(57)【要約】 【課題】  光学的観察プローブにおいて、被検体と拡大観察用の内視鏡との接触を判別可能とする。【解決手段】  被検体Ａを観察する内視鏡２０の鉗子チャンネル２９に挿通可能な挿入部３１を有するとともに挿入部３１の先端部３２に高倍率観察手段３３を備え、高倍率観察手段３３が、内視鏡２０に設けられた観察用光学系２１よりも高倍率な拡大光学系３６と、拡大光学系３６を介して被検体Ａを撮像する高倍率撮像手段３７とを備えている光学的観察プローブ３０であって、挿入部３１の先端部３２と被検体Ａとの接触を検知する接触検知手段３４とを備えていることを特徴とする光学的観察プローブ３０を提供する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を観察する内視鏡の鉗子チャンネルに挿通可能な挿入部を有するとともに該挿入部の先端部に高倍率観察手段を備え、該高倍率観察手段が、前記内視鏡に設けられた観察用光学系よりも高倍率な拡大光学系と、該拡大光学系を介して被検体を撮像する高倍率撮像手段とを備えている光学的観察プローブであって、前記挿入部の先端部と被検体との接触を検知する接触検知手段とを備えていることを特徴とする光学的観察プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に接触させて局所的に高倍率で観察可能とする光学的観察プローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体腔内の生体細胞組織を直接観察するために内視鏡を用いた検査が行われている。また、近年、細胞や腺構造を始めとする粘膜上皮の組織学的観察をＩｎ  ｖｉｖｏ（生きたままの）行うことが、癌の早期発見・診断において重要であるとして注目されている。この検査により癌や潰瘍を早期に発見したり、小さな癌であれば切除したりすることが可能となっている。その際、調べたい部位によっては、内視鏡により観察している倍率よりも高倍率で観察する必要性が生じる。
【０００３】
このため、通常観察用と、拡大観察用とを同時に有する内視鏡が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、一般的なＣｏｎｔａｃｔ  Ｅｎｄｏｓｃｏｐｙとして、硬性内視鏡を被検体に接触させて観察する方法が知られている
【特許文献１】米国特許第５８４６１８５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の内視鏡では、被検体と内視鏡との接触の有無を判別することが困難であるため、必要以上に接触させてしまい、被検体や処置部等に負荷を加えてしまう虞がある。また、拡大観察用の内視鏡との接触が判別できず、通常観察用の内視鏡による観察と拡大観察用の内視鏡による観察との切り換えに伴う種々の操作等の判断をすることが困難であった。
【０００５】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、被検体と拡大観察用の内視鏡との接触を判別することができる光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の光学的観察プローブは、被検体を観察する内視鏡の鉗子チャンネルに挿通可能な挿入部を有するとともに該挿入部の先端部に高倍率観察手段を備え、該高倍率観察手段が、前記内視鏡に設けられた観察用光学系よりも高倍率な拡大光学系と、該拡大光学系を介して被検体を撮像する高倍率撮像手段とを備えている光学的観察プローブであって、前記挿入部の先端部と被検体との接触を検知する接触検知手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、内視鏡の挿入部を体腔内に挿入させた状態で、光学的観察プローブを挿通させ、鉗子チャンネルから徐々に被検体へ向かって突出させる。そして、挿入部の先端部が被検体に接触すると、接触検知手段によりこの接触が検知される。これにより、確実に接触した状態で、挿入部の先端部に備えられている拡大光学系を介して、高倍率撮像手段により被検体を撮像することができる。この場合において、接触検知手段により、挿入部の先端部と被検体との接触を検知することが可能となっているので、挿入部の先端部と被検体とが必要以上に接触してしまうことを防ぐことができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、この発明に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置によれば、接触検知手段を備えることにより、挿入部の先端部と被検体との接触を容易に検知することが可能となる。また、制御部において、接触検知手段により接触が検知された際に、映像表示の切り換え等を行うため、切り換え等のタイミングを自動的に計ることができる。したがって、正確な拡大観察や操作時間の短縮等により操作性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の第１実施形態に係る光学的観察プローブについて図１から図４を参照して説明する。
本実施形態に係る内視鏡観察装置１０は、図１及び図２に示すように、体腔内に挿入され内視鏡観察に使用される内視鏡２０と、この内視鏡２０よりも高倍率で観察する光学的観察プローブ３０（以下、プローブと略す）と、これらに接続されているＣＰＵ等の制御部６０と、制御部６０に接続されている出力部６１とを備えている。
【００１０】
前記内視鏡２０は、内視鏡挿入部１１を有しており、これは、硬質の内視鏡先端部１２と、この内視鏡先端部１２の後端に設けられた湾曲自在の湾曲部１３と、この湾曲部１３の後端から操作部１４まで伸びる長尺の可撓部１５とから構成されている。また、湾曲部１３は、操作部１４に設けられた図示しない湾曲ノブを操作することにより、上下、左右における任意の方向に湾曲することができる。
【００１１】
また、前記内視鏡２０は、内視鏡先端部１２に配されている観察用光学系２１を介して被検体Ａを撮像する内視鏡側観察手段２２と、被検体Ａに照明光を照射する内視鏡側照明手段２３とを備えている。
前記内視鏡側観察手段２２は、前記内視鏡側照明手段２３により照明された照明範囲内の対象物の光学像を結像させる観察用光学系２１と、結像位置に配置され結像させられた光学像を電気信号に変換する内視鏡側撮像手段、例えばＣＣＤ２４とを備えている。また、このＣＣＤ２４により撮像された映像信号は、信号ケーブルＢを伝送し、制御部６０に送られるようになっている。
前記内視鏡側照明手段２３は、パロゲンランプ等の光源２５と、この光源２５から発せられた光を集光させる集光レンズ２６と、集光させられた光を内視鏡先端部１２まで伝送させる光ファイバ等のライトガイド２７と、このライトガイド２７の先端面に配されている照明レンズ２８とを備えている。
【００１２】
前記プローブ３０は、内視鏡２０の鉗子チャンネル２９に挿通可能な挿入部３１と、この挿入部３１の先端部３２に高倍率観察手段３３及び接触検知手段３４と、被検体Ａに照明光を照射する照明手段３５とを備えている。
前記高倍率観察手段３３は、前記観察用光学系２１よりも高倍率であり前記照明手段３５により照明された照明範囲内の対象物の光学像を結像させる拡大光学系３６と、結像位置に配置されて光学像を電気信号に変換する高倍率撮像手段、例えばＣＣＤ３７とを備えている。また、このＣＣＤ３７により撮像された映像信号は、信号ケーブルＣを伝送し、制御部６０に送られるようになっている。
【００１３】
前記接触検知手段３４は、図３に示すように、プローブ先端面３８の開口部３８ａから出没可能に配され開口部３８ａよりも突出されている接触検知ピン３９と、この接触検知ピン３９を開口部３８ａから突出方向に付勢して後退可能に支持するスプリングコイル４０と、後退したことを検知するピン後退検知機構、例えばマイクロスイッチ４１とを備えている。
前記マイクロスイッチ４１は、可動端子４２と、固定端子４３とを備えている。これにより、接触検知ピン３９の先端面４４に押圧力が加えられると、スプリングコイル４０は圧縮されて可動端子４２と固定端子４３とが接触するように配されている。また、可動端子４２及び固定端子４３は、配線Ｄ及び配線Ｅを介して制御部６０に接続されている。
前記照明手段３５は、ハロゲンランプ等の光源４５と、この光源４５から発せられた光を集光させる集光レンズ４６と、集光させられた光を先端部３２まで伝送させる光ファイバ等のライトガイド４７とを備えている。
【００１４】
また、操作部１４の前端付近には処置具挿入口１６が設けられており、処置具やプローブ３０等を挿入することができるようになっている。この処置具挿入口１６はその内部で、鉗子チャンネル２９と連通しており、この鉗子チャンネル２９の先端開口を経て、内視鏡先端部１２から先端部３２を突出させて、被検体Ａを局所的に高倍率で観察することができるようになっている。
【００１５】
前記制御部６０は、前記マイクロスイッチ４１が接触状態にあるとき、接触検知ピン３９と被検体Ａとが接触していると判別し、後述するモニタ６３に表示された映像を切り換えるようになっている。また、図示しない設定部を備えており、メインモニタ６５に内視鏡画像あるいは拡大画像のどちらを表示させるかをあらかじめ設定できるようになっている。
【００１６】
前記出力部６１は、ＣＣＤ２４，３７に対する信号処理を行うビデオプロセッサ６２と、ビデオプロセッサ６２からの映像信号を表示するモニタ６３と、映像信号を記憶する記憶装置６４とを備えている。
前記ビデオプロセッサ６２は、内視鏡側観察手段２３による観察のときには、ＣＣＤ２４を駆動させ、高倍率観察手段３３による観察のときは、ＣＣＤ３７を駆動させるようになっている。また、内部にはＣＣＤ２４及びＣＣＤ３７を駆動させるための信号を発生させる駆動信号発生部を備えている。
前記モニタ６３は、メインモニタ６５と、メインモニタ６５より表示面積の小さいサブモニタ６６と、モニタ６３に患者ＩＤ，患者の名前等を入力する操作キーボード６７とを有しており、ＣＣＤ２４により撮像された内視鏡画像と、ＣＣＤ３７により撮像された拡大画像とを表示するようになっている。
【００１７】
また、図４に示すように、鉗子チャンネル２９内には、色素散布手段７０を挿通することも可能となっている。この色素散布手段７０は、色素を溶かした色素溶液７１を貯留するシリンジ７２と、このシリンジ７２に接続され、鉗子チャンネル２９内に挿通可能な軟性のチューブ７３とから構成されている。これにより、シリンジ７２のピストン部分７４を押し出すことにより、チューブ７３を介して色素溶液７１がその先端側に送られるようになっている。そして、チューブ７３の先端に取り付けたノズル部７５を介して色素溶液７１を被検体Ａに噴射し色素散布を行えるようになっている。
【００１８】
このように構成された本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて被検体Ａを観察する方法について以下に説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ３０及び内視鏡観察装置１０を用いて生体内を観察するのに先立って、制御部６０において、メインモニタ６５には上記内視鏡画像，サブモニタ６６には拡大画像を表示させ、被検体Ａとプローブ先端面３８との接触を検知したらモニタ６３の映像を切り換えるように設定しておく。
【００１９】
このような準備がなされた後、まず、鉗子チャンネル２９内にチューブ７３を挿入した状態で、内視鏡２０を体腔内に挿入し、内視鏡先端部１２に設けられた内視鏡側観察手段２２により体腔内の観察を行う。そして、より詳しい観察を行いたい被検体Ａを確認し、その位置で色素散布手段７０により被検体Ａを染色する。ここで、色素溶液７１を散布することにより、プローブ３０により観察する際に、細胞組織の輪郭を鮮明にする。次いで、チューブ７３を引き抜き、鉗子チャンネル２９内にプローブ３０を挿通させ、先端部３２を内視鏡先端部１２から徐々に突出させる。
そして、被検体Ａと接触検知ピン３９とが接触すると、接触検知ピン３９が被検体Ａによりプローブ３０内に押し入れられ、コイルスプリング４０が圧縮させられ、可動端子４２と固定端子４３とが接触する。この際、制御部６０において接触状態が検出され、モニタ６３に表示されている画面の切り換えが行われる。すなわち、メインモニタ６５には拡大画像が表示され、サブモニタ６６には内視鏡画像が表示される。
【００２０】
このように、本実施形態に係る光学的観察プローブ３０及び内視鏡観察装置１０では、簡易な構成により、容易かつ正確にプローブ３０と被検体Ａとの接触を検知することができる。また、接触検知と同時に制御部６０により、モニタ６３の切り換えを行うので、切り換えのタイミングを自動的に計ることができ、操作性が向上する。
【００２１】
なお、本実施形態において、接触を検知した際に、メインモニタ６５とサブモニタ６６との画像の切り換えを行ったが、一画面の中における表示領域の変更や表示面積の変更であっても構わない。また、ビデオプロセッサ６２からの映像信号を表示するモニタ６３の他に、図５に示すように、ビデオプロセッサ６２にハイビジョン（登録商標）モニタ６８を接続させても良い。これにより、画像の情報をより細かく表現可能である。
また、図６に示すように、モニタ６３内に、患者ＩＤ，患者の名前，内視鏡画像をメインの映像として記録した撮影コマ数を表示する内視鏡画像撮影コマ数表示部７６及び拡大画像をメインの映像として記録した撮影コマ数を表示する拡大画像撮影コマ数表示部７７を設けても良い。また、図７に示すように、サブモニタ６６に代えて、記録させた画像を縮小して複数表示させる縮小画像表示部７８を設け、それぞれの記録画像に対応する、検査時間、コメント等を表示可能としても良い。
また、制御部６０は、画像記憶手段と静止画用制御手段とを備えた静止画生成手段を有しても良い。この静止画生成手段は、前記ＣＣＤ２４，３７により得られる映像を静止画像として保持するものである。そして、図８に示すように、静止画生成手段により保持された静止画像のうち、色ズレが最小となるような静止画像を前記モニタ６３あるいはハイビジョン（登録商標）モニタ６８に表示するものである。これにより、静止画像の中から最適な静止画像を表示させることが可能となる。
また、マイクロスイッチ４１により接触を検知した際に、照明手段３５により照明光を照射させるように制御部６０を設定させても良い。すなわち、プローブ３０の先端部３２と被検体Ａとの接触を検知したときに、被検体Ａに対し照明光を照射するので、照明光を照射するタイミングを自動的に計ることが可能となる。
なお、メインモニタ６５とサブモニタ６６との画像の切り換えが行われたことを告知する告知手段を設けても良い。これにより、モニタ６３が切り換わったことを容易に認知することができる。また、告知手段としてはモニタ６３上にメッセージやマークの表示、マークの点滅や点灯、画像自体の点滅、等でも良い。また、ビデオプロセッサ６２自体から音で知らせたり、フロントパネルやキーボード６７等にあるＬＥＤ点滅や点灯させても良い。
また、画像の切り換えについて操作部１４のスコープスイッチで任意に行えるようにしても良い。
【００２２】
次に、本発明の第２実施形態に係る光学的観察プローブについて図９を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係る光学的観察プローブ３０及び内視鏡観察装置１０と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る光学的観察プローブ８０及び内視鏡観察装置は、図９に示すように、接触検知手段４８がプローブ８０の先端部４９にピエゾ圧電素子（圧力センサ）８３を備えている点で、第１の実施形態と相違している。
【００２３】
前記ピエゾ圧電素子８３は、プローブ８０の先端部４９に配されており、プローブ先端部４９に加えられる押圧力により電気抵抗が変化するものである。したがって、電気抵抗の変化により先端部４９と被検体Ａとの接触圧力を検知するようになっている。また、検知された圧力信号は、配線Ｆを伝送し、制御部６０に送られるようになっている。
前記制御部６０は、圧力信号を受けて、この圧力信号とあらかじめ設定されている圧力閾値とを比較し、検出された圧力信号が圧力閾値以上であればモニタ６３に表示された映像を切り換えるようになっている。
【００２４】
このように構成された本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて被検体Ａを観察する方法について以下に説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ８０及び内視鏡観察装置を用いて生体内を観察するには、第１実施形態と同様にして内視鏡２０を体腔内に挿入して被検体Ａを染色し、プローブ８０の先端部４９を内視鏡先端部１２から徐々に突出させる。
この状態において、ピエゾ圧電素子８３により検出された圧力信号が制御部６０に送られ、制御部６０は、検出された圧力信号と圧力閾値とを常に比較している。そして、検出された圧力信号が圧力閾値以上となった時点で、制御部６０は、プローブ８０の先端部４９と被検体Ａとが接触状態にあると判断し、メインモニタ６５の映像とサブモニタ６６の映像とを切り換える。
【００２５】
すなわち、本実施形態に係る光学的観察プローブ８０及び内視鏡観察装置は、挿入部３１の先端部４９と被検体Ａとが接触すると、その接触圧力が圧電素子８３により検知されるため、プローブ８０の先端部４９と被検体Ａとの接触を容易に判別することが可能となる。すなわち、プローブ８０の先端部４９に機械的な可動部分がなく、安定したかつ高精度な接触検知が可能である。
【００２６】
次に、本発明の第３実施形態に係る光学的観察プローブについて図１０を参照して説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ８４及び内視鏡観察装置は、図１０に示すように、接触検知手段５０がプローブ８４の先端部５１に第１の電極８６及び第２の電極８７と、導通検出手段８８とを備えている点で、第１の実施形態と相違している。
【００２７】
前記第１の電極８６及び前記第２の電極８７は、図１１に示すように、高倍率観察手段３３を取り囲むように半円のリング状に形成されている。また、第１の電極８６及び第２の電極８７は配線Ｇ及び配線Ｈを介して、導通検出手段８８に接続されている。
前記導通検出手段８８は、第１の電極８６と第２の電極８７との導通状態を検知するためのものである。また、導通状態を検知すると、画面切り換え信号を制御部６０に送るようになっている。
前記制御部６０は、画面切り換え信号を受けると、モニタ６３に表示された映像を切り換えるようになっている。
【００２８】
このように構成された本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて被検体Ａを観察する方法について以下に説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ８４及び内視鏡観察装置を用いて生体内を観察するには、第１実施形態と同様にして内視鏡２０を体腔内に挿入して被検体Ａを染色し、プローブ８４の先端部５１を内視鏡先端部１２から徐々に突出させる。
そして、プローブ８４の先端部５１と被検体Ａとが接触すると、第１の電極８６から第２の電極８７へ被検体Ａを介して導通状態となり、導通検出手段８８により検出される。そして、導通検出手段８８は、画面切り換え信号を制御部６０に送り、メインモニタ６５とサブモニタ６６との映像を切り換える。
【００２９】
すなわち、本実施形態に係る光学的観察プローブ８４及び内視鏡観察装置では、導通検出手段８８において導通状態だけで判別するため、プローブ８４の先端部５１を接触状態から、さらに被検体Ａに突出させて加圧する必要がなく、観察における被検体Ａへの影響を低減することができる。
【００３０】
次に、本発明の第４実施形態に係る光学的観察プローブについて図１２を参照して説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置は、図１２に示すように、接触検知手段５２がプローブの先端部５３に光を照射させるＬＥＤ（発光部）９１と、反射した光を受光するフォトダイオード（受光部）９２とを有する点で、第１の実施形態と相違している。
【００３１】
前記ＬＥＤ９１及びフォトダイオード９２は、プローブ先端面５３ａと面一に配置されている。したがって、ＬＥＤ９１により被検体Ａに検出光を照射し、被検体Ａにおいて反射した検出光をフォトダイオード９２において受光するようになっている。また、ＬＥＤ９１及びフォトダイオード９２は、配線Ｉ及び配線Ｊを介して制御部６０に接続されており、フォトダイオード９２により受光した検出光の受光信号は制御部６０に送られるようになっている。
前記制御部６０は、フォトダイオード９２より受光された受光信号を受けて、この受光信号の強度とあらかじめ設定されている受光閾値とを比較する。そして、検出された受光信号の強度が受光閾値以下であれば、モニタ６３に表示された映像を切り換えるようになっている。
【００３２】
このように構成された本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて被検体Ａを観察する方法について以下に説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて生体内を観察するには、第１実施形態と同様にして内視鏡２０を体腔内に挿入して被検体Ａを染色する。次いで、ＬＥＤ９１により被検体Ａに光を照射させ、プローブの先端部５３を内視鏡先端部１２から徐々に突出させる。
この状態において、ＬＥＤ９１より検出光を被検体Ａに照射させ、フォトダイオード９２により被検体Ａから反射して戻る検出光を受光する。ここで、フォトダイオード９２により検出された受光信号が制御部６０に送られ、制御部６０は、検出された受光信号の強度と受光閾値とを常に比較している。そして、プローブの先端部５３が被検体Ａに近づくにしたがって、フォトダイオード９２により受光される検出光は高くなるが、プローブの先端部５３と被検体Ａとが接触すると受光される検出光が急激に低下する。このとき、検出された受光信号が受光閾値以下となり、制御部６０において、メインモニタ６５の映像とサブモニタ６６の映像とを切り換える。
【００３３】
すなわち、本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置は、検出光の受光信号の強度に基づいて接触の有無を容易に判断することが可能となる。また、接触時の判別だけでなく、プローブの先端部５３が被検体Ａに近接していく際の距離についても認識可能である。
【００３４】
次に、本発明の第５実施形態に係る光学的観察プローブについて図１３を参照して説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置は、図１３に示すように、接触検知手段が制御部６０において、ＣＣＤ３７の映像の輝度に基づいて接触を判別する点で、第１の実施形態と相違している。
【００３５】
すなわち、前記制御部６０は、ＣＣＤ３７において撮像された映像の輝度及び映像の周波数を測定するものであり、ＣＣＤ３７により検出される輝度とあらかじめ設定されている接触状態における輝度閾値及び周波数の閾値とを比較し、検出された輝度と周波数とがそれぞれ閾値を越えるか、または、どちらかの閾値を越えるとモニタ６３に表示された映像を切り換えるようになっている。
【００３６】
このように構成された本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて被検体Ａを観察する方法について以下に説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて生体内を観察するには、第１実施形態と同様にして内視鏡２０を体腔内に挿入して被検体Ａを染色し、プローブの先端部を内視鏡先端部１２から徐々に突出させる。ここで、プローブの先端部と被検体Ａとの距離が離れているときは、図１３（ａ）に示すように、拡大光学系３６を介してＣＣＤ３７により撮像された映像はピントが合っておらず暗い状態であり、輝度が低くなっている。そして、徐々に近づけて行くと、図１３（ｂ）に示すように、図１３（ａ）より明るくなり、像が少しはっきりしてくる。さらに近づけて行き、被検体Ａと接触すると、図１３（ｃ）に示すように、ピントが合い、図１３（ｂ）に比べて周波数が高くなる。また、輝度信号も図１３（ｂ）よりも高くなっている。このとき、制御部６０は、ＣＣＤ３７により撮像された映像の輝度と輝度閾値及び映像の周波数と周波数閾値とを常に比較している。そして、それぞれが閾値を越えた時点で、プローブの先端部と被検体Ａとの接触が検知されて、メインモニタ６５の映像とサブモニタ６６の映像とを切り換える。
【００３７】
すなわち、本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置は、制御部６０において、ＣＣＤ３７において撮像された映像の輝度と周波数とにより接触の有無を判別することが可能であり、特別な部材を設ける必要はなく、コストを低減することもできる。
【００３８】
なお、本実施形態において、ＣＣＤ３７により撮像された映像の輝度と周波数との変化により接触を判断したが、ＣＣＤ２４により撮像された映像の輝度と周波数との変化により、内視鏡先端部１２が被検体Ａに近接したことを検知させても良い。これにより、内視鏡挿入部１１の内視鏡先端部１２が被検体Ａに近接したことが分かり、慎重に接触操作を行うことができる。また、内視鏡側照明手段２３に光量を自動調整できる絞りを設けて、制御部６０において、この絞りの動きを検出して被検体Ａとの接触の有無を判別しても良い。また、内視鏡側観察手段２２による光量を調整する制御信号を検出して、被検体Ａとの接触の有無を判別しても良い。
【００３９】
次に、本発明の第６実施形態に係る光学的観察プローブについて図１４を参照して説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置は、図１４に示すように、接触検知手段が画像処理部９７を有する点で、第１の実施形態と相違している。
【００４０】
前記画像処理部９７は、ＣＣＤ２４により撮像された映像に基づいてプローブの先端部５７の突出量を画像処理により検出を行い、この突出量を制御部６０に送るようになっている。
前記制御部６０は、画像処理部９７により検出された突出量とあらかじめ求められている突出設定値とを比較し、検出された値が突出設定値以上であれば、制御部６０においてモニタ６３に表示された映像を切り換えるようになっている。
【００４１】
このように構成された本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて被検体Ａを観察する方法について以下に説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて生体内を観察するには、第１実施形態と同様にして内視鏡２０を体腔内に挿入して被検体Ａを染色し、プローブの先端部５７を内視鏡先端部１２から徐々に突出させる。
この状態において、ＣＣＤ２４において撮像された映像には、図１５に示すように、プローブの先端部５７が映し出される。そして、画像処理部９７により、この映像を二値化処理等の画像処理を行ってプローブの突出量を検出する。このとき、制御部６０は、検出された突出量と突出設定値とを常に比較している。そして、制御部６０は、検出された突出量が突出設定値以上となった時点で、プローブの先端部５７と被検体Ａとが接触状態であることを判断し、メインモニタ６５の映像とサブモニタ６６の映像とを切り換える。
【００４２】
すなわち、本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置は、画像処理部９７において、画像処理されたＣＣＤ２４により撮像された映像によって、被検体Ａとプローブの先端部５７との接触を判別することができ、また、特別な部材を必要としていないため、部材コストの増加を防ぐことができる。
【００４３】
次に、本発明の第７実施形態に係る光学的観察プローブについて図１６を参照して説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置は、図１６に示すように、接触検知手段が洗浄機構１００を有する点で、第１の実施形態と相違している。
前記洗浄機構１００は、洗浄液を貯留する容器１０１と、鉗子チャンネル２９とプローブとの間に洗浄液を供給するとともに洗浄液の供給量を制御するポンプ１０２と、このポンプ１０２から供給された洗浄液の流量を測定する流量計１０３とを備えている。前記流量計１０３により検出された流量は、配線Ｋを介して制御部６０に電気信号として送信されるようになっている。
前記制御部６０は、検出された流量を受けて、あらかじめ設定されている流量閾値とを比較し、検出された流量が流量閾値以下であれば、モニタ６３に表示された映像を切り換えるようになっている。
【００４４】
このように構成された本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて被検体Ａを観察する方法について以下に説明する。
本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置を用いて生体内を観察するには、第１実施形態と同様にして内視鏡２０を体腔内に挿入して被検体Ａを染色する。次いで、洗浄機構１００により容器１０１内の洗浄液をポンプ１０２により鉗子チャンネル２９とプローブとの間に送り込み、プローブの先端部を内視鏡先端部１２から徐々に突出させる。
この状態において、流量計１０３により検出された流量が制御部６０に送られ、制御部６０は、検出された流量と流量閾値とを常に比較している。そして、検出された流量が流量閾値以下となった時点で、制御部６０は、プローブの先端部と被検体Ａとが接触状態であると判断し、メインモニタ６５の映像とサブモニタ６６の映像とを切り換える。
【００４５】
すなわち、本実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置は、プローブの先端部と被検体Ａとが接触すると、流量が急激に変化するため、接触の有無を容易に判別することができる。また、被検体Ａの粘膜に付着した汚れを観察領域において局所的に洗い流したりすることや、拡大光学系３６等をきれいにすることも可能である。
なお、本実施形態において、洗浄液の代わりに空気を用い、また流量計の代わりに送圧計を用いることにより、送圧計により検出された空気の送圧があらかじめ求められている送圧閾値以上であれば、制御部６０においてモニタ６３に表示された映像を切り換えるようにしても良い。すなわち、プローブの先端部と被検体Ａとが接触すると、空気の送圧が急激に高くなるため、この変化を送圧計により検出して制御部６０において接触の有無を判別することができる。
【００４６】
（付記項１）
被検体を観察する内視鏡の鉗子チャンネルに挿通可能な挿入部を有するとともに該挿入部の先端部に高倍率観察手段を備え、該高倍率観察手段が、前記内視鏡に設けられた観察用光学系よりも高倍率な拡大光学系と、該拡大光学系を介して被検体を撮像する高倍率撮像手段とを備えている光学的観察プローブであって、前記挿入部の先端部と被検体との接触を検知する接触検知手段とを備えていることを特徴とする光学的観察プローブ。
【００４７】
（付記項２）
前記接触検知手段が、前記挿入部の先端面から突出されている接触検知ピンと、該接触検知ピンを突出方向に付勢して後退可能に支持するとともに、後退したことを検知するピン後退検知機構とを備えていることを特徴とする付記項１に記載の光学的観察プローブ。
この発明によれば、挿入部の先端部と被検体とが接触すると、挿入部の先端面から突出されている接触検知ピンが被検体により押され、接触検知ピンが後退する。このとき、この後退をピン後退検知機構により検知するため、挿入部の先端部と被検体との接触を判別することが可能となる。すなわち、簡易な構成により、容易かつ正確に接触を検知することができる。
【００４８】
（付記項３）
前記接触検知手段が、前記挿入部の先端部に設けられ該先端部と被検体との接触圧力を検知する圧力センサを備えていることを特徴とする付記項１又は２に記載の光学的観察プローブ。
この発明によれば、挿入部の先端部と被検体とが接触すると、その接触圧力が圧力センサにより検知されるため、挿入部の先端部と被検体との接触を容易に判別することが可能となる。すなわち、挿入部の先端部に機械的な可動部分がなく、安定したかつ高精度な接触検知が可能である。
【００４９】
（付記項４）
前記接触検知手段が、前記挿入部の先端部に設けられた第１の電極及び第２の電極と、これらの電極間の導通状態を検出する導通検出手段とを備えていることを特徴とする付記項１から３のいずれかに記載の光学的観察プローブ。
この発明によれば、挿入部の先端部と被検体とが接触すると、第１の電極と第２の電極とが被検体を介して導通状態となる。このとき、この導通状態を導通検出手段により検出するため、挿入部の先端部と被検体との接触を容易に判別することが可能となる。すなわち、導通状態だけで判別するため挿入部の先端部を接触状態からさらに被検体に突出させて加圧する必要がなく、観察における被検体への影響を低減することができる。
【００５０】
（付記項５）
前記接触検知手段が、前記挿入部の先端部に、被検体に検出光を出射する発光部と、被検体から反射して戻る検出光を受光する受光部とを備えていることを特徴とする付記項１から４のいずれかに記載の光学的観察プローブ。
これらの発明によれば、発光部より検出光を被検体に照射させ、受光部により被検体から反射して戻る検出光を受光するので、挿入部の先端部が被検体に近づくにしたがって、受光部により受光される検出光は高くなるが、挿入部の先端部と被検体とが接触すると、受光される検出光が急激に低下する。したがって、検出光に基づいて接触の有無を容易に判断することが可能となる。すなわち、接触時の判別だけでなく、挿入部が被検体に近接していく際の距離についても認識可能である。
【００５１】
（付記項６）
前記接触検知手段が、前記高倍率撮像手段において撮像された映像の輝度の変化及び映像の周波数の変化の少なくとも一つにより前記接触の有無を判別することを特徴とする付記項１から５のいずれかに記載の光学的観察プローブ。
この発明によれば、挿入部の先端部と被検体との距離が離れているとき、拡大光学系を介して高倍率撮像手段において撮像された映像のピントが合っておらず、映像の輝度が低く、映像の周波数も低くなっている。そして、距離が近くなるにつれて映像の輝度が高くなり、映像のピントが合っていき、挿入部の先端部と被検体とが接触した際に、映像の輝度は安定して高く、映像の周波数も高くなる。したがって、高倍率撮像手段において撮像された映像の輝度の変化及び映像の周波数の変化の少なくとも一つにより接触の有無を判別することが可能であり、特別な部材を設ける必要はなく、コストを低減することもできる。
【００５２】
（付記項７）
被検体に照明光を照射する照明手段を備え、前記接触検知手段が、前記接触を検知した際に、前記照明手段により前記照明光を照射するように設定されていることを特徴とする付記項１から６のいずれかに記載の光学的観察プローブ。
この発明によれば、接触検知手段により、挿入部の先端部と被検体との接触を検知したときに、被検体に対し照明光を照射するので、照明光を照射するタイミングを自動的に計ることが可能となる。
【００５３】
（付記項８）
内視鏡の先端部に設けられた観察用光学系を介して被検体を撮像する内視鏡側撮像手段と、鉗子チャンネルとを備えた内視鏡観察装置であって、前記鉗子チャンネルに挿通可能な付記項１から７のいずれかに記載の光学的観察プローブを備えていることを特徴とする内視鏡観察装置。
この発明によれば、内視鏡の鉗子チャンネルに本発明の光学的観察プローブを設けることによって、被検体を高倍率で観察する際に、光学的観察プローブの挿入部の先端部と被検体との接触状態を判別することができる。
【００５４】
（付記項９）
前記内視鏡側撮像手段及び前記高倍率撮像手段の少なくとも一方で撮像された映像を表示する１つ又は２つのモニタと、前記モニタへの映像表示を制御する制御部とを備え、該制御部が、前記接触検知手段により前記接触を検知した際に、前記内視鏡側撮像手段で撮像された映像と前記高倍率撮像手段で撮像された映像とを切り換え、これら映像の表示領域の変更及びこれら映像の表示面積の変更の少なくとも一つを行うことを特徴とする付記項８に記載の内視鏡観察装置。
この発明によれば、接触検知と同時に制御部により、映像表示の切り換わり等を行うので、切り換え等のタイミングを自動的に計ることができる。
また、２つのモニタの内、１つを高画質のハイビジョン（登録商標）モニタ、もう一つを通常モニタとし、それぞれのモニタにおけるこれら映像の表示領域の変更及びこれら映像の表示面積の変更の少なくとも一つを行うことを特徴とする。これによればハイビジョン（登録商標）モニタは画像の情報を細かく表現可能であり、前記２つの撮像手段で得られる２つの映像を同時にかつ適切な表示領域や表示面積で表示できる。
一方で、通常モニタでは、前記２つの映像のうち、どちらか一方の注目している方を大きめに表示し、もう一方を小さく表示できる。よって、組み合わせるモニタの特徴を生かした表示が可能である。
【００５５】
（付記項１０）
前記内視鏡側撮像手段が、被検体とともに前記挿入部の先端部も撮像可能とされ、前記接触検知手段が、内視鏡側撮像手段において撮像された映像に基づいて前記挿入部の先端部の突出量を画像処理により検出して、前記接触の有無を判別する画像処理部を備えていることを特徴とする付記項８又は９のいずれかに記載の内視鏡観察装置。
この発明によれば、鉗子チャンネル内から光学的観察プローブの挿入部を被検体に対して突出させて行くと、内視鏡側撮像手段において撮像された映像に挿入部の先端部が映し出される。そして、画像処理部によりこの映像を画像処理して挿入部の突出量を検出する。したがって、特別な部材を必要とせず、画像処理された突出量によって、挿入部の先端部と被検体との接触の有無を判別することが可能となる。
【００５６】
（付記項１１）
前記内視鏡側撮像手段において撮像した映像の輝度の変化及び映像の周波数の変化の少なくとも一つにより前記挿入部の先端部が被検体に近接したことを検知することを特徴とする付記項８から１０のいずれかに記載の内視鏡観察装置。
この発明によれば、内視鏡を被検体に近づけて行くにつれて、内視鏡側撮像手段により撮像した映像の輝度が高くなって行く。したがって、挿入部の先端部を被検体に接触させる操作の際に、この輝度の変化により、挿入部の先端部が被検体に近接したことが分かり、慎重に接触操作を行うことができる。また、前記挿入部の先端部が突出していくと、それを映している上記映像の輝度が高くなり、周波数も高くなる。したがって、ユーザーが光学的観察プローブを突出させ、その観察を求めると、先に述べた表示の切り替え等が自動的になされる。
【００５７】
（付記項１２）
被検体への洗浄液又は空気を吹き付ける洗浄機構を備え、
前記接触検知手段が、前記洗浄液又は空気の流量又は送圧の変化に基づいて前記接触の有無を判別することを特徴とする付記項８から１１のいずれかに記載の内視鏡観察装置。
この発明によれば、洗浄機構により洗浄液又は空気を送りながら、被検体に挿入部を近づけて行く。そして、挿入部の先端部と被検体とが接触すると、流量又は送圧が急激に変化するため、接触の有無を容易に判別することができる。また、被検体の粘膜に付着した汚れを観察領域において局所的に洗い流したりすることや、拡大光学系等をきれいにすることも可能である。
【００５８】
（付記項１３）
前記光学的観察プローブにおける照明手段及び、この照明手段を共通又は独立として前記内視鏡側撮像手段に適用する照明手段を少なくとも一つを設け、照明光量を制御する信号の変化により、前記挿入部の先端部が被写体に近接したことを検知することを特徴とする付記項８から１２いずれかに記載の内視鏡側観察装置。
この発明によれば、前記高倍率手段用に、照明手段を備えており、前記内視鏡側撮像手段用にも、これと共通の照明手段か、または、独立した照明手段を備えている。いずれにおいても、照明手段の光量を制御する手段を備えている。それは、それぞれの撮像手段から得られるそれぞれの映像の輝度に基づき、最適な光量を照射するように動作する。したがって、前記挿入部の先端部と被検体とが接触したり、近接したりする場合、照明光量を下げるように動作する。このため、その光量を制御する信号の変化によって、それらの状態を知ることができる。
【００５９】
（付記項１４）
前記挿入部の先端部が被写体へ接触または近接したことを知らせるための告知手段を有することを特徴とする付記項８から１０いずれかに記載の内視鏡側観察装置。
この発明によれば、前記挿入部の先端部が被写体へ接触または近接したことを知らせるための告知手段を有し、これによって、ユーザーが前記挿入部の先端部を被写体へ必要以上に押し付けないようにできる。また、ユーザーは、観察の表示の切り換え等も任意に行って良い。
【００６０】
（付記項１５）
前記高倍率撮像手段及び、前記内視鏡側撮像手段の少なくとも一つにＣＣＤを設け、該ＣＣＤを駆動するための駆動手段と、該駆動手段を切り替えるための駆動切り換え手段とを有することを特徴とする内視鏡側観察装置。
この発明によれば、前記挿入部の先端部が被検体に接触し、前記高倍率撮像手段による観察をするときに、前記高倍率撮像手段のＣＣＤが駆動されて、被検体の映像を得ることになる。これによれば、前記挿入部の先端部が被検体から遠く、前記高倍率撮像手段の観察をしていない場合には、無駄に駆動を行わず、電流等の抑制にもなり、電磁波放射の抑制にもなる。
【００６１】
（付記項１６）
前記通常モニタには、患者ＩＤ、検査時間、撮影コマ数等の検査情報を表示可能とし、前記接触検知手段により前記接触を検知した際に、前記２つの撮像手段から得られる映像それぞれを切り換えて、メインとなる注目する映像と、サブとなる参照する映像に適宜対応させ、前記２つの映像のいずれかをメインとして外部記録装置へ記録させた撮影コマ数と、もう一方の映像をメインとして同様に記録させた撮影コマ数を認識できるように、それぞれに対応する撮影コマ数表示手段を有することを特徴とする。
この発明によれば、内視鏡側撮影手段で撮像された映像と、高倍率撮像手段で撮像された映像の記録枚数が容易に把握できる。
【００６２】
（付記項１７）
前記ハイビジョン（登録商標）モニタには、記録させた画像を縮小し、複数枚を表示可能とし、それぞれの記録画像に対応する、検査時間、コメント等の検査情報も合わせて表示可能とすることを特徴とする。
この発明によれば、高倍率撮像手段で撮影された映像において、診断に関わるコメント等を検査中に容易に知ることができる。
【００６３】
（付記項１８）
前記内視鏡側観察装置は、静止画像生成手段を有し、前記内視鏡側撮像手段や前記高倍率撮像手段により得られる映像を静止画像として保持し、前記モニタまたは前記ハイビジョン（登録商標）モニタへ表示することを特徴とする。
前記静止画像生成手段は画像記憶手段と静止画用制御手段とからなり、ユーザーが内視鏡の操作部等でフリーズ操作を行い、例えば、カラーチップ方式の撮像手段により得られる静止画像のブレや、赤、緑、青の３原色を１枚ずつ撮像する面順次方式の撮像手段で得られる静止画像の色ズレが、最小となるような静止画像を前記モニタまたは前記ハイビジョン（登録商標）モニタに表示する。
前記静止画用制御手段は、前記ブレを最小とするブレ検索手段及び色ズレを最小とする色ズレ検索手段によって、フリーズ操作の直前や直後に前記画像記憶手段に保持した複数枚の静止画像の中から最適な静止画像を選択して表示可能とする。
例えば、前記高倍率撮像手段がカラーチップ方式で、前記内視鏡側観察手段が面順次方式の撮像手段のような場合、前記接触検知手段により、前記接触を検知した際に、前記静止画用制御手段は、前記ブレ検索手段を使用し、前記接触がない場合には、前記色ズレ検索手段を使用して、それぞれの撮像手段の方式に合うよう最適な静止画像を選択することを可能とする。
【００６４】
（付記項１９）
常時あるいはフリーズ操作時に、前記画像記憶手段には、前記静止画用制御手段の指示により、特定の時間分に該当する複数枚の画像を記憶するが、前記接触を検知した際に、その特定の時間の長さを変更することを特徴とする付記項１８に記載の内視鏡側観察装置。
例えば、前記接触により前記高倍率撮像手段の画像を観察するような場合、フリーズ操作時がターゲットを捉えた瞬間に最も近い可能性を有する。したがって、フリーズ操作から過去あるいは操作後に時間的間隔が少ないことが望ましいため、前記特定の時間の長さを短くする。一方で、前記内視鏡側撮像手段の場合は、ブレや色ズレの少ない画像を重視するために、前記特定の時間の長さを長くする。このような場合に限らず、両者において、特定の時間の長さは様々な組み合わせが考えられ、前記接触の検知によって、これらを変えることを可能とする。
【００６５】
（付記項２０）
前記静止画用制御手段は、ブレや色ズレの少ない画像を選択可能としたが、ユーザーに応じてブレや色ズレよりも被写体の構図を重視し、また、画像選択手段によって前記画像記憶手段の中から画像の選択を行うことを特徴とする付記項１８または１９のいずれかに記載の内視鏡側観察装置。
前記画像選択手段は、キーボードのような入力手段で、前記ブレや色ズレの少ない画像が表示されている状態から、時間的に前後する画像を順次表示させていく。このとき、前記接触の検知によって、前記高倍率撮像手段と前記内視鏡側撮像手段とのそれぞれにおいて、ユーザーが選択できる画像の範囲を可変することが挙げられる。例えば、前記高倍率撮像手段の場合には、被写体に接触しているために、同じような画像が前記画像記憶手段に記憶されることになる。そのような場合には、画像選択の範囲が短いか、あるいは、選択ができなくても良い。一方で、前記内視鏡側撮像手段の場合には、画面選択が十分に行えると良い。画像選択の際には、音によって時間的に一番前か後か、もしくは、ブレや色ズレが最小か、等を示すと良い。また、内視鏡にとっては照明手段が必須であるから、照明手段がＯＦＦ状態の場合，光量が十分でなく照明条件が不十分な場合は、画像選択を禁止したり、一時的に、照明条件が不十分となった場合には、その期間の画像のみを選択できないようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置の先端部を示す断面図である。
【図３】図１の光学的観察プローブに備えられた接触検知手段を示す要部拡大図である。
【図４】図１の内視鏡観察装置に取り付けた色素散布手段を示す概略図である。
【図５】図１の内視鏡観察装置の変形例を示す図である。
【図６】図５の内視鏡観察装置に用いられるハイビジョン（登録商標）モニタの一例を示す図である。
【図７】図５の内視鏡観察装置に用いられるハイビジョン（登録商標）モニタの他例を示す図である。
【図８】図５の内視鏡観察装置に用いられるモニタ及びハイビジョン（登録商標）モニタに表示させる画像の一例を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る光学的観察プローブの先端部を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る光学的観察プローブにおいて、先端部の断面及び全体構成を示す図である。
【図１１】図１０の光学的観察プローブの先端面を示す正面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る光学的観察プローブにおいて、先端部を示す断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る光学的観察プローブにおいて、被検体に近接する順に得られるＣＣＤの映像を示す模式図である。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置の全体構成を示す概略図である。
【図１５】図１４の内視鏡側撮像手段により撮像された画像を示す模式図である。
【図１６】本発明の第７実施形態に係る光学的観察プローブ及び内視鏡観察装置の全体構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  内視鏡観察装置
２０  内視鏡
２１  観察用光学系
２２  内視鏡側観察手段
２９  鉗子チャンネル
３０，８０，８４  光学的観察プローブ
３４，４８，５０，５２  接触検知手段
３２，４９，５１，５３，５７  光学的観察プローブの先端部
３１  挿入部
３３  高倍率観察手段
３５  照明手段
３６  拡大光学系
３７  ＣＣＤ（高倍率撮像手段）
【図１】
2005040400.tif 000003
【図２】
2005040400.tif 000004
【図３】
2005040400.tif 000005
【図４】
2005040400.tif 000006
【図５】
2005040400.tif 000007
【図６】
2005040400.tif 000008
【図７】
2005040400.tif 000009
【図８】
2005040400.tif 000010
【図９】
2005040400.tif 000011
【図１０】
2005040400.tif 000012
【図１１】
2005040400.tif 000013
【図１２】
2005040400.tif 000014
【図１３】
2005040400.tif 000015
【図１４】
2005040400.tif 000016
【図１５】
2005040400.tif 000017
【図１６】
2005040400.tif 000018