JP2003126115A

JP2003126115A - 内視鏡手術システム

Info

Publication number: JP2003126115A
Application number: JP2001325318A
Authority: JP
Inventors: Koji Yasunaga; 浩二安永; Takashi Fukaya; 孝深谷
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2001-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2003-05-07
Anticipated expiration: 2021-10-23
Also published as: JP4108958B2

Abstract

(57)【要約】【課題】内視鏡の接触について注意を払う必要がなく、
内視鏡の移動すなわち視野の移動が容易に行える簡便な
内視鏡手術システムを提供する。【解決手段】術部を観察するための内視鏡３と、体表か
ら体内に挿入される筒状のシース４と、内視鏡３を移動
可能に支持する移動支持装置２と、内視鏡３とシース４
の相対位置を検出し、このときの検出結果に基づいて、
移動支持装置２が内視鏡３を移動させる動作を制御する
コントロールボックス５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内視鏡手術システム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、外科分野特に脳神経外科等で
は、手術をより低侵襲に行なうために、内視鏡による観
察が行なわれている。

【０００３】また、頭蓋内で術部を処置するための作業
空間を確保するために、図１５に示すようなシースを用
いた内視鏡手術が行なわれている。この手術では、頭蓋
骨に開けた小さな穴を通して、円筒状のシース１００を
頭蓋内に挿入し、このシース１００内の空間に内視鏡１
０１や術具１０２を挿入して手術するものである。この
ようなシース１００を用いた内視鏡手術において、内視
鏡は一般的には、内視鏡支持装置に接続して使用されて
いる。この内視鏡支持装置の例は、例えば実用新案登録
第３００５４００号や米国特許第５６９５５００号に開
示されている。

【０００４】実用新案登録第３００５４００号では、内
視鏡支持装置の固定、解除をおこない、内視鏡を自在に
移動、固定可能にするものである。また、米国特許第５
６９５５００号では、術部に対して規定した位置以上に
術具が移動すると、ブレーキをロックし当該術具を固定
するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実用新
案登録第３００５４００号においては、シースを組み合
せて使用する場合、内視鏡の挿入部は、光学系が内蔵さ
れているため、内視鏡をシースに強く接触させると光学
系が破損し、光学性能の劣化を招くという問題があっ
た。また、内視鏡の先端が術部に接触すると、光学系に
血液等が付着し観察性能を低下させてしまう問題があっ
た。

【０００６】これにより術者は、内視鏡とシースおよび
内視鏡の先端と術部の位置関係に常に注意を払う必要が
あり、大きな疲労を招くとともに、手術時間の延長につ
ながっていた。

【０００７】一方、米国特許第５６９５５００号におい
ては、患者の術部生体の情報により内視鏡の移動範囲を
制御するため、システムが大掛かりであり、内視鏡の移
動を容易に行なえない。

【０００８】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、内視鏡の接触
について注意を払う必要がなく、内視鏡の移動すなわち
視野の移動が容易に行える簡便な内視鏡手術システムを
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第１の発明に係る内視鏡手術システムは、術部を
観察するための内視鏡と、体表から体内に挿入される筒
状のシースと、前記内視鏡を移動可能に支持する移動支
持装置と、前記内視鏡と前記シースの相対位置を検出す
る相対位置検出手段と、前記相対位置検出手段での検出
結果に基づいて、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動
させる動作を制御する制御手段とを備える。

【００１０】また、第２の発明は、第１の発明に係る内
視鏡手術システムにおいて、前記移動支持装置は、各々
が固定、解除可能な少なくとも１つの関節を備え、この
関節を介して前記内視鏡を移動または固定する。

【００１１】また、第３の発明は、第１の発明に係る内
視鏡手術システムにおいて、前記移動支持装置は、少な
くとも１つの駆動手段を備え、前記駆動手段の動作によ
り、前記内視鏡を移動または停止させる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。

【００１３】（第１実施形態）（構成）図１は第１実施形態の構成を示す概略図であ
る。患者５０はベッド１により支持されている。ベッド
サイド１ａには本実施形態の移動支持装置２が接続され
ている。この移動支持装置２の先端には内視鏡３が接続
されている。患者５０の頭部にはシース４が挿入されて
いる。前記移動支持装置２にはコントロールボックス５
が電気的に接続されている。

【００１４】図２は上記した移動支持装置２の具体的な
構成を説明するための図である。６はベッドサイド１ａ
のレールに固定可能なベッド固定部であり、その上方に
は、順に、関節７、支柱８、関節９、アーム１０、関節
１１、アーム１２が接続されている。関節７はベッド固
定部６に対し支柱８を鉛直軸Ｏ１まわりに回動可能、か
つ固定可能に電磁ブレーキ１３ａを備えている。関節９
は支柱８に対し、アーム１０を紙面に垂直な軸Ｏ２まわ
りに回動可能、かつ固定可能に電磁ブレーキ１３ｂを備
えている。関節１１はアーム１０に対し、アーム１２を
紙面に垂直な軸Ｏ３まわりに回動可能、かつ固定可能に
電磁ブレーキ１３ｃを備えている。

【００１５】回転軸Ｏ２，Ｏ３は鉛直軸Ｏ１と直交しか
つ互いに平行である。

【００１６】各電磁ブレーキ１３ａ，１３ｂ，１３ｃは
通電時に固定が解除される負作動式ブレーキであり、後
述のブレーキ駆動回路１５に接続されている。

【００１７】アーム１２の先端にはブロック体１６が一
体的に接続されている。１７は球体であり、ブロック体
１６に対し転動可能に保持されかつ、ブロック体１６に
一体的に接続されたソレノイド１８の動作により固定、
解除可能である。ソレノイド１８は通電時に球体１７の
固定を解除する構成であり、後述のソレノイド駆動回路
３０に接続されている。

【００１８】１９は球体１７の下方に一体的に接続され
内視鏡３を保持する保持筒である。保持筒１９の外周に
は、押しボタン式のスイッチ２０が配設されている。ス
イッチ２０は後述のスイッチ入力回路に接続されてい
る。

【００１９】内視鏡３は先端に図示しない対物レンズ、
ＣＣＤ（固体撮像素子）、照明光学系を備え、術部を撮
像し図示しないＴＶモニターに表示する。内視鏡３の挿
入部３ａには、挿入部３ａに対し距離Ｑ１の間隔を保ち
２個のＴＶカメラ２１ａ，２１ｂが支持腕２２により接
続されている。図中Ｒ１はＴＶカメラ２１ａとＴＶカメ
ラ２１ｂを結ぶ直線に対する内視鏡３の先端の距離であ
る。

【００２０】シース４は軸Ｏ２１を中心とした円筒状を
しており、円筒状のフランジ４ａを備えている。フラン
ジ４ａには、４つのＬＥＤ２３ａ〜２３ｄが所定の位置
関係で設置されている。この位置関係は図３に示すよう
に中心軸Ｏ２１を中心とした半径Ｔ１をもつ円の円周を
４等分した位置である。図３中Ｄ１はシース４の内径、
Ｓ１はＬＥＤ２３ａ〜２３ｄ設置面からのシース４の長
さを示している。Ｄ２は軸Ｏ２１を中心とするＤ１より
小径の円の直径である。ＣはＤ１とＤ２をそれぞれ外
径、内径とする長さＳ１の円筒状の領域である。

【００２１】図４は、上記したコントロールボックス５
の電気的構成について説明するための図である。

【００２２】ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂは各々ＴＶコン
トロールユニット２４ａ，２４ｂを介し、位置検出手段
である計測回路２６に接続される。ＬＥＤ２３ａ〜２３
ｄはＬＥＤ駆動装置２５を介して計測回路２６に接続さ
れる。

【００２３】ブレーキ駆動回路１５は、前述の電磁ブレ
ーキ１３ａ，１３ｂ，１３ｃに接続される。また、ソレ
ノイド１８はソレノイド駆動回路３０に接続される。

【００２４】演算回路２７は、前記計測回路２６、ブレ
ーキ駆動回路１５、ソレノイド駆動回路３０、およびス
イッチ入力回路２８に接続されている。スイッチ入力回
路２８は前記スイッチ２０に接続されている。

【００２５】ここで演算回路２７は、メモリを備え、以
下の３つの情報が記憶されている。

【００２６】シース４のＬＥＤ２３ａ〜２３ｄを基準
とした、シース４の中心Ｏ２１の位置、シース４の内径
Ｄ１、長さＳ１。

【００２７】ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂの位置を基準
とした、内視鏡挿入部３ａの中心軸Ｏ２０の位置および
内視鏡の挿入部３ａの外径ｄ、ＴＶカメラ２１ａ，２１
ｂと内視鏡先端間の距離Ｒ１。

【００２８】図３に示す、シース４の内径Ｄ１とＤ２
をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒領域Ｃの立
体的情報。（Ｄ２は図示しない入力装置により任意に設
定可能である）３１はリセットスイッチであり、入力回
路３２を介して演算回路２７に接続されている。

【００２９】（作用）スイッチ２０が押されていない状
態では、各電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイ
ド１８が固定されており、関節７，９，１１および球体
１７も固定されている。すなわち内視鏡３は移動支持装
置２により空間的に固定支持されている。

【００３０】術者がスイッチ２０を押すと、スイッチ入
力回路２８を介して演算回路２７に信号を出力する。こ
れにより演算回路２７は、計測回路２６からの情報を入
力し、演算を行い所定の信号をブレーキ駆動回路１５に
出力する。

【００３１】このときの作用を以下に説明する。計測回
路２６からの指示により、ＬＥＤ駆動回路２５からの信
号を受けて所定のタイミングでＬＥＤ２３ａ〜２３ｄが
発光する。ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂはＬＥＤ２３ａ〜
２３ｄを撮像し、ＴＶカメラコントローラ２４ａ，２４
ｂを介し計測回路２６に映像信号を出力する。計測回路
２６は、この情報をもとに、ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂ
に対するＬＥＤ２３ａ〜２３ｂの空間的位置を算出し、
演算回路２７に情報を出力する。

【００３２】演算回路２７はこの情報をもとに図５に従
った処理を行なう。すなわち、演算回路２７は、ＴＶカ
メラ２１ａ，２１ｂとＬＥＤ２３ａ〜２３ｄの位置情報
と、予め記憶されている前述の内視鏡３、シース４の情
報により、シース４に対する内視鏡３の位置を演算し
（ステップＳ１）、内視鏡３の先端がシース４の先端か
ら突出しているか否かを判断する（ステップＳ３）。こ
こでの判断結果がＮＯの場合にはさらに、少なくとも内
視鏡３の一部が図３に示す設定範囲である領域Ｃに含ま
れるか否かを判断する（ステップＳ５）。

【００３３】ステップＳ３において、内視鏡３の先端が
シース４の先端から突出していないと判断され（ステッ
プＳ３の判断がＮＯ）、かつ、少なくとも内視鏡３の一
部が図３に示す設定範囲である領域Ｃに含まれない（ス
テップＳ５の判断がＮＯ）と判断された場合、演算回路
２７はブレーキ駆動回路１５およびソレノイド駆動回路
３０に信号を出力し、各電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃお
よびソレノイド１８の制動を解除する（ステップＳ
７）。

【００３４】これにより関節７，９，１１および球体１
７が可動となり、内視鏡３は３次元的に移動、傾斜可能
となる。

【００３５】一方、内視鏡３をシース４内で移動させる
ことにより、内視鏡３の先端がシース４の先端より突出
する場合（ステップＳ３の判断がＹＥＳ）、または、少
なくとも内視鏡３の一部が図３に示す設定範囲である領
域Ｃに含まれる場合（ステップＳ５の判断がＹＥＳ）、
演算回路２７はブレーキ駆動回路１５およびソレノイド
駆動回路３０への信号出力を停止し（ステップＳ４、Ｓ
６）、各電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド
１８を固定する。

【００３６】これにより関節７，９，１１および球体１
７が固定され、内視鏡３が移動支持装置２により空間的
に固定される。

【００３７】この作用により、内視鏡３をシース４内で
移動させる時、内視鏡３がシース４の内径Ｄ１に近接す
る領域であるＣに入ると、移動支持装置２により内視鏡
３の移動が強制的に停止される。

【００３８】この内視鏡３の強制的な固定状態を解除す
る場合は、リセットスイッチ３１を押す。これにより入
力回路３２を介して演算回路２７に信号が出力され、内
視鏡３が領域Ｃから外れるまでの間、演算回路２７はブ
レーキ駆動回路１５およびソレノイド駆動回路３０への
信号を出力し、各電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソ
レノイド１８の制動を解除する。これにより関節７，
９，１１および球体１７が可動となり、内視鏡３は一時
的に３次元的に移動、傾斜可能となる。

【００３９】（効果）上記した第１実施形態によれば、
スイッチ２０を押すことにより、関節７，９，１１およ
び球体１７が可動となり、内視鏡３を手動で操作できる
ため、目的位置にすばやく内視鏡３が移動できる。

【００４０】また、内視鏡３がシース４に接近すると強
制的に内視鏡３の移動を停止するため、シース４への内
視鏡３の接触を確実に防止できる。

【００４１】（第２実施形態）（構成）図６は、本発明の第２実施形態の構成を説明す
るための図である。架台４０は、床面に対してキャスタ
ー４１により移動可能である。上下伸縮アーム４２は、
架台４０に対して鉛直軸Ｏ３０と平行にアクチュエータ
４６ａより伸縮可能である。旋回アーム４３は、上下伸
縮アーム４２に対して、アクチュエータ４６ｂにより鉛
直軸Ｏ３０まわりに旋回可能である。屈曲アーム４４
は、旋回アーム４３上部に一体的に接続されＬ字形状を
したアームである。水平伸縮アーム４５は、屈曲アーム
４４に対して、アクチュエータ４６ｃにより水平軸Ｏ３
２と平行に伸縮可能である。

【００４２】水平移動手段４７は、水平伸縮アーム４５
の先端に一体的に接続され、内視鏡３を水平面内で移動
可能である。この水平移動手段４７は、水平伸縮アーム
４５の先端に一体的に接続されたガイド体４７ａと、前
記ガイド体４７ａに対し図中矢印Ａ方向（紙面左右方
向）にアクチュエータ４７ｂの駆動により移動可能な第
１移動体４７ｃと、前記第１移動体４７ｃに対し図中矢
印Ｂ方向（紙面垂直方向）にアクチュエータ４７ｄの駆
動により移動可能な第２移動体４７ｅとからなる。

【００４３】接続体４８は、第２移動体４７ｅの下部に
一体的に接続され、下方に球体４９を転動可能に保持し
ている。球体４９の下部には、第１実施形態と同様の内
視鏡３が接続筒５０を介して一体的に接続されている。

【００４４】内視鏡３の挿入部３ａには、挿入部３ａに
対し所定の間隔を保ち２個の超音波受信手段５１ａ，５
１ｂが支持腕２２により接続されている。図中Ｒ１は超
音波受信手段５１ａ，５１ｂを結ぶ直線に対する内視鏡
３の先端の距離である。超音波受信手段５１ａ，５１ｂ
は後述の超音波計測装置５５に接続されている。

【００４５】ジョイスティック１５３は、前記水平移動
手段４７および、上下伸縮アーム４２を動作させるため
の入力手段であり、図中の矢印の６方向の入力が可能で
ある。ジョイスティック１５３は後述の入力回路５９に
接続されている。

【００４６】以下に図７を参照してシース５２の詳細な
構成について説明する。シース５２は中心軸Ｏ２１を中
心とした円筒状をしており、円筒状のフランジ５２ａを
備えている。フランジ５２ａには、４つの超音波発信手
段５３ａ〜５３ｄが所定の位置関係で設置されている。
この位置関係は中心軸Ｏ２１を中心とし半径Ｔ１をもつ
円の円周を４等分した位置である。支持腕６１は、シー
ス５２の内周に延出しており、先端に球体６２を転動可
能に支持している。球体６２には、貫通穴６２ａが形成
され、内視鏡３が嵌挿されている。

【００４７】図８はシース５２の内部空間を表した図で
ある。図中Ｄ１はシース４の内径、Ｓ１は超音波発信手
段５３ａ〜５３ｄ設置面からのシース５２の長さを示し
ている。Ｄ２は軸Ｏ２１を中心とするＤ１より小径の円
の直径である。Ｄ３は軸Ｏ２１を中心とするＤ２より小
径の円の直径である。ＣはＤ１とＤ２をそれぞれ外径、
内径とする長さＳ１の円筒状の領域である。ＥはＤ２と
Ｄ３をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒状の領
域である。

【００４８】次に図９を参照して入力回路５４を含めた
電気的構成について説明する。２個の超音波受信手段５
１ａ，５１ｂが接続された超音波計測装置５５は、演算
回路５７に接続されている。また、４つの超音波発信手
段５３ａ〜５３ｄが接続された超音波駆動装置５６は、
演算回路５７に接続されている。

【００４９】アクチュエータ４６ａ，４７ｂ，４７ｄ
は、それぞれアクチュエータ駆動回路５８ａ〜５８ｃを
介し、演算回路５７に接続されている。

【００５０】演算回路５７は各アクチュエータ駆動回路
５８ａ〜５８ｃに駆動（２種）、停止の信号を出力す
る。

【００５１】アクチュエータ駆動回路５８ａ〜５８ｃ
は、演算回路５７からの信号に従い、アクチュエータ４
６ａ，４７ｂ，４７ｄの駆動速度を高速、低速２段階に
切り換えて出力が可能である。

【００５２】ジョイスティック１５３は、入力回路５４
を介して演算回路５７に接続されている。

【００５３】前述の全てのアクチュエータはモータであ
る。

【００５４】演算回路５７はメモリを備え、以下の３つ
の情報が記憶されている。

【００５５】シース５２の超音波発信手段５３ａ〜５
３ｄを基準とした、シース５２の中心Ｏ２１の位置、シ
ース５２の内径Ｄ１、長さＳ１。

【００５６】超音波受信手段５１ａ，５１ｂの位置を
基準とした、内視鏡挿入部３ａの中心軸Ｏ２０の位置お
よび内視鏡挿入部３ａの外径ｄ、超音波受信手段ａ，ｂ
と内視鏡先端間の距離Ｒ１。

【００５７】図８に示す、シース４の内径Ｄ１とＤ２
をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒領域Ｃの立
体的情報。（Ｄ２は任意に設定可能）図８に示す、Ｄ２とＤ３をそれぞれ外径、内径とする
長さＳ１の円筒領域Ｅの立体的情報。（Ｄ３は任意に設
定可能）（作用）術者がジョイスティック１５３を操作
すると、操作方向に応じた信号が入力回路５４から演算
回路５７に出力される。これにより演算回路５７からの
指示により超音波駆動装置５６からの信号を受けて超音
波発信手段５３ａ〜５３ｄが超音波を発する。超音波受
信手段５１ａ，５１ｂは超音波発信手段５３ａ〜５３ｄ
による超音波を受信し超音波計測装置５５に信号を出力
する。超音波計測装置５５は、この情報をもとに、超音
波受信手段５１ａ，５１ｂに対する超音波発信手段５３
ａ〜５３ｄの空間的位置を算出し、演算回路５７に情報
を出力する。

【００５８】演算回路５７は、この情報に基づき図１０
に従った処理を行なう。すなわち、演算回路５７は、超
音波受信手段５１ａ，５１ｂに対する超音波発信手段５
３ａ〜５３ｄの位置情報と、予め記憶されている前述の
内視鏡３、シース５２の情報により、シース５２に対す
る内視鏡３の位置を演算し（ステップＳ２０）、内視鏡
３の先端がシース４の先端から突出しているか否かを判
断する（ステップＳ２２）。ここでの判断結果がＮＯの
場合にはさらに、少なくとも、少なくとも内視鏡３の一
部が図８に示す設定範囲である領域ＣおよびＥに含まれ
る否かを判断する（ステップＳ２４、Ｓ２６）。

【００５９】ステップＳ２２において、内視鏡３の先端
がシースから突出していないと判断され（ステップＳ２
２の判断がＮＯ）、かつ、少なくとも内視鏡３の一部が
図８に示す設定範囲である領域ＣおよびＥに含まれない
（ステップＳ２４、Ｓ２６の判断がＮＯ）と判断された
場合、演算回路５７は各アクチュエータ駆動回路５８ａ
〜５８ｃに信号を出力し、各アクチュエータ４６ａ，４
７ｂ，４７ｄを高速で駆動させる（ステップＳ２８）。

【００６０】ここでジョイスティック１５３の操作によ
る具体的な動作を説明する。ジョイスティック１５３の
傾斜および、押し引きにより、この入力に対応したアク
チュエータが所定の方向に駆動する。

【００６１】例えばアクチュエータ４６ａが駆動される
と上下伸縮アーム４２が上下動し、内視鏡３がシース５
２に対し進退する。

【００６２】また、アクチュエータ４７ｂが駆動される
と、アクチュエータ４７ａに対しアクチュエータ４７ｃ
が紙面左右方向に移動する。これにより内視鏡３がシー
ス５２の球体６２の中心点を支点として球体４９を中心
に傾斜する。

【００６３】また、アクチュエータ４７ｄが駆動される
と、アクチュエータ４７ｃに対しアクチュエータ４７ｅ
が紙面垂直方向に移動する。

【００６４】同様に内視鏡３がシース５２の球体６２の
中心点を支点として球体４９を中心に傾斜する。

【００６５】さらに内視鏡３をシース５２内で移動させ
ることにより、内視鏡３の先端がシース５２の先端から
術部側に突出していない場合（ステップＳ２２の判断が
ＮＯ）で、かつ、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示
す設定範囲である領域Ｅのみに含まれる場合（ステップ
Ｓ２４の判断がＮＯ、ステップＳ２６の判断がＹＥ
Ｓ）、演算回路５７は各アクチュエータ駆動回路５８ａ
〜５８ｃに信号を出力し、各アクチュエータ４６ａ，４
７ｂ，４６ｄを低速で駆動する（ステップＳ２７）。

【００６６】さらに内視鏡３の移動を続け、内視鏡３の
先端がシース５２の先端から術部側に突出している場合
（ステップＳ２２の判断がＹＥＳ）、または、少なくと
も内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲である領域Ｃに
含まれる場合（ステップＳ２４の判断がＹＥＳ）、演算
回路５７は各アクチュエータ駆動回路５８ａ〜５８ｃへ
の信号出力を停止し、各アクチュエータ４６ａ，４７
ｂ，４６ｄを強制的に停止させる（ステップＳ２３、Ｓ
２５）。これにより内視鏡３の移動が停止する。

【００６７】この内視鏡３の強制的な固定状態を解除す
る場合は、図示しないリセットスイッチを押すと、第一
実施形態と同様に内視鏡３が領域Ｃから外れるまでの
間、一時的に内視鏡３が移動可能となる。

【００６８】（効果）上記した第２実施形態によれば、
内視鏡３がジョイスティック１５３により操作可能であ
るため、術者は内視鏡３を直接手で把持して操作する必
要がない。例えばジョイスティック１５３を足で操作す
るフットスイッチに搭載すれば、術者は手術作業を中断
することなく内視鏡３の移動が可能となる。

【００６９】また、内視鏡３がシース５２に接近したこ
とを内視鏡３の移動速度を変化させて術者に知らせるた
め、術者は予め意識しながら内視鏡３を操作可能とな
り、内視鏡３が急に移動停止し、手術が中断することが
ない。

【００７０】（第３実施形態）（構成）本実施形態は第１実施形態と電気的構成のみが
異なり、これに関して説明する。同様の部分は同一の番
号を付して、説明は省略する。

【００７１】図１１に従い電気的構成を説明する。図中
７０は演算回路であり、第１実施形態に加えて以下の点
が異なる。

【００７２】第２実施形態の図８に示す、Ｄ２とＤ３
をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒領域Ｅの立
体的情報を記憶している。（Ｄ３は任意に設定可能）演算回路７０はブレーキ駆動回路７１およびソレノイ
ド駆動回路７２に接続されており、固定、解除、半固定
の３つの情報を出力する。

【００７３】ブレーキ駆動回路７１およびソレノイド
駆動回路７２は、半固定状態では、電磁ブレーキ１３ａ
〜１３ｃ及びソレノイド１８に図１２に示すようなパル
ス状の電圧を供給する。これにより電磁ブレーキ１３ａ
〜１３ｃ、ソレノイド１８は半固定状態となる。

【００７４】（作用）第１実施形態と異なる部分につい
てのみ図１３を参照してその作用を説明する。ここで
は、第１実施形態と比較してステップＳ５’及び６’が
追加されている。内視鏡３をシース４内で移動させるこ
とにより、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定
範囲である領域Ｅのみに含まれる場合（ステップＳ５’
の判断がＹＥＳ）、演算回路７０はブレーキ駆動回路７
１、ソレノイド駆動回路７２に半固定の信号を出力す
る。これによりブレーキ駆動回路７１、ソレノイド駆動
回路７２はそれぞれ電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよび
ソレノイド１８にパルス状の電圧を供給し、半固定状態
にする（ステップＳ６’）。これにより関節７，９，１
１および球体１７が半固定状態となり、内視鏡３の移動
力量が重くなる。

【００７５】さらに内視鏡３の移動を続け、内視鏡３の
先端がシース４より突出する場合（ステップＳ３の判断
がＹＥＳ）、または、少なくとも内視鏡３の一部が図８
に示す設定範囲である領域Ｃに含まれる場合（ステップ
Ｓ５の判断がＹＥＳ）には、演算回路７０はブレーキ駆
動回路７１、ソレノイド駆動回路７２への信号出力を停
止し、電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド１
８を強制的に固定させる（ステップＳ４）。これにより
内視鏡３の移動が固定される。

【００７６】（効果）上記した第３実施形態によれば、
第１実施形態に対して、内視鏡３がシース４に接近する
と、内視鏡３を移動させる操作力を変化させて術者に知
らせるため、術者は予め意識しながら内視鏡３を操作可
能となり、内視鏡が急に移動停止し、手術が中断するこ
とがない。

【００７７】（第４実施形態）（構成）本実施形態は第１実施形態と電気的構成のみ異
なり、これに関して説明する。同様の部分は同一の番号
を付して、説明は省略する。

【００７８】図１４に従い電気的構成を説明する。図中
７４は演算回路であり、第１実施形態に加えて以下の点
が異なる。

【００７９】第２実施形態の図８に示す、Ｄ２とＤ３
をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒領域Ｅの立
体的情報を記憶している。（Ｄ３は任意に設定可能）演算回路７４は、スピーカー７５にスピーカ駆動回路
７６を介して接続され、計測回路２６からの情報によ
り、スピーカ駆動回路７６に信号を出力する。

【００８０】（作用）第１実施形態と異なる作用につい
てのみ説明する。本作用は、図１３のフローチャートの
「ブレーキ、ソレノイド半固定」の処理（ステップＳ
６’）を「スピーカーから発音」の処理に変更したもの
である。

【００８１】内視鏡３をシース内で移動させることによ
り、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲で
ある領域Ｅのみに含まれる場合（ステップＳ５’の判断
がＹＥＳ）、演算回路７４は、スピーカ駆動回路７６に
信号を出力し、スピーカー７５から音を発生させる。

【００８２】さらに内視鏡３の移動を続け、内視鏡３の
先端がシース４より突出する場合（ステップＳ３の判断
がＹＥＳ）、または、少なくとも内視鏡３の一部が図８
に示す設定範囲である領域Ｃに含まれる場合（ステップ
Ｓ５の判断がＹＥＳ）は、第１実施形態と同様に電磁ブ
レーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド１８を強制的に
固定し（ステップＳ４）、内視鏡３の移動を固定する。

【００８３】（効果）上記した第４実施形態によれば、
第３実施形態に対して、内視鏡３のシース４に対する接
近を音にて術者に知らせるため、簡単な構成で実現でき
る。

【００８４】なお、上記した具体的実施形態から以下の
ような構成の発明が抽出される。

【００８５】［付記項］（１）術部を観察するための内視鏡と、体表から体内に
挿入される筒状のシースと、前記内視鏡を移動可能に支
持する移動支持装置と、前記内視鏡と前記シースの相対
位置を検出する相対位置検出手段と、前記相対位置検出
手段での検出結果に基づいて所定の演算を行い、前記移
動支持装置の動作状態を変化させる演算手段とを備えた
ことを特徴とする内視鏡手術システム。

【００８６】（２）前記移動支持装置は、各々が固定、
解除が可能な少なくとも１つの関節を備え、この関節を
介して前記内視鏡を移動または固定することを特徴とす
る（１）記載の内視鏡手術システム。

【００８７】（３）前記移動支持装置は、少なくとも１
つの駆動手段を備え、前記駆動手段の動作により、前記
内視鏡を移動または停止させることを特徴とする（１）
記載の内視鏡手術システム。

【００８８】（４）前記相対位置検出手段は、光学的位
置計測手段であることを特徴とする（１）〜（３）記載
の内視鏡手術システム。

【００８９】（５）前記相対位置検出手段は超音波を用
いて位置検出を行なうことを特徴とする（１）〜（３）
記載の内視鏡手術システム。

【００９０】（６）前記演算手段は、前記シース内の所
定の空間領域に対する内視鏡の位置を演算し、前記関節
の固定、解除状態を変化させることを特徴とする（２）
記載の内視鏡手術装置。

【００９１】（７）前記演算手段は、前記シース内の所
定の空間領域に対する内視鏡の位置を演算し、前記駆動
手段の駆動状態を変化させることを特徴とする（３）記
載の内視鏡手術システム。

【００９２】（８）前記演算手段は、前記シース内の所
定の空間領域に対する内視鏡の位置を演算し、音を発す
ることを特徴とする（１）〜（５）記載の内視鏡手術シ
ステム。

【００９３】（９）前記所定の空間領域は複数であるこ
とを特徴とする（６）〜（８）記載の内視鏡手術システ
ム。

【００９４】（１０）前記演算手段は（６）〜（８）の
少なくとも２つの構成を組合せたことを特徴とする
（６）〜（８）記載の内視鏡手術システム。

【００９５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、内視鏡
と組み合わせて使用されるシースを基準として、内視鏡
の位置を検出し、移動支持装置の動作状態を変化させる
ため、システムが簡便でありながら、内視鏡がシースや
術部に接触することを防止することが可能になる。これ
により、術者は内視鏡の位置を気にせず操作が可能とな
り、手術中の疲労軽減、手術時間の短縮につながる。

【００９６】また、請求項２に記載の発明によれば、内
視鏡を手動で移動固定が可能であり、目的位置にすばや
く内視鏡が移動できる。請求項１に記載の発明の効果に
加えて、さらに手術時間の短縮が図れる。

【００９７】また、請求項３に記載の発明によれば、電
動で内視鏡を移動させるため、請求項１に記載の発明の
効果に加えて、さらに術者の疲労軽減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す概略図であ
る。

【図２】図１に示す移動支持装置２の具体的な構成を説
明するための図である。

【図３】４つのＬＥＤ２３ａ〜２３ｄが所定の位置関係
で設置されているようすを示す図である。

【図４】コントロールボックス５の電気的構成について
説明するための図である。

【図５】本発明の第１実施形態の作用を説明するための
フローチャートである。

【図６】本発明の第２実施形態の構成を説明するための
図である。

【図７】シース５２の詳細な構成について説明するため
の図である。

【図８】シース５２の内部空間を表した図である。

【図９】コントロールボックス５４を含めた電気的構成
について説明するための図である。

【図１０】本発明の第２実施形態の作用を説明するため
のフローチャートである。

【図１１】本発明の第３実施形態の構成を説明するため
の図である。

【図１２】電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃ及びソレノイド
１８に供給されるパルス状の電圧を示す図である。

【図１３】本発明の第３実施形態の作用を説明するため
のフローチャートである。

【図１４】本発明の第４実施形態の構成を説明するため
の図である。

【図１５】従来の内視鏡手術について説明するための図
である。

【符号の説明】

１ベッド１ａベッドサイド２移動支持装置３内視鏡３ａ挿入部４シース４ａフランジ５コントロールボックス６ベッド固定部７関節８支柱９関節１０アーム１１関節１２アーム１３ａ電磁ブレーキ１３ｂ電磁ブレーキ１３ｃ電気ブレーキ１５ブレーキ駆動回路１６ブロック体１７球体１８ソレノイド１９保持筒２０スイッチ２１ａ、２１ｂＴＶカメラ２２支持腕２３ａ〜２３ｄＬＥＤ２４ａ〜２４ｂＴＶコントロールユニット２５ＬＥＤ駆動装置２６計測回路２７演算回路２８スイッチ入力回路３０ソレノイド駆動回路３１リセットスイッチ３２入力回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】術部を観察するための内視鏡と、体表から体内に挿入される筒状のシースと、前記内視鏡を移動可能に支持する移動支持装置と、前記内視鏡と前記シースの相対位置を検出する相対位置
検出手段と、前記相対位置検出手段での検出結果に基づいて、前記移
動支持装置が前記内視鏡を移動させる動作を制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする内視鏡手術システ
ム。
【請求項２】前記移動支持装置は、各々が固定、解除
可能な少なくとも１つの関節を備え、この関節を介して
前記内視鏡を移動または固定することを特徴とする請求
項１記載の内視鏡手術システム。
【請求項３】前記移動支持装置は、少なくとも１つの
駆動手段を備え、前記駆動手段の動作により、前記内視
鏡を移動または停止させることを特徴とする請求項１記
載の内視鏡手術システム。