JP2018066828A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】訓練者や施設に負担をかけることなく、通常の撮像カメラを用いて支持台上に支持された被検体の観察中心を常時撮像しながら撮像角度を二次元のみならず三次元に連続して変更しながらモニター表示できる撮像装置を提供する。【解決手段】入力部１１の入力操作により走査機構８を通じてカメラ取付部５を弧状アーム６に沿って往復走査させかつ旋回機構１０を通じて弧状アーム６を旋回軸１０ａを中心に旋回させることで、カメラ４が被検体２の観察中心Ｏを常時撮像しながら二次元画像のみならず撮像角度を変えた三次元画像を見ながらカテーテル治療の訓練を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば被検体として血管などの体腔を再現した立体モデルに対してカテーテル技能訓練用のシミュレーションに用いる撮像装置に関する。

手術を受ける患者に対してカテーテル治療を行う場合、Ｃ型アームの両端にＸ線発生装置とＸ線受像装置（Ｘ線透視カメラ）が対向して支持され、支持台に支持された患者の体腔を透視した画像をモニターで確認しながらカテーテルを血管に挿入している。カテーテルを目的の部位に到達させるためには、血管の曲がる方向と角度を確認しながら挿入する必要があるが、Ｘ線透視カメラの映像は二次元画像であり、画像中心を捉えたままＣ型アームを旋回させて様々な角度から撮影した画像をもとに血管の曲がりを確認して挿入動作を進めるようになっている。
Ｃ型アームを用いたＸ線装置としては以下のものが知られている（特許文献１，２）。

特開２００１−２６９３３４号公報 特開２００５−１３１１５７号公報

患者に代わる被検体として血管などの体腔を再現した立体モデルを用いてカテーテル技能訓練を行う場合、以下に示す課題がある。
即ち、Ｘ線透視カメラを用いて技能訓練を行う場合、Ｘ線の被ばく量が増えてしまい、長時間の訓練に適さない。また、病院内においてカテーテル室を専有することになるため、気軽に訓練が行えない。

現在使用されている訓練用の撮像カメラは、可動関節アームに固定されたものが主流であり、撮像カメラの角度の変更や移動は手動による必要があるため、カテーテルを操作する者の他に、撮像カメラを移動させる人員が必要であった。また、実際の手術で使用するＸ線透視カメラのように被検体の観察中心を維持したまま観察方向を変える回転画像をモニターに表示できないため、シミュレーションには適さない。
訓練者は、血管などの体腔を再現した立体モデルを観察することで、血管の構造を理解しイメージすることは可能となるが、実際のカテーテル治療はカメラ画像だけを見て操作することが求められるため、シミュレーションにより技能向上を図ることが期待できない。

本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、訓練者や施設に負担をかけることなく、通常の撮像カメラを用いて支持台上に支持された被検体の観察中心を常時撮像しながら撮像角度を二次元のみならず三次元に連続して変更しながらモニター表示できる撮像装置を提供する。
また、被検体を移動させることでカメラの撮像画像を連続的に変化させ、カテーテルの入口から患部までの挿入動作をシミュレーションできるようにすることで、技能向上を期待できる撮像装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、次の構成を備える。
カメラを走査させながら走査位置に関わらず支持台上に支持された被検体の観察中心を常時撮像し、撮像した画像を画面表示する撮像装置であって、前記カメラの撮像中心が前記被検体の観察中心に向かうように移動可能に保持するカメラ取付部と、前記カメラ取付部を所定範囲で往復走査可能に組み付けられる円弧状に形成された弧状アームと、前記弧状アームと一体に組み付けられ、第１駆動源により前記カメラ取付部を前記弧状アームに沿って往復走査させる走査機構と、第２駆動源を有し、前記弧状アームに交差する旋回軸を中心に当該弧状アームを所定範囲で旋回させる旋回機構と、前記走査機構及び前記旋回機構の動作指令を入力する入力部と、を具備し、前記弧状アームの頂部を通過する垂直軸線と前記旋回軸の軸中心を通過する水平軸線が観察中心で直交するように配置されており、前記入力部の動作指令により前記カメラは観察中心を中心とする半径Ｒの円弧に沿って弧状アーム上を移動し、前記弧状アームは前記旋回軸を中心に半径Ｒの円弧に沿って旋回することを特徴とする。

上記構成によれば、入力部の入力操作により走査機構を通じてカメラ取付部を弧状アームに沿って往復走査させかつ旋回機構を通じて弧状アームを旋回軸を中心に旋回させることで、カメラが被検体の観察中心を常時撮像しながら二次元画像のみならず撮像角度を変えた三次元画像を見ながらカテーテル治療の訓練を行うことができる。また、カメラ取付部を弧状アームに沿って往復走査させても弧状アームを旋回軸を中心に旋回させても、カメラから被検体の観察中心までの距離がかわらないので、フォーカスを調整する必要はなく、カテーテルの挿入訓練に作業に集中することができる。特に、カメラズーム機能を使って画像を拡大しているときにはカメラの移動により観察している場所が表示画面から外れることが無いのでカテーテル操作に集中することができる。

また、前記カメラ取付部には、前記カメラを一方面に取り付ける取付板と、前記取付板の他方面に取り付けられたガイド部材を備え、前記ガイド部材は、前記弧状アームに設けられた弧状溝に沿って往復動することが好ましい。例えば、ガイド部材として３個のガイドローラが、弧状溝の対向する一対のレールに沿って走行する場合には、カメラが被検体の観察中心を常時撮像しながら振動することなく走査させることができる。また、アームが移動する場合に比べて装置構成を小型化、簡略化することができる。

前記走査機構は、前記弧状アームの長手方向両端部に各々設けられた一対のプーリと、前記一対のプーリ間に架設された無端状ワイヤと、前記弧状アームに沿って複数設けられ前記ワイヤの移動をガイドするワイヤガイドと、を具備し、前記カメラ取付部は前記無端状ワイヤと連結されており、前記第１駆動源により前記一対のプーリを回転させて前記無端状ワイヤを介して前記カメラ取付部を往復動させることが好ましい。
これにより、カメラ取付部を無端状ワイヤに連結してこれを一対のプーリで回転させて引っ張る構造であるため、カメラ取付部にカメラを搭載しても走査重量が少なく装置の小型軽量化を促進することで操作性が向上する。

前記走査機構は、前記ワイヤのテンションを調整するテンション調整機構と、前記旋回軸中心とする荷重バランスを調整するバランサーと、を更に備えていてもよい。
これにより、無端状ワイヤがワイヤガイドに接離動しながら回転する際のワイヤに発生するテンションのばらつきをテンション機構により調整しながらカメラ取付板を滑らかに走査させることができる。
また、弧状アームを旋回軸を中心として起立姿勢から傾けた際に、弧状アームに作用するカメラ取付部及びカメラの偏心重量に起因する旋回負荷をバランサーにより軽減することができる。

前記弧状アームを前記旋回軸を中心に旋回可能に支持する装置架台には、支持脚にキャスターが設けられていると、撮像装置を被検体の観察したい任意の位置まで移動させて使用することができる。

前記支持台は、前記被検体を支持しＸ−Ｙ方向に移動可能な可動テーブルを備えていると、支持台に支持された被検体の観察中心をカメラにより撮像しながら可動テーブルをＸ−Ｙ方向に移動させて、被検体の観察中心位置をカメラの撮像中心に合致するように調整することができる。
これにより、カメラの撮像画像を連続的に変化させて血管の曲がり角度や長さを確認しながらカテーテルの入口から患部までの挿入動作をシミュレーションでき、訓練者の技能向上を期待することができる。

上述した撮像装置を用いれば、訓練者や施設に負担をかけることなく、通常の撮像カメラを用いて支持台上に支持された被検体の観察中心を常時撮像しながら撮像角度を二次元のみならず三次元に連続して変更しながらモニター表示をもとにカテーテルの挿入訓練を行うことができる。
また、被検体を移動させることでカメラの撮像画像を連続的に変化させ、カテーテルの入口から患部までの挿入動作をシミュレーションできるようにすることで、訓練者の技能向上を期待することができる。

撮像装置の説明図及びカメラ取付部の説明図である。 撮像装置の斜視図、正面図、上視図、右側面図である。 弧状アームの正面図、図３Ａの矢印Ｆ−Ｆ断面図、右側面図、図３Ｂの矢印Ｇ−Ｇ断面図、カメラ取付板及び弧状アームの斜視図である。 支持台の正面図、上視破断図、図４Ａ矢印Ｕ方向から見た可動テーブル下面図、図３Ｂの右側面図及びブレーキ機構の説明図である。

以下、本発明に係る撮像装置の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図２Ａ〜Ｅに示すように、撮像装置１は、患者に代わる被検体として血管などの体腔を再現した立体モデル２を支持台３に固定して、カテーテル技能訓練を行う場合に用いる装置を例示して説明する。

図２Ａ〜Ｅにおいて、撮像装置１はカメラ４を走査させながら走査位置に関わらず支持台３上に支持された例えばシリコーンゴム製の立体モデル２内に形成された血管網のうち観察中心となる血管部分を常時撮像し、撮像した画像はリアルタイムでディスプレイ装置１６（図２Ｅ参照）のモニター画面に表示される。立体モデル２としては、生体モデルをイメージして製作され、体腔内に設けられた各臓器や頭部を連結する血管網（脳動脈・冠状動脈・肝動脈・腎動脈等を含む）がはりめぐらされているものとする。

図１Ａを参照して撮像装置１の各部の構成について説明する。尚、カメラ４及びカメラ取付部５は弧状アーム６に１台だけ設けられており、図１Ａは弧状アーム６におけるカメラ４及びカメラ取付部５の移動端の位置を各々示している。
カメラ４は、常時立体モデル２の観察中心Ｏ（例えば血管部分）に向かうように保持されている。カメラ４はカメラ取付部５に移動可能に保持されている。カメラ取付部５は円弧状に形成された弧状アーム６に所定範囲で往復走査可能に組み付けられている。

また、カメラ取付部５は、正逆回転駆動可能な第一駆動モータ７によって駆動される走査機構８によって、弧状アーム６に沿って往復走査させる。更に、弧状アーム６は、正逆回転駆動可能な第二駆動モータ９によって駆動される旋回機構１０によって、弧状アーム６の一端側に交差する旋回軸１０ａを中心に当該弧状アーム６を所定範囲で旋回動するようになっている。

走査機構８及び旋回機構１０は、訓練者がスイッチボックス１１（入力部）から入力する動作指令にしたがって、第一駆動モータ７及び第二駆動モータ９を正回転駆動若しくは逆回転駆動することで操作することができる。

図１Ａに示すように、弧状アーム６の頂部Ｔを通過する垂直軸線Ｖと旋回軸１０ａの中心を通過する水平軸線Ｈは観察中心Ｏで直交している。即ち、カメラ４は観察中心Ｏを中心とする半径Ｒの円弧に沿って弧状アーム６上を移動し、弧状アーム６を旋回軸１０ａを中心に半径Ｒの円弧に沿って傾斜させることができる。
これにより、カメラ取付部５を弧状アーム６に沿って往復走査させても弧状アーム６を旋回軸１０ａを中心に旋回させても、立体モデル２の観察中心Ｏの位置が変わらずカメラ４で撮像することができるので、観察中心Ｏの二次元画像のみならず撮像角度を変えた三次元画像を表示させてカテーテルの挿入訓練を行うことができる。特に、カメラズーム機能を使って画像を拡大しているときにはカメラ４の移動により観察している場所が表示画面から外れることが無いのでカテーテル操作に集中することができる。

図３Ｅに示すように、カメラ取付部５は、カメラ４が取付ねじ５ｄを用いて取り付けられる取付板５ａと、取付板５ａのカメラ取付面とは反対面に回転自在に取り付けられた３個のガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３を備えている。ガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３は、周面にＲ溝若しくはＶ溝などの凹溝５ｃが各々設けられている。また、取付板５ａの上端には、カメラ４に接続する配線ケーブル４ａを保持するケーブルホルダー５ｅが設けられている（図３Ｂ，Ｃ参照）。また、取付板５ａにはワイヤ８ｃを固定するワイヤ固定部５ｆが設けられている。ワイヤ８ｃの両端をワイヤ固定部５ｆで固定することでワイヤ８ｃが弧状アーム６に無端状に組み付けられる（図３Ｄ，Ｅ参照）。

図１Ａに示すように、弧状アーム６の一方の側面には、頂部Ｔを中心に４５°ずつ（トータルで９０°の範囲）で弧状溝６ａが設けられている。弧状溝６ａの開口部には対向する一対のレール６ｂ１，６ｂ２が各々形成されている（図１Ｂ参照）。上レール６ｂ１に中央部のガイドローラ５ｂ２の凹溝５ｃが係止し、下レール６ｂ２に左右のガイドローラ５ｂ１，５ｂ３の凹溝５ｃが係止したまま各々走行するようになっている（図３Ｂ，Ｃ参照）。また、図３Ｂ，Ｅに示すように、弧状アーム６の弧状溝６ａの長手方向両側には第一駆動モータ７を停止させるためのセンサ６ｄ１，６ｄ２が各々設けられている。センサ６ｄ１，６ｄ２は、カメラ４を搭載した取付板５ａの通過を検出すると、第一駆動モータ７を一旦停止させてガイドローラと溝端との干渉を回避する。また、スイッチボックス１１の操作により弧状溝６ａの溝端とは反対方向のみ駆動できるようになっている。

一般に、３個のガイドローラを用いて走査体を直線移動させるものは、スライダーローラパックとして市販されているが、曲線状のレールに沿って移動するものは知見されていない。高精度の曲線状レールを製作することは困難である。しかしながら、例えばアルミ板に均一な幅のレールを曲線状（Ｒ状）に形成することは実現可能である。カメラ４の重心は、弧状アーム６が傾くことにより変化するので、図３Ｅに示すガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３は、周面に形成された凹溝５ｃがＲ溝若しくはＶ溝であると、ガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３のレールとの溝接触部分が径方向外側に移動して走行抵抗が増加する。溝幅の精度は高くないため溝間隔が小さな場所でロックされる。よって、ガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３の凹溝５ｃは一定幅のコ字状溝に形成されている。この場合、ガイドローラの摺動抵抗は比較的少ないが若干のガタが生ずる。このガタは弧状アーム６が立体モデル２の真上の位置で生ずるが実使用上は問題にならない。

図１Ａにおいて、走査機構８は、弧状アーム６の設置面に近い端部に一体に組み付けられている。走査機構８としては、弧状アーム６の両端部に各々設けられた一対の駆動プーリ８ａ及び従動プーリ８ｂと、プーリ８ａ，８ｂ間に架設された無端状のワイヤ８ｃと、弧状アーム６に沿って複数設けられワイヤ８ｃの移動をガイドするワイヤガイド６ｃと、ワイヤ８ｃのテンションを調整するテンション調整機構１２と、旋回軸１０ａを中心とする荷重バランスを調整するバランサー１３と、を備えている。

第一駆動モータ７は、モータ軸７ａに設けられたウォームギヤ１４が駆動プーリ８ａと同軸に設けられた駆動ギヤ８ａ１と噛み合っている。ウォームギヤ１４はセルフロック機能があるため、第一駆動モータ７が停止した状態で、駆動プーリ８ａが回転することは無い。ワイヤ８ｃの両端は、図３Ｄ，Ｅに示すように取付板５ａに設けられたガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３に近傍でワイヤ固定部５ｆにて環状に連結されている。第一駆動モータ７を駆動してワイヤ８ｃが所定方向に移動すると、ガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３がレール６ｂ１，６ｂ２に沿って所定方向に移動するようになっている。これにより、弧状溝６ａに組み付けられた取付板５ａが、弧状アーム６の頂部Ｔを中心に左右に４５°ずつ、合計で９０°範囲で移動してカメラ４を走査することが可能になっている。

また、図３Ｂにおいてテンション機構１２は、揺動アーム１２ａの先端にテンションローラ１２ｂが回転可能に軸支されている（図３Ｅ参照）。揺動アーム１２ａは図示しないコイルばね等の付勢手段によってテンションローラ１２ｂがワイヤ８ｃに向かって押し当てられる向きに常時付勢されている。無端状のワイヤ８ｃは、両端に設けられた駆動プーリ８ａと従動プーリ８ｂの回転とその間に複数設けられたワイヤガイド６ｃに接離動しながらガイドされて回転する。このときワイヤ８ｃがワイヤガイド６ｃの溝に収まったり離れたりする際に各プーリまでの長さが長くなったり短くなったりして変化する。このワイヤ８ｃのプーリまでの長さの変化を、テンションローラ１２ｂのワイヤ８ｃに押し当てる力を可変とすることで長さの変化を吸収し、ワイヤ８ｃに作用するテンションが一定になるように調整するようになっている。

上述した取付板５ａを移動させる方法としては、ワイヤ駆動に替えて３個のガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３をモータにより回転駆動させる方法もあるが、レール６ｂ１，６ｂ２の長手方向両端部から上方に向かって移動するときに大きな力が必要になり、ガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３は滑りを防ぐため、凹溝５ｃをレール６ｂ１，６ｂ２に押しつける力を要する。また、取付板５ａにモータを取り付けるとすれば、カメラ４の重量（最大重量５００ｇ）を持ち上げるためのパワーとレールに対する押し付け圧力も更に必要となるため好ましくない。これに対して取付板５ａにワイヤ８ｃを連結してこれを引っ張る方式では、カメラ取付部５にカメラ４を搭載しても走査重量が少なく装置の小型軽量化を促進することで操作性が向上する。

また、３個のガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３を弧状溝６ａに設けられた上下一対のレール６ｂ１，６ｂ２に各々押し当てて組み付けられた取付板５ａにカメラ４が取り付けられているので、カメラ４は観察中心Ｏを中心とする半径Ｒの円弧を描く弧状溝６ａに沿って走行する。このため、カメラ４の撮像中心を立体モデル２の観察中心Ｏを向いたまま走行させることができる。

また、図１Ａにおいて、旋回機構１０は装置架台１５に設けられた旋回軸１０ａを中心に弧状アーム６を所定範囲で傾けることができる。具体的には、第二駆動モータ９は図示しない減速機構（ウォームギヤ）を通じて旋回軸１０ａを中心に弧状アーム６を旋回させるようになっている。このとき、弧状アーム６を起立姿勢から頂部Ｔが前後に６０°即ち合計１２０°の範囲で傾けることができる。尚、弧状アーム６を旋回軸１０ａを中心に傾けるため、旋回軸１０ａの軸中心は、観察中心Ｏ点と同じ高さとなるように設けられる。これにより、カメラ４で撮像された画像を二次元方向（紙面に平行な方向）に走査しつつ３次元方向（紙面に垂直方向）にも変化させて連続的な画像により確認できるので、訓練者が血管の曲がり角度や長さをディスプレイ装置１６（図２Ｅ参照）の画面で確認しながらカテーテル操作をすることができる。

また、弧状アーム６を旋回軸１０ａを中心として起立姿勢から傾けると、弧状アーム６には一方の側面にカメラ取付部５及びカメラ４が搭載されているので旋回負荷が作用する（図３Ａ参照）。この旋回負荷を軽減するためバランサー１３が設けられている。具体的には、図２Ａ〜Ｅに示すように、弧状アーム６の端部に連結する走査機構８が旋回軸１０ａと嵌合する嵌合部より下方の装置架台１５側にＬ字状に形成されたバランスアーム１３ａが延設されており、そのバランスアーム１３ａの先端にウェイト１３ｂが設けられている。弧状アーム６が旋回する旋回軸１０ａの軸中心は、カメラ４の厚み（取付板５ａの取付面からカメラレンズ中心までの距離）だけずれているので、図２Ｄ，Ｅに示すように旋回軸１０ａ中心の右側にアーム重量が偏っている。よって、バランサー１３はバランスアーム１３ａが旋回軸１０ａの中心より左側に偏って設けられ、その先端にウェイト１３ｂを設けて旋回負荷を軽減している。

図２Ａ〜Ｃに示すように装置架台１５には、設置面に接地する支持脚１５ａが設けられ、支持脚１５ａにはキャスター１５ｂが自由回転状態若しくは回転停止状態を切り替え可能に設けられている。これにより、装置架台１５を立体モデル２の観察したい位置に移動させて使用することができる。また、図２Ｅに示すように、キャスター１５ｂの他に装置架台１５には複数の調整脚１５ｃがねじ軸にて高さ調整可能に設けられていてもよい。

また、図１Ａに示すように、スイッチボックス１１は、装置架台１５に設けられた制御部（図示せず）に接続されている。スイッチボックス１１には、操作キー１１ａ及び１１ｂが設けられている。操作キー１１ａのいずれかを押すと第一駆動モータ７が回転駆動されてカメラ４を保持する取付板５ａを弧状溝６ａに沿って所定方向に走査することができる。また、操作キー１１ｂのいずれかを押すと、第二駆動モータ９が回転駆動され、弧状アーム６を旋回軸１０ａを中心に所定方向に傾斜させることができる。
尚、取付板５ａの移動量及び弧状アーム６の傾斜量は、操作者が操作キー１１ａ，１１ｂを押している間だけ移動するので無段階に変更することができる。

図４Ａにおいて、立体モデル２を支持する支持台３は、Ｘ−Ｙ方向に移動可能に設けられている。この支持台３の構造の一例について説明する。
図４Ｂにおいて、ベース板３ａには矩形状（例えば長方形）の枠体３ｂが短手方向（Ｙ方向）に移動可能に組み付けられている。枠体３ｂは、枠板３ｂ１〜３ｂ４をＸ−Ｙ方向に沿って対向させて矩形状に組み付けられた部材である。この枠体３ｂに対して、可動テーブル３ｃが長手方向（Ｘ方向）に移動可能に組み付けられている。

具体的には、図４Ａ，Ｂに示すように、ベース板３ａにはＬ型アングル材３ｄ１，３ｄ２が長手方向（Ｘ軸方向）に対向して固定されている。これらのＬ型アングル材３ｄ１，３ｄ２の起立する対向面にはＹ軸レール部３ｅ１，３ｅ２が短手方向（Ｙ方向）に設けられている。また、長手方向に対向する枠板３ｂ１，３ｂ２の外側面には、Ｙ軸スライド部材３ｆ１，３ｆ２が各々設けられている。枠体３ｂはＹ軸スライド部材３ｆ１，３ｆ２が対向するＹ軸レール部３ｅ１，３ｅ２に嵌合したままＹ軸方向にスライド可能に組み付けられている。

また、図４Ｃ，Ｄに示すように、枠体３ｂのうちＹ軸方向で対向する枠板３ｂ３，３ｂ４の外側面には、Ｘ軸レール部３ｇ１，３ｇ２が固定されている。また、可動テーブル３ｃの裏面にはＬ型アングル材３ｈ１，３ｈ２がＹ軸方向の外周縁部に沿って対向して設けられている。このＬ型アングル材３ｈ１，３ｈ２の起立する対向面には、Ｘ軸スライド部材３ｉ１，３ｉ２が長手方向（Ｘ軸方向）に設けられている。可動テーブル３ｃは、Ｘ軸スライド部材３ｉ１，３ｉ２が対向するＸ軸レール部３ｇ１，３ｇ２に嵌合したままＸ軸方向にスライド可能に組み付けられている。

また、図４Ｃに示すように可動テーブル３ｃには取手３ｋが設けられており、該取手３ｋには押しボタンスイッチ３ｍが設けられている。
図４Ｂにおいて、枠体３ｂのうち枠板３ｂ２の内側面には、Ｙ軸ブレーキ３ｎが設けられている。また、図４Ｃにおいて、枠体３ｂのうち枠板３ｂ１の外側面には、Ｘ軸ブレーキ３ｐが設けられている。

Ｙ軸ブレーキ３ｎ及びＸ軸ブレーキ３ｐの一例について図４Ｅを参照して説明する。Ｙ軸ブレーキ３ｎは枠板３ｂ２に対して取付けられ、Ｘ軸ブレーキ３ｐは枠板３ｂ１に取り付けられ、両者は取付位置が異なるだけで、構造は同一であるため、図４ＥはＹ軸ブレーキ３ｎについて説明する。

プランジャ３ｒの先端にはブレーキパッド３ｓが設けられている。プランジャ３ｒは付勢ばね３ｔによりソレノイド３ｑより常時離間する方向（突出した状態）に付勢されている。よって、ブレーキパッド３ｓが対向するベース板３ａ（Ｘ軸ブレーキ３ｐはＬ型アングル材３ｈ１の起立面）に押し当てられたブレーキ状態にある。

図４Ｃに示す取手３ｋに設けられた押しボタンスイッチ３ｍを押し続けると、ソレノイド３ｑに通電され、プランジャ３ｒが付勢ばね３ｔの付勢に抗してソレノイド３ｑに引き込まれる向きに移動して、対向するベース板３ａ（Ｘ軸ブレーキ３ｐはＬ型アングル材３ｈ１）からブレーキパッド３ｓが離間してブレーキ状態が解除される。この状態で操作者が取手３ｋを持ったまま可動テーブル３ｃをＸ−Ｙ方向に任意の位置に移動させて立体モデル２の所望の位置を撮像することができる（図４Ｂ二点鎖線参照）。尚、操作者が、取手３ｋの押しボタンスイッチ３ｍの押圧を解除すると、プランジャ３ｒは付勢ばね３ｔの弾発力で突出位置に戻り、ブレーキパッド３ｓが対向するベース板３ａ（若しくはＬ型アングル材３ｈ１の起立面）に押し当てられたブレーキ状態に戻る。

尚、支持台３は図示しないが、移動可能なキャスター付きの支持脚により支持され、任意の位置でキャスターをロック状態若しくは走行状態（ロック解除状態）とすることができるものであることが好ましい。

上述した撮像装置を用いれば、訓練者や施設に負担をかけることなく、通常の撮像カメラを用いて支持台３に支持された立体モデル（血管モデル）の観察中心Ｏをカメラ４で常時撮像しながら、スイッチボックス１１を操作して弧状アーム６を傾斜させることで撮像角度を二次元のみならず三次元に連続して変更しながらカテーテルの位置をディスプレイ装置１６（図２Ｅ参照）に画面に表示しながら挿入訓練を行うことができる。

また、図４ＡＢに示すように押しボタンスイッチ３ｍを押したまま可動テーブル３ｃを移動させるか若しくは図２Ａ〜Ｄに示すように支持台３に対して装置架台１５をその長手方向に移動させることでカメラ４の撮像画像を連続的に変化させ、カテーテルの入口から患部までの挿入動作をシミュレーションできるようにすることで、訓練者の技能向上を期待することができる。

上述した実施例では、ガイド部材としては、取付板５ａの他方面に回転自在に取り付けられた３個のガイドローラ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３を用いたが、レール６ｂ１，６ｂ２に沿って摺動するガイド等であってもよい。
また、走査機構８は一対のプーリ８ａ，８ｂ間に架設された無端状ワイヤ８ｃにカメラ取付部５を連結したワイヤ駆動を用いたがこれに限定されるものではない。例えば、無端状ワイヤに替えて無端状タイミングベルトを用いてカメラ取付部５を連結したベルト駆動としてもよい。

１ 撮像装置 ２ 立体モデル Ｏ 観察中心 ３ 支持台 ３ａ ベース板 ３ｂ 枠体 ３ｂ１〜３ｂ４ 枠板 ３ｃ 可動テーブル ３ｄ１，３ｄ２，３ｈ１，３ｈ２ Ｌ型アングル材 ３ｅ１，３ｅ２ Ｙ軸レール部 ３ｆ１，３ｆ２ Ｙ軸スライド部材 ３ｇ１，３ｇ２ Ｘ軸レール部 ３ｉ１，３ｉ２ Ｘ軸スライド部材 ３ｋ 取手 ３ｍ 押しボタンスイッチ ３ｎ Ｙ軸ブレーキ ３ｐ Ｘ軸ブレーキ ３ｑ ソレノイド ３ｒ プランジャ ３ｓ ブレーキパッド ３ｔ 付勢ばね ４ カメラ ４ａ 配線ケーブル ５ カメラ取付部 ５ａ 取付板 ５ｂ１，５ｂ２，５ｂ３ ガイドローラ ５ｃ 凹溝 ５ｄ 取付ねじ ５ｅ ケーブルホルダー ５ｆ ワイヤ固定部 ６ 弧状アーム ６ａ 弧状溝 ６ｂ１，６ｂ２ レール ６ｃ ワイヤガイド ６ｄ１，６ｄ２ センサ ７ 第一駆動モータ ７ａモータギヤ ８ 走査機構 ８ａ 駆動プーリ ８ａ１ 駆動ギヤ ８ｂ 従動プーリ ８ｃ ワイヤ ９ 第二駆動モータ １０ 旋回機構 １０ａ 旋回軸 １１ スイッチボックス １２ テンション調整機構 １２ａ 揺動アーム １２ｂ テンションローラ １３ バランサー １３ａ バランスアーム １３ｂ ウェイト １４ ウォームギヤ １５ 装置架台 １５ａ 支持脚 １５ｂ キャスター １５ｃ 調整脚 １６ ディスプレイ装置

Claims (6)

1. カメラを走査させながら走査位置に関わらず支持台上に支持された被検体の観察中心を常時撮像し、撮像した画像を画面表示する撮像装置であって、
   前記カメラの撮像中心が前記被検体の観察中心に向かうように移動可能に保持するカメラ取付部と、
   前記カメラ取付部を所定範囲で往復走査可能に組み付けられる円弧状に形成された弧状アームと、
   前記弧状アームと一体に組み付けられ、第１駆動源により前記カメラ取付部を前記弧状アームに沿って往復走査させる走査機構と、
   第２駆動源を有し、前記弧状アームに交差する旋回軸を中心に当該弧状アームを所定範囲で旋回させる旋回機構と、
   前記走査機構及び前記旋回機構の動作指令を入力する入力部と、を具備し、
   前記弧状アームの頂部を通過する垂直軸線と前記旋回軸の軸中心を通過する水平軸線が観察中心で直交するように配置されており、前記入力部の動作指令により前記カメラは観察中心を中心とする半径Ｒの円弧に沿って弧状アーム上を移動し、前記弧状アームは前記旋回軸を中心に半径Ｒの円弧に沿って旋回することを特徴とする撮像装置。
2. 前記カメラ取付部には、前記カメラを一方面に取り付ける取付板と、前記取付板の他方面に取り付けられたガイド部材を備え、前記ガイド部材は、前記弧状アームに設けられた弧状溝に沿って往復動する請求項１記載の撮像装置。
3. 前記走査機構は、前記弧状アームの長手方向両端部に各々設けられた一対のプーリと、前記一対のプーリ間に架設された無端状ワイヤと、前記弧状アームに沿って複数設けられ前記ワイヤの移動をガイドするワイヤガイドと、を具備し、前記カメラ取付部は前記無端状ワイヤと連結されており、前記第１駆動源により前記一対のプーリを回転させて前記無端状ワイヤを介して前記カメラ取付部を往復動させる請求項１又は請求項２記載の撮像装置。
4. 前記走査機構は、前記ワイヤのテンションを調整するテンション調整機構と、前記旋回軸中心とする荷重バランスを調整するバランサーと、を更に備えている請求項３記載の撮像装置。
5. 前記弧状アームを前記旋回軸を中心に旋回可能に支持する装置架台には、支持脚にキャスターが設けられている請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の撮像装置。
6. 前記支持台は、前記被検体を支持しＸ−Ｙ方向に移動可能な可動テーブルを備えている請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の撮像装置。

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