図２１に示すように、外皮チューブ５１３と、バルーン１５と、光出射部（光出射導入部）５１７と、光導入部（光出射導入部）１９と、撮像部５２１とを備えている。【０１４４】
外皮チューブ５１３は、挿入部５０５の外周面を構成するチューブである。外皮チューブ５１３における挿入側端部（図２１の左側端部）には、励起光および蛍光が透過する窓部５２５が設けられ、窓部５２５の外周面にはバルーン１５が配置されている。外皮チューブ５１３の内部には、光出射部５１７や撮像部５２１や保持部５４５が配置されている。窓部５２５は、円筒状に形成されているとともに、光源７から出射された励起光および体腔３から発生した蛍光を透過する材料から形成されているものである。【０１４５】
光出射部５１７は、光源７（図１参照。）から出射された励起光を体腔３の内壁に向けて出射させるものである。光出射部５１７は、図２１に示すように、ライトガイド２９と、照射用レンズ５３１と、照射用ミラー（照射部）５３３とを備えている。
照射用レンズ５３１は、励起光を体腔３の観察領域全体に照射させるレンズである。照射用レンズ５３１は、挿入部５０５の挿入側端部であって、ライトガイド２９と照射用ミラー５３３との間に配置されている。照射用レンズ５３１は、円環状に形成されたレンズであって、照射用ミラー５３３と対向する面が凸状に形成されたレンズである。【０１４６】
照射用ミラー５３３は、照射用レンズ５３１から挿入部５０５の中心軸線方向に出射された励起光を、挿入部５０５の半径方向外側に反射するミラーである。照射用ミラー５３３は、挿入部５０５の内部であって、窓部５２５と対向する位置に配置されている。照射用ミラー５３３は、略円錐状に形成されるとともに円錐面が反射面とされたミラーであって、中心軸線に沿って貫通孔が形成されたミラーである。円錐面は、図に示すように外側へ凸なる曲面に形成されている。挿入部５０５の中心軸線を含む面により切断した断面が三角形状になるとともに、上記断面形状を、上記中心軸線を回転軸として回転させた立体形状からなるミラーである。照射用ミラー５３３は、挿入部５０５の先端部５３４により保持されている。【０１４７】
撮像部５２１は、体腔３から発生した蛍光の像を撮像するものである。撮像部５２１は、図２１に示すように、撮像用レンズ系５４１と、撮像素子４３とを備えている。
撮像用レンズ系５４１は、ダイクロイックミラー３５に反射された蛍光の像を撮像素子４３の受光面に結像させるものである。撮像用レンズ系５４１は、ダイクロイックミラー３５と撮像素子４３との間に配置されている。【０１４８】
保持部５４５は、照射用レンズ５３１と撮像用レンズ系５４１と撮像素子４３とを保持するものである。【０１４９】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡５０１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
なお、バルーン１５による挿入部５０５の固定方法は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【０１５０】
光源７から励起光が出射され、励起光はライトガイド２９により挿入部５０５内を通って、挿入部５の先端側端部に導かれる。励起光はライトガイド２９から挿入部５の中心軸線に沿う方向に出射され、照射用レンズ５３１を透過して照射用ミラー３３に入射する。励起光は、照射用レンズ５３１から平行光として出射される。照射用ミラー５３３に入射した励起光は、挿入部５０５の半径方向外側に向かって反射され、励起光用窓２５およびバルーン１５を透過して体腔３に入射する。なお、励起光は、照射用ミラー５３３の反射面は凸状の曲面であるため、体腔３における観察領域全面を照明することができる。
以後の作用効果は、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。【０１５１】
上記の構成によれば、第１の実施形態と比較して、撮像素子４３に蛍光を結像させる撮像用レンズ系５４１のレンズ径を大きくすることができ、撮像素子４３に結像させる蛍光の蛍光量を大きくすることができる。つまり、第１の実施形態と比較して、より明るい蛍光画像を撮像することができる。【０１５２】
図２２は、図１から図２１の蛍光内視鏡の別の構成を説明する模式図である。図２３は、図１から図２１の蛍光内視鏡のさらに別の構成を説明する模式図である。図２４は、図１から図２１の蛍光内視鏡のさらに別の構成を説明する模式図である。【０１５３】
なお、上述の第１の実施形態およびその各変形例において説明したように、バルーン１５越しに励起光を観察領域に照射するとともに、観察領域から発生した蛍光をバルーン１５越しに観察してもよいし、図２２から図２４に示すように、バルーン１５を回避して励起光を観察領域に照射し、バルーン１５を回避して観察領域から発生した蛍光を観察してもよく、特に限定するものではない。【０１５４】
このようにすることで、バルーン１５越しに蛍光を観察する方法と比較して、バルーン１５における蛍光のロスが回避されるため、検出される蛍光強度を高めることができる。
さらに、例えば、内壁に襞が存在しない管腔臓器の内壁を観察する場合には、バルーン１５の位置と、観察領域とが異なっていても、測定距離と観察距離との間に大きな違いが生じず、観察に支障が生じない。【０１５５】
具体的には、図２２に示す蛍光内視鏡では、観察窓２５より手元側にバルーン１５を配置することにより、バルーン１５を回避して励起光を観察領域に照射するとともに、バルーン１５を回避して観察領域から発生した蛍光を観察している。図２３に示す蛍光内視鏡では、観察窓２５より先端側にバルーン１５を配置することにより、バルーン１５を回避して励起光を観察領域に照射するとともに、バルーン１５を回避して観察領域から発生した蛍光を観察している。図２５に示す蛍光内視鏡では、観察窓２５より手元側および先端側にバルーン１５が配置することにより、バルーン１５を回避して励起光を観察領域に照射するとともに、バルーン１５を回避して観察領域から発生した蛍光を観察している。【０１５６】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図２５および図２６を参照して説明する。
本実施形態の蛍光内視鏡の基本構成は、第１の実施形態の第２変形例と同様であるが、第１の実施形態の第２変形例とは、挿入部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図２５および図２６を用いて挿入部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２５は、本実施形態における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態の第２変形例と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。【０１５７】
蛍光内視鏡６０１は、図２５に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部６０５と、励起光を出射する光源７と、挿入部６０５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部６０９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１と、を備えている。【０１５８】
図２６は、図２５の挿入部の構成を説明する模式図である。
挿入部６０５には、図２５に示すように、外側挿入部（挿入部）６１３Ａと、内側挿入部（光出射導入部、回転部）６１３Ｂと、が設けられている。【０１５９】
外側挿入部６１３Ａは挿入部６０５の外周面を構成するチューブである。外側挿入部６１３Ａにおける挿入側端部（図２６の左側端部）の外周面にはバルーン６１５が配置されている。少なくとも、外側挿入部６１３Ａのバルーン６１５が配置されている領域であって、後述する励起光用窓２２５および蛍光用窓２２７と対向する領域は、励起光用窓２２５を透過する励起光および蛍光用窓２２７を透過する蛍光を透過する材料から形成されていることが望ましい。【０１６０】
バルーン６１５における体腔３と接触する外周面には、蛍光を発生する蛍光剤が配置されている。上記蛍光剤は、光源７から出射される励起光が照射されると、蛍光を発生させるものである。上記蛍光剤から発生される蛍光は、体腔３から発生される蛍光とは異なる波長の蛍光であって、ダイクロイックミラー３５において反射されない波長の蛍光である。蛍光剤は、バルーン６１５に塗布されていてもよいし、バルーン６１５を構成する膜の成分の一部として含まれていてもよく、特に限定するものではない。【０１６１】
内側挿入部６１３Ｂは外側挿入部６１３Ａの内部に挿入されるものである。内側挿入部６１３Ｂには、図２６に示すように、励起光用窓２２５と、蛍光用窓２２７と、光出射部（光出射導入部）２１７と、光導入部（光出射導入部）２１９と、撮像部２１と、蛍光検出部６２４と、が設けられている。【０１６２】
蛍光検出部６２４は、バルーン６１５に配置された蛍光剤から発生した蛍光の蛍光強度を検出するものである。蛍光検出部６２４は、蛍光用窓２２７と対向する位置であって、蛍光検出部６２４と蛍光用窓２２７との間にダイクロイックミラー３５が挟まれるように配置されている。蛍光検出部６２４が検出した蛍光強度に係る信号は、図２５に示すように、距離測定部６５３に出力されている。【０１６３】
測定制御部６０９は、挿入部６０５と体腔３の内壁との距離を測定するものである。測定制御部６０９は、図２５に示すように、送気ポンプ４９と、距離測定部（演算部）６５３と、を備えている。
距離測定部６５３は、挿入部６０５と体腔３の内壁との距離を測定するとともに、撮像素子４３と体腔３の内壁との距離を所定の一定距離に制御するものである。距離測定部６５３には、蛍光検出部６２４から蛍光強度に係る信号が入力され、当該信号に基づいて距離測定部６５３は、挿入部６０５と体腔３の内壁との距離を求め、当該距離に係る距離信号を蛍光信号処理部５７に出力することができる。【０１６４】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡６０１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
なお、バルーン６１５により外側挿入部６１３Ａを体腔３に固定する方法、および、光源７から励起光が体腔３に照射されるまでの作用は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【０１６５】
励起光が体腔３に照射されると、同時にバルーン６１５の蛍光剤にも励起光が照射される。そのため、体腔３および上記蛍光剤からそれぞれ蛍光が発生される。
上記蛍光剤から発生した蛍光は、外側挿入部６１３Ａおよび蛍光用窓２２７を透過して内側挿入部６１３Ｂ内に入射する。入射した蛍光は、ダイクロイックミラー３５を透過して蛍光検出部６２４に入射する。蛍光検出部６２４は、入射した蛍光の蛍光強度に基づいた、蛍光強度に係る信号を距離測定部６５３に出力する。【０１６６】
距離測定部６５３は、まず、入力された蛍光強度に係る信号に基づいて、バルーン６１５の外周面から蛍光検出部６２４までの距離を求める。そして、距離測定部６５３は、バルーン６１５の外周面から蛍光検出部６２４までの距離に基づいて、体腔３の内壁から撮像素子４３までの距離を算出し、当該算出された距離に基づいて上記距離信号を算出する。【０１６７】
一方、体腔３から発生した蛍光の撮像方法は、第１の実施形態の第２変形例と同様であるので、その説明を省略する。【０１６８】
上記の構成によれば、挿入部６０５の半径方向外方に出射された励起光はバルーン６１５における内壁との接触面に配置された蛍光剤に照射される。励起光が照射された蛍光剤からは、蛍光が発生される。発生された蛍光は蛍光検出部６２４により蛍光強度が検出される。ここで、蛍光強度は蛍光剤からの距離の２乗に反比例するため、蛍光検出部６２４から出力される蛍光強度信号は蛍光剤と蛍光検出部６２４との間の距離に係る信号とみなすことができる。【０１６９】
したがって、蛍光強度信号に基づくことにより、蛍光信号処理部５７は、上記内壁から撮像部２１の撮像素子４３までの距離が所定の一定距離に保たれた場合と同様の画像信号を生成することができる。【０１７０】
〔第２の実施形態の第１変形例〕
次に、本発明の第２の実施形態の第１変形例について図２７および図２８を参照して説明する。
本変形例の蛍光内視鏡の基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、挿入部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図２７および図２８を用いて挿入部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２７は、本変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
なお、第２の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。【０１７１】
蛍光内視鏡７０１は、図２７に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部７０５と、励起光を出射する光源７と、挿入部７０５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部７０９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１と、を備えている。【０１７２】
図２８は、図２７の挿入部の構成を説明する模式図である。
挿入部７０５には、図２７に示すように、外側挿入部（挿入部）７１３Ａと、内側挿入部（光出射導入部，回転部）７１３Ｂと、が設けられている。【０１７３】
外側挿入部７１３Ａは挿入部７０５の外周面を構成するチューブである。外側挿入部７１３Ａにおける挿入側端部（図２８の左側端部）の外周面にはバルーン１５が配置されている。少なくとも、外側挿入部７１３Ａのバルーン１５が配置されている領域であって、後述する励起光用窓２２５および蛍光用窓２２７と対向する領域は、励起光用窓２２５を透過する励起光および蛍光用窓２２７を透過する蛍光を透過する材料から形成されていることが望ましい。外側挿入部７１３Ａは、硬質で超音波透過性のよい材料から形成されていることが望ましい。【０１７４】
内側挿入部７１３Ｂは外側挿入部７１３Ａの内部に挿入されるものである。内側挿入部７１３Ｂには、図２８に示すように、励起光用窓２２５と、蛍光用窓２２７と、光出射部（光出射導入部）２１７と、光導入部（光出射導入部）２１９と、撮像部２１と、超音波発生測定部（超音波信号発生器、超音波信号検出器）７２４と、が設けられている。【０１７５】
超音波発生測定部７２４は、内側挿入部７１３Ｂからバルーン１５の体腔３との接触面までの距離の測定に用いるものである。超音波発生測定部７２４は、超音波を内側挿入部７１３Ｂの外側に向けて発生するとともに、内側挿入部７１３Ｂの内部に伝播してきた超音波を測定するものである。超音波発生測定部７２４には、後述する制御部７５４から発生する超音波の位相等を制御する制御信号が入力されているとともに、超音波発生測定部７２４から制御部７５４に、測定された超音波の位相等に係る測定信号が出力されている。超音波発生測定部７２４は、内側挿入部７１３Ｂにおける先端側端部の半径方向外側で配置されている。超音波発生測定部７２４に対して隣接する位置には、内側挿入部７１３Ｂの外周面の一部を構成するカバー７２５が配置されている。カバー７２５は、硬質で超音波透過性のよい材料から形成されていることが好ましい。【０１７６】
測定制御部７０９は、挿入部６０５と体腔３の内壁との距離を測定するものである。測定制御部７０９は、図２８に示すように、ポンプ（流入部）７４９と、距離測定部（演算部）７５３と、制御部７５４と、を備えている。【０１７７】
ポンプ７４９は、液体（例えば水）を圧送することによりバルーン１５を膨張させるものである。ポンプ７４９から圧送された液体は圧送チューブ７５５を通ってバルーン１５に送られる。なお、ポンプ７４９としては、公知のポンプを用いることができ、特に限定するものではない。【０１７８】
距離測定部７５３は、体腔３の内壁から超音波発生測定部７２４までの距離を算出するものである。つまり、距離測定部７５３は、後述する位相差に係る信号に基づいて、体腔３の内壁から超音波発生測定部７２４までの距離に係る距離信号を生成するものである。距離測定部７５３には、制御部７５４から位相差に係る信号が入力されているとともに、距離測定部７５３から蛍光信号処理部５７に距離信号が出力されている。なお、体腔３の内壁から超音波発生測定部７２４までの距離の算出方法は、公知の算出方法を用いることができ、特に限定するものではない。【０１７９】
制御部７５４は、超音波発生測定部７２４を制御するとともに、後述する位相差に係る信号を距離測定部７５３に出力するものである。制御部７５４は、超音波発生測定部７２４に対して超音波の発生や停止、および、発生する超音波の位相などを制御する制御信号を出力しているとともに、制御部７５４には、超音波発生測定部７２４から測定された超音波の位相などの測定信号が入力されている。制御部７５４は、入力された制御信号および測定信号に基づいて、超音波発生測定部７２４から発生された超音波と、超音波発生測定部７２４に測定された超音波との位相差を求め、位相差に係る信号を出力している。【０１８０】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡７０１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
なお、バルーン１５により外側挿入部７１３Ａを体腔３に固定する方法、および、体腔３から発生した蛍光を撮像する方法などは、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【０１８１】
次に、本実施形態の特徴である、体腔３の内壁から超音波発生測定部７２４までの距離の測定方法について説明する。【０１８２】
バルーン１５により外側挿入部７１３Ａが体腔３に固定されている状態で、制御部７５４は、超音波発生測定部７２４に対して超音波を発生させる制御信号を出力する。制御信号が入力された超音波発生制御部７５４は、制御信号に基づいて超音波を発生する。超音波は、カバー７２５、外側挿入部７１３Ａおよびバルーン１５内の液体を伝播して、バルーン１５と体腔３との接触面である外周面において反射される。反射された超音波は、バルーン１５内の液体、外側挿入部７１３Ａおよびカバー７２５を伝播して超音波発生測定部７２４に検出される。超音波発生測定部７２４は、反射した超音波の位相などの情報を含む測定信号を制御部７５４に出力する。【０１８３】
制御部７５４は、超音波発生測定部７２４から入力された測定信号と、超音波発生測定部７２４に出力した制御信号とに基づいて、超音波発生測定部７２４から発生された超音波と、超音波発生測定部７２４に測定された超音波との位相差を算出する。算出された位相差に係る信号は、制御部８５４から距離測定部７５３に出力される。距離測定部７５３は、入力された位相差に係る信号に基づいて、体腔３の内壁から超音波発生測定部７２４までの距離を算出する。算出された距離に係る距離信号は、蛍光信号処理部５７に出力される。【０１８４】
上記の構成によれば、超音波は、超音波発生測定部７２４からバルーン１５の上記接触面に向かって発生され、液体が満たされたバルーン１５内を伝搬する。ここで、バルーン１５内に液体が満たされているため、気体が満たされている場合と比較して、超音波の減衰率が低くなる。バルーン１５内を伝搬した超音波は、上記接触面において反射し、超音波発生測定部７２４により検出される。上記接触面と挿入部７０５との距離は、超音波発生測定部７２４から発生される超音波の位相と、超音波発生測定部７２４に検出された超音波の位相との位相差に基づいて、制御部７５４により求められている。【０１８５】
このように、制御部７５４により求められた距離に基づくことにより、蛍光信号処理部５７は、上記内壁から撮像部２１までの距離が所定の一定距離に保たれた場合と同様の画像信号を生成することができる。【０１８６】
〔第２の実施形態の第２変形例〕
次に、本発明の第２の実施形態の第２変形例について図２９および図３０を参照して説明する。
本変形例の蛍光内視鏡の基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、挿入部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図２９および図３０を用いて挿入部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２９は、本変形例における蛍光内視鏡の構成を説明する模式図である。
なお、第２の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。【０１８７】
蛍光内視鏡８０１は、図２９に示すように、被検体の体腔３内に挿入される挿入部８０５と、励起光を出射する光源７と、挿入部８０５と体腔３の内壁との距離を測定する測定制御部８０９と、撮像された蛍光像を表示する表示部１１と、を備えている。【０１８８】
図３０は、図２９の挿入部の構成を説明する模式図である。
挿入部８０５には、図２９に示すように、外側挿入部（挿入部）８１３Ａと、内側挿入部（光出射導入部、回転部）８１３Ｂと、が設けられている。【０１８９】
外側挿入部８１３Ａは挿入部８０５の外周面を構成するチューブである。外側挿入部８１３Ａにおける挿入側端部（図３０の左側端部）の外周面にはバルーン１５が配置されている。少なくとも、外側挿入部８１３Ａのバルーン１５が配置されている領域であって、後述する励起光用窓２２５および蛍光用窓２２７と対向する領域は、励起光用窓２２５を透過する励起光および蛍光用窓２２７を透過する蛍光を透過する材料から形成されていることが望ましい。外側挿入部８１３Ａは、マイクロ波透過性のよい材料から形成されていることが望ましい。【０１９０】
内側挿入部８１３Ｂは外側挿入部８１３Ａの内部に挿入されるものである。内側挿入部８１３Ｂには、図３０に示すように、励起光用窓２２５と、蛍光用窓２２７と、光出射部（光出射導入部）２１７と、光導入部（光出射導入部）２１９と、撮像部２１と、マイクロ波発生測定部（マイクロ波信号発生器、マイクロ波信号検出器）８２４と、が設けられている。【０１９１】
マイクロ波発生測定部８２４は、内側挿入部８１３Ｂからバルーン１５の体腔３との接触面までの距離の測定に用いるものである。マイクロ波発生測定部８２４は、マイクロ波を内側挿入部８１３Ｂの外側に向けて発生するとともに、内側挿入部８１３Ｂの内部に伝搬してきたマイクロ波を測定するものである。マイクロ波発生測定部８２４には、後述する制御部８５４から、発生するマイクロ波の位相等を制御する制御信号が入力されているとともに、マイクロ波発生測定部８２４から制御部８５４に、測定されたマイクロ波の位相等に係る測定信号が出力されている。マイクロ波発生測定部８２４は、内側挿入部８１３Ｂにおける先端側端部の半径方向外側で配置されている。マイクロ波発生測定部８２４に対して隣接する位置には、内側挿入部８１３Ｂの外周面の一部を構成するカバー８２５が配置されている。カバー８２５は、マイクロ波透過性のよい材料から形成されていることが好ましい。【０１９２】
測定制御部８０９は、挿入部８０５と体腔３の内壁との距離を測定するものである。測定制御部８０９は、図３０に示すように、送気ポンプ４９と、距離測定部（演算部）８５３と、制御部８５４と、を備えている。【０１９３】
距離測定部８５３は、体腔３の内壁からマイクロ波発生測定部８２４までの距離を算出するものである。つまり、距離測定部８５３は、後述する位相差に係る信号に基づいて、体腔３の内壁からマイクロ波発生測定部８２４までの距離に係る距離信号を生成するものである。距離測定部８５３には、制御部８５４から位相差に係る信号が入力されているとともに、距離測定部８５３から蛍光信号処理部５７に距離信号が出力されている。なお、体腔３の内壁からマイクロ波発生測定部８２４までの距離の算出方法は、公知の算出方法を用いることができ、特に限定するものではない。【０１９４】
制御部８５４は、マイクロ波発生測定部８２４を制御するとともに、後述する位相差に係る信号を距離測定部７５３に出力するものである。制御部８５４は、マイクロ波発生測定部８２４に対してマイクロ波の発生や停止、および、発生する超音波の位相などを制御する制御信号を出力しているとともに、制御部８５４には、マイクロ波発生測定部８２４から測定された超音波の位相などの測定信号が入力されている。制御部８５４は、入力された制御信号および測定信号に基づいて、マイクロ波発生測定部８２４から発生されたマイクロ波と、マイクロ波発生測定部８２４に測定されたマイクロ波との位相差を求め、位相差に係る信号を出力している。【０１９５】
次に、上記の構成からなる蛍光内視鏡８０１による体腔３の内壁の撮像方法について説明する。
なお、バルーン１５により外側挿入部８１３Ａを体腔３に固定する方法、および、体腔３から発生した蛍光を撮像する方法などは、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。【０１９６】
次に、本実施形態の特徴である、体腔３の内壁からマイクロ波発生測定部８２４までの距離の測定方法について説明する。【０１９７】
バルーン１５により外側挿入部８１３Ａが体腔３に固定されている状態で、制御部８５４は、マイクロ波発生測定部８２４に対してマイクロ波を発生させる制御信号を出力する。制御信号が入力されたマイクロ波発生測定部８２４は、制御信号に基づいてマイクロ波を発生する。マイクロ波は、カバー８２５、外側挿入部８１３Ａおよびバルーン１５内を伝搬して、バルーン１５と体腔３との接触面である外周面において反射される。反射されたマイクロ波は、バルーン１５、外側挿入部８１３Ａおよびカバー８２５を伝搬してマイクロ波発生測定部８２４に検出される。マイクロ波発生測定部８２４は、反射したマイクロ波の位相などの情報を含む測定信号を制御部８５４に出力する。【０１９８】
制御部８５４は、マイクロ波発生測定部８２４から入力された測定信号と、マイクロ波発生測定部８２４に出力した制御信号とに基づいて、マイクロ波発生測定部８２４から発生されたマイクロ波と、マイクロ波発生測定部８２４に測定されたマイクロ波との位相差を算出する。算出された位相差に係る信号は、制御部８５４から距離測定部８５３に出力される。距離測定部８５３は、入力された位相差に係る信号に基づいて、体腔３の内壁からマイクロ波発生測定部８２４までの距離を算出する。算出された距離に係る距離信号は、蛍光信号処理部５７に出力される。【０１９９】
上記の構成によれば、マイクロ波は、マイクロ波発生測定部８２４からバルーン１５の上記接触面に向かって発生され、バルーン１５内を伝搬する。ここで、マイクロ波は、超音波と比較して低い減衰率でバルーン１５内を伝搬する。バルーン１５内を伝搬したマイクロ波は、上記接触面において反射し、マイクロ波発生測定部８２４により検出される。【０２００】
制御部８５４は、マイクロ波発生測定部８２４を制御することにより発生されるマイクロ波を制御するとともに、制御部８５４には、マイクロ波発生測定部８２４から出力される検出信号が入力される。そのため、制御部８５４は、マイクロ波発生測定部８２４から発生されるマイクロ波の位相と、マイクロ波発生測定部８２４に検出されたマイクロ波の位相との位相差に基づいて、上記接触面と挿入部８０５との距離を求めることができる。
このように、制御部８５４により求められた距離に基づくことにより、蛍光信号処理部５７は、上記内壁から撮像部２１の撮像素子４３までの距離が所定の一定距離に保たれた場合と同様の画像信号を生成することができる。【０２０１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第１の実施形態の第１変形例においては、体腔の内壁と挿入部との間の距離を求めるためにバルーンの流量を測定することに代えて、測定挿入部の先端部に超音波発生測定部を設けることができるものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【国際調査報告】
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