JP7094746B2 - 医療用観察装置 - Google Patents

Description

本開示は、医療用観察装置に関する。

近年、医療現場においては、例えば、脳神経外科手術などの微細手術（マイクロサージャリ）を実施するためや、開腹または開胸手術などを行うために、患部などの観察対象を拡大観察することが可能な医療用観察装置が用いられる場合がある。医療用観察装置としては、例えば、光学式の顕微鏡を備える医療用観察装置と、電子撮像式の顕微鏡として機能する撮像デバイスを備える医療用観察装置とが挙げられる。以下では、上記光学式の顕微鏡を備える医療用観察装置を「光学式の医療用観察装置」と示す。また、以下では、上記撮像デバイスを備える医療用観察装置を、「電子撮像式の医療用観察装置」と示す場合がある。また、以下では、撮像デバイスにより観察対象が撮像された撮像画像（動画像、または、静止画像。以下、同様とする。）を「医療用撮像画像」と示す。

光学式の医療用観察装置の一例としては、比較的低い拡大倍率で観察を行うための光学式ルーペや、光学式ルーペよりも高い拡大倍率で観察を行うための光学式の手術用顕微鏡などが挙げられる。光学式ルーペは、例えば、光学式の医療用観察装置を使用する術者などの使用者の頭部に装着され、当該使用者が光学式ルーペを構成する接眼レンズを覗き込むことによって、用いられる。

電子撮像式の医療用観察装置は、撮像デバイスの高画質化や撮像された画像が表示される表示装置の高画質化などに伴い、光学式の手術用顕微鏡と同等以上の画質が得られるようになっている。また、電子撮像式の医療用観察装置を用いる使用者（例えば、術者や術者の助手などの医療従事者）は、撮像デバイスの位置を自由に移動させることが可能である。そのため、電子撮像式の医療用観察装置が用いられることによって微細手術などをより柔軟にサポートすることができるという利点があり、医療現場での電子撮像式の医療用観察装置の利用が進んでいる。

このような中、光学式ルーペに関する技術が開発されている。光学式ルーペに照明デバイスと撮像デバイスとを搭載し、撮像デバイスにより撮像された画像を無線で伝送する技術としては、例えば下記の特許文献１に記載の技術が挙げられる。

特開２００３－２０４９７２号公報

上述したように、光学式ルーペは、手術用顕微鏡と比較して低い拡大倍率で観察を行うための医療用観察装置である。これまで裸眼や光学式ルーペで実施されることが多かった開腹または開胸手術においても、より低侵襲な手術を実施するために高倍率が要求される場面が増えており、手術用顕微鏡を一時的に使用したいというニーズが増加してきている。しかしながら、光学式ルーペが有する機能と手術用顕微鏡が有する機能とを切り替えて観察を行うという発想は、これまでなかった。また、いたずらに手術用顕微鏡を低拡大倍率化すると、医療用観察装置の大型化を招く恐れがあり、また、光学式ルーペを高拡大倍率化すると、少しの頭部の揺れでも映像がブレてしまい、使い難い光学式ルーペとなってしまう恐れがある。

本開示では、光学式ルーペが有する機能と手術用顕微鏡が有する機能との双方を有することが可能な、新規かつ改良された医療用観察装置を提案する。

本開示によれば、使用者の頭部に装着して用いられる装着型の医療用観察装置であって、少なくとも対物レンズを含む光学系を介した観察対象の第１の観察を可能とする構成を有する第１観察部と、第１の撮像デバイスにより観察対象が撮像された第１の医療用観察画像による観察対象の第２の観察を可能とする構成を有する第２観察部と、上記観察対象の観察状態を制御する制御部と、を備える、医療用観察装置が、提供される。

本開示によれば、光学式ルーペが有する機能と手術用顕微鏡が有する機能との双方を有する医療用観察装置が、実現される。

なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握されうる他の効果が奏されてもよい。

本実施形態に係る医療用観察システムの構成の一例を示す説明図である。 本実施形態に係る医療用観察システムが有する、電子撮像式の医療用観察装置の構成の一例を示す説明図である。 本実施形態に係る電子撮像式の医療用観察装置が備える撮像デバイスの構成の一例を説明するための説明図である。 第１の実施形態に係る医療用観察装置の構成の一例を示す説明図である。 第２の実施形態に係る医療用観察装置の構成の一例を示す説明図である。 第４の実施形態に係る医療用観察装置の構成の一例を示す説明図である。 第４の実施形態に係る医療用観察装置の一例を説明するための説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下では、下記に示す順序で説明を行う。
１．本実施形態に係る医療用観察システム
［１］医療用観察システムの構成
［１－１］電子撮像式の医療用観察装置
［１－２］本実施形態に係る医療用観察装置
［２］本実施形態に係る医療用観察装置が用いられることにより奏される効果の一例

（本実施形態に係る医療用観察システム）
以下、本実施形態に係る医療用観察システムの一例を説明する。

［１］医療用観察システムの構成
図１は、本実施形態に係る医療用観察システム１０００の構成の一例を示す説明図である。図１に示す医療用観察システム１０００は、例えば、医療用観察装置１００と、医療用観察装置２００とを有する。

医療用観察装置１００は、使用者の頭部に装着して用いられる装着型の医療用観察装置である。図１では、医療用観察装置１００が、術者ＯＰ（医療用観察装置１００の使用者の一例）の頭部に直接的に装着されている例を示しているが、医療用観察装置１００の例は、図１に示す例に限られない。例えば、医療用観察装置１００は、術者ＯＰが頭部に装着している眼鏡に装着して用いられることにより、術者ＯＰの頭部に間接的に装着されてもよい。

また、医療用観察装置１００は、光学式ルーペが有する機能と手術用顕微鏡が有する機能との双方を有する医療用観察装置である。医療用観察装置１００は、後述する“少なくとも対物レンズを含む光学系を介した観察対象の観察を可能とする構成”を備えることによって、光学式ルーペが有する機能を有する。また、医療用観察装置１００は、後述する“電子撮像式の医療用観察装置が備える撮像デバイスにより撮像された医療用観察画像の観察を可能とする構成”を備えることによって、手術用顕微鏡が有する機能を有する。

以下では、上記光学系を介した観察対象の観察を「第１の観察」と示す。また、以下では、電子撮像式の医療用観察装置が備える撮像デバイスにより撮像された医療用観察画像の観察を「第２の観察」と示す。ここで、第１の観察は、光学式ルーペが有する機能による観察であり、比較的低倍率のルーペ観察に該当する。また、第２の観察は、手術用顕微鏡が有する機能による観察であり、中高倍の手術用顕微鏡観察に該当する。つまり、第１の観察における観察対象の観察倍率は、第２の観察における観察対象の観察倍率よりも低い。

以下では、第２の観察に係る医療用観察画像を「第１の医療用観察画像」と示し、第２の観察に係る撮像デバイス（すなわち、第１の医療用観察画像を撮像する、電子撮像式の医療用観察装置が備える撮像デバイス）を「第１の撮像デバイス」と示す。

後述するように、本実施形態に係る第１の観察には、“上記光学系を介して使用者が直接的に観察対象を観察する光学観察”と、“光学系を介して観察対象を撮像する撮像デバイスにより撮像された医療用観察画像により観察対象を観察する観察”とが、含まれる。以下では、第１の観察に係る医療用観察画像を「第２の医療用観察画像」と示し、第１の観察に係る撮像デバイス（すなわち、第２の医療用観察画像を撮像する、光学系を介して観察対象を撮像する撮像デバイス）を「第２の撮像デバイス」と示す。

医療用観察装置２００は、電子撮像式の医療用観察装置である。

医療用観察装置２００が備える撮像デバイス（後述する）によって、観察対象の患者ＰＡ（医療行為を受ける対象の患者）が撮像される。上記医療行為を受ける対象の患者が撮像された撮像画像が、医療用撮像画像の一例に該当する。医療用観察装置２００が備える撮像デバイス（後述する）は、医療用観察装置１００の外部の撮像デバイスの一例に該当する。

医療用観察装置２００において撮像された医療用撮像画像は、例えば、医療用観察装置１００が備える表示デバイス（後述する）の表示画面に表示されうる。

術者ＯＰは、光学式ルーペが有する機能により実現される第１の観察により、患者ＰＡに対して医療行為を行うことが可能である。また、術者ＯＰは、表示デバイス（後述する）の表示画面に表示される医療用撮像画像を見ながら、患者ＰＡに対して医療行為を行うことも可能である。つまり、医療用観察装置１００を用いる術者ＯＰは、観察対象の第１の観察、または、第２の観察によって、患者ＰＡに対して医療行為を行う。

医療用観察装置２００が備える撮像デバイス（後述する）により観察対象が撮像される医療用観察画像が、「第１の医療用観察画像」の一例に該当する。また、医療用観察装置２００が備える撮像デバイス（後述する）により観察対象が撮像される医療用観察画像の観察が、「第２の観察」の一例に該当する。

術者ＯＰは、例えば、“フットスイッチＦＳや医療用観察装置２００が備える操作デバイス（後述する）などの、医療用観察装置２００の外部の操作デバイス”、または、“医療用観察装置１００が備える操作デバイス”を操作することによって、医療用観察装置１００を用いて観察対象の第１の観察を行うか、または、医療用観察装置１００を用いて第２の観察を行うかを、切り替えることが可能である。

また、術者ＯＰは、フットスイッチＦＳなどの医療用観察装置２００の外部の操作デバイス、または、医療用観察装置２００が備える操作デバイス（後述する）を操作することによって、医療用観察装置２００が備えるアーム（後述する）や撮像デバイス（後述する）などを動作させ、医療用観察装置２００を所望の状態にさせる。

なお、本実施形態に係る医療用観察システムは、図１に示す例に限られない。

例えば、本実施形態に係る医療用観察システムは、医療用観察装置２００における各種動作を制御する医療用制御装置（図示せず）を、さらに有していてもよい。医療用制御装置（図示せず）としては、例えば、“メディカルコントローラ”や、“タブレットなどのコンピュータ”などが、挙げられる。また、医療用制御装置（図示せず）は、例えば、上記のような機器に組み込むことが可能な、ＩＣ（Integrated Circuit）であってもよい。

また、本実施形態に係る医療用観察システムは、例えばナビゲーション装置をさらに有していてもよい。ナビゲーション装置は、例えば、ナビゲーション装置が備えているバッテリなどの内部電源から供給される電力、または、接続されている外部電源から供給される電力などによって、駆動する。

ナビゲーション装置は、いわゆる医療用ナビゲーションシステムを実現するための医療機器である。ナビゲーション装置は、例えば、位置検出プローブの空間位置を検出し、検出された空間位置に対応する画像を、任意の表示デバイスの表示画面に表示させる。

ナビゲーション装置により医療用ナビゲーションシステムが実現される場合、例えば、医療従事者は、位置検出プローブを術部に相当する位置に移動させる。この場合、術部に相当する位置が検出される。また、ナビゲーション装置により医療用ナビゲーションシステムが実現される場合、位置検出プローブは、例えば、医療用観察装置１００や医療用観察装置２００などの各種装置に備えられていてもよい。この場合、上記各種装置の位置が検出される。位置検出プローブは、専用の器具であってもよいし、医療器具や医療用観察装置１００などに装着されるアダプタ形態のデバイスであってもよい。また、位置検出プローブは、医療用観察装置１００が観察している方向や観察距離から仮想的に位置を指示する方法で実現されてもよい。ナビゲーション装置は、赤外線などを利用する光学式の位置検出方法や、磁場式の位置検出方法などの任意の位置検出方法によって、位置検出プローブの空間位置を検出することにより、患者における術部の位置や上記各種装置の位置を検出する。位置検出プローブの空間位置を検出する位置センサは、例えばナビゲーション装置が備えていてもよいし、ナビゲーション装置の外部の任意の位置に設けられていてもよい。例えば、患者における術部の位置が検出される場合、術者ＯＰなどの医療従事者は、表示画面に表示される検出された空間位置に対応する画像を見ることによって、処置を行っている部分が患者のどの部分に該当するかを、視覚的に認識することができる。

ナビゲーション装置は、検出された位置検出プローブの空間位置を示す位置情報を、医療用観察装置１００や、電子撮像式の医療用観察装置２００などの外部装置に送信する機能を有していてもよい。医療用観察装置１００に対応する位置情報は、例えば第１の観察の位置を示す情報の役目を果たす。

例えば、医療用観察装置１００に対応する位置情報と電子撮像式の医療用観察装置２００に対応する位置情報とが電子撮像式の医療用観察装置２００に送信されることによって、医療用観察装置２００では、“医療用観察装置１００に対応する位置情報が示す位置”に対応する位置から撮像されるようにアーム（後述する）を制御することも可能である。また、例えば、医療用観察装置２００において“医療用観察装置１００に対応する位置情報が示す位置”に対応する位置から撮像されるようにアーム（後述する）が制御されることによって、医療用観察装置１００における光学式ルーペが有する機能により実現される第１の観察の観察視野と、第２の観察の観察視野（すなわち、第１の医療用観察画像の観察の観察視野）とを合わせることが、可能となる。

また、例えば、医療用観察装置１００に対応する位置情報と電子撮像式の医療用観察装置２００に対応する位置情報とが医療用観察装置１００に送信されることによって、医療用観察装置１００では、第１の観察の観察視野内に第２の観察の観察視野の位置を提示することが、可能となる。第１の観察の観察視野内に第２の観察の観察視野の位置を提示する例については、後述する。

以下、図１に示す第１の例に係る医療用観察システム１０００を構成する各装置の構成の一例を、説明する。

［１－１］電子撮像式の医療用観察装置
図２は、本実施形態に係る医療用観察システム１０００が有する、電子撮像式の医療用観察装置２００の構成の一例を示す説明図である。

医療用観察装置２００は、例えば、ベース２０２と、アーム２０４と、撮像デバイス２０６とを備える。

また、図２では示していないが、医療用観察装置２００は、例えば、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの演算回路で構成される、１または２以上のプロセッサ（図示せず）と、ＲＯＭ（Read Only Memory。図示せず）と、ＲＡＭ（Random Access Memory。図示せず）と、記録媒体（図示せず）と、通信デバイス（図示せず）とを、備えていてもよい。医療用観察装置２００は、例えば、医療用観察装置２００が備えているバッテリなどの内部電源から供給される電力、または、接続されている外部電源から供給される電力などによって、駆動する。

プロセッサ（図示せず）は、医療用観察装置２００における制御部として機能する。ＲＯＭ（図示せず）は、プロセッサ（図示せず）が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶する。ＲＡＭ（図示せず）は、プロセッサ（図示せず）により実行されるプログラムなどを一時的に記憶する。

記録媒体（図示せず）は、医療用観察装置２００における記憶部（図示せず）として機能する。記録媒体（図示せず）には、例えば各種アプリケーションなどの、様々なデータが記憶される。ここで、記録媒体（図示せず）としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどが挙げられる。また、記録媒体（図示せず）は、医療用観察装置２００から着脱可能であってもよい。

通信デバイス（図示せず）は、医療用観察装置２００が備える通信手段であり、医療用観察装置１００などの外部装置と、無線または有線で通信を行う役目を果たす。ここで、通信デバイス（図示せず）としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１１ポートおよび送受信回路（無線通信）、通信アンテナおよびＲＦ回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられる。

［１－１－１］ベース２０２
ベース２０２は、医療用観察装置２００の基台であり、アーム２０４の一端が接続されて、アーム２０４と撮像デバイス２０６とを支持する。

また、ベース２０２には例えばキャスタが設けられ、医療用観察装置２００は、キャスタを介して床面と接地する。キャスタが設けられることにより、医療用観察装置２００は、キャスタによって床面上を容易に移動することが可能である。

［１－１－２］アーム２０４
アーム２０４は、複数のリンクが関節部によって互いに連結されて構成される。

また、アーム２０４は、撮像デバイス２０６を支持する。アーム２０４により支持された撮像デバイス２０６は３次元的に移動可能であり、移動後の撮像デバイス２０６は、アーム２０４によって、位置および姿勢が保持される。

より具体的には、アーム２０４は、例えば、複数の関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆと、関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆによって互いに回動可能に連結される複数のリンク２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ、２１２ｅ、２１２ｆとから構成される。関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆそれぞれの回転可能範囲は、アーム２０４の所望の動きが実現されるように、設計段階や製造段階などにおいて任意に設定される。

つまり、図２に示す医療用観察装置２００では、アーム２０４を構成する６つの関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆに対応する６つの回転軸（第１軸Ｏ１、第２軸Ｏ２、第３軸Ｏ３、第４軸Ｏ４、第５軸Ｏ５、および第６軸Ｏ６）によって、撮像デバイス２０６の移動に関して６自由度が実現されている。より具体的には、図２に示す医療用観察装置２００では、並進３自由度、および回転３自由度の６自由度の動きが実現される。

関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆそれぞれには、アクチュエータ（図示せず）が設けられ、関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆそれぞれは、アクチュエータ（図示せず）の駆動によって、対応する回転軸で回転する。アクチュエータ（図示せず）の駆動は、例えば、医療用観察装置２００が備えるプロセッサ、または、外部の医療用制御装置（図示せず）によって制御される。

関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆそれぞれには、６つの回転軸における回転角度をそれぞれ検出することが可能な角度センサ（図示せず）が、設けられうる。角度センサとしては、例えば、ロータリエンコーダや角速度センサなどの、６つの回転軸それぞれにおける回転角度を得ることが可能な任意のセンサが、挙げられる。

関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆそれぞれが、アクチュエータ（図示せず）の駆動により対応する回転軸で回転することによって、例えばアーム２０４を伸ばす、縮める（折り畳む）などの、様々なアーム２０４の動作が、実現される。

関節部２１０ａは、略円柱形状を有し、関節部２１０ａの先端部分（図２における下端部分）で、撮像デバイス２０６（図２における撮像デバイス２０６の上端部分）を、撮像デバイス２０６の中心軸と平行な回転軸（第１軸Ｏ１）まわりに回動可能なように支持する。ここで、医療用観察装置２００は、第１軸Ｏ１が撮像デバイス２０６における光軸と一致するように構成される。つまり、図２に示す第１軸Ｏ１まわりに撮像デバイス２０６を回動させることによって、撮像デバイス２０６により撮像された医療用撮像画像は、視野が回転するように変更される画像となる。

リンク２１２ａは、略棒状の部材であり、関節部２１０ａを固定的に支持する。リンク２１２ａは、例えば、第１軸Ｏ１と直交する方向に延伸され、関節部２１０ｂに接続される。

関節部２１０ｂは、略円柱形状を有し、リンク２１２ａを、第１軸Ｏ１と直交する回転軸（第２軸Ｏ２）まわりに回動可能なように支持する。また、関節部２１０ｂには、リンク２１２ｂが固定的に接続される。

リンク２１２ｂは、略棒状の部材であり、第２軸Ｏ２と直交する方向に延伸される。また、リンク２１２ｂには、関節部２１０ｂと関節部２１０ｃとがそれぞれ接続される。

関節部２１０ｃは、略円柱形状を有し、リンク２１２ｂを、第１軸Ｏ１および第２軸Ｏ２それぞれと互いに直交する回転軸（第３軸Ｏ３）まわりに回動可能なように支持する。また、関節部２１０ｃには、リンク２１２ｃの一端が固定的に接続される。

ここで、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３まわりにアーム２０４の先端側（撮像デバイス２０６が設けられる側）が回動することによって、水平面内での撮像デバイス２０６の位置が変更されるように、撮像デバイス２０６を移動させることができる。つまり、医療用観察装置２００では、第２軸Ｏ２および第３軸Ｏ３まわりの回転が制御されることにより、医療用撮像画像の視野を平面内で移動させることが可能になる。

リンク２１２ｃは、一端が略円柱形状を有し、他端が略棒状を有する部材である。リンク２１２ｃの一端側には、関節部２１０ｃの中心軸と略円柱形状の中心軸とが同一となるように、関節部２１０ｃが固定的に接続される。また、リンク２１２ｃの他端側には、関節部２１０ｄが接続される。

関節部２１０ｄは、略円柱形状を有し、リンク２１２ｃを、第３軸Ｏ３と直交する回転軸（第４軸Ｏ４）まわりに回動可能なように支持する。関節部２１０ｄには、リンク２１２ｄが固定的に接続される。

リンク２１２ｄは、略棒状の部材であり、第４軸Ｏ４と直交するように延伸される。リンク２１２ｄの一端は、関節部２１０ｄの略円柱形状の側面に当接するように、関節部２１０ｄに固定的に接続される。また、リンク２１２ｄの他端（関節部２１０ｄが接続される側とは反対側の端）には、関節部２１０ｅが接続される。

関節部２１０ｅは、略円柱形状を有し、リンク２１２ｄの一端を、第４軸Ｏ４と平行な回転軸（第５軸Ｏ５）まわりに回動可能なように支持する。また、関節部２１０ｅには、リンク２１２ｅの一端が固定的に接続される。

ここで、第４軸Ｏ４および第５軸Ｏ５は、撮像デバイス２０６を垂直方向に移動させうる回転軸である。第４軸Ｏ４および第５軸Ｏ５まわりにアーム２０４の先端側（撮像デバイス２０６が設けられる側）が回動することによって、撮像デバイス２０６の垂直方向の位置が変わる。よって、第４軸Ｏ４および第５軸Ｏ５まわりにアーム２０４の先端側（撮像デバイス２０６が設けられる側）が回動することによって、撮像デバイス２０６と、患者の術部などの観察対象との距離を変えることが、可能となる。

リンク２１２ｅは、一辺が鉛直方向に延伸するとともに他辺が水平方向に延伸する略Ｌ字形状を有する第１の部材と、当該第１の部材の水平方向に延伸する部位から鉛直下向きに延伸する棒状の第２の部材とが、組み合わされて構成される部材である。リンク２１２ｅの第１の部材の鉛直方向に延伸する部位には、関節部２１０ｅが固定的に接続される。また、リンク２１２ｅの第２の部材には、関節部２１０ｆが接続される。

関節部２１０ｆは、略円柱形状を有し、リンク２１２ｅを、鉛直方向と平行な回転軸（第６軸Ｏ６）まわりに回動可能なように支持する。また、関節部２１０ｆには、リンク２１２ｆが固定的に接続される。

リンク２１２ｆは、略棒状の部材であり、鉛直方向に延伸される。リンク２１２ｆの一端は、関節部２１０ｆが接続される。また、リンク２１２ｆの他端（関節部２１０ｆが接続される側とは反対側の端）は、ベース２０２に固定的に接続される。

アーム２０４が上記に示す構成を有することによって、医療用観察装置２００では、撮像デバイス２０６の移動に関して６自由度が実現される。

なお、アーム２０４の構成は、上記に示す例に限られない。

例えば、アーム２０４の関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆそれぞれには、関節部２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆそれぞれにおける回転を規制するブレーキが設けられていてもよい。本実施形態に係るブレーキとしては、例えば、機械的に駆動するブレーキや、電気的に駆動する電磁ブレーキなど、任意の方式のブレーキが挙げられる。

上記ブレーキの駆動は、例えば、医療用観察装置２００が備えるプロセッサ、または、外部の医療用制御装置（図示せず）によって制御される。上記ブレーキの駆動が制御されることにより、医療用観察装置２００では、アーム２０４の動作モードが設定される。アーム２０４の動作モードとしては、例えば、固定モードとフリーモードとが挙げられる。

ここで、本実施形態に係る固定モードとは、例えば、アーム２０４に設けられる各回転軸における回転がブレーキにより規制されることにより、撮像デバイス２０６の位置および姿勢が固定される動作モードである。アーム２０４が固定モードとなることによって、医療用観察装置２００の動作状態は、撮像デバイス２０６の位置および姿勢が固定される固定状態となる。

また、本実施形態に係るフリーモードとは、上記ブレーキが解除されることにより、アーム２０４に設けられる各回転軸が自由に回転可能となる動作モードである。例えば、フリーモードでは、術者による直接的な操作によって撮像デバイス２０６の位置および姿勢を調整することが可能となる。ここで、本実施形態に係る直接的な操作とは、例えば、術者が手で撮像デバイス２０６を把持し、当該撮像デバイス２０６を直接移動させる操作のことを意味する。

［１－１－３］撮像デバイス２０６
撮像デバイス２０６は、アーム２０４により支持され、例えば患者の術部などの観察対象を撮像する。撮像デバイス２０６における撮像は、例えば、医療用観察装置２００が備えるプロセッサ、または、外部の医療用制御装置（図示せず）によって制御される。

撮像デバイス２０６は、例えば電子撮像式の顕微鏡に対応する構成を有する。

図３は、本実施形態に係る電子撮像式の医療用観察装置２００が備える撮像デバイス２０６の構成の一例を説明するための説明図である。

撮像デバイス２０６は、例えば、撮像部材２２０と、略円筒形状を有する筒状部材２２２とを有し、撮像部材２２０は、筒状部材２２２内に設けられる。

筒状部材２２２の下端（図３における下側の端）の開口面には、例えば、撮像部材２２０を保護するためのカバーガラス（図示せず）が設けられる。

また、例えば筒状部材２２２の内部には光源（図示せず）が設けられ、撮像時には、当該光源からカバーガラス越しに被写体に対して照明光が照射される。照明光が照射された被写体からの反射光（観察光）が、カバーガラス（図示せず）を介して撮像部材２２０に入射することにより、撮像部材２２０によって被写体を示す画像信号（医療用撮像画像を示す画像信号）が得られる。

撮像部材２２０としては、各種の公知の電子撮像式の顕微鏡部に用いられている構成を適用することが可能である。

一例を挙げると、撮像部材２２０は、例えば、光学系２２０ａと、光学系２２０ａを通過した光により観察対象の像を撮像する撮像素子を含むイメージセンサ２２０ｂとで構成される。光学系２２０ａは、例えば、対物レンズ、ズームレンズおよびフォーカスレンズなどの１または２以上のレンズとミラーなどの光学素子で構成される。イメージセンサ２２０ｂとしては、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子を複数用いたイメージセンサが、挙げられる。

撮像部材２２０は、例えば、光学系２２０ａおよびイメージセンサ２２０ｂで構成される撮像デバイスを、２つ以上有することなどにより、いわゆるステレオカメラとして機能する。ステレオカメラとして機能する撮像デバイス２０６の構成において、光学系は、ガリレオ式光学系であってもよいし、グリノー式光学系であってもよい。

撮像部材２２０を構成する撮像デバイスには、ズーム機能（光学ズーム機能と電子ズーム機能との一方または双方）、ＡＦ（Auto Focus）機能などの、一般的に電子撮像式の顕微鏡部に備えられる１または２以上の機能が搭載される。

また、撮像部材２２０は、例えば４Ｋ、８Ｋなどの、いわゆる高解像度での撮像が可能な構成であってもよい。撮像部材２２０が高解像度での撮像が可能に構成されることにより、所定の解像度（例えば、Ｆｕｌｌ ＨＤ画質など）を確保しつつ、例えば５０インチ以上などの大画面の表示画面を有する表示装置に画像を表示させることが可能となるので、当該表示画面を見る術者の視認性が向上する。また、撮像部材２２０が高解像度での撮像が可能に構成されることにより、撮像画像が電子ズーム機能によって拡大されて表示装置の表示画面に表示されたとしても、所定の解像度を確保することが可能となる。さらに、電子ズーム機能を用いて所定の解像度が確保される場合には、撮像デバイス２０６における光学ズーム機能の性能を抑えることが可能となるので、撮像デバイス２０６の光学系をより簡易にすることができ、撮像デバイス２０６をより小型に構成することができる。

撮像デバイス２０６には、例えば、撮像デバイス２０６の動作を制御するための各種の操作デバイスが設けられる。例えば図３では、ズームスイッチ２２４と、フォーカススイッチ２２６と、動作モード変更スイッチ２２８とが、撮像デバイス２０６に設けられている。なお、ズームスイッチ２２４、フォーカススイッチ２２６、および動作モード変更スイッチ２２８が設けられる位置と形状とが、図３に示す例に限られないことは、言うまでもない。

ズームスイッチ２２４とフォーカススイッチ２２６とは、撮像デバイス２０６における撮像条件を調整するための操作デバイスの一例である。

ズームスイッチ２２４は、例えば、ズーム倍率（拡大率）を大きくするズームインスイッチ２２４ａと、ズーム倍率を小さくするズームアウトスイッチ２２４ｂとで構成される。ズームスイッチ２２４に対する操作が行われることによりズーム倍率が調整されて、ズームが調整される。

フォーカススイッチ２２６は、例えば、観察対象（被写体）までの焦点距離を遠くする遠景フォーカススイッチ２２６ａと、観察対象までの焦点距離を近くする近景フォーカススイッチ２２６ｂとで構成される。フォーカススイッチ２２６に対する操作が行われることにより焦点距離が調整されて、フォーカスが調整される。

動作モード変更スイッチ２２８は、撮像デバイス２０６におけるアーム２０４の動作モードを変更するための操作デバイスの一例である。動作モード変更スイッチ２２８に対する操作が行われることにより、アーム２０４の動作モードが変更される。アーム２０４の動作モードとしては、例えば上述したように、固定モードとフリーモードとが挙げられる。

動作モード変更スイッチ２２８に対する操作の一例としては、動作モード変更スイッチ２２８を押下する操作が、挙げられる。例えば、術者が動作モード変更スイッチ２２８を押下している間、アーム２０４の動作モードがフリーモードとなり、術者が動作モード変更スイッチ２２８を押下していないときには、アーム２０４の動作モードが固定モードとなる。

また、撮像デバイス２０６には、各種操作デバイスに対する操作を行う操作者が操作を行う際の操作性や利便性などをより高めるために、例えば、滑り止め部材２３０と、突起部材２３２とが設けられる。

滑り止め部材２３０は、例えば操作者が筒状部材２２２を手などの操作体で操作を行う際に、操作体の滑りを防止するために設けられる部材である。滑り止め部材２３０は、例えば、摩擦係数が大きい材料で形成され、凹凸などのより滑りにくい構造を有する。

突起部材２３２は、操作者が筒状部材２２２を手などの操作体で操作を行う際に、当該操作体が光学系２２０ａの視野を遮ってしまうことや、当該操作体で操作を行う際に、カバーガラス（図示せず）に当該操作体が触れることにより当該カバーガラスが汚れることなどを防止するために設けられる部材である。

なお、滑り止め部材２３０および突起部材２３２それぞれが設けられる位置と形状とが、図３に示す例に限らないことは言うまでもない。また、撮像デバイス２０６には、滑り止め部材２３０と突起部材２３２との一方または双方が設けられていなくてもよい。

撮像デバイス２０６における撮像により生成された画像信号（画像データ）は、例えば医療用観察装置２００が備えるプロセッサにおいて、画像処理が行われる。本実施形態に係る画像処理としては、例えば、ガンマ補正、ホワイトバランスの調整、電子ズーム機能に係る画像の拡大または縮小、または、画素間補正などの各種処理のうちの、１または２以上の処理が挙げられる。

なお、本実施形態に係る医療用観察システムが、医療用観察装置２００における各種動作を制御する医療用制御装置（図示せず）を有する場合には、本実施形態に係る画像処理は、当該医療用制御装置（図示せず）において行われてもよい。

医療用観察装置２００は、例えば、表示制御信号と、ガンマ補正などの各種画像処理が行われた画像信号とを、医療用観察装置１００に送信する。

表示制御信号と画像信号とが医療用観察装置１００に送信されることによって、医療用観察装置１００が備える表示デバイス（後述する）の表示画面には、観察対象が撮像された第１の医療用撮像画像（例えば、術部が撮像された撮像画像）が、光学ズーム機能と電子ズーム機能との一方または双方によって所望の倍率に拡大または縮小されて表示されうる。

図２に示す医療用観察装置２００は、例えば図２、図３を参照して示したハードウェア構成を有する。

なお、本実施形態に係る医療用観察装置のハードウェア構成は、図２、図３を参照して示した構成に限られない。

例えば、本実施形態に係る医療用観察装置は、ベース２０２を備えず、手術室などの天井や壁面などにアーム２０４が直接取り付けられる構成であってもよい。例えば、天井にアーム２０４が取り付けられる場合には、本実施形態に係る医療用観察装置は、アーム２０４が天井から吊り下げられる構成となる。

また、図２では、アーム２０４が、撮像デバイス２０６の駆動に関して６自由度が実現されるように構成されている例を示しているが、アーム２０４の構成は、撮像デバイス２０６の駆動に関する自由度が６自由度となる構成に限られない。例えば、アーム２０４は、用途に応じて撮像デバイス２０６を適宜移動しうるように構成されればよく、関節部およびリンクの数や配置、関節部の駆動軸の方向などは、アーム２０４が所望の自由度を有するように適宜設定することが可能である。

また、図２、図３では、撮像デバイス２０６の動作を制御するための各種の操作デバイスが、撮像デバイス２０６に設けられる例を示しているが、図２、図３に示す操作デバイスのうちの一部または全部は、撮像デバイス２０６に設けられなくてもよい。一例を挙げると、撮像デバイス２０６の動作を制御するための各種の操作デバイスは、医療用観察装置２００を構成する撮像デバイス２０６以外の他の部位に設けられていてもよい。また、他の例を挙げると、撮像デバイス２０６の動作を制御するための各種の操作デバイスは、フットスイッチＦＳやリモートコントローラなどの、外部の操作デバイスであってもよい。

また、撮像デバイス２０６は、複数の観察モードを切り替えることが可能な構成であってもよい。本実施形態に係る観察モードとしては、例えば、自然光で撮像を行う観察モード、特殊光で撮像を行う観察モード、ＮＢＩ（Narrow Band Imaging）などの画像強調観察技術を利用して撮像を行う観察モードなどが挙げられる。本実施形態に係る特殊光とは、例えば、近赤外線の波長帯域の光や、５－ＡＬＡ（5-Aminolevulinic Acid）を用いた蛍光観察の蛍光波長帯域の光など、特定の波長帯域の光である。

複数の観察モードを切り替えることが可能な撮像デバイス２０６の構成の一例としては、例えば、“特定の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を透過させないフィルタと、当該フィルタを光路上に選択的に配置する移動機構と、を備える構成”が、挙げられる。本実施形態に係るフィルタが透過させる特定の波長帯域としては、例えば、近赤外線の波長帯域（例えば、約０．７［マイクロメートル］～２．５［マイクロメートル］の波長帯域）や、５－ＡＬＡを用いた蛍光観察による蛍光波長帯域（例えば、約０．６［マイクロメートル］～０．６５［マイクロメートル］の波長帯域）、ＩＣＧ（Indocyanine Green）の蛍光波長帯域（例えば、約０．８２［マイクロメートル］～０．８５［マイクロメートル］の波長帯域）などが、挙げられる。

なお、撮像デバイス２０６には、透過させる波長帯域が異なる複数のフィルタが設けられていてもよい。また、上記では、フィルタが光路上に配置されることにより、特定の波長帯域の光で撮像が行われる例を示したが、特定の波長帯域の光で撮像を行うための撮像デバイス２０６の構成が、上記に示す例に限られないことは、言うまでもない。

［１－２］本実施形態に係る医療用観察装置
次に、光学式ルーペが有する機能と手術用顕微鏡が有する機能との双方を有する医療用観察装置１００について、説明する。図１を参照して説明したように、医療用観察装置１００は、使用者の頭部に直接的に装着して用いられる装着型の医療用観察装置、または、使用者の頭部に間接的に装着して用いられる装着型の医療用観察装置である

［１－２－１］第１の実施形態に係る医療用観察装置
図４は、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００の構成の一例を示す説明図である。医療用観察装置１００は、例えば、医療用観察装置１００が備えているバッテリなどの内部電源から供給される電力、または、接続されている外部電源から供給される電力などによって、駆動する（後述する他の実施形態に係る医療用観察装置１００においても同様とする。）。

医療用観察装置１００は、図４に示すように、医療用観察装置１００を装着する使用者の両目それぞれに対応するように、一対の対物レンズＬ１、一対の拡大レンズＬ２、および一対の接眼レンズＬ３という、一対の光学系を備える。一対の対物レンズＬ１、拡大レンズＬ２、および接眼レンズＬ３は、光学系を介して使用者が直接的に観察対象を観察する光学観察を可能とする構成であり、第１の観察を可能とする構成の一例である。第１の実施形態に係る医療用観察装置１００において、一対の対物レンズＬ１、拡大レンズＬ２、および接眼レンズＬ３は、第１観察部の役目を果たす。

対物レンズＬ１をそれぞれ含む一対の光学系では、拡大レンズＬ２の位置が変更されることによって、拡大倍率が調整される。拡大レンズＬ２の位置は、アクチュエータ（図示せず）により変更されてもよいし、医療用観察装置１００の使用者が手動で変更してもよい。

つまり、対物レンズＬ１をそれぞれ含む一対の光学系は、手術用顕微鏡と比較して低い拡大倍率で観察を行うための光学式ルーペとして機能させる構成の一例である。一対の光学系を有することにより、医療用観察装置１００を装着する使用者は、観察対象を、比較的低倍で立体観察することができる。

また、医療用観察装置１００は、医療用観察装置１００を装着する使用者の両目それぞれに対応するように、一対の電子シャッタＳｈ、一対のハーフミラーＭ１、および一対の表示デバイスＤを備える。

電子シャッタＳｈは、一対の光学系の光路上にそれぞれ設けられ、電子シャッタＳｈの開閉により当該光路を選択的に遮断する。電子シャッタＳｈの開閉の制御は、例えば制御部１０４により行われる。

電子シャッタＳｈが開いた状態となることによって、医療用観察装置１００は、第１の観察が可能な状態となる。また、電子シャッタＳｈが閉じた状態となることによって、医療用観察装置１００は、第１の観察が可能ではない状態となる。つまり、医療用観察装置１００では、一対の電子シャッタＳｈそれぞれの開閉によって、第１の観察が可能な状態と第１の観察が可能ではない状態とが切り替えられる。

表示デバイスＤは、“医療用観察装置１００を装着する使用者が、ハーフミラーＭ１および接眼レンズＬ３を介して、表示デバイスＤの表示画面に表示される画像を見ることが可能な位置”に設けられる。表示デバイスＤとしては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイなどが挙げられる。

表示デバイスＤの表示画面には、例えば、第１の医療用観察画像や、ＵＩ（User Interface）に係る画像などの、様々な画像が表示されうる。表示デバイスＤへの第１の医療用観察画像などの画像の表示の制御は、例えば制御部１０４により行われる。

表示デバイスＤに第１の医療用観察画像が表示された状態となることによって医療用観察装置１００は、第２の観察が可能な状態となる。つまり、表示デバイスＤは、第２の観察を可能とする構成に該当し、第２観察部の役目を果たす。なお、第２の観察を可能とする構成には、ハーフミラーＭ１および接眼レンズＬ３が含まれると捉えることも可能である。

また、表示デバイスＤに第１の医療用観察画像が表示されてない状態となることによって、医療用観察装置１００は、第２の観察が可能ではない状態となる。

つまり、医療用観察装置１００では、表示デバイスＤにおける第１の医療用観察画像の表示の有無によって、第２の観察が可能な状態と第２の観察が可能ではない状態とが切り替えられる。

また、医療用観察装置１００は、通信部１０２と、制御部１０４とを備える。

通信部１０２は、医療用観察装置１００が備える通信手段であり、医療用観察装置２００などの外部装置と無線または有線で通信を行う役目を果たす。例えば通信部１０２を介して医療用観察装置２００と通信を行うことによって、医療用観察装置１００は、第１の医療用観察画像を医療用観察装置２００から取得する。また、例えば通信部１０２を介して上述したナビゲーション装置などの外部装置と通信を行うことによって、医療用観察装置１００は、第１の観察の位置を示す情報を外部装置から取得することが可能である。通信部１０２を構成する通信デバイスとしては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１１ポートおよび送受信回路（無線通信）、通信アンテナおよびＲＦ回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられる。通信部１０２における通信は、例えば制御部１０４によって制御される。

制御部１０４は、例えばＭＰＵなどの演算回路で構成される、１または２以上のプロセッサで構成され、医療用観察装置１００全体を制御する役目を果たす。

また、制御部１０４は、医療用観察装置１００における観察対象の観察状態を制御する。

より具体的には、制御部１０４は、例えば、第１の観察が可能な状態と、第２の観察が可能な状態との切り替えを制御する。

上述したように、医療用観察装置１００では、電子シャッタＳｈの開閉によって、第１の観察が可能な状態と第１の観察が可能ではない状態とが切り替えられる。また、医療用観察装置１００では、表示デバイスＤにおける第１の医療用観察画像の表示の有無によって、第２の観察が可能な状態と第２の観察が可能ではない状態とが切り替えられる。

制御部１０４は、例えば下記に示すように、電子シャッタＳｈの開閉と表示デバイスＤの表示とをそれぞれ制御することによって、第１の観察が可能な状態と、第２の観察が可能な状態との切り替えを制御する。
・第１の観察が可能な状態（光学ルーペによる観察状態）：電子シャッタＳｈ＝開いた状態，表示デバイスＤ＝消灯状態
・第２の観察が可能な状態（顕微鏡による観察状態）：電子シャッタＳｈ＝閉じた状態，表示デバイスＤ＝第１の医療用観察画像を表示させる状態

つまり、制御部１０４は、電子シャッタＳｈを開いた状態にさせ、表示デバイスＤに表示を行わせないことによって、“第１の観察が可能な状態であり、かつ第２の観察が可能ではない状態”を実現する。また、制御部１０４は、電子シャッタＳｈを閉じた状態にさせ、表示デバイスＤに第１の医療用観察画像を表示させることによって、“第２の観察が可能な状態であり、かつ第１の観察が可能ではない状態”を実現する。

制御部１０４は、例えば所定の操作に基づいて、上記のような第１の観察が可能な状態と第２の観察が可能な状態との切り替えを、制御する。

観察対象の観察状態の制御に係る所定の操作としては、例えば、医療用観察装置１００が備える操作デバイス（図示せず）に対する操作、リモートコントローラやフットスイッチＦＳなどの外部の操作デバイスに対する操作、ジェスチャによる操作（視線、手などのジェスチャ認識が可能な任意の認識対象の動きによる操作）、音声による操作のうちの一部、または全部が、挙げられる。

医療用観察装置１００は、例えば、“各種操作デバイスに対して行われた操作に応じた操作信号が検出された場合”、“任意のジェスチャ認識処理が行われることにより得られる、視線、手などの任意の認識対象の動きから、特定の動きが検出された場合”、あるいは、“任意の音声認識処理が行われることにより得られる音声の認識結果から、特定の音声が検出された場合”に、所定の操作が行われたと判定する。上記特定の動きの検出に用いる動きデータ、上記特定の音声の検出に用いる文字列データ（または音声データ）は、例えば、記憶部（図示せず）として機能する記録媒体（図示せず）に記憶される。上記任意のジェスチャ認識処理と、上記任意の音声認識処理とは、医療用観察装置１００により行われてもよいし、医療用制御装置（図示せず）などの医療用観察装置１００の外部装置において行われてもよい。

なお、制御部１０４における観察対象の観察状態の制御は、上記に示す例に限られない。

例えば、制御部１０４は、第１の観察が可能な状態において、光学式ルーペが有する機能を制御してもよい。光学式ルーペが有する機能の制御としては、例えば、上述したような拡大レンズＬ２の位置の制御による拡大倍率の制御、第１の観察に係る照明デバイス（図示せず）の制御による照明強度の制御など、光学式ルーペで可能な任意の機能の制御が、挙げられる。

また、制御部１０４は、例えば、電子シャッタＳｈを開いた状態にさせた状態で、表示デバイスＤに表示を行わせてもよい。電子シャッタＳｈを開いた状態にさせた状態で、表示デバイスＤに表示させる例としては、例えば“第１の観察されている観察対象に対する任意のアノテーション画像を、表示デバイスＤに表示させる例”が、挙げられる。

第１の実施形態に係る医療用観察装置１００は、例えば図４に示すように、観察対象の第１の観察を可能とする構成と、第２の観察を可能とする構成とを備え、制御部１０４における制御によって観察対象の観察状態が制御される。

ここで、観察対象の第１の観察を可能とする構成を備えることによって、医療用観察装置１００では、光学式ルーペが有する機能が実現される。また、第２の観察を可能とする構成を備えることによって、医療用観察装置１００では、手術用顕微鏡が有する機能が実現される。

したがって、例えば図４に示す第１の実施形態に係る構成によって、光学式ルーペが有する機能と手術用顕微鏡が有する機能との双方を有する医療用観察装置が、実現される。

なお、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００の構成は、図４に示す例に限られない。

例えば、通信部１０２と同様の機能、構成を有する外部の通信デバイスを介して外部装置と通信を行う場合には、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００は、通信部１０２を備えていなくてもよい。

［１－２－２］第２の実施形態に係る医療用観察装置
図５は、第２の実施形態に係る医療用観察装置１００の構成の一例を示す説明図である。

図４に示す第１の実施形態に係る医療用観察装置１００の構成と、図５に示す第２の実施形態に係る医療用観察装置１００とを比較すると、第２の実施形態に係る医療用観察装置１００は、電子シャッタＳｈの代わりに画像センサＳｅを備えている点、およびハーフミラーＭ１の代わりにミラーＭ２を備えている点が、異なる。以下では、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００との相違点について説明し、同様の点については、説明を省略する。

画像センサＳｅは、一対の光学系の光路上にそれぞれ設けられ、画像センサＳｅにより光学観察の像が撮像される。画像センサＳｅは、光学系を介して観察対象を撮像する「第２の撮像デバイス」の一例に該当する。また、画像センサＳｅにより光学観察の像が撮像された画像は、「第２の医療用観察画像」の一例に該当する。画像センサＳｅとしては、ＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子を複数用いたイメージセンサが、挙げられる。一対の対物レンズＬ１、拡大レンズＬ２、画像センサＳｅ、および表示デバイスＤは、第２の医療用観察画像により観察対象を観察する観察を可能とする構成であり、第１の観察を可能とする構成の他の例である。第２の実施形態に係る医療用観察装置１００において、一対の対物レンズＬ１、拡大レンズＬ２、画像センサＳｅ、および表示デバイスＤは、第１観察部の役目を果たす。なお、第２の実施形態に係る第１の観察を可能とする構成には、ハーフミラーＭ１および接眼レンズＬ３が含まれると捉えることも可能である。

画像センサＳｅは、第２の医療用観察画像を示す画像信号（アナログ信号またはデジタル信号）を、制御部１０４へ伝達する。

第２の実施形態に係る制御部１０４は、表示デバイスＤへの表示を制御することにより、観察対象の観察状態を制御する。

ここで、表示デバイスＤに第２の医療用観察画像が表示された状態となることによって医療用観察装置１００は、第２の医療用観察画像の観察が可能な状態、すなわち、第１の観察が可能な状態となる。また、表示デバイスＤに第１の医療用観察画像が表示された状態となることによって医療用観察装置１００は、第２の観察が可能な状態となる。

よって、制御部１０４は、第２の医療用観察画像の表示デバイスＤへの表示を制御することにより、第１の観察が可能な状態と第１の観察が可能ではない状態とを切り替えることができる。また、制御部１０４は、表示デバイスＤへの第１の医療用観察画像の表示を制御することにより、第２の観察が可能な状態と第２の観察が可能ではない状態とを切り替えることができる。

より具体的には、制御部１０４は、表示デバイスＤに第２の医療用観察画像を表示させることによって、“第１の観察が可能な状態であり、かつ第２の観察が可能ではない状態”を実現する。また、制御部１０４は、表示デバイスＤに第１の医療用観察画像を表示させることによって、“第２の観察が可能な状態であり、かつ第１の観察が可能ではない状態”と実現する。

制御部１０４が、例えば上記のように表示デバイスＤへの表示を制御することによって、第２の実施形態に係る医療用観察装置１００では、第１の観察が可能な状態と、第２の観察が可能な状態との切り替えが実現される。制御部１０４は、第１の実施形態に係る制御部１０４と同様に、所定の操作に基づいて、第１の観察が可能な状態と第２の観察が可能な状態との切り替えを、制御する。

なお、第２の実施形態に係る制御部１０４における処理は、上記に示す例に限られない。

例えば、制御部１０４は、第２の医療用観察画像を示す画像データを、記憶部（図示せず）として機能する記録媒体（図示せず）、または、医療用観察装置１００の外部の記録媒体に記録させてもよい。また、制御部１０４は、第２の医療用観察画像を示す画像データを、医療用観察装置２００などの外部装置へ送信させてもよい。

第２の実施形態に係る医療用観察装置１００は、基本的に第１の実施形態に係る医療用観察装置１００と同様の構成を有し、制御部１０４における表示デバイスＤへの表示を制御することによって、観察対象の観察状態が制御される。

したがって、例えば図５に示す第２の実施形態に係る構成によっても、光学式ルーペが有する機能と手術用顕微鏡が有する機能との双方を有する医療用観察装置が、実現される。

なお、第２の実施形態に係る医療用観察装置１００の構成は、上記に示す例に限られない。

例えば、第２の実施形態に係る医療用観察装置１００は、複数の観察モードを切り替えることが可能な構成であってもよい。医療用観察装置１００における観察モードとしては、例えば、自然光で撮像を行う観察モードと、特殊光で撮像を行う観察モードとが挙げられる。

複数の観察モードを切り替えることが可能な医療用観察装置１００の構成の一例としては、例えば、“特定の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を透過させないフィルタと、当該フィルタを画像センサＳｅと拡大レンズＬ２との間の光路上に選択的に配置する移動機構と、を備える構成”が、挙げられる。上記移動機構によるフィルタの配置は、例えば制御部１０４によって制御される。

第２の実施形態に係る医療用観察装置１００が複数の観察モードを切り替えることが可能な構成を有することによって、例えば、光学式ルーペが有する機能を用いることによる手術用顕微鏡よりも広い視野における特殊光観察が、可能となる。

［１－２－３］第３の実施形態に係る医療用観察装置
光学式ルーペが有する機能と手術用顕微鏡が有する機能との双方を有する医療用観察装置１００は、図４を参照して説明した第１の実施形態に係る医療用観察装置１００と、図５を参照して説明した第２の実施形態に係る医療用観察装置１００とに限られない。

例えば、第３の実施形態に係る医療用観察装置１００は、上記第１の実施形態に係る医療用観察装置１００または上記第２の実施形態に係る医療用観察装置１００の構成に加えて、さらに、第１の観察の位置を検出するためのデバイスを備えていてもよい。第１の観察の位置は、例えば外部装置により検出される。なお、第１の観察の位置は、第２の医療用観察画像に対して任意の画像認識処理を行うことによって検出されるなど、他の方法によっても検出されうる。

第１の観察の位置を検出する外部装置としては、上述したナビゲーション装置が挙げられる。第１の観察の位置が外部装置により検出される場合、医療用観察装置１００は、第１の観察の位置を示す情報を、例えば通信部１０２を介した通信により取得する。また、第１の観察の位置を検出するためのデバイスとしては、例えば上述した位置検出プローブが、挙げられる。位置検出プローブとしては、例えば、赤外光などの特定の波長の光を反射するマーカ、赤外光などの特定の波長の光を発光する発光デバイスなど、位置検出方法に応じた構成を有する。

上述したように、ナビゲーション装置は、検出された位置検出プローブの空間位置を示す位置情報を、電子撮像式の医療用観察装置２００などの外部装置に送信する機能を有しうる。また、例えば位置情報が電子撮像式の医療用観察装置２００に送信されることによって、医療用観察装置２００では、位置情報が示す位置に対応する位置から撮像されるようにアーム２０４を制御することが可能である。

よって、第１の観察の位置を検出するためのデバイスを備える第３の実施形態に係る医療用観察装置１００が用いられることによって、“医療用観察装置１００における光学式ルーペが有する機能により実現される第１の観察の観察視野と、第２の観察の観察視野とを合わせること”を、より容易に実現することができる。

また、上記のように、医療用観察装置１００における光学式ルーペが有する機能により実現される第１の観察の観察視野と、第２の観察の観察視野とを連動させる場合、第３の実施形態に係る医療用観察装置１００は、第１の観察の観察視野内に、第２の観察の観察視野との一致状態を表示させてもよい。
“第１の観察の観察視野内に第２の観察の観察視野との一致状態を表示させること”は、“第１の観察が可能な状態のとき、第１の観察の観察視野内に第２の観察の観察視野の位置を提示すること”に該当する。第３の実施形態に係る医療用観察装置１００では、制御部１０４が、ナビゲーション装置から取得される情報（例えば、医療用観察装置１００に対応する位置情報および医療用観察装置２００に対応する位置情報など）に基づいて、上記一致状態を表示画面Ｄに表示させる。上記一致状態を表示画面Ｄに表示させる場合の一例については、後述する第４の実施形態において示す例と同様であるので、後述する。

また、第３の実施形態に係る医療用観察装置１００は、上記第１の実施形態に係る医療用観察装置１００または上記第２の実施形態に係る医療用観察装置１００の構成を備える。よって、第３の実施形態に係る医療用観察装置１００は、上記第１の実施形態に係る医療用観察装置１００または上記第２の実施形態に係る医療用観察装置１００と同様の効果を奏する。

［１－２－４］第４の実施形態に係る医療用観察装置
上述した第１の実施形態～上述した第３の実施形態に係る医療用観察装置１００では、制御部１０４が、第１の観察が可能な状態と第２の観察が可能な状態との切り替えを制御する例を示した。しかしながら、本実施形態に係る医療用観察装置１００の構成は、“第１の観察が可能な状態と第２の観察が可能な状態とが、制御部１０４の制御により切り替えられる構成”に限られない。

例えば、本実施形態に係る医療用観察装置１００は、観察対象の第１の観察を可能とする構成と、第２の観察を可能とする構成とをそれぞれ備え、医療用観察装置１００を装着する使用者の視線によって、第１の観察を行うか、第２の観察を行うかが、切り替えられてもよい。

図６は、第４の実施形態に係る医療用観察装置１００の構成の一例を示す説明図である。図６では、医療用観察装置１００を装着する使用者の片目側に対応する構成のみを示しており、図６に示す構成は、医療用観察装置１００を装着する使用者の両目それぞれに対応するように、一対ずつ設けられる。

なお、図６では図示していないが、第４の実施形態に係る医療用観察装置１００は、上述した第１の実施形態～上述した第３の実施形態に係る医療用観察装置１００と同様に、制御部１０４を備える。また、第４の実施形態に係る医療用観察装置１００は、上述した第１の実施形態～上述した第３の実施形態に係る医療用観察装置１００と同様に、通信部１０２を備えていてもよい。

まず、第４の実施形態に係る観察対象の第１の観察を可能とする構成の一例（第１観察部の役目を果たす構成の一例）を説明する。医療用観察装置１００は、対物レンズＬ１、拡大レンズＬ２、および接眼レンズＬ３を備える。また、医療用観察装置１００は、拡大レンズＬ２と接眼レンズＬ３との間にハーフミラーＭ１を備え、ハーフミラーＭ１および接眼レンズＬ３を介して表示画面の表示が見える位置に、表示デバイスＤ２を備える。表示デバイスＤ２としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどが挙げられる。

表示デバイスＤ２の表示画面には、例えば、第１の観察がされている観察対象に対する任意のアノテーション画像や、ＵＩに係る画像などの、様々な画像が表示されうる。表示デバイスＤ２へのアノテーション画像などの画像の表示の制御は、例えば制御部１０４により行われる。

次に、第４の実施形態に係る第２の観察を可能とする構成一例（第２観察部の役目を果たす構成の一例）を説明する。医療用観察装置１００は、表示デバイスＤ１と、結像レンズＬ４と、プリズムＬ５と、接眼レンズＬ６とを備える。医療用観察装置１００を装着する使用者は、結像レンズＬ４、プリズムＬ５、および接眼レンズＬ６を介して、表示デバイスＤ１の表示画面の表示内容を認識する。表示デバイスＤ１としては、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどが挙げられる。

表示デバイスＤ１の表示画面には、例えば、第１の医療用観察画像や、ＵＩに係る画像などの、様々な画像が表示されうる。表示デバイスＤ１への第１の医療用観察画像などの画像の表示の制御は、例えば制御部１０４により行われる。

図７は、第４の実施形態に係る医療用観察装置１００の一例を説明するための説明図である。図７のＡは、医療用観察装置１００を装着する使用者が、接眼レンズＬ３を介して見る光学観察の像の一例を示している。また、図７のＢは、医療用観察装置１００を装着する使用者が、接眼レンズＬ６を介して見る第１の医療用観察画像の一例を示している。

医療用観察装置１００を装着する使用者は、視線を動かすことによって、図７のＡに示すような光学観察の像、または、図７のＢに示すような第１の医療用観察画像のいずれかを、切り替えて見ることができる。

図７のＡに示す符号Ｏで示されるオブジェクトは、第２の観察の観察視野の範囲を示している。制御部１０４は、ナビゲーション装置から取得される情報に基づいて表示デバイスＤ２の表示画面にオブジェクトＯを表示させる。その結果、医療用観察装置１００を装着する使用者は、オブジェクトＯによって、第２の観察の観察視野の範囲を認識することができる。図７のＡに示す表示例は、第１の観察の観察視野内に第２の観察の観察視野との一致状態を表示させる場合の一例、すなわち、第１の観察が可能な状態のときに、第１の観察の観察視野内に第２の観察の観察視野の位置を提示する場合の一例に該当する。

なお、表示デバイスＤ２の表示画面への表示の例が、図７のＡに示す例に限られないこと、および表示デバイスＤ１の表示画面への表示の例が、図７のＢに示す例に限られないことは、言うまでもない。

［２］本実施形態に係る医療用観察装置が用いられることにより奏される効果の一例
本実施形態に係る医療用観察装置１００が用いられることによって、例えば下記に示す効果が奏される。なお、本実施形態に係る医療用観察装置１００が用いられることにより奏される効果が、下記に示す例に限られないことは、言うまでもない。
・第１の実施形態に係る医療用観察装置１００では、比較的低倍率のルーペ観察と、中高倍の手術用顕微鏡観察とを瞬時に切り替えることができる。よって、第１の実施形態に係る医療用観察装置１００が用いられることによって、術者などの使用者は、心臓外科手術が行われる際などに比較的広視野で手早く作業したい場合と、高倍率で慎重な手技を行いたい場合とで、ストレスなく観察方法を選択することができる。
・第２の実施形態に係る医療用観察装置１００では、ルーペ観察を電子画像化したことで、特殊光観察への対応が可能となることに加え、ルーペ観察における画像を記録して、共有することが可能となるので、チーム医療の効率が向上する。
・第３の実施形態に係る医療用観察装置１００では、ルーペの観察位置と手術用顕微鏡の観察位置を自動的に追従させることが可能となるので、観察位置を合わせ直す手間が大幅に軽減され、手術の効率向上に繋がる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
使用者の頭部に装着して用いられる装着型の医療用観察装置であって、
少なくとも対物レンズを含む光学系を介した観察対象の第１の観察を可能とする構成を有する第１観察部と、
第１の撮像デバイスにより観察対象が撮像された第１の医療用観察画像による観察対象の第２の観察を可能とする構成を有する第２観察部と、
前記観察対象の観察状態を制御する制御部と、
を備える、医療用観察装置。
（２）
前記制御部は、前記第１の観察が可能な状態と、前記第２の観察が可能な状態との切り替えを制御する、（１）に記載の医療用観察装置。
（３）
前記第１観察部は、前記使用者による前記観察対象の光学観察を可能とする構成を有し、
前記制御部は、
前記光学系の光路上に設けられる電子シャッタの開閉を制御することにより、前記第１の観察が可能な状態と前記第１の観察が可能ではない状態とを切り替え、
表示デバイスへの前記第１の医療用観察画像の表示を制御することにより、前記第２の観察が可能な状態と前記第２の観察が可能ではない状態とを切り替える、（２）に記載の医療用観察装置。
（４）
前記制御部は、
電子シャッタを開いた状態にさせ、前記表示デバイスに表示を行わせないことによって、前記第１の観察が可能な状態であり、かつ前記第２の観察が可能ではない状態とし、
電子シャッタを閉じた状態にさせ、前記表示デバイスに前記第１の医療用観察画像を表示させることによって、前記第２の観察が可能な状態であり、かつ前記第１の観察が可能ではない状態とする、（３）に記載の医療用観察装置。
（５）
前記第１観察部は、前記光学系を介して前記観察対象を撮像する第２の撮像デバイスを備え、前記第２の撮像デバイスにより撮像された第２の医療用観察画像の観察を可能とする構成を有し、
前記制御部は、
表示デバイスへの前記第２の医療用観察画像の表示を制御することにより、前記第１の観察が可能な状態と前記第１の観察が可能ではない状態とを切り替え、
前記表示デバイスへの前記第１の医療用観察画像の表示を制御することにより、前記第２の観察が可能な状態と前記第２の観察が可能ではない状態とを切り替える、（２９に記載の医療用観察装置。
（６）
前記制御部は、
前記表示デバイスに前記第２の医療用観察画像を表示させることによって、前記第１の観察が可能な状態であり、かつ前記第２の観察が可能ではない状態とし、
前記表示デバイスに前記第１の医療用観察画像を表示させることによって、前記第２の観察が可能な状態であり、かつ前記第１の観察が可能ではない状態とする、（５）に記載の医療用観察装置。
（７）
前記制御部は、所定の操作に基づいて、前記第１の観察が可能な状態と、前記第２の観察が可能な状態との切り替えを制御する、（２）～（６）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（８）
前記第１の観察における前記観察対象の観察倍率は、前記第２の観察における前記観察対象の観察倍率よりも低い、（１）～（７）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（９）
前記第１の撮像デバイスは、前記医療用観察装置の外部の撮像デバイスである、（１）～（８）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１０）
外部装置と通信を行う通信部をさらに備え、
前記第１の医療用観察画像は、通信により取得される、（１）～（９）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１１）
前記制御部は、前記第１の観察が可能な状態のとき、前記第１の観察の観察視野内に前記第２の観察の観察視野の位置を提示する、（１）、（２）、（５）、（６）のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
（１２）
前記第１の観察の位置を検出するためのデバイスを備える、（１１）に記載の医療用観察装置。
（１３）
外部装置と通信を行う通信部をさらに備え、
検出された前記第１の観察の位置を示す情報は、通信により取得される、（１２）に記載の医療用観察装置。

１００、２００ 医療用観察装置
１０２ 通信部
１０４ 制御部
２０２ ベース
２０４ アーム
２０６ 撮像デバイス
２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ、２１０ｅ、２１０ｆ 関節部
２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃ、２１２ｄ、２１２ｅ、２１２ｆ リンク
２２０ 撮像部材
２２２ 筒状部材
２２４ ズームスイッチ
２２６ フォーカススイッチ
２２８ 動作モード変更スイッチ
１５０ 撮像部
１５４ 制御部
１５６ 撮像制御部
１０００ 医療用観察システム

Claims (16)

1. 使用者の頭部に装着して用いられる装着型の医療用観察装置であって、
   少なくとも対物レンズを含む光学系を介した観察対象の第１の観察を可能とする構成を有する第１観察部と、
   第１の撮像デバイスにより観察対象が撮像された第１の医療用観察画像による観察対象の第２の観察を可能とする構成を有する第２観察部と、
   前記観察対象の観察状態を制御する制御部と、
   前記第１の医療用観察画像を表示する表示デバイスと、
   を備え、
   前記第１観察部は、前記使用者による前記観察対象の光学観察を可能とする構成を有し、
   前記制御部は、
   前記第１の観察が可能な状態と、前記第２の観察が可能な状態との切り替えを制御し、 前記光学系の光路上に設けられる電子シャッタの開閉を制御することにより、前記第１の観察が可能な状態と前記第１の観察が可能ではない状態とを切り替え、
   前記表示デバイスへの前記第１の医療用観察画像の表示を制御することにより、前記第２の観察が可能な状態と前記第２の観察が可能ではない状態とを切り替え、
   前記電子シャッタを開いた状態にさせ、前記表示デバイスに表示を行わせないことによって、前記第１の観察が可能な状態であり、かつ前記第２の観察が可能ではない状態とし、
   前記電子シャッタを閉じた状態にさせ、前記表示デバイスに前記第１の医療用観察画像を表示させることによって、前記第２の観察が可能な状態であり、かつ前記第１の観察が可能ではない状態とする医療用観察装置。
2. 前記制御部は、所定の操作に基づいて、前記第１の観察が可能な状態と、前記第２の観察が可能な状態との切り替えを制御する、請求項１に記載の医療用観察装置。
3. 前記第１の観察における前記観察対象の観察倍率は、前記第２の観察における前記観察対象の観察倍率よりも低い、請求項１または２に記載の医療用観察装置。
4. 前記第１の撮像デバイスは、前記医療用観察装置の外部の撮像デバイスである、請求項１～３のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
5. 外部装置と通信を行う通信部をさらに備え、
   前記第１の医療用観察画像は、通信により取得される、請求項１～４のいずれか１つに記載の医療用観察装置。
6. 前記第２の観察は、顕微鏡観察である、請求項１に記載の医療用観察装置。
7. 前記第１の観察における前記観察対象の観察倍率は、１よりも大きい倍率である、請求項３に記載の医療用観察装置。
8. 前記観察対象は、前記対物レンズを通じた直接観察が可能である、請求項１に記載の医療用観察装置。
9. 使用者の頭部に装着して用いられる装着型の医療用観察装置であって、
   少なくとも対物レンズを含む光学系を介した観察対象の第１の観察を可能とする構成を有する第１観察部と、
   第１の撮像デバイスにより観察対象が撮像された第１の医療用観察画像による観察対象の第２の観察を可能とする構成を有する第２観察部と、
   前記観察対象の観察状態を制御する制御部と、
   前記第１の医療用観察画像を表示する表示デバイスと、
   を備え、
   前記第１観察部は、前記光学系を介して前記観察対象を撮像する第２の撮像デバイスを備え、前記第２の撮像デバイスにより撮像された第２の医療用観察画像の観察を可能とする構成を有し、
   前記表示デバイスは、前記第２の医療用観察画像を表示し、
   前記制御部は、
   前記第１の観察が可能な状態と、前記第２の観察が可能な状態との切り替えを制御し、
   前記表示デバイスへの前記第２の医療用観察画像の表示を制御することにより、前記第１の観察が可能な状態と前記第１の観察が可能ではない状態とを切り替え、
   前記表示デバイスへの前記第１の医療用観察画像の表示を制御することにより、前記第２の観察が可能な状態と前記第２の観察が可能ではない状態とを切り替える医療用観察装置。
10. 前記制御部は、
    前記表示デバイスに前記第２の医療用観察画像を表示させることによって、前記第１の観察が可能な状態であり、かつ前記第２の観察が可能ではない状態とし、
    前記表示デバイスに前記第１の医療用観察画像を表示させることによって、前記第２の観察が可能な状態であり、かつ前記第１の観察が可能ではない状態とする、請求項９に記載の医療用観察装置。
11. 使用者の頭部に装着して用いられる装着型の医療用観察装置であって、
    少なくとも対物レンズを含む光学系を介した観察対象の第１の観察を可能とする構成を有する第１観察部と、
    第１の撮像デバイスにより観察対象が撮像された第１の医療用観察画像による観察対象の第２の観察を可能とする構成を有する第２観察部と、
    前記観察対象の観察状態を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記第１の観察が可能な状態のとき、前記第１の観察の観察視野内に前記第２の観察の観察視野の位置を提示し、
    前記第１の観察の位置を検出するためのデバイスを備える医療用観察装置。
12. 外部装置と通信を行う通信部をさらに備え、
    検出された前記第１の観察の位置を示す情報は、通信により取得される、請求項１１に記載の医療用観察装置。
13. 使用者の頭部に装着して用いられる装着型の医療用観察装置であって、
    少なくとも対物レンズを含む光学系を介した観察対象の第１の観察を可能とする構成を有する第１観察部と、
    第１の撮像デバイスにより観察対象が撮像された第１の医療用観察画像による観察対象の第２の観察を可能とする構成を有する第２観察部と、
    前記観察対象の観察状態を制御する制御部と、
    前記第１の医療用観察画像を表示する第１の表示デバイスと、
    前記観察対象が第２の撮像デバイスによって撮像された第２の医療用観察画像を表示する第２の表示デバイスと、
    を備え、
    前記第１の観察は、前記第２の表示デバイスに表示される前記第２の医療用観察画像による観察である医療用観察装置。
14. 前記第２観察部は、前記第１の医療用観察画像を観察するためのレンズをさらに備え、
    前記レンズは、前記第１の表示デバイスの光路上に存在し、
    前記対物レンズは、前記第２の表示デバイスの光路上に存在する、請求項１３に記載の医療用観察装置。
15. 前記対物レンズは、一対の対物レンズであり、前記第１の医療用観察画像は一対の画像である、請求項１３に記載の医療用観察装置。
16. 前記第２観察部は、前記第１の医療用観察画像を観察するための第２のレンズをさらに備える、請求項１３に記載の医療用観察装置。

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