JPH05203881A

JPH05203881A - 立体視用画像システムおよび立体視用画像統合システム

Info

Publication number: JPH05203881A
Application number: JP4037103A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Maekawa; 川康弘前
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-28
Filing date: 1992-01-28
Publication date: 1993-08-13

Abstract

(57)【要約】［目的］脳外科などの高度の精密性を要する手術に必
要な、立体視用画像統合システムを提供する。［構成］顕微鏡１と硬性鏡５と軟性鏡１１とに、それ
ぞれ対をなすビューファインダ３、９、１５を取り付け
て、立体視できる電気信号を伝送し、これらをＣＣＤカ
メラコントローラ１９で選択的に接続可能とし、この選
択された電気信号を受けてビューファインダコントロー
ラ２３は、対をなすビューファインダ２０、２１、２
２、に同時に伝送し、ビューファインダは電気信号を画
像に変換し、術者や助手など複数の人が同時に患部や手
術進行状況を診ることができる。［効果］体内の深い患部をも立体視でき、狭い術野で
も正確、迅速に手術を進めることができる。患部深さの
段階に応じて、顕微鏡１、硬性鏡５、軟性鏡１１を容易
に切り替えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は立体視用画像システムお
よび立体視用画像統合システムに関し、より詳しくは医
療における例えば脳外科などの微細、微妙な手術時に、
狭い術野、または深い術野における画像を立体視でき
る、立体視用画像システムおよび立体視用画像統合シス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、医療における、例えば脳外科な
どで手術の際には，できるだけ切る範囲、術野を小さ
く、狭くしたいというニーズがある。一方、手術の際に
は、患部の凹凸、奥行きなどの距離感を正確に把握しな
いと、誤って隣の血管や神経の部分を切ってしまう、な
どのおそれがある。従来、術野では、医師は硬性鏡と軟
性鏡については単眼で、顕微鏡については立体視しなが
ら手術を行っている。しかし、前記立体視が可能な顕微
鏡であっても、その可能な範囲には限界があり、術野に
おける幅が１５〜１６ミリを切ってしまうような小さい
場合には、立体視により診ることが出来なくなってしま
う。脳外科などでは、頭部をなるべく小さく切り開こう
とする、いわゆる小開頭がよく行われ、その小開頭とい
う条件のもとで、診ながら手術を行わなければならな
い。このような場合、右と左の視野がダブった場合は立
体視できるが、顕微鏡では左右のレンズ間隔が一定であ
るので、術野が１５〜１６ミリを切った場合は、視野が
ダブらなくなってしまうので、立体視できなくなる。な
お、従来顕微鏡では、ＣＣＤは一つだけ横から取り付け
てあり、ＣＣＤで診る場合は単眼式である。従来の、例
えば脳腫瘍の手術の場合は、まず、頭皮を切って開け
る。つぎに頭蓋骨があるので切ってとる。さらに、脳の
中心の深いところに脳腫瘍があると、そこまで到達する
ための周囲の脳の部分を避けていかなければならない。
この、脳をよけていく操作は、最初は顕微鏡下で行わ
れ、もっと深くなったら硬性鏡を挿入して、その硬性鏡
下で行う。さらに、もっと深くなったら、光ファイバの
軟性鏡下で行う。すなわち、最初の頭皮の所は例えば１
０センチ切り開き、つぎは８センチ、６センチなどと深
くなるにしたがって円錐形状に狭くなり、最初の脳腫瘍
のところは２センチ位、あるいはそれ以下になることも
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、手術過程で
は、前記顕微鏡、硬性鏡、軟性鏡をそれぞれ必要に応じ
て切り替えて手術を迅速に行いたい、という課題があっ
た。また、手術中は、それぞれ細かい脳神経などの部分
の凹凸形状、位置を正確にとらえたい、という課題があ
った。さらに診る姿勢は、術者が長時間の手術に耐える
ためには、たとえば顕微鏡などは、その構造からくる不
自然な窮屈な姿勢から解放すべきである、などの課題が
あった。加えて、術者と助手、その他必要な人が同一の
画面を診て、同一の状況認識のもとに手術を進めたい、
という課題があった。本発明は、このような課題を解決
することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のような立体視用画像システムおよび立
体視用画像統合システムを提供する。すなわち本発明
は、１対のＣＣＤカメラを連結した立体視できる硬性鏡
を有する、立体視用画像システム。１対のＣＣＤカメラ
を連結した立体視できる軟性鏡を有する、立体視用画像
システム。１対のＣＣＤカメラを連結した立体視できる
顕微鏡を有する、立体視用画像システム。１対のＣＣＤ
カメラを連結した立体視できる硬性鏡と、１対のＣＣＤ
カメラを連結した立体視できる軟性鏡と、１対のＣＣＤ
カメラを連結した立体視できる顕微鏡と、これらを選択
的に接続制御可能なＣＣＤカメラコントローラと、１対
の双眼式に構成されたビューファインダを複数組と、こ
の複数組のビューファインダを接続制御可能なビューフ
ァインダコントローラとから構成され、同ビューファイ
ンダコントローラは前記ＣＣＤカメラコントローラと電
気的に接続されてなる、立体視用画像統合システム。で
ある。

【０００５】

【作用】上記構成において、顕微鏡、硬性鏡、軟性鏡は
それぞれ１対のＣＣＤカメラを取り付け、体内患部の立
体画像を電気信号に変換して伝送する。また、ＣＣＤカ
メラコントローラは、前記顕微鏡、硬性鏡、軟性鏡を選
択的に切り替え接続する。対をなすビューファインダ
は、立体視できるように電気信号を画像に変換する。ま
た、ビューファインダコントローラは、前記ＣＣＤカメ
ラコントローラで選択され、伝送された画像の電気信号
を、複数のビューファインダに同時に診ることができる
ように接続する。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例について、以下、図面にした
がって本発明の構成が実際上どのように具体化されるか
を、その作用とともに説明する。図２は、本発明の一実
施例の顕微鏡を示すもので、図中１は手術用の顕微鏡で
あり、この顕微鏡１には、左右に操作用のハンドル２・
２がある。また、１対の接眼レンズ側には、１対のＣＣ
Ｄカメラ３・３が取り付けられており、この１対のＣＣ
Ｄカメラは、前記顕微鏡１で得られた拡大立体像を電気
信号に変換して、リード線４・４で電気的に他の機器に
伝送することができる。このＣＣＤカメラ３・３を取り
付けることにより、不自然な体位で顕微鏡を長時間覗く
という不都合が解消される。ここで、顕微鏡１は元来、
立体視できるものであるが、立体視するためには、二つ
の左右から見た像を重複させる必要があり、重複しない
領域は立体視不能である。そこで顕微鏡１では限界があ
り、術野の狭い、深いところの立体視は、後述のコント
ローラや、軟性鏡に頼ることとなる。

【０００７】図３は、本発明の一実施例の立体視用硬性
鏡５であり、この立体視用硬性鏡５は、有効部６と称す
る細長い部分があり、手術の際に体内の狭くて深いとこ
ろへ挿入することができる。この有効部６は、ステンレ
ス製の硬いパイプ６ａの中に、後述のように一対の対物
レンズとライトガイドが収容されている。この有効部６
は、先端を体内の深部に近づけて患部を診ることができ
る。また、このパイプ６の基端には、１対の接眼部７・
７と、ライトガイド接続部８が取り付けられている。前
記１対の接眼部７・７には、それぞれ対応する１対のＣ
ＣＤカメラ９・９が取り付けられている。前記１対のＣ
ＣＤカメラ９・９は、それぞれ前記１対の接眼部７・７
に接して像の光を電気信号に変換するから、立体像を電
気信号としてリード線１０・１０で伝送することができ
る。

【０００８】図４は、前記図３のパイプのＡ矢視拡大図
であり、外周のパイプ６の中には、１対の対物レンズ６
ａ・６ａを有し、その対物レンズ６ａ・６ａの周囲に
は、多数の光ファイバよりなるライトガイド６ｂが詰ま
っている。この１対の対物レンズ６ａ・６ａは、立体視
するためのものであり、前記１対の接眼部７・７に対応
する。また、前記多数のライトガイド６ｂは、照明光を
前記ライトガイド接続部８から導いて、図示しない患部
を明るく照らすことができる。

【０００９】図５は、本発明の一実施例の立体視用軟性
鏡１１の説明図であり、この立体視用軟性鏡１１は、有
効部１２と称する細長いフレキシブルな部分があり、外
皮１２ａ内に後述のライトガイド、一対のイメージガイ
ド、一対の対物レンズなどが収容されている。この細長
い有効部１２は、体内の切り開いた部分へ入っていける
部分であり、その先端は体内の深い狭い患部にも近付け
て立体的に診ることができる。前記立体視用軟性鏡１１
の本体１１ａには、１対のイメージガイドプラグ１３・
１３とライトガイドプラグ１４が取り付けられ、その１
対のイメージガイドプラグ１３・１３には、１対のＣＣ
Ｄカメラ１５・１５が取り付けられている。前記１対の
ＣＣＤカメラ１５・１５は、光の像を電気信号に交換し
て、その信号をリード線１６・１６で他の機器へ伝送す
ることができる。前記イメージガイドプラグ１３・１３
内には後述の画像を伝送する光ファイバが、また、ライ
トガイドプラグ１４内には照明光を伝送する光ファイバ
が収容されている。

【００１０】図６は、前記図５のＢ拡大矢視図であり、
合成樹脂製チューブのフレキシブルな外皮１２ａの内部
に、１対の対物レンズ１７・１７と、多数のライトガイ
ド１８がある。また、この１対の対物レンズ１７・１７
の後側には、図示しない多数のイメージガイドがある。
前記ライトガイド１８は、照明光を前記ライトガイドプ
ラグ１４から伝送されて患部を照らし、その患部は１対
の対物レンズ１７・１７によって、立体画像として図示
しないイメージガイドで前記イメージガイドプラグ１３
・１３に伝送され、ＣＣＤカメラ１５・１５で電気信号
に変換される。

【００１１】図１は、本発明の立体視画像統合システム
の一実施例を示す説明図であり、１対のＣＣＤカメラ９
・９を連結した立体視できる硬性鏡５と、１対のＣＣＤ
カメラ１５・１５を連結した立体視できる軟性鏡１１
と、１対のＣＣＤカメラ３・３を連結した立体視できる
顕微鏡１と、これらを選択的に接続制御可能なＣＣＤカ
メラコントローラ１９とで対物側を構成し、１対の双眼
式に構成されたビューファインダ２０・２０、２１・２
１、２２・２２のような複数の組と、この複数の組のビ
ューファインダを任意に並列に接続制御可能なビューフ
ァインダコントローラ２３とから接眼側を構成し、同接
眼側のビューファインダコントローラ２３は、前記対物
側のＣＣＤカメラコントローラ１９と電気的に接続され
て、立体視用画像統合システムを構成している。このよ
うな、統合システムとして構成したことにより、たとえ
ば、脳外科における手術の過程で、比較的深度の浅いと
ころは、顕微鏡１１で立体的に診ながら手術を行い、も
っと深くて狭い術野においては、硬性鏡５を用いてその
有効部６（図３と図４参照）を体内に挿入して、立体的
に診ながら手術を行う。さらに、もっと深く、もっと狭
い術野においては、軟性鏡１１を用いてその長い有効部
１２先端を患部近くに挿入し、その患部を立体的に診な
がら手術を行うことができる。このように、手術の過程
で、顕微鏡１と硬性鏡５と軟性鏡１１とを、必要に応じ
て自在に選択的に切り替えて制御して、手術を効果的に
行うことができる。有効部１２は細いので、狭い術野で
も立体視でき、患部の周囲を広く切ることをできるだけ
避けたいというニーズに応えることができる。

【００１２】また、ビューファインダ２０・２０、２１
・２１、２２・２２は双眼式に１対ずつ複数組設けられ
ており、対をなすリード線２４、２５、２６でそれぞれ
接続されたビューファインダコントローラ２３により制
御され、同時に診ることができる。そのため、術者と他
の複数の人は、全く同一の立体像を診ながら、手術を行
い、または研修教育をすることができる。以上、実施例
について説明したように、本発明は立体視できる顕微鏡
１と、立体視できる硬性鏡５と、立体視できる軟性鏡１
１を、それぞれ対をなすＣＣＤカメラ１９でＣＣＤカメ
ラコントローラ１９の制御により選択的に接続でき、手
術が一層適確に、迅速にできるようになった。また複数
の双眼式のビューファインダ２０、２１、２２を設ける
ことにより、術者とその他複数の人びとが、全く同一の
立体画面を診ることにより、同一の状況認識により、協
力して手術を行うことができ、または研修教育をするこ
とができる。

【００１３】

【発明の効果】以上本発明によれば、顕微鏡は１対のＣ
ＣＤカメラを介して立体視できるので、術者は手術中の
長時間にわたる不自然な、窮屈な体位から解放され、手
術を完遂することができる。また、顕微鏡、硬性鏡、軟
性鏡は、対をなすＣＣＤカメラをそれぞれ取り付けたの
で、小さな狭いまたは体内の深い箇所でも、人間の目と
同じように立体視して診ることができる。さらに、前記
立体視により、距離間、遠近感が生じ、細かい患部でも
正確に、迅速に手術を行うことができる。その上、ＣＣ
Ｄカメラコントローラを設けたので、手術中の過程段階
で顕微鏡、硬性鏡、軟性鏡を適宜に選択して使用するこ
とができる。加えて、対をなすビューファインダを複数
組と、これらを同時に接続制御するビューファインダコ
ントローラとを設けたので、術者と全く同じ立体映像
を、複数の他の人が診られるので、同一の患部状況や手
術進行状況を、同一認識のもとに手術を行い、または医
療業務の教育をすることができる、などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の立体視用画像統合システム
の説明図である。

【図２】同実施例の顕微鏡の説明図である。

【図３】同実施例の硬性鏡の説明図である。

【図４】前記図３のＡ矢視図である。

【図５】同実施例の軟性鏡の説明図である。

【図６】前記図５のＢ矢視図である。

【符号の説明】

１顕微鏡５硬性鏡１１軟性鏡３・９・１５ＣＣＤカメラ１９ＣＣＤカメラコントローラ２０・２１・２２ビューファインダ２３ビューファインダコントローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１対のＣＣＤカメラを連結した立体視でき
る硬性鏡を有する、立体視用画像システム。
【請求項２】１対のＣＣＤカメラを連結した立体視でき
る軟性鏡を有する、立体視用画像システム。
【請求項３】１対のＣＣＤカメラを連結した立体視でき
る顕微鏡を有する、立体視用画像システム。
【請求項４】１対のＣＣＤカメラを連結した立体視でき
る硬性鏡と、１対のＣＣＤカメラを連結した立体視でき
る軟性鏡と、１対のＣＣＤカメラを連結した立体視でき
る顕微鏡と、これらを選択的に接続制御可能なＣＣＤカ
メラコントローラと、１対の双眼式に構成されたビュー
ファインダを複数組と、この複数組のビューファインダ
を接続制御可能なビューファインダコントローラとから
構成され、同ビューファインダコントローラは前記ＣＣ
Ｄカメラコントローラと電気的に接続されてなる、立体
視用画像統合システム。