JP2000070284A

JP2000070284A - 手術用顕微鏡装置

Info

Publication number: JP2000070284A
Application number: JP10248672A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Kinukawa; 正彦絹川
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2000-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、手術者が手術部位に関する所望の位
置画像情報を顕微鏡観察視野内にて観察でき、より効果
的に解剖学的情報が得られる手術用顕微鏡装置を提供す
ることを最も主要な特徴とする。【解決手段】双眼鏡筒光学系１２の観察像と画像投影光
学系１３の画像情報とを同時に観察可能な手術用顕微鏡
鏡体３を備え、顕微鏡による観察位置を検出する画像演
算処理部３２からの検出データに基づき、画像情報との
空間的な統合処理を行なう画像セレクタ３１による表示
画像を選択する操作スイッチ部２７と、この操作スイッ
チ部２７による選択結果に従い、手術用顕微鏡鏡体３に
て表示、観察される画像情報を抽出制御する視野内表示
コントローラ３０とを設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手術用顕微鏡によ
る観察中に診断画像情報の観察が行なえる手術用顕微鏡
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、手術用顕微鏡を用いて微細な手術
を行なう所謂、マイクロサージャリにおいては、画像診
断技術の発展もあり、それら診断画像を用いた、手術前
の手術計画作成、さらには手術中にもそれら画像情報を
有効活用し、より安全な手術を目指して手術機器の改良
が進められている。

【０００３】特に、脳外科分野では、手術前の診断画像
を基に、手術用顕微鏡での観察位置を検出し、その画像
情報との統合が図られている。そして、例えば手術中に
顕微鏡観察位置に対応する診断画像情報が得られるよう
になってきている。

【０００４】これらの先行技術としては、手術用顕微鏡
の観察位置検出に関して、（１）特開平３−２０５０４
８号公報、（２）特開平５−２１５９７１号公報があ
る。さらに、診断画像との統合及び手術用顕微鏡におけ
る観察に関しては、（３）特開昭６３−２４０８５１号
公報、（４）特許２６８１０９２号公報がある。これが
本発明の直接的な先行例である。

【０００５】また、手術用顕微鏡の観察像の一部に、画
像情報を表示、観察可能な技術としては、（５）特開平
７−２６１０９４号公報、（６）特願平９−８５２８６
号が挙げられる。さらに、手術用顕微鏡を含め、手術位
置の検出手段としては、（７）特開平５−３０５０７３
号公報がある。

【０００６】一般に、手術用顕微鏡による観察部位と手
術前の診断画像との統合を図るシステムは開示されてい
るが、実際の手術部位に相当する画像情報は、オペ室内
に置かれているモニタによる場合が多い。ここで、手術
前に撮影されたスライス状の画像情報は、ワークステー
ションを介して保有される。そして、３次元構築等の処
理がなされ、観察部位の検出情報に応じて一般的には、
３方向（サジタル、アキシャル、コロナル）の断層画像
情報とそれらによる３次元構築画像が観察できるように
なっているものが多い。さらに、術中にこれら画像情報
を確認しながら手術を進めることが可能になり、より確
実、かつ安全な手術を目指すシステムである。

【０００７】また、特開昭６３−２４０８５１号公報
や、特許２６８１０９２号公報では、手術前の診断画像
を実際の術部の観察光学像に重畳して観察できるように
した装置が開示されている。この場合は、顕微鏡の観察
部位の検出データに基づき、対応する位置の断層画像情
報、もしくは、病変部の画像情報を、さらには、画像情
報に基づく指標としても観察可能とするものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特開昭６３−２４０８
５１号公報や、特許２６８１０９２号公報に示されてい
る上記手術用顕微鏡システムでは、観察位置検出手段に
より、術部と統合され、相関された手術前の診断画像情
報を顕微鏡観察視野の中で実際の光学観察像に重畳して
観察することを目的とした装置が開示されている。この
場合は、観察視野範囲における画像情報を手術者に提供
するものとなっている。

【０００９】ところで、実際の手術においては、手術者
が現在、観察、または処理をしている部位の位置関係、
さらには、観察方向等のマクロ的な位置認識情報が必要
となることが考えられる。この場合は、現在観察してい
る顕微鏡観察像とは全く異なる画像情報を手術者に提供
する必要がある。

【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的は、手術者が手術部位に関する所望の位置
画像情報を顕微鏡観察視野内にて観察でき、より効果的
に解剖学的情報が得られる手術用顕微鏡装置を提供する
ことにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は手術用顕微鏡の
観察像を観察する第１の観察手段と、前記観察像とは異
なる任意の画像情報を観察する第２の観察手段とを備
え、前記手術用顕微鏡の観察像と前記画像情報とを同時
に観察可能な手術用顕微鏡鏡体と、前記顕微鏡による観
察位置を検出する観察位置検出手段と、この観察位置検
出手段からの検出データに基づき、前記顕微鏡による観
察位置と前記画像情報との空間的な統合処理を行なう画
像処理装置と、この画像処理装置による表示画像を選択
する選択手段と、この表示画像選択手段による選択結果
に従い、前記手術用顕微鏡鏡体にて表示、観察される画
像情報を抽出制御する制御手段とを具備したことを特徴
とする手術用顕微鏡装置である。そして、マイクロサー
ジャリによる手術時には手術用顕微鏡観察を行ないなが
ら、表示画像を選択する表示画像選択手段による術者の
選択操作により、顕微鏡観察位置に応じた診断画像情報
を選択し、画像情報を制御する手段にて、鏡筒へ画像信
号を送出し、手術用顕微鏡の観察像の一部に顕微鏡観察
位置に応じた診断画像情報を表示させるようにしたもの
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図１乃至図５を参照して説明する。図２は本実施の形
態の手術用顕微鏡装置１全体の概略構成を示すものであ
る。図２中で、参照符号２は本実施の形態の手術用顕微
鏡装置１の架台である。この架台２には床面を移動自在
なベース２ａと、このベース２ａ上に立設された支柱２
ｂとが設けられている。

【００１３】さらに、架台２の支柱２ｂの上端部には、
手術用顕微鏡装置１の鏡体３を移動可能に支持する移動
アーム機構４が設けられている。この移動アーム機構４
には第１アーム５、第２アーム６、第３アーム７および
俯仰アーム８からなる複数の可動アームが設けられてい
る。

【００１４】ここで、第１アーム５の一端は支柱２ｂの
上端部に軸Ｏａを中心に回動自在に取り付けられてい
る。この第１アーム５には図示しない照明用光源が内蔵
されている。

【００１５】さらに、第１アーム５の他端には、第２ア
ーム６の一端が軸Ｏｂを中心に回動自在に取り付けられ
ている。この第２アーム６は、上下移動操作を行なうべ
く、リンク機構とバランス調整用のスプリング部材から
なるパンタグラフアームである。この第２アーム６の他
端には、第３アーム７が軸Ｏｃを中心に回動自在に取り
付けられている。

【００１６】また、第３アーム７には俯仰アーム８の基
端部が連結されている。この俯仰アーム８の先端部には
鏡体３と、立体観察用の双眼鏡筒９と、ハンドル１０と
がそれぞれ設けられている。そして、この俯仰アーム８
は軸Ｏｄを中心とした鏡体３の術者の観察方向に対する
前後方向の俯仰および軸Ｏｅを中心とした術者の左右方
向の俯仰をそれぞれ可能とした状態で支持されている。

【００１７】さらに、移動アーム機構４の各回転軸Ｏａ
〜Ｏｅにおける回動部には鏡体３が空間的に自在に位置
調整を行ない、位置固定を行なうために、図示しない電
磁ブレーキが各々設けられている。これらの電磁ブレー
キはハンドル１０に設けられた図示しないスイッチによ
りロック／フリーの操作を行なうよう構成されている。
なお、その移動アーム機構４の図示しない電源部は例え
ば架台２の支柱２ｂに内蔵されている。

【００１８】また、顕微鏡鏡体３の双眼鏡筒９には立体
観察すべく、左右の観察光路が構成されている。そし
て、双眼鏡筒９の左右の観察光路にはそれぞれ対物レン
ズ（図示しない）および変倍光学系（図示しない）が備
えられている。

【００１９】図１は本実施の形態の手術用顕微鏡装置１
における双眼鏡筒９の概略構成を示すものである。この
双眼鏡筒９には図１に示す右眼用観察光学系１１と、図
示していない左眼用観察光学系とが設けられている。な
お、図１は双眼鏡筒９の側面から見た右眼用観察光学系
１１の部分の構成を示している。この双眼鏡筒９の左眼
用観察光学系は図１に示す右眼用観察光学系１１と同様
に構成されており、ここではその説明を省略する。

【００２０】すなわち、本実施の形態の右眼用観察光学
系１１には手術用顕微鏡の観察像を観察する双眼鏡筒光
学系（第１の観察手段）１２と、観察像とは異なる任意
の画像情報を観察する画像投影光学系（第２の観察手
段）１３とが設けられている。ここで、双眼鏡筒光学系
１２には結像光学系１４と、イメージローテータ１５
と、平行四辺形プリズム１６と、接眼光学系１７とが設
けられている。そして、双眼鏡筒光学系１２に入射され
る手術用顕微鏡の観察像は結像光学系１４から、イメー
ジローテータ１５および平行四辺形プリズム１６を順次
介して接眼光学系１７に導光されるようになっている。

【００２１】また、画像投影光学系１３は双眼鏡筒９の
眼幅調整に対して不動な固定部１８と、双眼鏡筒９の眼
幅調整に伴い移動する接眼像面と一体となって移動する
移動部１９とから構成されている。ここで、固定部１８
は視野内表示機能としてのＬＣＤディスプレイ２０と、
ミラー２１と、コリメート光学系２２と、プリズム２３
とから構成されている。さらに、移動部１９は固定プリ
ズム２４と、結像光学系２５と、可動プリズム２６とか
ら構成されている。この可動プリズム２６は図示しない
移動機構のモータにより光路上に挿脱自在に設けられて
いる。そして、ＬＣＤディスプレイ２０に表示される任
意の画像情報はミラー２１、コリメート光学系２２、プ
リズム２３、固定プリズム２４、結像光学系２５、可動
プリズム２６を順次介して接眼光学系１７に導光される
ようになっている。

【００２２】また、接眼光学系１７では双眼鏡筒光学系
１２を経由して送られる手術用顕微鏡の観察像と、画像
投影光学系１３を経由して送られる任意の画像情報とを
同時に観察可能になっている。

【００２３】さらに、手術用顕微鏡装置１のハンドル１
０には操作スイッチ部（表示画像選択手段）２７が設け
られている。この操作スイッチ部２７には図示しない視
野内表示操作スイッチ及び、表示画像選択スイッチの２
つのスイッチが設けられている。

【００２４】また、操作スイッチ部２７には操作入力回
路部２８が接続されている。この操作入力回路部２８は
論理回路より構成されている。そして、操作スイッチ部
２７の操作信号が操作入力回路部２８に入力されるよう
になっている。

【００２５】さらに、操作入力回路部２８には表示画像
制御部２９および視野内表示コントローラ（制御手段）
３０がそれぞれ接続されている。そして、操作入力回路
部２８から出力される操作信号は表示画像制御部２９お
よび視野内表示コントローラ３０にそれぞれ入力される
ようになっている。

【００２６】また、表示画像制御部２９はＲＳ２３２Ｃ
通信処理回路によって形成されている。さらに、視野内
表示コントローラ３０はプリズム２６の挿脱制御用の図
示しないモータの駆動制御回路と、ＬＣＤディスプレイ
の表示制御回路とより構成されている。

【００２７】また、表示画像制御部２９には画像セレク
タ（画像処理装置）３１が接続されている。この画像セ
レクタ３１は重畳処理及びメモリ回路、拡大処理回路よ
り構成される。そして、この画像セレクタ３１は一般的
に公知である画像信号処理装置と同等で、通信機能を有
し、その操作が外部より通信により行なえる構成になっ
ている。

【００２８】さらに、画像セレクタ３１には視野内表示
コントローラ３０と画像演算処理部（観察位置検出手
段）３２とがそれぞれ接続されている。そして、画像セ
レクタ３１には、表示画像制御部２９からから出力され
る通信制御信号と、画像演算処理部３２からから出力さ
れる画像信号が入力されるようになっている。ここで、
鏡体３には図示しない発光指標が設けられている。そし
て、画像演算処理部３２には、図示しない顕微鏡観察位
置検出センサ部で鏡体３の発光指標の位置検出を行なう
デジタイザ（特開平５−３０５０７３号公報参照）を含
む。このデジタイザは鏡体３の発光指標の位置データ演
算処理部と、手術前の診断画像との統合処理部、さらに
は顕微鏡観察位置に応じた断層画像および３次元構築画
像を生成、表示を行なう制御部から構成されている。

【００２９】また、視野内表示コントローラ３０には操
作入力回路部２８から出力される操作信号と、画像セレ
クタ３１から出力される画像信号が入力されるようにな
っている。さらに、この視野内表示コントローラ３０に
は画像投影光学系１３の可動プリズム２６を双眼鏡筒光
学系１２の光路上に挿脱操作する図示しない駆動モータ
およびＬＣＤディスプレイ２０がそれぞれ接続されてい
る。そして、視野内表示コントローラ３０から出力され
る制御信号が可動プリズム２６の図示しない駆動モータ
および画像投影光学系１３のＬＣＤディスプレイ２０に
入力されるようになっている。

【００３０】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態の手術用顕微鏡装置１の使用時にはこの手
術用顕微鏡装置１の鏡体３はハンドル１０の図示しない
スイッチ操作により、移動アーム機構４の各回転軸Ｏａ
〜Ｏｅの電磁ブレーキのロック／フリーの切換え操作が
行なわれる。そして、移動アーム機構４の電磁ブレーキ
のロック解除時には鏡体３の空間的な位置が自在に変更
操作でき、かつ電磁ブレーキをロックすることにより、
鏡体３を所望の変更位置で固定可能となっている。

【００３１】また、マイクロサージャリによる手術時に
は双眼鏡筒９の双眼鏡筒光学系１２により鏡体３を介し
て、術部が立体観察される。この時、画像投影光学系１
３のプリズム２６は双眼鏡筒光学系１２の光路上から退
避された退避位置に移動された状態で保持されるので、
接眼光学系１７を覗くことによって術部の光学観察像の
みが観察される。

【００３２】また、マイクロサージャリにおいて顕微鏡
観察位置検出手段を用いると、図４に示すモニタ３３に
その時の処置位置、または手術用顕微鏡の観察位置に応
じた断層画像、さらには３次元構築画像が表示される。
そして、必要に応じてモニタ３３の表示画像の確認を行
うようになっている。なお、図４は、モニタ３３の表示
画面に表示されている表示画像の内容の一例を示すもの
である。ここで、図４のモニタ３３の表示画面にはその
時の３方向の断層画像（Ｓａｇｉｔａｌ、Ｃｏｒｏｎａ
ｌ、Ａｘｉａｌの各断層画像情報）３３ａ〜３３ｃと、
それらを基に作成される３次元構築画像（３Ｄ）３３ｄ
とがそれぞれ表示される。この３次元構築画像３３ｄ
は、顕微鏡観察位置検出に基づき、観察点、観察方向、
さらには術前等のシミュレーション結果に従うターゲッ
ト（設定病変部）等の重畳画像である。なお、モニタ３
３の表示画面の側部には顕微鏡観察位置検出装置のデー
タ表示領域３３ｅが配置されている。

【００３３】また、手術者が手術中に、顕微鏡観察視野
内にてこの術部の診断画像情報を得る場合には、ハンド
ル１０の操作スイッチ部２７の図示しない視野内表示操
作スイッチをオンにする。この操作スイッチ部２７の操
作が操作入力回路部２８で検出される。

【００３４】このとき、操作入力回路部２８から出力さ
れる操作信号は視野内表示コントローラ３０に入力され
るとともに、表示画像制御部２９のＲＳ２３２Ｃによる
データ通信により画像セレクタ３１に入力される。そし
て、画像セレクタ３１にて、画像演算処理部３２からの
画像信号の一部を抽出し、拡大処理を行ない、画像信号
として視野内表示コントローラ３０へ出力する。

【００３５】また、視野内表示コントローラ３０では、
操作入力回路部２８からの操作信号を受け、可動プリズ
ム２６の図示しない駆動モータを駆動し、可動プリズム
２６を双眼鏡筒光学系１２の光路上に挿入させる。この
とき、さらに視野内表示コントローラ３０から出力され
る制御信号によってＬＣＤディスプレイ２０の画像表示
制御が行なわれる。そして、ＬＣＤディスプレイ２０の
表示画像３５が画像投影光学系１３を介して接眼光学系
１７に送られる。これにより、図３に示すように接眼光
学系１７による顕微鏡光学観察視野３４内にＬＣＤディ
スプレイ２０の表示画像３５がオーバーラップした状態
で表示されるので、接眼光学系１７を覗くことによって
術部の顕微鏡光学観察像とＬＣＤディスプレイ２０の表
示画像３５とが同時に観察可能となっている。この時、
ＬＣＤディスプレイ２０には図３に示すように３次元構
築画像３３ｄが表示され、このＬＣＤディスプレイ２０
の表示画像３５に“３Ｄ”の文字が表示される。

【００３６】さらに、接眼光学系１７による顕微鏡光学
観察視野３４内のＬＣＤディスプレイ２０で３次元構築
画像３３ｄ以外の各断層画像情報３３ａ〜３３ｃを見る
場合には、ＬＣＤディスプレイ２０に３次元構築画像３
３ｄが表示されている状態のままハンドル１０の操作ス
イッチ部２７の図示しない表示画像選択スイッチを操作
し、変更してゆく。このスイッチ操作により、操作入力
回路部２８では視野内表示操作中に限り、ＬＣＤディス
プレイ２０に表示される画像が図５に示す順番に順次切
換え表示され、表示画像の変更が実施される。

【００３７】なお、画像セレクタ３１にはあらかじめ図
４の画像表示において、抽出、拡大処理をする内容を設
定し、その設定情報を操作入力回路部２８からの信号に
従い表示画像制御部２９から通信により選択操作を行な
うようになっている。従って、術者はハンドル１０の操
作スイッチ部２７の視野内表示操作スイッチをオン操作
し、さらに表示画像選択スイッチの操作によりＬＣＤデ
ィスプレイ２０に表示される表示画像を選択できるよう
になっている。

【００３８】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態の手術用顕微鏡装
置１ではマイクロサージャリによる手術時に術者は手術
用顕微鏡観察を行ないながら、手術用顕微鏡装置１のハ
ンドル１０の操作スイッチ部２７における図示しない視
野内表示操作スイッチ及び、表示画像選択スイッチの２
つのスイッチの選択操作により、接眼光学系１７による
顕微鏡光学観察視野３４内にＬＣＤディスプレイ２０の
表示画像３５をオーバーラップした状態で表示させ、接
眼光学系１７を覗くことによって術部の顕微鏡光学観察
像とＬＣＤディスプレイ２０の表示画像３５とを同時に
観察可能にしたものである。そのため、術中、顕微鏡観
察を行ないながら、必要に応じて観察方向及び、観察位
置情報を３次元構築画像情報３３ｄから得られ、現在の
マクロ的な位置情報を得ることができる。そして、術者
はこの情報を基に解剖学的なオリエンテーションも確認
でき、さらに、顕微鏡光学観察視野３４内のＬＣＤディ
スプレイ２０の表示画像３５を変更して、３次元構築画
像３３ｄ以外の各断層画像情報３３ａ〜３３ｃも観察で
きるため、より詳細な情報を得ることもできる。

【００３９】したがって、従来のように顕微鏡から目を
離し、オペ室内に置かれたモニタの画面表示を確認する
必要も無いので、手術の効率化が図れる。さらに、術者
は３次元構築画像３３ｄや、それ以外の各断層画像情報
３３ａ〜３３ｃが簡単に得られるため、より手術に専念
できる状態となる。

【００４０】また、本実施の形態では画像演算処理部３
２からの表示画像を基に、画像セレクタ３１にて顕微鏡
観察視野内にて観察できる画像を抽出、倍率変更をおこ
なっているため、上記画像演算処理部３２に関して、特
別な指定が無く、様々なメーカの装置との組み合せが可
能となる。

【００４１】また、図６および図７（Ａ），（Ｂ）は本
発明の第２の実施の形態を示すものである。本実施の形
態は第１の実施の形態（図１乃至図５参照）の手術用顕
微鏡装置１の構成を次の通り変更したものである。

【００４２】なお、本実施の形態の手術用顕微鏡装置１
における鏡体３、双眼鏡筒９等の手術用顕微鏡の主要部
は第１の実施の形態（図１乃至図５参照）の手術用顕微
鏡装置１と基本的に同一構成になっており、第１の実施
の形態の手術用顕微鏡装置１と同一部分には同一の符号
を付してここではその説明を省略する。

【００４３】すなわち、本実施の形態の手術用顕微鏡装
置１の鏡体３には、図示しない撮影光学系及びＴＶカメ
ラ装着部が設けられている。このＴＶカメラ装着部には
ＴＶカメラヘッド４１が接続されている。さらに、ＴＶ
カメラヘッド４１には映像信号を生成するＴＶカメラコ
ントローラ４２が接続されている。

【００４４】また、ＴＶカメラコントローラ４２は画像
演算処理部４３に接続されている。そして、ＴＶカメラ
ヘッド４１の撮影光学系により撮影された術部の画像の
映像信号がＴＶカメラコントローラ４２を介して画像演
算処理部４３に送出されるようになっている。

【００４５】また、鏡体３にはズーム倍率検出センサ４
４が内蔵されている。このズーム倍率検出センサ４４は
光学データ検出部４５を介して顕微鏡データ設定部４６
に接続されている。この顕微鏡データ設定部４６はメモ
リ回路、演算回路を有する顕微鏡データの設定回路から
なる。そして、光学データ検出部４５による演算結果を
顕微鏡データ設定部４６に送出するようになっている。

【００４６】さらに、顕微鏡データ設定部４６には操作
入力回路部２８と通信制御部４７とが接続されている。
また、通信制御部４７には画像演算処理部４３が接続さ
れている。そして、通信制御部４７は顕微鏡データ設定
部４６のデータを基に、画像演算処理部４３と通信を行
う通信回路で構成されている。

【００４７】また、画像演算処理部４３は第１の実施の
形態の機能に加え、指示する画像情報の抽出、映像信号
変換手段を有し、通信手段により制御可能である。（一
般的にワークステーション拡張機能としてあるウィンド
ウによる画像切り出しオプションを示している。出力形
態としてＮＴＳＣ等の規格映像信号変換手段を備えてい
る。）なお、視野内表示コントローラ３０にはこの画像
演算処理部４３が接続されており、第１の実施の形態と
同様の構成となっている。

【００４８】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態ではマイクロサージャリによる手術時には
ＴＶカメラヘッド４１にて術部の画像が撮影され、術部
の画像の映像信号がＴＶカメラコントローラ４２を介し
て画像演算処理部４３へ送出される。

【００４９】術者が術中に腫瘍等の病変部の情報を得る
必要が生じた場合は、ハンドル１０の操作スイッチ部２
７の図示しない視野内表示操作スイッチをオンにする。
この操作スイッチ部２７の操作時には視野内表示コント
ローラ３０によって可動プリズム２６の図示しない駆動
モータが駆動され、可動プリズム２６が双眼鏡筒光学系
１２の光路上に挿入される。このとき、視野内表示コン
トローラ３０から出力される制御信号によって右眼用表
示モニタおよび左眼用表示モニタの各ＬＣＤディスプレ
イ２０の画像表示制御が行なわれる。そして、各ＬＣＤ
ディスプレイ２０に表示された画像情報が顕微鏡観察像
の一部にオーバーラップした状態で表示されるので、接
眼光学系１７を覗くことによって術部の顕微鏡光学観察
像とＬＣＤディスプレイ２０の表示画像３５とが同時に
観察可能となっている。

【００５０】また、本実施の形態では、ズーム倍率を光
学データ検出部４５で検出し、その他の光学系のデータ
を含めた撮影倍率を顕微鏡データ設定部４６にて算出す
る。そして、この算出データと、選択された画像情報と
を通信により画像演算処理部４３へ伝達し、対応する画
像情報を画像信号として視野内表示コントローラ３０へ
送出し、右眼用表示モニタおよび左眼用表示モニタの各
ＬＣＤディスプレイ２０の表示画像として、顕微鏡観察
視野内に表示されるようになっている。

【００５１】また、本実施の形態でも第１の実施の形態
と同様にハンドル１０の操作スイッチ部２７の図示しな
い表示画像選択スイッチを操作することにより、接眼光
学系１７による顕微鏡光学観察視野３４内のＬＣＤディ
スプレイ２０に表示される画像が図７（Ａ）に示す順番
に順次切換え表示され、表示画像の変更が実施される。

【００５２】なお、図７（Ａ）の表示画像の中で、“Ｔ
ａｒｇｅｔ”画像情報３３ｆは、図７（Ｂ）に示すよう
に術部のＴＶカメラ撮影画像４８上に、術前のシミュレ
ーション等にて設定された病変部の外形等の指標を重畳
した画像であり、画像演算処理部４３にて顕微鏡観察位
置は診断画像と統合されていることを基準に、その撮影
倍率を情報として加え、その撮影画像上に演算処理を行
なった病変部の情報を重畳処理を施した画像情報であ
る。

【００５３】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態では第１の実施の
形態と同様の効果に加え、術部における病変部の情報を
観察視野の一部で観察することもできるので、画像演算
処理情報をＴＶ撮影画像に重畳表示することにより、処
置を行ないながらその光学観察像の性能を保持したまま
希望の画像情報が得られる。そのため、従来の装置で
は、光学観察像に直接重畳していたため、単に外形等の
簡易表示を中心としなければならないが、本実施の形態
の装置では、見易いように色付け等のＣＧ処理を施した
画像情報まで表示、観察が可能となる。その結果、術者
は術中により詳細な情報支援を得ることが可能になる。

【００５４】また、図８は本発明の第３の実施の形態を
示すものである。本実施の形態は第２の実施の形態（図
６および図７（Ａ），（Ｂ）参照）の手術用顕微鏡装置
１の構成を次の通り変更したものである。

【００５５】すなわち、本実施の形態では第２の実施の
形態のＴＶカメラヘッド４１に代えて撮影手段を赤外画
像撮影装置としたものである。なお、これ以外の部分は
第２の実施の形態と同様の構成になっている。

【００５６】また、画像演算処理部４３には診断画像と
して図８に示すように赤外画像撮影装置によって撮影さ
れた血管撮影画像５１を有する。顕微鏡観察位置との統
合時にも、この血管撮影画像５１も対応ができている状
態にセットされている。

【００５７】次に、上記構成の作用について説明する。
本実施の形態では図８に示すように顕微鏡の観察視野５
２内に術部の赤外撮影画像情報に対応する位置の血管撮
影画像を重畳させ、“Ａｎｇｉｏ”の血管撮影画像５１
として観察させる。この場合、術者には出血位置の位置
情報が提供される。なお、この赤外画像中で、温度勾配
から観て、最も高温部を出血位置と判定して表示を行な
うように設定されている。

【００５８】そこで、上記構成のものにあっては次の効
果を奏する。すなわち、本実施の形態では“Ａｎｇｉ
ｏ”の血管撮影画像５１の赤外画像は発熱情報も含まれ
ており、その撮影位置に対応する血管画像と重畳するこ
とで、術中の出血時、特に出血量が多い場合（動脈壁損
傷時）に、出血部の推定に活用できる。なお、従来はこ
のような出血時に、深部処置にて使用する細い吸引管で
はその吸引能力が間に合わず、視野全体が血の海とな
り、視野内が観察し難い状態になることもあった。

【００５９】これに対し、本実施の形態では、吸引管交
換作業を行い、この画像情報に基づき、テフロン等にて
出血部を保護しながら吸引を行なうが、その狙いを出血
の中でも的確に行なえる効果がある。

【００６０】さらに、本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々変形実施できることは勿論である。次に、本出願の他
の特徴的な技術事項を下記の通り付記する。記（付記項１）手術用顕微鏡観察像と、画像情報を同時
に観察可能な手術用顕微鏡鏡体と、顕微鏡観察位置検出
手段と、それに基づき、画像情報との空間的な統合処理
を行なう画像処理装置を有する手術用顕微鏡システムに
おいて、前記画像処理装置による表示画像を選択する手
段と、前記表示画像を選択する手段に従い、前記手術用
顕微鏡鏡体にて表示、観察される画像情報を抽出制御す
る制御手段とを有することを特徴とする手術用顕微鏡装
置。

【００６１】（付記項２）前記抽出制御手段は、表示
画像を選択する手段に基づく、設定情報の通信処理手段
と、その設定情報に基づき、画像信号の抽出、変倍処理
手段を有する画像選択処理手段とから構成されることを
特徴とする付記項１に記載の手術用顕微鏡装置。

【００６２】（付記項３）前記表示画像の抽出制御手
段により選択、表示される画像情報が、前記画像処理装
置による診断画像情報またはそれに基づく３次元構築画
像であることを特徴とする付記項１に記載の手術用顕微
鏡装置。

【００６３】（付記項４）付記項１に記載の前記手術
用顕微鏡に撮影手段を備え、前記画像処理装置にてその
撮影手段による撮影画像にデータの重畳手段を設けたこ
とを特徴とする手術用顕微鏡装置。

【００６４】（付記項１〜４の従来技術）本発明は、
診断画像情報の観察が行なえる手術用顕微鏡装置に関す
るものである。近年、手術用顕微鏡を用いて微細な手術
を行なう所謂、マイクロサージャリにおいては、画像診
断技術の発展もあり、それら診断画像を用いた、手術前
の手術計画作成、さらには手術中にもそれら画像情報を
有効活用し、より安全な手術を目指して手術機器の改良
が進められている。特に脳外科分野では、手術前の診断
画像を基に、手術用顕微鏡での観察位置を検出し、その
画像情報との統合が図られており、手術中に顕微鏡観察
位置に対応する診断画像情報が得られるようになってき
ている。

【００６５】これらの先行技術としては、手術用顕微鏡
の観察位置検出に関して、・特開平３−２０５０４８号公報・特開平５−２１５９７１号公報があり、さらに診断画像との統合及び手術用顕微鏡にお
ける観察に関しては・特開昭６３−２４０８５１号公報・特許２６８１０９２号公報がある。これが本発明の直接的な先行例である。

【００６６】また、手術用顕微鏡の観察像の一部に、画
像情報を表示、観察可能な技術としては、・特開平７−２６１０９４号公報・特願平９−８５２８６号が挙げられる。

【００６７】さらに、手術用顕微鏡を含め、手術位置検
出手段としては、・特開平５−３０５０７３号公報がある。

【００６８】手術用顕微鏡と、その観察部位を手術前の
診断画像と統合を図るシステムは開示されているが、実
際の手術部位に相当する画像情報は、オペ室内に置かれ
ているモニタによる場合が多い。手術前に撮影されたス
ライス状の画像情報は、ワークステーションを介して保
有され、３次元構築等の処理がなされ、観察部位検出に
応じて一般的には、３方向（サジタル、アキシャル、コ
ロナル）の断層画像情報とそれらによる３次元構築画像
が観察できるようになっているものが多い。これら画像
情報により、術中確認しながら手術が可能になり、より
確実かつ安全な手術を目指すシステムである。

【００６９】特開昭６３−２４０８５１号公報、特許２
６８１０９２号公報では、手術前の診断画像を実際の術
部の観察光学像に重畳して観察できるようにした装置が
開示されている。この場合は、顕微鏡観察部位検出に基
づき、対応する位置の断層画像情報、もしくは、病変部
の画像情報をさらには、画像情報に基づく指標としても
観察可能とするものである。

【００７０】（付記項１〜４が解決しようとする課題）
特開昭６３−２４０８５１号公報、特許２６８１０９
２号公報の問題点上記手術用顕微鏡システムでは、観察位置検出手段によ
り、術部と統合され相関された手術前の診断画像情報を
顕微鏡観察視野の中で実際の光学観察像に重畳して観察
することを目的とした装置である。この場合は、観察視
野範囲における画像情報を手術者に提供するものとなっ
ている。

【００７１】実際の手術においては、手術者が現在観察
または、処理をしている部位の位置関係さらには、観察
方向等のマクロ的な位置認識情報が必要となることが考
えられる。この場合は、現在観察している顕微鏡観察像
とは全く異なる画像情報を手術者に提供する必要があ
る。

【００７２】（付記項１〜４の目的）本発明は、前記
従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、手術者
が手術部位に関する位置画像情報を顕微鏡観察視野内に
て観察でき、より効果的に解剖学的情報が得られる装置
を目的としたものである。

【００７３】（付記項１〜４の作用）手術用顕微鏡観
察を行ないながら、術者の表示画像を選択する入力手段
の操作により、画像情報を制御する手段にて、顕微鏡観
察位置に応じた診断画像情報を選択し、手術用顕微鏡光
学観察像の一部に表示させる鏡筒へ画像信号を送出し、
表示可能にする手術用顕微鏡システムである。

【００７４】（付記項１〜４の効果）付記項に記載さ
れた構成によると、顕微鏡観察位置検出手段と、それに
基づき診断画像情報との空間的統合処理を行なう画像処
理装置と組み合わせて使用する場合に、顕微鏡観察視野
内にて、術中簡単な操作で必要な画像情報が得られるこ
とになり、かつ、現在の観察位置がマクロ的な表示を含
めて得られるため、従来のように顕微鏡観察を中止し、
モニタにて画像情報を得る必要が無くなり、手術の効率
化に繋がるものである。簡単に画像情報が得られるた
め、画像情報を基に解剖学的確認が容易となり、手術の
確実性にも繋がるものである。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば顕微鏡の観察位置検出手
段と、それに基づき診断画像情報との空間的統合処理を
行なう画像処理装置と組み合わせて使用する場合に、顕
微鏡の観察視野内にて、術中簡単な操作で必要な画像情
報が得られ、かつ、現在の観察位置がマクロ的な表示を
含めて得られる。そのため、手術者が手術部位に関する
所望の位置画像情報を顕微鏡観察視野内にて観察でき、
より効果的に解剖学的情報を得ることができるので、従
来のように顕微鏡観察を中止し、モニタにて画像情報を
得る必要が無くなり、手術の効率化に繋がるとともに、
簡単に画像情報が得られるため、画像情報を基に解剖学
的確認が容易となり、手術の確実性にも繋がる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の手術用顕微鏡装
置における要部の概略構成図。

【図２】第１の実施の形態の手術用顕微鏡全体の概略
構成図。

【図３】第１の実施の形態の手術用顕微鏡による観察
像を示す図。

【図４】第１の実施の形態の手術用顕微鏡装置におけ
る位置検出、画像演算処理装置による表示画像の一例を
示す図。

【図５】第１の実施の形態の手術用顕微鏡装置におけ
る画像選択の順序を説明する説明図。

【図６】本発明の第２の実施の形態の手術用顕微鏡装
置における要部の機能構成を示す概略構成図。

【図７】（Ａ）は第２の実施の形態の手術用顕微鏡装
置における表示画像の選択順を説明するための説明図、
（Ｂ）は手術用顕微鏡装置の視野内にて観察する観察像
の説明図。

【図８】本発明の第３の実施の形態の手術用顕微鏡装
置における血管画像情報を表示した顕微鏡観察像の説明
図。

【符号の説明】

３手術用顕微鏡鏡体１２双眼鏡筒光学系（第１の観察手段）１３画像投影光学系（第２の観察手段）２０ＬＣＤディスプレイ２７操作スイッチ部（表示画像選択手段）３０視野内表示コントローラ（制御手段）３１画像セレクタ（画像処理装置）３２画像演算処理部（観察位置検出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】手術用顕微鏡の観察像を観察する第１の
観察手段と、前記観察像とは異なる任意の画像情報を観
察する第２の観察手段とを備え、前記手術用顕微鏡の観
察像と前記画像情報とを同時に観察可能な手術用顕微鏡
鏡体と、前記顕微鏡による観察位置を検出する観察位置検出手段
と、この観察位置検出手段からの検出データに基づき、前記
顕微鏡による観察位置と前記画像情報との空間的な統合
処理を行なう画像処理装置と、この画像処理装置による表示画像を選択する選択手段
と、この表示画像選択手段による選択結果に従い、前記手術
用顕微鏡鏡体にて表示、観察される画像情報を抽出制御
する制御手段とを具備したことを特徴とする手術用顕微
鏡装置。