JP2013192773A - 手術用映像システムおよび映像表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】手術における疲労を軽減する。
【解決手段】術部Ｂを撮影して視差を有する２つの映像を取得する３次元撮像部５と、該３次元撮像部５により取得された２つの映像を左右両眼に個別に、または、同一の映像を左右両眼に表示する表示部７と、術部Ｂに対して処置を行う処置具３または３次元撮像部５が、術部Ｂの処置を開始する動作状態であることを検出する動作状態検出部９と、動作状態検出部９により、３次元撮像部５または処置具３が術部Ｂの処置を開始する動作状態であることが検出されたときに、表示部７に表示する映像を、一方の映像から２つの映像に切り替える表示制御部１０とを備える手術用映像システム１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、手術用映像システムおよび映像表示方法に関するものである。

従来、挿入部の先端に配置した複数のカメラによって取得した被写体の視差画像を表示して立体観察しつつ、チャネルを介して挿入部先端の前方まで導いた処置具により処置を行う立体内視鏡装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
この立体内視鏡装置は、通常状態において視差画像による立体観察を行い、処置具がチャネルに挿入されたことを検出した場合に、視差画像内に至近距離の処置具が現れることとなる一部の領域を２次元的な画像にしている。

特許第４１７００４２号公報

しかしながら、特許文献１の立体内視鏡装置では、術者は処置具の導入されていない状態においては、常に視差画像による立体観察を行う必要があり、患部の探索を含めた全手術工程が長時間に及ぶ場合には、立体観察に伴う目の疲労が発生するという不都合がある。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、手術における疲労を軽減することができる手術用映像システムおよび映像表示方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、術部を撮影して視差を有する２つの映像を取得する３次元撮像部と、該３次元撮像部により取得された２つの映像を左右両眼に個別に、または、同一の映像を左右両眼に表示する表示部と、前記術部に対して処置を行う処置具または前記３次元撮像部が、前記術部の処置を開始する動作状態であることを検出する動作状態検出部と、該動作状態検出部により、前記３次元撮像部または前記処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であることが検出されたときに、前記表示部に表示する映像を、同一の映像から２つの映像に切り替える表示制御部とを備える手術用映像システムを提供する。

本態様によれば、３次元撮像部により術部が撮影されて視差を有する２つの映像が取得される。操作者が、術部を処置する処置具あるいは３次元撮像部を操作していない状態では、表示制御部は、３次元撮像部により取得されている映像から取得された、同一の映像を左右両眼に表示するよう表示部を制御する。これにより、操作者は、負担の少ない２次元的な映像により術部を観察することができる。

一方、操作者が処置具あるいは３次元撮像部を操作して、術部の処置を開始する動作状態であることが、動作状態検出部により検出された場合には、表示制御部は、３次元撮像部により取得された２つの映像を左右両眼に個別に表示するよう制御部を制御する。これにより、操作者は立体的な映像により術部の奥行き方向の情報を得ながら術部に対して処置具により適正な処置を行うことができる。

すなわち、本態様によれば、実際に術部に処置を行おうとする場面のみにおいて立体的な映像を表示し、その他の場面では２次元的な映像を表示するので、操作者が長時間にわたって立体的な映像を見続けなくて済み、手術における疲労の軽減を図ることができる。

上記態様においては、前記動作状態検出部が、前記処置具の変位、速度または加速度を検出してもよい。
このようにすることで、処置具が、術部の処置を開始する動作状態であるか否かを簡易に検出することができる。すなわち、処置具が変位したとき、処置具が一定以上の速度で移動したとき、あるいは処置具に一定以上の加速度が作用したときには、操作者が術部の処置を開始する操作を行ったことに起因するため、この場合には立体的な映像による観察に切り替えることにより、術部に対して処置具により適正な処置を行うことができる。

また、上記態様においては、前記動作状態検出部が、前記３次元撮像部により取得されたいずれかの映像を処理して、該映像内に前記処置具が検出された場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定してもよい。
このようにすることで、処置具等の動作状態を検出する別途のセンサを設けることなく、３次元撮像部により取得された映像から、処置具の動作状態を検出することができる。

また、上記態様においては、前記動作状態検出部が、前記３次元撮像部により取得されたいずれかの映像を処理して、該映像内の前記処置具の変位、速度または加速度を算出し、算出された変位、速度または加速度が所定の閾値を超えた場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定してもよい。
このようにすることで、術部を処置する際、映像内で処置具が移動した場合に立体的な観察を行うことができる。

また、上記態様においては、前記動作状態検出部が、前記処置具を操作する操作部に設けられ、該操作部への接触あるいは該操作部の動作を検出してもよい。
このようにすることで、操作者の意思が最初に伝達される操作部への接触あるいは動作を検出するので、２次元的な映像から立体的な映像への切り替えを迅速に行うことができる。

また、上記態様においては、前記操作部が、前記処置具に対して遠隔位置に配置され遠隔操作によって前記処置具を操作するマスタ装置に設けられていてもよい。
このようにすることで、操作者が、遠隔地で術部を観察し処置する場合においても、２次元的な映像で術部を観察し、処置すべき患部を発見した場合に、マスタ装置に設けられている操作部を操作すると、該操作部への接触あるいは操作部の動作が検出されて、立体的な映像へと切り替わるので、奥行きのある術部の映像によって、処置具による適正な処置を行うことができる。

また、上記態様においては、前記動作状態検出部が、前記操作部の変位量または変位方向を検出し、検出された変位量が所定の閾値を超えた場合または検出された変位方向が所定の変位方向である場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定してもよい。
このようにすることで、操作部の変位量または変位方向によって、より確実に、操作者が術部の処置を開始しているのか否かを判定することができる。

また、上記態様においては、前記動作状態検出部が、前記処置具を体外から体内に挿入させるトロッカに設けられ、該トロッカを介して処置具の先端が体内に挿入されたときに、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定してもよい。
このようにすることで、処置具がトロッカを介して体内に挿入されたことを検出することにより、処置具が術部の処置を開始する準備状態であることをより確実に判定することができる。

また、上記態様においては、前記動作状態検出部が、前記処置具の先端位置と前記術部との距離を測定し、測定された距離が所定の閾値を超えて小さくなった場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定してもよい。
このようにすることで、操作者が術部を処置しようとするときには、処置具を術部に近接させるので、術部と処置具の先端との距離を測定して、所定の閾値より小さくなったときに、処置具が術部の処置を開始する動作状態であることをより確実に検出することができる。

また、上記態様においては、前記３次元撮像部が、ズーム光学系を備え、前記動作状態検出部が、前記ズーム光学系の倍率を検出し、検出された倍率が所定の閾値を超えた場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定してもよい。
このようにすることで、操作者が術部を処置しようとするときには、術部をより詳細に観察するためにズーム光学系の倍率を増大させて、拡大観察するので、ズーム光学系の倍率が所定の閾値より大きくなったときに、３次元撮像部が術部の処置を開始する動作状態であることをより確実に検出することができる。

また、上記態様においては、操作者の利き目がどちらであるかの利き目情報を記憶する記憶部を備え、前記表示制御部は、前記３次元撮像部または前記処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であることが検出されない場合に、前記記憶部に記憶されている利き目情報に基づいて利き目側の映像を前記表示部に表示してもよい。
このようにすることで、２次元的な映像から立体映像に切り替わったときに、注目している術部の領域がずれずに済み、違和感を感じることなく処置を行うことができる。

また、本発明の他の態様は、術部に対して処置を行う処置具、または、術部を撮影して視差を有する２つの映像を取得する撮像部が、前記術部の処置を開始する動作状態であるか否かを検出し、前記術部の処置を開始する動作状態ではないことが検出されたときに、左右両眼に対して、前記撮像部により取得されたいずれか一方の前記映像のみを表示し、前記術部の処置を開始する動作状態であることが検出されたときに、左右両眼に対して、前記撮像部により取得された２つの前記映像を別々に表示する映像表示方法を提供する。

本発明によれば、手術における疲労を軽減することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る手術用映像システムを示す全体構成図である。 図１の手術用映像システムによる本発明の一実施形態に係る映像表示方法を説明するフローチャートである。 図１の手術用映像システムの変形例を示す処置具の先端に設けた識別標識を示す部分的な拡大図である。 図１の手術用映像システムによる映像表示方法の変形例を示すフローチャートである。 図１の手術用映像システムの動作状態検出部の変形例である接触センサを示す処置具の操作部の部分的な拡大図である。 図５の接触センサを有する手術用映像システムの変形例を示す図である。 図１の手術用映像システムの変形例であって、マスタ装置とスレーブ装置とを備える手術用映像システムを示す全体構成図である。 図１の手術用映像システムの他の変形例であって、処置具と術部との距離を計測する手術用映像システムを示す全体構成図である。 図１の手術用映像システムの他の変形例であって、処置具のトロッカへの挿入を検出する手術用映像システムを示す全体構成図である。 図１の手術用映像システムの他の変形例であって、処置具の加速度を検出する手術用映像システムを示す全体構成図である。 図１の手術用映像システムの他の変形例であって、３次元撮像部のズーム倍率を検出する手術用映像システムを示す全体構成図である。 図１の手術用映像システムの他の変形例であって、２次元映像として利き目側の２次元映像を表示する手術用映像システムを示す全体構成図である。

本発明の一実施形態に係る手術用映像システム１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る手術用映像システム１は、図１に示されるように、トロッカ２を介して体外から体内に挿入される処置具３とともに使用されるシステムであって、トロッカ４を介して体外から体内に挿入される３次元撮像部５と、該３次元撮像部５により取得された映像信号を処理して、表示する映像を出力する映像処理部６と、該映像処理部６から出力された映像を表示する表示部７とを備えている。図１において、符号Ａは体表組織、符号Ｂは体内に配置された術部である。

３次元撮像部５は、視差を有する2つの映像を取得可能なカメラ（図示略）を先端に配置し、トロッカ４に挿入可能な棒状のスコープである。
映像処理部６は、３次元撮像部５により取得された映像信号から映像を生成する映像生成部８と、該映像生成部８により生成された映像を処理して、処置具３の動作状態を検出する動作状態検出部９と、該動作状態検出部９による検出結果に応じて表示部７に出力する映像を切り替える表示制御部１０とを備えている。

動作状態検出部９は、映像生成部８から送られてきた映像内の特徴を抽出する特徴抽出部１１と、処置具３の特徴を記憶する処置具情報記憶部１２と、該特徴抽出部１１により抽出された特徴と処置具情報記憶部１２に記憶されている処置具３の特徴とを比較する判定部１３とを備えている。
特徴抽出部１１は、例えば、映像を処理して映像内の処置具３の形状的特徴を抽出するようになっている。また、処置具情報記憶部１２にも、種々の処置具３の形状的特徴が記憶されている。判定部１３は、抽出した形状的特徴と記憶されている形状的特徴とを比較して、一致するか否か、すなわち、映像内に処置具３が存在するか否かを判定するようになっている。

表示部７は、例えば、術者の頭部に取り付けられて、左右両眼にそれぞれ対向するように配置された2つのディスプレイ（図示略）を有する頭部装着型の表示装置である。
判定部１３によって映像内に処置具３が存在すると判定された場合に、表示制御部１０は、映像生成部８によって生成された視差を有する２つの映像を表示部７の左右のディスプレイにそれぞれ表示するように出力する。表示部７は、視差を有する２つの映像を左右別々に表示することにより、術者に立体映像を見せることができるようになっている。

一方、判定部１３によって映像内に処置具３が存在しないと判定された場合に、表示制御部１０は、映像生成部８によって生成された視差を有する２つの映像の内、いずれか一方の映像を表示部７の左右のディスプレイに同時に、あるいは交互に表示するよう出力する。表示部７は、同一の映像を左右に表示することにより、術者に２次元映像を見せることができるようになっている。

このように構成された本実施形態に係る手術用映像システム１による映像表示方法について以下に説明する。
本実施形態に係る手術用映像システム１を用いて手術を行うには、図２に示されるように、患者の体表組織Ａを貫通して設置されたトロッカ４を介して体外から体内に３次元撮像部５を挿入し、体内に挿入された３次元撮像部５の先端を、体内の術部Ｂに対向して配置する。

そして、表示制御部１０から出力される映像を２次元映像に設定しておき（ステップＳ１）、３次元撮像部５による術部Ｂの撮影を開始する（ステップＳ２）。３次元撮像部５により映像信号が取得されると、取得された視差を有する映像信号は映像処理部６の映像生成部８に送られ、そこで、視差を有する２つの映像が生成される。表示制御部１０が２次元映像を出力するように設定されているので、表示部７の左右のディスプレイには、取得された視差を有する2つの映像の内いずれか一方が同時に、あるいは交互に表示される（ステップＳ３）。これにより、術者は、術部Ｂを２次元映像によって観察することができる。

映像生成部８により視差を有する映像が生成されると、その内の一方の映像が動作状態検出部９に送られる。動作状態検出部９においては、送られてきた映像が特徴抽出部１１において処理されることにより、映像内の特徴が抽出され（ステップＳ４）、抽出された特徴は判定部１３に送られる。判定部１３においては、特徴抽出部１１から送られてきた特徴と、処置具情報記憶部１２に記憶されている各種処置具３の特徴とが比較され、映像内から抽出された特徴が処置具３を示すものであるか否かが判定される（ステップＳ５）。

判定の結果、映像内に処置具３が存在すると判定された場合には、表示制御部１０は、映像生成部８から送られてきた視差を有する２つの映像を表示部７の左右両眼に対向する２つのディスプレイに表示するように表示部７を制御する（ステップＳ７）。その結果、術者は、術部Ｂを立体映像によって観察することができるようになる。

映像内に処置具３が現れるときは、術者が処置具３を操作して、まさに術部Ｂに対する処置を開始しようとする意思の表れである。このため、この時点で表示部７に表示する映像を立体映像に切り替えることにより、処置を行う際に奥行き感を得やすい立体映像を術者に提供することができる。
逆に、映像内に処置具３が存在しないときには、術者が処置具３を操作して処置を開始しようとする状態にはなく、術者に奥行き感の少ない２次元映像を提供することができる（ステップＳ６）。そして、観察終了か否かが判定され、観察終了ではない場合には、ステップＳ２からの工程が繰り返される（ステップＳ８）。

このように、本実施形態に係る手術用映像システム１によれば、映像内に処置具３が現れていない状態では、２次元映像によって術部Ｂを観察させ、映像内に処置具３が現れたときには立体映像によって術部Ｂを観察させることが可能となる。これにより、手術が長時間にわたっても、術者が立体映像を長時間にわたって観察し続けることを防止して、術者の疲労を軽減することができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、特徴抽出部１１において処置具３の形状的特徴を抽出し、判定部１３において処置具情報記憶部１２に記憶している各種の処置具３の形状的特徴と比較することで、映像内の処置具３の有無を判定することとした。しかし、これに代えて、図３に示されるように、処置具３の先端近傍にバーコードや２次元バーコードのような識別標識１４を付しておき、特徴抽出部１１がこの識別標識１４を抽出し、処置具情報記憶部１２に識別標識１４と識別情報とを対応づけて記憶しておくことにしてもよい。

このようにすることで、処置具３の形状的特徴を認識して比較する場合と比較して、より容易に映像内における処置具３の存在を判定することができる。
また、バーコードのような識別標識１４に付帯情報を加えておくことで、処置具３の識別情報のみならず、処置具３の使用状況等の他の付帯情報を対応づけて記憶することができる。
また、識別標識１４としては、バーコードに代えて、体内には存在しない色を付することにしてもよい。

また、本実施形態においては、処置具３が術部Ｂの処置を開始する動作状態であることを検出する動作状態検出部９として、映像内に処置具３が存在するか否かを検出することとした。しかし、これに代えて、映像内において抽出された処置具３が移動したか否かを検出することにしてもよい。

この場合、図４に示されるように、ステップＳ５において処置具３が検出されたら、映像内における処置具３の位置を記憶し（ステップＳ１０）、既に処置具３の位置が記憶されている場合には記憶されている位置から新たに記憶した位置までの移動量を算出する（ステップＳ１１）。そして、算出された移動量が、所定の閾値を超えているか否かを判定し（ステップＳ１２）、閾値を超えて移動している場合には立体映像へ（ステップＳ７）、移動量が閾値以内である場合には２次元映像へ（ステップＳ６）、それぞれ切り替えることにすればよい。

映像内において、処置具３が移動する場合には、術者が術部Ｂの処置を開始する動作状態であることが、より明らかである。このような状態を検出して立体映像に切り替えることにより、処置を行う際に奥行き感を得やすく、処置を容易にすることができる。

また、本実施形態においては、取得された映像を処理して、処置具３の存在または変位により、立体映像と２次元映像とを切り替えることとした。しかし、これに代えて、図５に示されるように、処置具３を操作する操作部３ａに接触センサ１５を設けておき、術者が操作部３ａを把持したことを接触センサ１５によって検出することで、処置具３が術部Ｂの処置を開始する動作状態となったことを検出してもよい。この場合、図６に示されるように、接触センサ１５からの出力を直接、表示制御部１０に入力し、接触センサ１５により操作部３ａへの接触が検出された場合に、立体映像に切り替えることにすればよい。

このようにすることで、映像の処理や、処置具３の形状の認識等が不要となり、より簡易かつ直接的に、処置具３が術部Ｂの処置を開始する動作状態となったことを検出することができる。
なお、接触センサに代えて圧力センサを採用してもよい。この場合、圧力センサにかかる圧力値に応じて立体映像と２次元映像とを切り替えることにしてもよい。

また、処置具３の操作部３ａとしては、図６に示されるような処置具３に接続されて処置具３を直接操作するための操作部３ａの他、図７に示されるように、マスタ−スレーブ方式のシステムに処置具３及び処置具の操作部（図示略）を搭載してもよい。この場合、スレーブ側のマニピュレータ（スレーブマニピュレータ）１６に処置具３が搭載され、マスタ側のマニピュレータ（マスタマニピュレータ）１７に操作部が搭載される。このとき、操作部に接触センサ１５を設けることにしてもよい。

この場合においても、マスタマニピュレータ１７の操作部を術者が操作する場合には、スレーブマニピュレータ１６が作動して、処置具３が処置を開始する動作状態となるので、マスタマニピュレータ１７の操作部の操作を接触センサ１５によって検出することにより、映像を切り替えることにしてもよい。

図７に示す例では、患者Ｃが搭載される手術台１８に配置されるスレーブ側においては、２つの処置具３が２つのスレーブマニピュレータ１６にそれぞれ取り付けられ、３次元撮像部５がスレーブ側の観察用マニピュレータ１９に取り付けられている。
また、マスタ側においては、術者が操作を行うマスタマニピュレータ１７、術者に映像を提供するヘッドマウントディスプレイのような表示部７、術者の視野の方向を検出するデジタイザ２０が配置され、マスタマニピュレータ１７に術者による操作部の操作を検出する接触センサ１５が設けられている。

マスタ側とスレーブ側との間には制御装置２１が配置されている。制御装置２１は、マスタマニピュレータ１７からの信号に基づいてスレーブマニピュレータ１６および処置具３を制御する処置具制御部２２と、デジタイザ２０からの信号に基づいて観察用マニピュレータ１９を制御する観察部制御部２３と、３次元撮像部５により取得された映像信号を処理して視差を有する２つの映像を生成する映像生成部８と、接触センサ１５からの信号に応じて立体映像と２次元映像とを切り替えて表示部７に出力する表示制御部１０とを備える映像制御部６とを備えている。

なお、マスタマニピュレータ１７の操作部を術者が操作したことを検出するセンサとして、接触センサ１５を例示したが、これに代えて、以下のセンサを採用してもよい。
圧力センサ：操作部を握る圧力を検出し、圧力が閾値より高い場合に立体映像、低い場合に２次元映像に切り替える。
持ち指センサ：持ち指毎に接触センサ１５を設け、３本指が接触したら立体映像、２本指なら２次元映像に切り替える。

マスタマニピュレータ１７の肘置き（図示略）に接触センサ：術者がマスタマニピュレータ１７を操作しようと肘置きに肘を置いた場合に立体映像、肘が置かれていない場合には２次元映像に切り替える。
操作部の特定の操作パターンを検出するセンサ：例えば、操作部を連続して２回操作する操作パターンを検出し、検出される毎に、立体映像と２次元映像とを切り替える。あるいは、処置における通常の操作では行われない操作パターンを検出してもよい。

マスタマニピュレータ１７のストロークを検出するセンサ：ストロークが閾値を超えた場合に立体映像、閾値以下の場合に２次元映像に切り替える。ストローク方向が、処置具３を術部Ｂに近づける方向である場合に立体映像に切り替えることにしてもよい。
また、２つの処置具３に接触センサ（図示略）を設け、接触を検出する毎に映像を切り替えることにしてもよい。

また、図１においては、判定部１３が、映像中における処置具３の有無を判定することとした。しかし、これに代えて、映像中の処置具３を抽出した後に、視差を有する２つの映像に基づいて、映像中における処置具３と術部Ｂとの奥行き方向の位置関係を算出（ステレオ計測）し、処置具３の先端と術部Ｂとの距離が閾値を超えたか否かを判定することとしてもよい。そして、判定の結果、閾値を超えて近づいた場合に立体映像に切り替え、閾値以上の場合には２次元映像に切り替えることとしてもよい。

ステレオ計測の方法は、例えば、特開２００３−６６１６号公報に開示されているような公知のポリゴンやワイヤフレームを用いて３次元情報を取得する方法を使用すればよい。また、処置具３の先端に容易に識別可能なマーカを設けることにしてもよい。このようにすることで、処置具３の形状認識を行うことなく、マーカと術部Ｂとの奥行き方向の位置関係を算出することができる。

また、３次元撮像部５により取得された視差を有する２つの映像に基づいて術部Ｂの位置を検出することとしたが、これに代えて、図８に示されるように、ＭＲＩ装置２４等によって予め計測しておいた術部Ｂの位置情報を利用して処置具３と術部Ｂとの間の距離を算出することにしてもよい。図８に示す例では、処置具３および３次元撮像部５にジャイロセンサ２５を配置し、該ジャイロセンサ２５の出力およびＭＲＩ装置２４からの出力を判定部１３に入力している。判定部１３は、ジャイロセンサ２５によって検出された処置具３の位置とＭＲＩ装置２４から入力された術部Ｂの位置とから両者の距離を算出し、閾値と比較して映像を切り替えることにすればよい。

また、図９に示されるように、処置具３を体内に挿入するためのトロッカ２に処置具３の通過を検出するセンサ２６を設け、センサ２６により処置具３の通過が検出された場合に、表示制御部１０が、表示部７に表示させる映像を２次元映像から立体映像に切り替えることにしてもよい。
また、図１０に示されるように、処置具３の先端に加速度センサ２７を設け、所定以上の加速度を検出した場合に、処置具３が術部Ｂの処置を開始する動作状態となったと判定して、表示制御部１０が、表示部７に表示させる映像を２次元映像から立体映像に切り替えることにしてもよい。なお、加速度センサ２７により検出された加速度に基づいて変位量を算出し、変位量が所定値以上となったときに、動作状態となったと判定して、２次元映像から立体映像に切り替えることにしてもよい。

また、上記各実施形態においては、処置具３が術部Ｂの処置を開始する動作状態になったか否かを種々の方法で判定して映像を切り替えることとしている。しかし、これに代えて、３次元撮像部５が術部Ｂの処置を開始する動作状態になったか否かを判定してもよい。
例えば、図１１に示されるように、術者がズーム調節部２８を操作することにより、ズーム倍率を所定の閾値より大きく設定したか否かを判定部１３が判定し、所定の閾値を超えたズーム倍率に設定された場合に、表示制御部１０が２次元映像から立体映像に切り替え、閾値以下の場合に立体映像から２次元映像に切り替えることとしてもよい。

術者によりズーム倍率が大きく設定された場合には、術者が術部Ｂを拡大して術部Ｂを精密に観察しながら処置を行おうとしているものと考えることができる。したがって、この場合にのみ表示部７に表示する映像を立体映像に切り替えることで、立体映像の長時間観察に伴う疲労を最小限に抑えつつ、処置のしやすさを向上することができる。

表示制御部１０は、判定部１３によりズーム倍率が所定の閾値より大きいと判定された場合に２次元映像から立体映像に切り替えることに加えて、ズーム倍率を切り替える動作中は表示部７に表示する映像を２次元映像に維持することにしてもよい。このようにすることで、ズーム倍率の変更中に立体映像を観察することにより、術者が眩暈を感じることを防止できる。

また、術者によるズーム調節部２８の操作によるズーム倍率に応じて表示を切り替えることとしたが、これに代えて、術部Ｂの状態、例えば、腫瘍の大きさ等を映像処理により判定し、自動的に適正なズーム倍率に変更された場合に表示を立体映像に切り替えることにしてもよい。ここで、適正なズーム倍率としては、使用する処置具３に応じた適正なズーム倍率を選択してもよい。

また、上記においては、種々の方法により、２次元映像と立体映像とを切り替えることとしたが、図１２に示されるように、術者が自分の利き目を入力する利き目入力部２９を備えていてもよい。そして、入力された利き目の情報を表示制御部１０に送ることにより、表示制御部１０が、２次元映像に切り替える際には、利き目側の２次元映像を表示部７に表示するように切り替えることが好ましい。

このようにすることで、立体映像によって観察している状態から２次元映像に切り替わったときに、利き目側の２次元映像が表示されるので、術者にとって映像のずれが発生せず、違和感なく観察することができるという利点がある。逆に２次元映像から立体映像に切り替わるときも同様である。なお、利き目入力部２９としては、利き目の情報を記憶する記憶部であってもよい。

また、上記においては、２次元映像を表示する際に、３次元撮像部により取得された２つの映像から選ばれた一方の画像を両眼に見せることとしたが、これは同一の画像を見せるものであればよく、例えば２つの映像を２Ｄ画像合成することで得られた画像を両眼において見せてもよい。

Ｂ 術部
１ 手術用映像システム
２ トロッカ
３ａ 操作部
５ ３次元撮像部
７ 表示部
９ 動作状態検出部
１０ 表示制御部
１３ 判定部（動作状態検出部）
１５ 接触センサ（動作状態検出部）
１７ マスタマニピュレータ（マスタ装置）
２４ ＭＲＩ装置（動作状態検出部）
２５ ジャイロセンサ（動作状態検出部）
２６ センサ（動作状態検出部）
２７ 加速度センサ（動作状態検出部）
２８ ズーム調節部（動作状態検出部）
２９ 利き目入力部（記憶部）

Claims (12)

1. 術部を撮影して視差を有する２つの映像を取得する３次元撮像部と、
   該３次元撮像部により取得された２つの映像を左右両眼に個別に、または、同一の映像を左右両眼に表示する表示部と、
   前記術部に対して処置を行う処置具または前記３次元撮像部が、前記術部の処置を開始する動作状態であることを検出する動作状態検出部と、
   該動作状態検出部により、前記３次元撮像部または前記処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であることが検出されたときに、前記表示部に表示する映像を、同一の映像から２つの映像に切り替える表示制御部とを備える手術用映像システム。
2. 前記動作状態検出部が、前記処置具の変位、速度または加速度を検出する請求項１に記載の手術用映像システム。
3. 前記動作状態検出部が、前記３次元撮像部により取得されたいずれかの映像を処理して、該映像内に前記処置具が検出された場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定する請求項１または請求項２に記載の手術用映像システム。
4. 前記動作状態検出部が、前記３次元撮像部により取得されたいずれかの映像を処理して、該映像内の前記処置具の変位、速度または加速度を算出し、算出された変位、速度または加速度が所定の閾値を超えた場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定する請求項２に記載の手術用映像システム。
5. 前記動作状態検出部が、前記処置具を操作する操作部に設けられ、該操作部への接触あるいは該操作部の動作を検出する請求項１に記載の手術用映像システム。
6. 前記操作部が、前記処置具に対して遠隔位置に配置され遠隔操作によって前記処置具を操作するマスタ装置に設けられている請求項５に記載の手術用映像システム。
7. 前記動作状態検出部が、前記操作部の変位量または変位方向を検出し、検出された変位量が所定の閾値を超えた場合または検出された変位方向が所定の変位方向である場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定する請求項５または請求項６に記載の手術用映像システム。
8. 前記動作状態検出部が、前記処置具を体外から体内に挿入させるトロッカに設けられ、該トロッカを介して処置具の先端が体内に挿入されたときに、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定する請求項１に記載の手術用映像システム。
9. 前記動作状態検出部が、前記処置具の先端位置と前記術部との距離を測定し、測定された距離が所定の閾値を超えて小さくなった場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定する請求項１に記載の手術用映像システム。
10. 前記３次元撮像部が、ズーム光学系を備え、
    前記動作状態検出部が、前記ズーム光学系の倍率を検出し、検出された倍率が所定の閾値を超えた場合に、該処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であると判定する請求項１に記載の手術用映像システム。
11. 操作者の利き目がどちらであるかの利き目情報を記憶する記憶部を備え、
    前記表示制御部は、前記３次元撮像部または前記処置具が前記術部の処置を開始する動作状態であることが検出されない場合に、前記記憶部に記憶されている利き目情報に基づいて利き目側の映像を前記表示部に表示する請求項１から請求項１０のいずれかに記載の手術用映像システム。
12. 術部に対して処置を行う処置具、または、術部を撮影して視差を有する２つの映像を取得する撮像部が、前記術部の処置を開始する動作状態であるか否かを検出し、
    前記術部の処置を開始する動作状態ではないことが検出されたときに、左右両眼に対して、前記撮像部により取得された同一の映像のみを表示し、前記術部の処置を開始する動作状態であることが検出されたときに、左右両眼に対して、前記撮像部により取得された２つの前記映像を別々に表示する映像表示方法。

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