JPS6323776B2 - - Google Patents
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- JPS6323776B2 JPS6323776B2 JP55159791A JP15979180A JPS6323776B2 JP S6323776 B2 JPS6323776 B2 JP S6323776B2 JP 55159791 A JP55159791 A JP 55159791A JP 15979180 A JP15979180 A JP 15979180A JP S6323776 B2 JPS6323776 B2 JP S6323776B2
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- Japan
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- laser
- endoscope
- light
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- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Laser Surgery Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は内視鏡用レーザ診断装置に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a laser diagnostic device for an endoscope.
既に螢光物質を生体に投与し、病変組織例え
ば、癌組織から発せられる螢光を観察する診断方
法が知られている。この診断においては、ある一
定波長の光を発生させる為に白色光源及びフイル
タを組み合わせた光源装置或は、カーボン電極を
用いた紫外線発生装置を螢光励起用光源装置とし
て用い、この光源装置からの光を組織に照射し、
病変組織から螢光を発せさせるようにしている。
従来この診断は螢光を発生する領域をそのまま肉
眼で観察したり、或は必要に応じてテレビ・カメ
ラ又は写真に記録するものであり、単に螢光を確
認するに留り、螢光波長或は、強度等の螢光の物
理的特性までも診断に役立てるものではなく、診
断としては単純なものであつた。 A diagnostic method is already known in which a fluorescent substance is administered to a living body and fluorescence emitted from a diseased tissue, such as a cancerous tissue, is observed. In this diagnosis, a light source device that combines a white light source and a filter to generate light of a certain wavelength, or an ultraviolet generator using a carbon electrode is used as a light source device for fluorescence excitation, and the light from this light source device is irradiate the tissue with
This allows the diseased tissue to emit fluorescent light.
Conventionally, this diagnosis involves observing the area where the fluorescence occurs with the naked eye, or recording it on a television, camera, or photograph as necessary. However, even the physical characteristics of fluorescence, such as intensity, were not useful for diagnosis, and the diagnosis was simple.
この発明は、上記のような事情に鑑みなされた
ものであつて、病変組織に関する情報をより詳細
に得ることができる内視鏡用レーザ診断装置を提
供するにある。 The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and it is an object of the present invention to provide a laser diagnostic device for an endoscope that can obtain more detailed information regarding diseased tissues.
以下図面を参照しながら、この発明の内視鏡用
レーザ診断装置の一実施例について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an endoscope laser diagnostic apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図に示されるようにこの発明の一実施例に
係る内視鏡用レーザ診断装置は、螢光励起用の光
源装置として低出力クリプトンレーザ発生装置2
及び内視鏡4を備えている。レーザ発生装置2か
ら延び出すレーザを導びく為のレーザ・ガイド7
を有するレーザ・プローブ6が内視鏡4の操作部
5に設けた鉗子口8内に挿入されている。内視鏡
4の操作部5及び挿入部10内には、イメージ・
ガイド12及びライト・ガイド(図示せず)とと
もに鉗子口8に連通した錐子チヤンネル14が第
2図に示すように先端部16にまで延在されてい
る。この先端部16には、イメージ・ガイド12
に光学的に結合された対物レンズ系18等ととも
に前記鉗子チヤンネル14が開口した凹部20が
設けられ、この凹部20内には、体腔内22の病
変組織例えば、癌組織24から発せられる螢光強
度即ち、光エネルギを検出するフオト・トランジ
スタ26及び螢光波長を検知する半導体カラー・
センサ28が先端部16の端面上に略位置される
ように夫々マウント30,32に固定されて配置
されている。フオト・トランジスタ26及び半導
体カラー・センサ28の夫々から延び出す信号ラ
イン34,36は、いずれも挿入部10及び操作
部5を介して操作部5に設けたコネクタ端子(図
示せず)に接続され、このコネクタ端子はこれに
接続された信号コード38を介してレーザ発生装
置2内に設けた第3図に示されるような信号処理
装置に接続されている。即ち、第3図に示すよう
に前記フオト・トランジスタ26はこのフオト・
トランジスタ26で発生した光強度信号S1をモニ
タする為のモニタ装置40に接続されるとともに
光強度信号S1と基準信号とを比較する比較装置4
2に接続されている。この比較装置42は図示す
るようにフオト・トランジスタ26に一方の入力
端が接続されている比較器44及びこの比較器4
4の他方の入力端に接続され、基準信号を発生す
る基準信号発生器46とから構成されている。比
較器44の出力端は出力信号を処理して診断結果
を求めるCPU48に接続され、このCPU48は、
また前記基準信号発生器46で発生される基準信
号のレベルを指示する為にこの基準信号発生器4
6に接続されている。同様に半導体カラー・セン
サ28は第3図に示される信号変換器50を介し
てモニタ装置52及び比較装置54に接続されて
いる。この比較装置54は前述した比較装置42
と同様にCPU48に接続された基準信号発生器
56及びこの基準信号発生器56並びに半導体カ
ラー・センサ28が入力端に接続され、その出力
端がCPU48に接続されている比較器58から
構成されている。前記半導体カラー・センサ28
は、第4図に示すように例えば、分光特性が夫々
異なる1対のフオト・ダイオード60,62から
成る場合には、1対のフオト・ダイオード60,
62のアノードが夫々接地され、そのカソードが
夫々入力信号を対数圧縮する前記信号変換器50
の対数圧縮器64,68に接続される。この対数
圧縮器64,68は、対数圧縮した信号を減算し
て入射波長に対して直線的な出力電圧特性を有す
る出力電圧信号を発生する減算器70の入力側に
接続されている。この減算器70の出力側は、既
に説明したように比較器42の一方の入力端に接
続されている。前記CPU48は周辺装置として
診断結果を表示する表示装置72及び診断結果を
記録する記録装置を備え、これに接続されてい
る。 As shown in FIG. 1, a laser diagnostic device for an endoscope according to an embodiment of the present invention includes a low-power krypton laser generator 2 as a light source device for fluorescence excitation.
and an endoscope 4. Laser guide 7 for guiding the laser extending from the laser generator 2
A laser probe 6 having a laser probe 6 is inserted into a forceps port 8 provided in the operating section 5 of the endoscope 4. Inside the operation section 5 and insertion section 10 of the endoscope 4, an image
A conical channel 14 communicating with the forceps port 8 along with a guide 12 and a light guide (not shown) extends to the tip 16 as shown in FIG. This tip 16 has an image guide 12
A recess 20 is provided in which the forceps channel 14 opens, together with an objective lens system 18 optically coupled to the objective lens system 18 and the like. That is, a photo transistor 26 detects light energy and a semiconductor collar detects fluorescent wavelength.
The sensor 28 is fixedly arranged on the mounts 30 and 32, respectively, so as to be substantially located on the end surface of the distal end portion 16. Signal lines 34 and 36 extending from the photo transistor 26 and the semiconductor color sensor 28 are both connected to a connector terminal (not shown) provided on the operating section 5 via the insertion section 10 and the operating section 5. , this connector terminal is connected to a signal processing device as shown in FIG. 3 provided within the laser generator 2 via a signal cord 38 connected thereto. That is, as shown in FIG.
A comparison device 4 connected to a monitor device 40 for monitoring the light intensity signal S 1 generated by the transistor 26 and comparing the light intensity signal S 1 with a reference signal.
Connected to 2. This comparator 42 includes a comparator 44 whose one input terminal is connected to the phototransistor 26 as shown in the figure;
A reference signal generator 46 is connected to the other input end of the reference signal generator 4 and generates a reference signal. The output terminal of the comparator 44 is connected to a CPU 48 that processes the output signal and obtains a diagnostic result.
Further, the reference signal generator 4 is used to indicate the level of the reference signal generated by the reference signal generator 46.
6. Similarly, the semiconductor color sensor 28 is connected to a monitor device 52 and a comparator device 54 via a signal converter 50 shown in FIG. This comparison device 54 is similar to the comparison device 42 described above.
The comparator 58 has an input terminal connected to the reference signal generator 56 and the semiconductor color sensor 28, and an output terminal thereof connected to the CPU 48. There is. The semiconductor color sensor 28
As shown in FIG.
The signal converter 50 has 62 anodes each connected to ground and whose cathodes logarithmically compress the input signal.
are connected to logarithmic compressors 64 and 68. The logarithmic compressors 64, 68 are connected to the input side of a subtracter 70 which subtracts the logarithmically compressed signal to generate an output voltage signal having an output voltage characteristic linear with respect to the incident wavelength. The output side of this subtracter 70 is connected to one input terminal of the comparator 42, as already explained. The CPU 48 is connected to a display device 72 for displaying diagnosis results and a recording device for recording diagnosis results as peripheral devices.
この発明の内視鏡用レーザ診断装置は上記のよ
うにして構成されていることから次のようにして
診断に供される。即ち、螢光剤例えば、ヘマトポ
ルフイリンを投与した生体の体腔22内に内視鏡
4の挿入部10を挿入し、鉗子口8からレーザ・
プローブ6を挿入し、鉗子チヤンネル14内を挿
通させてそのレーザ・プローブ6の先端を内視鏡
先端部16の開口凹部20内に位置させる。その
後、レーザ発生装置2を始動させてクリプトン・
レーザ光を発振させ、レーザ・プローブ6のレー
ザ・ガイド7を介して体腔内に導入する。体腔内
組織にレーザ光が照射されると、癌病巣24が存
在する場合には、この組織部分から螢光が発せら
れる。この螢光を発する病原組織は明らかなよう
に対物レンズ系18及びイメージ・ガイド12を
介して観察されるとともに、その螢光強度及び螢
光波長が夫々フオドトランジスタ26並びに半導
体カラー・センサ28で検知される。フオト・ト
ランジスタ26で検知された螢光強度信号は、モ
ニタ装置40でモニタされるとともに比較装置4
2に送られ、この比較装置42内においてCPU
48で指示され基準信号発生装置46で発生され
た基準信号と比較され、その比較結果が比較器4
6からCPU48に供給される。半導体カラー・
センサ28で検知された螢光波長信号は、信号変
換器50で電圧信号に変換され即ち、対数圧縮器
64,68で夫々対数圧縮され減算器70で減算
処理されて波長に対して直線的な特性を示す電圧
信号に変換される。この信号は、同様にモニタ装
置52でモニタされるとともに比較装置54で基
準信号と比較されてCPU48に供給される。光
強度信号の比較結果及び波長信号の比較結果は
CPU48において処理され、その処理結果例え
ば、正常組織或は、異常組織であるか否か、又
は、病変組織の状態等が病変組織の診断パラメー
タとして表示装置72に表示され、記録装置74
に記録される。 Since the endoscope laser diagnostic apparatus of the present invention is configured as described above, it is used for diagnosis as follows. That is, the insertion section 10 of the endoscope 4 is inserted into the body cavity 22 of a living body into which a fluorescent agent, such as hematoporphyrin, has been administered, and the laser beam is inserted through the forceps port 8.
The probe 6 is inserted and passed through the forceps channel 14 to position the tip of the laser probe 6 within the opening recess 20 of the endoscope tip 16. After that, start the laser generator 2 and use krypton.
Laser light is oscillated and introduced into the body cavity via the laser guide 7 of the laser probe 6. When the tissue within the body cavity is irradiated with laser light, if a cancerous focus 24 is present, fluorescent light is emitted from this tissue portion. This fluorescent pathogenic tissue is clearly observed through the objective lens system 18 and the image guide 12, and its fluorescence intensity and fluorescence wavelength are detected by the food transistor 26 and the semiconductor color sensor 28, respectively. Detected. The fluorescence intensity signal detected by the phototransistor 26 is monitored by a monitor device 40 and also by a comparison device 4.
2, and within this comparison device 42, the CPU
48 and is compared with the reference signal generated by the reference signal generator 46, and the comparison result is sent to the comparator 4.
6 to the CPU 48. Semiconductor color/
The fluorescent wavelength signal detected by the sensor 28 is converted into a voltage signal by a signal converter 50, logarithmically compressed by logarithmic compressors 64 and 68, and subtracted by a subtracter 70 to obtain a voltage signal linear with respect to the wavelength. It is converted into a voltage signal that indicates the characteristics. This signal is similarly monitored by the monitor device 52 and compared with a reference signal by the comparison device 54, and then supplied to the CPU 48. The comparison results of optical intensity signals and wavelength signals are
The processing results are displayed on the display device 72 as diagnostic parameters for the diseased tissue, such as whether the tissue is normal tissue or abnormal tissue, or the state of the diseased tissue.
recorded in
レーザをヘトポルフイリンを投与した生体腔に
照射した場合、癌組織から螢光が発せられる。そ
の螢光の波長は、決まつており、その波長を検出
することによりどの部位が癌組織であるかを見極
めることができるとともに強度を検出することに
より癌細胞の集中性の検出又より確実な癌組織の
位置を知ることが可能である。 When a laser is irradiated into a biological cavity in which hetoporphyrin has been administered, fluorescent light is emitted from cancerous tissue. The wavelength of the fluorescent light is fixed, and by detecting the wavelength it is possible to determine which part is cancerous tissue, and by detecting the intensity, it is possible to detect the concentration of cancer cells and more accurately. It is possible to know the location of cancerous tissue.
上述した診断装置を用いた診断の実験例におい
ては、次のようなデータが得られている。螢光剤
として血液から採取したヘマトポルフイリンを用
い、励起光光源としてクリプトンレーザを用いた
場合、波長630mmにピークを有する螢光が癌組織
から得られた。この診断実験においては、ヘマト
ポルフイリンは静脈注射によつて投与され、クリ
プトンレーザの出力は40mWであつた。また、螢
光剤として、0.05%のアクリジンオレンジ水溶液
を用い被観察部に散布して励起光光源にアルゴン
レーザを用いて実験がされた。癌組織より、波長
4650〜7500Åにピークを有する螢光が得られ、癌
組織の集中している部分で特に強い螢光が得られ
ている。 In an experimental example of diagnosis using the above-mentioned diagnostic device, the following data were obtained. When hematoporphyrin collected from blood was used as a fluorescent agent and a krypton laser was used as an excitation light source, fluorescence with a peak wavelength of 630 mm was obtained from cancer tissue. In this diagnostic experiment, hematoporphyrin was administered by intravenous injection, and the krypton laser power was 40 mW. Furthermore, an experiment was conducted using a 0.05% acridine orange aqueous solution as a fluorescent agent and spraying it on the area to be observed, and using an argon laser as the excitation light source. Wavelengths from cancer tissue
Fluorescence with a peak at 4650 to 7500 Å was obtained, and particularly strong fluorescence was obtained in areas where cancer tissue was concentrated.
尚、上述した半導体カラーセンサには、現在、
青色から赤外までの波長に対応する出力電圧が得
られるものがあり、波長λ=4000〜10000Åの間
で−0.5〜0.5Vのリニアな出力電圧が得られる。
このようなカラーセンサは光の強弱に影響されず
光学フイルタが不用である。また上述したフオト
トランジスタは光の強さを測定する光検出素子
で、光エネルギ(mW/cm2)に対してリニアな出
力電流が得られるものであり、検知すべき波長に
感度のピークを有するものが製造可能である。 Note that the semiconductor color sensor mentioned above currently has
There are some that can provide output voltages corresponding to wavelengths from blue to infrared, and a linear output voltage of -0.5 to 0.5V can be obtained between wavelengths λ = 4000 to 10000 Å.
Such a color sensor is not affected by the intensity of light and does not require an optical filter. Furthermore, the phototransistor mentioned above is a photodetector element that measures the intensity of light, and it can obtain an output current that is linear with respect to the light energy (mW/cm 2 ), and has a sensitivity peak at the wavelength to be detected. Things can be manufactured.
以上のようにこの発明の診断装置によれば、病
変組織から発せられる螢光を単に観察するのみで
なく光強度及び光波長をも測定でき、これらを診
断のパラメータとして捉えることができることか
ら、病変組織の早期発見のみならず、病変組織の
程度、進行状態等を適確に知り得ることが可能と
なり、診断の信頼性を向上させることができる。 As described above, according to the diagnostic device of the present invention, it is possible not only to simply observe the fluorescence emitted from the diseased tissue, but also to measure the light intensity and light wavelength, and these can be taken as parameters for diagnosis. It becomes possible not only to detect tissue early, but also to accurately know the extent of diseased tissue, the state of progress, etc., and the reliability of diagnosis can be improved.
第1図は、この発明の内視鏡用レーザ診断装置
の一実施例を示す概略図、第2図は、第1図に示
した内視鏡先端部の断面図、第3図は、第1図に
示したレーザ発生装置に組み込んだ信号処理装置
の回路図、及び第4図は、第3図に示した信号変
換器の詳細を示す回路図である。
2…レーザ発生装置、4…内視鏡、6…レー
ザ・プローブ、7…レーザ・ガイド、8…鉗子
口、10…挿入部、12…イメージ・ガイド、1
4…鉗子チヤンネル、16…先端部、18…対物
レンズ系、20…凹部、22…体腔、24…病変
組織、26…先端部、28…半導体カラー・セン
サ、30,32…マウント、34,36…信号ラ
イン、38…信号コード、40,52…モニタ装
置、42,54…比較装置、44,58…比較
器、46,56…基準信号発生器、50…信号変
換器、48…CPU、64,66…対数圧縮器、
70…減算器、72…表示装置、74…記録装
置。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the laser diagnostic device for an endoscope according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view of the distal end of the endoscope shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 1 is a circuit diagram of a signal processing device incorporated in the laser generator shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a circuit diagram showing details of the signal converter shown in FIG. 3. 2... Laser generator, 4... Endoscope, 6... Laser probe, 7... Laser guide, 8... Forceps port, 10... Insertion section, 12... Image guide, 1
4... Forceps channel, 16... Tip, 18... Objective lens system, 20... Recess, 22... Body cavity, 24... Lesion tissue, 26... Tip, 28... Semiconductor color sensor, 30, 32... Mount, 34, 36 ... Signal line, 38... Signal code, 40, 52... Monitor device, 42, 54... Comparator, 44, 58... Comparator, 46, 56... Reference signal generator, 50... Signal converter, 48... CPU, 64 , 66...logarithmic compressor,
70...Subtractor, 72...Display device, 74...Recording device.
Claims (1)
レーザを発振するレーザ発振器と、このレーザ発
振器で発生されたレーザを導びくレーザ・プロー
ブと、このレーザ・プローブをその先端部まで挿
通することができる挿通路を有する内視鏡と、こ
の内視鏡先端部に設けられ、前記レーザ・プロー
ブを介して照射されたレーザによつて励起された
螢光の光強度及び光波長を夫々検知する光強度検
出素子並びに光波長検出素子と、及びこれら検出
素子から供給された光強度信号及び光波長信号を
処理し、診断情報を供給する信号処理装置とから
構成されていることを特徴とする内視鏡用レーザ
診断装置。 2 前記レーザ発振器は低出力クリプトン・レー
ザ発振器であることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の内視鏡用レーザ診断装置。 3 前記レーザ発振器は低出力アルゴン・レーザ
発振器であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の内視鏡用レーザ診断装置。[Scope of Claims] 1. A laser oscillator that oscillates a laser that excites fluorescence in diseased tissue to which a fluorescent substance has been applied, a laser probe that guides the laser generated by the laser oscillator, and a laser probe that guides the laser generated by the laser oscillator. An endoscope having an insertion path that can be passed through to the tip thereof, and a light intensity of fluorescent light excited by a laser provided at the tip of the endoscope and irradiated via the laser probe. and a light intensity detection element and a light wavelength detection element that detect the light wavelength, respectively, and a signal processing device that processes the light intensity signal and the light wavelength signal supplied from these detection elements and supplies diagnostic information. A laser diagnostic device for an endoscope, which is characterized by: 2. The endoscope laser diagnostic device according to claim 1, wherein the laser oscillator is a low-power krypton laser oscillator. 3. The endoscope laser diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the laser oscillator is a low-power argon laser oscillator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15979180A JPS5784032A (en) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | Laser diagnostic apparatus for endoscope |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15979180A JPS5784032A (en) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | Laser diagnostic apparatus for endoscope |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5784032A JPS5784032A (en) | 1982-05-26 |
JPS6323776B2 true JPS6323776B2 (en) | 1988-05-18 |
Family
ID=15701337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15979180A Granted JPS5784032A (en) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | Laser diagnostic apparatus for endoscope |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5784032A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6340529A (en) * | 1986-08-05 | 1988-02-20 | 大塚電子株式会社 | Method and apparatus for measuring reflective characteristics of organ and tissue of living body |
JPS63147430A (en) * | 1986-12-11 | 1988-06-20 | 工業技術院長 | Endoscope |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6043134B2 (en) * | 1977-08-25 | 1985-09-26 | 信紘 佐藤 | Device for measuring reflection characteristics of biological organs and tissues |
JPS54129787A (en) * | 1978-03-30 | 1979-10-08 | Omron Tateisi Electronics Co | Metabolism monitor method of organism internal organs |
JPS5514028A (en) * | 1978-07-17 | 1980-01-31 | Hitachi Ltd | Optical diagnosis device of living body |
-
1980
- 1980-11-13 JP JP15979180A patent/JPS5784032A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5784032A (en) | 1982-05-26 |
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