JP2001161638A - 手術用顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】術者が手術作業に専念でき、かつ、疲労の軽減
および手術時間の短縮が可能な手術用顕微鏡を提供す
る。 【解決手段】術部を光学的に拡大するための双眼鏡筒光
学系１２と、硬性鏡４１からの画像情報を観察するため
の画像投影光学系１３と、双眼鏡筒光学系１２の観察像
と画像投影光学系１３とを同時に観察するための接眼光
学系１７とを備えた手術用顕微鏡において、画像投影光
学系１３は硬性鏡４１の動作情報に基づいて画像投影光
学系１３の表示状態を変更可能な可動プリズム２４と変
倍光学系２２とを具備する手術用顕微鏡。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は手術用顕微鏡による
術部の観察中に、他の画像情報を観察可能な手術用顕微
鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、手術用顕微鏡を用いて微細な手術
を行ういわゆるマイクロサージャリーおいては、より手
術を低侵襲にすることを目的とし、手術中にさまざまな
画像情報が用いられている。

【０００３】このような画像情報の１つに、手術用顕微
鏡では観察できない部分を観察するための内視鏡や、組
織内部の断層像を得るための超音波観測装置がある。さ
らには手術中の患者の神経の電位を計測するいわゆる神
経モニター装置などの診断機器がある。このような画像
情報を観察可能とするため、特開昭６２−１６６３１０
号公報および特開平１０−３３３０４７号公報は、手術
用顕微鏡観察下で内視鏡の画像等を観察可能にした手術
用顕微鏡を開示する。

【０００４】また、顕微鏡には観察者による目の視力
（屈折力）の違いを調整するいわゆる視度調整が必要で
あり、従来の視度調整技術は特開平７−２８１１０３号
公報に記載されている。手術用顕微鏡においても手術毎
にこの視度調整が行われている。

【０００５】一方、目の屈折力を測定する方法は特開平
３−２００９１４号公報に記載されている。これは、眼
底に指標を投影し、眼底からの反射光を検出し、屈折力
を測定するものであり、観察者ではなく患者の目の屈折
力を測定する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭６２−１６
６３１０号公報および特開平１０−３３３０４７号公報
に記載のような手術用顕微鏡では、顕微鏡観察と内視鏡
観察とを同一視視野内で行うことが可能であるが、しか
し、術部の領域内で内視鏡を移動させるときは、内視鏡
画像の観察と合わせて、内視鏡で組織を損傷しないよう
にするために顕微鏡像上で内視鏡の先端を確認しながら
行わなければならない。したがって、顕微鏡の視野は内
視鏡画像にさえぎられないこと、換言すると、内視鏡画
像が顕微鏡像上で小さく表示されることが望ましい。

【０００７】一方、内視鏡画像を見ながら処置等を行う
場合は、内視鏡画像は十分な大きさである必要がある。
また、術具の挿入や、術部の広範囲を監視するために、
顕微鏡像による観察も必要である。すなわち、内視鏡画
像が顕微鏡像上で大きく表示されることが望ましい。

【０００８】しかしながら、特開昭６２−１６６３１０
号公報および特開平１０−３３３０４７号公報に記載の
手術用顕微鏡では、内視鏡画像は顕微鏡視野に対して一
定の位置および範囲に表示されている。このため、内視
鏡を用いた手術において、内視鏡の移動操作と内視鏡画
像を見ながらの処置との双方の要求を満足することは困
難であり、内視鏡画像が邪魔になるか、あるいは、内視
鏡画像が小さくスムーズに処置できないという点で不都
合である。

【０００９】これにより、術者が手術作業に集中するこ
とは困難であり、術者の疲労が増大し、手術時間が延長
されるといった問題を招いていた。

【００１０】また、超音波診断装置においても、プロー
ブを移動させる場合と、超音波観察および超音波観察下
で処置を行う場合に同様の問題があった。

【００１１】更に、手術用顕微鏡観察下で使用される内
視鏡は、顕微鏡の死角部分の観察を目的としているた
め、挿入方向に対して異なる方向が観察可能ないわゆる
斜視内視鏡が使用される。斜視内視鏡は、挿入方向を軸
として回転させると顕微鏡の術野に対してどの方向を見
ているの判断できなくなる。このために、術者は内視鏡
画像に表示されている組織形態から、観察方向を判断し
なければならず、手術作業に集中することが困難とな
り、疲労が増大し、手術時間が延長されるといった問題
を招いていた。

【００１２】更に、手術中に術者が、手術用顕微鏡の観
察像に集中していると、神経モニター装置の変化に気づ
かない場合があった。これを防ぐために、術者は手術作
業中にも他機器の状態にも注意をはらわねばならず、手
術への集中の妨げになったり、疲労の増大につながって
いた。

【００１３】一方、特開平７−２８１１０３号公報に記
載のような従来の視度調整作業は煩わしく、手術用顕微
鏡を使用するまでのセットアップの時間を長引かせると
ともに、手術中に術者が交代すると再度調整が必要であ
る。

【００１４】しかしながら、通常手術用顕微鏡を外部に
対して滅菌するドレープをかけた状態での調整は困難で
あり、視度が合わないまま使用していた。このため、術
者の右眼あるいは左眼でピントが合わない手術作業によ
り、術者の疲労の増大あるいは手術用顕微鏡に接続され
るＴＶカメラや３５ｍｍカメラとピントが合わないなど
の問題があった。

【００１５】この場合、特開平３−２００９１４の構成
を用いて術者の目の屈折率を測定し、自動で視度を補正
することが可能であるとしても、これらは光学系内に検
出用の指標投影光学系とその受光光学系を設けなければ
ならず、装置の大型化を招き、手術作業の妨げとなる。

【００１６】また、投影する光は可視域以外の波長を用
いても顕微鏡の観察性能への影響を完全に排除すること
はできず、このため、手術効率の低下および術者の疲労
を招く事になる。

【００１７】本発明は上述の事情に基づいてなされたも
ので、術者が手術作業に専念でき、かつ、疲労の軽減お
よび手術時間の短縮が可能な手術用顕微鏡を提供するこ
とを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、術部を光学的に拡大するための第１の観察光学系
と、外部機器からの任意の画像情報を観察するための第
２の観察光学系と、前記第１の観察光学系の観察像と第
２の観察光学系の観察像とを同時に観察するための接眼
光学系を備えた手術用顕微鏡において、前記第２の観察
光学系は前記外部機器の動作情報に基づいて前記外部機
器からの画像情報の表示状態を変更可能な表示状態変更
手段を具備することを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１実施形態） （構成）図１から図５は、本発明の第１実施形態を示
す。図１に、本実施形態の手術用顕微鏡装置と内視鏡装
置との概略構成を示すように、本実施形態の手術用顕微
鏡装置１は架台２に装架されている。この架台２には、
床面を移動自在なベース２ａと、このベース２ａ上に立
設された支柱２ｂとが設けられている。この支柱２ｂの
上端部には、手術用顕微鏡装置１の鏡体３を移動可能に
支持する移動アーム機構４が設けられ、この移動アーム
機構４は第１アーム５と第２アーム６と第３アーム７と
俯仰アーム８との複数の可動アームから形成されてい
る。

【００２０】ここで、第１アーム５の一端は、支柱２ｂ
の上端部に軸Ｏａを中心に回動自在に取り付けられてい
る。この第１アーム５には図示しない照明用光源が内蔵
されている。また、第１アーム５の他端には、第２アー
ム６の一端が軸Ｏｂを中心に回動自在に取り付けられて
いる。

【００２１】この第２アーム６は、鏡体３を上下方向に
移動操作可能とするために、リンク機構とバランス調整
用のスプリング部材とを有するパンタグラフアームとし
て形成してある。この第２アーム６の他端には、第３ア
ーム７が軸Ｏｃを中心に回動自在に取り付けられてい
る。

【００２２】この第３アーム７には、俯仰アーム８の基
端部が連結されている。この俯仰アーム８の先端部に
は、鏡体３と、立体観察用の双眼鏡筒９と、ハンドル１
０とがそれぞれ設けられている。そして、この俯仰アー
ム８は、図１の紙面に垂直な軸Ｏｄを中心とし、術者の
観察方向に対して鏡体３を前後方向に回動する前後方向
の俯仰、および、軸Ｏｅを中心とし、術者の左右方向に
鏡体３を回動する左右方向俯仰をそれぞれ可能とした状
態で支持されている。

【００２３】さらに、移動アーム機構４の各回転軸Ｏａ
〜Ｏｅにおける回動部には鏡体３を空間的に自在に位置
調整し、位置固定を行うために、図示しない電磁ブレー
キが各々設けられている。これらの電磁ブレーキはハン
ドル１０に設けられた図示しないスイッチ操作によりロ
ック／フリーの状態を自由に選択することができるよう
構成されている。なお、その移動アーム機構４の図示し
ない電源部は例えば架台２の支柱２ｂに内蔵させること
が好ましい。

【００２４】また、鏡体３の双眼鏡筒９には立体観察す
べく、左右の観察光路が構成されている。そして双眼鏡
筒９の左右観察光路にはそれぞれ対物レンズ（図示しな
い）および変倍光学系（図示しない）が備えられてい
る。符号４０は手術用顕微鏡の死角を観察する為の内視
鏡システムを示す。

【００２５】図２に示すように、内視鏡システム４０
は、挿入方向に対して所定角度の観察口軸Ｏｇを有する
硬性鏡４１と、硬性鏡の観察像を撮像するＴＶカメラヘ
ッド４２ａおよびＴＶコントローラー４２ｂを有するＴ
Ｖカメラ４２と、コントローラー４２ｂに接続され、硬
性鏡４１の観察像を表示するモニター４３とを備える。
この硬性鏡４１は、スコープホルダー４４により、ベッ
ドサイドのステー４５に固定される。

【００２６】スコープホルダー４４は、ベッドサイドの
ステー４５に固定される固定部４６から順に、それぞれ
回転軸Ｏｐ，Ｏｑ，Ｏｒ，Ｏｓ，〇ｔの回りに回動可能
に接続された垂直アーム４７と移動アーム４８ａ，４８
ｂと傾斜アーム４９と保持部５０とを備えている。保持
部５０は硬性鏡４１を回転軸Ｏｕ回りに回動可能に保持
している。また、それぞれの回転軸の部分には、硬性鏡
４１を３次元的に自在に位置調整を行い、位置固定を行
うために、電磁ブレーキ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１
ｄ，５１ｅが各々設けられている。

【００２７】これらの電磁ブレーキは保持部５０に設け
られたスイッチ５２を操作することによりロック／フリ
ーの状態を選択することができるようになっている。こ
のスイツチ５２および電磁ブレーキ５１ａ〜５１ｅはホ
ルダー制御部５３に接続されている。ホルダー制御部５
３は、スイッチ５２からの操作信号が入力されている
間、電磁ブレーキ５１ａ〜５１ｅに固定を解除する駆動
信号を出力すべく駆動回路（図示しない）と、スイッチ
５２の入力信号を後述の視野内表示コントローラ５４に
スルーで出力する回路とを備えている。

【００２８】図３は本実施形態における双眼鏡筒９の概
略構成を示すものである。この双眼鏡筒９には図３に示
す右眼用観察光学系１１と図示しない左眼用観察光学系
とが設けられている。なお、図３は双眼鏡筒９の側面か
ら見た右眼用観察光学系１１の部分構成を示している。
この双眼鏡筒９の左眼用観察光学系は図３に示す右眼用
観察光学系１１と同様に構成されているため、ここでは
右眼用観察光学系１１についてのみ説明する。

【００２９】すなわち、本実施形態の右眼用観察光学系
１１には、手術用顕微鏡の観察像を観察する双眼鏡筒光
学系（第１の観察光学系）１２と、観察像とは異なる任
意の画像情報を観察する画像投影光学系（第２の観察光
学系）１３とが設けられている。ここで双眼鏡筒光学系
１２には、結像光学系１４と、イメージローテーター１
５と、平行四辺形プリズム１６と、接眼光学系１７とが
設けられている。そして、双眼鏡筒光学系１２に入射さ
れる手術用顕微鏡の観察像は結像光学系１４から、イメ
ージローテーター１５および平行四辺形プリズム１６を
順次介して接眼光学系１７に導光されるようになってい
る。

【００３０】また、画像投影光学系１３は、視野内表示
機能としてのＬＣＤディスプレイ２０と、コリメート光
学系２１と、投影倍率を変更可能な変倍光学系２２と、
結像光学系２３と、可動プリズム２４とを備えている。
この可動プリズム２４は、反射面２４ａの面内において
矢印Ａ方向に向け、モーター２５ａにより画像投影光学
系１３に対して移動可能に取り付けられており、また、
変倍光学系２２もモーター２５ｂの駆動により倍率を可
変に接続されている。

【００３１】この可動プリズム２４と変倍光学系２２と
の駆動の関係は、可動プリズム２４が双眼鏡筒光学系１
２に対しての挿入量に比例して、変倍光学系２２がＬＣ
Ｄディスプレイ２０の像を拡大して投影するように構成
されている。

【００３２】そして、ＬＣＤディスプレイ２０に表示さ
れる画像情報は、コリメート光学系２１と、変倍光学系
２２と、結像光学系２３と、可動プリズム２４とを順次
介して接眼光学系１７に導光される。また、接眼光学系
１７では双眼鏡筒光学系１２を経由して送られる手術用
顕微鏡の観察像と、画像投影光学系１３を経由して送ら
れる任意の画像情報とを同時に観察可能になっている。

【００３３】符号５４は視野内表示コントローラ（表示
形態変更手段）を示し、前記スコープホルダー４４のス
イッチ５２が接続されるホルダー制御部５３と、ＬＣＤ
ディスプレイ２０と、ＴＶコントローラ４２ｂおよびモ
ータ２５ａ，２５ｂに接続されている。この視野内表示
コントローラ５４は、可動プリズム２４の移動用のモー
ター２５ａおよび変倍光学系２２の駆動用のモーター２
５ｂのそれぞれの駆動回路と、その駆動量を制御する制
御回路と、ＴＶカメラ４２のＴＶコントローラー４２か
らの映像信号を入力され、ＬＣＤディスプレイ２０に画
像を表示する表示制御回路とより構成されている。

【００３４】（作用）上述の手術用顕微鏡１の観察像
は、双眼鏡筒９の双眼鏡筒光学系１２により鏡体３を介
して、術部が立体観察される。このとき、画像投影光学
系１３の可動プリズム２４は、図３に示すように双眼鏡
筒光学系１２の光路上に挿入されている。また、硬性鏡
４１により観察される術部の像は、図２に示すＴＶカメ
ラヘツド４２ａにより撮像され、ＴＶコントローラ４２
ｂを介してモニター４３に表示されると共に、図３に示
す視野内表示コントローラ５４を介してＬＣＤディスプ
レイ２０上に表示される。この表示画像は、画像投影光
学系１３および接眼光学系１７を介して観察される。

【００３５】図４は、硬性鏡の画像を主に観察しながら
手術を行う場合の観察状態を示す。図４において、符号
５５は顕微鏡の観察像を示し、符号５６は硬性鏡４１を
通した画像を示す。顕微鏡の観察像５５内には、この硬
性鏡４１自体が表示されている。

【００３６】一方、術者が硬性鏡４１の観察位置を変更
したい場合は、スコープホルダー４４のスイッチ５２を
押し、電磁ブレーキ５１ａ〜５１ｆによるロック状態を
解除する。これにより、硬性鏡４１を３次元的に自在に
移動させることができる。この時、ホルダー制御部５３
はスイッチ５２からのＯＮ信号を入力中に電磁ブレーキ
５１ａ〜５１ｅのロック状態を解除するとともに、スイ
ッチ５２のＯＮ信号をスルーで視野内表示コントローラ
ー５４に出力する。

【００３７】視野内表示コントローラー５４はこの信号
を入力され、モーター２５ａ，２５ｂを予め記憶された
規定量にしたがって駆動し、可動プリズム２４の双眼鏡
筒光学系の挿入量を小さくする。これと同時に、変倍光
学系２２を可動プリズム２４の移動量に対して一義的に
定められている倍率に変更（縮小）する。これにより、
接眼光学系１７を通して観察される画像は、図５に示す
ようになる。すなわち、顕微鏡の観察像５５に対して、
硬性鏡の画像５６が視野の端に移動するとともに、縮小
表示される。

【００３８】このように硬牲鏡４１の画像５６は、手術
用顕微鏡の観察像５５に対して、硬性鏡４１の観察位置
を固定している時は大きな範囲に、硬性鏡４１の観察位
置を変更（硬性鏡を移動）する場合は小さな範囲に観察
される。また、通常の硬性鏡観察を行わない場合は、図
示しない手術用顕微鏡のフットスイッチを操作すること
により、視野内表示コントローラー５４を介して、可動
プリズム２４を双眼鏡筒光学系１２の光路から完全に離
脱させることも容易である。これにより、従来の手術用
顕微鏡と同様の観察も可能である。

【００３９】（効果）硬性鏡画像５６を通じて所要の処
置を行いあるいは観察する場合は、硬性鏡画像５６が、
手術用顕微鏡の観察像５５上に大きく表示されるため、
処置操作が容易に行える。また硬性鏡４１を移動させて
いる時は、硬性鏡画像５６が小さく表示されるため、顕
微鏡の観察像５５の中で硬性鏡４１の挿入状態を十分に
観察可能である。

【００４０】本実施形態では、硬性鏡４１の操作状態の
検出を、硬性鏡４１を保持するスコープホルダー４４の
固定解除の検出により行っている為、特別な装置および
その操作が不要であり、手術の妨げにはならない。

【００４１】また、硬性鏡４１の移動の検出は、後述の
第２実施形態の光学式位置検出装置により行うことも容
易である。

【００４２】（第２実施形態）図６から図８は、第２実
施形態を示す。図６に概略的に示すように、本実施形態
の手術用顕微鏡装置１および内視鏡システム４０は第１
実施形態と同様であり、したがって、その詳細な説明は
省略する。ここでは、手術用顕微鏡装置１および内視鏡
システム４０の光学式位置検出装置に関して説明する。
この光学式位置検出装置は公知のものでもよい。

【００４３】図６に示すように、手術用顕微鏡装置１お
よび内視鏡システム４０のそれぞれに発光指標６０，６
１が取り付けられている。これらの発光指標６０，６１
は、撮像手段を備えた発光体撮像装置６２で撮像され
る。この発光体撮像装置６２には、発光体撮像装置６２
からの信号に基づき、発光体の位置および角度を演算す
る位置検出部６３が接続されている。この位置検出部６
３は、鏡体９の位置データ演算処理部と、硬性鏡４１の
位置データ・演算処理部と、鏡体３の位置に対する硬性
鏡４１の位置を算出する位置算出部とから構成されてお
り、鏡体３に対する硬性鏡の観察方向の情報を後述の視
野内表示コントローラ６４に出力する。

【００４４】図７は本実施形態における双眼鏡筒６５の
概略構成を示すものである。双眼鏡筒６５の双眼鏡筒光
学系１２は、上述の第１実施形態と同様であるためその
説明を省略し、ここでは異なる部分である画像投影光学
系６９の構成を説明する。

【００４５】画像投影光学系６９は、視野内表示機能と
してのＬＣＤディスプレイ２０とコリメート光学系６６
と、結像光学系６７と、プリズム６８とを備える。この
ＬＣＤディスプレイ２０に表示される画像情報は、コリ
メート光学系６６と結像光学系６７とプリズム６８とを
順次介して接眼光学系１７に導光される。

【００４６】画像投影光学系６９は、シャーシ７０に内
蔵され、双眼鏡筒６５の接眼光学系１５の光軸Ｏｆまわ
りを、モーター７１により、シャーシ７０と一体的に回
動可能に接続されている。また、接眼光学系１７では、
双眼鏡筒光学系１２を経由して送られる手術用顕微鏡の
観察像と、画像投影光学系６９を経由して送られる任意
の画像情報とを同時に観察可能になっている。

【００４７】視野内表示コントローラー６４は、上述の
光学式位置検出装置の位置検出部６３と、ＴＶコントロ
ーラー４２ｂと、ＬＣＤディスプレイ２０と、シャーシ
回転用のモーター７１とに接続されている。この視野内
表示コントローラ６４は、シャーシ回転用のモーター７
１の駆動回路と、その駆動量を制御する制御回路と、Ｌ
ＣＤディスプレイ２０の表示制御回路と、位置算出部６
３からの位置信号により、モーター７１の回転量を制御
する制御回路と、ＴＶカメラ４２からの映像信号を入力
し、ＬＣＤディスプレイ２０に画像を表示する表示制御
回路とから構成されている。

【００４８】（作用）この第２実施形態による手術用顕
微鏡の観察像は、双眼鏡筒９の双眼鏡筒光学系１２によ
り鏡体３を介して、術部が立体観察される。この時、画
像投影光学系６９の可動プリズム２４は、図７に示すよ
うに双眼鏡筒光学系１２の光路上に挿入されている。ま
た硬性鏡４１により観察される術部の像はＴＶカメラヘ
ッド４２ａにより撮像され、ＴＶコントローラ４２ｂを
介してモニター４３に表示され、更に、視野内表示コン
トローラ６４を介してＬＣＤディスプレイ２０上に表示
される。このＬＣＤディスプレイ２０上の表示画像は、
画像投影光学系６９および接眼光学系１７を介して観察
される。

【００４９】また、手術中、鏡体３と、硬性鏡４１との
位置は常に公知の光学式位置検出装置により検出され、
位置検出部６３にて鏡体３の観察方向に対する硬性鏡４
１の観察方向（角度）が求められ、角度情報を視野内表
示コントローラー６４に出力する。視野内表示コントロ
ーラー６４はこの角度情報に対応すべく、モーター７１
を必要量回転させ、常に硬性鏡の観察方向と同一方向
に、画像投影光学系６９をシャーシと一体的に回転させ
る。接眼光学系１７にて観察される状態を図８の（Ａ）
および（Ｂ）に示す。ここでは、硬性鏡４１の観察方向
（矢印Ｂ）に対して硬性鏡４１の画像が同一方向に表示
される。

【００５０】（効果）本実施形態の手術用顕微鏡１で
は、硬性鏡４１を通して得られ、観察視野内に表示され
る画像５６が、硬性鏡の観察方向と同一方向に表示され
るため、術者は硬性鏡４１の観察方向を直感的に認識す
ることが可能であり、煩わしさがなく、手術に専念でき
る。またこれにより手術時間の短縮につながる。

【００５１】更に、本実施形態では光学式位置検出手段
を用いているため、診断画像上に手術用顕微鏡および硬
性鏡４１の観察位置を表示する公知のナビゲーションシ
ステムとの融合が容易である。

【００５２】更に、本実施形態では、鏡体３に対する硬
性鏡４１の観察方向を検出するために、光学式位置検出
手段を用いているが、しかし、これに限らず、硬性鏡４
１の観察方向は、第１実施形態のスコープホルダーの関
節部に回転角度検出手段であるエンコーダー等を設ける
ことによっても容易に可能である。この場合はシンプル
なシステムで実現できる。

【００５３】（第３実施形態）図９に従い第３実施形態
を説明する。本実施形態は、第１実施形態の手術用顕微
鏡装置に対して、その双眼鏡筒が異なり、術者の目に合
わせて自動で視度調整を行うものである。

【００５４】図９は本実施形態における双眼鏡筒８０の
概略構成を示すものである。この双眼鏡筒８０には第１
実施形態と同様の双眼鏡筒光学系（第１の観察光学系）
１２と、観察像とは異なる任意の画像情報を観察する画
像投影光学系８１と、屈折率測定のための測定光学系８
７と、受光光学系８８が設けられておいる（画像投影光
学系８１と、測定光学系８７と、受光光学系８８とが第
２の観察手段を形成する）。この双眼鏡筒光学系１１は
上述の第１実施形態と同様であり、その詳細な説明は省
略する。

【００５５】画像投影光学系８１は、視野内表示手段と
してのＬＣＤディスプレイ８２とコリメート光学系８３
と結像光学系８４と可動プリズム８５とを備えるととも
に、可動プリズム８５と結像光学系８４の間の光路上に
ダイクロイックミラー８６を配設させている。可動プリ
ズム８５は図示しないモーターにより、光路上に挿脱可
能に設けられている。

【００５６】測定投射光学系８７は、前記可動プリズム
８５と、ダイクロイックミラー８６と、ハーフミラー８
９と、基準屈折力を有する被検眼の眼底と共役な位置に
あるスリット板９０と、拡散板９１と、赤外光を発光す
る発光ダイオード９２とを備え、画像投影光学系８１と
一部共通の構成になっている。

【００５７】受光光学系８８は、可動プリズム８５と、
ダイクロイックミラー８６と、ハーフミラー８９と、ス
リット板９０と共役な位置にある遮光部材９４と瞳孔と
共役な位置にある受光素子９５とを備え、測定投射光学
系８７と一部を共通としている。符号９６は、受光素子
９５の光量分布から被検眼の屈折力を演算する測定部を
示す。この測定部９６は、発光ダイオード９２と後述す
る視度補正モーター駆動制御部９９と視野内表示コント
ローラー１００とに接続されている。

【００５８】接眼光学系１７は、双眼鏡筒光学系１２を
経由して送られる手術用顕微鏡の観察像と、画像投影光
学系８１を経由して送られる任意の画像情報とを同時に
観察可能になっている。更に、この接眼光学系１７は、
その光軸Ｏｆ方向に移動することにより視度調整が可能
な構成となっており、光軸Ｏｆ方向の移動は、モーター
９８により行うことができる。符号９９はモーター９８
と後述の視野内表示コントローラーに接続された視度補
正モーター駆動制御部を示し、モーター９８の駆動回路
と、モーターの駆動量を制御する制御回路を備えてい
る。このモーター９８と視度補正モーター駆動制御部９
９とより、視度補正電動駆手段が構成されている。

【００５９】視野内表示コントローラ１００は、ＬＣＤ
ディスプレイ８２と、測定部９６と、手術用顕微鏡装置
に接続されたスイッチ１０２と、可動プリズム８５の図
示しないモーターと、外部の画像機器とに接続されてい
る。この視野内表示コントローラ１００は、可動プリズ
ム８５のモーター駆動制御回路と、図示しない外部画像
機器からの映像信号を入力され、ＬＣＤディスプレイ８
２に画像を表示するとともに、スイッチ１０２からの入
力に応じ、記憶されている測定用の固視表示パターンを
表示する表示制御回路と、測定部を駆動する駆動信号出
力回路より構成されている。

【００６０】（作用）本実施形態における手術用顕微鏡
の観察像および、ＬＣＤディスプレイ８２に表示される
画像は、第１および第２実施形態と同様の作用により、
接眼光学系１７を通して観察される。また可動プリズム
８５を光路からはずすことにより従来の手術用顕微鏡と
同様の観察が可能である。

【００６１】次に、視度調整について説明する。術者が
手術用顕微鏡装置のスイッチ１０２をオンすると、視野
内表示コントローラー１００は予め記憶されている固視
表示パターンをＬＣＤディスプレイ８２に表示させる。
この画像は、画像投影光学系８１と接眼光学系１７とに
より術者に観察される。術者の目はこの固視表示パター
ンを注視することにより固定される。これと同時に、視
野内表示コントローラー１００は検出部９６に屈折力の
測定動作を開始させる。

【００６２】次に、この屈折力測定の作用を説明する。
検出部９６からの信号で、発光ダイオード９２から赤外
光が発せられる。この赤外光は、拡散板９１と、スリッ
ト板９０の図示しないスリットと、ハーフミラー８９
と、ダイクロイックミラー８６と、可動プリズム８５と
接眼光学系１７とを通して術者の眼底に投射される。す
なわちスリット板９０のスリット像が眼底に投影される
ことになる。

【００６３】この投影された赤外光は、眼底で反射し、
再度接眼光学系１７と、可動プリズム８５と、ダイクロ
イックミラー８６と、ハーフミラー８９と、ミラー９３
と、遮光部材９４とを介して受光素子９５に到達する。
ここで測定部は受光素子からの光量分布の情報により、
術者の目の屈折力を演算し、視度補正モーター駆動制御
部はこの結果に合わせて、モーター９８を回転させ、接
眼光学系１７を光軸Ｏｆ方向に必要量移動させる。これ
により、術者の視度調節が完了する。

【００６４】（効果）本実施形態の手術用顕微鏡は、視
野内に他の画像が表示可能な画像投影光学系と、屈折力
を測定するための光学系（測定投射光学系、受光光学
系）とを一部共用としたため、構造が極めて簡単にな
る。また、手術用顕微鏡の観察像とは別の光路を用いて
いるため、顕微鏡の観察性能を損ねない。更に、術者に
注視させるための固視表示をＬＣＤディスプレイ画面で
行うため、目のピント調整能力の影響がなく、正確な測
定が可能である。更に、可動プリズムを光路からはずす
ことにより、手術用顕微鏡の観察性能を全く落とすこと
がない。

【００６５】（第４実施形態）図１０および図１１に示
す第４実施形態では、手術用顕微鏡の視野内に、手術中
に患者の神経状態を表示する神経モニター装置の画像を
表示する。本実施形態は、第１実施形態に対して、視野
内表示コントローラのみが異なる。

【００６６】図１０に接続構成を示すように、本実施形
態の視野内表示コントローラ１１０は、第１実施形態と
同様の双眼鏡筒９に接続されている。神経モニター装置
１１１は、神経状態を示す波形画像を図示しないモニタ
ーに表示するとともに、波形画像の映像信号を視野内表
示コントローラー１１０に出力している。また神経モニ
ター装置１１１は、神経状態の変化を術者に知らしめる
ための異常信号出力手段を備え、これが視野内表示コン
トローラー１１０に接続されている。

【００６７】視野内表示コントローラ１１０は、第１実
施形態の可動プリズム２４の移動用のモーター２５ａお
よび変倍光学系２２の駆動用のモーター２５ｂのそれぞ
れの駆動回路と、神経モニター装置１１１の異常信号出
力手段からの信号を入力されてモーター２５ａ，２５ｂ
の駆動量を制御する制御回路と、神経モニター装置１１
１からの映像信号を入力されてＬＣＤディスプレイ２０
に画像を表示する表示制御回路より構成されている。

【００６８】（作用）本実施形態の手術用顕微鏡では、
手術中、神経モニター装置１１１の画像１１５が、通常
は、手術用顕微鏡視野内で図１１の（Ａ）に示すように
表示される。そして、手術中に患者の神経状態に変化が
生じた場合は、神経モニター装置１１１の異常信号出力
手段から信号が出力され、視野内表示コントローラ１１
０はこれを受けて、第１実施形態と同様の作用により、
モーター２５ａ，２５ｂを駆動させて、図１１の（Ｂ）
に示すように、神経モニター画像１１５が大きく表示さ
れる。これにより術者は患者の神経状態を容易に認識可
能である。

【００６９】（効果）したがって、本実施形態の手術用
顕微鏡によると、手術術者が手術作業に集中していて
も、神経モニター装置の表示情報の大きさが変わるた
め、患者の神経状態の変化を見逃すことがない。

【００７０】なお、前述した説明によれば、少なくとも
以下に付記として列記する特徴事項が得られる。

【００７１】＜付記＞ １． 術部を光学的に拡大観察する為の第１の観察光学
系と、前記第１の観察光学系とは異なる、外部機器から
の任意の画像情報を観察するための第２の観察光学系
と、前記第１の観察光学系および第２の観察光学系の観
察像を同時に観察する為の接眼光学系を備えた手術用顕
微鏡において、前記第２の観察光学系は、前記外部機器
の動作情報に基づき、前記画像情報の表示形態を変更可
能な表示状態変更手段を備えたことを特徴とする手術用
顕微鏡。

【００７２】この付記項１の従来技術は次の通りであ
る。近年、手術用顕微鏡を用いて微細な手術を行ういわ
ゆるマイクロサージャリーおいては、より手術を低侵襲
にすることを目的とし、手術中にさまざまな画像情報が
用いられている。その１つに手術用顕微鏡では観察でき
ない部分を観察するための内視鏡や、組織内部の断層像
を得るための超音波観測装置がある。さらには手術中の
患者の神経の電位を計測するいわゆる神経モニター装置
などの診断機器がある。手術用顕微鏡観察下で内視鏡の
画像等を観察可能にした手術用顕微鏡として、特開昭６
２−１６６３１０、特開平１０−３３３０４７号があ
る。

【００７３】そして、解決しようとする課題は以下の通
りである。顕微鏡観察、内視鏡観察が同一視視野内で行
えるが、術部で内視鏡を移動させるときは、内視鏡画像
の観察と合わせて、内視鏡で組織を損傷しないようにす
るために顕微鏡像上で内視鏡の先端を確認しながら行わ
なければならない。すなわち顕微鏡の視野は内視鏡画像
にさえぎられないこと、すなわち内視鏡画像が顕微鏡像
上で小さく表示されることが望ましい。一方、内視鏡画
像を見ながら処置等を行う場合は、内視鏡画像は十分な
大きさである必要がある。このときに術具の挿入や、術
部の広範囲を監視する目的で顕微鏡像による観察も必要
である。すなわち、内視鏡画像が顕微鏡像上で大きく表
示されることが望ましい。しかしながら、特開昭６２−
１６６３１０号、特開平１０−３３３０４７号は内視鏡
画像の表示状態は顕微鏡視野に対して一定の位置、範囲
であり、内視鏡を用いた手術において、内視鏡の移動操
作と内視鏡画像を見ながらの処置両方の要求を満足する
ことは出来ず、内視鏡画像が邪魔になる、あるいは内視
鏡画像が小さくスムーズに処置できないという問題があ
った。これにより、手術作業に集中できない、術者の疲
労の増大、手術時間の延長といった問題を招いていた。
また超音波診断装置においても、プローブを移動させる
場合と、超音波観察および超音波観察下で処置を行う場
合に同様の問題があった。

【００７４】この付記項１の目的は、顕微鏡視野内での
表示画像（内視鏡画像）の表示形態を画像機器（内視
鏡）の使用状態に合わせて自動で変更可能にし、術者が
手術作業に専念できかつ、疲労の軽減、手術時間の短縮
が可能な手術用顕微鏡を提供することにある。この付記
項１は、第１の観察光学系の観察像と第２の観察光学系
の画像が同時に表示されているとき、外部機器の動作状
態が変更されると表示状態変更手段により第２の観察手
段により観察される画像が自動的に手術に適した状態に
変更される、作用をなす。そして、顕微鏡視野内での表
示画像の表示形態が画像機器の使用状態に合わせて自動
で変更されるため、手術に専念でき、術者の疲労の軽
減、手術時間の短縮が可能となる、といった効果が得ら
れる。

【００７５】２． 術部を光学的に拡大観察する為の第
１の観察光学系と、前記第１の観察光学系とは異なる、
外部機器からの任意の画像情報を観察するための第２の
観察光学系と、前記第１の観察光学系および第２の観察
光学系の観察像を同時に観察する為の接眼光学系を備え
た手術用顕微鏡において、前記第２の観察光学系は、観
察者の目を注視させるべく固視用画像表示手段と、眼底
への指標投影光学系と、前記眼底からの反射光を受像す
る受像光学系とを備え、前記受像光学系からの情報によ
り屈折力を演算する検出手段と、前記検出手段からの情
報に基づき視度調整機構を駆動する視度調整駆動制御手
段と、を備えたことを特徴とする手術用顕微鏡。

【００７６】この付記項２の従来技術は次の通りであ
る。すなわち、顕微鏡には観察者による目の視力（屈折
力）の違いを調整するいわゆる視度調整が必要である。
従来の視度調整は特開平７−２８１１０３に記載されて
いる。手術用顕微鏡においても手術毎にこの視度調整が
行われていた。一方、目の屈折力を測定する方法は特開
平３−２００９１４に記載されている。これは観察者で
はなく患者の目の屈折力を測定するものである。これ
は、眼底に指標を投影し、眼底からの反射光を検出し、
屈折力を測定するものである。

【００７７】そして、その解決しようとする技術的課題
は、次の通りである。従来の視度調整作業は煩わしく、
手術用顕微鏡を使用するまでのセットアップの時間を長
引かせるとともに、手術中に術者が交代すると再度調整
が必要となった。しかしながら通常手術用顕微鏡を外部
に対して滅菌するドレープをかけた状態での調整は困難
であり、視度が合わないまま使用していた。これによ
り、術者の右眼、左眼でピントが合わず手術作業におい
て術者の疲労の増大、手術用顕微鏡に接続されるＴＶカ
メラや３５ｍｍカメラとピントが合わないなどの問題が
あった。特開平３−２００９１４の構成を用いて術者の
目の屈折率を測定し、自動で視度を補正することは容易
であるが、しかしながらこれらは光学系内に検出用の指
標投影光学系とその受光光学系を設けなければならず、
装置の大型化、を招き手術作業の妨げとなる。また、投
影する光は可視域以外の波長を用いても顕微鏡の観察性
能への影響は無くせなかった。このため、手術効率の低
下、術者の疲労を招く事になる。

【００７８】付記項２の目的は、小型で、観察性能を低
下させず、術者が視度補正が不要な手術用顕微鏡を提供
することにある。この手術用顕微鏡は、屈折力の測定
は、第２の観察光学系を通して行われ、この屈折力に基
づき、視度調整駆動制御手段により自動的に視度調整を
行う、作用をなす。そして、自動で視度調整が可能であ
り調整の煩わしさがない。また手術用顕微鏡の観察性能
を落とすことがなく、術者は手術に集中できるととも
に、疲労を招かない、といった効果が得られる。

【００７９】３． 前記表示状態変更手段は、前記外部
機器の動作情報を入力する動作入力部と、前記第１の観
察光学系の観察像に対して前記第２の観察光学系の画像
情報の表示形態を光学的に変更可能な光学的変更手段
と、前記動作入力部からの入力情報に基づき前記光学的
変更手段を動作させる制御手段よりなることを特徴とす
る上記１項に記載の手術用顕微鏡。付記項３の解決しよ
うとする課題および目的は上記付記項１と同じである。

【００８０】４． 前記光学的変更手段は、前記第２の
観察光学系の倍率を変更可能な倍率変更手段よりなるこ
とを特徴とする上記３項記載の手術用顕微鏡。

【００８１】この付記項４の解決しようとする技術的課
題は、次の通りである。手術用顕微鏡観察下で使用され
る内視鏡は、顕微鏡の死角部分の観察を目的としている
ため、挿入方向に対して異なる方向が観察可能ないわゆ
る斜視内視鏡が使用される。斜視内視鏡は、挿入方向を
軸として回転させると顕微鏡の術野に対してどの方向を
見ているのかわからなくなってしまっていた。このため
に、術者は内視鏡画像に表示されている組織形態から、
観察方向を判断しなければならず、手術作業に集中でき
ない、術者の疲労の増大、手術時間の延長といった問題
を招いていた。したがって、その目的は、内視鏡移動時
と内視鏡観察状態に合わせて、それぞれ顕微鏡視野内で
の内視鏡画像の大きさが可変で、内視鏡を移動させる時
に、顕微鏡で内視鏡先端が十分に観察できる小型表示
と、内視鏡観察下で処置が容易に行える大型表示が可能
な手術用顕微鏡の提供にある。

【００８２】５． 前記光学的変更手段は、前記第１の
観察光学系に対して、前記第２の観察光学系の位置を変
更可能な表示位置変更手段よりなることを特徴とする上
記３項記載の手術用顕微鏡。

【００８３】６． 前記倍率変更手段は、前記第２の観
察光学系を構成する変倍光学系を移動させるレンズ移動
手段であることを特徴とする上記４項記載の手術用顕微
鏡。

【００８４】これは、顕微鏡観察像に対して内視鏡の観
察方向が容易に認識可能な手術用顕微鏡の提供を目的と
する。

【００８５】７． 前記表示位置変更手段は、前記第１
の観察光学系の光軸を中心に、前記第２の観察光学系を
回転させる回転手段であることを特徴とする上記５項記
載の手術用顕微鏡。

【００８６】この付記項７が解決しようとする課題は、
次の通りである。

【００８７】手術中に術者が、手術用顕微鏡の観察像に
集中していると、神経モニター装置の変化に気づかない
場合があった。これを防ぐために、術者は手術作業中に
も他機器の状態にも注意をはらわねばならず、手術への
集中の妨げになったり、疲労の増大につながっていた。

【００８８】

【発明の効果】以上明らかなように、本発明の手術用内
視鏡によると、表示状態変更手段が外部機器の動作情報
に基づいて外部機器からの画像情報の表示状態を変更可
能であるため、術者が手術作業に専念でき、かつ、疲労
の軽減および手術時間の短縮が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による手術用顕微鏡お
よび内視鏡装置の全体構造を概略的に示す説明図。

【図２】図１の内視鏡を支えるスコープホルダーと共に
示す内視鏡システムの概略的な説明図。

【図３】図１の手術用顕微鏡の双眼鏡筒の概略構成を示
す説明図。

【図４】内視鏡の画像を主に観察しながら手術を行う状
態の手術用顕微鏡の観察状態を示す説明図。

【図５】内視鏡の観察位置を移動するときの手術用顕微
鏡の観察状態を示す図４と同様な説明図。

【図６】第２の実施形態による手術用顕微鏡および内視
鏡システムの全体を概略的に示す図１と同様な説明図。

【図７】図６の手術用顕微鏡における双眼鏡筒の概略構
成を示す説明図。

【図８】図７に示す双眼鏡筒の接眼光学系を通じた観察
状態を示す説明図。

【図９】第３実施形態による手術用顕微鏡の双眼鏡筒の
光学系を説明する説明図。

【図１０】第４実施形態による手術用顕微鏡の視野内表
示コントローラの概略を示す説明図。

【図１１】第４実施形態による手術用顕微鏡の視野内の
表示状態を示す説明図。

【符号の説明】

１…手術用顕微鏡、２…架台、３…鏡体、４…移動アー
ム機構、５，６，７，８，４７，４８，４９…アーム、
９，６５，８０…双眼鏡筒、１０…ハンドル、１１…右
眼用観察光学系、１２…双眼鏡筒光学系、１３，６９，
８１…画像投影光学系、１４…結像光学系、１５…イメ
ージローテーター、１６…平行四辺形プリズム、１７…
接眼光学系、２０，８２…ＬＣＤディスプレイ、２１，
６６，８３…コリメート光学系、２２…変倍光学系、２
３，６７，８４…結像光学系、２４，６８，８５…プリ
ズム、２５ａ，２５ｂ，７１，９８…モーター、４０…
内視鏡システム、４１…硬性鏡、４２…ＴＶカメラ、４
３…モニター、４４…スコープホルダー、４５…ステ
ー、４６…固定部、５０…保持部、５１…電磁ブレー
キ、５２，１０２…スイッチ、５３…ホルダー制御部、
５４，６４，１００，１１０…視野内表示コントロー
ラ、５５，５６…観察像、６０，６１…発光指標、６２
…発光体撮像装置、６３…位置検出部、７０…シャー
シ、８６…ダイクロイックミラー、８７…測定光学系、
８８…受光光学系、８９…ハーフミラー、９０…スリッ
ト板、９１…拡散板、９２…発光ダイオード、９３…ミ
ラー、９４…、遮光部材、９５…受光素子、９６…測定
部、９９…視度補正モーター駆動制御部、１１１…神経
モニター装置、１１５…神経モニター画像。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 絹川 正彦 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H052 AA13 AB05 AB12 AB19 AB22 AB25 AD02 AD04 AF13 AF22 4C061 AA00 BB01 CC06 DD01 FF04 LL00 MM00 NN05 NN09 VV01 WW03 WW10

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 術部を光学的に拡大するための第１の観
   察光学系と、 外部機器からの任意の画像情報を観察するための第２の
   観察光学系と、 前記第１の観察光学系の観察像と第２の観察光学系の観
   察像とを同時に観察するための接眼光学系を備えた手術
   用顕微鏡において、 前記第２の観察光学系は前記外部機器の動作情報に基づ
   いて前記外部機器からの画像情報の表示状態を変更可能
   な表示状態変更手段を具備することを特徴とする手術用
   顕微鏡。