JP4503735B2

JP4503735B2 - 手術画像記録装置

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Publication number: JP4503735B2
Application number: JP24191699A
Authority: JP
Inventors: 明人斉藤; 隆男柴▲崎▼; 弘松崎; 武夫浅野; 幸人古橋; 明生小坂
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2019-08-27
Also published as: JP2001061776A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は手術画像記録装置に係り、特に、手術で使用される観察系の画像を記録する手術画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、手術手法、手術用具の発達に伴いマイクロサージャリーが頻繁に行われるようになってきている。
【０００３】
このマイクロサージャリーには、術部を拡大観察するために手術用顕微鏡が用いられる。
【０００４】
ところで、脳神経外科や耳鼻咽喉科においては、術部が体腔内深部である場合が多く、手術用顕微鏡の観察方向を変化させても観察し難い部位、所謂死角部位が存在し、従来このような死角部位の観察には鏡や内視鏡が用いられている。
【０００５】
また、マイクロサージャリーに内視鏡を利用する場面では、手術用顕微鏡観察下の死角を主に観察するので、複雑かつ微細な三次元構造をなす体腔内深部へ内視鏡を位置決め操作しなければならない。
【０００６】
この操作は、当然周囲の正常組織を侵襲しないように手術用顕微鏡観察下で慎重に行わなければならず、その時の内視鏡で観察する場所も同時に確認しなければならない。
【０００７】
術者は、このような操作時に、手術用顕微鏡の観察像と内視鏡の観察像のどちらを見るかを必要に応じて頭の中で選択している。
【０００８】
特開平７−２６１０９４号公報に、手術用顕微鏡と内視鏡の観察像を手術用顕微鏡視野内に顕微鏡観察像および内視鏡観察像の切り替え、重畳が行える手術用顕微鏡が開示されている。
【０００９】
また、手術中には手術用顕微鏡や内視鏡等の複数の観察系で観察している画像を手術記録として残すために、それそれの観察系にビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）等を接続し、手術過程の記録が日常的に行われている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平０７−２６１Ｏ９４号公報では、モードスイッチを設けることにより、術者が必要に応じて表示モードを切り替えるようになっているが、複雑かつ微細な三次元構造をなす体腔内深部へ内視鏡を慎重に位置決め操作しなければならない時に、手術用顕微鏡の観察像と内視鏡の観察像のどちらかを必要に応じて切り替える操作が必要である。
【００１１】
さらに、この観察像の切り替え操作に加えて、必要な観察画像を記録するために観察画像の記録開始／記録停止操作を行うことは、術者にとって煩雑であり、手術進行の障害になる恐れがある。
【００１２】
また、術者が直接観察画像の記録開始／記録停止操作を行わずに手術スタッフに操作の指示を出すこともあるが、慎重な操作を行っている時には指示を出し忘れる場合もあり、観察画像が記録されないことがある。
【００１３】
当然、手術中の全時間にわたって手術記録として全観察系の画像を記録して保存しておくということも考えられるが、脳神経外科手術の場合、手術時間は通常十数時間にも及ぶので、この間の画像を全て保存しようとするとビデオテープを大量に消費してしまう。
【００１４】
また、手術中の全時間にわたって記録されたビデオテープには、不要な部分が多く含まれており、手術記録の整理に膨大な時間を要し、術後の的確な検討を妨げてしまう。
【００１５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、手術用顕微鏡と内視鏡等の観察系を使用して手術を行う場合に、術者による観察画像の記録開始／記録停止操作を一切必要とせずに円滑な手術進行が行え、手術後の検討に必要でかつ最小限の画像を保存する手術画像記録装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、上記課題を解決するために、
（１）術部を観察するための観察手段と、
前記観察手段の観察画像を記録する画像記録手段と、
を備えた手術画像記録装置において、
前記観察手段の位置姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、
前記術部の位置姿勢を検出する術部位置姿勢検出手段と、
前記位置姿勢検出手段からの前記観察手段の位置姿勢情報と前記術部位置姿勢検出手段からの前記術部の位置姿勢情報とに基づいて、前記観察手段と前記術部との相対的な距離および／または方向を判定し、その判定結果に従って、前記画像記録手段に記録開始または記録停止を指示する記録状態変更指示手段と、
を具備したことを特徴とする手術画像記録装置が提供される。
【００１７】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、第１の実施の形態と第２の実施の形態が対応する。
【００１８】
上記構成中の観察手段は、これらの実施の形態では内視鏡が該当するが、手術用顕微鏡でもかまわないし、観察手段であれば何でもよい。
【００１９】
また、上記構成中の画像記録手段は、これらの実施の形態ではＶＴＲが該当するが、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等映像信号を記録できるものであれば何でもよい。
【００２０】
また、上記構成中の位置姿勢検出手段および術部位置姿勢検出手段は、これらの実施の形態では位置姿勢センサ（赤外線ＬＥＤ、センシングプレート、センサアセンブリ、センサコントローラで構成）が該当するが、磁気を用いた方式のセンサや、リンクとジョイントとエンコーダやポテンショメータを用いた機械的な方式のセンサなど三次元位置姿勢を検出できるものであれば何でもよい。
【００２１】
また、上記構成中の記録状態変更指示手段は、これらの実施の形態では画像制御コントローラが該当する。
【００２２】
（作用）
この発明によると、観察手段の観察像は、画像記録手段に供給される。
【００２３】
位置姿勢検出手段は、観察手段の位置姿勢を検出し、その位置姿勢情報を記録状態変更指示手段に供給する。
【００２４】
術部位置姿勢検出手段は、術部の位置姿勢を検出し、その位置姿勢情報を記録状態変更指示手段に供給する。
記録状態変更指示手段は、位置姿勢検出手段からの前記観察手段の位置姿勢情報と前記術部位置姿勢検出手段からの前記術部の位置姿勢情報とに基づいて、前記観察手段と前記術部との相対的な距離および／または方向を判定し、その判定結果に従って、画像記録手段に対して観察像の記録状態の変更を指示する。
【００２６】
（２）術部を観察するための第１の観察手段と、
この第１の観察手段とは別個に設けられ、前記術部および／またはその近辺を観察するための第２の観察手段と、
前記第１の観察手段の観察画像を記録する第１の画像記録手段と、
前記第２の観察手段の観察画像を記録する第２の画像記録手段と、
を備えた手術画像記録装置において、
前記第１の観察手段および前記第２の観察手段の位置姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、
前記術部の位置姿勢を検出する術部位置姿勢検出手段と、
前記位置姿勢検出手段からの前記第１の観察手段および前記第２の観察手段の位置姿勢情報と前記術部位置姿勢検出手段からの前記術部の位置姿勢情報とに基づいて、前記第１の観察手段および前記第２の観察手段と前記術部との相対的な距離および／または方向を判定し、その判定結果に従って、前記第１の画像記録手段および前記第２の画像記録手段に相反的に記録開始および記録停止を指示する記録状態変更指示手段と、
を具備することを特徴とする手術画像記録装置が提供される。
【００２７】
（対応する発明の実施の形態）
この発明に関する実施の形態は、第１の実施の形態が対応する。
【００２８】
上記構成中の第１の観察手段は、この実施の形態では手術用顕微鏡が該当するが、内視鏡でもかまわないし、観察手段であれば何でもよい。
【００２９】
また、上記構成中の第２の観察手段は、この実施の形態では内視鏡鏡が該当するが、手術用顕微でもかまわないし、観察手段であれば何でもよい。
【００３０】
また、上記構成中の第１の画像記録手段、第２の画像記録手段は、この実施の形態ではＶＴＲが該当するが、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）等映像信号を記録できるものであれば何でもよい。
【００３１】
また、上記構成中の位置姿勢検出手段および術部位置姿勢検出手段は、この実施の形態では位置姿勢センサ（赤外線ＬＥＤ、センシングプレート、センサアセンブリ、センサコントローラで構成）が該当するが、磁気を用いた方式のセンサや、リンクとジョイントとエンコーダやポテンショメータを用いた機械的な方式のセンサなど三次元位置姿勢を検出できるものであれば何でもよい。
【００３２】
また、上記構成中の記録状態変更指示手段は、この実施の形態では画像制御コントローラが該当する。
【００３３】
（作用）
この発明によると、第１の観察手段の観察像は、第１の画像記録手段に供給される。
【００３４】
第２の観察手段の観察像は、第２の画像記録手段に供給される。
【００３５】
位置姿勢検出手段は、第１の観察手段および第２の観察手段の位置姿勢を検出し、その位置姿勢情報を記録状態変更指示手段に供給する。
術部位置姿勢検出手段は、術部の位置姿勢を検出し、その位置姿勢情報を記録状態変更指示手段に供給する。
【００３６】
記録状態変更指示手段は、位置姿勢検出手段からの前記第１の観察手段および前記第２の観察手段の位置姿勢情報と前記術部位置姿勢検出手段からの前記術部の位置姿勢情報とに基づいて、前記第１の観察手段および前記第２の観察手段と前記術部との相対的な距離および／または方向を判定し、その判定結果に従って、前記第１の画像記録手段および前記第２の画像記録手段に相反的に記録開始および記録停止を指示する。
【００３７】
【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について説明する。
【００３８】
図１は、本発明の手術画像記録装置による第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【００３９】
この第１の実施の形態の手術画像記録装置は、次のように構成されている。
【００４０】
すなわち、この手術画像記録装置には、手術用顕微鏡１（第１の観察手段）と、この手術用顕微鏡１の観察視野の死角となる領域などを観察するための内視鏡２（第２の観察手段）とが設けられている。
【００４１】
手術用顕微鏡１は、図示しない架台に取り付けられた顕微鏡光学系１ａと、この顕微鏡光学系１ａに取り付けられた顕微鏡カメラ１ｂと、この顕微鏡カメラ１ｂの出力を映像信号に変換する顕微鏡カメラコントロールユニット（以下ＣＣＵと記す）１ｃとで構成されている。
【００４２】
なお、顕微鏡光学系１ａには、図示しない光源から図示しないライトガイドによって観察用の照明光が供給されている。
【００４３】
また、内視鏡２は、内視鏡光学系２ａと、この内視鏡光学系２ａに取り付けられた内視鏡カメラ２ｂと、この内視鏡カメラ２ｂの出力を映像信号に変換する内視鏡ＣＣＵ２ｃとで構成されている。
【００４４】
なお、内視鏡光学系２ａには、図示しない光源から図示しないライトガイドによって観察用の照明光が供給されている。
【００４５】
そして、顕微鏡ＣＣＵ１ｃの映像出力と内視鏡ＣＣＵ２ｃの映像出力は、ビデオミキサ３に供給される。
【００４６】
このビデオミキサ３は、図２に示すような複数の表示モード０，１を持っている。
【００４７】
すなわち、図２の（ａ）に示すように、表示モード０では、顕微鏡ＣＣＵ１ｃの映像出力がそのまま表示される。
【００４８】
また、図２の（ｂ）に示すように、表示モード１では、内視鏡ＣＣＵ２ｃの映像出力がそのまま表示される。
【００４９】
このようなビデオミキサ３の表示モードは、外部からの制御信号によって変更することが可能である。
【００５０】
そして、ビデオミキサ３の出力は、液晶ディスプレイ４に供給され、術者に観察像が提示される。
【００５１】
位置姿勢センサ５（位置姿勢検出手段）は、赤外線ＬＥＤ５ａを三角形状に配置した硬質なセンシングプレー卜５ｂおよびセンシングプレート５ｃと、赤外線ＬＥＤ５ａを検出するためのセンサアセンブリ５ｄと、このセンサアセンブリ５ｄの出力からセンシングプレート５ｂおよびセンシングプレート５ｃの三次元位置姿勢を算出するセンサコントローラ５ｅとから構成されている。
【００５２】
なお、センシングプレート５ｂおよびセンシングプレー卜５ｃ上で定義された座標系に対して、各赤外線ＬＥＤ５ａが配置された位置は事前に計測されており、ＬＥＤ定義データとしてセンサコントローラ５ｅに記憶されている。
【００５３】
センシングプレート５ｂは、患者６の頭部に、取り付け位置が容易に変化しないように図示しないテープで取り付けられ、センシングプレート５ｃは、内視鏡２に図示しない固定具で固定的に取り付けられている。
【００５４】
センサコントローラ５ｅは、画像制御コントローラ７（記録状態変更指示手段）に接続されている。
【００５５】
また、画像制御コントローラ７は、ビデオミキサ３、顕微鏡ＶＴＲ８、内視鏡ＶＴＲ９に接続されている。
【００５６】
患者６の手術対象となる術部および特徴点は、ＣＴやＭＲＩ等により事前に計測し、図示しない画像処理用コンピュータ等により三次元位置を算出し、画像制御コントローラ７に術部データおよび特徴点データとして記憶されている。
【００５７】
図３に示すように、患者６の術部データと患者６自身は、モデルデータ座標系ｍの特徴点データの座標値と、これに対応するセンシングプレート５ｂで規定される患者座標系ｐの患者６上の特徴点の座標値を計測し、座標変換行列ｐＨｍを算出することで関連付けられている。
【００５８】
この座標変換行列ｐＨｍは、画像制御コントローラ７に記憶されている。
【００５９】
内視鏡２の先端と後端の座標値が、内視鏡２に固定的に取り付けられているセンシングプレート５ｃで規定される内視鏡座標系ｅに対して求められており、画像制御コントローラ７に記憶されている。
【００６０】
顕微鏡ＣＣＵ１ｃの映像出力は、顕微鏡ＶＴＲ８（第１の画像記録手段）に供給され、内視鏡ＣＣＵ２ｃの映像出力は、内視鏡ＶＴＲ９（第２の画像記録手段）に供給される。
【００６１】
顕微鏡ＶＴＲ８および内視鏡ＶＴＲ９に入力された映像の記録開始／記録停止は、外部からの制御信号によって行うことが可能である。
【００６２】
次に、この第１の実施の形態の作用を説明する。
【００６３】
まず、手術画像記録装置の使用時には、図１に示すように手術用顕微鏡１と内視鏡２とが組み合わせて使用される。
【００６４】
本装置の動作中、センサコントローラ５ｅは、各赤外線ＬＥＤ５ａを順番に発光させ、その時のセンサアセンブリ５ｄの出力から各赤外線ＬＥＤ５ａの三次元位置を計測し、センサコントローラ５ｅに記憶されているＬＥＤ定義データを用いて、センシングプレート５ｂおよびセンシングプレート５ｃの三次元位置姿勢を算出し、画像制御コントローラ７の要求に応じて送出する。
【００６５】
画像制御コントローラ７は、この三次元位置姿勢情報により、図４に示すように、患者６の頭部に取り付けた患者座標系ｐのセンシングプレート５ｂから内視鏡２に取り付けられた内視鏡座標系ｅのセンシングプレート５ｃへの座標変換行列ｐＨｅを算出する。
【００６６】
この座標変換行列ｐＨｅと前記座標変換行列ｐＨｍより、患者６の術部と内視鏡２の相対的な距離と方向を算出する。
【００６７】
次に、図５のフローチャートに基づいて、画像制御コントローラ７の処理を説明する。
【００６８】
画像制御コントローラ７は、一定周期（例えば、３３ｍｓｅｃ）毎にセンサコントローラ５ｅにリクエスト信号を送出し、センシングプレート５ｂとセンシングプレート５ｃの三次元位置姿勢情報を受信する（ステップＳ１０１）。
【００６９】
次に、受信した三次元位置姿勢情報から、内視鏡２が術部近傍（例えば、５０ｍｍ以内）にあるかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。
【００７０】
もし、内視鏡２が術部近傍にあるときには、顕微鏡観察像から内視鏡観察像に切り替える指示（表示モード１）をビデオミキサ３に送出すると共に、内視鏡観察像の録画を開始するように内視鏡ＶＴＲ９に記録開始を指示し、顕微鏡観察像の録画を停止するように顕微鏡ＶＴＲ８に記録停止を指示する（ステップＳ１０３）。
【００７１】
また、もし、内視鏡２が術部近傍にないときには、内視鏡観察像から顕微鏡観察像に切り替える指示（表示モード０）をビデオミキサ３に送出すると共に、顕微鏡観察像の録画を開始するように顕微鏡ＶＴＲ８に記録開始を指示し、内視鏡観察像の録画を停止するように内視鏡ＶＴＲ９に記録停止を指示する（ステップＳ１０４）。
【００７２】
以上により、内視鏡２が術部から遠ざけられていて手術用顕微鏡１で主に術部を観察するときには、手術用顕微鏡１の観察像が液晶ディスプレイ４に表示されると共に、顕微鏡観察像のみが顕微鏡ＶＴＲ８に録画されるようになる。
【００７３】
また、内視鏡２を術部近傍に近づけたときには、内視鏡観察像が液晶ディスプレイ４に表示されると共に、内視鏡観察像のみが内視鏡ＶＴＲ９に録画されるようになる。
【００７４】
さらに、内視鏡２を術部近傍から遠ざけたときには、顕微鏡観察像が液晶ディスプレイ４に表示されると共に、顕微鏡観察像のみが顕微鏡ＶＴＲ８に録画されるので、術者は顕微鏡観察像と内視鏡観察像の記録開始／記録停止の操作を何らすることなく所望の観察像を記録することができる。
【００７５】
なお、この発明の実施の形態の各構成は、当然、各種の変形、変更が可能である。
【００７６】
例えば、第１の観察手段は、この実施の形態では手術用顕微鏡であるが、内視鏡でもかまわないし、観察手段であれば何でもよい。
【００７７】
また、第２の観察手段は、この実施の形態では内視鏡であるが、手術用顕微鏡でもかまわないし、観察手段であれば何でもよい。
【００７８】
また、位置姿勢検出手段は、この実施の形態では位置姿勢センサ（赤外線ＬＥＤ、センシングプレート、センサアセンブリ、センサコントローラで構成）であるが、磁気を用いた方式のセンサや、リンクとジョイントとエンコーダやポテンショメータを用いた機械的な方式のセンサなど三次元位置姿勢を検出できるものであれば何でもよい。
【００７９】
この実施の形態では、記録状態変更指示手段は術部と内視鏡との間の距離を用いて判定したが、内視鏡の方向を用いて判定してもよいし、距離と方向の両方で判定してもよい。
【００８０】
また、位置姿勢検出手段は、内視鏡の位置姿勢を検出したが、内視鏡の代わりに顕微鏡の位置姿勢を検出してもよいし、内視鏡と顕微鏡との両方の位置姿勢を検出してもよい。
【００８１】
次に、本発明の第２の実施の形態による手術画像記録装置について、図６を用いて説明する。
【００８２】
図６は、この第２の実施の形態による手術画像記録装置の構成を示すブロック図である。
【００８３】
この第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態から手術用顕微鏡に関連する部分（手術用顕微鏡１、顕微鏡ＶＴＲ８）とビデオミキサ３を除いたものである。
【００８４】
この手術画像記録装置には、内視鏡２（観察手段）が設けられている。
【００８５】
ここで、内視鏡２は、内視鏡光学系２ａと、この内視鏡光学系２ａに取り付けられた内視鏡カメラ２ｂ、この内視鏡カメラ２ｂの出力を映像信号に変換する内視鏡ＣＣＵ２ｃで構成されている。
【００８６】
なお、内視鏡光学系２ａには、図示しない光源から図示しないライトガイドによって観察用の照明光が供給されている。
【００８７】
そして、内視鏡ＣＣＵ２ｃの映像出力は、内視鏡ＶＴＲ９（画像記録手段）に供給される。
【００８８】
この内視鏡ＶＴＲ９に入力された映像の記録開始と記録停止は、外部からの制御信号によって行うことが可能である。
【００８９】
この内視鏡ＣＣＵ２ｃの映像出力が、液晶ディスプレイ４に供給されることにより、術者に観察像が提示される。
【００９０】
位置姿勢センサ５（位置姿勢検出手段）は、赤外線ＬＥＤ５ａを三角形状に配置した硬質なセンシングプレート５ｂおよびセンシングプレート５ｃと、赤外線ＬＥＤ５ａを検出するためのセンサアセンブリ５ｄと、このセンサアセンブリ５ｄの出力からセンシングプレート５ｂおよびセンシングプレート５ｃの三次元位置姿勢を算出するセンサコントローラ５ｅとから構成されている。
【００９１】
なお、センシングプレート５ｂおよびセンシングプレート５ｃ上で定義された座標系に対して、各赤外線ＬＥＤ５ａが配置された位置は事前に計測されており、ＬＥＤ定義データとしてセンサコントローラ５ｅに記憶されている。
【００９２】
センシングプレート５ｂは、患者６の頭部に、取り付け位置が容易に変化しないように図示しないテープで取り付けられ、センシングプレート５ｃは、内視鏡２に図示しない固定具で固定的に取り付けられている。
【００９３】
センサコントローラ５ｅは、画像制御コントローラ７（記録状態変更指示手段）に接続されている。
【００９４】
また、画像制御コントローラ７は、内視鏡ＶＴＲ９に接続されている。
【００９５】
患者６の手術対象となる術部および特徴点は、ＣＴやＭＲＩ等により事前に計測し、図示しない画像処理用コンピュータ等により三次元位置を算出し、画像制御コントローラ７に術部データおよび特徴点データとして記憶されている。
【００９６】
図３に示すように、患者６の術部データと患者６自身は、モデルデータ座標系ｍの特徴点データの座標値と、これに対応するセンシングプレート５ｂで規定される患者座標系ｐの患者６上の特徴点の座標値を計測し、座標変換行列ｐＨｍを算出することで関連付けられている。
【００９７】
この座標変換行列ｐＨｍは、画像制御コントローラ７に記憶されている。
【００９８】
内視鏡２の先端と後端の座標値が、内視鏡２に固定的に取り付けられているセンシングプレート５ｃで規定される内視鏡座標系ｅに対して画像制御コントローラ７に記憶されている。
【００９９】
次に、この第２の実施の形態の作用を説明する。
【０１００】
まず、手術画像記録装置の使用時には、図６に示したように、内視鏡２が使用される。
【０１０１】
本装置の動作中、センサコントローラ５ｅは、各赤外線ＬＥＤ５ａを順番に発光させ、その時のセンサアセンブリ５ｄの出力から各赤外線ＬＥＤ５ａの三次元位置を計測し、センサコントローラ５ｅに記憶されているＬＥＤ定義データを用いて、センシングプレート５ｂおよびセンシングプレート５ｃの三次元位置姿勢を算出し、画像制御コントローラ７の要求に応じて送出する。
【０１０２】
画像制御コントローラ７は、この三次元位置姿勢情報により、図４に示したように、患者６頭部に取り付けた患者座標系ｐのセンシングプレート５ｂから内視鏡２に取り付けられた内視鏡座標系ｅのセンシングプレート５ｃへの座標変換行列ｐＨｅを算出する。
【０１０３】
この座標変換行列ｐＨｅと前記座標変換行列ｐＨｍより、患者６の術部と内視鏡２の相対的な距離と方向を算出する。
【０１０４】
次に、図７のフローチャートに基づいて、画像制御コントローラ７の処理を説明する。
【０１０５】
画像制御コントローラ７は、一定周期（例えば３３ｍｓｅｃ）毎にセンサコントローラ５ｅにリクエスト信号を送出し、センシングプレート５ｂとセンシングプレート５ｃの三次元位置姿勢情報を受信する（ステップＳ２０１）。
【０１０６】
次に、受信した三次元位置姿勢情報から、内視鏡２が術部近傍（例えば５０ｍｍ以内）にあるかどうかを判定する（ステップＳ２０２）。
【０１０７】
もし、内視鏡２が術部近傍にあるときには、内視鏡観察像の記録を開始する指示を内視鏡ＶＴＲ９に送出する（ステップＳ２０３）。
【０１０８】
また、もし、内視鏡２が術部近傍にないときには、内視鏡観察像の記録を停止する指示を内視鏡ＶＴＲ９に送出する（ステップＳ２０４）。
【０１０９】
以上により、内視鏡２が術部から遠ざけられていて術部を観察していないときには内視鏡観察像の記録は行われず、内視鏡２を術部近傍に近づけたときには内視鏡観察像が記録されるので、術者は内視鏡観察像の記録開始／記録停止操作を何らすることなく所望の観察像を記録することができる。
【０１１０】
なお、この発明の実施の形態の各構成は、当然、各種の変形、変更が可能である。
【０１１１】
例えば、観察手段は、この実施の形態では内視鏡であるが、手術用顕微鏡でもかまわないし、観察手段であれば何でもよい。
【０１１２】
また、画像記録手段は、この実施の形態ではＶＴＲであるが、ＤＶＤ等映像信号を記録できるものであれば何でもよい。
【０１１３】
また、位置姿勢検出手段は、この実施の形態では位置姿勢センサ（赤外線ＬＥＤ、センシングプレート、センサアセンブリ、センサコントローラで構成）であるが、磁気を用いた方式のセンサや、リンクとジョイントとエンコーダやポテンショメータを用いた機械的な方式のセンサなど三次元位置姿勢を検出できるものであれば何でもよい。
【０１１４】
この実施の形態では、記録状態変更指示手段は術部と内視鏡との間の距離を用いて判定したが、内視鏡の方向を用いて判定してもよいし、距離と方向の両方で判定してもよい。
【０１１５】
そして、上述したような実施の形態で示した本明細書には、特許請求の範囲に示した請求項１乃至３以外にも、以下に付記１乃至付記４として示すような発明が含まれている。
【０１１６】
付記１．前記記録状態変更指示手段は、前記位置姿勢検出手段からの前記第１の観察手段および／または前記第２の観察手段の位置姿勢情報と術部との相対的な距離および／または方向に基づいて、前記第１の画像記録手段および／または前記第２の画像記録手段に記録開始または記録停止の指示を行うことを特徴とする請求項３に記載の手術画像記録装置。
【０１１７】
付記２．内視鏡と、
前記内視鏡の出力画像を記録する画像記録手段と、
前記内視鏡の位置姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、
前記位置姿勢検出手段によって検出された位置姿勢情報に基づいて前記画像記録手段に記録開始または記録停止を指示する記録状態変更指示手段と、
を具備することを特徴とする手術画像記録装置。
【０１１８】
付記３．手術用顕微鏡をさらに具備し、
前記画像記録手段は、前記手術用顕微鏡の出力画像もさらに記録し、
前記記録状態変更手段は、前記位置姿勢検出手段からの位置姿勢情報に基づいて前記画像記録手段に手術用顕微鏡画像の記録開始または記録停止もさらに指示することを特徴とする付記２記載の手術画像記録装置。
【０１１９】
付記４．前記記録状態変更手段は、前記内視鏡が術部近傍にあるか否かを判定し、この判定結果に基づいて記録開始または記録停止を指示することを特徴とする付記２または３記載の手術画像記録装置。
【０１２０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、記録状態変更指示手段は、位置姿勢検出手段からの観察手段の位置姿勢情報に基づいて画像記録手段に対して観察像の記録状態の変更を指示するようにしたので、観察手段の位置姿勢に応じて観察像の記録状態を変更することが可能になる。
【０１２１】
また、請求項３の発明によれば、記録状態変更指示手段は、位置姿勢検出手段からの第１の観察手段および／または第２の観察手段の位置姿勢情報に基づいて画像記録手段に対して観察像の記録状態の変更を指示するようにしたので、第１の観察手段および／または第２の観察手段の位置姿勢に応じて観察像の記録状態を変更することが可能になる。
【０１２２】
従って、以上説明したように、本発明によれば、手術用顕微鏡と内視鏡等の観察系を使用して手術を行う場合に、術者による観察画像の記録開始／記録停止操作を一切必要とせずに円滑な手術進行が行え、手術後の検討に必要でかつ最小限の画像を保存する手術画像記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の手術画像記録装置による第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１のビデオミキサ３が持っている複数の表示モード０，１を示す図である。
【図３】図３は、モデルデータ座標系ｍの特徴点データの座標値と、これに対応するセンシングプレート５ｂで規定される患者座標系ｐの患者６上の特徴点の座標値を計測し、座標変換行列ｐＨｍを算出することにより、患者６の術部データと患者６自身の関連付けを示す図である。
【図４】図４は、患者６の頭部に取り付けた患者座標系ｐのセンシングプレート５ｂから内視鏡２に取り付けられた内視鏡座標系ｅのセンシングプレート５ｃへの座標変換行列ｐＨｅの算出を説明する図である。
【図５】図５は、図１の画像制御コントローラ７の処理を説明するためののフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の手術画像記録装置による第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６の画像制御コントローラ７の処理を説明するためののフローチャートである。
【符号の説明】
１…手術用顕微鏡（第１の観察手段）、
２…内視鏡（第２の観察手段）、
１ａ…顕微鏡光学系、
１ｂ…顕微鏡カメラ、
１ｃ…顕微鏡カメラコントロールユニット（ＣＣＵ）、
２ａ…内視鏡光学系、
２ｂ…内視鏡カメラ、
２ｃ…内視鏡ＣＣＵ、
３…ビデオミキサ、
４…液晶ディスプレイ、
５…位置姿勢センサ（位置姿勢検出手段）、
５ａ…赤外線ＬＥＤ、
５ｂ…センシングプレー卜、
５ｃ…センシングプレー卜、
６…患者、
５ｄ…センサアセンブリ、
５ｅ…センサコントローラ、
７…画像制御コントローラ（記録状態変更指示手段）、
８…顕微鏡ＶＴＲ、
９…内視鏡ＶＴＲ。

Claims

術部を観察するための観察手段と、
前記観察手段の観察画像を記録する画像記録手段と、
を備えた手術画像記録装置において、
前記観察手段の位置姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、
前記術部の位置姿勢を検出する術部位置姿勢検出手段と、
前記位置姿勢検出手段からの前記観察手段の位置姿勢情報と前記術部位置姿勢検出手段からの前記術部の位置姿勢情報とに基づいて、前記観察手段と前記術部との相対的な距離および／または方向を判定し、その判定結果に従って、前記画像記録手段に記録開始または記録停止を指示する記録状態変更指示手段と、
を具備したことを特徴とする手術画像記録装置。
術部を観察するための第１の観察手段と、
この第１の観察手段とは別個に設けられ、前記術部および／またはその近辺を観察するための第２の観察手段と、
前記第１の観察手段の観察画像を記録する第１の画像記録手段と、
前記第２の観察手段の観察画像を記録する第２の画像記録手段と、
を備えた手術画像記録装置において、
前記第１の観察手段および前記第２の観察手段の位置姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、
前記術部の位置姿勢を検出する術部位置姿勢検出手段と、
前記位置姿勢検出手段からの前記第１の観察手段および前記第２の観察手段の位置姿勢情報と前記術部位置姿勢検出手段からの前記術部の位置姿勢情報とに基づいて、前記第１の観察手段および前記第２の観察手段と前記術部との相対的な距離および／または方向を判定し、その判定結果に従って、前記第１の画像記録手段および前記第２の画像記録手段に相反的に記録開始および記録停止を指示する記録状態変更指示手段と、
を具備することを特徴とする手術画像記録装置。