特許 7386966 内視鏡汚れ検知装置、制御装置及び内視鏡汚れ検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-16

(45)【発行日】2023-11-27

(54)【発明の名称】内視鏡汚れ検知装置、制御装置及び内視鏡汚れ検知方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 1/00 20060101AFI20231117BHJP

   G01N 21/64 20060101ALI20231117BHJP

   G01N 21/88 20060101ALI20231117BHJP

【ＦＩ】

A61B1/00 630

A61B1/00 650

G01N21/64 Z

G01N21/88 K

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022504772

(86)(22)【出願日】2020-03-02

(86)【国際出願番号】 JP2020008664

(87)【国際公開番号】W WO2021176511

(87)【国際公開日】2021-09-10

【審査請求日】2022-07-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000000376

【氏名又は名称】オリンパス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002907

【氏名又は名称】弁理士法人イトーシン国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 祐一朗

【審査官】高松 大

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００６７０５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１８８２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１９４１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７３３９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ １／００

Ｇ０１Ｎ ２１／６４

Ｇ０１Ｎ ２１／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

波長５３０ｎｍ以上の励起フィルタと、波長５１０～６２５ｎｍの吸収フィルタを含み内視鏡に４６０ｎｍ以上の特定波長の光を照射する照明部と、
前記内視鏡の表面に付着した付着物が発する蛍光を受光する撮像素子と、
プロセッサを有する制御装置と、を備え、
前記プロセッサは、
前記撮像素子から信号を取得し、
前記信号から画像を生成し、
前記画像の複数の画素の輝度値を検知し、
前記輝度値に基づいて前記内視鏡の汚染度を決定することを特徴とする内視鏡汚れ検知装置。

【請求項2】

前記プロセッサは、前記信号から第１画像を生成し、前期第１画像に対して画像処理を行い、前記付着物による汚染部分を強調した第２画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡汚れ検知装置。

【請求項3】

前記プロセッサは、二値化処理により前記付着物を強調した前記第２画像を生成することを特徴とする請求項２に記載の内視鏡汚れ検知装置。

【請求項4】

前記プロセッサは、前記第２画像の複数の画素の輝度値を検知し、前記輝度値が所定の閾値以上である画素数の全画素数に対する割合から前記汚染度を決定することを特徴とする請求項３に記載の内視鏡汚れ検知装置。

【請求項5】

前記プロセッサは、前記汚染度の決定結果を内視鏡リプロセッサに出力することを特徴とする請求項１に記載の内視鏡汚れ検知装置。

【請求項6】

内視鏡に特定波長の光を照射する光源と、
前記内視鏡の表面に付着した付着物が発する蛍光を受光する撮像素子と、
プロセッサを有する制御装置と、を備え、
前記プロセッサは、
前記撮像素子から信号を取得し、
前記信号から画像を生成し、
前記画像の複数の画素の輝度値を検知し、
前記輝度値に基づいて前記内視鏡の汚染度を決定し、
前記信号から第１画像を生成し、前期第１画像に対して画像処理を行い、前記付着物による汚染部分を強調した第２画像を生成し、
二値化処理により前記付着物を強調した前記第２画像を生成し、
さらに、前記第１画像または前記第２画像の少なくとも１つを用いて作成された推論モデルを用いて、前記汚染度を決定することを特徴とする内視鏡汚れ検知装置。

【請求項7】

内視鏡の再生処理の実行を制御するプロセッサを有し、
前記プロセッサは、
前記内視鏡表面に付着した付着物が発する蛍光を撮像素子から信号を取得し、
前記信号に基づいて前記内視鏡の汚染度を検知し、
前記汚染度が所定値未満の場合に、内視鏡リプロセッサに第１プログラブを実行させ、前記汚染度が前記所定値以上の場合に、前記第１プログラムよりも処理レベルの高い第プログラムを実行させることを特徴とする制御装置。

【請求項8】

前記プロセッサは、
前記信号から画像を生成し、
前記画像の複数の画素の輝度値を検出し、
前記輝度値に基づいて前記汚染度を決定することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。

【請求項9】

前記プロセッサは、
前記信号から第１画像を生成し、
前記第１画像に対して画像処理を行い、前記付着物による汚染部分を強調した第2画像を生成することを特徴とする請求項８に記載の制御装置。

【請求項10】

前記プロセッサは、
波長５３０ｎｍ以上の波長で撮像された信号を取得することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。

【請求項11】

内視鏡に特定波長の光を照射し、
前記内視鏡の表面に付着した付着物が発する蛍光を受光し、
受光した前記蛍光に基づいて前記内視鏡の汚染度を決定し、
前記汚染度が所定値未満の場合に、内視鏡リプロセッサに第１処理を実行させ、前記汚染度が前記所定値以上の場合に、前記第１処理よりよりも処理レベルの高い第２処理を実行させることを特徴とする内視鏡汚れ検知方法。

【請求項12】

内視鏡に特定波長の光を照射し、
前記内視鏡の表面に付着した付着物が発する蛍光を受光し、
受光した前記蛍光に基づいて前記内視鏡の汚染度を決定し、
前記内視鏡は、回動可能な起上台を先端に有しており、
前記起上台の回転角度が第１の角度のときに前記特定波長の光を照射し、
前記起上台の回転角度が第１の角度とは異なる第２の角度のときに前記特定波長の光を照射することを特徴とする内視鏡汚れ検知方法。

【請求項13】

前記付着物は、血液又は胆汁であることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の内視鏡汚れ検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内視鏡の汚れを検知する内視鏡汚れ検知装置、制御装置及び内視鏡汚れ検知方法に関する。

【背景技術】

【0002】

内視鏡は、感染症の防止のために、使用後洗浄処理される。洗浄後の内視鏡の挿入部の表面上に汚れが残っているかを、検査者が肉眼で検知することは容易ではない。そこで、洗浄後の内視鏡の挿入部の表面の状態、言い換えれば洗浄状態を検知する洗浄装置についての提案が種々開示されている。

【0003】

例えば、日本国特開平１０－２７６９７７号公報には、内視鏡の外表面を染料液で染色し、洗浄後に染料液が内視鏡の外表面に付着しているかを検知することにより、内視鏡の外表面の洗浄度を決定する内視鏡の洗浄装置が開示されている。

【0004】

しかし、上記公報に開示の内視鏡の洗浄装置を使用するためには、内視鏡の外表面に染料液を塗布する作業が必要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１０－２７６９７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、煩雑な作業の必要のない、内視鏡の汚れを検知する内視鏡汚れ検知装置、制御装置及び内視鏡汚れ検知方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様の内視鏡汚れ検知装置は、波長５３０ｎｍ以上の励起フィルタと、波長５１０～６２５ｎｍの吸収フィルタを含み内視鏡に４６０ｎｍ以上の特定波長の光を照射する照明部と、前記内視鏡の表面に付着した付着物が発する蛍光を受光する撮像素子と、プロセッサを有する制御装置と、を備え、前記プロセッサは、前記撮像素子から信号を取得し、前記信号から画像を生成し、前記画像の複数の画素の輝度値を検知し、前記輝度値に基づいて前記内視鏡の汚染度を決定する。
本発明の他の態様の内視鏡汚れ検知装置は、内視鏡に特定波長の光を照射する光源と、前記内視鏡の表面に付着した付着物が発する蛍光を受光する撮像素子と、 プロセッサを有する制御装置と、を備え、前記プロセッサは、前記撮像素子から信号を取得し、前記信号から画像を生成し、前記画像の複数の画素の輝度値を検知し、前記輝度値に基づいて前記内視鏡の汚染度を決定し、記信号から第１画像を生成し、前期第１画像に対して画像処理を行い、前記付着物による汚染部分を強調した第２画像を生成し、二値化処理により前記付着物を強調した前記第２画像を生成し、さらに、前記第１画像または前記第２画像の少なくとも１つを用いて作成された推論モデルを用いて、前記汚染度を決定することを特徴とする内視鏡汚れ検知装置。

【0008】

本発明の一態様の制御装置は、内視鏡の再生処理の実行を制御するプロセッサを有し、前記プロセッサは、前記内視鏡表面に付着した付着物が発する蛍光を撮像素子から信号を取得し、前記信号に基づいて前記内視鏡の汚染度を検知し、
前記汚染度が所定値未満の場合に、内視鏡リプロセッサに第１プログラブを実行させ、前記汚染度が前記所定値以上の場合に、前記第１プログラムよりも処理レベルの高い第プログラムを実行させる。

【0009】

本発明の一態様の内視鏡汚れ検知方法は、内視鏡に特定波長の光を照射し、
前記内視鏡の表面に付着した付着物が発する蛍光を受光し、受光した前記蛍光に基づいて前記内視鏡の汚染度を決定し、前記汚染度が所定値未満の場合に、内視鏡リプロセッサに第１処理を実行させ、前記汚染度が前記所定値以上の場合に、前記第１処理よりよりも処理レベルの高い第２処理を実行させる。
本発明の他の態様による内視鏡汚れ検知方法は、内視鏡に特定波長の光を照射し、前記内視鏡の表面に付着した付着物が発する蛍光を受光し、受光した前記蛍光に基づいて前記内視鏡の汚染度を決定し、前記内視鏡は、回動可能な起上台を先端に有しており、前記起上台の回転角度が第１の角度のときに前記特定波長の光を照射し、前記起上台の回転角度が第１の角度とは異なる第２の角度のときに前記特定波長の光を照射する。

【発明の効果】

【0010】

本発明は、煩雑な作業の必要のない、内視鏡の汚れを検知する内視鏡汚れ検知装置、制御装置及び内視鏡汚れ検知方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態に関わる内視鏡汚れ検知装置の斜視図である。

【図2】第１の実施形態に関わる、光源からの被写体への光路と、被写体からの蛍光を受ける撮像光学系の構成を示す図である。

【図3】第１の実施形態に関わる、励起フィルタ、ダイクロイックミラー及び吸収フィルタの波長特性を示す表である。

【図4】第１の実施形態に関わる、内視鏡汚れ検知装置のプロセッサの機能ブロックを含む構成図である。

【図5】第１の実施形態に関わる、内視鏡の挿入部の先端部の汚れを検知するときの汚れ検知装置と、先端部の配置を説明するための図である。

【図6】第１の実施形態の変形例に関わる、内視鏡汚れ検知装置のプロセッサの機能ブロックを含む構成図である。

【図7】第１の実施形態の変形例に関わる、推論部に含まれるニューラルネットワークの構成例を示す図である。

【図8】第１の実施形態の変形例に関わる、推論部の変形例に関わる他のニューラルネットワークの構成例を示す図である。

【図9】第１の実施形態の変形例に関わる、ニューラルネットワークが、入力された画像データから、汚れ領域を示す画像データを出力することを説明するための図である。

【図10】第２の実施形態に関わる汚れ検知装置の把持部側から見た斜視図である。

【図11】第２の実施形態に関わる内視鏡汚れ検知装置のカバーの底面側から見た斜視図である。

【図12】第２の実施形態の内視鏡汚れ検知装置の使用方法を説明するための図である。

【図13】第３の実施形態に関わる内視鏡汚れ検知装置の斜視図である。

【図14】第３の実施形態に関わる内視鏡汚れ検知装置の側面図である。

【図15】第４の実施形態に関わる汚れ検知装置の斜視図である。

【図16】第５の実施形態に関わる、内視鏡汚れ検知機能を有する内視鏡リプロセッサの斜視図である。

【図17】第５の実施形態に関わる、内視鏡リプロセッサの処理槽の側面部の斜視図である。

【図18】第５の実施形態の変形例に関わる、対物光学系と被写体間の撮像距離を調整する距離調整機構を示す処理槽の側面部の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態につき、図面を用いて説明する。

【0013】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に関わる内視鏡汚れ検知装置の斜視図である。内視鏡汚れ検知装置１（以下、「汚れ検知装置１」という。）は、使用後の内視鏡の表面に付着した付着物（汚れ）を検知する装置であり、内視鏡の汚れを確認する者（以下、「ユーザー」という。）が、手で把持して使用するハンディタイプである。汚れ検知装置１は、ハウジング１１内に、対物光学系１２と、光源１３と、光分割器１４と、撮像素子１５と、制御基板１６とを有している。ハウジング１１は、図１では円筒形状を有しているが、本発明はこれに限定されずユーザーが手で把持し易い形状であればよい。把持部１１ａは、ハウジング１１の基端側部分である。ハウジング１１の外表面には、操作ボタン１７と、出力部としての表示器１８が設けられている。

【0014】

ハウジング１１の材質は特に限定されないが、例えば樹脂、金属、セラミクスを用いることができる。ハウジング１１の先端には、ハウジング１１の長手軸において先端方向に突出する延出部１１ｂが設けられている。延出部１１ｂは、ハウジング１１の先端部から所定の長さだけ延出している。ハウジング１１の先端面１１ｃは、開口である観察窓１１ｄを有している。観察窓１１ｄの後側には撮像素子１５が配設されている。ハウジング１１は、焦点のあった被写体像を撮像素子１５の撮像面上に結像させるための位置決め部材を有していてもよい。位置決め部材として、図１、図５に例示する延出部１１ｂを用いることができる。延出部１１ｂは着脱可能であっても良いし、観察対象や目的に応じて複数種類の延出部１１ｂの中から適切な形状のものに付け替えても良い。また、汚れ検知装置１は位置決め部材の代わりに照準器またはオートフォーカス機能を備えていてもよい。

【0015】

対物光学系１２は、観察窓１１ｄの後側に配置されている。後述する図５に示すように、例えば、ユーザーが内視鏡９の挿入部の先端部ＤＥを内視鏡リプロセッサの処理槽の底面Ｓにおいて、延出部１１ｂの先端を処理槽の底面Ｓに当てて、観察窓１１ｄを挿入部の先端部ＤＥに向けると、対物光学系１２を通った先端部からの光は、先端部ＤＥに照射される。先端部ＤＥからの蛍光により、撮像素子１５の撮像面上に先端部ＤＥの蛍光画像が結像する。すなわち、延出部１１ｂは、撮像素子１５の撮像面上に被写体像を結像させるための被写体と観察窓１１ｄとの間の距離を一定に調整する部材である。言い換えれば、延出部１１ｂは、観察窓１１ｄと内視鏡との間の距離を一定に調整する距離調整部材である。

【0016】

光源１３は、水銀ランプ等である。光源１３の光は、光照射光学系１３ａにより、光分割器１４に供給される。

【0017】

なお、ここでは、ハウジング１１内に光源１３が設けられているが、光源１３を外部の装置内に設け、光源１３の光を、図示しない光ファイバなどによりハウジング１１内の光分割器１４まで導くようにしてもよい。

【0018】

光分割器１４は、対物光学系１２の基端側に配置されている。光分割器１４は、後述するように、内視鏡の表面（具体的には、挿入部の先端部の表面）に付着した汚物（付着物）に所定の波長を照射し、汚物の励起光を撮像素子１５へ照射するように、光を分割する複数の光学素子を含む。

【0019】

撮像素子１５は、ＣＭＯＳエリアイメージセンサなどである。受光部としての撮像素子１５は、光分割器１４の基端側に配置されている。

【0020】

制御基板１６は、プロセッサ１９及び各種回路を有する制御装置である。

【0021】

以上の説明のように、内視鏡汚れ検知装置１は、内視鏡に特定波長の光を照射する光源１３と、前記内視鏡表面に付着した付着物が発する蛍光を受光する撮像素子１５と、プロセッサ１９を有する制御装置１６（制御基板）と、を備える。

【0022】

プロセッサ１９は、操作ボタン１７が押下されると、そのボタン操作に応じて、光源１３を駆動すると共に、撮像素子１５を駆動し、撮像信号を受信して、画像を生成し、所定の画像処理を行う。さらに、プロセッサ１９は、所定の画像処理の結果に応じた出力信号を生成して表示器１８に出力する。プロセッサ１９の構成については後述する。

【0023】

図２は、光源からの被写体への光路と、被写体からの蛍光を受ける撮像光学系の構成を示す図である。光源１３からの光は、光照射光学系１３ａを通して励起フィルタ２１に出射される。励起フィルタ２１を通った光は、光分割器１４に入射する。光分割器１４は、ダイクロイックミラー２２を有する。ダイクロイックミラー２２は、励起フィルタ２１からの光を、対物光学系１２へ向けて反射するように、光分割器１４内に配置されている。ここでは、励起フィルタ２１を通った光を、直角に折り曲げて対物光学系１２へ出射するように、ダイクロイックミラー２２は、配置されている。

【0024】

対物光学系１２に入射した光は、観察窓１１ｄから出射され、被検体に照射される。よって、光源１３と、励起フィルタ２１と、ダイクロイックミラー２２は、内視鏡に特定波長の光を照射する光照射部あるいは光照射器を構成する。後述するように、被写体に照射された光は、被写体に蛍光を生じさせるための励起光として機能し、その励起光が、被写体から出射し、観察窓１１ｄを通して対物光学系１２に入射する。

【0025】

蛍光は、対物光学系１２を通ってダイクロイックミラー２２に入射する。蛍光は、ダイクロイックミラー２２を透過して、吸収フィルタ２３入射する。蛍光は、吸収フィルタ２３を透過して、撮像素子１５の撮像面に照射される。よって、ダイクロイックミラー２２と、吸収フィルタ２３と、撮像素子１５は、内視鏡の表面に付着した汚物が発する蛍光を受光する受光部を構成する。

【0026】

ここで、各光学素子の光学特性について説明する。本実施形態では、励起光として、汚物の主成分である生体組織を利用する。生体組織としては内視鏡の挿入先や被検体の病状に応じてさまざまであるが、例えば、赤血球または胆汁が挙げられる。赤血球の場合、赤血球に含まれるヘモグロビンが自家蛍光する波長を利用する。胆汁の場合、胆汁に含まれるヘム、または、ビリルビンもしくは胆汁色素などのヘム代謝物が自家蛍光する波長を利用する。すなわち、本実施形態は、使用後の内視鏡の外表面に付着している汚物含有物の自家蛍光を検出する。言い換えると、蛍光マーカーを用いずに汚れを光らせる。そのため、各フィルタは、次のような特性を有する。

【0027】

図３は、励起フィルタ２１、ダイクロイックミラー２２及び吸収フィルタ２３の波長特性を示す表である。例えば、図３の例１によれば、励起フィルタ２１は、波長が３６０ｎｍ～３７０ｎｍの光を透過して励起光を生成する特性を有し、ダイクロイックミラー２２は、励起フィルタで生成された励起光のうち波長が４００ｎｍ未満の光を反射し、波長が４００ｎｍ以上の光を透過する特性を有し、吸収フィルタ２３は、汚物から発せられた自家蛍光のうち波長が４２０ｎｍ～４６０ｎｍの光だけを透過する特性を有するように、各光学素子が光学特性を有すれば、励起光として例えば３６５ｎｍの照明光を照射し、撮像素子１５は、被写体の自家蛍光の画像を撮像することができる。例１では、内視鏡に照射する光の特定波長は、３６０ｎｍ以上の波長である。

【0028】

あるいは、図３の例２によれば、励起フィルタ２１は、波長が４６０ｎｍ～４９５ｎｍの光を透過して励起光を生成する特性を有し、ダイクロイックミラー２２は、励起フィルタで生成された励起光のうち波長が５０５ｎｍ未満の光を反射し、波長が５０５ｎｍ以上の光を透過する特性を有し、吸収フィルタ２３は、汚物から発せられた自家蛍光のうち波長が５１０ｎｍ～５５０ｎｍの光だけを透過する特性を有するように、各光学素子が光学特性を有すれば、励起光として例えば４９０ｎｍの照明光を照射し、撮像素子１５は、被写体の自家蛍光の画像を撮像することができる。例２では、内視鏡に照射する光の特定波長は、４６０ｎｍ以上の波長であり、励起フィルタ２１は、波長４６０ｎｍ以上の光を透過し、ダイクロイックミラー２２は、波長が５０５ｎｍ未満の光を反射し、５０５ｎｍ以上の光を透過し、吸収フィルタ２３は、波長５１０ｎｍ～５５０ｎｍの光を透過する。

【0029】

また、図３の例３によれば、励起フィルタ２１は、波長が５３０ｎｍ～５５０ｎｍの光を透過して励起光を生成する特性を有し、ダイクロイックミラー２２は、励起フィルタで生成された励起光のうち波長が５７０ｎｍ未満の光を反射し、波長が５７０ｎｍ以上の光を透過する特性を有し、吸収フィルタ２３は、汚物から発せられた自家蛍光のうち波長が５７５ｎｍ～６２５ｎｍの光だけを透過する特性を有するように、各光学素子が光学特性を有すれば、励起光として例えば５４６ｎｍの照明光を照射し、撮像素子１５は、被写体の自家蛍光の画像を撮像することができる。例３では、内視鏡に照射する光の特定波長は、５３０ｎｍ以上の波長であり、励起フィルタ２１は、波長５３０ｎｍ以上の光を透過し、ダイクロイックミラー２２は、波長が５７０ｎｍ未満の光を反射し、５７０ｎｍ以上の光を透過し、吸収フィルタ２３は、波長５７５ｎｍ～６２５ｎｍの光を透過する。

【0030】

出願人の行った実験によれば、ヘモグロビン及び胆汁は、特定の波長以上の光を、励起光として照射すると自家蛍光を生じさせることが判明した。特定波長は好ましくは波長３６０ｎｍ以上の励起光を含み、より好ましくは波長４６０ｎｍ以上の励起光を含む。特に、４９０ｎｍ又は５４６ｎｍの波長の光を含んでいると、ヘモグロビン及び胆汁は、強く自家蛍光を発し易い、すなわち励起し易く、撮像素子１５は、細かな汚れを識別可能に撮像していた。

【0031】

なお、ダイクロイックミラー２２に代えて、石英ガラスを用いてもよい。石英ガラスは、励起光を反射し、４００ｎｍ以上から７００ｎｍ以下の波長の光を透過するので、より広い範囲の波長を撮像素子１５へ当てることができる。

【0032】

図４は、本実施形態に関わる内視鏡汚れ検知装置のプロセッサ１９の機能ブロックを含む構成図である。なお、図４は、撮像素子１５からの撮像信号の処理に関する部分のみを示している。プロセッサ１９は、画像形成部１９ａと、画像処理部１９ｂと、出力処理部１９ｃとを含む。

【0033】

プロセッサ１９は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含み、ＲＯＭに格納されたソフトウエアプログラムを読み出してＲＡＭに展開して実行することにより、画像形成部１９ａ等の各部の機能を実現する。

【0034】

なお、プロセッサ１９は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＧａｔｅＡｒｒａｙ）などの半導体装置、電子回路などにより構成し、画像形成部１９ａ等の各部の機能を回路により実現するようにしてもよい。

【0035】

撮像信号取得部１６ａは、撮像素子１５からの撮像信号を取得して、プロセッサ１９へ出力する入力回路であり、制御基板１６に含まれる。

【0036】

画像形成部１９ａは、撮像信号取得部１６ａからの第１の画像の撮像信号に基づいて、撮像素子１５の撮像面に形成された被写体からの蛍光の画像（第２の画像）を形成する。すなわち、画像形成部１９ａは、受光した蛍光から蛍光画像を形成する。

【0037】

画像処理部１９ｂは、画像形成部１９ａにおいて形成された複数の画素からなる蛍光画像に対して、所定の画像処理、ここでは、第１の画像の複数の画素の輝度値を検知する二値化処理を施し、二値化画像を生成する。二値化処理は、予め設定された閾値ＴＨと各画素の輝度値とを比較して、画像形成部１９ａにおいて形成された画像（第１画像）から、輝度値が閾値ＴＨ以上の画素のみの蛍光画像（第２画像）を生成する。後述するように、二値化画像である第２画像は、汚物による汚染部分を示す画像である。汚染部分は血液または胆汁を含む。よって、画像処理部１９ｂは、蛍光画像（第１画像）に対して画像処理を行い、汚物による汚染部分を強調した画像（第２画像）を形成する。

【0038】

出力処理部１９ｃは、画像処理部１９ｂからの二値化画像に基づいて、出力信号ＩＳを生成して、表示器１８へ出力する回路を含む。なお、後述するように、出力処理部１９ｃは、二値化画像の画像データを出力するようにしてもよい。よって、画像処理部１９ｂ及び出力処理部１９ｃは、汚染部分を強調した画像（第２画像）を出力する出力部を構成する。

【0039】

すなわち、操作ボタン１７が押下されると、制御基板１６上に設けられた撮像素子１５を駆動する駆動回路が動作して、撮像素子１５を駆動する駆動信号を生成する。撮像信号取得部１６ａは、撮像素子１５からの第１の画像の撮像信号を取得する。撮像信号取得部１６ａは、撮像素子１５からの第１画像の撮像信号を受信すると、撮像信号を画像形成部１９ａへ供給する。プロセッサ１９の画像処理部１９ｂは、第１画像の撮像信号に対して、２値化処理を施し、２値化画像（第２画像）の画像信号を出力処理部１９ｃへ出力する。

【0040】

プロセッサ１９の出力処理部１９ｃは、二値化画像に基づいて、内視鏡の、汚れの有無、又は、汚れの程度（以下、「汚染度」という。）を決定し、汚染度を示す出力信号ＩＳを生成して、表示器１８へ出力する。すなわち、出力処理部１９ｃは、二値化画像から内視鏡の汚染度を決定する汚染度決定部を構成する。なお、本実施形態では、出力信号ＩＳは、表示器１８においてメッセージで表示するための信号であるが、表示器１８に代えて、ブザーなどの音出力装置により所定の音を出力するための信号でもよい。

【0041】

汚れの検知結果信号としての出力信号ＩＳは、汚染度を示す信号である。例えば、出力信号ＩＳは、輝度値が所定の閾値ＴＨ以上の画素の有無を示すメッセージ、あるいは、輝度値が所定の閾値ＴＨ以上の画素数の全画素数に対する割合から、汚染度を、小、中、大などの指標によって示す信号である。

【0042】

画素の輝度値が０から２５５の範囲の場合、例えば所定の閾値ＴＨは、７０である。輝度値の計算は、ＲＧＢ値を次の式より算出する。

【0043】

輝度 = Ｒ＊０．２１＋Ｇ＊０．７２＋Ｂ＊０．０７ ・・・（式）

【0044】

例えば、輝度値が所定の閾値ＴＨ以上の画素が画像内になければ、出力処理部１９ｃは、「ひどい汚れは無」等の表示メッセージを生成して、表示器１８に表示する。輝度値が所定の閾値ＴＨ以上の画素数が所定数以上あるときは、出力処理部１９ｃは、「汚れています。汚染度は、大です」等の表示メッセージを生成して、表示器１８に表示する。例えば、全画素数に対する、輝度値が所定の閾値ＴＨ以上の画素数の割合が０．０５以下のときは、「汚染度」は「小」とし、全画素数に対する、輝度値が所定の閾値ＴＨ以上の画素数の割合が０．３以上のときは、「汚染度」は「大」とされる。この場合、輝度値が所定の閾値ＴＨ以上の画素数は、蛍光画像中における面積に比例する。

【0045】

（作用）
上述した汚れ検知装置１の作用について説明する。図５は、内視鏡９の挿入部の先端部の汚れを検知するときの汚れ検知装置１と、先端部の配置を説明するための図である。なお、図５において、Ｋは、先端部ＤＥ内に設けられた起上台を示す。

【0046】

例えば、ユーザーは、内視鏡リプロセッサの処理槽の底面Ｓに先端部ＤＥを置き、先端部ＤＥが観察窓１１ｄの撮像範囲Ｒ内に入るように延出部１１ｂの先端を底面Ｓに当接する。その状態で、ユーザーが操作ボタン１７を押すと、光源１３からの所定の波長の励起光が観察窓１１ｄから出射される。もしも、ヘモグロビンを含む汚物が先端部ＤＥの表面に付着していると、先端部ＤＥに当たった励起光により汚物から蛍光が発生する。

【0047】

蛍光は、観察窓１１ｄから対物光学系１２、ダイクロイックミラー２２及び吸収フィルタ２３を通して撮像素子１５に入射する。その結果、撮像素子１５は、先端部ＤＥの蛍光画像の撮像信号を出力する。

【0048】

画像処理部１９ｂは、蛍光画像から２値化画像を生成する。２値化処理された蛍光画像に基づいて、出力処理部１９ｃは、出力信号ＩＳを生成して表示器１８へ出力する。

【0049】

ユーザーは、表示器１８に表示された、内視鏡の汚染度を見て、内視鏡リプロセッサによる再生処理における再生処理時間を設定することができる。例えば、汚れが酷くなければ、ユーザーは、再生処理時間を通常の設定時間に設定し、汚れが酷ければ、再生処理時間を、通常の設定時間より長めに設定する。また、ユーザーは汚れが酷ければ、気液二相流などの特殊洗浄を洗浄メニューに加える、洗剤の種類を酵素入りのものに変更することも可能である。

【0050】

なお、ここでは、二値化処理により得られた画像に基づいて汚染度が出力され、表示器１８に表示されているが、上述したように、輝度値が閾値ＴＨ以上の画素の輝度値のレベルに応じて、汚染度を出力するようにしてもよい。

【0051】

例えば、画像処理部１９ｂは、輝度値が閾値ＴＨ以上の画像を生成し、各画素の輝度値のレベルに応じて、汚染度の「大」、「中」、「小」を決定する。すなわち、二値化画像中の輝度値が閾値ＴＨ以上の画素の有無及び画素数からだけでなく、その蛍光画像に含まれる各画素の輝度値レベルも考慮して、汚染度を出力するようにしてもよい。汚れが乾燥すると、汚れに含まれるヘモグロビンなどの濃度が高まるため、輝度値レベルに応じて、汚染度を決定することができる。

【0052】

さらになお、二値化画像中の、輝度値が閾値ＴＨ以上の画素数ではなく、二値化画像中における、閾値ＹＨ以上の画素の塊の数に応じて、汚染度の「大」、「中」、「小」を決定するようにしてもよい。

【0053】

なお、二値化画像中の、閾値ＴＨ以上の輝度値の画素数に加えて、二値化画像中の、閾値ＴＨ以上の画素の塊の数も考慮して、汚染度の「大」、「中」、「小」を決定するようにしてもよい。

【0054】

さらになお、ここでは、検査結果は、汚れ検知装置１に設けられた表示器１８にメッセージで表示されるが、図３において点線で示すように、汚れ検知装置１に送信器１８ａを設け、出力信号ＩＳを、有線又は無線で送信する送信器１８ａを通して外部機器に送信するようにしてもよい。その場合、送信された出力信号ＩＳのメッセージは、送信器１８ａから外部機器であるパーソナルコンピュータ等（以下、「ＰＣ」という。）により受信され、ＰＣのモニタに表示される。よって、ユーザーは、モニタに表示されたメッセージにより、内視鏡の汚れ具合を知って、内視鏡リプロセッサの洗浄時間などをセットすることができる。外部機器としては、内視鏡リプロセッサでもよく、その場合、内視鏡リプロセッサの表示器に表示されたメッセージを見て、ユーザーは、内視鏡リプロセッサの洗浄時間などをセットすることができる。

【0055】

さらになお、外部機器が内視鏡リプロセッサの場合、内視鏡リプロセッサは、受信した出力信号ＩＳに応じて、洗浄時間等を自動でセットするようにしてもよい。

【0056】

また、上述した例では、出力処理部１９ｃが二値化画像から、出力信号ＩＳとしてメッセージを生成しているが、汚れ検知装置１は、二値化画像の画像データを外部機器、例えばＰＣに送信し、その外部機器において、出力信号ＩＳとして二値化画像を、所定の色の画像、例えば赤色の画像でモニタに表示するようにしてもよい。すなわち、画像処理部１９ｂは、二値化処理により汚染部分を強調し、二値化処理において、輝度値が所定の閾値ＴＨ以上の画素は、第１の色（例えば赤色）で表示し、輝度値が所定の閾値ＴＨ未満の画素は第１の色とは異なる第２の色（例えば黒色）、の２階調となるよう蛍光画像を二値化画像に変換する。よって、出力処理部１９ｃは、送信器１８ａを通して二値化画像の画像データを外部機器へ出力する出力部を構成する。

【0057】

その場合、ユーザーは、そのモニタに表示された二値化画像を見て、汚染度を決定することができる。ユーザーは、その内視鏡の汚染度に応じた、内視鏡リプロセッサによる再生処理の処理時間を設定する。

【0058】

以上のように、上述した本実施形態によれば、煩雑な作業の必要のない、内視鏡の汚れを検知する内視鏡汚れ検知装置、内視鏡リプロセッサ及び内視鏡汚れ検知方法を提供することができる。

【0059】

内視鏡の挿入部の先端部ＤＥは、所定に軸回りに回動可能な起上台Ｋを有する場合もあり、その先端部ＤＥは複雑な形状で凹部を有する。起上台Ｋは、鉗子などの向きを変更するために用いられる。上述した実施形態の汚れ検知装置１によれば、複雑な形状の先端部ＤＥの汚染度をユーザーは簡単に確認することができる。

【0060】

起上台Ｋを有する先端部ＤＥの汚染度を決定するときは、起上台Ｋの回転角度が第１の角度のときに特定波長の光を照射して汚染度を決定すると共に、起上台Ｋの回転角度が第１の角度とは異なる第２の角度のときにも特定波長の光を照射して汚染度を決定する。複数の回転角度において汚染度を決定することによって、起上台Ｋの汚染度を確実に決定できる。

【0061】

なお、上述した実施形態の汚れ検知装置１は、スティック形状を有しているので、ユーザーは、汚れ検知装置１を未消毒の内視鏡に接触させることなく挿入部の所望の箇所に、励起光を当てて、その所望の箇所の汚れを確認することができる。

【0062】

また、上述した実施形態の汚れ検知装置１を用いれば、ユーザーは、内視鏡に接触することなく、内視鏡の挿入部の汚れを確認することができる。

【0063】

（変形例）
上述した第１の実施形態では、画像処理部１９ｂは、二値化処理により二値化画像を生成し、出力処理部１９ｃが二値化画像に基づく出力信号ＩＳを出力しているが、プロセッサ１９にディープラーニングを用いた推論部を設け、その推論部により、汚染度が推論されるようにしてもよい。

【0064】

図６は、本変形例に関わる内視鏡汚れ検知装置のプロセッサの機能ブロックを含む構成図である。図６では、画像処理部１９ｂと出力処理部１９ｃの間に、推論部１９ｄが設けられている。

【0065】

推論部１９ｄは、ディープラーニングを用いた推論モデルを用いた推論処理を行う。図７は、推論部１９ｄに含まれるニューラルネットワークの構成例を示す図である。推論モデルは、図７に示すニューラルネットワークを用いて生成される。ニューラルネットワークは、入力層３１と、隠れ層３２と、出力層３３を有している。入力層３１は、画像形成部１９ａからの画像データＧ１と、画像処理部１９ｂからの画像データＧ２とを入力するための画素数分の複数の入力ユニット３１ａを有している。隠れ層３２は、複数のノードを含む。出力層３３は、ここでは、４つの出力ユニット３３ａを有し、４つの出力ユニットの第１の出力ユニットが汚染度「大」の出力Ｄ１で、第２の出力ユニットが汚染度「小」の出力Ｄ２で、第３の出力ユニットが汚染度「有」の出力Ｄ３で、第４の出力ユニットが汚染度「無」の出力Ｄ４である。

【0066】

教師データとして、画像データＧ１，Ｇ２と、ラベルデータとしての４つの出力Ｄ１～Ｄ４を用い、大量の教師データをニューラルネットワークに与えて、隠れ層３２の複数のノード間の接続及び係数などの値を学習させることにより、ニューラルネットワークの学習モデルが生成される。例えばニューラルネットワークは、畳み込みニューラルネットワーク（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）である。

【0067】

推論部１９ｄは、上述するようにして生成された推論モデルを用いて、入力された２つの画像データから、各出力Ｄ１～Ｄ４の出力が生成される。すなわち、推論部１９ｄは、画像データＧ１及びＧ２を用いて作成された推論モデルを用いて、先端部ＤＥに付着した汚物による汚染度を推論する。

【0068】

なお、出力層３３が、汚れ領域を示す二値化画像の画像データを出力するようにしてもよい。図８は、推論部１９ｄの変形例に関わる他のニューラルネットワークの構成例を示す図である。図９は、ニューラルネットワークが、入力された画像データから、汚れ領域を示す画像データを出力することを説明するための図である。

【0069】

入力層３１には、画像形成部１９ａからの画像データＧ１が入力され、出力層３３は、画像データＧ１に基づいて汚れ領域ＤＡを含む画像を表示するための画像データＧ３を出力する。教師データとして、画像データＧ１と、ラベルデータとしての汚れ領域を含む二値化画像の画像データＧ３を用い、大量の教師データをニューラルネットワークに与えて、隠れ層３２の複数のノード間の接続及び係数などの値を学習させることにより、ニューラルネットワークの学習モデルが生成される。よって、本変形例では、画像処理部１９ｂの代わりに、推論部１９ｄが用いられ、画像形成部１９ａの出力が、推論部１９ｄに供給される。すなわち、推論部１９ｄは、汚物による汚染部分を強調した画像を形成する画像処理部を構成する。推論部１９ｄは、画像データＧ１を用いて作成された推論モデルを用いて、汚染部分の領域を示す画像を推論して生成する。出力処理部１９ｃは、推論部１９ｄにより推論された汚染部分の領域を示す画像の画像データを出力する。

【0070】

よって、このようにニューラルネットワークを用いることにより、図９に示すように、画像データＧ１を与えることにより、推論した汚れ領域ＤＡを含む画像の画像データが、推論部１９ｄから出力される。

【0071】

以上のように、本変形例によっても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0072】

（第２の実施形態）
第１の実施形態の汚れ検知装置は、スティック形状を有しているが、第２の実施形態の汚れ検知装置は、ドーム形状を有する。

【0073】

以下の説明において、第１の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略する。図１０と図１１は、第２の実施形態の汚れ検知装置１Ａの斜視図である。図１０は、第２の実施形態に関わる汚れ検知装置１Ａの把持部側から見た斜視図である。図１１は、第２の実施形態に関わる汚れ検知装置１Ａのカバーの底面側から見た斜視図である。汚れ検知装置１Ａは、内側に空間を有する半球形状のカバー４１と、把持部４２とを有する。把持部４２には、操作ボタン１７と表示器１８が設けられている。把持部４２内の空間には、光源１３、光照射光学系１３ａ、光分割器１４、対物光学系１２、励起フィルタ２１、ダイクロイックミラー２２、吸収フィルタ２３、撮像素子１５、制御基板１６が内蔵されている。図１０では、把持部４２に設けられた検知ユニット４３が一点鎖線で示されている。検知ユニット４３は、光源１３、光照射光学系１３ａ、光分割器１４、対物光学系１２、励起フィルタ２１、ダイクロイックミラー２２、吸収フィルタ２３、撮像素子１５及び制御基板１６を含む。さらに、無線送信器である送信器１８ａが把持部４２内に設けられていてもよい。

【0074】

カバー４１の一部には、切り欠き部４１ａが形成されている。後述するように、切り欠き部４１ａは、カバー４１を内視鏡の挿入部ＩＰの先端部ＤＥに被せたときに、挿入部ＩＰの外周部分がカバー４１にぶつからないようにするための避け部である。カバー４１の内側の頂点部分には、観察窓１１ｄが設けられている。

【0075】

観察窓１１ｄの後には対物光学系１２が配置されており、対物光学系１２の焦点が、半球形状のカバー４１の縁部４１ｂを含む仮想平面Ｐ上に略位置するように、対物光学系１２は構成されている。よって、後述するように、切り欠き部４１ａに挿入部ＩＰを嵌合させるようにし、先端部ＤＥを観察窓１１ｄの下方に位置させたときに、撮像素子１５の撮像面上に、先端部ＤＥの蛍光画像が結像する。

【0076】

図１２は、第２の実施形態の汚れ検知装置１Ａの使用方法を説明するための図である。ユーザーは、カバー４１の円形の縁部４１ｂを、例えばベッドサイド洗浄の際のシンクＳ、または内視鏡リプロセッサの処理槽の底面Ｓに当て、切り欠き部４１ａに内視鏡９の挿入部ＩＰが嵌合させることにより、観察窓１１ｄには、外光が入らないようにすることができる。その状態で、カバー４１は、簡易な暗室と同様に機能し、操作ボタン１７を操作すると、光源１３からの光は、励起光として先端部ＤＥに照射される。

【0077】

先端部ＤＥ上の汚物からの蛍光は、撮像素子１５の撮像面上で結像する。出力処理部１９ｃは、画像処理部１９ｂで生成された二値化画像から、出力信号ＩＳを表示器１８に出力する。汚れ検知装置１Ａを用いれば、内視鏡に接触することなく、ユーザーは、内視鏡の挿入部の汚れを確認することができる。

【0078】

なお、出力処理部１９ｃは、出力信号ＩＳを送信器１８ａから外部機器へ送信するようにしてもよい。例えば、出力信号ＩＳは、ＰＣへ送信され、ＰＣのモニタ上にメッセージが表示される。あるいは、出力信号ＩＳは、内視鏡リプロセッサへ送信され、洗浄時間などが、出力信号ＩＳに応じて自動的に設定される。

【0079】

なお、本実施形態の汚れ検知装置１Ａにおいても、第１の実施形態で説明したように、出力信号ＩＳとして二値化画像の蛍光画像の画像データを送信したり、検知ユニット４３のプロセッサ１９が、ディープラーニングを用いた推論モデルを用いた推論をしたりする推論部１９ｄを有するようにしてもよい。

【0080】

よって、第２の実施形態の汚れ検知装置１Ａによっても、上述した第１の実施形態の汚れ検知装置１と同様の効果を得ることができる。

【0081】

（第３の実施形態）
第１の実施形態の汚れ検知装置は、スティック形状を有しているが、第２の実施形態の汚れ検知装置は、ブック形状を有する。

【0082】

以下の説明において、第１及び第２の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略する。図１３は、第３の実施形態に関わる汚れ検知装置１Ｂの斜視図である。図１４は、第３の実施形態に関わる汚れ検知装置１Ｂの側面図である。図１３は、蓋を開いた状態の汚れ検知装置１Ｂの斜視図である。図１４は、検査対象である内視鏡９の挿入部ＩＰの先端部ＤＥを汚れ検知装置１Ｂにセットした状態を示す。

【0083】

汚れ検知装置１Ｂは、挿入部ＩＰの先端部ＤＥをセットするステージ５１と、蓋５２とを有する。ステージ５１は、板状の直方体形状を有し、上面に細長の溝部５１ａが形成されている。溝部５１ａには、挿入部ＩＰを固定するための固定溝５１ｂが、溝部５１ａの長手方向に沿って形成されている。ステージ５１と蓋５２は、２つのヒンジ部材５３によって、蓋５２がステージ５１に対して開閉できるようになっている。

【0084】

蓋５２も、板状の直方体形状を有し、下面には、観察窓１１ｄが形成されている。観察窓１１ｄの後側には、第１の実施形態において説明した対物光学系１２、光源１３、光照射光学系１３ａ、光分割器１４、対物光学系１２、励起フィルタ２１、ダイクロイックミラー２２、吸収フィルタ２３、撮像素子１５、制御基板１６、送信器１８ａが内蔵されている。図１３及び図１４においても、蓋５２に設けられた検知ユニット４３が一点鎖線で示されている。検知ユニット４３は、対物光学系１２、光源１３、光照射光学系１３ａ、光分割器１４、対物光学系１２、励起フィルタ２１、ダイクロイックミラー２２、吸収フィルタ２３、撮像素子１５及び制御基板１６を含む。さらに、無線送信器である送信器１８ａが蓋５２内に設けられていてもよい。

【0085】

また、蓋５２の上面には、操作ボタン１７及び表示器１８が設けられている。図１４に示すように、ユーザーがステージ５１の固定溝５１ｂに内視鏡の挿入部ＩＰの先端部ＤＥが嵌合するように配置し、蓋５２をステージ５１に対して閉じると、蓋５２で覆われた溝部５１ａは簡易な暗室と機能し、観察窓１１ｄには、外光が入らないようにすることができる。その状態で、操作ボタン１７を操作すると、光源１３からの光は、観察窓１１ｄから励起光として先端部ＤＥに照射される。

【0086】

溝部５１ａに使用された内視鏡が置かれるが、蓋５２を開ければ、ユーザーが溝部５１ａを簡単に掃除することができる。

【0087】

なお、溝部５１ａあるいは固定溝５１ｂに、位置決め用の突起部５１ｃ（二点鎖線で示す）を設ければ、挿入部ＩＰの長手方向における先端部ＤＥを適切な位置に配置させることができる。すなわち、突起部５１ｃにより、ユーザーは、挿入部ＩＰの位置決めをし易い。

【0088】

先端部ＤＥからの蛍光は、撮像素子１５の撮像面上で結像する。出力処理部１９ｃは、画像処理部１９ｂで生成された二値化画像に基づいて、出力信号ＩＳを生成して表示器１８に出力する。

【0089】

なお、挿入部ＩＰ及び先端部ＤＥの外径の違いなどに応じて、蛍光画像が撮像素子１５の撮像面上に適切に結像するように、被写体である内視鏡と、照射部又は受光部との間の撮像距離を調整する距離調整機構を有していてもよい。図１４において、距離調整部としての距離調整機構５４は、対物光学系１２の少なくとも１つのレンズあるいは受光部である撮像素子１５を、対物光学系１２の光軸方向に沿って自動であるいは手動で移動させる。距離調整機構５４は、例えば、モータ、ギヤ、ラックピニオン機構により構成することができる。手動調整の距離調整機構５４は、図示しない操作スイッチをユーザーが操作することにより、レンズなどが動く。自動調整の距離調整機構５４は、図示しない距離センサにより先端部ＤＥまでの距離が測定され、測定された距離に基づいて、レンズなどが動く。

【0090】

また、出力処理部１９ｃは、出力信号ＩＳを送信器１８ａから外部機器へ送信するようにしてもよい。例えば、出力信号ＩＳは、ＰＣへ送信され、ＰＣのモニタ上にメッセージが表示される。あるいは、出力信号ＩＳは、内視鏡リプロセッサへ送信され、洗浄時間などが、出力信号ＩＳに応じて自動的に設定される。

【0091】

さらになお、本実施形態の汚れ検知装置１Ｂにおいても、第１の実施形態で説明したように、出力信号ＩＳとして蛍光画像の画像データを送信したり、検知ユニット４３のプロセッサ１９が、ディープラーニングを用いた推論モデルを用いた推論をしたりするようにしてもよい。

【0092】

よって、第３の実施形態の汚れ検知装置１Ｂによっても、上述した第１の実施形態の汚れ検知装置１と同様の効果を得ることができる。

【0093】

（第４の実施形態）
第１の実施形態の汚れ検知装置は、スティック形状を有しているが、第４の実施形態の汚れ検知装置は、ボックス形状を有する。

【0094】

以下の説明において、第１及び第２の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略する。図１５は、第４の実施形態に関わる汚れ検知装置１Ｃの斜視図である。汚れ検知装置１Ｃは、直方体形状のハウジング６１と、ハウジング６１の一側面に形成された開口６１ａと、ハウジング６１の上面に設けられた操作ボタン１７及び表示器１８とを有している。

【0095】

汚れ検知装置１Ｃは、開口６１ａに連通する筒状部材６２が内蔵されている。筒状部材６２は、挿入部ＩＰの先端部ＤＥが遊嵌状態で挿入可能な内径を有し、底部６２ａを有する。図１５において、二点鎖線の矢印ＩＤで示すように、内視鏡９の挿入部ＩＰの先端部ＤＥは、開口６１ａから筒状部材６２の内部へ挿入可能である。

【0096】

筒状部材６２は、その内周面上に、開口である観察窓１１ｄを有している。観察窓１１ｄは、挿入部ＩＰが筒状部材６２内に挿入されて、先端部ＤＥが筒状部材６２の底部６２ａに当たったときに、先端部ＤＥを撮像素子１５により撮像可能な位置に設けられている。

【0097】

図１５に示すように、ユーザーが開口６１ａから筒状部材６２の内部へ内視鏡の挿入部ＩＰの先端部ＤＥを挿入し、操作ボタン１７を操作すると、光源１３からの光は、観察窓１１ｄから励起光として先端部ＤＥに照射される。このとき、筒状部材６２の内部は、暗室として機能する。挿入部ＩＰの先端部ＤＥを開口６１ａから挿入したとき、筒状部材６２の底部６２ａに当たるので、ユーザーは、先端部ＤＥの位置決めがし易い。

【0098】

先端部ＤＥからの蛍光は、撮像素子１５の撮像面上で結像する。出力処理部１９ｃは、画像処理部１９ｂで生成された二値化画像から、出力信号ＩＳを表示器１８に出力する。

【0099】

なお、本実施形態においても、上述した第３の実施形態と同様に、挿入部ＩＰ及び先端部ＤＥの外径の違いなどに応じて、蛍光画像が撮像素子１５の撮像面上に適切に結像するように、対物光学系１２と被写体間の撮像距離を調整する距離調整機構を有していてもよい。

【0100】

また、出力処理部１９ｃは、出力信号ＩＳを送信器１８ａから外部機器へ送信するようにしてもよい。例えば、出力信号ＩＳは、ＰＣへ送信され、ＰＣのモニタ上にメッセージが表示される。あるいは、出力信号ＩＳは、内視鏡リプロセッサへ送信され、洗浄時間などが、出力信号ＩＳに応じて自動的に設定される。

【0101】

さらになお、本実施形態の汚れ検知装置１Ｃにおいても、第１の実施形態で説明したように、出力信号ＩＳとして蛍光画像の画像データを送信したり、検知ユニット４３のプロセッサ１９が、ディープラーニングを用いた推論モデルを用いた推論をしたりするようにしてもよい。

【0102】

よって、第４の実施形態の汚れ検知装置１Ｃによっても、上述した第１の実施形態の汚れ検知装置１と同様の効果を得ることができる。

【0103】

（第５の実施形態）
第１から第４の実施形態の内視鏡汚れ検知装置は、所謂可搬型であるが、第５の実施形態の内視鏡汚れ検知装置は、内視鏡リプロセッサ１Ｄに内蔵される。すなわち、第５の実施形態の内視鏡リプロセッサ１Ｄは、内視鏡汚れ検知機能を有する。

【0104】

以下の説明において、第１～第４の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付して説明は省略する。図１６は、第５の実施形態に関わる、内視鏡汚れ検知機能を有する内視鏡リプロセッサ１Ｄの斜視図である。内視鏡リプロセッサ１Ｄは、汚染された内視鏡、及び、内視鏡の部品又は付属品、等の再生処理を行う装置である。ここでいう再生処理とは、特に限定されるものではなく、水によるすすぎ、有機物等の汚れを落とす洗浄、所定の微生物を無効化する消毒、全ての微生物を排除、もしくは、死滅させる滅菌、又は、これらの組み合わせのいずれであってもよい。また、内視鏡リプロセッサ１Ｄを管状の医療機器であるダイレータ、または内視鏡シースなどの再生処理に用いることもできる。

【0105】

本実施形態では、内視鏡リプロセッサ１Ｄは、透過部を有するトップカバー７１及びリプロセッサ本体８１を有する。トップカバー７１は、裏面がリプロセッサ本体８１の処理槽８２に対向するように配置される。トップカバー７１は、ヒンジ７１ａを中心とした回転によって処理槽８２に対して開閉可能である。すなわち、トップカバー７１は、一端がヒンジ７１ａによりリプロセッサ本体８１に接続され、他端が一端を中心に回転する。トップカバー７１は、パッキン７２ａが設けられたカバー枠７２を有する。閉状態になると、トップカバー７１は、処理槽８２を覆う。トップカバー７１は、指掛け部７３を有する。

【0106】

指掛け部７３は、金属又は樹脂等を材質として構成される。指掛け部７３は、ユーザーが手指を掛けることができるように、トップカバー７１の他端側に連設される。指掛け部７３の内側には、留め具７３ａが設けられる。

【0107】

リプロセッサ本体８１は、処理槽８２、ロック部８３、表示部８４、操作部８５、給水ホース接続口８６、各種コネクタ８７、各種ノズル８８、水位計８９、通信部９０、及び制御部９１をさらに有する。

【0108】

処理槽８２は、内視鏡に再生処理を行う場所である再生処理部である。処理槽８２の底面Ｓには、循環口８２ａが設けられている。

【0109】

ロック部８３は、リプロセッサ本体８１の上部の他端側に設けられる。ロック部８３は、制御部９１の制御の下、留め具７３ａを係止し、又は、留め具７３ａの係止を解除する。ロック部８３が留め具７３ａを係止すると、トップカバー７１は、閉状態でロックされる。ロック部８３をフットパネル９２に連結することで、フットパネル９２への操作によって、留め具７３ａの係止を解除できるようにしてもよい。

【0110】

表示部８４は、リプロセッサ本体８１上部の他端側の隅部に設けられる。表示部８４は、表示パネルを有し、制御部９１の制御の下、ユーザーに各種の通知を行う。操作部８５は、指示入力ボタンを有し、ユーザーは、操作部８５によって内視鏡リプロセッサ１Ｄに各種の指示入力を可能である。給水ホース接続口８６は、図示しない給水チューブを介して水道栓と接続される。

【0111】

通信部９０は、制御部９１と接続され、制御部９１の制御の下、有線又は無線によって外部装置、例えばパーソナルコンピュータとネットワークを介して通信できるように構成されている。

【0112】

制御部９１は、内視鏡リプロセッサ１Ｄ内の各部を制御して、内視鏡の再生処理の実行を制御する。制御部９１は、プロセッサ１９Ｄ及びメモリを有し、メモリに記憶された各種プログラムを実行可能である。制御部９１の機能は、メモリに記憶されたプログラムを読み込んで実行することによって、内視鏡リプロセッサ１Ｄの洗浄等の機能が実現される。

【0113】

使用された内視鏡は、内視鏡を保持する専用の保持網（図示せず）に保持されて、処理槽８２内に設置される。具体的には、内視鏡は、挿入部及びケーブルが保持網内に巻かれるようにして保持される。内視鏡は、操作部、挿入部及びケーブルなどが処理槽８２内において所定の位置になるように、所定の姿勢及び形状で保持網に係止される。保持網は、例えば金属又は樹脂を材質とし、処理槽８２の底部に取り付けられる。そして、内視鏡を保持する保持網が処理槽８２にセットされて、内視鏡は、処理槽８２内において洗浄等される。

【0114】

処理槽８２の側面８２ｂには、観察窓８２ｃが設けられている。観察窓８２ｃは、第１の実施形態の観察窓１１ｄと同じ機能を有する。

【0115】

図１７は、本実施形態に関わる、内視鏡リプロセッサ１Ｄの処理槽８２の側面部の斜視図である。図１７に示すように、側面８２ｂは、各種ノズル８８等が設けられたテラス部８２ｄと、処理槽８２の底面Ｓとの間を繋ぐ壁部である。観察窓８２ｃの後ろ側には、検知ユニット４３が配設されている。検知ユニット４３は、光源１３、光照射光学系１３ａ、光分割器１４、対物光学系１２、励起フィルタ２１、ダイクロイックミラー２２、吸収フィルタ２３、撮像素子１５及び制御基板１６を含む。検知ユニット４３の動作は、制御部９１により制御される。

【0116】

すなわち、第１の実施形態における汚れ検知装置１（表示器１８を除く）が、内視鏡リプロセッサ１Ｄに内蔵されている。そして、処理槽８２内に向けて特定波長の光を照射する照射部及び蛍光を受光する受光部の観察窓８２ｃが、内視鏡リプロセッサ１Ｄの処理槽８２の側面８２ｂに設けられている。

【0117】

なお、観察窓８２ｃは、内視鏡９を保持する保持網が処理槽８２にセットされたときに、挿入部ＩＰの先端部ＤＥ（二点鎖線で示す）が撮像素子１５により撮像される位置に設けてもよい。

【0118】

ユーザーは、内視鏡リプロセッサ１Ｄによる内視鏡９の再生処理を行う前に、観察窓８２ｃの近傍に内視鏡の先端部ＤＥを位置させ、先端部ＤＥの蛍光画像を取得して、先端部ＤＥの汚染度を検知ユニット４３に決定させる。具体的には、ユーザーは、観察窓８２ｃの近傍に内視鏡の先端部ＤＥを位置させて、操作部８５に対して所定の操作をして、制御部９１により検知ユニット４３を動作させる。検知ユニット４３は、光源１３からの光を観察窓８２ｃから励起光として先端部ＤＥに照射し、先端部ＤＥからの蛍光が、撮像素子１５の撮像面上に結像される。画像処理部１９ｂで生成された二値化画像から、出力処理部１９ｃは、出力信号ＩＳを制御部９１に出力する。出力信号ＩＳは、制御部９１において記憶される。

【0119】

そして、ユーザーは、内視鏡を保持する保持網を処理槽８２にセットする。ユーザーは、操作部８５を操作して、再生処理の実行を制御部９１に指示する。その結果、内視鏡リプロセッサ１Ｄによる内視鏡の再生処理が行われる。

【0120】

再生処理が実行される時、制御部９１は、出力信号ＩＳに基づいて、再生処理時間を決定する。例えば、汚れが無しのときは、洗浄時間は、セットされた内視鏡に応じて予め決められた時間に設定される。汚れがあるときは、その汚染度に応じて、洗浄時間は設定される。洗浄時間は、汚染度が高ければ、長く設定される。

【0121】

すなわち、内視鏡の汚染度が所定値未満、あるいは汚染なし、の場合には、制御部９１は、所定の第１の再生処理時間の第１プログラムによる再生処理（第１処理）を実行し、内視鏡の汚染度が所定値以上、あるいは汚染あり、の場合は、制御部９１は、所定の第２の再生処理時間の第２プログラムによる再生処理（第２処理）を実行する。第２プログラムによる再生処理は、第１プログラムによる再生処理よりもレベルの高い処理、言い替えれば、第１プログラムよりも丁寧な再生処理である。例えば、第２プログラムによる再生処理の処理時間は、第１プログラムによる再生処理の処理時間よりも長い。

【0122】

なお、汚染度は、出力処理部１９ｃにおいて検知されてもよいし、二値化画像が制御部９１に送信されて、制御部９１において、内視鏡の汚染度が検知されるようにしてもよい。その場合、制御部９１は、二値化画像から内視鏡の汚染度を検知するための汚染度検知部としての汚染度検知処理プログラムを実行する。

【0123】

なお、上述したように、観察窓８２ｃは、内視鏡を保持する保持網が処理槽８２にセットされたときに、挿入部ＩＰの先端部ＤＥ（二点鎖線で示す）が撮像素子１５により撮像される位置に設けられるようにしてもよい。その場合、ユーザーが内視鏡を保持する保持網を処理槽８２にセットした後に、操作部８５に対して再生処理の実行操作をすると、最初に、上述した汚染度の検知を行い、その後再生処理時間の設定及び再生処理の実行を連続して、自動で行うようにしてもよい。

【0124】

以上のように、本実施形態によれば、内視鏡リプロセッサ１Ｄは、再生処理の実行前に、プロセッサ１９Ｄが先端部ＤＥの汚染度を検知し、汚染度の検知結果に応じて、内視鏡の再生処理を実行する。先端部ＤＥの汚れがないとき、あるいは汚染度が低いときは、処理時間は通常の設定時間となり、内視鏡の洗浄等が通常の設定時間で行われる。また、先端部ＤＥの汚れがありかつ汚染度が高いときは、処理時間は通常の設定時間よりも長い時間となり、内視鏡の洗浄等が通常の設定時間よりも長い時間で行われる。

【0125】

なお、本実施形態においても、上述した第３の実施形態と同様に、挿入部ＩＰ及び先端部ＤＥの外径の違いなどに応じて、蛍光画像が撮像素子１５の撮像面上に適切に結像するように、被写体である内視鏡と、照射部又は受光部との間の撮像距離を調整する距離調整機構を有していてもよい。

【0126】

図１８は、第５の実施形態の変形例に関わる、対物光学系１２と被写体間の撮像距離を調整する距離調整機構を示す処理槽８２の側面部の斜視図である。処理槽８２の観察窓８２ｃの近傍には、距離検出用の赤外光を出射し入射するための距離センサ用のセンサ窓８２ｅが設けられている。

【0127】

センサ窓８２ｅの後ろ側には、距離検出器９３が配置されている。距離検出器９３は、赤外線発光素子、赤外線受光素子と、受光素子により受光した赤外線の検出信号に基づいて距離を算出する距離算出回路を有する。さらに、対物光学系１２と被写体間の撮像距離を調整する距離調整機構５４を有している。距離調整機構５４は、モータ、ギヤ、ラックピニオン機構などを含む。

【0128】

制御部９１は、距離検出器９３の出力信号に応じて、距離調整機構５４のモータを制御して、例えば撮像素子１５あるいは対物光学系１２を、対物光学系１２の光軸方向に沿って自動で移動させる。

【0129】

さらになお、本実施形態の内視鏡リプロセッサ１Ｄにおいても、第１の実施形態で説明したように、プロセッサ１９Ｄが、ディープラーニングを用いた推論モデルを用いた推論をしたりするようにしてもよい。

【0130】

よって、第５の実施形態の内視鏡リプロセッサ１Ｄによれば、先端部ＤＥの汚れに応じた内視鏡の再生処理を行うことができる。

【0131】

以上のように、上述した各実施形態によれば、煩雑な作業の必要のない、内視鏡の汚れを検知する内視鏡汚れ検知装置、内視鏡リプロセッサ及び内視鏡汚れ検知方法を提供することができる。

【0132】

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。

【符号の説明】

【0133】

１・・・内視鏡汚れ検知装置
１Ｄ・・・内視鏡リプロセッサ
９・・・内視鏡
１３・・・光源
１５・・・撮像素子
１６・・・制御基板（制御装置）
１９、１９Ｄ・・・プロセッサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】