JP5855146B2 - イメージング装置 - Google Patents

Description

本発明は、外科用装置と組み合わせて使用することのできるイメージング装置に関する。
〔関連する出願の相互参照〕

本出願には、以下に示す各特許出願の全体が、参考として組み込まれているものとする：１９９９年６月２日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／３２４，４５２号、２０００年１１月２８日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／７２３，７１５号、１９９９年６月２日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／３２４，４５１号、１９９９年７月１２日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／３５１，５３４号、２０００年２月２２日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／５１０，９２３号、２０００年２月２２日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／５１０，９２７号、２０００年２月２２日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／５１０，９３２号、２００１年４月１７日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／８３６，７８１号、２００１年６月２２日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／８８７，７８９号。本出願は、２００１年４月２０日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第６０／２８５，１９３号、２００１年６月２２日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第６０／３００，１０７号、２００１年１２月３１日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第６０／３４４，６４８号のそれぞれの便益も主張するものであり、そのそれぞれの全体が参考としてこの明細書に明らかな形で含まれているものとする。

外科医は、腹腔間や胸郭間の手術、あるいはそれ以外の同様の手術を行なうため、さまざまな外科用器具を使用する。一般に、外科医は侵襲を最少にする外科的テクニックを用いてこれらの手術を実行しようとする。例えば内視鏡を用いる手術の場合には、患者に小さな切開部を作って内視鏡を体内に挿入し、外科医が手術を行なう予定の体腔を眺める。このタイプの外科手術では、一般に、外科医が、手術中に体腔の様子と使用している外科用器具の操作状況を見ることのできる内視鏡を使用する必要がある。多くの場合、外科医は、内視鏡と外科用器具の両方を同じ切開部から挿入するか、あるいは器具ごとに別の切開部を利用することができる。内視鏡を用いたほとんどの手術では、外科医チームの一人が、内視鏡の位置を連続的にモニターして体腔の適切な画像を維持するとともに、外科用器具の操作も連続的にモニターする。

内視鏡を使用することに加え、外科用器具の中には使用中の構成部分の位置を示す装置が含まれているものがある。遠隔式の状況表示器が、この情報を、電磁センサに接続されたＬＣＤ表示器を通じてユーザに提供する。一実施態様では、外科用器具がアンビル部とステープル、刃およびリザーバ（ＳＢＲ）部を備えることができる。この外科用器具は、シャフトを介して電気機械駆動装置に対して取り外し可能に結合されている。外科医は、その付属物のシャフトとＳＢＲ部を体腔の中に入れる。アンビル部の基部とＳＢＲ部ハウジングの外縁部には、ハンドルのＬＣＤ表示器に接続された電磁センサを含むことができる。これにより外科医は、外科手術を行なっている間、アンビル部とＳＢＲ部の位置を知ることができる。

上記のようにＬＣＤ表示器を用いると外科医に外科用器具の位置に関する何らかの情報が伝わるが、このようなＬＣＤ表示器は内視鏡と組み合わせて使用されてもよい。内視鏡に加えてＬＣＤ表示器を使用することで、外科医は体腔の視覚的画像を（内視鏡を通じて）受け取るとともに、手術中の外科用器具の位置に関する表示も（ＬＣＤ表示器を通じて）受け取ることができる。外科用器具そのものに結合されたイメージング装置を提供することは有利なことである。そのようなイメージング装置は、手術を行なっている間、外科医に体腔の画像と外科用器具を操作しているところの画像の両方を提供することができる。画像を受信すべく適合されたさまざまな外科用器具において再使用可能なイメージング装置を提供することもまた有利なことである。

上記課題を解決するために、本発明は、例えば、以下を提供する：
（項目１）
外科用装置の外面に取り外し可能に結合されたハウジングと、
上記ハウジング内にあって、画像を捕獲して画像データを提供する画像捕獲装置と、
を備えることを特徴とする外科用イメージング装置。
（項目２）
上記ハウジングが、滑らせて上記外科用装置に結合されるよう構成されている、項目１に記載の外科用イメージング装置。
（項目３）
上記ハウジングが、紐状部材を通じて上記外科用装置に結合されている、項目１に記載の外科用イメージング装置。
（項目４）
上記画像捕獲装置が生成した画像データが、静止画像データまたはビデオ・データを含む、項目１に記載の外科用イメージング装置。
（項目５）
上記画像捕獲装置がレンズを備える、項目１に記載の外科用イメージング装置。
（項目６）
上記画像捕獲装置が、レンズを通して画像を捕獲する位置にある画像センサをさらに備える、項目５に記載の外科用イメージング装置。
（項目７）
上記画像捕獲装置が、画像化する物体を照射する光源をさらに備える、項目６に記載の外科用イメージング装置。
（項目８）
上記ハウジング内に配置され、上記画像データを少なくとも１つの遠隔装置に伝達する回路装置をさらに備える、項目１に記載の外科用イメージング装置。
（項目９）
上記回路装置が、上記画像データを、有線により、あるいは無線により、上記少なくとも１つの遠隔装置に伝送する、項目８に記載の外科用イメージング装置。
（項目１０）
外面を有する外科用装置と、
上記外科用装置の外面に取り外し可能に結合されたハウジングと該ハウジング内にあって画像を捕獲して画像データを提供する画像捕獲装置とを有する外科用イメージング装置と、
を備えることを特徴とする外科用アタッチメント。
（項目１１）
上記ハウジングが、滑らせて上記外科用装置に結合されている、項目１０に記載の外科用アタッチメント。
（項目１２）
上記ハウジングが、紐状部材を通じて上記外科用装置に結合されている、項目１０に記載の外科用アタッチメント。
（項目１３）
上記画像捕獲装置が生成した上記画像データが、静止画像データまたはビデオ・データを含む、項目１０に記載の外科用アタッチメント。
（項目１４）
上記画像捕獲装置がレンズを備える、項目１０に記載の外科用アタッチメント。
（項目１５）
上記画像捕獲装置が、レンズを通して画像を捕獲する位置にある画像センサをさらに備える、項目１４に記載の外科用アタッチメント。
（項目１６）
上記画像捕獲装置が、画像化する物体を照射する光源をさらに備える、項目１５に記載の外科用アタッチメント。
（項目１７）
上記ハウジング内にあって上記画像データを少なくとも１つの遠隔装置に伝送する回路装置をさらに備える、項目１０に記載の外科用アタッチメント。
（項目１８）
上記回路装置が、上記画像データを、有線により、あるいは無線により、上記少なくとも１つの遠隔装置に伝送する、項目１７に記載の外科用アタッチメント。
（項目１９）
電気機械駆動装置と、
外面を有する外科用装置および外科用イメージング装置を有する外科用アタッチメントとを備え、
上記外科用イメージング装置は、上記外科用装置の外面に取り外し可能に結合されたハウジングと該ハウジング内にあって画像を捕獲して画像データを提供する画像捕獲装置とを備える、
ことを特徴とする外科用システム。
（項目２０）
上記ハウジングが、滑らせて上記外科用装置に結合されている、項目１９に記載の外科用システム。
（項目２１）
上記ハウジングが、紐状部材を通じて上記外科用装置に結合されている、項目１９に記載の外科用システム。
（項目２２）
上記画像捕獲装置が生成した上記画像データが、静止画像データまたはビデオ・データを含む、項目１９に記載の外科用システム。
（項目２３）
上記画像捕獲装置がレンズを備える、項目１９に記載の外科用システム。
（項目２４）
上記画像捕獲装置が、上記レンズを通して画像を捕獲する位置にある画像センサをさらに備える、項目２３に記載の外科用システム。
（項目２５）
上記画像捕獲装置が、画像化する物体を照射する光源をさらに備える、項目２４に記載の外科用システム。
（項目２６）
上記ハウジング内にあって上記画像データを少なくとも１つの遠隔装置に伝送する回路装置をさらに備える、項目１９に記載の外科用システム。
（項目２７）
上記回路装置が、上記画像データを、有線により、あるいは無線により、上記少なくとも１つの遠隔装置に伝送する、項目２６に記載の外科用システム。
（項目２８）
外科用イメージング装置の利用方法および再利用方法であって、
上記外科用イメージング装置を第１の外科用装置に取り外し可能に結合し、
上記外科用イメージング装置を上記第１の外科用装置から取り外し、そして
上記外科用イメージング装置を第２の外科用装置に取り外し可能に結合する、
ステップを備えることを特徴とする方法。
（項目２９）
上記外科用イメージング装置を上記第１と第２の外科用装置に取り外し可能に結合する各ステップが、上記外科用イメージング装置を滑らせて上記第１と第２の外科用装置のそれぞれに結合するステップを含む、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
上記外科用イメージング装置を上記第１と第２の外科用装置に取り外し可能に結合する各ステップが、上記外科用イメージング装置を紐状部材を通じて上記第１と第２の外科用装置のそれぞれに結合するステップを含む、項目２８に記載の方法。
（項目３１）
画像データを上記外科用イメージング装置を通じて生成させるステップをさらに含む、項目２８に記載の方法。
（項目３２）
上記外科用イメージング装置によって生成された上記画像データが、静止画像データまたはビデオ・データを含む、項目３１に記載の方法。
（項目３３）
画像化する物体を照射するステップをさらに含む、項目３２に記載の方法。
（項目３４）
上記画像データを少なくとも１つの遠隔装置に伝送するステップをさらに含む、項目３１に記載の方法。
（項目３５）
上記伝送ステップは、有線と無線の少なくとも一方により伝送するステップを含む、項目３４に記載の方法。
本発明の一実施態様では、外科用器具の外面に取り外し可能に結合されたハウジングと、画像データを生成する画像捕獲装置とを備えるイメージング・ユニットが提供される。このイメージング・ユニットは、ハウジングの内部にあって画像捕獲装置に電気的に結合された回路装置も備えることができる。この場合、回路装置は、画像データを少なくとも１つの遠隔装置に送る構成になっている。

本発明の別の実施態様では、外科用器具と、イメージング・ユニットとを備える外科用アタッチメントが提供される。このイメージング・ユニットは、外科用器具の外面に取り外し可能に結合されたハウジングと、画像データを生成する画像捕獲装置とを備えている。イメージング・ユニットはさらに、ハウジングの内部にあって画像捕獲装置に電気的に結合された回路装置も備えることができる。この場合、回路装置は、画像データを少なくとも１つの遠隔装置に伝送する構成になっている。

本発明の別の実施態様では、電気機械駆動装置と、この電気機械駆動装置に取り外し可能に結合された外科用器具と、イメージング・ユニットとを備える外科用システムが提供される。このイメージング・ユニットは、外科用器具の外面に取り外し可能に結合されたハウジングと、画像データを生成する画像捕獲装置とを備えている。イメージング・ユニットはさらに、ハウジングの内部にあって画像捕獲装置に電気的に結合された回路装置も備えることができる。この場合、回路装置は、画像データを少なくとも１つの遠隔装置に伝送する構成になっている。

本発明による外科用システム１００の一例を示す図である。 円形の外科用ステープラー・アタッチメントを示す図である。 直線状外科用ステープラーを示す図である。 外科用装置と結合するよう構成された本発明によるイメージング装置の第１の実施例を示す図である。 外科用装置とこれに結合された図３ａのイメージング装置を示す図である。 本発明による画像捕獲装置の一例を示す図である。 図４ａに示した画像捕獲装置の側面図である。 本発明による回路装置の一例を示す図である。 イメージング装置に電力を供給するための本発明による電源の一例を示す図である。 イメージング・ポッドの形をした別のイメージング装置を示す図である。 図７ａに示すイメージング装置を詳細に示した側面図である。 外科用装置に結合したイメージング・ポッドを有する外科用アタッチメントを示す図である。 本発明による別のイメージング・ポッドを示す図である。 図８ａに示すイメージング・ポッドを受け入れるよう構成された外科用装置のレセプタクルの一例を示す図である。 本発明による別の外科用アタッチメントを示す図である。

図１を参照すると、外科用システム１００が図示されている。外科用システム１００は、外科用アタッチメント１２０に取り外し可能に結合された電気機械駆動装置１１０を備えている。このような電気機械駆動装置は、例えば、「電気機械外科用装置」という名称のアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／７２３，７１５号、２００１年４月１７日に出願された「電気機械外科用装置」という名称のアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／８３６，７８１号、２００１年６月２２日に出願された「電気機械外科用装置」という名称のアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／８８７，７８９号に記載されている。なおそれぞれの出願は、参考としてその全体がこの明細書に明らかな形で組み込まれているものとする。電気機械駆動装置１１０は、例えば遠隔電力コンソール（ＲＰＣ）１０５を備えることができる。このＲＰＣ１０５は、前面パネル１２５を有するハウジング１１５を備えている。前面パネル１２５には、ディスプレイ装置１３０と表示器１３５ａ、１３５ｂが据えつけられている。前面パネル１２５には接続用スロット１４０も設けられている。電気機械駆動装置１１０は、ＲＰＣ１０５に取り付けられたビデオ・ディスプレイ１４５も備えることができる。ビデオ・ディスプレイ１４５としては、例えばテレビ・モニタ、コンピュータ・モニタ、ＣＲＴ、あるいは見るための他の装置が挙げられる。ビデオ・ディスプレイ１４５は、例えばイメージング装置１９５から画像信号（例えばビデオ信号）を受信することができる。電気機械駆動装置１１０は、受信器またはトランシーバ１５５と、イメージング装置１９５から受信した信号を変換してビデオ・ディスプレイ１４５に表示するのに適切な形に変換するよう働く回路１６０とを有する受信システム１５０を備えることもできる。この受信システム１５０はさらに、イメージング装置１９５から受信した処理済み画像データをバッファおよび／または記憶するためのメモリ装置１６５も備えることができる。

可撓性のあるシャフト１７０をハウジング１１５から延ばすことができる。このシャフト１７０は、第１のカップリング１７５を通じ、ハウジング１１５に取り外し可能に固定することができる。この可撓性シャフト１７０の遠位端１８０には、外科用アタッチメント１２０を取り外し可能に固定するための第２のカップリング１８５を設けることができる。

可撓性シャフト１７０の内部チャネル内には、その長さに沿って、回転可能なシャフト、ステアリングケーブル、１本以上のデータ伝送用ケーブル、電力伝送用リード線を配置することができる。これらすべては、可撓性シャフト１７０の遠位端１８０に位置する第２のカップリング１８５まで延びている。電気機械駆動装置１１０は、モーター・システム（図示せず）を備えることができる。このモーター・システムは、上記駆動シャフトを回転させて張力を加えたりステアリングケーブルを別の方法で駆動したりすることによって可撓性シャフト１７０の遠位端１８０を操縦する１台以上のモーターを備えている。

さまざまなタイプの外科用装置１９０を可撓性シャフト１７０の遠位端１８０に取り付けることができる。それは、例えば図２ａに概略を示した円形の外科用ステープラー・アタッチメント（ＣＳＳ）２５０である。ＣＳＳ２５０は、このＣＳＳ２５０を可撓性シャフト１７０の第２のカップリング１８５に取り外し可能に結合するのに適したサイズと構造になったカップリング２５５を備えている。ＣＳＳ２５０は、アンビル部２６０も備えている。このアンビル部２６０は、アンビル基部２７０の遠位端に取り付けられたアンビル２６５を備えている。アンビル基部２７０は、ＣＳＳ２５０の本体部２７５内に回転可能に固定されたアンビル駆動シャフト（図示せず）を操作すると延びたり引っ込んだり（出し入れ）する。ＣＳＳ２５０はさらに、本体部２７５の中にステープル駆動装置／切断機構（図示せず）を備えている。作動中は、電気機械駆動装置１１０の内部にあるモータを動かすことにより、アンビル２６５とステープル駆動装置／切断機構の出し入れを実現することができる。アンビル２６５とステープル駆動装置／切断機構の動作および制御は、遠隔制御ユニット（図示せず）を用いて実現することができる。アンビル２６５とステープル駆動装置／切断機構の位置と場所は、電気機械駆動装置１１０に送信される信号により示され、ユーザのためにディスプレイ装置１３０と表示器１３５ａ、１３５ｂに表示される。ＣＳＳ２５０はさらに、第２のカップリング１８５との間で電気的な接続とデータ通信可能な接続とができるよう適合されたデータ・コネクタ（図示せず）を備えている。

ここで図２ｂを参照すると、別の外科用装置１９０が直線状外科用ステープラー２０５として図示されている。これについては、アメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／３２４，４５２号に詳しく記載されており、その全体が参考としてこの明細書に明らかな形で組み込まれているものとする。この直線状外科用ステープラー２０５は、下方あご部２１０と、上方あご部２１５と、カップリング２２０とを備える分離あごシステムを備えることができる。カップリング２２０は、六角形をした２つのソケット２２５ａ、２２５ｂを備えることができる。これらソケットの中に、可撓性シャフト７０の第２のカップリング１８５が取り外し可能に受容されている。上方あご部２１５と下方あご部２１０の遠位先端には、互いに向かい合った２つの磁気センサ２３０、２３５を配置することができる。それぞれの磁気センサは、可撓性シャフト１７０を通じて電気機械駆動装置１１０に接続された回路の構成部分（図示せず）に接続されている。下方あご部２１０と上方あご部２１５が噛み合うと、この回路が閉じ、電気機械駆動装置１１０の表示器１３５ａ、１３５ｂが、下方あご部２１０のステープリング機構（図示せず）が安全に作動し始めたことを示す信号を出す。直線状外科用ステープラー２０５はさらに、組織を閉じるため、下方あご部２１０と上方あご部２１５を組織上で噛み合わせてステープルを組織の内部に閉じるよう駆動すべく設けられたシャフト兼駆動部材も備えることができる。磁気センサ２３０、２３５と、直線状外科用ステープラーアタッチメント２０５に付随した回路は、例えば組織の一部を十分にクランプしたときにユーザにそのことを示す信号を出すこともできる。

直線状外科用ステープラー２０５はさらに、電極（図示せず）を備えることもできる。電極はコンタクト２４０を通じてＲＦエネルギーを受け取り、組織の凝固化および／または網状化を可能にする。直線状外科用ステープラー２０５は、さまざまな電極および／またはステープリング構造と合体することができる。それは例えば、２００１年４月２０日に出願された「外科用の直線状クランピング・ステープリング・カッティング装置」という名称のアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第６０／２８５，１１３号と、２００１年５月８日に出願された「バイポーラ式外科用装置」という名称のアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第６０／２８９，３７０号に記載されている。なおそれぞれの出願は、参考としてその全体がこの明細書に明らかな形で組み込まれているものとする。

図２ａには円形の外科用ステープラーが図示され、図２ｂには直線状の外科用ステープラーが図示されているだけだが、外科用装置１９０には他の構成も含まれることに注意されたい。例えば外科用装置１９０には、トロカール（ｔｒｏｃａｒ）装置が含まれる。これについては、２００２年３月１４日に出願されたアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第１０／０９８，２１７号に記載されている。なおこの出願は、参考としてその内容がこの明細書に明らかな形で組み込まれているものとする。

ここで図３ａを参照すると、外科用装置１９０（例えば直線状ステープラーまたは外科用円形ステープラー）と結合される構成の第１のイメージング装置３００が図示されている。イメージング装置３００は、くり抜き部３１０と、画像捕獲装置３１５（例えばカメラ）と、画像捕獲装置３１５に電気的に接続された回路装置３２０と、イメージング装置３００に電力を供給する電源装置３３０とを有するハウジング３１５を備えている。

イメージング装置３００は、外科用装置１９０をくり抜き部３１０内に滑り込ませて受容する構成になっている。そのため外科用装置１９０は、図３ｂに示したように、くり抜き部３１０に対して第１の方向３２５に挿入することができる。外科用装置１９０は、一旦挿入されると、カップリング機構（図示せず）によってくり抜き部３１０の内部の所定の位置に保持される。

カップリング機構は、くり抜き部３１０の内部の所定の位置に外科用装置１９０を取り外し可能に保持するのに適した任意の機構（例えばクランプ、ナット、ボルト、留め金、紐（ｓｔｒａｐ）、摩擦適合装置、スナップ（締め金）適合装置など）を備えうることに注意されたい。したがってイメージング装置３００は、外科用装置１９０の外面に取り外し可能に結合または固定することができる。このような構成にすると、イメージング装置３００を外科用装置１９０とともに使用した後、イメージング装置３００を外科用装置１９０から取り外し、別の外科用装置で再使用することができる。この構成は、例えば外科用装置が使い捨てのものであり、イメージング装置３００を数回利用することが望ましい場合に特に好ましい。もちろん別の実施態様では、外科用装置１９０をイメージング装置３００に恒久的に結合させることができる。

図３ａと図３ｂには円筒形状のくり抜き部３１０を示したが、くり抜き部３１０は、他の外科用装置（形状が円筒形である場合とそうでない場合がありうる）に両立性あるアタッチメントを提供するのに適した形状および構成にできることに注意されたい。

ここで図４ａを参照すると、図３ａと図３ｂに示した画像捕獲装置３１５をより詳細に示した正面図が図示してある。この図４ａに示されるように、画像捕獲装置３１５は、レンズ４０５と、画像化する物体を照射するための光源４１０（例えば光ファイバー光源、電球、ＬＥＤなど）と、レンズ４０５を通して画像を捕獲できる位置にある画像センサ４４０（例えば光感受性のある装置で、具体的にはＣＣＤやＣＭＯＳタイプの画像センサ）を備えている。一実施態様では、画像捕獲装置３１５はさらに、レンズ４０５から破片を掃除するクリーニング装置４１５を備えることができる。レンズ４０５、光源４１０、画像センサ４４０およびクリーニング装置４１５のそれぞれは、データ・バス４３０に伝送可能に結合されている。

作動中は、画像センサ４４０が、例えば外科用装置１９０の遠位端から見た画像をレンズ４０５を通じて受信する。画像捕獲装置３１５は、画像に従った画像データを発生させ、その画像データをデータ・バス４３０を介して回路装置３２０に伝送する。

図示した実施態様では、画像センサ４４０はレンズ４０５の後ろに位置している。しかし画像センサ４４０をレンズ４０５から離れた位置に配置し、レンズ４０５からの光が例えば光ファイバー接続を通じて画像センサ４４０に伝送されるようにすることもできる。一実施態様では、画像センサ４４０はハウジング３０５の中に配置される。別の実施態様では、画像センサ４４０は、可撓性シャフト１７０の中、および／またはこの可撓性シャフト１７０へのカップリングの中、および／または電気機械駆動装置１１０の中に配置される。いずれにせよ、画像データは、無線接続または有線接続を通じて電気機械駆動装置に伝送することができる。

ここで図４ｂを参照すると、図４ａに示した画像捕獲装置３１５の側面図が図示してある。クリーニング装置４１５は、例えば空気／水混合物をレンズ４０５を横断してまき散らすための中空幹４２０を備えることができる。そのため中空軸４２０の近位端（図示せず）には、遠隔装置（図示せず）例えば、電気機械駆動装置１１０からの空気／水混合物を受け入れることができる。空気／水混合物は、中空幹を通じて駆り立てられ、中空幹４２０の遠位端４２５から外に出る。このようにすると、空気／水混合物がレンズ４０５を横断してまき散らさせ、使用中はレンズ４０５から破片を掃除するのを助ける。

画像捕獲装置３１５は、画像データをデータ・バス４３０を介して回路装置３２０に伝送することに加え、データ・バス４３０を介して回路装置３２０から制御データを受信する。制御データによって行なうことができる制御は、例えばレンズ４０５のズーミング制御、および／または光源４１０により発生する照明の制御、および／またはクリーニング装置４１５の中空幹４２０を通過して駆り立てられた空気／水混合物の流速制御である。

画像捕獲装置３１５は、１つ以上のレンズ４０５および／または１つ以上の画像センサ４４０および／または１つ以上の光源４１０を備えることができる。複数のレンズ４０５および／または画像センサ４４０があると、ユーザは異なるレンズ４０５間で切り換えて異なる視点からの複数の像を得ることができる。例えばユーザは、外科手術プロセスのすべてのステップを介して異なる画像を見ることができる。さらに、複数のレンズがあると、パノラマ画像または幅広の画像を得ることができる。

ここで図５を参照すると、図３ａと図３ｂに示した回路装置３２０の詳細が図示されている。回路装置３２０は、画像捕獲装置３１５からの画像データを受信して、かつその画像データを遠隔電源（例えば電気機械駆動装置１１０）に伝送するのに適した回路を備えている。この回路は、例えばイメージング装置３００のハウジング３０５の内部に位置する堅固な回路板または可撓性のある回路板に物理的に置くことができる。回路装置３２０は、処理装置５０５と、メモリ装置５１０と、ユーザ入力装置５２５と、伝送装置５１５とを備えることができる。これら各装置は、データ・バス５２０を介して互いに結合されている。画像捕獲装置３１５のデータ・バス４３０も、このデータ・バス５２０に通信可能に結合されている。このようにすると、画像データを画像捕獲装置３１５から受信し、データ・バス５２０を介して処理装置５０５および／またはメモリ装置５１０に伝送することができる。

メモリ装置５１０は、画像データを格納可能な読み出し／書き込み可能な任意のメモリ装置（例えばＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなど）を備えることができる。画像捕獲装置３１５から受信した画像データは、処理装置５０５により引続き処理するため例えばメモリ装置５１０に直接記憶できる。この場合には、メモリ装置５１０が画像捕獲装置３１５から画像データを受信し、次いでその画像データを処理装置５０５に送る。他に、画像データを処理装置５０５に直接伝送して処理させることもできる。このようにすると、処理装置５０５はデータ・バス５２０を通じて直接画像捕獲装置３１５から画像データを受信する。さらに、メモリ装置５１０は、処理装置５０５からの処理済み画像を、受信して記憶し、それを後で処理し、および／または処理装置５０５からの処理済み画像を、伝送装置５１５を介して遠隔装置に直接送ることができる。他に、画像データを画像捕獲装置３１５から電気機械駆動装置１１０のプロセッサに直接伝送することもできる。

ユーザ入力装置５２５は、ユーザからのコマンドを受け取る構成になっている。コマンドとしては、例えばレンズ４０５をズームにするコマンド、異なるビューに切り換えるコマンド、連続的画像（すなわちビデオ）または静止画像を受信するコマンド、光源４１０による発生される照明を制御するコマンド、クリーニング装置４１５の中空幹４２０を通過して押し込まれる空気／水混合物の流速を制御するコマンド、パノラマビューに切り換えるコマンドなどが挙げられる。

この目的で、ユーザ入力装置５２０は、例えば遠隔制御ユニットから無線でコマンドを受信するための無線受信器を備えることができる。他に、ユーザ入力装置５２０は、例えば可撓性シャフト１７０の内部または外部に配置した電線（ワイヤー）により電気機械駆動装置１１０に通信可能に結合するための電気的コンタクトを備えることもできる。このようにすると、ユーザ入力装置５２０は、電気機械駆動装置１１０の遠隔電力コンソール１０５を通じてコマンドを受信することができる。

ユーザ入力装置５２５は、ユーザから受け取ったコマンドに従ってユーザ入力データを生成し、そのユーザ入力データをデータ・バス５２０を通じて処理装置５０５に伝送する。処理装置５０５は、画像捕獲装置３１５を制御し、ユーザ入力装置５２０から受信したユーザ入力データに従って画像データを処理する構成になっている。

処理装置５０５は、画像捕獲装置３１５を制御するため、ユーザ入力装置５２０から受信したユーザ入力データに従って画像捕獲装置３１５のさまざまな機能を制御するための制御データを生成させることができる。この目的で、処理装置５０５は、データ・バス４３０、５２０を通じて制御データを画像捕獲装置３１５に伝送する。制御データは、例えば、レンズ４０５をズームにする制御、光源４１０により発生する照明の制御、および／またはクリーニング装置４１５の中空幹４２０を通過して押し込まれる空気／水混合物の流速の制御を行う。

処理装置５０５は、また、ユーザ入力装置５２０から受信したユーザ入力データに従って画像データを処理する。この場合、処理装置５０５は、画像データを処理して連続画像または静止画像を送信し、ディジタル・ズームを実行することなどができる。このようにすると、外科用アタッチメント１２０を挿入して例えば患者の大腸領域を介して探査しているとき、イメージング装置３００は、外科医にビデオ画像を提供することができる。連続画像と静止画像の両方をイメージング装置３００から外科医に提供することができる。例えば外科医が大腸を調べて悪性腫瘍組織の位置を特定しようとしているとき、イメージング装置３００は大腸の連続画像を提供することができる。外科医は、動画よりは静止画像として眺めたい画像に出会ったとき、対応する制御機構を作動させることによって動画を瞬間的に凍結させることができる。したがって、凍結したフレーム画像は、回転させたり、ズームにしたり、および／または拡大したりと、望みのままに操縦することができる。動画は、記憶させておき、後で望みのままに視覚的解析を行なうこともできる。

伝送装置５１５は、データ・バス５２０を通じて処理装置５０５から処理済み画像を受信し、その処理済み画像を遠隔装置（図示せず）に伝送する。この目的で、伝送装置５１５は、無線によって遠隔装置に受信させるため、処理済み画像をＲＦ伝送データに変換することが可能な無線送信器を備えることができる。他に、伝送装置５１５は、例えば可撓性シャフト１７０の内部または外部に配置された電線（ワイヤー）により電気機械駆動装置１１０に結合するための電気的コンタクトを備えることもできる。このようにすると、伝送装置５１５は、電気機械駆動装置１１０のビデオ・ディスプレイ１４５に処理済み画像データを伝送することができる。

ここで図６を参照すると、図３ａと図３ｂに例示した電源装置３２５の詳細が図示されている。電源装置３２５は、電力をイメージング装置３００に供給するバッテリー式電源ユニット６０５を備えている。バッテリー式電源ユニット６０５としては、例えばニッケルカドミウム電池、ニッケルメタル水素化物電池、リチウム電池などが挙げられる。電源装置３３０は、バッテリー式電源ユニット６０５に加えて、あるいはバッテリー式電源ユニット６０５の代わりに、外部電源（図示せず）、例えば電気機械駆動装置１１０からの電力を受け取るための電力用コンタクト６１０を備えることができる。このようにすると、電気機械駆動装置１１０は、可撓性シャフト１７０の内部または外部に配置された電線（ワイヤー）により電力を電源装置３３０に伝送することができる。

バッテリー式電源ユニット６０５は、例えば、電力用コンタクト６１０に外部電源（例えば電気機械駆動装置１１０）から電力が供給されていないときに、電力をイメージング装置３００に供給する構成にすることができる。このようにすると、バッテリー式電源ユニット６０５は、“バッテリーのバックアップ”として機能し、外部電源からの電力供給が中断および／または除去されたときにイメージング装置３００に電力が確実に供給されるようになる。

ここで図７ａを参照すると、イメージング・ポッド７００の形態をした別のイメージング装置が例示してある。イメージング・ポッド７００は、アタッチメント装置７１０を有するハウジング７０５を備えている。ハウジングの中には、画像捕獲装置７１５が収容されている。画像捕獲装置７１５は、１つ以上の光源７３０と、集束用レンズ７３５を有する光学系７２０とを備えている。アタッチメント装置７１０は、イメージング・ポッド７００を外科用装置１９０の対応するレセプタクルに取り外し可能に結合する構成にするため、例えばピン、バネ付きベアリング、隆起部などを備えることができる。ハウジング７０５は、例えば透明なプラスチック材料で形成することができるが、他の材料で形成することも可能である。

ここで図７ｂを参照すると、図７ａに示したイメージング・ポッド７００の詳細が図示されている。この図７ｂに示されているように、画像捕獲装置７１５は、さらに画像センサ（例えば光感受性装置、具体的には電荷結合素子（ＣＣＤ）７２５）を備えている。イメージング・ポッドが画像化する物体の方を向くと、集束用レンズ７３５が反射光をＣＣＤ７２５の表面に集束させる。無線送信器（または例えばトランシーバ）７４０がハウジング７０５の内部に設置されていて、ＣＣＤ７２５とも通信可能に結合されている。このような無線送信器の一例は、アメリカ合衆国特許第５，６０４，５３１号に記載されている。なおこの特許は、参考としてその全体がこの明細書に明らかな形で組み込まれているものとする。さらに、電源７４５（例えば小さなバッテリー）が、ハウジング７０５の内部に設置されていて、ＣＣＤ７２５、光源７３０および無線送信器７４０に電力を伝送するよう操作可能になっている。作動中は、ＣＣＤ７２５が捕獲した画像を、無線送信器７４０を通じ、遠隔装置（例えば電気機械駆動装置１１０）の内部にある対応する受信器（またはトランシーバ）に無線で送信することができる。

この実施態様では画像センサとしてＣＣＤを用いた場合について説明したが、適切な他の画像センサ（例えばＣＭＯＳ（コンプリメンタリ金属酸化物半導体））も使用することができる。ＣＭＯＳ画像センサは、ＣＣＤ画像センサよりも光に対する感受性が大きいため、必要とする電力がＣＣＤ画像センサよりも少なくて済む可能性がある。ＣＭＯＳ画像センサは、画像化する物体からの反射光を検出するため、例えばフォトダイオードおよび／またはフォトトランジスタを備えることができる。ＣＭＯＳ画像センサは、画像データを、アナログ信号として、あるいはアナログ−ディジタル変換器によって処理した後のディジタル信号として伝送することができる。

ここで図７ｃを参照すると、外科用装置１９０に結合されたイメージング・ポッド７００を備える外科用アタッチメント７５０が図示されている。イメージング・ポッド７００は、外科用装置１９０のレセプタクル７５５に取り外し可能に受容される。したがって、外科用装置１９０が使い捨てユニットとして設計されている場合には、イメージング・ポッド７００を外科用装置１９０から取り外し、かつ別の外科用装置に関連して再利用することができる。他に、イメージング・ポッド７００は、外科用装置１９０に恒久的に固定すること、あるいは外科用装置１９０と一体化することさえ可能である。この場合、恒久的に結合されたイメージング・ポッド７００は、外科用装置１９０とともに廃棄することになろう。

ここで図８ａを参照すると、別の典型的なイメージング・ポッド１８０が図示されている。イメージング・ポッド８００は、図７ａ、図７ｂ、図７ｃを参照して説明したイメージング・ポッド７００と同様であるが、相違点は、イメージング・ポッド８００が、画像データを遠隔装置（例えば電気機械駆動装置１１０）に伝送するための有線接続部を備えている点である。図８に示したように、イメージング・ポッド８００は、外科用装置１９０のレセプタクル７５５のソケットに受容されるサイズの接触ピン８０５を備えている。これによりプラグ−イン・タイプの接続がなされる。イメージング・ポッド８００を外科用装置１９０に挿入したとき、接触ピン８０５によって回路７６０との接続が実現する。この回路７６０は、イメージング・ポッド８００の適切な部品に電力を供給するとともに、ＣＣＤ７２５からの信号を例えば外科用装置１９０と可撓性シャフト１７０を通じて遠隔装置（例えば電気機械駆動装置１１０）内の対応する受信器に送信する。

ここで図８ｂを参照すると、イメージング・ポッド８００を受け入れる構成になった外科用装置１９０のレセプタクル７５５の一典型例が図示されている。この図８ｂに示されているように、レセプタクル７５５は、イメージング・ポッド８００の接触ピン８０５を受け入れるサイズのソケット８１０を備えている。ソケット８１０は、接触ピン８０５を外科用装置１９０の内の電気リード線（図示せず）と電気的に結合する。電気リード線は、遠隔装置（例えば電気機械駆動装置１１０）との間を、例えば電気機械駆動装置１１０の可撓性シャフト１７０の内部に設けた電線（ワイヤー）により電気的に結合している。

イメージング・ポッド８００は、電力供給用のバッテリを備え、ＣＣＤからの信号を送信するのに電線（ワイヤー）を使用するようにもできるし、あるいは電力を電線（ワイヤー）により受け取り、ＣＣＤからの信号を無線送信するように利用できることに注意されたい。

ここで図９を参照すると、別の典型的外科用アタッチメント９００が図示されている。この実施態様では、イメージング装置９０５は、外科用装置１９０の外面に結合する、あるいは取り付ける構成になっている。もちろんイメージング装置９０５は、他の外科用装置に取り付ける構成にすることもできる。これについては、例えば参考としてこの明細書に組み込んだ上記のアメリカ合衆国特許出願に記載されている。

この実施態様によると、外科用装置１９０は、円形の外科用ステープラーである。イメージング装置９０５は、外科用装置１９０の本体９１０に取り付けられている。外科用装置１９０は、カップリング９１５と、アンビル部９２０と、本体９１０とを備えている。アンビル部９２０は、アンビル９２５とアンビル幹（ｓｔｅｍ）部９３０を備えている。画像データを遠隔装置（例えば電気機械駆動装置１１０、図示せず）に伝送するため、可撓性ワイヤーアセンブリ９４０が設けられている。

イメージング装置９０５は、滑らせて本体９１０にフィットさせることができる。イメージング装置９０５は、本体９１０に対して恒久的に取り付けること、あるいは取り外し可能に取り付けることができる。図９に示した実施態様では、イメージング装置９０５は、弾性体（例えばプラスチック製の紐状部材（ｓｔｒａｐ）９３５または弾性のある紐状部材９３５）を介して本体９１０に取り外し可能に取り付けられている。紐状部材９３５は、例えば取り外すことができる。そのようにすると、イメージング装置９０５を別の外科用装置または外科用アタッチメントと組み合わせて再利用することが可能になる。他に、シュー（図示せず）を通じてイメージング装置９０５を外科用装置１９０に取り付けることもできる。このシューは、カメラのフラッシュ・ユニットと組み合わせて使用されるタイプのものと同じタイプのものである。

外科用システム１００は、無線接続によって、あるいは可撓性ワイヤーアセンブリ９４０を介して有線接続によって、例えばプロセッサに結合することができる。可撓性ワイヤーアセンブリ９４０は、電力線、制御線、データ線を備えることができる。可撓性ワイヤーアセンブリ９４０は、例えば遠隔電力コンソールのプロセッサに結合することができる。これについては例えばアメリカ合衆国特許出願シリアル番号第０９／８３６，７８１号に記載されている。もちろん、可撓性ワイヤーアセンブリ９４０を用いる代わりに、イメージング装置９０５と例えばプロセッサとの間の有線接続は、電気機械駆動装置１１０の可撓性シャフト１７０の内部または外部に配置された個々の電線（ワイヤー）を介して有効となる。

画像データをイメージング装置９０５から例えばプロセッサに伝送するための可撓性ワイヤーアセンブリ９４０および／または電気機械駆動装置１１０の可撓性シャフト１７０の内部または外部に配置された電線（ワイヤー）は、光ファイバー接続で置き換えることができることは有難度いことである。

イメージング装置９０５は、上記のイメージング装置３００および７００と同様の特徴を備えている。例えばイメージング装置９０５は、画像捕獲装置（例えばカメラ）と、この画像捕獲装置に電気的に結合された回路装置と、イメージング装置９０５に電力を供給する電源装置とを備えることができる。

イメージング装置９０５の画像捕獲装置は、レンズと、画像化する物体を照射するための光源（例えば光ファイバー光源、電球、ＬＥＤなど）と、レンズを通して画像を捕獲できる位置にある画像センサ（ＣＣＤまたはＣＭＯＳタイプの画像センサ）を備えることができる。一実施態様では、イメージング装置９０５の画像捕獲装置は、レンズから破片を清掃するクリーニング装置を備えることもできる。レンズ、光源、画像センサ、クリーニング装置のそれぞれは、データ・バスにデータ通信可能に結合されている。

Claims (15)

1. 外科用装置アタッチメントであって、前記外科用装置アタッチメントは、
   外面を有する外科用装置と、
   くり抜き部を画定するハウジングを有する外科用イメージング装置と
   を含み、
   前記くり抜き部は、前記外科用装置を滑り込ませて受容するように構成されており、前記ハウジングは、前記外科用装置の前記外面に取り外し可能に結合し、前記外科用イメージング装置は、前記ハウジング内に配置された画像捕獲装置をさらに有し、
   前記画像捕獲装置は、
   画像を受信し、前記受信された画像に対応する画像データを前記ハウジングの遠位端で生成し、前記画像データを通信する画像センサと、
   画像化されるべき物体を照射する光源であって、前記ハウジングが前記外科用装置に結合されるときに、画像化の間に、前記画像センサは、前記外科用装置の遠位端で前記物体の画像を捕獲するように構成されている、光源と
   を含む、外科用装置アタッチメント。
2. 前記外科用イメージング装置は、回路装置をさらに含み、前記回路装置は、前記ハウジング内に配置されており、かつ、前記画像データを少なくとも１つの遠隔装置に通信するように構成されている、請求項１に記載の外科用装置アタッチメント。
3. 前記回路装置は、ユーザからのコマンドを受信するためのユーザ入力装置を含む、請求項２に記載の外科用装置アタッチメント。
4. 処理装置は、前記画像捕獲装置を制御し前記画像データを受信するために、前記ユーザ入力装置および前記画像捕獲装置に結合されている、請求項３に記載の外科用装置アタッチメント。
5. 伝送装置は、前記画像データを前記少なくとも１つの遠隔装置に通信するために、前記処理装置に結合されている、請求項４に記載の外科用装置アタッチメント。
6. 前記ハウジングは、紐状部材を介して前記外科用装置に結合するように構成されている、請求項１に記載の外科用装置アタッチメント。
7. 前記画像捕獲装置によって生成された前記画像データは、静止画像データおよびビデオデータのうちの１つを含む、請求項１に記載の外科用装置アタッチメント。
8. 前記画像捕獲装置は、レンズを含む、請求項１に記載の外科用装置アタッチメント。
9. 前記画像センサは、前記レンズを介して画像を捕獲するように配置されている、請求項８に記載の外科用装置アタッチメント。
10. 前記外科用イメージング装置は、回路装置をさらに含み、前記回路装置は、前記ハウジング内に配置されており、かつ、有線接続および無線接続のうちの１つを介して前記画像データを少なくとも１つの遠隔装置に通信するように構成されている、請求項１に記載の外科用装置アタッチメント。
11. 電源装置をさらに含む、請求項１に記載の外科用装置アタッチメント。
12. 前記画像捕獲装置のレンズから破片を取り除くクリーニング装置をさらに含む、請求項１に記載の外科用装置アタッチメント。
13. 前記クリーニング装置は、データバスに通信可能に結合されている、請求項１２に記載の外科用装置アタッチメント。
14. 前記外科用装置は、電気機械駆動装置によって駆動されるように構成されている、請求項１に記載の外科用装置アタッチメント。
15. 前記外科用装置は、外科用ステープラーである、請求項１に記載の外科用装置アタッチメント。

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