專利名稱：熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括插入患者的體腔中的內(nèi)窺鏡插入單元的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備。該熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備通過內(nèi)窺鏡插入單元采用激勵光照明將被觀察的區(qū)域，并通過該照明接收從將被觀察的區(qū)域輸出的熒光，以成熒光圖像。特別地，本發(fā)明涉及采用激勵光進(jìn)行照明的安全控制。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，用于觀察患者體腔中的組織的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)是廣泛熟知的。此外，通過對通過采用白光的照明對體腔中將被觀察的區(qū)域進(jìn)行成像而獲得普通圖像并將普通圖像顯示在監(jiān)視屏上的電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)廣泛用于實(shí)際應(yīng)用。作為這種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的例子，已經(jīng)提出了獲得ICG(靛青綠)的熒光圖像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。在該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)中，將ICG提前送到將被觀察的區(qū)域，以觀察普通圖像中不出現(xiàn)的血管路線和脂肪下的血流、淋巴管和淋巴流、膽管路線和膽汁流等等。此外，采用近紅外光的激勵光照明將被觀察的區(qū)域，以獲得ICG的熒光圖像。由于如上所述的ICG的熒光是弱光，需要采用高強(qiáng)度的激勵光的照明來獲得更清楚的熒光圖像。因此，例如，對激勵光和熒光之間的對比度具有小的影響的窄波長帶激光源用作激勵光源。然而，如果高輸出強(qiáng)度激光由用戶等直接觀察，則存在傷害他們的眼睛的風(fēng)險。例如，當(dāng)內(nèi)窺鏡檢查程序結(jié)束并且內(nèi)窺鏡的插入單元從體腔中取出(換句話說， 從體腔中移出并取出到體腔的外面)時，如果在不停止激勵光的照明的情況下錯誤地將插入單元從體腔中取出，這是危險的，因?yàn)榻t外光會進(jìn)入人眼。因此，例如，日本未審查專利公開No. 2010-82041(專利文獻(xiàn)1)提出了防止激勵光的照明的方法。該方法利用在通過內(nèi)窺鏡的觀察期間通過采用氣腹設(shè)備增加腹腔中的壓力的操作。在該方法中，壓力傳感器設(shè)置在內(nèi)窺鏡插入單元的前端處。壓力傳感器檢測壓力變化，以檢測已經(jīng)從體腔中取出內(nèi)窺鏡插入單元的狀態(tài)。當(dāng)檢測到這種狀態(tài)時，不進(jìn)行采用激勵光的照明。此外，日本未審查專利公開No. 2002-(^8125(專利文獻(xiàn)2)提出了防止激勵光的照明的方法。在方法中，基于通過成像獲得圖像的亮度、亮度分布、包括在該圖像中的顏色信號和直線圖案檢測已經(jīng)將內(nèi)窺鏡插入單元從體腔中取出的狀態(tài)。當(dāng)檢測到這種狀態(tài)時，不進(jìn)行采用激勵光的照明。然而，如果如專利文獻(xiàn)1中公開的那樣設(shè)置壓力傳感器，則變得難以減小內(nèi)窺鏡前端的直徑。此外，在專利文獻(xiàn)2中的方法中，取決于安裝內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備的地點(diǎn)的環(huán)境， 可能會出現(xiàn)錯誤檢查。因此，在某些情況中，不可能以合適的方式禁止激勵光的照明。同時，近年來，通過采用如上所述的那樣獲取熒光圖像的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)檢測到在將被觀察的區(qū)域中的淋巴管中流動的ICG的熒光。在該方法中，提前將ICG注入到腫瘤附近， 以檢測腫瘤是否已經(jīng)轉(zhuǎn)移到淋巴結(jié)。此外，采用近紅外光照明將被觀察的區(qū)域，以檢測在淋巴管中流動的ICG的熒光。此外，當(dāng)通過采用如上所述的熒光觀察淋巴結(jié)而發(fā)現(xiàn)腫瘤的轉(zhuǎn)移瘤時，切除淋巴結(jié)，并將其從體腔中取出，以在某些情況中提供病理檢查。當(dāng)已經(jīng)從體腔中取出的淋巴結(jié)用于病理檢查時，希望將淋巴結(jié)的腫瘤已經(jīng)轉(zhuǎn)移到其上的部分切除，以便容易檢查轉(zhuǎn)移瘤。此時，醫(yī)生或用戶通過采用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)想要通過在患者體腔外采用近紅外光照明淋巴結(jié)來觀察淋巴結(jié)的熒光圖像，以在某些情況中清楚地識別轉(zhuǎn)移瘤部分。然而，在專利文獻(xiàn)1和2中公開的設(shè)備中，如果已經(jīng)將內(nèi)窺鏡插入單元從患者體腔中取出，則不可能采用激勵光進(jìn)行照明。因此，不可能如上所述的那樣在體腔的外面進(jìn)行熒光圖像的觀察。此外，即使在體腔的外面觀察熒光圖像是可行的，也需要防止激勵光進(jìn)入人眼。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前述情況，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，在已經(jīng)將內(nèi)窺鏡插入單元從體腔中取出時其能夠可靠地防止激勵光進(jìn)入人眼，并且在可靠地防止激勵光進(jìn)入人眼的同時還采用熒光在體腔外進(jìn)行觀察。本發(fā)明的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備是包括下述特征的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備內(nèi)窺鏡插入單元，插入體腔中并引導(dǎo)激勵光以照明將被觀察的區(qū)域；成像單元，通過接收已經(jīng)通過采用激勵光的照明從將被觀察的區(qū)域輸出并由內(nèi)窺鏡插入單元引導(dǎo)的熒光對熒光圖像進(jìn)行成像；面部信息檢測單元，通過接收由內(nèi)窺鏡插入單元弓I導(dǎo)的光檢測已經(jīng)由成像單元成像的成像圖像中關(guān)于人的面部信息；和互鎖單元，在面部信息檢測單元已經(jīng)檢測到面部信息時禁止采用激勵光進(jìn)行照明。本發(fā)明的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備還可以包括取消禁止單元和激勵光照明控制單元， 取消禁止單元在已經(jīng)由互鎖單元禁止采用激勵光進(jìn)行照明之后取消采用激勵光進(jìn)行照明的禁止，激勵光照明控制單元從已經(jīng)由取消禁止單元取消照明的禁止時的時刻開始檢查檢測面部信息的結(jié)果，并控制采用激勵光進(jìn)行的照明，以便在正由面部信息檢測單元檢測面部信息時不進(jìn)行所述照明。本發(fā)明的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備還可以包括取消禁止單元、啟動照明指令接收單元和激勵光照明控制單元，取消禁止單元在已經(jīng)由互鎖單元禁止采用激勵光進(jìn)行照明之后取消采用激勵光進(jìn)行照明的禁止，啟動照明指令接收單元在已經(jīng)由取消禁止單元取消照明的禁止之后接收用于開始采用激勵光進(jìn)行照明的指令，激勵光照明控制單元從已經(jīng)接收到用于開始照明的指令時的時刻開始檢查檢測面部信息的結(jié)果，并控制采用激勵光進(jìn)行的照明，以便在正由面部信息檢測單元檢測面部信息時不進(jìn)行所述照明。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備是一種包括下述特征的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備內(nèi)窺鏡插入單元，插入體腔中并引導(dǎo)激勵光以照明將被觀察的區(qū)域；成像單元，通過接收已經(jīng)通過采用激勵光的照明從將被觀察的區(qū)域輸出并由內(nèi)窺鏡插入單元引導(dǎo)的熒光對熒光圖像進(jìn)行成像；面部信息檢測單元，通過接收由內(nèi)窺鏡插入單元弓I導(dǎo)的光檢測已經(jīng)由成像單元成像的成像圖像中關(guān)于人的面部信息；和激勵光照明控制單元，控制采用激勵光的照明，以便在正由面部信息檢測單元檢測面部信息時不進(jìn)行所述照明。在本發(fā)明的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備中，面部信息檢測單元可以檢測成像圖像中的環(huán)形肉色部分，并且在環(huán)形肉色部分的面積與成像圖像的面積之比大于或等于預(yù)定閾值時檢測作為面部信息的環(huán)形肉色部分。根據(jù)本發(fā)明的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，檢測已經(jīng)由成像單元成像的成像圖像中關(guān)于人的面部信息。當(dāng)已經(jīng)檢測到面部信息時，禁止采用激勵光的照明，并進(jìn)行互鎖。因此，能夠在已經(jīng)將內(nèi)窺鏡插入單元從體腔中取出之后可靠地防止激勵光進(jìn)入人眼。當(dāng)本發(fā)明的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備在已經(jīng)禁止所述照明之后接收到采用激勵光的照明的禁止的取消，并從已經(jīng)取消照明的禁止時的時刻開始檢查檢測面部信息的結(jié)果，且在正在檢測面部信息時不進(jìn)行采用激勵光的照明，下述有利效果是能夠?qū)崿F(xiàn)的。具體地，即使在已經(jīng)從體腔中取出內(nèi)窺鏡插入單元之后，例如，能夠如上所述對淋巴結(jié)的熒光圖像進(jìn)行成像。因此，能夠切掉淋巴結(jié)的一部分，用于病理檢查。此外，能夠可靠地防止激勵光進(jìn)入人眼。當(dāng)本發(fā)明的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備在已經(jīng)禁止所述照明之后接收到采用激勵光的照明的禁止的取消，且在已經(jīng)取消照明的禁止之后接收用于開始采用激勵光進(jìn)行照明的指令，并從已經(jīng)接收到用于開始照明的指令時的時刻開始檢查檢測面部信息的結(jié)構(gòu)，且在正在檢測面部信息時不進(jìn)行采用激勵光的照明時，與上述有利效果類似的有利效果是能夠?qū)崿F(xiàn)的。具體地，即使在已經(jīng)將內(nèi)窺鏡插入單元臨時從體腔中取出之后，也能夠?qū)晒鈭D像進(jìn)行成像。此外，能夠可靠地防止激勵光進(jìn)入人眼。根據(jù)本發(fā)明的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，檢測已經(jīng)由成像單元成像的成像圖像中關(guān)于人的面部信息，并控制采用激勵光的照明，以便在正在檢測面部信息時不進(jìn)行采用激勵光的照明。因此，即使在未給出用于停止采用激勵光的照明的情況下錯誤地將內(nèi)窺鏡插入單元從體腔中取出時，也能夠可靠地防止激勵光進(jìn)入人眼。當(dāng)本發(fā)明的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備檢測單元檢測成像圖像中的環(huán)形肉色部分，并且在環(huán)形肉色部分的面積與成像圖像的面積之比大于或等于預(yù)定閾值時檢測到作為面部信息的環(huán)形肉色部分時，下述有利效果是能夠?qū)崿F(xiàn)的。具體地，通過獲取環(huán)形肉色部分的面積與成像圖像的面積之比，能夠間接地獲得關(guān)于內(nèi)窺鏡插入單元和人臉之間的距離的信息。 因此，能夠在內(nèi)窺鏡插入單元接近人臉時可靠地防止采用激勵光的照明。此外，能夠防止將除人臉之外的目標(biāo)錯誤地檢測為面部信息。因此，能夠防止采用激勵光的照明的無意義的禁止。


圖1為圖示采用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備的剛性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為圖示體腔插入單元的結(jié)構(gòu)的示意圖3為圖示體腔插入單元的前端的示意圖；圖4為圖3中的4-4’線處的橫截面；圖5為圖示從內(nèi)窺鏡插入單元的每個光投射單元輸出的光的光譜和通過采用該光和反射光的照明從將被觀察的區(qū)域輸出的熒光的光譜的視圖；圖6為圖示成像單元的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7為圖示成像單元的光譜靈敏度的視圖；圖8為圖示圖像處理設(shè)備和光源設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖；以及圖9為用于說明采用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備的剛性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的動作的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖詳細(xì)描述采用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備的剛性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。根據(jù)該實(shí)施方式的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備考慮操作安全而控制采用激勵光的照明。首先，將描述整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖1為圖示根據(jù)本發(fā)明的剛性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的示意性外視圖。如圖1所示，本實(shí)施方式中的剛性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)1包括光源設(shè)備2、剛性內(nèi)窺鏡成像設(shè)備10、處理器3和監(jiān)視器4。光源設(shè)備2輸出藍(lán)光和近紅外光。剛性內(nèi)窺鏡成像設(shè)備10 采用通過對從光源設(shè)備2輸出的藍(lán)光進(jìn)行波長轉(zhuǎn)換獲得白光和近紅外光照明將被觀察的區(qū)域。此外，剛性內(nèi)窺鏡成像設(shè)備10基于通過采用白光照明從將被觀察的區(qū)域反射的反射光成像普通圖像，基于通過采用近紅外光照明從將被觀察的區(qū)域輸出的熒光成像熒光圖像。處理器3對通過由剛性內(nèi)窺鏡成像設(shè)備10成像獲得的圖像信號進(jìn)行預(yù)定的處理，并將控制信號輸出至光源設(shè)備2。監(jiān)視器4基于由處理器3產(chǎn)生的顯示控制信號顯示將被觀察的區(qū)域的熒光圖像和普通圖像。如圖1所示，剛性內(nèi)窺鏡成像設(shè)備10包括體腔插入單元30和成像單元20。體腔插入單元30插入體腔中，如腹腔和胸腔。成像單元20成像將被觀察的區(qū)域的普通圖像和成像已經(jīng)由體腔插入單元30引導(dǎo)的將被觀察的區(qū)域的熒光圖像。如圖2所示，剛性內(nèi)窺鏡成像設(shè)備10中的體腔插入單元30和成像單元20以可分離方式彼此連接。此外，體腔插入單元30包括連接構(gòu)件30a、插入構(gòu)件30b和電纜連接開口 30c。連接構(gòu)件30a設(shè)置在體腔插入單元30 (插入構(gòu)件30b)的末端30X處。例如通過將連接構(gòu)件30a裝配在形成在成像單元20中的孔20a中，成像單元20和體腔插入單元30 可分離地彼此連接。當(dāng)獲取體腔內(nèi)部的圖片時，插入構(gòu)件30b插入體腔中。插入構(gòu)件30b由剛性材料制成，并且插入構(gòu)件30b的形狀例如為具有約5mm的直徑的圓柱體。此外，用于形成將被觀察的區(qū)域的圖像的透鏡組容納在插入構(gòu)件30b中。將被觀察的區(qū)域的普通圖像和熒光圖像從插入構(gòu)件30b (體腔插入單元30)的前端30Y進(jìn)入插入構(gòu)件30b，并通過透鏡組從插入構(gòu)件30b (體腔插入單元30)的末端30X輸出至成像單元20。電纜連接開口 30c設(shè)置在插入構(gòu)件30b的側(cè)壁上，光纜LC機(jī)械地連接至電纜連接開口 30c。因此，光源設(shè)備2和插入構(gòu)件30b通過光纜LC在光學(xué)上彼此連接。
此外，圖3為圖示體腔插入單元30的前端30Y側(cè)的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖3所示， 用于形成普通圖像和熒光圖像的成像透鏡30d、用于白光的照明透鏡30e，30f、以及用于近紅外光的照明透鏡30g，30h設(shè)置在體腔插入單元30的前端30Y側(cè)。用于白光的照明透鏡 30e，30f用來采用白光進(jìn)行照明，用于近紅外光的照明透鏡30g，30h用來采用近紅外光進(jìn)行照明。用于白光的照明透鏡30e，30f相對于成像透鏡30d基本對稱地設(shè)置。用于近紅外光的照明透鏡30g，30h相對于成像透鏡30d基本對稱地設(shè)置。用于白光的兩個照明透鏡 30e, 30f對稱地設(shè)置和配置，用于近紅外光的兩個照明透鏡30g，30h對稱地設(shè)置和配置，如上所述，以防止由將被觀察的區(qū)域的不均勻表面在普通圖像和熒光圖像中產(chǎn)生陰影或陰影圖像。圖4為在圖3中的4-4’線的橫截面。如圖4所示，白光投射單元70和近紅外光投射單元60設(shè)置在體腔插入單元30中。白光投射單元70包括用于引導(dǎo)藍(lán)光的多模光纖71和磷光體72。磷光體72通過被多模光纖71引導(dǎo)的藍(lán)光的一部分的吸收而被激勵，并輸出綠至黃的可見光。磷光體72由多種熒光材料制成。例如，磷光體72包括熒光材料，例如，如YAG-基磷光體和 BAM(BaMgAl10O17)。此外，圓筒形套筒構(gòu)件73設(shè)置為覆蓋磷光體72的外圓周。此外，苯基材料74插入套筒構(gòu)件73，以作為中心軸保持多模光纖71。多模光纖71從苯基材料74的后端側(cè)(其與前端側(cè)相對)延伸，多模光纖71的外套由柔性套筒75覆蓋，柔性套筒75插入外套和套筒構(gòu)件73之間。此外，近紅外光投射單元60包括用于引導(dǎo)近紅外光的多模光纖61，在多模光纖61 和用于近紅外光的照明透鏡30h之間設(shè)置空間62。此外，圓筒形套筒構(gòu)件63也設(shè)置在近紅外光投射單元60中。圓筒形套筒構(gòu)件63 覆蓋空間62的外圓周。此外，苯基材料64和柔性套筒65以與白光投射單元70類似的方式設(shè)置。作為用在每個光投射單元中的多模光纖，可以采用具有小直徑的多模光纖。例如， 可以使用具有105 μ m芯直徑和125 μ m覆層直徑和包括形成多模光纖的外套的保護(hù)層的 0. 3mm 0. 5mm的直徑的多模光纖。在上述描述中，描述了包括用于白光的照明透鏡30f的白光投射單元70和包括用于近紅外光的照明透鏡30h的近紅外光投射單元60。包括用于白光的照明透鏡30e的白光投射單元和包括用于近紅外光的照明透鏡30g的近紅外光投射單元以類似的方式構(gòu)造。圖5為圖示從每個光投射單元輸出以照明將被觀察的區(qū)域的光的光譜和通過采用所述光和反射光的照明從將被觀察的區(qū)域輸出的熒光的光譜的示意圖。圖5圖示了藍(lán)光光譜Si、綠至黃可見光光譜S2、近紅外光光譜S3和ICG熒光光譜S4。藍(lán)光光譜Sl是已經(jīng)通過白光投射單元70中的磷光體72并照明將被觀察的區(qū)域的藍(lán)光的光譜。綠至黃可見光光譜S2是已經(jīng)被在白光投射單元70的磷光體72處激發(fā)并已經(jīng)照明將被觀察的區(qū)域的綠至黃可見光的光譜。近紅外光光譜S3為已經(jīng)由近紅外光投射單元60輸出以照明將被觀察的區(qū)域的近紅外光的光譜。ICG熒光光譜S4為通過由近紅外光投射單元60采用近紅外光光譜S3進(jìn)行的照明輸出的ICG熒光的光譜。在本申請的說明書中，白光不限于嚴(yán)格地包含可見光的所有波長成份的光。如果白光包含特定波長帶的光，例如，如為基本光的R(紅)、G (綠)和B (藍(lán))，就足夠。寬泛地，白光例如可以為包含從綠到紅的波長成份或從藍(lán)到綠的波長成份等的光。因此，如圖5所示的由白光投射單元70輸出以照明將被觀察的區(qū)域的藍(lán)光光譜Sl和可見光光譜S2也被認(rèn)為是白光。圖6為圖示成像單元20的結(jié)構(gòu)的示意圖。成像單元20包括第一成像系統(tǒng)和第二成像系統(tǒng)。第一成像系統(tǒng)通過對將被觀察的區(qū)域的已經(jīng)由體腔插入單元30中的透鏡組形成的熒光圖像進(jìn)行成像而產(chǎn)生表示將被觀察的區(qū)域的熒光圖像信號。第二成像系統(tǒng)通過對將被觀察的區(qū)域的已經(jīng)由體腔插入單元30中的透鏡組形成的普通圖像進(jìn)行成像而產(chǎn)生表示將被觀察的區(qū)域的普通圖像信號。這些成像系統(tǒng)由分色棱鏡21分離至彼此正交的兩個光軸。分色棱鏡21具有反射普通圖像并透射熒光圖像的波譜特性。第一成像系統(tǒng)包括近紅外光減光濾光片22、第一圖像形成光學(xué)系統(tǒng)23和高靈敏度成像裝置對。近紅外光減光濾光片22透射從體腔插入單元30輸出的熒光圖像，并對近紅外光進(jìn)行減光。第一圖像形成光學(xué)系統(tǒng)23形成已經(jīng)從體腔插入單元30并且已經(jīng)通過分色棱鏡21和近紅外光減光濾光片22的熒光圖像L2的圖像。高靈敏度成像裝置M對由第一圖像形成光學(xué)系統(tǒng)23形成的熒光圖像L2進(jìn)行成像。第二成像系統(tǒng)包括第二圖像形成光學(xué)系統(tǒng)25和成像裝置沈。第二圖像形成光學(xué)系統(tǒng)25形成已經(jīng)從體腔插入單元30輸出并由分色棱鏡21反射的普通圖像Ll的圖像。成像裝置沈?qū)τ傻诙D像形成光學(xué)系統(tǒng)25形成的普通圖像Ll進(jìn)行成像。高靈敏度成像裝置M以高靈敏度檢測在熒光圖像L2的波長帶中的光，并將檢測到的光轉(zhuǎn)化成熒光圖像信號以輸出熒光圖像信號。高靈敏度成像裝置M為單色成像裝置。成像裝置沈檢測在普通圖像的波長帶中的光，并將檢測到的光轉(zhuǎn)化成普通圖像信號以輸出普通圖像信號。紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)三原色濾色器以Beyer配置或以蜂窩狀配置設(shè)置在成像裝置沈的成像平面上。圖7為圖示成像單元20的光譜靈敏度的圖表。具體地，成像單元20以第一成像系統(tǒng)具有IR(近紅外)靈敏度且第二成像系統(tǒng)具有R(紅)靈敏度、G(綠)靈敏度和B (藍(lán))靈敏度的方式構(gòu)造而成。此外，成像單元20包括成像控制單元27。成像控制單元27基于從處理器3輸出的CCD (電荷耦合裝置)驅(qū)動信號對高靈敏度成像裝置M和成像裝置沈進(jìn)行驅(qū)動控制。此外，成像控制單元27對從高靈敏度成像裝置M輸出的熒光圖像信號和從成像裝置沈輸出的普通圖像信號進(jìn)行CDS/AGC(相關(guān)雙采樣/自動增益控制)處理和A/D (模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換處理。成像控制單元27在處理之后通過電纜輸出信號至處理器3。圖8為圖示光源設(shè)備2和處理器3的結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖8所示，處理器3包括普通圖像輸入控制器31、熒光圖像輸入控制器32、圖像處理單元33、存儲器34、視頻輸出單元35和操作單元36、TG (定時信號發(fā)生器)37、控制單元38、互鎖單元39和面部信息檢測單元50。普通圖像輸入控制器31和熒光圖像輸入控制器32包括預(yù)定容量的線緩沖器。普通圖像輸入控制器31和熒光圖像輸入控制器32分別臨時存儲已經(jīng)從成像單元20中的成像控制單元27輸出的每一幀的普通圖像信號和每一幀的熒光圖像信號。存儲在普通圖像輸入控制器31中的普通圖像信號和存儲在熒光圖像輸入控制器32中的熒光圖像信號通過縱向存儲在存儲器；34中。圖像處理單元33接收已經(jīng)從存儲器34中讀出的每一幀的普通圖像信號和每一幀的熒光圖像信號。圖像處理單元33對這些圖像信號進(jìn)行預(yù)定的圖像處理并輸出至總線。視頻輸出單元35通過總線接收從圖像處理單元33輸出的普通圖像信號和熒光圖像信號。此外，視頻輸出單元35對接收到的信號進(jìn)行預(yù)定的處理以產(chǎn)生顯示控制信號。顯示控制信號輸出至監(jiān)視器4。操作單元36接收來自操作人員或用戶的輸入，如預(yù)定的操作指令和控制參數(shù)。特別地，本實(shí)施方式中的操作單元36接收用于采用近紅外光開始照明的指令和用于釋放互鎖的指令。輸入用于釋放互鎖的指令，以取消(釋放)其中已經(jīng)由互鎖單元39禁止采用近紅外光進(jìn)行照明的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，用于采用近紅外光開始照明的指令和用于釋放互鎖的指令由操作單元36接收。然而，這種指令沒有必要由操作單元36接收。例如，可以通過按壓腳踏開關(guān)等接收指令。此外，TG 37輸出驅(qū)動脈沖信號以驅(qū)動成像單元20中的高靈敏度成像裝置M和成像裝置26，以及隨后將描述的光源設(shè)備2中的LD(激光二極管)驅(qū)動器43、46和49?？刂茊卧?8控制整個系統(tǒng)。特別地，在本實(shí)施方式中，在面部信息檢測單元50已經(jīng)檢測到面部信息時，控制單元38將控制信號輸出至光源設(shè)備2，以停止激勵光的輸出。隨后將描述用于控制采用激勵光進(jìn)行照明的具體方法。當(dāng)面部信息檢測單元50已經(jīng)檢測到面部信息時，互鎖單元39基于檢測結(jié)果通過控制單元38將控制信號輸出至光源設(shè)備2，以禁止來自光源單元2的近紅外光的輸出。表述“以禁止近紅外光的輸出”不僅指停止近紅外光的輸出，而是繼續(xù)禁止近紅外光的輸出，直到給出取消禁止的指令，即使給出用于采用近紅外光開始照明的指。面部信息檢測單元50基于通過由成像單元20中的成像單元沈進(jìn)行成像獲得的圖像信號檢測成像圖像中的面部信息。本實(shí)施方式中的面部信息檢測單元50檢測成像圖像中的環(huán)形肉色部分(round flesh-color portion)，并在環(huán)形肉色部分的面積與成像圖像的面積之比大于或等于預(yù)定閾值時檢測到作為面部信息的環(huán)形肉色部分。由于用于檢測肉色的多種方法是已知的，因此將省略對所述方法的詳細(xì)描述。同時，例如應(yīng)當(dāng)通過檢測圓形、橢圓形等檢測環(huán)形形狀(round shape)。由于用于檢測環(huán)形形狀的多種方法是已知的，因此將省略對所述方法的詳細(xì)描述。此外，用于檢測面部信息的方法不限于上述方法，且可以采用多種已知的方法。如圖8所示，光源設(shè)備2包括藍(lán)光LD光源40、聚光透鏡41、光纖分束器42和LD驅(qū)動器43。藍(lán)光LD光源40輸出445nm的藍(lán)光。聚光透鏡41聚集從藍(lán)光LD光源40輸出的藍(lán)光，并使聚集的光進(jìn)入光纖分束器42。光纖分束器42使已經(jīng)通過聚光透鏡41進(jìn)入光纖分束器42的藍(lán)光同時進(jìn)入光纜LCl和光纜LC2兩者。LD驅(qū)動器43驅(qū)動藍(lán)光LD光源40。此外，光纜LCl和LC2在光學(xué)上分別連接至白光投射單元70中的多模光纖71。光源設(shè)備2包括輸出750 790nm的近紅外光的多個近紅外LD光源44、47、多個聚光透鏡45、48以及多個LD驅(qū)動器46、49。所述多個聚光透鏡45，48聚集從每個近紅外LD光源44，47輸出的近紅外光，并使聚集的光分別進(jìn)入光纜LC3、LC4。所述多個LD驅(qū)動器46,49分別驅(qū)動近紅外LD光源44、47。光纜LC3和LC4在光學(xué)上分別連接至近紅外光投射單元60中的多模光纖61。
在本實(shí)施方式中，近紅外光用作激勵光。然而，激勵光不限于近紅外光?？梢曰诮o出將被檢查的患者的熒光染料的種類或?qū)⒄T導(dǎo)其自動熒光的活組織的種類以合適的方式確定激勵光。接下來，參照圖9中圖示的流程，將描述根據(jù)本實(shí)施方式的剛性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的動作。首先，將體腔插入單元30插入將被檢查的患者的體腔中，將體腔插入單元30的前端放置在患者的將被檢查的區(qū)域附近(步驟S10)。此外，普通圖像被成像并被顯示(步驟S12)。具體地，從光源設(shè)備2中的藍(lán)光LD光源40輸出的藍(lán)光通過聚光透鏡41和光纖分束器42同時進(jìn)入光纜LCl和LC2兩者。此外，藍(lán)光由光纜LCl和LC2引導(dǎo)，并進(jìn)入體腔插入單元30。此外，藍(lán)光由體腔插入單元30中的白光投射單元70中的多模光纖71引導(dǎo)。此外，藍(lán)光從多模光纖的輸出端輸出，藍(lán)光的一部分通過磷光體72以照明將被觀察的區(qū)域。藍(lán)光的還未通過磷光體72的剩余部分的波長由磷光體72轉(zhuǎn)換成綠至黃可見光波長，綠至黃可見光照明將被觀察的區(qū)域。具體地，采用由藍(lán)光和綠至黃可見光構(gòu)成的白光照明將被觀察的區(qū)域。此外，通過采用白光的照明從將被觀察的區(qū)域反射的普通圖像通過設(shè)置在插入構(gòu)件30b的前端30Y處的成像透鏡30d進(jìn)入插入構(gòu)件30b。此外，普通圖像由插入構(gòu)件30b中的透鏡組弓I導(dǎo)，并被輸出至成像單元20。當(dāng)普通圖像進(jìn)入成像單元20時，普通圖像由分色棱鏡21沿直角方向反射。此外，第二圖像形成光學(xué)系統(tǒng)25在成像裝置沈的成像平面上形成普通圖像的圖像。成像裝置沈成像普通圖像。此外，R、G和B圖像信號從成像裝置沈輸出。在成像控制單元27處對所述圖像信號進(jìn)行CDS/AGC(相關(guān)雙采樣/自動增益控制)處理和A/D(模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換處理之后，通過電纜5將圖像信號輸出至處理器3。在輸入至處理器3的普通圖像信號臨時存儲在普通圖像輸入控制器31中之后，將普通圖像信號存儲在存儲器34中。此外，圖像處理單元33對已經(jīng)從存儲器34讀出的每一幀的普通圖像信號進(jìn)行漸變修正處理和清晰度修正處理。在處理之后將普通圖像信號順序地輸出至視頻輸出單元35。此外，視頻輸出單元35通過對輸入的普通圖像信號進(jìn)行預(yù)定的處理而產(chǎn)生顯示控制信號，并且每一幀的顯示控制信號順序地輸出至監(jiān)視器4。監(jiān)視器4基于輸入的顯示控制信號顯示普通圖像。在其中如上所述的那樣顯示普通圖像的狀態(tài)中，例如，如果發(fā)現(xiàn)腫瘤等，并且醫(yī)生需要切除淋巴液從腫瘤附近流入其中的淋巴結(jié)，以進(jìn)行病理檢查，則將ICG施加到腫瘤附近。此外，ICG的熒光圖像被成像并被顯示。此時，可以結(jié)束或繼續(xù)普通圖像的成像。具體地，首先，通過采用操作單元36輸入用于開始采用近紅外光進(jìn)行照明的指令(步驟S14)?？刂茊卧?8通過TG 37將用于開始近紅外光的輸出的控制信號輸出至LD驅(qū)動器46、49?？刂茊卧?8基于已經(jīng)從操作單元36輸入的用于開始采用近紅外光進(jìn)行照明的指令輸出控制信號，LD驅(qū)動器46、49分別地驅(qū)動近紅外LD光源44，47。LD驅(qū)動器46、49基于控制信號使近紅外LD光源44、47輸出近紅外光。
從光源設(shè)備2中的近紅外LD光源44、47輸出的近紅外光通過聚光透鏡45、48分別進(jìn)入光纜LC3、LC4。此外，近紅外光通過光纜LC3、LC4進(jìn)入體腔插入單元30。此外，近紅外光由體腔插入單元30中的近紅外光投射單元60中的多模光纖61引導(dǎo)以照明將被觀察的區(qū)域(步驟S16)。此外，已經(jīng)通過采用近紅外光的激勵光的照明從將被觀察的區(qū)域輸出的ICG熒光圖像通過設(shè)置在插入構(gòu)件30b的前端30Y處的成像透鏡30d進(jìn)入插入構(gòu)件。ICG熒光圖像由插入構(gòu)件30b中的透鏡組引導(dǎo)，并輸出至成像單元20。ICG熒光圖像進(jìn)入成像單元20。在ICG熒光圖像通過分色棱鏡21和近紅外光減光濾光片22之后，ICG熒光圖像由第一圖像形成光學(xué)系統(tǒng)23形成在高靈敏度成像裝置M的成像平面上，高靈敏度成像裝置M成像ICG熒光圖像。ICG熒光圖像信號從高靈敏度成像裝置M輸出。在由成像控制單元27對ICG熒光圖像信號進(jìn)行⑶S/AGC (相關(guān)雙采樣/自動增益控制)處理和A/D (模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換處理之后，ICG熒光圖像信號通過電纜5輸出至處理器3。在輸入至處理器3的熒光圖像信號臨時存儲在熒光圖像控制器32中之后，熒光圖像信號存儲在存儲器；34中。從存儲器34中讀出每一幀的熒光圖像信號。在圖像處理單元33對每一幀的熒光圖像信號進(jìn)行預(yù)定的圖像處理之后，將熒光圖像信號順序地輸出至視頻輸出單元；35。此外，視頻輸出單元35對輸入的熒光圖像信號進(jìn)行預(yù)定的處理以產(chǎn)生顯示控制信號。視頻輸出單元35將每一幀的顯示控制信號順序地輸出至監(jiān)視器4。監(jiān)視器4基于顯示控制信號顯示熒光圖像(步驟S18)。在顯示熒光圖像的狀態(tài)中，醫(yī)生切除期望的淋巴結(jié)，并將淋巴結(jié)從患者的身體中取出，程序結(jié)束。隨后，由操作單元36接收用于停止采用近紅外光的照明的指令?？刂茊卧?8基于用于停止照明的指令將控制信號輸出至光源設(shè)備2，近紅外光的輸出停止。在近紅外光的輸出已經(jīng)停止之后，將體腔插入單元30從體腔中取出(步驟S20)。在已經(jīng)將體腔插入單元30從體腔中取出之后，如果面部信息檢測單元50檢測到面部信息，則將檢測結(jié)果輸出至互鎖單元39?；ユi單元39通過控制單元38將控制信號輸出至光源設(shè)備2。在此之后，禁止采用近紅外光的照明，直到給出用于釋放互鎖的指令(步驟S22)。當(dāng)將體腔插入單元30從體腔中取出時，如果未給出用于停止采用近紅外光的照明的指令，則互鎖單元39基于面部信息的檢測通過控制單元38將控制信號輸出至光源設(shè)備2?；ユi單元39在停止近紅外光的輸出之后禁止近紅外光的輸出。當(dāng)已經(jīng)從體腔中取出的淋巴結(jié)用于病理檢查時，如上所述，希望的是，切掉淋巴結(jié)的其上已經(jīng)轉(zhuǎn)移腫瘤的部分，以便容易檢查轉(zhuǎn)移瘤部分。在某些情況中，用戶想要通過再次采用近紅外光照明淋巴結(jié)觀察淋巴結(jié)的熒光圖像，以清楚地識別轉(zhuǎn)移瘤部分。當(dāng)如上所述在患者的身體外對熒光圖像進(jìn)行成像時(步驟S24，是(YES))，首先，在操作單元36處給出用于釋放互鎖的釋放指令。由操作單元36接收到的釋放互鎖指令信號輸出至控制單元38?？刂茊卧?8基于釋放互鎖指令信號釋放由互鎖單元39進(jìn)行的互鎖(步驟S26)。當(dāng)控制單元38接收到釋放互鎖指令信號時，控制單元38從互鎖已經(jīng)釋放的時刻開始監(jiān)測由面部信息檢測單元50得到的面部信息檢測結(jié)果。
此外，再次采用操作單元36輸入用于采用近紅外光開始照明的指令，基于用于開始照明的指令由采用近紅外光的照明對熒光圖像進(jìn)行成像。此時，控制單元38檢查是否由面部信息檢測單元50檢測到面部信息。如果為檢測到面部信息，則控制單元38基于用于開始采用近紅外光的照明的指令開始采用近紅外光進(jìn)行照明，并對熒光圖像進(jìn)行成像(步驟 S28，否(NO))。相反，如果由面部信息檢測單元50檢測到面部信息，則控制單元38控制近紅外LD光源44、47，使得即使在給出用于開始采用近紅外光的照明的指令的情況下它們也不輸出近紅外光(步驟S30)。在上述實(shí)施方式的描述中，控制單元38從互鎖已經(jīng)釋放的時刻開始監(jiān)測由面部信息檢測單元50得到的面部信息檢測結(jié)果?？商鎿Q地，代替從互鎖已經(jīng)釋放的時刻開始，控制單元38可以從已經(jīng)在操作單元36處接收到用于開始采用近紅外光進(jìn)行照明的指令的時刻開始監(jiān)測面部信息檢測結(jié)果。隨后，如果未檢測到面部信息，則控制單元38可以控制近紅外LD光源44、47，使得它們基于用于開始采用近紅外光進(jìn)行照明的指令輸出近紅外光。如果檢測到面部信息，則控制單元38可以控制近紅外LD光源44、47使得它們不輸出近紅外光。在前述實(shí)施方式中，設(shè)置了互鎖單元39。當(dāng)在將體腔插入單元30從體腔中取出之后面部信息檢測單元50已經(jīng)檢測到面部信息時，互鎖單元39禁止采用近紅外光的照明。然而，不需要設(shè)置互鎖單元39。當(dāng)未設(shè)置互鎖單元39時，控制單元38連續(xù)地監(jiān)測由面部信息檢測單元50獲得的面部信息檢測結(jié)果。例如，在醫(yī)生進(jìn)行的程序結(jié)束之后，當(dāng)在未在操作單元36給出用于停止采用近紅外光進(jìn)行照明的指令的情況下錯誤地將內(nèi)窺鏡插入單元30從體腔中取出時，如果面部信息檢測單元50檢測到面部信息，則檢測結(jié)果輸出至控制單元38?？刂茊卧?8基于面部信息檢測結(jié)果將控制信號輸出至光源設(shè)備2?？刂茊卧?8控制光源設(shè)備2以便在由面部信息檢測單元50檢測面部信息時不輸出近紅外光?？刂茊卧?8控制光源設(shè)備2，以便僅在未檢測面部信息時基于用于開始采用近紅外光進(jìn)行照明的指令輸出近紅外光。此外，不僅可以在由醫(yī)生進(jìn)行的程序結(jié)束之后已經(jīng)將體腔插入單元30從體腔中取出時，而且可以在將體腔插入單元30插入體腔中之前，控制近紅外光的輸出。具體地，當(dāng)在將體腔插入單元30插入體腔中之前檢查用于輸出近紅外光的操作或進(jìn)行近紅外光的校準(zhǔn)時，可以對普通圖像進(jìn)行成像，且面部信息檢測單元50可以檢測面部信息。此外，可以以在正由面部信息檢測單元50檢測面部信息時不輸出近紅外光的方式控制近紅外光的輸出?？梢詢H在未檢測面部信息時基于用于開始采用近紅外光進(jìn)行照明的指令輸出近紅外光。在前述實(shí)施方式中，期望的是，以每0.25秒一次(一次操作/0.25秒)的頻率或更小的頻率進(jìn)行由面部信息檢測單元50進(jìn)行的面部信息檢測以及由互鎖單元39和控制單元38進(jìn)行的監(jiān)測。當(dāng)以這種方式設(shè)置頻率時，控制系統(tǒng)上的負(fù)荷低，且該技術(shù)的安全應(yīng)用是可行的。在上述實(shí)施方式中，本發(fā)明的圖像成像設(shè)備(熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備)應(yīng)用于剛性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。然而，本發(fā)明沒有必要應(yīng)用于剛性內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于不同種類的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，包括柔性內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備。此外，本發(fā)明沒有必要應(yīng)用于內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。本發(fā)明可以應(yīng)用于不包括將插入患者的身體中的插入單元的所謂的攝影機(jī)型醫(yī)療圖像成像設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，包括內(nèi)窺鏡插入單元，插入體腔中并引導(dǎo)激勵光以照明將被觀察的區(qū)域； 成像單元，通過接收已經(jīng)通過采用激勵光的照明從將被觀察的區(qū)域輸出并由內(nèi)窺鏡插入單元引導(dǎo)的熒光對熒光圖像進(jìn)行成像；面部信息檢測單元，通過接收由內(nèi)窺鏡插入單元引導(dǎo)的光檢測已經(jīng)由成像單元成像的成像圖像中關(guān)于人的面部信息；和互鎖單元，在面部信息檢測單元已經(jīng)檢測到面部信息時禁止采用激勵光進(jìn)行照明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，還包括取消禁止單元，在已經(jīng)由互鎖單元禁止照明之后取消采用激勵光進(jìn)行照明的禁止；和激勵光照明控制單元，從已經(jīng)由取消禁止單元取消照明的禁止時的時刻開始檢查檢測面部信息的結(jié)果，并控制采用激勵光進(jìn)行的照明，以便在正由面部信息檢測單元檢測面部信息時不進(jìn)行所述照明。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，還包括取消禁止單元，在已經(jīng)由互鎖單元禁止照明之后取消采用激勵光進(jìn)行照明的禁止； 啟動照明指令接收單元，在已經(jīng)由取消禁止單元取消照明的禁止之后接收用于開始采用激勵光進(jìn)行照明的指令；和激勵光照明控制單元，從已經(jīng)接收到用于開始照明的指令時的時刻開始檢查檢測面部信息的結(jié)果，并控制采用激勵光進(jìn)行的照明，以便在正由面部信息檢測單元檢測面部信息時不進(jìn)行所述照明。
4.一種熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，包括內(nèi)窺鏡插入單元，插入體腔中并引導(dǎo)激勵光以照明將被觀察的區(qū)域； 成像單元，通過接收已經(jīng)通過采用激勵光的照明從將被觀察的區(qū)域輸出并由內(nèi)窺鏡插入單元引導(dǎo)的熒光對熒光圖像進(jìn)行成像；面部信息檢測單元，通過接收由內(nèi)窺鏡插入單元引導(dǎo)的光檢測已經(jīng)由成像單元成像的成像圖像中關(guān)于人的面部信息；和激勵光照明控制單元，控制采用激勵光的照明，以便在正由面部信息檢測單元檢測面部信息時不進(jìn)行所述照明。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，其中面部信息檢測單元檢測成像圖像中的環(huán)形肉色部分，并且在環(huán)形肉色部分的面積與成像圖像的面積之比大于或等于預(yù)定閾值時檢測環(huán)形肉色部分為面部信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，其中面部信息檢測單元檢測成像圖像中的環(huán)形肉色部分，并且在環(huán)形肉色部分的面積與成像圖像的面積之比大于或等于預(yù)定閾值時檢測環(huán)形肉色部分為面部信息。
全文摘要
一種熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備，包括內(nèi)窺鏡插入單元和成像單元，內(nèi)窺鏡插入單元插入體腔中并引導(dǎo)激勵光以照明將被觀察的區(qū)域，成像單元通過接收已經(jīng)通過采用激勵光的照明從將被觀察的區(qū)域輸出并由內(nèi)窺鏡插入單元引導(dǎo)的熒光對熒光圖像進(jìn)行成像。此外，該熒光內(nèi)窺鏡檢查設(shè)備包括面部信息檢測單元和互鎖單元，面部信息檢測單元通過接收由內(nèi)窺鏡插入單元引導(dǎo)的光檢測已經(jīng)由成像單元成像的成像圖像中關(guān)于人的面部信息，互鎖單元在面部信息檢測單元已經(jīng)檢測到面部信息時禁止采用激勵光進(jìn)行照明。
文檔編號A61B1/06GK102379677SQ201110250768
公開日2012年3月21日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者吉田光治, 巖坂誠之, 清水仁 申請人:富士膠片株式會社