(57)【要約】【課題】  高品質な内視鏡画像および超音波画像を、低電力且つ画像の更新レートを損ねることなく得る。【解決手段】  モード切り替えスイッチ３９で内視鏡画像優先モードが選択された場合、ドライバ２２は、撮像信号を取り込む複数の撮像期間の合間に、撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間を一定の間隔で差し挟む。パルサ３０は、撮像ブランク期間にのみ超音波の走査線数を間引くように励振パルスを出力する。超音波画像処理回路３４は、エコー信号に対して間引かれた走査線数を補間する補間処理を施す。超音波画像優先モードが選択された場合、パルサ３０は、励振パルスを出力する複数の超音波期間の合間に、励振パルスを出力しない超音波ブランク期間を一定の間隔で差し挟む。ドライバ２２は、超音波ブランク期間にのみ撮像信号を取り込ませる。内視鏡画像処理回路２６は、撮像信号に間引き処理を施す。【選択図】        図３
2006325965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体内の所要部の像光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、生体内の所要部に超音波を照射し、所要部からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサとが先端に配された超音波内視鏡を用いた超音波内視鏡システムにおいて、
前記撮像信号の取り込みタイミングを制御するドライバと、
前記超音波トランスデューサに前記超音波を発生させるための励振パルスを出力するパルサと、
前記撮像信号から内視鏡画像を生成する内視鏡画像処理手段と、
前記エコー信号から超音波画像を生成する超音波画像処理手段と、
前記内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、および前記超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替え手段とを備え、
前記内視鏡画像優先モードが選択された場合、前記ドライバは、前記撮像素子を駆動させて前記撮像信号を取り込む複数の撮像期間の合間に、前記撮像素子を駆動せずに前記撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、
前記パルサは、前記撮像ブランク期間にのみ前記超音波の走査線数を間引くように前記励振パルスを出力し、
前記超音波画像処理手段は、前記エコー信号に対して間引かれた走査線数を補間する補間処理を施し、
前記超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記励振パルスを出力する複数の超音波期間の合間に、前記励振パルスを出力しない超音波ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、
前記ドライバは、前記超音波ブランク期間にのみ前記撮像信号を取り込むように前記撮像素子を駆動させ、
前記内視鏡画像処理手段は、前記撮像信号に対して間引き処理を施すことを特徴とする超音波内視鏡システム。
【請求項２】
前記内視鏡画像および前記超音波画像をモニタに表示させるための表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、前記撮像ブランク期間および前記超音波ブランク期間においては、その直前に取得された前記内視鏡画像および前記超音波画像を前記モニタに表示させることを特徴とする請求項１に記載の超音波内視鏡システム。
【請求項３】
生体内の所要部の像光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、生体内の所要部に超音波を照射し、所要部からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサとが先端に配された超音波内視鏡を用いた超音波内視鏡システムにおいて、
前記撮像信号の取り込みタイミングを制御するドライバと、
前記超音波トランスデューサに前記超音波を発生させるための励振パルスを出力するパルサと、
前記撮像信号から内視鏡画像を生成する内視鏡画像処理手段と、
前記エコー信号から超音波画像を生成する超音波画像処理手段と、
前記内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、および前記超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替え手段と、
観察すべき関心領域を入力するための関心領域入力手段とを備え、
前記内視鏡画像優先モードが選択された場合、前記ドライバは、前記撮像素子を駆動させて前記撮像信号を取り込む複数の撮像期間の合間に、前記撮像素子を駆動せずに前記撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、
前記パルサは、前記撮像ブランク期間にのみ前記励振パルスを出力し、
前記超音波画像処理手段は、前記関心領域にあたるエコー信号を抽出して、前記関心領域の画像のみを前記超音波画像として生成し、
前記超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記励振パルスを出力する複数の超音波期間の合間に、前記励振パルスを出力しない超音波ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、
前記ドライバは、前記超音波ブランク期間にのみ前記撮像信号を取り込むように前記撮像素子を駆動させ、
前記内視鏡画像処理手段は、前記関心領域にあたる撮像信号を抽出して、前記関心領域の画像のみを前記内視鏡画像として生成することを特徴とする超音波内視鏡システム。
【請求項４】
前記内視鏡画像および前記超音波画像をモニタに表示させるための表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、前記撮像ブランク期間および前記超音波ブランク期間においては、その直前に取得された前記内視鏡画像および前記超音波画像を前記モニタに表示させることを特徴とする請求項３に記載の超音波内視鏡システム。
【請求項５】
生体内の所要部の像光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、生体内の所要部に超音波を照射し、所要部からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサとが先端に配された超音波内視鏡を用いた超音波内視鏡システムにおいて、
前記撮像信号の取り込みタイミングを制御するドライバと、
前記超音波トランスデューサに前記超音波を発生させるための励振パルスを出力するパルサと、
前記撮像信号から生成される内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、および前記エコー信号から生成される超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替え手段とを備え、
前記内視鏡画像優先モードが選択された場合、前記ドライバは、前記撮像素子を駆動させて前記撮像信号を取り込む複数の撮像期間の合間に、前記撮像素子を駆動せずに前記撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、
前記パルサは、前記撮像期間、前記撮像ブランク期間ともに前記励振パルスを出力するとともに、前記撮像期間では、前記撮像ブランク期間よりも振幅の小さい励振パルスを出力して前記超音波の強度を弱くさせ、
前記超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記励振パルスを出力する複数の超音波期間の合間に、超音波期間の励振パルスよりも振幅の小さい励振パルスを出力して前記超音波の強度を弱くさせる超音波ウイーク期間を一定の間隔で差し挟み、
前記ドライバは、前記超音波ウイーク期間にのみ前記撮像信号を取り込むように前記撮像素子を駆動させることを特徴とする超音波内視鏡システム。
【請求項６】
前記内視鏡画像および前記超音波画像をモニタに表示させるための表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、前記撮像ブランク期間においては、その直前に取得された前記内視鏡画像を前記モニタに表示させることを特徴とする請求項５に記載の超音波内視鏡システム。
【請求項７】
生体内の所要部の像光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、生体内の所要部に超音波を照射し、所要部からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサとが先端に配された超音波内視鏡を用いた超音波内視鏡システムにおいて、
前記撮像信号の取り込みタイミングを制御するドライバと、
前記超音波トランスデューサに前記超音波を発生させるための励振パルスを出力するパルサと、
前記撮像信号から生成される内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、前記エコー信号から生成される超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モード、および生体内の所要部の深部の超音波画像の取得を優先する深部超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替え手段とを備え、
前記内視鏡画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、チャープ波からなる励振パルスを出力して前記超音波の強度を弱くさせ、
前記超音波画像優先モード、および前記深部超音波画像優先モードが選択された場合、前記ドライバは、前記撮像素子を駆動せずに前記撮像信号を取り込まない複数の撮像ブランク期間の合間に、前記撮像素子を駆動させて前記撮像信号を取り込む撮像期間を一定の間隔で差し挟み、
前記超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記内視鏡画像優先モードが選択された場合よりも振幅の大きい短パルス波からなる励振パルスを出力して前記超音波の強度を強くさせ、
前記深部超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記内視鏡画像優先モードが選択された場合よりも振幅の大きいチャープ波からなる励振パルスを出力して前記超音波の強度を強くさせることを特徴とする超音波内視鏡システム。
【請求項８】
前記内視鏡画像および前記超音波画像をモニタに表示させるための表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、前記撮像ブランク期間においては、その直前に取得された前記内視鏡画像を前記モニタに表示させることを特徴とする請求項７に記載の超音波内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子、および超音波トランスデューサが先端に配された超音波内視鏡を用いた超音波内視鏡システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野において、内視鏡を利用した医療診断が実用化されている。内視鏡の先端には、生体内の所要部の像光を撮像して内視鏡画像を得るためのＣＣＤなどの撮像素子が配されている。このような内視鏡には、撮像素子だけでなく、生体内の所要部に超音波を照射し、所要部からのエコー信号を受信して超音波画像を得るための超音波トランスデューサが先端に配された、いわゆる超音波内視鏡がある。
【０００３】
超音波内視鏡では、撮像素子と超音波トランスデューサとが近接して設けられ、これらに接続される配線も近接して引き回されているため、撮像素子から出力される撮像信号が超音波トランスデューサを励振させるための励振パルスによりノイズを受け易く、また、撮像素子の駆動を制御する駆動制御信号が超音波トランスデューサで受信したエコー信号にノイズを与えるという相互干渉によって、内視鏡画像または超音波画像にノイズが発生するという問題があった。
【０００４】
上記問題を解決するために、フットスイッチの操作に応じて内視鏡画像および超音波画像の取得を選択し、選択されていない側の駆動を止めるようにしてノイズの発生を防ぎ、駆動を止めた側の画像は駆動を止める直前の画像を表示するようにした電子内視鏡装置が提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１では、内視鏡画像または超音波画像のフレーム、フィールド、あるいは水平走査線を単位として、これらの比率を観察の中心となる画像に応じて変化させることも述べられている。
【特許文献１】特開平６−１６９８８８号公報
【発明の開示】
【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に記載の技術では、フットスイッチで選択されなかった方の画像は静止画だけとなる。また、内視鏡画像または超音波画像のフレーム、フィールド、あるいは水平走査線を単位として、これらの比率を観察の中心となる画像に応じて変化させた場合は、どちらの画像も動画像が出力されるが、差程重要視されない画像についても通常と同様の画像処理を施しているため、その分の処理に掛かる電力を無駄に消費していた。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、正確な医療診断に供する高品質な内視鏡画像および超音波画像を、低電力且つ画像の更新レートを損ねることなく得ることができる超音波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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、生体内の所要部の像光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、生体内の所要部に超音波を照射し、所要部からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサとが先端に配された超音波内視鏡を用いた超音波内視鏡システムにおいて、前記撮像信号の取り込みタイミングを制御するドライバと、前記超音波トランスデューサに前記超音波を発生させるための励振パルスを出力するパルサと、前記撮像信号から内視鏡画像を生成する内視鏡画像処理手段と、前記エコー信号から超音波画像を生成する超音波画像処理手段と、前記内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、および前記超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替え手段とを備え、前記内視鏡画像優先モードが選択された場合、前記ドライバは、前記撮像素子を駆動させて前記撮像信号を取り込む複数の撮像期間の合間に、前記撮像素子を駆動せずに前記撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、前記パルサは、前記撮像ブランク期間にのみ前記超音波の走査線数を間引くように前記励振パルスを出力し、前記超音波画像処理手段は、前記エコー信号に対して間引かれた走査線数を補間する補間処理を施し、前記超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記励振パルスを出力する複数の超音波期間の合間に、前記励振パルスを出力しない超音波ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、前記ドライバは、前記超音波ブランク期間にのみ前記撮像信号を取り込むように前記撮像素子を駆動させ、前記内視鏡画像処理手段は、前記撮像信号に対して間引き処理を施すことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記内視鏡画像および前記超音波画像をモニタに表示させるための表示制御手段を備え、前記表示制御手段は、前記撮像ブランク期間および前記超音波ブランク期間においては、その直前に取得された前記内視鏡画像および前記超音波画像を前記モニタに表示させることが好ましい。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、生体内の所要部の像光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、生体内の所要部に超音波を照射し、所要部からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサとが先端に配された超音波内視鏡を用いた超音波内視鏡システムにおいて、前記撮像信号の取り込みタイミングを制御するドライバと、前記超音波トランスデューサに前記超音波を発生させるための励振パルスを出力するパルサと、前記撮像信号から内視鏡画像を生成する内視鏡画像処理手段と、前記エコー信号から超音波画像を生成する超音波画像処理手段と、前記内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、および前記超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替え手段と、観察すべき関心領域を入力するための関心領域入力手段とを備え、前記内視鏡画像優先モードが選択された場合、前記ドライバは、前記撮像素子を駆動させて前記撮像信号を取り込む複数の撮像期間の合間に、前記撮像素子を駆動せずに前記撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、前記パルサは、前記撮像ブランク期間にのみ前記励振パルスを出力し、前記超音波画像処理手段は、前記関心領域にあたるエコー信号を抽出して、前記関心領域の画像のみを前記超音波画像として生成し、前記超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記励振パルスを出力する複数の超音波期間の合間に、前記励振パルスを出力しない超音波ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、前記ドライバは、前記超音波ブランク期間にのみ前記撮像信号を取り込むように前記撮像素子を駆動させ、前記内視鏡画像処理手段は、前記関心領域にあたる撮像信号を抽出して、前記関心領域の画像のみを前記内視鏡画像として生成することを特徴とする。
【００１０】
なお、前記内視鏡画像および前記超音波画像をモニタに表示させるための表示制御手段を備え、前記表示制御手段は、前記撮像ブランク期間および前記超音波ブランク期間においては、その直前に取得された前記内視鏡画像および前記超音波画像を前記モニタに表示させることが好ましい。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、生体内の所要部の像光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、生体内の所要部に超音波を照射し、所要部からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサとが先端に配された超音波内視鏡を用いた超音波内視鏡システムにおいて、前記撮像信号の取り込みタイミングを制御するドライバと、前記超音波トランスデューサに前記超音波を発生させるための励振パルスを出力するパルサと、前記撮像信号から生成される内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、および前記エコー信号から生成される超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替え手段とを備え、前記内視鏡画像優先モードが選択された場合、前記ドライバは、前記撮像素子を駆動させて前記撮像信号を取り込む複数の撮像期間の合間に、前記撮像素子を駆動せずに前記撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、前記パルサは、前記撮像期間、前記撮像ブランク期間ともに前記励振パルスを出力するとともに、前記撮像期間では、前記撮像ブランク期間よりも振幅の小さい励振パルスを出力して前記超音波の強度を弱くさせ、前記超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記励振パルスを出力する複数の超音波期間の合間に、超音波期間の励振パルスよりも振幅の小さい励振パルスを出力して前記超音波の強度を弱くさせる超音波ウイーク期間を一定の間隔で差し挟み、前記ドライバは、前記超音波ウイーク期間にのみ前記撮像信号を取り込むように前記撮像素子を駆動させることを特徴とする。
【００１２】
なお、前記内視鏡画像および前記超音波画像をモニタに表示させるための表示制御手段を備え、前記表示制御手段は、前記撮像ブランク期間においては、その直前に取得された前記内視鏡画像を前記モニタに表示させることが好ましい。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、生体内の所要部の像光を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、生体内の所要部に超音波を照射し、所要部からのエコー信号を受信する超音波トランスデューサとが先端に配された超音波内視鏡を用いた超音波内視鏡システムにおいて、前記撮像信号の取り込みタイミングを制御するドライバと、前記超音波トランスデューサに前記超音波を発生させるための励振パルスを出力するパルサと、前記撮像信号から生成される内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、前記エコー信号から生成される超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モード、および生体内の所要部の深部の超音波画像の取得を優先する深部超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替え手段とを備え、前記内視鏡画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、チャープ波からなる励振パルスを出力して前記超音波の強度を弱くさせ、前記超音波画像優先モード、および前記深部超音波画像優先モードが選択された場合、前記ドライバは、前記撮像素子を駆動せずに前記撮像信号を取り込まない複数の撮像ブランク期間の合間に、前記撮像素子を駆動させて前記撮像信号を取り込む撮像期間を一定の間隔で差し挟み、前記超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記内視鏡画像優先モードが選択された場合よりも振幅の大きい短パルス波からなる励振パルスを出力して前記超音波の強度を強くさせ、前記深部超音波画像優先モードが選択された場合、前記パルサは、前記内視鏡画像優先モードが選択された場合よりも振幅の大きいチャープ波からなる励振パルスを出力して前記超音波の強度を強くさせることを特徴とする。
【００１４】
なお、前記内視鏡画像および前記超音波画像をモニタに表示させるための表示制御手段を備え、前記表示制御手段は、前記撮像ブランク期間においては、その直前に取得された前記内視鏡画像を前記モニタに表示させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の超音波内視鏡システムによれば、撮像信号の取り込みタイミングを制御するドライバと、超音波トランスデューサに超音波を発生させるための励振パルスを出力するパルサと、撮像信号から内視鏡画像を生成する内視鏡画像処理手段と、エコー信号から超音波画像を生成する超音波画像処理手段と、内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、および超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替え手段とを備え、内視鏡画像優先モードが選択された場合、ドライバは、撮像素子を駆動させて撮像信号を取り込む複数の撮像期間の合間に、撮像素子を駆動せずに撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、パルサは、撮像ブランク期間にのみ超音波の走査線数を間引くように励振パルスを出力し、超音波画像処理手段は、エコー信号に対して間引かれた走査線数を補間する補間処理を施し、超音波画像優先モードが選択された場合、パルサは、励振パルスを出力する複数の超音波期間の合間に、励振パルスを出力しない超音波ブランク期間を一定の間隔で差し挟み、ドライバは、超音波ブランク期間にのみ撮像信号を取り込むように撮像素子を駆動させ、内視鏡画像処理手段は、撮像信号に対して間引き処理を施すので、撮像ブランク期間および超音波ブランク期間における超音波画像および内視鏡画像の生成に要する処理時間を短縮することができる。したがって、正確な医療診断に供する高品質な内視鏡画像および超音波画像を、低電力且つ画像の更新レートを損ねることなく得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１および図２において、超音波内視鏡２の先端２ａには、超音波トランスデューサアレイ（図面上でＵＳと表現する場合がある。図３参照）１０が配設されている。この超音波トランスデューサアレイ１０には、蒲鉾状に形成された台座１１上に、複数の超音波トランスデューサ１２が一次元アレイ状に配列されてなる、いわゆるコンベックス電子走査方式が採用されている。
【００１７】
先端２ａに接続されたシース１３の上部には、生体内の所要部の像光を取り込むための対物光学系１４と、像光を撮像して撮像信号を出力するＣＣＤ１５とが搭載され、中央部には、穿刺針１６が挿通される穿刺針用チャンネル１７が設けられている。
【００１８】
また、シース１３の下部には、プロセッサ装置２０（図３参照）と、超音波トランスデューサアレイ１０およびＣＣＤ１５とを電気的に接続するアレイ用配線ケーブル１８およびＣＣＤ用配線ケーブル１９が、穿刺針用チャンネル１７を挟むように挿通されている。なお、煩雑を避けるために図示はしていないが、超音波トランスデューサ１２同士の隙間には、エポキシ樹脂からなる充填材が充填されている。また、超音波トランスデューサアレイ１０上には、シリコン樹脂などからなり、超音波トランスデューサアレイ１０から発せられる超音波を生体内の所要部に向けて収束させる音響レンズが取り付けられている。
【００１９】
図３において、超音波内視鏡２とともに本発明の超音波内視鏡システムを構成するプロセッサ装置２０は、内視鏡用プロセッサ部２０ａと、超音波用プロセッサ部２０ｂとから構成され、ＣＰＵ２１により全体の動作を統括的に制御される。内視鏡用プロセッサ部２０ａには、ドライバ２２、ＣＣＤ用タイミングジェネレータ２３、増幅器（ＡＭＰ）２４、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）２５、内視鏡画像処理回路２６、内視鏡画像用メモリ２７、およびＤ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）２８が設けられている。
【００２０】
ドライバ２２は、ＣＣＤ用タイミングジェネレータ２３から送信される垂直、水平転送クロックに基づいて、ＣＣＤ１５で出力される撮像信号を、周知の垂直転送路、水平転送路を介して転送するための駆動制御信号をＣＣＤ１５に送信し、撮像信号を取り込むタイミングを制御する。
【００２１】
ＡＭＰ２４は、ＣＣＤ１５から出力された撮像信号を増幅する。Ａ／Ｄ２５は、ＡＭＰ２４で増幅された撮像信号に対してＡ／Ｄ変換を施し、撮像信号をデジタル化する。内視鏡画像処理回路２６は、Ａ／Ｄ２５でデジタル化された撮像信号に対して、階調変換、ホワイトバランス調整、γ補正などの各種画像処理を施した後、テレビ信号の走査方式（ＮＴＳＣ方式）に変換する。
【００２２】
内視鏡画像用メモリ２７は、内視鏡画像処理回路２６から出力されるテレビ信号を一時的に格納する。Ｄ／Ａ２８は、内視鏡画像用メモリ２８からのテレビ信号に対してＤ／Ａ変換を施し、テレビ信号をアナログ化する。Ｄ／Ａ２８でアナログ化されたテレビ信号は、内視鏡画像用モニタ２９に内視鏡画像として表示される。
【００２３】
一方、超音波用プロセッサ部２０ｂには、パルサ３０、ＵＳ用タイミングジェネレータ３１、レシーバ３２、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）３３、超音波画像処理回路３４、超音波画像用メモリ３５、およびＤ／Ａ変換器（Ｄ／Ａ）３６が設けられている。
【００２４】
パルサ３０は、超音波トランスデューサアレイ１０を構成する超音波トランスデューサ１２の個数分設けられており、ＵＳ用タイミングジェネレータ３１から送信される駆動パルスに基づいて、超音波トランスデューサ１２に超音波を発生させるための励振パルス（パルス電圧）を送信する。
【００２５】
レシーバ３２は、超音波トランスデューサ１２を介して生体の所要部からのエコー信号を受信する。Ａ／Ｄ３３は、レシーバ３２からのエコー信号に対してＡ／Ｄ変換を施し、エコー信号をデジタル化する。超音波画像処理回路３４は、Ａ／Ｄ３３でデジタル化されたエコー信号に対して、位相整合演算などの各種画像処理を施した後、テレビ信号の走査方式（ＮＴＳＣ方式）に変換する。なお、パルサ３０と同様に、レシーバ３２、Ａ／Ｄ３３は、超音波トランスデューサ１２の個数分設けられている。
【００２６】
超音波画像用メモリ３５は、超音波画像処理回路３４から出力されるテレビ信号を一時的に格納する。Ｄ／Ａ３６は、超音波画像用メモリ３５からのテレビ信号に対してＤ／Ａ変換を施し、テレビ信号をアナログ化する。Ｄ／Ａ３６でアナログ化されたテレビ信号は、超音波画像用モニタ３７に超音波画像として表示される。
【００２７】
ＣＣＤ用タイミングジェネレータ２３、およびＵＳ用タイミングジェネレータ３１は、ＣＰＵ２１に接続されたメインタイミングジェネレータ３８からの同期信号によって同期駆動される。メインタイミングジェネレータ３８は、内視鏡画像用メモリ２７、および超音波画像用メモリ３５にも接続しており、これらのデータ書き込み・読み出しタイミングも管理している。
【００２８】
ＣＰＵ２１には、メインタイミングジェネレータ３８の他に、モード切り替えスイッチ（ＳＷａ）３９が接続されている。ＳＷａ３９は、例えば、プロセッサ装置２０にコード接続されたフットスイッチや、超音波内視鏡２の操作部に配された手元スイッチからなり、内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モードと、超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モードとを切り替える際に、術者によって操作される。
【００２９】
図４に示すように、ＳＷａ３９が操作され、内視鏡画像優先モードが選択された場合、ドライバ２２は、ＣＣＤ１５を駆動させて撮像信号を取り込む複数の撮像期間ＴCCD（ＣＣＤで撮像信号を出力してから画像処理を経て内視鏡画像が生成されるまでの期間）の合間に、ＣＣＤ１５を駆動せずに撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間ＴCCD-br（図中点線で示す）を一定の間隔（例えば５フレーム毎）で差し挟む。
【００３０】
一方、パルサ３０は、撮像ブランク期間ＴCCD-brにのみ、超音波の走査線数を、例えば通常の１／２に間引くように励振パルスを出力する。また、超音波画像処理回路３４は、通常の超音波画像と遜色がないように、エコー信号に対して間引かれた走査線を補間する補間処理を施す。なお、このときの超音波期間ＴUS’（超音波トランスデューサ１２でエコー信号を受信してから画像処理を経て超音波画像が生成されるまでの期間）は、超音波の走査線が間引かれている分、超音波画像優先モードにおける通常の超音波期間ＴUSよりも短くなる。
【００３１】
対して、超音波画像優先モードが選択された場合、パルサ３０は、励振パルスを出力してエコー信号を受信する複数の超音波期間ＴUSの合間に、励振パルスを出力せずにエコー信号を受信しない超音波ブランク期間ＴUS-brを一定の間隔（例えば４フレーム毎）で差し挟む。
【００３２】
一方、ドライバ２２は、超音波ブランク期間ＴUS-brにのみ撮像信号を取り込むようにＣＣＤ１５を駆動させる。また、内視鏡画像処理回路２６は、撮像信号に対して間引き処理（例えば２×２ピニング処理）を施す。なお、このときの撮像期間ＴCCD’は、間引き処理を施した分、内視鏡画像優先モードにおける通常の撮像期間ＴCCDよりも短くなる。
【００３３】
メインタイミングジェネレータ３８は、両ブランク期間ＴCCD-br、ＴUS-brにおいて、その直前に取得された内視鏡画像または超音波画像を、内視鏡画像用モニタ２９または超音波画像用モニタ３７に表示させるように、内視鏡画像用メモリ２７または超音波画像用メモリ３５による超音波画像の書き込み・読み出しタイミングを制御する。つまり、両ブランク期間ＴCCD-br、ＴUS-brが終了して次の画像が取得されるまで、内視鏡画像用メモリ２７または超音波画像用メモリ３５には、直前に取得された内視鏡画像または超音波画像が留め置かれる。
【００３４】
生体内の内視鏡画像および超音波画像を取得する際には、超音波内視鏡２の挿入部が生体内に挿入され、ＳＷａ３９が操作されて、内視鏡画像優先モードが選択される。内視鏡画像を取得する指示がなされると、ＣＣＤ１５により対物光学系１４からの生体内の像光が撮像され、ドライバ２２により制御される取り込みタイミングに合わせて、ＣＣＤ１５から撮像信号が出力される。
【００３５】
ＣＣＤ１５から出力された撮像信号は、ＡＭＰ２４で増幅され、Ａ／Ｄ２５でＡ／Ｄ変換されてデジタル化される。Ａ／Ｄ２５でデジタル化された撮像信号は、内視鏡画像処理回路２６で階調変換、ホワイトバランス調整、γ補正などの各種画像処理が施された後、テレビ信号の走査方式に変換される。
【００３６】
内視鏡画像処理回路２６から出力されたテレビ信号は、内視鏡画像用メモリ２７に一時的に格納され、Ｄ／Ａ２８でＤ／Ａ変換が施されてアナログ化される。Ｄ／Ａ２８でアナログ化されたテレビ信号は、内視鏡画像用モニタ２９に内視鏡画像として表示される。
【００３７】
内視鏡画像優先モードにおいては、ドライバ２２により、撮像信号を取り込む複数の撮像期間ＴCCDの合間に、ＣＣＤ１５を駆動せずに撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間ＴCCD-brが一定の間隔で差し挟まれる。また、パルサ３０により、撮像ブランク期間ＴCCD-brにのみ、超音波の走査線数を間引くように励振パルスが出力される。さらに、超音波画像処理回路３４では、エコー信号に対して間引かれた走査線を補間する補間処理が施される。
【００３８】
内視鏡画像用モニタ２９により内視鏡画像が観測されながら、生体内の所要部が探索され、生体内の所要部に先端２ａが到達すると、ＳＷａ３９が操作されて超音波画像優先モードが選択される。この状態で超音波画像を取得する指示がなされると、超音波用タイミングジェネレータ３１からの駆動パルスに基づいて、パルサ３０から超音波トランスデューサ１２に励振パルスが送信される。これにより超音波トランスデューサ１２が励振され、超音波トランスデューサ１２から生体内の所要部に超音波が照射される。生体内の所要部からは、照射された超音波に応じたエコー信号が反射される。
【００３９】
生体内の所要部からのエコー信号は、超音波トランスデューサ１２を介してレシーバ３２で受信され、Ａ／Ｄ３３でＡ／Ｄ変換が施されてデジタル化される。Ａ／Ｄ３３でデジタル化されたエコー信号は、超音波画像処理回路３４で位相整合演算などの各種画像処理が施された後、テレビ信号の走査方式に変換される。
【００４０】
超音波画像処理回路３４から出力されたテレビ信号は、超音波画像用メモリ３５で一時的に格納され、Ｄ／Ａ３６でＤ／Ａ変換されてアナログ化される。Ｄ／Ａ３６でアナログ化されたテレビ信号は、超音波画像用モニタ３７に内視鏡画像として表示される。
【００４１】
超音波画像優先モードにおいては、パルサ３０により、励振パルスを出力する複数の超音波期間ＴUSの合間に、励振パルスを出力せずにエコー信号を受信しない超音波ブランク期間ＴUS-brが一定の間隔で差し挟まれる。また、ドライバ２２により、超音波ブランク期間ＴUS-brにのみ撮像信号を取り込むようにＣＣＤ１５が駆動される。さらに、内視鏡画像処理回路２６では、撮像信号に対して間引き処理が施される。
【００４２】
両ブランク期間ＴCCD-br、ＴUS-brにおいては、メインタイミングジェネレータ３８の制御の下に、内視鏡画像用メモリ２７または超音波画像用メモリ３５に直前に取得された内視鏡画像または超音波画像が留め置かれ、内視鏡画像用モニタ２９または超音波画像用モニタ３７には、直前に取得された内視鏡画像または超音波画像が表示される。
【００４３】
以上詳細に説明したように、選択されたモードの画像の取得を優先しながら、もう一方の画像を適当な間隔で更新し、この際には選択されたモードの画像の取得を止め、且つもう一方の画像を取得する際には、超音波画像であれば走査線数を間引き、内視鏡画像であれば撮像信号に間引き処理を施すようにしたので、ノイズの相互干渉を防ぎながら画像の更新レートを維持することができ、且つ画像の生成に掛かる電力消費を抑えることができる。
【００４４】
本発明の第２の実施形態を示す図５において、プロセッサ装置４０には、観察すべき関心領域を術者に入力させる関心領域入力機４１がＣＰＵ２１に接続されている。関心領域入力機４１は、例えば関心領域を手描き入力することが可能なタッチペンを使用したタッチパネルや、関心領域の座標を手入力するためのテンキーからなる。なお、図５に示すプロセッサ装置４０は、関心領域入力機４１が設けられている他は、図３に示すプロセッサ装置２０と同様の構成であるので、同一の部品には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４５】
第２の実施形態では、内視鏡画像優先モードが選択された場合、ドライバ２２は、図３および図４に示す第１の実施形態と同様に、ＣＣＤ１５を駆動させて撮像信号を取り込む複数の撮像期間ＴCCDの合間に、ＣＣＤ１５を駆動せずに撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間ＴCCD-brを一定の間隔で差し挟む。
【００４６】
一方、パルサ３０は、撮像ブランク期間ＴCCD-brにのみ励振パルスを出力する。また、超音波画像処理回路３４は、関心領域入力機４１で入力された関心領域にあたるエコー信号を抽出して、関心領域の画像のみを超音波画像として生成する。
【００４７】
対して、超音波画像優先モードが選択された場合、パルサ３０は、上記第１の実施形態と同様に、励振パルスを出力してエコー信号を受信する複数の超音波期間ＴUSの合間に、励振パルスを出力せずにエコー信号を受信しない超音波ブランク期間ＴUS-brを一定の間隔で差し挟む。
【００４８】
一方、ドライバ２２は、超音波ブランク期間ＴUS-brにのみ撮像信号を取り込むようにＣＣＤ１５を駆動させる。また、内視鏡画像処理回路２６は、関心領域入力機４１で入力された関心領域にあたる撮像信号を抽出して、関心領域の画像のみを内視鏡画像として生成する。
【００４９】
この場合、関心領域の画像のみを内視鏡画像または超音波画像として生成するので、そのときの撮像期間ＴCCD’、および超音波期間ＴUS’は、通常の撮像期間ＴCCD、および超音波期間ＴUSよりも短くなる。したがって、上記第１の実施形態と同様に、画像の生成に掛かる電力消費を抑えることができる。また、良好な画質で関心領域のみを詳細に観察することができる。
【００５０】
なお、この場合も上記第１の実施形態と同様に、両ブランク期間ＴCCD-br、ＴUS-brにおいては、メインタイミングジェネレータ３８の制御の下に、内視鏡画像用メモリ２７または超音波画像用メモリ３５に直前に取得された内視鏡画像または超音波画像が留め置かれ、内視鏡画像用モニタ２９または超音波画像用モニタ３７には、直前に取得された内視鏡画像または超音波画像が表示される。
【００５１】
図６において、本発明の第３の実施形態では、内視鏡画像優先モードが選択された場合、ドライバ２２は、第１、第２の実施形態と同様に、ＣＣＤ１５を駆動させて撮像信号を取り込む複数の撮像期間ＴCCDの合間に、ＣＣＤ１５を駆動せずに撮像信号を取り込まない撮像ブランク期間ＴCCD-brを一定の間隔で差し挟む。
【００５２】
一方、パルサ３０は、撮像期間ＴCCD、撮像ブランク期間ＴCCD-brともに励振パルスを出力するが、撮像期間ＴCCDでは、撮像ブランク期間ＴCCD-brよりも振幅の小さい励振パルスを出力して超音波の強度を弱くさせる。
【００５３】
対して、超音波画像優先モードが選択された場合、パルサ３０は、励振パルスを出力する複数の超音波期間ＴUSの合間に、超音波期間ＴUSの励振パルスよりも振幅の小さい励振パルスを出力して超音波の強度を弱くさせる超音波ウイーク期間ＴUS-weを一定の間隔で差し挟む。一方、ドライバ２２は、超音波ウイーク期間ＴUS-weにのみ撮像信号を取り込むようにＣＣＤ１５を駆動させる。
【００５４】
この場合、モードに関わらず超音波画像を常に取得することができる。また、撮像期間ＴCCDにおいては、振幅の小さい励振パルスが出力されるようにしたので、上記第１、第２の実施形態と同様、画像の生成に掛かる電力消費を抑えることができる。さらに、ノイズの相互干渉もある程度は抑えることができる。
【００５５】
なお、この場合は、撮像ブランク期間ＴCCD-brにおいては、メインタイミングジェネレータ３８の制御の下に、内視鏡画像用メモリ２７に直前に取得された内視鏡画像が留め置かれ、内視鏡画像用モニタ２９には、直前に取得された内視鏡画像が表示される。
【００５６】
本発明の第４の実施形態を示す図７において、プロセッサ装置５０には、内視鏡画像の取得を優先する内視鏡画像優先モード、超音波画像の取得を優先する超音波画像優先モード、および生体内の所要部の深部の超音波画像の取得を優先する深部超音波画像優先モードを選択的に切り替えるモード切り替えスイッチ（ＳＷｂ）５１がＣＰＵ２１に接続されている。なお、図７に示すプロセッサ装置５０は、ＳＷｂ５１が設けられている他は、図３に示すプロセッサ装置２０と同様の構成であるので、同一の部品には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
図８において、第４の実施形態では、内視鏡画像優先モードが選択された場合、パルサ３０は、低振幅のチャープ波からなる励振パルスを出力して超音波の強度を弱くさせる。ここで、内視鏡画像優先モードで低振幅のチャープ波を送信しているが、受信時にパルス圧縮を用いることにより、高振幅短パルスを送信している超音波画像優先モードと同様の画質の画像が取得される。一方、超音波画像優先モード、および深部超音波画像優先モードが選択された場合、ドライバ２２は、ＣＣＤ１５を駆動せずに撮像信号を取り込まない複数の撮像ブランク期間ＴCCD-brの合間に、ＣＣＤ１５を駆動させて撮像信号を取り込む撮像期間ＴCCDを一定の間隔で差し挟む。
【００５８】
超音波画像優先モードが選択された場合、パルサ３０は、内視鏡画像優先モードが選択された場合よりも振幅の大きい短パルス波からなる励振パルスを出力して超音波の強度を強くさせる。対して、深部超音波画像優先モードが選択された場合、パルサ３０は、内視鏡画像優先モードが選択された場合よりも振幅の大きいチャープ波からなる励振パルスを出力して超音波の強度を強くさせる。
【００５９】
この場合、上記第１〜第３の実施形態と同様に、ノイズの相互干渉、および電力消費を抑えることができるのは勿論のこと、生体内の所要部の深部をより詳細に観察することができる。
【００６０】
上記実施形態では、コンベックス電子走査方式の超音波内視鏡２を例示して説明したが、ラジアル電子走査方式などの他の走査方式を採用した超音波内視鏡についても、本発明は適用することが可能である。また、内視鏡用と超音波用を兼用したプロセッサ装置２０、４０、５０を用い、内視鏡画像用、超音波画像用に個別のモニタ２９、３７を用意しているが、プロセッサ装置、およびモニタの構成はこれに限定されず、内視鏡用と超音波用で別々のプロセッサ装置を用いてもよいし、モニタを１台にして２画面に分割して画像を表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】超音波内視鏡の先端の構成を示す拡大断面図である。
【図２】超音波内視鏡の先端の構成を示す平面図である。
【図３】本発明の超音波内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図４】超音波内視鏡システムの各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態の超音波内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の超音波内視鏡システムの各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】本発明の第４の実施形態の超音波内視鏡システムの構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の超音波内視鏡システムの各部の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
２  超音波内視鏡
１０  超音波トランスデューサアレイ
１２  超音波トランスデューサ
１５  ＣＣＤ
２０、４０、５０  プロセッサ装置
２１  ＣＰＵ
２２  ドライバ
２６  内視鏡画像処理回路
２９  内視鏡画像用モニタ
３０  パルサ
３４  超音波画像処理回路
３７  超音波画像用モニタ
３８  メインタイミングジェネレータ
３９、５１  モード切り替えスイッチ（ＳＷａ、ＳＷｂ）
４１  関心領域入力機
【図１】
2006325965.tif 000003
【図２】
2006325965.tif 000004
【図３】
2006325965.tif 000005
【図４】
2006325965.tif 000006
【図５】
2006325965.tif 000007
【図６】
2006325965.tif 000008
【図７】
2006325965.tif 000009
【図８】
2006325965.tif 000010