JPS6055922A - 電子コ−プの雑音防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、固体撮像素子を挿入部先端側に設けたスコー
プ（ここでスコープは内視鏡をいう以下同じ）を高周波
切開切除具と併用する場合に、高周波切開切除具を駆動
する焼灼電源からの高周波電流が固体撮像素子で得られ
た内祝画像信号に雑音としての影響を与えず画像表示装
置に忠実かつ　１鮮明な内祝画像を表示することのでき
る電子スコープの雑音防止装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

従来、医療用スコープは硬性で略直線状の挿入部を有す
る硬性のスコープと、挿入部が軟性で口腔から被検体内
に挿入可能となる軟性のスコープとがあ）、これらのス
コープは挿入部先端に被検体内を観桜、結像する対物レ
ンズ等で構成される結像光学系を有している。この結像
光学系は結像した内祝像をイメージガイドと呼ばれる光
学繊維束のチャンネルを通して手元操作部側のイメージ
ガイド端面に伝達はせ、接眼レンズを通して被検体の内
祝像を観察できるようになっている。また、手元操作部
からは同じく光学繊維束から成るライトガイドケーブル
を通して光源装置の照明光を被検体に照射するようにし
ている。さらに、スコープ挿入部は鉗子、高周波メス等
の処置具を手元操作部から挿入部先端に導びく処置具用
チャンネルを石し、スコープの観察のもとて治療を行な
ったシ、生検採取を行えるようになっている。

〔背景技術の問題点〕 ところで、最近のエレクロニクスの進歩によって、スコ
ープを電気信号としてとらえることのでＢｒｉｇａｄｅ
　Ｄｅｖｉｃｅ）及びＭＯ８型七ンサ等の固体撮像素子
が開発され、スコープの挿入部先端にこｉＬら固体撮像
素子が用いられるようになった。

ところが、このような固体撮像素子を用いた電子スコー
プで高周波切開切除具（以下高周波メスという）による
被検体の高周波焼灼切除手術、生検採取等を行なった場
合、高周波メスの焼灼電源からの高周波電流が固体撮像
素子の歩丘で読み出される内祝画像信号に雑音となって
重畳し、画像表示装置に映出される画像を不鮮明にする
という問題があった。この問題を具体的にするために第
１図を用いて説明する。

第１図においてｌｔ／ｉ電子スコープの挿入部先端側を
示し、この挿入部先端側１は手元操作部２に連続されて
いる。この手元操作部２は液晶パネル３を有する接眼部
４が連結あるいは一体に形成されている。また、手元操
作部２は上方に処置具挿入部５を有するとともｔこ下方
にライトガイドケーブル６及び画像処理回路７への信号
線８等の尋出部９が形成されている。なお、画像処理回
路７は例えば陰極線管表示装置ＣＲＴに接続され、信号
線８の内祝画像信号を陰極線管表示装置ＣＲＴへ内視画
像として表示するための処理及び後述する前置増幅部等
への電源電圧を形成する回路である。

また画像処理回路７の出力は例えば液晶パネル３にも供
給され、陰極線管表示装置ＣＲＴと同じ内視画像を接眼
部４から観察可能となっている。ただし、陰極線管表示
装置ＣＲＴのみの表示による　゛場合もある。

一方、挿入部先端側１は前記陰極線管表示装置ＣＲＴへ
の信号線８が挿通される信号チャンネル１０、処置具用
チャンネル１１及びライトガイドケーブル６のライトガ
イドチャンネル（不図示）が設けられている。前記信号
チャンネル１ｏは挿入部先端面に対物レンズ１２が嵌入
され、この対物レンズ１２の後方に例えばＣＯＤで構成
された固体撮像素子１３が配設されている。この固体撮
像素子１３は例えば光電変換部１３ａと、蓄積・読出部
１３ｂとに分かれ、光電変換部１３ａで受けた対物レン
ズ１２からの内祝像を光信号電荷として蓄積・読出部１
３ｂに蓄え、順次１水平ラインごとに読み出し、その出
力を後段の前置増幅部１４に導出するようになっている
。前置増幅部１４は蓄積・読出部１３ｂから読み出され
た信号を増幅して内祝画像信号として信号線８に導出す
るようになっている。

また、電子スコープには前記処置具挿入部５を通して高
周波メス１５が挿入されている。この高周数メス１５は
手元側１６、高周波伝送線１７及びこの高周波伝送ｉ１
７と一体のループを成すメス部１８とから成シ高周波伝
送Ｍ１７は可撓性のシース１９で被覆されている。そし
て、高周波メス１５を電子スコープに装填する場合は、
シース１９の先端を処置具挿入部５から挿入し、図示し
ない手元操作部２内の通路を通して挿入部先端側１の処
置具用チャンネル１１に導入していくと、挿入部先端面
から高周波メス１５のシース１９先端が突出するように
なっている。このシース１９先端面からはメス部１８が
突出されている。このシース１９は先端内側に係止環２
１が形成され、この係止環２１後方にシース１９内を停
動自在な環状のスライダ２０が設けられている。前記高
周波伝送線１７はこれらスライダ２０及び係止環２１に
挿通され、ループ状のメス部１８の先端は係止環２１に
固着されている。この構成によシ前記スライダ２０Ｉ′
ｉ高周波メス１５の手元側１６にあるつまみ２２を動か
すことによってシース１９内を移動でき、スライダ２０
がストッパ２１に当たって停止したとき、前記メス部１
８のループが最モ大きくなって被検体の患部をそのルー
プ内に掛け、ツマみ２２を引っ張ることによってスライ
ダ２０が後退してループを小さくしてループで患部を挟
持できるようになっている。

さらに、高周波メス１５は高周波信号源２３及び電力増
幅器２４等から成る焼灼電源２５からの高周波電流が外
部高周波伝送＆’Ｊ　２５　ａを介して手元側１６に供
給され、内視鏡内に挿入された高周波伝送線Ｃ以下内部
高周波伝送線と、いう）１７に高周波電流を流出するよ
うになっている。この高周波電流は被検体及び被検体に
取シ付けられた接地板（不図示）を介して焼灼電源２５
の接地ラインに環流するようになっている。

このような構成によれば高周波メス１５による生検採取
、患部抽出手術等をスコープｆＪｌ察及び陰極線管表示
装置ＣＲＴの内祝画像を映出しながら行うことができる
。しかして、焼灼電源２５の高周波電流の周波数は被検
体（人体）に影響しない値に設定されるものである。こ
の周波数は一般に３００　［ＫＨｚ　）以上が適当とさ
れている。一方、内祝画像信号はカラー信号の場合、例
えば４．３　〔ＭＨｚ　〕の周波数帯域を有している。

第２図はこのカラー内視画像信号の周波数スペクトルＮ
と高周波電流の周波数スペクトルＨｆ、示す波形図であ
り、縦軸がスペクトル強度を表し、横軸が周波数を表す
ものである。高周波電流のスペクトルＨは例えば中心周
波数（高周波信号源２３の発振中心周波数）が０．５　
［ＭＨｚ　）でその両側に分布した特性を有している。

この高周波電流のスペクトルＨが単一のスペクトルを形
成せず、帯状に上下に広がるのは電力増幅器２４−の歪
あるいは高周波信号源２３の信号自体が基本波以外の成
分を含んでいること等によるものである。

このように内祝画像信号の帯域と、“高周波メス１５の
高周波電流の帯域が重なシ合っていると、高周波メス１
５の内部及び外部高周波伝送線１７゜２５ａと信号線８
との電磁誘導作用によって高周波メス１５の高周波電流
が信号線８を流れる内祝画像信号に雑音として重畳し、
陰極線管表示装置ＣＲＴに表示される内祝画像が不鮮明
になり、甚だしい場合には手術を中止しなければならな
かった。

この対策として、従来特公昭５８−６９５３０号公報及
び特公昭５８−６９５２８号公報のように、高周波電流
が流れる部分をシールドし、かつ高周波電流の帯域を内
祝画像信号の帯域を避けるように高くしたシ、高周波電
流の帯域を避けるように内祝画像信号の帯域を上げるよ
うにしたものが提唱されておシ、これらはいずれも内祝
画像信号の雑音となる高周波電流を内祝画像信号から積
極的に除去しようとするものではなかった。

〔発明の目的〕

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、内祝画像信
号に高周波メスを駆動する高周波電流が不測に重畳して
雑音となる場合に、これを積極的に除去し、画像表示装
置に忠実かつ鮮明な内祝画像を表示するとともに、高周
波メス売淫のメス部にエネルギーを有効に供給すること
のできる電子スコープの雑音防止装置を提供することを
目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するため、例えば焼灼電源から
供給される高周波メスの高周波伝送線をシールド用導体
でシールドする一方、高周波伝送線とシールド用等体と
の間にコイル等のインピーダンス調整手段を介挿し、さ
らに高周波メスを駆動する焼灼電源からの高周波電流を
狭帯域で通過させる例えば狭帯域フィルタを設けて成シ
、この狭帯域フィルタからの高周波電流を高周波伝送線
に供給した場合に、前記シールド用導体の容量を介して
失われる高周波電流のエネルギー損失が低下するように
前記シールド用導体の容量と前記インピーダンスＥＭ　
手段のインダクタンスを並列共振させ、シールド用導体
と接地点との間のインピーダンスを高く設定したもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図示の実施例について説明するが、その
前に本発明の基本構成を第３図及び第４図を用いて説明
する。なお、第１図と同一部分は同一符号を記す。

高周波メス１５は、これを駆動する焼灼電源２５と、と
の焼灼電源２５の供給する高周波電流をメス部１８に伝
送する高周波伝送ケーブル２６とから構成されている。

ただし、高周波伝送ケーブル２６は第１図における内部
高周波伝送線１７と外部高周波伝送＝　２５２とを含ん
だものである。

焼灼電源２５は４体筒体２７によってシールドされてい
る。また、焼灼電源２５は一端が接地された高周波信号
源２３で周波数ｆｏＯ高周波電源周波数を発振し、この
電源周波数ｆ、は電力増幅器２４に供給されている。こ
の電力増幅器２４は電力増幅部２４ｂと狭帯域フィルタ
部２４ａとに分かれ、電力増幅部２４ｂは例えばプッシ
ュプル電力増幅回路で構成され、狭帯域フィルタ部２４
ａは例えば電力増幅部２４ｂの後段に設けられたＬＣ回
路で構成され、前記電力増幅器からの高周波電流を狭帯
域で高周波伝送ケーブル２６に導出するようになってい
る。

高周波伝送ケーブル２６は例えば同軸型ケーブルが用い
られ、その外側導体２６ａは例えば電力増幅部２４ｂの
接地点に接続されている。また、内側導体２６ｂは電子
スコープ挿入部１先端面から突出するループ状メス部１
８に接続されるとともに、例えば焼灼電源２５内でコイ
ル２８を介して接地されている。このコイル２８のイン
ダクタンスＬは、高周波伝送ケーブル２６の外側導体２
６ａが持つ容量Ｃと並列共振する値に設定され、高周波
伝送ケーブル２６の外側導体２６ａと内側導体２６ｂ間
の交流的インピーダンスを第２図に示した高周波電流の
周波帯域に関して高インピーダンスを呈するごとく構成
されている。

上記構成から々る高周波メス１５によれば、その管側回
路は第４図のようになる。すなわち、第４図において抵
抗Ｒはメス部１８と被検体に取シ付けられる接地板（不
図示）との間の放電抵抗成分であり、Ｃは高周波伝送ケ
ーブル２６の容量（外側導体２６５と内側導体２６ｂと
の間の容量）、Ｌは高周波伝送ケーブル２６の内側導体
２６ｂ　、！：接地点との間に設けられたコイル２８の
インダクタンス、２４　ａは狭帯域フィルタ、２３は発
振周波数ｆ。

の高周波信号源であシ、放電抵抗Ｒ１分布容皿ｃ及びイ
ンダクタンスＬは夫々高周波伝送ケーブル２６と接地点
との間で並列回路を成している。

今、高周波信号源２３から発生した中心周波数ｆｏＯ高
周波電流は、電力増幅器２４の電力増幅部２４ｂで電力
増幅される。この増幅された高層ｅＮ流は中心の周波数
がｆｏ（例えば０．５い■ｚ　）の両側にｆｏ以外の周
波数成分を含んだスペクトル構造をしておシ、（第２図
参照）次段の狭帯域フィルタ部２４ａで狭帯域化される
。との狭帯域化された高周波電流は高周波伝送ケーブル
２６の内側導体２６ｂを通ってメス部１８に導出され、
被検体内を経て接地板に流れる。

しかし、この過程で高周波電流は、高周波伝送ケーブル
２６の容量Ｃによって内側導体２６ｂから外側導体２６
ａに放出される虞れがある。そこで、この容量Ｃをキャ
ンセルする必要がある。このため、本発明の基本構成で
は、高周波電流の周波数ｆ、で容量Ｃに並列共振するコ
イル２８を設けて、周波数ｆ、を中心とする所定範囲の
周波数帯域に対して高周波伝送ケーブル２６の内側導体
２６ｂと外側導体２６ａとの間の交流的インピーダンス
が高くなるようにして、高周波電流を高効率で伝送する
ようにしている。

−１）４１）、コイル２８のインダクタンスＬはの式を
満たす値に設定されれば、高周波電流が高周波伝送ケー
ブル２６の容量によって失われる高周波エネルギーを最
小とすることができる。

こうすることによル、高周波伝送ケーブル２６の内側導
体２６ｂは第１図で示した固体撮像素子１３の信号線８
に対してシールドされ、高周波電流が信号線８に雑音と
して誘導されることを防止することができる。

次に、第３図に基づく本発明の一実施例を第５図を用い
て説明する。なか、第１図及び第３図と同一部分には同
一符号を記す。

第５図において、１は電子スコープ挿入部先端側を示し
、この挿入部先端側１は信号チャンネル１０、処置具用
チャンネル１１及び図示しないライトガイドチャンネル
を有している。信号チャンネル１０には対物レンズ１２
、例えばＣＯＤ等で構成された固体撮像素子１３、前置
増幅部１４及び固体撮像素子１３の内視画像信号を導出
する信号線８の一部が配設され、このイ乙号線８は電子
スコープの手元操作部２の所定のチャンネルを通って信
号処理回路７に接続され、この信号処理回路７で内祝画
像信号を例えば３原色信号に変換して陰極線管表示装置
ＣＲＴに導出している。なお、符号３は電子スコープ接
眼部４に設けられた例えば液晶パネルであフ、符号６は
ライトガイドケーブルである。

また、電子スコープの手元操作部２は上方に処置具挿入
部５が取シ付けられ、この処置具挿入部５から高周波メ
ス１５を導入し、挿入部先端側１の処置具用チャンネル
１１に高周波メス１５の先端を挿通できるようになって
いる。

上記高周波メス１５は焼灼電源２５がら高周波電流を取
り込むだめの外部高周波伝送ケーブル２６′を同軸型ケ
ーブルで構成し、この外部高周波伝送ケーブル２６′は
高周波メス１５の手元側１６から焼灼電源２５に接続さ
れている。この外部高周波伝送ケーブル２６′の外側導
体２６′ａは焼灼電源２５内で接地される一方、内側導
体２６′ｂはコイル２８を介して接地されている。さら
に、この外部高周波伝送ケーブル２６′の内ｆ１１導体
２６′ｂは高周波メス１５先端のメス部１８に高周波電
流を伝送する内部高周波伝送線１７に接続されている。

この内部高周波伝送線１７は手元側１６からメス部１８
の−Ｓを除いてシース１９によって核種されている。

このシース１９はその外周に導体層２９が形成され、こ
の導体層２９はシース１９の可撓性に対応して湾曲され
るようになっている。ただし、この導体層２９ばメエシ
ュ状にシース１９を被うようにしてもよい。さらに、内
部高周波伝送り１７は係止環２１及びスライダ２０に挿
通され、手元側１６のつまみ２２を動かすことによって
前記スライダ２０が内部高周波信号線１７を伴って前進
及び後退され、メス部１８のループの大きさを調整でき
るようになっている。

なお、焼灼電源２５は導体筐体２７によって内部がシー
ルドされている。そして、高周波信号源２３で発生した
高周波を電力増幅部２４ｂで電力増幅した後狭帯域フィ
ルタ部２４ａに高周波電流を導出し、この狭帯域フィル
タ部２４ａを介して外部高周波伝送ケーブル２６′の内
側導体２６′ｂに帯域制限された高周波電流が導出され
るようになっている。

以上のような構成によれば、外部高周波伝送ケーブル２
６′及び電子スコープ内に挿入された内部高周波伝送線
１７が夫々外側導体２６争及びシース１９の導体層２９
によってシールドされているので、前置増幅部１４から
の信号線８に高周波電流を内祝画像信号の雑音として誘
導することがない。

また；コイル２８と狭帯域フィルタ部２４ａの効果によ
って外部高周波伝送ケーブル２６′の容量及び電子スコ
ープに挿入された内部高周波伝送線１７と導体層２９と
の間の容量が打ち消され、高周波電流を損失無くメス部
１８に供給することが可能となる。これにより陰極線管
表示装置ＣＲＴ　Ｋ雑音が除去された鮮明な画像を表示
することができる。

本発明の主旨は高周波伝送線（内部高周波信号線１７及
び外部高周波伝送ケーブル２６′も含む）を内祝画像信
号に対してシールドしたことＫあり、このシールド手段
だけでメス部１８に十分カ高周波電流が供給されれば必
らずしも狭帯域フィルタ部２４ａ及びコイル２８を設け
る必要はシいものである。

なお、高周波電流を内祝画像信号に対してシールドする
という意味は、高周波電流が例えば画像処理回路７内の
ＣＯＤ駆動部で発生するＣＣＵ駆動用のクロックパルス
を乱したシ、光電変換部１３ａの変換動作を弱めて蓄積
・読出部１３ｂ　Ｋ蓄積される電荷量に影響したシする
対策をも含むものとする。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、電子スコープと高
周波切開切除具を併用した場合に、焼灼電源からの高周
仮電流の伝送線を対固体撮俄素子及びその出力信号路に
対してシールドしたので、固体撮像素子から休られる内
祝画像信号に雑音が重畳されるということを防止する効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子スコープと高周波切開切除具を併用した従
来構成を示す図、第２図は内祝画像信号及び高周波型流
のスペクトル構造を示す波形図、第３図は本発明の基本
！成を示す説明図、ｇＩ！４図は第３図の等価回路を示
す回路図、第５図は本発明の一実施例に係る電子スコー
プのｇ晋防止装置を示す図である。 １・・・挿入部先端側、８・・・信号線、１３・・・固
体撮像素子、１５・・・高周波メス、１７・・・内部高
周波伝送線、１８−・・メス部、１９・・・シース、２
３・・・高周波信号源、２４ａ−・・狭帯域フィルタ部
、２５・・・焼灼電源、２６．２６’・・・高周波伝送
ケーブル、２８・−・コイル、２９・・・導体／Ｃｉ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）挿入部先端側に固体撮像素子をＭし、高周波切開
   切除具と併用される電子スコープにおいて、前記高周波
   切開切除具を駆動する焼灼電源からの高周波電流を前記
   高周波切開切除具先端部に供給する伝送線を前記固体撮
   像素子で得られた内祝画像信号に対して電気的にシール
   ドするシールド手段を設けたことを特徴とする電子スコ
   ープの雑音防止装置。
2. （２）前記シールド手段は前記高周波電流を高周波切開
   切除具先端部に導出する伝送線をシールド用導体でシー
   ルドし、このシールド用導体と前記伝送線との間に両者
   間の交流的インピーダンスを前記高周波電流の周波数帯
   に対して高インピーダンスに設定するインピーダンス調
   整手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１狽
   に記載の電子スコープの雑音防止装置。
3. （３）前記シールド手段は前記伝送線の電子スコープ内
   に挿入される側の線部分が、この線部分を覆う被覆部材
   に形成式れた導体層によってシールドされたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第２項に記載の電子
   スコープの雑音防止装置。
4. （４）前記シールド手段は前記高周波電流を狭帯域で伝
   送線に伝送する狭帯域フィルタを設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないし第３項に記載の電子スコ
   ープの雑音防止装置。