JP4222799B2 - 術部観察システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外科手術において術部を観察する術部観察システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、外科手術において、脳実質などの、外部に通じる腔が存在しない体組織内の病変部を観察・処置する場合にあっては病変部付近に術野を確保するために、管状のシースが使用される。例えば、脳内血腫除去術などの脳神経外科手術においては管状のシースが次のように使用される。
【０００３】
まず、シース内に穿刺用鈍針を挿入し、このシースを一体化した状態で穿刺用鈍針を処置対象となる血腫腔内まで穿刺する。そして、穿刺用鈍針とシースが脳内の目的位置まで挿入された後に穿刺用鈍針のみを引き抜く。これによって腔が存在しない体組織にシースが挿入され、このシースにより周囲の体組織を圧排することで腔としての空間を確保できる。
【０００４】
この状態でシースの基端部からシース内の管路に内視鏡と吸引管を挿入し、シースにおける挿入部の先端開口部から血腫を吸引処置する作業を内視鏡による観察下で行なう。
【０００５】
ところで、前述のシースに金属製のシースを用いた場合、金属製のシースは不透明であるため、シース内の内視鏡の視野はシースの先端開口部の領域に制約される。このため、内視鏡の視野が狭いという問題があった。
【０００６】
また、シースを透明な材質の部材で形成した場合、透明シースの壁部を通して周囲を観察でき、内視鏡の視野が広がる。また、シース挿入部の壁部外側に出血部があっても、その透明な壁部を通して観察できるため、出血部位を容易に同定することが可能であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の通り、透明シースと内視鏡の組み合せにより、シースの壁部外側領域まで広範囲に観察することは可能であった。しかし、内視鏡の照明光が透明シースの内面で反射し、この反射光が内視鏡の観察系に入ってしまうことから、内視鏡による観察に支障を来たすという問題があった。
【０００８】
本発明は上記課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、シースの内面で反射した照明光が観察に支障を来たさず、良好な観察がし易くなるようにした術部観察システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】
請求項１に係る発明は、被検体に挿入されて周囲の体組織を圧排することで腔としての空間を確保する光学的に透明な部分を有するシースを有し、被検体に挿入したシースの内空に内視鏡の挿入部と手術用器具を挿入して上記内視鏡による観察の下で上記手術用器具による手術を行なう術部観察システムにおいて、上記内視鏡に設けられ、上記シースの内空から上記被検体の術部を照明するための照明光を射出する照明手段と、上記内視鏡に設けられ、上記照明手段から射出された照明光を特定の直線偏光に偏光する第１の偏光手段と、上記シースに設けられ、上記直線偏光を１／４波長回転偏光して上記被検体の術部に導光すると共に、上記被検体の術部に導光された上記直線偏光の戻り光を１／４波長回転偏光して通過させる第２の偏光手段と、上記内視鏡に設けられ、上記第２の偏光手段を通過した上記戻り光が通過可能な第３の偏光手段と、上記内視鏡に設けられ、上記第３の偏光手段を通過した上記戻り光を観察可能な観察手段と、を備える術部観察システムである。
【００１０】
本発明によれば、照明光を特定の直線偏光に偏光し、シースの内空から術部に向けて照明光を照射し、術部から反射する観察戻り光を観察手段により観察すると共に、上記シースで反射する光を遮断し、この反射光が観察手段に入り込まない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１〜図２を参照して本発明の第１の実施形態に係る術部観察システムについて説明する。
【００１２】
図１は手術台１上の患者２の頭部に対して手術を行っている状態を示す。ここで、患者２の頭部には外科的切開による開頭がなされ、バーホール３が形成されている。このバーホール３内には後述する透明シース４が挿入されている。
【００１３】
手術台１には公知の例えば特開平７−２２７３９８号公報で示されるような多関節アーム型の手術機器保持装置５が設置されている。上記透明シース４はこの手術機器保持装置５のアーム先端に保持されている。この透明シース４には術部を観察するための内視鏡６や、一般的に脳神経外科手術に用いられる公知の吸引管７等の器具を挿入するようになっている。
【００１４】
図２は患者２の頭部に挿入された透明シース４と内視鏡６の詳細を示す断面図である。
図２中符号８で示すものは照明手段としての光源装置であり、この光源装置８は照明光を発するランプ（光源）９と、その照明光を集光する集光レンズ１０を内蔵している。
【００１５】
図２に示すように、内視鏡６は透明シース４内に挿入される挿入部６ａと、この挿入部６ａの基端に形成された操作把持部６ｂと、この操作把持部６ｂから上記光源装置８に延びる可撓性のケーブル６ｃを備える。ケーブル６ｃの延出先端には上記光源装置８に接続される光源接続部６ｄが設けられている。内視鏡６には照明光を伝達するライトガイドファイバー１１（以下ＬＧと略す）が配置されている。上記ＬＧ１１は光源接続部６ｄの位置からケーブル６ｃ、操作把持部６ｂ、及び挿入部６ａの内部を通り、内視鏡先端部６ｅまで達するように配置されている。
【００１６】
上記ＬＧ１１の一端は上記光源装置８における集光レンズ１０からの照明光を受けるべく光源接続部６ｄの光軸上に配置されている。上記ＬＧ１１の他端は内視鏡先端部６ｅに設けられた照明レンズ１２の光軸上に配置されている。さらにＬＧ１１の他端の光軸上には照明レンズ１２の他に第１の偏光手段としての偏光シート１３が配置されている。上記偏光シート１３は自然偏光から例えば縦方向の直線偏光成分のみを透過させるようにした偏光手段である。
【００１７】
上記透明シース４は手元部４ａと透明な筒状挿入部４ｂと第２の偏光手段としてのλ／４シート４ｃとより構成されている。第２の偏光手段としてのλ／４シート４ｃは透明な筒状挿入部４ｂの外周を密に覆っている。このλ／４シート４ｃは透過する都度、直線偏光成分を１／４波長分回転させる透明な偏光手段である。
【００１８】
また、透明シース４はその手元部４ａを上記手術機器保持装置５のアーム先端に取り付けることにより定位置に保持されている。
【００１９】
さらに、上記内視鏡先端部６ｅには術部２ａから戻った観察光束を受ける第３の偏光手段としての偏光シート１４と、その観察光束を結像する対物レンズ系１５と、上記対物レンズ系１５の結像点近傍に先端面を位置させた後述するイメージガイドファイバー（以下ＩＧと略す）１６の先端部分が設けられている。
【００２０】
上記ＩＧ１６は挿入部６ａから操作把持部６ｂの内部にわたり配置されていて、ＩＧ１６は上記対物レンズ系１５により、先端面に結像した観察像を操作把持部６ｂ側まで伝達するようになっている。操作把持部６ｂにはＩＧ１６の後端に結像した観察像を拡大する観察手段としての接眼レンズ１７が配置されている。接眼レンズ１７は観察像を術者の眼１８まで導く。
【００２１】
上記内視鏡先端部６ｅに配置された第３の偏光手段としての偏光シート１４は上記偏光シート１３に対し１／２波長分回転した直線偏光成分のみを透過するように配置され、例えば、横方向の直線偏光成分のみを透過させる偏光手段である。
【００２２】
次に、上記構成の術部観察システムを用いて例えば脳神経外科における脳内血腫除去術などの手術を行なう場合について説明する。手術台１上の患者２の頭部に対し、透明シース４を一体化した穿刺用鈍針を処置対象となる部位まで挿入し、この後に穿刺用鈍針のみを引き抜く。これにより、本来は腔が存在していなかった体組織内に透明シース４を設置し、この透明シース４により周囲の体組織を圧排することで腔としての空間を確保する。もっとも、本来腔が存在しない体組織内に透明シース４を設置する手技はこれ以外にも種々の方式を採用できる。
【００２３】
次に、図２に示すように、透明シース４内に内視鏡６の挿入部６ａを挿入して設置する。光源装置８のランプ９を発した照明光は集光レンズ１０、内視鏡６のＬＧ１１を介して内視鏡先端部６ｅに位置した照明レンズ１２まで導かれる。偏光シート１３を照明光が透過することで、照明光は縦方向の直線偏光成分のみとなり、これが術部２ａに向かって照射する。
【００２４】
術部２ａに向けて照射した照明光のうち一部は透明シース４の透明な筒状挿入部４ｂの内面（Ｐ面）で反射する。この筒状挿入部４ｂの内面で反射した照明光は縦方向の直線偏光成分のみなので、横方向の直線偏光成分のみを透過する偏光シート１４を透過しない。つまり、対物レンズ系１５には入射しない。このため、反射光が内視鏡６の観察系に入って内視鏡６による観察に支障を来たすことがなくなる。
【００２５】
一方では透明な筒状挿入部４ｂ、λ／４シート４ｃを透過し、術部２ａに達した照明光はλ／４シート４ｃを透過することで、１／４波長分回転した円偏光成分となる。つまり、術部２ａで反射した照明光（観察光）はλ／４シート４ｃを再度透過することで、円偏光成分から１／４波長分回転した横方向の直線偏光成分となる。このように透明な筒状挿入部４ｂを透過し、偏光シート１４に達した観察光は横方向の直線偏光成分なので、上記偏光シート１４を透過することができる。
【００２６】
そして、対物レンズ系１５によりＩＧ１６の先端端部に結像された観察光はＩＧ１６の他端まで伝達され、接眼レンズ１７により拡大された後に、術者の眼１８まで導かれる。
【００２７】
以上により、透明シース内面（Ｐ面）の反射光は術者の眼１８では観察されず、術部２ａからの観察光についてのみ、観察できる。
従って、透明シース４の内面で反射した内視鏡６の照明光が内視鏡６の観察系に入ってしまうことで内視鏡６による観察に支障を来たすといった問題が解消される。
【００２８】
尚、本実施形態ではＬＧ１１と術部２ａとの間に偏光シート１３を配置したが、これに限らず、偏光特性を保持できるＬＧ（偏波面保存ファイバー）を使用して、ＬＧ１１とランプ９との間に偏光シート１３を配置しても構わない。
【００２９】
本実施形態によれば、観察を阻害する透明シース内面の反射光が観察視野に入らないので良好に観察を行える。
【００３０】
（第１の実施形態の変形例）
図３は前述した第１実施形態の内視鏡の観察手段を変形した例に関わる。第１実施形態の内視鏡の観察手段である接眼レンズをＣＣＤ、ＣＣＵ、モニタに変更して、いわゆる電子式内視鏡２０を構築したものである。その他の第１実施形態と同じ構成については同一番号を付し、その詳細な説明を割愛する。
【００３１】
すなわち、内視鏡２０は挿入部２０ａと、この挿入部２０ａの基端に形成された操作把持部２０ｂと、この操作把持部２０ｂから上記光源装置８に延びる可撓性のケーブル２０ｃを備えてなる。ケーブル２０ｃの光源接続部２０ｄにはＬＧ１１の端部が光源装置８の集光レンズ１０からの照明光を受けるべく配置されている。上記ＬＧ１１は内視鏡２０内の光源接続部２０ｄから内視鏡挿入部２０ａ内を通り、内視鏡先端部２０ｅにわたり配置されている。ＬＧ１１の他端の光軸上には上記同様の照明レンズ１２と偏光シート１３が配置されている。
【００３２】
上記内視鏡先端部２０ｅには偏光シート１４と、観察光束を結像する対物レンズ系２１と、上記対物レンズ系２１が結像した観察像（光信号）を電気信号に変換する撮像素子としての半導体素子（Charge Coupled Device、以下ＣＣＤと略す）２２が設置されている。
【００３３】
さらに、挿入部２０ａから操作把持部２０ｂ及びケーブル２０ｃには電気信号を伝達するＣＣＤケーブル２２ａが設置されている。ＣＣＤケーブル２２ａには上記電気信号をモニタ２４に表示可能な信号に復調するカメラコントロールユニット（以下ＣＣＵと略す）２３と、このＣＣＵ２３からの信号を画像として映すモニタ２４が接続されている。上記対物レンズ系２１は裏面鏡２１ａを含む。
【００３４】
この内視鏡２０にあっては光源装置８のランプ９を発した照明光は集光レンズ１０、ＬＧ１１を介して内視鏡先端部２０ｅに位置する照明レンズ１２まで導かれる。そして偏光シート１３を透過することで、縦方向の直線偏光成分のみとなり、この光は術部２ａに向かって照射される。
【００３５】
偏光シート１３を透過して透明シース４に向かって照射された照明光の一部は上記透明シース４の透明な筒状挿入部４ｂの内面（Ｐ面）で反射し、この反射した照明光は縦方向の直線偏光成分のみなので、横方向の直線偏光成分のみを透過する偏光シート１４を透過しない。
【００３６】
一方で、透明な筒状挿入部４ｂ、λ／４シート４ｃを透過し、術部２ａに達した照明光はλ／４シート４ｃを透過することで、１／４波長分回転した円偏光成分となっている。
【００３７】
また、術部２ａで反射した照明光（観察光）はλ／４シート４ｃを再度透過することで、円偏光成分から１／４波長分回転した横方向の直線偏光成分となっている。透明な筒状挿入部４ｂを透過し、偏光シート１４に達した観察光は横方向の直線偏光成分なので、上記偏光シート１４を透過する。
【００３８】
そして、この透過した観察光は対物レンズ系２１によりＣＣＤ２２上に結像され、電気信号に変換される。電気信号はＣＣＤケーブル２２ａにより、ＣＣＵ２３まで伝達される。ＣＣＵ２３に伝達された電気信号はＣＣＵ２３により復調され、モニタ２４上に表示される。
【００３９】
以上により、透明シース内面（Ｐ面）の反射光はモニタ２４上に表示されない。しかし、術部２ａからの観察光はモニタ２４に表示される。よって、観察を阻害する透明シース内面の反射光がモニタ表示されないので、良好なモニタ観察を行える。
【００４０】
（第２の実施形態）
図４〜図５を参照して本発明の第２の実施形態に係る手術用術部観察システムについて説明する。本実施形態は前述した第１実施形態とは照明系と観察系を同軸上に配置した形式である点が相違し、その他は第１実施形態と同じ構造である。同一構造については同一番号を付し、その詳細な説明を割愛する。
【００４１】
内視鏡３０は挿入部３０ａと、この挿入部３０ａの基端に形成された操作把持部３０ｂと、この操作把持部３０ｂから上記光源装置８に延びる可撓性の光源ケーブル３０ｃを備える。光源ケーブル３０ｃの光源接続部３０ｄには照明光を伝達するライトガイドファイバー３１（以下ＬＧと略す）の入射側端部が光源装置８の集光レンズ１０からの照明光を受けるべく配置されている。上記ＬＧ３１は内視鏡３０内の光源ケーブル３０ｃ内を通り、内視鏡本体の操作把持部３０ｂにわたり配置されている。ＬＧ３１の他端の光軸上には照明レンズ３２と、第１の偏光手段と第３の偏光手段を兼ねる偏光ビームスプリッタ３３が設けられている。上記偏光ビームスプリッタ３３の半反射半透過面３３ａは例えば縦方向の直線偏光成分のみ反射し、それ以外が透過する反射面である。
【００４２】
また、内視鏡３０の先端部３０ｅには術部２ａからの観察光を受ける対物レンズ系３４と、上記対物レンズ系３４からの光束を伝達するリレーレンズ系３５の先端部が設けられている。内視鏡３０の操作把持部３０ｂには上記リレーレンズ系３５により伝達された光束を結像する結像レンズ３６と、上記結像レンズ３６により結像された観察像を拡大する観察手段としての接眼レンズ１７が設けられ、術者の眼１８で像を観察できるようになっている。リレーレンズ系３５には裏面鏡３５ａを含む。
【００４３】
ここで、上記偏光ビームスプリッタ３３は上記リレーレンズ系３５により伝達される光束中に配置される。また、偏光ビームスプリッタ３３よりも物体側の光束中には第４の偏光手段としてのλ／４板３７が上記光束の伝送路に対し挿脱自在に配置されている。
【００４４】
図４において示すように、光源装置８のランプ９を発した照明光は集光レンズ１０、ＬＧ３１及び照明レンズ３２を介して偏光ビームスプリッタ３３まで導かれる。ここで、上記偏光ビームスプリッタ３３の半反射半透過面３３ａは第１の偏光手段として縦方向の直線偏光成分のみを反射し、それ以外を透過する。
【００４５】
これにより、照明光の縦方向の直線偏光成分のみが、リレーレンズ系３５、対物レンズ系３４側へ伝達され、術部２ａに向かって照射される。ここで、術部２ａに向かって照射された照明光のうちで、透明シース４の透明な筒状挿入部４ｂの内面（Ｐ面）で反射した照明光は縦方向の直線偏光成分のみである。この反射光は上記対物レンズ系３４に入り、上記リレーレンズ系３５を介して先の偏光ビームスプリッタ３３まで伝達される。しかし、半反射半透過面３３ａでは縦方向の直線偏光成分を反射するので、この反射光は照明レンズ３２側に反射され、結像レンズ３６側には伝達されない。従って、術者の眼１８では観察されず、内視鏡６による観察に支障を来たさない。
【００４６】
一方、透明な筒状挿入部４ｂ、λ／４シート４ｃを透過し、術部２ａに達した照明光はλ／４シート４ｃを透過することで、１／４波長分回転した円偏光成分となっている。そして、術部２ａで反射した照明光（観察光）はλ／４シート４ｃを再度透過することで、円偏光成分から１／４波長分回転した横方向の直線偏光成分となっている。
【００４７】
この観察光は対物レンズ系３４に入り、リレーレンズ系３５を介して偏光ビームスプリッタ３３まで伝達される。そして第３の偏光手段としての半反射半透過面３３ａを透過し、結像レンズ３６により結像された後に接眼レンズ１７により拡大され、術者の眼１８まで導かれ、術者が観察できる。
【００４８】
次に、術部に腔が確保されていて透明シース４を使わないでも観察できる場合について説明する。透明シース４を使わないで使用する場合は図５に示すように光路中にλ／４板３７を挿入する。
【００４９】
光源装置８のランプ９を発した照明光は集光レンズ１０、ＬＧ３１、照明レンズ３２を介して偏光ビームスプリッタ３３まで導かれる。半反射半透過面３３ａは第１の偏光手段として照明光の縦方向の直線偏光成分のみを反射し、それ以外を透過するので、リレーレンズ系３５には照明光の直線偏光成分のみが伝達される。
【００５０】
照明光は図５に示すように光束中に介在したλ／４板３７を透過するので、１／４波長分回転し、円偏光成分となった後、対物レンズ系３４を介して術部２ａに向かって照射される。
【００５１】
尚、この使用態様では第４の偏光手段としてのλ／４板３７は光束中に介在することにより、前述した図４での使用態様または前述した実施形態での第２の偏光手段として機能する。
【００５２】
術部２ａで反射した照明光（観察光）は対物レンズ系３４に戻り、リレーレンズ系３５により伝達され、第４の偏光手段としてのλ／４板３７を透過する。すると、さらに１／４波長分回転し、横方向の直線偏光成分となる。偏光ビームスプリッタ３３まで伝達された観察光は第３の偏光手段としての（結像）半反射半透過面３３ａを透過し、結像レンズ３６に伝達される。そして、観察光は結像レンズ３６により結像され、結像された像は接眼レンズ１７により拡大され、術者の眼１８まで導かれる。
【００５３】
以上により、透明シース内面（Ｐ面）の反射光は術者により観察されることなく、術部２ａからの観察光についてのみ観察できる。また、透明シース４を使わない使用態様の場合でもλ／４板３７を挿入することで同様な観察が可能になる。
【００５４】
また、本実施形態では照明系と観察系を同軸に配置したので、内視鏡の細径化が可能である。さらに、透明シースを使わない場合でも観察することができ、また、前述した第１実施形態の効果も奏する。
【００５５】
（第２の実施形態の変形例）
図６〜図７は上述した第２実施形態の内視鏡の観察手段を変形した例であり、特に第２実施形態の観察手段である接眼レンズをＣＣＤ、ＣＣＵ、モニタに変更して、いわゆる電子式内視鏡を構築したものである。その他の第２実施形態と同じ構成については同一番号を付し、その詳細な説明を割愛する。
【００５６】
内視鏡４０は挿入部４０ａと、この挿入部４０ａの基端に形成された操作把持部４０ｂと、この操作把持部４０ｂから上記光源装置８に延びる可撓性の光源ケーブル４０ｃを備えてなる。光源接続部４０ｄにはＬＧ３１の入射側端部が上記光源装置８の集光レンズ１０からの照明光を受けるべく配置されている。上記ＬＧ３１は内視鏡４０内の光源ケーブル４０ｃ内を通り、操作把持部４０ｂまで配置されている。ＬＧ３１の他端の光軸上には照明レンズ３２と偏光ビームスプリッタ３３が設けられている。内視鏡４０の先端部４０ｅには対物レンズ系３４と、リレーレンズ系３５の先端部が配置され、操作把持部４０ｂには結像レンズ３６と、ＣＣＤ２２とが配置されている。ＣＣＤ２２にはＣＣＤケーブル２２ａが接続されている。ＣＣＤケーブル２２ａにはＣＣＵ２３とモニタ２４が接続されている。
【００５７】
上記偏光ビームスプリッタ３３は上記リレーレンズ系３５により伝達される光束中に配置されている。また、偏光ビームスプリッタ３３よりも物体側の光束中には第４の偏光手段としてのλ／４板３７がその光束内に対し挿脱自在なものとして配置されている。
【００５８】
図６において、光源装置８のランプ９を発した照明光は集光レンズ１０、ＬＧ３１、照明レンズ３２を介して偏光ビームスプリッタ３３まで導かれる。リレーレンズ系３５側には照明光の縦方向の直線偏光成分のみが反射され、対物レンズ系３４を介して術部２ａに向かって照射される。
【００５９】
術部２ａに向かって照射された照明光のうち透明シース４の透明な筒状挿入部４ｂの内面（Ｐ面）で反射した照明光は縦方向の直線偏光成分のみである。この反射光が対物レンズ系３４に入り、リレーレンズ系３５を介して偏光ビームスプリッタ３３まで伝達されると、半反射半透過面３３ａは縦方向の直線偏光成分を反射するので、この反射光は照明レンズ３２側に反射され、結像レンズ３６側には伝達されない。
【００６０】
一方、透明な筒状挿入部４ｂ、λ／４シート４ｃを透過し、術部２ａに達した照明光はλ／４シート４ｃを透過することで、１／４波長分回転した円偏光成分となっている。
【００６１】
この術部２ａで反射した照明光（観察光）はλ／４シート４ｃを再度透過することで、円偏光成分から１／４波長分回転した横方向の直線偏光成分となる。この観察光が対物レンズ系３４に入り、リレーレンズ系３５を介して偏光ビームスプリッタ３３まで伝達されると、半反射半透過面３３ａを透過する。そして、結像レンズ３６によりＣＣＤ２２上に結像された後に電気信号に変換され、ＣＣＤケーブル２２ａによりＣＣＵ２３まで伝達される。伝達された電気信号はＣＣＵ２３により復調され、モニタ２４上に表示される。
【００６２】
次に、図７に示すように、術部に腔が確保され、透明シース４を使わないで観察する場合について説明する。透明シース４を使わない場合には図５に示すようにλ／４板３７を光束中に挿入する。
【００６３】
まず、光源装置８のランプ９を発した照明光は集光レンズ１０、ＬＧ３１、照明レンズ３２を介して偏光ビームスプリッタ３３まで導かれる。半反射半透過面３３ａは縦方向の直線偏光成分のみを反射し、それ以外を透過するので、リレーレンズ系３５には照明光の直線偏光成分のみが伝達される。ここでの照明光は挿入されたλ／４板３７を透過することで、１／４波長分回転し、円偏光成分となった後、対物レンズ系３４を介して術部２ａに向かって照射される。
【００６４】
術部２ａで反射した照明光（観察光）が対物レンズ系３４に入り、リレーレンズ系３５により伝達され、λ／４板３７を透過すると、さらに１／４波長分回転し、横方向の直線偏光成分となる。
【００６５】
偏光ビームスプリッタ３３まで伝達された観察光は半反射半透過面３３ａを透過し、結像レンズ３６に伝達される。観察光は結像レンズ３６によりＣＣＤ２２上に結像され、結像された像は電気信号に変換され、ＣＣＤケーブル２２ａにより、ＣＣＵ２３まで伝達される。伝達された電気信号はＣＣＵ２３により復調され、モニタ２４上に表示される。
【００６６】
以上により、透明シース内面（Ｐ面）の反射光はモニタ上に表示されないが、術部２ａからの観察光についてはモニタ表示される。また、透明シース４を使わない場合でもλ／４板３７を挿入することで、良好なモニタ表示を行なわせることができる。
【００６７】
本実施形態によれば、照明系と観察系を同軸に配置したので、第１実施形態の変形例の効果に加え、内視鏡の細径化を達成できる。さらに、透明シースを使わない場合でもモニタ観察をすることができる。
【００６８】
（第３の実施形態）
図８〜図９を参照して本発明の第３の実施形態に係る手術用術部観察システムについて説明する。本実施形態は前述した第２実施形態を変形した例である。また、前述した第２実施形態の変形例と同じ構造については同一番号を付しその詳細な説明を割愛する。
【００６９】
本実施形態における内視鏡５２は挿入部５２ａと、この挿入部５２ａの基端側に設けられた操作把持部５２ｂと、上記操作把持部５２ｂに接続されて上記光源装置８に延びる可撓性の光源ケーブル５０と、上記操作把持部５２ｂに接続されて観察手段の一部を構成し、術部２ａからの観察光に基づく像が結像されるＣＣＤ２２を備える。
【００７０】
また、本実施形態における内視鏡５２は、上記光源ケーブル５０と上記ＣＣＤ２２を交換自在に接続できる２つの接続部を操作把持部５２ｂに備え、上記２つの接続部の間における光源ケーブル５０及びＣＣＤ２２の接続位置の交換に伴い、挿入部５２ａの延出方向に沿って挿入部５２の先端部５２ｅに設けられた２つの対物レンズを照明用もしくは観察用として選択的に使用可能に構成したものである。このように構成することで、術部２ａの照明方向（照明位置）と観察方向（観察位置）を変更することが可能になる。第２実施形態の変形例と同じ構造については同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７１】
光源ケーブル５０の光源接続部５０ａにはライトガイドファイバー５１（以下ＬＧと略す）の端部が光源装置８の集光レンズ１０からの照明光を受けるべく配置されている。また、光源ケーブル５０の内視鏡接続部５０ｂは内視鏡５２の第１の接続部５２ｄに対し着脱可能に接続されている。そして第１の接続部５２ｄ内のＬＧ５１の光軸上には第１の結像レンズ５３を介し偏光ビームスプリッタ３３が配置されている。また、ＬＧ５１から偏光ビームスプリッタ３３の半反射半透過面３３ａで反射する方向の光軸上には光束を伝達するリレーレンズ系５４と、縦方向の直線偏光成分を反射してそれ以外を透過する半反射半透過面５５ａを備えた第２の偏光ビームスプリッタ５５が配置されている。上記第２の偏光ビームスプリッタ５５の半反射半透過面５５ａで反射する方向の光軸上には第１の対物レンズ系５６が配置されている。上記第２の偏光ビームスプリッタ５５の半反射半透過面５５ａを透過する方向の光軸上には裏面鏡５７を介し、第２の対物レンズ系５８が配置されている。
【００７２】
一方、リレーレンズ系５４から第１の偏光ビームスプリッタ３３の半反射半透過面３３ａを透過する方向の光軸上には第２の結像レンズ５９が配置され、その結像面にはＣＣＤ２２が配置されている。上記ＣＣＤ２２はＣＣＤケーブル２２ａが接続されている。上記ＣＣＤ２２は内視鏡５２の第２の接続部５２ｃに対し着脱可能に接続されている。ＣＣＤケーブル２２ａはＣＣＵ２３に接続され、さらに、ＣＣＵ２３にはモニタ２４が接続されている。
【００７３】
ここで、上記ＣＣＤ２２のＣＣＤ接続部２２ｂと、上記光源ケーブル５０の内視鏡接続部５０ｂは接続部形状が同一であって、上記第１の接続部５２ｄと第２の接続部５２ｃのどちらにも接続可能に構成されている。
【００７４】
図９は上記第１の接続部５２ｄにＣＣＤ２２を接続し、上記第２の接続部５２ｃに光源ケーブル５０の内視鏡接続部５２ｂを接続した状態を示している。ここで、第１の結像レンズ５３の結像面にはＣＣＤ２２の受光面が位置する配置となっている。
【００７５】
図８において、光源装置８のランプ９を発した照明光は集光レンズ１０、ＬＧ５１、結像レンズ５３を介して偏光ビームスプリッタ３３まで導かれる。リレーレンズ系５４側には照明光の縦方向の直線偏光成分のみが反射される。
【００７６】
次に、偏光ビームスプリッタ５５に導かれた照明光は半反射半透過面５５ａで縦方向の直線偏光成分のみが反射される。基本的に上記第１の偏光ビームスプリッタ３３の半反射半透過面３３ａで反射した照明光は縦方向の直線偏光成分のみであるが、反射後の伝達で偏光特性が少し変わっても上記第２の偏光ビームスプリッタ５５の半反射半透過面５５ａで再度縦方向の直線偏光成分のみが反射される。そして直線偏光成分のみの照明光が第１の対物レンズ系５６を介して術部２ａに向かって照射される。つまり、上記偏光ビームスプリッタ３３の半反射半透過面３３ａと上記偏光ビームスプリッタ５５の半反射半透過面５５ａは照明手段から射出する照明光を特定の直線偏光に偏光する機能を有する第１の偏光手段を構築する。
【００７７】
一方、術部２ａに向かって照射された照明光のうち、透明シース４の透明な筒状挿入部４ｂの内面（Ｐ面）で反射した照明光は縦方向の直線偏光成分のみである。この反射光は第２の対物レンズ系５８に入り、裏面鏡５７で反射して第２の偏光ビームスプリッタ５５に導かれると、その半反射半透過面５５ａでは縦方向の直線偏光成分が反射されるので、リレーレンズ系５４側には至らない。
【００７８】
一方、透明な筒状挿入部４ｂ、λ／４シート４ｃを透過し、術部２ａに達した照明光は第２の偏光手段としてのλ／４シート４ｃを透過することで、１／４波長分回転した円偏光成分となっている。術部２ａで反射した照明光（観察光）は第２の偏光手段としてのλ／４シート４ｃを再度透過することで、円偏光成分から１／４波長分回転した横方向の直線偏光成分となっている。
【００７９】
この観察光は第２の対物レンズ系５８に入り、裏面鏡５７で反射して第２の偏光ビームスプリッタ５５に導かれる。すると、この第２の偏光ビームスプリッタ５５の半反射半透過面５５ａを透過してリレーレンズ系５４により伝達される。さらに、第１の偏光ビームスプリッタ３３まで伝達され、その第１の偏光ビームスプリッタ３３の半反射半透過面３３ａを透過する。ここで、第１の偏光ビームスプリッタ３３と第２の偏光ビームスプリッタ５５は第２の偏光手段としてのλ／４シート４ｃを透過してきた観察光を透過し、これを観察手段で観察させるようにする第３の偏光手段となっている。また、透明シース４の透明な筒状挿入部４ｂの内面（Ｐ面）で反射した照明光は遮断する機能を奏する。
【００８０】
そして、上記観察光は第２の結像レンズ５９によりＣＣＤ２２上に結像された後に電気信号に変換され、ＣＣＤケーブル２２ａによりＣＣＵ２３まで伝達される。伝達された電気信号はＣＣＵ２３により復調され、モニタ２４上に表示される。このときの照明方向は内視鏡５２の手元側からとなっている。
【００８１】
一方、照明方向を（内視鏡の先端側からに）変更したい時は図９に示すように上記第１の接続部５２ｄにＣＣＤ２２を接続し、上記第２の接続部５２ｃに光源ケーブル５０の内視鏡接続部５０ｂを接続する。
【００８２】
図９において、光源装置８のランプ９を発した照明光は集光レンズ１０、ＬＧ５１、結像レンズ５９を介して第１の偏光ビームスプリッタ３３まで導かれ、リレーレンズ系５４側には照明光の横方向の直線偏光成分が透過する。
【００８３】
第２の偏光ビームスプリッタ５５に導かれた照明光はその半反射半透過面５５ａを横方向の直線偏光成分が透過する。そして裏面鏡５７で反射されて第２の対物レンズ系５８を介して術部２ａに向かって照射される。つまり、上記第１の偏光ビームスプリッタ３３の半反射半透過面３３ａと上記第２の偏光ビームスプリッタ５５の半反射半透過面５５ａは照明手段から射出する照明光を特定の直線偏光に偏光する機能を有する第１の偏光手段を構築する。
【００８４】
次に、術部２ａに向かって照射された照明光のうち、透明シース４の透明な筒状挿入部４ｂの内面（Ｐ面）で反射した照明光は横方向の直線偏光成分のみである。この反射光が第１の対物レンズ系５６に入り、偏光ビームスプリッタ５５に導かれると、第２の偏光ビームスプリッタ５５の半反射半透過面５５ａで横方向の直線偏光成分が透過されるので、リレーレンズ系５４側には伝達されない。
【００８５】
一方、透明な筒状挿入部４ｂ、第２の偏光手段としてのλ／４シート４ｃを透過し、術部２ａに達した照明光はさらに第２の偏光手段としての上記λ／４シート４ｃを透過することで、１／４波長分回転した円偏光成分となる。つまり、術部２ａで反射した照明光（観察光）は上記λ／４シート４ｃを再度透過することで、円偏光成分から１／４波長分回転した縦方向の直線偏光成分となる。
【００８６】
そして、観察光が第１の対物レンズ系５６に入り、第２の偏光ビームスプリッタ５５に導かれると、第２の偏光ビームスプリッタ５５の半反射半透過面５５ａで反射されてリレーレンズ系５４により伝達される。さらに第１の偏光ビームスプリッタ３３まで伝達されると、半反射半透過面３３ａで反射され、第１の結像レンズ５３に向かう。つまり、ここでの第１の偏光ビームスプリッタ３３と第２の偏光ビームスプリッタ５５は観察戻り光を観察手段に導き、透明シース４の透明な筒状挿入部４ｂの内面（Ｐ面）で反射した照明光を遮断する第３の偏光手段の機能を奏する。
【００８７】
観察光は第１の結像レンズ５３によりＣＣＤ２２上に結像された後に電気信号に変換され、ＣＣＤケーブル２２ａによりＣＣＵ２３まで伝達される。伝達された電気信号はＣＣＵ２３により復調され、モニタ２４上に表示される。以上のように照明系と観察系を交換することで、照明方向を内視鏡の根元側と先端側に変更可能になっている。
【００８８】
本実施形態によれば、第２実施形態の変形例の効果に加え、照明系と観察系を交換することで、照明方向を変更できるので、所望の方向から照明を行うことができるようになる。また、複数の偏光手段を設けることでより確実に不要な反射光をカットできる。
【００８９】
尚、本発明は前述した各実施形態のものに限定されるものではなく、他の変形例も想定できるものである。また、前述した説明によれば、以下のような事項及びそれらの事項を組み合わせたものが得られる。
【００９０】
＜付記＞
１．被検体に挿入される光学的に透明な部分を有するシースと、
上記シースの内空から上記被検体の術部を照明するための照明光を射出する照明手段と、
上記照明手段から射出された照明光を特定の直線偏光に偏光する第１の偏光手段と、
上記シースに設けられ、上記直線偏光を１／４波長回転偏光して上記被検体の術部に導光すると共に、上記被検体の術部に導光された上記直線偏光の戻り光を１／４波長回転偏光して通過させる第２の偏光手段と、
上記第２の偏光手段を通過した上記戻り光が通過可能な第３の偏光手段と、
上記第３の偏光手段を通過した上記戻り光を観察可能な観察手段と、
を備える術部観察システム。
【００９１】
２．上記シースの内空に挿入される挿入部を有する内視鏡に対し、上記照明手段、上記第１の偏光手段、上記第３の偏光手段、及び上記観察手段を設けた付記項１に記載の術部観察システム。
【００９２】
３．上記第１の偏光手段と上記第３の偏光手段を少なくとも同じ偏光ビームスプリッタにより構成した付記項１または付記項２に記載の術部観察システム。
４．上記内視鏡に透過する直線偏光成分を１／４波長分回転させる第４の偏光手段を光路上に対し挿脱自在に備えた付記項１または付記項２に記載の術部観察システム。
５．上記第２の偏光手段が、上記シースの透明な部分に設けられたこと特徴とする付記項１、付記項２、付記項３または付記項４に記載の手術用観察装置。
【００９３】
６．少なくとも上記第１の偏光手段と上記第３の偏光手段が１つの偏光ビームスプリッタにより構成されたことを特徴とする付記項１、付記項２、付記項３、付記項４または付記項５に記載の手術用観察装置。
７．上記シースの内空に挿入される挿入部を有した観察装置を備え、上記観察装置は上記照明手段を着脱可能とする第１の着脱部と、上記観察手段を着脱可能とする第２の着脱部とを具備し、上記第１の着脱部は上記観察手段も着脱可能であり、上記第２の着脱部は上記照明手段も着脱可能であって、第１の着脱部と第２の着脱部に対し上記照明手段と上記観察手段を差し替えて使用できるようにしたことを特徴とする付記項１に記載の術部観察システム。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、照明光を特定の直線偏光に偏光し、シースの内空から術部に向けて照明光を照射し、術部から反射する観察戻り光を観察手段により観察すると共に、上記シースで反射する光を遮断し、この反射光が観察手段に入り込まない。このため、照明光が観察に支障を来たさず、良好な観察が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る術部観察システムの使用状態の斜視図である。
【図２】同じく本発明の第１の実施形態に係る術部観察システムの構成を示す使用状態の縦断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例に係る術部観察システムの構成を示す使用状態の縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る術部観察システムの構成を示す使用状態の縦断面図である。
【図５】同じく本発明の第２の実施形態に係る術部観察システムの構成を示す使用状態の縦断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の変形例に係る術部観察システムの構成を示す使用状態の縦断面図である。
【図７】同じく本発明の第２の実施形態の変形例に係る術部観察システムの構成を示す他の使用状態の縦断面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態の変形例に係る術部観察システムの構成を示す使用状態の縦断面図である。
【図９】同じく本発明の第３の実施形態の変形例に係る術部観察システムの構成を示す他の使用状態の縦断面図である。
【符号の説明】
１ … 手術台
２ … 患者
２ａ… 術部
３ … バーホール
４ … 透明シース
４ｃ… シート
６ … 内視鏡
６ａ… 挿入部
６ｂ… 操作把持部
６ｃ… ケーブル
６ｄ… 光源接続部
６ｅ… 内視鏡先端部
８ … 光源装置
９ … ランプ
１０ … 集光レンズ
１１ … ＬＧ
１２ … 照明レンズ
１３ … 偏光シート
１４ … 偏光シート
１５ … 対物レンズ系
１６ … ＩＧ
１７ … 接眼レンズ
１８ … 眼
２０ … 内視鏡
２１ … 対物レンズ系
２１ａ… 裏面鏡
２２ … 半導体素子
２２ａ… ＣＣＤケーブル
２２ … ＣＣＤ
２３ … カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）
２４ … モニタ

Claims (1)

1. 被検体に挿入されて周囲の体組織を圧排することで腔としての空間を確保する光学的に透明な部分を有するシースを有し、被検体に挿入したシースの内空に内視鏡の挿入部と手術用器具を挿入して上記内視鏡による観察の下で上記手術用器具による手術を行なう術部観察システムにおいて、
   上記内視鏡に設けられ、上記シースの内空から上記被検体の術部を照明するための照明光を射出する照明手段と、
   上記内視鏡に設けられ、上記照明手段から射出された照明光を特定の直線偏光に偏光する第１の偏光手段と、
   上記シースに設けられ、上記直線偏光を１／４波長回転偏光して上記被検体の術部に導光すると共に、上記被検体の術部に導光された上記直線偏光の戻り光を１／４波長回転偏光して通過させる第２の偏光手段と、
   上記内視鏡に設けられ、上記第２の偏光手段を通過した上記戻り光が通過可能な第３の偏光手段と、
   上記内視鏡に設けられ、上記第３の偏光手段を通過した上記戻り光を観察可能な観察手段と、
   を備える術部観察システム。

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