JP4047567B2 - Surgical system - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エネルギー処置具を具備する手術用システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、医療分野においては手術する部位や手技に対応させて、観察装置と手術装置とを組み合わせて手術システムを構成するようにしている。前記観察装置としては口腔や肛門から体腔内に挿入される挿入部が柔軟な内視鏡や、腹壁に穿刺されたトラカールを介して腹腔内に配置される挿入部が硬性な腹腔鏡(光学視管)や微細な神経や血管を拡大観察できる手術用顕微鏡等がある。
【0003】
一方、手術装置としては把持鉗子やメス等のような手術器具の他に、電源によって駆動される手術装置がある。この電源から供給される電力によって駆動される手術装置としては例えば、超音波振動を利用して処置具を振動させ、この処置具の振動で対象部位である生体組織を切開あるいは凝固したり、破砕して吸引する超音波手術装置や、高周波電力による熱作用で対象部位である生体組織に対して切開、凝固作用を及ぼす電気メス装置、生体組織を回転力により細かく粉砕する動力処置具等がある。
【0004】
手術用システムの一例として脳神経外科分野では微細な神経や血管を拡大観察して顕微鏡観察下で手術を行う医療システムとして顕微鏡下手術システムがある。この顕微鏡下手術システムでは手術用顕微鏡の接眼部を通して拡大した対象部位を観察しながらハンドピースなどを操作して処置を行うものである。例えば、腫瘍の破砕、摘出等の処置を行う際には超音波吸引装置等のエネルギー処置具が用いられる。この場合、使用するエネルギー処置具のプローブ形状の選定や出力設定等が適当でないとを誤ると使い勝手が低下するという不具合が発生する。つまり、プローブ形状の選定や出力設定等を的確に行えるようになるには経験が必要であった。
【0005】
上述した不具合を解消するため、本出願人は特願2000−10920号に手術用エネルギ処置システムを提案している。この手術用エネルギ処置システムでは、術部付近の組織の物理的状態を自動的に検出し、その検出結果からエネルギー処置具の設定を自動的に行えるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、経験の乏しい術者では、エネルギー処置具のプローブ形状の選定や出力設定等に試行錯誤することがあり、手術が長時間化する要因になっていた。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、対象症例に対する経験の乏しい術者でも、処置具の選択や最適な設定を容易かつ的確に行える手術用システムを提供することを目的にしている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の手術用システムは、処置部位の任意の位置における光学的な診断画像を取得する光走査プローブと、処置部位に対する処置を行うエネルギー処置具とを具備する手術用システムにおいて、前記光走査プローブによって取得した診断画像を記録する記録部と、前記光走査プローブによって予め取得された所定の処置部位の診断画像並びに当該処置に関するエネルギー処置具及び当該処置具設定状態を含む処置情報を有する処置部位画像を複数蓄積した診断画像データベースと、前記光走査プローブによって取得した診断画像と、前記診断画像データベースに蓄積されている複数の前記処置部位画像とをパターンマッチングすることにより比較演算を行う比較演算部と、前記比較演算部における前記パターンマッチングによる比較演算結果に基づき、前記処置部位画像の中から前記光走査プローブによって取得した診断画像に最も類似した処置部位画像を選択し、当該選択した処置部位画像に係る前記処置情報に基づいて前記エネルギー処置具の条件設定を行うエネルギー処置具設定部と、を具備することを特徴とする。
【0009】
また、前記光走査プローブの術部に対する位置を検出する位置検出手段を有し、前記比較演算部は、前記位置検出手段で検出した位置情報及び前記診断画像データベースに蓄積された処置部位画像の位置情報を、演算の際のパラメータとして利用している。
【0010】
さらに、前記エネルギー処置具の設定状態を所望の状態に設定変更する設定変更手段と、少なくともこの設定変更手段により変更された設定値及び前記光走査プローブによって取得した診断画像を、前記診断画像データベースへ処置部位画像として登録するデータベース登録手段とを具備している。
【0011】
この構成によれば、診断画像データベースから処置部位の画像に最も酷似した処置部位画像を得、その後、この処置部位画像の有する処置情報を基に、エネルギー処置具設定部を介してエネルギー処置具の設定が行われる。
【0012】
また、比較演算部は、位置検出手段の位置データと、処置部位画像の位置情報とを比較して処置部位の画像に最も酷似した処置部位画像を得る。
【0013】
さらに、診断画像データベースから読み出した処置部位画像に記録されている処置情報の更新を行えるとともに、その更新された処置情報を記録した処置部位画像が診断画像データベースに登録される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1ないし図7は本発明の第1実施形態に係り、図1は手術用顕微鏡システムの構成を説明する図、図2は鏡体である双眼接眼鏡筒部の内部構成を説明する図、図3は図2における側面図であり、鏡体の接眼光学系及び第2の観察光学系の構成を説明する図、図4は重畳ユニットを説明する図、図5は手術用顕微鏡システムの主要部の構成を説明する図、図6はデータベースに記録されている処置部位画像の一例を示す図、図7は顕微鏡に表示される顕微鏡観察像と設定データとを示す図である。
【0015】
図1に示すように本実施形態の手術用システムは手術用顕微鏡システム1であり、本システムは主に架台3には取り付けられた鏡体2と、例えばカートに載置された計測装置18、A/D変換器17、ワークステーション(以下、WSと略記する)19、モニタ16等と、手術室内の所定の位置に設置されたデジタイザ(光学式位置検出装置)12とで主に構成されている。なお、図示しない内視鏡のカメラコントロールユニット及び、光走査プローブ、この光走査プローブの観測装置等も設置される。
前記架台3は、床面を移動自在なベース4と、このベース4上に立設された支柱5と、この支柱5の上体部に軸O1 を中心に回動自在に一端部を取り付けた、図示しない照明用光源を内蔵した第1アーム6と、この第1アーム6の他端部に設けた軸O2 を中心に回動自在に一端部が取り付けられた第2アーム7と、この第2アーム7の他端部に設けた軸O3 を中心に回動自在に一端部が取りつられた第3アーム8とで主に構成されている。この第3アーム8の他端部には前記鏡体2が設けられている。この鏡体2は、軸O4 を中心として術者の観察方向に対する前後方向の俯仰及び軸O5 を中心として術者の左右方向の俯仰が可能になっている。
【0016】
なお、前記第2アーム7は、上下移動操作を行うべくリンク機構とバランス調整用のスプリング部材とからなるパンタグラファームである。また、前記鏡体2が空間的に自在に位置調整を行えるとともに位置固定を行えるように、前記回転軸O1 ,…,O5 における回動部には図示しない電磁ブレーキがそれぞれ設けられている。これら電磁ブレーキは支柱5に内蔵された図示しない電磁ブレーキ電源回路に接続されている。
【0017】
前記デジタイザ12は、受信部材である2台のCCDカメラ13a,13bと、これらCCDカメラ13a,13bの位置を固定するカメラ保持部材14と、このカメラ保持部材14を支持するスタンド15とで構成されている。
【0018】
前記CCDカメラ13a,13bはそれぞれ前記計測装置18に接続されている。この計測装置18は、A/D変換器17を介してWS19に接続され、このWS19はモニタ16に接続されている。
【0019】
なお、前記WS19には、CTやMRIといった図示しない画像診断装置による断層画像データや、前記断層画像データを加工して3次元に再構築した3次元画像データ等が術前において予め記録されている。
【0020】
図2及び図3に示すように、鏡体2を構成する固定ハウジング20の内部には左右一対の結像レンズ20a,20bが配置されている。この結像レンズ20a,20bは、鏡体2から出射される左右観察光束を入射させるべく、鏡体2の観察光学系と光学的に接続されている。
【0021】
符号21a,21bは前記結像レンズ20a,20bを介した光束をそれぞれ90°外方に反射させるミラーであり、その出射光軸上にはイメージローテータプリズム22a,22bが配置されている。
【0022】
このイメージローテータプリズム22a,22bの後方には、両観察光束を各々180°反転させるプリズム23a,23bが配置されている。このプリズム23a,23bのさらに後方には出射光軸を、後述する接眼光学系による観察光軸OL 、OR と並行方向に反射させる三角プリズム24a,24bが配置固定されている。
【0023】
そして、この三角プリズム24a,24bの後方には、前記結像レンズ20a,20bにより結像された第1の中間結像点25a,25bが位置しており、この第1の中間結像点25aの近傍に、後述する導光手段としてのプリズム26a,26bの上面部が略一致するよう設けられるとともに、前記第1の中間結像点25a,25bの後方には像をリレーするリレーレンズ27a,27bが配置固定されている。なお、前記プリズム23a,23b、三角プリズム24a,24b、リレーレンズ27a,27bは可動ハウジング28内に内蔵されている。
【0024】
前記可動ハウジング28は、接続部28a,28bを介して、軸OP 、すなわち前記プリズム23a,23bの入射光軸まわりに対して回動可能になっている。また、前記ローテータプリズム22a,22bは図示しないカム機構等により、前記可動ハウジング28の固定ハウジング20に対する回転に対して1/2の角度だけ軸OP 中心に回転可能になっている。
【0025】
符号29a,29bは、入射反射面30a,30bと出射反射面31a,31bとからなり、眼幅調整ハウジング7a,7bに内蔵された反射部材としての平行プリズムである。前記第1の中間結像点25a,25bから前記リレーレンズ27a,27bによって伝達された像は、前記平行プリズム29a,29bの出射反射面31a,31bから各々第2の中間結像点32a,32bに結像される。そして、前記接眼ハウジング8a,8bに内蔵された一対の接眼光学系33a,33bに導かれ、顕微鏡光学観察像として観察光軸OR ,OL を構成している。
【0026】
ここで、前記眼幅調整ハウジング7a,7bは、前記可動ハウジング28に対し三角プリズム24a,24bからの出射光軸(図中垂直方向)と略一致した軸周りに対して回転自在に、また、図3に示すように、抜け止め部材34a,34b(図中では符号34aのみ)により軸方向には不動に支持されている。本構造と前記平行プリズム29a,29bにより、いわゆるジーテントップ眼幅調整機構を構成している。
【0027】
一方、前記図3に示すように、第1の観察光学系の外側には第2の観察光学系を収納する第2の接眼ハウジング9が設けられている。前記第2の観察光学系は、図示しないコントローラからの制御により、内視鏡等の画像を電子画像として表示する小型LCDモニター38と、このLCDモニター38からの出射光軸OL2上に配置されるリレー光学系39,41と、これらリレー光学系39,41の内部に配置される前記光軸OL2を略90°反射させるプリズム40と、このプリズム40によって反射せしめられた光軸を前記観察光軸OL 方向に向かって偏光させるプリズム43とで構成され、出射光軸OL2上には、第2の接眼光学系42が光学的に配置接続されて、前記観察光軸OL とOL2とはその射出瞳位置近傍でそれぞれ交差している。
【0028】
なお、前記小型LCDモニター38は、眼幅調整ハウジング7aの下方における可動ハウジング28との間に配置固定されている。また、本図中においては左側光路のみ示したが右側光路についても同様の構成になっている。
【0029】
図4に示すように鏡体2には対物光学系44と、変倍光学系45と、接眼光学系とが内蔵され、各々左右一対の光路を形成している。なお、前記対物光学系44には焦点可変機構及び焦点距離検出用センサが設けられている。また、変倍光学系45には変倍機構及び変倍検出用センサが設けられている。
【0030】
鏡体2にはハーフミラーからなる光路挿入手段46及び画像挿入光学系47が設けられ、この画像挿入光学系47は画像重畳用モニター48から出射した光束をアフォーカル光束にして光路挿入手段46に入射させるようになっている。なお、符号48aは画像重畳用モニター(重畳用LCDとも記載する)48に画像信号を送るためのケーブルである。
【0031】
図5に示すように本システム1には前記デジタイザ12により位置検出可能な指標78aを配置した術部の診断画像である例えば細胞画像を観察するための光走査プローブ78及びその観測装置79と、エネルギー処置具であるハンドピース82が接続された超音波吸引装置81と、診断画像を記録するとともに、画像処理を行う第2ワークステーション(以下、2WSと略記する)73とが設けられている。
【0032】
この2WS73には、処置部位画像を蓄積した診断画像データベース(以下、DBと略記する)74と、記録部である画像メモリ75と、比較演算部76と、エネルギー処置具設定部である処置具設定情報生成部77とが設けられている。そして、前記比較演算部76には前記DB74、処置具設定情報生成部77、超音波吸引装置81、画像メモリ75及びWS19が接続されている。また、前記観測装置79は前記画像メモリ75に接続されている。さらに、前記処置具設定情報生成部77には画像生成部87と超音波吸引装置81とが接続されており、前記画像生成部87には画像を表示するための前記LCD38が接続されている。
【0033】
前記DB74には処置部位画像の1つとして例えば図6に示すようなデータ83が記録されている。このデータ83には、処置部位に関する情報、症例に関する情報、症例に関わる画像データ84、処置を行った場合の各種設定値85、及び前記ハンドピース82の形状86等の各種情報が格納されている。つまり、光走査プローブで取得した画像と、その画像で処置した際のハンドピースの種類及び設定条件とが合わせて1つのデータとなっている。
【0034】
上述のように構成した手術用顕微鏡システム1の作用を説明する。
なお、このシステム1を使用する術者は、対象症例に対して経験の乏しい術者であるとする。
【0035】
まず、術者は、鏡体2を移動させて、術部を観察できるように調整する。そして、図示しないフットスイッチ等によって、顕微鏡の観察光学系の操作を行い、術部の観察を開始する。そして、術者は、術部の細胞診断を行うため、光走査プローブ78を用いて、例えば、本出願人が特願2000−151090号で示したように術部の診断画像を得る。
【0036】
すると、前記デジタイザ12は、前記光走査プローブ78に取り付けられた指標78aを検出することにより、前記光走査プローブ78の先端位置を検知している。このため、前記光走査プローブ78で診断画像を取得する際には、診断画像とともにこの光走査プローブ78の先端位置情報がWS19、比較演算部76を介して、画像メモリ75に伝達される。また、術者が取得した診断画像も、観測装置79から前記画像メモリ75に伝達される。
【0037】
つまり、この画像メモリ75では、前記観測装置79で取得した診断画像と、この診断画像を取得したときの光走査プローブ78の先端位置情報とを合わせて、診断画像データとして記録する。
【0038】
次に、比較演算部76では前記画像メモリ75から診断画像データを取得する一方、前記DB74に保存されている処置部位画像データとの比較演算を実施する。すなわち、この比較演算部76では、DB74に蓄積されている画像群データと、前記画像メモリ75から取得した診断画像データとのパーターンマッチングを行う。
【0039】
そして、このパーターンマッチングによって、DB74の画像群データの中から診断画像データに最も類似した処置部位画像データである例えば前記図6に示したデータ83を選択する。すると、このデータ83に格納されている情報の中から処置具の条件設定に関する情報が、比較演算部76から処置具設定情報生成部77に伝達される。
【0040】
次いで、処置具設定情報生成部77では、条件設定のための情報を画像生成部87を介して、LCD38に表示させるとともに、設定のための情報を超音波吸引装置81へ転送する。このとき、術者が観察している顕微鏡には図7に示す顕微鏡観察像88とともに、第2の観察光学系を介して出力設定情報及び使用すべきプローブ種類情報を含んだ設定データ89が表示される。
【0041】
一方、設定のための情報が転送された超音波吸引装置81では、前記処置具設定情報生成部77から送られた情報を取得する。このことによって、超音波吸引装置81の設定が完了する。この後、術者は、第2の観察光学系に表示(指示)されたプローブBを超音波吸引装置81に接続して術部の処置を開始する。
【0042】
このように、取得した診断画像を画像メモリに伝達させた後、比較演算部で画像メモリに伝達された診断画像データを取得する一方、DBに蓄積されている処置部位画像データとの比較演算を実施して、前記診断画像データに最も類似した処置部位画像データを得ることによって、この処置部位画像データに格納されている情報の中から処置具の条件設定に関する情報を処置具設定情報生成部を介して処置具に転送することによって、処置具の条件を最適に設定することができる。
【0043】
このことによって、対象症例に対して経験の少ない術者であっても、試行錯誤することなくエネルギー処置具の設定を速やかにかつ確実に行えるので手術時間の短縮を図れる。
【0044】
以下、第2の実施形態について説明する。
本実施形態は、前記第1の実施形態において得られた処置部位画像データによる処置部の条件設定をマニュアルで変更し、その後、その条件設定をデータベースに蓄積できるようにした実施形態である。また、前記内容に加え、処置具の条件設定を表示することが可能な第2の観察光学系の表示画像位置を変更できるようにしたものである。
【0045】
この件に関して、本出願人は特願2000−193223号に手術用顕微鏡を提案している。この手術用顕微鏡では、顕微鏡用の観察光学系とは別の観察光学系として第2の観察光学系を設け、エネルギー処置具の設定等を、顕微鏡接眼部から術者が目を離すことなく、第2の観察光学系に表示させて確認できるようにしている。
【0046】
しかし、この手術用顕微鏡では第2の観察光学系の表示位置が固定されていると、この第2の観察光学系に表示されている画像と顕微鏡観察画像とを比較しながら見たい場合、或いは、第2の観察光学系の表示画像を消すまでもないが、顕微鏡画像の観察の妨げにならないようにしたいなどの、使い分けができない等の不具合があった。
【0047】
本実施形態では、第1の実施形態に加え、処置具の設定をマニュアルにできること及び、観察光学系の使用状況によって第2の観察光学系の表示位置を移動できるようにすることを目的にしている。
【0048】
図8ないし図15は本発明の第2実施形態にかかり、図8は手術用顕微鏡システムの他の構成を説明する図、図9は双眼接眼鏡筒部の内部構成を説明する側面図、図10はピニオンギアとラックとの関係を説明する図、図11は図10の矢印A方向からの矢視図、図12は顕微鏡観察像と超音波吸引装置の設定状態を変化させる画面とを説明する図、図13は接眼ハウジングが可動ハウジングに対して移動した状態を説明する図、図14は接眼ハウジングが移動する前の顕微鏡観察像と第2の観察光学系による画面との関係を示す図、図15は接眼ハウジングが移動した後の顕微鏡観察像と第2の観察光学系による画面との関係を示す図である。
なお、本実施形態の手術用顕微鏡システムは処置具の条件設定をマニュアルで行え、使用する術者は、対象症例に対して経験の豊富な術者である。
【0049】
図8に示すように本実施形態の手術用顕微鏡システム1Aは、重畳画像生成部80、視線検出装置101及び登録スイッチ102が設けられ、2WS73AにはDB情報生成部100を設けている。
本実施形態の2WS73Aにおいては、前記比較演算部76にDB情報生成部100が接続されている。このDB情報生成部100には前記DB74及び登録スイッチ102、前記処置具設定情報生成部77が接続されている。
【0050】
また、前記処置具設定情報生成部77には、視線検出装置101と、重畳画像生成部80とが接続されている。この重畳画像生成部80には重畳用LCD48が接続されている。その他の構成は前記第1実施形態と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略する。
【0051】
また、図9に示すように前記可動ハウジング28の一面103内にはピニオンギア104が配置されている。また、可動ハウジング28の所定位置には、前記ピニオンギア104を回動操作するツマミ(図11の符号200参照)が設けられている。
【0052】
一方、接眼ハウジング9側には、前記ピニオンギア104に噛合する所定の湾曲形状に形成されたラック106が配置されている。また、この接眼ハウジング9の接眼部には前記視線検出装置101が取り付けられている。図10に示すように前記一面103には細長に形成した開口107が形成されており、この開口107に前記接眼ハウジング9から突設した湾曲形状のラック106が係入配置されている。つまり、図11に示すように前記ピニオンギア104と前記ラック106とが噛合している。
その他の構成は前記第1実施形態と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略する。
【0053】
上述のように構成した手術用顕微鏡システム1Aの作用を説明する。
本実施形態においても前記第1実施形態と同様、まず、顕微鏡を観察状態にする。そして、光走査プローブ78により得られた診断画像と、DB74に記録された処置部位画像データとを比較演算部76で比較演算して超音波吸引装置81の設定を行う。
【0054】
処置前、若しくは処置途中で、前記超音波吸引装置81の設定を変更したい場合、術者は第2の観察光学系に表示された図12に示す前記超音波吸引装置81の設定状態を表示している画面108のマニュアル設定領域110を凝視する。
【0055】
すると、前記接眼ハウジング9に設けた視線検出装置101によって、術者がマニュアル設定領域110を凝視していることが検出される。すると、その情報が処置具設定情報生成部77に伝達され、この処置具設定情報生成部77が前記超音波吸引装置81の設定状態をマニュアル変更可能な変更モードに切り替える。
【0056】
そして、術者は、設定変更表示領域111、112、113、114のどれかを凝視する。このことにより、超音波吸引装置81の設定条件の変更を視線検出によって行える。具体的には、術者が設定変更表示領域111を凝視した際には、前記視線検出装置101がそのことを検出し、設定変更表示111を見ていたことを処置具設定情報生成部77に伝達する。すると、この処置具設定情報生成部77では、吸引条件を10%上げる指示を超音波吸引装置81に転送して、超音波吸引装置81の設定変更を行い、術部の処置が開始又は再開される。
なお、前記視線検出装置101による検出に関しては、例えば特表平11−501403号公報のような例がある。
【0057】
一方、前記処置具設定情報生成部77では設定の変更がなされたことをDB情報生成部100に伝達する。すると、このDB情報生成部100に、前記処置部位画像データと比較された診断画像データが前記比較演算部76から伝達されている。
【0058】
ここで、術者が、設定変更した設定値を新たに記録する必要があると判断した場合には、前記登録スイッチ102を押す。すると、診断画像データと、この診断画像データに対応する新規の超音波吸引装置81に対する設定条件との一組みの情報がDB74に伝達され、前記図6に示した形態のデータとして新規登録される。
【0059】
このように、経験のある術者がマニュアル設定によって設定条件を変更した後、設定値及び診断画像データを新たに登録して格納することによって、データベースに登録されている処置部位画像データのバージョンアップを行うことができる。
【0060】
なお、視線検出によってマニュアル設定を行う際、第2の観察光学系による画面108が見難いときがある。この場合には、前記可動ハウジング28に設けられているツマミ200を回して、ピニオンギア104を所定の方向に回転させる。すると、このピニオンギア104が回転することによって、ラック106が移動されて、接眼ハウジング9が前記ラック106の湾曲形状に応じた弧を描いて、ラック106の軸を中心に移動する。
【0061】
このことによって、接眼ハウジング9の移動前は、図9に示すように配置されていた接眼ハウジング9(図13中一点鎖線)が、移動後には図13に示すように接眼光学系33aからの距離が離れた状態になる。この移動前後において、顕微鏡観察像と第2の観察光学系の画像とのアイポイントは常に一定に保たれている。
【0062】
このため、術者の眼には、図14に示すように顕微鏡観察像88と第2の観察光学系による画面108とが離れていた状態(L)から、図15に示すように顕微鏡観察像88と第2の観察光学系による画面108とが近づいた状態(l)になる。このことによって、第2の観察光学系による画面108が顕微鏡観察像88の観察視野を妨げることがない。
【0063】
したがって、エネルギー処置具の設定条件をほとんど変えることが予想されない場合等には、図14に示したように顕微鏡観察像88と画面108とを離した状態(L)にしておき、頻繁に変えることが予想される場合には、図15に示したように顕微鏡観察像88と画面108とを近づけた状態(l)にしておく。このことによって、術者の視線移動が少ない状態になる。
【0064】
そして、前記図15で示した状態の第2の観察光学系の位置でエネルギー処置具の設定を行い、その後、術部の位置を確認するために第2に観察光学系に術前の画像を表示させ、位置の確認を終えた後、第2の観察光学系を図14に示したように顕微鏡観察像88から離した状態(L)にして、顕微鏡観察像88の観察、及び、エネルギー処置具による処置を行う。
【0065】
このように、第2の観察光学系の表示位置、若しくは、角度を変えることにより、術者の所望する位置で観察を行うことができる。
【0066】
以下、第3の実施形態について説明する。
特公平5−61612号公報には顕微鏡の複数の駆動系の操作スイッチを切替えスイッチを用いることによって、操作スイッチの数を減らすようにした駆動制御装置が示されている。しかし、術中、術者は、顕微鏡の接眼部から目を離さないで処置を行えることが望ましく、そのことにより、時間の短縮を図れる。
【0067】
また、顕微鏡の他にエネルギー処置具や内視鏡などを操作する場合、手元スイッチやフットスイッチなど操作スイッチが多くなると、当然、術者のスイッチ操作が煩雑になる。特に、顕微鏡の他にエネルギー処置具や内視鏡などの操作を切り替えるためにフットスイッチを設けたとしても、切替えのために所定スイッチを探すのに、足を擦り動かしたり、接眼部から目を離さなくてはならなくなる。
【0068】
このため、接眼部から目を離すことなく操作スイッチの中から所定のスイッチを選択して、容易かつ確実に切り替えられる手術用顕微鏡システムが望まれていた。
【0069】
図16ないし図19は本発明の第3実施の形態にかかり、図16は手術用顕微鏡システムの別の構成を説明する図、図17はフットスイッチの操作スイッチとセンサとの関係を説明する図、図18は顕微鏡画像上に表示されている内視鏡スイッチ位置告知画像を説明する図、図19は顕微鏡画像上に表示されている超音波スイッチ位置告知画像を説明する図である。
【0070】
図16に示すように本実施形態の手術用顕微鏡システム1Bの操作制御部122には、顕微鏡の光学系の駆動制御(ズーム、フォーカス等)を行う顕微鏡制御部121と、顕微鏡のフットスイッチ125の機能配置を変更するフットスイッチ配置変更設定部(図中ではFS配置変更設定部と記載)123と、光センサ検出部124と、重畳画像生成80と、超音波吸引装置81とが接続されている。そして、前記光センサ検出部124には、フットスイッチ125に設けられた光センサA126、光センサB127、光センサC128、光センサD129が接続されている。
【0071】
一方、超音波吸引装置81にはスイッチ134を有したハンドピース120が接続されている。このスイッチ134は、超音波吸引装置81を介して、前記操作制御部122に接続されている。なお、重畳画像生成部80には重畳用LCD28が接続されている。
【0072】
図17に示すように手術用顕微鏡のフットスイッチ125に設けられている操作スイッチ130には光センサA126が設置されている。同様に、操作スイッチ131には光センサB127が、操作スイッチ132には光センサC128が、操作スイッチ133には光センサD129がそれぞれ設置されている。
【0073】
前記フットスイッチ125の設定状態を、術者の所望する状態に切り替える場合、例えばフットスイッチ配置変更設定部123の図示しない機能スイッチを切替操作することにより、前記操作スイッチ130、131、132、133の機能の設定を行える。
【0074】
具体的には、顕微鏡操作の場合、操作スイッチ130、131,132、133の任意の位置に、それぞれフォーカスアップ/ダウン、ズームアップ/ダウンの4つの機能を配置することができる。
【0075】
また、超音波吸引装置の場合には、操作スイッチ130、131,132、133の任意の位置に、それぞれ送水量アップ/ダウン、吸引圧アップ/ダウンの4つの機能を配置することができる。さらに、超音波吸引装置の場合、一部のスイッチを顕微鏡のフォーカスアップ/ダウン、残りのスイッチを超音波吸引装置の吸引圧アップ/ダウンに割り当てるようにすることも可能である。
【0076】
そして、設定した内容は、操作制御部122が検出して、重畳画像生成部80に伝達する。また、超音波吸引装置を把持した際に、スイッチ134を操作することによって、操作制御部122がそのことを検知して、前記フットスイッチ125に設けられている操作スイッチ130、131,132、133の制御対象の少なくとも一部を顕微鏡側から手術器具側に変更する。
【0077】
このことによって、重畳画像生成部80では、操作制御部122の検出状態に応じて、フットスイッチ125の操作スイッチの機能を告知するスイッチ位置告知画像を生成する。
【0078】
上述のように構成した手術用顕微鏡システム1Bの作用を説明する。
上述した実施形態と同様、まず術者は顕微鏡を観察状態にする。そして、顕微鏡の観察光学系を操作するため、術者はフットスイッチ125の上に足を載せる。このとき、例えば、術者の足がフットスイッチ125の操作スイッチ130の上に載せられたときには、この操作スイッチ130に対応する光センサ126が反応する。この結果、光センサ検出部124では操作スイッチ130の上に足が載せられたたことを検出する。
【0079】
すると、前記光センサ検出部124では検出された位置を操作制御部122に伝達し、重畳画像生成部80に伝達する。この重畳画像生成部80では、フットスイッチ125の操作対象スイッチの配置を重畳用LCD48に伝達し、図18に示すように顕微鏡観察像88上に内視鏡スイッチ位置告知画像137を重畳する。
【0080】
このとき、足の載せられている操作スイッチについては例えば縁部を濃くして表示される。そして、フットスイッチ125のうち、現在足を載せている操作スイッチの操作対象を確認してから、顕微鏡の観察状態を変更する。
【0081】
なお、術部を処置するために超音波吸引装置81と、ハンドピース120とを用いる場合には、ハンドピース120に設置されたスイッチ134を操作する。すると、そのときの指示信号は、超音波吸引装置81を介して操作制御部122に伝達される。すると、操作制御部122では、フットスイッチ125の操作対象を顕微鏡側から超音波吸引装置81側に切り替えるとともに、顕微鏡観察像88に重畳する重畳画像を切り替えるために重畳画像生成部80に指示信号を伝達し、重畳画像を内視鏡スイッチ位置告知画像137から図19に示す超音波吸引モードの超音波スイッチ位置告知画像138に切り替える。この超音波スイッチ位置告知画像138には、フットスイッチ125の操作割当て138aと、超音波吸引装置の設定状態138bとが表示される。
【0082】
そして、術者の足が載せられた操作スイッチに対応する表示部位の縁部が濃く表示される。
【0083】
このことにより、術者は顕微鏡接眼部から眼を離すことなく、フットスイッチの操作スイッチの配置位置関係及び現在操作している操作スイッチ及び切り換えるべき操作スイッチの位置を知ることができるとともに、超音波吸引装置の設定値を知ることができる。
【0084】
このように、フットスイッチに設けられている複数の操作スイッチの位置関係を顕微鏡画像上に重畳表示させることによって、目を離すことなくフットスイッチに設けられている操作スイッチの設定状態を確認することができる。
【0085】
また、たとえフットスイッチの各操作スイッチの割当てが変更されている場合でも、術者は、接眼部から目を離すことなく、フットスイッチの操作対象を顕微鏡画像で確認することができる。
【0086】
さらに、術者は手術用顕微鏡視野内に表示された操作スイッチの機能配置を確認することによって、足をどの方向へ移動すれば所望のスイッチ操作が行えるかを、容易に確認することができるので、操作スイッチの誤操作を確実に防止される。
【0087】
又、手術器具を把持する際に、スイッチ操作を行うことによって、制御部がフットスイッチの制御対象の少なくとも一部を顕微鏡から手術器具に切り替えるので、術者は、フットスイッチで手術器具の設定等を行うことができる。
【0088】
なお、本実施形態では、処置具の設定について述べたが、内視鏡や超音波観測装置の設定変更(フォーカス、ズーム、画像回転等)に応用するようにしてもよい。また、今回は処置具に設けたスイッチにより顕微鏡と処置具との設定切替えを示したが、プローブに設けた加速度センサーでプローブの使用状態を検出するようにしても、同様の効果を得ることができる。
【0089】
ところで、本出願人が示した特願2000−194807号の第5、第6実施形態には、手術用顕微鏡の観察と同時に内視鏡観察、超音波観察する形態が示されており、顕微鏡観察視野に、内視鏡観察画像、第2の観察光学系に超音波観察画像を表示して観察を行える。
【0090】
しかし、手術の際に、手術用顕微鏡、内視鏡、超音波装置等の観察装置を用いる場合、各装置間で相関をとることなく各々の画像を表示させると、それぞれの画像が他の装置から観て、どの位置に対応しているのか分かり難い。
【0091】
このため、それぞれの観察装置で得られた画像の位置関係の相関を図って、観察画像同士の対応をわかりやすく表示する手術用顕微鏡システムが望まれていた。
【0092】
以下、第4の実施形態について説明する。
本実施形態においては、以下の目的に着目している。
【0093】
術部の観察には、手術用顕微鏡をはじめ、手術用顕微鏡の死角観察のための内視鏡や超音波観察装置など、各種観察装置が使用される。このように様々な観察装置が使用されると、術者は、それぞれの観察位置の対応が判り難くなる。本実施形態では、手術用顕微鏡の観察位置、手術用顕微鏡の死角観察に用いる内視鏡の観察画像及び超音波観察装置による超音波画像の各々の観察像の相関を術者に明確に示すことを目的にしている。
【0094】
図20ないし図31は本発明の第4実施形態にかかり、図20は顕微鏡鏡体部と内視鏡接続・保持装置との外観を示す図、図21は顕微鏡鏡体部と内視鏡との光学的及び機械的連結状態を上方向から見た状態の断面図、図22は滅菌アダプタ近傍の接続を説明する図、図23は滅菌アダプタに差し込まれる内視鏡を説明する図、図24は超音波観測システムの要部構成を説明する図、図25は超音波観測システムのスコープホルダを説明する図、図26は超音波プローブ及びその周辺機器を備えるシステムを説明する図、図27は手術用顕微鏡システムのまた他の構成を説明する図、図28は超音波プローブを上下動させた状態を示す図、図29は超音波プローブのプローブ保持部を上方に配置させた状態を示す図、図30は表示画面の1例を説明する図、図31は表示画面の他の例を説明する図である。
【0095】
図20ないし図22に示すように顕微鏡鏡体部2には、内視鏡接続・保持装置55が、変位手段として軸Bを中心に回動自在に軸支されている。顕微鏡鏡体部2内に配置されるフランジ142aは、内視鏡接続・保持装置55が顕微鏡鏡体部2から抜け出るのを防いでいる。これにより内視鏡接続・保持装置55は顕微鏡鏡体部2に対し、軸B周りで回転自在である。
【0096】
図21において、内視鏡接続・保持装置55には、この内視鏡接続・保持装置55を顕微鏡鏡体部2に固定するための固定ねじ56を収納するケーシング55aが設けられている。固定ねじ56には、抜け止め用のフランジ56aが設けられ、圧縮バネ57により顕微鏡鏡体部2側に付勢されている。顕微鏡鏡体部2には内視鏡接続・保持装置55が水平状態になった時に固定ねじ56と対向する雌ねじ21a,21bが設けられている。
【0097】
ここで、顕微鏡鏡体部2内の軸B上にはカメラヘッドが配置されており、これと対向する向きに内視鏡接続・保持装置55内の軸B上にレンズ、プリズム等の光学要素からなる観察光学系58(太い実線で記載)が配置されている。
【0098】
これらの観察光学系58とカメラヘッドとが、共に軸B上に同軸に配置されているため、顕微鏡鏡体部2に対し内視鏡接続・保持装置55が(軸B上で)回転しても、偏心することなく、像だけを回転させることができる。上記観察光学系58は、図示しないプリズム等の光学要素で方向を変換され、内視鏡接続・保持装置55の先端Cまで導かれている。
【0099】
また図21中、顕微鏡鏡体部2内の軸Bより左側にはライトガイドファイバ53が配置されている。このライトガイドファイバ53と対向する内視鏡接続・保持装置55内には、第1の照明光伝達部59が設けられている。そして、軸Bに対して第1の照明光伝達部59と点対称な位置には第2の照明光伝達部60が設けられている。これらの照明光伝達部59,60には、例えばプラスチック製の単ファイバーを使用している。これらも内視鏡接続・保持装置55の先端まで導かれ、第1の照明光伝達部59が紙面向かって手前側、第2の照明光伝達部60が紙面向かって奥側に配置されている。つまり図20においては、第1の照明光伝達部59が上、第2の照明光伝達部60が下側に位置することになる。
【0100】
一方、内視鏡接続・保持装置55は、顕微鏡鏡体部2に対して図20及び図21に示す位置の反対側にセットする場合は、軸Bを中心に180度回転される。ライトガイドファイバ53は、第2の照明光伝達部60と対向し、この第2の照明光伝達部60が上に配置され、第1の照明光伝達部59が下側に配置されることになる。つまり、ライトガイドファイバ53と対向する照明伝達部は常に上側に位置することになる。
【0101】
前記図20に戻り、符号61は前記観察光学系58の伝達像を回転させる像回転リングである。この像回転リング61は、観察光学系内の図示しないイメージローテータを回転させる。また、符号62はズームリングで、観察光学系58内の図示しないズームレンズを軸方向に動かすことにより、像の拡大、縮小を行う。
【0102】
一方、符号50は偏心調整つまみを示し、X調整つまみ50aと、Y調整つまみ50bと、Z調整つまみ50cとを有する。Y調整つまみ50bは軸Bを中心に反対側に回した時にもつまみを上側から操作できるように、上下方向に貫通させて設けられている。X調整つまみ50aとY調整つまみ50bとは、観察光学系58内の図示しない調整レンズをX,Y方向に動かすことで内視鏡から観察光学系58間の伝達像の偏心を補正する。調整つまみ50cは観察光学系58内の図示しないフォーカスレンズを軸方向に動かすことで内視鏡から観察光学系58間の焦点の調整を行う。
【0103】
これらのつまみ50a、50b、50cは、術者が感覚で操作方向を確認することができるように、図20に示す配置で設けられており、内部の図示しないリンク等の機構部によってレンズを動かす構造になっている。符号51は接続部としての滅菌アダプターである。
【0104】
図22に示すように内視鏡接続・保持装置55の先端には、滅菌アダプター接続部63が形成されている。滅菌アダプター接続部63には長方形凹部64が設けられ、この長方形凹部64内には、観察光入射部63aと、第1の照明光出射部64bと、第2の照明光出射部64cとが設けられている。これらの後端側には、観察光学系58と第1の照明光伝達部59と第2の照明光伝達部60とがそれぞれ設けられている。滅菌アダプター接続部63の外周には、突起63aが設けられている。
【0105】
符号65は顕微鏡鏡体部2と内視鏡接続・保持装置55とを覆う滅菌ドレープである。前記滅菌アダプター接続部63に取り付ける弾性材料からなる取付リング66が設けられており、このリング66の内面には溝66aが形成されている。
【0106】
滅菌アダプタ51は例えばステンレス等の高圧蒸気滅菌やEOG(エチレンオキサイドガス)滅菌に耐え得る材質で構成されており、長方形凸部67とU型凹部68とフック69とが設けられている。U型凹部68内には観察光出射端68aと照明光出射端68bとが配置されている。これら観察光出射端68aと照明光出射端68bには、図示しないカバーガラスが設けられており、滅菌できないために不潔な観察光入射部64aと、第1の照明光出射部64bと、第2の照明光出射端64cとを、後述する滅菌して清潔に保つ必要がある内視鏡コネクターの観察系接続部及び照明光接続部に対して分離している。
【0107】
符号71dは内視鏡コネクターである。滅菌アダプタ51のU型凹部68に嵌る形状をしており、観察系接続部72aと照明系接続部72bとを備える。ここで、内視鏡の内視鏡コネクタ71dはU型凹部68に1方向にしか嵌らない形状をしているが、滅菌アダプタ51の長方形凸部67は滅菌アダプター接続部63の長方形凹部64に上下入れ替えて2方向に嵌るようになっている。
【0108】
手術を行う際にはまず、内視鏡接続・保持装置55を鏡体に対しどちら側に配置するか決める。ここで図20に示す側に配置するように決めたとする。ここで、図21に示すように内視鏡接続・保持装置55を水平になるように回していくと、雌ネジ21aの所で固定ねじ56の先端が圧縮バネ57の付勢力により中に入り込む。この状態で固定ねじ56を捩じ込むことで内視鏡接続・保持装置55が顕微鏡鏡体部2に固定される。
【0109】
この状態においては、図21に示すようにライトガイドファイバ53と対向しているのは第1の照明光伝達部59であり、これは第1の照明光出射部64bと連結している。つまり照明光は照明出射部64bより出射される。
【0110】
次に図22に示す滅菌ドレープ54を滅菌アダプター接続部63に取り付ける。取付リング66内の溝66aを突起52aに嵌めることで固定される。
【0111】
この状態で滅菌済みの滅菌アダプタ51をフック69が上になるように滅菌アダプター接続部63に取り付ける。
【0112】
これにより、U型凹部68内に設けられた照明光出射端68bと前記照明光出射部64bが導通することになる。滅菌アダプタ51のU型凹部68に合わせて内視鏡コネクタ71dを接続することで、照明系接続部72bと照明光出射端68bとが導通する。これにより、ライトガイドファイバ53からの照明光は照明系接続部72bまで導かれることで、内視鏡先端から照明がなされる。なお、内視鏡のケーブルは必要に応じてフック69に引っかける。
【0113】
別の手術で、顕微鏡鏡体部2に対し内視鏡接続・保持装置55を図20とは逆側にセットする場合は、滅菌ドレープをかける前に以下の作業を行う。
【0114】
図21に示す固定ねじ56を緩め、雌ネジ21aから抜き出す。軸Bを中心に内視鏡接続・保持装置55を回転させる。雌ネジ21bの所で固定ねじ56が入り込み、同様に固定ねじ56を締め込むことで固定される。180度回転によりライトガイドファイバ53と対向するのは第2の照明光伝達部60となる。また、180度回転により、第2の照明光伝達部60と照明光出射端64cとは上側に位置する。この状態で滅菌ドレーブ65を被せ、滅菌アダプタ51のケーブルフックを上向きにして取り付け、内視鏡コネクタ71dを接続する。
【0115】
ライトガイドファイバ53からの照明光は、第2の照明光伝達部60と第2の照明光出射端64cと照明光出射端68bとを介し、照明系接続部72bまで導かれ、内視鏡先端から照明される。
【0116】
次に、内視鏡の観察画像に偏心があるか否かを確認し、偏心のある場合には偏心調整つまみ50のX調整つまみ50aとY調整つまみ50bとを回して図示しないレンズを動かし、観察像がモニターの中央に来るように調整する。次いで、フォーカスが適切か否かを確認し、ボケがあったらZ調整つまみ50cで調整する。ここまでの調整が終わったらスコープを取り術部を観察する。
【0117】
ここで、視野方向に対してモニターの像が回転している時は、像回転リング61を回して方向を合わせる。倍率が適切でなければズームリング62を回して倍率を適切にする。
【0118】
内視鏡を使わない時には、この内視鏡を保持具に保持させる。また、視野方向の異なる内視鏡に交換する場合には、内視鏡コネクタ71dを抜いて、別の内視鏡の内視鏡コネクタを接続する。内視鏡コネクタは、滅菌不能で不潔域の内視鏡接続・保持装置55に対し、滅菌可能で清潔域の滅菌アダプタ51を介して接続することで常に清潔が保たれているので交換が容易である。
【0119】
また、内視鏡接続・保持装置55を、軸Bを中心に顕微鏡鏡体部2の両側に大きく動かすことができるため、術者の利き腕の側で好適に内視鏡の接続・保持が行える。加えて、滅菌アダプター51を用いることで術中の内視鏡の交換も可能である。
【0120】
前記内視鏡71は、図23に示すように挿入部71aと本体部71bとを備え、この本体部71bからは内視鏡ケーブル71cが延出し、その端部に前記観察系接続部72aが設けられている。この内視鏡71の内視鏡コネクタ71dには、観察系接続部72aと、照明系接続部72bとが設けられている。この内視鏡71の本体部71bには、位置検出のための所定の指標71eが設置されている。
【0121】
図24ないし図26を参照して術部の3次元超音波観察画像を取得する構成を説明する。
本実施の形態の超音波観測システム201には空間的に位置自在に移動可能なスコープホルダ(アーム機構部)202と、このスコープホルダ202に着脱可能に連結される超音波プローブホルダ202とが設けられている。
【0122】
また、スコープホルダ202には、手術ベッドの図示しないサイドレールに着脱自在に取り付けられる取付け部204と、アーム本体205とが設けられている。ここで、スコープホルダ202の取付け部204には、取付部本体206と、この取付部本体206から延びる基台207とが設けられている。さらに、取付部本体206には、手術ベッドのサイドレールに引っ掛けて取り付けられるフック状の係合部208が設けられている。
【0123】
また、取付部本体206には、係合部208と対向する位置にこの取付部本体206をベッドサイドレールに固定するための固定ノブ209が設けられている。この固定ノブ209は、取付部本体206に捩じ込んで取り付けられており、係合部208に向けて延びるネジ部を有している。また、固定ノブ209のネジ部の端部には、ベッドサイドレールの取付面に圧接される押圧部材が設けられている。
【0124】
したがって、係合部208をベッドサイドレールに引っ掛けた状態で、固定ノブ209を締め付けて、ベッドサイドレールの取付け面に固定ノブ209の押圧部材を圧接させれば、取付部本体206をベッドサイドレールに固定することができる。
【0125】
また、取付け部204の基台207には、アーム本体205を構成する垂直アーム211が回転可能に取り付けられている。この垂直アーム211は、基台207から垂直上方に延び、その長手方向軸と一致する垂直な第1の軸O6 を中心に回転可能に支持されている。
【0126】
さらに、基台207には、第1の軸O6 を中心とする垂直アーム211の回転の力量を調整するための調整ノブ212が捩じ込んで取り付けられている。この調整ノブ212には、第1の軸O6 に対して直交する方向に延設され、かつ垂直アーム211の方向に延びるネジ部が設けられている。このネジ部の端部には、垂直アーム211の外周面に圧接される押圧部材が設けられている。したがって、垂直アーム211の回転力量は、基台207に対する調整ノブ212の締め付け量すなわち垂直アーム211に対する押圧部材の圧接度合いによって決定される。
【0127】
また、垂直アーム211の上端には、アーム本体205を構成する第1のリンクアーム213の一端部が関節部214を介して第1の軸O6 と直交する第2の軸O7 を中心に回動可能に取り付けられている。この第1のリンクアーム213の他端部には、アーム本体205を構成する第2のリンクアーム215の一端部が関節部216を介して第2の軸O7 と平行な第3の軸O8 を中心に回動可能に取り付けられている。
【0128】
さらに、この第2のリンクアーム215の一端部は第3の軸O8 と直交する方向(第2のリンクアーム215の軸心方向)に延設された第4の軸O9 を中心に回動可能に支持されている。
【0129】
また、第2のリンクアーム215の他端部には、連結軸部(アタッチメント取付け部)217が関節部218を介して第4の軸O9 と直交する第5の軸O10を中心に回動可能に支持されている。この連結軸部217には図2(B)に示すように先端部外周面に、2つの切込部219a,219bが形成されている。
【0130】
なお、各関節部214,216,218の内部には図示しない回転力量調整機構が設けられている。これにより、スコープホルダ202に着脱可能に連結される超音波プローブ203とこれを保持するアーム本体205の自重によって各リンクアーム213,215が各軸O7 〜O10を中心に自然に回動してしまうことを防止するようになっている。
【0131】
また、スコープホルダ202の連結軸部217には超音波プローブ203を着脱可能に連結する超音波プローブ連結用の第1の超音波プローブホルダ(アタッチメント)、又は第2の超音波プローブホルダ(アタッチメント)などが必要に応じて適宜、選択的に取付け可能になっている。
【0132】
ここで、第1の超音波プローブホルダは例えばラジアルスキャン用超音波プローブホルダによって形成されている。この第1の超音波プローブホルダにはホルダ本体と、このホルダ本体をスコープホルダの連結軸部に着脱可能に取り付ける取付け部とが設けられている。
【0133】
さらに、ホルダ本体には、固定部と、可動部とが設けられている。このホルダ本体の固定部には、可動部bを上下の直線方向に沿って移動操作する直線方向駆動機構が組み込まれている。この直線方向駆動機構には、駆動モータ225aと、このモータ225aによって駆動される第1のギア226と、この第1のギア226と噛合されている第2のギア227と、さらにこの第2のギア227の噛合されている第3のギア228と、この第3のギア228の回転に伴って動作するエンコーダ229とがそれぞれ設けられている。
【0134】
また、ホルダ本体222の可動部224bには、超音波プローブ203を差し込んで固定するプローブ装着穴部230と、固定部224aの第2のギア227と噛合されているラック231とが設けられている。このラック231は上下方向に延設されている。そして、第2のギア227の回転にともないラック231が上下方向に移動され、これにより、可動部224bは、固定部224aに対して上下動可能に支持されている。なお、可動部224bのラック231の上端と下端には、それ以上、移動しないように図示しないストッパーが設けられている。さらに、可動部224bにプローブ装着穴部230の上端部に超音波プローブ203を係脱可能に係止する傾斜部230aが形成されている。
【0135】
また、第1の超音波プローブホルダ202の取付け部223にはホルダ本体222の固定部224aに突設された一対のピン保持板232a,232bが設けられている。ここで、一方のピン保持板232aには係合ピン233a、他方のピン保持板232bには係合ピン233bがそれぞれ取り付けられている。これらの係合ピン233a,233bはピン保持板232a,232bの内外方向にそれぞれ移動可能に支持されている。そして、ピン保持板232aの係合ピン233aと、ピン保持板232aの係合ピン233bとは常時は図示しないばね部材により、内方向に突出される方向に付勢され、スコープホルダ202の連結軸部217の切込部219a,219bに対してそれぞれの係脱可能に係止されるようになっている。
【0136】
また、各ピン保持板232a、232bの外面側には、係合ピン233a,233bをと得付け部223の外方向に向けて引っ張り操作する操作ツマミ234a,234bがそれぞれ設けられている。なお、前記プローブ203には位置検出用の図示しない指標が設置されている。
【0137】
図26中で、符号269は超音波プローブ203を駆動する超音波駆動装置である。この超音波駆動装置269には、図示しない超音波振動子を駆動するためのモータ270と、位置の検出を行うエンコーダ271とが設けられている。また、超音波駆動装置269には、この超音波駆動装置269に内蔵されるモータ270の駆動、及びエンコーダ271の検出、或いは、超音波振動子によって得られた2次元画像を取得する超音波観測装置272が接続されている。この超音波観測装置272にはフットスイッチ273と、3次元画像生成装置274とが接続されている。
【0138】
前記フットスイッチ273には図示しないラジアルスキャン用の第1の超音波プローブホルダ202に内蔵されたモータ225aを駆動するためのモータ駆動装置275が接続されている。また、このフットスイッチ273には超音波観測装置272のオン/オフを制御する図示しない超音波観測スイッチと、前記モータ駆動装置275を動作させるための図示しないモータ駆動スイッチとが設けられている。
【0139】
前記第1の超音波プローブホルダ202に内蔵されたエンコーダ229には、このエンコーダ229の値を検出するための移動量検出装置276が接続されている。この移動量検出装置276は、超音波観測装置272及び3次元画像生成装置274に接続されている。さらに、この3次元画像生成装置274にはモニタ277が接続されている。
【0140】
そして、超音波観測装置272、及び移動量検出装置276からの各出力信号は、3次元画像生成装置274に入力され、これらの入力情報に基づき3次元画像生成装置274で生成された3次元画像がモニタ277に映し出されるようになっている。
【0141】
なお、スコープホルダ202の連結軸部217に図示しない前方スキャン用の第2の超音波プローブホルダ202を連結する場合も同様である。
【0142】
図27に示すように本実施形態の手術用顕微鏡システム1Cは、前記実施形態1と同様、デジタイザ12、計測装置18、A/D変換器17及びWS19を備え、前記WS19と重畳画像生成部80とが接続され、この重畳画像生成部80と重畳用LCD48とが接続されている。また、前記WS19には、顕微鏡のフォーカス、ズーム情報を検出する鏡体制御部304が接続されている。前記3次元画像生成装置274には、WS19が接続されている。
【0143】
内視鏡用テレビカメラ140には、画像生成部87と、視野内画像生成部305とが接続されている。この視野内画像生成部305には、顕微鏡の視野内に画像表示するためのLCD36aが接続されている。前記画像生成部87には第2の観察光学系の像を表示するLCD38が接続されている。
【0144】
観察するに当たって、まず、前記内視鏡71を鏡体部側面に取り付け、その後、内視鏡71を観察状態にして術部の観察を行う。また、術部内部の画像を得るために、超音波観測を行う。このとき、上述した3次元超音波観察画像を取得するために超音波観測システムを用いて、術部のラジアル方向の超音波画像を観察する。
【0145】
図28及び図29に示すように前記デジタイザ12により検出可能な図示しない指標を設置したラジアルスキャンの超音波プローブ203を、ラジアル方向と垂直な方向(図中矢印方向)に移動させ複数の超音波画像を取得する。このとき取得された超音波画像は、3次元画像生成装置274に伝達される。一方、超音波観測中にデジタイザ12が検出した超音波プローブ203の空間位置情報は、WS19から3次元画像生成装置274に伝達される。
【0146】
つまり、空間位置情報と超音波画像とが対になって3次元画像生成装置274に記録され、そのデータが蓄積されることにより術部位置空間と相関を持った3次元超音波画像が生成され、WS19に伝達し記録される。
【0147】
術者が顕微鏡の鏡体2の死角を確認するために、内視鏡71で術部の観察を行う。この際、内視鏡71の観察方向の組織内部の情報を確認したい場合には、図示しない画像切替えスイッチを押す。このことにより、第2の観察光学系に超音波画像を表示する。
【0148】
また、内視鏡71で観察されている観察像は、前記内視鏡TVカメラ140から視野内画像生成部305を介して、視野内表示画像306を表示するLCD36aに内視鏡画像として表示される。また、この内視鏡71の先端位置観察方向は、前記デジタイザ12にて検出されており、その検出結果はWS19に伝達されている。
【0149】
つまり、WS19では、伝達された内視鏡観察方向の情報に基づいて、先に記録された3次元超音波画像から内視鏡71の観察方向と一致する3次元超音波画像144を画像を再構築する。
【0150】
生成された3次元超音波画像144は、画像生成部87に伝達され、LCD38により図30に示すように画像表示される。このことにより、第2の観察光学系を通して、術者が3次元超音波画像144を観察することができる。
【0151】
術者は、内視鏡71の観察方向の術部内部情報を確認することにより、腫瘍の存在などを確かめる。また、図示しない画像切替えスイッチを押すと、第2の観察光学系には顕微鏡焦点位置の超音波断面画像が表示され、内視鏡観察方向の3次元超音波画像を顕微鏡観察視野内に重畳するモードに切り替えられる。
【0152】
この際、デジタイザ12からWS19に送られた顕微鏡鏡体2の位置情報と、鏡体制御部304からWS19に送られた、焦点、倍率情報から顕微鏡の観察位置を演算する。
【0153】
この観察位置にもとづいて、WS19に記録された3次元超音波画像144から鏡体2の観察光軸方向と垂直面の2次元超音波画像147を再構築し、画像生成部87、LCD38を介して、図31に示すように第2の観察光学系を表示する。
【0154】
また、顕微鏡鏡体2の焦点位置情報145と内視鏡71の観察方向の3次元超音波画像146は、WS19より重畳画像生成部80、重畳用LCD48に伝達することにより、図31に示すように表示される。そして、顕微鏡鏡体2の焦点位置145とその位置の超音波画像147を対比させることにより、術部内部の情報を確認する。
【0155】
つまり、超音波観測装置で、術部前方又はラジアル方向の観測画像を撮像し、位置検出手段で検出した位置情報とともに観測画像情報を記録し、この位置検出手段にて、手術用顕微鏡観察位置、内視鏡観察位置を検出し、顕微鏡のフォーカス位置と超音波画像の観察位置、及び、内視鏡画像と超音波画像の観察位置の相関をとることにより、観察位置の一致した超音波観測画像が視野内表示手段に表示される。
【0156】
このように、 内視鏡の観察方向の組織内部情報、例えば、血管や腫瘍を超音波観測像で確認することができ、手術用顕微鏡の死角となる部分に関してもあらかじめ組織内部の状況を確実に把握して処置を進めることができる。このことによって、腫瘍の取り残し等が確実に防止される。
【0157】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【0158】
[付記]
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【0159】
(1)手術部位の任意の位置における光学的な診断画像を取得する光走査プローブと、手術部位に対する処置を行うエネルギー処置具とを具備する手術用システムにおいて、
前記光走査プローブによって取得した診断画像を記録する記録部と、
処置部位の画像及びこの処置に関するエネルギー処置具や処置具設定状態等の処置情報を有する処置部位画像を複数、蓄積した診断画像データベースと、
前記光走査プローブの診断画像と、前記診断画像データベースに蓄積されている複数の処置部位画像との比較を行う比較演算部と、
この比較演算部の演算結果に基づき、前記エネルギー処置具の条件設定を行うエネルギー処置具設定部と、
を具備する手術用システム。
【0160】
(2)前記光走査プローブの術部に対する位置を検出する位置検出手段を有し、前記比較演算部は、前記位置検出手段で検出した位置情報及び前記診断画像データベースに蓄積された位置情報を、演算の際のパラメータとして利用する付記1に記載の顕微鏡システム。
【0161】
(3)前記エネルギー処置具の設定状態を所望の状態に設定変更する設定変更手段と、
少なくともこの設定変更手段により変更された設定値及び前記光走査プローブによって取得した診断画像を、前記診断画像データベースへ処置部位画像として登録するデータベース登録手段と、
を具備する付記1又は付記2に記載の手術用システム。
【0162】
(4)前記設定変更手段は、手術用顕微鏡に設けた視線検出手段である付記3に記載の手術用システム。
【0163】
(5)術部を拡大観察する観察光学系を有する第1の観察手段である顕微鏡と、この顕微鏡で得られる観察画像とは異なる画像を前記顕微鏡の観察視野内に表示させる視野内画像表示手段と、
術部を観察するための第2の観察手段と、
前記顕微鏡の観察位置及び前記第2の観察手段の観察位置を検出し、それらの位置の相関をとる位置検出手段と、
術部の診断画像を記録する記録手段と、
を有する手術用顕微鏡システムにおいて、
前記位置検出手段の検出結果に基づき、
前記記録手段に記録された複数の診断画像から前記顕微鏡又は前記第2の観察手段の観察方向に合致する画像を再構築する画像処理部と、
この画像処理部からの出力画像を、前記視野内画像表示手段に表示させる表示制御部と、
を有する手術用顕微鏡システム。
【0164】
(6)前記視野内画像表示手段は、顕微鏡の光学像に対して画像を重畳する画像重畳手段である付記5に記載の手術用顕微鏡システム。
【0165】
(7)前記表示制御部は、前記画像処理部からの出力画像を、前記顕微鏡の光学像と相関付けて表示させる付記6に記載の手術用顕微鏡システム。
【0166】
(8)前記画像処理部は、前記顕微鏡の観察光軸に対して垂直方向の診断画像を構築する付記5ないし付記7の1つに記載の手術用顕微鏡システム。
【0167】
(9)前記画像処理部は、前記第2の観察手段の観察方向に対応する診断画像を構築する付記5ないし付記7の1つに記載の手術用顕微鏡システム。
【0168】
(10)複数の電動駆動機構を有する手術用顕微鏡と、
この手術用顕微鏡の観察視野内に画像を表示させる視野内画像表示手段と、
前記電動駆動機構を操作するフットスイッチと、
このフットスイッチの操作部の配置位置を適宜変更する設定変更部と、
前記フットスイッチに足を載せたことを検出する検出部と、
この検出部の検出結果に応じて前記視野内画像表示手段に足が載せられている操作部のスイッチ位置を視覚的に告示する表示制御部手段と、
を具備する手術用顕微鏡システム。
【0169】
(11)手術用顕微鏡と、
この手術用顕微鏡の複数の電動駆動部を操作するフットスイッチと、
所定の設定を行う設定部を有する手術器具と、
この手術器具の使用状態を検出するセンサーと、
このセンサーの検出結果に応じて、前記フットスイッチの機能の少なくとも一部を前記手術器具に割り当てる制御部と、
を具備する手術用顕微鏡システム。
【0170】
(12)前記手術器具の設定部は、手術器具であるエネルギー処置具の出力設定部である付記11に記載の手術用顕微鏡システム。
【0171】
(13)前記手術器具の設定部は、内視鏡のフォーカス、ズーム、像回転の少なくとも一つを行う設定部である付記11に記載の手術用顕微鏡システム。
【0172】
(14)前記手術器具の設定部は、超音波観測装置の像サイズ変更、像回転の少なくとも一つを行う設定部である付記11に記載の手術用顕微鏡システム。
【0173】
(15)前記センサーは、前記手術器具の把持部に設けられたスイッチである付記11に記載の手術用顕微鏡システム。
【0174】
(16)前記センサーは、前記手術器具の把持部に設けられた加速度センサーである付記11に記載の手術用顕微鏡システム。
【0175】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、対象症例に対する経験の乏しい術者でも、処置具の選択や最適な設定を容易かつ的確に行え、かつ観察状態に合わせて、第2の観察光学系の表示画像位置の移動を行える手術用システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1ないし図7は本発明の第1実施形態に係り、図1は手術用顕微鏡システムの構成を説明する図
【図2】鏡体である双眼接眼鏡筒部の内部構成を説明する図
【図3】図2における側面図であり、鏡体の接眼光学系及び第2の観察光学系の構成を説明する図
【図4】重畳ユニットを説明する図
【図5】手術用顕微鏡システムの主要部の構成を説明する図
【図6】データベースに記録されている処置部位画像の一例を示す図
【図7】顕微鏡に表示される顕微鏡観察像と設定データとを示す図
【図8】図8ないし図15は本発明の第2実施形態にかかり、図8は手術用顕微鏡システムの他の構成を説明する図
【図9】双眼接眼鏡筒部の内部構成を説明する側面図
【図10】ピニオンギアとラックとの関係を説明する図
【図11】図10の矢印A方向からの矢視図
【図12】顕微鏡観察像と超音波吸引装置の設定状態を変化させる画面とを説明する図
【図13】接眼ハウジングが可動ハウジングに対して移動した状態を説明する図
【図14】接眼ハウジングが移動する前の顕微鏡観察像と第2の観察光学系による画面との関係を示す図
【図15】接眼ハウジングが移動した後の顕微鏡観察像と第2の観察光学系による画面との関係を示す図
【図16】図16ないし図19は本発明の第3実施の形態にかかり、図16は手術用顕微鏡システムの別の構成を説明する図
【図17】フットスイッチの操作スイッチとセンサとの関係を説明する図
【図18】顕微鏡画像上に表示されている内視鏡スイッチ位置告知画像を説明する図
【図19】顕微鏡画像上に表示されている超音波スイッチ位置告知画像を説明する図
【図20】図20ないし図31は本発明の第4実施形態にかかり、図20は顕微鏡鏡体部と内視鏡接続・保持装置との外観を示す図
【図21】顕微鏡鏡体部と内視鏡との光学的及び機械的連結状態を上方向から見た状態の断面図
【図22】滅菌アダプタ近傍の接続を説明する図
【図23】滅菌アダプタに差し込まれる内視鏡を説明する図
【図24】超音波観測システムの要部構成を説明する図
【図25】超音波観測システムのスコープホルダを説明する図
【図26】超音波プローブ及びその周辺機器を備えるシステムを説明する図
【図27】手術用顕微鏡システムのまた他の構成を説明する図
【図28】超音波プローブを上下動させた状態を示す図
【図29】超音波プローブのプローブ保持部を上方に配置させた状態を示す図
【図30】表示画面の1例を説明する図
【図31】表示画面の他の例を説明する図
【符号の説明】
1…手術用顕微鏡システム
12…デジタイザ
18…計測装置
19…ワークステーション
73…第2ワークステーション
74…診断画像データベース(DB)
75…画像メモリ
76…比較演算部
77…処置具設定情報生成部
78…光走査プローブ
79…観測装置
87…画像生成部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surgical system including an energy treatment device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in the medical field, a surgical operation system is configured by combining an observation apparatus and a surgical apparatus in accordance with a region to be operated or a procedure. As the observation device, an insertion portion inserted into the body cavity from the oral cavity or anus is a flexible endoscope, or an insertion portion disposed in the abdominal cavity via a trocar punctured in the abdominal wall is a rigid laparoscope (optical vision). Tube), and a microscope for operation that can observe fine nerves and blood vessels.
[0003]
On the other hand, as surgical devices, there are surgical devices driven by a power source in addition to surgical instruments such as grasping forceps and a scalpel. As a surgical apparatus driven by the power supplied from this power source, for example, a treatment tool is vibrated using ultrasonic vibration, and a living tissue as a target site is incised or coagulated by the vibration of the treatment tool, or crushed. There is an ultrasonic surgical device for suctioning, an electrosurgical device for incising and coagulating the target biological tissue by the thermal action of high-frequency power, a power treatment device for finely crushing the biological tissue with rotational force, etc. .
[0004]
As an example of a surgical system, in the field of neurosurgery, there is a surgical system under a microscope as a medical system in which a minute nerve or blood vessel is enlarged and observed under a microscope. In this surgical operation system under a microscope, treatment is performed by operating a handpiece or the like while observing an enlarged target portion through an eyepiece of a surgical microscope. For example, when performing treatment such as tumor crushing or excision, an energy treatment device such as an ultrasonic suction device is used. In this case, if the selection of the probe shape or output setting of the energy treatment tool to be used is not appropriate, there is a problem that the usability is reduced. In other words, experience was required to accurately select the probe shape and set the output.
[0005]
In order to solve the above-mentioned problems, the present applicant has proposed a surgical energy treatment system in Japanese Patent Application No. 2000-10920. In this surgical energy treatment system, the physical state of the tissue in the vicinity of the surgical site is automatically detected, and the setting of the energy treatment tool can be automatically performed from the detection result.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, inexperienced surgeons may make trial and error in selecting the probe shape of the energy treatment tool, setting the output, and the like, which has been a factor in lengthening the operation.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a surgical system capable of easily and accurately selecting a treatment tool and optimal settings even for an operator having little experience with a target case. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The surgical system of the present invention comprises:Treatment siteAn optical scanning probe for acquiring an optical diagnostic image at an arbitrary position ofTreatment siteIn a surgical system comprising an energy treatment tool for performing a treatment for, a recording unit for recording a diagnostic image acquired by the optical scanning probe;The predetermined acquired in advance by the optical scanning probeOf the treatment siteDiagnostic images and the relevantEnergy treatment device for treatmentAnd theTreatment toolofSetting stateincludingDiagnostic image database storing a plurality of treatment site images having treatment information, and the optical scanning probeAcquired byDiagnostic images and a plurality of diagnostic images stored in the diagnostic image databaseSaidTreatment site image andCompare operations by pattern matchingA comparison operation unit to perform,SaidComparison calculatorComparison by pattern matching inBased on the calculation result,A treatment site image most similar to the diagnostic image acquired by the optical scanning probe is selected from the treatment site images, and based on the treatment information related to the selected treatment site imageAn energy treatment instrument setting unit for setting conditions of the energy treatment instrument;It is characterized by comprising.
[0009]
In addition, the optical scanning probe includes a position detection unit that detects a position of the optical scanning probe with respect to the surgical site, and the comparison calculation unit includes the position information detected by the position detection unit and the position of the treatment site image accumulated in the diagnostic image database. Information is used as a parameter for calculation.
[0010]
Furthermore, a setting changing unit that changes the setting state of the energy treatment instrument to a desired state, and at least the setting value changed by the setting changing unit and the diagnostic image acquired by the optical scanning probe are stored in the diagnostic image database. Database registration means for registering as a treatment site image.
[0011]
According to this configuration, a treatment site image that most closely resembles the treatment site image is obtained from the diagnostic image database, and then, based on the treatment information of the treatment site image, the energy treatment tool is set via the energy treatment tool setting unit. Settings are made.
[0012]
In addition, the comparison operation unit compares the position data of the position detection unit and the position information of the treatment site image to obtain a treatment site image most similar to the treatment site image.
[0013]
Furthermore, the treatment information recorded in the treatment site image read from the diagnostic image database can be updated, and the treatment site image in which the updated treatment information is recorded is registered in the diagnostic image database.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 7 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a surgical microscope system, and FIG. 2 is a diagram for explaining the internal configuration of a binocular eyepiece tube portion that is a mirror body. 3 is a side view of FIG. 2, and is a diagram for explaining the configuration of the eyepiece optical system and the second observation optical system of the mirror body, FIG. 4 is a diagram for explaining the superposition unit, and FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a treatment site image recorded in a database, and FIG. 7 is a diagram illustrating a microscope observation image and setting data displayed on a microscope.
[0015]
As shown in FIG. 1, the surgical system of the present embodiment is a surgical microscope system 1, which mainly includes a mirror body 2 attached to a gantry 3, and a measuring device 18 placed on, for example, a cart, An A / D converter 17, a workstation (hereinafter abbreviated as WS) 19, a monitor 16 and the like, and a digitizer (optical position detection device) 12 installed at a predetermined position in the operating room are mainly constituted. Yes. An endoscope camera control unit (not shown), an optical scanning probe, an observation device for the optical scanning probe, and the like are also installed.
The gantry 3 has a base 4 movable on the floor, a support column 5 standing on the base 4, and an end portion attached to the upper body portion of the support column 5 so as to be rotatable around an axis O1. A first arm 6 having a built-in illumination light source (not shown), a second arm 7 having one end mounted rotatably about an axis O2 provided at the other end of the first arm 6, and the second arm 7. The second arm 7 is mainly composed of a third arm 8 having one end portion pivoted about an axis O3 provided at the other end portion. The mirror body 2 is provided at the other end of the third arm 8. The mirror body 2 can be lifted in the front-rear direction with respect to the operator's observation direction around the axis O4 and can be lifted in the left-right direction around the axis O5.
[0016]
The second arm 7 is a pan-tilt farm including a link mechanism and a spring member for balance adjustment to perform an up / down movement operation. In addition, an electromagnetic brake (not shown) is provided at each of the rotating portions of the rotary shafts O1,..., O5 so that the mirror body 2 can be spatially freely adjusted and fixed. These electromagnetic brakes are connected to an electromagnetic brake power supply circuit (not shown) built in the column 5.
[0017]
The digitizer 12 includes two CCD cameras 13a and 13b that are receiving members, a camera holding member 14 that fixes the positions of the CCD cameras 13a and 13b, and a stand 15 that supports the camera holding member 14. ing.
[0018]
The CCD cameras 13a and 13b are connected to the measuring device 18, respectively. The measuring device 18 is connected to the WS 19 via the A / D converter 17, and the WS 19 is connected to the monitor 16.
[0019]
In the WS 19, tomographic image data obtained by an image diagnostic apparatus (not shown) such as CT and MRI, three-dimensional image data obtained by processing the tomographic image data and reconstructed into three dimensions are recorded in advance. .
[0020]
As shown in FIGS. 2 and 3, a pair of left and right imaging lenses 20 a and 20 b are arranged inside the fixed housing 20 constituting the mirror body 2. The imaging lenses 20a and 20b are optically connected to the observation optical system of the mirror 2 so that the left and right observation light beams emitted from the mirror 2 are incident.
[0021]
Reference numerals 21a and 21b are mirrors that respectively reflect the light beams through the imaging lenses 20a and 20b by 90 ° outward, and image rotator prisms 22a and 22b are arranged on the outgoing optical axes.
[0022]
Behind the image rotator prisms 22a and 22b are arranged prisms 23a and 23b that invert both observation light beams by 180 °. Triangular prisms 24a and 24b for reflecting the outgoing optical axis in the direction parallel to the observation optical axes OL and OR by an eyepiece optical system to be described later are arranged and fixed further behind the prisms 23a and 23b.
[0023]
The first intermediate image forming points 25a and 25b formed by the image forming lenses 20a and 20b are located behind the triangular prisms 24a and 24b. Are provided so that the upper surface portions of prisms 26a and 26b serving as light guide means, which will be described later, substantially coincide with each other, and relay lenses 27a and 27a for relaying images behind the first intermediate imaging points 25a and 25b. 27b is fixed. The prisms 23a and 23b, the triangular prisms 24a and 24b, and the relay lenses 27a and 27b are built in the movable housing 28.
[0024]
The movable housing 28 is rotatable about the axis OP, that is, around the incident optical axis of the prisms 23a and 23b, via the connecting portions 28a and 28b. The rotator prisms 22a and 22b can be rotated about the axis OP by a half angle with respect to the rotation of the movable housing 28 with respect to the fixed housing 20 by a cam mechanism or the like (not shown).
[0025]
Reference numerals 29a and 29b are incident prisms 30a and 30b and exit reflectors 31a and 31b, and are parallel prisms as reflecting members built in the eye width adjustment housings 7a and 7b. The images transmitted from the first intermediate imaging points 25a and 25b by the relay lenses 27a and 27b are respectively transmitted from the output reflecting surfaces 31a and 31b of the parallel prisms 29a and 29b to the second intermediate imaging points 32a and 32b. Is imaged. Then, the light is guided to a pair of eyepiece optical systems 33a and 33b built in the eyepiece housings 8a and 8b, and constitutes observation optical axes OR and OL as microscope optical observation images.
[0026]
Here, the eye width adjustment housings 7a and 7b are rotatable about an axis substantially coincident with the optical axis (vertical direction in the figure) emitted from the triangular prisms 24a and 24b with respect to the movable housing 28, and As shown in FIG. 3, the retaining members 34a and 34b (only reference numeral 34a in the drawing) are supported so as not to move in the axial direction. This structure and the parallel prisms 29a and 29b constitute a so-called Giten top eye width adjustment mechanism.
[0027]
On the other hand, as shown in FIG. 3, a second eyepiece housing 9 that houses the second observation optical system is provided outside the first observation optical system. The second observation optical system is arranged on a small LCD monitor 38 that displays an image of an endoscope or the like as an electronic image under the control of a controller (not shown), and an output optical axis OL2 from the LCD monitor 38. Relay optical systems 39 and 41, a prism 40 that reflects the optical axis OL2 disposed inside the relay optical systems 39 and 41 by approximately 90 °, and an optical axis reflected by the prism 40 is the observation optical axis. The second eyepiece optical system 42 is optically arranged and connected on the outgoing optical axis OL2 so that the observation optical axes OL and OL2 have their exit pupils. Cross each other near the position.
[0028]
The small LCD monitor 38 is disposed and fixed between the movable housing 28 below the eye width adjustment housing 7a. In addition, only the left optical path is shown in the figure, but the right optical path has the same configuration.
[0029]
As shown in FIG. 4, the mirror body 2 includes an objective optical system 44, a variable magnification optical system 45, and an eyepiece optical system, and each forms a pair of left and right optical paths. The objective optical system 44 is provided with a variable focus mechanism and a focal length detection sensor. The zoom optical system 45 is provided with a zoom mechanism and a zoom detection sensor.
[0030]
The mirror body 2 is provided with an optical path insertion means 46 and an image insertion optical system 47 formed of a half mirror. The image insertion optical system 47 converts the light beam emitted from the image superimposing monitor 48 into an afocal light beam to the optical path insertion means 46. It is made to enter. Reference numeral 48a denotes a cable for sending an image signal to an image superposition monitor (also referred to as a superposition LCD) 48.
[0031]
As shown in FIG. 5, the present system 1 includes an optical scanning probe 78 for observing, for example, a cell image, which is a diagnostic image of an operation site in which an index 78a that can be detected by the digitizer 12 is disposed, and an observation device 79 thereof. An ultrasonic suction device 81 to which a handpiece 82 as an energy treatment tool is connected, and a second workstation (hereinafter abbreviated as 2WS) 73 for recording diagnostic images and performing image processing are provided.
[0032]
The 2WS 73 includes a diagnostic image database (hereinafter abbreviated as DB) 74 that stores treatment site images, an image memory 75 that is a recording unit, a comparison calculation unit 76, and a treatment tool setting that is an energy treatment tool setting unit. An information generation unit 77 is provided. The comparison calculation unit 76 is connected to the DB 74, the treatment instrument setting information generation unit 77, the ultrasonic suction device 81, the image memory 75, and the WS 19. The observation device 79 is connected to the image memory 75. Further, an image generation unit 87 and an ultrasonic suction device 81 are connected to the treatment instrument setting information generation unit 77, and the LCD 38 for displaying an image is connected to the image generation unit 87.
[0033]
For example, data 83 as shown in FIG. 6 is recorded in the DB 74 as one of the treatment site images. The data 83 stores various information such as information on the treatment site, information on the case, image data 84 on the case, various set values 85 when the treatment is performed, and the shape 86 of the handpiece 82. . That is, the image acquired by the optical scanning probe and the type and setting condition of the handpiece when the treatment is performed with the image are combined into one data.
[0034]
The operation of the surgical microscope system 1 configured as described above will be described.
It is assumed that an operator who uses the system 1 is an operator who has little experience with respect to the target case.
[0035]
First, the surgeon moves the lens body 2 and adjusts so that the surgical site can be observed. Then, the observation optical system of the microscope is operated with a foot switch or the like (not shown) to start observation of the surgical site. Then, the surgeon uses the optical scanning probe 78 to obtain a diagnostic image of the surgical site as shown in Japanese Patent Application No. 2000-151090, for example, in order to perform cytodiagnosis of the surgical site.
[0036]
Then, the digitizer 12 detects the tip position of the optical scanning probe 78 by detecting an index 78 a attached to the optical scanning probe 78. For this reason, when a diagnostic image is acquired by the optical scanning probe 78, tip position information of the optical scanning probe 78 is transmitted to the image memory 75 via the WS 19 and the comparison calculation unit 76 together with the diagnostic image. A diagnostic image acquired by the surgeon is also transmitted from the observation device 79 to the image memory 75.
[0037]
That is, in the image memory 75, the diagnostic image acquired by the observation device 79 and the tip position information of the optical scanning probe 78 when the diagnostic image is acquired are combined and recorded as diagnostic image data.
[0038]
Next, the comparison calculation unit 76 acquires diagnostic image data from the image memory 75, and performs comparison calculation with treatment site image data stored in the DB 74. That is, the comparison calculation unit 76 performs pattern matching between the image group data stored in the DB 74 and the diagnostic image data acquired from the image memory 75.
[0039]
Then, by this pattern matching, for example, the data 83 shown in FIG. 6 which is treatment site image data most similar to the diagnostic image data is selected from the image group data in the DB 74. Then, information related to the condition setting of the treatment instrument is transmitted from the information stored in the data 83 from the comparison calculation unit 76 to the treatment instrument setting information generation unit 77.
[0040]
Next, the treatment instrument setting information generation unit 77 displays information for condition setting on the LCD 38 via the image generation unit 87 and transfers the information for setting to the ultrasonic suction device 81. At this time, the microscope being observed by the operator displays setting data 89 including output setting information and probe type information to be used via the second observation optical system, together with the microscope observation image 88 shown in FIG. Is done.
[0041]
On the other hand, in the ultrasonic suction device 81 to which information for setting is transferred, information transmitted from the treatment instrument setting information generation unit 77 is acquired. Thus, the setting of the ultrasonic suction device 81 is completed. Thereafter, the surgeon connects the probe B displayed (instructed) on the second observation optical system to the ultrasonic suction device 81 and starts the treatment of the surgical site.
[0042]
As described above, after the acquired diagnostic image is transmitted to the image memory, the comparison calculation unit acquires the diagnostic image data transmitted to the image memory, while performing the comparison calculation with the treatment site image data stored in the DB. And obtaining treatment site image data most similar to the diagnostic image data, so that the treatment tool setting information generation unit can provide information related to condition setting of the treatment tool from information stored in the treatment site image data. The condition of the treatment tool can be set optimally by transferring to the treatment tool.
[0043]
As a result, even an operator who has little experience with the target case can quickly and reliably set the energy treatment tool without trial and error, thereby shortening the operation time.
[0044]
Hereinafter, the second embodiment will be described.
The present embodiment is an embodiment in which the condition setting of the treatment section based on the treatment site image data obtained in the first embodiment is manually changed, and then the condition setting can be accumulated in a database. Further, in addition to the above contents, the display image position of the second observation optical system capable of displaying the condition setting of the treatment instrument can be changed.
[0045]
In this regard, the present applicant has proposed a surgical microscope in Japanese Patent Application No. 2000-193223. In this surgical microscope, the second observation optical system is provided as an observation optical system different from the observation optical system for the microscope, and the operator can set the energy treatment tool without taking his eyes off the microscope eyepiece. This is displayed on the second observation optical system so that it can be confirmed.
[0046]
However, if the display position of the second observation optical system is fixed in this surgical microscope, the image displayed on the second observation optical system is compared with the microscope observation image, or The display image of the second observation optical system does not need to be erased, but there is a problem that it cannot be used properly, for example, so as not to interfere with the observation of the microscope image.
[0047]
In the present embodiment, in addition to the first embodiment, the setting of the treatment instrument can be made manual, and the display position of the second observation optical system can be moved depending on the use state of the observation optical system. Yes.
[0048]
8 to 15 relate to the second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a diagram for explaining another configuration of the surgical microscope system, and FIG. 9 is a side view for explaining the internal configuration of the binocular eyepiece tube. 10 is a diagram for explaining the relationship between the pinion gear and the rack, FIG. 11 is a view as seen from the direction of arrow A in FIG. 10, and FIG. 12 is a diagram for explaining a microscope observation image and a screen for changing the setting state of the ultrasonic suction device. FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the eyepiece housing is moved with respect to the movable housing, and FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship between a microscope observation image and a screen by the second observation optical system before the eyepiece housing is moved. FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the microscope observation image after the eyepiece housing moves and the screen by the second observation optical system.
Note that the surgical microscope system according to the present embodiment can manually set the conditions of the treatment tool, and the surgeon who uses the surgeon is experienced in the target case.
[0049]
As shown in FIG. 8, the surgical microscope system 1A of the present embodiment includes a superimposed image generation unit 80, a line-of-sight detection device 101, and a registration switch 102, and a DB information generation unit 100 is provided in 2WS73A.
In 2WS73A of the present embodiment, a DB information generation unit 100 is connected to the comparison calculation unit 76. The DB information generating unit 100 is connected to the DB 74, the registration switch 102, and the treatment instrument setting information generating unit 77.
[0050]
The treatment instrument setting information generation unit 77 is connected to a line-of-sight detection device 101 and a superimposed image generation unit 80. A superimposed LCD 48 is connected to the superimposed image generation unit 80. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0051]
Further, as shown in FIG. 9, a pinion gear 104 is disposed in one surface 103 of the movable housing 28. Further, a knob (see reference numeral 200 in FIG. 11) for rotating the pinion gear 104 is provided at a predetermined position of the movable housing 28.
[0052]
On the other hand, on the eyepiece housing 9 side, a rack 106 formed in a predetermined curved shape that meshes with the pinion gear 104 is disposed. Further, the visual line detection device 101 is attached to the eyepiece portion of the eyepiece housing 9. As shown in FIG. 10, an elongated opening 107 is formed on the one surface 103, and a curved rack 106 protruding from the eyepiece housing 9 is engaged with the opening 107. That is, as shown in FIG. 11, the pinion gear 104 and the rack 106 are engaged with each other.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0053]
The operation of the surgical microscope system 1A configured as described above will be described.
Also in this embodiment, as in the first embodiment, first, the microscope is brought into an observation state. The diagnostic image obtained by the optical scanning probe 78 and the treatment site image data recorded in the DB 74 are compared and calculated by the comparison calculation unit 76 to set the ultrasonic suction device 81.
[0054]
When it is desired to change the setting of the ultrasonic suction device 81 before or during the treatment, the operator displays the setting state of the ultrasonic suction device 81 shown in FIG. 12 displayed on the second observation optical system. The user manually stares at the manual setting area 110 of the displayed screen 108.
[0055]
Then, the gaze detection device 101 provided in the eyepiece housing 9 detects that the operator is staring at the manual setting area 110. Then, the information is transmitted to the treatment tool setting information generation unit 77, and the treatment tool setting information generation unit 77 switches the setting state of the ultrasonic suction device 81 to a change mode in which manual change is possible.
[0056]
Then, the surgeon gazes at any of the setting change display areas 111, 112, 113, 114. Thereby, the setting condition of the ultrasonic suction device 81 can be changed by line-of-sight detection. Specifically, when the surgeon gazes at the setting change display area 111, the line-of-sight detection device 101 detects this and informs the treatment tool setting information generation unit 77 that the setting change display 111 is being viewed. introduce. Then, the treatment instrument setting information generation unit 77 transfers an instruction to raise the suction condition by 10% to the ultrasonic suction device 81, changes the setting of the ultrasonic suction device 81, and starts or restarts the treatment of the surgical part. The
As for detection by the visual line detection device 101, for example, there is an example as in Japanese Patent Publication No. 11-501403.
[0057]
On the other hand, the treatment instrument setting information generation unit 77 notifies the DB information generation unit 100 that the setting has been changed. Then, diagnostic image data compared with the treatment site image data is transmitted from the comparison operation unit 76 to the DB information generation unit 100.
[0058]
Here, when the surgeon determines that it is necessary to newly record the setting value whose setting has been changed, the registration switch 102 is pressed. Then, a set of information of diagnostic image data and setting conditions for the new ultrasonic suction device 81 corresponding to the diagnostic image data is transmitted to the DB 74 and newly registered as data in the form shown in FIG. .
[0059]
In this way, after an experienced surgeon changes the setting conditions by manual setting, the setting value and diagnostic image data are newly registered and stored, so that the treatment site image data registered in the database is upgraded. It can be performed.
[0060]
Note that when manual setting is performed by line-of-sight detection, it may be difficult to see the screen 108 by the second observation optical system. In this case, the knob 200 provided in the movable housing 28 is turned to rotate the pinion gear 104 in a predetermined direction. Then, by rotating the pinion gear 104, the rack 106 is moved, and the eyepiece housing 9 moves around the axis of the rack 106 while drawing an arc corresponding to the curved shape of the rack 106.
[0061]
As a result, the eyepiece housing 9 (dotted line in FIG. 13) arranged as shown in FIG. 9 before the movement of the eyepiece housing 9 moves away from the eyepiece optical system 33a as shown in FIG. 13 after the movement. Will be separated. Before and after the movement, the eye point between the microscope observation image and the image of the second observation optical system is always kept constant.
[0062]
For this reason, from the state (L) where the microscope observation image 88 and the screen 108 by the second observation optical system are separated as shown in FIG. 14, the microscope observation image as shown in FIG. 88 and the screen 108 by the second observation optical system come close to each other (l). Thus, the screen 108 by the second observation optical system does not interfere with the observation field of the microscope observation image 88.
[0063]
Therefore, when it is not anticipated that the setting conditions of the energy treatment tool are hardly changed, the microscope observation image 88 and the screen 108 are separated (L) as shown in FIG. Is expected, the microscope observation image 88 and the screen 108 are kept close to each other as shown in FIG. This reduces the operator's line of sight movement.
[0064]
Then, the energy treatment tool is set at the position of the second observation optical system in the state shown in FIG. 15, and then a preoperative image is secondly displayed on the observation optical system in order to confirm the position of the surgical site. After the display and the confirmation of the position, the second observation optical system is separated from the microscope observation image 88 (L) as shown in FIG. 14, and the observation of the microscope observation image 88 and the energy treatment are performed. Treat with tools.
[0065]
Thus, by changing the display position or angle of the second observation optical system, observation can be performed at a position desired by the operator.
[0066]
Hereinafter, a third embodiment will be described.
Japanese Examined Patent Publication No. 5-61612 discloses a drive control device that reduces the number of operation switches by using operation switches of a plurality of drive systems of a microscope. However, during the operation, it is desirable that the operator can perform treatment without taking his eyes off the eyepiece of the microscope, which can shorten the time.
[0067]
Further, when operating an energy treatment tool, an endoscope, etc. in addition to a microscope, if the number of operation switches such as a hand switch and a foot switch increases, naturally, the operator's switch operation becomes complicated. In particular, even if a foot switch is provided to switch the operation of the energy treatment tool and endoscope in addition to the microscope, the foot can be rubbed or the eye can be moved from the eyepiece to find a predetermined switch for switching. Must be released.
[0068]
Therefore, there has been a demand for a surgical microscope system capable of easily and surely switching by selecting a predetermined switch from among the operation switches without keeping an eye on the eyepiece.
[0069]
16 to 19 relate to the third embodiment of the present invention, FIG. 16 is a diagram for explaining another configuration of the surgical microscope system, and FIG. 17 is a diagram for explaining the relationship between the operation switch of the foot switch and the sensor. 18 is a diagram for explaining an endoscope switch position notification image displayed on a microscope image, and FIG. 19 is a diagram for explaining an ultrasonic switch position notification image displayed on a microscope image.
[0070]
As shown in FIG. 16, the operation control unit 122 of the surgical microscope system 1B of the present embodiment includes a microscope control unit 121 that performs drive control (zoom, focus, etc.) of a microscope optical system, and a microscope foot switch 125. A foot switch arrangement change setting unit (described as FS arrangement change setting unit in the figure) 123 that changes the function arrangement, an optical sensor detection unit 124, a superimposed image generation 80, and an ultrasonic suction device 81 are connected. . The optical sensor detection unit 124 is connected to an optical sensor A 126, an optical sensor B 127, an optical sensor C 128, and an optical sensor D 129 provided on the foot switch 125.
[0071]
On the other hand, a handpiece 120 having a switch 134 is connected to the ultrasonic suction device 81. The switch 134 is connected to the operation control unit 122 via the ultrasonic suction device 81. Note that a superimposed LCD 28 is connected to the superimposed image generation unit 80.
[0072]
As shown in FIG. 17, an optical sensor A 126 is installed in the operation switch 130 provided in the foot switch 125 of the surgical microscope. Similarly, the operation switch 131 is provided with an optical sensor B127, the operation switch 132 is provided with an optical sensor C128, and the operation switch 133 is provided with an optical sensor D129.
[0073]
When switching the setting state of the foot switch 125 to a state desired by the surgeon, for example, by switching a function switch (not shown) of the foot switch arrangement change setting unit 123, the operation switches 130, 131, 132, and 133 are switched. You can set the function.
[0074]
Specifically, in the case of microscope operation, four functions of focus up / down and zoom up / down can be arranged at arbitrary positions of the operation switches 130, 131, 132, 133, respectively.
[0075]
In the case of the ultrasonic suction device, four functions of water supply up / down and suction pressure up / down can be arranged at arbitrary positions of the operation switches 130, 131, 132, 133, respectively. Furthermore, in the case of an ultrasonic suction device, some switches can be assigned to focus up / down of the microscope, and the remaining switches can be assigned to suction pressure up / down of the ultrasonic suction device.
[0076]
Then, the set content is detected by the operation control unit 122 and transmitted to the superimposed image generation unit 80. Further, when the ultrasonic suction device is gripped, the switch 134 is operated so that the operation control unit 122 detects that, and the operation switches 130, 131, 132, 133 provided on the foot switch 125 are detected. At least a part of the controlled object is changed from the microscope side to the surgical instrument side.
[0077]
Thus, the superimposed image generation unit 80 generates a switch position notification image that notifies the function of the operation switch of the foot switch 125 according to the detection state of the operation control unit 122.
[0078]
The operation of the surgical microscope system 1B configured as described above will be described.
Similar to the above-described embodiment, first, the operator sets the microscope in the observation state. Then, the operator places his / her foot on the foot switch 125 in order to operate the observation optical system of the microscope. At this time, for example, when the operator's foot is placed on the operation switch 130 of the foot switch 125, the optical sensor 126 corresponding to the operation switch 130 reacts. As a result, the optical sensor detection unit 124 detects that the foot has been placed on the operation switch 130.
[0079]
Then, the optical sensor detection unit 124 transmits the detected position to the operation control unit 122 and transmits it to the superimposed image generation unit 80. In the superimposed image generation unit 80, the arrangement of the operation target switch of the foot switch 125 is transmitted to the superposition LCD 48, and the endoscope switch position notification image 137 is superimposed on the microscope observation image 88 as shown in FIG.
[0080]
At this time, the operation switch on which the foot is placed is displayed, for example, with a darker edge. Then, after confirming the operation target of the operation switch on which the foot is currently placed among the foot switches 125, the observation state of the microscope is changed.
[0081]
In addition, when using the ultrasonic suction device 81 and the handpiece 120 to treat the surgical site, the switch 134 installed on the handpiece 120 is operated. Then, the instruction signal at that time is transmitted to the operation control unit 122 via the ultrasonic suction device 81. Then, the operation control unit 122 switches the operation target of the foot switch 125 from the microscope side to the ultrasonic suction device 81 side, and sends an instruction signal to the superimposed image generation unit 80 to switch the superimposed image to be superimposed on the microscope observation image 88. The superimposed image is switched from the endoscope switch position notification image 137 to the ultrasonic switch position notification image 138 in the ultrasonic suction mode shown in FIG. In the ultrasonic switch position notification image 138, an operation assignment 138a of the foot switch 125 and a setting state 138b of the ultrasonic suction device are displayed.
[0082]
The edge of the display portion corresponding to the operation switch on which the operator's foot is placed is displayed darkly.
[0083]
As a result, the operator can know the positional relationship of the operation switches of the foot switch and the position of the operation switch currently operated and the operation switch to be switched without taking his eyes off the microscope eyepiece. The set value of the sonic suction device can be known.
[0084]
In this way, by confirming the positional relationship of multiple operation switches provided on the foot switch on the microscope image, it is possible to check the setting state of the operation switches provided on the foot switch without taking your eyes off. Can do.
[0085]
Further, even when the assignment of each operation switch of the foot switch is changed, the surgeon can confirm the operation target of the foot switch with a microscope image without taking his eyes off the eyepiece.
[0086]
Furthermore, the operator can easily confirm the desired switch operation in which direction the foot can be moved by checking the functional arrangement of the operation switches displayed in the surgical microscope field of view. Incorrect operation of the operation switch is reliably prevented.
[0087]
In addition, when the surgical instrument is gripped, the control unit switches at least a part of the control object of the foot switch from the microscope to the surgical instrument by performing a switch operation. It can be performed.
[0088]
In the present embodiment, the setting of the treatment instrument has been described. However, the present invention may be applied to setting changes (focus, zoom, image rotation, etc.) of the endoscope and the ultrasonic observation apparatus. In addition, this time, the switch between the microscope and the treatment tool is shown by the switch provided on the treatment tool, but the same effect can be obtained even if the use state of the probe is detected by the acceleration sensor provided on the probe. it can.
[0089]
By the way, the fifth and sixth embodiments of Japanese Patent Application No. 2000-194807 presented by the present applicant show a form in which endoscopic observation and ultrasonic observation are performed simultaneously with observation with a surgical microscope. Observation can be performed by displaying an endoscopic observation image in the visual field and an ultrasonic observation image in the second observation optical system.
[0090]
However, when using an observation device such as a surgical microscope, an endoscope, an ultrasonic device, etc. during surgery, if each image is displayed without correlation between the devices, each image is displayed by another device. It is hard to understand which position corresponds from the viewpoint.
[0091]
For this reason, there has been a demand for a surgical microscope system that displays correlation between observation images in an easy-to-understand manner by correlating the positional relationship between images obtained by the respective observation apparatuses.
[0092]
Hereinafter, a fourth embodiment will be described.
In the present embodiment, attention is focused on the following objects.
[0093]
For observation of the surgical site, various observation devices such as an operation microscope, an endoscope for observing the blind spot of the operation microscope, and an ultrasonic observation device are used. When various observation devices are used in this way, it is difficult for an operator to understand the correspondence between the observation positions. In this embodiment, the surgeon clearly shows the correlation between the observation position of the surgical microscope, the observation image of the endoscope used for blind spot observation of the surgical microscope, and the ultrasonic image obtained by the ultrasonic observation apparatus. Is aimed at.
[0094]
20 to 31 are related to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 20 is a diagram showing the external appearance of a microscope body part and an endoscope connecting / holding device. FIG. 21 is a view showing a microscope body part and an endoscope. FIG. 22 is a view for explaining the connection in the vicinity of the sterilization adapter, FIG. 23 is a view for explaining the endoscope inserted into the sterilization adapter, and FIG. FIG. 25 is a diagram for explaining a configuration of a main part of the ultrasonic observation system, FIG. 25 is a diagram for explaining a scope holder of the ultrasonic observation system, FIG. 26 is a diagram for explaining a system including an ultrasonic probe and its peripheral devices, and FIG. FIG. 28 is a diagram illustrating another configuration of the surgical microscope system, FIG. 28 is a diagram illustrating a state in which the ultrasound probe is moved up and down, and FIG. 29 is a diagram illustrating a state in which the probe holding portion of the ultrasound probe is disposed upward. FIG. 30 shows an example of a display screen. Description figures, FIG. 31 is a diagram for explaining another example of the display screen.
[0095]
As shown in FIGS. 20 to 22, an endoscope connecting / holding device 55 is pivotally supported on the microscope body 2 so as to be rotatable about an axis B as a displacement means. The flange 142a arranged in the microscope body part 2 prevents the endoscope connection / holding device 55 from coming out of the microscope body part 2. Thereby, the endoscope connecting / holding device 55 is rotatable around the axis B with respect to the microscope body part 2.
[0096]
In FIG. 21, the endoscope connecting / holding device 55 is provided with a casing 55 a that houses a fixing screw 56 for fixing the endoscope connecting / holding device 55 to the microscope body part 2. The fixing screw 56 is provided with a flange 56 a for preventing it from coming off, and is biased toward the microscope body part 2 by a compression spring 57. The microscope body 2 is provided with female screws 21a and 21b that face the fixing screw 56 when the endoscope connecting / holding device 55 is in a horizontal state.
[0097]
Here, a camera head is disposed on the axis B in the microscope body 2, and an optical element such as a lens or a prism is disposed on the axis B in the endoscope connection / holding device 55 in a direction facing the camera head. An observation optical system 58 (shown by a thick solid line) is arranged.
[0098]
Since the observation optical system 58 and the camera head are both coaxially arranged on the axis B, the endoscope connection / holding device 55 rotates (on the axis B) with respect to the microscope body 2. However, it is possible to rotate only the image without decentering. The direction of the observation optical system 58 is changed by an optical element such as a prism (not shown) and guided to the tip C of the endoscope connection / holding device 55.
[0099]
In FIG. 21, a light guide fiber 53 is arranged on the left side of the axis B in the microscope body 2. In the endoscope connecting / holding device 55 facing the light guide fiber 53, a first illumination light transmission unit 59 is provided. A second illumination light transmission unit 60 is provided at a position point-symmetric to the first illumination light transmission unit 59 with respect to the axis B. For these illumination light transmission parts 59, 60, for example, plastic single fibers are used. These are also guided to the distal end of the endoscope connecting / holding device 55, and the first illumination light transmission unit 59 is disposed on the front side with respect to the paper surface, and the second illumination light transmission unit 60 is disposed on the back side with respect to the paper surface. . That is, in FIG. 20, the 1st illumination light transmission part 59 is located in the upper side, and the 2nd illumination light transmission part 60 is located in the lower side.
[0100]
On the other hand, when the endoscope connection / holding device 55 is set on the opposite side of the position shown in FIGS. 20 and 21 with respect to the microscope body 2, the endoscope connection / holding device 55 is rotated 180 degrees around the axis B. The light guide fiber 53 is opposed to the second illumination light transmission unit 60, the second illumination light transmission unit 60 is disposed on the upper side, and the first illumination light transmission unit 59 is disposed on the lower side. Become. That is, the illumination transmission part facing the light guide fiber 53 is always located on the upper side.
[0101]
Returning to FIG. 20, reference numeral 61 denotes an image rotation ring for rotating the transmission image of the observation optical system 58. The image rotation ring 61 rotates an image rotator (not shown) in the observation optical system. Reference numeral 62 denotes a zoom ring, which enlarges or reduces an image by moving a zoom lens (not shown) in the observation optical system 58 in the axial direction.
[0102]
On the other hand, reference numeral 50 denotes an eccentricity adjustment knob, which has an X adjustment knob 50a, a Y adjustment knob 50b, and a Z adjustment knob 50c. The Y adjustment knob 50b is provided so as to penetrate in the vertical direction so that the knob can be operated from the upper side even when it is turned to the opposite side around the axis B. The X adjustment knob 50a and the Y adjustment knob 50b correct the eccentricity of the transmission image between the endoscope and the observation optical system 58 by moving an adjustment lens (not shown) in the observation optical system 58 in the X and Y directions. The adjustment knob 50c adjusts the focus between the endoscope and the observation optical system 58 by moving a focus lens (not shown) in the observation optical system 58 in the axial direction.
[0103]
These knobs 50a, 50b, and 50c are provided in the arrangement shown in FIG. 20 so that the operator can confirm the operation direction with a sense, and the lens is moved by an internal mechanism such as a link (not shown). It has a structure. Reference numeral 51 denotes a sterilization adapter as a connection portion.
[0104]
As shown in FIG. 22, a sterilization adapter connection 63 is formed at the distal end of the endoscope connection / holding device 55. The sterilization adapter connecting portion 63 is provided with a rectangular recess 64, and an observation light incident portion 63a, a first illumination light emitting portion 64b, and a second illumination light emitting portion 64c are provided in the rectangular recess 64. It has been. On the rear end side, an observation optical system 58, a first illumination light transmission unit 59, and a second illumination light transmission unit 60 are provided. A protrusion 63 a is provided on the outer periphery of the sterilization adapter connection portion 63.
[0105]
Reference numeral 65 denotes a sterilized drape that covers the microscope body 2 and the endoscope connection / holding device 55. An attachment ring 66 made of an elastic material attached to the sterilization adapter connection portion 63 is provided, and a groove 66 a is formed on the inner surface of the ring 66.
[0106]
The sterilization adapter 51 is made of a material that can withstand high-pressure steam sterilization such as stainless steel or EOG (ethylene oxide gas) sterilization, and is provided with a rectangular convex portion 67, a U-shaped concave portion 68, and a hook 69. An observation light exit end 68 a and an illumination light exit end 68 b are disposed in the U-shaped recess 68. The observation light exit end 68a and the illumination light exit end 68b are provided with a cover glass (not shown) and cannot be sterilized, and therefore, the observation light entrance 64a, the first illumination light exit 64b, and the second Are separated from the observation system connection portion and the illumination light connection portion of the endoscope connector which need to be sterilized and kept clean, which will be described later.
[0107]
Reference numeral 71d is an endoscope connector. It has a shape that fits into the U-shaped recess 68 of the sterilization adapter 51, and includes an observation system connection part 72a and an illumination system connection part 72b. Here, the endoscope connector 71d of the endoscope has a shape that can be fitted in the U-shaped recess 68 only in one direction, but the rectangular protrusion 67 of the sterilization adapter 51 is the rectangular recess 64 of the sterilization adapter connection part 63. It is designed to fit in two directions.
[0108]
When performing an operation, first, it is determined which side the endoscope connecting / holding device 55 is to be arranged with respect to the mirror body. Here, it is assumed that it is determined to be arranged on the side shown in FIG. Here, as shown in FIG. 21, when the endoscope connecting / holding device 55 is rotated horizontally, the tip of the fixing screw 56 enters the inside by the urging force of the compression spring 57 at the female screw 21a. . In this state, the endoscope connecting / holding device 55 is fixed to the microscope body part 2 by screwing the fixing screw 56.
[0109]
In this state, as shown in FIG. 21, the first illumination light transmission unit 59 is opposed to the light guide fiber 53, and is connected to the first illumination light emitting unit 64 b. That is, the illumination light is emitted from the illumination emission part 64b.
[0110]
Next, the sterilization drape 54 shown in FIG. The groove 66a in the mounting ring 66 is fixed by fitting it into the protrusion 52a.
[0111]
In this state, the sterilized adapter 51 that has been sterilized is attached to the sterilization adapter connection portion 63 so that the hook 69 faces upward.
[0112]
Thereby, the illumination light emission end 68b provided in the U-shaped recess 68 and the illumination light emission part 64b are electrically connected. By connecting the endoscope connector 71d in accordance with the U-shaped recess 68 of the sterilization adapter 51, the illumination system connection portion 72b and the illumination light emitting end 68b are electrically connected. Thereby, the illumination light from the light guide fiber 53 is guided to the illumination system connection portion 72b, and illumination is performed from the distal end of the endoscope. The endoscope cable is hooked on the hook 69 as necessary.
[0113]
In another operation, when the endoscope connection / holding device 55 is set on the opposite side of FIG. 20 with respect to the microscope body part 2, the following operation is performed before sterilizing drape.
[0114]
The fixing screw 56 shown in FIG. 21 is loosened and extracted from the female screw 21a. The endoscope connecting / holding device 55 is rotated about the axis B. The fixing screw 56 enters at the female screw 21b, and is similarly fixed by tightening the fixing screw 56. The second illumination light transmission unit 60 is opposed to the light guide fiber 53 by rotating 180 degrees. In addition, the second illumination light transmission unit 60 and the illumination light emitting end 64c are positioned on the upper side by rotating 180 degrees. In this state, the sterilization drape 65 is covered, the sterilization adapter 51 is attached with the cable hook facing upward, and the endoscope connector 71d is connected.
[0115]
Illumination light from the light guide fiber 53 is guided to the illumination system connection part 72b via the second illumination light transmission part 60, the second illumination light emission end 64c, and the illumination light emission end 68b, and the distal end of the endoscope Illuminated from.
[0116]
Next, it is confirmed whether or not the observation image of the endoscope has eccentricity. If there is eccentricity, the X adjustment knob 50a and the Y adjustment knob 50b of the eccentricity adjustment knob 50 are turned to move a lens (not shown), Adjust the observation image so that it is in the center of the monitor. Next, it is confirmed whether or not the focus is appropriate. If there is a blur, the Z adjustment knob 50c is used for adjustment. After the adjustment so far, take the scope and observe the surgical site.
[0117]
Here, when the image on the monitor is rotated with respect to the viewing direction, the image rotation ring 61 is rotated to adjust the direction. If the magnification is not appropriate, the zoom ring 62 is turned to make the magnification appropriate.
[0118]
When the endoscope is not used, the endoscope is held by the holder. When the endoscope is replaced with an endoscope having a different visual field direction, the endoscope connector 71d is pulled out and an endoscope connector of another endoscope is connected. The endoscope connector is easily sterilized by being connected to the endoscope connection / holding device 55 in a sterilizable and unclean area through a sterilizable and clean area sterilization adapter 51 so that the endoscope connector is always kept clean. It is.
[0119]
Further, since the endoscope connecting / holding device 55 can be largely moved to both sides of the microscope body part 2 around the axis B, the endoscope can be preferably connected / held on the side of the operator's dominant arm. . In addition, by using the sterilization adapter 51, it is possible to replace the endoscope during the operation.
[0120]
As shown in FIG. 23, the endoscope 71 includes an insertion portion 71a and a main body portion 71b. An endoscope cable 71c extends from the main body portion 71b, and the observation system connection portion 72a is provided at an end thereof. Is provided. The endoscope connector 71d of the endoscope 71 is provided with an observation system connection portion 72a and an illumination system connection portion 72b. A predetermined index 71e for position detection is installed on the main body 71b of the endoscope 71.
[0121]
A configuration for acquiring a three-dimensional ultrasonic observation image of the surgical site will be described with reference to FIGS.
The ultrasonic observation system 201 of the present embodiment is provided with a scope holder (arm mechanism) 202 that can be moved spatially and freely, and an ultrasonic probe holder 202 that is detachably connected to the scope holder 202. It has been.
[0122]
In addition, the scope holder 202 is provided with an attachment portion 204 that is detachably attached to a side rail (not shown) of the surgical bed, and an arm main body 205. Here, the attachment portion 204 of the scope holder 202 is provided with an attachment portion main body 206 and a base 207 extending from the attachment portion main body 206. Further, the attachment portion main body 206 is provided with a hook-like engagement portion 208 that is attached by being hooked on the side rail of the surgical bed.
[0123]
Further, the attachment portion main body 206 is provided with a fixing knob 209 for fixing the attachment portion main body 206 to the bedside rail at a position facing the engaging portion 208. The fixing knob 209 is attached by being screwed into the attachment portion main body 206 and has a screw portion extending toward the engagement portion 208. In addition, a pressing member that is in pressure contact with the mounting surface of the bedside rail is provided at the end of the screw portion of the fixed knob 209.
[0124]
Therefore, if the fixing knob 209 is tightened in a state where the engaging portion 208 is hooked on the bedside rail and the pressing member of the fixing knob 209 is pressed against the mounting surface of the bedside rail, the mounting portion main body 206 is moved to the bedside rail. Can be fixed to.
[0125]
Further, a vertical arm 211 constituting the arm body 205 is rotatably attached to the base 207 of the attachment portion 204. The vertical arm 211 extends vertically upward from the base 207, and is supported so as to be rotatable about a vertical first axis O6 coinciding with the longitudinal axis.
[0126]
Further, an adjustment knob 212 for adjusting the amount of rotation force of the vertical arm 211 around the first axis O6 is screwed to the base 207. The adjustment knob 212 is provided with a thread portion that extends in a direction orthogonal to the first axis O 6 and extends in the direction of the vertical arm 211. A pressing member that is pressed against the outer peripheral surface of the vertical arm 211 is provided at the end of the screw portion. Accordingly, the amount of rotational force of the vertical arm 211 is determined by the tightening amount of the adjustment knob 212 with respect to the base 207, that is, the degree of pressure contact of the pressing member with respect to the vertical arm 211.
[0127]
Also, at the upper end of the vertical arm 211, one end of the first link arm 213 constituting the arm body 205 is pivoted about the second axis O7 orthogonal to the first axis O6 via the joint 214. It is attached as possible. At the other end of the first link arm 213, a third axis O8 parallel to the second axis O7 is provided at one end of the second link arm 215 constituting the arm body 205 via the joint 216. It is pivotally attached to the center.
[0128]
Further, one end portion of the second link arm 215 is rotatable about a fourth axis O9 extending in a direction orthogonal to the third axis O8 (axial direction of the second link arm 215). It is supported by.
[0129]
Further, at the other end portion of the second link arm 215, a connecting shaft portion (attachment mounting portion) 217 is rotatable about a fifth axis O10 orthogonal to the fourth axis O9 via a joint portion 218. It is supported by. As shown in FIG. 2B, the connection shaft portion 217 is formed with two notches 219a and 219b on the outer peripheral surface of the tip portion.
[0130]
In addition, a rotational force amount adjusting mechanism (not shown) is provided in each joint portion 214, 216, 218. As a result, the link arms 213 and 215 naturally rotate around the axes O7 to O10 by the dead weight of the ultrasonic probe 203 detachably connected to the scope holder 202 and the arm main body 205 holding the ultrasonic probe 203. To prevent this.
[0131]
Further, the first ultrasonic probe holder (attachment) for connecting the ultrasonic probe 203 to the connecting shaft portion 217 of the scope holder 202 in a detachable manner, or the second ultrasonic probe holder (attachment). Etc. can be selectively attached as necessary.
[0132]
Here, the first ultrasonic probe holder is formed by, for example, a radial scan ultrasonic probe holder. The first ultrasonic probe holder is provided with a holder main body and an attachment portion for detachably attaching the holder main body to the connecting shaft portion of the scope holder.
[0133]
Further, the holder main body is provided with a fixed portion and a movable portion. The fixed portion of the holder body incorporates a linear direction driving mechanism that moves the movable portion b along the vertical direction. The linear drive mechanism includes a drive motor 225a, a first gear 226 driven by the motor 225a, a second gear 227 engaged with the first gear 226, and the second gear 226. A third gear 228 meshed with the gear 227 and an encoder 229 that operates in accordance with the rotation of the third gear 228 are provided.
[0134]
The movable portion 224b of the holder main body 222 is provided with a probe mounting hole 230 for inserting and fixing the ultrasonic probe 203, and a rack 231 engaged with the second gear 227 of the fixing portion 224a. . The rack 231 extends in the vertical direction. As the second gear 227 rotates, the rack 231 is moved in the vertical direction, whereby the movable portion 224b is supported so as to be movable up and down with respect to the fixed portion 224a. Note that stoppers (not shown) are provided at the upper and lower ends of the rack 231 of the movable portion 224b so as not to move further. Further, an inclined portion 230a for releasably locking the ultrasonic probe 203 at the upper end portion of the probe mounting hole portion 230 is formed in the movable portion 224b.
[0135]
In addition, a pair of pin holding plates 232 a and 232 b are provided on the attachment portion 223 of the first ultrasonic probe holder 202 so as to protrude from the fixing portion 224 a of the holder main body 222. Here, an engaging pin 233a is attached to one pin holding plate 232a, and an engaging pin 233b is attached to the other pin holding plate 232b. The engaging pins 233a and 233b are supported so as to be movable in and out of the pin holding plates 232a and 232b. Then, the engaging pin 233a of the pin holding plate 232a and the engaging pin 233b of the pin holding plate 232a are always urged in a direction protruding inward by a spring member (not shown), and the connecting shaft of the scope holder 202 is connected. Respectively detachably engaged with the cut portions 219a and 219b of the portion 217.
[0136]
Further, operation knobs 234a and 234b for pulling the engaging pins 233a and 233b toward the outer side of the obtaining portion 223 are provided on the outer surface sides of the pin holding plates 232a and 232b, respectively. The probe 203 is provided with an index (not shown) for position detection.
[0137]
In FIG. 26, reference numeral 269 denotes an ultrasonic driving device that drives the ultrasonic probe 203. The ultrasonic drive device 269 is provided with a motor 270 for driving an ultrasonic transducer (not shown) and an encoder 271 for detecting the position. In addition, the ultrasonic drive device 269 includes an ultrasonic observation device that drives the motor 270 built in the ultrasonic drive device 269 and detects the encoder 271 or acquires a two-dimensional image obtained by an ultrasonic transducer. A device 272 is connected. A foot switch 273 and a three-dimensional image generation device 274 are connected to the ultrasonic observation device 272.
[0138]
A motor driving device 275 for driving a motor 225a built in the first ultrasonic probe holder 202 for radial scanning (not shown) is connected to the foot switch 273. The foot switch 273 is provided with an ultrasonic observation switch (not shown) for controlling on / off of the ultrasonic observation device 272 and a motor drive switch (not shown) for operating the motor drive device 275.
[0139]
A movement amount detection device 276 for detecting the value of the encoder 229 is connected to the encoder 229 built in the first ultrasonic probe holder 202. The movement amount detection device 276 is connected to the ultrasonic observation device 272 and the three-dimensional image generation device 274. Further, a monitor 277 is connected to the three-dimensional image generation device 274.
[0140]
Each output signal from the ultrasonic observation device 272 and the movement amount detection device 276 is input to the three-dimensional image generation device 274, and the three-dimensional image generated by the three-dimensional image generation device 274 based on the input information. Is displayed on the monitor 277.
[0141]
The same applies to the case where the second ultrasonic probe holder 202 for front scanning (not shown) is connected to the connecting shaft portion 217 of the scope holder 202.
[0142]
As shown in FIG. 27, the surgical microscope system 1C according to the present embodiment includes the digitizer 12, the measurement device 18, the A / D converter 17, and the WS 19 as in the first embodiment, and includes the WS 19 and the superimposed image generation unit 80. Are connected to each other, and the superimposed image generating unit 80 and the superimposing LCD 48 are connected. The WS 19 is connected to a mirror control unit 304 that detects focus and zoom information of the microscope. A WS 19 is connected to the three-dimensional image generation apparatus 274.
[0143]
The endoscope television camera 140 is connected to an image generation unit 87 and a visual field image generation unit 305. An LCD 36a for displaying an image in the field of view of the microscope is connected to the in-field image generating unit 305. An LCD 38 that displays an image of the second observation optical system is connected to the image generation unit 87.
[0144]
In observing, first, the endoscope 71 is attached to the side surface of the body part, and then the operation part is observed with the endoscope 71 in an observation state. In addition, ultrasonic observation is performed to obtain an image inside the surgical site. At this time, in order to acquire the above-described three-dimensional ultrasonic observation image, the ultrasonic observation system is used to observe the ultrasonic image in the radial direction of the surgical site.
[0145]
As shown in FIGS. 28 and 29, a radial scan ultrasonic probe 203 provided with an index (not shown) that can be detected by the digitizer 12 is moved in a direction perpendicular to the radial direction (arrow direction in the figure), and a plurality of ultrasonic waves are moved. Get an image. The ultrasonic image acquired at this time is transmitted to the three-dimensional image generation device 274. On the other hand, the spatial position information of the ultrasonic probe 203 detected by the digitizer 12 during ultrasonic observation is transmitted from the WS 19 to the three-dimensional image generation device 274.
[0146]
That is, the spatial position information and the ultrasound image are paired and recorded in the 3D image generation device 274, and the data is accumulated to generate a 3D ultrasound image having a correlation with the surgical site position space. , Transmitted to WS19 and recorded.
[0147]
The surgeon observes the surgical site with the endoscope 71 in order to confirm the blind spot of the microscope body 2 of the microscope. At this time, when it is desired to check information inside the tissue in the observation direction of the endoscope 71, an image changeover switch (not shown) is pressed. As a result, an ultrasonic image is displayed on the second observation optical system.
[0148]
The observation image observed by the endoscope 71 is displayed as an endoscopic image on the LCD 36 a that displays the in-field display image 306 from the endoscope TV camera 140 via the in-field image generation unit 305. The Further, the distal end position observation direction of the endoscope 71 is detected by the digitizer 12, and the detection result is transmitted to the WS 19.
[0149]
That is, the WS 19 re-images the three-dimensional ultrasonic image 144 that matches the observation direction of the endoscope 71 from the previously recorded three-dimensional ultrasonic image based on the transmitted information on the endoscope observation direction. To construct.
[0150]
The generated three-dimensional ultrasonic image 144 is transmitted to the image generation unit 87 and displayed on the LCD 38 as shown in FIG. Thus, the operator can observe the three-dimensional ultrasonic image 144 through the second observation optical system.
[0151]
The surgeon confirms the presence of a tumor and the like by confirming internal information of the surgical part in the observation direction of the endoscope 71. When an image changeover switch (not shown) is pressed, an ultrasonic cross-sectional image at the microscope focal position is displayed on the second observation optical system, and a three-dimensional ultrasonic image in the endoscope observation direction is superimposed on the microscope observation field. Switch to mode.
[0152]
At this time, the observation position of the microscope is calculated from the position information of the microscope body 2 sent from the digitizer 12 to the WS 19 and the focus and magnification information sent from the body control unit 304 to the WS 19.
[0153]
Based on this observation position, a two-dimensional ultrasonic image 147 perpendicular to the observation optical axis direction of the mirror body 2 is reconstructed from the three-dimensional ultrasonic image 144 recorded in the WS 19, and the image generation unit 87 and the LCD 38 are used. Then, the second observation optical system is displayed as shown in FIG.
[0154]
Further, the focal position information 145 of the microscope body 2 and the three-dimensional ultrasonic image 146 in the observation direction of the endoscope 71 are transmitted from the WS 19 to the superimposed image generating unit 80 and the superimposing LCD 48, as shown in FIG. Is displayed. Then, by comparing the focal position 145 of the microscope body 2 with the ultrasonic image 147 at that position, information inside the surgical site is confirmed.
[0155]
That is, with the ultrasonic observation apparatus, the observation image in the front or radial direction of the surgical site is captured, and the observation image information is recorded together with the position information detected by the position detection means. Detecting the endoscope observation position and correlating the observation position of the microscope focus position and the ultrasonic image, and the observation position of the endoscopic image and the ultrasonic image, thereby matching the observation position of the ultrasonic observation image. Is displayed on the visual field display means.
[0156]
In this way, internal tissue information in the observation direction of the endoscope, for example, blood vessels and tumors can be confirmed by ultrasonic observation images, and the internal conditions of the tissue can be reliably confirmed in advance even for the blind spots of the surgical microscope. You can grasp and proceed with the treatment. This reliably prevents the tumor from being left behind.
[0157]
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[0158]
[Appendix]
According to the embodiment of the present invention as described above in detail, the following configuration can be obtained.
[0159]
(1) In a surgical system including an optical scanning probe that acquires an optical diagnostic image at an arbitrary position of a surgical site, and an energy treatment tool that performs a procedure on the surgical site.
A recording unit for recording a diagnostic image acquired by the optical scanning probe;
A diagnostic image database in which a plurality of treatment site images having treatment information such as treatment site images and treatment information such as energy treatment tools and treatment tool setting states related to the treatment,
A comparison operation unit for comparing the diagnostic image of the optical scanning probe with a plurality of treatment site images stored in the diagnostic image database;
Based on the calculation result of the comparison calculation unit, an energy treatment tool setting unit for setting conditions of the energy treatment tool,
A surgical system comprising:
[0160]
(2) It has a position detection means for detecting the position of the optical scanning probe with respect to the surgical site, and the comparison calculation section is configured to detect the position information detected by the position detection means and the position information accumulated in the diagnostic image database. The microscope system according to appendix 1, which is used as a parameter for calculation.
[0161]
(3) Setting changing means for changing the setting state of the energy treatment instrument to a desired state;
Database registration means for registering at least the setting value changed by the setting changing means and the diagnostic image acquired by the optical scanning probe as a treatment site image in the diagnostic image database;
The surgical system according to Supplementary Note 1 or Supplementary Note 2, comprising:
[0162]
(4) The surgical operation system according to appendix 3, wherein the setting change unit is a line-of-sight detection unit provided in a surgical microscope.
[0163]
(5) A microscope which is a first observation means having an observation optical system for magnifying and observing the surgical site, and an in-field image display means for displaying an image different from the observation image obtained by this microscope in the observation field of the microscope. When,
A second observation means for observing the surgical site;
Position detection means for detecting the observation position of the microscope and the observation position of the second observation means, and correlating those positions;
A recording means for recording a diagnostic image of the surgical site;
In a surgical microscope system having
Based on the detection result of the position detection means,
An image processing unit for reconstructing an image that matches the observation direction of the microscope or the second observation unit from a plurality of diagnostic images recorded in the recording unit;
A display control unit for displaying the output image from the image processing unit on the in-field image display unit;
Surgical microscope system.
[0164]
(6) The surgical microscope system according to appendix 5, wherein the in-field image display unit is an image superimposing unit that superimposes an image on an optical image of a microscope.
[0165]
(7) The surgical microscope system according to appendix 6, wherein the display control unit displays an output image from the image processing unit in correlation with an optical image of the microscope.
[0166]
(8) The surgical microscope system according to one of appendix 5 to appendix 7, wherein the image processing unit constructs a diagnostic image in a direction perpendicular to the observation optical axis of the microscope.
[0167]
(9) The surgical microscope system according to one of appendix 5 to appendix 7, wherein the image processing unit constructs a diagnostic image corresponding to an observation direction of the second observation unit.
[0168]
(10) a surgical microscope having a plurality of electric drive mechanisms;
In-field image display means for displaying an image in the observation field of view of this surgical microscope,
A foot switch for operating the electric drive mechanism;
A setting changing unit for appropriately changing the position of the operation unit of the foot switch;
A detection unit for detecting that a foot is placed on the foot switch;
Display control means for visually notifying the switch position of the operation part on which the foot is placed on the in-field image display means according to the detection result of the detection part;
A surgical microscope system comprising:
[0169]
(11) a surgical microscope;
A foot switch for operating a plurality of electric drive units of the surgical microscope;
A surgical instrument having a setting unit for performing a predetermined setting;
A sensor for detecting the use state of the surgical instrument;
According to the detection result of this sensor, a control unit that assigns at least a part of the function of the foot switch to the surgical instrument,
A surgical microscope system comprising:
[0170]
(12) The surgical microscope system according to appendix 11, wherein the setting unit of the surgical instrument is an output setting unit of an energy treatment tool that is a surgical instrument.
[0171]
(13) The surgical microscope system according to appendix 11, wherein the setting unit of the surgical instrument is a setting unit that performs at least one of focusing, zooming, and image rotation of the endoscope.
[0172]
(14) The surgical microscope system according to appendix 11, wherein the setting unit of the surgical instrument is a setting unit that performs at least one of image size change and image rotation of the ultrasonic observation apparatus.
[0173]
(15) The surgical microscope system according to appendix 11, wherein the sensor is a switch provided in a grip portion of the surgical instrument.
[0174]
(16) The surgical microscope system according to appendix 11, wherein the sensor is an acceleration sensor provided in a grip portion of the surgical instrument.
[0175]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even an operator who has little experience with a target case can easily and accurately select a treatment tool and make an optimal setting, and adjust the second observation optical system according to the observation state. A surgical system capable of moving the display image position can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 to FIG. 7 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a surgical microscope system.
FIG. 2 is a diagram for explaining an internal configuration of a binocular eyepiece tube portion that is a mirror body;
FIG. 3 is a side view of FIG. 2, illustrating the configuration of the eyepiece optical system and the second observation optical system of the mirror body;
FIG. 4 is a diagram illustrating a superposition unit.
FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration of a main part of a surgical microscope system.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a treatment site image recorded in a database
FIG. 7 is a view showing a microscope observation image and setting data displayed on a microscope.
8 to 15 are related to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram for explaining another configuration of a surgical microscope system.
FIG. 9 is a side view for explaining the internal configuration of the binocular eyepiece tube.
FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between a pinion gear and a rack;
11 is an arrow view from the direction of arrow A in FIG.
FIG. 12 is a diagram for explaining a microscope observation image and a screen for changing the setting state of the ultrasonic suction device.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the eyepiece housing is moved with respect to the movable housing.
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a microscope observation image before the eyepiece housing moves and a screen by the second observation optical system.
FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a microscope observation image after the eyepiece housing moves and a screen by the second observation optical system.
FIG. 16 to FIG. 19 relate to a third embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a diagram for explaining another configuration of a surgical microscope system.
FIG. 17 is a diagram for explaining a relationship between an operation switch of a foot switch and a sensor.
FIG. 18 is a diagram for explaining an endoscope switch position notification image displayed on a microscope image;
FIG. 19 is a diagram for explaining an ultrasonic switch position notification image displayed on a microscope image;
FIGS. 20 to 31 are related to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a diagram showing the external appearance of a microscope body and an endoscope connecting / holding device.
FIG. 21 is a cross-sectional view of an optical and mechanical connection state between a microscope body part and an endoscope as viewed from above.
FIG. 22 is a diagram for explaining the connection near the sterilization adapter
FIG. 23 is a diagram for explaining an endoscope inserted into a sterilization adapter;
FIG. 24 is a diagram for explaining the main configuration of an ultrasonic observation system.
FIG. 25 is a diagram for explaining a scope holder of an ultrasonic observation system
FIG. 26 is a diagram illustrating a system including an ultrasonic probe and its peripheral devices.
FIG. 27 is a diagram for explaining another configuration of a surgical microscope system;
FIG. 28 is a diagram showing a state in which the ultrasonic probe is moved up and down.
FIG. 29 is a diagram illustrating a state in which the probe holding portion of the ultrasonic probe is disposed above.
FIG. 30 is a diagram illustrating an example of a display screen
FIG. 31 is a diagram for explaining another example of the display screen;
[Explanation of symbols]
1. Surgery microscope system
12 ... Digitizer
18 ... Measuring device
19 ... Workstation
73 ... Second workstation
74 ... Diagnostic image database (DB)
75 ... Image memory
76 ... Comparison calculation section
77. Treatment instrument setting information generation unit
78 ... Optical scanning probe
79 ... Observation equipment
87. Image generation unit

Claims (3)

処置部位の任意の位置における光学的な診断画像を取得する光走査プローブと、処置部位に対する処置を行うエネルギー処置具とを具備する手術用システムにおいて、
前記光走査プローブによって取得した診断画像を記録する記録部と、
前記光走査プローブによって予め取得された所定の処置部位の診断画像並びに当該処置に関するエネルギー処置具及び当該処置具設定状態を含む処置情報を有する処置部位画像を複数蓄積した診断画像データベースと、
前記光走査プローブによって取得した診断画像と、前記診断画像データベースに蓄積されている複数の前記処置部位画像とをパターンマッチングすることにより比較演算を行う比較演算部と、
前記比較演算部における前記パターンマッチングによる比較演算結果に基づき、前記処置部位画像の中から前記光走査プローブによって取得した診断画像に最も類似した処置部位画像を選択し、当該選択した処置部位画像に係る前記処置情報に基づいて前記エネルギー処置具の条件設定を行うエネルギー処置具設定部と、
を具備することを特徴とする手術用システム。
In a surgical system comprising an optical scanning probe that acquires an optical diagnostic image at an arbitrary position of a treatment site , and an energy treatment device that performs a treatment on the treatment site .
A recording unit for recording a diagnostic image acquired by the optical scanning probe;
Diagnostic image database in which a plurality accumulated treatment site image having a treatment information including the setting state of the energy treatment instrument and the treatment instrument on the diagnosis image and the treatment of pre-acquired predetermined treatment site by the optical scanning probe,
Diagnostic image acquired by the optical scanning probe, a comparison operation unit for performing a comparison operation by pattern matching a plurality of said treatment site image stored in the diagnostic image database,
Based on the comparison calculation result by the pattern matching in the comparison operation unit selects the most similar treatment site image diagnostic images acquired by the optical scanning probe from the treatment site image, according to the treatment site image the selected An energy treatment tool setting unit configured to set conditions of the energy treatment tool based on the treatment information ;
A surgical system comprising:
前記光走査プローブの術部に対する位置を検出する位置検出手段を有し、
前記比較演算部は、前記位置検出手段で検出した位置情報及び前記診断画像データベースに蓄積された処置部位画像の位置情報を、演算の際のパラメータとして利用することを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡システム。
A position detecting means for detecting the position of the optical scanning probe relative to the surgical site;
The said comparison calculating part utilizes the positional information detected by the said position detection means, and the positional information on the treatment site | part image accumulate | stored in the said diagnostic image database as a parameter at the time of a calculation. Microscope system.
前記エネルギー処置具の設定状態を所望の状態に設定変更する設定変更手段と、
少なくともこの設定変更手段により変更された設定値及び前記光走査プローブによって取得した診断画像を、前記診断画像データベースへ処置部位画像として登録するデータベース登録手段と、
を具備することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の手術用システム。
Setting changing means for changing the setting state of the energy treatment instrument to a desired state;
Database registration means for registering at least the setting value changed by the setting changing means and the diagnostic image acquired by the optical scanning probe as a treatment site image in the diagnostic image database;
The surgical system according to claim 1 or 2, further comprising:
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JP7042029B2 (en) * 2017-03-07 2022-03-25 株式会社トプコン Ophthalmic observation device and its operation method
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090259960A1 (en) * 2008-04-09 2009-10-15 Wolfgang Steinle Image-based controlling method for medical apparatuses
US10905517B2 (en) * 2008-04-09 2021-02-02 Brainlab Ag Image-based controlling method for medical apparatuses

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