JP2008307225A - 内視鏡システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 患者への負担を増加することなく、低侵襲な外科手術が行えると共に、治療部位全体を広範囲に観察することができる内視鏡システムを実現すること。
【解決手段】 本発明の内視鏡システム１は、対象物を撮影可能な少なくとも１つ以上の第１の撮影装置３と、該第1の撮影装置とは異なる少なくとも１つ以上の第２の撮影装置５と、該第２の撮影装置を体腔内に留置するための留置手段１３，１６と、上記第１の撮影装置、及び第２の撮影装置により撮影された信号を処理する信号処理装置４，６と、該信号処理装置から出力された画像信号を表示する表示装置７，８と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、腹腔内を広範囲に見渡せる、腹腔壁内側に固定される撮像装置を備える内視鏡システムに関する。
近年、患者への侵襲を小さくするために開腹することなく、観察用の内視鏡を体腔内に導くトロカールと、処置具を処置部位に導くトロカールとを患者の腹部に穿刺して、内視鏡で処置具と処置部位とを観察しながら治療処置を行う外科手術、所謂、腹腔鏡下外科手術が行われている。この手法では、内視鏡で実際に観察できる視野の範囲が比較的狭いという問題がある。そのため、腹腔内の治療部位全体を広範囲に観察することが困難であるため、処置具と臓器との位置関係等を的確に把握することが難しいという問題がある。
この問題を解消するため、特許文献１には、各操作ユニットとは別に患者の体壁に刺入される広角視野を観察可能な観察装置が設けられた広角観察装置が開示されている。
また、特許文献２には、腹壁に穿刺した複数のトロカールを介して腹壁内の観察対象部位に向けて夫々が挿入される複数のスコープを備えた内視鏡システムが開示されている。
特開２００４−４１５８０号公報 特開２０００−３２４４２号公報
しかしながら、従来の上記広角観察装置、及び上記内視鏡システムのように、通常の内視鏡、或いは処置具に加え、さらに、腹壁にトロカールを穿刺して、体腔内を観察する内視鏡を用いて腹腔鏡下外科手術を行うと、患者の腹壁に複数のトロカールを穿刺しなければならない。すなわち、２つめの撮像装置となる内視鏡などを腹壁に固定するため、通常の内視鏡、及び処置具を体腔内へ挿通するためのトロカールを、さらにもう一つ穿刺しなければならない。
そのため、従来の上記広角観察装置、及び上記内視鏡システムでは、患者に今までよりも負担をかけてしまい、これでは低侵襲な腹腔鏡下外科手術ではなくなってしまうという問題がある。
そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは患者への負担を増加することなく、低侵襲な外科手術が行えると共に、治療部位全体を広範囲に観察することができる内視鏡システムを提供することである。
上記目的を達成すべく、本発明の内視鏡システムは、対象物を撮影可能な少なくとも１つ以上の第１の撮影装置と、該第1の撮影装置とは異なる少なくとも１つ以上の第２の撮影装置と、該第２の撮影装置を体腔内に留置するための留置手段と、上記第１の撮影装置、及び第２の撮影装置により撮影された信号を処理する信号処理装置と、該信号処理装置から出力された画像信号を表示する表示装置と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、患者への負担を増加することなく、低侵襲な外科手術が行えると共に、治療部位全体を広範囲に観察することができる内視鏡システムを実現することができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施の形態）
先ず、本発明の内視鏡システムについて、以下に説明する。尚、図１から図８は本発明の第１実施形態に係り、図１は内視鏡システムの構成を示す図、図２は体腔内設置カメラの構成を示す斜視図、図３は内視鏡システムを患者へ設置した状態を示す図、図４〜図７は体腔内設置カメラを体腔内へ導入する手順を説明するための図、図８は体腔内に設置された硬性鏡と体腔内設置カメラの視野角を示す図である。
図１に示すように、腹腔鏡下外科手術を行う本実施の形態の内視鏡システム１は、光源装置２と、第１の撮影装置である硬性鏡３と、第１の信号処理装置である第１のカメラコントロールユニット（以下、ＣＣＵと略記する）４と、第２の撮影装置である非常に小型な体腔内設置カメラ（以下、カメラと略記する）５と、第２の信号処理装置である第２のＣＣＵ６と、第１の表示装置７と、第２の表示装置８とで主に構成されている。
光源装置２は、硬性鏡３の備える照明光学系に照明光を供給する。光源装置２と硬性鏡３とは光源ケーブル１１によって着脱自在に接続される。
硬性鏡３は、硬質な挿入部９と、この挿入部９の基端に連接された操作部１０とから主に構成されている。
硬性鏡３の挿入部９は、内部にイメージガイド、及びライトガイドバンドルが挿通されており、先端面にイメージガイドを介して被写体像を後述の硬性鏡用カメラへ集光する撮影光学系、及びライトガイドバンドルからの照明光を被写体へ向けて照射する照明光学系が配設されている。
硬性鏡３の操作部には、図示しない硬性鏡用カメラが内蔵されている。光源装置２から光源ケーブル１１を介して硬性鏡３に供給された照明光によって照明された観察部位の光学像は、挿入部９のイメージガイドを介して操作部１０の硬性鏡用カメラで撮像される。硬性鏡用カメラは、撮像した光学像を撮像信号に光電変換して、その撮像信号が撮像ケーブル１２を介して第１のＣＣＵ４へ伝送される。
この第１のＣＣＵ４は、伝送された画像信号を映像信号に生成して第１の表示装置７に出力する。第１の表示装置７は、例えば液晶ディスプレイであって、第１のＣＣＵ４から出力された映像信号を受けて、観察部位の内視鏡画像を画面上に表示する。
尚、本実施の形態の硬性鏡３は、その撮影可能な画角α（図８参照）が例えば、７０°〜７５°となるように、撮像光学系が設定されている。
図１、及び図２に示すようにカメラ５は、略円柱形状のカメラ本体２０と、このカメラ本体２０の一端面に配設された略ドーム状の透明フード２１と、を有している。
カメラ本体２０の側周面からは、カメラケーブル１３の一端が延出している。このカメラケーブル１３の他端は、第２のＣＣＵ６とコネクタにより接続されている。また、カメラケーブル１３が延出するカメラ本体２０の略中心の点対称となる側周部の反対側の位置からは、ワイヤ１６が延出している。
カメラ本体２０内には、図示しない撮像部、照明部、制御部、電源部等が備えられている。カメラ本体２０に内蔵された撮像部は、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等の撮像素子であり、内蔵された白色ＬＥＤ等からなる照明部の照明光で照明された観察部位の光学像を撮像する。
尚、カメラ本体２０の透明フード２１が配設される一端面には、その略中央に撮像部により撮影光を集光するための撮像光学系が配置された撮像窓２２と、この撮像窓２２の周囲に配置された、照明部からの照明光を被写体に向けて照射するための照明光学系が配置された照明窓２３と、が設けられている。
本実施形態において、送受信部から出力される画像信号は、カメラケーブル１３内を挿通する信号線を介して第２のＣＣＵ６に伝送される。第２のＣＣＵ６は、伝送された画像信号を映像信号に生成して第２の表示装置８に出力する。第２の表示装置８も液晶ディスプレイであって、第２のＣＣＵ６から出力された映像信号を受けて、カメラ画像を画面上に表示する。
また、本実施の形態のカメラ５は、その撮影可能な画角β（図８参照）が、硬性鏡３よりも広い視野角である、例えば、９０°以上となるように、撮像光学系が設定されている。
なお、図１の符号１４は、第１の映像ケーブルであり、符号１５は第２の映像ケーブルである。第１の映像ケーブル１４は、第１のＣＣＵ４と第１の表示装置７とを接続し、第２の映像ケーブル１５は第２のＣＣＵ６と第２表示装置８とを接続している。
以上のように構成された本実施の形態の内視鏡システム１は、腹腔鏡下外科手術に用いられ、図３に示すように、患者の腹腔内の治療に用いられる。
ここで、腹腔鏡下外科手術のため、本実施の形態の内視鏡システム１が患者の体腔である腹腔へ設置する手順について、図３〜図７を用いて、以下に説明する。
先ず、術者は、図４に示すように、トロカール３１を穿刺するため、患者の腹壁３５にメスなどにより切開部３７を処置する。そして、術者は、この切開部３７からカメラ５を腹腔３６内へ導入する。このとき、術者は、ワイヤ１６も腹腔３６内にカメラ５と共に導入し、カメラケーブル１３を腹腔３６内に全て導入しないようにする。
そして、術者は、カメラケーブル１３をトロカール３１の挿通孔に先端開口から通して、図５に示すように、トロカール３１を切開部３７から腹腔３６内に向けて穿刺する。
次に、術者は、トロカール３１から所定に離間する別の場所にて、腹壁３５を切開などして、把持鉗子等の処置具４１を腹腔３６内へ導入するためのトロカール３２を、腹腔３６内へ穿刺する。
そして、術者は、図６に示すように、把持鉗子等の処置具４１によって、カメラ５から延出するワイヤ１６を把持した状態で処置具４１を抜き取り、ワイヤ１６をトロカール３２の挿通孔を介して、腹腔３６外へ引き出す。尚、このとき、術者は、硬性鏡３を用いてトロカール３１を介して、腹腔３６内へ導入し、この硬性鏡３による撮影画像を観ながら、ワイヤ１６を処置具４１で把持して腹腔３６外へ引き出すと良い。
そして、術者は、カメラケーブル１３、及びワイヤ１６を牽引弛緩しながら所定の張力をかけて、カメラ５を腹腔３６内の所望の観察位置で留置する。尚、このとき、術者は、カメラケーブル１３、及びワイヤ１６をトロカール３１，３２にテープ、掛止部材などによって、所定の張力を与えたまま固定する。つまり、カメラ５は、カメラケーブル１３、及びワイヤ１６の張力により、図３、及び図８に示すように、腹壁３５側へ持ち上げられた状態となる。
なお、例えばトロカール３１には、図示しない気腹チューブの一端部が取り付けられ、腹腔内には硬性鏡３の視野を確保する目的及び手術機器等を操作するための領域を確保する目的で気腹用気体として、例えば二酸化炭素ガスなどを注入されている。そして、術者は、カメラ５を腹腔３６内で留置した状態で、トロカール３１に硬性鏡３、及びトロカール３２に処置具４１を挿通して、腹腔鏡下外科手術を行う。
以上に説明したように、本実施の形態の内視鏡システム１は、ここでは、図８に示すように、腹壁３５には、硬性鏡３を腹腔３６内へ導入するトロカール３１と処置具４１を腹腔３６内へ導入するための切開部となる穿刺孔が２つのみで良くなる。
すなわち、カメラ５は、腹腔３６内へ導入されるとき、トロカール３１を導入するための切開部３７を利用される。そのため、本実施の形態の内視鏡システム１は、患者に今までと変わらない低侵襲な腹腔鏡下外科手術が行える。
また、本実施の形態の内視鏡システム１は、硬性鏡３の視野角である画角αに比して、カメラ５の視野角である画角βが広角（α＜β）となるように設定されている。そのため、内視鏡システム１は、視野の範囲が比較的狭い硬性鏡３と、腹腔内の治療部位全体を広範囲に観察することができるカメラ５と、により腹腔鏡下外科手術のため術者にとって使い勝手が良く視認性が良い構成となっている。
また、内視鏡システム１は、留置手段を構成するカメラケーブル１３、及びワイヤ１６の張力により、カメラ５を腹腔３６内の腹壁３５側へ持ち上げて留置するだけでよいため、カメラ５を留置するための処置が複雑なものではなく、比較的容易に行える。
（第２の実施の形態）
次に、図９、及び図１０を用いて、本発明の内視鏡システムに係る第２の実施の形態について、以下に説明する。尚、図９、及び図１０は、本発明の第２の実施の形態に係り、図９は内視鏡システムを患者へ設置した状態を示す図、図１０は腹壁を挟んで、体腔内設置カメラが腹腔針により固定された状態を示す断面図である。また、以下の説明において、上述した第１の実施の形態の内視鏡システム１と同一の構成について同じ符号を用い、それら構成の詳細な説明を省略する。
図９に示すように、本実施の形態の内視鏡システム１は、カメラ５を腹壁３５内面に固定留置する留置手段である腹腔針５１を備えている。この腹腔針５１は、図１０に示すように、先端から突起する針部５２と、この針部５２の外周全体に設けられる複数の凸部５３と、を有している。
また、本実施の形態のカメラ５には、腹腔針５１の針部５２が刺入される穴部を有する弾性部材２６が撮像窓２２、及び照明窓２３が配設されるカメラ本体２０の一端面と反対側の他端面略中央から内部へ配設されている。そのため、カメラ５は、弾性部材２６に腹腔針５１の針部５２が刺入され、針部５２に設けられた複数の凸部５３が弾性部材２６の穴部に弾性力により確実に係止される。
以上のような本実施の形態の内視鏡システム１では、カメラ５を腹壁３５内面にて固定することができるため、カメラ５を安定した状態で腹腔３６内に留置することができる。また、内視鏡システム１は、腹腔針５１を用いているため、腹壁３５を切開するまでもなく、単に、腹腔針５１の針部５２を腹壁３５に穿刺するだけでよいため、患者にそれほど負担をかけることがない構成とすることができる。尚、その他の、作用効果は、第１の実施の形態と同じである。
（第３の実施の形態）
次に、図１１、及び図１２を用いて、本発明の内視鏡システムに係る第３の実施の形態について、以下に説明する。尚、図１１、及び図１２は、本発明の第３の実施の形態に係り、図１１は内視鏡システムを患者へ設置した状態を示す図、図１２は腹壁を挟んで、体腔内設置カメラと受信装置とが磁力により固定された状態を示すブロック図である。また、以下の説明においても、上述した第１の実施の形態の内視鏡システム１と同一の構成について同じ符号を用い、それら構成の詳細な説明を省略する。
本実施の形態の内視鏡システム１は、カメラ５による腹腔３６内の撮影画像を無線により腹腔３６外へ伝送する構成となっている。具体的には、図１１に示すように、本実施の形態のカメラ５は、腹腔３６外との画像信号を伝送する通信ケーブルを備えておらず、腹壁３５の表皮上に載置される受信装置６１に無線にて送信する構成となっている。
そのため、受信装置６１は、カメラケーブル１３が接続されており、カメラ５により撮影された映像信号を受信して、カメラケーブル１３を介して、第２のＣＣＵ６（図１参照）へ出力する。
構成について詳述すると、図１２に示すように、カメラ５のカメラ本体２０は、送信機２７と、この送信機２７、図示しない撮像装置、照明装置、及び制御回路へ電力を供給するバッテリ２８と、複数の体内側磁石２９と、を有している。また、受信装置６１内は、受信機６２と、複数の体外側磁石６３と、を有している。
つまり、カメラ５の送信機２７は、撮像装置により光電変換された画像信号を受信装置６１の受信機６２に伝送する。そして、画像信号を受信した受信装置６１の受信機６２は、カメラケーブル１３を介して、第２のＣＣＵ６へ出力する。
また、本実施の形態の内視鏡システム１は、カメラ５に設けられた体内側磁石２９と、受信装置６１に設けられた体外側磁石６３と、の磁力により、腹壁３５を挟んだ状態で、カメラ５が腹壁６５の表皮に載置された受信装置６１側へ吸着され、腹壁３５内面に固定留置される。
以上のような本実施の形態の内視鏡システム１でも、第２の実施の形態と同様に、カメラ５を腹壁３５内面にて固定することができるため、カメラ５を安定した状態で腹腔３６内に留置することができる。尚、その他の、作用効果は、第１の実施の形態と同じである。
尚、以上に説明した各実施の形態では、硬性鏡３、及びカメラ５の撮像装置は、通常光での撮影を前提としているが、これに限定することなく、両方を赤外線撮像装置にすることで、照明装置が必要のない構成とすることができる。その結果、硬性鏡３、及びカメラ５を小型化することができる。
また、各照明装置からの照明光を赤外線光にすることで、腹腔３６内の脂肪組織内に隠れた血管を容易に観察することができる。これにより、例えば、大腸切除術の際に、赤外観察できる撮像装置であれば、大腸へ繋がれた複数の支配動脈血管の切除が容易となる。
以上に述べた各実施の形態の内視鏡システム１によれば、体腔内、ここでは腹腔３６内の体内組織が広角を含む多視点で観察することができ、例えば、大きな臓器の手術、或いは大腸切除の際の切除ラインを容易に観察できる。そのため、本発明の内視鏡システム１を使用することで、腹腔鏡下外科手術の処置が容易となる。
以上の実施の形態に記載した発明は、その実施の形態、及び変形例に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
本発明の第１の実施の形態に係る内視鏡システムの構成を示す図。 同、体腔内設置カメラの構成を示す斜視図。 同、内視鏡システムを患者へ設置した状態を示す図。 同、体腔内設置カメラを体腔内へ導入する手順を説明するための第１の図。 同、体腔内設置カメラを体腔内へ導入する手順を説明するための第２の図。 同、体腔内設置カメラを体腔内へ導入する手順を説明するための第３の図。 同、体腔内設置カメラを体腔内へ導入する手順を説明するための第４の図。 同、図８は体腔内に設置された硬性鏡と体腔内設置カメラの視野角を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係る内視鏡システムを患者へ設置した状態を示す図。 同、腹壁を挟んで、体腔内設置カメラが腹腔針により固定された状態を示す断面図。 本発明の第３の実施の形態に係る内視鏡システムを患者へ設置した状態を示す図。 同、腹壁を挟んで、体腔内設置カメラと受信装置とが磁力により固定された状態を示すブロック図。
符号の説明
１・・・内視鏡システム
２・・・光源装置
３・・・硬性鏡
４・・・第１のＣＣＵ
５・・・カメラ
６・・・第２のＣＣＵ
７・・・第１の表示装置
８・・・第２の表示装置
９・・・挿入部
１０・・・操作部
１１・・・光源ケーブル
１２・・・撮像ケーブル
１３・・・カメラケーブル
１４・・・映像ケーブル
１５・・・映像ケーブル
１６・・・ワイヤ
３１，３２・・・トロカール
３５・・・腹壁
３６・・・腹腔
３７・・・切開部
４１・・・処置具

Claims (6)

  1. 対象物を撮影可能な少なくとも１つ以上の第１の撮影装置と、
    該第1の撮影装置とは異なる少なくとも１つ以上の第２の撮影装置と、
    該第２の撮影装置を体腔内に留置するための留置手段と、
    上記第１の撮影装置、及び第２の撮影装置により撮影された信号を処理する信号処理装置と、
    該信号処理装置から出力された画像信号を表示する表示装置と、
    を備えることを特徴とする内視鏡システム。
  2. 上記第１の撮影装置、及び上記第２の撮影装置は、体腔外から制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
  3. 上記第２の撮影装置は、第１の無線装置を具備し、上記体腔外に設けられた第２の無線装置との間で信号の伝送を行うことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡システム。
  4. 上記第２の撮影装置は、上記第１の撮影装置よりも広い視野角で撮影可能であることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡システム。
  5. 上記体腔外と上記体腔内との間を貫通するトロカールを更に有し、上記第２の撮影装置により撮影された信号について該トロカールを介して上記体腔外に伝送することを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の内視鏡システム。
  6. 上記第２の撮影装置は、照明手段を有すると共に、該照明手段は赤外線を照射することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の内視鏡システム。
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