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JP2011067269A - Endoscope apparatus - Google Patents

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JP2011067269A
JP2011067269A JP2009219247A JP2009219247A JP2011067269A JP 2011067269 A JP2011067269 A JP 2011067269A JP 2009219247 A JP2009219247 A JP 2009219247A JP 2009219247 A JP2009219247 A JP 2009219247A JP 2011067269 A JP2011067269 A JP 2011067269A
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Japan
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light
image
endoscope apparatus
image sensor
wavelength
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Pending
Application number
JP2009219247A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Erikawa
昭彦 江利川
Satoshi Ozawa
聡 小澤
Takayuki Iida
孝之 飯田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
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Abstract

【課題】PDD及びPDT並びに通常の観察時のいずれに対しても、常に適正なカラー観察画像をリアルタイムで安定して得られる内視鏡装置を提供する。
【解決手段】治療光(PDTレーザ光)LB3の波長成分を制限する波長カットフィルタ21を介して入射する治療光LB3を複数の撮像素子23R、23G、23Bで受光し、取得されたR、G、B波長成分に対して、赤色成分Rを検出する特定撮像素子23Rからの出力信号に、青色成分Bを検出する撮像素子23Bからの出力信号を重畳し、重畳された出力信号を特定撮像素子23Rからの出力信号として合成画像を生成してモニタ60に表示する。
【選択図】図1
An endoscope apparatus capable of always stably obtaining an appropriate color observation image in real time for any of PDD, PDT, and normal observation is provided.
Receiving therapeutic light LB3 through a wavelength cut filter 21 for limiting the wavelength component of therapeutic light (PDT laser light) LB3 by a plurality of image sensors 23R, 23G, and 23B, and acquiring the acquired R, G The output signal from the image sensor 23B that detects the blue component B is superimposed on the output signal from the specific image sensor 23R that detects the red component R with respect to the B wavelength component, and the superimposed output signal is used as the specific image sensor. A composite image is generated as an output signal from 23R and displayed on the monitor 60.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、内視鏡装置に関し、特に、光線力学的診断(PDD)及び光線力学的治療(PDT)を行う内視鏡装置に関する。   The present invention relates to an endoscope apparatus, and more particularly, to an endoscope apparatus that performs photodynamic diagnosis (PDD) and photodynamic therapy (PDT).

体腔内の観察や検査を行う内視鏡装置において、予め腫瘍親和性があり且つ特定の励起光に対して感応する光感受性物質を生体に投与した後、励起光となるレーザ光を比較的弱い出力で生体組織表面に照射して、癌などの腫瘍の病巣部で光感受性物質の濃度が高くなった部位からの蛍光を観察することにより腫瘍を診断する光線力学的診断(Photodynamic Diagnosis、以下、PDDと略す)のできる装置がある。また、レーザ光を比較的強い出力で生体組織表面に照射して癌などの腫瘍を治療する光線力学的治療(Photodynamic Therapy、以下、PDTと略す)も行える装置も提案されている(特許文献参照1)。   In an endoscopic device that observes and examines a body cavity, a photosensitive substance that has a tumor affinity and is sensitive to specific excitation light is administered to a living body in advance, and then the laser light that is the excitation light is relatively weak Photodynamic Diagnosis (hereinafter referred to as Photodynamic Diagnosis), which is used to diagnose tumors by irradiating the surface of living tissue with output and observing fluorescence from a site where the concentration of photosensitive substances is high in the lesion of the tumor such as cancer There is a device capable of performing abbreviated as PDD. There has also been proposed an apparatus capable of performing photodynamic therapy (hereinafter abbreviated as PDT) for treating a tumor such as cancer by irradiating the surface of a living tissue with a laser beam with a relatively strong output (see Patent Document). 1).

PDT時には、PDT用レーザ光の照射位置が照射対象部位からずれないように、患部の様子をTVモニタ上に表示して監視することが望まれる。しかし、PDDとPDTとでは使用するレーザ光の強度が大きく異なり、PDTにおいては、通常の撮像条件で撮像すると、高いエネルギのPDT用レーザ光の反射光が対物レンズを通じて撮像素子に入射し、撮像画像の輝度レベルが飽和してモニタ上の映像にハレーションが生じるなど、良好な観察画像が得られないことがある。   At the time of PDT, it is desired to display and monitor the state of the affected area on a TV monitor so that the irradiation position of the PDT laser beam does not deviate from the irradiation target site. However, the intensity of the laser light used differs greatly between PDD and PDT, and in PDT, when imaging is performed under normal imaging conditions, reflected light of high-energy PDT laser light enters the imaging element through the objective lens, and imaging is performed. A good observation image may not be obtained because the luminance level of the image is saturated and halation occurs in the video on the monitor.

この問題を解決するため、例えば、PDT用レーザ光と同じ波長の波長帯域の光のみを遮断する波長カットフィルターを対物レンズと撮像素子との間に介在させることが行われている。しかし、内視鏡に長波長(赤色域を含む波長帯域)の波長カットフィルタを常時設けると、波長カットフィルタによって赤色域の情報が欠落するため、PDT時に輝度レベルが飽和しない観察画像が得られても、PDDや通常の観察時における観察画像の色再現性は悪くなる。   In order to solve this problem, for example, a wavelength cut filter that blocks only light in the wavelength band of the same wavelength as the PDT laser light is interposed between the objective lens and the image sensor. However, if a long wavelength (wavelength band including red region) wavelength cut filter is always provided in the endoscope, information in the red region is lost by the wavelength cut filter, so that an observation image whose luminance level is not saturated during PDT can be obtained. However, the color reproducibility of the observation image at the time of PDD or normal observation deteriorates.

上記特許文献1に記載のPDT用内視鏡においては、メイン対物レンズと、PDTレーザ光を制限する波長カットフィルタが光路上に設けられたサブ対物レンズとを備えている。この構成により、白色光が照射される通常観察モード、及び白色光とPDDレーザ光が照射されるPDDモードでは、メイン対物レンズから得られる画像をモニタ上に表示させている。一方、PDTモードでは、レーザ照射プローブを鉗子孔から挿入してPDT用レーザ光を照射すると同時に白色光を照射し、波長カットフィルタによってPDTレーザ光がカットされたサブ対物レンズから得られる画像をモニタ上に表示させている。
しかしながら、PDT時に得られる画像は、PDT用レーザ光と同じ波長の波長帯域の情報を含まない、換言すれば、重要な血管情報を含まない画像であり、より精密な治療を施すためには、白色光照明により得られる画像と同等の適正なカラー観察画像が望まれていた。
The endoscope for PDT described in Patent Document 1 includes a main objective lens and a sub objective lens in which a wavelength cut filter for limiting PDT laser light is provided on the optical path. With this configuration, an image obtained from the main objective lens is displayed on the monitor in the normal observation mode in which white light is irradiated and in the PDD mode in which white light and PDD laser light are irradiated. On the other hand, in the PDT mode, a laser irradiation probe is inserted from the forceps hole and irradiated with the laser light for PDT and simultaneously with the white light, and the image obtained from the sub objective lens in which the PDT laser light is cut by the wavelength cut filter is monitored. It is displayed above.
However, an image obtained at the time of PDT does not include information on the wavelength band of the same wavelength as the laser light for PDT, in other words, an image that does not include important blood vessel information, and in order to perform more precise treatment, An appropriate color observation image equivalent to an image obtained by white light illumination has been desired.

特開2008−86680号公報JP 2008-86680 A

そこで本発明は、PDD及びPDT並びに通常の観察時のいずれに対しても常に適正なカラー観察画像をリアルタイムで安定して得られる内視鏡装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an endoscope apparatus that can always stably obtain an appropriate color observation image in real time for any of PDD, PDT, and normal observation.

本発明は、下記構成からなる。
内視鏡挿入部を体腔内に挿入して体腔内を撮像する内視鏡装置であって、
観察用の照明光を発生する観察用光源と、
光線力学治療に用いる治療光を発生する治療用光源と、
前記観察用光源と前記治療用光源からの光を前記内視鏡挿入部の先端に導いて体腔内組織に照射させる光伝送手段と、
前記照明光、治療光の照射された体腔内組織からの光を、波長毎に複数の光束に分解する光路分割光学素子と、
前記光路分割光学素子の光路手前側に配置され、少なくとも前記治療光の波長成分を制限する波長カットフィルタと、
前記光路分割光学素子により分割された各光束をそれぞれ個別に受光する複数の撮像素子と、
前記複数の撮像素子のうち前記治療光の波長成分に対する受光感度が最も高い特定撮像素子からの出力信号を、他の撮像素子からの出力信号とは個別に演算処理して各出力信号を合成して合成画像を生成する制御装置と、
を備えた内視鏡装置。
The present invention has the following configuration.
An endoscope apparatus for imaging an inside of a body cavity by inserting an endoscope insertion portion into the body cavity,
An observation light source that generates illumination light for observation;
A therapeutic light source for generating therapeutic light for use in photodynamic therapy;
Light transmission means for guiding light from the observation light source and the treatment light source to the distal end of the endoscope insertion portion and irradiating the tissue in the body cavity;
An optical path splitting optical element for decomposing light from the body cavity tissue irradiated with the illumination light and treatment light into a plurality of light fluxes for each wavelength;
A wavelength cut filter that is disposed on the front side of the optical path of the optical path splitting optical element and limits at least a wavelength component of the treatment light;
A plurality of image sensors for individually receiving each light beam divided by the optical path dividing optical element;
Out of the plurality of image sensors, the output signal from the specific image sensor having the highest light receiving sensitivity to the wavelength component of the treatment light is separately processed from the output signals from other image sensors to synthesize the output signals. A control device for generating a composite image,
An endoscopic apparatus comprising:

本発明の内視鏡装置によれば、PDD及びPDT並びに通常の観察時のいずれに対しても常に適正なカラー観察画像をリアルタイムで安定して得ることができる。   According to the endoscope apparatus of the present invention, an appropriate color observation image can always be stably obtained in real time for any of PDD, PDT, and normal observation.

本発明の実施形態を説明するための内視鏡装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an endoscope apparatus for explaining an embodiment of the present invention. PDD用励起光源からのPDD用レーザ光(紫色レーザ光)と、青色レーザ光源からの青色レーザ光及び青色レーザ光が蛍光体により波長変換された発光スペクトルとを示すグラフである。5 is a graph showing PDD laser light (purple laser light) from an excitation light source for PDD, and an emission spectrum obtained by converting the wavelength of blue laser light and blue laser light from a blue laser light source with a phosphor. PDTレーザ光の分光特性と波長カットフィルタの分光吸収特性を示すグラフである。It is a graph which shows the spectral characteristic of a PDT laser beam, and the spectral absorption characteristic of a wavelength cut filter. 波長カットフィルタによってR成分の波長がカットされた状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state by which the wavelength of R component was cut by the wavelength cut filter. 血中のヘモグロビンHb、酸化ヘモグロビンHbO2の分光吸収係数を示すグラフである。Is a graph showing the hemoglobin Hb, the spectral absorption coefficient of the oxygenated hemoglobin HbO 2 in blood. PDT光照射時において、R,G,Bの各画像信号の合成方法を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the synthesis | combination method of each image signal of R, G, B at the time of PDT light irradiation. PDD光、白色光照射時において、R,G,Bの各画像信号を合成する方法を模式的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed typically the method to synthesize | combine each image signal of R, G, and B at the time of PDD light and white light irradiation. PDD診断とPDT治療の手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure of PDD diagnosis and PDT treatment. 励起光と自家蛍光及び薬剤蛍光との関係を示す原理説明図である。It is principle explanatory drawing which shows the relationship between excitation light, autofluorescence, and chemical | medical agent fluorescence.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の実施形態を説明するための内視鏡装置の全体構成図である。図1に示すように、内視鏡装置100は、内視鏡10と、内視鏡10に接続される撮像部20と、これら内視鏡10と撮像部20が接続される制御装置30とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an endoscope apparatus for explaining an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an endoscope apparatus 100 includes an endoscope 10, an imaging unit 20 connected to the endoscope 10, and a control device 30 to which the endoscope 10 and the imaging unit 20 are connected. Have

内視鏡10は、被検体内に挿入される直状の硬性管形状である内視鏡挿入部11と、観察のための操作を行う操作部27とを有する。操作部27には後述する操作スイッチ12、及び内視鏡10を光源装置40に着脱自在に接続するコネクタ部13Aを備える。内視鏡挿入部11の先端部11aには、被観察領域19へ光を照射する照射口14A,14Bと、被観察領域19の画像情報を取得する観察窓15を有し、観察窓15から得られる被観察領域19の情報は、リレーレンズ16を通じて撮像部20に送られる。   The endoscope 10 includes an endoscope insertion portion 11 that is a straight rigid tube shape that is inserted into a subject, and an operation portion 27 that performs an operation for observation. The operation unit 27 includes an operation switch 12 (described later) and a connector unit 13 </ b> A that detachably connects the endoscope 10 to the light source device 40. The distal end portion 11 a of the endoscope insertion portion 11 has irradiation ports 14 A and 14 B that irradiate light to the observation region 19 and an observation window 15 that acquires image information of the observation region 19. Information about the observed region 19 is sent to the imaging unit 20 through the relay lens 16.

撮像部20は、PDT用レーザ光LB3の波長成分を制限する波長カットフィルタ21と、入射光をR,G,Bの各色成分に分離する光路分割光学素子であるダイクロイックプリズム22と、R,G,Bの各色成分に分離された光をそれぞれ受光するR用撮像素子23R、G用撮像素子23G、B用撮像素子23Bを有する三板式撮像素子と備えている。各撮像素子23R,23G,23Bは、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)イメージセンサ等が利用できる。ダイクロイックプリズム22は、3つの三角プリズム22R、22G、22Bが接合された構成を有するフィリップスタイプのダイクロイックプリズム22を例示しているが、ケスタータイプ等、他の光学素子であってもよい。   The imaging unit 20 includes a wavelength cut filter 21 that limits the wavelength component of the PDT laser beam LB3, a dichroic prism 22 that is an optical path dividing optical element that separates incident light into R, G, and B color components, and R, G , B are provided with a three-plate image pickup device having an R image pickup device 23R, a G image pickup device 23G, and a B image pickup device 23B that receive light separated into the respective color components. As each of the image sensors 23R, 23G, and 23B, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) image sensor, or the like can be used. The dichroic prism 22 exemplifies a Philips type dichroic prism 22 having a configuration in which three triangular prisms 22R, 22G, and 22B are joined. However, other optical elements such as a Kester type may be used.

制御装置30は、内視鏡挿入部11の先端部11aに設けられた照射口14A,14Bに供給する照明光を発生する光源装置40、及び撮像部20からの画像信号を画像処理するプロセッサ50を備えており、光源装置40、及びプロセッサ50は、それぞれコネクタ部13A,13Bを介して内視鏡10及び撮像部20と接続される。   The control device 30 includes a light source device 40 that generates illumination light to be supplied to the irradiation ports 14A and 14B provided at the distal end portion 11a of the endoscope insertion unit 11, and a processor 50 that performs image processing on an image signal from the imaging unit 20. The light source device 40 and the processor 50 are connected to the endoscope 10 and the imaging unit 20 via connector units 13A and 13B, respectively.

プロセッサ50は、画像信号処理部51及び制御部59を備える。画像信号処理部51は、内視鏡10に設けられた操作スイッチ12からの指示に基づいて、撮像部20から伝送されてくる撮像信号を画像処理して表示用画像信号を生成し、表示部(TVモニタ)60へ供給して表示部60に観察画像を表示する。制御部59は、操作スイッチ12からの指示に基づいて、光源装置40及び画像信号処理部51の各種制御を行う。   The processor 50 includes an image signal processing unit 51 and a control unit 59. The image signal processing unit 51 performs image processing on the imaging signal transmitted from the imaging unit 20 based on an instruction from the operation switch 12 provided in the endoscope 10, and generates a display image signal. (TV monitor) 60 to supply and display the observation image on the display unit 60. The control unit 59 performs various controls of the light source device 40 and the image signal processing unit 51 based on instructions from the operation switch 12.

光源装置40は、中心波長405nmのPDD用レーザ光(PDD用励起光)LB1を発生させるPDD用励起光源41と、中心波長445nmの青色レーザ光(白色照明用レーザ光)LB2を発生させる青色レーザ光源42と、中心波長664nmのPDTレーザ光(PDT治療用光)LB3を発生させるPDT治療用光源43と、を備えている。これら各光源41、42、43の出射光量は、光源制御部44で各光源41、42、43に内蔵する不図示の各半導体発光素子を個別に制御することにより、変更自在となっている。   The light source device 40 includes a PDD excitation light source 41 that generates PDD laser light (PDD excitation light) LB1 having a center wavelength of 405 nm, and a blue laser that generates blue laser light (white illumination laser light) LB2 having a center wavelength of 445 nm. A light source 42 and a PDT treatment light source 43 that generates PDT laser light (PDT treatment light) LB3 having a center wavelength of 664 nm. The amount of light emitted from each of the light sources 41, 42, 43 can be changed by individually controlling each semiconductor light emitting element (not shown) built in each light source 41, 42, 43 by the light source control unit 44.

PDD用励起光源41及び青色レーザ光源42は、ブロードエリア型のInGaN系レーザダイオードが利用でき、また、InGaNAs系レーザダイオードやGaNAs系レーザダイオードを用いることもできる。なお、これらの光源として、発光ダイオード等の発光体を用いた構成としてもよい。また、PDT治療用光源43から発生させるPDTレーザ光(PDT治療用光)LB3としては、PDD,PDTに使用する光感受性物質をレザフィリン(Npe6)をとした場合には、中心波長664nmのレーザ光を使用する。これ以外にも、使用する光感受性物質をフォトフリン(ポルフィマーナトリウム:Photofrin;PHE)とした場合には、中心波長630nmのエキシマ色素レーザ、YAG−OPOレーザ等が使用できる。   As the PDD excitation light source 41 and the blue laser light source 42, a broad area type InGaN laser diode can be used, and an InGaNAs laser diode or a GaNAs laser diode can also be used. In addition, it is good also as a structure using light-emitting bodies, such as a light emitting diode, as these light sources. In addition, as the PDT laser light (PDT treatment light) LB3 generated from the PDT treatment light source 43, laser light having a center wavelength of 664 nm is used when the photosensitizer used for PDD and PDT is rezaphyrin (Npe6). Is used. In addition to this, when the photosensitizer used is photofrin (Polfimer sodium: PHE), an excimer dye laser having a center wavelength of 630 nm, a YAG-OPO laser, or the like can be used.

これら各光源41、42、43から出射されるレーザ光(PDD用レーザ光LB1、青色レーザ光LB2、及びPDT用レーザ光LB3)は、集光レンズ(図示略)によりそれぞれ光ファイバに入力され、合波器であるコンバイナ45と、分波器であるカプラ46を介して内視鏡10の内視鏡挿入部11の先端部11aまで伝送される。なお、これに限らず、コンバイナ45とカプラ46を用いずに各光源41、42、43からのレーザ光LB1,LB2,LB3を、ダイクロイックミラーにより合波する構成、或いは、直接に内視鏡挿入部11の先端部11aまで伝送する構成であってもよい。   Laser light (PDD laser light LB1, blue laser light LB2, and PDT laser light LB3) emitted from each of the light sources 41, 42, and 43 is input to an optical fiber by a condenser lens (not shown). The signal is transmitted to the distal end portion 11a of the endoscope insertion portion 11 of the endoscope 10 through a combiner 45 that is a multiplexer and a coupler 46 that is a duplexer. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the laser beams LB1, LB2, and LB3 from the light sources 41, 42, and 43 are combined by a dichroic mirror without using the combiner 45 and the coupler 46, or the endoscope is directly inserted. The structure which transmits to the front-end | tip part 11a of the part 11 may be sufficient.

青色レーザ光LB2、PDD用レーザ光LB1、PDT用レーザ光LB3が合波されたレーザ光は、光ファイバ17A,17Bによって、それぞれ内視鏡10の内視鏡挿入部11の先端部11aまで伝搬される。そして、青色レーザ光LB2は、内視鏡挿入部11の光ファイバ17A,17Bの光出射端に配置された波長変換部材である蛍光体18を励起して蛍光を発光させる。また、一部の青色レーザ光LB2は、そのまま蛍光体18を透過する。PDD用レーザ光LB1とPDT用レーザ光LB3は、蛍光体18を励起させることなく透過する。   The laser beam obtained by combining the blue laser beam LB2, the PDD laser beam LB1, and the PDT laser beam LB3 propagates to the distal end portion 11a of the endoscope insertion portion 11 of the endoscope 10 through the optical fibers 17A and 17B. Is done. Then, the blue laser light LB2 excites the phosphor 18 that is a wavelength conversion member disposed at the light emitting ends of the optical fibers 17A and 17B of the endoscope insertion portion 11 to emit fluorescence. Further, part of the blue laser light LB2 passes through the phosphor 18 as it is. The PDD laser beam LB1 and the PDT laser beam LB3 are transmitted without exciting the phosphor 18.

光ファイバ17A,17Bは、マルチモードファイバであり、一例として、コア径105μm、クラッド径125μm、外皮となる保護層を含めた径がφ0.3〜0.5mmの細径なファイバケーブルを使用できる。   The optical fibers 17A and 17B are multimode fibers. As an example, a thin fiber cable having a core diameter of 105 μm, a cladding diameter of 125 μm, and a diameter of φ0.3 to 0.5 mm including a protective layer serving as an outer shell can be used. .

蛍光体18は、青色レーザ光LB2の一部を吸収して緑色〜黄色に励起発光する複数種の蛍光体(例えばYAG系蛍光体、或いはBAM(BaMgAl1017)等の蛍光体)を含んで構成される。これにより、青色レーザ光LB2を励起光とする緑色〜黄色の励起光と、蛍光体18により吸収されず透過した青色レーザ光LB2とが合わされて、白色(疑似白色)の照明光となる。本構成例のように、半導体発光素子を励起光源として用いれば、高い発光効率で高強度の白色光が得られ、白色光の強度を容易に調整できる上に、白色光の色温度、色度の変化を小さく抑えることができる。 The phosphor 18 includes a plurality of types of phosphors (for example, YAG phosphors or phosphors such as BAM (BaMgAl 10 O 17 )) that absorb a part of the blue laser beam LB2 and emit light in green to yellow. Consists of. Thereby, the green to yellow excitation light using the blue laser light LB2 as excitation light and the blue laser light LB2 transmitted without being absorbed by the phosphor 18 are combined to form white (pseudo white) illumination light. If a semiconductor light-emitting element is used as an excitation light source as in this configuration example, high-intensity white light can be obtained with high luminous efficiency, the intensity of white light can be easily adjusted, and the color temperature and chromaticity of white light can be adjusted. Can be kept small.

上記の蛍光体18は、レーザ光の可干渉性により生じるスペックルに起因して、撮像の障害となるノイズの重畳や、動画像表示を行う際のちらつきの発生を防止できる。また、蛍光体18は、蛍光体18を構成する蛍光物質と、充填剤となる固定・固化用樹脂との屈折率差を考慮して、蛍光物質そのものと充填剤に対する粒径を、赤外域の光に対して吸収が小さく、かつ散乱が大きい材料で構成することが好ましい。これにより、赤色や赤外域の光に対して光強度を落とすことなく散乱効果が高められ、光学的損失が小さくなる。   The phosphor 18 described above can prevent noise superimposition that causes an obstacle in imaging and flickering when performing moving image display due to speckles caused by the coherence of laser light. Further, the phosphor 18 considers the refractive index difference between the phosphor constituting the phosphor 18 and the fixing / solidifying resin serving as the filler, and sets the particle size relative to the phosphor itself and the filler in the infrared region. It is preferable to use a material that absorbs light little and scatters a lot. This enhances the scattering effect without reducing the light intensity for red or infrared light, and reduces the optical loss.

図2は、PDD用励起光源41からのPDD用レーザ光LB1と、青色レーザ光源42からの青色レーザ光LB2及び青色レーザ光LB2が蛍光体18により波長変換された発光スペクトルとを示すグラフである。PDD用レーザ光LB1は、中心波長405nmの輝線(プロファイルA)で表される。また、青色レーザ光LB2は、中心波長445nmの輝線で表され、青色レーザ光LB2による蛍光体18からの励起発光光は、概ね450nm〜700nmの波長帯域で発光強度が増大する分光強度分布となる。この励起発光光と青色レーザ光LB2によるプロファイルBによって、前述した白色光が形成される。   FIG. 2 is a graph showing the PDD laser light LB1 from the PDD excitation light source 41 and the emission spectrum obtained by wavelength-converting the blue laser light LB2 and the blue laser light LB2 from the blue laser light source 42 by the phosphor 18. . The PDD laser beam LB1 is represented by an emission line (profile A) having a center wavelength of 405 nm. The blue laser beam LB2 is represented by a bright line having a center wavelength of 445 nm, and the excitation light emitted from the phosphor 18 by the blue laser beam LB2 has a spectral intensity distribution in which the emission intensity increases in a wavelength band of approximately 450 nm to 700 nm. . The white light described above is formed by the profile B of the excitation light and the blue laser light LB2.

これらプロファイルAとプロファイルBの発光強度を光源制御部44により相対的に増減制御すれば、任意の輝度バランスの照明光を生成することができる。   If the light emission intensities of the profile A and the profile B are relatively increased and decreased by the light source control unit 44, illumination light having an arbitrary luminance balance can be generated.

ここで、本明細書でいう白色光とは、厳密に可視光の全ての波長成分を含むものに限らず、例えばR,G,B等、特定の波長帯の光を含むものであればよく、例えば、緑色から赤色にかけての波長成分を含む光や、青色から緑色にかけての波長成分を含む光等も広義に含むものとする。   Here, the white light referred to in this specification is not limited to one that strictly includes all wavelength components of visible light, and may be any light that includes light in a specific wavelength band such as R, G, and B, for example. For example, light including a wavelength component from green to red, light including a wavelength component from blue to green, and the like are included in a broad sense.

再び図1に戻り、画像信号処理部51は、撮像部20の各撮像素子23R,23G,23Bからの各色成分の出力信号を、A/D変換部52でデジタル信号に変換した後、前段信号処理部53でガンマ補正、輪郭強調等の前段処理を施してR,G,Bの各色成分に分解する。分解された各色成分は、R演算部54、G演算部55、B演算部56に送られて、それぞれの演算部54,55,56で色毎に信号処理される。そして、演算処理された各色の信号は、画像合成部57で所望の条件で合成して、後段信号処理部58に送られる。後段信号処理部58では、画像合成部57から得られた画像信号を、ビデオコンポジット信号、Y/C分離信号等などの映像信号に変換し、D/A変換して表示部60に随時出力する。表示部60には、この映像信号が各種情報と共に表示される。   Returning to FIG. 1 again, the image signal processing unit 51 converts the output signal of each color component from each of the image pickup devices 23R, 23G, and 23B of the image pickup unit 20 into a digital signal by the A / D conversion unit 52, and then outputs the pre-stage signal. The processing unit 53 performs pre-stage processing such as gamma correction and edge enhancement to separate the color components into R, G, and B colors. The separated color components are sent to the R calculation unit 54, the G calculation unit 55, and the B calculation unit 56, and are processed by the calculation units 54, 55, and 56 for each color. Then, the signals of the respective colors that have been subjected to the arithmetic processing are synthesized by the image synthesis unit 57 under desired conditions, and are sent to the subsequent signal processing unit 58. The post-stage signal processing unit 58 converts the image signal obtained from the image synthesis unit 57 into a video signal such as a video composite signal, a Y / C separation signal, and the like, performs D / A conversion, and outputs it to the display unit 60 as needed. . The video signal is displayed on the display unit 60 together with various information.

図3はPDT用レーザ光LB3の分光特性と波長カットフィルタ21の分光吸収特性を示すグラフである。図3に示すように、中心波長664nmであるPDT用レーザ光LB3の発光波長成分は、略600nm以上の波長成分を制限する波長カットフィルタ21によって吸収されるので、ダイクロイックプリズム22には到達する成分は大きく制限され、従って撮像素子23Rの受光信号の強度は大きく低下する。   FIG. 3 is a graph showing the spectral characteristics of the PDT laser beam LB3 and the spectral absorption characteristics of the wavelength cut filter 21. As shown in FIG. 3, the emission wavelength component of the PDT laser beam LB3 having a center wavelength of 664 nm is absorbed by the wavelength cut filter 21 that limits the wavelength component of approximately 600 nm or more, so that the component reaches the dichroic prism 22. Therefore, the intensity of the received light signal of the image sensor 23R is greatly reduced.

図4は波長カットフィルタ21によってR成分の波長がカットされた状態を示す模式図である。図4に示すように、ダイクロイックプリズム22に入射するレーザ光は、略600nm以上の波長成分が波長カットフィルタ21によって制限されるので、撮像素子23Rが検出するR成分(赤色成分)の受光量が低減されている。ところが、R成分の画像情報には、粘膜表面の赤みの情報の他、血管情報が含まれており、このR成分の検出が制限されると、表示部60に表示される画像から粘膜表面のR成分が減少するだけでなく、特に重要な情報である血管情報が失われる。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a state in which the wavelength of the R component is cut by the wavelength cut filter 21. As shown in FIG. 4, the laser light incident on the dichroic prism 22 has a wavelength component of approximately 600 nm or more limited by the wavelength cut filter 21, so that the amount of received R component (red component) detected by the image sensor 23 </ b> R is small. Has been reduced. However, the R component image information includes blood vessel information in addition to redness information on the mucosal surface. When detection of this R component is restricted, the image of the mucosal surface is displayed from the image displayed on the display unit 60. Not only is the R component decreased, but also blood vessel information, which is particularly important information, is lost.

そこで、本内視鏡装置においては、この失われる血管情報を擬似的に再現して表示可能にしている。具体的な再現方法を以下に説明する。
図5は血中のヘモグロビンHb、酸化ヘモグロビンHbO2の分光吸収係数を示すグラフである。図5に示すように、ヘモグロビンは波長600〜700nm付近の帯域でも撮像画像に映出する程の吸収が認められるが、より短波長の波長400〜500nm付近の帯域で吸収が大きくなる。そこで、波長カットフィルタ21により失われた波長600〜700nmの帯域における血管情報を、波長400〜500nm付近の帯域の血管情報から補填することにより、R成分の画像情報に血管情報を付加することができる。即ち、青色(B)を検出する撮像素子23Bからの画像信号を、赤色(R)を検出する撮像素子23Rからの画像信号に重畳させて、これを赤色(R)の画像信号として扱うことで、血管情報がより自然に表示されるようになる。
Therefore, in this endoscope apparatus, this lost blood vessel information can be reproduced in a pseudo manner and displayed. A specific reproduction method will be described below.
FIG. 5 is a graph showing spectral absorption coefficients of hemoglobin Hb and oxygenated hemoglobin HbO 2 in blood. As shown in FIG. 5, hemoglobin is absorbed to such an extent that it appears in the captured image even in the wavelength band of 600 to 700 nm, but the absorption increases in the shorter wavelength band of 400 to 500 nm. Therefore, the blood vessel information in the band of the wavelength of 600 to 700 nm lost by the wavelength cut filter 21 is supplemented from the blood vessel information of the band near the wavelength of 400 to 500 nm, thereby adding the blood vessel information to the R component image information. it can. That is, the image signal from the image sensor 23B that detects blue (B) is superimposed on the image signal from the image sensor 23R that detects red (R), and this is handled as a red (R) image signal. Blood vessel information will be displayed more naturally.

ここで、図6にPDTレーザ光LB3の照射時においてR,G,Bの各画像信号の合成方法の説明図を示した。図6に示すように、撮像素子23B,23Gから出力されるB,Gの画像信号は、通常通りに観察画像の画像情報として利用し、波長カットフィルタ21によって略波長600nm以上の波長成分がカットされた撮像素子23Rから出力されるRの画像信号に対しては、受光したRの画像信号にBの画像信号を重畳して赤色Rの疑似画像情報Raとする。   Here, FIG. 6 shows an explanatory diagram of a method for synthesizing R, G, and B image signals when the PDT laser beam LB3 is irradiated. As shown in FIG. 6, the B and G image signals output from the image sensors 23B and 23G are used as image information of the observation image as usual, and the wavelength cut filter 21 cuts a wavelength component having a wavelength of approximately 600 nm or more. For the R image signal output from the image pickup device 23R, the B image signal is superimposed on the received R image signal to obtain red R pseudo image information Ra.

Rの画像信号にBの画像信号を重畳する方法としては、対応する画素同士を加算平均して新たな画素値とする方法(Ra=(R+B)/2)、Bの画像信号に係数を乗じてRの画像信号に加算して新たな画素値とする方法(Ra=R+kB)等、適宜な方法であってよい。得られるRの画像信号は、本来、Bの画像情報であった血管情報がRの画像情報として取り込まれた疑似R色の画像信号となり、B,Gの画像信号と合成されて観察画像となる。   As a method of superimposing the B image signal on the R image signal, the corresponding pixels are added and averaged to obtain a new pixel value (Ra = (R + B) / 2), and the B image signal is multiplied by a coefficient. Thus, an appropriate method such as a method of adding a new pixel value by adding to the R image signal (Ra = R + kB) may be used. The obtained R image signal is a pseudo R color image signal in which blood vessel information that was originally B image information is captured as R image information, and is combined with the B and G image signals to form an observation image. .

これにより、波長カットフィルタ21により欠落するRの画像情報に対して、特に観察情報として重要になる血管情報が重畳されるので、PDTレーザ光LB3の照射時においても、PDTレーザ光LB3の照射領域やその周辺の領域における組織の様子を自然に近いカラー画像として明瞭に観察することができる。   As a result, blood vessel information that is particularly important as observation information is superimposed on the R image information that is lost by the wavelength cut filter 21. Therefore, even when the PDT laser light LB3 is irradiated, the irradiation region of the PDT laser light LB3 In addition, it is possible to clearly observe the state of the tissue in the surrounding area as a color image close to nature.

次に、PDD時及び白色光の照射時における観察画像の表示について説明する。
図7はPDDレーザ光LB1、及び白色光の照射時において、R,G,Bの各画像信号を合成する方法を模式的に示した説明図である。図7に示すように、PDDレーザ光LB1、白色光の照射時にも、波長カットフィルタ21によって撮像素子23RによるR成分の受光量が制限されるため、表示部60に表示される画像は、Rの画像信号の輝度レベルが低下した画像となる。
Next, display of an observation image during PDD and white light irradiation will be described.
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing a method of synthesizing R, G, and B image signals when the PDD laser beam LB1 and white light are irradiated. As shown in FIG. 7, even when the PDD laser beam LB1 and white light are irradiated, the wavelength cut filter 21 restricts the amount of R component received by the image sensor 23R. Therefore, the image displayed on the display unit 60 is R The image signal has a reduced luminance level.

そこで、Rの画像信号に対しては、B,Gの画像信号より大きなゲイン(α>α、α)で増幅処理を行うことにより、Rの画像信号の輝度レベルの低下を補正する。これにより、白色光照明時におけるカラーバランスの崩れを防止することができ、実像とマッチングの図れた観察情報の情報が得られる。なお、図7中に破線で示すように、増幅処理されたRの画像信号に対して、更にBの画像信号を重畳するようにしてもよい。 Therefore, the reduction of the luminance level of the R image signal is corrected by amplifying the R image signal with a larger gain (α R > α B , α G ) than the B and G image signals. . As a result, it is possible to prevent color balance from being lost during white light illumination, and it is possible to obtain observation information matched with a real image. Note that, as indicated by a broken line in FIG. 7, a B image signal may be further superimposed on the amplified R image signal.

次に、PDD診断とPDT治療の手順について、図8に基づき説明する。図8に示すように、術者は、事前に被験者に対してレザフィリン(Npe6)などの光感受性物質を投与し、被験者の腫瘍部分に蓄積させる。そして、内視鏡10の内視鏡挿入部11を、被検体内に挿入した後、操作スイッチ12等を操作して青色レーザ光源42から中心波長445nmの青色レーザ光LB2を照射し、この青色レーザ光LB2と蛍光体18からの励起発光光とによる白色光を照射する(ステップS1)。そして、各撮像素子23R,23G,23Bから送られてきた各色成分の出力信号に基づいて表示部60に表示される画像により患部の通常観察を行う(ステップS2)。   Next, PDD diagnosis and PDT treatment procedures will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the surgeon administers a photosensitizer such as resaphyrin (Npe6) to the subject in advance and accumulates it in the tumor part of the subject. Then, after inserting the endoscope insertion portion 11 of the endoscope 10 into the subject, the operation switch 12 or the like is operated to irradiate the blue laser light LB2 having the central wavelength of 445 nm from the blue laser light source 42, and this blue White light is emitted by the laser light LB2 and the excitation light emitted from the phosphor 18 (step S1). Then, normal observation of the affected area is performed with the image displayed on the display unit 60 based on the output signals of the respective color components sent from the respective image sensors 23R, 23G, and 23B (step S2).

このとき、撮像部20によって得られる画像信号は、波長カットフィルタ21によってR成分が制限された信号であるが、図7で既に説明したように、Rの画像信号が、B,Gの画像信号より大きなゲインで増幅処理されて、輝度レベルの低下が補正されている。そのため、表示部60に表示される画像は、実像に近い色再現性に優れたカラー画像であり、患部を容易に、且つ精細に観察できる。   At this time, the image signal obtained by the imaging unit 20 is a signal in which the R component is limited by the wavelength cut filter 21, but as already described in FIG. 7, the R image signal is the B, G image signal. Amplification processing is performed with a larger gain to correct a decrease in luminance level. Therefore, the image displayed on the display unit 60 is a color image excellent in color reproducibility that is close to a real image, and the affected part can be easily and finely observed.

表示部60のカラー画像を見ながら内視鏡10を操作して、内視鏡挿入部11の先端部11aを腫瘍部分と思われる部分に対向させた後、操作スイッチ12等を操作して、PDD用励起光源41から中心波長405nmのPDD用レーザ光LB1を照射して(ステップS3)、表示部60に表示される蛍光画像を観察して病巣部分を見つける(ステップS4)。このとき、表示部60に表示される画像は、波長カットフィルタ21によってRの画像情報が欠落しているが、もともとPDD用レーザ光LB1にはRの波長成分が少なく、またPDD時におけるRの画像情報の重要度は低いので、病巣部分の発見の障害にはならない。   The endoscope 10 is operated while viewing the color image of the display unit 60 so that the distal end portion 11a of the endoscope insertion unit 11 is opposed to the portion considered to be a tumor part, and then the operation switch 12 or the like is operated, A PDD laser beam LB1 having a center wavelength of 405 nm is irradiated from the PDD excitation light source 41 (step S3), and a fluorescence image displayed on the display unit 60 is observed to find a lesion portion (step S4). At this time, the image displayed on the display unit 60 lacks R image information due to the wavelength cut filter 21, but originally the PDD laser beam LB1 has a small R wavelength component, and the R wavelength at the time of PDD is also small. Since the importance of image information is low, it does not hinder the detection of a lesion.

図9は励起光と自家蛍光及び薬剤蛍光との関係を示す説明図である。PDD用レーザ光LB1が照射されると、正常部における自家蛍光L1は病変部における自家蛍光L3と比較して強度が高くなる。また、病変部における薬剤蛍光L4は正常部における薬剤蛍光L2と比較して強度が高くなる。このような正常部と病変部の蛍光強度の違いを観察することで、病変部の場所、大きさ、形状等を容易に確定できる。なお、薬剤蛍光L2,L4に対しては、波長カットフィルタ21により光検出が制限されるが、画像信号RのゲインをG,Bより大きく設定する等の処理により、観察が可能となる。   FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between excitation light, autofluorescence and drug fluorescence. When the PDD laser beam LB1 is irradiated, the intensity of the autofluorescence L1 in the normal part is higher than that of the autofluorescence L3 in the lesion part. In addition, the intensity of the drug fluorescence L4 in the lesioned part is higher than that of the drug fluorescence L2 in the normal part. By observing the difference in fluorescence intensity between the normal part and the lesion part, the location, size, shape, etc. of the lesion part can be easily determined. Note that the detection of light with respect to the drug fluorescence L2 and L4 is restricted by the wavelength cut filter 21, but observation is possible by processing such as setting the gain of the image signal R to be larger than G and B.

図8に戻り、内視鏡挿入部11の先端部11aを、PDD診断で確認された病巣部分に対向させて照準を合わせ(ステップS5)、操作スイッチ12等を操作して、PDT治療用光源43から中心波長664nmのPDTレーザ光(PDT治療用光)LB3を発生させて(ステップS6)、所定の時間が経過するまで病巣部分に照射する(ステップS7)。   Returning to FIG. 8, the distal end portion 11a of the endoscope insertion portion 11 is aimed at the lesion portion confirmed by the PDD diagnosis (step S5), and the operation switch 12 or the like is operated to operate the light source for PDT treatment. 43 generates PDT laser light (PDT treatment light) LB3 having a center wavelength of 664 nm (step S6), and irradiates the lesion portion until a predetermined time elapses (step S7).

PDTレーザ光LB3の照射時における表示部60の表示画像は、図6で既に説明したように、各撮像素子23R,23B,23Gから出力される画像信号の内、Rの画像信号に対してBの画像信号を重畳し、疑似画像情報Raとして表示するので、重要な血管情報が欠落した画像しか見られなかったが、本構成の内視鏡装置100によれば、PDTレーザ光LB3の照射領域やその周辺の領域における組織の様子を、血管情報を含む自然に近いカラー画像として明瞭に観察することができ、PDTレーザ光LB3の照射位置を確実、且つ容易に確認しながら病巣部分に照射することができる。   As already described with reference to FIG. 6, the display image of the display unit 60 at the time of irradiation with the PDT laser beam LB3 is B with respect to the R image signal among the image signals output from the imaging elements 23R, 23B, and 23G. Since the image signal is superimposed and displayed as pseudo image information Ra, only an image lacking important blood vessel information was seen. However, according to the endoscope apparatus 100 of this configuration, the irradiation region of the PDT laser beam LB3 In addition, it is possible to clearly observe the state of the tissue in the surrounding area as a natural color image including blood vessel information, and irradiate the lesion portion while confirming the irradiation position of the PDT laser beam LB3 reliably and easily. be able to.

そして、PDTレーザ光LB3が所定の時間照射されたら、操作スイッチ12等を操作して、PDTレーザ光LB3の照射を停止し(ステップS8)、再びPDD用レーザ光LB1を照射して病巣部分を観察し(ステップS9)、病巣部分がなくなっているか確認する(ステップS10)。PDD用レーザ光LB1による診断で病巣部分が残っている場合には、再びステップS4の前に戻って残っている病巣部分を見つけ、同様の処理を行う。   Then, when the PDT laser beam LB3 is irradiated for a predetermined time, the operation switch 12 or the like is operated to stop the irradiation of the PDT laser beam LB3 (step S8), and the PDD laser beam LB1 is irradiated again to thereby detect the lesion portion. Observe (step S9) and confirm whether the lesion part is gone (step S10). When a lesion portion remains in the diagnosis by the PDD laser beam LB1, the remaining lesion portion is found again after step S4, and the same processing is performed.

上記したように、本構成の内視鏡装置100によれば、PDDレーザ光LB1を照射して病変部の場所を特定した後、鉗子孔からPDT照射用のプローブを挿入してPDTレーザ光LB3を照射する内視鏡装置と比較して、PDT照射用のプローブを用いることなく、診断(PDD)と治療(PDT)を連続して実施することができ、患者に与える負荷を軽減できる。また、PDDレーザ光LB1とPDTレーザ光LB3とを切り換えて、或いは同時に照射することにより、病変部の治療の進行度合いがリアルタイムで確認でき、より信頼性の高い治療を実施することができる。更に、PDTレーザ光LB3を照射する治療時にも、血管情報を含む組織の様子を自然に近いカラー画像として観察することができ、より確実な治療が可能となる。   As described above, according to the endoscope apparatus 100 of this configuration, after irradiating the PDD laser beam LB1 and specifying the location of the lesioned part, the probe for PDT irradiation is inserted from the forceps hole and the PDT laser beam LB3 is inserted. Compared with the endoscope apparatus that irradiates the patient, diagnosis (PDD) and treatment (PDT) can be performed continuously without using a probe for PDT irradiation, and the load on the patient can be reduced. Further, by switching or simultaneously irradiating the PDD laser beam LB1 and the PDT laser beam LB3, it is possible to confirm the progress of the treatment of the lesioned part in real time, and it is possible to perform a more reliable treatment. Furthermore, even during treatment with irradiation with the PDT laser beam LB3, the state of the tissue including blood vessel information can be observed as a color image close to nature, and more reliable treatment is possible.

なお、本構成の内視鏡装置100に用いる白色光としては、レーザ光と蛍光体との組み合わせで生成する構成の他、キセノンランプやハロゲンランプからの光をファイババンドルによって内視鏡先端部まで導光する構成としてもよい。   In addition, as the white light used for the endoscope apparatus 100 of this configuration, in addition to the configuration generated by the combination of the laser light and the phosphor, the light from the xenon lamp or the halogen lamp is transmitted to the endoscope distal end by the fiber bundle. It is good also as a structure which guides light.

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art can change or apply the present invention based on the description of the specification and well-known techniques. included.

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
(1) 内視鏡挿入部を体腔内に挿入して体腔内を撮像する内視鏡装置であって、
観察用の照明光を発生する観察用光源と、
光線力学治療に用いる治療光を発生する治療用光源と、
前記観察用光源と前記治療用光源からの光を前記内視鏡挿入部の先端に導いて体腔内組織に照射させる光伝送手段と、
前記照明光、治療光の照射された体腔内組織からの光を、波長毎に複数の光束に分解する光路分割光学素子と、
前記光路分割光学素子の光路手前側に配置され、少なくとも前記治療光の波長成分を制限する波長カットフィルタと、
前記光路分割光学素子により分割された各光束をそれぞれ個別に受光する複数の撮像素子と、
前記複数の撮像素子のうち前記治療光の波長成分に対する受光感度が最も高い特定撮像素子からの出力信号を、他の撮像素子からの出力信号とは個別に演算処理して各出力信号を合成して合成画像を生成する制御装置と、
を備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、波長カットフィルタによって治療光の波長成分を制限したので、撮像画像の輝度レベルが飽和することによるハレーションの発生がなく、適正な輝度レベルの観察画像を表示装置に表示することができる。また、治療光の波長成分に対する受光感度が最も高い特定撮像素子からの出力信号を個別に演算処理し、他の撮像素子からの出力信号と合成して合成画像を生成するようにしたので、波長カットフィルタによって治療光の波長成分を制限したにも係わらず、制限された波長成分の情報を含む適正なカラー観察画像を表示装置に表示することができる。
As described above, the following items are disclosed in this specification.
(1) An endoscope apparatus that inserts an endoscope insertion portion into a body cavity and images the inside of the body cavity,
An observation light source that generates illumination light for observation;
A therapeutic light source for generating therapeutic light for use in photodynamic therapy;
Light transmission means for guiding light from the observation light source and the treatment light source to the distal end of the endoscope insertion portion and irradiating the tissue in the body cavity;
An optical path splitting optical element for decomposing light from the body cavity tissue irradiated with the illumination light and treatment light into a plurality of light fluxes for each wavelength;
A wavelength cut filter that is disposed on the front side of the optical path of the optical path splitting optical element and limits at least a wavelength component of the treatment light;
A plurality of image sensors for individually receiving each light beam divided by the optical path dividing optical element;
Out of the plurality of image sensors, the output signal from the specific image sensor having the highest light receiving sensitivity to the wavelength component of the treatment light is separately processed from the output signals from other image sensors to synthesize the output signals. A control device for generating a composite image,
An endoscopic apparatus comprising:
According to this endoscope apparatus, since the wavelength component of the treatment light is limited by the wavelength cut filter, no halation occurs due to saturation of the luminance level of the captured image, and an observation image with an appropriate luminance level is displayed on the display device. Can be displayed. In addition, the output signal from the specific image sensor with the highest light sensitivity to the wavelength component of the treatment light is individually processed and combined with the output signal from the other image sensor to generate a composite image. Although the wavelength component of the treatment light is limited by the cut filter, an appropriate color observation image including information on the limited wavelength component can be displayed on the display device.

(2) (1)の内視鏡装置であって、
前記制御装置が、前記治療光を体腔内組織に照射した場合に、前記特定撮像素子から得られる出力信号に他の撮像素子からの出力信号を重畳し、該重畳された出力信号を前記特定撮像素子からの出力信号として前記合成画像を生成する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、波長カットフィルタによって制限された波長を検出する特定撮像素子の出力信号に、他の撮像素子からの出力信号を重畳して合成画像を生成するようにしたので、特定撮像素子の出力信号が飽和することなく、且つ適正なカラー観察画像を表示装置に表示することができる。
(2) The endoscope apparatus according to (1),
When the control apparatus irradiates the tissue in the body cavity with the treatment light, an output signal from another image sensor is superimposed on an output signal obtained from the specific image sensor, and the superimposed output signal is the specific image An endoscope apparatus that generates the composite image as an output signal from an element.
According to this endoscope apparatus, since the output signal from the other image sensor is superimposed on the output signal of the specific image sensor that detects the wavelength limited by the wavelength cut filter, the composite image is generated. An appropriate color observation image can be displayed on the display device without saturation of the output signal of the specific image sensor.

(3) (2)の内視鏡装置であって、
前記治療光が赤色帯域の光であり、
前記制御装置が、赤色成分を検出する前記特定撮像素子からの出力信号に、青色成分を検出する前記撮像素子からの出力信号を重畳する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、ヘモグロビンの吸収波長帯が赤色帯域にあり、赤色検出用の撮像素子には血管情報が映り込まなくなるが、青色帯域にも吸収波長があるので、青色検出用の撮像素子の検出信号を赤色検出信号に重畳させることで、血管情報を含む自然なカラー画像を表示装置に表示することができる。
(3) The endoscope apparatus according to (2),
The treatment light is red band light,
An endoscope apparatus in which the control device superimposes an output signal from the image sensor that detects a blue component on an output signal from the specific image sensor that detects a red component.
According to this endoscope apparatus, the absorption wavelength band of hemoglobin is in the red band, and blood vessel information is not reflected in the image sensor for red detection, but there is also an absorption wavelength in the blue band. By superimposing the detection signal of the image sensor on the red detection signal, a natural color image including blood vessel information can be displayed on the display device.

(4) (1)〜(3)のいずれか1つの内視鏡装置であって、
前記制御装置が、前記照明光を体腔内組織に照射した場合に、前記特定撮像素子から得られる出力信号を他の撮像素子からの出力信号より増幅率を高めて前記合成画像を生成する内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、白色光照明時にも波長カットフィルタによって赤色検出用の撮像素子には血管情報が映り込まなくなるが、赤色検出用の撮像素子から得られる出力信号の増幅率を高めて合成画像を生成することで、血管情報を含む自然なカラー画像を表示装置に表示することができる。
(4) The endoscope apparatus according to any one of (1) to (3),
When the control device irradiates the tissue in the body cavity with the illumination light, the output image obtained from the specific imaging device is higher in amplification factor than the output signals from other imaging devices and generates the composite image Mirror device.
According to this endoscope apparatus, blood vessel information is not reflected in the image sensor for red detection by the wavelength cut filter even during white light illumination, but the amplification factor of the output signal obtained from the image sensor for red detection is increased. By generating a composite image, a natural color image including blood vessel information can be displayed on the display device.

(5) (1)〜(4)のいずれか1つの内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部が直状の硬性管形状である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、内視鏡挿入部が直状の硬性管形状であるので、内視鏡の外側に光路分割光学素子及び三板式撮像素子を配置することができ、解像度の高い画像が得られる。
(5) The endoscope apparatus according to any one of (1) to (4),
An endoscope apparatus in which the endoscope insertion portion has a straight rigid tube shape.
According to this endoscope apparatus, since the endoscope insertion portion has a straight rigid tube shape, the optical path dividing optical element and the three-plate imaging element can be arranged outside the endoscope, and the resolution is high. An image is obtained.

(6) (1)〜(5)のいずれか1つの内視鏡装置であって、
前記光路分割光学素子が、R,G,Bの各色成分に分解するプリズムであり、
前記撮像素子が、R用撮像素子、G用撮像素子、B用撮像素子を有する三板式撮像素子である内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、プリズムでR,G,Bに分解した各色成分を、それぞれ専用の撮像素子で受光するようにしたので、R,G,Bの色成分毎に信号処理してPDD,PDT、通常観察時のいずれにおいても、組織の様子を自然に近いカラー画像として明瞭に観察することができる。
(6) The endoscope apparatus according to any one of (1) to (5),
The optical path splitting optical element is a prism that decomposes into R, G, and B color components,
An endoscope apparatus in which the image sensor is a three-plate image sensor having an R image sensor, a G image sensor, and a B image sensor.
According to this endoscope apparatus, since each color component separated into R, G, and B by the prism is received by the dedicated image sensor, signal processing is performed for each of the R, G, and B color components. In any of PDD, PDT, and normal observation, the state of the tissue can be clearly observed as a color image close to nature.

(7) (1)〜(6)のいずれか1つの内視鏡装置であって、
前記制御装置が生成した合成画像の情報を映出するモニタを備えた内視鏡装置。
この内視鏡装置によれば、PDD,PDT、通常観察時によらず、観察画像を常にリアルタイムで表示させることができる。
(7) The endoscope apparatus according to any one of (1) to (6),
An endoscope apparatus including a monitor that displays information of a composite image generated by the control device.
According to this endoscope apparatus, an observation image can always be displayed in real time regardless of PDD, PDT, and normal observation.

10 内視鏡
11 内視鏡挿入部
17A 光ファイバ(光伝送手段)
17B 光ファイバ(光伝送手段)
19 被観察領域(体腔内組織)
21 波長カットフィルタ
22 ダイクロイックプリズム(光路分割光学素子)
23B B用撮像素子(青色成分を検出する撮像素子)
23G G用撮像素子
23R R用撮像素子(赤色成分を検出する特定撮像素子)
30 制御装置
41 PDD用励起光源(観察用光源)
42 青色レーザ光源(観察用光源)
43 PDT治療用光源(治療用光源)
60 表示部(モニタ)
100 内視鏡装置
LB1 PDD用レーザ光(診断光)
LB2 青色レーザ光(照明光)
LB3 PDT用レーザ光(治療光)
α ゲイン(増幅率)
α ゲイン(増幅率)
α ゲイン(増幅率)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Endoscope 11 Endoscope insertion part 17A Optical fiber (optical transmission means)
17B optical fiber (optical transmission means)
19 Observation area (tissue in body cavity)
21 wavelength cut filter 22 dichroic prism (optical path splitting optical element)
23B image sensor for B (image sensor for detecting blue component)
23G G image sensor 23R R image sensor (specific image sensor for detecting red component)
30 Controller 41 Excitation light source for PDD (light source for observation)
42 Blue laser light source (light source for observation)
43 Light source for PDT treatment (light source for treatment)
60 Display (Monitor)
100 Endoscopic device LB1 Laser light for PDD (diagnostic light)
LB2 Blue laser light (illumination light)
LB3 PDT laser light (treatment light)
α R gain (amplification factor)
α B gain (amplification factor)
α G gain (amplification factor)

Claims (7)

内視鏡挿入部を体腔内に挿入して体腔内を撮像する内視鏡装置であって、
観察用の照明光を発生する観察用光源と、
光線力学治療に用いる治療光を発生する治療用光源と、
前記観察用光源と前記治療用光源からの光を前記内視鏡挿入部の先端に導いて体腔内組織に照射させる光伝送手段と、
前記照明光、治療光の照射された体腔内組織からの光を、波長毎に複数の光束に分解する光路分割光学素子と、
前記光路分割光学素子の光路手前側に配置され、少なくとも前記治療光の波長成分を制限する波長カットフィルタと、
前記光路分割光学素子により分割された各光束をそれぞれ個別に受光する複数の撮像素子と、
前記複数の撮像素子のうち前記治療光の波長成分に対する受光感度が最も高い特定撮像素子からの出力信号を、他の撮像素子からの出力信号とは個別に演算処理して各出力信号を合成して合成画像を生成する制御装置と、
を備えた内視鏡装置。
An endoscope apparatus for imaging an inside of a body cavity by inserting an endoscope insertion portion into the body cavity,
An observation light source that generates illumination light for observation;
A therapeutic light source for generating therapeutic light for use in photodynamic therapy;
Light transmission means for guiding light from the observation light source and the treatment light source to the distal end of the endoscope insertion portion and irradiating the tissue in the body cavity;
An optical path splitting optical element for decomposing light from the body cavity tissue irradiated with the illumination light and treatment light into a plurality of light fluxes for each wavelength;
A wavelength cut filter that is disposed on the front side of the optical path of the optical path splitting optical element and limits at least a wavelength component of the treatment light;
A plurality of image sensors for individually receiving each light beam divided by the optical path dividing optical element;
Out of the plurality of image sensors, the output signal from the specific image sensor having the highest light receiving sensitivity to the wavelength component of the treatment light is separately processed from the output signals from other image sensors to synthesize the output signals. A control device for generating a composite image,
An endoscopic apparatus comprising:
請求項1記載の内視鏡装置であって、
前記制御装置が、前記治療光を体腔内組織に照射した場合に、前記特定撮像素子から得られる出力信号に他の撮像素子からの出力信号を重畳し、該重畳された出力信号を前記特定撮像素子からの出力信号として前記合成画像を生成する内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to claim 1,
When the control apparatus irradiates the tissue in the body cavity with the treatment light, an output signal from another image sensor is superimposed on an output signal obtained from the specific image sensor, and the superimposed output signal is the specific image An endoscope apparatus that generates the composite image as an output signal from an element.
請求項2記載の内視鏡装置であって、
前記治療光が赤色帯域の光であり、
前記制御装置が、赤色成分を検出する前記特定撮像素子からの出力信号に、青色成分を検出する前記撮像素子からの出力信号を重畳する内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to claim 2, wherein
The treatment light is red band light,
An endoscope apparatus in which the control device superimposes an output signal from the image sensor that detects a blue component on an output signal from the specific image sensor that detects a red component.
請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記制御装置が、前記照明光を体腔内組織に照射した場合に、前記特定撮像素子から得られる出力信号を他の撮像素子からの出力信号より増幅率を高めて前記合成画像を生成する内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 3,
When the control device irradiates the tissue in the body cavity with the illumination light, the output image obtained from the specific imaging device is higher in amplification factor than the output signals from other imaging devices and generates the composite image Mirror device.
請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記内視鏡挿入部が直状の硬性管形状である内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 4,
An endoscope apparatus in which the endoscope insertion portion has a straight rigid tube shape.
請求項1〜請求項5のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記光路分割光学素子が、R,G,Bの各色成分に分解するプリズムであり、
前記撮像素子が、R用撮像素子、G用撮像素子、B用撮像素子を有する三板式撮像素子である内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The optical path splitting optical element is a prism that decomposes into R, G, and B color components,
An endoscope apparatus in which the image sensor is a three-plate image sensor having an R image sensor, a G image sensor, and a B image sensor.
請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の内視鏡装置であって、
前記制御装置が生成した合成画像の情報を映出するモニタを備えた内視鏡装置。
The endoscope apparatus according to any one of claims 1 to 6,
An endoscope apparatus including a monitor that displays information of a composite image generated by the control device.
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