JP2015521913A - 手術可視化システム - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2013年3月13日に提出された米国特許出願第13/802362号、2013年3月13日に提出された米国特許出願第13/802162号、2013年3月13日に提出された米国特許出願第13/802485号、2013年3月13日に提出された米国特許出願第13/802635号、2013年3月13日に提出された米国特許出願第13/802509号、2013年3月13日に提出された米国特許出願第13/802582号、及び2013年3月13日に提出された米国特許出願第13/802577号の優先権の利益を主張するものである。本願は、2012年6月27日に提出された米国仮出願番号第61/665243号、2012年7月11日に提出された米国仮出願番号第61/670550号、2012年9月20日に提出された米国仮出願番号第61/703727号、及び2013年1月16日に提出された米国仮出願番号第61/753398号の35U.S.C.§119(e)の優先権の利益を主張するものである。
手術部位の改善された可視化を提供するために、手術装置は、手術装置に集積された複数のカメラが提供されうる。例えば、手術装置は、開創器であることができ、複数のカメラは、開創器上又は開創器内に搭載されてもよい。別の実施形態では、手術装置は、手術装置に搭載されたカメラを有するプラットフォームであることができるが、手術時に使用される開創器とは別々であってもよい。カメラのそれぞれは、手術部位の別々の視界をキャプチャしてもよい。一部の実施形態では、複数のカメラからのイメージ(imagery)は、共に集積されてもよく、例えば、背景イメージに亘って表示配置される、又は手術作業領域の特定の強調のために背景イメージに亘って個別に配置され示されるタイル化された画像のアレイに配置されてもよい合成モザイクイメージを形成するために共にステッチされる。タイル化された、個別の又は合成イメージは、手術が行われる身体の領域の視界をユーザに提供することができる。ユーザは、表示される画像及び手術中に強調されるユーティリティのために表示される手法を選択することができる。本明細書で使用されるように、イメージ(imagery)及び画像(images)の用語は、一又はそれ以上のカメラからキャプチャされたビデオ及び/又は画像を含む。ビデオからの画像は、しばしば、ビデオ画像又は単なる画像として参照される。画像(images)の用語は、また、画像又はスナップショットを示してもよい。ビデオフィード又はビデオストリームは、また、カメラからのビデオ画像のようなビデオ画像を説明するために用いられてもよい。
図2A−Cは、集積画像化アセンブリを含む外科用開創器装置の一実施形態を示す。一部の実施形態では、画像化アセンブリは、複数の集積されたカメラを含む。開創器100は、3つのブレード101を含むが、設計に応じて、より多い又はより少ないものを含んでもよい。ブレードのそれぞれは、ブレードの位置を手術中に調節することができるアーティキュラブルアーム103に取り付けられてもよい。例えば、小さな切開に続いて、3つのブレード101は、それぞれが互いに近くに位置付けられる閉位置に配置されうる。この閉じた構成では、3つのブレードは、切開を通じて導入されることができ、その後、手術経路又は作業スペースに提供するために拡張されうる。別の実施形態では、4、5、6、7、8又はそれ以上のブレード、フィンガー、開創器部材又は他の障壁が用いられてもよい(又は2つのブレード等のようなより少ない部材、又は管状開創器の単一のルーメンのような単一の部材が用いられてもよい)。各種実施形態では、手術領域は、少なくとも400mm2であってもよく、例えば、400から2100の間の面積を有する開口部を有してもよい。作業スペースは、手術具又は他の装備が通過することを可能にする開創器ブレード間(又は管状開創器のルーメン内)の中央に位置する領域であってもよい。示されるように、開創器は、開創器(例えば、開創器ブレード、フィンガー、部材のアレイ等、又は管状開創器のルーメン)の中央及び開創器により形成された開口領域を遮らず、外科医による迅速なアクセスのための手術部位の中央への遮られないアクセスを可能にする。ブレード101のそれぞれは、一又はそれ以上のカメラ、又は一つのセンサへの組み合わせられたステレオ経路又はカメラモジュール105を含む。各種実施形態では、カメラモジュール及び構成の数は、変更することができる。図示された実施形態では、各カメラモジュール105は、カメラ107と、カメラ107の反対側に配置される一又はそれ以上、又は2つの照明源109と、を含む。各種実施形態では、カメラモジュール当たりの照明源の数は、変更してもよい。一部の実施形態では、照明源は、任意の特定のカメラに直接隣接して配置されなくてもよい。一部の実施形態では、照明源は、省略することができ、カメラモジュールは、環境補助又はオーバーヘッドライト又は別の場所に配置される光源から向けられる光に依存することができる。一部の実施形態では、集積されたカメラ107の方向は、開創器ブレード101又は他の手術具に対して実質的に固定されてもよい。一部の実施形態では、カメラ107及び/又はカメラモジュール105は、開創器ブレード101に対して調整可能であってもよい。
手術中に、複数のカメラ又はカメラのアレイ及び/又はグループとしてのステレオカメラ対を、術野、患者又は開創器と共に回転することが望ましい。例えば、術野に対する外科医の位置は、異なる処置及び異なる外科医によって変化しうる、又は開創器ブレードの位置は、最適な画像化又は画像処理のために提供されない角度に設定される場合もある。したがって、開創器ブレードの位置を変化させずに、複数のカメラの及び/又はステレオカメラ対の位置を回転又は変動させるために有益である。
上述したように、図3Bは、電気線及びカメラが、取り外し可能な開創器ブレードにより集積される画像化アセンブリの実施形態を示す。特定の実施形態では、開創器ブレード7010は、変動光学系、センサ及び照明を含みうる。また、特定の実施形態では、開創器ブレード7010は、変動する幅、長さ及び強度を有しうる。図示されるように、開創器ブレード7010は、アタッチメントシステム7011(例えば、開創器アーム上のトラックに適合するレール又はストリップ)を通じて開創器フレーム7002に取り外し可能に取り付けられうる。開創器ブレードのコンポーネント、サイズ及び強度を変動するための機能は、外科医又はユーザが、特定の医療処置のために適切な各種開創器ブレード又は各種光学系を自由に使用することを可能にする。
しかし、上述したように、図3Cは、開創器ブレード7003に取り外し可能に取り付けるフレキシブルケーブル7001の実施形態を示す。一部の実施形態では、フレキシブルケーブル7001は、その近位端においてアグリゲータ7007と接続し、かつ開創器ブレードの前面に取り付けられる遠位端7005を有する。
一部の実施形態では、手術具のような第2の手術装置は、第1の手術装置と共に用いられてもよい。例えば、図13Aに示されるように、第1の手術装置100は、3つの開創器ブレードを有する開創器であり、第2の手術装置200は、外科用レーザでありうる。レーザ200は、また、レーザの遠位端211の位置により決定される視野を提供する、集積されたカメラモジュール205を含む。レーザ出力アパーチャ213は、外科用レーザ200のカメラモジュール205の視野と同一方向に向けられている。一部の実施形態では、レーザ200から取得される画像は、第1の手術装置100内に集積された複数のカメラによって生成される合成画像と関連付けられてもよい。例えば、一部の実施形態では、レーザツール上のカメラモジュールにより取得された視界は、例えば、開創器100における複数のカメラから生成された画像の一部に亘って重畳されてもよい。重畳された画像は、第1の手術装置に搭載される複数のカメラによって提供される術野の視界に対する視界の配置を示すように位置付けられてもよい。
各種実施形態では、カメラは、装置内で独立して調整可能、回転可能又は関節接合可能のいずれかが可能である、又はカメラは、手術プラットフォームの挿入前又は挿入時に別々に搭載されることができてもよい。複数のカメラは、例えば、電気的又は光学的に捕捉される位置及び/又は方向をそれぞれ有することができる。センサの位置及び方向のトラッキングは、画像プロセッサにリアルタイムで、少ない待ち時間で、6−DOF(6の自由度(six degrees of freedom))であり、合成画像をステッチする目的のために検索及び登録時間を低減する必要がある情報を提供することができる。トラッキングは、表示される画像の一部が、カメラの位置の配置又は手術部位におけるカメラの視野と一致するように、タイリング(tiling)又は他の画像をアレンジする方法を補助するために用いられることもできる。トラッキングオプションは、(例えば、NDI Aurora又はAscension medSafeのような)電磁トラッキングを含む。このようなシステムでは、6−DOFセンサは、外径の1mm未満であってもよい。これらのシステムは、光学トラッキングシステムのように視線(line−of−sight)を必要としない。電磁トラッキングセンサは、相対的に少ないコストで手術装置内に簡易に集積されることができる。一部の実施形態では、6自由度未満、例えば、5−DOF(5自由度)は、6−DOFの替わりに用いられることができる。一部の実施形態では、例えば、IMUsは、5−DOFトラッキングのために用いられることができる。このような5−DOFでは、ターゲットへの距離は、他の距離及び位置が既知である限り、正確である必要がない。ターゲットへの距離が数ミリメートル近い又は遠い場合、大きさの差は、無視することができる。各種実施形態では、ターゲットへの距離が正確でなければならない場合、6−DOFトラッキングが必要となってもよい。6−DOFトラッキングは、ナビゲーションシステム及びGUIを有するトラッキングの集積を改善してもよい。トラッキングの性能、及び、それにより、カメラの位置及び方向を知ることは、所定の手法で位置合わせされる画像のアレイのために必要であるカメラに伝える機会を与えることができる。例えば、定義上、適合可能な開創器フィンガー上の複数のカメラは、赤道(equator)に位置合わせされない。トラッキングを通じて、カメラは、以下により詳細に説明されるように、センサによって誘導される位置をオフロード(offload)すること、及び位置調節のための画像処理をすることができる。
図14は、画像化手術システム372と、ディスプレイシステム374と、ユーザインターフェース376と、備える例示的な手術システム370のブロック図を示す。手術システム370は、開創器380、手術具382及び/又は補助カメラと関連付けられた複数のカメラ378a及び/又は378bを用いて手術部位を可視化するために用いられることができる。視覚情報は、視覚フィードバックを外科医に提供するためにディスプレイシステム374を用いて外科医に提示されることができ、ユーザインターフェース376及び/又はツール制御装置377を用いて外科医が手術具382を制御することを可能にする。画像化手術システム372は、手術部位のイメージ(例えば、ビデオ及び/又はスチール画像)を表示することにより外科医の状況認識を向上させるように構成されることができ、外科医の状況認識の向上は、手術部位の複数の視点、ディスプレイ上のイメージの向き、互いに対するイメージの位置、ステレオ及び/又はレイヤー化されたイメージ、手術具382の位置についての情報、外部ソース(例えば、MRI、x線、CT又は他の画像化モダリティ)からの手術部位のイメージ又はこれらの組み合わせに少なくとも部分的に基づいて生じる。画像化手術システム372は、例えば、手術用開口部における手術具382の挿入から、複数のカメラ378aによって提供される複数の視界の使用を通じて、複雑な手術部位内の深部への手術具382の軌道のイメージを提供するように構成されることができる。
本明細書に記載される手術可視化システムは、イメージデータを受信し、イメージデータ及び他のデータを処理し、表示のためにビデオ及び/又は画像を出力するように構成されるコンポーネントを含むことができる。ビデオ及び画像処理機能は、図14を参照して本明細書で説明されるものに限定されないが、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの適切な組み合わせを用いて提供されることができる。例えば、手術可視化システムは、画像データを受信するための通信バス及び/又はインターフェースと、表示のために出力ビデオを提供するために受信画像データを処理するように構成される一又はそれ以上のマイクロプロセッサ、FPGA、ASIC等、又はそれらの組み合わせと、を含むことができる。説明の簡素化のために、ビデオ及び画像処理は、画像処理システムによって実行されるように説明され、これは、例えば、図14を参照して本明細書で説明される画像処理モジュールのように、画像データを受信し、画像データを処理し、表示のためにビデオ又は画層を出力するように構成される手術可視化システムの適切なシステム又はコンポーネントであることができる。説明の一部として、画像処理システムは、イメージ、画像及び/又はビデオを受信する及び/又は出力するものとして説明される。本明細書で説明される画像の処理は、ビデオに適用可能であると理解されるべきである。画像又はビデオのいずれかに限定される処理の説明は、機能の開示を、ビデオが一連の画像として解釈されうるようなスチール画像又はビデオのような画像に制限するものとして解釈されるべきではない。同様に、ビデオ画像(video images又はvideo image)、フィード又はストリーム又は画像の用語は、ビデオの説明と結合して用いられる。
本明細書に記載される実施形態は、フォームファクタ(form factor)及びアーティキュレーテッドアームと共に、関連する不利益なしに、手術顕微鏡ユーザになじみのある両眼機能を有するディスプレイを提供することができる。しかし、典型的な手術顕微鏡装置と対照的に、本明細書に記載される各種実施形態は、光学焦点、位置、ターゲットへの距離等のオペレータ制御の必要性を回避できる。本明細書に記載される実施形態は、例えば、常に焦点にあっている、方向付けられる可視化を提供し、かつ仮想的な全体術野の視界を提供し、所望の現在のタスクスペースを強調する。本明細書に記載される実施形態は、また、従来の内視鏡フラットパネル、TVのようなディスプレイを見ることに関連するグレア/環境光及び視野角の問題を回避できる。本明細書に記載される実施形態は、また、ディスプレイを閲覧するために手術部位及び外科医の近傍にあり、かつ手術を行っている間、例えば、ディスプレイを閲覧するために手術部位から離れて戻ったりしない、外科医にとって便利なディスプレイを提供してもよい。本明細書に記載される実施形態は、また、ヘッドマウントディスプレイで典型的なめまい/はきけ及びユーザの頭部の重さ/体積の問題を回避できる。
図21Lは、可動アームに取り付けられたディスプレイサポートプラットフォームを有する可視化ディスプレイの実施形態の正面図を示す。可視化ディスプレイ5000は、可動アーム5003が延びるハウジング5001及びサポートポール5002を含む。可動アーム5003は、図21Mに示されるような遠位端5012及び近位端5013を有するC字形状構成を有することができる。可動アーム5003は、可動アームの遠位端5012に搭載されるディスプレイ5004を有することができる。ディスプレイ5004は、傾斜/回転装置5007を通じて可動アーム5003の遠位端5012に搭載されうる。装置5007は、プラットフォームを調整し、必要な機能及び/又はユーザの好みを実現するために、ディスプレイ5004を傾ける、傾斜する、方向を変える及び/又は回転させることを可能にしうる。一部の実施形態では、装置5007は、きめ細かい移動、アーティキュレーション及びディスプレイの配置を可能にする複雑な接続となりうる。例えば、装置5007は、一又はそれ以上のヒンジ、アーム及び/又はジョイント(例えば、ボール及びソケットジョイント)を含みうる。一部の実施形態では、その近位端5013における可動アーム5003は、サポートポール5002に取り付けられうる。一部の実施形態では、サポートポール5002は、ハウジング5001の背面5008に取り付けられうる。図21Qは、L字形状のサポートポール5002を有する可視化ディスプレイ5000の実施形態の斜視図を示す。一部の実施形態では、サポートポール5002は、図21Qに示されるようなベース5009及びステム5010を有するL字形状のサポートポールでありうる。ベース5009は、ハウジング5001の背面5008に取り付けられることができ、ハウジング5001の背面5008にほぼ垂直な角度で外側に延びることができる。ステム5010は、ベース5009にほぼ垂直な角度でベース5009から垂直に延びることができる。
図24は、本明細書に記載される手術可視化システムの実施形態に用いられうるグラフィカルユーザインタフェースの一例を示す。グラフィカルユーザインタフェース(GUI)は、ユーザ入力を受け付け、ユーザに操作情報を表示するために用いられうる。一部の実施形態では、グラフィカルユーザインタフェースは、手術可視化システムと関連付けられるカメラからの画像を表示するために用いられるディスプレイシステムとは別の(例えば、図21M−21Qに示されるような)専用モニタシステムに表示される。一部の実施形態では、グラフィカルユーザインタフェースは、(例えば、図21C、21D、21E及び21Fに示されるような)手術可視化システムと関連付けられるカメラからの画像データを表示する同一のディスシステムに組み込まれ、それにより、ユーザインタフェースエレメント及びディスプレイ出力を組み込む単一のディスプレイシステムを提供する。一部の実施では、いずれも、例えば、外科医及びナース又は技術者の両方に制御システムへのアクセスを与えるために使用される。
上記で概説されたように、得られたトラッキング情報と共に、手術具は、合成画像において透明に又は半透明に描画されうる。手術具に集積される又は固定される電磁ツールトラッカーは、画像プロセッサへの位置及び方向入力を提供しうる。この情報は、連続的な合成ディスプレイ上の透明又は半透明オーバーレイとしてツール画像の描画を可能にするために用いられうる。ツールは、例えば、ワイヤフレームオブジェクトとして描画されうる、又はゴーストのような透明性を有して示されうる。これは、ツールの位置を示すこと及び手術部位の妨害のない広い視界を維持することの両方の利益を提供することができる。一部の実施形態では、各種ツールの大きさ及び形状は、操作の前に、決定及びカタログ化されうる。画像プロセッサは、ワイヤフレーム又はツールの半透明な画像を描画するために、ツールのデータベース又はライブラリに記憶される所定のサイズ及び形状により、観察されるツールを関連付けてもよい。
体内に配置することは、カメラの表面又はレンズのような光学素子の表面を曇らせる又は遮る。視覚の明瞭さを維持するために、カメラは、手術部位内の位置を維持しながら、洗浄されうる。カメラの洗浄の1つのアプローチは、センサ又はレンズの表面に亘って流体のパルスを提供し、これにより、邪魔なものを洗浄する。洗浄流体は、例えば、蒸留水、脱イオン水又は食塩水であってもよい。一部の実施形態では、これらのパルスは、短時間に、高い圧力で、少量であってもよい。パルスは、例えば、ダイヤフラムによって、一方向バルブと共にカム及びモータにより作動される等の多数の手法で生成されうる。流体圧力は、ダブルスパイクIVボトルで空気圧により供給されうる。使い捨てダイヤフラムポンプは、パルス圧力を増大させるために使用されうる。一部の実施形態では、2つのポンプは、パルス圧力で障害物を取り除くために用いられうる。一部の実施形態では、パッシブ作動液増幅器は、流体圧力を増大させるために用いられうる。一部の実施形態では、ソレノイド、圧電アクチュエータ又は他の技術が用いられてもよい。ローリングエッジダイヤフラム、ブルドン管又はベローは、パルスを生成するために、同様に用いられうる。一実施形態では、リードバルブは、リードバルブ及び関連する流体及び空気の柱動力(associated fluid and air column dynamics)の元々の機械共鳴周波数で動作する空気と食塩水とを交互にするように構成されうる。圧力は、バルブ開口圧力の直下の空気及び流体回路に維持され、電気信号は、リードバルブが開けられるまで圧力を増加させ、それにより、流体チューブの脈動を回避する。各種実施形態では、流体は、食塩水又は他の生体適合液体でありうる。一部の実施形態では、レンズ素子は、止め具が第1のレンズ素子に取り付けられるように構成され、当該止め具は、第1のレンズ素子の大部分を覆う。また、一部の実施形態では、レンズ素子は、第1のレンズ素子が平面ウィンドウを備えるように構成される。止め具は、平面ウィンドウ又はより多くのレンズ素子の背後に配置されることができ、かつ相対的に小さくなることができる。このような実施形態では、止め具により収集される光は、清潔に維持されるべき平面ウィンドウの面積が相対的に小さくなるように、対応して小さい。この構成は、レンズシステムの洗浄を容易にすることができる。一部の実施形態では、平面ウィンドウは、レンズシステムを洗浄するように構成される機構と干渉しないように、平面ウィンドウの上部に亘って延びていない構造を用いてレンズシステムに固定される。例えば、平面ウィンドウは、ステップエッジを有する、又はセンサのために収集される光を通じて平面ウィンドウの遠位面の背後に延びない平面ウィンドウの側面部分に沿って延びる支持部材(例えば、金属リング又はレンズシステムハウジングのエッジ)により保持されることができる。
各種実施形態では、システムの特定の構成要素の温度の制御に有利となる場合がある。例えば、ほぼ体温にカメラを加熱することにより、手術中の曇りの効果を低減することができる。一部の実施形態では、フレキシブルケーブル及び/又は開創器ブレードは、カメラを加熱するためのヒータを含みうる。しかし、LEDから又は過熱されたカメラからの過度の熱は、使用時に組織の周りに損傷を与えうる。したがって、一部の実施形態では、熱電対が装置内に含まれてもよい。例えば、熱電対は、カメラ及び/又はLEDの近傍に配置されてもよい。一部の実施形態では、熱電対センサは、温度測定及び加熱されたカメラ又はフレキシブルケーブルの制御を提供するために用いられうる。熱電対は、システムが適切な加熱又は冷却を提供するようにフィードバックを提供するように構成されてもよい。
フットペダルは、手術具を作動する及び/又はカメラの洗浄を作動するためにオペレータによって使用されてもよい。例えば、オペレータは、流体のパルスを開始するためにフットペダルを押し、続いてカメラの表面に亘って空気のパルス化を行う。一部の実施形態では、液体パルス及び空気パルスは、別のフットペダルにより制御されてもよい。手術具に対して、フットペダルも同様に、作動のために使用されてもよい。例えば、はさみのような切断具は、フットペダルを押すことにより、開いた位置から閉じた位置へ移動されてもよい。複数のフットペダルは、異なる手術具とそれぞれ関連付けられて提供されてもよい。一部の実施形態では、左のフットペダルは、オペレータの左手により手動で制御される手術具の制御を提供し、右フットペダルは、オペレータの右手により手動で制御される手術具の制御を提供することができる。
上述したように、一部の実施形態では、カメラの一又はそれ以上は、その近傍に集積される関連する照明源を有してもよい。例えば、一部の実施形態では、各カメラは、それぞれ両側で2つの隣接するLEDを含むことができ、LEDは、カメラの視野を照射する。しかし、この照明は、カメラの一又はそれ以上が、別のカメラに少なくとも部分的に面するように向けられる例では問題となる場合がある。例えば、第1のカメラが第2のカメラに面する場合、第2のカメラ上の隣接するLEDは、第1のカメラを効果的に遮る。同様の原理は、照明源が特定のカメラに関連付けられない構成に適用する。カメラが照明源を直接画像化する場合の配置では、カメラが光を遮るリスク又は画像の品質を少なくとも低下させるリスクがある。
本明細書の他の箇所で説明されるように、合成画像は、複数のカメラからの複数の、別々の画像を共にステッチすることにより形成されることができる。しかし、別々のカメラから取得される画像は、様々な要因に依存する異なる光学特性を有する。例えば、取得される画像は、カメラ及びその構成及び画像が記録される条件に応じて彩度(saturation)、輝度、コントラスト等が変化する場合がある。変化した光学特性の画像を共にステッチすることは、合成画像が、1つのカメラによりキャプチャされる領域からの次のカメラへの光学特性の著しい対照により劣化されうるパッチワーク効果を形成してしまう。
図27Aは、手術装置による使用のためのウェーハスケール光学系(又はウェーハレベル光学系)を含む画像化モジュール700の一部の実施形態を示す。画像化モジュール700は、モジュールの遠位端に止め具702を含みうる。一部の実施形態では、止め具702は、。少なくとも約2.8及び/又は約3.3以下の値を有する、画像化モジュール用のfナンバーを提供する画像化モジュール700は、レンズのような光学素子として機能するように構成される材料704a−dの一又はそれ以上の領域を含みうる。素子704a−dは、光を方向付ける及び/又は画像化モジュール700における歪みを制御するように構成されうる。一部の実施形態では、素子704a−dは、付加的に、プラスチック又はガラス(例えば、成形ガラス)のような透明な材料を含んでもよいが、これに限定されない。素子は、例えば、モノマー、ポリマー又は他の化合物を含んでもよい。一部の実施形態では、素子704a−dは、樹脂を含む。一部の実施形態では、素子704a−dは、アクリル、ベンジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸共重合体又はベンジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸又は他の材料を含む多成分系共重合体を含む。素子は、それに替えて、広範囲な他の材料を含んでもよい。一例として、これに限定されないが、素子704a−dは、少なくとも約1.5及び/又は約1.7以下又は少なくとも約1.52及び/又は約1.65以下である屈折率を有することができる。一例として、いくつかの素子704a−dは、相対的に高い分散(dispersion)を有し、少なくとも約50、少なくとも約55又は少なくとも約60であるが、この値に限定されないアッベ値(Abbe number)を有することができる。いくつかの素子704a−dは、相対的に低い分散(dispersion)を有し、約30以下、約25以下又は約20以下であるが、この値に限定されないアッベ値(Abbe number)を有することができる。例えば、ウェーハスケール光学系(又はウェーハレベル光学系)の一部の例については、Sakakiによる米国特許公開公報第2011/0063734号及びMaruyamaによる米国特許公開公報第2012/0134028号を参照する。
作動液アクチュエータ回路は、手術システム内で各種機能を実行するために、手術具及び対応する画像化システムと組み合わせて使用されうる。例えば、制限されないが、作動液アクチュエータ回路は、手術具に動力を提供することができ、画像化システム内の構成要素を冷却させることができ、及び/又はシステム内の構成要素を洗浄することができる。一部の実施形態では、手術具に動力を提供するために作動液アクチュエータ回路及びそのサブコンポーネントを用いることは、トラッキングツールによる電磁干渉を低減又は最小限にすることができる。例えば、電磁トラッキングに干渉する電磁場は、開創器ブレード及び手術アクセス部位に近接する身体に、開創器ブレードに関連付けられるトラッキングエレメント及び/又は手術具上のトラッキングエレメントを挿入する必要はない。一部の実施形態では、電気モータ及び装置が作動液コンポーネントを駆動するために使用されるが、このような電気モータ及び装置は、電磁干渉を低減又は排除するように、開創器及び/又は手術具に含まれるトラッキング装置から一定距離で配置されることができる。各種実施形態では、トラッキング装置及び/又は光学センサは、ケースのようなシールド又は金属又はミューメタル(Mu−metal)のようなシールドを含んでもよい。
他の示されない限り、本明細書に記載される機能は、実行可能なコード及び一又はそれ以上のコンピュータを含む一又はそれ以上のシステムで動作する命令を含むソフトウェア(例えば、モジュールを含む)によって実行されてもよい。ソフトウェアは、コンピュータ可読媒体(例えば、(CD−ROM,DVD,Blu−ray(登録商標)等の)光学媒体、(固定又は取り外し可能な磁気媒体のような)磁気媒体、(RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM等の)半導体メモリの一部又は全部)、及び/又は他のタイプのコンピュータ可読媒体に記憶されてもよい。
Claims (86)
- 切開を開放保持するように構成され、それにより手術部位への手術具のアクセスのための経路を提供するように構成される外科用開創器と、
前記外科用開創器に配置され、前記経路に向かって内側に向いている複数のビデオカメラと、
を備える医療装置。 - 前記外科用開創器は、複数の開創器ブレードを備え、前記ビデオカメラは、前記開創器ブレードに配置される請求項1に記載の医療装置。
- 前記外科用開創器は、チューブを備え、前記ビデオカメラは、前記チューブの内面に配置される請求項1に記載の医療装置。
- 前記外科用開創器は、
近位位置の1つの近位ビデオカメラと、
遠位位置の1つの遠位ビデオカメラと、
を備え、
前記遠位位置は、前記近位位置よりも前記手術部位の近くに配置されるように構成される請求項1に記載の医療装置。 - 前記近位位置の複数の近位ビデオカメラ及び前記遠位位置の複数の遠位ビデオカメラをさらに備える請求項4に記載の医療装置。
- 前記複数の近位ビデオカメラは、少なくとも3つのビデオカメラを備える請求項5に記載の医療装置。
- 前記複数の遠位ビデオカメラは、少なくとも3つのビデオカメラを備える請求項5に記載の医療装置。
- 前記外科用開創器は、脊椎外科手術に用いるように構成される請求項1に記載の医療装置。
- 前記外科用開創器は、頭部外科手術又は頸部外科手術に用いるように構成される請求項1に記載の医療装置。
- 前記外科用開創器は、脳外科手術に用いるように構成される請求項1に記載の医療装置。
- 前記複数のビデオカメラは、少なくとも8つのビデオカメラを備える請求項1に記載の医療装置。
- 身体の開口部へ開創器を挿入するステップと、
前記開創器により前記開口部の開口端を保持し、それにより手術部位への手術具のアクセスのための経路を提供するステップと、
少なくとも部分的に前記経路を通じて、前記手術部位へ前記手術具を挿入するステップと、を備え、
前記開創器は、前記開創器に配置される複数のビデオカメラを備え、前記ビデオカメラは、前記経路に向かって内側に向いている、方法。 - 前記手術具は、外科用メス、骨鉗子、ケリソン、レーザ又はドリルを含む請求項12に記載の方法。
- 前記手術部位は、前記身体の脊椎の一部にある請求項12に記載の方法。
- 前記手術部位は、前記身体の頭部又は頸部の一部にある請求項12に記載の方法。
- 前記手術部位は、前記身体の脳にある請求項12に記載の方法。
- 前記開口部は、前記身体の口である請求項12に記載の方法。
- 前記開創器は、複数の開創器ブレードを備え、前記ビデオカメラは、前記開創器ブレードに配置される請求項12に記載の方法。
- 前記開創器は、チューブを備え、前記ビデオカメラは、前記チューブの内面に配置される請求項12に記載の方法。
- 前記手術具により前記手術部位における骨を除去するステップをさらに備える請求項12に記載の方法。
- 手術部位へのアクセスを提供するように構成される開創器と、
前記手術部位のビデオ画像を取得するように構成される複数のカメラであって、前記複数のカメラの少なくとも1つが、前記開創器に配置され、かつ前記開創器がアクセスを提供する開口部内のビデオ画像を取得するように構成される、複数のカメラと、
前記複数のカメラと接続され、少なくとも1つの物理プロセッサを有する画像処理システムと、を備え、
前記画像処理システムは、
前記複数のカメラにより取得された前記ビデオ画像を受信し、
前記複数のカメラの少なくとも2つの選択を示すユーザからの入力を受信し、当該選択が前記複数のカメラの全てのカメラよりは少なく、
選択されたカメラにより取得された前記ビデオ画像に基づいてビデオ画像の出力を提供し、出力ビデオ画像が同時閲覧のために提供され、
選択されたカメラからの同時閲覧可能な出力ビデオ画像をリサイズ又は配置して、受信された入力に基づいてディスプレイに提示するように構成される
手術可視化システム。 - 前記画像処理システムは、受信された入力の少なくとも一部に基づいて、前記同時閲覧可能な出力ビデオ画像の第2の画像に対して前記同時閲覧可能な出力ビデオ画像の第1の画像のサイズを大きくするように構成される請求項21に記載の手術可視化システム。
- 前記画像処理システムは、受信された入力の少なくとも一部に基づいて、前記同時閲覧可能な出力ビデオ画像の第2の画像に対して前記同時閲覧可能な出力ビデオ画像の第1の画像をより中央の位置に配置するように構成される請求項21に記載の手術可視化システム。
- 前記同時閲覧可能な出力ビデオ画像の少なくとも1つは、ユーザによる選択のためのグラフィカルユーザインタフェースで示されるように構成される縮小されたサイズのリアルタイムビデオストリームによって提示され、前記グラフィカルユーザインタフェースは、前記開創器及び前記複数のカメラの位置の表示を含む請求項21に記載の手術可視化システム。
- 前記同時閲覧可能な出力ビデオ画像の少なくとも1つは、ユーザによる選択のためのディスプレイで示されるように構成される縮小サイズのリアルタイムビデオストリームによって提示され、前記縮小サイズのリアルタイムビデオストリームは、各カメラからのビデオを含む請求項21に記載の手術可視化システム。
- 前記画像処理システムは、(a)ユーザの選択を示す前記ユーザからの入力を受信した後に、選択されていないカメラからであり、かつ前記ディスプレイに表示されないビデオ画像を表示するように構成される、(b)ユーザの選択を示す前記ユーザからの入力を受信した後に、選択されていないカメラからであり、かつ縮小サイズのリアルタイムビデオストリームとしてより顕著に表示されるビデオ画像を表示するように構成される、又は(c)(a)及び(b)の両方を示すように構成される、請求項21に記載の手術可視化システム。
- 前記画像処理システムは、タイル形式でビデオ画像を出力するように構成される請求項21に記載の手術可視化システム。
- タイル形式の出力ビデオ画像は、少なくとも3つの画像を含む請求項27に記載の手術可視化システム。
- タイル形式の出力ビデオ画像は、少なくとも4つの画像を含む請求項27に記載の手術可視化システム。
- 画像プロセッサは、単一の共通軸の周りにタイル形式の前記出力ビデオ画像を回転するように構成される請求項28に記載の手術可視化システム。
- 前記複数のカメラの少なくとも2つからの前記出力ビデオ画像は、非連続的である請求項21に記載の手術可視化システム。
- 選択された前記複数のカメラは、互いに反対の位置にある前記開創器に配置される少なくとも第1及び第2のカメラを含む請求項21に記載の手術可視化システム。
- 前記画像処理システムは、さらに、選択された第2のカメラからのビデオ画像に対して、選択された第1のカメラからのビデオ画像を180°回転するように構成される請求項32に記載の手術可視化システム。
- 手術部位へのアクセスを提供するように構成される開創器と、
前記手術部位のビデオ画像を取得するように構成される複数のカメラであって、前記複数のカメラの少なくとも1つが、前記開創器に配置され、かつ前記手術部位のビデオ画像を取得するように構成される、複数のカメラと、
前記複数のカメラと接続され、少なくとも1つの物理プロセッサを有する画像処理システムと、を備え、
前記画像処理システムは、
前記複数のカメラにより取得された前記ビデオ画像を受信し、
カメラからのビデオ画像の選択を示す入力を受信し、
選択されたカメラにより取得されたビデオ画像に基づく出力ビデオ画像を提供するように構成され、
前記画像処理システムは、第1のカメラからの出力ビデオ画像を提示するように構成され、
前記画像処理システムは、さらに、第2のカメラからの前記出力ビデオ画像を閾値サイズよりも大きいサイズにリサイズする要求に応じて、前記第1のカメラの前記出力ビデオ画像の提示を前記第2のカメラからのビデオ画像に交換するように構成される
手術可視化システム。 - 前記画像処理システムは、閾値を超える縮小サイズのリアルタイムビデオストリームのユーザによる拡大を、前記第2のカメラからの前記出力ビデオ画像をリサイズする要求として認識するように構成される請求項34に記載の手術可視化システム。
- 前記画像処理システムは、前記第1のカメラからのビデオ画像の表示を前記第2のカメラからのビデオ画像に交換することの一部として、第1の画像を縮小サイズのリアルタイムビデオストリームへ変換するように構成される請求項35に記載の手術可視化システム。
- ユーザによる選択に応じて、前記画像処理システムは、前記第2のカメラからの出力ビデオ画像に亘って配置される第3のカメラからの出力ビデオ画像を提示するように構成され、前記第3のカメラからの前記出力ビデオ画像は、閾値よりも小さい、請求項34に記載の手術可視化システム。
- 前記第1のカメラの前記出力ビデオ画像の表示が、第2のカメラのビデオ画像と交換された後に、ユーザによる選択に応じて、前記画像処理システムは、前記第2のカメラからの出力ビデオ画像に亘って配置される前記第1のカメラからの出力ビデオ画像を提示するように構成され、前記第1のカメラからの前記出力ビデオ画像は、閾値よりも小さい、請求項34に記載の手術可視化システム。
- 前記画像処理システムと接続されるディスプレイをさらに備え、前記ディスプレイは、前記第1及び第2のカメラからの前記出力ビデオ画像を表示するように構成され、前記閾値は、前記ディスプレイのサイズの少なくとも70%かつ85%未満である請求項34に記載の手術可視化システム。
- 前記閾値は、前記ディスプレイのサイズの少なくとも85%である請求項39に記載の手術可視化システム。
- 手術部位へのアクセスを提供するように構成される開創器と、
前記手術部位のビデオ画像を取得するように構成される複数のカメラであって、前記複数のカメラの少なくとも1つが、前記開創器に配置され、かつ前記開創器により提供される開口部内のビデオ画像を取得するように構成される、複数のカメラと、
ハウジング及び複数の接眼レンズを含む両眼視アセンブリであって、前記複数の接眼レンズが、前記ハウジングに配置される少なくとも1つのディスプレイの視界を提供するように構成される、両眼視アセンブリと、
前記両眼視アセンブリが配置され、かつ前記両眼視アセンブリの位置を調節するように構成される閲覧アーティキュレーティングアームと、
支持体であって、前記閲覧アーティキュレーティングアームが前記支持体に対して回転可能となるように前記閲覧アーティキュレーティングアームが取り付けられる、支持体と、
前記複数のカメラ及び前記少なくとも1つのディスプレイと接続され、少なくとも1つの物理プロセッサを含む画像処理システムと、を備え、
前記画像処理システムは、
前記複数のカメラにより取得されたビデオ画像を受信し、
受信された前記ビデオ画像に基づく出力ビデオ画像を提供し、
前記出力ビデオ画像が前記複数の接眼レンズを通じて視認可能となるように前記少なくとも1つのディスプレイに前記出力ビデオ画像を提示するように構成され、
前記両眼視アセンブリは、前記ハウジングを通過する光学経路を介する接眼レンズを通じて前記手術部位の視界を提供しない、
医療装置。 - 前記画像処理システムは、両眼を通じてカメラ画像の3D視を提供するように構成される請求項41に記載の医療装置。
- 前記両眼視アセンブリに配置される補助カメラをさらに備え、当該補助カメラは、前記手術部位を含むように構成されうる視野を有し、当該補助カメラは、前記手術部位の手術用顕微鏡視野を提供するように構成される請求項41に記載の医療装置。
- 前記両眼視アセンブリに配置される前記補助カメラは、約15から45cmの調節可能な作動距離を提供する光学アセンブリを備える請求項43に記載の医療装置。
- 前記光学アセンブリは、約−0.5xから10xの可変倍率を有する請求項44に記載の医療装置。
- 第2のアーティキュレーティングアームと、
前記第2のアーティキュレーティングアームに配置される補助カメラと、をさらに備え、前記補助カメラは、前記手術部位を含むように構成されうる視野を有し、前記補助カメラは、前記手術部位の手術用顕微鏡視野を提供するように構成され、
前記画像処理システムは、少なくとも1つのディスプレイに前記手術用顕微鏡視野を表示するように構成される請求項41に記載の医療装置。 - カメラプラットフォームに配置される前記補助カメラは、約15から45cmの調節可能な作動距離を提供する光学アセンブリを備える請求項46に記載の医療装置。
- 前記光学アセンブリは、約−0.5xから10xの可変倍率を有する請求項47に記載の医療装置。
- 手術部位へのアクセスを提供するように構成される開創器と、
前記手術部位のビデオ画像を取得するように構成される複数のカメラであって、前記複数のカメラの少なくとも1つが、前記開創器に配置され、かつ前記開創器により提供される開口部内のビデオ画像を取得するように構成される、複数のカメラと、
前記手術部位を含むように構成されうる視野を有し、かつ前記手術部位の手術用顕微鏡視界を提供するように構成される補助カメラと、
ハウジング及び複数の接眼レンズを含む両眼視アセンブリであって、前記複数の接眼レンズが、前記ハウジングに配置される少なくとも1つのディスプレイの視界を提供するように構成される、両眼視アセンブリと、
前記両眼視アセンブリが配置され、かつ前記両眼視アセンブリの位置を調節するように構成される閲覧アーティキュレーティングアームと、
支持体であって、前記閲覧アーティキュレーティングアームが前記支持体に対して回転可能となるように前記閲覧アーティキュレーティングアームが取り付けられる、支持体と、
前記複数のカメラ、前記補助カメラ及び前記少なくとも1つのディスプレイと接続され、少なくとも1つの物理プロセッサを含む画像処理システムと、を備え、
前記画像処理システムは、
前記複数のカメラにより取得されたビデオ画像を受信し、
前記補助カメラにより取得されたビデオ画像を受信し、
受信された前記ビデオ画像に基づく出力ビデオ画像を提供し、
前記出力ビデオ画像が前記複数の接眼レンズを通じて視認可能となるように前記少なくとも1つのディスプレイに前記出力ビデオ画像を提示し、
前記補助カメラからの少なくとも1つの出力ビデオ画像を含む前記出力ビデオ画像と、前記開創器に配置される少なくとも1つのカメラからの少なくとも1つの出力ビデオ画像との表示を切り替えるように構成され、
前記両眼視アセンブリは、前記ハウジングを通過する光学経路を介する接眼レンズを通じて前記手術部位の視界を提供しない、
医療装置。 - 前記補助カメラは、3Dカメラを備え、前記ディスプレイは、前記3Dカメラからの画像の3D視を提供するように構成される請求項49に記載の医療装置。
- 前記補助カメラは、約15から45cmの調節可能な作動距離を提供する光学アセンブリを備える請求項49に記載の医療装置。
- 前記光学アセンブリは、約−0.5xから10xの可変倍率を有する請求項51に記載の医療装置。
- 前記補助カメラは、前記開創器に配置される前記カメラよりも離れた距離から前記手術部位の視界を提供するように構成される請求項51に記載の医療装置。
- 手術部位へのアクセスを提供するように構成される開創器と、
前記手術部位のビデオ画像を取得するように構成される複数のカメラであって、前記複数のカメラの少なくとも1つが、前記開創器に配置され、かつ前記開創器により提供される開口部内のビデオ画像を取得するように構成される、複数のカメラと、
ハウジング及び前記ハウジング内の少なくとも1つのディスプレイを含む閲覧アセンブリであって、前記少なくとも1つのディスプレイが前記複数のカメラからの画像を提供するように構成される、閲覧アセンブリと、
医療装置のユーザからの入力を取得するように構成される少なくとも1つのバーチャルディスプレイ入力装置と、
前記複数のカメラ、少なくとも1つのバーチャルディスプレイカメラ及び少なくとも1つのディスプレイと接続され、少なくとも1つの物理プロセッサを含む画像処理システムと、を備え、
前記画像処理システムは、
前記複数のカメラにより取得されたビデオ画像を受信し、
受信された前記ビデオ画像に基づく出力ビデオ画像を提供し、
前記ユーザからの入力を検出し、
前記ユーザからの前記入力を解釈し、
バーチャルタッチスクリーンを提供するように構成され、前記バーチャルタッチスクリーンとの相互作用は、検出及び解釈されたユーザ入力を通じて提供される、
医療装置。 - 前記ユーザ入力は、前記少なくとも1つのディスプレイに表示されるグラフィカルユーザインタフェースの構成と関連付けられる請求項54に記載の医療装置。
- 前記グラフィカルユーザインタフェースは、画像処理モジュールにより提供される縮小サイズのビデオ画像フィードを含む請求項55に記載の医療装置。
- 前記閲覧アセンブリは、一対の接眼レンズと、前記接眼レンズから前記少なくとも1つのディスプレイへの光学経路とを含む請求項54に記載の医療装置。
- 前記少なくとも1つのバーチャルディスプレイ入力装置は、前記閲覧アセンブリに配置される請求項54に記載の医療装置。
- 前記ユーザ入力に関する情報を前記画像処理システムへ提供するように構成されるバーチャルディスプレイセンサをさらに備え、前記情報は、前記バーチャルディスプレイ入力装置により取得されたデータに加えて提供される請求項54に記載の医療装置。
- 少なくとも1つの補助カメラをさらに備え、前記補助カメラは、前記補助カメラからの画像が前記ディスプレイの少なくとも1つで閲覧されうるように構成され、前記補助カメラは、手術用顕微鏡視界を提供するように構成される、請求項54に記載の医療装置。
- ハウジング及び一対の接眼レンズを有する両眼視アセンブリであって、前記接眼レンズが、前記ハウジングに配置される少なくとも1つのディスプレイの視界を提供するように構成される、両眼視アセンブリと、
前記両眼視アセンブリに配置され、手術部位の手術用顕微鏡視界を提供するように構成され、かつ少なくとも1つの補助カメラを有する光学アセンブリと、
前記両眼視アセンブリが配置され、かつ前記両眼視アセンブリ及び前記光学アセンブリの位置を調節するように構成される閲覧アーティキュレーティングアームと、
前記光学アセンブリ及び前記ディスプレイと接続され、少なくとも1つの物理プロセッサを含む画像処理システムと、を備え、
前記画像処理システムは、
前記補助カメラにより取得されたビデオ画像を受信し、
受信された前記ビデオ画像に基づいて出力ビデオ画像を提供し、
前記出力ビデオ画像が前記接眼レンズを通じて視認可能となるように前記出力ビデオ画像を前記ディスプレイに提示するように構成され、
前記光学アセンブリは、約15から45cmの間で調節可能である作動距離を提供するように構成される、
手術可視化システム。 - 前記光学アセンブリは、アイソセンタポジショニングシステムに搭載される請求項61に記載の手術可視化システム。
- 前記アイソセンタポジショニングシステムは、前記補助カメラの視野が常に共通の点を含むように前記光学アセンブリを3次元に調節可能となるように構成されるエレメントを備える請求項62に記載の手術可視化システム。
- 前記アイソセンタポジショニングシステムは、前記両眼視アセンブリに取り付けられたアイソセンタトラックを備え、前記アイソセンタトラックは、前記補助カメラが前記アイソセンタトラックに沿う複数の位置へ移動可能となり、かつ前記複数の位置において前記補助カメラが共通の点から離れた固定距離を維持する前記補助カメラを位置付けるように構成される請求項62に記載の手術可視化システム。
- 前記補助カメラは、グリノー式の構成を有する請求項64に記載の手術可視化システム。
- 前記補助カメラは、前記アイソセンタポジショニングシステムにより実現される前記共通の点で輻輳する互いに対する角度で方向付けられた一対の光学経路を有する請求項65に記載の手術可視化システム。
- ユーザの手の取得された画像に少なくとも部分的に基づいて前記ユーザの手を画像化するように構成されるバーチャルタッチカメラをさらに備え、前記画像処理システムは、前記ユーザが前記ディスプレイに設けられたグラフィカルユーザインタフェースと相互作用することを可能にするために、ハンドジェスチャを認識するように構成される請求項61に記載の手術可視化システム。
- 前記ハンドジェスチャは、前記手に保持された光学ツールによるジェスチャを含む請求項67に記載の手術可視化システム。
- 前記両眼視アセンブリに取り付けられたバーチャルタッチセンサをさらに備え、前記画像処理システムは、前記ユーザが前記ディスプレイに設けられたグラフィカルユーザインタフェースと相互作用することを可能にするためのジェスチャを認識するために、前記バーチャルタッチセンサからの画像データと共に、前記バーチャルタッチセンサからの情報を用いるように構成される請求項61に記載の手術可視化システム。
- 前記両眼視アセンブリは、前記ハウジングのアパーチャを介した前記接眼レンズからの光学経路を通じて手術用顕微鏡視界を提供しないように構成される請求項61に記載の手術可視化システム。
- 前記補助カメラは、前記光学アセンブリの厚さプロファイルを低減するように構成される反射鏡又は反射プリズムを有する請求項61に記載の手術可視化システム。
- 前記補助カメラは、共通の対物レンズを共有しない一対の光学経路を備える請求項61に記載の手術可視化システム。
- ユーザ入力を受信するように構成されるバーチャルタッチ入力装置をさらに備え、前記画像処理システムは、前記ユーザの手の表現を通じて前記ユーザが前記ディスプレイに設けられたグラフィカルユーザインタフェースと相互作用することを可能にするために、前記ユーザからの取得された入力に少なくとも部分的に基づくコマンドを認識するように構成される請求項61に記載の手術可視化システム。
- ハウジング及び複数の接眼レンズを含む両眼視アセンブリであって、前記複数の接眼レンズが、前記ハウジングに配置される少なくとも1つのディスプレイのディスプレイ視界を提供するように構成され、2つの前記ディスプレイ視界が、左眼の視界及び右目の視界にそれぞれ対応する、両眼視アセンブリと、
前記両眼視アセンブリに配置され、かつ手術部位の立体視手術用顕微鏡視界を提供するように構成される左眼カメラ及び右眼カメラを有する光学アセンブリと、
前記両眼視アセンブリが配置され、かつ前記両眼視アセンブリ及び前記光学アセンブリの位置を調節するように構成されるアーティキュレーティングアームと、
前記光学アセンブリ及び前記少なくとも1つのディスプレイと接続され、少なくとも1つの物理プロセッサを含む画像処理システムと、を備え、
前記画像処理システムは、
前記左眼カメラ及び前記右眼カメラにより取得されたビデオ画像を受信し、
受信された前記ビデオ画像に基づいて出力ビデオ画像を提供し、
前記出力ビデオ画像が、前記複数の接眼レンズを通じて視認可能となるように、左眼ディスプレイ視界による左眼出力ビデオ画像及び右眼ディスプレイ視界による右眼出力ビデオ画像を提示するように構成され、
前記光学アセンブリは、輻輳角を提供し、前記輻輳角は、前記手術部位における左眼光学経路と右眼光学経路との角度である
手術可視化システム。 - 前記光学アセンブリは、作動距離を変化させることによりほぼ一定の輻輳角を提供するように構成される請求項74に記載の手術可視化システム。
- 前記左眼カメラは、
左眼レンズ経路に沿う前記手術部位からの光を導くように構成される左眼反射プリズムと、
前記左眼反射プリズムからの導かれた光を受光し、左眼画像を生成するように構成される左眼レンズアセンブリと、
前記左眼画像をキャプチャし、左眼ビデオ画像を生成するように構成される左眼画像センサと、
を備える請求項74に記載の手術可視化システム。 - 前記右眼カメラは、
右眼レンズ経路に沿う前記手術部位からの光を導くように構成される右眼反射プリズムと、
前記右眼反射プリズムからの導かれた光を受光し、右眼画像を生成するように構成される右眼レンズアセンブリと、
前記右眼画像をキャプチャし、右眼ビデオ画像を生成するように構成される右眼画像センサと、
を備える請求項74に記載の手術可視化システム。 - 前記左眼カメラ及び前記右眼カメラは、輻輳点における前記手術部位のビデオ画像を取得するように構成され、前記両眼視アセンブリから前記輻輳点への距離は、作動距離を含む請求項74に記載の手術可視化システム。
- 前記光学アセンブリは、約15から45cmの調節可能な作動距離を提供するように構成される請求項78に記載の手術可視化システム。
- 前記左眼カメラは、左眼反射プリズムを備え、前記右眼カメラは、右眼反射プリズムを備え、前記左眼反射プリズム及び前記右眼反射プリズムは、前記左眼反射プリズム及び前記右眼反射プリズム自体の相対的な方向を変化させるように構成され、それにより、調節可能な作動距離を提供するための前記輻輳角を変化させる、請求項76に記載の手術可視化システム。
- 前記光学アセンブリは、作動距離を変化させることによりほぼ一定の輻輳角を提供するように構成される請求項78に記載の手術可視化システム。
- 前記左眼カメラ及び前記右眼カメラは、前記ほぼ一定の輻輳角を提供するために前記左眼カメラ及び前記右眼カメラ自体の相対的な方向及び位置を調節するように構成される請求項81に記載の手術可視化システム。
- 前記左眼カメラは、左眼プリズムアセンブリを備え、前記右眼カメラは、右眼プリズムアセンブリを備え、前記左眼プリズムアセンブリ及び前記右眼プリズムアセンブリは、前記ほぼ一定の輻輳角を提供するために前記左眼プリズムアセンブリ及び前記右眼プリズムアセンブリ自体の相対的な方向及び位置を調節するように構成され、前記左眼カメラの他のエレメント及び前記右眼カメラの他のエレメントは、ほぼ静止したままである請求項81に記載の手術可視化システム。
- 前記光学アセンブリは、挿入チューブを通じて立体視像を提供するために十分に狭い輻輳角を提供するように構成される請求項79に記載の手術可視化システム。
- 前記挿入チューブは、約25mmから約50mmの幅を有する請求項84に記載の手術可視化システム。
- 前記十分に狭い輻輳角は、作動距離を変化させることによりほぼ一定でもある請求項84に記載の手術可視化システム。
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