JP2013180185A - Medical observation system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical observation system reducing a burden on an operator by allowing the setting of a point lock point to a position suitable for observation according to the shape of an operation region independently of the setting of a focal position.SOLUTION: A medical observation system including an observation device 1 observing an observed part from different directions with a point lock point as the center includes: a measurement means 9 measuring a three-dimensional shape of the observed part; and a setting means 7 setting the point lock point at a prescribed depth position on a nearly visual field central axis of the observation device 1. The measurement means 9 has a distance calculation means 9a setting a point on the visual field central axis of the observation device 1 on the surface of the observed part and two or more points on the periphery of the visual field central axis as ranging points, and calculating distances in a Z-axis direction in the respective ranging points. The setting means 7 sets the point lock point based on the distances in the Z-axis direction in the ranging point on the visual field central axis and at least two ranging points on the periphery of the visual field central axis which are calculated by the distance calculation means 9a.

Description

本発明は、被観察部の3次元画像を、ポイントロック点を中心として異なる観察方向から観察する機構を備えた手術用顕微鏡や内視鏡等の医療用観察システムに関するものである。   The present invention relates to a medical observation system such as a surgical microscope and an endoscope provided with a mechanism for observing a three-dimensional image of an observed part from different observation directions around a point lock point.

従来、この種の医療用観察システムとしては、例えば、次の特許文献1に記載の手術用顕微鏡がある。   Conventionally, as this type of medical observation system, for example, there is a surgical microscope described in Patent Document 1 below.

特開10−14938号公報JP 10-14938 A

特許文献1に記載の手術用顕微鏡は、例えば図16に示すように、焦準機構(対物レンズ駆動部62、ラック64及びピニオン65等)を有する鏡体50と、鏡体50を3次元空間の所望の位置に支持し、少なくとも鏡体50をその観察光軸上の任意の点(ポイントロック点S1)を中心に傾斜可能に設定し、かつポイントロック点S1を鏡体50の略観察光軸上で移動させることが可能な顕微鏡支持アーム機構(図16において省略)と、ポイントロック点S1を移動させる駆動手段としての傾斜ロッド駆動部71と、ポイントロック点S1の位置を検出するポイントロック点検出手段としての傾斜ロッド位置検出部72と、鏡体50の焦準位置Pを検出する焦準検出手段としての対物レンズ位置検出手段67及び焦準位置検出用カウンタ回路81と、焦準検出手段(対物レンズ位置検出手段67及び焦準位置検出用カウンタ回路81)から入力される実際の焦準位置データと、ポイントロック点検出手段(傾斜ロッド位置検出部72)から出力される実際のポイントロック点データの差異を比較演算する第1の演算手段としての制御部82と、焦準位置Pとポイントロック点S1の差異Δfを予め設定するデータ入力手段83と、データ入力手段で設定した差異データΔfを記憶するEEPROM84と、EEPROM84に記憶された焦準位置Pとポイントロック点S1の差異データΔfを、第1の演算手段(制御部82)で演算された演算結果と比較演算し、その演算結果に基づいてポイントロック点S1を自動的に補正するべく駆動手段(傾斜ロッド駆動部71)の駆動方向及び駆動量を決定する第2の演算手段としての制御部82と、第2の演算手段(制御部82)の演算結果に基づいて駆動手段(傾斜ロッド駆動部71)を駆動制御する制御手段としての第2ドライバ回路85を有している。なお、図16中、60は対物レンズ、61Rは対物レンズ60を通る右目用の光軸、61Lは対物レンズ60を通る左目用の光軸、63は対物レンズ60の移動枠、66は対物レンズ60が終端に位置したことを検出するためのフォトインタラプタ、86はレンズ駆動部62に駆動指令を与える第1ドライバ回路、87は制御部82に上述の一連の処理を実行させるためのプログラムを格納したROM、88は制御部82が暴走した際に強制的な割り込みを行うウォッチドッグタイマ回路である。
そして、特許文献1に記載の手術用顕微鏡では、術者が、データ入力手段83を用いて焦準指定位置、焦準位置Pとポイントロック点S1の差異データΔfを入力することで、ポイントロック点S1を観察光軸上の任意の位置に移動させることができるように構成されている。
For example, as shown in FIG. 16, the surgical microscope described in Patent Document 1 includes a mirror body 50 having a focusing mechanism (such as an objective lens driving unit 62, a rack 64, and a pinion 65), and the mirror body 50 in a three-dimensional space. The mirror 50 is set to be tiltable around an arbitrary point (point lock point S1) on the observation optical axis, and the point lock point S1 is set to be an approximate observation light of the mirror 50. A microscope support arm mechanism (not shown in FIG. 16) that can be moved on an axis, an inclined rod drive unit 71 as a drive means for moving the point lock point S1, and a point lock that detects the position of the point lock point S1 Inclined rod position detection unit 72 as point detection means, objective lens position detection means 67 as focusing detection means for detecting the focusing position P of the mirror body 50, and focusing position detection counter Actual focusing position data input from the path 81, focusing detection means (objective lens position detection means 67 and focusing position detection counter circuit 81), and point lock point detection means (tilt rod position detection unit 72) A control unit 82 as a first calculation means for comparing and calculating the difference between the actual point lock point data output from A, a data input means 83 for presetting the difference Δf between the focusing position P and the point lock point S1, The EEPROM 84 that stores the difference data Δf set by the data input means, and the difference data Δf between the focusing position P and the point lock point S1 stored in the EEPROM 84 is calculated by the first calculation means (control unit 82). The driving means (tilting rod driving unit 71) is driven to compare with the result and automatically correct the point lock point S1 based on the calculation result. And a control unit 82 as a second calculation means for determining the drive amount, and a control means for driving and controlling the drive means (tilt rod drive unit 71) based on the calculation result of the second calculation means (control unit 82). The second driver circuit 85 is provided. In FIG. 16, 60 is an objective lens, 61R is an optical axis for the right eye passing through the objective lens 60, 61L is an optical axis for the left eye passing through the objective lens 60, 63 is a moving frame of the objective lens 60, and 66 is an objective lens. A photo interrupter for detecting that 60 is located at the end, 86 is a first driver circuit for giving a driving command to the lens driving unit 62, and 87 stores a program for causing the control unit 82 to execute the above-described series of processing. The ROM 88 is a watchdog timer circuit that forcibly interrupts when the control unit 82 runs away.
In the surgical microscope described in Patent Document 1, the operator uses the data input means 83 to input the focus designation position, the difference data Δf between the focus position P and the point lock point S1, and thereby the point lock. The point S1 is configured to be moved to an arbitrary position on the observation optical axis.

ところで、従来の手術用内視鏡観察では、術者とは別人のスコピストが、観察対象の奥側の情報を得るために内視鏡の位置を手動で変更する。しかし、術者の意図と内視鏡を操作するスコピストの意図とが噛み合わない場合も多く、手術効率の低下を招いている。
また、術者が所望のポイントロック点を中心として視野方向を電動又は手動で変更したいというニーズがある。しかし、術者がポイントロック点を設定する手段は提案されておらず、実現に至っていない。また、焦点深度が深い内視鏡観察では、術者がポイントロック点を認識しながら意図する深さ位置に設定または確認するのはほぼ不可能である。
By the way, in conventional endoscopic observation for surgery, a scopist who is different from the operator manually changes the position of the endoscope in order to obtain information on the back side of the observation target. However, there are many cases where the intention of the operator and the intention of the scopist who operates the endoscope do not mesh with each other, resulting in a decrease in surgical efficiency.
In addition, there is a need for the surgeon to change the visual field direction around the desired point lock point electrically or manually. However, no means for setting the point lock point by the surgeon has been proposed and has not been realized. Further, in endoscopic observation with a deep focal depth, it is almost impossible for the operator to set or confirm at the intended depth position while recognizing the point lock point.

また、手術用顕微鏡でも同様のニーズがあり、手術用顕微鏡においては、上述した特許文献1に記載の手術用顕微鏡のように、ポイントロック点を中心として異なる観察方向から被観察部の3次元画像を観察できるポイントロック機構が提案されている。
しかし、従来のポイントロック機構では、ポイントロック点は焦点位置に連動して決定されるものとなっている。このため、低倍観察時などの焦点深度が深い観察の場合、ポイントロック点を所望する位置に合致する焦点位置が特定されず、ポイントロック点を所望する位置と実際に決定されるポイントロック点の位置がずれてしまうおそれがある。この場合は、術者がポイントロック点を認識することは困難であり、操作性が良いとはいえない。
また、術部の形状が比較的平坦で、術部の視野中心から周辺部にかけての視界が開けているような場合には、焦点位置とポイントロック点が一致していても、術部の観察に支障は生じないが、術部の形状が穴や山のようになっていて、術部の視野中心から周辺部にかけての視界の一部が遮られるような場合は、焦点位置とポイントロック点が一致していると、術部の観察に支障が生じ易い。
In addition, there is a similar need for a surgical microscope. In a surgical microscope, as in the surgical microscope described in Patent Document 1 described above, a three-dimensional image of a portion to be observed from different observation directions centering on a point lock point. A point lock mechanism that can observe the above has been proposed.
However, in the conventional point lock mechanism, the point lock point is determined in conjunction with the focal position. For this reason, in the case of observation with a deep focal depth such as during low-magnification observation, the focal position that matches the position where the point lock point is desired is not specified, and the point lock point that is actually determined as the desired position of the point lock point May be displaced. In this case, it is difficult for the operator to recognize the point lock point, and it cannot be said that the operability is good.
In addition, when the shape of the surgical site is relatively flat and the field of view from the center of the visual field of the surgical site to the peripheral part is open, observation of the surgical site is possible even if the focus position and the point lock point coincide. If the shape of the surgical site is like a hole or a mountain and part of the field of view from the center of the field of view to the periphery is obstructed, the focal position and the point lock point If they match, the observation of the surgical site is likely to be hindered.

しかも、特許文献1に記載の手術用顕微鏡では、データ入力手段83を用いて焦準指定位置、焦準位置Pとポイントロック点S1の差異データΔfを入力することで、ポイントロック点S1を観察光軸上の任意の位置に移動させるように構成されているが、術者が、ポイントロック点を所望の位置に移動させるための差異データΔfを数値として把握することが容易ではないため、差異データΔfの設定値が深さ方向に前後してずれ易く、複数回のデータ入力操作が必要となる等、操作が煩雑化してしまうおそれがある。   Moreover, in the surgical microscope described in Patent Document 1, the point lock point S1 is observed by inputting the focus designation position, the difference position data Δf between the focus position P and the point lock point S1 using the data input means 83. Although it is configured to move to an arbitrary position on the optical axis, it is not easy for the surgeon to grasp the difference data Δf for moving the point lock point to a desired position as a numerical value. The setting value of the data Δf is likely to shift back and forth in the depth direction, and the operation may be complicated, for example, requiring multiple data input operations.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、焦点位置の設定とは独立して、術部の形状に応じて観察に好適な位置にポイントロック点を設定でき、操作者の負担を軽減できる医療用観察システムを提供することを目的としている。   The present invention was made in view of such conventional problems, and independently of the setting of the focal position, it is possible to set a point lock point at a position suitable for observation according to the shape of the surgical site, An object of the present invention is to provide a medical observation system that can reduce the burden on the operator.

上記目的を達成するため、本発明による医療用観察システムは、ポイントロック点を中心として異なる方向から被観察部を観察する観察装置を備えた医療用観察システムであって、被観察部の3次元形状を計測する3次元形状計測手段と、前記3次元形状計測手段が計測した被観察部の3次元形状の計測データに基づき、前記ポイントロック点を前記観察装置の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定するポイントロック点設定手段を有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, a medical observation system according to the present invention is a medical observation system including an observation device that observes an observed part from different directions around a point lock point, and includes a three-dimensional view of the observed part. Based on the three-dimensional shape measuring means for measuring the shape, and the three-dimensional shape measurement data of the observed part measured by the three-dimensional shape measuring means, the point lock point is set to a predetermined center on the visual field center axis of the observation device. It has a point lock point setting means for setting the depth position.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記3次元形状計測手段は、被観察部の表面における前記観察装置の視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とし、各測距点でのZ軸方向の距離を算出する距離算出手段を有し、前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸上の測距点でのZ軸方向の距離と前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離とに基づき、前記ポイントロック点を設定するのが好ましい。   In the medical observation system according to the present invention, the three-dimensional shape measurement unit measures a point on the surface center axis of the observation device and two or more points around the field center axis on the surface of the observed portion. A distance calculation means for calculating a distance in the Z-axis direction at each distance measurement point, and the point lock point setting means is a distance measurement point on the visual field center axis calculated by the distance calculation means. The point lock point is preferably set based on the distance in the Z-axis direction and the distance in the Z-axis direction at at least two distance measuring points around the visual field center axis.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸上の測距点でのZ軸方向の距離と前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離とに基づき、前記被観察部の3次元形状を推定し、該被観察部の3次元形状を穴形状と推定した場合、前記ポイントロック点を、前記穴の入り口に設定するのが好ましい。   Further, in the medical observation system of the present invention, the point lock point setting means calculates the distance in the Z-axis direction at the distance measuring point on the visual field center axis and the periphery of the visual field center axis calculated by the distance calculation means. When the three-dimensional shape of the observed portion is estimated on the basis of the distance in the Z-axis direction at at least two ranging points, and the three-dimensional shape of the observed portion is estimated as a hole shape, the point lock point Is preferably set at the entrance of the hole.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離が、いずれも前記視野中心軸上の測距点よりも浅い側におけるZ軸方向の距離の所定の基準位置よりも浅い場合、前記ポイントロック点を、前記視野中心軸上の測距点よりも浅い前記視野中心軸上の所定位置に設定するのが好ましい。   In the medical observation system according to the present invention, the point lock point setting unit may calculate the distance in the Z-axis direction at at least two ranging points around the visual field center axis calculated by the distance calculation unit. If the distance in the Z-axis direction on the side shallower than the distance measuring point on the visual field center axis is shallower than a predetermined reference position, the point lock point is set to be smaller than the distance measuring point on the visual field center axis. It is preferable to set it at a predetermined position on the central axis.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸上の測距点でのZ軸方向の距離と前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離とに基づき、前記被観察部の3次元形状を推定し、該被観察部の3次元形状を山形状と推定した場合、前記ポイントロック点を、前記山のふもとに設定するのが好ましい。   Further, in the medical observation system of the present invention, the point lock point setting means calculates the distance in the Z-axis direction at the distance measuring point on the visual field center axis and the periphery of the visual field center axis calculated by the distance calculation means. When the three-dimensional shape of the observed portion is estimated based on the distance in the Z-axis direction at at least two distance measuring points, and the three-dimensional shape of the observed portion is estimated as a mountain shape, the point lock point Is preferably set at the foot of the mountain.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離が、いずれも前記視野中心軸上の測距点よりも深い側におけるZ軸方向の距離の所定の基準位置よりも深い場合、前記ポイントロック点を、前記視野中心軸上の測距点よりも深い前記視野中心軸上の所定位置に設定するのが好ましい。   In the medical observation system according to the present invention, the point lock point setting unit may calculate the distance in the Z-axis direction at at least two ranging points around the visual field center axis calculated by the distance calculation unit. If the distance in the Z-axis direction on the deeper side than the distance measuring point on the visual field center axis is deeper than a predetermined reference position, the point lock point is set to be deeper than the distance measuring point on the visual field center axis. It is preferable to set it at a predetermined position on the central axis.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記3次元形状計測手段は、被観察部の表面における視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とし、前記視野中心軸周辺の夫々の測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度を算出する角度算出手段を有し、前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度に基づき、前記ポイントロック点を設定するのが好ましい。   Further, in the medical observation system of the present invention, the three-dimensional shape measuring means uses a point on the visual field center axis on the surface of the observed portion and two or more points around the visual field center axis as a distance measuring point, An angle calculating means for calculating an angle between each line segment connecting each distance measuring point around the visual field center axis and the distance measuring point on the visual field center axis and the visual field center axis; The point setting means includes 2 line segments formed by the angle calculation means and formed by two line segments connecting at least two distance measurement points around the visual field center axis and the distance measurement points on the visual field center axis, and the visual field center axis. The point lock point is preferably set based on two angles.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度に基づき、前記被観察部の3次元形状を推定し、該被観察部の3次元形状を穴形状と推定した場合、前記ポイントロック点を、前記穴の入り口に設定するのが好ましい。   In the medical observation system of the present invention, the point lock point setting means includes at least two distance measurement points around the visual field center axis and the distance measurement points on the visual field center axis calculated by the angle calculation means. If the three-dimensional shape of the observed part is estimated based on two angles formed by two line segments connecting the line and the visual field center axis, and the three-dimensional shape of the observed part is estimated as a hole shape, the point The lock point is preferably set at the entrance of the hole.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度が、いずれも鋭角であり、かつ、所定の閾値よりも角度が小さい場合、前記ポイントロック点を、前記視野中心軸上の測距点よりも浅い前記視野中心軸上の所定位置に設定するのが好ましい。   In the medical observation system of the present invention, the point lock point setting means includes at least two distance measurement points around the visual field center axis and the distance measurement points on the visual field center axis calculated by the angle calculation means. When the two angles formed by the two line segments connecting the two and the visual field center axis are both acute angles and smaller than a predetermined threshold, the point lock point is measured on the visual field center axis. It is preferable to set it at a predetermined position on the visual field center axis that is shallower than the distance point.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度に基づき、前記被観察部の3次元形状を推定し、該被観察部の3次元形状を山形状と推定した場合、前記ポイントロック点を、前記山のふもとに設定するのが好ましい。   In the medical observation system of the present invention, the point lock point setting means includes at least two distance measurement points around the visual field center axis and the distance measurement points on the visual field center axis calculated by the angle calculation means. If the three-dimensional shape of the observed portion is estimated based on two angles formed by two line segments connecting the two and the central axis of the visual field, and the three-dimensional shape of the observed portion is estimated as a mountain shape, the point The lock point is preferably set at the foot of the mountain.

また、本発明の医療用観察システムにおいては、前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度が、いずれも鈍角であり、かつ、所定の閾値よりも角度が大きい場合、前記ポイントロック点を、前記視野中心軸上の測距点よりも深い前記視野中心軸上の所定位置に設定するのが好ましい。   In the medical observation system of the present invention, the point lock point setting means includes at least two distance measurement points around the visual field center axis and the distance measurement points on the visual field center axis calculated by the angle calculation means. When the two angles formed by the two line segments connecting the two and the visual field center axis are both obtuse and larger than a predetermined threshold value, the point lock point is measured on the visual field central axis. It is preferable to set at a predetermined position on the visual field center axis deeper than the distance point.

本発明によれば、焦点位置の設定とは独立して、術部の形状に応じて観察に好適な位置にポイントロック点を設定でき、操作者の負担を軽減できる医療用観察システムが得られる。   According to the present invention, a medical observation system capable of setting a point lock point at a position suitable for observation according to the shape of the surgical site independently of the setting of the focal position and reducing the burden on the operator can be obtained. .

本発明の第一実施形態にかかる医療用観察システムの全体構成を概念的に示すブロック図である。1 is a block diagram conceptually showing the overall configuration of a medical observation system according to a first embodiment of the present invention. 図1の医療用観察システムの要部構成及び被観察部の形状に対応したポイントロック点の配置を示す説明図で、(a)は要部の模式図、(b)は被観察部の形状に対応したポイントロック点の配置の一例を示す図、(d)は被観察部の形状に対応したポイントロック点の配置の他の例を示す図、(e)は被観察部の形状に対応したポイントロック点の配置の更に他の例を示す図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the main part of the medical observation system of FIG. 1 and the arrangement of point lock points corresponding to the shape of the observed part, where (a) is a schematic diagram of the main part, and (b) is the shape of the observed part. (D) is a diagram showing another example of the arrangement of point lock points corresponding to the shape of the observed part, (e) is corresponding to the shape of the observed part It is a figure which shows the further another example of arrangement | positioning of the made point lock point. 図1の医療用観察システムを用いて術部を手術するときの観察装置及び手術器具を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an observation apparatus and a surgical instrument when operating an operation part using the medical observation system of FIG. 第一実施形態の医療用観察システムにおける距離算出手段が算出する測距点の一配置例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the example of 1 arrangement of the ranging point which the distance calculation means in the medical observation system of 1st embodiment calculates. 測距点が図4に示す配置である場合において、距離算出手段が算出した各測距点での観察装置との距離の関係に応じて、ポイントロック点設定手段によるポイントロック点の設定位置を例示する説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図、(c)はさらに他の例を示す図、(d)はさらに他の例を示す図、(e)はさらに他の例を示す図、(f)はさらに他の例を示す図である。When the distance measuring points are arranged as shown in FIG. 4, the point lock point setting position by the point lock point setting means is determined according to the distance relationship with the observation device at each distance measuring point calculated by the distance calculating means. (A) is a diagram showing an example, (b) is a diagram showing another example, (c) is a diagram showing another example, and (d) is a diagram showing another example. (E) is a figure which shows another example, (f) is a figure which shows another example. 被観察部の表面における観察装置の視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点として5つの測距点を配置した例を示す説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図である。It is explanatory drawing which shows the example which has arrange | positioned five ranging points as a point on the visual field central axis of the observation apparatus on the surface of a to-be-observed part, and two or more points around a visual field central axis, (a) shows the example FIG. 2B is a diagram showing another example. 第一実施形態の医療用観察システムにおける距離算出手段が算出する測距点の他の配置例を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally another example of arrangement | positioning of the ranging point which the distance calculation means in the medical observation system of 1st embodiment calculates. 測距点が図7に示す配置である場合において、距離算出手段が算出した各測距点での観察装置との距離の関係に応じた、ポイントロック点設定手段によるポイントロック点の設定位置を例示する説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図、(c)はさらに他の例を示す図、(d)はさらに他の例を示す図である。In the case where the distance measuring points are arranged as shown in FIG. 7, the point lock point setting position by the point lock point setting means according to the distance relationship with the observation device at each distance measuring point calculated by the distance calculating means is (A) is a diagram showing an example, (b) is a diagram showing another example, (c) is a diagram showing another example, and (d) is a diagram showing another example. It is. 本発明の第二実施形態にかかる医療用観察システムの概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the medical observation system concerning 2nd embodiment of this invention. は第二実施形態の医療用観察システムにおける測距点が図4に示した配置例と同様の配置である場合において、角度算出手段が算出した視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度に応じた、ポイントロック点設定手段によるポイントロック点の設定位置を例示する説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図、(c)はさらに他の例を示す図、(d)はさらに他の例を示す図、(e)はさらに他の例を示す図、(f)はさらに他の例を示す図である。Is a distance measurement point and a field center around the field center axis calculated by the angle calculation means when the distance measurement points in the medical observation system of the second embodiment have the same layout as in the layout example shown in FIG. (A) is an explanatory diagram illustrating the setting position of the point lock point by the point lock point setting means according to each angle formed by each line segment connecting the distance measuring point on the axis and the visual field center axis. (B) is a diagram showing another example, (c) is a diagram showing another example, (d) is a diagram showing another example, (e) is another example. (F) is a diagram showing still another example. 測距点が図7に示した配置例と同様の配置である場合において、角度算出手段が算出した視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度に応じた、ポイントロック点設定手段によるポイントロック点の設定位置を例示する説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図、(c)はさらに他の例を示す図、(d)はさらに他の例を示す図である。When the distance measurement points are arranged in the same manner as the arrangement example shown in FIG. 7, each distance measurement point around the visual field center axis calculated by the angle calculation means and each distance measurement point on the visual field center axis are connected. It is explanatory drawing which illustrates the setting position of the point lock point by the point lock point setting means according to each angle which a line segment and a visual field central axis make, (a) is the figure which shows the example, (b) is others FIG. 4C is a diagram showing still another example, and FIG. 4D is a diagram showing still another example. 本発明の第三実施形態にかかる医療用観察システムの全体構成を概念的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows notionally the whole structure of the medical observation system concerning 3rd embodiment of this invention. 第三実施形態の医療用観察システムにおけるポイントロック点の深さ位置の設定例を示す説明図で、(a)はポイントロック点の深さ位置を自動設定する例を示す図、(b)はポイントロック点の深さ位置を手動で設定する例を示す図である。In the medical observation system of the third embodiment is an explanatory diagram showing an example of setting the depth position of the point lock point, (a) is a diagram showing an example of automatically setting the depth position of the point lock point, (b) It is a figure which shows the example which sets the depth position of a point lock point manually. 本発明の第三実施形態の変形例にかかる医療用観察システムの全体構成を概念的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows notionally the whole structure of the medical observation system concerning the modification of 3rd embodiment of this invention. 第三実施形態の変形例の医療用観察システムにおけるポイントロック点の夫々の設定手順における要部の構成を示す説明図で、(a)は3次元表示装置が表示する被観察部の3次元画像上に指標を重像させるための要部構成を示す図、(b)は深さ位置調整手段を操作して表示される指標、及び指標の奥行きに対応した左右の視差を示す2つの点を(a)のY方向からみた概念図、(c)は深さ位置調整手段を介して調整される視差を示す2点の画像中心からの2次元座標系での座標位置を演算する座標位置検出手段及び座標位置検出手段で検出した座標位置に基づき、指標を3次元画像表示装置の画像表示領域の中心軸上に位置させるための実空間上での保持部材の移動距離を演算する2次元方向移動制御手段の演算部を示す図、(d)は2次元方向移動制御手段が演算部の演算結果に基づき、2次元方向移動手段による観察装置の移動の制御に関連する要部の構成を示す図、(e)は深さ位置調整手段を介して調整される視差を示す2点に基づき所定半径を算出する移動規制半径算出手段を示す図、(f)は移動規制半径算出手段が算出した所定半径に基づき、ポイントロック点を観察装置の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定するポイントロック点設定手段を示す図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the principal part in each setting procedure of the point lock point in the medical observation system of the modification of 3rd embodiment, (a) is the three-dimensional image of the to-be-observed part which a three-dimensional display device displays The figure which shows the principal part structure for superimposing an index on the top, (b) is the index displayed by operating the depth position adjustment means, and two points indicating the left and right parallax corresponding to the depth of the index (a) Conceptual diagram viewed from the Y direction, (c) is a coordinate position detection that calculates a coordinate position in a two-dimensional coordinate system from two image centers indicating parallax adjusted through the depth position adjusting means. Two-dimensional direction for calculating the movement distance of the holding member in the real space for positioning the index on the central axis of the image display area of the three-dimensional image display device based on the coordinate position detected by the means and the coordinate position detection means The figure which shows the calculating part of a movement control means, (d) is a two-dimensional direction movement control hand FIG. 4B is a diagram showing a configuration of a main part related to the control of the movement of the observation apparatus by the two-dimensional direction moving unit based on the calculation result of the calculation unit, and (e) shows the parallax adjusted through the depth position adjusting unit. FIG. 5F is a diagram illustrating a movement restriction radius calculation unit that calculates a predetermined radius based on two points. FIG. 5F is a diagram illustrating a predetermined point on a substantially visual field center axis of the observation device based on the predetermined radius calculated by the movement restriction radius calculation unit. It is a figure which shows the point lock point setting means set to a depth position. 従来の医療用観察システムとしての手術用顕微鏡における鏡体付近の構成及び電気回路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure and electric circuit vicinity of the mirror body in the surgical microscope as a conventional medical observation system.

第一実施形態
図1は本発明の第一実施形態にかかる医療用観察システムの概略構成を示すブロック図である。図2は図1の医療用観察システムの要部構成及び被観察部の形状に対応したポイントロック点の配置を示す説明図で、(a)は要部の模式図、(b)は被観察部の形状に対応したポイントロック点の配置の一例を示す図、(d)は被観察部の形状に対応したポイントロック点の配置の他の例を示す図、(e)は被観察部の形状に対応したポイントロック点の配置の更に他の例を示す図である。図3は図1の医療用観察システムを用いて術部を手術するときの観察装置及び手術器具を示す説明図である。図4は第一実施形態の医療用観察システムにおける距離算出手段が算出する測距点の一配置例を概念的に示す説明図である。図5は測距点が図4に示す配置である場合において、距離算出手段が算出した各測距点での観察装置との距離の関係に応じた、ポイントロック点設定手段によるポイントロック点の設定位置を例示する説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図、(c)はさらに他の例を示す図、(d)はさらに他の例を示す図、(e)はさらに他の例を示す図、(f)はさらに他の例を示す図である。図6は被観察部の表面における観察装置の視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点として5つの測距点を配置した例を示す説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図である。図7は第一実施形態の医療用観察システムにおける距離算出手段が算出する測距点の他の配置例を概念的に示す説明図である。図8は測距点が図7に示す配置である場合において、距離算出手段が算出した各測距点での観察装置との距離の関係に応じた、ポイントロック点設定手段によるポイントロック点の設定位置を例示する説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図、(c)はさらに他の例を示す図、(d)はさらに他の例を示す図である。
First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a medical observation system according to a first embodiment of the present invention. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the main part of the medical observation system of FIG. 1 and the arrangement of point lock points corresponding to the shape of the part to be observed. (A) is a schematic diagram of the main part, and (b) is the object to be observed. The figure which shows an example of arrangement of the point lock point corresponding to the shape of a part, (d) is a figure showing other examples of arrangement of the point lock point corresponding to the shape of the observed part, (e) is the figure of the observed part It is a figure which shows the further another example of arrangement | positioning of the point lock point corresponding to a shape. FIG. 3 is an explanatory view showing an observation apparatus and a surgical instrument when operating a surgical site using the medical observation system of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram conceptually showing an example of the arrangement of distance measuring points calculated by the distance calculating means in the medical observation system of the first embodiment. FIG. 5 shows a case where the point lock points are set by the point lock point setting means according to the distance relationship with the observation device at each distance measurement point calculated by the distance calculation means when the distance measurement points are arranged as shown in FIG. It is explanatory drawing which illustrates a setting position, (a) is a figure which shows the example, (b) is a figure which shows another example, (c) is a figure which shows another example, (d) is still another example (E) is a diagram showing still another example, and (f) is a diagram showing still another example. FIG. 6 is an explanatory view showing an example in which five distance measuring points are arranged as a point on the central axis of the field of view of the observation device on the surface of the observed part and two or more points around the central axis of the visual field. The figure which shows an example, (b) is a figure which shows another example. FIG. 7 is an explanatory diagram conceptually showing another arrangement example of the distance measuring points calculated by the distance calculating means in the medical observation system of the first embodiment. FIG. 8 shows the arrangement of the point lock points by the point lock point setting means according to the distance relationship with the observation device at each distance measurement point calculated by the distance calculation means when the distance measurement points are arranged as shown in FIG. It is explanatory drawing which illustrates a setting position, (a) is a figure which shows the example, (b) is a figure which shows another example, (c) is a figure which shows another example, (d) is still another example FIG.

第一実施形態の医療用観察システムは、図1に示すように、観察装置1と、保持機構2と、移動規制制御手段3と、3次元形状計測手段9と、ポイントロック点設定手段7を有している。なお、図1中、20は被観察対象である。
観察装置1は、例えば、左目用及び右目用の観察光学系と、左目用及び右目用の観察光学系に対応した撮像領域を有する撮像素子を備えた内視鏡で構成されており、視差を有する被観察部の画像を取得することができるようになっている。
保持機構2は、例えば、特許文献1や特開2007−152129号公報の夫々図1に示されているような、少なくとも鏡体を略観察光軸上の任意の点を中心に傾斜可能に設定し、かつポイントロック点を鏡体の略観察光軸上で移動させることが可能な顕微鏡支持アーム機構で構成されており、観察装置1または他の手術器具を3次元方向に移動自在に保持する。なお、便宜上、保持機構2の基本的な構成の説明は、省略する。
移動規制制御手段3は、例えば、保持機構2の所定方向への移動を規制する電磁ブレーキ及び、電磁ブレーキに接続するパーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路等からなり、観察装置1または他の手術器具の移動軌跡が後述するポイントロック点設定手段7により設定されたポイントロック点を中心とする所定半径の球面状に規制されるように、保持機構2を制御するように構成されている。なお、本願における所定半径は、例えば、ポイントロック点から観察装置1に備わる観察光学系の対物レンズの先端面までの長さで定義できる。また、所定半径の長さは、観察用途等に応じて変えることができるものとする。
3次元形状計測手段9は、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路からなり、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、例えば図示しない画像処理手段を介して合成される被観察部の3次元画像を基にして、被観察部の3次元形状を計測するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the medical observation system according to the first embodiment includes an observation apparatus 1, a holding mechanism 2, a movement restriction control unit 3, a three-dimensional shape measurement unit 9, and a point lock point setting unit 7. Have. In FIG. 1, 20 is an object to be observed.
The observation apparatus 1 includes, for example, an endoscope including an imaging optical system corresponding to the left-eye and right-eye observation optical systems and imaging areas corresponding to the left-eye and right-eye observation optical systems. An image of the observed portion can be acquired.
The holding mechanism 2 is set so that, for example, at least a mirror body can be tilted about an arbitrary point on the observation optical axis as shown in FIG. 1 of Patent Document 1 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-152129, respectively. And a microscope support arm mechanism capable of moving the point lock point substantially on the observation optical axis of the mirror body, and holds the observation apparatus 1 or other surgical instrument movably in the three-dimensional direction. . For convenience, the description of the basic configuration of the holding mechanism 2 is omitted.
The movement restriction control means 3 includes, for example, an electromagnetic brake for restricting movement of the holding mechanism 2 in a predetermined direction, a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer connected to the electromagnetic brake, and the like. The holding mechanism 2 is controlled so that the movement trajectory of the apparatus 1 or other surgical instrument is restricted to a spherical shape with a predetermined radius centered on a point lock point set by a point lock point setting means 7 described later. It is configured. The predetermined radius in the present application can be defined by, for example, the length from the point lock point to the distal end surface of the objective lens of the observation optical system provided in the observation apparatus 1. In addition, the length of the predetermined radius can be changed according to the observation application.
The three-dimensional shape measuring means 9 is composed of, for example, a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer, and uses, for example, an image (not shown) using the image of the observed portion having parallax acquired by the observation device 1. The three-dimensional shape of the observed part is measured based on the three-dimensional image of the observed part synthesized through the processing means.

ポイントロック点設定手段7は、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路からなり、3次元形状計測手段9が計測した被観察部の3次元形状の計測データ(例えば、視野中心軸上での凹凸の有無及び凹凸の大きさ)に基づき、ポイントロック点を観察装置1の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定するように構成されている。例えば、図2(b)に示すように、視野中心領域が凸形状である場合、凸部の先端をポイントロック点PLに設定する。また、例えば、図2(c)に示すように、視野中心領域が平坦であって視野中心を外れた位置に凸形状の部位がある場合、平坦部をポイントロック点PLに設定する。また、例えば、図2(d)に示すように、視野中心領域が凹形状である場合、凹部の底面をポイントロック点PLに設定する。なお、被観察部の観察に好適となる位置であれば、例えば、凹部の開口が狭い場合、開口の表面をポイントロック点とする等、凹部の開口の大きさや凸部の大きさに応じて、ポイントロック点を上記とは異なる位置に設けても良い。 The point lock point setting means 7 is composed of a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer, for example, and measurement data (for example, three-dimensional shape of the observed portion measured by the three-dimensional shape measurement means 9 (for example, The point lock point is configured to be set at a predetermined depth position on the substantially visual field center axis of the observation device 1 based on the presence or absence of the unevenness and the size of the unevenness on the visual field center axis. For example, as shown in FIG. 2B, when the visual field center region has a convex shape, the tip of the convex portion is set to the point lock point P L. Further, for example, as shown in FIG. 2C, when the visual field center region is flat and there is a convex part at a position off the visual field center, the flat part is set as the point lock point P L. For example, as shown in FIG. 2 (d), when the central region of the visual field is concave, the bottom surface of the concave is set to the point lock point P L. Depending on the size of the opening of the recess and the size of the projection, for example, when the opening of the recess is narrow, the surface of the opening is used as a point lock point. The point lock point may be provided at a position different from the above.

電動駆動手段10は、例えば、モータからなり、保持機構2を電動駆動するように構成されている。
電動駆動量制限手段11は、例えば、電磁ブレーキ及び、電磁ブレーキに接続するパーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路等からなり、3次元形状計測手段9が計測した被観察部の3次元形状に応じて、電動駆動手段10による被観察部方向への保持機構2の電動駆動量を制限するように構成されている。例えば、3次元形状計測手段9が計測した被観察部における、観察装置1の視野中心軸上での凹凸の有無及び凹凸の大きさに応じて、図3に示すように、手術器具が術部直近の所定位置に位置したときに手術器具を保持する保持機構2が電動で制御されて駆動を停止し、停止位置よりもさらに術部に手術器具を近接させるためには、保持機構2は手動でのみ移動可能となるように構成されている。
なお、保持機構2は、ポイントロック点設定手段7が設定したポイントロック点を中心とする所定半径の球面状に観察装置1の移動軌跡が規制されるように手動移動が可能なバランスアームを有して構成されている。あるいは、保持機構2は、ポイントロック点設定手段7が設定したポイントロック点を視野中心とする所定半径の球面状に観察装置1の移動軌跡が規制されるように電動移動が可能なロボットアームを有して構成されていてもよい。
The electric drive means 10 is composed of, for example, a motor and is configured to electrically drive the holding mechanism 2.
The electric drive amount limiting means 11 includes, for example, an electromagnetic brake and a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer connected to the electromagnetic brake, and the observed portion measured by the three-dimensional shape measuring means 9 The electric driving amount of the holding mechanism 2 in the direction of the observed part by the electric driving means 10 is limited according to the three-dimensional shape. For example, according to the presence / absence of unevenness on the central axis of the visual field of the observation apparatus 1 and the size of the unevenness in the observed portion measured by the three-dimensional shape measuring means 9, as shown in FIG. The holding mechanism 2 that holds the surgical instrument when it is positioned at the nearest predetermined position is electrically controlled to stop driving, and the holding mechanism 2 is manually operated to bring the surgical instrument closer to the surgical site than the stop position. It is configured to be movable only with.
The holding mechanism 2 has a balance arm that can be manually moved so that the movement trajectory of the observation apparatus 1 is restricted to a spherical shape with a predetermined radius centered on the point lock point set by the point lock point setting means 7. Configured. Alternatively, the holding mechanism 2 is a robot arm that can be electrically moved so that the movement trajectory of the observation apparatus 1 is restricted to a spherical shape with a predetermined radius centered on the point lock point set by the point lock point setting means 7. And may be configured.

ここで、3次元形状計測手段9とポイントロック点設定手段7の構成について、より詳しく説明する。
3次元形状計測手段9は、距離算出手段9aを有している。距離算出手段9aは、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、被観察部の表面における観察装置1の視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とし、観察装置1とのZ軸方向の距離を夫々算出するように構成されている。
ポイントロック点設定手段7は、距離算出手段9aが算出した、視野中心軸上の測距点での観察装置1とのZ軸方向の距離と、視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点での観察装置1とのZ軸方向の距離とに基づき、ポイントロック点を観察装置1の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定する。
Here, the configuration of the three-dimensional shape measuring means 9 and the point lock point setting means 7 will be described in more detail.
The three-dimensional shape measuring means 9 has a distance calculating means 9a. The distance calculation means 9a uses the image of the observed part having the parallax acquired by the observation apparatus 1 and uses two or more points on the surface center axis of the observation apparatus 1 on the surface of the observation part and around the visual field center axis. The point is a distance measuring point, and the distance in the Z-axis direction from the observation apparatus 1 is calculated.
The point lock point setting means 7 is calculated by the distance calculation means 9a at the distance measurement point on the visual field center axis in the Z-axis direction from the observation device 1 and at least two distance measurement points around the visual field center axis. The point lock point is set at a predetermined depth position substantially on the central axis of the visual field of the observation device 1 based on the distance in the Z-axis direction from the observation device 1.

例えば、ポリープのような突起状組織を持つ被観察対象を観察することを目的とする場合、距離算出手段9aは、図4に示すように、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、被観察部の表面における観察装置1の視野中心軸上の点B及び視野中心軸周辺の2つ以上の点A,Cを夫々測距点として、観察装置1とのZ軸方向の距離を夫々算出するように構成する。   For example, when the objective is to observe an object to be observed having a protrusion-like tissue such as a polyp, the distance calculation means 9a is configured to display the observed part having the parallax acquired by the observation apparatus 1, as shown in FIG. Using the image, the point B on the central axis of the field of view of the observation apparatus 1 on the surface of the observed part and two or more points A and C around the central axis of the visual field are used as distance measuring points, respectively. The distances in the directions are calculated.

ここで、例えば、図5(a)に示すように、距離算出手段9aが算出した視野中心軸周辺の測距点A,Cと観察装置1とのZ軸方向の距離lA,lCが、いずれも視野中心軸上の測距点B(距離:lB)よりも深い位置に設けられる所定の閾値lB+δの位置よりも深い場合、被観察対象20における被観察部の形状は視野中心部が隆起した凸形状(この形状をここでは「山形状」と定義する。)と推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7は、例えば、視野中心軸周辺の測距点Aと測距点Cの中間の深さ位置(この位置をここでは「山のふもと」と定義する。)等、視野中心軸上の測距点Bよりも深い所定位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置とは無関係に設定する。
Here, for example, as shown in FIG. 5A, the distances l A and l C in the Z-axis direction between the distance measuring points A and C around the central axis of the field of view calculated by the distance calculating means 9a and the observation apparatus 1 are as follows. In both cases, the shape of the observed portion of the observation target 20 is the visual field when deeper than the position of the predetermined threshold value l B + δ provided at a position deeper than the distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis. It can be estimated as a convex shape with a raised central part (this shape is defined as “mountain shape” here).
In this case, the point lock point setting means 7 is, for example, an intermediate depth position between the distance measuring point A and the distance measuring point C around the central axis of the visual field (this position is defined as “the foot of the mountain” here). The point lock point P L is set at a predetermined position deeper than the distance measuring point B on the visual field center axis regardless of the focal position of the observation apparatus 1.

また、例えば、図5(b)に示すように、距離算出手段9aが算出した視野中心軸周辺の測距点A,Cと観察装置1とのZ軸方向の距離lA,lCが、いずれも視野中心軸上の測距点B(距離:lB)よりも浅い位置に設けられる所定の閾値lB−δの位置よりも浅い場合、被観察対象20における被観察部の形状は、視野中心部が凹んだ凹形状(この形状をここでは「穴形状」と定義する。)と推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7は、例えば、視野中心軸周辺の測距点Aと測距点Cの中間の深さ位置(この位置をここでは「穴の入り口」と定義する。)等、視野中心軸上の測距点Bよりも浅い位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置とは無関係に設定する。
Further, for example, as shown in FIG. 5B, distances l A and l C in the Z-axis direction between the distance measuring points A and C around the visual field center axis calculated by the distance calculating unit 9a and the observation apparatus 1 are When both are shallower than the position of the predetermined threshold value l B -δ provided at a position shallower than the distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis, the shape of the observed portion in the observation target 20 is It can be estimated as a concave shape in which the center of the visual field is concave (this shape is defined as “hole shape” here).
In this case, the point lock point setting means 7 is, for example, an intermediate depth position between the distance measuring point A and the distance measuring point C around the central axis of the visual field (this position is defined as “hole entrance” here). The point lock point P L is set at a position shallower than the distance measuring point B on the central axis of the visual field regardless of the focal position of the observation apparatus 1.

また、例えば、図5(c)に示すように、距離算出手段9aが算出した視野中心軸周辺の測距点A,Cと観察装置1とのZ軸方向の距離lA,lCが、いずれも視野中心軸上の測距点B(距離:lB)を基準とする所定の閾値lB±δの範囲内にある場合、被観察対象20における被観察部の形状は、視野中心部および視野中心軸周辺にかけて略平坦であると推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7は、視野中心軸上の測距点Bの位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置に設定する。
Further, for example, as shown in FIG. 5C, distances l A and l C in the Z-axis direction between the distance measuring points A and C around the visual field center axis calculated by the distance calculating unit 9a and the observation apparatus 1 are When both are within the range of a predetermined threshold value l B ± δ with reference to the distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis, the shape of the observed part in the observation target 20 is the central part of the visual field. And it can be estimated that it is substantially flat around the central axis of the visual field.
In that case, the point lock point setting means 7 sets the point lock point P L to the focus position of the observation apparatus 1 at the position of the distance measuring point B on the visual field center axis.

また、例えば、図5(d)、図5(e)に示すように、距離算出手段9aが算出した少なくとも1つの視野中心軸周辺の測距点Aの観察装置1とのZ軸方向の距離lAが、視野中心軸上の測距点B(距離:lB)を基準とする所定の閾値lB±δの範囲内にあり、且つ、少なくとも1つの他の視野中心軸周辺の測距点Cの観察装置1とのZ軸方向の距離lCが、視野中心軸上の測距点B(距離:lB)を基準とする所定の閾値lB±δの範囲を外れている場合、被観察対象20における被観察部の形状は、視野中心部を中心とした視野中心軸周辺の一方の側が平坦で他方の側が傾斜した形状であると推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7は、観察装置1の焦点位置にポイントロック点PLを設定する。
Further, for example, as shown in FIGS. 5D and 5E, the distance in the Z-axis direction from the observation device 1 of the distance measuring point A around the visual field central axis calculated by the distance calculating means 9a. l A is in a range of a predetermined threshold value l B ± δ with reference to a distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis, and ranging around at least one other visual field central axis When the distance l C in the Z-axis direction between the point C and the observation apparatus 1 is outside the predetermined threshold value l B ± δ based on the distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis The shape of the part to be observed in the object 20 to be observed can be estimated to be a shape in which one side around the central axis of the visual field centering on the central part of the visual field is flat and the other side is inclined.
In that case, the point lock point setting means 7 sets the point lock point P L at the focal position of the observation apparatus 1.

また、例えば、図5(f)に示すように、距離算出手段9aが算出した少なくとも1つの視野中心軸周辺の測距点Cの観察装置とのZ軸方向の距離lCが、視野中心軸上の測距点B(距離:lB)よりも深い位置に設けられる所定の閾値lB+δの位置よりも深く、且つ、少なくとも1つの他の視野中心軸周辺の測距点Aの観察装置1とのZ軸方向の距離lAが、視野中心軸上の測距点B(距離:lB)よりも浅い位置に設けられる所定の閾値lB−δの位置よりも浅い場合、被観察対象20における被観察部の形状は視野中心部および視野中心軸周辺にかけて全体的に一方向に傾斜した形状であると推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7は、観察装置1の焦点位置にポイントロック点PLを設定する。
Further, for example, as shown in FIG. 5 (f), the distance l C in the Z-axis direction with respect to the observation device of the distance measuring point C around the visual field central axis calculated by the distance calculating means 9a is the visual field central axis. Observation device for distance measurement point A deeper than the position of a predetermined threshold value l B + δ provided at a position deeper than upper distance measurement point B (distance: l B ) and around at least one other visual field center axis When the distance l A in the Z-axis direction to 1 is shallower than a predetermined threshold value l B −δ provided at a position shallower than the distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis, It can be estimated that the shape of the observed portion in the object 20 is a shape inclined in one direction as a whole around the center of the visual field and the visual field center axis.
In that case, the point lock point setting means 7 sets the point lock point P L at the focal position of the observation apparatus 1.

なお、図4、図5の例では、距離算出手段9aが算出対象とする測距点を3点として示したが、被観察部の表面における観察装置1の視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点であれば、測距点は、例えば、図6(a)、図6(b)に示すように5点、さらに図示は省略するが9点ないしそれ以上であってもよい。それらの場合においても、ポイントロック点設定手段7がポイントロック点を上記と同様の制御で設定可能である。
測距点が増えれば、被観察部の3次元形状をより明確に推定できることになり、より適した深さ位置にポイントロック点を設定することができる。さらに、画素ごとに測距点を設ければ、3次元形状を検出でき、より高精度に最適な深さ位置にポイントロック点を設定できる。
In the example of FIGS. 4 and 5, the distance measuring points 9a to be calculated are shown as three distance measuring points. However, the points on the surface center axis of the observation apparatus 1 on the surface of the observed portion and the field center If there are two or more points around the axis, the number of distance measuring points is, for example, five as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), and although not shown, there are nine or more points. May be. Even in those cases, the point lock point setting means 7 can set the point lock point by the same control as described above.
If the number of distance measuring points increases, the three-dimensional shape of the observed portion can be estimated more clearly, and the point lock point can be set at a more suitable depth position. Further, if a ranging point is provided for each pixel, a three-dimensional shape can be detected, and a point lock point can be set at an optimum depth position with higher accuracy.

また、例えば、被観察対象の穴の中や突起部(山)を観察することを目的とする場合、距離算出手段9aは、穴の開口や突起(山)の先端部の面積の大きさに応じた位置にポイントロック点を設定するように構成してもよい。
その好適な例を図7に示す。図7の例では、距離算出手段9aは、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、被観察部の表面における観察装置1の視野中心軸上の点B及び視野中心軸に隣接する視野中心軸周辺の2つ以上の点A’,C’及び視野中心軸に隣接する視野中心軸周辺の2つ以上の点A’,C’よりも視野中心軸から離れた視野中心周辺の2つ以上の点A,Cを夫々測距点として、観察装置1とのZ軸方向の距離を夫々算出するように構成されている。
For example, when the purpose is to observe the inside of a hole to be observed or a projection (mountain), the distance calculation means 9a determines the size of the area of the opening of the hole or the tip of the projection (mountain). You may comprise so that a point lock point may be set to the position according to.
A preferred example is shown in FIG. In the example of FIG. 7, the distance calculation unit 9 a uses the image of the observed part having the parallax acquired by the observation apparatus 1, the point B on the surface center axis of the observation apparatus 1 and the center of the visual field on the surface of the observed part. A field farther from the field center axis than two or more points A ′, C ′ around the field center axis adjacent to the axis and two points A ′, C ′ around the field center axis adjacent to the field center axis The distance in the Z-axis direction from the observation apparatus 1 is calculated using two or more points A and C around the center as distance measuring points.

ここで、例えば、図8(a)に示すように、距離算出手段9aが算出した視野中心軸に隣接する少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A’,C’と観察装置1とのZ軸方向の距離lA',lC'が、いずれも視野中心軸上の測距点B(距離:lB)を基準とする所定の閾値lB−δの範囲内にある場合、被観察対象20における被観察部の穴の開口の面積は広いと推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7は、視野中心軸上の測距点Bの位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置に設定する。
Here, for example, as shown in FIG. 8A, the distance measurement points A ′ and C ′ around the visual field center axis adjacent to the visual field center axis calculated by the distance calculation unit 9a and the observation apparatus 1 When the distances l A ′ and l C ′ in the Z-axis direction are both within a predetermined threshold value l B −δ based on the distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis, It can be estimated that the area of the hole opening of the observed portion in the observation object 20 is wide.
In that case, the point lock point setting means 7 sets the point lock point P L to the focus position of the observation apparatus 1 at the position of the distance measuring point B on the visual field center axis.

また、例えば、図8(b)に示すように、距離算出手段9aが算出した視野中心軸に隣接する少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A’,C’と観察装置1とのZ軸方向の距離lA',lC'が、いずれも視野中心軸上の測距点B(距離:lB)を基準とする所定の閾値lB+δの範囲内にある場合、被観察対象20における被観察部の突起(山)の先端部の面積は広いと推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7は、視野中心軸上の測距点Bの位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置に設定する。
Further, for example, as shown in FIG. 8B, Z between the distance measuring points A ′ and C ′ around the visual field center axis adjacent to the visual field center axis calculated by the distance calculation unit 9 a and the observation apparatus 1. If the axial distances l A ′ and l C ′ are both within a predetermined threshold value l B + δ based on the distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis, the object to be observed It can be estimated that the area of the tip of the projection (mountain) of the observed portion at 20 is wide.
In that case, the point lock point setting means 7 sets the point lock point P L to the focus position of the observation apparatus 1 at the position of the distance measuring point B on the visual field center axis.

また、例えば、図8(c)に示すように、距離算出手段9aが算出した視野中心軸に隣接する少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A’,C’と観察装置1との距離lA',lC'が、視野中心軸上の測距点B(距離:lB)よりも浅い位置に設けられる所定の閾値lB−δの位置よりも浅い場合、被観察対象20における被観察部の穴の開口の面積は狭いと推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7は、例えば、視野中心軸周辺の測距点A’,C’よりも視野中心軸から離れた視野中心周辺の測距点Aと測距点Cの中間の深さ位置(穴の入り口)等、視野中心軸上の測距点Bよりも浅い位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置とは無関係に設定する。
Further, for example, as shown in FIG. 8C, the distance between the distance measuring points A ′ and C ′ around at least two visual field center axes adjacent to the visual field center axis calculated by the distance calculation means 9a and the observation apparatus 1. When l A ′ and l C ′ are shallower than a predetermined threshold value l B −δ provided at a position shallower than the distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis, It can be estimated that the area of the opening of the hole in the observed portion is narrow.
In this case, the point lock point setting means 7 is, for example, a distance between the distance measuring points A and C that are farther from the field center axis than the distance measuring points A ′ and C ′ around the field center axis. The point lock point P L is set at a position shallower than the distance measuring point B on the visual field center axis, such as a depth position (hole entrance), irrespective of the focal position of the observation apparatus 1.

また、例えば、図8(d)に示すように、距離算出手段9aが算出した視野中心軸に隣接する少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A’,C’と観察装置1とのZ軸方向の距離lA',lC'が、視野中心軸上の測距点B(距離:lB)よりも深い位置に設けられる所定の閾値lB+δの位置よりも深い場合、被観察対象20における被観察部の突起(山)の径の面積は狭いと推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7は、例えば、視野中心軸周辺の測距点A’,C’よりも視野中心軸から離れた視野中心周辺の測距点Aと測距点Cの中間の深さ位置(山のふもと)等、視野中心軸上の測距点Bよりも深い位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置とは無関係に設定する。
図5や図8の例から明らかなように、ポイントロック点設定手段7が、距離算出手段9aが算出した、視野中心軸上の測距点での観察装置1とのZ軸方向の距離と、視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点での観察装置1とのZ軸方向の距離とに基づき、ポイントロック点を観察装置1の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定する構成としたことにより、術部の3次元形状に応じて、ポイントロック点が焦点位置と異なる位置、焦点位置のいずれにも設定されうる。即ち、ポイントロック点の設定が焦点位置の設定とは独立したものとなる。
Further, for example, as shown in FIG. 8 (d), Z between the distance measuring points A ′ and C ′ around at least two visual field center axes adjacent to the visual field center axis calculated by the distance calculation means 9a and the observation apparatus 1 When the axial distances l A ′ and l C ′ are deeper than a predetermined threshold value l B + δ provided at a position deeper than the distance measuring point B (distance: l B ) on the visual field center axis, It can be estimated that the area of the diameter of the projection (mountain) of the observed portion in the object 20 is narrow.
In this case, the point lock point setting means 7 is, for example, a distance between the distance measuring points A and C that are farther from the field center axis than the distance measuring points A ′ and C ′ around the field center axis. The point lock point P L is set at a position deeper than the distance measuring point B on the visual field center axis, such as a depth position (the base of a mountain), regardless of the focal position of the observation apparatus 1.
As is clear from the examples of FIGS. 5 and 8, the point lock point setting means 7 calculates the distance in the Z-axis direction from the observation device 1 at the distance measuring point on the visual field center axis calculated by the distance calculation means 9a. Based on the distance in the Z-axis direction from the observation device 1 at at least two distance measuring points around the visual field center axis, the point lock point is set to a predetermined depth position on the approximate visual field central axis of the observation device 1. With this configuration, the point lock point can be set at either a position different from the focal position or the focal position according to the three-dimensional shape of the surgical site. That is, the setting of the point lock point is independent from the setting of the focal position.

第一実施形態の医療用観察システムによれば、3次元形状計測手段9、ポイントロック点設定手段7を介して、焦点位置の設定とは独立して、術部の3次元形状に応じてより適切な深さ位置に、ポイントロック点が自動的に設定されるので、操作者の負担が軽減できる。また、電動駆動量制限手段11を介して被観察部方向への保持機構2の電動駆動量が制御されるので、手術器具の術部への衝突を回避でき手術の安全性が向上する。   According to the medical observation system of the first embodiment, the three-dimensional shape measurement unit 9 and the point lock point setting unit 7 are used to control the three-dimensional shape of the surgical site independently of the focus position setting. Since the point lock point is automatically set at an appropriate depth position, the burden on the operator can be reduced. In addition, since the electric drive amount of the holding mechanism 2 in the direction of the observed part is controlled via the electric drive amount limiting means 11, the collision of the surgical instrument with the surgical site can be avoided and the safety of the operation is improved.

第二実施形態
図9は本発明の第二実施形態にかかる医療用観察システムの概略構成を示すブロック図である。図10は第二実施形態の医療用観察システムにおける測距点が図4に示した配置例と同様の配置である場合において、角度算出手段が算出した視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度に応じた、ポイントロック点設定手段によるポイントロック点の設定位置を例示する説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図、(c)はさらに他の例を示す図、(d)はさらに他の例を示す図、(e)はさらに他の例を示す図、(f)はさらに他の例を示す図である。図11は測距点が図7に示した配置例と同様の配置である場合において、角度算出手段が算出した視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度に応じた、ポイントロック点設定手段によるポイントロック点の設定位置を例示する説明図で、(a)はその一例を示す図、(b)は他の例を示す図、(c)はさらに他の例を示す図、(d)はさらに他の例を示す図である。
Second Embodiment FIG. 9 is a block diagram showing a schematic configuration of a medical observation system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 10 shows the distance measurement points around the central axis of the field of view calculated by the angle calculation means when the distance measurement points in the medical observation system of the second embodiment are the same as the arrangement example shown in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a point lock point setting position by a point lock point setting unit according to each angle formed by each line segment connecting a distance measuring point on the field center axis and the field center axis; ) Is a diagram showing an example, (b) is a diagram showing another example, (c) is a diagram showing another example, (d) is a diagram showing another example, and (e) is another diagram. The figure which shows an example, (f) is a figure which shows another example. FIG. 11 shows the distance measurement points around the visual field center axis calculated by the angle calculation means and the distance measurement points on the visual field center axis when the distance measurement points are arranged in the same manner as the arrangement example shown in FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a point lock point setting position by the point lock point setting means according to each angle formed between each line segment to be connected and the visual field center axis, (a) is a diagram illustrating an example thereof; ) Is a diagram illustrating another example, (c) is a diagram illustrating yet another example, and (d) is a diagram illustrating yet another example.

第二実施形態の医療用観察システムは、図9に示すように、観察装置1と、保持機構2と、移動規制制御手段3と、3次元形状計測手段9’と、ポイントロック点設定手段7’を有している。
観察装置1、保持機構2、移動規制制御手段3は、第一実施形態の医療用観察システムと略同じである。
3次元形状計測手段9’は、角度算出手段9bを有している。角度算出手段9bは、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、被観察部の表面における観察装置1の視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を夫々測距点とし、視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度を算出するように構成されている。
ポイントロック点設定手段7’は、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路からなり、3次元形状計測手段9’が計測した被観察部の3次元形状の計測データ(例えば、視野中心軸上での凹凸の有無及び凹凸の大きさ)に基づき、ポイントロック点を観察装置1の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定するように構成されている。詳しくは、角度算出手段9bが算出した、少なくとも視野中心軸周辺の2つの測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度に基づき、ポイントロック点を観察装置1の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定する。
As shown in FIG. 9, the medical observation system of the second embodiment includes an observation apparatus 1, a holding mechanism 2, a movement restriction control unit 3, a three-dimensional shape measurement unit 9 ′, and a point lock point setting unit 7. 'have.
The observation device 1, the holding mechanism 2, and the movement restriction control means 3 are substantially the same as the medical observation system of the first embodiment.
The three-dimensional shape measuring means 9 ′ has an angle calculating means 9b. The angle calculation means 9b uses the image of the observed part having the parallax acquired by the observation device 1 and uses two or more points on the surface center axis of the observation device 1 on the surface of the observation part and around the visual field center axis. Each point is a distance measuring point, and the angle between each line segment connecting each distance measuring point around the visual field center axis and the distance measuring point on the visual field center axis and the visual field center axis is calculated. Has been.
The point lock point setting means 7 ′ is composed of, for example, a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer, and the measurement data of the three-dimensional shape of the observed portion (measured by the three-dimensional shape measurement means 9 ′) ( For example, the point lock point is configured to be set to a predetermined depth position substantially on the central axis of the visual field of the observation apparatus 1 based on the presence / absence of the concave / convex on the central axis of the visual field and the size of the concave / convex. Specifically, based on two angles formed by the angle calculation means 9b and formed by two line segments connecting at least two distance measuring points around the visual field center axis and the distance measuring points on the visual field center axis and the visual field center axis. The point lock point is set at a predetermined depth position substantially on the central axis of the visual field of the observation apparatus 1.

例えば、ポリープのような突起状組織を持つ被観察対象を観察することを目的とする場合、角度算出手段9bは、図4に示した配置例と同様、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、被観察部の表面における観察装置1の視野中心軸上の点B及び視野中心軸周辺の2つ以上の点A,Cを夫々測距点として、視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度を算出するように構成する。   For example, when the objective is to observe an observation target having a protruding tissue such as a polyp, the angle calculation means 9b is similar to the arrangement example shown in FIG. Using the image of the observation unit, the point B on the surface center axis of the observation apparatus 1 on the surface of the observation unit and two or more points A and C around the field center axis are used as ranging points, respectively. The angle formed by each line segment connecting each distance measuring point and the distance measuring point on the visual field center axis and the visual field center axis is calculated.

ここで、例えば、図10(a)に示すように、角度算出手段9bが算出した視野中心軸周辺の測距点A,Cと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αABZ1,αZ1BCが、いずれも鈍角であり、かつ、所定の閾値αMAX1,αMAX2よりも角度が大きい場合、被観察対象20における被観察部の形状は視野中心部が隆起した凸形状(この形状をここでは「山形状」と定義する。)と推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7’は、例えば、視野中心軸周辺の測距点Aと測距点Cの中間の深さ位置(この位置をここでは「山のふもと」と定義する。)等、視野中心軸上の測距点Bよりも深い所定位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置とは無関係に設定する。
Here, for example, as shown in FIG. 10A, each line segment connecting distance measuring points A and C around the visual field center axis calculated by angle calculation means 9b and distance measuring point B on the visual field center axis. a field central axis angle alpha ABZ1 of, alpha Z1BC are both obtuse and the predetermined threshold value alpha MAX1, if angle than alpha MAX2 is large, the shape of the observation area in the observation target 20 is viewing It can be estimated as a convex shape with a raised central part (this shape is defined as “mountain shape” here).
In this case, the point lock point setting means 7 ′, for example, a depth position intermediate between the distance measuring point A and the distance measuring point C around the visual field center axis (this position is defined as “the foot of the mountain” here). For example, the point lock point P L is set at a predetermined position deeper than the distance measuring point B on the visual field center axis regardless of the focal position of the observation apparatus 1.

また、例えば、図10(b)に示すように、角度算出手段9bが算出した視野中心軸周辺の測距点A,Cと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αABZ1,αZ1BCが、いずれも鋭角であり、かつ、所定の閾値αMIN1,αMIN2よりも角度が小さい場合、被観察対象20における被観察部の形状は、視野中心部が凹んだ凹形状(この形状をここでは「穴形状」と定義する。)と推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7’は、例えば、視野中心軸周辺の測距点Aと測距点Cの中間の深さ位置(この位置をここでは「穴の入り口」と定義する。)等、視野中心軸上の測距点Bよりも浅い位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置とは無関係に設定する。
Also, for example, as shown in FIG. 10B, each line segment connecting distance measuring points A and C around the visual field center axis calculated by angle calculation means 9b and distance measuring point B on the visual field center axis, When the angles α ABZ1 and α Z1BC formed with the central axis of the visual field are both acute angles and smaller than the predetermined threshold values α MIN1 and α MIN2 , the shape of the portion to be observed in the observation target 20 is the visual field. It can be presumed to be a concave shape with a concave central portion (this shape is defined as a “hole shape” here).
In this case, the point lock point setting means 7 'is, for example, an intermediate depth position between the distance measuring point A and the distance measuring point C around the central axis of the visual field (this position is herein defined as "hole entrance"). For example, the point lock point P L is set at a position shallower than the distance measuring point B on the visual field center axis regardless of the focal position of the observation apparatus 1.

また、例えば、図10(c)に示すように、角度算出手段9bが算出した視野中心軸周辺の測距点A,Cと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αABZ1,αZ1BCが、いずれも鈍角及び鋭角の閾値αMAX1,αMIN1、αMAX2,αMIN2の範囲内にある場合、被観察対象20における被観察部の形状は、視野中心部および視野中心軸周辺にかけて略平坦であると推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7’は、視野中心軸上の測距点Bの位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置に設定する。
For example, as shown in FIG. 10 (c), each line segment connecting distance measuring points A and C around the visual field center axis calculated by angle calculating means 9b and distance measuring point B on the visual field center axis, angle alpha ABZ1 the field center axis, alpha Z1BC are both obtuse and acute threshold α MAX1, α MIN1, α MAX2 , when within the range of alpha MIN2, the shape of the observation area in the observation target 20 It can be estimated that the image is substantially flat around the center of the visual field and the central axis of the visual field.
In that case, the point lock point setting means 7 ′ sets the point lock point P L as the focal position of the observation apparatus 1 at the position of the distance measuring point B on the central axis of the visual field.

また、例えば、図10(d)、図10(e)に示すように、角度算出手段9bが算出した少なくとも1つの視野中心軸周辺の測距点Aと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αABZ1が、鈍角及び鋭角の閾値αMAX1,αMIN1の範囲内にあり、且つ、少なくとも1つの他の視野中心軸周辺の測距点Cと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αZ1BCが、鈍角及び鋭角の閾値αMAX2,αMIN2の範囲を外れている場合、被観察対象20における被観察部の形状は、視野中心部を中心とした視野中心軸周辺の一方の側が平坦で他方の側が傾斜した形状であると推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7’は、観察装置1の焦点位置にポイントロック点PLを設定する。
Further, for example, as shown in FIGS. 10 (d) and 10 (e), at least one distance measuring point A around the field center axis calculated by the angle calculating means 9b and a distance measuring point B on the field center axis are calculated. The angle α ABZ1 formed between each line segment connecting the two and the visual field center axis is within the range of the threshold values α MAX1 and α MIN1 of the obtuse angle and the acute angle, and the distance measurement point C around at least one other visual field central axis If the angle alpha Z1BC the distance measuring point B and the line segment and the field center axis of each connecting on field center axis, obtuse and acute threshold alpha MAX2, are out of range of alpha MIN2, the observed object The shape of the observed portion at 20 can be estimated as a shape in which one side around the visual field center axis centering on the visual field center is flat and the other side is inclined.
In that case, the point lock point setting means 7 ′ sets the point lock point P L at the focal position of the observation apparatus 1.

また、例えば、図10(f)に示すように、角度算出手段9bが算出した少なくとも1つの視野中心軸周辺の測距点Aと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αABZ1が、鋭角であり、かつ、所定の閾値αMIN1よりも角度が小さく、且つ、少なくとも1つの他の視野中心軸周辺の測距点Cと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αZ1BCが、鈍角であり、かつ、所定の閾値αMAX2よりも角度が大きい場合、被観察対象20における被観察部の形状は視野中心部および視野中心軸周辺にかけて全体的に一方向に傾斜した形状であると推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7’は、観察装置1の焦点位置にポイントロック点PLを設定する。
Further, for example, as shown in FIG. 10 (f), each line segment connecting the distance measuring point A around the visual field center axis calculated by the angle calculating means 9b and the distance measuring point B on the visual field center axis. the angle alpha ABZ1 the field center axis, an acute angle, and a smaller angle than the predetermined threshold value alpha MIN1, and at least one other field center axis near distance measuring point C and the field central axis on the angle alpha Z1BC the distance measuring point B and the line segment and the field center axis of the respective connecting is obtuse, and, if the angle is greater than a predetermined threshold value alpha MAX2, the observation area of the observation target 20 It can be estimated that the shape is inclined in one direction as a whole around the center of the visual field and the central axis of the visual field.
In that case, the point lock point setting means 7 ′ sets the point lock point P L at the focal position of the observation apparatus 1.

なお、図10の例では、角度算出手段9bが算出対象とする測距点を3点として示したが、被観察部の表面における観察装置1の視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点であれば、測距点は、例えば、図6(a)、図6(b)に示したように5点、さらに図示は省略するが9点ないしそれ以上であってもよい。それらの場合においても、ポイントロック点設定手段7’がポイントロック点を上記と同様の制御で設定可能である。
第一実施形態の医療用観察システムにおける距離算出手段9aと同様、第二実施形態の医療用観察システムにおける角度算出手段9bの測距点が増えれば、被観察部の3次元形状をより明確に推定できることになり、より適した深さ位置にポイントロック点を設定することができる。さらに、画素ごとに測距点を設ければ、3次元形状を検出でき、より高精度に最適な深さ位置にポイントロック点を設定できる。
In the example of FIG. 10, the distance measuring points to be calculated by the angle calculating unit 9 b are shown as three points. However, the points on the visual field center axis of the observation apparatus 1 on the surface of the observed part and the surroundings of the visual field center axis. If there are two or more points, for example, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the distance measuring points are 5 points, and although not shown, there may be 9 or more points. Good. Even in these cases, the point lock point setting means 7 'can set the point lock point by the same control as described above.
Similar to the distance calculation means 9a in the medical observation system of the first embodiment, if the number of distance measuring points of the angle calculation means 9b in the medical observation system of the second embodiment increases, the three-dimensional shape of the observed part becomes clearer. As a result, the point lock point can be set at a more suitable depth position. Further, if a ranging point is provided for each pixel, a three-dimensional shape can be detected, and a point lock point can be set at an optimum depth position with higher accuracy.

また、例えば、被観察対象の穴の中や突起部(山)を観察することを目的とする場合、角度算出手段9bは、穴の開口や突起(山)の先端部の面積の大きさに応じた位置にポイントロック点を設定するように構成してもよい。
その好適な例を図7に示した配置例と同様の配置として説明する。図7に示した配置例と同様、角度算出手段9bは、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、被観察部の表面における観察装置1の視野中心軸上の点B及び視野中心軸に隣接する視野中心軸周辺の2つ以上の点A’,C’及び視野中心軸に隣接する視野中心軸周辺の2つ以上の点A’,C’よりも視野中心軸から離れた視野中心周辺の2つ以上の点A,Cを夫々測距点として、視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度を算出するように構成されている。
Further, for example, when the purpose is to observe the inside of a hole to be observed or a protrusion (mountain), the angle calculation means 9b can set the area of the opening of the hole or the tip of the protrusion (mountain). You may comprise so that a point lock point may be set to the position according to.
A preferred example will be described as an arrangement similar to the arrangement example shown in FIG. Similar to the arrangement example shown in FIG. 7, the angle calculation unit 9 b uses the image of the observed part having the parallax acquired by the observation apparatus 1, and points on the central axis of the visual field of the observation apparatus 1 on the surface of the observed part. B and two or more points A ′ and C ′ around the visual field center axis adjacent to the visual field center axis and two or more points A ′ and C ′ around the visual field center axis adjacent to the visual field center axis Two or more points A and C around the center of the field of view away from the center of the field of view, and each line segment connecting the distance measuring point around the center of the field of view and the distance measuring point on the center of the field of view and the field of view Each angle formed with the central axis is calculated.

ここで、例えば、図11(a)に示すように、角度算出手段9bが算出した視野中心軸から離れた少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A,Cと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αABZ1,αZ1BCが、いずれも鋭角であり、かつ、所定の閾値αMIN1,αMIN2よりも角度が小さい場合であっても、角度算出手段9bが算出した視野中心軸に隣接する少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A’,C’と視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αA'BZ1,αZ1BC'が、いずれも鈍角及び鋭角の閾値αMAX1,αMIN1、αMAX2,αMIN2の範囲内にある場合には、被観察対象20における被観察部の穴の開口の面積は広いと推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7’は、視野中心軸上の測距点Bの位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置に設定する。
Here, for example, as shown in FIG. 11 (a), at least two distance measuring points A and C around the field center axis far from the field center axis calculated by the angle calculation means 9b and distance measurement on the field center axis. Even if the angles α ABZ1 and α Z1BC formed by the line segments connecting the point B and the central axis of the visual field are both acute angles and the angles are smaller than the predetermined threshold values α MIN1 and α MIN2 Each line segment connecting the distance measuring points A ′ and C ′ around the field center axis adjacent to the field center axis calculated by the angle calculating means 9b and the distance measuring point B on the field center axis and the field center. angle alpha A'BZ1 the shaft, the α Z1BC ', both obtuse and acute threshold α MAX1, α MIN1, α MAX2 , if in the range of alpha MIN2 is the observation area in the observation target 20 The area of the opening of the hole can be estimated to be wide.
In that case, the point lock point setting means 7 ′ sets the point lock point P L as the focal position of the observation apparatus 1 at the position of the distance measuring point B on the central axis of the visual field.

また、例えば、図11(b)に示すように、角度算出手段9bが算出した視野中心軸から離れた少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A,Cと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αABZ1,αZ1BCが、いずれも鈍角であり、かつ、所定の閾値αMAX1,αMAX2よりも角度が大きい場合であっても、角度算出手段9bが算出した視野中心軸に隣接する少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A’,C’と視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αA'BZ1,αZ1BC'が、いずれも鈍角及び鋭角の閾値αMAX1,αMIN1、αMAX2,αMIN2の範囲内にある場合には、被観察対象20における被観察部の突起(山)の先端部の面積は広いと推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7’は、視野中心軸上の測距点Bの位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置に設定する。
Further, for example, as shown in FIG. 11 (b), at least two distance measuring points A and C around the field center axis far from the field center axis calculated by the angle calculating means 9b and the distance measuring points on the field center axis. angle alpha ABZ1 between the line segment and the field central axis of each connecting the B, α Z1BC are both obtuse and the predetermined threshold value alpha MAX1, even when angle than alpha MAX2 is large, Each line segment connecting the distance measuring points A ′ and C ′ around the field center axis adjacent to the field center axis calculated by the angle calculating means 9b and the distance measuring point B on the field center axis and the field center axis. angle alpha A'BZ1 with, α Z1BC 'are both obtuse and acute threshold α MAX1, α MIN1, α MAX2 , if in the range of alpha MIN2 is of the observed portion of the observation target 20 It can be estimated that the area of the tip of the protrusion (mountain) is wide.
In that case, the point lock point setting means 7 ′ sets the point lock point P L as the focal position of the observation apparatus 1 at the position of the distance measuring point B on the central axis of the visual field.

また、例えば、図11(c)に示すように、角度算出手段9bが算出した視野中心軸から離れた少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A,Cと視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αABZ1,αZ1BCが、いずれも鋭角であり、かつ、所定の閾値αMIN1,αMIN2よりも角度が小さく、しかも、角度算出手段9bが算出した視野中心軸に隣接する少なくとも2つの視野中心軸周辺の測距点A’,C’と視野中心軸上の測距点Bとを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす角αA'BZ1,αZ1BC'が、いずれも鋭角であり、かつ、所定の閾値αMIN1,αMIN2よりも角度が小さい場合、被観察対象20における被観察部の穴の開口の面積は狭いと推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7’は、例えば、視野中心軸周辺の測距点A’,C’よりも視野中心軸から離れた視野中心周辺の測距点Aと測距点Cの中間の深さ位置(穴の入り口)等、視野中心軸上の測距点Bよりも浅い位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置とは無関係に設定する。
Further, for example, as shown in FIG. 11 (c), at least two distance measuring points A and C around the field center axis far from the field center axis calculated by the angle calculating means 9b and the distance measuring points on the field center axis. Angles α ABZ1 and α Z1BC formed by the respective line segments connecting to B and the visual field center axis are both acute angles and smaller than the predetermined threshold values α MIN1 and α MIN2 , and angle calculation means 9b is formed by each line segment connecting the distance measuring points A ′ and C ′ around the field center axis adjacent to the field center axis calculated and the distance measuring point B on the field center axis and the field center axis. When the angles α A′BZ1 and α Z1BC ′ are both acute angles and the angles are smaller than the predetermined threshold values α MIN1 and α MIN2 , the area of the opening of the hole of the observed portion in the observed object 20 is small. Can be estimated.
In this case, the point lock point setting means 7 ′ is, for example, an intermediate between the distance measuring point A and the distance measuring point C around the field center farther from the field center axis than the distance measuring points A ′ and C ′ around the field center axis. A point lock point P L is set at a position shallower than the distance measuring point B on the central axis of the visual field, such as a depth position (hole entrance), irrespective of the focal position of the observation apparatus 1.

いずれも鈍角であり、かつ、所定の閾値αMAX1,αMAX2よりも角度が大きい場合、被観察対象20における被観察部の突起(山)の径の面積は狭いと推定できる。
その場合、ポイントロック点設定手段7’は、例えば、視野中心軸周辺の測距点A’,C’よりも視野中心軸から離れた視野中心周辺の測距点Aと測距点Cの中間の深さ位置(山のふもと)等、視野中心軸上の測距点Bよりも深い位置にポイントロック点PLを観察装置1の焦点位置とは無関係に設定する。
図10や図11の例から明らかなように、ポイントロック点設定手段7’が、角度算出手段9bが算出した、少なくとも視野中心軸周辺の2つの測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度に基づき、ポイントロック点を観察装置1の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定する構成としたことにより、術部の3次元形状に応じて、ポイントロック点が焦点位置と異なる位置、焦点位置のいずれにも設定されうる。即ち、ポイントロック点の設定が焦点位置の設定とは独立したものとなる。
Both are obtuse, and a predetermined threshold value alpha MAX1, if angle than alpha MAX2 is greater, the area of the diameter of the projection of the observation area in the observation target 20 (mountain) can be estimated to narrow.
In this case, the point lock point setting means 7 ′ is, for example, an intermediate between the distance measuring point A and the distance measuring point C around the field center farther from the field center axis than the distance measuring points A ′ and C ′ around the field center axis. The point lock point P L is set at a position deeper than the distance measuring point B on the center axis of the visual field, such as the depth position (the base of the mountain), regardless of the focal position of the observation apparatus 1.
As is clear from the examples of FIGS. 10 and 11, the point lock point setting means 7 ′ calculates at least two distance measurement points around the visual field center axis and the distance measurement points on the visual field center axis calculated by the angle calculation means 9b. The point lock point is set at a predetermined depth position substantially on the central axis of the visual field of the observation apparatus 1 based on two angles formed by the two line segments connecting the two and the visual axis. According to the three-dimensional shape, the point lock point can be set at either a position different from the focal position or a focal position. That is, the setting of the point lock point is independent from the setting of the focal position.

第二実施形態の医療用観察システムによれば、3次元形状計測手段9’、ポイントロック点設定手段7’を介して、焦点位置の設定とは独立して、術部の3次元形状に応じてより適切な深さ位置に、ポイントロック点が自動的に設定されるので、操作者の負担が軽減できる。また、電動駆動量制限手段11を介して被観察部方向への保持機構2の電動駆動量が制御されるので、手術器具の術部への衝突を回避でき手術の安全性が向上する。   According to the medical observation system of the second embodiment, the three-dimensional shape measurement unit 9 ′ and the point lock point setting unit 7 ′ are used to respond to the three-dimensional shape of the surgical site independently of the focus position setting. Since the point lock point is automatically set at a more appropriate depth position, the burden on the operator can be reduced. In addition, since the electric drive amount of the holding mechanism 2 in the direction of the observed part is controlled via the electric drive amount limiting means 11, the collision of the surgical instrument with the surgical site can be avoided and the safety of the operation is improved.

第三実施形態
図12は本発明の第三実施形態にかかる医療用観察システムの概略構成を示すブロック図である。図13は第三実施形態の医療用観察システムにおけるポイントロック点の深さ位置の設定例を示す説明図で、(a)はポイントロック点の深さ位置を自動設定する例を示す図、(b)はポイントロック点の深さ位置を手動で設定する例を示す図である。
Third Embodiment FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of a medical observation system according to a third embodiment of the present invention. FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example of setting the depth position of the point lock point in the medical observation system of the third embodiment, and (a) is a diagram showing an example of automatically setting the depth position of the point lock point; b) is a diagram showing an example of manually setting the depth position of the point lock point.

第三実施形態の医療用観察システムは、3次元形状計測手段、ポイントロック点設定手段に関し、第一実施形態と第二実施形態の構成を兼ね備え、さらに画面入力を介して自動的に作成されたポイントロック点を手動で修正することができる構成となっている。
詳しくは、第三実施形態の医療用観察システムは、図12に示すように、観察装置1と、保持機構2と、移動規制制御手段3と、3次元画像表示装置4と、深さ位置指定手段5と、移動規制半径算出手段6と、ポイントロック点設定手段7”と、3次元形状計測手段9”を有している。
観察装置1、保持機構2、移動規制制御手段3は、第一実施形態の医療用観察システムと略同じである。
3次元画像表示装置4は、例えば、モニタ画面等からなり、観察装置1が取得した視差を有する被観察対象20における被観察部の画像を用いて、例えば図示しない画像処理手段を介して合成される、被観察部の3次元画像を表示するように構成されている。
The medical observation system of the third embodiment relates to the three-dimensional shape measuring means and the point lock point setting means, and has the configuration of the first embodiment and the second embodiment, and is automatically created through screen input The point lock point can be manually corrected.
Specifically, as shown in FIG. 12, the medical observation system according to the third embodiment includes an observation device 1, a holding mechanism 2, a movement restriction control unit 3, a three-dimensional image display device 4, and a depth position designation. Means 5, movement restriction radius calculation means 6, point lock point setting means 7 ″, and three-dimensional shape measurement means 9 ″ are provided.
The observation device 1, the holding mechanism 2, and the movement restriction control means 3 are substantially the same as the medical observation system of the first embodiment.
The three-dimensional image display device 4 includes, for example, a monitor screen and is synthesized using, for example, an image processing unit (not shown) using an image of the observed portion in the observation target 20 having the parallax acquired by the observation device 1. The three-dimensional image of the observed part is displayed.

深さ位置指定手段5は、例えば、3次元画像表示装置4に設けられたタッチパネルからなり、3次元画像表示装置4が表示する被観察部の3次元画像上に、操作者(術者)が所望するポイントロック点の深さ位置を示す任意の点を指定可能に構成されている。
移動規制半径算出手段6は、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路からなり、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、深さ位置指定手段5を介して被観察部の3次元画像上における任意の点が指定されたときの、被観察部における任意の点に対応する点の座標を含み観察装置1の視野中心軸に直交する仮想平面と観察装置1との距離を所定半径として算出するように構成されている。
The depth position designation means 5 is composed of, for example, a touch panel provided in the 3D image display device 4, and an operator (operator) places the 3D image on the observed portion displayed by the 3D image display device 4. An arbitrary point indicating the depth position of the desired point lock point can be specified.
The movement restriction radius calculation means 6 is composed of, for example, a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer, and the depth position designation is performed using the image of the observed portion having the parallax acquired by the observation device 1. When an arbitrary point on the three-dimensional image of the observed part is designated via the means 5, the virtual point that includes the coordinates of the point corresponding to the arbitrary point in the observed part and is orthogonal to the visual field center axis of the observation apparatus 1 The distance between the plane and the observation device 1 is calculated as a predetermined radius.

3次元形状計測手段9”は、距離算出手段9aと、角度算出手段9bを有し、距離算出手段9aによる被観察部の表面における視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とした、各測距点でのZ軸方向の距離の算出と、角度算出手段9bによる被観察部の表面における視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とした、視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度の算出とを行うように構成されている。   The three-dimensional shape measuring means 9 ″ includes a distance calculating means 9a and an angle calculating means 9b, and two or more points on the surface center axis of the surface of the observed part by the distance calculating means 9a and around the field center axis. Calculation of the distance in the Z-axis direction at each distance measurement point, using the point as a distance measurement point, and two or more points on the surface center axis of the surface of the observed portion by the angle calculation means 9b and around the field center axis Calculate each angle between each line segment connecting each distance measurement point around the visual field center axis and the distance measurement point on the visual field center axis with the point as the distance measurement point. It is configured.

ポイントロック点設定手段7”は、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路からなり、例えば、図示しないモード選択手段等を介した設定モードの切替えに応じて、移動規制半径算出手段6が算出した所定半径、または3次元形状計測手段9”の距離算出手段9a、角度算出手段9bが算出した被観察部の3次元形状の計測データに基づき、ポイントロック点を観察装置1の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定するように構成されている。なお、モード選択手段は、スイッチ、キーボード、リモコン等、ポイントロック点設定手段7”によるポイントロック点の設定モードを選択できるものであればどのようなもので構成してもよい。   The point lock point setting means 7 ″ is composed of a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer, for example. An apparatus for observing a point lock point based on the predetermined radius calculated by the radius calculating means 6 or the measurement data of the three-dimensional shape of the observed part calculated by the distance calculating means 9a and the angle calculating means 9b of the three-dimensional shape measuring means 9 ″ 1 is configured to be set at a predetermined depth position on a substantially visual field center axis. The mode selection means may be any switch, keyboard, remote controller, etc., as long as it can select the point lock point setting mode by the point lock point setting means 7 ″.

ここで、第三実施形態の医療用観察システムにおけるポイントロック点の設定例を、図13を用いて説明する。なお、図13では、便宜上要部のみを示してある。
図13の例では、観察装置としての鏡体1には、画像処理手段1’が接続されている。画像処理手段1’は、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路からなり、鏡体1で取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、3次元画像を合成する機能を有し、3次元画像表示装置4に接続している。
また、3次元画像表示装置4は、深さ位置指定手段5としてのタッチパネル機構を備えている。
なお、図13中、P’は深さ位置指定手段5で指定した任意の点に対応する観察対象20上の点、P”は鏡体1の視野中心軸と、点P’の座標を含み観察装置1の視野中心軸に直交する仮想平面との交点、PLはポイントロック点である。
Here, an example of setting the point lock point in the medical observation system of the third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 13, only the main part is shown for convenience.
In the example of FIG. 13, an image processing means 1 ′ is connected to the mirror body 1 as an observation apparatus. The image processing means 1 ′ is composed of a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer, for example, and synthesizes a three-dimensional image using the image of the observed part having parallax acquired by the mirror 1 It is connected to the three-dimensional image display device 4.
The three-dimensional image display device 4 includes a touch panel mechanism as the depth position specifying unit 5.
In FIG. 13, P ′ includes a point on the observation object 20 corresponding to an arbitrary point designated by the depth position designation means 5, and P ″ includes the visual field center axis of the mirror 1 and the coordinates of the point P ′. An intersection point P L with the virtual plane orthogonal to the visual field center axis of the observation apparatus 1 is a point lock point.

また、第三実施形態の医療用観察システムは、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に、図示省略したポイントロック点の設定モード制御手段が設けられていて、初期動作時には自動設定モードが設定され、深さ位置指定手段5を介して上記任意の点が指定されたときに手動設定モードに切り替わるように、ポイントロック点の設定モードの切り替え制御がなされるようになっている。また、自動設定モードは、距離算出手段9aによる被観察部の表面における視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とした、各測距点でのZ軸方向の距離の算出値に基づく、ポイントロック点の自動設定モードと、角度算出手段9bによる被観察部の表面における視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とした、視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度の算出値に基づく、ポイントロック点の自動設定モードと、上記距離の算出値と上記角度の算出値の両方に基づく、ポイントロック点の自動設定モードを、上述した図示しないモード選択手段等から手動で予め選択できるように構成されている。   In the medical observation system of the third embodiment, for example, a central processing unit such as a personal computer is provided with a point lock point setting mode control means (not shown), and the automatic setting mode is set during initial operation. The point lock point setting mode is switched so that the mode is switched to the manual setting mode when an arbitrary point is specified via the depth position specifying means 5. In the automatic setting mode, the Z-axis at each distance measurement point is a distance measurement point with two or more points on the surface center axis of the field of view by the distance calculation means 9a on the surface of the field of view. A point lock point automatic setting mode based on the calculated value of the distance in the direction, and a point on the surface of the portion to be observed on the surface of the observed portion by the angle calculation means 9b and two or more points around the center of the visual field Point lock points based on the calculated values of the angles between the line segments connecting the distance measuring points around the visual field center axis and the distance measuring points on the visual field center axis. A point lock point automatic setting mode based on both the setting mode and the calculated value of the distance and the calculated value of the angle can be manually selected in advance by a mode selection means (not shown) or the like.

そして、図13の例の医療用観察システムにおいて、術者が3次元画像表示装置4上で、任意の点を指定しない場合、図示省略したポイントロック点の設定モード制御手段を介して自動設定モードに制御される。自動設定モードの場合、図13(a)に示すように、3次元形状計測手段9”は、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、距離算出手段9a、角度算出手段9bを介して、距離算出手段9aによる被観察部の表面における視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とした、各測距点でのZ軸方向の距離の算出と、角度算出手段9bによる被観察部の表面における視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とした、視野中心軸周辺の夫々の測距点と視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度の算出を行う。そして、ポイントロック点設定手段7”は、3次元形状計測手段9”の距離算出手段9a、角度算出手段9bが算出した被観察部の3次元形状の計測データに基づき、ポイントロック点PLを観察装置1の略視野中心軸上における所定位置に設定する。これにより、ポイントロック点PLが自動的に設定され、移動規制制御手段3を介してポイントロック点PLを中心とする所定半径の球面状に鏡体1の移動軌跡が規制される。 In the medical observation system of the example of FIG. 13, when the operator does not designate any point on the three-dimensional image display device 4, the automatic setting mode is set via the point lock point setting mode control means (not shown). Controlled. In the case of the automatic setting mode, as shown in FIG. 13A, the three-dimensional shape measuring means 9 ″ uses the distance calculation means 9a and the angle calculation using the image of the observed part having the parallax acquired by the observation apparatus 1. The Z-axis direction at each distance measuring point using the distance calculating means 9b as a distance measuring point on the surface center axis of the field of view by the distance calculating means 9a and at least two points around the field center axis. And the distance calculation around the visual field center axis by using two or more points on the visual field center axis on the surface of the observed portion and the surroundings of the visual field center axis by the angle calculation means 9b. The angle between the line segment connecting the point and the distance measuring point on the visual field center axis and the visual field central axis is calculated. The point lock point setting means 7 "is a three-dimensional shape measuring means 9". The three-dimensional shape of the observed portion calculated by the distance calculation means 9a and the angle calculation means 9b Based on the data, is set to a predetermined position in a substantially center of the visual field on-axis of the observation device 1 point lock point P L. Thus, the point locking point P L is automatically set, point via the movement restricting control means 3 The movement trajectory of the mirror body 1 is restricted to a spherical shape with a predetermined radius centered on the lock point P L.

また、術者が図13(b)に示すように、3次元画像表示装置4上で、深さ位置指定手段5を介して任意の点を指定した場合、図示省略したポイントロック点の設定モード制御手段を介して手動設定モードに制御される。手動設定モードの場合、移動規制半径算出手段6は、深さ位置指定手段5を介して被観察部における上記任意の点に対応する点P’の座標を含み観察装置1の視野中心軸に直交する仮想平面と観察装置1との距離を所定半径l’として算出する。そして、ポイントロック点設定手段7”は、移動規制半径算出手段6が算出した所定半径l’に基づき、ポイントロック点PLを観察装置1の略視野中心軸上において観察装置1に備わる観察光学系の対物レンズの先端面から所定半径l’離れた位置P”に設定する。これにより、ポイントロック点PLが視野中心軸上の被観察部の表面から離れた所定位置P”に設定され、移動規制制御手段3を介してその被観察部の表面から離れた所定位置の点P”をポイントロック点PLとする所定半径l’の球面状に鏡体1の移動軌跡が規制される。 Further, when the operator designates an arbitrary point via the depth position designation means 5 on the three-dimensional image display device 4 as shown in FIG. The manual setting mode is controlled via the control means. In the manual setting mode, the movement restriction radius calculation means 6 includes the coordinates of the point P ′ corresponding to the arbitrary point in the observed portion via the depth position designation means 5 and is orthogonal to the visual field center axis of the observation apparatus 1. The distance between the virtual plane to be observed and the observation apparatus 1 is calculated as a predetermined radius l ′. Then, the point lock point setting means 7 ″ is provided with the observation optical device provided in the observation device 1 with the point lock point P L substantially on the central axis of the visual field of the observation device 1 based on the predetermined radius l ′ calculated by the movement restriction radius calculation means 6. It is set at a position P ″ that is a predetermined radius l ′ away from the tip surface of the objective lens of the system. As a result, the point lock point P L is set to a predetermined position P ″ away from the surface of the observed portion on the central axis of the visual field, and the predetermined position away from the surface of the observed portion via the movement restriction control means 3 is set. The movement trajectory of the mirror body 1 is restricted to a spherical shape having a predetermined radius l ′ with the point P ″ as the point lock point P L.

第三実施形態の医療用観察システムによれば、第一実施形態や第二実施形態の医療用観察システムと同様、3次元形状計測手段9”、ポイントロック点設定手段7”を介して、焦点位置の設定とは独立して、術部の3次元形状に応じてより適切な深さ位置に、ポイントロック点が自動的に設定されるので、操作者の負担が軽減できる。さらに、例えば、一方のモードで術部の3次元形状に応じたより適切な深さ位置にポイントロック点を自動的に設定した後に、他方のモードへ切り替えて、術者がタッチパネルで任意の深さ位置を指定することで、ポイントロック点の深さ位置を微調整することができる。   According to the medical observation system of the third embodiment, in the same way as the medical observation system of the first embodiment and the second embodiment, the focus is set via the three-dimensional shape measuring means 9 ″ and the point lock point setting means 7 ″. Independent of the setting of the position, the point lock point is automatically set at a more appropriate depth position according to the three-dimensional shape of the surgical site, so that the burden on the operator can be reduced. Furthermore, for example, after automatically setting the point lock point at a more appropriate depth position according to the three-dimensional shape of the surgical site in one mode, the mode is switched to the other mode and the surgeon can select any depth on the touch panel. By specifying the position, the depth position of the point lock point can be finely adjusted.

また、第三実施形態の医療用観察システムによれば、術者は視野中心軸上での被観察部に対するポイントロック点の深さ位置を、3次元画像表示装置4を観察しながら所望の位置に容易に設定できる。   Further, according to the medical observation system of the third embodiment, the operator can determine the depth position of the point lock point with respect to the observed portion on the central axis of the visual field while observing the three-dimensional image display device 4 at a desired position. Easy to set.

ポイントロック点の深さ位置を任意に設定することのできる従来技術として上述した特許文献1に記載の手術用顕微鏡では、図16に示すデータ入力手段83を用いてポイントロック点S1の差異データΔfを数値で入力する構成となっている。しかし、術者が3次元画像表示装置に表示される3次元画像を見ながらポイントロック点を所望の深さ位置に移動させるために必要な差異データΔfを数値で把握することは非常に困難である。このため、差異データΔfの入力値が所望の深さ位置に対し前後してずれ易く、複数回のデータ入力操作が必要となる等、操作が煩雑化してしまい易い。
これに対し、第三実施形態の医療用観察システムによれば、術者が所望の深さ位置を数値で把握することなく、3次元画像表示装置4に表示される3次元画像上の任意の部位を指定するだけで所望するポイントロック点の深さ位置を設定できるので、ポイントロック点の深さ位置を設定し直さずに済み操作が非常に簡単になる。
In the surgical microscope described in Patent Document 1 described above as a prior art capable of arbitrarily setting the depth position of the point lock point, the difference data Δf of the point lock point S1 using the data input means 83 shown in FIG. Is entered as a numerical value. However, it is very difficult for the surgeon to grasp numerically the difference data Δf necessary for moving the point lock point to a desired depth position while viewing the 3D image displayed on the 3D image display device. is there. For this reason, the input value of the difference data Δf is easily shifted back and forth with respect to the desired depth position, and the operation is likely to be complicated, for example, requiring a plurality of data input operations.
On the other hand, according to the medical observation system of the third embodiment, the surgeon does not grasp the desired depth position by a numerical value, and can arbitrarily select an arbitrary 3D image displayed on the 3D image display device 4. Since the desired depth position of the point lock point can be set simply by designating the part, the operation can be greatly simplified without resetting the depth position of the point lock point.

なお、第三実施形態の医療用観察システムにおいては、図12に鎖線で示したように、3次元指標投影手段8を備えるとより好ましい。
3次元指標投影手段8は、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設け、3次元画像表示装置4が表示する被観察部の3次元画像上におけるポイントロック点設定手段7が設定したポイントロック点の座標位置に、3次元の指標像を投影するように構成する。
このようにすれば、術者が、3次元画像表示装置4が表示する表示画面上でポイントロック点を確認することができる。
その他の構成及び作用効果は、第一実施形態及び第二実施形態の医療用観察システムと略同じである。
In the medical observation system according to the third embodiment, it is more preferable that the three-dimensional index projection unit 8 is provided as shown by a chain line in FIG.
The three-dimensional index projection means 8 is provided in a central processing unit such as a personal computer, for example, and the point lock point set by the point lock point setting means 7 on the three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display device 4 A three-dimensional index image is projected on the coordinate position of.
In this way, the operator can confirm the point lock point on the display screen displayed by the three-dimensional image display device 4.
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the medical observation system of the first embodiment and the second embodiment.

第三実施形態の変形例
図14は第三実施形態の変形例にかかる医療用観察システムの概略構成を示すブロック図である。図15は第三実施形態の変形例の医療用観察システムにおけるポイントロック点の夫々の設定手順における要部の構成を示す説明図で、(a)は3次元表示装置が表示する被観察部の3次元画像上に指標を重像させるための要部構成を示す図、(b)は深さ位置調整手段を操作して表示される指標、及び指標の奥行きに対応した左右の視差を示す2つの点を(a)のY方向からみた概念図、(c)は深さ位置調整手段を介して調整される視差を示す2点の画像中心からの2次元座標系での座標位置を演算する座標位置検出手段及び座標位置検出手段で検出した座標位置に基づき、指標を3次元画像表示装置の画像表示領域の中心軸上に位置させるための実空間上での保持部材の移動距離を演算する2次元方向移動制御手段の演算部を示す図、(d)は2次元方向移動制御手段が演算部の演算結果に基づき、2次元方向移動手段による観察装置の移動の制御に関連する要部の構成を示す図、(e)は深さ位置調整手段を介して調整される視差を示す2点に基づき所定半径を算出する移動規制半径算出手段を示す図、(f)は移動規制半径算出手段が算出した所定半径に基づき、ポイントロック点を観察装置の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定するポイントロック点設定手段を示す図である。
Modification of Third Embodiment FIG. 14 is a block diagram showing a schematic configuration of a medical observation system according to a modification of the third embodiment. FIG. 15 is an explanatory diagram showing a configuration of a main part in each procedure for setting point lock points in a medical observation system according to a modified example of the third embodiment. FIG. 15 (a) is a diagram showing a part to be observed displayed by the three-dimensional display device. The figure which shows the principal part structure for superimposing the parameter | index on a three-dimensional image, (b) is the parameter | index displayed by operating the depth position adjustment means, and 2 which shows the right-and-left parallax corresponding to the depth of the parameter | index (A) conceptual view of (a) viewed from the Y direction, (c) calculates the coordinate position in the two-dimensional coordinate system from the image center of two points indicating the parallax adjusted via the depth position adjustment means Based on the coordinate position detection means and the coordinate position detected by the coordinate position detection means, the movement distance of the holding member in the real space for positioning the index on the central axis of the image display area of the three-dimensional image display device is calculated. The figure which shows the calculating part of a two-dimensional direction movement control means, (d) is a two-dimensional direction shift. FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a main part related to control of movement of the observation apparatus by the two-dimensional direction moving unit based on the calculation result of the calculation unit, (e) is a parallax adjusted through the depth position adjusting unit The figure which shows the movement control radius calculation means which calculates a predetermined radius based on 2 points | pieces which show this, (f) is a point lock point on the approximate visual field center axis | shaft of an observation apparatus based on the predetermined radius which the movement control radius calculation means calculated. It is a figure which shows the point lock point setting means set to a predetermined depth position.

第三実施形態の変形例の医療用観察システムは、図14に示すように、観察装置1と、保持機構2と、移動規制制御手段3と、3次元画像表示装置4と、移動規制半径算出手段6’と、ポイントロック点設定手段7”と、3次元形状計測手段9”と、2次元方向移動手段12と、指標重像手段13と、深さ位置調整手段14と、座標位置検出手段15と、2次元方向移動制御手段16を有している。   As shown in FIG. 14, the medical observation system according to the modification of the third embodiment includes an observation device 1, a holding mechanism 2, a movement restriction control unit 3, a three-dimensional image display device 4, and a movement restriction radius calculation. Means 6 ′, point lock point setting means 7 ″, three-dimensional shape measuring means 9 ″, two-dimensional direction moving means 12, index multiple image means 13, depth position adjusting means 14, and coordinate position detecting means. 15 and two-dimensional direction movement control means 16.

2次元方向移動手段12は、例えば、保持機構2の一部の機構(X方向アクチュエータ及びY方向アクチュエータ)からなり、観察装置1を、観察装置1の視野中心軸に対して垂直な2次元座標方向に移動させることができるように構成されている。
指標重像手段13は、例えば、観察装置1の鏡体部に取付けられたジョイスティック等のポインティングデバイス13a及び、ポインティングデバイスに接続するパーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路(図示省略)等からなり、3次元画像表示装置4が表示する被観察部の3次元画像上におけるポイントロック点を所望する位置に、指標を重像可能に構成されている。
深さ位置調整手段14は、例えば、観察装置1の鏡体部やジョイスティック13aに取り付けられた操作ボタン14a及び、操作ボタンに接続するパーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路(図示省略)等からなり、3次元画像表示装置4が表示する被観察部の3次元画像上に重像された指標の深さ位置を、視差を表す2点で示すとともに視差を表す2点間の距離を変えることで指標の深さ位置を調整可能に構成されている。
The two-dimensional direction moving unit 12 includes, for example, a part of the mechanism (X direction actuator and Y direction actuator) of the holding mechanism 2, and the observation device 1 is two-dimensional coordinates perpendicular to the central axis of the visual field of the observation device 1 It can be moved in the direction.
The index multiple image means 13 is, for example, a predetermined processing circuit (illustrated) provided in a central processing unit such as a pointing device 13a such as a joystick attached to the mirror part of the observation apparatus 1 and a personal computer connected to the pointing device. The index is configured to be superimposed at a position where a point lock point is desired on the three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display device 4.
The depth position adjusting means 14 is, for example, a predetermined processing circuit (provided in a central processing unit such as an operation button 14a attached to the mirror part or the joystick 13a of the observation apparatus 1 and a personal computer connected to the operation button. The depth position of the index superimposed on the three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display device 4 is indicated by two points representing the parallax and between the two points representing the parallax. The depth position of the indicator can be adjusted by changing the distance.

座標位置検出手段15は、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路からなり、深さ位置調整手段14により設けられた指標の視差を表す2点についての、3次元画像表示装置4の画像表示領域の中心軸を原点とする2次元座標系での座標位置を検出するように構成されている。
2次元方向移動制御手段16は、例えば、保持機構2の一部の機構(X方向アクチュエータ及びY方向アクチュエータ)に接続されたセンサ(X方向センサ、Y方向センサ)及び、センサに接続するパーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路(図示省略)等からなり、座標位置検出手段15が検出した指標の視差を表す2点の2次元座標系での座標位置に基づき、指標が3次元画像表示装置4の画像表示領域の中心軸上に位置するように、2次元方向移動手段12による観察装置1の移動を制御するように構成されている。
移動規制半径算出手段6’は、例えば、パーソナルコンピュータ等の中央処理装置に設けられた所定の処理回路からなり、観察装置1が取得した視差を有する被観察部の画像を用いて、深さ位置指定手段5を介して被観察部の3次元画像上における任意の点が指定されたときの、被観察部における任意の点に対応する点の座標を含み観察装置1の視野中心軸に直交する仮想平面と観察装置1との距離を所定半径として算出することに加えて、深さ位置調整手段14で指標の深さ位置を示す視差を表す2点間の距離が調整されたときに、調整された視差を表す2点間の距離に基づき、所定半径を算出するように構成されている。
その他の観察装置1、保持機構2、移動規制制御手段3、3次元画像表示装置4、深さ位置指定手段5、ポイントロック点設定手段7”、3次元形状計測手段9”の構成は、第三実施形態の医療用観察装置と略同じである。
The coordinate position detection unit 15 includes a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer, for example, and a three-dimensional image of two points representing the parallax of the index provided by the depth position adjustment unit 14. A coordinate position in a two-dimensional coordinate system having the origin in the center axis of the image display area of the display device 4 is detected.
The two-dimensional direction movement control means 16 is, for example, a sensor (X direction sensor, Y direction sensor) connected to a part of the mechanism (X direction actuator and Y direction actuator) of the holding mechanism 2 and a personal computer connected to the sensor. The index is based on the coordinate position in the two-dimensional coordinate system of the two points representing the parallax of the index detected by the coordinate position detecting means 15. The movement of the observation apparatus 1 by the two-dimensional direction moving means 12 is controlled so as to be positioned on the central axis of the image display area of the three-dimensional image display apparatus 4.
The movement restriction radius calculation means 6 ′ is composed of, for example, a predetermined processing circuit provided in a central processing unit such as a personal computer, and uses the image of the observed portion having the parallax acquired by the observation device 1 to determine the depth position. When an arbitrary point on the three-dimensional image of the observed part is specified via the specifying means 5, the coordinates of the point corresponding to the arbitrary point in the observed part are included and are orthogonal to the visual field center axis of the observation apparatus 1. In addition to calculating the distance between the virtual plane and the observation apparatus 1 as a predetermined radius, adjustment is performed when the distance between the two points representing the parallax indicating the depth position of the index is adjusted by the depth position adjusting unit 14. The predetermined radius is calculated based on the distance between the two points representing the parallax.
The structure of the other observation device 1, holding mechanism 2, movement restriction control means 3, three-dimensional image display device 4, depth position designation means 5, point lock point setting means 7 ", three-dimensional shape measurement means 9" This is substantially the same as the medical observation apparatus of the third embodiment.

このように構成された第三実施形態の医療用観察システムにおいては、ポイントロック点の手動モードでの設定を次のようにして行なう。
術者は、図15(a)に示すように、観察装置1の鏡体部に取り付けられたジョイスティック13aを操作して、3次元表示装置4が表示する被観察部の3次元画像上においてポイントロック点を所望する位置に指標を重像させる。
In the medical observation system of the third embodiment configured as described above, the setting of the point lock point in the manual mode is performed as follows.
As shown in FIG. 15 (a), the operator operates a joystick 13a attached to the mirror part of the observation apparatus 1 to point on the three-dimensional image of the observed part displayed on the three-dimensional display apparatus 4. The index is superimposed on the desired position of the lock point.

次に、術者は、ジョイスティック13aに取り付けられた操作ボタン14aを操作する。すると、図15(b)に示すように、3次元画像表示装置4が表示する被観察部の3次元画像上に重像された指標の深さ位置が、視差を表す2点で表示される。術者は、操作ボタン14aを操作して、視差を表す2点間の距離を変えることで指標の深さ位置を所望の位置に調整する。これにより、3次元画像表示装置4が表示する被観察部の3次元画像上におけるポイントロック点を所望する3次元の座標位置が定まる。   Next, the surgeon operates the operation button 14a attached to the joystick 13a. Then, as shown in FIG. 15B, the depth position of the index superimposed on the three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display device 4 is displayed as two points representing parallax. . The surgeon operates the operation button 14a to adjust the depth position of the index to a desired position by changing the distance between the two points representing the parallax. Thereby, a three-dimensional coordinate position where a point lock point is desired on the three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display device 4 is determined.

3次元画像表示装置4が表示する被観察部の3次元画像上におけるポイントロック点を所望する3次元座標の位置が定まると、図15(c)に示すように、座標位置検出手段15が、操作ボタン14aにより設けられた指標の視差を表す2点の、3次元画像表示装置4の画像表示領域の中心軸Oを原点とする2次元座標系での座標位置(左目用座標位置(xL,y)、右目用座標位置(xR,y))を検出する。 When the position of the desired three-dimensional coordinates for the point lock point on the three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display device 4 is determined, as shown in FIG. The coordinate position (left eye coordinate position (x L) in the two-dimensional coordinate system with the origin of the central axis O of the image display area of the three-dimensional image display device 4 of the two points representing the parallax of the index provided by the operation button 14a. , Y) and the right eye coordinate position (x R , y)) are detected.

次いで、2次元方向移動制御手段16が、座標位置検出手段15が検出した指標の視差を表す2点の2次元座標系での座標位置に基づき、指標が3次元画像表示装置4の画像表示領域の中心軸O上に位置するように、2次元方向移動手段12による観察装置1の移動を制御する。   Next, the two-dimensional direction movement control means 16 is based on the coordinate position in the two-dimensional coordinate system of the two points representing the parallax of the index detected by the coordinate position detection means 15, and the index is the image display area of the 3D image display device 4. The movement of the observation device 1 by the two-dimensional direction moving means 12 is controlled so as to be positioned on the central axis O of the image.

詳しくは、2次元方向移動制御手段16を構成する処理回路が、まず、指標の視差を表す2点の2次元座標系での座標位置(左目用座標位置(xL,y)、右目用座標位置(xR,y))を用いて、指標点を3次元画像表示装置4の画像表示領域の中心軸上に位置させるために必要な実空間上での2次元方向移動手段12による観察装置1の2次元方向(ここではX方向及びY方向)の移動量(X,Y)を演算する。 Specifically, the processing circuit that constitutes the two-dimensional direction movement control means 16 first determines the coordinate position (the left-eye coordinate position (x L , y), the right-eye coordinate) of the two points representing the parallax of the index. The observation device by the two-dimensional direction moving means 12 in the real space necessary for positioning the index point on the central axis of the image display area of the three-dimensional image display device 4 using the position (x R , y)). The amount of movement (X, Y) in one two-dimensional direction (here, the X direction and the Y direction) is calculated.

次いで、2次元方向移動制御手段16を構成するX方向センサ16a、Y方向センサ16bが、図15(d)に示すように、演算した2次元方向移動手段12による観察装置1の2次元方向(ここではX方向及びY方向)の移動量(X,Y)のデータに基づき、2次元方向移動手段12(X方向アクチュエータ12a、Y方向アクチュエータ12b)を介して保持機構2に保持されている観察装置1を、指標が3次元画像表示装置の画像表示領域の中心軸O上に位置するように移動させる。なお、図15(d)では、便宜上、X方向アクチュエータ12a及びX方向センサ16aとY方向アクチュエータ12b及びY方向センサ16bとを、同じ向きに示したが、実際には互いに垂直に配置され、互いに垂直な方向に移動及び移動制御する。   Next, as shown in FIG. 15 (d), the X direction sensor 16a and the Y direction sensor 16b constituting the two-dimensional direction movement control means 16 perform the two-dimensional direction of the observation apparatus 1 by the calculated two-dimensional direction movement means 12 ( Here, based on the data of the movement amount (X, Y) in the X direction and the Y direction, the observation held by the holding mechanism 2 via the two-dimensional direction moving means 12 (X direction actuator 12a, Y direction actuator 12b). The apparatus 1 is moved so that the index is positioned on the central axis O of the image display area of the three-dimensional image display apparatus. In FIG. 15D, for convenience, the X-direction actuator 12a and the X-direction sensor 16a and the Y-direction actuator 12b and the Y-direction sensor 16b are shown in the same direction. Move and move in the vertical direction.

また、移動規制半径算出手段6’は、図15(e)に示すように操作ボタン14aの操作を介して調整された視差を表す2点間の距離Δxに基づき、所定半径(実空間における指標の鏡体までの距離R)を演算する。   Further, the movement restriction radius calculation means 6 ′, as shown in FIG. 15 (e), has a predetermined radius (an index in real space) based on the distance Δx between the two points representing the parallax adjusted through the operation of the operation button 14a. The distance R) to the mirror body is calculated.

2次元方向移動制御手段16、2次元方向移動手段12が、指標が3次元画像表示装置4の画像表示領域の中心軸O上に位置するように観察装置1を移動させ、移動規制半径算出手段6’が、所定半径(実空間における指標の鏡体までの距離R)を算出した後、ポイントロック点設定手段7”は、移動規制半径算出手段6’が算出した所定半径(実空間における指標の鏡体までの距離R)に基づき、ポイントロック点を観察装置1の略視野中心軸O上における所定の深さ位置(実空間における指標位置Rの深さ位置)に設定する。
以後、移動規制制御手段3は、図15(f)に示すように、ポイントロック点設定手段7”が設定したポイントロック点に基づき、観察装置1の移動軌跡がポイントロック点を中心とする所定半径の球面状に規制されるように、保持機構2を制御する。
The two-dimensional direction movement control means 16 and the two-dimensional direction movement means 12 move the observation apparatus 1 so that the index is positioned on the central axis O of the image display area of the three-dimensional image display apparatus 4, and movement restriction radius calculation means After 6 ′ calculates the predetermined radius (distance R to the mirror of the index in real space), the point lock point setting means 7 ″ uses the predetermined radius (index in real space) calculated by the movement restriction radius calculating means 6 ′. The point lock point is set to a predetermined depth position on the substantially visual field center axis O of the observation apparatus 1 (depth position of the index position R in real space) based on the distance R) to the mirror body.
Thereafter, as shown in FIG. 15 (f), the movement restriction control means 3 is based on the point lock point set by the point lock point setting means 7 ″, and the movement trajectory of the observation device 1 is centered on the point lock point. The holding mechanism 2 is controlled so as to be regulated to a spherical shape with a radius.

近年では、患者のQOLの観点から手術の低侵襲化が進んでいる。脳神経外科においてもキーホールサージャリーのように、小さな穴を開けて処置を行なう手技が行なわれている。開口が狭い(視野が狭い)状態で内部を広く観察するためには、移動軌跡が開口中心をポイントロック点とする半球状となるように鏡体を傾斜させて内部の視野を観察する必要がある。しかし、操作者がポイントロック点を術部の開口といった3次元的な空間位置に正確に合わせることは困難である上、さらに、ポイントロック点を所望する位置が画像の視野中心軸上からずれている場合に、鏡体をXY方向に移動させてポイントロック点を所望する位置を画像中心軸上に位置合わせする作業も必要となり、操作者の負担が増える。   In recent years, surgery has become less invasive from the viewpoint of patient QOL. In neurosurgery, as in keyhole surgery, a procedure is performed in which a small hole is opened. In order to observe the interior widely with a narrow aperture (narrow field of view), it is necessary to tilt the mirror and observe the internal field of view so that the movement trajectory is a hemisphere with the center of the aperture as the point lock point. is there. However, it is difficult for the operator to accurately align the point lock point with the three-dimensional spatial position such as the opening of the surgical site, and the position where the point lock point is desired is shifted from the center axis of the visual field of the image. In this case, it is necessary to move the mirror body in the X and Y directions to align the desired position of the point lock point on the image center axis, which increases the burden on the operator.

しかるに、第三実施形態の変形例の医療用観察システムによれば、3次元画像表示装置4に表示された3次元画像上において、指標重像手段13を介してポイントロック点として所望する任意の点に指標を重像させ、深さ位置調整手段14を介して指標の深さ位置を所望の位置に調整すれば、座標位置検出手段15、2次元方向移動制御手段16、移動半径算出手段6’、ポイントロック点設定手段7”が、指標の実空間上での座標位置を演算して、その指標の座標位置にポイントロック点を自動的に設定するので、術者が3次元画像表示装置4に表示された術部の3次元画像を観察しながら所望する3次元座標上におけるより正確な位置にポイントロック点を容易に設定できる。
その他の作用効果は、図12に示した第三実施形態の医療用観察システムと略同じである。
However, according to the medical observation system of the modified example of the third embodiment, any desired desired point lock point via the index multiple image unit 13 on the three-dimensional image displayed on the three-dimensional image display device 4 can be obtained. If the index is superimposed on the point and the depth position of the index is adjusted to a desired position via the depth position adjusting means 14, the coordinate position detecting means 15, the two-dimensional direction movement control means 16, and the moving radius calculation means 6. ', The point lock point setting means 7 "calculates the coordinate position of the index in the real space and automatically sets the point lock point at the coordinate position of the index. The point lock point can be easily set at a more accurate position on the desired three-dimensional coordinate while observing the three-dimensional image of the surgical site displayed in FIG.
Other functions and effects are substantially the same as those of the medical observation system of the third embodiment shown in FIG.

以上、本発明の医療用観察システムの実施形態について説明したが、本発明の医療用観察システムは、上記の実施形態の構成に限定されるものではい。例えば、第一実施形態と第二実施形態とを組み合わせてもよいし、第三実施形態における3次元形状検出手段を第一実施形態又は第二実施形態と同様に構成しても勿論よい。   As mentioned above, although embodiment of the medical observation system of this invention was described, the medical observation system of this invention is not limited to the structure of said embodiment. For example, you may combine 1st embodiment and 2nd embodiment, and of course, you may comprise the 3D shape detection means in 3rd embodiment similarly to 1st embodiment or 2nd embodiment.

以上説明したように、本発明の医療用観察システムは、特許請求の範囲に記載した発明の他にも、次のような特徴を備えている。   As described above, the medical observation system of the present invention has the following features in addition to the invention described in the claims.

(1)視差を有する被観察部の画像を取得する観察装置と、前記観察装置を3次元方向に移動自在に保持する保持機構と、前記観察装置の移動軌跡が傾斜中心点を中心とする所定半径の球面状に規制されるように、前記保持機構を制御する移動規制制御手段と、前記観察装置が取得した前記視差を有する被観察部の画像を用いて被観察部の3次元画像を表示する3次元画像表示装置と、前記3次元画像表示装置が表示する被観察部の3次元画像上に、所望する前記ポイントロック点の深さ位置を示す任意の点を指定可能な深さ位置指定手段と、前記観察装置が取得した前記視差を有する被観察部の画像を用いて、前記深さ位置指定手段を介して被観察部の3次元画像上における前記任意の点が指定されたときの、被観察部における前記任意の点に対応する点の座標を含み前記観察装置の視野中心軸に直交する仮想平面と前記観察装置との距離を前記所定半径として算出する移動規制半径算出手段を有し、ポイントロック点設定手段は、更に、前記移動規制半径算出手段が算出した前記所定半径に基づき、前記ポイントロック点を前記観察装置の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の医療用観察システム。 (1) An observation device that acquires an image of an observed part having parallax, a holding mechanism that holds the observation device so as to be movable in a three-dimensional direction, and a predetermined trajectory of the observation device centered on a tilt center point A three-dimensional image of the observed part is displayed using a movement restriction control means for controlling the holding mechanism and an image of the observed part having the parallax acquired by the observation device so as to be restricted to a spherical shape with a radius. Depth position designation capable of designating an arbitrary point indicating the desired depth position of the point lock point on the three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display apparatus When the arbitrary point on the three-dimensional image of the observed part is designated via the depth position designation means using the means and the image of the observed part having the parallax acquired by the observation device Any of the above in the observed part Including a movement restriction radius calculation means for calculating a distance between a virtual plane perpendicular to the visual field center axis of the observation apparatus and the observation apparatus as the predetermined radius, and the point lock point setting means includes: The point lock point is set to a predetermined depth position on a substantially visual field center axis of the observation device based on the predetermined radius calculated by the movement restriction radius calculation means. The medical observation system according to any one of the above.

(2)前記3次元画像表示装置が表示する前記被観察部の3次元画像上における前記ポイントロック点設定手段が設定した前記ポイントロック点の座標位置に、3次元の指標像を投影する3次元指標投影手段を有することを特徴とする上記(1)に記載の医療用観察システム。 (2) Three-dimensional projection of a three-dimensional index image on the coordinate position of the point lock point set by the point lock point setting means on the three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display device The medical observation system according to the above (1), comprising index projection means.

(3)前記観察装置を前記観察装置の視野中心軸に対して垂直な2次元座標方向に移動させる2次元方向移動手段と、前記3次元画像表示装置が表示する前記被観察部の3次元画像上における前記ポイントロック点を所望する位置に前記指標を重像可能な指標重像手段と、前記3次元画像表示装置が表示する前記被観察部の3次元画像上に重像された指標の深さ位置を、視差を表す2点で示すとともに前記視差を表す2点間の距離を変えることで前記指標の深さ位置を調整可能な深さ位置調整手段と、前記深さ位置調整手段により設けられた前記指標の視差を表す2点についての、前記3次元画像表示装置の画像表示領域の中心軸を原点とする2次元座標系での座標位置を検出する座標位置検出手段と、前記座標位置検出手段が検出した前記指標の視差を表す2点の2次元座標系での座標位置に基づき、前記指標が前記3次元画像表示装置の画像表示領域の中心軸上に位置するように、前記2次元方向移動手段による前記観察装置の移動を制御する2次元方向移動制御手段を更に有し、前記移動規制半径算出手段は、前記深さ位置調整手段で前記指標の深さ位置を示す前記視差を表す2点間の距離が調整されたときには、調整された前記視差を表す2点間の距離に基づき、前記所定半径を算出することを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の医療用観察システム。 (3) Two-dimensional direction moving means for moving the observation device in a two-dimensional coordinate direction perpendicular to the visual field center axis of the observation device, and a three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display device And a superimposing means for superimposing the index at a position where the point lock point is desired, and a depth of the index superimposed on the three-dimensional image of the observed portion displayed by the three-dimensional image display device. The depth position is indicated by two points representing the parallax, and the depth position adjusting means capable of adjusting the depth position of the index by changing the distance between the two points representing the parallax, and the depth position adjusting means Coordinate position detecting means for detecting a coordinate position in a two-dimensional coordinate system with a center axis of an image display area of the three-dimensional image display device as an origin for two points representing the parallax of the indicated index; Detected by the detecting means Based on the coordinate position of the two points representing the parallax of the mark in the two-dimensional coordinate system, the two-dimensional direction moving means causes the index to be located on the central axis of the image display area of the three-dimensional image display device. It further has a two-dimensional direction movement control means for controlling the movement of the observation device, and the movement restriction radius calculation means is a distance between two points representing the parallax indicating the depth position of the index by the depth position adjustment means. When the is adjusted, the predetermined radius is calculated based on a distance between the two points representing the adjusted parallax. The medical observation system according to (1) or (2), wherein

(4)前記2次元方向移動制御手段は、前記指標を前記3次元画像表示装置の画像表示領域の中心軸上に位置させるために必要な前記2次元方向移動手段の移動量を、前記座標位置検出手段が検出した前記指標の視差を表す2点の2次元座標系での座標位置と前記3次元画像表示装置が表示する前記3次元画像の表示倍率とから算出することを特徴とする上記(3)に記載の医療用観察システム。 (4) The two-dimensional direction movement control means determines the movement amount of the two-dimensional direction movement means necessary for positioning the index on the central axis of the image display area of the three-dimensional image display device, as the coordinate position. (2) calculating from the coordinate position of the two points representing the parallax of the index detected by the detection means in the two-dimensional coordinate system and the display magnification of the three-dimensional image displayed by the three-dimensional image display device. The medical observation system according to 3).

(5)前記指標重像手段は、前記観察装置の鏡体部に取付けられたポインティングデバイスからなることを特徴とする上記(3)又は(4)に記載の医療用観察システム。 (5) The medical observation system according to (3) or (4), wherein the index multiple image unit includes a pointing device attached to a mirror part of the observation apparatus.

本発明の医療用観察装置は、ポイントロック点を中心として異なる観察方向から被観察部を観察することが求められるあらゆる分野に有用である。   The medical observation apparatus of the present invention is useful in all fields in which it is required to observe the observed part from different observation directions around the point lock point.

1 観察装置(鏡体)
1’ 画像処理手段
2 保持機構
3 移動規制制御手段
4 3次元画像表示装置
5 深さ位置指定手段
6、6’ 移動規制半径算出手段
7、7’、7” ポイントロック点設定手段
8 3次元指標投影手段
9、9’、9” 3次元形状計測手段
9a 距離算出手段
9b 角度算出手段
10 電動駆動手段
11 電動駆動量制御手段
12 2次元方向移動手段
12a X方向アクチュエータ
12b Y方向アクチュエータ
13 指標重像手段
13a ジョイスティック(ポインティングデバイス)
14 深さ位置調整手段
14a 操作ボタン
15 座標位置検出手段
16 2次元方向移動制御手段
16a X方向センサ
16b Y方向センサ
20 被観察対象
50 鏡体
60 対物レンズ
61R 右目用の光軸
61L 左目用の光軸
62 レンズ駆動部
63 移動枠
64 ラック
65 ピニオン
66 フォトインタラプタ
67 対物レンズ位置検出手段
71 傾斜ロッド駆動部
72 傾斜ロッド位置検出部
81 焦準位置検出用カウンタ回路
82 制御部
83 データ入力手段
84 EEPROM
85 第2ドライバ回路
86 第1ドライバ回路
87 ROM
88 ウォッチドッグタイマ回路
1 Observation device (mirror body)
1 'image processing means 2 holding mechanism 3 movement restriction control means 4 3D image display device 5 depth position designation means 6, 6' movement restriction radius calculation means 7, 7 ', 7 "point lock point setting means 8 3D index Projection means 9, 9 ', 9 "Three-dimensional shape measurement means 9a Distance calculation means 9b Angle calculation means 10 Electric drive means 11 Electric drive amount control means 12 Two-dimensional direction movement means 12a X-direction actuator 12b Y-direction actuator 13 Index multiple image Means 13a Joystick (pointing device)
14 Depth position adjustment means 14a Operation button 15 Coordinate position detection means 16 Two-dimensional direction movement control means 16a X direction sensor 16b Y direction sensor 20 Observation target 50 Mirror body 60 Objective lens 61R Right eye optical axis 61L Left eye light Axis 62 Lens drive unit 63 Moving frame 64 Rack 65 Pinion 66 Photo interrupter 67 Objective lens position detection means 71 Inclined rod drive part 72 Inclined rod position detection part 81 Focus position detection counter circuit 82 Control part 83 Data input means 84 EEPROM
85 Second driver circuit 86 First driver circuit 87 ROM
88 Watchdog timer circuit

Claims (11)

ポイントロック点を中心として異なる方向から被観察部を観察する観察装置を備えた医療用観察システムであって、
被観察部の3次元形状を計測する3次元形状計測手段と、
前記3次元形状計測手段が計測した被観察部の3次元形状の計測データに基づき、前記ポイントロック点を前記観察装置の略視野中心軸上における所定の深さ位置に設定するポイントロック点設定手段を有することを特徴とする医療用観察システム。
A medical observation system including an observation device for observing an observed part from different directions around a point lock point,
Three-dimensional shape measuring means for measuring the three-dimensional shape of the observed part;
Point lock point setting means for setting the point lock point to a predetermined depth position on a substantially visual field center axis of the observation device based on the measurement data of the three-dimensional shape of the observed part measured by the three-dimensional shape measurement means. A medical observation system characterized by comprising:
前記3次元形状計測手段は、被観察部の表面における前記観察装置の視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とし、各測距点でのZ軸方向の距離を算出する距離算出手段を有し、
前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸上の測距点でのZ軸方向の距離と前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離とに基づき、前記ポイントロック点を設定することを特徴とする請求項1に記載の医療用観察システム。
The three-dimensional shape measuring means uses a point on the field center axis of the observation device on the surface of the observed portion and two or more points around the field center axis as a distance measuring point, and the Z-axis direction at each distance measuring point A distance calculating means for calculating the distance of
The point lock point setting means calculates the distance in the Z-axis direction at the distance measuring point on the visual field center axis and the Z-axis direction at at least two distance measuring points around the visual field center axis calculated by the distance calculating means. The medical observation system according to claim 1, wherein the point lock point is set on the basis of the distance.
前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸上の測距点でのZ軸方向の距離と前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離とに基づき、前記被観察部の3次元形状を推定し、該被観察部の3次元形状を穴形状と推定した場合、前記ポイントロック点を、前記穴の入り口に設定することを特徴とする請求項2に記載の医療用観察システム。   The point lock point setting means calculates the distance in the Z-axis direction at the distance measuring point on the visual field center axis and the Z-axis direction at at least two distance measuring points around the visual field center axis calculated by the distance calculating means. The point-lock point is set at the entrance of the hole when the three-dimensional shape of the observed portion is estimated based on the distance and the three-dimensional shape of the observed portion is estimated as a hole shape. The medical observation system according to claim 2. 前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離が、いずれも前記視野中心軸上の測距点よりも浅い側におけるZ軸方向の距離の所定の基準位置よりも浅い場合、前記ポイントロック点を、前記視野中心軸上の測距点よりも浅い前記視野中心軸上の所定位置に設定することを特徴とする請求項2に記載の医療用観察システム。   In the point lock point setting means, the distance in the Z-axis direction at least two distance measuring points around the visual field center axis calculated by the distance calculating means is more than the distance measuring point on the visual field center axis. When the distance in the Z-axis direction on the shallow side is shallower than a predetermined reference position, the point lock point is set to a predetermined position on the visual field center axis that is shallower than the distance measuring point on the visual field center axis. The medical observation system according to claim 2. 前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸上の測距点でのZ軸方向の距離と前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離とに基づき、前記被観察部の3次元形状を推定し、該被観察部の3次元形状を山形状と推定した場合、前記ポイントロック点を、前記山のふもとに設定することを特徴とする請求項2に記載の医療用観察システム。   The point lock point setting means calculates the distance in the Z-axis direction at the distance measuring point on the visual field center axis and the Z-axis direction at at least two distance measuring points around the visual field center axis calculated by the distance calculating means. The point lock point is set at the foot of the mountain when the three-dimensional shape of the observed portion is estimated on the basis of the distance and the three-dimensional shape of the observed portion is estimated as a mountain shape. The medical observation system according to claim 2. 前記ポイントロック点設定手段は、前記距離算出手段が算出した、前記視野中心軸周辺の少なくとも2つの測距点でのZ軸方向の距離が、いずれも前記視野中心軸上の測距点よりも深い側におけるZ軸方向の距離の所定の基準位置よりも深い場合、前記ポイントロック点を、前記視野中心軸上の測距点よりも深い前記視野中心軸上の所定位置に設定することを特徴とする請求項2に記載の医療用観察システム。   In the point lock point setting means, the distance in the Z-axis direction at least two distance measuring points around the visual field center axis calculated by the distance calculating means is more than the distance measuring point on the visual field center axis. When the distance on the deep side is deeper than a predetermined reference position of the distance in the Z-axis direction, the point lock point is set to a predetermined position on the visual field central axis deeper than the distance measuring point on the visual field central axis. The medical observation system according to claim 2. 前記3次元形状計測手段は、被観察部の表面における視野中心軸上の点及び視野中心軸周辺の2つ以上の点を測距点とし、前記視野中心軸周辺の夫々の測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ夫々の線分と視野中心軸とのなす夫々の角度を算出する角度算出手段を有し、
前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度に基づき、前記ポイントロック点を設定することを特徴とする請求項1に記載の医療用観察システム。
The three-dimensional shape measuring means uses two or more points on the surface center axis of the surface to be observed and two or more points around the field center axis as the distance measuring points, An angle calculating means for calculating each angle formed by each line segment connecting the distance measuring point on the field center axis and the field center axis;
The point lock point setting means includes at least two line segments connecting the distance measuring points around the visual field center axis and the distance measuring points on the visual field center axis calculated by the angle calculating means, and the visual field center axis. The medical observation system according to claim 1, wherein the point lock point is set based on two angles formed by:
前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度に基づき、前記被観察部の3次元形状を推定し、該被観察部の3次元形状を穴形状と推定した場合、前記ポイントロック点を、前記穴の入り口に設定することを特徴とする請求項7に記載の医療用観察システム。   The point lock point setting means includes at least two line segments connecting the distance measuring points around the visual field center axis and the distance measuring points on the visual field center axis calculated by the angle calculating means, and the visual field center axis. When the three-dimensional shape of the observed portion is estimated based on the two angles formed by the two, and the three-dimensional shape of the observed portion is estimated as a hole shape, the point lock point is set at the entrance of the hole The medical observation system according to claim 7. 前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度が、いずれも鋭角であり、かつ、所定の閾値よりも角度が小さい場合、前記ポイントロック点を、前記視野中心軸上の測距点よりも浅い前記視野中心軸上の所定位置に設定することを特徴とする請求項7に記載の医療用観察システム。   The point lock point setting means includes at least two line segments connecting the distance measuring points around the visual field center axis and the distance measuring points on the visual field center axis calculated by the angle calculating means, and the visual field center axis. Are both acute angles, and the angle is smaller than a predetermined threshold value, the point lock point is set to a predetermined value on the visual field center axis shallower than the distance measuring point on the visual field center axis. It sets to a position, The medical observation system of Claim 7 characterized by the above-mentioned. 前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度に基づき、前記被観察部の3次元形状を推定し、該被観察部の3次元形状を山形状と推定した場合、前記ポイントロック点を、前記山のふもとに設定することを特徴とする請求項7に記載の医療用観察システム。   The point lock point setting means includes at least two line segments connecting the distance measuring points around the visual field center axis and the distance measuring points on the visual field center axis calculated by the angle calculating means, and the visual field center axis. When the three-dimensional shape of the observed part is estimated based on the two angles formed by and the three-dimensional shape of the observed part is estimated as a mountain shape, the point lock point is set at the foot of the mountain The medical observation system according to claim 7. 前記ポイントロック点設定手段は、前記角度算出手段が算出した、少なくとも前記視野中心軸周辺の2つの測距点と前記視野中心軸上の測距点とを結ぶ2つの線分と視野中心軸とのなす2つの角度が、いずれも鈍角であり、かつ、所定の閾値よりも角度が大きい場合、前記ポイントロック点を、前記視野中心軸上の測距点よりも深い前記視野中心軸上の所定位置に設定することを特徴とする請求項7に記載の医療用観察システム。   The point lock point setting means includes at least two line segments connecting the distance measuring points around the visual field center axis and the distance measuring points on the visual field center axis calculated by the angle calculating means, and the visual field center axis. Are both obtuse and are larger than a predetermined threshold value, the point lock point is set to a predetermined point on the visual field center axis deeper than the distance measuring point on the visual field center axis. It sets to a position, The medical observation system of Claim 7 characterized by the above-mentioned.
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