JP2001046399A - 手術用顕微鏡装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】手術にとって有用な情報が得られ、安全で容易
な手術を行なうことができる手術用顕微鏡装置の提供を
目的としている。 【解決手段】本発明の手術用顕微鏡装置は、立体観察手
段１，２と、立体観察手段を３次元的に保持する移動可
能な架台アーム３，１１と、立体観察手段によって得ら
れた立体画像を撮像する立体画像撮像手段４３ａ，４３
ｂと、前記立体画像撮像手段によって撮像された画像の
３次元計測を行なう画像計測手段５３ａ，５３ｂと、術
前の診断画像を保存する保存装置６０と、立体観察手段
による観察位置を測定する位置測定手段５８とからな
り、術前の診断画像と現在の観察位置とを一致させた３
次元画像データ信号を形成するナビゲーション装置と、
前記ナビゲーション装置と前記画像計測手段とに基づい
て３次元画像を合成する画像合成手段６１と、合成され
た３次元画像に基づいて架台アームの可動範囲を演算す
る演算手段６２と、前記演算手段の演算結果に基づいて
架台アームの移動を制御する制御手段６３とからなるこ
とを特徴とする。

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装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、手術用顕微鏡装置は、例えば、特
開平７−５９７２３号公報、特開平８−１７３４４９号
公報、特開平８−５１１７１５号公報等に開示されてい
る。また、特に手術用顕微鏡装置の架台アームに特徴を
有する従来技術は、特開平７−１６２３９号公報や特開
平９−１８２７５９号公報等に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特開平７−
５９７２３号公報に開示された技術では、内視鏡の観察
位置の変更に対応して内視鏡取付部のみが可動となって
いるが、奥深い術部を観察するためには、顕微鏡を支持
するアームと内視鏡の両方を同時に操作しなければなら
ない。手術中に顕微鏡を覗きながら２つのアームを同時
に操作することは、手術の中断を招くばかりでなく、多
大なる集中力を必要とするため、術者の疲労を招く。

【０００４】また、特開平７−１７３４４９号公報に開
示された技術では、手術用顕微鏡の観察で死角となる術
部に診断画像を導入することができない。手術に関する
情報が乏しい死角部分にこそ、診断画像の情報が術者に
とって有用であるが、この公報の技術では適用不可能で
ある。また、この公報の技術では、診断画像から手術経
路を構築して手術用顕微鏡を誘導するため、術者が現状
に応じて手術用顕微鏡の位置を任意に修正することがで
きず、不適当な位置から手術を行なわなければならなく
なるといった問題がある。

【０００５】また、特開平８−５１１７１５号公報にお
いても、手術用顕微鏡の観察で死角となる術部に診断画
像を導入することができないという問題がある。また、
ターゲットとなる腫瘍組織を強調して画像化することは
できるが、腫瘍周辺の損傷し易い正常組織を強調して画
像化することはできないため、腫瘍以外の正常組織に影
響を与えないように手術を行なうためには、必要以上の
集中力を必要とする。したがって、術者に多大の疲労を
与える。

【０００６】また、特開平８−１６２３９号公報に開示
された技術では、バランスが崩れたままの状態でも架台
アームのロックを解除できてしまうため、急激に鏡体が
移動してしまい、これによって手術が妨げられてしまう
という問題がある。また、バランス調整時には数多くの
ステップを踏む必要があるため、術中にバランスが崩れ
て再調整を行なった場合には、手術時間が長くなった
り、手術が中断されたりするといった問題がある。

【０００７】また、特開平９−１８２７５９号公報に開
示された技術においても、バランスが崩れたままの状態
で架台アームのロックを解除できてしまうため、急激に
鏡体が移動して手術が妨げられるといった問題がある。
また、バランス調整時には各関節をロックピンで固定し
なければならないため、術中のバランス調整が不可能で
あり、術者はバランスの崩れた状態で手術を行なわなけ
ればならない。

【０００８】本発明は前記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、手術にとって有用な
情報が得られるとともに、内視鏡先端によって組織を傷
付けてしまうことがなく、安全で容易な手術を行なうこ
とができる手術用顕微鏡装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、術部を立体的に観察するための立体観察
手段と、立体観察手段を３次元的に保持する移動可能な
架台アームとを有する手術用顕微鏡装置において、前記
立体観察手段に設けられ、立体観察手段によって得られ
た立体画像を撮像する立体画像撮像手段と、前記立体画
像撮像手段によって撮像された画像の３次元計測を行な
う画像計測手段と、術前の診断画像を保存する保存装置
と、立体観察手段による観察位置を測定する位置測定手
段とからなり、術前の診断画像と現在の観察位置とを一
致させた３次元画像データ信号を形成するナビゲーショ
ン装置と、前記ナビゲーション装置からの信号と前記画
像計測手段からの計測結果とに基づいて３次元画像を合
成する画像合成手段と、前記画像合成手段によって合成
された３次元画像に基づいて架台アームの可動範囲を演
算する可動範囲演算手段と、前記可動範囲演算手段の演
算結果に基づいて架台アームの移動を制御する架台アー
ム制御手段とからなることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態について説明する。

【００１１】図１〜図４は本発明の第１の実施形態を示
している。図１に示されるように、本実施形態の手術用
顕微鏡装置は、手術用顕微鏡（第１の観察手段）１と、
顕微鏡１の観察視野の死角となる領域等を観察するため
の斜視用内視鏡（第２の観察手段）２とを備えている。

【００１２】図２に示されるように、手術用顕微鏡１に
は架台３が設けられている。この架台３は、床面上を移
動できるベース４と、このベース４の略中央に立設され
た支柱５とから構成されている。支柱５には第１の駆動
ユニット１７が設けられている。この第１の駆動ユニッ
ト１７は、架台３の上端部を回転軸Ｏａまわりに回転さ
せるためのモータ６と、回転を伝達するためのモータ側
歯車７および支柱側歯車８と、回転を規制する固定用の
電磁ブレーキ９と、回転角度を検出するためのエンコー
ダ１０とから構成される。

【００１３】また、支柱５の上端部には、カウンターバ
ランス式の操作アームユニット１１が配設されている。
操作アームユニット１１は、変形自在な第１の平行四辺
形リンク１６を有している。この第１の平行四辺形リン
ク１６は、回動自在に配設された４本の第１ないし第４
の継手１２，１３，１４，１５から成る。

【００１４】また、第１の平行四辺形リンク１６を支柱
５に対して回転軸Ｏｂを中心に電動で回転させるため
に、第１の継手１２と第４の継手１５との接続部には、
第２の駆動ユニット１８が配設されている。この第２の
駆動ユニット１８は、第１の平行四辺形リンク１６を回
転軸Ｏｂまわりに回転させるためのモータと、回転を伝
達するためのモータ側歯車および継手側歯車と、回転を
規制する固定用の電磁ブレーキと、回転角度を検出する
ためのエンコーダとから構成される。

【００１５】また、同様にして、支柱５と第１の継手１
２との接続部には、回転軸Ｏｃを中心とした回転を可能
にする第３の駆動ユニット１９が設けられ、また、第３
の継手１４と第５の継手２０との接続部には、回転軸Ｏ
ｄを中心とした回転を可能にする第４の駆動ユニット２
１が設けられている。

【００１６】第５の継手２０の先端部には、４本の第５
ないし第８の継手２０，２２，２３，２４から成る変形
自在な第２の平行四辺形リンク２５と、４本の第７ない
し第１０の継手２３，２４，２６，２７から成る変形自
在な第３の平行四辺形リンク２８とが配設されている。
この場合も同様に、第２の平行四辺形リンク２５および
第３の平行四辺形リンク２８が回転軸Ｏｅを回転中心と
して電動で回転できるように、第７の継手２３と第９の
継手２６との関節部に、第５の駆動ユニット２９が設け
られている。なお、駆動ユニット２９は、第２の平行四
辺形リンク２５および第３の平行四辺形リンク２８が回
転軸Ｏｅまわりに回転させるためのモータと、回転を伝
達するためのモータ側歯車および継手側歯車と、回転を
規制する固定用の電磁ブレーキと、回転角度を検出する
ためのエンコーダとから構成される。

【００１７】顕微鏡１に接続される第１１の継手３０と
第１０の継手２７との関節部には、回転軸Ｏｆを中心と
する平行四辺形リンクの回転を可能にする第６の駆動ユ
ニット３１が配設されている。この第６の駆動ユニット
３１も、モータと、モータの回転を伝達するためのモー
タ側歯車および継手側歯車と、回転を規制する固定用の
電磁ブレーキと、回転角度を検出するためのエンコーダ
とから構成される。なお、第１１の継手３０の左右には
それぞれ、操作グリップ３２ａ，３２ｂが接続されてい
る。

【００１８】左右一対の操作グリップ３２ａ，３２ｂに
は、第１〜第６の全ての駆動ユニット１７，１８，１
９，２１，２９，３１を操作するための操作スイッチ３
３ａ，３３ｂがそれぞれ設けられている。操作スイッチ
３３ａ，３３ｂはそれぞれ、い４方向の自由度をもつ図
示しないジョイスティックと、２方向の自由度をもつ図
示しないシーソースイッチとから構成されている。

【００１９】また、架台５には、第１〜第６の全ての駆
動ユニット１７，１８，１９，２１，２９，３１を操作
するためのフットスイッチ３４と、図示しない照明用の
光源装置と、第１〜第６の全ての駆動ユニット１７，１
８，１９，２１，２９，３１および手術用顕微鏡１に対
して電力を供給する電源ユニットとが設けられている。
なお、フットスイッチ３４は、４方向の自由度をもつ図
示しないジョイスティックと、２方向の自由度をもつ図
示しないシーソースイッチとから構成されている。

【００２０】図３は手術用顕微鏡１の光学系の構成を示
している。図示のように、手術用顕微鏡１の鏡体部に
は、斜視用内視鏡２と、着脱交換可能な左右共通の対物
レンズ３５と、左右一対の変倍観察光学系３６ａ，３６
ｂと、観察光を分割する左右一対のビームスプリッタ３
７ａ，３７ｂとがそれぞれ配設されている。左右一対の
ビームスプリッタ３７ａ，３７ｂの上部には、観察光路
中に挿脱可能な左右一対のハーフミラー３８ａ，３８ｂ
と、左右一対の結像レンズ３９ａ，３９ｂと、左右一対
の接眼レンズ４０ａ，４０ｂとがそれぞれ設けられてお
り、接眼レンズ４０ａ，４０ｂから射出された左右の観
察光は、術者の左右眼Ｅａ，Ｅｂに入射されるようにな
っている。

【００２１】一方、ビームスプリッタ３７ａ，３７ｂに
より分割された光軸上には、左右一対のＴＶ結像レンズ
４１ａ，４１ｂと、全反射ミラー４２ａ，４２ｂと、立
体画像撮像手段としての撮像素子４３ａ，４３ｂとが順
次配設されている。また、ハーフミラー３８ａ，３８ｂ
により分割された光軸上には、左右一対の結像レンズ４
４ａ，４４ｂと、全反射プリズム４５ａ，４５ｂと、視
野内表示画像用モニタ４６ａ，４６ｂとがそれぞれ配設
されている。また、手術用顕微鏡１には、図示しない照
明光学系と光源装置からの光を導く図示しないライトガ
イドとが設けられている。

【００２２】斜視用内視鏡２は、患者の体腔内に挿入さ
れる挿入部を有している。この挿入部内には、対物レン
ズ４７と、反射プリズム４８と、リレーレンズ４９ａ，
４９ｂ，４９ｃとが設けられており、その上端部には顕
微鏡取り付けユニット５０が接続されている。また、斜
視用内視鏡２の全長は、対物レンズ３５の焦点距離と等
しく設定されている。

【００２３】顕微鏡取り付けユニット５０は、瞳分割プ
リズム５１と全反射プリズム５２ａ，５２ｂとから構成
されており、手術用顕微鏡１の変倍観察光学系３６ａ，
３６ｂに対応するものである。また、斜視用内視鏡２に
も図示しない照明光学系と光源装置からの光を導く図示
しないライトガイドとが設けられている。

【００２４】また、本実施形態に係る手術用顕微鏡装置
は図１に示される電気制御系を備えている。図示のよう
に、電気制御系は、手術用顕微鏡１の左右に設けられた
撮像素子４３ａ，４３ｂがそれぞれ接続される画像計測
手段としてのプロセッサ５３ａ，５３ｂを有している。
プロセッサ５３ａ，５３ｂは、撮像素子４３ａ，４３ｂ
からの信号を画像信号として生成すべく回路構成されて
いる。また、プロセッサ５３ａ，５３ｂ同士は信号線５
４を介して互いに接続されており、プロセッサ５３ａか
らプロセッサ５３ｂに同期信号が入力されるようになっ
ている。

【００２５】プロセッサ５３ａ，５３ｂからの映像信号
は、３Ｄコンバータ５５および３Ｄ画像データ生成装置
５６にそれぞれ入力されるようになっている。３Ｄコン
バータ５５は、左右の画像信号を一定の周期で面順次式
に入れ換える回路から構成されており、その出力信号で
ある３次元観察画像６４ｂ（図４参照）を２Ｄおよび３
Ｄの表示が可能な２Ｄ／３Ｄモニタ５７に送る。また、
３Ｄ画像データ生成装置５６は、プロセッサ５３ａ，５
３ｂからの映像信号の差異を演算して３次元観察画像デ
ータ信号を生成する回路から構成されている。

【００２６】一方、架台３の第１の駆動ユニット１７内
に設けられているエンコーダ１０からの出力信号と、操
作アームユニット１１の他の５組の駆動ユニット１８，
１９，２１，２９，３１内に設けられているエンコーダ
からの出力信号は、位置測定手段としての位置演算装置
５８に入力されるようになっている。位置演算装置５８
は、６ヶ所のエンコーダ出力から手術用顕微鏡１の位置
を演算する回路によって構成されている。

【００２７】位置演算装置５８からの位置に関するデー
タ信号は、術前の診断画像であるＣＴやＭＲＩ装置から
の画像データが蓄積されている術前診断データ保存装置
６０からの診断データ信号とともに、画像生成装置５９
へ送られるようになっている。

【００２８】画像生成装置５９は、手術用顕微鏡１の観
察位置と一致した部位の画像を術前診断データ保存装置
６０から選択して、３次元診断画像を生成するように回
路構成されている。

【００２９】画像生成装置５９で生成された３次元診断
画像は、３Ｄ画像データ生成装置５６からのリアルタイ
ムな３次元観察画像データとともに、イメージミキサで
ある画像合成装置６１に送られ、１つの３次元データ画
像６５（図４参照）に合成されるようになっている。ま
た、この３次元データ画像６５は、その後、３Ｄコンバ
ータ５５に送られる。そして、３Ｄコンバータ５５は左
右画像を面順次に入れ換えた画像を２Ｄ／３Ｄモニタ５
７に出力する。また、画像合成装置６１によって１つの
３次元画像データに合成された３次元データ画像６５
は、視野内表示用モニタ４６ａ，４６ｂおよび可動範囲
演算装置６２にもそれぞれ入力されるようになってい
る。

【００３０】可動範囲演算装置６２は、画像合成装置６
１により生成された３次元データ画像６５からアームの
可動範囲を設定し、その設定信号を架台３に設けられた
アーム駆動制御装置６３に入力する。

【００３１】次に、上記構成の手術用顕微鏡装置の作用
について説明する。

【００３２】まず、手術用顕微鏡１によって術部Ｑ（図
３参照）を観察する場合には、手術用顕微鏡１の先端に
対物レンズ３５（図３参照）を装着するとともに、図示
しない切り換え機構によりハーフミラー３８ａ，３８ｂ
を図３に点線で示される位置に退避させる。

【００３３】図示しない光源装置からライトガイドおよ
び照明光学系を経由して手術用顕微鏡１から射出された
照明光は、対物レンズ３５により術部Ｑに集光する。術
部Ｑからの反射光は、対物レンズ３５に入射し、左右一
対の変倍観察光学系３６ａ，３６ｂにより術者の所望の
観察倍率に変換された後、ビームスプリッタ３７ａ，３
７ｂにそれぞれ入射する。

【００３４】ビームスプリッタ３７ａ，３７ｂはそれぞ
れ左右の光束を２系統に分割する。ビームスプリッタ３
７ａ，３７ｂを透過した光束は、左右一対の結像レンズ
３９ａ，３９ｂによって１回結像された後、接眼レンズ
４０ａ，４０ｂによって拡大され、術者の左右眼である
Ｅａ，Ｅｂに入射される。これにより、術者は術部Ｑを
立体観察することができる。

【００３５】次に、斜視用内視鏡２によって術部Ｐを観
察する場合について説明する。

【００３６】手術用顕微鏡１それ単独では観察できない
体腔内の深部（術部Ｐ）などを観察する場合には、対物
レンズ３５の代わりに、顕微鏡取り付けユニット５０を
介して斜視用内視鏡２を手術用顕微鏡１に装着する。

【００３７】図示しない光源装置からライトガイドを経
由して斜視用内視鏡２の先端部から射出された照明光
は、術部Ｐを照射する。術部Ｐからの反射光は、斜視用
内視鏡２の先端部に設けられた対物レンズ４７に入射
し、反射プリズム４８とリレーレンズ４９ａ，４９ｂ，
４９ｃとによって導かれ、瞳分割プリズム５１により２
本の観察光に分割される。

【００３８】分割された２本の観察光は、一対の全反射
プリズム５２ａ，５２ｂにより手術用顕微鏡１に導かれ
る。手術用顕微鏡１内に導かれた２本の観察光は、左右
一対の変倍観察光学系３６ａ，３６ｂにより術者の所望
の観察倍率に変換された後、ビームスプリッタ３７ａ，
３７ｂにそれぞれ入射する。

【００３９】ビームスプリッタ３７ａ，３７ｂではそれ
ぞれ左右の光束が２系統に分割される。分割された光束
の一方は、ハーフミラー３８ａ，３８ｂを透過した後、
左右一対の結像レンズ３９ａ，３９ｂによって１回結像
されるとともに、接眼レンズ４０ａ，４０ｂにより拡大
され、術者の左右眼であるＥａ，Ｅｂに入射される。こ
れにより、術者は、術部Ｐを立体観察することができ
る。一方、左右一対のビームスプリッタ３７ａ，３７ｂ
で分割された他方の観察光は、ＴＶ結像レンズ４１ａ，
４１ｂにより投影倍率が決定された後、全反射ミラー４
２ａ，４２ｂにより左右の撮像素子４３ａ，４３ｂにそ
れぞれ導かれる。

【００４０】次に、図１および図４を参照しながら、撮
像素子４３ａ，４３ｂに入射した観察光の電気的処理に
ついて説明する。

【００４１】撮像素子４３ａ，４３ｂに入射した観察光
は、電気信号に変換された後、それぞれプロセッサ５３
ａ，５３ｂに導かれ、左右の画像信号に変換される。こ
の時、左右のプロセッサ５３ａ，５３ｂは、信号線５４
にて同期が取られているため、同じ周期で走査が行なわ
れる左右の画像信号を形成する。また、左右の画像信号
は、２系統に分割されて、３Ｄコンバータ５５と３Ｄ画
像データ生成装置５６とにそれぞれ入力される。

【００４２】３Ｄコンバータ５５は、左右の画像を一定
の間隔で面順次に入れ換えた３次元観察画像６４ｂに変
換し、２Ｄ／３Ｄモニタに出力する。２Ｄ／３Ｄモニタ
は、３次元観察画像６４ｂだけでなく、画像入れ換えの
同期信号も３Ｄコンバータ５５から受け取っており、こ
の同期信号にしたがって図示しない液晶シャッタを駆動
し、左右の画像信号に同期した偏光されたモニタ画像を
出力する。術者以外の観察者は、図示しない偏光眼鏡を
装着することにより、左右眼それぞれに対応したモニタ
画像を観察することができるため、立体感のあるモニタ
画像を観察することができる。

【００４３】一方、術者が観察位置を変えようとする場
合、入力装置であるフットスイッチ３４もしくは左右の
操作グリップ３２ａ，３２ｂに設けられた操作スイッチ
３３ａ，３３ｂを操作する。具体的には、術者は、手術
用顕微鏡１の観察光軸に垂直な面内で観察部位を移動さ
せたい場合には、４方向の自由度を有する図示しないジ
ョイスティックを操作し、また、手術用顕微鏡の観察光
軸方向に観察部位を移動させたい場合には、２方向の自
由度を有する図示しないシーソースイッチを操作する。
これらの操作信号は、架台３に設けられたアーム駆動制
御装置６３に入力され、アーム駆動制御装置６３は、こ
れらの操作信号に基づいて支柱５の第１の駆動ユニット
１７内のモータ６を駆動制御する。この時、電磁ブレー
キ９にも図示しない電源ユニットから電力が供給される
ため、モータ６の回転力はモータ側歯車７および支柱側
歯車８により伝達され、支柱５が任意の角度に回転す
る。同様にして、操作アームユニット１１内に設けられ
ている残り５方向の駆動ユニット１８，１９，２１，２
９，３１も同様の作用をするため、術者は、６方向の自
由度をもって任意の方向に電動で観察方向を変更するこ
とができる。

【００４４】また、この動作に連動して、第１の駆動ユ
ニット１７内に設けられたエンコーダ１０は、支柱５の
回転角度を検出し、その検出信号を位置演算装置５８に
入力する。同様にして、操作アームユニット１１内に設
けられている残り５方向の駆動ユニット１８，１９，２
１，２９，３１も同様の作用をするため、位置演算装置
５８には６自由度全ての回転角度情報が入力されること
になる。これは、すなわち、手術用顕微鏡１の先端に取
り付けられた斜視用内視鏡２の先端位置が常に計測され
ているということである。

【００４５】一方、画像生成装置５９には、患者の術前
の診断データ信号が術前診断データ保存装置６０から入
力されるとともに、斜視用内視鏡２の位置に関するデー
タ信号が位置演算装置５８から入力される。画像生成装
置５９は、これら２系統のデータ信号から患者の術前の
診断画像と現在の観察位置とを一致させ、３次元画像デ
ータ信号を生成する回路とデータのある特定部分を強調
する回路とによって加工された３次元画像データ信号を
画像合成装置６１に入力する。すなわち、画像合成装置
６１には、特に重要な組織（神経や血管等）が強調され
た状態の３次元画像データ信号が画像生成装置５９から
入力される。

【００４６】画像合成装置６１には、画像生成装置５９
からの３次元画像データ信号とともに、３Ｄ画像データ
生成装置５６からのリアルタイムな観察部位の３次元観
察画像データが入力される。画像合成装置６１は、これ
ら２つの画像データをミックスしたもの、すなわち、重
要な組織が強調されている画像であって同時に観察位置
の部位と方向が一致した３次元データ画像６５（図４参
照）を、３Ｄコンバータ５５と左右一対の視野内表示モ
ニタ４６ａ，４６ｂと可動範囲演算装置６２とにそれぞ
れ出力する。また、３Ｄコンバータ５５は、これを受け
て、左右の画像を一定の周期で面順次に入れ換えた画像
を２Ｄ／３Ｄモニタ５７へ出力する。したがって、術者
以外の観察者は、図示しない入力切換スイッチを操作す
ることにより、２Ｄ／３Ｄモニタ５７上で、３Ｄコンバ
ータ５５からの単純な３次元観察画像６４ｂ（図４参
照）と、画像合成装置６１からの３次元データ画像６５
（図４参照）と、両者が合成された３次元観察データ合
成画像６６ｂ（図４参照）とを選択的に観察することが
できる。

【００４７】一方、左右の視野内表示用モニタ４６ａ，
４６ｂに入力されて表示された３次元データ画像６５
は、全反射プリズム４５ａ，４５ｂと結像レンズ４４
ａ，４４ｂとを介して手術用顕微鏡１内に到達し、ハー
フミラー３８ａ，３８ｂでその方向と向きとが変換され
た後、光学的な３次元観察画像６４ａと合成される。こ
の合成画像は、左右一対の結像レンズ３９ａ，３９ｂで
１回結合された後、接眼レンズ４０ａ，４０ｂで拡大さ
れ、術者の左右眼であるＥａ，Ｅｂに入射される。すな
わち、術者は、光学的な３次元観察画像６４ａと３次元
データ画像６５とが合成された３次元観察データ合成画
像６６ａを観察することができる。

【００４８】また、可動範囲演算装置６２には、画像合
成装置６１から３次元データ画像６５（図４参照）が入
力されることにより、位置演算装置５８からの斜視用内
視鏡２の位置に関するデータと術前診断データ保存装置
６０からの患者の術前の診断データ信号とが合成された
３次元画像データに加え、３Ｄ画像データ生成装置５６
からのリアルタイムな観察部位の３次元観察画像データ
が入力される。可動範囲演算装置６２は、斜視用内視鏡
２の位置に関するデータと３Ｄ画像データ生成装置５６
からの観察部位の３次元観察画像データとをリアルタイ
ムに比較して、３次元観察画像データ上に空間ではない
位置がある場合、すなわち、斜視用内視鏡２の先端部が
重要組織に接触する可能性がある場合には、アームの動
きを制限する移動制限信号を架台３のアーム駆動制御装
置６３に出力する。なお、この移動制限信号は、術者が
観察位置を変えるべくフットスイッチ３４や操作グリッ
プ３２ａ，３２ｂに設けられている操作スイッチ３３
ａ，３３ｂを操作した際に出力される信号に対して優先
されるようになっている（そのように回路が構成されて
いる）。そのため、術者が斜視用内視鏡２を重要組織ぎ
りぎりに移動させる場合や誤った操作入力を行なった場
合においても、斜視用内視鏡２の先端部は重要組織にダ
メージを与えることがない。

【００４９】以上説明したように、本実施形態に係る手
術用顕微鏡装置によれば、術者は体腔内の死角部分を観
察する場合であっても、光学的な３次元観察画像と重要
組織部を重ねあわせた画像を観察することができる。こ
れは、常に重要組織の位置を把握しながら手術を行なう
ことであるため、飛躍的に手術の安全度が向上する。ま
た、組織からの出血などが生じた場合など、光学的な３
次元観察画像が認識できなくなった場合においても、３
次元データ画像により確実に手術の進行が行なえる。

【００５０】また、本実施形態では、術者が斜視用内視
鏡２を使用して手術用顕微鏡１の死角観察を行なってい
る場合、重要組織に全く影響を与えない安全な領域以外
には架台アームが移動できないように移動範囲が自動的
に制限される。そのため、安全且つ確実に手術を進行す
ることができる。

【００５１】また、脳神経外科の手術においては、頭蓋
骨の開頭前後で頭蓋内圧が変化するため、術前の診断画
像に対して実際の脳実質の位置は移動している場合が多
いが、本実施形態においては、リアルタイムな観察部位
の３次元観察画像データが入力されているため、脳実質
の移動に際しても常に現在の組織の位置を把握しながら
手術を行なうことができる。

【００５２】また、本実施形態では、術者が誤った操作
入力を行ない、重要組織に影響を与えそうな場合におい
ても、未然に誤った操作をキャンセルすることが可能な
ため、どのような手術状況においても、安全且つ確実に
手術を進行することができる。

【００５３】また、本実施形態では、対物レンズ３５の
焦点距離と斜視用内視鏡２の長さを共通にしているた
め、内視鏡２を使用しない通常の手術用顕微鏡１として
使用する場合においても、複雑な調整が不要となり、単
に対物レンズ３５と斜視用内視鏡２とを交換するだけで
使用可能となる。

【００５４】なお、本実施形態では、斜視用内視鏡２を
例としたが、直視内視鏡においても同等の効果を発揮で
きることは言うまでもない。

【００５５】図５〜図７は本発明の第２の実施形態を示
している。なお、本実施形態において第１の実施形態と
共通する構成要素についは、以下、同一符号を付してそ
の説明を省略する。

【００５６】図５に示されるように、本実施形態に係る
手術用顕微鏡装置は、手術用顕微鏡（第１の観察手段）
１と、この顕微鏡１の観察視野の死角となる領域等を観
察するための斜視用内視鏡（第２の観察手段）２とを備
えている。

【００５７】図６は手術用顕微鏡１の全体構成を示して
いる。図示のように、手術用顕微鏡１の架台３および操
作アームユニット１１のリンク構成は、第１の実施形態
と同一である。第２の継手１３には、水平方向バランス
調整重り１０１が回転自在に配設されている。また、第
２の継手１３には、水平方向バランス調整重り１０１の
外周面と噛み合って連動するモータ側歯車１０２と、モ
ータ１０３とが設けられている。また、回転軸Ｏｃを中
心とする回転のために設けられた第３の駆動ユニット１
９には、水平方向バランス検知センサ１１１が配設され
ている。

【００５８】第４の継手１５には、上下方向バランス調
整重り１０４が回転自在に配設されている。また、第４
の継手１５には、上下方向バランス調整重り１０４の外
周面と噛み合って連動するモータ側歯車１０５と、モー
タ１０６とが設けられている。また、回転軸Ｏｂを中心
とする回転のために設けられた第２の駆動ユニット１８
には、上下方向バランス検知センサ１１０が配設されて
いる。Ｇ継手２３には、傾斜方向バランス調整重り１０
７が回転自在に配設されている。

【００５９】第７の継手２３には、傾斜方向バランス調
整重り１０７の外周面と噛み合って連動するモータ側歯
車１０８と、モータ１０９とが設けられている。また、
回転軸Ｏｄを中心とする回転のために設けられた第４の
駆動ユニット２１には、傾斜方向バランス検知センサ１
１２が配設されている。

【００６０】一方、手術用顕微鏡１には、斜視用内視鏡
２を電動で駆動するために、内視鏡ホルダ１１３と、内
視鏡駆動プーリ１１４と、モータ１１５とが配設されて
いる。フットスイッチ３４には、４方向の自由度をもつ
図示しないジョイスティックと、２方向の自由度をもつ
図示しないシーソースイッチＡ，Ｂとが設けられてい
る。また、操作グリップ３２ａ，３２ｂ内にそれぞれ設
けられた操作スイッチ３３ａ，３３ｂには、４方向の自
由度をもつ図示しないジョイスティックと、２方向の自
由度を有する図示しないシーソースイッチＡ′，Ｂ′
と、図示しないアームフリー／ロックスイッチとが設け
られている。

【００６１】図８に示されるように、フットスイッチ３
４および操作スイッチ３３ａ，３３ｂに設けられた前記
シーソースイッチＢ，Ｂ′からの駆動信号は、アーム駆
動制御装置６３を経由して、モータ１１５に入力される
ようになっている。また、フットスイッチ３４および操
作スイッチ３３ａ，３３ｂに設けられたジョイスティッ
クとアームフリー／ロックスイッチとシーソースイッチ
Ａ，Ａ′からの入力信号もアーム駆動制御装置６３に入
力されるようになっている。また、手術用顕微鏡１に
は、３個以上の位置検出ＬＥＤ１１８ａが設けられてい
る。

【００６２】一方、斜視用内視鏡２においては、撮像素
子１１６および図示しない光源装置から照明光を供給す
るライトガイド１１７および位置検出ＬＥＤ１１８ｂ
（３個以上）が設けられている。

【００６３】手術用顕微鏡１の光学系についての構成
は、第１の実施形態で対物レンズ３５を装着した場合と
同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

【００６４】本実施の形態の手術用顕微鏡装置には図５
に示す電気制御系も設けられている。また、図７は各手
段により生成された画像を示すものである。この電気制
御系では、斜視用内視鏡２の接眼部に接続されている撮
像素子１１６からの信号はプロセッサ１２０に入力すべ
く接続されている。プロセッサ１２０から出力された内
視鏡観察画像１２４（図７参照）は、手術用顕微鏡１で
撮像された画像信号である左右一対のプロセッサ５３
ａ，５３ｂからの画像信号とともにイメージミキサ１２
１に入力する。イメージミキサ１２１からの画像信号
は、３Ｄ画像データ生成装置５６および３Ｄコンバータ
５５の双方に入力するべく構成されている。

【００６５】一方、手術用顕微鏡１および斜視用内視鏡
２に設けられている位置検出用ＬＥＤ１１８ａ，１１８
ｂは、位置演算装置５８に設けられた図示しない駆動回
路により一定の周期で点滅発光する。

【００６６】また、位置検出用ＬＥＤ１１８ａ，１１８
ｂから発せられた光は、デジタイザ１１９内に設けられ
ている２つの撮像素子１２２ａ，１２２ｂに受光し、位
置演算装置５８に手術用顕微鏡１及び斜視用顕微鏡２の
位置情報を入力する。

【００６７】位置演算装置５８からの位置データは、術
前診断データ保存装置６０からの診断画像データ信号と
ともに、画像生成装置５９、画像合成装置６１、可動範
囲演算装置６２を経て、架台３内に設けられたアーム駆
動制御装置６３へ入力する。また、画像合成装置６１に
より生成された映像信号は、３Ｄコンバータ５５および
手術用顕微鏡１内に設けられた左右一対の視野内表示モ
ニタ４６ａ，４６ｂにも入力するように構成されてい
る。

【００６８】架台３および操作アームユニット１１に設
けられている水平方向バランス検知センサ１１１、上下
方向バランス検知センサ１１０および傾斜方向バランス
検知センサ１１２は、各継手間の圧力を検知する圧力セ
ンサから構成されている。また、各方向のバランス検知
センサからの信号は、可動範囲演算装置６２を経由しア
ーム駆動制御装置６３に入力した後、モータ１０３，１
０６，１０９に伝達する構成となっている。

【００６９】次に、上記構成の手術用顕微鏡装置の作用
について説明する。

【００７０】まず、手術用顕微鏡１を単独で使用した場
合の作用について説明する。

【００７１】手術用顕微鏡１で行われる術部Ｑの観察像
が術者の左右眼であるＥａ，Ｅｂに入射するまでの作用
は第１の実施形態と同様のため、ここでの説明は省略す
る。

【００７２】手術用顕微鏡１の架台３および操作アーム
ユニット１１は、水平方向バランス調整重り１０１およ
び上下方向バランス調整重り１０４により、回転軸Ｏｃ
まわりに平衡状態が保たれている。同時に傾斜方向バラ
ンス調整重り１０７により、回転軸Ｏｄまわりにも平衡
状態が保たれている。このため、手術用顕微鏡１は、３
次元的に平衡状態となっている。

【００７３】術者が手術用顕微鏡１の観察位置を変えよ
うとする場合には、入力装置であるフットスイッチ３４
もしくは左右の操作グリップ３２ａ，３２ｂに設けられ
た操作スイッチ３３ａ，３３ｂのうち、図示しないアー
ムフリー／ロックスイッチを操作する。この操作信号
は、架台３内に設けられているアーム駆動制御装置６３
に入力され、ここから架台３および操作アームユニット
内に設けられている第１の駆動ユニット１７から第６の
駆動ユニット３１に至る６つの駆動ユニットに内蔵され
ている図示しない電磁ブレーキを解除することになる。

【００７４】この状態は、第１の駆動ユニット１７から
第６の駆動ユニット３１に至る６つの駆動ユニットが自
由に運動できる状態であるため、術者は操作グリップ３
２ａ，３２ｂを直接手で操作することにより手術用顕微
鏡１を任意の方向に向けることが可能となる。

【００７５】続いて、手術用顕微鏡１が所望の位置に移
動した後は、操作スイッチ３３ａ，３３ｂのアームフリ
ー／ロックスイッチを手放す。これにより、操作停止の
信号は、架台３内に設けられているアーム駆動制御装置
６３に入力され、ここから架台３および操作アームユニ
ット内に設けられている第１の駆動ユニット１７から第
６の駆動ユニット３１に至る６つの駆動ユニットに内蔵
されている図示しない電磁ブレーキに伝達されるため、
第１の駆動ユニット１７から第６の駆動ユニット３１に
至る６つの駆動ユニットが固定される。

【００７６】この状態は、第１の駆動ユニット１７から
第６の駆動ユニット３１に至る６つの駆動ユニットが全
く運動できない状態であるため手術用顕微鏡１はその場
で固定されるものである。

【００７７】手術用顕微鏡１を電動で操作した場合の作
用は、第１の実施形態と同様のため、ここでの説明は省
略する。

【００７８】次に、斜視用内視鏡２を用いて手術用顕微
鏡１の死角である術部を観察した場合について、図５〜
図７に基づいて説明する。

【００７９】術者は、斜視用内視鏡２を内視鏡ホルダ１
１３に挿入する。図示しない光源装置およびライトガイ
ド１１７を経由して斜視用内視鏡２の先端部から射出さ
れた照明光は術部を照射する。術部からの反射光は、斜
視用内視鏡２の先端部に入射し、図示しない対物レンズ
と、反射プリズムと、リレーレンズと、結像レンズとに
より撮像素子１１６上に結像する。撮像素子１１６に入
射した観察光は、電気信号に変換された後にプロセッサ
１２０に導かれ、内視鏡観察画像１２４に変換された
後、イメージミキサ１２１に入力される。また、イメー
ジミキサ１２１には、手術用顕微鏡１の撮像素子４３
ａ，４３ｂで撮像されて信号線５４により同期された左
右の画像信号が、プロセッサ５３ａ，５３ｂからも入力
されている。

【００８０】イメージミキサ１２１では、手術用顕微鏡
撮影画像の一部に斜視用内視鏡撮影画像を合成した内視
鏡・顕微鏡合成観察画像１２３を２系統に分割し、３Ｄ
コンバータ５５および３Ｄ画像データ生成装置５６の両
方に入力する。３Ｄコンバータ５５では、一定の間隔で
左右画像を面順次に入れ換えた３次元観察画像に変換し
た後、２Ｄ／３Ｄモニタ５７に信号を入力すべく接続さ
れている。

【００８１】ここで、２Ｄ／３Ｄモニタ５７では、同時
に画像入れ換えの同期信号も３Ｄコンバータ５５から受
け取っており、この信号にしたがって図示しない液晶シ
ャッタを駆動し、左右の画像信号に同期した偏光された
モニタ画像を出力する。術者以外の観察者は、図示しな
い偏光眼鏡を装着することにより、左右眼それぞれに対
応したモニタ画像を観察することができるため、立体感
のあるモニタ画像を観察することが可能となる。

【００８２】次に、術者が観察位置を変更するため、斜
視用内視鏡２を操作する場合には、入力装置であるフッ
トスイッチ３４もしくは操作グリップ３２ａ，３２ｂ内
に設けられた操作スイッチ３３ａ，３３ｂの図示しない
２方向の自由度を有するシーソースイッチＢ，Ｂ′を操
作する。この操作信号は、アーム駆動制御装置６３に入
力された後、モータ１１５に入力されて、その回転力は
内視鏡駆動プーリ１１４を通して斜視用内視鏡２を挿入
方向に移動させるものである。

【００８３】斜視用内視鏡２の移動に伴い、操作アーム
ユニット１１先端の重心位置が移動する。この状態で
は、回転軸Ｏｄの中心である第５の継手２０にねじりモ
ーメントが加わっていることとなる。傾斜方向バランス
検知センサ１１２は、圧力センサから構成されているた
め、このねじりモーメントを検知してアーム駆動制御装
置６３に非バランス状態であることを電気的に入力す
る。アーム駆動制御装置６３では、この電気信号にした
がってモータ１０９を回転させる。モータ１０９の回転
力は、モータ側歯車１０８を介して傾斜方向バランス調
整重りを移動させる。この動作は、傾斜方向バランス検
知センサ１１２がねじりモーメントを検出できない状
態、すなわち、アームバランスが取れている状態になる
まで続けられる。

【００８４】また、このバランス修正機構は、斜視用内
視鏡２を図示しない他の観察角度を持つ斜視用内視鏡に
交換した場合、すなわち、手術用顕微鏡１全体としての
重量が変わってしまった場合にも適用される。上下方向
のバランス調整では、第４の継手１５および第１の継手
１２との接続部、すなわち、回転軸Ｏｂまわりのねじり
モーメントを検出する。上下方向バランス検知センサ１
１０は、ねじりモーメントを検知してアーム駆動制御装
置６３に非バランス状態であることを電気的に入力し、
モータ１０６を回転させる。モータ１０６の回転力は、
モータ側歯車１０５を介して上下方向バランス調整重り
を移動させる。この動作は、上下方向バランス検知セン
サ１１０がねじりモーメントを検出できない状態になる
まで続けられる。水平方向のバランス調整では、支柱５
および第１の継手１２との接続部、すなわち、回転軸Ｏ
ｃまわりのねじりモーメントを検出する。水平方向バラ
ンス検知センサ１１１でも同様にして、ねじりモーメン
トを検知してアーム駆動制御装置６３に非バランス状態
であることを電気的に入力し、モータ１０３を回転させ
る。モータ１０３の回転力は、モータ側歯車１０２を介
して水平方向バランス調整重りを移動させる。この動作
は、水平方向バランス検知センサ１１１がねじりモーメ
ントを検出できない状態になるまで続けられる。

【００８５】また、３つの各バランス検知センサがねじ
りモーメントを検出し電気信号を出力している状態、す
なわち、バランス調整中もしくはアンバランス時の場合
に限り、アーム駆動制御装置６３は手術用顕微鏡装置が
アンバランスであるという判断を行なう。アーム駆動制
御装置６３では、アンバランス状態の判断を、術者が入
力装置であるフットスイッチ３４もしくは操作グリップ
３２ａ，３２ｂ内に設けられた操作スイッチ３３ａ，３
３ｂである図示しないアームフリー／ロックスイッチを
操作した場合の入力に対して優先するように回路構成さ
れている。このため、第１の駆動ユニット１７から第６
の駆動ユニット３１の全６つの駆動ユニットに内蔵され
ている、図示しない電磁クラッチはアンバランス時には
解除不可なっているものである。

【００８６】ただし、アーム駆動制御装置６３では、入
力装置であるフットスイッチ３４に設けられた図示しな
いジョイスティックおよびシーソースイッチＡ、もしく
は、操作グリップ３２ａ，３２ｂ内に設けられた操作ス
イッチ３３ａ，３３ｂである図示しないジョイスティッ
クおよびシーソースイッチＡ′からの入力に対してはア
ンバランス時に何も制限を加えない。このため、術者
は、アームがアンバランス状態であっても、電動による
アーム操作は行なうことが可能となっている。

【００８７】以上のように、術者が斜視用内視鏡２を移
動させたり斜視用内視鏡２を他の観察角度を持つ図示し
ない斜視用内視鏡に交換した場合でも、手術用顕微鏡装
置は常に３次元的に釣り合わされることになる。

【００８８】手術用顕微鏡１および斜視用内視鏡２の移
動に伴い、位置演算装置５８により一定の周期で点滅し
ている、少なくとも３個以上のＬＥＤから構成されてい
る位置検出用ＬＥＤ１１８ａ，１１８ｂから発せられた
光は、デジタイザ１１９内に設けられた撮像素子１２２
ａ，１２２ｂにより撮像され、位置演算装置５８に入力
される。位置演算装置５８では、いわゆる三角測量の原
理により、手術用顕微鏡１および斜視用内視鏡２の位置
を常に計測しているものである。

【００８９】一方、画像生成装置５９には、術前診断デ
ータ保存装置６０からの患者の術前の診断データ信号が
入力され、位置演算装置５８からは手術用顕微鏡１の位
置に関するデータ信号がそれぞれ入力される。画像生成
装置５９では、これら２系統のデータ信号から患者の術
前の診断画像と現在の観察位置とを一致させ、３次元画
像データ信号を生成する回路とデータのある特定部分を
強調する回路とにより、加工された３次元画像データ信
号を画像合成装置６１に入力する。このため、３次元画
像データ信号は、特に重要な組織（神経や血管等）を強
調して出力されているものである。

【００９０】画像合成装置６１には、同時に３Ｄ画像デ
ータ生成装置５６からのリアルタイムな観察部位の３次
元画像データが入力されているため、これら２つの画像
データをミックスされたもの、すなわち、重要な組織が
強調されている画像であって同時に観察位置の部位と方
向が一致した３次元データ画像１２５を、３Ｄコンバー
タ５５を経由して左右の画像を一定の周期で面順次に入
れ換えた画像を２Ｄ／３Ｄモニタ５７へ、左右一対の視
野内表示モニタ４６ａ，４６ｂと可動範囲演算装置６２
への３系統に出力する。

【００９１】術者以外の観察者は、２Ｄ／３Ｄモニタ５
７上で、図示しない入力切換スイッチとイメージミキサ
１２１との切り換えにより、３Ｄコンバータ５５からの
立体画像である３次元観察画像１２３ｂ、または、画像
合成装置６１からの３次元データ画像１２５、もしく
は、両者と内視鏡観察画像１２４が合成された３次元観
察データ合成画像１２６ｂの４種類の画像のいずれかを
選択して観察することが出来る。

【００９２】一方、左右の視野内表示用モニタ４６ａ，
４６ｂに表示された３次元データ画像１２５、もしく
は、イメージミキサ１２１で内視鏡観察画像１２４と３
次元データ画像１２５の両方を合成した画像は、全反射
プリズム４５ａ，４５ｂと結像レンズ４４ａ，４４ｂと
を経て手術用顕微鏡１内に到達し、ハーフミラー３８
ａ，３８ｂにそれぞれ入射する。ハーフミラー３８ａ，
３８ｂで３次元画像は方向と向きを変換した後、光学的
な３次元観察画像１２３ａと合成され、左右一対の結像
レンズ３９ａ，３９ｂおよび接眼レンズ４０ａ，４０ｂ
にて１回結像されるとともに拡大されて、術者の左右眼
であるＥａ，Ｅｂに入射することにより立体観察可能と
なる。

【００９３】したがって、術者は、光学的な３次元観察
画像１２３ａと術者の診断画像から重要組織を強調し、
観察方向と部位を一致させた３次元データ画像１２５に
内視鏡観察画像１２４を加えた、３次元観察データ合成
画像１２６を観察することが可能となる。

【００９４】また、画像合成装置６１から出力された３
次元データ画像１２５は、可動範囲演算装置６２にも入
力されている。可動範囲演算装置６２は、位置演算装置
５８からの斜視用内視鏡２の位置に関するデータと術前
診断データ保存装置６０からの患者の術前の診断データ
信号により合成された３次元画像データに加えて、３Ｄ
画像データ生成装置５６からのリアルタイムな観察部位
の３次元観察画像データが入力されている。このため、
可動範囲演算装置６２では、斜視用内視鏡２の位置に関
するデータと３Ｄ画像データ生成装置５６からの観察部
位の３次元観察画像データとをリアルタイムに比較し、
３次元観察画像データ上で空間ではない位置、すなわ
ち、斜視用内視鏡２の先端部が重要組織に接触する可能
性がある場合については、アームの動きを制限する移動
制限信号を架台３内のアーム駆動制御装置６３に入力す
る。

【００９５】この移動制限信号は、術者が観察位置を変
えるべくフットスイッチ３４や操作グリップ３２ａ，３
２ｂに設けられている操作スイッチ３３ａ，３３ｂおよ
び図示しないアームフリー／ロックスイッチからの信号
に対して優先するように回路が構成されている。このた
め、術者が電動で斜視用内視鏡２を重要組織ぎりぎりに
移動させる場合や、誤った操作入力を行った場合におい
ても、アームは安全な空間領域のみのでの移動に制限さ
れているため、斜視用内視鏡２の先端部は重要組織にダ
メージを与えることがない。

【００９６】同様にして、術者が手動でアームを移動さ
せた場合においても、アームは安全な空間領域のみでの
移動に制限されており、これを逸脱しそうな場合にはア
ーム駆動制御装置６３からの信号により、第１の駆動ユ
ニット１７から第６の駆動ユニット３１の全６つの駆動
ユニットに内蔵されている図示しない電磁クラッチを固
定する。このため、斜視用内視鏡２の先端部はアームの
手動操作時においても、重要組織にダメージを与えるこ
とがない。

【００９７】以上説明したように、本実施形態に係る手
術用顕微鏡装置によれば、術者は体腔内の死角部分を観
察する場合であっても、光学的な３次元観察画像と重要
組織部を重ねあわせた画像を観察することができる。こ
れは、常に重要組織の位置を把握しながら手術を行なう
ことであるため、飛躍的に手術の安全度が向上するもの
である。また、組織からの出血などが生じた場合などに
より、光学的な３次元観察画像が認識できなくなった場
合においても、３次元データ画像により確実に手術の進
行が行なえるものである。これに加え、術者が斜視用内
視鏡を使用して手術用顕微鏡の死角観察を行なっている
場合においても、重要組織に全く影響を与えない安全な
領域以外には、架台アームが電動で移動できないように
移動範囲を自動的に制限することが可能となる。また、
術者が誤った操作入力を行い、重要組織に影響を与えそ
うな場合においても、未然に誤った操作をキャンセルす
ることが可能なため、どのような手術状況においても、
安全、確実に手術を進行することが可能である。

【００９８】これに加え、手術用顕微鏡装置を術者の手
で直接操作することが可能なため、術者は素早く任意の
位置へ手術用顕微鏡を導くことが可能となる。手動での
操作においても同様にして、術者が斜視用内視鏡を使用
して手術用顕微鏡の死角観察を行なっている場合におい
ても、重要組織に全く影響を与えない安全な領域に斜視
用内視鏡の移動を制限する。また、術者が誤った操作入
力を行ない、重要組織に影響を与えそうな場合において
は、事前にアーム内に設けられている電磁クラッチを固
定状態とする。このため、手動操作の場合においても、
架台アームは移動範囲を自動的に安全領域内に制限する
ことが可能となる。

【００９９】また、斜視内視鏡２などの操作により、手
術用顕微鏡装置自体のバランスが崩れている場合におい
ても、自動的にバランス状態の補正が出来るものであ
る。また、アンバランス状態では電磁クラッチを解除不
可能にして、視野変更時に手術用顕微鏡１や斜視用内視
鏡２が急激に動き術部に傷害を与える可能性がないもの
である。ただし、電磁クラッチが解除不能になっている
場合においても電動での移動は可能であるため、手術の
進行を妨げることは全くない。

【０１００】なお、本実施例では、斜視用内視鏡を例と
したが、直視内視鏡においても同等の効果を発揮するこ
とは言うまでもない。

【０１０１】図８〜図９は本発明の第３の実施形態を示
している。なお、本実施形態において第１および第２の
実施形態と共通する構成要素については、以下、同一符
号を付してその説明を省略する。

【０１０２】図８は本実施の形態の手術用顕微鏡装置全
体の概略構成を示すものである。この手術用顕微鏡装置
においても、手術用顕微鏡（第１の観察手段）１と、こ
の顕微鏡１の観察視野の死角となる領域などを観察する
ための斜視用内視鏡（第２の観察手段）２とが設けられ
ている。

【０１０３】また、図９は手術用顕微鏡１の全体構成を
示すものである。この手術用顕微鏡１の架台３および操
作アームユニット１１のリンク構成は第２の実施形態と
同様の構成である。

【０１０４】第２の継手１３には、水平方向バランス調
整重り１０１が回転自在に配設されている。同様に、第
４の継手１５には、上下方向バランス調整重り１０４
が、第７の継手２３には、傾斜方向バランス調整重り１
０７が回転自在に配設されている。また、回転軸Ｏｃに
は、水平方向バランス検知センサ１１１が配設されてい
る。同様に、回転軸Ｏｂには、上下方向バランス検知セ
ンサ１１０が、回転軸Ｏｄには、傾斜方向バランス検知
センサ１１２が配設されている。

【０１０５】また、支柱５には手術用顕微鏡装置のバラ
ンス状態を表示するバランス状態表示装置２０２が設け
られている。フットスイッチ３４および操作グリップ３
２ａ，３２ｂ内にそれぞれ設けられた操作スイッチ３３
ａ，３３ｂは、押した時だけ回路が通電するアームフリ
ー／ロックスイッチ（図示せず）から構成されている。

【０１０６】一方、手術用顕微鏡１には、斜視用内視鏡
２と超音波プローブ２０１および超音波駆動装置２０３
を支持する内視鏡ホルダ１１３が配設されている。この
超音波プローブ２０１は斜視用内視鏡２と挿入部が連動
して挿入方向に移動するように構成されている。

【０１０７】手術用顕微鏡１の光学系についての構成
は、第１の実施形態で対物レンズ３５を装着し、左右の
撮像装置４３ａ，４３ｂ、全反射ミラー４２ａ，４２
ｂ、ＴＶ結像レンズ４１ａ，４１ｂを取り外した場合と
同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

【０１０８】また、本実施形態の手術用顕微鏡装置には
図８に示す電気制御系も設けられている。ここでも、第
２の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付
し詳細な説明は省略する。

【０１０９】この電気制御系では、斜視用内視鏡２の接
眼部に接続されている撮像素子１１６からの信号はプロ
セッサ１２０に入力すべく接続されている。プロセッサ
１２０にて、生成された内視鏡観察画像は、画像合成装
置６１に入力するように構成されている。

【０１１０】超音波プローブ２０１は、超音波駆動装置
２０３により、図示しない先端部の振動子をスラスト方
向およびラジアル方向に走査し、電気信号を超音波画像
生成装置２０４に入力し２次元の画像信号を蓄積してい
く。超音波画像生成装置２０４では、この蓄積された２
次元の画像信号を重ね合わせることにより、３次元画像
データとして生成し、画像合成装置６１に入力する。

【０１１１】架台３および操作アームユニット１１に設
けられている水平方向バランス検知センサ１１１、上下
方向バランス検知センサ１１０および傾斜方向バランス
検知センサ１１２は、各継手間の圧力を検知する圧力セ
ンサから構成されている。また、各方向のバランス検知
センサからの信号は、可動範囲演算装置６２を経由して
アーム駆動制御装置６３に入力した後、バランス状態表
示装置２０２に入力し、手術用顕微鏡装置のバランス状
態を表示する。

【０１１２】次に、上記構成の手術用顕微鏡の作用につ
いて説明する。

【０１１３】まず、手術用顕微鏡１を単独で使用した場
合の作用について記述する。

【０１１４】手術用顕微鏡１で行われる術部Ｑの観察像
が術者の左右眼であるＥａ，Ｅｂに入射するまでの作用
は第１の実施形態と同様のため、ここでの説明は省略す
る。

【０１１５】手術用顕微鏡１の架台３およびアームユニ
ット１１も第２の実施形態と同様に平衡状態が保たれて
おり、手術用顕微鏡１は３次元的に平衡状態となってい
る。また、術者が手術用顕微鏡１の観察位置を変える場
合の作用についても第２の実施形態と同様となってい
る。

【０１１６】次、に斜視用内視鏡２を用いて手術用顕微
鏡１の死角である術部を観察した場合について、図８お
よび図９に基づいて説明する。

【０１１７】まず、術者は、斜視用内視鏡２を内視鏡ホ
ルダ１１３へ挿入する。図示しない光源装置およびライ
トガイド１１７を経由して斜視用内視鏡２の先端部から
照射された照明光は、術部を照射する。術部からの反射
光は、斜視用内視鏡２の先端部に入射し、図示しない対
物レンズと、反射プリズムと、リレーレンズと、結像レ
ンズとにより撮像素子１１６上に結像する。撮像素子１
１６に入射した観察光は、電気信号に変換された後にプ
ロセッサ１２０に導かれ、内視鏡観察画像に変換された
後、画像合成装置６１に入力される。

【０１１８】一方、斜視用内視鏡２に連動して術部近傍
に図示しない生理食塩水等液体を介して接触している超
音波プローブ２０１は、超音波駆動装置２０３により先
端部の図示しない振動子をスラスト方向およびラジアル
方向に走査し、電気信号を超音波画像生成装置２０４に
入力し２次元の画像信号を蓄積していく。超音波画像生
成装置２０４では、この蓄積された２次元の画像信号を
重ね合わせることにより、３次元画像データとして生成
し、画像合成装置６１に入力する。

【０１１９】一方、術者が手術用顕微鏡１の観察位置を
変えようとする場合、入力装置であるフットスイッチ３
４もしくは左右の操作グリップ３２ａ，３２ｂに設けら
れた操作スイッチ３３ａ，３３ｂである図示しないアー
ムフリー／ロックスイッチを操作する。この操作信号
は、架台３内に設けられているアーム駆動制御装置６３
に入力され、ここから架台３および操作アームユニット
内に設けられている第１の駆動ユニット１７から第６の
駆動ユニット３１に至る６つの駆動ユニットに内蔵され
ている図示しない電磁ブレーキを解除することになる。

【０１２０】この状態は、第１の駆動ユニット１７から
第６の駆動ユニット３１に至る６つの駆動ユニットが自
由に運動できる状態であるため、術者は操作グリップ３
２ａ，３２ｂを直接手で操作することにより手術用顕微
鏡１を任意の方向に向けることが可能となる。

【０１２１】続いて、手術用顕微鏡１が所望の位置に移
動した後は、操作スイッチ３３ａ，３３ｂである図示し
ないアームフリー／ロックスイッチを手放す。これによ
り、操作停止の信号は、架台３内に設けられているアー
ム駆動制御装置６３に入力され、ここから架台３および
操作アームユニット内に設けられている第１の駆動ユニ
ット１７から第６の駆動ユニット３１に至る６つの駆動
ユニットに内蔵されている図示しない電磁ブレーキに伝
達されるため、第１の駆動ユニット１７から第６の駆動
ユニット３１に至る６つの駆動ユニットが固定される。
この状態は、第１の駆動ユニット１７から第６の駆動ユ
ニット３１に至る６つの駆動ユニットが全く運動できな
い状態であるため、手術用顕微鏡１はその場で固定され
るものである。

【０１２２】次に、斜視用内視鏡２を用いて手術用顕微
鏡１の死角となる術部を観察した場合について、図８お
よび図９に基づいて説明する。

【０１２３】術者が観察位置変更のために斜視用内視鏡
２を操作する場合には、術者自身の手で斜視用内視鏡２
を保持し、挿入方向に移動させる。斜視用内視鏡２の移
動に伴い、操作アームユニット１１先端の重心位置が移
動する。この状態では、回転軸Ｏｄの中心である第５の
継手２０にねじりモーメントが加わっていることとな
る。傾斜方向バランス検知センサ１１２は、圧力センサ
から構成されているため、このねじりモーメントを検知
してアーム駆動制御装置６３およびバランス状態表示装
置２０２に非バランス状態であることを電気的に入力す
る。バランス状態表示装置２０２では、図示しない発光
手段を点灯させ手術用顕微鏡装置が非バランス状態であ
ることを外部に表示する。したがって、術者もしくは手
術スタッフがこの表示が消灯されるように傾斜方向バラ
ンス調整重り１０７を回転させて、傾斜方向バランス検
知センサ１１２がねじりモーメントを検出できない状
態、すなわちアームバランスが取れている状態に調整を
行なう。

【０１２４】斜視用内視鏡２の移動に伴い、操作アーム
ユニット１１先端の重心位置が移動する。この状態で
は、回転軸Ｏｄの中心である第５の継手２０にねじりモ
ーメントが加わっていることとなる。傾斜方向バランス
検知センサ１１２は、圧力センサから構成されているた
め、このねじりモーメントを検知してアーム駆動制御装
置６３およびバランス状態表示装置２０２に非バランス
状態であることを電気的に入力する。バランス状態表示
装置２０２では、図示しない発光手段を点灯させ手術用
顕微鏡装置が非バランス状態であることを外部に表示す
る。

【０１２５】したがって、術者もしくは手術スタッフが
この表示が消灯されるように傾斜方向バランス調整重り
１０７を回転させて、傾斜方向バランス検知センサ１１
２がねじりモーメントを検出できない状態、すなわちア
ームバランスが取れている状態に調整を行なう。

【０１２６】また、このバランス状態表示装置２０２に
よる非バランス状態の表示は、斜視用内視鏡２を図示し
ない他の観察角度を持つ斜視用内視鏡に交換した場合、
すなわち、手術用顕微鏡１としての重量が変わってしま
った場合にも適用される。上下方向のバランス調整で
は、第４の継手１５および第１の継手１２との接続部、
すなわち、回転軸Ｏｂまわりのねじりモーメントを検出
する。上下方向バランス検知センサ１１０は、ねじりモ
ーメントを検知してアーム駆動制御装置６３およびバラ
ンス状態表示装置２０２に非バランス状態であることを
電気的に入力する。バランス状態表示装置２０２では、
同様にして図示しない発光手段を点灯させ、手術用顕微
鏡装置が非バランス状態であることを外部に表示する。

【０１２７】水平方向のバランス調整では、支柱５およ
び第１の継手１２との接続部、すなわち、回転軸Ｏｃま
わりのねじりモーメントを検出する。水平方向バランス
検知センサ１１１でも同様にして、ねじりモーメントを
検知してアーム駆動制御装置６３およびバランス状態表
示装置２０２に非バランス状態であることを電気的に入
力する。バランス状態表示装置２０２では、同様にして
図示しない発光手段を点灯させ手術用顕微鏡装置が非バ
ランス状態であることを外部に表示する。

【０１２８】したがって、この場合も同様にして術者も
しくは手術スタッフがこの表示が消灯されるように上下
方向バランス調整重り１０４および水平方向バランス調
整重り１０１を適時回転させて、上下方向バランス検知
センサ１１０および水平方向バランス検知センサ１１１
がねじりモーメントを検出できない状態、すなわち、ア
ームバランスが取れている状態に調整を行う。

【０１２９】また、３つの各バランス検知センサがねじ
りモーメントを検出し電気信号を出力している状態、す
なわち、バランス調整中もしくはアンバランス時の場合
に限り、アーム駆動制御装置６３は手術用顕微鏡装置が
アンバランスであるという判断を行なう。アーム駆動制
御装置６３では、アンバランス状態の判断を、術者が入
力装置であるフットスイッチ３４もしくは操作グリップ
３２ａ，３２ｂ内に設けられた操作スイッチ３３ａ，３
３ｂである図示しないアームフリー／ロックスイッチを
操作した場合の入力に対して優先するように回路構成さ
れている。このため、第１の駆動ユニット１７から第６
の駆動ユニット３１の全６つの駆動ユニットに内蔵され
ている、図示しない電磁クラッチはアンバランス時には
解除不可なっているものである。

【０１３０】以上のように、術者が斜視用内視鏡２を移
動させたり斜視用内視鏡２を他の観察角度を持つ図示し
ない斜視用内視鏡に交換した場合でも、バランス状態表
示装置２０２にしたがい容易にバランスの調整が行なえ
るものである。

【０１３１】また、手術用顕微鏡１及び斜視用内視鏡２
の位置検出を行う作用についても、前述した第２の実施
形態と同様であるため、こごての説明は省略する。

【０１３２】画像合成装置６１には、３次元画像データ
信号と、超音波画像生成装置２０４からのリアルタイム
な観察部位の３次元画像データおよび斜視用内視鏡２の
観察画像（２Ｄ）が入力されているため、これら３のつ
画像データをミックスされたもの、すなわち、重要な組
織が強調されている画像であって同時に観察位置の部位
と方向が一致した３次元データ画像を、左右一対の視野
内表示モニタ４６ａ，４６ｂと可動範囲演算装置６２へ
の２系統に出力する。

【０１３３】一方、左右の視野内表示用モニタ４６ａ，
４６ｂに表示された３次元データ画像は、画像合成装置
６１にて内視鏡観察画像と合成されており、全反射プリ
ズム４５ａ，４５ｂと結像レンズ４４ａ，４４ｂとを経
て、手術用顕微鏡１内に到達し、ハーフミラー３８ａ，
３８ｂにそれぞれ入射する。ハーフミラー３８ａ，３８
ｂで３次元画像は方向と向きを変換した後、光学的な３
次元観察画像と合成され、左右一対の結像レンズ３９
ａ，３９ｂおよび接眼レンズ４０ａ，４０ｂにて１回結
像されるとともに拡大されて、術者の左右眼であるＥ
ａ，Ｅｂに入射することにより立体観察可能となる。

【０１３４】したがって、術者は、光学的な３次元観察
画像と術者の診断画像から重要組織を強調し、観察方向
と部位を一致させ、かつ、内視鏡観察画像と合成され
た、３次元観察データ合成画像を観察することが可能と
なる。

【０１３５】また、画像合成装置６１から出力された３
次元データ画像は、可動範囲演算装置６２にも入力され
ている。可動範囲演算装置６２は、位置演算装置５８か
らの斜視用内視鏡２の位置に関するデータと画像術前診
断データ保存装置６０からの患者の術前の診断データ信
号により合成された３次元画像データに加えて、超音波
画像生成装置２０４からのリアルタイムな観察部位の３
次元超音波画像データが入力されている。このため、可
動範囲演算装置６２では、位置演算装置５８からの斜視
用内視鏡２の位置に関するデータと、術前診断データ保
存装置６０とを加え合わせた画像生成装置５９からの３
次元画像データと、観察部位の３次元超音波画像データ
とをリアルタイムに比較することにより、３次元超音波
画像データ上で空間ではない位置、すなわち、斜視用内
視鏡２の先端部が重要組織に接触する可能性がある場合
については、アームの動きを制限する移動制限信号を架
台３内のアーム駆動制御装置６３に入力する。

【０１３６】この移動制限信号は、術者が観察位置を変
えるべくフットスイッチ３４や操作グリップ３２ａ，３
２ｂに設けられている操作スイッチ３３ａ，３３ｂであ
る図示しないアームフリー／ロックスイッチからの信号
に対して優先するように回路が構成されている。このた
め、術者が斜視用内視鏡２を重要組織ぎりぎりに移動さ
せる場合や、誤った操作入力を行った場合においても、
斜視用内視鏡２の先端部は重要組織にダメージを与える
ことがない。

【０１３７】以上説明したように、本実施形態に係る手
術用顕微鏡によれば、第２の実施形態の効果を安価で実
現することが可能となる。また、斜視内視鏡２などの操
作により、手術用顕微鏡装置自体のバランス崩れている
場合においても、未然にアンバランス状態の警告を行な
うことが出来る。また、術部のリアルタイムな３次元診
断画像の取得に３次元超音波診断装置を用いているた
め、顕微鏡自体がコンパクトに構成できる上、患者の出
血などで術部が光学的に視界不良となった場合において
も、確実に手術の進行を行なうことが可能となる。それ
に加えて、アンバランス状態では電磁クラッチを解除不
可能にしているため、バランスが崩れた状態でのアーム
の操作を防止し、視野変更時に手術用顕微鏡１や斜視用
内視鏡２が急激に動き術部に傷害を与える可能性がな
い。

【０１３８】以上説明してきた技術内容によれば、以下
に示すような各種の構成が得られる。

【０１３９】１．術部を観察するための立体観察手段
と、立体観察手段を３次元的に保持する架台アームとを
有する手術用顕微鏡において、前記立体観察手段に設け
られた立体画像撮像手段と、前記立体画像撮像手段にし
たがって３次元計測を行なう画像計測手段と、術前の診
断画像と立体観察手段に設けられた位置測定手段とから
なるナビゲーション装置と、前記ナビゲーション装置と
画像計測手段から３次元画像を合成する画像合成手段
と、前記画像合成手段にしたがって架台アームの移動範
囲を演算する可動範囲演算手段と、前記可動範囲演算手
段にしたがって架台アームの移動を制御する架台アーム
制御手段と、からなることを特徴とする手術用顕微鏡。

【０１４０】２．前記画像合成手段の画像は立体観察手
段内に表示されることを特徴とする第１項に記載の手術
用顕微鏡。 ３．術部を観察するための第１の観察手段と、前記術部
またはその近傍を観察するための第２の観察手段と、前
記第１および第２の観察手段を３次元的に保持する架台
アームとを有する手術用顕微鏡において、前記第１の観
察手段に設けられた立体画像撮像手段と、前記立体画像
撮像手段にしたがって３次元計測を行なう画像計測手段
と、術前の診断画像と第１および第２の観察手段に設け
られた位置測定手段とからなるナビゲーション装置と、
前記ナビゲーション装置と画像計測手段から３次元画像
を合成する画像合成手段と、前記画像合成手段にしたが
って架台アームの移動範囲を演算する可動範囲演算手段
と、前記可動範囲演算手段にしたがって架台アームの移
動を制御する架台アーム制御手段と、からなることを特
徴とする手術用顕微鏡。

【０１４１】４．前記立体画像撮像手段は少なくとも１
つ以上の撮像素子（ＣＣＤ）からなることを特徴とする
第１項または第３項に記載の手術用顕微鏡。 ５．前記立体画像撮像手段は３次元超音波観測手段であ
ることを特徴とする第１項または第３項に記載の手術用
顕微鏡。 ６．前記画像合成手段の画像は第１の観察手段内に表示
されることを特徴とする第３項に記載の手術用顕微鏡。

【０１４２】７．前記第２の観察手段は内視鏡であるこ
とを特徴とする第３項に記載の手術用顕微鏡。 ８．術部を観察するための第１の観察手段と、前記術部
またはその近傍を観察するための第２の観察手段と、前
記第１および第２の観察手段を３次元的に保持する架台
アームと、少なくとも架台アームの１自由度方向のバラ
ンスを検知するバランス検知手段とを有する手術用顕微
鏡において、前記バランス検知手段にしたがって架台ア
ームの移動を制御する架台アーム制御手段を備えるとを
特徴とする手術用顕微鏡。

【０１４３】９．前記架台アーム制御手段は、架台アー
ムのバランス調整中には、架台アームの移動を制限する
ことを特徴とする第８項に記載の手術用顕微鏡。 １０．前記架台アーム制御手段は、架台アームのバラン
ス調整中には、架台アームの移動を電動のみに制限する
ことを特徴とする第８項に記載の手術用顕微鏡。

【０１４４】（第１項〜第２項の目的）手術用顕微鏡と
内視鏡を併用して行われる手術において、診断画像（特
に重要組織の情報を強調したもの）と現在の手術部位の
情報をリアルタイムに重ねあわせて観察可能な上、重要
組織近傍では架台アームの動きを安全領域内に制限する
ことにより、内視鏡先端が組織を傷つけることのない、
安全で容易な手術を行える手術機器を提供することが目
的である。

【０１４５】（第１項の効果）本構成によると、術者は
実際の顕微鏡／内視鏡観察画像上に、重要組織を強調し
た診断画像を重ね合わせた画像を観察することが可能と
なるため、限られた視野内での操作が強いられていた内
視鏡操作を、重要組織との相関を把握しながら電動で安
全に行うことが可能となる。また、重要組織の近傍での
内視鏡操作時においては、安全に内視鏡観察ができる範
囲以外にはアームの移動を制限されているため、極めて
安全に内視鏡観察を行うことが可能となる。更には、万
一術者が患者に損傷を与えそうな誤った操作を行った場
合においても、同様にして安全に内視鏡観察ができる範
囲以外にはアームの移動を制限しているため、術部に損
傷を与える可能性が全くない。このため、手術の安全性
の飛躍的な向上と大幅な手術時間の短縮に効果を発揮す
るものである。

【０１４６】（第３項〜第７項の目的）手術用顕微鏡と
内視鏡を併用して行われる手術において、診断画像（特
に重要組織の情報を強調したもの）と現在の手術部位の
情報をリアルタイムに重ねあわせて観察可能な上、重要
組織近傍では架台アームの動きを安全領域内に制限する
ことができる。また架台アームのバランス状態が悪化し
た場合には、架台アームの動きをバランス補正が自動的
に完了するまでは電動のみに限定することにより、安全
で容易な手術を行える手術機器を提供することが目的で
ある。

【０１４７】（第３項の効果）本構成によると、術者は
実際の顕微鏡／内視鏡観察画像上に、重要組織を強調し
た診断画像を重ね合わせた画像を観察することが可能と
なるため、限られた視野内での操作が強いられていた内
視鏡操作を、重要組織との相関を把握しながら電動もし
くは直接手で安全に行うことが可能となる。また、重要
組織の近傍での内視鏡操作時においては、安全に内視鏡
観察ができる範囲以外にはアームの移動を制限されてい
るため、極めて安全に内視鏡観察を行うことが可能とな
る。また、内視鏡操作によるアームのバランス崩れを自
動的に検出、補正が出来るため、アームのバランス崩れ
が原因である急激な内視鏡移動が防止できる。更には、
万一術者が患者に損傷を与えそうな誤った操作を行った
場合においても、同様にして安全に内視鏡観察ができる
範囲以外には電動でのアーム移動を制限している。また
手動操作時においても、自動的にアームを固定すること
が可能となる。このため、術部に損傷を与える可能性が
全くない。これも、手術の安全性の飛躍的な向上と大幅
な手術時間の短縮に効果を発揮するものである。

【０１４８】（第８項〜第１０項の目的）手術用顕微鏡
と内視鏡を併用して行われる手術において、診断画像
（特に重要組織の情報を強調したもの）と現在の手術部
位の情報をリアルタイムに重ねあわせて観察可能な上、
重要組織近傍では架台アームの動きを安全領域内に制限
することができる。また架台アームのバランス状態が悪
化した場合にはその旨を表示し、架台アームの動きをバ
ランス補正が完了するまで制限することにより、安全で
容易な手術を行える手術機器を提供することが目的であ
る。

【０１４９】（第８項の効果）本構成によると、手術用
顕微鏡に内視鏡を装着して手術を行う場合においても、
内視鏡操作によるアームのバランス崩れを自動的に検出
及び表示を行い、バランスの補正を行うまでは手動によ
るアームの移動を制限する。このため、アームのバラン
ス崩れが原因である急激な内視鏡移動が防止できる。こ
れは、手術の安全性の飛躍的な向上に効果を発揮するも
のである。

【０１５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の手術用顕
微鏡によれば、手術にとって有用な情報が得られるとと
もに、内視鏡先端によって組織を傷付けてしまうことが
なく、安全で容易な手術を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る手術用顕微鏡装
置の全体構成図である。

【図２】図１の手術用顕微鏡装置の顕微鏡の構成図であ
る。

【図３】図２の顕微鏡の光学系の構成図である。

【図４】図１の手術用顕微鏡装置で生成される画像であ
る

【図５】本発明の第２の実施形態に係る手術用顕微鏡装
置の全体構成図である。

【図６】図５の手術用顕微鏡装置の顕微鏡の構成図であ
る。

【図７】図５の手術用顕微鏡装置で生成される画像であ
る

【図８】本発明の第３の実施形態に係る手術用顕微鏡装
置の全体構成図である。

【図９】図８の手術用顕微鏡装置の顕微鏡の構成図であ
る。

【符号の説明】 １…手術用顕微鏡（立体観察手段） ２…斜視用内視鏡（立体観察手段） ３…架台 １１…操作アームユニット ４３ａ，４３ｂ…撮像素子（立体画像撮像手段） ５３ａ，５３ｂ…プロセッサ（画像計測手段） ５８…位置演算装置（位置測定手段） ６０…術前診断データ保存装置 ６１…画像合成装置（画像合成手段） ６２…可動範囲演算装置（可動範囲演算手段） ６３…アーム駆動制御装置（架台アーム制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｍ // Ｈ０４Ｎ 13/02 13/02 13/04 13/04 (72)発明者 深谷 孝 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H052 AA13 AB19 AB24 AB25 AB26 AD05 AD32 AF01 AF14 AF22 AF25 5C054 AA01 CC07 FD01 FE13 GA00 GB01 HA12 5C061 AA03 AA11 AB06 AB08 AB14

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 術部を立体的に観察するための立体観察
   手段と、立体観察手段を３次元的に保持する移動可能な
   架台アームとを有する手術用顕微鏡装置において、 前記立体観察手段に設けられ、立体観察手段によって得
   られた立体画像を撮像する立体画像撮像手段と、 前記立体画像撮像手段によって撮像された画像の３次元
   計測を行なう画像計測手段と、 術前の診断画像を保存する保存装置と、立体観察手段に
   よる観察位置を測定する位置測定手段とからなり、術前
   の診断画像と現在の観察位置とを一致させた３次元画像
   データ信号を形成するナビゲーション装置と、 前記ナビゲーション装置からの信号と前記画像計測手段
   からの計測結果とに基づいて３次元画像を合成する画像
   合成手段と、 前記画像合成手段によって合成された３次元画像に基づ
   いて架台アームの可動範囲を演算する可動範囲演算手段
   と、 前記可動範囲演算手段の演算結果に基づいて架台アーム
   の移動を制御する架台アーム制御手段と、 を具備することを特徴とする手術用顕微鏡装置。