JP2020032168A - Stereoscopic observation apparatus for surgical operation - Google Patents

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JP2020032168A
JP2020032168A JP2019107876A JP2019107876A JP2020032168A JP 2020032168 A JP2020032168 A JP 2020032168A JP 2019107876 A JP2019107876 A JP 2019107876A JP 2019107876 A JP2019107876 A JP 2019107876A JP 2020032168 A JP2020032168 A JP 2020032168A
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勝之 中村
Katsuyuki Nakamura
勝之 中村
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Abstract

To provide a stereoscopic observation apparatus for surgical operation that enables an assistant to operate, according to a verbal instruction from a doctor, a camera as desired by the doctor.SOLUTION: On the basis of an instruction from a doctor 5, an assistant 31 moves a camera corresponding unit 33 of a small-sized operation device 32 in a direction instructed by the doctor 5. Then, its rotation amount is detected by rotation detection units AE, BE, C2E, C6E, C7E, C8E of the small-sized operation device 32 and detected rotation amounts are transmitted to rotation drive units AD, BD, C2D, C6D, C7D, C8D of a stand device 1. Each of respective rotation shafts A, B and exemplary joints C2, C6, C7, C8 of the stand device 1 rotates with the same rotation amount as that of the small-sized operation device 32. Accordingly, the doctor 5 can change a position and orientation of a camera 19 as desired only by verbally instructing the assistant 31 without touching the camera 19.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は手術用立体観察装置に関するものである。   The present invention relates to a stereoscopic observation device for surgery.

脳神経外科等においてドクターが術部を拡大観察しながら手術する場合、最近では手術顕微鏡に代わり、カメラにより術部を立体的に撮影し、その立体映像をモニターに表示して3D用の専用メガネで観察する手術用立体観察装置が用いられている。この装置によれば、ドクターは手術顕微鏡のように接眼部に目を当てる必要がないため首の負担がなく、またドクターだけでなくアシスタントも同じモニターを見て手術状況を共有することができる。   When a doctor performs surgery while enlarging and observing an operation part in neurosurgery, etc., recently, instead of an operation microscope, the operation part is photographed three-dimensionally by a camera, the stereoscopic image is displayed on a monitor, and special 3D glasses are used. A stereoscopic observation device for surgery for observation is used. According to this device, the doctor does not need to look at the eyepiece like a surgical microscope, so there is no burden on the neck, and not only the doctor but also the assistant can see the same monitor and share the operation situation .

スタンド装置は、フロアに設置されたベースと、ベースに対して水平回動自在なスタンド本体と、スタンド本体に対して水平な回転軸を中心に傾倒自在に取付けられ且つそれ自体が複数の関節を有する支持アームとから構成されている。カメラは支持アームの先端に取付けられ、モニターはスタンド本体に取付けられる(独立してフロアに設置される場合もあり)。   The stand device includes a base installed on the floor, a stand body that can be horizontally rotated with respect to the base, and a tilting unit that is attached to the stand body so as to be tiltable about a rotation axis that is horizontal with respect to the stand body, and has a plurality of joints. Having a supporting arm. The camera is mounted on the tip of the support arm, and the monitor is mounted on the stand body (sometimes on the floor separately).

ドクターは手術中にカメラのハンドルを手で持ってカメラの位置や向きを変え、モニターに映し出されている術部の表示を手術に最適な状態に変更することができる(例えば、特許文献1参照)。   The doctor can change the position and the direction of the camera by holding the handle of the camera during the operation, and change the display of the operation part displayed on the monitor to a state optimal for the operation (for example, see Patent Document 1). ).

特開2017−93773号公報JP 2017-93773 A

しかしながらドクターは手術中はなるべく術部から両手を離さずに、そのままの姿勢を維持したい。そのためカメラの位置や向きの変更作業は、自らの手で行うのでなく、出来ればアシスタントにより操作してほしい。但し、アシスタントがドクターの近くで直接カメラを操作するとドクターの邪魔になるため、カメラから離れた位置からリモート操作するのが好ましい。そこで、ドクターからの口頭指示により、アシスタントがリモート操作でカメラの位置や向きをドクターの希望通りに変更することが可能な手術用立体観察装置の提案が待たれている。   However, the doctor wants to maintain his posture during the operation, keeping his hands as close as possible. Therefore, we do not want to change the position and orientation of the camera by ourselves, but rather by an assistant if possible. However, if the assistant directly operates the camera near the doctor, it will hinder the doctor, so it is preferable to remotely operate the camera from a position away from the camera. Therefore, there is a need for a surgical stereoscopic observation device that allows an assistant to remotely change the position and orientation of a camera as desired by a doctor in response to a verbal instruction from the doctor.

本発明は、このような要請に応じてなされたものであり、ドクターからの口頭指示によりアシスタントがカメラをドクターの希望通りに操作することができる手術用立体観察装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in response to such a request, and it is an object of the present invention to provide a surgical stereoscopic observation apparatus that allows an assistant to operate a camera as desired by a doctor in response to a verbal instruction from the doctor. .

本発明の第1の技術的側面によれば、フロアに設置されたベースと、ベースに対して垂直回転軸を中心に水平回転自在に支持されたスタンド本体と、スタンド本体に対して水平回転軸を中心に傾倒自在に取付けられ且つ複数の回転自在な関節を具備した支持アームとを備え、更に垂直・水平回転軸と支持アームの各回転方向を代表する各関節(以下、代表関節)のそれぞれに一方に対して他方を正逆転方向へ回転させる回転駆動部が設けられたスタンド装置を有し、支持アームの先端にカメラを取付けて該カメラにより術部の立体光学像を撮像して立体映像信号を出力し、スタンド本体と一体又は別体として設けられたモニターにカメラから出力された立体映像信号を入力して立体映像信号に基づいた立体映像を表示するドクター用の立体観察装置本体と、前記スタンド装置と機構的に同一の垂直・水平回転軸及び各関節を持ち卓上設置可能な大きさで、先端にカメラ相当部が支持され、前記各回転軸と各代表関節にその回転量を検出する回転検出部が設けられたアシスタント用の小型操作器と、から構成された手術用立体観察装置であって、前記小型操作器の各回転検出部と、スタンド装置の各回転駆動部とは、それぞれ対応する各回転軸及び各代表関節ごとに制御部を介して接続されており、ドクターからの指示でアシスタントがカメラ相当部を手で持って動かした際に、小型操作器の各回転検出部で検出された回転量に相当する分だけ、スタンド装置の対応する各回転駆動部が回転することを特徴とする。   According to a first technical aspect of the present invention, a base mounted on a floor, a stand body supported horizontally rotatable about a vertical rotation axis with respect to the base, and a horizontal rotation axis with respect to the stand body And a support arm having a plurality of rotatable joints which are attached to be tiltable about the center, and each of the joints (hereinafter, representative joints) representing a vertical / horizontal rotation axis and each rotation direction of the support arm. A stand device provided with a rotation drive unit for rotating the other in the forward / reverse direction with respect to one, a camera attached to the tip of the support arm, and a stereoscopic image of the operation site taken by the camera. A stereoscopic view for a doctor that outputs a signal, inputs a stereoscopic video signal output from a camera to a monitor provided integrally with or separately from the stand body, and displays a stereoscopic video based on the stereoscopic video signal The main body of the apparatus has the same vertical and horizontal rotation axes and each joint mechanically as the stand apparatus, and has a size that can be installed on a table.A camera-equivalent part is supported at the tip, and the rotation axis and each representative joint have the same. A surgical operation stereoscopic observation device comprising: a small operation device for an assistant provided with a rotation detection unit for detecting a rotation amount, wherein each rotation detection unit of the small operation device and each rotation drive of a stand device. The unit is connected via a control unit for each corresponding rotation axis and each representative joint, and when the assistant moves the camera equivalent part by hand in response to an instruction from the doctor, the small operation unit Each rotation drive unit of the stand device rotates by an amount corresponding to the rotation amount detected by each rotation detection unit.

本発明の第2の技術的側面によれば、小型操作器が、モニターと同一の立体映像を表示するアシスタント用のサブモニターを有していることを特徴とする。   According to a second technical aspect of the present invention, the small operation device has a sub monitor for assistant displaying the same stereoscopic image as the monitor.

本発明の第3の技術的側面によれば、小型操作器が、カメラのフォーカスとズームを調整可能な操作部を有していることを特徴とする。   According to a third technical aspect of the present invention, the small operation device has an operation unit capable of adjusting the focus and zoom of the camera.

本発明の第1の技術的側面によれば、アシスタントは、ドクターからの口頭指示に基づいて、小型操作器のカメラ相当部の位置及び向きをドクターから指示された通りに変更する。するとその回転量がスタンド装置に伝達されて、スタンド装置の各回転軸等がそれぞれ小型操作器の回転軸等と同一の回転量で回転し、カメラの位置及び向きは小型操作器のカメラ相当部と同じ状態となる。スタンド装置と小型操作器が機構的に同一のため、ドクターはカメラにより観察する方向性や向きの変更に関する指示を直感的に出しやすい。またアシスタントもその指示を理解しやすく、その指示通りの操作を行いやすい。そのためドクターはカメラに手を触れることなく、アシスタントに口頭で指示するだけで、カメラの位置及び向きを希望通りに変更することができる。   According to the first technical aspect of the present invention, the assistant changes the position and orientation of the camera-equivalent portion of the small-sized operation device as instructed by the doctor based on the verbal instruction from the doctor. Then, the rotation amount is transmitted to the stand device, and each rotation axis of the stand device rotates by the same rotation amount as the rotation axis of the small operation device, and the position and orientation of the camera are equivalent to the camera of the small operation device. It becomes the same state as. Since the stand device and the small operation device are mechanically the same, the doctor can easily and intuitively issue an instruction regarding a change in directionality or direction observed by the camera. Also, the assistant can easily understand the instruction and perform the operation as instructed. Therefore, the doctor can change the position and orientation of the camera as desired simply by giving a verbal instruction to the assistant without touching the camera.

本発明の第2の技術的側面によれば、小型操作器がモニターと同一の立体映像を表示するサブモニターを有するため、アシスタントはドクターが見ている立体映像と同じ表示を近くのサブモニターで共有することができ、ドクターからの指示をより正確に理解しやすくなり、またドクターの指示に従いやすくなる。   According to the second technical aspect of the present invention, since the small operation device has a sub-monitor displaying the same stereoscopic image as the monitor, the assistant can display the same stereoscopic image as the doctor is watching on a nearby sub-monitor. It can be shared, making it easier to understand doctor's instructions more accurately and to follow doctor's instructions.

本発明の第3の技術的側面によれば、小型操作器がカメラのフォーカスとズームを調整する操作部を有しているため、ドクターはカメラの光学的な調整もアシスタントに指示することができる。   According to the third technical aspect of the present invention, since the small operation device has the operation unit for adjusting the focus and zoom of the camera, the doctor can also instruct the assistant to optically adjust the camera. .

手術用立体観察装置を示す斜視図。The perspective view showing the stereoscopic observation device for surgery. スタンド装置と小型操作器との関係を示す側面図。The side view which shows the relationship between a stand apparatus and a small operation device. 小型操作器を示す側面図。The side view which shows a small operation device. 吊下アーム及びカメラを示す正面図。The front view which shows a suspension arm and a camera. 吊下アーム及びカメラを示す側面図。The side view which shows a suspension arm and a camera.

図1〜図5は本発明の好適な実施形態を示す図である。以下の説明で前後方向は図2に示された通りである。   1 to 5 are views showing a preferred embodiment of the present invention. In the following description, the front-rear direction is as shown in FIG.

スタンド装置1はベース2により手術室のフロアに設置される。スタンド装置1は手術台3の近くに設置され、手術台3の上には患者4が横たわっている。ドクター5はこの患者4の術部6に対してスタンド装置1を利用して手術を行うことができる。   The stand device 1 is installed on a floor of an operating room by a base 2. The stand device 1 is installed near the operating table 3, and a patient 4 is lying on the operating table 3. The doctor 5 can perform an operation on the operation part 6 of the patient 4 using the stand device 1.

ベース2には垂直回転軸Aを中心に水平方向で回転自在なスタンド本体7が取付けられている。スタンド本体7の側面には水平回転軸Bを中心に傾倒自在な支持アーム8が取付けられている。支持アーム8は、基本的に、縦アーム9と、横アーム10と、下アーム11と、後アーム12と、吊下アーム13とから構成され、複数の関節C1〜C8により回転自在に連結されている。水平回転軸Bは縦アーム9の途中に設けられ、この部分で支持アーム8はスタンド本体7に対して取付けられている。   A stand body 7 that is rotatable in a horizontal direction about a vertical rotation axis A is attached to the base 2. A support arm 8 that can be tilted about a horizontal rotation axis B is attached to a side surface of the stand body 7. The support arm 8 basically includes a vertical arm 9, a horizontal arm 10, a lower arm 11, a rear arm 12, and a suspension arm 13, and is rotatably connected by a plurality of joints C1 to C8. ing. The horizontal rotation axis B is provided in the middle of the vertical arm 9, and the support arm 8 is attached to the stand body 7 at this portion.

横アーム10は後端から少し離れた位置が関節C4により縦アーム9の上端に軸支され、そこから前方へ向けて延びている。縦アーム9の下端には別の関節C2により下アーム11の前端が軸支されている。下アーム11の後端にはカウンタウェイト14が設けられている。横アーム10の後端と下アーム11とは縦アーム9と平行な後アーム12が関節C1、C3により連結されている。   The horizontal arm 10 is supported at the upper end of the vertical arm 9 by a joint C4 at a position slightly away from the rear end, and extends forward therefrom. At the lower end of the vertical arm 9, the front end of the lower arm 11 is pivotally supported by another joint C2. At the rear end of the lower arm 11, a counter weight 14 is provided. The rear end of the horizontal arm 10 and the lower arm 11 are connected to a rear arm 12 parallel to the vertical arm 9 by joints C1 and C3.

吊下アーム13は、先端アーム15と、ボックス16と、2本の補助アーム17、18とから形成されている。先端アーム15は下端付近が横アーム10の前端に関節C5で軸支されている。先端アーム15の下端には水平方向に回転自在な関節C6でボックス16が取付けられている。   The suspension arm 13 is formed of a tip arm 15, a box 16, and two auxiliary arms 17, 18. The lower end of the distal arm 15 is supported at the front end of the horizontal arm 10 by a joint C5. A box 16 is attached to a lower end of the tip arm 15 by a joint C6 that is rotatable in the horizontal direction.

補助アーム17は上端がボックス16に固定され、他の補助アーム18はL型に曲折しており、その上端が補助アー17の下端に斜め方向で回転自在な関節C7で取付けられている。L型の補助アーム18の下端にカメラ19が水平方向で回転自在な関節C8で支持されている。このカメラ19の重量は前述のカウンタウェイト14により相殺される。   The upper end of the auxiliary arm 17 is fixed to the box 16, the other auxiliary arm 18 is bent into an L-shape, and the upper end is attached to the lower end of the auxiliary arm 17 by a joint C <b> 7 that is rotatable in an oblique direction. A camera 19 is supported at the lower end of the L-shaped auxiliary arm 18 by a horizontally rotatable joint C8. The weight of the camera 19 is offset by the counter weight 14 described above.

カメラ19の左右両側にはカメラ19の位置や向きを変更する際に握るハンドル20が設けられている。またハンドル20の表面側にはフォーカススイッチ21とズームスイッチ22が設けられ、ここをドクター5が操作することにより、カメラ19の焦点と倍率を任意に変更することができる。   Handles 20 are provided on both left and right sides of the camera 19 for grasping when changing the position and the direction of the camera 19. A focus switch 21 and a zoom switch 22 are provided on the front side of the handle 20, and the focus and magnification of the camera 19 can be arbitrarily changed by operating the doctor 5.

縦アーム9の上端の関節C4には直角に曲折したクランク部材23が軸支されている。このクランク部材23の後端とスタンド本体7とは縦アーム9と平行な縦サブアーム24により連結されている。クランク部材23の上端と先端アーム15の上端とは横アーム10と機構的に平行な横サブアーム25により連結されている。   A crank member 23 bent at a right angle is supported on a joint C4 at the upper end of the vertical arm 9. The rear end of the crank member 23 and the stand body 7 are connected by a vertical sub-arm 24 parallel to the vertical arm 9. The upper end of the crank member 23 and the upper end of the tip arm 15 are connected by a horizontal sub-arm 25 that is mechanically parallel to the horizontal arm 10.

これにより平行リンク機構が構成され、カメラ19の位置を前後方向に移動させるべく、縦アーム9を水平回転軸Bを中心に前後へ傾倒させても、またカメラ19の位置を上下方向に移動させるべく、横アーム10を関節C4を中心に上下に移動させても、先端アーム15は常に垂直状態が維持され、カメラ19は一定の向きを維持したまま空中での位置を変更することができる。ベース2の垂直回転軸Aを中心にスタンド本体7全体を水平方向に回転させれば、スタンド本体7ごとカメラ19の位置を左右方向へも移動することもできる。   Thereby, a parallel link mechanism is configured, and even if the vertical arm 9 is tilted back and forth around the horizontal rotation axis B to move the position of the camera 19 in the front-back direction, the position of the camera 19 is also moved in the up-down direction. Therefore, even if the horizontal arm 10 is moved up and down around the joint C4, the distal arm 15 is always maintained in a vertical state, and the camera 19 can change its position in the air while maintaining a fixed orientation. If the entire stand body 7 is rotated in the horizontal direction about the vertical rotation axis A of the base 2, the position of the camera 19 together with the stand body 7 can also be moved in the left-right direction.

先端アーム15の下方でカメラ19を支持する機構の3つの関節C6、C7、C8に関する各回転軸はカメラ19の重心に合致する一点で交差しており、カメラ19は所謂ジンバル機構で支持された状態となる。従って、その位置でカメラ19の左右両側に設けられたハンドル20を持ってカメラ19の向きを変更する際、その重心を中心して容易に変更することができる。ドクター5は手術前にハンドル20を持ってカメラ19の位置や向きを変更することができるが、手術後はこのハンドル20に触ることはない。   The rotation axes of the three joints C6, C7, and C8 of the mechanism that supports the camera 19 below the distal arm 15 intersect at one point that matches the center of gravity of the camera 19, and the camera 19 is supported by a so-called gimbal mechanism. State. Therefore, when the direction of the camera 19 is changed by holding the handles 20 provided on the left and right sides of the camera 19 at that position, the change can be easily made centering on the center of gravity. The doctor 5 can change the position and the direction of the camera 19 by holding the handle 20 before the operation, but does not touch the handle 20 after the operation.

以上のような構造のスタンド装置1で、カメラ19の水平方向への移動に関与する垂直回転軸A、傾倒方向への移動に関与する水平回転軸B、上下方向への移動及びカメラ19の向きに関与する代表的な関節C2、C6、C7、C8には、それぞれ回転駆動部AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8Dが設けられている。各回転駆動部AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8Dはサーボモータ等の回転アクチュエータを含む。たとえば、関節C2は下アーム11と縦アーム9を回転自在に連結するものであり、回転駆動部C2Dは信号により下アーム11(一方のパーツ)と縦アーム9(他方のパーツ)の角度を所定の角度まで回転するように回転アクチュエータを動作させる。他の関節および回転駆動部も同様である。また回転駆動部AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8Dは、無信号時または停電時には垂直回転軸A、水平回転軸B、関節C2、C6、C7、C8での回転をロックすることができると共に、信号を受けた際に信号に応じてロックを解除して一方に対して他方を信号により受けた回転数だけ正逆転方向へ電動で回転させることができる。   In the stand apparatus 1 having the above structure, the vertical rotation axis A involved in the horizontal movement of the camera 19, the horizontal rotation axis B involved in the movement in the tilt direction, the vertical movement and the orientation of the camera 19 The typical joints C2, C6, C7, C8 involved in are provided with rotation drive units AD, BD, C2D, C6D, C7D, C8D, respectively. Each of the rotation driving units AD, BD, C2D, C6D, C7D, and C8D includes a rotation actuator such as a servomotor. For example, the joint C2 connects the lower arm 11 and the vertical arm 9 rotatably, and the rotation drive unit C2D determines the angle between the lower arm 11 (one part) and the vertical arm 9 (the other part) by a signal. The rotation actuator is operated so as to rotate to the angle of. The same applies to the other joints and the rotation drive unit. In addition, the rotation drive units AD, BD, C2D, C6D, C7D, and C8D can lock the rotation on the vertical rotation axis A, the horizontal rotation axis B, and the joints C2, C6, C7, and C8 at the time of no signal or power failure. At the same time, when a signal is received, the lock is released in response to the signal, and the other can be electrically rotated in the forward / reverse direction by the number of rotations received by the signal with respect to the other.

スタンド本体7の上部には折りたたみ自在な保持アーム26が設けられており、その先端にパネル型のモニター27が支持されている。モニター27にはカメラ19で撮影された術部6の立体映像が表示される。ドクター5は専用メガネ28を掛けることで、モニター27に表示された立体映像を立体的に観察することができる。   A foldable holding arm 26 is provided on the upper part of the stand body 7, and a panel-type monitor 27 is supported at the tip of the holding arm 26. On the monitor 27, a stereoscopic image of the operation section 6 captured by the camera 19 is displayed. The doctor 5 can observe the stereoscopic video displayed on the monitor 27 in three dimensions by wearing the special glasses 28.

モニター27は本実施形態にようにスタンド本体7に取付けられても良いし、スタンド本体7とは別にフロア上に設置されても良い。この実施形態では、スタンド装置1とカメラ19とモニター27により立体観察装置本体29が構成される。   The monitor 27 may be attached to the stand body 7 as in the present embodiment, or may be installed on the floor separately from the stand body 7. In this embodiment, the stand device 1, the camera 19, and the monitor 27 form a stereoscopic observation device main body 29.

ドクター5のすぐ近くにはデスク30が設置され、そこにアシスタント31が着座している。デスク30上には小型操作器32が設置されている。小型操作器32にはカメラ19に相当するカメラ相当部33が取付けられており、カメラ相当部33からはアシスタント31が手で持って操作するためのピン34が突出している。   A desk 30 is installed in the immediate vicinity of the doctor 5, and an assistant 31 is seated there. A small operation device 32 is installed on the desk 30. A camera-equivalent part 33 corresponding to the camera 19 is attached to the small operation device 32, and a pin 34 for the assistant 31 to hold and operate with the hand protrudes from the camera-equivalent part 33.

小型操作器32はスタンド装置1と機構的に同一な垂直回転軸As、水平回転軸Bs、各関節C1s〜C8sを有している。しかし小型操作器32はスタンド装置1と形状が完全に一致している必要はなく、機構的に同じであれば良い。小型操作器32のスタンド装置1に相当する部分には2s、7s、8s・・の符号が付されている。小型操作器32の各構成部品間には適度のフリクションが設けられており、動かした位置で停止するようになっている。従って、小型操作器32にはカウンタウェイト14に相当する部分が省略されている。   The small operation device 32 has a vertical rotation axis As, a horizontal rotation axis Bs, and each of the joints C1s to C8s mechanically identical to the stand device 1. However, the small operation device 32 does not need to completely match the shape of the stand device 1, but may be the same mechanically. Parts corresponding to the stand device 1 of the small operation device 32 are denoted by 2s, 7s, 8s,. An appropriate amount of friction is provided between the components of the small operation device 32 so that the small operation device 32 stops at the moved position. Therefore, the portion corresponding to the counterweight 14 is omitted from the small operation device 32.

小型操作器32の垂直回転軸As、水平回転軸Bs、代表的な関節C2s、C6s、C7s、C8sには、それぞれスタンド装置1の回転駆動部AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8Dに対応する回転検出部AE、BE、C2E、C6E、C7E、C8Eが設けられている。   The vertical rotation axis As, the horizontal rotation axis Bs, and the representative joints C2s, C6s, C7s, and C8s of the small operation device 32 correspond to the rotation driving units AD, BD, C2D, C6D, C7D, and C8D of the stand device 1, respectively. The rotation detection units AE, BE, C2E, C6E, C7E, and C8E are provided.

デスク30の上にはノートパソコン35が設置されている。ノートパソコン35のキーボード部分は操作部36として機能し、表示部はサブモニター37として機能する。操作部36の内部のCPUは制御部38として機能する。   A notebook computer 35 is provided on the desk 30. The keyboard portion of the notebook computer 35 functions as the operation unit 36, and the display unit functions as the sub monitor 37. The CPU inside the operation unit 36 functions as the control unit 38.

スタンド装置1の回転駆動部AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8Dと、小型操作器32の回転検出部AE、BE、C2E、C6E、C7E、C8Eはこの制御部38を介して接続されており、アシスタント31が小型操作器32のカメラ相当部33の位置及び向きを変更させた場合に、その小型操作器32の各回転検出部AE、BE、C2E、C6E、C7E、C8Eで検出された回転位置に一致するように、スタンド装置1の対応する各回転駆動部AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8Dが回転するようになっている。   The rotation drive units AD, BD, C2D, C6D, C7D, C8D of the stand device 1 and the rotation detection units AE, BE, C2E, C6E, C7E, C8E of the small operation device 32 are connected via the control unit 38. When the assistant 31 changes the position and orientation of the camera-equivalent portion 33 of the small operation device 32, the rotation detection portions AE, BE, C2E, C6E, C7E, and C8E of the small operation device 32 detect the change. The corresponding rotation drive units AD, BD, C2D, C6D, C7D, and C8D of the stand device 1 rotate so as to match the rotation position.

また、スタンド装置1の回転駆動部AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8Dと、小型操作器32の回転検出部AE、BE、C2E、C6E、C7E、C8Eと、制御部38は1本のネットワークにより接続される構成としてもよい。   The rotation drive units AD, BD, C2D, C6D, C7D, C8D of the stand device 1, the rotation detection units AE, BE, C2E, C6E, C7E, C8E of the small operation device 32, and the control unit 38 are one. It may be configured to be connected by a network.

ノートパソコン35のサブモニター37にはスタンド装置1のモニター27と同じ立体映像が表示されるようになっており、それをアシスタント31が3D用の専用メガネ28を掛けて立体的に観察できるようになっている。   The same three-dimensional image as the monitor 27 of the stand device 1 is displayed on the sub-monitor 37 of the notebook computer 35 so that the assistant 31 can view it three-dimensionally by wearing special glasses 28 for 3D. Has become.

カメラ19のハンドル20に設けられたフォーカススイッチ21やズームスイッチ22はノートパソコン35の操作部36と接続されており、操作部36のキーボードによりカメラ19の焦点と倍率をアシスタント31が調整できるようになっている。   The focus switch 21 and the zoom switch 22 provided on the handle 20 of the camera 19 are connected to the operation unit 36 of the notebook computer 35 so that the assistant 31 can adjust the focus and magnification of the camera 19 using the keyboard of the operation unit 36. Has become.

手術が始まると、ドクター5はカメラ19の向きや位置をアシスタント31に口頭で伝える。アシスタント31はドクター5からの指示に基づいて、小型操作器32のカメラ相当部33を手で持ち、ドクター5から指示された方向へ動かす。   When the operation starts, the doctor 5 verbally notifies the assistant 31 of the orientation and position of the camera 19. The assistant 31 holds the camera-equivalent part 33 of the small operation device 32 based on an instruction from the doctor 5 and moves it in the direction specified by the doctor 5.

そうすると小型操作器32の各回転軸As、Bsと関節C1s〜C8sがそれぞれ回転することになり、その回転量を回転検出部AE、BE、C2E、C6E、C7E、C8Eが検出してスタンド装置1の各回転駆動部AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8Dに伝達する。回転駆動部AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8Dは伝達された回転量だけ回転するため、スタンド装置1は小型操作器32と同じ状態となり、カメラ19の位置及び向きは小型操作器32のカメラ相当部33と同じ状態となる。従って、その状態のカメラ19で撮影された立体映像がモニター27とサブモニター37の両方に表示される。その表示がもしドクター5の希望するものと相違した場合は、ドクター5は追加の指示をアシスタント31に出して、希望する状態の表示することができる。   Then, each of the rotation axes As and Bs of the small operation device 32 and the joints C1s to C8s rotate, and the rotation amount is detected by the rotation detection units AE, BE, C2E, C6E, C7E, and C8E, and the stand device 1 is rotated. To the rotation drive units AD, BD, C2D, C6D, C7D, and C8D. Since the rotation drive units AD, BD, C2D, C6D, C7D, and C8D rotate by the transmitted rotation amount, the stand device 1 is in the same state as the small operation device 32, and the position and orientation of the camera 19 are the same as those of the small operation device 32. The state is the same as that of the camera equivalent unit 33. Accordingly, a stereoscopic video image captured by the camera 19 in that state is displayed on both the monitor 27 and the sub-monitor 37. If the display is different from that desired by the doctor 5, the doctor 5 can issue an additional instruction to the assistant 31 to display the desired state.

表示の焦点や倍率に関する指示はノートパソコン35の操作部36を操作することにより対応することができるため、焦点や倍率に関してもドクター5の希望通りに変更することができる。   Since the instruction regarding the focus and magnification of the display can be handled by operating the operation unit 36 of the notebook computer 35, the focus and magnification can also be changed as desired by the doctor 5.

スタンド装置1と小型操作器32が機構的に同一のため、ドクター5はカメラ19により観察する範囲や観察する方向性に関する指示を直感的に出しやすい。またアシスタント31もその指示を理解しやすく、その指示通りの操作を行うことができる。そのためドクター5はカメラ19に手を触れることなく、カメラ19の位置及び向きを希望通りに変更することができる。   Since the stand device 1 and the small operation device 32 are mechanically the same, the doctor 5 can easily and intuitively give an instruction regarding the range to be observed by the camera 19 and the direction of observation. In addition, the assistant 31 can easily understand the instruction and can perform the operation according to the instruction. Therefore, the doctor 5 can change the position and the orientation of the camera 19 as desired without touching the camera 19.

1 スタンド装置
2 ベース
5 ドクター
7 スタンド本体
8 支持アーム
19 カメラ
27 モニター
29 立体観察装置本体
31 アシスタント
32 小型操作器
33 カメラ相当部
36 操作部
37 サブモニター
38 制御部
A 垂直回転軸
B 水平回転軸
C1〜C8 関節
AD、BD、C2D、C6D、C7D、C8D 回転駆動部
AE、BE、C2E、C6E、C7E、C8E 回転検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stand apparatus 2 Base 5 Doctor 7 Stand main body 8 Support arm 19 Camera 27 Monitor 29 Stereoscopic observation apparatus main body 31 Assistant 32 Small operation device 33 Camera equivalent part 36 Operation part 37 Sub monitor 38 Control part A Vertical rotation axis B Horizontal rotation axis C1 -C8 joint AD, BD, C2D, C6D, C7D, C8D rotation drive unit AE, BE, C2E, C6E, C7E, C8E rotation detection unit

Claims (3)

フロアに設置されたベースと、ベースに対して垂直回転軸を中心に水平回転自在に支持されたスタンド本体と、スタンド本体に対して水平回転軸を中心に傾倒自在に取付けられ且つ複数の回転自在な関節を具備した支持アームとを備え、更に垂直・水平回転軸と支持アームの各回転方向を代表する各関節(以下、代表関節)のそれぞれに一方に対して他方を正逆転方向へ回転させる回転駆動部が設けられたスタンド装置を有し、
支持アームの先端にカメラを取付けて該カメラにより術部の立体光学像を撮像して立体映像信号を出力し、スタンド本体と一体又は別体として設けられたモニターにカメラから出力された立体映像信号を入力して立体映像信号に基づいた立体映像を表示するドクター用の立体観察装置本体と、
前記スタンド装置と機構的に同一の垂直・水平回転軸及び各関節を持ち卓上設置可能な大きさで、先端にカメラ相当部が支持され、前記各回転軸と各代表関節にその回転量を検出する回転検出部が設けられたアシスタント用の小型操作器と、
から構成された手術用立体観察装置であって、
前記小型操作器の各回転検出部と、スタンド装置の各回転駆動部とは、それぞれ対応する各回転軸及び各代表関節ごとに制御部を介して接続されており、ドクターからの指示でアシスタントがカメラ相当部を手で持って動かした際に、小型操作器の各回転検出部で検出された回転量に相当する分だけ、スタンド装置の対応する各回転駆動部が回転することを特徴とする手術用立体観察装置。
A base installed on the floor, a stand body supported to be horizontally rotatable about a vertical rotation axis with respect to the base, and a plurality of freely rotatably mounted on the stand body so as to be tiltable about the horizontal rotation axis. And a support arm having various joints. Further, each of the joints (hereinafter, representative joints) representing the vertical / horizontal rotation axis and the rotation direction of the support arm is rotated in one direction with respect to the other. A stand device provided with a rotation drive unit,
A camera is attached to the tip of the support arm, the camera captures a stereoscopic optical image of the surgical site, outputs a stereoscopic video signal, and outputs the stereoscopic video signal from the camera to a monitor provided integrally with or separately from the stand body. A stereoscopic observation device body for a doctor that inputs a
It has the same vertical and horizontal rotation axes and each joint mechanically as the stand device, and has a size that can be installed on a table. A camera equivalent part is supported at the tip, and the rotation amount of each rotation axis and each representative joint is detected. A small operating device for assistants provided with a rotation detection unit that performs
A surgical stereoscopic observation device composed of:
Each rotation detection unit of the small operation device and each rotation drive unit of the stand device are connected via a control unit for each corresponding rotation axis and each representative joint, and an assistant receives an instruction from a doctor. When the camera-equivalent part is held and moved by hand, the corresponding rotation drive part of the stand device rotates by an amount corresponding to the amount of rotation detected by each rotation detection part of the small operation device. Surgical stereoscopic observation device.
小型操作器が、モニターと同一の立体映像を表示するアシスタント用のサブモニターを有していることを特徴とする請求項1記載の手術用立体観察装置。   2. The stereoscopic observation apparatus for surgery according to claim 1, wherein the small operation device has a sub monitor for assistant displaying the same stereoscopic image as the monitor. 小型操作器が、カメラのフォーカスとズームを調整可能な操作部を有していることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の手術用立体観察装置。   The surgical stereoscopic observation apparatus according to claim 1, wherein the small operation device has an operation unit capable of adjusting a focus and a zoom of the camera.
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