JP2002345839A

JP2002345839A - 手術装置

Info

Publication number: JP2002345839A
Application number: JP2001156349A
Authority: JP
Inventors: Fujio Tajima; 不二夫田島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】患者の身体的負担が小さく、治療対象部を、該
治療対象部や患者の身体的状況に対応した状態で拘束可
能な手術装置の提供。【解決手段】治療対象部を拘束する拘束手段内に、治療
対象部またはその周辺部の組織や機能状態を検出する検
出部を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、循環器
系、呼吸器系、脳・神経系、腹腔等の手術に用いる手術
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】心臓・血管等の循環器系は、拍動によっ
てその形状が時間的に急に変化するため、外科的治療を
施しにくい臓器である。簡単な症例ではカテーテルや、
ファイバレーザや、超音波ナイフ等を利用した術式が用
いられているが、これらは患部まで経管的に誘導される
ため正確な位置決めと細かい作業を行うことは困難であ
る。実際の循環器系の手術、例えば冠動脈バイパス手術
などはグラフト採取、切開、吻合等の微細な作業を精度
良く行うことが求められる。従って、上記カテーテル等
による術式は簡単なものに限られる。複雑な治療を必要
とする症例、例えば上記冠動脈バイパス手術などでは、
胸骨を正中切開して患部を露出後、体外循環装置を用い
て体外循環を行いつつ患者の体温を下げ、またβ遮断薬
等の薬物を併用するなどして心臓の拍動を一時的に緩や
かにしたり、小さくしたりまたは停止したりして手術を
行うようにしている。しかしながら、上記技術において
は、手術や回復に要する時間が長く、患者の身体的負担
が大きい上に、患者にとっての身体的ダメージも大きく
その成功率や予後の回復度も低い。患者の身体的ダメー
ジを減らすための術式として、心拍動下で小開胸、また
は全く開胸を行わずに細い術具等を体腔内に差し込んで
行う手術方法が考えられ、臨床に適用され始めている。
近年の内視鏡腹腔手術などに見られるように、手術の際
の傷口を小さくすれば手術及び回復に要する時間は非常
に短くなる。さらに心停止を行わないことにより、患者
のダメージは大幅軽減され、術後のＱＯＬ（Quality Of
Life）も格段に向上することが期待される。例えば、
特表平１１-５１１３６６号公表公報には、生体組織内
の操作対象領域を不動状態に拘束し、心拍動下でバイパ
ス手術を行う技術が記載されている。本公報記載技術で
は、操作対象となる組織の局部領域に対し、これを囲う
ようにした構成またはまたぐようにした構造の器具を押
し付けるか、または、組織との接触面に吸引穴を設けた
中空構造の器具を用いてポンプ等の吸引手段によって組
織を吸引し、該組織を該器具に吸い付けることによって
該組織を不動状態に拘束する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、不動化のための固定力（拘束力）を増せば治療対象
部分の動きを抑えられるが、それだけ組織挫滅など組織
へのダメージも大きくなる。場合によっては、必要以上
の力を加えてしまって無用なダメージを治療対象部分に
与えてしまうおそれもある。また、組織挫滅とは別に、
心臓をあまり強く固定し過ぎると拍動が停止してしまう
危険性もあり、このような場合、血流が途絶えることに
よる体内組織全般へのダメージは非常に大きい。従っ
て、不動化のための固定（拘束）力は、対象組織やそれ
を含む臓器・器官の活動状態等を考慮して決定されるべ
きであるが、従来の組織不動化のための器具等の手段で
は、かかる点についての考慮がなされていない。そのた
め、組織挫滅や血腫・心筋壊死などを引き起こす危険性
が非常に高く、また心拍動に対しても悪影響を及ぼすお
それがある。本発明の課題点は、かかる従来技術に鑑
み、患者にとっての身体的負担が小さい状態で、患者の
治療対象部や周辺部の状態や身体の状態等に対応した手
術を行えるようにすることである。本発明の目的は、か
かる課題点を解決できる技術の提供にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題点を解決するた
めに、本発明では、（１）手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手術装置
として、上記拘束手段が、その先端部に、上記治療対象
部を略不動状態に拘束する拘束部と、該治療対象部また
はその周辺部の組織または機能の状態を検出する検出部
とを備えて構成されるようにする。（２）手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手術装置
として、上記拘束手段が、上記治療対象部を略不動状態
に拘束しかつその拘束状態が、該治療対象部またはその
周辺部の組織または機能の状態に対応して自動的に制御
される構成を備えるようにする。（３）手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手術装置
として、上記治療対象部を略不動状態に拘束する拘束部
と該治療対象部またはその周辺部の組織または機能の状
態を検出する検出部とを、その先端部に有する拘束手段
と、該検出結果に基づき該治療対象部またはその周辺部
の内部の状態を表示する表示手段と、を備えた構成とす
る。（４）手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手術装置
として、上記治療対象部を略不動状態に拘束する拘束部
と該治療対象部またはその周辺部の組織または機能の状
態を検出する検出部とを、その先端部に有する拘束手段
と、該検出結果に基づき上記治療対象部の拘束状態を制
御する制御手段と、を備えた構成とする。（５）手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手術装置
として、上記治療対象部を略不動状態に拘束する拘束部
と該治療対象部またはその周辺部の組織または機能の状
態を検出する検出部とを、その先端部に有する拘束手段
と、該検出結果に基づき該治療対象部またはその周辺部
の内部の状態を表示する表示手段と、該検出結果に基づ
き上記治療対象部の拘束状態を制御する制御手段と、を
備えた構成とする。（６）手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手術装置
として、上記治療対象部を略不動状態に拘束する拘束部
と該治療対象部またはその周辺部の組織または機能の状
態を検出する検出部とを、その先端部に有する拘束手段
と、該検出結果信号に基づき該治療対象部またはその周
辺部の内部状態を監視可能な内部監視手段と、該検出結
果信号に基づき上記治療対象部の拘束状態を制御する制
御手段と、を備え、上記拘束手段による検出結果または
上記内部監視手段による監視結果に基づき、上記制御手
段により上記拘束手段による拘束状態を変えられるよう
にする。（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、上記
拘束手段を、上記治療対象部分またはその周辺部の組織
または機能の状態を光学的に検出する構成を有するもの
とする。（８）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、上記
内部監視手段はＭＲＩ装置であり、上記拘束手段は該Ｍ
ＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置のＭＲ（Magn
etic Resonance）信号受信用の受信コイルを検出部に有
する構成とする。（９）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、上記
拘束手段を、上記治療対象部分またはその周辺部の組織
との接触部分の加速度または接触力を光学的に検出する
検出部を備えたものとする。（１０）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、上
記拘束手段を、導光用ファイバ及び受光用ファイバを検
出部に備え、透過光の光量減衰を両ファイバで測定する
ことにより組織中飽和酸素濃度の検出を行う構成を備え
たものとする。（１１）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、上
記拘束手段は、上記検出部が検出対象部の位置座標及び
姿勢を検出可能な構成を備える。（１２）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、上
記拘束手段を、上記検出部が少なくとも、血液の灌流、
組織中の酸素濃度に基づいた機能情報を検出可能な構成
とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例につき図面
を用いて説明する。図１は、本発明の実施例構成を示す
ブロック図である。図１において、１０１は治療対象部
分、１０２は治療手段、１０３は治療対象部分を拘束す
る拘束手段、１０４は表面状態監視手段、１０５は内部
状態監視のために電磁波または放射線を発しかつ二次的
に励起、透過または反射した電磁波、または放射線を検
出する内部状態監視手段、１０６は統括制御手段、１０
７は、拘束手段１０３は治療対象部分１０１に及ぼす力
学的拘束、１０８は電磁波、放射線または超音波であっ
て、内部状態監視手段１０５から放射される電磁波また
は放射線１１８、または拘束手段１０３に内包される内
部状態監視信号出力・検出部(図２の符号２０５で示さ
れる部分)より発せられる超音波１３３(後出)を受け
て、治療対象部分１０１の内部において二次的に励起、
透過または反射されるもの、１０９は、拘束手段１０３
に付属し、治療対象部分１０１の内部より発せられた二
次的励起電磁波または反射超音波１０８を検出する内部
状態監視信号出力・検出部(図２中符号２０５で示され
る部分)から出力される信号、１１０は内部状態監視手
段１０５が上記の信号１０９を処理して生成した治療対
象部分を含めた領域の内部状態監視情報、１１１は拘束
手段１０３に付属し該拘束手段１０３と接触する部分の
組織内飽和酸素濃度検出部、接触面加速度検出部、接触
面接触力検出部からそれぞれ出力される飽和酸素濃度情
報、加速度情報、接触力情報、１１２は表面状態監視手
段１０４が検出した表面状態監視情報、１１３は治療対
象部分不動化手段１０３に含まれる位置姿勢制御部及び
吸引流量制御部から出力される位置姿勢情報及び吸引流
量情報、１１４は統括制御手段１０６が内部状態監視手
段１０５に発する内部状態監視情報獲得命令、１１５は
統括制御手段１０６が治療手段１０２に発する治療操作
指令、１１６は、統括制御手段１０６が拘束手段１０３
中の位置姿勢制御部及び吸引流量制御部に対して発する
位置姿勢制御指令及び吸引流量制御指令、１１７は治療
手段１０２が治療対象部分に加える治療操作、１１８
は、内部状態監視手段１０５が治療対象部分１０１の内
部状態を検出するために発する電磁波または放射線、１
１９は、治療対象部分１０１の表面から発せられるかま
たは該表面において反射する電磁波、１２０は統括制御
手段１０６が表面状態監視手段１０４に発する表面状態
監視情報獲得命令、１２１は治療手段１０２から統括制
御手段１０６へ送られる治療手段の動作状態情報及び治
療対象部分の反作用情報、１２２は治療操作の反作用、
１２３は内部状態監視手段１０５がその内部状態監視信
号出力・検出部(図２の符号２０５で示される部分)より
信号出力のために送るエネルギ、１２４は治療対象部分
１０１をその体内に有する患者の術前検査情報提供手
段、１２５は統括制御手段１０６の要求に従って送られ
た患者の術前検査情報、１２６は統括制御手段１０６か
ら術前検査情報提供手段１２４へ送られる検査情報送付
要求、１２７は患者の生体情報を監視する生体情報監視
手段、１２８は統括制御手段１０６から生体情報監視手
段１２７への生体情報送付要求、１２９は該要求１２８
に従って生体情報監視手段１２７から統括制御手段１０
６へ送られる生体情報、１３０は治療手段の治療対象部
分への治療操作指令を入力する治療操作入力手段、１３
１は入力された治療操作指令、１３２は、拘束手段１０
３内部から統括制御手段に送られた飽和酸素濃度情報・
加速度情報・接触力情報１１１や位置姿勢情報及び吸引
流量情報１１３や、治療手段が治療操作の結果治療対象
部分１０１から受けた反作用の情報、及び前記の各種監
視手段や術前検査情報提供手段より得られた情報を、統
括制御手段１０６が治療操作入力手段１３０の使用者に
対して、即時に理解されるように加工して提示した総合
情報、１３３は、拘束手段１０３に内包される内部状態
監視信号出力・検出部より発せられる超音波、１３４
は、拘束手段１０３が治療対象部分１０１に加える力学
的拘束１０７に対する反作用である。

【０００６】拘束手段１０３は、治療対象部分１０１に
対して押し付け力または吸引力によって力学的拘束１０
７を加え、それによる反作用１３４を受ける。拘束の度
合いは該押し付け力や該吸引力などによって制御され、
統括制御手段１０６からの制御指令１１６によって決定
される。拘束を加えたときは、該拘束手段１０３の内部
にある位置姿勢制御部の位置姿勢や吸引流量制御部の吸
引流量を示す情報１１３が、統括制御手段１０６に通知
される。該拘束手段１０３は、先端部に、治療対象部分
１０１に対して押し付け力や吸引力を与える拘束部の他
に、治療対象部分１０１の内部状態を示す二次的励起電
磁波、透過放射線または反射超音波１０８などを検出で
きる検出部を有し、該検出部から検出信号１０９を内部
状態監視手段１０５に送れるようになっている。さら
に、該拘束手段１０３は、先端部に設けた上記検出部
で、対象部分の組織内飽和酸素濃度、接触面加速度、接
触面における接触力等も検出し、該検出結果のそれぞれ
の信号または情報１１１を統括制御手段１０６に送るよ
うになっている。統括制御手段１０６は、拘束手段１０
３内部の位置姿勢制御部によって検出された接触面にお
ける、該拘束手段１０３先端部の位置姿勢、表面状態監
視手段１０４、内部状態監視手段１０５及び接触力検出
手段、加速度検出手段により検出された接触力及び接触
面加速度に基づき上記制御情報を決定する。表面状態監
視手段１０４は、統括制御手段１０６からの監視情報獲
得命令１２０に応じて、治療対象部分１０１の表面から
の反射光または熱(赤外線によるもの等)を検出して処理
し、当該監視情報１１２を統括制御手段１０６に送るよ
うになっている。内部状態監視手段１０５は同様に、統
括制御手段１０６からの監視情報獲得命令１１４に応じ
て、内部状態監視情報獲得のための信号の検出と処理を
行い、獲得した内部状態監視情報１１０を統括制御手段
に送る。内部状態監視手段１０５としては、ＭＲＩ（Ma
gnetic Resonance Imaging）装置、Ｘ線ＣＴ装置、超音
波装置等があり、信号出力方式、検出方式、処理手順等
はそれぞれで異なっている。例えばＭＲＩ装置の場合
は、検出される信号を励起するために、内部状態監視手
段１０５としてのＭＲＩ装置（本体）から磁場と高周波
が発せられる。治療対象部分(患部)では、該磁場と高周
波により微弱な電磁波（ＭＲ信号）が二次的に励起され
る。この二次的励起電磁波(ＭＲ信号)１０８が、拘束手
段１０３の内部に設けられた検出部と、内部状態監視手
段１０５としてのＭＲＩ装置本体とによって検出され
る。ＭＲＩ装置本体では全体的情報を検出し、拘束手段
１０３の検出部では局部的情報を検出する。内部状態監
視手段１０５が超音波装置である場合は、拘束手段１０
３内の検出部から超音波信号１３３が発せられ、治療対
象部分１０１に当てられる。治療対象部分１０１内で反
射した超音波信号は上記拘束手段１０３内の上記検出部
が再び捉える。また、内部状態監視手段１０５がＸ線Ｃ
Ｔ装置である場合は、Ｘ線ＣＴ装置本体から放射線(Ｘ
線)１１８が発せられ、治療対象部分１０１に当てられ
る。本Ｘ線ＣＴ装置の場合は、治療対象部分１０１を透
過した放射線１０８は、上記拘束手段１０３中の検出部
によってではなく、Ｘ線ＣＴ装置本体中の検出部によっ
て捉えられる。

【０００７】以下、内部状態監視手段１０５がＭＲＩ装
置の場合の実装例につき説明する。治療操作入力手段１
３０は、治療手段１０２を介して治療対象部分１０１に
施される治療のための操作を入力する手段である。手術
の際、術者は統括制御手段１０６により患者及び治療対
象部分に関する総合情報の提示１３２を受けながら、操
作入力機構などを介して治療操作入力を行う。入力機構
としては画面に対する身体各部分の動作や音声などを受
付けるものや、マスタ・スレーブマニピュレータのマス
タ側のようなもの等がある。統括制御手段１０６は、入
力された治療操作指令１３１に対し、可動範囲内に収ま
るように制限をかけたりスケーリングしたり、震顫（し
んせん）（ふるえること）除去などのフィルタ処理を行
った後、処理後の操作指令１１５を治療手段１０２へ送
る。治療手段１０２は、統括制御手段１０６からの治療
操作指令１１５に応じて治療対象手段１０１に治療のた
めの操作を行い、操作における治療手段１０２の動作状
態情報１２１を統括制御手段１０６に送る。治療操作指
令１１５は統括制御手段１０６の内部で生成されてもよ
いし、後述のように画面や動作入力のための機構を有し
た治療操作入力手段１３０を介して、治療を行う術者か
ら入力した治療操作指令１３１に対して震顫除去等の処
理などを行ったもので指令する構成としてもよい。いず
れの場合も、拘束手段１０３内部の位置姿勢制御部によ
って検出された接触面における該拘束手段１０３の先端
部分の位置姿勢情報、表面状態監視手段１０４の情報、
内部状態監視手段１０５の情報、接触力検出手段、加速
度検出手段(後述)により検出された接触力情報や接触面
加速度情報、等に基づき治療操作指令１１５を決定す
る。指令が統括制御手段１０６の内部で生成される場合
は、それらの情報は指令生成のための演算に用いられ、
術者が治療操作入力手段１３０を通じて指令を入力する
場合は術者に対してこれらの情報が通知、提示または表
示され、指令入力の際の判断材料となる。

【０００８】治療手段１０２は、治療操作指令１１５に
従い、治療対象部分１０１に対して治療操作１１７を行
う。該治療操作１１７は力学的なものでもよいし、熱や
放射線、高周波などのエネルギによるものでもよい。該
治療操作に応じて治療対象部分１０１から治療手段１０
２に反作用１２２が生じる。治療手段１０２ではこれを
選択的に検出して反作用情報とする。治療手段１０２
は、これを自身の動作情報と合わせ(反作用情報１２
１)、統括制御手段１０６へ送る。統括制御手段１０６
は、これらの情報を術者に理解し易い情報態様、例えば
図形の動きや操作入力機構の手応えなどに変換して術者
に提示する。術前検査情報提供手段１２４は、統括制御
手段１０６の要求１２６に従い、治療中の患者の術前検
査情報１２５として、ＭＲＩ、Ｘ線ＣＴ、超音波、ＰＥ
Ｔ（Positron Emission Tomography）、シンチグラフィ
類、レントゲン写真などの各種診断画像情報や、血液検
査情報や、生体組織検査情報などを提供する。生体情報
監視手段１２７は、統括制御手段１０６の要求に従い、
治療中の患者の血圧、身体各所における体温、心電図波
形、脈拍等の生体情報(バイタルサイン)を監視する。統
括制御手段１０６は、常時短い周期でこれらの情報を要
求し、治療スタッフに対し常にこれらの情報が提示され
るようにする。

【０００９】以下、拘束手段１０３の構成につき説明す
る。図２は拘束手段１０３の内部構成例を示す図であ
る。図２において、２０１は位置姿勢制御部、２０２は
吸入流量制御部、２０３は接触固定部、２０４は組織内
飽和酸素濃度検出部、２０５は内部状態監視信号出力・
検出部、２０６は接触固定部２０３の対象組織との接触
面において吸引される空気の流路、２０７は接触固定部
２０３に対して加える位置姿勢の拘束、２０８は接触固
定部２０３の対象組織との接触面における加速度の検出
部、２０９は接触固定部２０３の対象組織との接触面に
おける接触力の検出部を示す。位置姿勢制御部２０１及
び吸引流量制御部２０２は、統括制御手段１０６からの
制御指令１１６に従い、接触固定部２０３の位置姿勢、
押し付け力、及び接触面における吸引力を制御する。位
置姿勢制御部２０１は支持機構部とそれを制御する制御
装置から成り、支持機構部先端の位置姿勢を制御する。
該制御部２０１はその先端において接触固定部２０３が
付属し、機構的拘束２０７によって連結されているた
め、上記支持機構部先端の位置姿勢を制御することによ
り該接触固定部２０３の位置姿勢が制御される。位置姿
勢制御の際には、加速度検出部２０８、接触力検出部２
０９によって検出される加速度、接触力、及び支持機構
各軸の目標変位(位置または角度)、実際の変位、さらに
は治療手段１０２の動作状態１２１を考慮し、統括制御
手段で生成された位置姿勢の目標値に追従するように制
御される。吸引流量制御部２０２は吸引用ポンプ、流路
及びポンプ制御装置を備えて成る。流路２０６は接触固
定部２０３に導かれる。接触固定部２０３は、治療対象
部分との接触面に開口部を有し、流路２０６の接続によ
る負圧で接触面を吸引し治療対象部分を不動化する。こ
の状態で、該接触固定部２０３に付属する組織内飽和酸
素濃度検出部２０４が、治療対象部分１０１とその近傍
の組織内飽和酸素濃度を検出する。同じく該接触固定部
２０３に付属する接触面加速度検出部２０８、接触面接
触力検出部２０９はそれぞれ、接触面における加速度及
び接触力を検出する。上記組織内飽和酸素濃度、接触面
加速度、接触面接触力等を検出した信号は、処理され、
情報１１１として統括制御手段１０６側に送られる。ま
た、内部状態監視手段信号出力・検出部２０５は、内部
状態監視手段１０５から発した電磁波１１８を受けた治
療対象部分１０１が、その内部において二次的に励起、
透過または反射した電磁波、または内部状態監視手段信
号出力・検出部２０５自身の内部から発し治療対象部分
１０１内部で反射した超音波１０８を検出し、その信号
１０９を内部状態監視手段１０５に送る。内部状態監視
手段１０５はこれを受けて処理し、内部状態監視情報１
１０を生成して統括制御手段１０６に送る。なお、拘束
手段１０３の具体的構成例については後述する。

【００１０】図３は表面状態監視手段１０４の内部構成
例を示す。図３中、３０１は表面状態検出部、３０２は
動作制御・情報処理部、３０３は動作制御指令、３０４
は表面状態検出情報を示す。統括制御手段１０６は表面
状態監視のための表面状態監視情報獲得命令１２０を表
面状態監視手段１０４に送る。表面状態監視手段１０４
ではこれを受けて、動作制御・情報処理部３０２におい
てこれを動作制御命令３０３に変換し、さらに表面状態
検出部３０１に送る。表面状態検出部３０１は、治療対
象部分１０１から発せられる反射光もしくは熱(赤外線)
を捉え、撮像部(図示せず)によって検出した信号を表面
状態検出情報３０４に変換し動作制御・情報処理部３０
２に送る。動作制御・情報処理部３０２は情報の送信及
び処理が容易なように、これをさらに表面状態監視情報
１１２に変換してから統括制御手段１０６に送る。

【００１１】図４は本発明の実装例を示す図である。図
４において、４１０１は治療対象部分、４１０２(破線
の内部)は治療操作を行う治療手段としてのマニピュレ
ータ、４１０２１はマニピュレータ機構部、４１０２２
はマニピュレータコントローラ及びドライバ、４１０３
(破線の内部)は治療対象部分を拘束する拘束手段として
のスタビライザ、４１０４(破線の内部)は治療対象部分
の表面状態を検出する監視カメラ装置、４１０５はＭＲ
Ｉ装置、４１０６は、マニピュレータ４１０２、スタビ
ライザ４１０３、監視カメラ装置４１０４、ＭＲＩ装置
４１０５等を統括的に制御するための統括制御用計算
機、４１０９はＭＲＩの受信コイルからのＭＲ信号、４
１１０はＭＲＩ装置４１０５からの断層画像情報、４１
１１はスタビライザ４１０３の先端部に配した組織内飽
和酸素濃度検出用センサや、接触面加速度検出用センサ
や、接触面接触力検出用センサなどからそれぞれ出力さ
れる飽和酸素濃度情報や、加速度情報や、接触力情報な
どの情報、４１１２は監視カメラ装置４１０４によって
得られた表面状態映像情報、４１１３はスタビライザ４
１０３の構成要素である支持機構制御用計算機を介して
送られてくる支持機構の位置姿勢情報や、４１０３の構
成要素である吸引ポンプ制御用計算機を介して送られて
くる実際の吸引流量情報などの情報、４１１４は統括制
御用計算機４１０６からＭＲＩ装置４１０５への撮像指
令、４１１５は統括制御用計算機４１０６からマニピュ
レータ４１０２への治療操作指令、４１１６は統括制御
用計算機４１０６からスタビライザ４１０３への支持機
構位置姿勢制御指令及び吸引流量制御指令、４１２０は
統括制御用計算機４１０６から監視カメラ装置４１０４
への撮像指令、４１２１はマニピュレータ４１０２の動
作状態情報、４１２４は患者の術前検査情報データベー
ス、４１２５は患者の術前検査情報、４１２６は統括制
御計算機からの患者の術前検査情報要求、４１２７はバ
イタルサインセンサ処理部、４１２７１は患者の身体各
所に取付けたバイタルサインセンサ(図示せず)からのセ
ンサ情報、４１２８はバイタルサインセンサ情報要求、
４１２９はバイタルサインセンサ情報、４１３０は治療
操作入力装置、４１３１はマニピュレータ４１０２への
治療操作指令、４１３２はマニピュレータ動作情報、治
療対象部分の変位情報、表面状態・内部状態等の情報を
総合的に提示するために統括制御用計算機によって整理
された提示情報、４２０１はスタビライザ４１０３の接
触部支持装置、４２０１１は支持装置機構部、４２０１
２は支持装置機構部４２０１１の各関節のアクチュエー
タ(図示せず)への駆動エネルギ、４２０１３は各関節の
エンコーダによって検出された位置または角度信号、４
２０１４は支持装置機構部制御用計算機、４２０２はス
タビライザ４１０３の吸引流量制御装置であり、４２０
２１は吸引ポンプ、４２０２２は吸引チューブ、４２０
２３はポンプの駆動エネルギ、４２０２４は吸引流量情
報、４２０２５は吸引ポンプ制御用計算機、４２０３は
スタビライザの先端部、４３０１は監視カメラ装置４１
０４の撮像系、４３０１１はカメラ、４３０１２はプリ
ズムミラー、４３０２は監視カメラ装置のカメラ制御及
び映像処理用計算機、４３０３はカメラ制御指令、４３
０４は撮像系４３０１によって得られた映像情報及びカ
メラステータス情報である。図４において上記符号４１
０１〜４１０６、４１０９〜４１１６、４１２０〜４１
２１が示すものは、図１において符号１０１〜１０６、
１０９〜１１６、１２０〜１２１が示すものにそれぞれ
対応している。また、符号４２０１〜４２０３が示すも
のは、図２において符号２０１〜２０３が示すものに対
応し、符号４３０１〜４３０４が示すものは図３におい
て符号３０１〜３０４が示すものに対応する。スタビラ
イザ４１０３は治療対象部分４１０１に対し、押し付け
力や吸引力により拘束を加える。拘束の度合いは押し付
け力や吸引流量などによって加減される。押し付け力は
歪センサ（後述）によって検出され、これが指令された
値になるようにスタビライザの機構支持部４２０１１が
制御される。制御は力制御またはコンプライアンス制御
である。制御則はスタビライザの支持機構制御用計算機
４２０１４に実装される。吸引流量は流路途中の流量計
(図示せず)によって検出され、エンコーダまたはポテン
ショメータによって電圧情報に変換される。該情報はポ
ンプ制御用計算機４２０２５へ送られる。該計算機４２
０２５にはこの情報と統括制御用計算機４１０６からの
指令値４１１６を元に、フィードバック制御系、例えば
ＰＩＤ制御系を構成するように制御則が実装されてい
る。制御則の実装は計算機上で翻訳・実行されるプログ
ラム言語を用いて行われる。以上のようにして、押し付
け力及び吸引流量は、統括制御用計算機４１０６からの
制御指令値４１１６によって決定される。制御指令値４
１１６は、電圧などのアナログ信号でもよいし、ＴＣＰ
／ＩＰやＩＥＥＥ１３９４、またはＵＳＢ、ＲＳ−２３
２Ｃなどの規格を利用したディジタル情報でもよい。拘
束を加えた際には、スタビライザ４１０３の支持機構先
端の位置姿勢情報や、ポンプの吸引流量情報４１１３な
どの各制御応答が、統括制御用計算機４１０６に通知さ
れる。スタビライザ４１０３は、治療対象部分４１０１
の内部状態を示すＭＲ信号を検出するための受信コイル
を内部に有し、検出したＭＲ信号４１０９をＭＲＩ装置
４１０５に送る構成になっている。また、該スタビライ
ザ４１０３は、その先端部４２０３内に、治療対象部分
の組織内飽和酸素濃度、接触面加速度、接触面における
接触力を検出するセンサ（導光・受光ファイバ、加速度
センサ、歪センサなど）を有し、これらにより検出した
センサ信号またはセンサ情報４１１１を、増幅等の信号
処理を行った後、統括制御用計算機４１０６に送るよう
になっている。

【００１２】スタビライザ４１０３の支持機構部４２０
１１及び先端部４２０３は、ＭＲＩ装置４１０５の磁場
内に位置されるため、その構成材料や構成部品はＭＲＩ
装置４１０５の撮像動作と干渉しないものに選定され
る。機構材料としては、ポリエーテルエーテルケトンや
ＦＲＰ、各種マシナブルセラミックス・エンジニアリン
グセラミックス(ただし、アルミナ系やＣＦＲＰのよう
に導電性材料の繊維が混入しているものは除く)などを
用いる。例えば、ベアリングにはセラミックベアリン
グ、ねじやボルトにはポリエーテルエーテルケトン製の
ものなどを用いる。磁場から比較的遠い部分にはアルミ
ニウム合金や真鍮などを使う。治療対象部分４１０１の
力学的拘束のための押し付け力は、スタビライザの各関
節に設けたアクチュエータにより発生させる。アクチュ
エータには、ＰＺＴ等のセラミックにおける電歪効果を
利用した圧電アクチュエータやその応用である超音波モ
ータなどを用いる。超音波モータの構造材も、セラミッ
クベアリングや、真鍮、アルミニウム合金などを用い
る。治療対象部分４１０１の力学的拘束のために吸引力
のみを使う場合は、各関節には、フリージョイントにロ
ック機構、または、動作の際の抵抗力を零（ゼロ）から
非常に大きな値(事実上は無限大)に変化させることので
きる機構が備えられる(図示せず)。ロック機構を用いる
場合には使用者がスタビライザの支持機構部を動かし、
目標の位置姿勢で各関節にロックをかけて動きを拘束す
る。ロックのかけ方としては、各関節に手動のロック、
または、液圧や気圧で動作するロック機構が備えられ、
各関節の変位を検出するエンコーダ(後述)によって関節
の動きが監視され、関節の動きが目標に達したとき上記
ロック機構が作動するように計算機等で制御する。可変
な抵抗力を発生させて目標値でロックする方法もある。
この方法の場合は、液圧や気圧で動作し、例えば、目標
値に近づくにつれて抵抗力が大きくなるように流体回路
の流量を絞るように回路中のバルブ開度などを制御す
る。これらロック機構も、ＭＲＩ装置との干渉が少ない
材料、または干渉がない材料で構成される。各関節の変
位は光ファイバにより導光されエンコーダ盤によって変
調(例えばエンコーダ盤の回転に応じた数の矩形波にす
る)された光を、再度、光ファイバによってＭＲＩ装置
の磁場の外部に導き、電気信号に変換後、各関節の位置
検出を行う。

【００１３】監視カメラ装置４１０４は、統括制御用計
算機４１０６からの撮像指令４１２０に応じて、治療対
象部分４１０１の表面から発せられる可視光または赤外
線を捉え、捉えた映像情報４１１２を統括制御用計算機
４１０６に送る。該監視カメラ装置４１０４は、撮像系
４３０１とカメラ制御及び映像処理用計算機４３０２と
を備えて成る。撮像系４３０１は、カメラ４３０１１と
プリズムミラー４３０１２から成る。カメラ４３０１１
としてはビデオカメラやサーマルビデオカメラを用い
る。ビデオカメラは通常の光学映像を捉え、サーマルビ
デオカメラは温度分布映像を捉える。プリズムミラー４
３０１２は、治療対象部分４１０１である患部を監視す
るために、光路を屈折させる目的で用いる。該プリズム
ミラー４３０１２は、ＭＲＩ装置４１０５の磁場の中に
置かれるため、該ＭＲＩ装置４１０５からの磁場の影響
を受けないように、止め具等の材料も非金属が用いられ
る。４３０３はカメラ制御指令であり、ビデオカメラを
外部から制御するための電圧信号またはディジタル情報
(各種ディジタル伝送方式によって伝送される)などであ
る。該指令はビデオカメラによって異なる。４３０４は
撮像系４３０１によって得られた映像情報及びカメラス
テータス情報である。映像情報としては、カメラが捉え
たビデオ信号がそのまま出力されるようにしてもよい
し、画素毎の輝度値と色調を数値表現したディジタル情
報を、ＩＥＥＥ１３９４規格などの高速ディジタル伝送
方式によって伝送するようにしてもよい。カメラステー
タス情報もアナログ信号またはディジタル信号としてカ
メラ制御用計算機４３０２に伝送される。

【００１４】ＭＲＩ装置４１０５は、統括制御用計算機
４１０６からのＭＲ画像情報獲得命令４１１４に従って
撮像とその信号処理を行い、獲得したＭＲ画像情報４１
１０を統括制御用計算機４１０６に送る。統括制御用計
算機４１０６とＭＲＩ装置４１０５の制御部にはそれぞ
れ、例えばＩＥＥＥ８０２．３規格（ＴＣＰ／ＩＰ）に
基づく通信方式の通信ハードウェアとＯＳが搭載され、
該獲得命令４１１４及び画像情報４１１０はこの通信方
式でやり取りするようになっている。画像情報形式とし
ては、例えば、ＤＩＣＯＭ形式、または付加情報を含ま
ない画像輝度値を格納したものなどを用いる。該ＭＲＩ
装置４１０５は、その撮像範囲において均等な静磁場を
保ち、撮像の際には、電磁波を放射して治療対象部分４
１０１の内部の原子、特に水素原子中の陽子スピン方向
を操作し、これと傾斜磁場の操作を組み合わせることに
よってスピン方向の整列を生ぜしめる。その結果として
二次的な電磁波としてＭＲ信号が励起され、これが拘束
手段先端部としてのスタビライザ先端部４２０３の中に
設けられた受信コイルで捉えられる。受信コイルで検出
されたＭＲ信号４１０９は、ＭＲＩ装置４１０５に送ら
れ、ＭＲＩ装置４１０５の制御部で処理され、断層画像
情報が生成される。生成された画像情報４１１０は上記
の方法で統括制御用計算機４１０６へ送られ、三次元再
構成やエッジ検出などの処理を加えられる。

【００１５】治療操作を行う治療手段としてのマニピュ
レータ４１０２は、マニピュレータ機構部４１０２１、
マニピュレータコントローラ及びドライバ４１０２２を
備えて成る。マニピュレータ機構部は、統括制御用計算
機４１０６からの治療操作指令４１１５に応じて治療対
象部分４１０１に治療操作を行い、治療操作におけるマ
ニピュレータ動作状態の情報４１２１を統括制御用計算
機４１０６に送る。動作状態の情報４１２１は、マニピ
ュレータ機構の各関節の目標位置と現在位置、先端にか
かる外力、先端術具の発生している把持力、先端部と治
療対象部分との距離、該治療対象部分の温度等を表すデ
ィジタル情報であり、一定時間毎に伝送される。また、
現在のマニピュレータ４１０２の状態が正常か否かを、
状態変化する時点で通知するようになっている。マニピ
ュレータ４１０２のコントローラにより、マニピュレー
タ機構部の非常停止が働いたときには、非常停止の原因
をエラーコードのかたちで通知する。治療操作指令４１
１５は、統括制御用計算機４１０６の内部で生成されて
もよいし、治療操作入力装置４１３０に示すようなユー
ザインターフェイス等を介して、治療を行う術者が入力
する構成、すなわち、マスタ・スレーブマニピュレータ
の構成であってもよい。また、術者の判断による高速・
低速モード切り換え、クラッチ、非常停止などの諸機能
を実現するために、その判断結果を入力するためのデバ
イス、例えばスイッチ、ペダル、マイクロフォン及び音
声認識装置等を用いるようにしてもよい。統括制御手段
４１０６が治療操作指令を生成するとき、または治療操
作入力装置４１３０を使用する術者が入力操作すると
き、患者に関する術前検査情報を参照する必要が生じる
ことがある。該データベース４１２４と統括制御用計算
機４１０６はＩＥＥＥ８０２．３規格、ＩＥＥＥ１３９
４規格、ＲＳ−２３２Ｃ等の規格に基づいた通信経路で
結ばれている。統括制御用計算機４１０６は検査情報を
データベース４１２４に要求し(４１２６)、データベー
ス４１２４は検査情報４１２５を返す。統括制御用計算
４１０６、または治療操作入力装置４１３０の使用者
は、この情報に基づき、治療操作指令を生成、または入
力する。

【００１６】患者のバイタルサイン(血圧、脈拍、身体
各所での体温、心電図など)は患者の身体各所に配した
センサプローブによって検出され、その信号４１２７１
はバイタルサインセンサ処理部４１２７によって処理さ
れる。統括制御用計算機４１０６は、該バイタルサイン
センサ処理部４１２７と、ＩＥＥＥ８０２．３規格、Ｉ
ＥＥＥ１３９４規格、ＲＳ−２３２Ｃ等の規格に基づく
通信経路で結ばれている。統括制御用計算機４１０６
は、要求４１２８を送ってバイタルサイン情報４１２９
を受取る。患者のバイタルサインは治療中の重要情報で
あるため、統括制御用計算機４１０６は、実行タスク中
において高い優先度でバイタルサインを要求し、治療操
作入力装置４１３０を使用する術者及び他の手術スタッ
フ(図示せず)にこの情報を提示する。

【００１７】治療操作入力装置４１３０は、使用する術
者に情報を提示するディスプレイ・スピーカ等と、操作
を入力するための機構、及びそれらを制御する計算機を
備えている。術者は、統括制御用計算機４１０６に集め
られ、誤解なく短時間で理解できるようにアレンジされ
た情報４１３２を認識しながら操作指令を入力し、情報
４１３１を統括制御用計算機４１０６へ送る。

【００１８】なお、マニピュレータ４１０２及び先端術
具も、拘束手段としてのスタビライザと同様、ＭＲＩの
磁場内に置かれるため、その材料、部品はＭＲＩ装置４
１０５と干渉しないものが選ばれる。機構材料はポリエ
ーテルエーテルケトン、ＦＲＰ、各種マシナブルセラミ
ックス・エンジニアリングセラミックス(ただし、アル
ミナ系のものや、例えば炭素の繊維が混入しているＣＦ
ＲＰのような導電性材料は除く)などを主に用いる。例
えば、ベアリングはセラミックベアリング、ねじやボル
トはポリエーテルエーテルケトン製のものを用いる。磁
場から比較的遠い土台部分については、アルミニウム合
金や真鍮などを使用する。マニピュレータの各関節には
アクチュエータを備え、治療操作に必要な力をこれらに
より発生させる。アクチュエータには、ＰＺＴ等の圧電
アクチュエータや超音波モータ等を用いる。超音波モー
タも、セラミックベアリングや、真鍮、アルミニウム合
金などを用いる。各関節の変位は、光ファイバにより導
光されエンコーダ盤によって変調(例えばエンコーダ盤
の回転に応じた数の矩形波にする)された光を、光ファ
イバによってＭＲＩ装置の磁場外に導き、電気信号に変
換した後、パルス数などにより検出する。

【００１９】図５は、図４の構成を簡略化して示すブロ
ック図である。ただし、各センサの信号処理部を補足的
に加えてある。治療対象部分４１０１を拘束するスタビ
ライザの先端部４２０３には、検出部として、ＭＲ信号
発生用の受信コイル５２０５、組織内の飽和酸素濃度を
光学的に検知するための導光ファイバ５２０４１及び受
光ファイバ５２０４２、スタビライザ先端部４２０３の
振動検出を行うための加速度センサ５２０８、スタビラ
イザ先端部４２０３の接触面における拘束力検出用の歪
センサ５２０９が設けられている。

【００２０】図６は、拘束手段先端部としてのスタビラ
イザ先端部４２０３の内部構成を示す。（ａ）は側面
図、（ｂ）は上面図である。図６において、スタビライ
ザ底面には吸引のための穴があいている（図示していな
い）。この穴は、該先端部の中を通って吸引用ポンプへ
通じ、かつ底面が治療対象部分４１０１を跨ぐように配
され、ポンプを動かすと該部分が吸引され力学的に拘束
される。力学的拘束は、吸引力の他に支持装置機構部４
２０１１による押し付け力であってもよい。５２０４１
は光を対象組織内に導くための導光ファイバ、５２０４
２は対象組織部からの光を受光する受光ファイバ、５０
１は、導光ファイバ５２０４１によって対象組織内に導
かれた後、屈折、散乱、反射などによりその進路を変
え、受光ファイバ５２０４２によって捉えられる光、５
２０９は光の減衰・位相変化を利用して力を検出するた
めの光ファイバ歪センサ、５０２は光ファイバ歪センサ
５２０９への入光、５０３は上記歪センサ５２０９から
の出光、５２０８は光の反射を利用した加速度センサ、
５０４は加速度センサ５２０８への入光、５０５は上記
加速度センサ５２０８からの出光、５２０５はＭＲＩ装
置の受信コイル、５１０９は受信コイル５２０５からの
ＭＲ信号、５１１１１は導光ファイバ５２０４１を通る
光、５１１１２は受光ファイバ５２０４２を通る光であ
る。

【００２１】組織内飽和酸素濃度は導光ファイバ５２０
４１と受光ファイバ５２０４２によって計測される。計
測のための光５１１１１が導光ファイバ５２０４１を通
り、治療対象部分４１０１の組織内に入射する。入射光
は組織内で屈折、散乱または反射し減衰を伴いながら受
光ファイバ５２０４２へ至る。受光ファイバ５２０４２
に入った光は該ファイバを通り(５１１１２)、飽和酸素
濃度検出処理部(図示せず)へと到達する。該処理部では
到達した光により飽和酸素濃度を計測する。この組織内
飽和酸素濃度の検出部も上記ＭＲＩ装置と相互干渉しな
いようになっている。

【００２２】歪センサ５２０９は接触面における反力検
出のために設けられる。該センサには光５０２が入射
し、力を受けた検出部を通ることによって性質(位相な
ど)や量(強さなど)が変化して戻ってきた光５０３を歪
センサ検出処理部(図示せず)に導き、処理することによ
って歪の大きさから力の大きさを検出する。図６では１
個のセンサが示されているが、複数個のセンサを用いて
もよい。６軸の力・トルクを計測しようとする場合は通
常の力・トルクセンサのように歪センサを配置して用い
ればよい。該歪センサ５２０９もＭＲＩ装置の撮像と干
渉しないようになっている。

【００２３】加速度センサ５２０８は、入射光５０２を
導くファイバ、反射鏡、反射光５０２を外部へ導くファ
イバ等を備えて成る。反射鏡は微細（数十〜数百μｍ）
構造で、特定の方向に振動し易い片持ち梁の先端に取り
付けられている。片持ち梁の先端の鏡は、スタビライザ
先端部が加速度をもつ場合にそれに応じて振動する。こ
の振動に応じ、入射する光の反射光量が変化するため、
反射光５０３を処理することで加速度を検出する。片持
ち梁及び反射鏡はＭＲＩ装置と干渉しないように、ポリ
シリコン等で構成される。

【００２４】ＭＲＩ装置のセンサには受信コイル５２０
５を用いる。受信コイル５２０５での検出結果はＭＲ信
号としてＭＲＩ装置本体へ送られて画像処理される。処
理された画像によって治療対象部分及びその近傍の内部
の機能情報等を得ることができる。機能情報としては血
流、灌流、温度変化等があり、これらにより当該部分の
組織の活動状態をモニタできる。各センサの配置は図６
のものに限定されない。飽和酸素濃度検出のためのファ
イバは接触面に向いている必要がある。またスタビライ
ザの形状も図６のものに限定されない。超音波をモダリ
ティとする場合は、センサとして超音波トランスデュー
サを用いる。受信コイルとトランスデューサを併せて設
ける構成も可能である。また、拍動の大きさと方向はス
タビライザの支持装置機構部４２０１１によって検出で
きる。上記のように、治療対象部分及びその近傍の、組
織内の飽和酸素濃度の情報や、血流、灌流、温度変化等
の機能情報等を入手し、治療対象部の状態や患者の身体
的状態やを観察しながら、それに即した手術・施療を行
えるようにする。上記受信コイル５２０５、導光ファイ
バ５２０４１、受光ファイバ５２０４２、加速度センサ
５２０８、歪センサ５２０９を、スタビライザ先端部４
２０３内に樹脂等で固定する構成とした場合は、コンパ
クトな構成下で、取付けの機械的強度を向上でき、かつ
センサの損傷等も防止できる。

【００２５】図７は支持装置機構部４２０１１の位置姿
勢検出センサの例を示す。図７において、６０１は直動
軸の変位センサ、６０２、６０３、６０４、６０５、６
０６は回転軸の角度変位センサをそれぞれ示す。支持装
置機構部４２０１１の各関節にはその変位(直動ならば
位置、回転ならば角度)を検出するセンサが備えられて
いる。それらは関節毎に配置される。ＭＲＩ装置の磁場
内に置かれたセンサの内部に光ファイバで導かれた光
が、センサの取り付けられている軸の回転等の変位によ
り透過状態や反射状態が変わる部品によって変化し、変
化した光を再び光ファイバで磁場の外に導いた上で電気
信号等に変換する。上記部品は、例えば、細かいスリッ
トパターンを表面に有するエンコーダ盤等の円盤があ
る。かかる構成において、各関節の変位に基づき順運動
学計算によって先端部の位置姿勢を求める。これをある
時間毎に行って拍動の大きさと方向を検出する。

【００２６】図８は、支持装置機構部４２０１１の位置
姿勢検出センサの他の例を示す。図８において、（ａ）
における７０１はＬＥＤ、（ｂ）の７０２は三次元位置
姿勢計測装置を示す。三次元位置姿勢計測装置７０２は
ＭＲＩ装置の磁場外に置かれる。該三次元位置姿勢計測
装置７０２は、スタビライザ先端部に取り付けられた複
数のＬＥＤ７０１の発する光を捉えることにより、先端
部の位置姿勢を検知する。該検知をある時間間隔で行
い、対象部分の拍動の大きさと方向を検出する。また、
これに基づき各関節の変位も求められる。

【００２７】なお、上記マニピュレータ、スタビライ
ザ、アクチュエータ等を構成する要素は、上記実施例の
説明において言及しなかったものも含め、磁場に感応し
ない材質、例えばアルミニウム合金（ジュラルミンな
ど）、チタン合金、エンジニアリングプラスチックなど
で構成する。また、上記実施例では、アクチュエータと
して超音波モータを説明したが、この他、液圧駆動また
は空気圧駆動のアクチュエータなどを用いてもよい。ワ
イアには靭性の高い高分子材料が、また、術具部分には
エンジニアリングセラミックやマシナブルセラミックな
どが有利である。

【００２８】上記実施例によれば、（１）循環器系、呼
吸器系、脳・神経系、腹腔等の外科手術において、治療
対象部分を略不動状態に拘束できるとともに、該治療対
象部分及びその周辺部の組織の形状・機能の情報を検出
でき、これによって治療対象部分及びその近傍の組織の
活動状態等を監視しながら、該結果に応じて該治療対象
部分の拘束力等の拘束状態を調整でき、患者にとって身
体的負担が小さい状態で、手術対象部や患者の状態に対
応した手術を行える。また、挫滅の進行や心筋壊死等に
対しても事前対応が可能となり、これらを抑止または阻
止することができる。（２）内部状態監視手段としてＭ
ＲＩ装置を用い、検出部としての受信コイルを、上記拘
束手段としてのスタビライザの先端部内に内包させた構
成では、上記（１）の効果に加え、治療対象部分及びそ
の周辺部の組織の形状・機能等の情報を直接的なＭＲ情
報として入手できる。（３）検出部としての導光用ファ
イバ及び受光用光ファイバを、上記スタビライザ（拘束
手段）先端部に内包させ、透過光の光量減衰を利用して
血中飽和酸素濃度検出を行う構成では、上記（１）の効
果に加え、治療対象部分の該血中飽和酸素濃度情報を直
接的に入手できる。（４）光学的映像表示、温度分布映
像表示のいずれか一方、またはその両方を行うことので
きる表面状態監視手段を具備する構成では、上記（１）
の効果に加え、治療対象部分の表面状態監視が容易に可
能となる。（５）位置姿勢検出部を設ける構成では、上
記（１）の効果に加え、患者の拍動の大きさと方向を検
出することができる。（６）加速度検出部及び接触力検
出部を設ける構成では、上記（１）の効果に加え、スタ
ビライザ（拘束手段）と対象組織との接触部分の加速度
及び接触力の検出が可能となる。また、スタビライザ支
持装置機構部の関節角度を検出し、該機構部の基台部分
の座標を光学計測装置等で調べることによって、対象組
織の座標を求めることができるため、術前または術中に
撮像されたＭＲ画像、ＣＴ画像、超音波スキャナイメー
ジなどの座標統合を図ることも可能となる。

【００２９】なお、特許請求の範囲に記載の発明に関連
した発明で、上記実施例に記載した発明としては、
（１）拘束手段として、検出部が光の断続の時間的分
布、光量変化または振動数変化により、検出対象部の位
置または姿勢を検出する構成である手術装置、（２）拘
束手段として、検出部が光の断続の時間的分布、光量変
化または振動数変化により、上記治療対象部分またはそ
の周辺部の組織との接触部分の加速度または接触力を検
出する構成である手術装置、等がある。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、治療対象部分やその周
辺部の組織変形量や、組織に対するダメージの程度や、
患者の状態等に対応し該組織に加わる押し付け力や吸着
力を加減した状態で、該治療対象部を拘束できる。患者
にとって身体的負担が小さい状態で手術を行うことがで
き、かつ、患部等の挫滅の進行や心筋壊死等も抑止また
は阻止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】拘束手段の内部構成例を示す図である。

【図３】表面状態監視手段の内部構成を示す図である。

【図４】本発明の実装例を示す図である。

【図５】図４の構成のブロック図である。

【図６】スタビライザ先端部の構成例を示す図である。

【図７】位置姿勢検出センサの例を示す図である。

【図８】位置姿勢検出センサの他の例を示す図である。

【符号の説明】

１０１…治療対象部分、１０２…治療手段、１０３
…拘束手段、１０４…表面状態監視手段、１０５…
内部状態監視手段、１０６…統括制御手段、１２４…
術前検査情報提供手段、１２７…生体情報監視手段、
１３０…治療操作入力手段、２０１…位置姿勢制御
部、２０２…吸引流量制御部、２０３…接触固定
部、２０４…組織内飽和酸素濃度検出部、２０５…
内部状態監視信号出力・検出部、２０８…接触面加速
度検出部、２０９…接触面接触力検出部、３０１…
表面状態検出部、４１０３…スタビライザ、４１０
４…監視カメラ装置、４１０５…ＭＲＩ装置、４１
０６…統括制御用計算機、４２０１４…支持装置機構部
制御用計算機、４２０２…吸引流量制御装置、４２０
２１…吸引ポンプ、４２０２２…吸引チューブ、４
２０３…スタビライザ先端部、４３０１１…カメラ、
４３０１２…プリズムミラー、５２０４１…導光フ
ァイバ、５２０４２…受光ファイバ、５２０５…受
信コイル、５２０８…加速度センサ、５２０９…歪セ
ンサ、６０１…変位センサ、７０１…ＬＥＤ、７０
２…三次元位置姿勢計測装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手
術装置であって、上記拘束手段が、その先端部に、上記治療対象部を略不
動状態に拘束する拘束部と、該治療対象部またはその周
辺部の組織または機能の状態を検出する検出部とを備え
て構成されることを特徴とする手術装置。
【請求項２】手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手
術装置であって、上記拘束手段が、上記治療対象部を略不動状態に拘束し
かつその拘束状態が、該治療対象部またはその周辺部の
組織または機能の状態に対応して自動的に制御される構
成を備えていることを特徴とする手術装置。
【請求項３】手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手
術装置であって、上記治療対象部を略不動状態に拘束する拘束部と、該治
療対象部またはその周辺部の組織または機能の状態を検
出する検出部と、をその先端部に有する拘束手段と、該検出結果に基づき該治療対象部またはその周辺部の内
部状態を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする手術装置。
【請求項４】手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手
術装置であって、上記治療対象部を略不動状態に拘束する拘束部と、該治
療対象部またはその周辺部の組織または機能の状態を検
出する検出部とを、その先端部に有する拘束手段と、該検出結果に基づき上記治療対象部の拘束状態を制御す
る制御手段と、を備えたことを特徴とする手術装置。
【請求項５】手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手
術装置であって、上記治療対象部を略不動状態に拘束する拘束部と、該治
療対象部またはその周辺部の組織または機能の状態を検
出する検出部とを、その先端部に有する拘束手段と、該検出結果に基づき該治療対象部またはその周辺部の内
部の状態を表示する表示手段と、該検出結果に基づき上記治療対象部の拘束状態を制御す
る制御手段と、を備えたことを特徴とする手術装置。
【請求項６】手術の治療対象部を拘束手段で拘束する手
術装置であって、上記治療対象部を略不動状態に拘束する拘束部と、該治
療対象部またはその周辺部の組織または機能の状態を検
出する検出部とを、その先端部に有する拘束手段と、該検出結果信号に基づき該治療対象部またはその周辺部
の内部状態を監視可能な内部監視手段と、該検出結果信号に基づき上記治療対象部の拘束状態を制
御する制御手段と、を備え、上記拘束手段による検出結果または上記内部監
視手段による監視結果に基づき、上記制御手段により上
記拘束手段による拘束状態を変えられるようにしたこと
を特徴とする手術装置。
【請求項７】上記拘束手段は、上記治療対象部分または
その周辺部の組織または機能の状態を光学的に検出する
構成を有する請求項１から６のいずれかに記載の手術装
置。
【請求項８】上記内部監視手段はＭＲＩ装置であり、上
記拘束手段は該ＭＲＩ装置のＭＲ信号受信用の受信コイ
ルを検出部に有する請求項６に記載の手術装置。
【請求項９】上記拘束手段は、上記治療対象部分または
その周辺部の組織との接触部分の加速度または接触力を
光学的に検出する検出部を備える請求項１から６のいず
れかに記載の手術装置。
【請求項１０】上記拘束手段は、導光用ファイバ及び受
光用ファイバを検出部に備え、透過光の光量減衰を両フ
ァイバで測定することにより組織中飽和酸素濃度の検出
を行う構成を備える請求項１から６のいずれかに記載の
手術装置。
【請求項１１】上記拘束手段は、上記検出部が検出対象
部の位置座標及び姿勢を検出可能な構成を備える請求項
１から６のいずれかに記載の手術装置。
【請求項１２】上記拘束手段は、上記検出部が少なくと
も、血液の灌流、組織中の酸素濃度に基づいた機能情報
を検出可能な構成である請求項１から６のいずれかに記
載の手術装置。