JP4070252B2

JP4070252B2 - 治療制御装置

Info

Publication number: JP4070252B2
Application number: JP29135895A
Authority: JP
Inventors: 恭二郎南部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-11-09
Filing date: 1995-11-09
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2015-11-09
Also published as: JPH09131351A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光や高周波電流等の治療媒体を用いて生体組織の切断や凝固止血等の治療を行なう治療システムに係わり、特に、治療媒体の出力制御を行なう治療制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザ光や高周波電流等の治療媒体を生体組織に出力（照射）し、組織の吸収による熱作用により当該組織を切断や凝固止血するレーザメスや電気メス等の治療装置がある。また、ルビーレーザ光線（ビーム）が生体組織のメラニン色素に良く吸収されることを利用し、茶痣や黒痣等の痣等にルビーレーザ光を照射して同痣の破壊治療を行なうレーザ治療装置がある。
【０００３】
特に、レーザ光は短波長のため微少部位への集光性に優れていることから、レーザメス治療装置は、例えば図６に示すように直径高々２０mm程度の穴を脳に開けて行なう手術や内視鏡下の腹腔内手術等の直接手作業を行なうことが難しい微細な手術（マイクロサージャリー）等にも用いられ、その有用性はますます増大していくことが予想される。
【０００４】
上記治療装置の一例として、レーザメス治療装置は、レーザ発振器，レーザ発振器から発振されたレーザ光を案内する屈曲自在な導光路，集光レンズを有するハンドピース等を有している。
【０００５】
治療の際には、医師は、患部を直接肉眼で視認するか、あるいはモニタを介して視認した後で、例えばハンドピースを３次元的に動かしてレーザ光の照射位置を治療部位に一致させる。そして医師は、レーザ光照射位置が治療部位上にあることを確認した上でレーザ光を照射し、当該治療部位の切断や凝固止血治療等を行なっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
レーザ光や高周波電流等の治療媒体を用いた治療においては、治療部位周辺の正常組織に影響を与えないことが大切であり、このため、治療媒体を治療部位にのみ正確に出力することが重要である。
【０００７】
しかしながら、治療媒体の出力位置が治療部位上に位置しているか否かは医師がモニタ等を介して視認することのみで判断しているため、医師の不注意や突発事故等により万が一治療媒体の出力位置が治療部位から外れた場合には、治療部位周辺の正常組織に治療媒体が出力されてしまい、その正常組織に悪影響を及ぼす危険性があった。
【０００８】
このため、レーザ光や高周波電流等の治療媒体を用いた治療においては、医師は治療媒体出力位置が治療部位から外れないように常に監視していなければならず、また、上記理由により不注意も許されないため、心理的負担が非常に高かった。
【０００９】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、治療媒体出力位置が誤って治療部位から外れてしまった場合には、治療媒体出力指令に関係なく常に治療媒体の出力を停止することにより、治療部位周辺の正常組織に対して悪影響を及ぼす危険性を排除し、医師の負担を大幅に軽減させることをその目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、生体組織の切断、凝固止血等の治療を行なう治療媒体を出力する治療媒体出力部を任意に移動させて被検体の治療部位に治療媒体出力位置を合わせ、前記治療媒体出力部から治療媒体を出力して同治療部位を治療するシステムにおいて、前記治療媒体出力部から治療媒体を出力することを任意に指令し得る出力指令手段と、前記治療媒体を出力する範囲を任意指定し得る出力範囲指定手段と、任意に移動された前記治療媒体出力部から出力される前記治療媒体出力位置が治療媒体出力範囲に含まれているか否かを判断する判断手段と、この判断手段の判断の結果、治療媒体出力位置が治療媒体出力範囲に含まれていないと判断された場合に、前記出力指令手段における指令の有無に関わらず常に治療媒体の出力を停止させる治療媒体出力制御手段とを備えたものである。
【００１１】
特に、請求項２に記載した治療制御装置では、前記前記治療媒体はレーザ光である。
【００１２】
特に、請求項３に記載した治療制御装置では、前記前記治療媒体は高周波電流である。
【００１３】
また特に、請求項４記載の治療制御装置では、前記出力範囲指定手段は、前記被検体の治療部位を含む画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、この表示手段により表示された画像上に前記治療媒体出力範囲を入力するポインティングデバイスとを備えている。
【００１４】
さらに、請求項５記載の治療制御装置では、治療媒体の出力位置を指定する出力位置指定手段と、指定された出力位置に基づいて前記治療媒体出力部を自動的に移動させて、治療媒体出力位置を指定された出力位置へ合わせる移動制御手段とを備えている。
【００１５】
さらにまた、請求項６記載の治療制御装置では、治療媒体の出力位置を指定する出力位置指定手段を備え、指定された出力位置に基づいて前記治療媒体出力部をマニュアルで移動させて、治療媒体出力位置を指定された出力位置へ合わせるようにしている。
【００１６】
本発明によれば、例えば出力位置指定手段によりレーザ光等の治療媒体の出力位置が指定されると、例えば移動制御手段により治療媒体出力部が自動的に移動して治療媒体出力位置が指定された出力位置に一致する。治療媒体出力位置が指定された出力位置に一致した状態で、医師等の操作により治療媒体出力指令が治療装置の出力部等に送られる。
【００１７】
一方、例えば撮像手段により被検体の治療部位を含む画像が撮像され、表示手段により表示されている。そして、医師等によるマウス等のポインティングデバイスの操作により、画像に表示された治療部位上に治療媒体の出力範囲が指定されている。
【００１８】
このとき、前記判断手段により、治療媒体出力部から出力される前記治療媒体出力位置が治療媒体出力範囲に含まれているか否かが判断され、この判断の結果当該治療媒体出力位置が治療媒体出力範囲に含まれていないと判断された場合に、前記治療媒体出力制御手段により前記治療媒体出力指令に関わらず常に治療媒体の出力が停止される。したがって、治療媒体出力範囲外、すなわち治療部位周辺の正常組織部分に治療媒体出力位置が設定されている場合では、治療媒体の出力が常に停止制御される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。なお、本発明の治療制御装置を備えたレーザ光や高周波電流等の治療媒体による治療システムの一例として、本実施形態では、レーザメス治療システムについて説明する。
【００２０】
本実施形態におけるレーザメス治療システムの概略構成を図１に示し、そのシステム構成を図２に示す。図１及び図２によれば、レーザメス治療システム１は、被検体にレーザ光を照射するためのレーザメス部２と、被検体である患者Ｐの治療部位を撮像する例えば顕微鏡、ＣＣＤカメラ、超音波断層撮影装置（ＵＳ）、サーモグラフィ（温度画像）等の撮像部（本実施形態では、ＣＣＤカメラとして説明する）３と、ＣＣＤカメラ３により撮像された患者Ｐの治療部位の画像を観察可能に表示するビューアー４と、ＣＰＵ５，そのＣＰＵ５に接続されたポインティングデバイス（本実施形態ではマウス６とする）及びキーボード等を有し、医師Ｄから各種制御情報を入力可能なコンソール（制御卓）７とを備えている。
【００２１】
レーザメス部２は、例えばＣＯ2 レーザ光を発振するレーザ発振器１０，及びレーザ発振器１０のＯＮ／ＯＦＦ駆動制御やレーザ照射方向を制御するとともに、後述する図５に示す処理を行なうコントローラ１１を有したレーザメス部本体１２と、医師Ｄが握持して手動操作可能なレーザ光出射部であるハンドピース１３と、レーザメス部本体１２に設置され、ハンドピース１３を支持する支持アーム１４とを備えている。
【００２２】
支持アーム１４は、レーザ発振器１０から発振されたレーザ光をハンドピース１３へ案内する導光路としての機能と、ハンドピース１３を自動的に三次元方向に移動させる機能とを有している。すなわち、支持アーム１４は、例えば光ファイバーから成る導光路１５と、この導光路１５内の複数位置に関節部としてそれぞれ設けられたｙ軸方向を中心に回動自在な回動機構１６ａ及びｘ軸方向を中心に回動自在な回動機構１６ｂ…１６ｂとを有し、回動機構１６ａ及び回動機構１６ｂがレーザメス支持アーム駆動部１７を構成する。上記回動機構１６ａ，１６ｂ…１６ｂの回動により、導光路１５を屈曲させてハンドピース１３を三次元的に移動させることができる。ハンドピース１３の出射端側には集光レンズが内蔵され、導光路１５内を案内されたレーザ光は、集光レンズを介して所定位置（レーザ光照射位置）に集光されるようになっている。また、レーザメス部本体１２には、回動機構１６ａ，１６ｂ…１６ｂの回動量を制御可能な支持アーム駆動制御部１８が設けられている。この支持アーム駆動制御部１８は、コントローラ１１に接続されている。
【００２３】
コントローラ１１には、ポインティングデバイスであるジョイスティック２０及びレーザ発振器１０のＯＮ／ＯＦＦ指令を行なうためのフットスイッチ２１が接続されている。ジョイスティック２０は、例えばコンソール７上に設置され、医師等が当該ジョイスティック２０を任意の方向に動かすことにより、コントローラ１１にレーザメスの位置及び方向を指定可能になっている。また、フットスイッチ２１は、コンソール７の近傍（医師Ｄの足部の近傍）に配設されており、医師Ｄが同フットスイッチ２１を足踏することにより、コントローラ１１を介してレーザ発振器１０に対しレーザ照射（発振）指令（ＯＮ指令）あるいはレーザ照射（発振）停止指令（ＯＦＦ指令）が送られるようになっている。
【００２４】
ＣＣＤカメラ３は、例えば多関節アーム２５を介して天井等から懸吊されている。ＣＣＤカメラ３の位置及び方向を検出する例えば複数個の角度センサが、多関節アーム２５の例えば各関節近傍にそれぞれ設置されている。この複数個の角度センサがＣＣＤカメラ位置・方向検出部２６を構成する。複数個の角度センサは、多関節アーム２５の各関節の回転角度を検出し、その検出データをＣＣＤカメラ３の位置及び撮像方向を特定するデータ（位置及び方向データ）としてコンソール７のＣＰＵ５に送るようになっている。
【００２５】
ビューアー４は、医師Ｄの頭部にバンド等により装着されるか、あるいは本実施形態に示すように、多関節アーム３０により懸吊されている。この多関節アーム３０の各関節の回動により、ビューアー４の位置及び向きが任意に移動可能になっている。このビューアー４は、図３に示すように箱状のフレーム３１と、このフレーム３１の一方の側面に設けられた医師Ｄが観察するための覗き窓３２と、この覗き窓３２に対向して当該ビューアー４の他側の端部に配設されたＴＶモニタ３３とを備えている。このＴＶモニタ３３はコンソール７のＣＰＵ５に接続され、ＣＣＤカメラ３により撮像されＣＰＵ５により所要の処理が施された画像信号を表示するようになっている。また、医師Ｄは、前記ＴＶモニタ３３に表示された画像を覗き窓３２から観察可能になっている。
【００２６】
コンソール７に設けられたマウス６は、医師Ｄの当該マウス６の移動操作によりＴＶモニタ３３上のカーソルを移動させて、そのＴＶモニタ３３上の所望位置や所望領域を指定可能になっている。
【００２７】
ＣＰＵ５は、ＣＣＤカメラ位置・方向検出部２６である複数個の角度センサから送られたＣＣＤカメラ５の位置及び方向データ，及びマウス６から送られたポインティングデータ等に基づいて後述する図４に示す処理を行なうようになっている。
【００２８】
次に本実施形態の全体動作について説明する。
【００２９】
レーザ治療を開始するにあたり、医師Ｄは、ＣＣＤカメラ３の位置及び撮像方向を患者Ｐの治療部位の位置に合わせて設定する。ＣＣＤカメラ３の位置及び撮像方向の設定が終了すると、そのＣＣＤカメラ３により治療部位の画像データが取得される。この画像データは、ＣＰＵ５を介して適宜処理された後でビューアー４のＴＶモニタ３３に表示される。この結果、医師Ｄは、ビューアー４のＴＶモニタ３３を介して治療部位を観察することができる。
【００３０】
一方、ＣＣＤカメラ位置・方向検出部２６である複数の角度センサにより、治療部位撮像中のＣＣＤカメラ４の位置及び撮像方向が検出され、ＣＰＵ５に送られている。ＣＰＵ５は図４示す処理を行なっているため、送られた位置及び方向データを内部メモリに保持する（ステップＳ１）。
【００３１】
そして、医師Ｄは、ビューアー４のＴＶモニタ３３を視認しながら、コンソール７のマウス２０を操作してカーソルを移動させることにより、図５に示すように、モニ３３に表示された画像Ｉ上に、レーザ光を照射したい治療部位の一部（あるいは全部）を表すレーザ光照射範囲Ｒを指定する。この指定データ（ポインティングデータ）はＣＰＵ５に送られる。ＣＰＵ５は、その指定データを内部メモリ保持し、照射可能範囲データとしてコントローラ１１に送る（ステップＳ２）。コントローラ１１は、この照射可能範囲データを内部メモリに読み込む（ステップＳ３）。
【００３２】
続いて医師Ｄは、ＴＶモニタ３３の治療部位を示す画像を観察しながら、ジョイスティック２０を操作して、レーザメスのレーザ光照射位置を特定するためのレーザメスの位置及び方向を指定するデータ（レーザメス位置・方向データ）を入力する。入力されたレーザメス位置・方向データは、コントローラ１１に送られる。コントローラ１１は、送られたレーザメス位置・方向データを読み込んで内部メモリに保持し（ステップＳ４）、同データに応じて支持アーム駆動制御部１８及び支持アーム駆動部１７を介してレーザメス（ハンドピース１３及び導光路１５）をジョイスティック２０の指定位置へ移動させる（ステップＳ５）。
【００３３】
この状態で、医師Ｄは、フットスイッチ２１を足踏みしてレーザ照射指令（ＯＮ指令）をコントローラ１１に送る。コントローラ１１は、送られたＯＮ指令を読み込み（ステップＳ６）、ＯＮ指令が送られた状態でのレーザメスのレーザ光照射位置（ジョイスティック２０の指定位置）が内部メモリに保持された照射可能範囲に含まれているか否かを判断する（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理の結果ＹＥＳの場合には、コントローラ１１はレーザ発振器１０を発振させてレーザ光をレーザ光照射位置へ照射し（ステップＳ８）、処理を終了する。
【００３４】
一方、ステップＳ７の判断の結果ＮＯの場合には、コントローラ１１は送られたＯＮ指令に関係なく常にレーザ発振器１０のレーザ発振を停止制御して処理を終了する（ステップＳ９）。
【００３５】
したがって、医師の不注意による設定ミスや突発事故等によるレーザメスの予測不可能な移動等により、レーザメスの照射位置が治療部位のレーザ光照射範囲から外れた場合、仮にレーザ光照射指令が送られても絶対にレーザ光は照射されないため、レーザ光照射範囲外の正常組織にレーザ光が照射される危険性が完全に排除され、安全性が向上する。また、上記医師の不注意に起因してレーザ光照射範囲から外れた状態でレーザ光発振指令を送った場合でもレーザ光照射範囲外の正常組織にレーザ光が照射される危険性が解消されているため、同医師の心理的負担が大幅に緩和される。
【００３６】
なお、本実施形態において、レーザ光の照射位置を示すマーカーをＴＶモニタに表示させて、そのマーカーがレーザ光照射範囲内にあるか否かでレーザ光照射位置が照射可能範囲に含まれるか否かを判断してもよい。
【００３７】
また、本実施形態において、レーザメスを支持アーム駆動部及び支持アーム駆動制御部により自動的に移動させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば医師がレーザメスのハンドピースを握持して手動で移動させてもよい。
【００３８】
さらに、本実施形態では、ＣＣＤカメラにより撮像された治療部位の画像上においてマウスにより照射可能範囲データの指定を行なったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、治療部位を含む画像を予めＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等の医用画像撮影装置により撮影しておき、レーザメスによる治療に先立って、レーザ光照射可能範囲を同画像上に予め設定しておいてもよい。
【００３９】
さらにまた、レーザ光照射範囲を直接患者Ｐ上にペン等で書き入れてもよい。この場合、ペンで書き入れられたレーザ光照射範囲を含む治療部位の画像をＣＣＤカメラ等で撮影することにより、同レーザ光照射範囲を認識することができる。
【００４０】
本実施形態では、ＣＣＤカメラの画像をビューアーシステムにより表示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば通常の机上型のＴＶモニタ等に表示してもよい。
【００４１】
一方、本実施形態はレーザメス治療システムについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばレーザ発振器としてルビーレーザ発振器を用い、所定の面積に均一な出力分布を有するレーザを照射して痣等を焼灼する痣治療レーザシステムにも適用できる。また、治療用ビームとして高周波電流を用いた電気メス治療システムにおいても同様に適用できる。
【００４２】
電気メス治療システムは、ハンドピース先端のメス先電極を被検体の治療部位に当接させて同メス先電極から高周波電流を治療部位へ流し、当該治療部位を治療するものである。上述したレーザ光治療システムと比べてみると、レーザ発振器が高周波電流発振器となり、ハンドピースの構造が異なる（ハンドピース先端にメス先電極が設けられていること等）点以外は略同様である。つまり、電気メス治療システムでは、メス先電極を当接する位置（上述したレーザ光照射位置に対応する）が照射可能範囲Ｒ′に含まれているか否かが判断され、この判断の結果、ＮＯの場合には、コントローラ１１′はフットスイッチ２１′から送られるＯＮ指令に関係なく常に高周波電流発振器１０′の発振を停止制御する（ステップＳ９′）ようになっているため、上述したレーザメス治療システムと略同様の効果が得られる。
【００４３】
なお、レーザメス治療システムで述べた変形例は、痣治療レーザシステムや電気メス治療システムにおいても同様に実施可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、万が一治療媒体照射範囲外、すなわち治療部位周辺の正常組織部分に治療出力位置が設定されしまった場合においても、治療媒体の出力が常に停止制御されるため、治療部位周辺の正常組織に対して悪影響を及ぼす危険性を完全に排除することができる。したがって、レーザ光や高周波電流等の治療媒体を用いた治療システムの安全性を大幅に向上させるとともに、医師の負担を大幅に軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるレーザメス治療システムの構成を示す側面図。
【図２】本発明の実施形態に係わるレーザメス治療システムの概略ブロック図。
【図３】ビューアーの概略構成を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態におけるＣＰＵ及びコントローラの処理の一例を示す概略フローチャート。
【図５】ＴＶモニタに表示された画像上に指定されたレーザ光照射範囲を示す図。
【図６】マイクロサージャリーの一例として、直径高々２０mm程度の穴を脳に開けて行なう手術を説明するための図。
【符号の説明】
１レーザメス治療システム
２レーザメス部
３ＣＣＤカメラ
４ビューアー
５ＣＰＵ
６マウス
７コンソール
１０レーザ発振器
１１コントローラ
１２レーザメス部本体
１３ハンドピース
１４支持アーム
１５導光路
１６ａ，１６ｂ回動機構
１７支持アーム駆動部
１８駆動制御部
２０ジョイスティック
２１フットスイッチ
２５多関節アーム
２６ＣＣＤカメラ位置・方向検出部
３０多関節アーム
３１フレーム
３２覗き窓
３３ＴＶモニタ

Claims

生体組織の切断、凝固止血等の治療を行なう治療媒体を出力する治療媒体出力部を任意に移動させて被検体の治療部位に治療媒体出力位置を合わせ、前記治療媒体出力部から治療媒体を出力して同治療部位を治療するシステムにおいて、
前記治療媒体出力部から治療媒体を出力することを任意に指令し得る出力指令手段と、
前記治療媒体を出力する範囲を任意指定し得る出力範囲指定手段と、
任意に移動された前記治療媒体出力部から出力される前記治療媒体出力位置が治療媒体出力範囲に含まれているか否かを判断する判断手段と、
この判断手段の判断の結果、治療媒体出力位置が治療媒体出力範囲に含まれていないと判断された場合に、前記出力指令手段における指令の有無に関わらず常に治療媒体の出力を停止させる治療媒体出力制御手段とを備えたことを特徴とする治療制御装置。
前記治療媒体はレーザ光である請求項１記載の治療制御装置。
前記治療媒体は高周波電流である請求項１記載の治療制御装置。
前記出力範囲指定手段は、前記被検体の治療部位を含む画像を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された画像を表示する表示手段と、この表示手段により表示された画像上に前記治療媒体出力範囲を入力するポインティングデバイスとを備えた請求項１記載の治療制御装置。
前記治療媒体の出力位置を指定する出力位置指定手段と、指定された出力位置に基づいて前記治療媒体出力部を自動的に移動させて、治療媒体出力位置を指定された出力位置へ合わせる移動制御手段とを備えた請求項４記載の治療制御装置。
前記治療媒体の出力位置を指定する出力位置指定手段を備え、指定された出力位置に基づいて前記治療媒体出力部をマニュアルで移動させて、治療媒体出力位置を指定された出力位置へ合わせるようにした請求項４記載の治療制御装置。