專利名稱：內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及內(nèi)窺鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及因內(nèi)窺鏡的功能不同而插入部的外徑不同，在觀察部位內(nèi)的彎曲范圍受到限制的內(nèi)窺鏡中，即使因插入部的外徑而使彎曲范圍受到限制也能對(duì)同一觀察部位進(jìn)行觀察的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，在醫(yī)療領(lǐng)域，使用一種將前端具有觀察光學(xué)系統(tǒng)的插入部插入體腔內(nèi)部來(lái)對(duì)體腔內(nèi)部的活體組織進(jìn)行觀察的內(nèi)窺鏡裝置。此外，在工業(yè)領(lǐng)域，內(nèi)窺鏡裝置也被用于對(duì)管道內(nèi)部及隘路內(nèi)部等進(jìn)行觀察。
對(duì)于該內(nèi)窺鏡要求其插入部細(xì)徑化。然而根據(jù)內(nèi)窺鏡不同的功能，插入部的外徑也不同。例如，當(dāng)內(nèi)窺鏡僅具有對(duì)體腔內(nèi)部的活體組織進(jìn)行觀察的功能時(shí)，由于該插入部?jī)?nèi)部?jī)H由向設(shè)置在照明窗內(nèi)的照明透鏡傳導(dǎo)照明光的光導(dǎo)路、和從設(shè)置在觀察窗內(nèi)的觀察光學(xué)系統(tǒng)導(dǎo)出觀察部位圖像的圖像導(dǎo)路、或代替圖像導(dǎo)路的拍攝通過(guò)觀察光學(xué)系統(tǒng)取得的觀察部位圖像的固體攝像元件和信號(hào)電纜構(gòu)成，所以能夠?qū)崿F(xiàn)插入部外徑的細(xì)徑化。此外，插入部除所述光導(dǎo)路、圖像導(dǎo)路及信號(hào)線之外，又添加了插通用于采取活體組織的鉗子的插通管道、向活體組織送氣送水的送氣送水管道和進(jìn)行吸水吸引的吸水吸氣管道等功能，以及所述固體攝像元件的高映像素化，在提高了功能的同時(shí)使得插入部的外徑變粗。
使用醫(yī)療用內(nèi)窺鏡來(lái)觀察體腔內(nèi)部位時(shí)，不同的部位，其形狀和內(nèi)徑各異。因此，一般是使用具有對(duì)應(yīng)觀察對(duì)象部位的外徑的插入部的內(nèi)窺鏡。但是，如上所述，即使觀察對(duì)象部位相同，但是由于插入部的外徑根據(jù)內(nèi)窺鏡的不同功能而各異，因此對(duì)觀察部位的細(xì)微部分能夠更鮮明地進(jìn)行觀察，并且能夠進(jìn)行各種處置的內(nèi)窺鏡其插入部會(huì)變粗。
另一方面，內(nèi)窺鏡的插入部的前端側(cè)設(shè)置有沿著觀察部位的形狀使前端部上下左右彎曲的彎曲部。該彎曲部的彎曲范圍取決于插入部的外徑和被插入管腔的內(nèi)徑。即，當(dāng)插入部插入觀察部位的管腔時(shí)，在插入部的外徑與管腔內(nèi)壁之間存在足夠空間的情況下，彎曲部的彎曲范圍大；如果插入部的外徑與管腔內(nèi)壁之間空間小，則插入部的前端及側(cè)面會(huì)接觸到內(nèi)壁，使得彎曲部的彎曲范圍變小。這樣，在設(shè)置在插入部前端的觀察窗內(nèi)的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角相同的情況下，因插入部的外徑不同而彎曲范圍不同，從而由觀察光學(xué)系統(tǒng)觀察到的觀察部位的視場(chǎng)角也不同。
這樣，因插入部的不同的外徑和被插入觀察部位的不同的內(nèi)徑，使得從觀察窗觀察到的觀察部位的視場(chǎng)角不同，因此，提出了一種通過(guò)將構(gòu)成設(shè)置在觀察窗內(nèi)的觀察光學(xué)系統(tǒng)的物鏡組向光軸方向移動(dòng)以改變觀察視場(chǎng)角的內(nèi)窺鏡(參照例如專利文獻(xiàn)1)。
特開(kāi)2001-258823號(hào)公報(bào)(第5頁(yè)、圖10、圖11)以往的內(nèi)窺鏡，如將其高功能化，則插入部的外徑會(huì)變粗。另一方面，在規(guī)定內(nèi)徑的觀察空間內(nèi)，例如，在使用醫(yī)療用內(nèi)窺鏡對(duì)大腸等進(jìn)行內(nèi)窺鏡觀察時(shí)，如果插入相對(duì)大腸內(nèi)徑是比較細(xì)的細(xì)徑插入部來(lái)進(jìn)行彎曲操作，則由于細(xì)徑插入部的外側(cè)與大腸內(nèi)壁之間存在較大空間，因此彎曲部的彎曲范圍會(huì)變得較大，而與該細(xì)徑插入部相比，插入部外徑粗的內(nèi)窺鏡，由于其外側(cè)與大腸內(nèi)壁之間的空間小，彎曲部的彎曲范圍也小。
這樣，由于插入部的彎曲范圍受到插入部的外徑和觀察空間的內(nèi)徑之間的空間大小的限制，因此上述專利文獻(xiàn)1提出了一種通過(guò)將構(gòu)成設(shè)置在插入部前端的觀察光學(xué)系統(tǒng)的物鏡組向光軸方向移動(dòng)，使視場(chǎng)角可變，從而即使彎曲范圍小也能維持觀察視場(chǎng)角的內(nèi)窺鏡。這樣設(shè)置可調(diào)整觀察視場(chǎng)角的物鏡移動(dòng)功能，雖然使內(nèi)窺鏡功能更強(qiáng)，但卻造成插入部的外徑變粗。
另一方面，在對(duì)如大腸那樣的內(nèi)徑比較均勻且具有許多褶皺的觀察空間進(jìn)行內(nèi)窺鏡觀察時(shí)，一般使用具有可治療處置活體組織的病變部位的功能的粗徑插入部的內(nèi)窺鏡。另外，還需要一種在對(duì)大腸進(jìn)行內(nèi)窺鏡觀察的過(guò)程中，當(dāng)因大腸內(nèi)壁而使插入部的彎曲范圍受到限制時(shí)，能夠觀察到大腸褶皺內(nèi)部的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于這種情況，本發(fā)明的目的是提供一種利用相對(duì)于觀察空間具有較粗外徑的插入部的內(nèi)窺鏡，可確保與該細(xì)徑插入部的內(nèi)窺鏡同等以上的觀察視場(chǎng)角的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。
本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，設(shè)置有多個(gè)內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡包括內(nèi)置了通過(guò)插入被檢體內(nèi)對(duì)觀察部位進(jìn)行觀察的觀察光學(xué)系統(tǒng)的前端部和與該前端部連續(xù)設(shè)置的彎曲部，其特征在于，所述多個(gè)內(nèi)窺鏡由第1內(nèi)窺鏡和在被配置在被檢體內(nèi)部的相同部位時(shí)，其彎曲部的彎曲范圍比所述第1內(nèi)窺鏡更受限制的第2內(nèi)窺鏡構(gòu)成，與所述第1內(nèi)窺鏡的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角相比，所述第2內(nèi)窺鏡的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角大。
另外，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡裝置，具有用于插入被檢體內(nèi)的插入部，該插入部具有用于觀察所述被檢體內(nèi)的部位的觀察光學(xué)系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)彎曲操作進(jìn)行彎曲動(dòng)作的彎曲部，其特征在于，使所述觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角大于在所述被檢體內(nèi)部的相同部位上的彎曲部的彎曲范圍比所述內(nèi)窺鏡的彎曲部的彎曲范圍大的其他內(nèi)窺鏡的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角。
本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及內(nèi)窺鏡裝置在限定觀察空間中的內(nèi)窺鏡觀察治療中，多功能內(nèi)窺鏡的粗徑插入部盡管其彎曲范圍受到觀察空間的限制，也能達(dá)到確保與細(xì)徑插入部同等的視野范圍，有效率地進(jìn)行內(nèi)窺鏡觀察的效果。


圖1是表示本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)其一實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是對(duì)用于本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡插入部的彎曲范圍和視場(chǎng)角進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖；圖3是表示內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中內(nèi)窺鏡插入部的彎曲角度和視場(chǎng)角的關(guān)系示意圖；
圖3(a)是粗徑插入部的彎曲角和視場(chǎng)角的說(shuō)明圖；圖3(b)是細(xì)徑插入部的彎曲角和視場(chǎng)角的說(shuō)明圖；圖4是說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中監(jiān)視器所顯示的內(nèi)窺鏡觀察圖像的顯示方法的說(shuō)明圖；圖5是說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中監(jiān)視器所顯示的內(nèi)窺鏡觀察圖像的變焦顯示的說(shuō)明圖；圖6是說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中內(nèi)窺鏡裝置的結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
圖中11…第1電子內(nèi)窺鏡；12…第2電子內(nèi)窺鏡；13…照相機(jī)控制單元(CCU、連接裝置)；14…監(jiān)視器；15、31…物鏡；16、32…固體攝像元件(CCD)；17、33…相關(guān)雙重取樣電路(CDS電路)；18、34…模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(A/D電路)；21…信號(hào)分離電路(S/P電路)；22…數(shù)字信號(hào)處理電路(DSP電路)；23…文字信息重疊電路；24…文字信息輸入電路25…數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路(D/A電路)；26…圖像顯示信號(hào)電路；27…基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路(SSG電路)；28…定時(shí)信號(hào)發(fā)生電路(T/G電路)；29…顯示圖像切換輸入電路(切換單元)。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對(duì)本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1～圖3用于說(shuō)明本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的一種實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)其一實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是對(duì)用于本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡插入部的彎曲范圍和視場(chǎng)角進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖；圖3是表示內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中內(nèi)窺鏡插入部的彎曲角度和視場(chǎng)角的關(guān)系示意圖；圖3(a)是粗徑插入部的彎曲角和視場(chǎng)角的說(shuō)明圖；圖3(b)是細(xì)徑插入部的彎曲角和視場(chǎng)角的說(shuō)明圖。
首先，結(jié)合圖6對(duì)本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的內(nèi)窺鏡裝置的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。內(nèi)窺鏡裝置由內(nèi)窺鏡51、光源裝置52、視頻處理器55、監(jiān)視器56構(gòu)成。內(nèi)窺鏡51由前端部53、彎曲部63、可撓部57、操作部58、萬(wàn)向連接管59、內(nèi)窺鏡連接器60構(gòu)成。
雖然在圖中未示出，但在該內(nèi)窺鏡51的前端部53設(shè)有照明窗、觀察窗、鉗子管道口、送水送氣管道口等。在該前端部53的觀察窗內(nèi)設(shè)置有用于取得觀察部位(或被檢體)的映像的觀察光學(xué)系統(tǒng)和拍攝由該觀察光學(xué)系統(tǒng)取得的觀察部位的映像的固體攝像元件54。在該前端部53的后端連接設(shè)置有彎曲部63。該彎曲部63設(shè)有多個(gè)彎曲節(jié)，通過(guò)從設(shè)置在操作部58的彎曲導(dǎo)管延伸出來(lái)的彎曲線的控制可上下左右地彎曲。在該彎曲部63的后端連接設(shè)置有可撓部57。該可撓部57由長(zhǎng)的可撓性部件形成。
所述前端部53、彎曲部63及可撓部57中設(shè)有光導(dǎo)路、信號(hào)電纜、鉗子管道、送氣送水管道。所述光導(dǎo)路的前端配置在前端部53的照明窗內(nèi)。所述信號(hào)電纜連接在固體攝像元件54上。所述鉗子管道的前端配置在所述前端部53的鉗子管道口。所述送氣送水管道配置在所述前端部53的送氣送水管道口內(nèi)。
所述光導(dǎo)路的基端從所述操作部58通過(guò)萬(wàn)向連接管59、內(nèi)窺鏡連接器60與所述光源裝置52連接。所述信號(hào)電纜的基端從所述操作部58通過(guò)萬(wàn)向連接管59和內(nèi)窺鏡連接器60與視頻處理器55連接。所述鉗子管道的基端與設(shè)置在所述操作部58的鉗子插入孔連接。所述送氣送水管道的基端與設(shè)置在所述操作部58的送氣送水管的連接套筒連接，通過(guò)設(shè)置在操作部51的送氣送水開(kāi)關(guān)進(jìn)行送氣送水。
所述光源裝置52具有照明燈和該照明燈的點(diǎn)燈控制電路，向內(nèi)窺鏡連接器60的光導(dǎo)路的基端照射照明光。所述視頻處理器55在驅(qū)動(dòng)設(shè)置在所述前端部53的固體攝像元件54的同時(shí)，取得作為固體攝像元件54的輸出的觀察部位映像的攝像信號(hào)，對(duì)該攝像信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的信號(hào)處理，生成圖像信號(hào)，相當(dāng)于使內(nèi)窺鏡動(dòng)作的裝置(也稱外部設(shè)備)。所述監(jiān)視器56基于所述視頻處理器55中生成的圖像信號(hào)，再現(xiàn)顯示所述固體攝像元件54所拍攝到的觀察部位映像。而且，該監(jiān)視器56除所述觀察部位映像之外，也同時(shí)顯示例如患者姓名、年齡、性別、內(nèi)窺鏡觀察日期時(shí)間等信息。
結(jié)合圖1對(duì)使用了這種內(nèi)窺鏡裝置的本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)由相當(dāng)于所述內(nèi)窺鏡51的第1電子內(nèi)窺鏡11和第2電子內(nèi)窺鏡12、相當(dāng)于所述視頻處理器55的照相機(jī)控制單元(以下稱CCU)13、相當(dāng)于監(jiān)視器56的監(jiān)視器14構(gòu)成。另外，圖中未示出生成從第1和第2電子內(nèi)窺鏡11、12射向觀察部位的照明光的光源裝置。
所述第1電子內(nèi)窺鏡11由例如，構(gòu)成具有140度視場(chǎng)角的第1觀察光學(xué)系統(tǒng)的第1物鏡組15、拍攝該第1物鏡組15取得的觀察部位映像的固體攝像元件(以下稱CCD)16、對(duì)由該CCD16拍攝生成的攝像信號(hào)進(jìn)行相關(guān)雙重取樣處理的CDS電路17、將由該CDS電路17處理過(guò)的模擬攝像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(以下稱A/D電路)18構(gòu)成。
所述第2電子內(nèi)窺鏡12由構(gòu)成具有比所述第1電子內(nèi)窺鏡11的第1物鏡組15大的視場(chǎng)角、例如具有構(gòu)成170度視場(chǎng)角的第2觀察光學(xué)系統(tǒng)的第2物鏡組31、拍攝由該第2物鏡組31取得的觀察部位映像的固體攝像元件(以下稱CCD)32、對(duì)由該CCD32拍攝生成的攝像信號(hào)進(jìn)行相關(guān)雙重取樣處理的CDS電路33、將由該CDS電路33處理過(guò)的模擬攝像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(以下稱A/D電路)34構(gòu)成。
所述CCU13由分離處理電路(以下稱S/P電路)21、數(shù)字信號(hào)處理電路(以下稱DSP電路)22、文字信息重疊電路23、文字信息輸入電路24、數(shù)字/模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換電路(以下稱D/A電路)25、圖像顯示信號(hào)電路26、基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路(以下稱SSG)27、時(shí)序信號(hào)發(fā)生電路(以下稱T/G電路)28、顯示圖像切換輸入電路29構(gòu)成。
所述S/P電路21對(duì)來(lái)自所述第1電子內(nèi)窺鏡11的A/D電路18的數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)或來(lái)自所述第2電子內(nèi)窺鏡12的A/D電路34的數(shù)字?jǐn)z像信號(hào)進(jìn)行亮度信號(hào)和色彩信號(hào)等的分離處理。所述DSP22對(duì)在所述S/P電路21中被分離出的亮度信號(hào)和色彩信號(hào)進(jìn)行規(guī)定的數(shù)字信號(hào)處理，同時(shí)進(jìn)行白平衡、γ校正(伽瑪校正)等校正處理，生成數(shù)字內(nèi)窺鏡圖像信號(hào)。
所述文字信息重疊電路23在經(jīng)所述DSP電路22進(jìn)行信號(hào)處理后的數(shù)字內(nèi)窺鏡圖像信號(hào)上，重疊顯示例如患者姓名、年齡、性別、內(nèi)窺鏡觀察日期時(shí)間等內(nèi)窺鏡觀察信息的文字信息信號(hào)。該文字信息重疊電路23中，所重疊的文字信息信號(hào)是在所述文字信息輸入電路24中，根據(jù)施術(shù)者通過(guò)未圖示的鍵盤(pán)所輸入的所述內(nèi)窺鏡觀察信息而生成。該文字信息重疊電路23中，重疊有文字信息的數(shù)字內(nèi)窺鏡圖像信號(hào)在所述D/A電路25中被轉(zhuǎn)換成模擬內(nèi)窺鏡圖像信號(hào)，然后輸出給圖像顯示信號(hào)電路26。另外，所述文字信息重疊電路23將被重疊了所生成的文字信息信號(hào)的數(shù)字內(nèi)窺鏡圖像信號(hào)存儲(chǔ)在以可插拔的形式設(shè)置在CCU13上的存儲(chǔ)器30中。
所述圖像顯示信號(hào)電路26基于由所述D/A電路25提供的模擬內(nèi)窺鏡圖像信號(hào)，轉(zhuǎn)換生成用于在監(jiān)視器14上顯示內(nèi)窺鏡觀察圖像和內(nèi)窺鏡觀察信息的標(biāo)準(zhǔn)圖像信號(hào)。該圖像顯示信號(hào)電路26根據(jù)從所述顯示圖像切換輸入電路29傳來(lái)的控制信號(hào)，更改設(shè)定顯示在所述監(jiān)視器14上的內(nèi)窺鏡觀察圖像和內(nèi)窺鏡觀察信息的顯示位置和顯示圖像的大小等。雖未圖示，施術(shù)者可以對(duì)所述顯示圖像切換輸入電路29進(jìn)行監(jiān)視器14上顯示的內(nèi)窺鏡觀察圖像、內(nèi)窺鏡觀察信息的顯示位置、顯示圖像的大小等的顯示切換輸入指示。
所述SSG電路27生成并輸出用于控制所述S/P電路21、DSP電路22、文字信息重疊電路23、D/A電路25、圖像顯示信號(hào)電路26的驅(qū)動(dòng)的基準(zhǔn)信號(hào)。所述T/G電路28根據(jù)由所述SSG電路27生成的基準(zhǔn)信號(hào)，生成分別對(duì)所述第1和第2電子內(nèi)窺鏡11、12的CCD16、32進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的時(shí)序信號(hào)。
另外，所述第1電子內(nèi)窺鏡11是包括構(gòu)成具有140度視場(chǎng)角的第1觀察光學(xué)系統(tǒng)的物鏡組15，而且，雖未圖示，只具備一般的內(nèi)窺鏡功能的具有外徑比較細(xì)的插入部的內(nèi)窺鏡。而相對(duì)第1電子內(nèi)窺鏡11，如上所述，所述第2電子內(nèi)窺鏡12是包括構(gòu)成具有視場(chǎng)角為170度廣角的第2觀察光學(xué)系統(tǒng)的物鏡組31，而且，雖未圖示，具備高度化內(nèi)窺鏡功能的具有比所述第1電子內(nèi)窺鏡11的插入部的外徑粗的插入部的內(nèi)窺鏡。
另外，使所述第1電子內(nèi)窺鏡11和第2電子內(nèi)窺鏡12可根據(jù)需要利用連接器等與所述CCU13連接，或利用連接器與所述CCU13保持連接，通過(guò)未圖示的切換開(kāi)關(guān)進(jìn)行連接切換。
以下結(jié)合圖2對(duì)所述第1、第2電子內(nèi)窺鏡11、12的插入部與存在觀察部位的觀察空間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。所述第1電子內(nèi)窺鏡11和第2電子內(nèi)窺鏡12的插入部45從前端開(kāi)始依次由前端部44、彎曲部43、可撓部42構(gòu)成。所述前端部44上配置有第1物鏡15和CCD16或第2物鏡31和CCD32。
將對(duì)所述彎曲部43進(jìn)行彎曲操作時(shí)的前端部44的光軸方向與可撓部42的軸方向形成的彎曲角設(shè)為α，將配置于所述前端部44上的第1物鏡15或第2物鏡31的視場(chǎng)角設(shè)為β。另外，將插入部45的外徑設(shè)為Φ1，插入部45所插入的管腔41的內(nèi)徑設(shè)為Φ2。
此時(shí)，如果將插入部45的外徑Φ1相當(dāng)于管腔41的內(nèi)徑Φ2的1/4的插入部45(Φ1＝Φ2/4)插入管腔41內(nèi)進(jìn)行彎曲操作，則在彎曲到前端部44和可撓部42同時(shí)接觸到管腔41的內(nèi)壁時(shí)的彎曲角α?xí)兊幂^大。
而如果將插入部45的外徑Φ1相當(dāng)于管腔41的內(nèi)徑Φ2的1/2的插入部45(Φ1＝Φ2/2)插入管腔41內(nèi)進(jìn)行彎曲操作，則在彎曲到前端部44和可撓部42同時(shí)接觸到管腔41的內(nèi)壁時(shí)的彎曲角α?xí)兊幂^小。即，相對(duì)于相同內(nèi)徑Φ2的管腔，插入部45的外徑Φ1為細(xì)徑(Φ2/4)的彎曲角α大，插入部45的外徑Φ1為粗徑(Φ2/2)的彎曲角α小(Φ2/4＝α＞Φ2/2＝α)。
因此，如果無(wú)論在細(xì)徑粗徑時(shí)，都將設(shè)置在前端部44的物鏡的視場(chǎng)角β設(shè)為相同，則插入部45的外徑Φ1和管腔41的內(nèi)徑Φ2的差小的粗徑插入部45的彎曲角α小，觀察視場(chǎng)角小。而插入部45的外徑Φ1和管腔41的內(nèi)徑Φ2的差大的細(xì)徑插入部45的彎曲角α大，觀察視場(chǎng)角大。
這樣，如在相同內(nèi)徑Φ2的管腔41中插入外徑Φ1不同的插入部45進(jìn)行彎曲操作，則彎曲角度α產(chǎn)生差異，前端部44的觀察視場(chǎng)角也會(huì)變得不同。如圖2所示，根據(jù)該插入部45的外徑Φ1的彎曲角α的差異在觀察直管狀的管腔41時(shí)影響比較輕微。但是，作為觀察對(duì)象的身體的各種管腔呈彎曲狀，內(nèi)壁上有復(fù)雜形狀的褶皺，在插入部45的外徑Φ1為粗徑彎曲角α小的情況下，難以進(jìn)行對(duì)插入部45的插入方向的褶皺的內(nèi)側(cè)的觀察。
因此，如圖1所示，使用本發(fā)明的內(nèi)窺鏡的插入部45的外徑Φ1和物鏡組15、31的視場(chǎng)角β不同的第1電子內(nèi)窺鏡11和第2電子內(nèi)窺鏡12，結(jié)合圖3對(duì)觀察內(nèi)部具有復(fù)雜形狀的褶皺的管腔內(nèi)部時(shí)的彎曲范圍進(jìn)行說(shuō)明。
圖3(a)表示將第2電子內(nèi)窺鏡12的插入部12’插入大腸41’進(jìn)行彎曲操作時(shí)的狀態(tài)，該插入部12’具有粗徑的外徑Φ3(以下只稱為粗徑第2插入部12’)，設(shè)最大彎曲角為α1。圖3(b)表示將第1電子內(nèi)窺鏡11的插入部11’插入大腸41’進(jìn)行彎曲操作時(shí)的狀態(tài)，該插入部11’具有細(xì)徑的外徑Φ4(Φ4＜Φ3)(以下只稱為細(xì)徑第1插入部11’)，設(shè)最大彎曲角為α2(α2＞α1)。
將設(shè)置在所述粗徑第2插入部12’的前端部44的物鏡組31的視場(chǎng)角和設(shè)置在所述細(xì)徑第1插入部11’的前端部44的物鏡組15的視場(chǎng)角設(shè)為相同的視場(chǎng)角β2。如圖3(a)所示，在該狀態(tài)下，將粗徑第2插入部12’彎曲到最大彎曲角α1時(shí)的全觀測(cè)視場(chǎng)角為，最大彎曲角α1與物鏡組31的視場(chǎng)角β2的1/2相加后的(α1+β2/2)。另一方面，如圖3(b)所示，將細(xì)徑第1插入部11’彎曲到最大彎曲角α2時(shí)的全觀測(cè)視場(chǎng)角度為，最大彎曲角α2與物鏡組31的視場(chǎng)角β2的1/2相加后的(α2+β2/2)。由于該細(xì)徑第1插入部11’和粗徑第2插入部12’的彎曲角α為α2＞α1，全觀測(cè)視場(chǎng)角為細(xì)徑第1插入部11’(α2+β2/2)＞粗徑第2插入部12’(α1+β2/2)。其結(jié)果，粗徑第2插入部12’的全觀測(cè)視場(chǎng)角小，難以對(duì)大腸41’的褶皺的內(nèi)側(cè)進(jìn)行觀察。
因此，將設(shè)置于所述粗徑第2插入部12’的前端部44的物鏡組31的視場(chǎng)角β設(shè)為廣角視場(chǎng)角β1(β1＞β2)。由此，粗徑第2插入部12’的全觀測(cè)視場(chǎng)角為，最大彎曲角α1與廣角視場(chǎng)角β1的1/2相加后的(α1+β1/2)。其結(jié)果，粗徑第2插入部12’的全觀測(cè)視場(chǎng)角(α1+β1/2)比把所述物鏡組31的視場(chǎng)角設(shè)為β2時(shí)的全觀測(cè)視場(chǎng)角(α1+β2/2)大，即(α1+β1/2)＞(α1+β2/2)。因此，可將所述細(xì)徑第1插入部11’的全觀測(cè)視場(chǎng)角(α2+β2/2)設(shè)為大致相等的(α1+β1/2)＝(α2+β2/2)，從而能夠?qū)Υ竽c41’的褶皺的內(nèi)側(cè)進(jìn)行觀察。
即，由于第2電子內(nèi)窺鏡12的內(nèi)窺鏡功能的高度化而使插入部12’的外徑Φ2變粗，管腔內(nèi)壁導(dǎo)致最大彎曲角α1受限制，所述觀察視場(chǎng)角變小。而通過(guò)將物鏡組31設(shè)為廣角視場(chǎng)角β1，可以實(shí)現(xiàn)整體觀測(cè)放大視場(chǎng)角。
并且，具有小視場(chǎng)角β2的細(xì)徑第1插入部11’的第1內(nèi)窺鏡11相比于具有廣角視場(chǎng)角β1的粗徑第2插入部12’的第2內(nèi)窺鏡12，具有以下的優(yōu)點(diǎn)，即物鏡制作容易，投射到觀察部位的照明光的投射范圍也小，因此，可以減少構(gòu)成光導(dǎo)路的纖維的根數(shù)(數(shù)量)，降低內(nèi)窺鏡的制作成本。
以下結(jié)合圖4和圖5，對(duì)作為顯示在所述監(jiān)視器14的顯示裝置中的內(nèi)窺鏡圖像的觀察圖像的顯示進(jìn)行說(shuō)明。所述觀察圖像是根據(jù)由作為連接有所述第1和第2電子內(nèi)窺鏡11、12的連接裝置的所述CCU13基于所述內(nèi)窺鏡11、12的輸出信號(hào)處理而生成的內(nèi)窺鏡圖像信號(hào)所形成的。
如上所述，通過(guò)所述第1和第2電子內(nèi)窺鏡11、12進(jìn)行拍攝，由作為連接裝置的CCU13的S/P電路21、DSP電路22、文字信息重疊電路23、D/A電路25等基于該第1和第2電子內(nèi)窺鏡11、12的輸出實(shí)施信號(hào)處理，生成包括內(nèi)窺鏡觀察信息的內(nèi)窺鏡圖像信號(hào)。在所述CCU13的圖像顯示信號(hào)電路26中，該內(nèi)窺鏡圖像信號(hào)被轉(zhuǎn)換為圖像信號(hào)并輸出到監(jiān)視器14，監(jiān)視器14顯示作為內(nèi)窺鏡圖像的觀察圖像。
如圖4所示，該監(jiān)視器14由顯示通過(guò)所述電子內(nèi)窺鏡11、12的CCD16、32拍攝到的觀察部位的內(nèi)窺鏡圖像的內(nèi)窺鏡觀察圖像區(qū)域(以下只稱為圖像顯示區(qū)域)14a；由所述文字信息輸入電路24輸入的，顯示重疊在所述文字信息重疊電路23的患者信息、觀察日期時(shí)間等內(nèi)窺鏡觀察信息的內(nèi)窺鏡觀察信息顯示區(qū)域(以下只稱為信息顯示區(qū)域)14b構(gòu)成。
將所述第1電子內(nèi)窺鏡11的CCD16和所述第2電子內(nèi)窺鏡12的CCD32設(shè)為相同像素?cái)?shù)的相同形狀規(guī)格。經(jīng)所述第1電子內(nèi)窺鏡11拍攝到的內(nèi)窺鏡觀察圖像范圍成為根據(jù)所述第1物鏡15的視場(chǎng)角的觀察視場(chǎng)角，具有該第1物鏡15的視場(chǎng)角內(nèi)的觀察視場(chǎng)角的內(nèi)窺鏡觀察圖像，如圖4(a)所示，作為內(nèi)窺鏡觀察圖像19顯示于監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a，并且，在信息顯示區(qū)域14b顯示內(nèi)窺鏡觀察信息。
另一方面，經(jīng)所述第2電子內(nèi)窺鏡12拍攝到的內(nèi)窺鏡觀察圖像成為根據(jù)比所述第1物鏡15具有廣角的第2物鏡組31的視場(chǎng)角的觀察視場(chǎng)角，具有該第2物鏡組31的視場(chǎng)角內(nèi)的觀察視場(chǎng)角的內(nèi)窺鏡觀察圖像，如圖4(b)所示，在監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a作為內(nèi)窺鏡觀察圖像19’被顯示，并且，在信息顯示區(qū)域14b顯示內(nèi)窺鏡觀察信息。
即，相對(duì)于在監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a所顯示的第1電子內(nèi)窺鏡11的內(nèi)窺鏡觀察圖像19，而顯示作為用比所述第1電子內(nèi)窺鏡11更大的視場(chǎng)角拍攝到的第2電子內(nèi)窺鏡12的內(nèi)窺鏡觀察圖像19’。這樣，顯示于監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a的第2電子內(nèi)窺鏡12的內(nèi)窺鏡觀察圖像19’雖然顯示了具有大的觀察視場(chǎng)角度的觀察部位，但縮小了該觀察視場(chǎng)角內(nèi)的各個(gè)觀察部位的顯示。
因此，由所述顯示圖像切換輸入電路29對(duì)所述圖像顯示信號(hào)電路26進(jìn)行所述監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a的放大顯示控制亦可。如圖4(c)所示，該監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a的放大顯示是指，如監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a’那樣進(jìn)行放大，并且，縮小信息顯示區(qū)域14b’。即，通過(guò)將監(jiān)視器14的顯示畫(huà)面中的圖像顯示區(qū)域14a如圖像顯示區(qū)域14a’那樣進(jìn)行放大，同時(shí)放大顯示該放大顯示區(qū)域14a’中所顯示的內(nèi)窺鏡觀察圖像19a’。通過(guò)由該內(nèi)窺鏡觀察放大圖像19a’對(duì)觀察部位進(jìn)行放大顯示，可使觀察部位的識(shí)別容易進(jìn)行。并且，如將第2電子內(nèi)窺鏡12的CCD32使用為比第1電子內(nèi)窺鏡11的CCD16更高像素的CCD，則可以減少由放大至該內(nèi)窺鏡觀察放大圖像19a’所帶來(lái)的圖像質(zhì)量變差。
關(guān)于由該第2電子內(nèi)窺鏡12拍攝到的內(nèi)窺鏡觀察圖像的識(shí)別性提高的其他實(shí)施例結(jié)合圖5進(jìn)行說(shuō)明。如上所述，由具有所述廣角的第2物鏡31的第2電子內(nèi)窺鏡12所拍攝到的廣角內(nèi)窺鏡觀察圖像19’如圖5(a)所示，顯示在監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a。根據(jù)顯示于該監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a的第2電子內(nèi)窺鏡12拍攝到的廣角內(nèi)窺鏡觀察圖像19’，能夠?qū)Υ笥^察范圍進(jìn)行觀察。但是，還希望以該大觀察視場(chǎng)角，能夠分別觀察各觀察部位的狀態(tài)。
因此，如圖5(a)所示，剪切顯示于圖像顯示區(qū)域14a的廣角內(nèi)窺鏡觀察圖像19’周?chē)膱D像部分，將中央的圖像部分19c’的圖像信號(hào)進(jìn)行放大處理，如圖5(b)所示，在監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a作為放大內(nèi)窺鏡圖像19c’進(jìn)行放大顯示。即，進(jìn)行內(nèi)窺鏡觀察圖像的電子變焦處理。該中央圖像部分19c’的圖像信號(hào)的放大處理由所述顯示圖像切換輸入電路29控制所述圖像顯示信號(hào)電路26進(jìn)行。其結(jié)果，無(wú)需替換監(jiān)視器14的圖像顯示區(qū)域14a，通過(guò)將該圖像顯示區(qū)域14a所顯示的圖像進(jìn)行電子放大而提高對(duì)內(nèi)窺鏡觀察圖像內(nèi)的各觀察部位的視認(rèn)性。
即，作為連接所述第1和第2電子內(nèi)窺鏡11、12的連接裝置CCU13具有顯示圖像切換輸入電路29，其作為切換單元，將顯示于作為所述顯示部件的監(jiān)視器14的、所述第2電子內(nèi)窺鏡12取得的被檢體的觀察圖像的大小切換為和所述第1電子內(nèi)窺鏡11所取得的被檢體的觀察圖像的大小大致相等，或進(jìn)行放大切換。
如上所述，本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及內(nèi)窺鏡裝置如利用大視場(chǎng)角將拍攝到的廣角內(nèi)窺鏡觀察圖像顯示在監(jiān)視器上，攝像視場(chǎng)角大而各觀察部位被縮小顯示。通過(guò)放大顯示該廣角內(nèi)窺鏡觀察圖像的監(jiān)視器的圖像顯示區(qū)域，可放大顯示廣角內(nèi)窺鏡觀察圖像整體，提高視認(rèn)性。另外，通過(guò)將除廣角內(nèi)窺鏡觀察圖像周?chē)膱D像部分外的圖像部分進(jìn)行放大處理并顯示在監(jiān)視器的圖像顯示區(qū)域，可提高廣角內(nèi)窺鏡觀察圖像的視認(rèn)性。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，設(shè)置有多個(gè)內(nèi)窺鏡，該內(nèi)窺鏡包括內(nèi)置了通過(guò)插入被檢體內(nèi)對(duì)觀察部位進(jìn)行觀察的觀察光學(xué)系統(tǒng)的前端部和與該前端部連續(xù)設(shè)置的彎曲部，其特征在于，所述多個(gè)內(nèi)窺鏡由第1內(nèi)窺鏡和在被配置在被檢體內(nèi)部的相同部位時(shí)，其彎曲部的彎曲范圍比所述第1內(nèi)窺鏡更受限制的第2內(nèi)窺鏡構(gòu)成，與所述第1內(nèi)窺鏡的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角相比，所述第2內(nèi)窺鏡的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角大。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，在所述第1內(nèi)窺鏡的彎曲角度和所述第2內(nèi)窺鏡的彎曲角度為相同角度的情況下，使所述第2內(nèi)窺鏡的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角比所述第1內(nèi)窺鏡的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角大。
3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，其特征在于，相比于所述第1內(nèi)窺鏡的插入部的外徑，所述第2內(nèi)窺鏡的插入部的外徑粗。
4.一種內(nèi)窺鏡裝置，具有用于插入被檢體內(nèi)的插入部，該插入部具有用于觀察所述被檢體內(nèi)的部位的觀察光學(xué)系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)彎曲操作進(jìn)行彎曲動(dòng)作的彎曲部，其特征在于，使所述觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角大于在所述被檢體內(nèi)部的相同部位上的彎曲部的彎曲范圍比所述內(nèi)窺鏡的彎曲部的彎曲范圍大的其他內(nèi)窺鏡的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)窺鏡裝置，其特征在于，所述內(nèi)窺鏡可以連接在使與所述其他內(nèi)窺鏡相同的內(nèi)窺鏡動(dòng)作的裝置上。
全文摘要
一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)及內(nèi)窺鏡裝置，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)由具有在觀察部位的內(nèi)徑中可進(jìn)行規(guī)定彎曲操作的細(xì)徑插入部的第1內(nèi)窺鏡(11)，和具有與第1內(nèi)窺鏡(11)的彎曲范圍相比，其彎曲范圍受觀察部位的內(nèi)徑的限制的粗徑插入部的第2內(nèi)窺鏡(12)構(gòu)成，其第1內(nèi)窺鏡(12)的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角大于第2內(nèi)窺鏡(12)的觀察光學(xué)系統(tǒng)的視場(chǎng)角。從而解決了以往技術(shù)中存在的具有較粗徑插入部的內(nèi)窺鏡因彎曲角度受到觀察部位的內(nèi)徑的限制而觀察范圍小的問(wèn)題。
文檔編號(hào)A61B1/00GK1666704SQ20041008876
公開(kāi)日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2004年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者宮城正明, 高瀨精介, 森山宏樹(shù) 申請(qǐng)人:奧林巴斯株式會(huì)社