JPS62246360A - 手術用顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、手術用顕微鏡に関する。

〔従来の技術〕

近年、微細な手術を顕微鏡観察下で拡大観察しながら行
なういわゆるマイクロサージエリ−が盛んに行なわれる
ようになってきており、これによれば微細な手術を正確
に行なえることから、眼科５脳神経外科、耳鼻科をはじ
め各分野で多本な成果を上げるに至っている。

マイクロサージエリ−においても他の手術と同様に、教
育や研究のために術部や術部を写真を最影する必要があ
るが、手術用顕微鏡を介しての拡大橋形であるためにど
うしても光量が不足してしまうので、撮影用の補助光源
としてＸｅフラッシュランプ（ストロボ）を用いること
が多く、各種の手術用顕微鏡用ストロボ装置が考案され
ている。

最も一般的なものはＸｅフラッシュランプを手術用顕微
鏡の鏡筒部付近に取付ける方式であり、これを第４図に
示す。即ち１は手術用ｗ４微鏡の対物鏡筒部で、その中
には図示しない観察用照明光学系、観察光学系及びこれ
らの駆動装置が内蔵されている。そして対物鏡筒１に入
射した手術部からの光は、同じ（対￥！ｙＪ鏡筒１に内
蔵された図示しないビームスプリッタ−で分けられ、一
方は写真撮影装置４への進んで写真撮影され、他方は接
眼レンズ２へ進んで術者眼３で観察され、このような状
態で、手術が行われる。破線で示した７は眼科分野で手
術される被手術眼を模式的に示したもので、このような
眼科での眼の手術には、その角膜等からの有害反射光が
対物鏡筒ｌを通じて写真撮影装置４に入らないように、
照明装置５はその照明光束の光軸Ｂが、対物鏡筒ｌの観
察光学系の光軸Ａとほぼ４５°になり斜め照明するよう
に対物鏡筒１に取付けられる。この斜めの照明装置５は
、照明用光源として、キセノンフラッシュ管５ａと、キ
セノンフラッシュ管５ａからの出射光を集光照明するた
めのレンズ５ｂとを有し、手術部を照明する。

このような斜めの照明装置５は、実線で示す耳鼻科や脳
神経外科の手術陥部８ａのように、開口が狭くて深い手
術患部を照明する場合には、その照明光が斜めに照明さ
れるため、手術患部８ａに到達出来ず照明効果が発揮さ
れなかった。これを解決するため、従来では、その対物
レンズ９の直ぐ近くに、直下型照明装置６を対物鏡筒ｌ
に取付け、その下の脳手術患部８ａを照明できるように
、直下型照明ｖｔｌ６内のキセノン管６ａと、その光を
集光照明する照明用対物レンズ６ｂとによって、！！Ｊ
［蓋骨８の閉頭部を通して患部８ａを照明する手段が取
られていた。

しかしながら、直下型照明装置６を使用する場合でも、
対物レンズの光軸Ａの近くに照明部を張出さなければな
らず、種患部の観察視野を妨害することとなっていた。

又、光軸Ａの近くに照明部を寄せることは限度があり、
この直下型照明装置でも幾分は斜め照明となり、深い手
術患部の照明は、照明ムラを免れ得なかった。

又、斜照明ｖｔ置にしても、直下型照明装置にしても、
対物鏡筒の外部に取付けられるため、手術時の術者の手
術空間を妨害することとなっていた。

それでなくとも、手術用顕微鏡の対物鏡筒には、助手用
顕微鏡やその他手術用機械器具が設けられているため、
手術空間が狭く、写真撮影用照明装置を対物鏡筒に取付
けることは、より一層手術空間を狭くし、術者の手術の
妨害となっていた。

そこで、このような問題を解決するため、例えば実開昭
６０−３１６９１号公報には第５図に示したような装置
が開示されている。即ち、鏡筒１２はサポートアーム１
）によって顕微鏡架台アーム（図示せず）に結合保持さ
れている。鏡筒１２には、手術形式或いは手術患部の深
さによって、その焦点距離を変えるため、変換可能な対
物レンズ２２が設けられている。又鏡筒１２内には手術
中手術患部を照明し読ける観察用照明光を供給するため
のオプティカルファイバーから成るライトガイド１日が
あり、このライトガイド１８から出射した照明光は、対
物レンズ２２を通り、集光されて手術患部を照明する０
手術部部からの反射光は、再び対物レンズ２２を通り、
エリレオ双眼顕微鏡光学系の変倍光学系１９を通ってビ
ームスプリッタ−１４に入射する。ビームスプリッタ−
１４に入射した光は、反射透過面１４ｂで反射され反射
面１４ａで反射し、写真撮影装置１３の結像レンズ１３
ａでフィルム１３ｂ上に結像し撮影される。又ビームス
プリッタ−１４の反射透過面１４ｂを透過した光は、反
射面１４ｃで反射され接眼部の反射光学部材１５の反射
面１５ａで反射し、もう一つの反射光学部材１６の反射
面１６ａで反射され接眼レンズ系１７を通して術者に手
術患部を観察させるようになっている。

又鏡筒１２は、変倍光学系１９の駆動装置２０と対物レ
ンズ２２の開き空間に、写真撮影用照明装置２１を内蔵
している。写真撮影用照明装置２１はソケット２１ａと
ランプハウス２１Ｃとから成り、ランプハウス２１Ｃは
キセノンランプ２１ｄも有し、又ランプハウス２１Ｃは
、プラグ２１ｂによりソケット２１ａに挿入結合され、
このソケット２１ａからプラグ２１ｂを介してトリガー
用電力、照明用電力が供給される。

尚、遮光板２３は、キセノンランプ２１から光が変倍光
学系１９に入射するを害光とならないようにするため、
写真撮影用照明光軸２１と変倍光学系１９との間に設け
られている。

又、眼底カメラ等において、観察用照明光軸と写真撮影
用照明光軸とを一致させるために、観察用照明光学系に
おいて観察用光源ランプと光学的に共役な位置にＸｅラ
ンプを配置する方式が提案されている。即ち第６図のよ
うに、観察用光源ランプ３４のフィラメント像を照明光
学系３６ａによってＸｅランプ３３の中心に結像させ、
更に照明光学系３６ｂ及び対物レンズ３２によって術野
を照明する装置である。尚、３１は鏡筒、３５は変倍光
学系である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、実公昭６０−３１６９１号公報に記載の
装置では、キセノンランプ２１ｄからの発光を集光する
手段としては対物レンズ２２のみであって、キセノンラ
ンプ２１ｄからの発光光束は発散しており、且つＸｅラ
ンプ２１ｄは対物レンズ２２の焦点距離が１５０〜３０
０　ａｍであるのに対して対物レンズ２２の近傍数Ｌｏ
ｗ程度に置かれているため、その照野は撮影範囲より１
かに大きく広がってしまい、撮影範囲に達する光量はＸ
ｅランプ２１ｄからの総光量の僅か数パーセントにすぎ
ない。又、対物レンズ２２の焦点距離が長いほど照野は
大きく広がり照度は低下するが、同時に対物レンズ２２
の焦点距離が長いほど観察光学系の開口数が小さくなる
ために、フィルム面での光量は対物レンズ２２の焦点距
離が長いとき非常に小さくなる。それ故、写真壜影に十
分な光量を得るためには、Ｘｅランプ２１ｄは数百ジェ
ールの発光エネルギーを持つことが要求されるので、Ｘ
ｅランプ２１ｄ、光源部共に大型のものを用いざるを得
ず、Ｘｅランプ２１ｄを内蔵する鏡体も大型化してしま
うという問題があった。又、撮影の簡単化のためＸｅラ
ンプ２１ｄを自動調光しようとすると、Ｘｅランプ２１
ｄに供給されるべき電力が非常に大きくなり、加えて手
術用顕微鏡では手術部位に応じて対物レンズから手術患
部までの距離即ち作動距離が大きく異なり且つ観察倍率
も目的に応じて大きく変えるｌ要があるので、非常に高
い調光制度が要求され、事実上このような調光回路は実
現が困難であるという問題があった。更に、Ｘｅランプ
と観察用照明光の光軸が異なるために、狭い開口を通し
ての深部の手術では、観察用照明光は手術患部に届くが
Ｘｅランプ光は開口部を通れず写真描影ができない場合
があるという問題点も指摘されている。

又、第６図に示す装にでは観察照明光とＸｅランプ光は
完全に同軸であり、Ｘｅランプ３３からの発光は照明光
学系３６ｂによって集光されるので、実公昭６０−３１
６９１号公報に記載の装置に比べてＸｅランプ光の効率
は飛躍的に向上するが、光源ランプ３４の光束がＸｅラ
ンプ３３を通過する際Ｘｅランプ１３の表面反射等で光
量を失ない、通常観察光量が不足してしまうという問題
があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、通常の観察光量を確保し
つつ、写真撮影の際には小型のＸｅランプでも十分な光
量を有し且つ観察用照明光と完全同軸となる写真逼影用
照明光が得られ、又小型Ｘｅランプを使用することによ
って電源部や調光装置も小型で安価に構成し得、更に掻
作性及び安全性の高い手術用顕微鏡を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明による
手術用顕微鏡は、観察用照明光学系と、観察光学系と、
写真撮影用照明光軸系と、写真撮影光学系とを具備した
手術用顕微鏡において、観察用照明光学系中に指向自在
な光偏向手段を配置すると共に、観察用照明光学系の前
記光偏向手段より物体側の部分が写真撮影用照明光学系
と共通するようにし、前記光偏向手段の切換えにより前
記両照明光学系の一方のみが選択されるように構成して
、写真撮影用光源からの光が集光レンズ系により一旦収
束されるようにし、且つ観察用照明光と写真撮影用照明
光が完全同軸となるようにすると共に、観察用照明光源
からの光が写真撮影用照明光源によって何ら遮られない
ようにしたものである。

又、上記構成にすることにより、鏡筒部に写真撮影用光
源を内蔵せずに済み、それにより鏡筒部を細く構成し得
るようにしたものである。

更に、光偏向手段の切換え駆動部を写真撮影装置のレリ
ーズ部と連動せしめ、写真撮影時は写真ｔｒｉ影用前用
照明光学系れ以外の時は観察用照明光学系が自動的に選
択されるようにしたものである。

〔実施例〕

以下図示した各実施例に基き本発明の詳細な説明する。

第１図は第一実施例の概略図である０手術、患部５４は
、対物レンズ４２．観察変倍光学系５１、ビームスプリ
ッタ−５０，プリズム５２゜接眼レンズ５３から成る観
察光学系によって観察される。ここでビームスプリンタ
ー５０は観察光路から写真撮影装置を分岐するために設
けられており、紙面に垂直な方向に光軸をもつ図示しな
い写真撮影光学系に光路を分岐する。また手術患部５４
を照明する観察用照明光学系は、光源ランプ４５、ｆｉ
光レンズ４６．はね上げミラー４７．照明変倍光学系４
８．照明プリズム４９．対物レンズ４２から構成されて
おり、ランプ４５を出射した光はこの観察用照明光学系
を介して手術患部５４を照明する。照明変倍光学系４８
は観察変倍光学系５１と連動しており、観察視野に合わ
せて低倍時には広い範囲を高倍時には挾い範囲を高照度
で照明する機能を持つ。又、写真撮影時には、はね上げ
ミラー４７は例えばソレノイド等によって点線で示す位
Ｗ４７′にはね上げられ、手術患部５４の照明はＸｅフ
ラッシュランプ４３を光源として集光レンズ系４４．照
明変倍光学系４８．照明プリズム４９．対物レンズ４２
から成る写真撮影用照明光学系によってなされる。又こ
の場合、ランプ４５とＸｅフラッシュランプ４３は光学
的に共役な位置即ちはね上げミラー４７に関して共役な
位置に配置されている。上記のように本実施例では、手
術患部５４の照明ははね上げミラー４７の挿脱により観
察用照明か写真撮影用照明の何れかに選択される。尚、
はね上げミラー４７は図示しないカメラのシャッターの
レリーズ部と連動しており、シャッターボタンが押され
るとはね上げミラー４７は点線で示す位置４７′にはね
上がり、一定時間ののち元の位置に復帰するようになっ
ている。

この構成により、写真撮影用照明は集光レンズ系４４を
介するのでＸｅフラッシュランプ４３からの発光を効率
よく手術患部５４に集束させることができ、小型のＸｅ
フランシュランプで大光量を得ることができる。又、照
明変倍光学系４８により更に大光量を必要とする高倍時
には照野が絞り込まれて照度が上がるので、尚一層の効
果がある。又、照明変倍光学系４Ｂ、照明プリズム４９
及び対物レンズ４２によって写真撮影用照明光は、観察
視野とほぼ一敗した照野に全光束が集束されるので、第
５図の装置では問題の生じる焦点距離の長い対物レンズ
を使用した場合や照度が不足し易い高倍率観察時などに
は非常に有効である。即ち、手術患部５４の照度は対物
レンズ４２の焦点距離とは無関係に観察倍率によって一
義的に決まるので、フィルム面に達する光量の観察倍率
による変動を小さく押えることができ、自動調光も容易
となる。更に写真撮影用照明光が観察用照明光と同一の
光軸をもって手術患部５４を照明するから、撮影された
写真と術者が観察した像の間に陰影の差が認められるよ
うな事もない。又、通常観察時には集光レンズ系４４に
よって集光されたランプ４５からの光がはね上げミラー
４７によって全量手術患部５４に達するから、第６図の
従来例のように光量が不足することもない。又、手術用
ｌ！Ｊｉ微鏡においては鏡筒部より後方の部分について
はあまり操作性に影響はなく、むしろ鏡体の太さが大き
く影響するが、本実施例では鏡体４１の鏡筒部にＸｅフ
ラッシュランプを内蔵しないから、第５図の従来例より
鏡筒部を細くでき、操作性も向上する。更には、第１図
における点線５５より後側の部分４１ａを鏡体４１に対
して着脱自在に構成すれば、写真撮影用照明を必要とし
ない場合には取り外しておくこともでき、機能的である
。

次に第２図に本発明の第二実施例を示す、観察光学系は
第一の実施例と同様なので説明を省略する。手術患部５
４を照明する観察用照明光学系は、光源ランプ４５．集
光レンズ系４６．光学ファイバー５５、照明変倍光学系
４８．照明プリズム４９、対物レンズ４２から構成され
ており、ランプ４５から出射した光はこの観察用照明光
学系を介して手術患部５４を照明する。尚、凹レンズ５
６及び５７は夫々入射側の間口角及び出射側の開口角を
広げるために、光学ファイバー５５に接合されるもので
あるが、光学ファイバー自体が充分な間口角を持つ場合
には省略される。。写真撮影時には、集光レンズ系４６
．凹レンズ５６及び光学ファイバー５５は、例えばピエ
ゾ素子、形状記憶合金等によって、点線で示す位ｉ４６
’、５６’。

５５′即ちＸｅフラッシュランプ４３に指向する位置に
湾曲せしめられ、その結果手術患部５４の照明は、）（
ｅフラッシュランプ４３を光源として集光゛レンズ系４
６．光学ファイバー５５．照明変倍光学系４８．照明プ
リズム４９及び対物レンズ４２から構成される写真撮影
用照明となる。又、この場合も、第一の実施例と同様に
、ランプ４５とＸｅフラッシュランプ４３が光学的に共
役の位置に配置されることは言うまでもない、上述の如
く、本実施例では手術患部５４の照明は光学ファイバー
５５を湾曲せしめてランプ４５かＸｅフラッシュランプ
４３に光学系を指向させることにより観察用照明か写真
盪影用照明の何れかに選択されるようになっており、第
一の実施例と同様の効果が得られる。

次に第３図に本発明の第三の実施例を示す。観察光学系
は第一の実施例と同様なので説明を省略する０手術患部
５４を照明する観察用照明光学系は、光源ランプ４５．
集光レンズ系４６．模型プリズム５８．照明変倍光学系
４８．照明プリズム４９、対物レンズ４２から構成され
ており、ランプ４５から出射した光はこの観察用照明光
学系を介して手術患部５４を照明する。写真撮影時には
、模型プリズム５８は例えばロータリーソレノイド等に
より模型プリズム５Ｂと照明プリズム４９を結ぶ光軸を
中心として１８０°回転させてその屈折方向を紙面上で
変化させるようになっており、その結果手術患部５４の
照明は、Ｘｅフラッシュランプ４３を光源として集光レ
ンズ系４４．模型プリズム５８．照明変倍光学系４８．
照明プリズム４９及び対物レンズ４２から構成される写
真盪影用照明となる。又、この場合も、第一の実施例と
同様に、ランプ４５とＸｅフラッシュランプ４３が光学
的に共役な位置に配置されることは言うまでもない。上
述の如く本実施例では、手術患部５４の照明は、模型プ
リズム５Ｂの配置方向を変えて屈折方向を変えることに
より観察用照明か写真用照明の何れかに選択されるよう
になっており、第一の実施例と同様に効果が得られる。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明による手術用顕微鏡は、観察用照明光
の光量を損うことなく、通常のカメラ用ストロボと同程
度の小電力のＸｅフラッシュランプ４３によって大光量
の写真撮影用照明光を得ることができ、手術用顕微鏡の
小型化及び省電力化が可能になる。又、観察用照明光と
写真撮影用照明光が完全に同軸であるので、狭い開口を
通しての手術においても写真撮影が可能である。又、写
真撮影用照明装置を自動調光制御する際にも、電力が小
さいので、通常のカメラ用ストロボに用いる小型の調光
装置でよく、従って容易且つ安価に実現できる。更に、
鏡筒部を細くすることができ、その結果操作性も向上す
るので、手術を行ない易くひいては患者に対する安全性
も向上する

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による手術用ａ微鏡の第一実施例の光学
系を示す図、第２図及び第３図は夫々第二及び第三実施
例の光学系を示す図、第４図乃至第６図は夫々各従来例
の光学系を示す図である。 ４１・・・・鏡体、４２・・・・対物レンズ、４３・・
・・Ｘｅランプ、４４・・・・集光レンズ系、４５−＝
、光源ランプ、４６・・・・集光レンズ系、４７・・・
・はね上げミラー、４８・・・・照明変倍光学系、４９
・・・・照明プリズム、５０・・・・ビームスプリッタ
−１５１・・・・観察変倍光学系、５２・・・・プリズ
ム、５３・・・・接眼レンズ、５４・・・・手術患部、
５５・・・・光学ファイバー、５６．５７・・・・凹レ
ンズ、５８・・・・模型プリズム。 第１　図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）観察用照明光学系と、観察光学系と、写真撮影用
   照明光学系と、写真撮影光学系とを具備し、観察用照明
   光学系中に指向自在な光偏向手段を配置すると共に、観
   察用照明光学系の前記光偏向手段より物体側の部分が写
   真撮影用照明光学系と共通するようにし、前記光偏向手
   段の切換えにより前記両照明光学系の一方のみが選択さ
   れるように構成した手術用顕微鏡において、前記両照明
   光学系の共通部分と前記観察光学系及び写真撮影光学系
   の共通部分とに夫々変倍光学系を設け、前記両変倍光学
   系を連動させたことを特徴とする手術用顕微鏡。
2. （２）観察用照明光学系の光源と写真撮影用照明光学系
   の光源が光学的に共役な位置に配置されていることを特
   徴とする特許請求の範囲（１）に記載の手術用顕微鏡。
3. （３）光偏向手段の切換え駆動部を写真撮影装置のレリ
   ーズ部と連動せしめ、写真撮影時は写真撮影用照明光学
   系がそれ以外の時は観察用照明光学系が自動的に選択さ
   れるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲（１）
   又は（２）に記載の手術用顕微鏡。
4. （４）写真撮影用照明光学系の光偏向手段より光源側の
   部分が鏡体に対して着脱自在であることを特徴とする特
   許請求の範囲（１）乃至（３）の何れかに記載の手術用
   顕微鏡。