1.本发明涉及检测内窥镜的污垢的内窥镜污垢检测装置、内窥镜再处理器以及内窥镜污垢检测方法。
背景技术：2.为了防止感染症，在使用后要对内窥镜进行清洗。检查人员不容易通过肉眼来确认或者判定在清洗后的内窥镜的插入部的表面上是否残留有污垢。因此，针对检测清洗后的内窥镜的插入部的表面的状态、换言之是检测清洗状态的清洗装置提出了各种方案。
3.例如，在日本特开平10-276977号公报中公开了一种内窥镜的清洗装置，其利用染料液对内窥镜的外表面进行染色，并对染料液在清洗后是否附着于内窥镜的外表面进行检测，由此检测出内窥镜的外表面的清洗程度。
4.但是，为了使用日本特开平10-276977号公报中公开的内窥镜的清洗装置，需要进行在内窥镜的外表面涂布染料液的作业。
5.因此，本发明的目的在于，提供一种无需繁杂的作业的、检测内窥镜的污垢的内窥镜污垢检测装置、内窥镜再处理器以及内窥镜污垢检测方法。
技术实现要素：6.用于解决课题的手段
7.本发明的一个方式的内窥镜污垢检测装置包括：照射部，其对内窥镜照射特定波长的光；受光部，其接收附着于所述内窥镜的表面的污物所发出的荧光；图像形成部，其根据接收到的所述荧光形成第1图像；图像处理部，其对所述第1图像进行图像处理，形成对由所述污物造成的污染部分进行了强调的第2图像；以及输出部，其输出所述第2图像。
8.本发明的一个方式的内窥镜再处理器具有：本发明的一个方式的内窥镜污垢检测装置；再生处理部，其对所述内窥镜进行再生处理；污染度确定部，其根据所述第2图像来确定所述内窥镜的污染度；以及控制部，其对所述再生处理的执行进行控制，所述控制部在所述污染度小于规定值的情况下执行第1程序，在所述污染度为所述规定值以上的情况下执行再生处理等级比所述第1程序高的第2程序。
9.本发明的一个方式的内窥镜污垢检测方法包括以下步骤：对内窥镜照射特定波长的光的步骤；接收附着于所述内窥镜表面的污物所发出的荧光的步骤；根据接收到的所述荧光形成第1图像的步骤；以及对所述第1图像进行图像处理，形成对由所述污物造成的污染部分进行了强调的第2图像的步骤。
附图说明
10.图1是第1实施方式的内窥镜污垢检测装置的立体图。
11.图2是示出第1实施方式的从光源到被摄体的光路和接收来自被摄体的荧光的摄
像光学系统的结构的图。
12.图3是示出第1实施方式的激励滤光片、分光镜以及吸收滤光片的波长特性的表。
13.图4是第1实施方式的包含内窥镜污垢检测装置的处理器的功能块的结构图。
14.图5是用于说明第1实施方式的检测内窥镜的插入部的前端部的污垢时的污垢检测装置和前端部的配置的图。
15.图6是第1实施方式的变形例的包含内窥镜污垢检测装置的处理器的功能块的结构图。
16.图7是示出第1实施方式的变形例的推断部所包含的神经网络的结构例的图。
17.图8是示出第1实施方式的变形例的与推断部的变形例相关的另一神经网络的结构例的图。
18.图9是用于说明第1实施方式的变形例的神经网络根据所输入的图像数据来输出表示污垢区域的图像数据的图。
19.图10是第2实施方式的污垢检测装置的从把持部侧进行观察的立体图。
20.图11是第2实施方式的内窥镜污垢检测装置的从罩的底面侧进行观察的立体图。
21.图12是用于说明第2实施方式的内窥镜污垢检测装置的使用方法的图。
22.图13是第3实施方式的内窥镜污垢检测装置的立体图。
23.图14是第3实施方式的内窥镜污垢检测装置的侧视图。
24.图15是第4实施方式的污垢检测装置的立体图。
25.图16是第5实施方式的具有内窥镜污垢检测功能的内窥镜再处理器的立体图。
26.图17是第5实施方式的内窥镜再处理器的处理槽的侧面部的立体图。
27.图18是示出第5实施方式的变形例的对物镜光学系统与被摄体间的摄像距离进行调整的距离调整机构的处理槽的侧面部的立体图。
具体实施方式
28.以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。
29.(第1实施方式)
30.图1是第1实施方式的内窥镜污垢检测装置的立体图。内窥镜污垢检测装置(以下，简称为污垢检测装置)1是对使用后的内窥镜的污垢进行检测的装置，并且是确认内窥镜的污垢的人(以下，称为用户)能够用手把持来使用的手持式的装置。污垢检测装置1在壳体11内具有物镜光学系统12、光源13、光分割器14、摄像元件15以及控制基板16。虽然在图1中壳体11具有圆筒形状，但本发明不限于此，只要是用户易于用手把持的形状即可。把持部11a是壳体11的基端侧部分。在壳体11的外表面设有操作按钮17和作为输出部的显示器18。
31.对于壳体11的材质没有特别限定，能够使用例如树脂、金属、陶瓷。在壳体11的前端设有延伸部11b，该延伸部11b在壳体11的长度轴上向前端方向突出。延伸部11b从壳体11的前端部延伸出规定的长度。壳体11的前端面11c具有作为开口的观察窗11d。在观察窗11d的后侧配设有摄像元件15。壳体11也可以具有定位部件，该定位部件用于使具有焦点的被摄体像在摄像元件15的摄像面上成像。作为定位部件，能够使用图1、图5所例示的延伸部11b。延伸部11b可以能够拆装，也可以根据观察对象、目的来从多种延伸部11b中更换为适当的形状的结构。此外，污垢检测装置1也可以具备瞄准器、或者具备自动对焦功能来代替
定位部件。
32.物镜光学系统12配置于观察窗11d的后侧。如后述的图5所示，例如，在用户将插入部的前端部de放置于内窥镜再处理器的处理槽的底面s，使延伸部11b的前端抵接到处理槽的底面s，并使观察窗11d朝向插入部的前端部de时，通过了物镜光学系统12的来自前端部的光照射到前端部de。通过来自前端部de的荧光，前端部de的荧光图像在摄像元件15的摄像面上成像。即，延伸部11b是为了使被摄体像在摄像元件15的摄像面上成像而将被摄体与观察窗11d之间的距离调整为恒定的部件。换言之，延伸部11b是将观察窗11d与内窥镜之间的距离调整为恒定的距离调整部件。
33.光源13是水银灯等。光源13的光由光照射光学系统13a提供给光分割器14。
34.另外，在此，虽然光源13设置于壳体11内，但也可以将光源13设置于外部的装置内，利用未图示的光纤等将光源13的光引导至壳体11内的光分割器14。
35.光分割器14配置于物镜光学系统12的基端侧。如后所述，光分割器14包括多个光学元件，该多个光学元件将光进行分割以对附着于内窥镜的表面(具体为插入部的前端部的表面)的污物照射规定的波长的光且使污物的激励光向摄像元件15照射。
36.摄像元件15是cmos面图像传感器等。作为受光部的摄像元件15配置于光分割器14的基端侧。
37.控制基板16是具有处理器19和各种电路的控制装置。在操作按钮17被按下时，处理器19响应于该按钮操作而驱动光源13且驱动摄像元件15，接收摄像信号而进行规定的图像处理。进而，处理器19生成与规定的图像处理的结果对应的输出信号并将其输出至显示器18。关于处理器19的结构将在后面叙述。
38.图2是示出从光源到被摄体的光路和接收来自被摄体的荧光的摄像光学系统的结构的图。来自光源13的光通过光照射光学系统13a被射出至激励滤光片21。通过了激励滤光片21的光入射到光分割器14。光分割器14具有分光镜22。分光镜22以将来自激励滤光片21的光朝向物镜光学系统12反射的方式配置于光分割器14内。在此，分光镜22被配置成使通过了激励滤光片21的光弯折成直角而射出至物镜光学系统12。
39.入射到物镜光学系统12的光从观察窗11d射出而照射到被检体。由此，光源13、激励滤光片21、分光镜22构成对内窥镜照射特定波长的光的光照射部或光照射器。如后所述，照射到被摄体的光作为用于使被摄体产生荧光的激励光发挥功能，该激励光从被摄体射出，通过观察窗11入射到物镜光学系统12。
40.荧光通过物镜光学系统12入射到分光镜22。荧光透过分光镜22而入射到吸收滤光片23。荧光透过吸收滤光片23而照射到摄像元件15的摄像面。由此，分光镜22、吸收滤光片23和摄像元件15构成接收附着于内窥镜的表面的污物所发出的荧光的受光部。
41.在此，对各光学元件的光学特性进行说明。在本实施方式中，将作为污物的主要成分的生物体组织用作激励光。作为生物体组织，根据内窥镜的插入目的地、被检体的病情而存在各种各样的组织，例如可举出红细胞或胆汁。在为红细胞的情况下，利用红细胞所含有的血红蛋白发出的自体荧光的波长。在为胆汁的情况下，利用胆汁所含有的血红素或胆红素或胆汁色素等血红素代谢物发出的自体荧光的波长。即，本实施方式是对附着于使用后的内窥镜的外表面的污物含有物的自体荧光进行检测。换言之，是在不使用荧光标记的情况下使污垢发光。因此，各滤光片具有如下所示的特性。
42.图3是示出激励滤光片21、分光镜22以及吸收滤光片23的波长特性的表。例如，根据图3的例1，激励滤光片21具有使波长为360nm～370nm的光透过而生成激励光的特性，分光镜22具有将由激励滤光片生成的激励光中的波长小于400nm的光反射并使波长为400nm以上的光透过的特性，吸收滤光片23具有仅使从污物发出的自体荧光中的波长为420nm～460nm的光透过的特性，即，只要各光学元件具有如上述那样的光学特性，就能够照射例如365nm的照明光作为激励光，并且摄像元件15能够拍摄被摄体的自体荧光的图像。在例1中，对内窥镜照射的光的特定波长为360nm以上的波长。
43.或者，根据图3的例2，激励滤光片21具有使波长为460nm～495nm的光透过而生成激励光的特性，分光镜22具有将由激励滤光片生成的激励光中的波长小于505nm的光反射并使波长为505nm以上的光透过的特性，吸收滤光片23具有仅使从污物发出的自体荧光中的波长为510nm～550nm的光透过的特性，即，只要各光学元件具有如上述那样的光学特性，就能够照射例如490nm的照明光作为激励光，并且摄像元件15能够拍摄被摄体的自体荧光的图像。在例2中，对内窥镜照射的光的特定波长为460nm以上的波长，激励滤光片21使波长为460nm以上的光透过，分光镜22反射波长小于505nm的光并使505nm以上的光透过，吸收滤光片23使波长为510nm～550nm的光透过。
44.此外，根据图3的例3，激励滤光片21具有使波长为530nm～550nm的光透过而生成激励光的特性，分光镜22具有将由激励滤光片生成的激励光中的波长小于570nm的光反射并使波长为570nm以上的光透过的特性，吸收滤光片23具有仅使从污物发出的自体荧光中的波长为575nm～625nm的光透过的特性，即，只要各光学元件具有如上述那样的光学特性，就能够照射例如546nm的照明光作为激励光，并且摄像元件15能够拍摄被摄体的自体荧光的图像。在例3中，对内窥镜照射的光的特定波长为530nm以上的波长，激励滤光片21使波长为530nm以上的光透过，分光镜22反射波长小于570nm的光并使570nm以上的光透过，吸收滤光片23使波长575nm～625nm的光透过。
45.根据申请人进行的实验判明：在将特定的波长以上的光作为激励光进行照射时，血红蛋白和胆汁会产生自体荧光。特定波长优选包含波长为360nm以上的激励光，更优选包含波长为460nm以上的激励光。特别是，在包含490nm或546nm的波长的光时，血红蛋白和胆汁容易强烈地发出自体荧光、即容易被激发，摄像元件15以能够识别的方式拍摄到了细小的污垢。
46.另外，也可以使用石英玻璃来代替分光镜22。由于石英玻璃会反射激励光，并且使400nm以上且700nm以下的波长的光透过，因此能够使更大范围的波长的光照向摄像元件15。
47.图4是第1实施方式的包含内窥镜污垢检测装置的处理器的功能块的结构图。另外，图4仅示出与来自摄像元件15的摄像信号的处理有关的部分。处理器19包含图像形成部19a、图像处理部19b以及输出处理部19c。
48.处理器19包含中央处理装置(cpu)、rom(read only memory：只读存储器)、ram(random access memory：随机存取存储器)等，通过读出存储在rom中的软件程序并在ram中展开并执行，来实现图像形成部19a等各部的功能。
49.另外，处理器19也可以由fpga(field programmable gate array：现场可编程门阵列)等半导体装置、电子电路等构成，并且通过电路来实现图像形成部19a等各部的功能。
50.摄像信号取得部16a是取得来自摄像元件15的摄像信号并将该摄像信号输出至处理器19的输入电路，摄像信号取得部16a包含在控制基板16中。
51.图像形成部19a基于来自摄像信号取得部16a的摄像信号，生成或者形成来自被摄体的荧光的图像，该荧光的图像形成于摄像元件15的摄像面。即，图像形成部19a根据接收到的荧光形成荧光图像。
52.图像处理部19b对在图像形成部19a中形成的荧光图像实施规定的图像处理，在此是实施二值化处理，并生成二值化图像。在二值化处理中，比较所设定的阈值th和各像素的亮度值，根据在图像形成部19a中形成的图像来生成仅阈值th以上的像素的荧光图像。如后所述，二值化图像是表示由污物造成的污染部分的图像。污染部分包括血液或胆汁。由此，图像处理部19b对荧光图像进行图像处理，形成对由污物造成的污染部分进行了强调的图像。
53.输出处理部19c包含基于来自图像处理部19b的二值化图像来生成输出信号is并将输出信号is输出至显示器18的电路。另外，如后所述，输出处理部19c也可以输出二值化图像的图像数据。因此，图像处理部19b和输出处理部19c构成将对污染部分进行了强调的图像输出的输出部。
54.即，在操作按钮17被按下时，对设置于控制基板16上的摄像元件15进行驱动的驱动电路进行动作，生成驱动摄像元件15的驱动信号。摄像信号取得部16a取得来自摄像元件15的摄像信号。摄像信号取得部16a在接收到来自摄像元件15的摄像信号时，将摄像信号提供给图像形成部19a。图像处理部19b对摄像信号实施二值化处理，并将二值化图像的图像信号输出至输出处理部19c。
55.输出处理部19c基于二值化图像来确定内窥镜的污染度，生成表示污染度的输出信号is，并将输出信号is输出至显示器18。即，输出处理部19c构成根据二值化图像来确定内窥镜的污染度的污染度确定部。另外，在本实施方式中，输出信号is是用于在显示器18中通过消息的形式来进行显示的信号，但也可以是代替显示器18而用于利用蜂鸣器等声音输出装置输出规定的声音的信号。
56.作为污垢的检测结果信号的输出信号is例如是表示污垢的有无或者污垢的程度(以下，也称为污染度)的信号。例如，输出信号is是表示亮度值为规定的阈值th以上的像素的有无的消息，或者是根据亮度值为规定的阈值th以上的像素数相对于全部像素数的比例来将污染度表示为小、中、大等指标的信号。
57.在像素的亮度值在0-255的范围内的情况下，例如，规定的阈值th为70。关于亮度值的计算，通过下式来计算rgb值。
58.亮度＝r*0.21+g*0.72+b*0.07
···
(数学式)
59.例如，如果在图像内不存在亮度值为规定的阈值th以上的像素，则输出处理部19c生成“无严重污垢”等显示消息，并将其显示于显示器18。在亮度值为规定的阈值th以上的像素数为规定数量以上时，输出处理部19c生成“脏污。污垢的程度为大”等显示消息，并将其显示于显示器18。例如，在亮度值为规定的阈值th以上的像素数相对于全部像素数的比例在0.05以下时，将“污垢的程度”设为“小”，在亮度值为规定的阈值xx以上的像素数相对于全部像素数的比例为0.3以上时，将“污垢的程度”设为“大”。在该情况下，亮度值为规定的阈值th以上的像素数与荧光图像中的面积成比例。
60.(作用)
61.对上述的污垢检测装置1的作用进行说明。图5是用于说明检测内窥镜的插入部的前端部的污垢时的污垢检测装置1和前端部的配置的图。另外，在图5中，k表示设置于前端部de内的抬起座。
62.例如，用户将前端部de放置于内窥镜再处理器的处理槽的底面s，并且将延伸部11b的前端与底面s抵接，以使得前端部de进入观察窗11d的摄像范围r内。当在该状态下用户按下操作按钮17时，来自光源13的规定波长的激励光从观察窗11d射出。当包含血红蛋白的污物附着于前端部de的表面时，通过照射到前端部de的激励光，从污物产生出荧光。
63.荧光从观察窗11d通过物镜光学系统12、分光镜22以及吸收滤光片23入射到摄像元件15。其结果是，摄像元件15输出前端部de的荧光图像的摄像信号。
64.图像处理部19b根据荧光图像生成二值化图像。输出处理部19c基于进行二值化处理而得到的荧光图像来生成输出信号is并将输出信号is输出至显示器18。
65.用户能够看到显示于显示器18的内窥镜的污垢的有无或污垢的程度从而设定内窥镜再处理器的再生处理中的再生处理时间。例如，如果污垢不严重，则用户将再生处理时间设定为通常的设定时间，如果污垢严重，则将再生处理时间设定得比通常的设定时间稍长。此外，如果污垢严重，则用户也能够将气液二相流等特殊清洗添加到清洗菜单中，并将洗涤剂的种类变更为含有酶的洗涤剂。
66.另外，在此，基于通过二值化处理而得到的图像来输出污垢的有无或者污垢的程度并将其显示于显示器18，但也可以如上述那样根据亮度值为阈值th以上的像素的亮度值的等级来输出污垢的程度。
67.例如，图像处理部19b生成亮度值为阈值th以上的图像，并根据各像素的亮度值的等级来确定污垢程度的“大”、“中”、“小”。即，也可以还考虑到该荧光图像所包含的各像素的亮度值等级来输出污垢的程度，而不仅仅是根据二值化图像中的亮度值为阈值th以上的像素的有无及像素数。当污垢干燥时，污垢所含有的血红蛋白等的浓度升高，因此能够根据亮度值等级来确定污垢的程度。
68.此外，也可以不根据二值化图像中的亮度值为阈值th以上的像素数，而是根据二值化图像中的阈值yh以上的像素块的数量来确定污垢程度的“大”、“中”、“小”。
69.另外，也可以除了考虑二值化图像中的阈值th以上的亮度值的像素数之外，还考虑到二值化图像中的阈值th以上的像素块的数量来确定污垢程度的“大”、“中”、“小”。
70.此外，在此，检查结果通过消息的形式显示在设置于污垢检测装置1的显示器18中，但也可以如在图3中用虚线所示的那样，在污垢检测装置1中设置发送器18a，将输出信号is通过发送器18a发送给外部设备，该发送器18a通过有线或无线的方式进行发送。在该情况下，作为外部设备的个人计算机等(以下，简称为pc)从发送器18a接收所发送的输出信号is的消息，并将其显示于pc的监视器。由此，用户能够根据显示于监视器的消息获知内窥镜的污垢情况，从而设置内窥镜再处理器的清洗时间等。外部设备也可以是内窥镜再处理器，在该情况下，用户能够看到显示于内窥镜再处理器的显示器的消息，从而设置内窥镜再处理器的清洗时间等。
71.此外，在外部设备是内窥镜再处理器的情况下，内窥镜再处理器也可以根据接收到的输出信号is来自动地设置清洗时间等。
72.此外，在上述的例子中，输出处理部19c根据二值化图像生成消息来作为输出信号is，但污垢检测装置1也可以将二值化图像的图像数据发送给外部设备、例如pc，在该外部设备中，作为输出信号is而将二值化图像用规定颜色的图像、例如红色的图像显示于监视器。即，图像处理部19c通过二值化处理来对污染部分进行强调，在二值化处理中，用第1颜色(例如红色)显示亮度值为规定的阈值th以上的像素，用与第1颜色不同的第2颜色(例如黑色)显示亮度值小于规定的阈值th的像素，即，以成为这2个灰度级的方式将荧光图像转换为二值化图像。由此，输出处理部19c构成通过发送器18a将二值化图像的图像数据输出至外部设备的输出部。
73.在该情况下，用户能够观察显示于该监视器的二值化图像，从而确定内窥镜的污垢的有无及污染度。用户根据该内窥镜的污垢的有无及污染度来设定内窥镜再处理器的再生处理的处理时间。
74.如上所述，根据上述的本实施方式，能够提供无需繁杂的作业的、检测内窥镜的污垢的内窥镜污垢检测装置、内窥镜再处理器器以及内窥镜污垢检测方法。
75.内窥镜的插入部的前端部de有时也具有能够绕规定的轴转动的抬起座k，该前端部de的形状复杂且具有凹部。抬起座k用于变更钳子等的朝向。根据上述的实施方式的污垢检测装置1，用户能够简单地对形状复杂的前端部de的污垢的有无或污垢的程度进行确认。
76.在检测具有抬起座k的前端部de的污垢时，在抬起座k处于第1角度时，照射特定波长的光来检测污垢的有无等，并且在抬起座k处于与第1角度不同的第2角度时，也照射特定波长的光来检测污垢的有无等。
77.另外，由于上述的实施方式的污垢检测装置1为棒形状，因此用户能够在不使污垢检测装置1与未消毒的内窥镜接触的情况下使激励光照射到插入部的期望的部位，从而确认该期望的部位的污垢。
78.此外，如果使用上述的实施方式的污垢检测装置1，则用户能够在不与内窥镜接触的情况下对内窥镜的插入部的污垢进行确认。
79.(变形例)
80.在上述的第1实施方式中，图像处理部19b通过二值化处理生成二值化图像，输出处理部19c输出基于二值化图像的输出信号is，但也可以在处理器19中设置使用了深度学习的推断部，利用该推断部来推断污垢的有无等。
81.图6是本变形例的包含内窥镜污垢检测装置的处理器的功能块的结构图。在图6中，在图像处理部19b与输出处理部19c之间设有推断部19d。
82.推断部19d通过使用了深度学习的推断模型来进行推断处理。图7是示出推断部19d所包含的神经网络的结构例的图。推断模型使用图7所示的神经网络来生成。神经网络具有输入层31、隐藏层32和输出层33。输入层31具有与像素数量对应数量的多个输入单元31a，该多个输入单元31a用于输入来自图像形成部19a的图像数据g1和来自图像处理部19b的图像数据g2。隐藏层32包含多个节点。在此，输出层33具有4个输出单元33a，4个输出单元中的第1输出单元是污垢的程度“大”的输出d1，第2输出单元是污垢的程度“小”的输出d2，第3输出单元是“有”污垢的输出d3，第4输出单元是“无”污垢的输出d4。
83.使用作为训练数据的图像数据g1、g2和作为标签数据的4个输出d1～d4，将大量的训练数据提供给神经网络，使其学习隐藏层32的多个节点间的连接及系数等的值，由此生
成神经网络的学习模型。例如，神经网络是卷积神经网络(convolutional neural networks)。
84.推断部19d使用如上所述那样生成的推断模型，根据所输入的2个图像数据来生成各输出d1～d4的输出。即，推断部19d通过使用图像数据g1和g2而制作出的推断模型来对由附着于前端部de的污物造成的污垢的有无或污染度进行推断。
85.另外，输出层33也可以输出表示污垢区域的二值化图像的图像数据。图8是示出推断部19d的变形例的另一神经网络的结构例的图。图9是用于说明神经网络根据所输入的图像数据来输出表示污垢区域的图像数据的图。
86.来自图像形成部19a的图像数据g1输入到输入层31，输出层33基于图像数据g1输出图像数据g3，该图像数据g3用于显示包含污垢区域da的图像。使用作为训练数据的图像数据g1和作为标签数据的包含污垢区域的二值化图像的图像数据g3，将大量的训练数据提供给神经网络，使其学习隐藏层32的多个节点间的连接及系数等的值，由此生成神经网络的学习模型。因此，在本变形例中，使用推断部19d来代替图像处理部19b，图像形成部19a的输出被提供给推断部19d。即，推断部19d构成图像处理部，该图像处理部形成对由污物造成的污染部分进行了强调的图像。推断部19d通过使用图像数据g1而制作出的推断模型来推断并生成表示污染部分的区域的图像。输出处理部19c输出由推断部19d推断出的表示污染部分的区域的图像的图像数据。
87.因此，通过以这样的方式使用神经网络，如图9所示，通过提供图像数据g1，从推断部19d输出推断出的包含污垢区域da的图像的图像数据。
88.如上所述，根据本变形例，也能够获得与上述的实施方式相同的效果。
89.(第2实施方式)
90.第1实施方式的污垢检测装置为棒形状，第2实施方式的污垢检测装置为圆顶形状。
91.在以下说明中，对与第1实施方式相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。图10和图11是第2实施方式的污垢检测装置1a的立体图。图10是第2实施方式的污垢检测装置1a的从把持部侧进行观察的立体图。图11是第2实施方式的污垢检测装置1a的从罩的底面侧进行观察的立体图。污垢检测装置1a具有把持部42和半球形状的罩41，该罩41在内侧具有空间。在把持部42设有操作按钮17和显示器18。在把持部42内的空间中内置有光源13、光照射光学系统13a、光分割器14、物镜光学系统12、激励滤光片21、分光镜22、吸收滤光片23、摄像元件15和控制基板16。在图10中，用单点划线示出了设置于把持部42的检测单元43。检测单元43包括光源13、光照射光学系统13a、光分割器14、物镜光学系统12、激励滤光片21、分光镜22、吸收滤光片23、摄像元件15以及控制基板16。此外，也可以在把持部42内设置作为无线发送器的发送器18a。
92.在罩41的一部分上形成有切口部41a。如后所述，切口部41a是在将罩41覆盖于内窥镜的插入部的前端部de时用于使插入部ip的外周部分不与罩41碰撞的避开部。在罩41的内侧的顶点部分设有观察窗11d。
93.在观察窗11d的后方配置有物镜光学系统12，物镜光学系统12构成为其焦点大致位于包含半球形状的罩41的缘部41b的假想平面p上。因此，如后所述，在使插入部ip嵌合于切口部41a并使前端部de位于观察窗11d的下方时，前端部de的荧光图像在拍摄元件15的摄
像面上成像。
94.图12是用于说明第2实施方式的污垢检测装置1a的使用方法的图。用户将罩41的圆形的缘部41b抵接到例如床边清洗时的洗涤盆s或内窥镜再处理器的处理槽的底面s，并使内窥镜的插入部ip嵌合于切口部41a，由此能够避免外部光进入观察窗11d。在该状态下，罩41以与简易的暗室同样的方式发挥功能，当对操作按钮17进行操作时，来自光源13的光作为激励光照射到前端部de。
95.来自前端部de上的污物的荧光在摄像元件15的摄像面上成像。输出处理部19c根据由图像处理部19b生成的二值化图像来将输出信号is输出至显示器18。如果使用污垢检测装置1a，则用户能够在不与内窥镜接触的情况下对内窥镜的插入部的污垢进行确认。
96.另外，输出处理部19c也可以将输出信号is从发送器18a发送给外部设备。例如，将输出信号is发送给pc，并在pc的监视器上显示消息。或者，将输出信号is发送给内窥镜再处理器，根据输出信号is来自动地设定清洗时间等。
97.另外，在本实施方式的污垢检测装置1a中，也可以如在第1实施方式中说明的那样，将二值化图像的荧光图像的图像数据作为输出信号is进行发送，或者检测单元43的处理器19具有推断部19d，该推断部19d通过使用了深度学习的推断模型来进行推断。
98.由此，通过第2实施方式的污垢检测装置1a，也能够获得与上述的第1实施方式的污垢检测装置1相同的效果。
99.(第3实施方式)
100.第1实施方式的污垢检测装置为棒形状，第2实施方式的污垢检测装置为书形状。
101.在以下说明中，对与第1实施方式及第2实施方式相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。图13是第3实施方式的污垢检测装置1b的立体图。图14是第3实施方式的污垢检测装置1b的侧视图。图13是打开了盖的状态的污垢检测装置1b的立体图。图14示出将作为检查对象的插入部的前端部设置于污垢检测装置1b的状态。
102.污垢检测装置1b具有载物台51和盖52，该载物台51用于放置插入部ip的前端部de。载物台51具有板状的长方体形状，在上表面形成有细长的槽部51a。在槽部51a，沿着槽部51a的长度方向形成有固定槽51b，该固定槽51b用于固定插入部ip。载物台51和盖52通过2个铰链部件53构成为盖52能够相对于载物台51进行开闭。
103.盖52也具有板状的长方体形状，在其下表面形成有观察窗11d。在观察窗11d的后侧，内置有在第1实施方式中说明的物镜光学系统12、光源13、光照射光学系统13a、光分割器14、物镜光学系统12、激励滤光片21、分光镜22、吸收滤光片23、摄像元件15、控制基板16和发送器18a。在图13和图14中，也用单点划线示出了设置于盖52的检测单元43。检测单元43包括物镜光学系统12、光源13、光照射光学系统13a、光分割器14、物镜光学系统12、激励滤光片21、分光镜22、吸收滤光片23、摄像元件15以及控制基板16。此外，作为无线发送器的发送器18a也可以设置于盖52内。
104.此外，在盖52的上表面设有操作按钮17和显示器18。如图14所示，当用户以内窥镜的插入部ip的前端部de嵌合于载物台51的固定槽51b中的方式进行配置，并将盖52相对于载物台51关闭时，被盖52覆盖的槽部51a作为简易的暗室发挥功能，能够避免外部光进入观察窗11d。在该状态下，当对操作按钮17进行操作时，来自光源13的光作为激励光从观察窗11d照射到前端部de。
105.虽然将使用过的内窥镜放置在槽部51a中，但若打开盖52，则用户能够简单地对槽部51a进行清扫。
106.另外，如果在槽部51a或固定槽51b中设置定位用的突起部51c(用双点划线表示)，则能够将插入部ip的长度方向上的前端部de配置于适当的位置。即，用户利用突起部51c易于进行插入部ip的定位。
107.来自前端部de的荧光在摄像元件15的摄像面上成像。输出处理部19c基于由图像处理部19b生成的二值化图像来生成输出信号is并将输出信号is输出至显示器18。
108.另外，也可以具有距离调整机构，该距离调整机构对作为被摄体的内窥镜与照射部或受光部之间的摄像距离进行调整，以便根据插入部ip及前端部de的外径的差异等来使荧光图像适当地在摄像元件15的摄像面上成像。在图14中，作为距离调整部的距离调整机构54通过自动或手动的方式使物镜光学系统12的至少1个透镜或作为受光部的摄像元件15沿着物镜光学系统12的光轴方向移动。距离调整机构54例如能够由马达、齿轮、齿条-小齿轮机构等构成。在手动调整的距离调整机构54的情况下，通过由用户对未图示的操作开关进行操作来使透镜等进行移动。在自动调整的距离调整机构54的情况下，利用未图示的距离传感器来测定到前端部de的距离，并基于测定出的距离来使透镜等进行移动。
109.此外，输出处理部19c也可以将输出信号is从发送器18a发送给外部设备。例如，将输出信号is发送给pc，并在pc的监视器上显示消息。或者，将输出信号is发送给内窥镜再处理器，并根据输出信号is自动地设定清洗时间等。
110.此外，在本实施方式的污垢检测装置1b中，也可以如在第1实施方式中说明的那样，将荧光图像的图像数据作为输出信号is进行发送，或者检测单元43的处理器19通过使用了深度学习的推断模型来进行推断。
111.因此，通过第3实施方式的污垢检测装置1b，也能够获得与上述的第1实施方式的污垢检测装置1相同的效果。
112.(第4实施方式)
113.第1实施方式的污垢检测装置具有为棒形状，而第4实施方式的污垢检测装置具有箱形状。
114.在以下说明中，对与第1实施方式和第2实施方式相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。图15是第4实施方式的污垢检测装置1c的立体图。污垢检测装置1c具有：长方体形状的壳体61；开口61a，其形成于壳体61的一个侧面；以及操作按钮17和显示器18，它们设置于壳体61的上表面。
115.污垢检测装置1c内置有与开口61a连通的筒状部件62。筒状部件62具有可供插入部ip的前端部de以间隙配合的状态插入的内径，并具有底部62a。在图15中，如用双点划线箭头id所示的那样，插入部ip的前端部de能够从开口61a插入到筒状部件62的内部。
116.筒状部件62在其内周面上具有作为开口的观察窗11d。观察窗11d设置于在将插入部ip插入到筒状部件62的内部并使前端部de抵接到筒状部件62的底部62a时能够利用摄像元件15拍摄前端部de的位置。
117.如图15所示，当用户将内窥镜的插入部ip的前端部de从开口61a插入到筒状部件62的内部并对操作按钮17进行操作时，来自光源13的光作为激励光从观察窗11d照射到前端部de。这时，筒状部件62的内部作为暗室发挥功能。由于在将插入部ip的前端部de从开口
61a插入时前端部de会抵接到筒状部件62的底部62a，因此用户易于进行前端部de的定位。
118.来自前端部de的荧光在摄像元件15的摄像面上成像。输出处理部19c根据由图像处理部19b生成的二值化图像来将输出信号is输出至显示器18。
119.另外，在本实施方式中，也可以与上述的第3实施方式同样地具有距离调整机构，该距离调整机构对物镜光学系统12与被摄体间的摄像距离进行调整，以便根据插入部ip及前端部de的外径的差异等来使荧光图像适当地在摄像元件15的摄像面上成像。
120.此外，输出处理部19c也可以将输出信号is从发送器18a发送给外部设备。例如，将输出信号is发送给pc，并在pc的监视器上显示消息。或者，将输出信号is发送给内窥镜再处理器，并根据输出信号is自动地设定清洗时间等。
121.此外，在本实施方式的污垢检测装置1c中，也可以如在第1实施方式中说明的那样，将荧光图像的图像数据作为输出信号is进行发送，或者检测单元43的处理器19通过使用了深度学习的推断模型来进行推断。
122.因此，通过第4实施方式的污垢检测装置1c，也能够获得与上述的第1实施方式的污垢检测装置1相同的效果。
123.(第5实施方式)
124.第1至第4实施方式的内窥镜污垢检测装置是所谓的便携式，而第5实施方式的内窥镜污垢检测装置内置于内窥镜再处理器。即，第5实施方式的内窥镜再处理器具有内窥镜污垢检测功能。
125.在以下说明中，对与第1～第4实施方式相同的结构要素标注相同的标号并省略说明。图16是第5实施方式的具有内窥镜污垢检测功能的内窥镜再处理器1d的立体图。内窥镜再处理器1d是进行被污染的内窥镜及内窥镜的部件或附件等的再生处理的装置。在此所说的再生处理没有特别限定，可以是用水冲洗、去除有机物等污垢的清洗、使规定的微生物无害化的消毒、排除或者杀灭全部微生物的灭菌、或者它们的组合中的任意处理。此外，也能够将内窥镜再处理器1d用于作为管状的医疗设备的扩张器或内窥镜护套等的再生处理。
126.在本实施方式中，内窥镜再处理器1d具有顶罩71和再处理器主体81，该顶罩71具有透射部。顶罩71配置成背面与再处理器主体81的处理槽82对置。顶罩71通过以铰链71a为中心进行旋转，能够相对于处理槽82进行开闭。即，顶罩71的一端通过铰链71a与再处理器主体81连接，另一端以一端为中心进行旋转。顶罩71具有罩框72，该罩框72设有密封垫72a。在处于关闭状态时，顶罩71覆盖处理槽82。顶罩71具有指钩挂部73。
127.指钩挂部73以例如金属或树脂等作为材质来构成。指钩挂部73以使得用户能够钩挂手指的方式与顶罩71的另一端侧连接设置。在指钩挂部73的内侧设有紧固件73a。
128.再处理器主体81还具有处理槽82、锁定部83、显示部84、操作部85、供水软管连接口86、各种连接器87、各种喷嘴88、水位计89、通信部90以及控制部91。
129.处理槽82是作为对内窥镜进行再生处理的场所的再生处理部。在处理槽82的底面s设有循环口82a。
130.锁定部83设置于再处理器主体81的上部的另一端侧。锁定部83在控制部91的控制下将紧固件73a卡定、或者解除紧固件73a的卡定。当锁定部83将紧固件73a卡定时，顶罩71在关闭状态下被锁定。也可以通过将锁定部83与脚踏板92连结，从而能够通过对脚踏板92的操作来解除紧固件73a的卡定。
131.显示部84设置于再处理器主体81上部的另一端侧的角部。显示部84具有显示面板，在控制部91的控制下对用户进行各种通知。操作部85具有指示输入按钮，用户能够利用操作部85向内窥镜再处理器1d输入各种指示。供水软管连接口86经由未图示的供水管与水龙头连接。
132.通信部90与控制部91连接，构成为能够在控制部91的控制下通过有线或无线的方式经由网络与外部装置、例如个人计算机进行通信。
133.控制部91控制内窥镜再处理器1d内的各部，控制内窥镜的再生处理的执行。控制部91具有处理器和存储器，能够执行存储在存储器中的各种程序。关于控制部91的功能，通过读入并执行存储在存储器中的程序来实现内窥镜再处理器1d的清洗等功能。
134.将使用过的内窥镜保持于对内窥镜进行保持的专用的保持网(未图示)从而将内窥镜设置于处理槽82内。具体而言，以插入部和缆线卷绕于保持网内的方式来保持内窥镜。以规定的姿态和形状将内窥镜卡定于保持网，使得操作部、插入部及缆线等在处理槽82内位于规定的位置。保持网以例如金属或树脂为材质，安装于处理槽82的底部。并且，将保持内窥镜的保持网放置于处理槽82，在处理槽82内对内窥镜进行清洗等。
135.在处理槽82的侧面82b设有观察窗82c。观察窗82c具有与第1实施方式的观察窗11d相同的功能。
136.图17是本实施方式的内窥镜再处理器1d的处理槽82的侧面部的立体图。如图17所示，侧面82b是将台部82d与处理槽82的底面s之间连结的壁部，该台部82d设有各种喷嘴88等。在观察窗82c的后侧配设有检测单元43。检测单元43包括光源13、光照射光学系统13a、光分割器14、物镜光学系统12、激励滤光片21、分光镜22、吸收滤光片23、摄像元件15以及控制基板16。检测单元43的动作由控制部91控制。
137.即，第1实施方式的污垢检测装置1(除显示器18外)内置于内窥镜再处理器1d。并且，作为朝向处理槽82的内部照射特定波长的光的照射部及接收荧光的受光部的观察窗82c设置于内窥镜再处理器1d的处理槽82的侧面82b。
138.另外，观察窗82c也可以设置于在保持内窥镜的保持网被放置于处理槽82时利用摄像元件15拍摄插入部ip的前端部de(用双点划线表示)的位置。
139.用户在进行内窥镜再处理器1d对内窥镜的再生处理之前，使内窥镜的前端部de位于观察窗82c附近，取得前端部de的荧光图像，从而使检测单元43确定前端部de的污垢的有无以及污染度。具体而言，用户使内窥镜的前端部de位于观察窗82c附近，对操作部85进行规定的操作，利用控制部91使检测单元43进行动作。检测单元43将来自光源13的光作为激励光从观察窗82c照射到前端部de，来自前端部de的荧光在摄像元件15的摄像面上成像。输出处理部19c根据由图像处理部19b生成的二值化图像来将输出信号is输出至控制部91。输出信号is被存储在控制部91中。
140.然后，用户将保持内窥镜的保持网放置于处理槽82。用户对操作部85进行操作，指示控制部91执行再生处理。其结果是，进行内窥镜再处理器1d对内窥镜的再生处理。
141.在执行再生处理时，控制部91基于输出信号is来确定再生处理时间。例如，在无污垢时，根据所放置的内窥镜来将清洗时间设定为预定的时间。在有污垢时，根据其污染度来设定清洗时间。污染度越高，将清洗时间设定得越长。
142.即，在内窥镜的污染度小于规定值、或者无污染的情况下，控制部91执行规定的第
1再生处理时间的基于第1程序的再生处理，在内窥镜的污染度为规定值以上、或者有污染时，控制部91执行规定的第2再生处理时间的基于第2程序的再生处理。基于第2程序的再生处理是比基于第1程序的再生处理等级高的再生处理。例如，基于第2程序的再生处理的处理时间比基于第1程序的再生处理的处理时间长。
143.此外，可以在输出处理部19c中确定污染度，也可以将二值化图像发送给控制部91，在控制部91中确定内窥镜的污染度。在该情况下，控制部91作为用于根据二值化图像来确定内窥镜的污染度的污染度确定部来执行污染度确定处理程序。
144.另外，如上所述，观察窗82c也可以设置于在保持内窥镜的保持网被放置于处理槽82时利用摄像元件15拍摄插入部ip的前端部de(用双点划线示出)的位置。在该情况下，也可以在用户将保持内窥镜的保持网放置于处理槽82之后对操作部85进行再生处理的执行操作时，先进行上述的污染度的确定，之后连续地自动进行再生处理时间的设定及再生处理的执行。
145.如上所述，根据本实施方式，内窥镜再处理器1d在执行再生处理之前，确定前端部de的污垢的有无及污染度，根据该确定结果来执行内窥镜的再生处理。在前端部de没有污垢、或者污染度较低时，处理时间为通常的设定时间，内窥镜的清洗等按通常的设定时间来进行。此外，在前端部de有污垢且污染度较高时，处理时间为比通常的设定时间长的时间，内窥镜的清洗等按比通常的设定时间长的时间来进行。
146.另外，在本实施方式中，也可以与上述的第3实施方式同样地具有距离调整机构，该距离调整机构对作为被摄体的内窥镜与照射部或受光部之间的摄像距离进行调整，以便根据插入部ip及前端部de的外径的差异等来使荧光图像适当地在摄像元件15的摄像面上成像。
147.图18是示出第5实施方式的变形例的对物镜光学系统12与被摄体间的摄像距离进行调整的距离调整机构的处理槽82的侧面部的立体图。在处理槽82的观察窗82c附近设有距离传感器用的传感器窗82e，该传感器窗82e用于射出并入射距离检测用的红外光。
148.在传感器窗82e的后侧配置有距离检测器93。距离检测器93具有红外线发光元件、红外线受光元件以及距离计算电路，该距离计算电路基于由受光元件接收的红外线的检测信号来计算距离。此外，具有距离调整机构54，该距离调整机构54对物镜光学系统12与被摄体之间的摄像距离进行调整。距离调整机构54包含马达、齿轮、齿条-小齿轮机构等。
149.控制部91根据距离检测器93的输出信号来控制距离调整机构54的马达，例如使摄像元件15或物镜光学系统12自动地沿着物镜光学系统12的光轴方向移动。
150.此外，在本实施方式的内窥镜再处理器1d中，也可以如在第1实施方式中说明的那样，检测单元43的处理器19通过使用了深度学习的推断模型来进行推断。
151.由此，通过第5实施方式的内窥镜再处理器1d，能够进行与前端部de的污垢对应的内窥镜的再生处理。
152.如上所述，根据上述的各实施方式，能够提供无需繁杂的作业的、检测内窥镜的污垢的内窥镜污垢检测装置、内窥镜再处理器器以及内窥镜污垢检测方法。
153.本发明不限于上述的实施方式，在不改变本发明的主旨的范围内，能够进行各种变更、改变等。
技术特征：1.一种内窥镜污垢检测装置，其中，所述内窥镜污垢检测装置包括：照射部，其对内窥镜照射特定波长的光；受光部，其接收附着于所述内窥镜的表面的污物所发出的荧光；图像形成部，其根据接收到的所述荧光形成第1图像；图像处理部，其对所述第1图像进行图像处理，形成对由所述污物造成的污染部分进行了强调的第2图像；以及输出部，其输出所述第2图像。2.根据权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述污物包括血液或胆汁，所述特定波长为360nm以上的波长。3.根据权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述特定波长为460nm以上的波长。4.根据权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述照射部包括激励滤光片，该激励滤光片使波长为460nm以上的光透过，所述受光部包括吸收滤光片，该吸收滤光片使波长为510nm～550nm的光透过。5.根据权利要求4所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述照射部及所述受光部包括分光镜，该分光镜将波长小于505nm的光反射且使波长为505nm以上的光透过。6.根据权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述照射部包括激励滤光片，该激励滤光片使波长为530nm以上的光透过，所述受光部包括吸收滤光片，该吸收滤光片使波长为575nm～625nm的光透过。7.根据权利要求6所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述照射部及所述受光部包括分光镜，该分光镜将波长小于570nm的光反射且使波长为570nm以上的光透过。8.根据权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述图像处理部通过二值化处理对污染部分进行强调，在所述二值化处理中，以用第1颜色来显示亮度值为规定的阈值以上的像素、用与所述第1颜色不同的第2颜色来显示亮度值小于所述规定的阈值的像素的方式，将所述第1图像转换为所述第2图像。9.根据权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述内窥镜污垢检测装置包括推断部，该推断部使用推断模型对由所述污物造成的污垢的有无或污染度进行推断，所述推断模型是使用所述第1图像和所述第2图像制作而成的。10.根据权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述图像处理部是使用推断模型推断并生成表示所述污染部分的区域的图像的推断部，所述推断模型是使用所述第1图像制作而成的，所述输出部将由所述推断部推断出的表示所述污染部分的区域的图像的图像数据进行输出。11.根据权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置，其中，
所述内窥镜污垢检测装置具有距离调整部件，该距离调整部件使所述照射部与所述内窥镜之间的距离及所述受光部与所述内窥镜之间的距离恒定。12.根据权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置，其中，所述内窥镜污垢检测装置包括距离调整部，该距离调整部对所述受光部与所述内窥镜之间的摄像距离进行调整。13.一种内窥镜再处理器，其中，再处理器所述内窥镜再处理器具有：权利要求1所述的内窥镜污垢检测装置；再生处理部，其对所述内窥镜进行再生处理；污染度确定部，其根据所述第2图像来确定所述内窥镜的污染度；以及控制部，其对所述再生处理的执行进行控制，所述控制部在所述污染度小于规定值的情况下执行第1程序，在所述污染度为所述规定值以上的情况下执行再生处理等级比所述第1程序高的第2程序。14.根据权利要求13所述的内窥镜再处理器，其中，所述照射部设置于所述再生处理部，以朝向所述再生处理部的内部照射所述特定波长的光。15.一种内窥镜污垢检测方法，其中，包括：步骤i，对内窥镜照射特定波长的光；步骤ii，接收附着于所述内窥镜表面的污物所发出的荧光；步骤iii，根据接收到的所述荧光形成第1图像；以及步骤iv，对所述第1图像进行图像处理，形成对由所述污物造成的污染部分进行了强调的第2图像。16.根据权利要求15所述的内窥镜污垢检测方法，其中，所述内窥镜污垢检测方法还包括输出所述第2图像的步骤v。17.根据权利要求15所述的内窥镜污垢检测方法，其中，所述污物包括血液或胆汁，所述特定波长为360nm以上的波长。18.根据权利要求15所述的内窥镜污垢检测方法，其中，所述内窥镜在前端具有能够转动的抬起座，所述步骤i包括：步骤i1，在所述抬起座处于第1角度的状态时照射所述特定波长的光；以及步骤i2，在所述抬起座处于与第1角度不同的第2角度的状态时照射所述特定波长的光。
技术总结内窥镜污垢检测装置(1)包括：观察窗(11d)，其对内窥镜照射特定波长的光，并接收附着于内窥镜的表面的污物所发出的荧光；图像形成部(19a)，其根据接收到的荧光形成第1图像；图像处理部(19b)，其对第1图像进行图像处理，形成对由污物造成的污染部分进行了强调的第2图像；以及输出处理部(19c)，其输出第2图像。其输出第2图像。其输出第2图像。
技术研发人员：桥本祐一朗
受保护的技术使用者：奥林巴斯株式会社
技术研发日：2020.03.02
技术公布日：2022/11/1
