JP4633210B2 - 手術用顕微鏡装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は手術用顕微鏡装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
（１）脳神経外科における脳腫瘍摘出術では、手術用顕微鏡の観察下で実施される所謂、マイクロサージャリが中心となっている。特開平９−２４０５２号公報は、マイクロサージャリにおいて、脳腫瘍を確実に摘出するために腫瘍位置の認識にあたって蛍光観察を用いる方法を開示している。
【０００３】
（２）また、特願平１０−２４８６７２号は、術前に診断用に実施されるＣＴスキャンやＭＲＩの画像情報を基に３次元画像データを構築し、手術における患者頭部と、顕微鏡観察位置の空間的相関を取り、前記３次元画像データを基に手術の支援を行なう“ナビゲーション装置”を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特開平９−２４０５２号公報に開示されている技術によれば、観察状態での腫瘍位置を確実に認識することは可能であるが、得られるのはあくまでもその時（摘出途中での）の観察表面での腫瘍露出面に関する情報のみである。したがって腫瘍全体の情報（見えない奥行き情報）はあくまでも術前情報に頼らざるを得ない。
【０００５】
また、特願平１０−２４８６７２号では、腫瘍全体のイメージが術中にその観察点における断層画像情報として得られるが、手術用顕微鏡の３次元的な観察面において焦点位置の断層画像情報しか得られないので、手術の進行に伴い、術者がその断層画像情報を基に腫瘍位置を判断して認識しなければならない。
【０００６】
さらに、上記した従来技術を組み合わせたとしても上記の問題を解決することはできず、術者がお互いに断片的な画像情報を組み合わせて腫瘍位置を判断して、認識しなければならない。
【０００７】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、術者が容易に術中における手術の進行状況を把握し、より確実、安全な手術を行なうことができる手術用顕微鏡装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る手術用顕微鏡装置は、実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、顕微鏡観察部位の蛍光観察像を撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、顕微鏡観察部位の照明光観察像を撮影して照明光観察画像を取得する照明光撮影手段と、蛍光画像観察モードと照明光観察モードとを設定可能な表示モード設定手段と、前記表示モード設定手段の設定状態に基づいて、前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像と、前記蛍光撮影手段により取得された蛍光観察画像と、前記照明光撮影手段による照明光観察画像と、を重畳して表示する表示手段と、を具備する。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係る手術用顕微鏡装置は、実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像を、左右視差を有する２つの画像信号に分割する画像分割手段と、顕微鏡観察部位の蛍光観察像を立体撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、顕微鏡観察部位の照明光観察像を撮影して照明光観察画像を取得する照明光撮影手段と、蛍光画像観察モードと照明光観察モードとを設定可能な表示モード設定手段と、前記表示モード設定手段の設定状態に基づいて、前記左右画像に分割された診断画像と、前記照明光撮影手段により取得された各々の前記蛍光観察画像と、前記照明光撮影手段による照明光観察画像と、を重畳して表示する表示手段と、を具備する。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る手術用顕微鏡装置は、本発明の第１または第２の態様に係る手術用顕微鏡装置において、前記表示モード設定手段の設定状態に基づいて、照明系に関して配置された照明光切り替えフィルタ、及び観察光学系に関して配置された観察光切り替えフィルタ、の光軸上への移動を制御して前記蛍光撮影手段による撮影と、前記照明光撮影手段による撮影とを切り替えるフィルタ駆動制御部をさらに具備する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を説明する。ここでは術部の位置を検出可能な位置検出手段を備えた手術用顕微鏡における蛍光画像観察装置の構成について説明する。
【００１３】
図１は、術部の位置を検出可能な位置検出手段を備えた手術用顕微鏡の構成をを示している。この構成は本出願人による特願平１０−３１９１９０に記載されているのでここでは簡単に説明する。１は手術用顕微鏡であり、術者８が患者７の術部を観察するための観察光学系を構成する鏡体２を備えている。鏡体２には発光指標３が設けられている。
【００１４】
４はデジタイザであり、受信部材としての２台のＣＣＤカメラ５ａ、５ｂと、これらのカメラを支持するためのカメラ支持部材６を具備している。デジタイザ４はＣＣＤカメラ５ａ、５ｂにより、鏡体２の発光指標３を検出して顕微鏡の観察位置を検出する光学式位置検出手段としての機能を有する。
【００１５】
図２は手術用顕微鏡１の照明系の構成を示し、図３は手術用顕微鏡１の観察光学系の構成を示す図である。図２は図３の位置Ａから見たときの構成図である。
【００１６】
図２に示される照明系は、光源９と、光源９から発せられた照明を患者７の術部Ｐに導くため、集光レンズ１０、照明レンズ１２、ビームスプリッタ１３を備えている。
【００１７】
照明光切替えフィルタ１１は、術部Ｐに対する照明光を透過する照明光透過フィルタ１１ａと、蛍光を誘発する励起光のみを透過する励起光透過フィルタ１１ｂと、これら２つのフィルタを切り替える切り替え機構としての駆動用モータ１１ｃを有し、術部Ｐに対する照明光切替え手段となっている。さらに、術部Ｐで反射される光を観察するために、対物レンズ１４と、ズーム光学系１５と、ビームスプリッタ１６とが設けられている。
【００１８】
また、図３に示される観察光学系は、ズーム光学系１５Ｌ、１５Ｒに加えて、ビームスプリッタ１６Ｌ及び１６Ｒと、接眼レンズ１７Ｌ及び１７Ｒとを備えている。術部Ｐからの像はビームスプリッタ１６Ｌで撮影系を構成するレンズ１８Ｌ、ミラー２０Ｌ、撮像素子２１Ｌへと到達する。
【００１９】
観察光切替えフィルタ１９Ｌは、術部Ｐに対する照明光を透過する照明光透過フィルタ１９Ｌ１と、励起光及び照明光を遮断する遮断フィルタ１９Ｌ２と、これら２つのフィルタを切り替える切り替え機構としての駆動用モータ１９Ｌ３を有し、術部Ｐに対する観察光切替え手段となっている。
【００２０】
図４は手術用顕微鏡１全体の機能ブロック図である。図４において、モータ１１ｃ及びモータ１９Ｌ３は、蛍光画像観察用の入力スイッチ（表示モード設定手段）２２の信号に基づいて、これらモータを同時に制御可能なフィルタ駆動制御部２３に接続されている。フィルタ駆動制御部２３は、照明光切替えフィルタ１１の照明光透過フィルタ１１ａと、観察光切り替えフィルタ１９Ｌの照明光透過フィルタ１９Ｌ１とが同時に光軸上に位置するように、モータ１１ｃ、モータ１９Ｌ３を制御する機能をもつ。さらにフィルタ駆動制御部２３は、照明光切り替えフィルタ１１の励起光透過フィルタ１１ｂと、観察光切替えフィルタ１９Ｌの遮断フィルタ１９Ｌ２とが同時に光軸上に位置するように、モータ１１ｃ、モータ１９Ｌ３を制御する機能をもつ。この制御により、一定時間の蛍光観察状態から、図示しないタイマ回路により通常の（可視域）観察状態に移行させることができる。
【００２１】
さらに映像信号処理部２８には撮像素子２１Ｌが接続されている。この撮像素子２１Ｌは、図示しない駆動処理回路と、映像信号生成回路とから構成される。メモリ（記憶手段）２９は、蛍光画像観察の入力スイッチ２２の信号に基づき動作可能であり、映像信号処理部２８を介して映像信号化された信号を２値化処理する図示しない２値化処理回路と、画像メモリとから構成される。
【００２２】
さらにワークステーション（以下ＷＳと呼ぶ）２５には、発光指標３が設けられている手術用顕微鏡１の使用時の倍率や焦点距離等の情報を伝達可能な鏡体制御部２６と、発光指標３を検出することで術部Ｐの位置を検出可能なデジタイザ２４と、モニタ２７と、ミキサー３０とが接続されている。ここで、上記した鏡体制御部２６は、手術用顕微鏡１の倍率、焦点情報を検知可能である。倍率、及び焦点情報が変更されると、鏡体制御部２６からＷＳ２５にこれら情報が伝達され、ＷＳ２５は、これとデジタイザ２４からの位置情報を加味して手術位置に対応した術前画像を選び出す。上記したデジタイザ２４とＷＳ２５とは位置演算手段を構成する。
【００２３】
ミキサー３０は、ＷＳ２５、映像信号処理部２８、メモリ２９のそれぞれに接続され、ＷＳ２５、映像信号処理部２８、メモリ２９のそれぞれから伝達される映像信号を重畳する機能をもち、重畳された映像信号を鏡体外部のモニタ３１に表示することが可能である。上記ミキサー３０とモニタ３１とは表示手段を構成する。
【００２４】
上記した構成において、手術用顕微鏡の観察位置の検出は、手術用顕微鏡に設けられた発光指標３をデジタイザ２４により検出し、検出された発光指標３との位置相関をＷＳ２５により演算処理することにより行う。これにより、ＷＳ２５内に記憶されている患者の診断画像としての術前２次元断層画像との相関をとることができる（このような装置はナビゲーション装置と呼ばれている）。
【００２５】
図５は本発明の作用を説明するためのチャート図である。照明光による像と蛍光像を同時に撮影する方法は、特開平９−２４０５２号公報に詳細に開示されているので、ここでは本発明の特徴的部分のみを以下に示す。
【００２６】
蛍光画像観察の入力スイッチ２２をＯＮの状態にする（Ａ１）と、フィルタ駆動制御部２３がモータ１１ｃ及びモータ１９Ｌ３を制御して（Ａ２−１）、照明光切替えフィルタ１１の励起光透過フィルタ１１ｂと、観察光切替えフィルタ１９Ｌの遮断フィルタ１９Ｌ２とを同時に光軸上に位置させる。
【００２７】
この状態で蛍光撮影（Ａ３−１）が行なわれる。すなわち、照明光切替えフィルタ１１の励起光透過フィルタ１１ｂを通過した光は術部Ｐに照射されて蛍光を誘発する。観察光切替えフィルタ１９Ｌの遮断フィルタ１９Ｌ２で照明光と励起光を遮断し、術部Ｐで誘発された蛍光検出像のみがミラー２０Ｌで反射され、撮像素子２１Ｌに入射する。
【００２８】
撮像素子２１Ｌに入射された蛍光検出像は、映像信号処理部２８で映像信号化され、メモリ２９及びミキサー３０に入力される。メモリ２９に入力された映像信号は２値化処理（Ａ４）された後、さらにミキサー３０に入力されて蛍光観察画像としてモニタ３１に表示される。
【００２９】
そしてフィルタ駆動制御部２３により、モータ１１ｃ、モータ１９Ｌ３を制御して、照明光切替えフィルタ１１の照明光透過フィルタ１１ａと、観察光切り替えフィルタ１９Ｌの照明光透過フィルタ１９Ｌ１とを同時に光軸上に位置させると、術部Ｐには照明光が照射されてその像が撮像素子２１Ｌに入射される。この照明光は映像信号処理部２８で処理されてミキサー３０に入力される。
【００３０】
上記の処理と並行して、デジタイザ２４により検出した発光指標３に基づいて求められた術部Ｐの観察位置情報（Ａ２−２）と、鏡体制御部２６からＷＳ２５に伝達される手術用顕微鏡１の倍率と焦点情報と、に適合した術前２次元画像を、ＷＳ２５に予め記録されたものの中から選択して（Ａ３−２）、ミキサー３０に入力する。
【００３１】
ミキサー３０は、映像信号処理部２８から入力された照明光による映像と、メモリ２９により２値化された蛍光像と、ＷＳ２５より選択されて入力された術前画像を合成（重畳）する（Ａ５）。
【００３２】
この状況においては、フィルタ駆動制御部２３により照明光路では照明光透過フィルタ１１ａが、撮影光路では照明光透過フィルタ１９Ｌ１が選択され、撮像素子２１Ｌでは通常の可視域の画像が撮影されており、術者が現在観察している術部の観察画像に、上記蛍光観察による腫瘍位置と、ＷＳ２５で選択された術前２次元断層画像による腫瘍位置が重畳されてモニタ３１に表示される。
【００３３】
図６は蛍光観察像と術前２次元断層画像との合成について説明するための図である。
【００３４】
図６の頭部全体像４１のうち術部としての腫瘍全体像４２において、術中の処置位置（腫瘍露出部４４）である曲面から得られた蛍光像による平面画像（蛍光観察像）４５ａと、ＷＳ２５が顕微鏡観察位置として選択した術前２次元断層画像４５ｂとを合成してモニタ上３１に表示することができる。
【００３５】
この時、術者が焦準操作を行なって焦点中心位置をＢからＣへ移動すれば、その観察中心（焦点深度中心）をデジタイザ２４及びＷＳ２５により検出して対応する断層画像を選択し、前記蛍光観察画像と合成することができる。蛍光観察を終了するためには、術者は入力スイッチ２２をオフにする事でこれらの重畳表示は実施されてなくなる。
【００３６】
上記した第１実施形態によれば以下の効果を有する。顕微鏡観察位置における診断画像としての断層画像を表示するだけでは実際の処置部位が平面でないために一致し難いが、本実施形態の構成を用いれば、蛍光観察画像に、現在の処置位置に関する焦準操作による断層画像が重ねて表示されるので、手術の進行具合や、その先の腫瘍の状況が視覚的に確認できるようになる。
【００３７】
また、蛍光観察画像を術前２次元断層画像と重ねて表示する事により、術前の断層画像に従って手術を進めていても、術中の蛍光観察画像により位置の補足修正について術者が認識できるので修正が容易に行える。
【００３８】
また、入力スイッチ操作により重畳観察を行なうモードを設定できるため、必要に応じて選択的に重畳観察を行うことが可能となる。また、ＷＳからの断層画像について、腫瘍部の外形のみを強調させたい場合には、蛍光観察画像とで表示色を異ならせることにより、術者が容易に識別する事が可能になる。
【００３９】
（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を説明する。図７及び図８に第２実施形態に関する構成を示す。左右の術部観察像の処理は、同様であるのでここでは左側のみについて説明する。
【００４０】
照明光または励起光を術部に照射し、その像を撮像素子２１Ｌが得る構成は第１実施形態と同様である。撮像素子２１Ｌは、映像信号化する映像信号処理部３５Ｌに接続され、映像信号処理部３５Ｌから出力される信号は左側メモリ３６Ｌに入力される。左側メモリ３６Ｌは画像を２値化する機能を有し、その信号は複数の映像を重ね合わせることのできる左側ミキサー３７Ｌに入力される。左側ミキサー３７Ｌと右側ミキサー３７Ｒの出力信号は３Ｄコンバータ３９に入力されて３次元映像化され、これによって映像を３Ｄモニタ４０に映し出すことができる。
【００４１】
また、左側映像信号処理部３５Ｌと右側映像信号処理部３５Ｒの出力信号は３Ｄコンバータ３９に入力されて３Ｄコンバータ３９で３次元映像化され、３Ｄモニタ４０に表示することができる。
【００４２】
ＷＳ２５は、３次元の映像を、左右の視差のある画像に分割処理できる左右画面分割手段３８に入力可能であり、左側の映像を作成して左側ミキサー３７Ｌに入力する。左側ミキサー３７Ｌは左側モニタ３４Ｌに接続されている。さらに、接眼レンズ１７Ｌに左側モニタ３４Ｌの映像を導くため、レンズ３３Ｌとビームスプリッタ３２Ｌを有している（図７参照）。
【００４３】
上記した構成において、蛍光を励起し、その蛍光像が左右の撮像素子２１Ｌ及び２１Ｒに至る過程は第１実施形態と同様である。撮像素子２１Ｌ及び２１Ｒに入力された映像の処理は同様であるのでここでは左側の処理のみについて説明する。撮像素子２１Ｌで得られた蛍光像は左側映像信号処理部３５Ｌに入力されて映像信号化され、左側メモリ３６Ｌと３Ｄコンバータ３９に入力される。
【００４４】
また、ＷＳ２５に記録されている術前断層画像情報に基づく立体画像情報を左右の視差のある画像に分けるために、術前断層画像が左右画面分割手段３８に入力される。左右画面分割処理手段３８で作られた左側の画像は、左側ミキサー３７Ｌにおいて、左側映像信号処理部３５Ｌからの信号を２値化する処理を行う左側メモリ３６Ｌからの信号と重ね合わされる。
【００４５】
左側ミキサ３７Ｌから出力された合成画像は、３Ｄコンバータ３９及び左側モニタ３４Ｌに入力される。３Ｄコンバータ３９では左側ミキサ３７Ｌ及び右側ミキサ３７Ｒからの映像を３次元構築して３Ｄモニタ４０に映し出すことができる。
【００４６】
また、左側モニタ３４Ｌに入力された光は、レンズ３３Ｌ及びズームスプリッタ３２Ｌを介して接眼レンズ１７Ｌに導かれる。
【００４７】
以上により、照明光による術部Ｐの観察像と、術部Ｐに対する励起光照射による蛍光観察像と、術前画像による３次元画像とを術者の視野内及び３Ｄモニタ４０に同時に映し出すことが可能となる。この場合、図１０に示すような腫瘍の３次元的外形図（腫瘍３次元画像４７）に対して、蛍光観察画像による現在の処置断面情報が３次元で重畳され、腫瘍全体における現在の進行状況が確認できる。図１０において、外形は位置検出機能により構成され、点線は蛍光画像による術部立体映像を示している。
【００４８】
上記した第２実施形態によれば、顕微鏡観察における光学観察像に重畳されているために、腫瘍全体に対する術部Ｐの現在の処置位置、進行状況を３次元的に知ることができ、今後の処置を進めるべく方向もより正確に認識できる。術前の断層画像による全体外形との位置のずれが生じている事も認識でき、その補正も立体観察により詳細な補正が可能になり、より安全性の高い手術を行う環境を提供できる。
【００４９】
（第３実施形態）
以下に本発明の第３実施形態を説明する。ここでは第２実施形態と異なる点のみについて説明する。図９は第３実施形態の構成を示す図である。映像信号処理部３５Ｌに入力された照明光による像の信号は、左側ミキサー３７Ｌに入力される。第３実施形態では左側ミキサー３７Ｌは左側視野内表示コントローラ４８Ｌに接続されている。この左側視野内表示コントローラ４８Ｌは、特願平１０−２４８６７２号の図１で説明される視野内表示装置（視野内表示コントローラと鏡筒部）の構成要素である視野内表示コントローラと同様のものである。第３実施形態では、顕微鏡観察視野の一部に、第２実施形態の表示を顕微鏡観察視野とは別の画像表示として表示、観察する実施形態となっている。
【００５０】
上記した構成において、左側映像信号処理部３５Ｌに入力された照明光による像の信号は左側ミキサー３７Ｌに入力される。左側ミキサー３７Ｌでは、照明光による顕微鏡像と、励起光による蛍光画像と、術部位置に応じて選択された術前画像とが合成され、左側視野内表示コントローラ４８Ｌに入力される。左側視野内表示コントローラ４８Ｌに入力された映像は、視野内表示装置により、視野内表示像として表示され、顕微鏡像には術部の照明光による像のみが可視となる。
上記した第３実施形態によれば、第２実施形態の効果に加えて次のような効果がある。照明光による顕微鏡像では図１１に示すように、術者が確認できない腫瘍露出部１０１を、重畳された上記視野内表示像と比較することにより認識することができる。また、顕微鏡画像１００を、術前画像及び蛍光観察画像で遮ることなくかつ邪魔にならずに腫瘍の３次元形状と腫瘍全体における術部の位置を把握することができる。
【００５１】
（付記）
なお、上記した具体的な実施形態から以下のような構成の発明が抽出される。
【００５２】
１． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を立体撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記蛍光観察画像を記憶するための記憶手段と、
前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像を、左右視差を有する２つの画像信号に分割する画像分割手段と、
前記記憶された各々の蛍光観察画像と、前記左右画像に分割された診断画像を、術部の観察像に重畳して表示する表示手段と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００５３】
２． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を立体撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記蛍光観察画像を記憶するための記憶手段と、
任意の表示モードを設定可能な表示モード設定手段と、
前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像を、左右視差を有する２つの画像信号に分割する画像分割手段と、
前記表示モード設定手段の設定状態に応じて、前記記憶された各々の蛍光観察画像と、前記左右画像に分割された診断画像を、術部の観察像に重畳する重畳手段と、
各々の画像を表示するモニタ部を備えた鏡筒部と、
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００５４】
３． １．または２．において、前記蛍光撮影手段は、照明光路及び撮影光路に設けられた波長制限用のフィルタ駆動制御部を含む。
【００５５】
４． ２．において、前記鏡筒部は、左右の表示モニタと、投影光学系と、顕微鏡部の各々の観察光路上に、前記投影光学系からの光路を重畳するプリズムとを有する。
【００５６】
５． ２．において、前記鏡筒部は、左右の表示モニタと、投影光学系と、顕微鏡部の各々の観察光路上に、前記投影光学系からの光路と、顕微鏡観察用の光路の一部とを切り替えるプリズムとを有する。
【００５７】
６． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の断層画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する断層画像と、前記蛍光撮影手段により取得された蛍光観察画像とを重畳して表示する表示手段と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡。
【００５８】
７． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の断層画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記蛍光観察画像を記憶するための記憶手段と、
前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する断層画像と、前記記憶手段に記憶された蛍光観察画像とを、術部の観察像に重畳して表示する表示手段と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００５９】
８． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の断層画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記蛍光観察画像を記憶するための記憶手段と、
任意の表示モードを設定可能な表示モード設定手段と、
前記表示モード設定手段の設定状態に応じて、前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する断層画像と、前記記憶手段に記憶された蛍光観察画像とを、術部の観察像に重畳して表示する表示手段と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、蛍光撮影手段により撮影された蛍光観察像と、位置演算手段により検出された観察位置に応じて選択された診断画像とを重畳させて表示するようにしたので、術者は、摘出すべき腫瘍の状況を正確に認識することができる。これによって術者はより正確に摘出術が行なえ、かつ摘出操作に専念できる。また、腫瘍部分だけを確実に摘出する事ができ、低侵襲の目的をも達成する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る手術用顕微鏡１の構成を示す図である。
【図２】手術用顕微鏡１の照明系の構成を示す図である。
【図３】手術用顕微鏡１の観察光学系の構成を示す図である。
【図４】手術用顕微鏡１全体の機能ブロック図である。
【図５】本発明の作用を説明するためのチャート図である。
【図６】蛍光観察像と術前２次元断層画像との合成について説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る観察光学系の構成を示す図である。
【図８】手術用顕微鏡１全体の機能ブロック図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る手術用顕微鏡１全体の機能ブロック図である。
【図１０】腫瘍の３次元的外形図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 手術用顕微鏡
２ 鏡体
３ 発光指標
４ デジタイザ
５ａ、５ｂ ＣＣＤカメラ
６ カメラ支持部材
７ 患者
８ 術者
１１ｃ モータ１
１９Ｌ３ モータ２
２１Ｌ 撮像素子
２２ 蛍光画像観察の入力スイッチ
２３ フィルタ駆動制御部
２４ デジタイザ
２５ ワークステーション（ＷＳ）
２６ 鏡体制御部
２７ モニタ
２８ 映像信号処理部
２９ メモリ
３０ ミキサ
３１ モニタ
【発明の属する技術分野】
本発明は手術用顕微鏡装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
（１）脳神経外科における脳腫瘍摘出術では、手術用顕微鏡の観察下で実施される所謂、マイクロサージャリが中心となっている。特開平９−２４０５２号公報は、マイクロサージャリにおいて、脳腫瘍を確実に摘出するために腫瘍位置の認識にあたって蛍光観察を用いる方法を開示している。
【０００３】
（２）また、特願平１０−２４８６７２号は、術前に診断用に実施されるＣＴスキャンやＭＲＩの画像情報を基に３次元画像データを構築し、手術における患者頭部と、顕微鏡観察位置の空間的相関を取り、前記３次元画像データを基に手術の支援を行なう“ナビゲーション装置”を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特開平９−２４０５２号公報に開示されている技術によれば、観察状態での腫瘍位置を確実に認識することは可能であるが、得られるのはあくまでもその時（摘出途中での）の観察表面での腫瘍露出面に関する情報のみである。したがって腫瘍全体の情報（見えない奥行き情報）はあくまでも術前情報に頼らざるを得ない。
【０００５】
また、特願平１０−２４８６７２号では、腫瘍全体のイメージが術中にその観察点における断層画像情報として得られるが、手術用顕微鏡の３次元的な観察面において焦点位置の断層画像情報しか得られないので、手術の進行に伴い、術者がその断層画像情報を基に腫瘍位置を判断して認識しなければならない。
【０００６】
さらに、上記した従来技術を組み合わせたとしても上記の問題を解決することはできず、術者がお互いに断片的な画像情報を組み合わせて腫瘍位置を判断して、認識しなければならない。
【０００７】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、術者が容易に術中における手術の進行状況を把握し、より確実、安全な手術を行なうことができる手術用顕微鏡装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る手術用顕微鏡装置は、実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、顕微鏡観察部位の蛍光観察像を撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、顕微鏡観察部位の照明光観察像を撮影して照明光観察画像を取得する照明光撮影手段と、蛍光画像観察モードと照明光観察モードとを設定可能な表示モード設定手段と、前記表示モード設定手段の設定状態に基づいて、前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像と、前記蛍光撮影手段により取得された蛍光観察画像と、前記照明光撮影手段による照明光観察画像と、を重畳して表示する表示手段と、を具備する。
【０００９】
また、本発明の第２の態様に係る手術用顕微鏡装置は、実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像を、左右視差を有する２つの画像信号に分割する画像分割手段と、顕微鏡観察部位の蛍光観察像を立体撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、顕微鏡観察部位の照明光観察像を撮影して照明光観察画像を取得する照明光撮影手段と、蛍光画像観察モードと照明光観察モードとを設定可能な表示モード設定手段と、前記表示モード設定手段の設定状態に基づいて、前記左右画像に分割された診断画像と、前記照明光撮影手段により取得された各々の前記蛍光観察画像と、前記照明光撮影手段による照明光観察画像と、を重畳して表示する表示手段と、を具備する。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る手術用顕微鏡装置は、本発明の第１または第２の態様に係る手術用顕微鏡装置において、前記表示モード設定手段の設定状態に基づいて、照明系に関して配置された照明光切り替えフィルタ、及び観察光学系に関して配置された観察光切り替えフィルタ、の光軸上への移動を制御して前記蛍光撮影手段による撮影と、前記照明光撮影手段による撮影とを切り替えるフィルタ駆動制御部をさらに具備する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態を説明する。ここでは術部の位置を検出可能な位置検出手段を備えた手術用顕微鏡における蛍光画像観察装置の構成について説明する。
【００１３】
図１は、術部の位置を検出可能な位置検出手段を備えた手術用顕微鏡の構成をを示している。この構成は本出願人による特願平１０−３１９１９０に記載されているのでここでは簡単に説明する。１は手術用顕微鏡であり、術者８が患者７の術部を観察するための観察光学系を構成する鏡体２を備えている。鏡体２には発光指標３が設けられている。
【００１４】
４はデジタイザであり、受信部材としての２台のＣＣＤカメラ５ａ、５ｂと、これらのカメラを支持するためのカメラ支持部材６を具備している。デジタイザ４はＣＣＤカメラ５ａ、５ｂにより、鏡体２の発光指標３を検出して顕微鏡の観察位置を検出する光学式位置検出手段としての機能を有する。
【００１５】
図２は手術用顕微鏡１の照明系の構成を示し、図３は手術用顕微鏡１の観察光学系の構成を示す図である。図２は図３の位置Ａから見たときの構成図である。
【００１６】
図２に示される照明系は、光源９と、光源９から発せられた照明を患者７の術部Ｐに導くため、集光レンズ１０、照明レンズ１２、ビームスプリッタ１３を備えている。
【００１７】
照明光切替えフィルタ１１は、術部Ｐに対する照明光を透過する照明光透過フィルタ１１ａと、蛍光を誘発する励起光のみを透過する励起光透過フィルタ１１ｂと、これら２つのフィルタを切り替える切り替え機構としての駆動用モータ１１ｃを有し、術部Ｐに対する照明光切替え手段となっている。さらに、術部Ｐで反射される光を観察するために、対物レンズ１４と、ズーム光学系１５と、ビームスプリッタ１６とが設けられている。
【００１８】
また、図３に示される観察光学系は、ズーム光学系１５Ｌ、１５Ｒに加えて、ビームスプリッタ１６Ｌ及び１６Ｒと、接眼レンズ１７Ｌ及び１７Ｒとを備えている。術部Ｐからの像はビームスプリッタ１６Ｌで撮影系を構成するレンズ１８Ｌ、ミラー２０Ｌ、撮像素子２１Ｌへと到達する。
【００１９】
観察光切替えフィルタ１９Ｌは、術部Ｐに対する照明光を透過する照明光透過フィルタ１９Ｌ１と、励起光及び照明光を遮断する遮断フィルタ１９Ｌ２と、これら２つのフィルタを切り替える切り替え機構としての駆動用モータ１９Ｌ３を有し、術部Ｐに対する観察光切替え手段となっている。
【００２０】
図４は手術用顕微鏡１全体の機能ブロック図である。図４において、モータ１１ｃ及びモータ１９Ｌ３は、蛍光画像観察用の入力スイッチ（表示モード設定手段）２２の信号に基づいて、これらモータを同時に制御可能なフィルタ駆動制御部２３に接続されている。フィルタ駆動制御部２３は、照明光切替えフィルタ１１の照明光透過フィルタ１１ａと、観察光切り替えフィルタ１９Ｌの照明光透過フィルタ１９Ｌ１とが同時に光軸上に位置するように、モータ１１ｃ、モータ１９Ｌ３を制御する機能をもつ。さらにフィルタ駆動制御部２３は、照明光切り替えフィルタ１１の励起光透過フィルタ１１ｂと、観察光切替えフィルタ１９Ｌの遮断フィルタ１９Ｌ２とが同時に光軸上に位置するように、モータ１１ｃ、モータ１９Ｌ３を制御する機能をもつ。この制御により、一定時間の蛍光観察状態から、図示しないタイマ回路により通常の（可視域）観察状態に移行させることができる。
【００２１】
さらに映像信号処理部２８には撮像素子２１Ｌが接続されている。この撮像素子２１Ｌは、図示しない駆動処理回路と、映像信号生成回路とから構成される。メモリ（記憶手段）２９は、蛍光画像観察の入力スイッチ２２の信号に基づき動作可能であり、映像信号処理部２８を介して映像信号化された信号を２値化処理する図示しない２値化処理回路と、画像メモリとから構成される。
【００２２】
さらにワークステーション（以下ＷＳと呼ぶ）２５には、発光指標３が設けられている手術用顕微鏡１の使用時の倍率や焦点距離等の情報を伝達可能な鏡体制御部２６と、発光指標３を検出することで術部Ｐの位置を検出可能なデジタイザ２４と、モニタ２７と、ミキサー３０とが接続されている。ここで、上記した鏡体制御部２６は、手術用顕微鏡１の倍率、焦点情報を検知可能である。倍率、及び焦点情報が変更されると、鏡体制御部２６からＷＳ２５にこれら情報が伝達され、ＷＳ２５は、これとデジタイザ２４からの位置情報を加味して手術位置に対応した術前画像を選び出す。上記したデジタイザ２４とＷＳ２５とは位置演算手段を構成する。
【００２３】
ミキサー３０は、ＷＳ２５、映像信号処理部２８、メモリ２９のそれぞれに接続され、ＷＳ２５、映像信号処理部２８、メモリ２９のそれぞれから伝達される映像信号を重畳する機能をもち、重畳された映像信号を鏡体外部のモニタ３１に表示することが可能である。上記ミキサー３０とモニタ３１とは表示手段を構成する。
【００２４】
上記した構成において、手術用顕微鏡の観察位置の検出は、手術用顕微鏡に設けられた発光指標３をデジタイザ２４により検出し、検出された発光指標３との位置相関をＷＳ２５により演算処理することにより行う。これにより、ＷＳ２５内に記憶されている患者の診断画像としての術前２次元断層画像との相関をとることができる（このような装置はナビゲーション装置と呼ばれている）。
【００２５】
図５は本発明の作用を説明するためのチャート図である。照明光による像と蛍光像を同時に撮影する方法は、特開平９−２４０５２号公報に詳細に開示されているので、ここでは本発明の特徴的部分のみを以下に示す。
【００２６】
蛍光画像観察の入力スイッチ２２をＯＮの状態にする（Ａ１）と、フィルタ駆動制御部２３がモータ１１ｃ及びモータ１９Ｌ３を制御して（Ａ２−１）、照明光切替えフィルタ１１の励起光透過フィルタ１１ｂと、観察光切替えフィルタ１９Ｌの遮断フィルタ１９Ｌ２とを同時に光軸上に位置させる。
【００２７】
この状態で蛍光撮影（Ａ３−１）が行なわれる。すなわち、照明光切替えフィルタ１１の励起光透過フィルタ１１ｂを通過した光は術部Ｐに照射されて蛍光を誘発する。観察光切替えフィルタ１９Ｌの遮断フィルタ１９Ｌ２で照明光と励起光を遮断し、術部Ｐで誘発された蛍光検出像のみがミラー２０Ｌで反射され、撮像素子２１Ｌに入射する。
【００２８】
撮像素子２１Ｌに入射された蛍光検出像は、映像信号処理部２８で映像信号化され、メモリ２９及びミキサー３０に入力される。メモリ２９に入力された映像信号は２値化処理（Ａ４）された後、さらにミキサー３０に入力されて蛍光観察画像としてモニタ３１に表示される。
【００２９】
そしてフィルタ駆動制御部２３により、モータ１１ｃ、モータ１９Ｌ３を制御して、照明光切替えフィルタ１１の照明光透過フィルタ１１ａと、観察光切り替えフィルタ１９Ｌの照明光透過フィルタ１９Ｌ１とを同時に光軸上に位置させると、術部Ｐには照明光が照射されてその像が撮像素子２１Ｌに入射される。この照明光は映像信号処理部２８で処理されてミキサー３０に入力される。
【００３０】
上記の処理と並行して、デジタイザ２４により検出した発光指標３に基づいて求められた術部Ｐの観察位置情報（Ａ２−２）と、鏡体制御部２６からＷＳ２５に伝達される手術用顕微鏡１の倍率と焦点情報と、に適合した術前２次元画像を、ＷＳ２５に予め記録されたものの中から選択して（Ａ３−２）、ミキサー３０に入力する。
【００３１】
ミキサー３０は、映像信号処理部２８から入力された照明光による映像と、メモリ２９により２値化された蛍光像と、ＷＳ２５より選択されて入力された術前画像を合成（重畳）する（Ａ５）。
【００３２】
この状況においては、フィルタ駆動制御部２３により照明光路では照明光透過フィルタ１１ａが、撮影光路では照明光透過フィルタ１９Ｌ１が選択され、撮像素子２１Ｌでは通常の可視域の画像が撮影されており、術者が現在観察している術部の観察画像に、上記蛍光観察による腫瘍位置と、ＷＳ２５で選択された術前２次元断層画像による腫瘍位置が重畳されてモニタ３１に表示される。
【００３３】
図６は蛍光観察像と術前２次元断層画像との合成について説明するための図である。
【００３４】
図６の頭部全体像４１のうち術部としての腫瘍全体像４２において、術中の処置位置（腫瘍露出部４４）である曲面から得られた蛍光像による平面画像（蛍光観察像）４５ａと、ＷＳ２５が顕微鏡観察位置として選択した術前２次元断層画像４５ｂとを合成してモニタ上３１に表示することができる。
【００３５】
この時、術者が焦準操作を行なって焦点中心位置をＢからＣへ移動すれば、その観察中心（焦点深度中心）をデジタイザ２４及びＷＳ２５により検出して対応する断層画像を選択し、前記蛍光観察画像と合成することができる。蛍光観察を終了するためには、術者は入力スイッチ２２をオフにする事でこれらの重畳表示は実施されてなくなる。
【００３６】
上記した第１実施形態によれば以下の効果を有する。顕微鏡観察位置における診断画像としての断層画像を表示するだけでは実際の処置部位が平面でないために一致し難いが、本実施形態の構成を用いれば、蛍光観察画像に、現在の処置位置に関する焦準操作による断層画像が重ねて表示されるので、手術の進行具合や、その先の腫瘍の状況が視覚的に確認できるようになる。
【００３７】
また、蛍光観察画像を術前２次元断層画像と重ねて表示する事により、術前の断層画像に従って手術を進めていても、術中の蛍光観察画像により位置の補足修正について術者が認識できるので修正が容易に行える。
【００３８】
また、入力スイッチ操作により重畳観察を行なうモードを設定できるため、必要に応じて選択的に重畳観察を行うことが可能となる。また、ＷＳからの断層画像について、腫瘍部の外形のみを強調させたい場合には、蛍光観察画像とで表示色を異ならせることにより、術者が容易に識別する事が可能になる。
【００３９】
（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態を説明する。図７及び図８に第２実施形態に関する構成を示す。左右の術部観察像の処理は、同様であるのでここでは左側のみについて説明する。
【００４０】
照明光または励起光を術部に照射し、その像を撮像素子２１Ｌが得る構成は第１実施形態と同様である。撮像素子２１Ｌは、映像信号化する映像信号処理部３５Ｌに接続され、映像信号処理部３５Ｌから出力される信号は左側メモリ３６Ｌに入力される。左側メモリ３６Ｌは画像を２値化する機能を有し、その信号は複数の映像を重ね合わせることのできる左側ミキサー３７Ｌに入力される。左側ミキサー３７Ｌと右側ミキサー３７Ｒの出力信号は３Ｄコンバータ３９に入力されて３次元映像化され、これによって映像を３Ｄモニタ４０に映し出すことができる。
【００４１】
また、左側映像信号処理部３５Ｌと右側映像信号処理部３５Ｒの出力信号は３Ｄコンバータ３９に入力されて３Ｄコンバータ３９で３次元映像化され、３Ｄモニタ４０に表示することができる。
【００４２】
ＷＳ２５は、３次元の映像を、左右の視差のある画像に分割処理できる左右画面分割手段３８に入力可能であり、左側の映像を作成して左側ミキサー３７Ｌに入力する。左側ミキサー３７Ｌは左側モニタ３４Ｌに接続されている。さらに、接眼レンズ１７Ｌに左側モニタ３４Ｌの映像を導くため、レンズ３３Ｌとビームスプリッタ３２Ｌを有している（図７参照）。
【００４３】
上記した構成において、蛍光を励起し、その蛍光像が左右の撮像素子２１Ｌ及び２１Ｒに至る過程は第１実施形態と同様である。撮像素子２１Ｌ及び２１Ｒに入力された映像の処理は同様であるのでここでは左側の処理のみについて説明する。撮像素子２１Ｌで得られた蛍光像は左側映像信号処理部３５Ｌに入力されて映像信号化され、左側メモリ３６Ｌと３Ｄコンバータ３９に入力される。
【００４４】
また、ＷＳ２５に記録されている術前断層画像情報に基づく立体画像情報を左右の視差のある画像に分けるために、術前断層画像が左右画面分割手段３８に入力される。左右画面分割処理手段３８で作られた左側の画像は、左側ミキサー３７Ｌにおいて、左側映像信号処理部３５Ｌからの信号を２値化する処理を行う左側メモリ３６Ｌからの信号と重ね合わされる。
【００４５】
左側ミキサ３７Ｌから出力された合成画像は、３Ｄコンバータ３９及び左側モニタ３４Ｌに入力される。３Ｄコンバータ３９では左側ミキサ３７Ｌ及び右側ミキサ３７Ｒからの映像を３次元構築して３Ｄモニタ４０に映し出すことができる。
【００４６】
また、左側モニタ３４Ｌに入力された光は、レンズ３３Ｌ及びズームスプリッタ３２Ｌを介して接眼レンズ１７Ｌに導かれる。
【００４７】
以上により、照明光による術部Ｐの観察像と、術部Ｐに対する励起光照射による蛍光観察像と、術前画像による３次元画像とを術者の視野内及び３Ｄモニタ４０に同時に映し出すことが可能となる。この場合、図１０に示すような腫瘍の３次元的外形図（腫瘍３次元画像４７）に対して、蛍光観察画像による現在の処置断面情報が３次元で重畳され、腫瘍全体における現在の進行状況が確認できる。図１０において、外形は位置検出機能により構成され、点線は蛍光画像による術部立体映像を示している。
【００４８】
上記した第２実施形態によれば、顕微鏡観察における光学観察像に重畳されているために、腫瘍全体に対する術部Ｐの現在の処置位置、進行状況を３次元的に知ることができ、今後の処置を進めるべく方向もより正確に認識できる。術前の断層画像による全体外形との位置のずれが生じている事も認識でき、その補正も立体観察により詳細な補正が可能になり、より安全性の高い手術を行う環境を提供できる。
【００４９】
（第３実施形態）
以下に本発明の第３実施形態を説明する。ここでは第２実施形態と異なる点のみについて説明する。図９は第３実施形態の構成を示す図である。映像信号処理部３５Ｌに入力された照明光による像の信号は、左側ミキサー３７Ｌに入力される。第３実施形態では左側ミキサー３７Ｌは左側視野内表示コントローラ４８Ｌに接続されている。この左側視野内表示コントローラ４８Ｌは、特願平１０−２４８６７２号の図１で説明される視野内表示装置（視野内表示コントローラと鏡筒部）の構成要素である視野内表示コントローラと同様のものである。第３実施形態では、顕微鏡観察視野の一部に、第２実施形態の表示を顕微鏡観察視野とは別の画像表示として表示、観察する実施形態となっている。
【００５０】
上記した構成において、左側映像信号処理部３５Ｌに入力された照明光による像の信号は左側ミキサー３７Ｌに入力される。左側ミキサー３７Ｌでは、照明光による顕微鏡像と、励起光による蛍光画像と、術部位置に応じて選択された術前画像とが合成され、左側視野内表示コントローラ４８Ｌに入力される。左側視野内表示コントローラ４８Ｌに入力された映像は、視野内表示装置により、視野内表示像として表示され、顕微鏡像には術部の照明光による像のみが可視となる。
上記した第３実施形態によれば、第２実施形態の効果に加えて次のような効果がある。照明光による顕微鏡像では図１１に示すように、術者が確認できない腫瘍露出部１０１を、重畳された上記視野内表示像と比較することにより認識することができる。また、顕微鏡画像１００を、術前画像及び蛍光観察画像で遮ることなくかつ邪魔にならずに腫瘍の３次元形状と腫瘍全体における術部の位置を把握することができる。
【００５１】
（付記）
なお、上記した具体的な実施形態から以下のような構成の発明が抽出される。
【００５２】
１． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を立体撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記蛍光観察画像を記憶するための記憶手段と、
前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像を、左右視差を有する２つの画像信号に分割する画像分割手段と、
前記記憶された各々の蛍光観察画像と、前記左右画像に分割された診断画像を、術部の観察像に重畳して表示する表示手段と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００５３】
２． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を立体撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記蛍光観察画像を記憶するための記憶手段と、
任意の表示モードを設定可能な表示モード設定手段と、
前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像を、左右視差を有する２つの画像信号に分割する画像分割手段と、
前記表示モード設定手段の設定状態に応じて、前記記憶された各々の蛍光観察画像と、前記左右画像に分割された診断画像を、術部の観察像に重畳する重畳手段と、
各々の画像を表示するモニタ部を備えた鏡筒部と、
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００５４】
３． １．または２．において、前記蛍光撮影手段は、照明光路及び撮影光路に設けられた波長制限用のフィルタ駆動制御部を含む。
【００５５】
４． ２．において、前記鏡筒部は、左右の表示モニタと、投影光学系と、顕微鏡部の各々の観察光路上に、前記投影光学系からの光路を重畳するプリズムとを有する。
【００５６】
５． ２．において、前記鏡筒部は、左右の表示モニタと、投影光学系と、顕微鏡部の各々の観察光路上に、前記投影光学系からの光路と、顕微鏡観察用の光路の一部とを切り替えるプリズムとを有する。
【００５７】
６． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の断層画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する断層画像と、前記蛍光撮影手段により取得された蛍光観察画像とを重畳して表示する表示手段と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡。
【００５８】
７． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の断層画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記蛍光観察画像を記憶するための記憶手段と、
前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する断層画像と、前記記憶手段に記憶された蛍光観察画像とを、術部の観察像に重畳して表示する表示手段と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００５９】
８． 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の断層画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
前記蛍光観察画像を記憶するための記憶手段と、
任意の表示モードを設定可能な表示モード設定手段と、
前記表示モード設定手段の設定状態に応じて、前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する断層画像と、前記記憶手段に記憶された蛍光観察画像とを、術部の観察像に重畳して表示する表示手段と
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。
【００６０】
【発明の効果】
本発明によれば、蛍光撮影手段により撮影された蛍光観察像と、位置演算手段により検出された観察位置に応じて選択された診断画像とを重畳させて表示するようにしたので、術者は、摘出すべき腫瘍の状況を正確に認識することができる。これによって術者はより正確に摘出術が行なえ、かつ摘出操作に専念できる。また、腫瘍部分だけを確実に摘出する事ができ、低侵襲の目的をも達成する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る手術用顕微鏡１の構成を示す図である。
【図２】手術用顕微鏡１の照明系の構成を示す図である。
【図３】手術用顕微鏡１の観察光学系の構成を示す図である。
【図４】手術用顕微鏡１全体の機能ブロック図である。
【図５】本発明の作用を説明するためのチャート図である。
【図６】蛍光観察像と術前２次元断層画像との合成について説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る観察光学系の構成を示す図である。
【図８】手術用顕微鏡１全体の機能ブロック図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る手術用顕微鏡１全体の機能ブロック図である。
【図１０】腫瘍の３次元的外形図である。
【図１１】本発明の第３実施形態の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 手術用顕微鏡
２ 鏡体
３ 発光指標
４ デジタイザ
５ａ、５ｂ ＣＣＤカメラ
６ カメラ支持部材
７ 患者
８ 術者
１１ｃ モータ１
１９Ｌ３ モータ２
２１Ｌ 撮像素子
２２ 蛍光画像観察の入力スイッチ
２３ フィルタ駆動制御部
２４ デジタイザ
２５ ワークステーション（ＷＳ）
２６ 鏡体制御部
２７ モニタ
２８ 映像信号処理部
２９ メモリ
３０ ミキサ
３１ モニタ
Claims (3)
- 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
顕微鏡観察部位の照明光観察像を撮影して照明光観察画像を取得する照明光撮影手段と、
蛍光画像観察モードと照明光観察モードとを設定可能な表示モード設定手段と、
前記表示モード設定手段の設定状態に基づいて、前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像と、前記蛍光撮影手段により取得された蛍光観察画像と、前記照明光撮影手段による照明光観察画像と、を重畳して表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 実体顕微鏡光学系を有する顕微鏡と、
前記顕微鏡の観察位置を検出して、術部の診断画像との位置関係を演算する位置演算手段と、
前記位置演算手段で検出された観察位置に対応する診断画像を、左右視差を有する２つの画像信号に分割する画像分割手段と、
顕微鏡観察部位の蛍光観察像を立体撮影して蛍光観察画像を取得する蛍光撮影手段と、
顕微鏡観察部位の照明光観察像を撮影して照明光観察画像を取得する照明光撮影手段と、
蛍光画像観察モードと照明光観察モードとを設定可能な表示モード設定手段と、
前記表示モード設定手段の設定状態に基づいて、前記左右画像に分割された診断画像と、前記照明光撮影手段により取得された各々の前記蛍光観察画像と、前記照明光撮影手段による照明光観察画像と、を重畳して表示する表示手段と、
を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。 - 前記表示モード設定手段の設定状態に基づいて、照明系に関して配置された照明光切り替えフィルタ、及び観察光学系に関して配置された観察光切り替えフィルタ、の光軸上への移動を制御して前記蛍光撮影手段による撮影と、前記照明光撮影手段による撮影とを切り替えるフィルタ駆動制御部をさらに具備する請求項１または２に記載の手術用顕微鏡装置。
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