JP2003511174A - 情報差込入射装置を有するステレオ手術顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】迅速で労力も少なく差込入射画像のみを見ることができるステレオ手術顕微鏡を提供すること。 【解決手段】主対物レンズと、左側主光路及び右側主光路と、被検試料の画像に重畳可能な画像を差込入射するための、該主光路に配される少なくとも１つのビームスプリッタを有する少なくとも１つの差込入射光路と、を有するステレオ手術顕微鏡は、前記ビームスプリッタ（３）と前記主対物レンズ（２２）との間に、前記主光路（４）を遮断するため選択的に操作可能なシャッタ（１２）が配される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、情報差込入射装置を有するステレオ（立体）手術顕微鏡に関し、と
りわけ、主対物レンズと、左側主光路及び右側主光路と、被検試料の画像に重畳
可能な画像を差込入射するための、該主光路に配される少なくとも１つのビーム
スプリッタを有する少なくとも１つの差込入射光路とを有するステレオ手術顕微
鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】

そのような手術顕微鏡の利用は、増加の一途を辿っているが、これは、そのよ
うな顕微鏡によって、外科医は、手術野（部位）に視線を向けなくても更なる画
像情報を得ることができるからである。

【０００３】 既知の差込入射装置は、通常、ディスプレイ及び光学系、並びに差込入射画像
を手術顕微鏡の主光路に重畳するビームスプリッタを含む。

【０００４】 既知の全ての差込入射装置の目的は、差込入射画像を主光路からの非差込入射
画像と同時に外科医に提示することである。これは、他の画像供与方法（例えば
コンピュータトモグラム（ＣＴ）等）によって得られた複数の画像を手術野（部
位）の画像に重畳すべき場合に、とりわけ重要である。外科医が差込入射画像情
報から適切に（情報を）得ることができるように、当該重畳ができるだけ正確に
（即ち、相関化ないし位置的に適正に重畳化されて）かつ常に同時に行われなけ
ればならないということが常に目的とされた。差込入射が必要でなければ、画像
は差込入射・重畳させられなかった。その場合、手術領域の光学的ないし空間的
データ以外の他の患者データ（例えば、差込入射される血圧値又は脈拍値）に関
する画像差込入射が唯一の例外であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】 本発明は、可及的に同時に（punktuell）画像の重畳（を観る）という思想と
は異なる他の思想を基礎としている。即ち、所定の状況では、外科医は、主光路
からの画像を同時に見る代わりに、完全に重畳画像（のみ）に−少なくとも短時
間−集中できることを望むという思想である。実用上、そのような既知の状況は
、外科医が顕微鏡から目を逸らし、顕微鏡の隣に取り付けられたモニタ（これに
、重畳画像が表示されている）を眺めることによって解決される。或いは、外科
医は、また、ＣＴ画像又はレントゲン画像が取り付けられている点灯板ないしバ
ックライト照明板（Lichtwand）を眺めたりする。

【０００６】 しかし、本発明者は、このようなプロセスは状況により不利であり得ることを
認識した。即ち、 ・第１に、時間がかかる； ・第２に、外科医の眼に、順応のための余分な負荷（顕微鏡を通じて良好に順応
していた視線から通常異なる順応を伴う遠方観察視線へと切換えること）を強制
する； ・第３に、モニタないし点灯板への視線は、手術室にいる他の人によって重要な
瞬間に遮られることがある、 ということを知見した。

【０００７】 それゆえ、本発明の課題は、上述の不利を回避し、かつ迅速で労力も少なく差
込入射画像のみを見ることができるよう改善することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この課題を解決するために、主対物レンズと、左側主光路及び右側主光路と、
被検試料の画像に重畳可能な画像を差込入射するための、該主光路に配される少
なくとも１つのビームスプリッタを有する少なくとも１つの差込入射光路と、を
有するステレオ手術顕微鏡が提供される。このステレオ手術顕微鏡は、主光路を
遮断し、同時に差込入射光路を開放するための新規なシャッタ（遮断手段ないし
絞り：Blende、以下「シャッタ」の語で代表する）、即ち、ビームスプリッタ主
対物レンズとの間に、主光路を遮断するため選択的に操作可能なシャッタが配さ
れることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】

本発明のステレオ手術顕微鏡によって、外科医は、自分の特別の要求に基づき
、かつ大きな労力なしに差込入射画像に切換え、当該画像に集中することが可能
となる。その際、外科医は、その時取っていた姿勢及び眼の調節状態を維持でき
、かつ周囲にいる人によって遮られることがない。

【００１０】 更なる改善ないし変形及び本発明の詳細は、従属請求項、及び図面の記載ない
し本発明の実施例を模式的に示した図面から明らかとされる。

【００１１】 必要に応じ、部分ステレオ光路の各々に対し本発明のシャッタを配することが
できるので、２つの部分（ステレオ）光路を手術野から遮断することができる。
しかしながら、２つの部分（ステレオ）光路の一方にのみシャッタをただ１つ配
することもできるため、外科医は、必要に応じ、片目を閉じることにより、専ら
手術野のみを見るか或いは専ら差込入射画像のみを見るかを選択することができ
る。これによって、外科医は、立体視を失うが、とりわけ迅速に（情報を）入手
できる。というのは、（場合によってはそれぞれ他方の瞼を閉じて）左眼又は右
眼に集中することにより一方から他方へ視線を切換えることができるからである
。

【００１２】 各部分（ステレオ）光路にそれぞれ１つシャッタを配することにより、一方で
は、瞼を非対称的に閉じる必要なしに主光路を完全に暗化（遮断）することがで
き、他方では、この実施形態により、異なる２つの画像情報、即ち一方は右側観
察光路のための画像情報、他方は左側観察光路のための画像情報の差込入射が可
能となり、そのため外科医は、全部で以下に述べる選択可能な観察をすることが
できる。即ち：

【００１３】 ・重畳（画像ないし情報）を伴わない、手術部位のステレオ的観察； ・右眼による手術部位の単眼的観察（あまり頻繁には行われない）； ・左眼による手術部位の単眼的観察（あまり頻繁には行われない）； ・３Ｄ画像のステレオ的重畳を伴う、手術部位のステレオ的観察（主光路の各々
に対し、１つの差込入射光路及びそれぞれ１つの特別の重畳画像信号を必要とす
る）； ・２Ｄ画像の単眼的重畳を伴う、手術部位のステレオ的観察（主光路の各々に対
し、１つの差込入射光路及び１つの共通の重畳画像信号を必要とする）； ・右側光路に差込入射された画像の単眼的重畳（観察）を伴う、手術部位のステ
レオ的観察； ・左側光路に差込入射された画像の単眼的重畳（観察）を伴う、手術部位のステ
レオ的観察； ・観察光路の各々に１つの差込入射画像を同時に重畳する際、２つの眼の一方を
閉じることによる手術部位の単眼的観察（右側及び左側ステレオ部分光路に異な
る重畳画像が差込入射される場合、外科医は、２つの眼を交替的に閉じることに
より、異なる画像情報を認識することができる）； ・重畳なしの、差込入射３Ｄ画像のステレオスコピックな観察（右側光路にも左
側光路にもそれぞれ１つの差込入射光路を必要とする）； ・差込入射に応じ右側又は左側接眼レンズ（観察）光路における重畳なしの、差
込入射画像の単眼的観察； ・重畳なしの、右側及び左側光路での異なる画像の差込入射による交替的単眼的
観察（外科医は、選択的に一方又は他方の画像を見ることができる）。

【００１４】 差込入射に対し複数のディスプレイを相応に制御（各ディスプレイにおける異
なる画像間での切換え）することにより、上述の（観察）可能性を更に発展させ
ることができる。

【００１５】 本発明の有利な展開形態では、コンピュータ支援自動化知的シャッタ制御との
結合が行われる。とりわけ、所定の差込入射信号の場合、何れか必要なシャッタ
又は両方のシャッタが主光路を自動的に閉鎖（遮断）するように、そのような制
御をプログラムすることができる。この制御により、第一シャッタで照明光路の
閉鎖（遮断）又は開放を行うこともできる。

【００１６】 その際、外科医は、どのような差込入射信号に対しどのようなシャッタ状態を
取るべきかを予めプログラムすることができる。しかしながら、更なる発展形態
では、外科医は、付加的に、丁度所望するシャッタ状態を作出するために常に直
接的に（顕微鏡ないし制御に）干渉することもできる。

【００１７】 これまでは、一貫して、外科医及び手術顕微鏡ないし手術野に関連して述べて
きたが、本発明はそれらに限定されず、むしろその他の利用者やその他のステレ
オスコピックな顕微鏡にも適用することができる。更に、本発明は、例外的な場
合には、単眼的な顕微鏡にも適用することができる。本発明の本質は、差込入射
画像のために少なくとも１つの主光路を選択的に閉鎖することである。各請求項
は、これに対応して解釈されるべきである。

【００１８】

【実施例】

図面参照符号表は、この出願の開示に含まれる。

【００１９】 図１は、差込入射光学系２及びビームスプリッタ３によって左側主光路４へ結
像（入射）されるディスプレイ１を有するステレオ手術顕微鏡の模式図である。
利用者により操作可能な第一シャッタ５により、ディスプレイ１の後方で光源７
の照明光路６を遮断することによってディスプレイ１を遮光することができる。
この場合、光源７は、光学的光ガイドを介して接続している。

【００２０】 しかしながら、本発明の技術的思想の範囲内で、自己照明ディスプレイを使用
することもできるが、この場合、第一シャッタ５は、場合によって、ディスプレ
イの前方に配される。このシャッタは、以下の利点を有するそれ自体独立した発
明を構成する。

【００２１】 例えばＬＣＤによる画像情報の差込入射は、原理的に、大きな輝度（明るさ）
を必要とする。ここで例えば差込入射画像が所望されない場合、ＬＣＤは、原則
的に、暗状態で制御され得る。しかしながら、暗状態制御されたＬＣＤは、依然
として僅かな量の散乱光を透過することができる。この散乱光は、−主光路にお
いて画像情報に重畳することにより−場合によっては手術野からの画像のコント
ラストに悪影響を及ぼす。新規なシャッタ５による光源の付加的な遮光により、
本発明では、コントラストは損なわれない。

【００２２】 湾曲した双方向矢印は、軸周りでの第一シャッタ５の旋回方向を示している。
この軸は、自動及び／又は手動で操作可能、とりわけ遠隔操作可能に構成される
。

【００２３】 左側主光路４は、被検試料９から出発し、顕微鏡光学系１０の左側部分を通過
し、この実施例では設けられている補助観察者ステーション１１を通過する。補
助観察者ステーション１１は、必ずしも必須というわけではないが、このような
構成では、たとえ外科医が被検試料への視線が遮られるような場合であっても、
補助観察者は依然として完全な被検試料の顕微鏡観察を行いうることが保証され
るであろう。

【００２４】 補助観察者ステーション１１の後方には、本発明の第二シャッタ１２が旋回可
能に配される。この第二シャッタ１２によって、手動又は自動で制御されて、被
検試料へ向う光路は遮断され得る。旋回軸１３と操作レバー１４が示されている
。

【００２５】 接眼レンズ系１５へ向う光路の更なる経路には、ビームスプリッタ４と接眼レ
ンズ系１５の傾斜角度調節用旋回装置１５とが配される。この旋回装置は、操作
性を向上させるが、本発明の本質的構成という訳ではない。

【００２６】 同様に本発明の本質的構成という訳ではないが、右側主光路１８を介して被検
試料９の画像を撮影するビデオカメラ１７が図１に模式的に示されている。第二
補助観察者用副観察筒１９も、同様に、本発明の本質的構成という訳ではない。
しかしながら、この副観察筒１９は、補助観察者ステーション１１とは異なり、
右側主光路１８上の第三シャッタ２０（これは第二シャッタと比肩可能（ないし
同等）に構成される）の後方に配置される。

【００２７】 第二シャッタ１２及び第三シャッタ２０は、同時に（同期的に）操作可能にす
るため、互いに結合することができるが、上述の本発明の柔軟性（展開可能性）
の観点から、互いに別々に操作可能に構成することもできる。

【００２８】 図１では、旋回可能なシャッタについて説明した。しかし、本発明は、そのよ
うなシャッタに限定されない。本発明により追及された効果を達成可能であるよ
うなシャッタが多数あることは当業者に既知である。そのようなシャッタとして
は、例えば、摺動シャッタ、ＬＣＤ光学シャッタ、虹彩シャッタ等が挙げられる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のステレオ手術顕微鏡の模式図。

【符号の説明】

１ ディスプレイ ２ 差込入射光学系 ３ ビームスプリッタ ４ 左側主光路 ５ 第一シャッタ（絞りないし遮光手段） ６ 光ガイドケーブルを有する照明光学系 ７ ディスプレイ１のための光源 ８ 画像差込入射及び／又は画像相関化用、又はディスプレイでのビデオ画
像変換制御用コンピュータ ９ 被検試料 １０ 顕微鏡光学系 １１ 補助観察者用副観察ステーション １２ 第二シャッタ １３ 第二シャッタ１２のための軸 １４ 第二シャッタ１２を作動するためのレバー １５ 接眼レンズ系 １６ エルゴチューブ、接眼レンズ系１５の傾斜調節用旋回装置 １７ ビデオカメラ（光学系を有するモジュール） １８ 右側主光路 １９ 第二補助観察者用副観察筒 ２０ 第三シャッタ ２１ 差込入射光路 ２２ 主対物レンズ ２３ ビデオ撮影装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォールゲナント、グンター オーストリア Ａ−6832 ツヴィッシェン ヴァッサー シュマルツガッセ ６ Ｆターム(参考） 2H052 AA13 AB19 AD31 AF22

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主対物レンズと、左側主光路及び右側主光路と、被検試料の画像に重畳可能な
   画像を差込入射するための、該主光路に配される少なくとも１つのビームスプリ
   ッタを有する少なくとも１つの差込入射光路と、を有するステレオ手術顕微鏡に
   おいて、 前記ビームスプリッタ（３）と前記主対物レンズ（２２）との間に、前記主光
   路（４）を遮断するため選択的に操作可能なシャッタ（１２）が配される ことを特徴とするステレオ手術顕微鏡。
2. 【請求項２】 前記主光路（４、１８）の各々には、該主光路（４、１８）をそれぞれ遮断す
   るためのシャッタ（１２、２０）が配される ことを特徴とする請求項１に記載のステレオ手術顕微鏡。
3. 【請求項３】 前記シャッタ（１２及び／又は２０）は、手動又は自動で遠隔操作可能に構成
   される ことを特徴とする請求項１又は２に記載のステレオ手術顕微鏡。
4. 【請求項４】 前記シャッタ（１２、２０）は、前記左側主光路（４）及び右側主光路（１８
   ）において、運動結合される ことを特徴とする請求項１〜３の一に記載のステレオ手術顕微鏡。
5. 【請求項５】 前記差込入射光路（２１）には、選択的に活性化可能なシャッタ（５）によっ
   て暗化又は明化され得るディスプレイ（１）が配される ことを特徴とする請求項１〜４の一に記載のステレオ手術顕微鏡。
6. 【請求項６】 前記シャッタ（５）は、前記ディスプレイ（１）に後置され、かつそこで必要
   に応じ照明光路（６）を遮断する ことを特徴とする請求項５に記載のステレオ手術顕微鏡。
7. 【請求項７】 少なくとも１つの遮光器（５、１２、２０）には、選択される差込入射信号の
   各々の種類に応じて、遠隔操作によってシャッタ状態を変化させる制御装置（ユ
   ニット）が配される ことを特徴とする請求項１〜６の一に記載のステレオ手術顕微鏡。
8. 【請求項８】 前記制御装置（ユニット）は、利用者に、自動的に選択されたシャッタ状態を
   任意に変化させるための介入権を与える（即ち、手動介入手段を備える） ことを特徴とする請求項７に記載のステレオ手術顕微鏡。
9. 【請求項９】 前記シャッタ（１２及び／又は２０）と前記主対物レンズ（２２）との間には
   、補助観察者のための副観察ステーション（１１）が配される ことを特徴とする請求項１〜８の一に記載のステレオ手術顕微鏡。
10. 【請求項１０】 前記一又は複数のシャッタ（１２、２０）と接眼レンズ（１５）との間には、
    ビデオ撮像モジュール、更なる補助観察ステーション（１９）又は旋回筒（１６
    ）の少なくとも１つが配される ことを特徴とする請求項１〜９の一に記載のステレオ手術顕微鏡。