JP4036529B2 - 内視鏡手術システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡と処置具とがそれぞれ別個に患者の体腔内に挿入され、内視鏡で処置具の先端部の状態を観察しながら処置具による処置を進める内視鏡手術システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、処置具と内視鏡とが、それぞれ別個に患者の体腔内に挿入され、体腔内に挿入された処置具の先端部分の画像を内視鏡観察視野内に捉え、処置具による患部の処置状態を内視鏡によって観察しながらその処置作業を行なう内視鏡下の手術が知られている。この手術では、術者は両手に処置具を持って処置を行なうため、助手が内視鏡を持ち術者の指示に従って手術のしやすい視野が得られるように、内視鏡の保持位置を変更している。
【０００３】
しかし、このときの内視鏡の操作には習熟が必要であるため、なかなか術者の望む視野が得られず、手術が円滑に進行しないという問題がある。そこで、これを解決する技術として、本出願人は特開平９−２８６６３号公報の内視鏡装置を開示している。
【０００４】
この内視鏡装置では、内視鏡の撮像光学系の一部をアクチュエータで撮像光学系の光軸方向と直交する平面に沿って任意の方向に移動することによって、内視鏡による観察画像の撮像範囲を変更するようにしたものである。
【０００５】
また、このときのアクチュエータの動作の制御は、処置具の手元に設けられているスイッチや、フットスイッチなどの動作スイッチをＯＮすることで次の通り行われる。すなわち、動作スイッチがＯＮされると、体腔内に挿入される処置具の先端部に設けられた色標識の位置を内視鏡画像中で検出し、この色標識位置が内視鏡画像の任意の点に移動するような移動量を算出する。
【０００６】
ここで、術者は、通常は処置対象組織を内視鏡画像の表示画面の略中央に位置させた状態で、高周波焼灼装置や、医用レーザ装置等の処置具を用いて生体組織の処置を行なうことが多い。よって、内視鏡画像の撮像範囲の変更を行う際に、内視鏡画像の視野変換の移動先の位置を内視鏡画像の中央の点に設定する場合には、内視鏡画像中の処置具先端の色標識の位置を処置対象組織上に位置合わせするように処置具を動かす。この状態で、動作スイッチをＯＮすることで、術者は自分の操作で処置対象組織を画面中央に移動させることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来構成のものにあっては高周波焼灼装置や、医用レーザ装置等の処置装置を用いて患部組織の処置を行なう場合には処置の前に予め術者が内視鏡画像の視野変換用のスイッチ操作により内視鏡画像の視野変換を行ない、処置対象組織を所望の位置に合わせる作業が行なわれる。そして、この内視鏡画像の視野変換を行った後、高周波焼灼装置や、医用レーザ装置等の処置装置を用いて患部組織の処置が行なわれる。このとき、処置装置による処置を行なうためには処置装置に接続されているフットスイッチ等のような処置装置の出力をＯＮするための動作スイッチを操作する必要がある。
【０００８】
しかしながら、フットスイッチをＯＮ操作する際には、術者はスイッチの位置・種類を視認して確認する必要があるため、内視鏡画像が表示されているモニタから目を離さなければならず、処置が中断する問題がある。
【０００９】
また、処置具の手元側にハンドスイッチを設けた場合には術者はモニタから目をそらすことはないが、この処置具の手元側のスペースは限られているため、各機能ごとにスイッチを設けた場合にはハンドスイッチの構造が複雑になり、ハンドスイッチが使い難くなるとともに、ハンドスイッチが大型化し、逆に処置具の操作性を悪くしてしまうという問題がある。
【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、処置具の手元側に設けられた、内視鏡の視野変換を行なうためハンドスイッチによって、高周波焼灼装置や、レーザ装置等の処置装置の出力を制御することができ、視野変換動作と、患部組織の処置とを単一のスイッチによって操作性よく行なうことのできる内視鏡手術システム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、患者の体腔内に挿入される内視鏡と、
上記内視鏡の観察像を撮像する撮像手段と、上記観撮像の変倍を行なう変倍光学系と、上記撮像手段の撮像範囲を移動させる撮像範囲移動手段と、上記変倍光学系を移動させる変倍光学系移動手段とを備えたＴＶカメラと、
上記内視鏡とは別の場所から上記患者の体腔内に挿入され、かつ先端に色標識手段を備えた処置具と、
上記色標識手段の内視鏡画像中の位置を検出する位置検出手段と、
上記変倍光学系移動手段を制御し、かつ上記位置検出手段で検出された位置に基づいて上記撮像範囲移動手段の動作を制御する視野移動制御手段と、
上記処置具に接続され、体腔内で患部組織の処置を行なう処置装置とを具備し、
上記視野移動制御手段に上記処置装置の動作指令を行なう処置装置制御部を設けたことを特徴とする内視鏡手術システムである。
そして、視野移動制御手段の処置装置制御部によって処置装置の動作指令を行なうことにより、内視鏡手術中、視野変換動作と、患部組織の処置とを単一のスイッチによって操作性よく行なう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（Ａ），（Ｂ）乃至図３を参照して説明する。図１（Ａ）は本実施の形態の内視鏡手術システム全体の概略構成を示すものである。図１（Ａ）中で、１は患者の体腔内に挿入される硬性内視鏡、２は内視鏡１を移動可能に保持する関節構造の内視鏡保持具である。
【００１３】
また、内視鏡１には細長い挿入部１ａとこの挿入部の基端部に連結された接眼部５とが設けられている。ここで、内視鏡１の挿入部１ａは予め患者の体腔内に刺入されたトラカール３に挿通され、体腔内を観察するように体腔内に挿入されている。なお、内視鏡１の光学系には歪み除去レンズ（図示せず）が備えられている。
【００１４】
また、内視鏡１の接眼部５にはＴＶカメラ４が取り付けられている。このＴＶカメラ４の内部には、固体撮像素子であるＣＣＤ（撮像手段）６と、ズームレンズ（変倍光学系）７と、ＣＣＤ６をズームレンズ７の光軸方向とは直交する方向に移動するＣＣＤ移動機構（撮像範囲移動手段）８と、ズームレンズ７を光軸方向に移動するズームレンズ移動機構（変倍光学系移動手段）９とが内蔵されている。さらに、ＴＶカメラ４には鉗子追尾装置（視野移動制御手段）１０およびＣＣＵ（カメラコントロールユニット）１１が接続されている。
【００１５】
また、本実施の形態の内視鏡手術システムには患者の体腔内に内視鏡１とは別の場所から挿入される鉗子（処置具）１４が設けられている。この鉗子１４の先端部には色標識部（色標識手段）１５が設けられている。この色標識部１５に用いられる色は、生体内に存在する色と識別しやすい色（緑・青等）が用いられる。
【００１６】
また、この鉗子１４の手元側のハンドル１４ａにはハンドスイッチ１６が設けられている。さらに、この鉗子１４のハンドル１４ａの近傍には接続端子１７が突設されている。この接続端子１７には接続ケーブルを介して高周波電気メス本体１２が接続されている。
【００１７】
また、鉗子追尾装置１０にはＣＣＵ１１および高周波電気メス本体（処置装置）１２が接続されているとともに、ハンドスイッチ１６や、図示しないフットスイッチ、リモコン等の操作スイッチが接続されている。
【００１８】
さらに、ＣＣＵ１１には例えばＴＶモニタ、ＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ：頭部装着型ディスプレイ）等の表示モニタ１３が接続されている。
【００１９】
また、鉗子追尾装置１０の内部には図２（Ａ）に示すようにＣＣＵ１１からの映像信号が入力される追尾指令位置検出回路（位置検出手段）１８と、ＴＶカメラ４内のＣＣＤ移動機構８・ズームレンズ移動機構９に備えられたステッピングモータに制御信号を出力するモータ制御回路１９と、高周波電気メス本体１２に制御信号を出力する高周波電気メス制御信号生成回路２０と、操作スイッチの状態を検出するスイッチ入力回路（処置装置制御部）２１とが設けられている。
【００２０】
さらに、追尾指令位置検出回路１８には、図２（Ｂ）に示すようにＡ／Ｄ変換回路２２と、色空間変換回路２３と、２値化回路２４と、重心位置算出回路２５と、指令位置算出回路２６とが設けられている。なお、ＣＣＤ移動機構８・ズームレンズ移動機構９の構成は、本出願人が既に出願した特願平８−２７８７２１７号の明細書に記載された構成と同じである。
【００２１】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態の内視鏡手術システムの使用時には内視鏡１の観撮像は、ＴＶカメラ４の内部のズームレンズ７を経てＣＣＤ６の撮像面に投影される。図１（Ｂ）は内視鏡１による観撮像の視野範囲Ｒ１と、ＣＣＤ６の撮像面に投影されるＣＣＤ６の視野範囲Ｒ２との関係を示すものである。この図１（Ｂ）に示すようにＣＣＤ６の視野範囲Ｒ２は、内視鏡１による観撮像の視野範囲Ｒ１より小さくなっており、ＣＣＤ６には観撮像の視野範囲Ｒ１の一部分が撮像されている。そのため、ＣＣＤ移動機構８により、ＣＣＤ６をその撮像面上で移動させることによって、ＣＣＤ６で撮像される範囲を変える、すなわち視野変換を行なうことができる。
【００２２】
また、ズームレンズ移動機構９によりズームレンズ７をその光軸方向に移動することにより、ＣＣＤ６に投影される観撮像の大きさを変える、すなわちズーム動作を行なうことができる。
【００２３】
このＣＣＤ６の移動は、鉗子追尾装置１０内の追尾指令位置検出回路１８によって検出された鉗子１４の色標識１５の位置に基づいて次の通り行われる。すなわち、このＣＣＤ６の移動動作時には図２（Ｂ）に示すようにＣＣＵ１１から出力された映像信号は、追尾指令位置検出回路１８のＡ／Ｄ変換回路２２に入力され、設定されたサンプルレートでデジタル信号に変換される。このデジタル信号は色空間変換回路２３によって、設定された色空間（色差空間・Ｌ＊ａ＊ｂ空間、ＨＳＩ空間等）へ変換される。
【００２４】
さらに、色空間に変換されたデジタル映像信号は、２値化回路２４によって２値化される。この２値化は、２値化回路２４に設定されている抽出色範囲データと、順次入力されるデジタル映像信号データとを比較し、入力データが範囲内であればその映像信号を高輝度（白）に、範囲外であればその映像信号を低輝度（黒）に変換することで行なう。よって、２値化回路２４は抽出された色標識１５の部分が白、それ以外の部分が黒である画像データを出力する。
【００２５】
また、重心位置算出回路２５は、この２値画像データを入力し、色抽出部分の面積重心を算出する。この重心位置はＣＣＤ６の撮像面内の２次元座標で表される。続いて、指令位置算出回路２６はこの重心位置のデータを入力し、予め設定されているＣＣＤ６の撮像面上の位置（＝表示モニタ１３上の位置）との差をとることでＣＣＤ６を移動させる指令位置を算出し、モータ制御回路１９に出力する。
【００２６】
ここで、ハンドスイッチ１６・フットスイッチ等の操作スイッチに設けられている追尾スイッチをＯＮ操作すると、スイッチ入力回路２１はその状態を検出し、モータ制御回路１９にスイッチ情報を出力する。このモータ制御回路１９は、スイッチ入力回路２１から追尾スイッチＯＮの信号が入力された場合に、追尾指令位置検出回路１８からの指令位置だけＣＣＤ移動機構８を移動させる。なお、ＣＣＤ移動機構８が指令位置に達する前に追尾スイッチがＯＦＦ操作された場合は、モータ制御回路１９はＣＣＤ移動機構８を停止させ、停止した位置を検出する。
【００２７】
そして、指令位置算出回路２６の設定位置をＣＣＤ６の撮像領域の中心（表示モニタ１３の中心）位置に配置した場合は、追尾スイッチをＯＮにすると抽出された色標識１５が表示モニタ１３の中心にくるようにＣＣＤ６が移動される。
【００２８】
また、ＣＣＤ６の位置が指令位置に達した時点以後も追尾スイッチをＯＮしていると、高周波電気メス制御信号生成回路２０は高周波電気メスを出力させる信号を高周波電気メス本体１２に出力する。このとき、高周波電気メス制御信号生成回路２０は、追尾位置指令回路１８から色標識の位置座標を、モータ制御回路１９からはモータ制御信号の出力ステータス信号（信号出力中／信号出力終了）を、スイッチ入力回路２１からは追尾スイッチの情報を入力する。
【００２９】
そして、図３のフローチャートに示すようにステップＳ１で、色標識の位置座標が指令位置算出回路２６に設定されている位置と一致し、かつモータ制御信号の出力ステータス信号の信号出力が終了しているか否かが検出される。ここで、色標識の位置座標が指令位置算出回路２６に設定されている位置と一致していて、かつモータ制御信号の出力ステータス信号が信号出力終了している場合には、次のステップＳ２に進み、追尾スイッチの情報が認識される。
【００３０】
このステップＳ２では追尾スイッチがＯＮしているか否かが検出される。ここで、追尾スイッチがＯＮであれば次のステップＳ３に進み、高周波電気メスを出力させる制御信号を高周波電気メス本体１２に出力する。すなわち、鉗子１４の先端の色標識１５を表示モニタ１３に表示されている領域内の処置対象組織上に位置させて追尾スイッチをＯＮすることで、処置対象組織を表示モニタ１３上の設定位置に移動した後、継続して追尾スイッチをＯＮすることにより、電気メス出力をＯＮし処置を行なうことができる。
【００３１】
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、本実施の形態では鉗子１４の手元側のハンドル１４ａに配設されたハンドスイッチ１６によって表示モニタ１３の視野変換動作と、高周波電気メス本体１２の出力の制御とを行なうことができる。そのため、高周波処置を行なうための操作を表示モニタ１３の視野変換動作とは別の操作スイッチの操作で行なう必要がないので、表示モニタ１３の視野変換動作と、患部組織の高周波処置という一連の動作を、単一のスイッチにより行なえる。その結果、内視鏡手術中の操作性を向上することができ、従来に比べて操作性良く手術を遂行できる効果がある。
【００３２】
なお、処置具としては本実施の形態の鉗子１４の代わりに、追尾スイッチを備えた操作スイッチが取り付け可能であり、先端に色標識を備えた高周波電気メス用ハンドピースを用いてもよい。
【００３３】
また、図４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（Ａ），（Ｂ）乃至図３参照）の内視鏡１、ＴＶカメラ４の代わりに電動湾曲内視鏡２７を用いた構成に変更したものである。
【００３４】
すなわち、本実施の形態の電動湾曲内視鏡２７には図４に示すように、細長い挿入部２８と、この挿入部２８の基端部に連結された手元側の操作部２９とが設けられている。
【００３５】
さらに、挿入部２８は先端部３０と、湾曲部３１と、細長い硬性パイプ３２とから構成される。ここで、硬性パイプ３２はトラカール３を通して体腔内に挿入されている。なお、挿入部２８の根元は電動湾曲内視鏡２７を移動可能に保持する関節構造の内視鏡保持具２で保持されている。
【００３６】
また、先端部３０の内部にはズームレンズ３３と、このズームレンズ３３をその光軸方向に移動させるズームレンズ移動手段３４と、ズームレンズ３３が得た画像を撮像するＣＣＤ３５とが内蔵されている。
【００３７】
さらに、湾曲部３１には複数の湾曲駒から構成された湾曲管が設けられている。この湾曲部３１には、４本の牽引用の操作ワイヤ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが周方向に９０°間隔で配置されている。ここで、４本のワイヤ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄはコイルシース３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄによって、操作部２９の内部に誘導されている。
【００３８】
また、４本のワイヤ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄのうち周方向に１８０°間隔で配置されている２本のワイヤ３６ａ、３６ｂは操作部２９の内部にあるプーリ３８ａに接続されている。このプーリ３８ａはギア３９ａおよびモータ４０ａの軸に接続されている。同様に、残りの２本のワイヤ３６ｃ、３６ｄはプーリ３８ｂに接続されるとともに、このプーリ３８ｂの軸はギア３９ｂおよびモータ４０ｂの軸に接続されている。
【００３９】
そして、４本のワイヤ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄのいずれか１本のワイヤを引くことによって湾曲部３１を上下左右のいずれかの方向にそれぞれ移動させることができ、或いは４本のワイヤ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄのいずれか複数本を組合わせて引くことによって湾曲部３１を上下左右の間の方向にそれぞれ移動させることができる。
【００４０】
また、体腔内には電動湾曲内視鏡２７とは別の場所から鉗子１４が挿入されている。この鉗子１４の手元側のハンドル１４ａにはハンドスイッチ１６が、また先端部には色標識１５が設けられている。
【００４１】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態ではワイヤ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄを引いて湾曲部３１の向きを変えることにより、電動湾曲内視鏡２７の視野を変換できる。ここで、モータ４０ａの回転はギア３９ａで減速され、プーリ３８ａに伝達される。そして、プーリ３８ａを右方向に回転させればワイヤ３６ａが引かれ、湾曲部３１が上方に湾曲する。同様にして、プーリ３８ａを左方向に回転させればワイヤ３６ｂが引かれ、湾曲部３１が下方に湾曲する。
【００４２】
さらに、モータ４０ｂの回転をギア３９ｂで減速することによってプーリ３８ｂが回転する。このときのプーリ３８ｂの回転方向が右であるとワイヤ３６ｃが引かれ、湾曲部３１が左方向に湾曲する。また、プーリ３８ｂの回転方向が左であるとワイヤ３６ｄが引かれ、湾曲部３１が右方向に湾曲する。このことで先端部３０の向きを変えて、電動湾曲内視鏡２７の視野を変換する。
【００４３】
また、鉗子追尾装置１０は、第１の実施の形態と同様にハンドスイッチ１６等の操作スイッチに備えられた追尾スイッチがＯＮされると、表示モニタ１３の範囲内にある鉗子１４の先端部に設けられた色標識１５が、予め設定されている位置に移動されるようにモータ４０ａ、４０ｂに制御信号を出力する。
【００４４】
また、鉗子１４の色標識１５が指令位置に到達した状態で、継続して追尾スイッチをＯＮすることで、高周波電気メスを出力することも第１の実施の形態と同様である。
【００４５】
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の実施の形態の内視鏡１、ＴＶカメラ４の代わりに電動湾曲内視鏡２７を用いたことで、第１の実施の形態より広範囲の視野変換を行ないながら高周波電気メスの出力制御が可能となる効果がある。
【００４６】
また、図５（Ａ），（Ｂ）および図７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１の実施の形態（図１（Ａ），（Ｂ）乃至図３参照）の視野変換機構を備えたＴＶカメラ４の代わりに、図６（Ａ）に示すように高解像ＣＭＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃａ）４１と、結像レンズ４２とを備えたＣＭＤカメラ４３を設けたものである。
【００４７】
また、図６に示すように、鉗子追尾装置１０の内部には第１の実施の形態のモータ制御回路１９の代わりにＣＭＤ読み出し制御回路４４が設けられている。ここで、ＣＭＤ読み出し制御回路４４の出力はＣＭＤカメラ４３のＣＭＤ４１に入力されるようになっている。
【００４８】
なお、これ以外の部分は第１の実施の形態の内視鏡手術システムと同一構成になっており、第１の実施の形態の内視鏡手術システム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。
【００４９】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態で使用されるＣＭＤ４１は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：固体撮像素子）が画素データの読み出しを順次行う方式であるのに対し、画素データの読み出しはＸＹアドレス方式を採用しているため、撮像された任意の画素データを出力することができる。なお、この技術はテレビジョン学会誌Ｖｏｌ．５０、Ｎｏ．２、ｐ２５１〜２５６に詳細に開示されている。
【００５０】
また、図５（Ｂ）に示すＲ１はＣＭＤ４１の全撮像領域であり、Ｒ２は全撮像領域から選択的に一部分を読み出した領域である。そして、本実施の形態のＣＭＤカメラ４３ではこの読み出し領域Ｒ２の大きさを変えずに、読み出しを開始する位置を変化させることにより、内視鏡１を移動させずにモニタ１３に表示される内視鏡１の観撮像の視野変換が可能である。
【００５１】
また、ＣＭＤカメラ４３内のＣＭＤ４１の読み出し領域Ｒ２の中心を基準点としてこの撮像領域Ｒ２の大きさを変化することによって、ズーム観察を行なうことができる。
【００５２】
また、鉗子１４のハンドル１４ａのハンドスイッチ１６に設けられている追尾スイッチＯＮにより、検出された鉗子１４の先端の色標識１５が表示モニタ１３上の設定位置に移動するように、ＣＭＤ読み出し制御回路４４はＣＭＤ４１の読み出し開始アドレスを算出し、読み出し制御信号を出力する。なお、高周波電気メス制御の作用は第１の実施の形態と同一である。
【００５３】
そこで、本実施の形態では第１の実施の形態の視野変換機構を備えたＴＶカメラ４の代わりに、高解像ＣＭＤ４１と、結像レンズ４２とを備えたＣＭＤカメラ４３を設けたので、第１の実施の形態のＴＶカメラ４のような機構部品を用いないため、信頼性が高い。また、コンパクトな構成で視野変換が可能となる効果がある。
【００５４】
なお、ＣＭＤ４１の代わりに高解像のＣＣＤを用い、ＣＣＵ１１にフレームメモリを備え、ＣＭＤ読み出し制御回路４４の代わりにフレームメモリ読み出し制御回路を設けて、フレームメモリの読み出し位置を制御しても同様の作用が得られる。
【００５５】
また、図７（Ａ），（Ｂ）および図８は本発明の第４の実施の形態を示すものである。本実施の形態は超音波手術装置に本発明を適用したものである。本実施の形態の超音波手術装置には図８（Ｂ）に示すように超音波手術装置本体４５と、この超音波手術装置本体４５に接続されたハンドピース４６とが設けられている。
【００５６】
ここで、ハンドピース４６には図８（Ａ）に示すように細長いシース４８の基端部に手元側の操作部５０が配設されている。この操作部５０の外周面にはハンドスイッチ４７が取り付けられている。さらに、操作部５０の内部には超音波振動を発生する図示しない超音波振動子が収容されている。
【００５７】
また、シース４８の内部には超音波振動伝達用のプローブ４９が配設されている。このプローブ４９の基端部は、操作部５０内の超音波振動子に連結されている。このプローブ４９の先端部は、シース４８の先端から外部に露出されている。そして、超音波振動子からの超音波振動はこのプローブ４９を介して伝達されるようになっている。
【００５８】
また、超音波手術装置本体４５には、ハンドピース４６内の超音波振動子に電気エネルギーを供給するための駆動回路５１が内蔵されている。この駆動回路５１には超音波周波数の交流信号を発生する発振回路５２と、超音波出力の大きさを指示する信号を生成するＤＡコンバータ５３と、このＤＡコンバータ５２からの信号に基づいて発振回路５２の交流信号の大きさを制御するＶＣＡ回路５４と、ＶＣＡ回路５４の出力を増幅してハンドピース４６内の超音波振動子を駆動する電力を生成するパワーアンプ５５と、駆動回路５１の出力ラインをＯＮ／ＯＦＦするリレー５６と、この超音波手術装置本体４５の動作を制御する制御回路５７と、ハンドスイッチ４７からの操作信号を制御回路５７およびリレー５６に伝達するインターフェース（Ｉ／Ｆ）回路５８とが設けられている。
【００５９】
また、超音波手術装置本体４５の操作表示パネル５９には超音波出力の大きさを設定する図示しない設定スイッチや、設定された超音波出力の大きさを表示する図示しない表示部等が備えられる。さらに、制御回路５７には予め設定されている超音波出力の大きさのデータが複数記憶されている。
【００６０】
次に、上記構成の作用について説明する。本実施の形態ではハンドピース４６のハンドスイッチ４７をＯＮ操作すると、インターフェース回路５８はその状態を検出し、制御回路５７とリレー５６に出力をＯＮさせる制御信号を出力する。このとき、リレー５６は、インターフェース回路５８からの制御信号により出力ラインをＯＮする。
【００６１】
また、制御回路５７は、インターフェース回路５８からの制御信号を受けると発振回路５２に駆動信号を出力するとともに、設定されている出力の大きさに対応したレベルのデータをＤＡコンバータ５３に出力する。このデータに基づいて、ＤＡコンバータ５３によってＶＣＡ回路５４の動作が制御される。そして、発振回路５２で発生した超音波周波数の交流信号がＶＣＡ回路５４に入力された際に、このＶＣＡ回路５４で所望の大きさの超音波周波数の信号が生成される。
【００６２】
さらに、この超音波信号がパワーアンプ５５に送られて増幅された後、この電力がリレー５６を介してハンドピース４６内の超音波振動子に供給される。これによりハンドピース４６内の超音波振動子が駆動されるため、プローブ４９の先端に接している生体組織は高速な振動により破砕される。
【００６３】
また、このハンドスイッチ４７が操作されるパターンを制御回路５７で検出し、そのパターンに応じて制御回路５７の内部に複数記憶されている超音波出力のデータを選択し、このデータをＤＡコンバータ５３に出力する。このハンドスイッチ４７の操作のパターンをスイッチをＯＮした回数にした場合の処理フローチャートを図８に示す。
【００６４】
すなわち、図８の処理フローチャートではハンドスイッチ４７がオン操作される（ステップＳ１）と、次のステップＳ２でハンドスイッチ４７の操作のパターン認識の設定時間に達したか否かが判断される。ここで、設定時間に達していない場合には次のステップＳ３で、ハンドスイッチ４７のオン操作の回数がカウントされる。
【００６５】
また、ステップＳ２でハンドスイッチ４７の操作のパターン認識の設定時間に達したと判断された場合には次のステップＳ４で、ハンドスイッチ４７のオン操作の回数に対応して予め設定されている超音波出力の大きさのデータが選択される。
【００６６】
さらに、制御回路５７は選択された超音波出力データの種類を操作表示パネル５９に表示する。なお、ハンドスイッチ４７のスイッチ操作のパターンで選択するものは、超音波出力の大きさ以外に超音波出力の連続出力／間欠出力等の出力形態の切換えでもよい。
【００６７】
さらに、ハンドスイッチ４７を操作して出力のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう高周波電気メスにおいて、その出力の大きさ・切開／凝固モードの選択を上記の方法で行なってもよい。
【００６８】
そこで、上記構成のものにあっては超音波手術装置の超音波出力のＯＮ／ＯＦＦを制御するスイッチ４７の操作パターンによって、あらかじめ設定された超音波出力を選択できるため、設定の変更を行なうためのスイッチを別に設けることなく、術者自身が所望の設定で手術を行なえる効果がある。
【００６９】
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） 患者の体腔内に挿入される内視鏡と、
内視鏡の観察像を撮像する撮像手段と、観撮像の変倍を行なう変倍光学系と、撮像手段の撮像範囲を移動させる撮像範囲移動手段と、変倍光学系を移動させる変倍光学系移動手段とを備えたＴＶカメラと、
患者の体腔内に挿入され、先端に色標識手段を備えた処置具と、
色標識手段の内視鏡画像中の位置を検出する位置検出手段と、
変倍光学系移動手段の制御手段と、位置検出手段で検出された位置に基づいて撮像範囲移動手段の動作を制御する制御手段とを備えた視野移動制御手段と、
変倍光学系移動手段と撮像範囲移動手段の動作指令手段とを備えた視野移動動作指令手段と、
体腔内で患部組織の処置を行なう処置装置と、
を具備した内視鏡手術システムにおいて、
視野移動動作指令手段に備えられた撮像範囲移動手段の動作指令手段によって、処置装置の動作指令を行なうことを特徴とする内視鏡手術システム。
【００７０】
（付記項２） 付記項１において、
撮像手段はＣＣＤであり、
撮像範囲移動手段はＣＣＤの位置を移動させるアクチュエータを備えたＣＣＤ移動機構であり、
位置検出手段は、色空間変換回路と、２値化回路と、面積重心位置算出回路とからなり、
撮像範囲移動手段の制御手段はＣＣＤ移動機構に備えられたアクチュエータの制御を行なうアクチュエータ制御手段であることを特徴とする内視鏡手術システム。
【００７１】
（付記項３） 付記項１において、
撮像手段は、視野範囲を変更できる機能を有するＣＭＤであり、
位置検出手段は、色空間変換回路と、２値化回路と、面積重心位置算出回路とからなり、
撮像範囲移動手段の制御手段は、ＣＭＤの読み出し位置の制御を行なう読み出し位置制御手段であることを特徴とする内視鏡手術システム。
【００７２】
（付記項４） 先端部に観察像の撮像を行なう撮像手段と、観察像の変倍を行なう変倍光学系と、先端部の方向を変化させる湾曲部と、変倍光学系を移動させる変倍光学系移動手段とを備えている、患者の体腔内に挿入される内視鏡と、
患者の体腔内に挿入され、先端に色標識手段を備えた処置具と、
色標識手段の内視鏡画像中の位置を検出する位置検出手段と、
変倍光学系移動手段の移動手段と、位置検出手段で検出された位置に基づいて湾曲部の動作を制御する手段とを備えた視野移動制御手段と、
変倍光学系移動手段と湾曲部の動作指令手段とを備えた視野移動動作指令手段と、
体腔内で患部組織の処置を行なう処置装置と、
を具備した内視鏡手術システムにおいて、
視野移動動作指令手段に備えられた湾曲部の動作指令手段によって、処置装置の動作指令を行なうことを特徴とする内視鏡手術システム。
【００７３】
（付記項５） 付記項２〜４において、
視野移動動作指令手段は、処置具の手元側に設けられたハンドスイッチであることを特徴とする内視鏡手術システム。
【００７４】
（付記項６） 付記項２〜５において、
処置装置は高周波焼灼装置であることを特徴とする内視鏡手術システム。
（付記項７） 付記項２〜５において、
処置装置は医用レーザ装置であることを特徴とする内視鏡手術システム。
【００７５】
（付記項１〜７の従来技術） 処置具と内視鏡が、それぞれ別個に患者の体腔内に挿入され、体腔内に挿入された処置具の先端部分の画像を内視鏡観察視野内に捉え、処置具による患部の処置状態を内視鏡によって観察しながらその処置作業を行なう内視鏡下の手術が知られている。この手術では、術者は両手に処置具を持って処置を行なうため、助手が内視鏡を持ち術者の指示に従って手術のしやすい視野が得られるように、内視鏡の保持位置を変更している。しかし、この内視鏡の操作には習熟が必要であるため、なかなか術者の望む視野が得られず、手術が円滑に進行しないという問題がある。これを解決するものとして、本出願人は特開平９−２８６６３の内視鏡装置を開示している。この内視鏡装置は、内視鏡の撮像光学系の１部分をアクチュエータで移動することによって、内視鏡の画像の撮像範囲を変更するようにしたものである。このアクチュエータの移動は、体腔内に挿入される処置具の先端部に設けられた色標識の内視鏡画像中の位置を検出し、この色標識位置が内視鏡画像の任意の点に移動するような移動量を算出し、処置具の手元に設けられているスイッチや、フットスイッチなどの動作スイッチをＯＮすることで行われる。通常は、術者は処置対象組織を画面中央に位置させた状態で、高周波焼灼装置や医用レーザ装置を用いて組織の処置を行なうことが多い。よって、この視野変換の移動先位置を内視鏡画像の中央の点に設定し、内視鏡画像中の処置具先端の色標識を処置対象組織上に置いた状態で動作スイッチをＯＮすることで、術者は自分の操作で処置対象組織を画面中央に位置させることができる。
【００７６】
（付記項１〜７が解決しようとする課題） 術者がスイッチ操作により視野変換を行ない、処置対象組織を所望の位置に持ってきた後、高周波焼灼装置や医用レーザ装置を用いて患部組織の処置を行なうが、その処置を行なうためには処置装置に接続されているフットスイッチ等の処置装置の出力をＯＮするための動作スイッチをＯＮする必要がある。しかし、フットスイッチをＯＮする際には、スイッチの位置・種類を視認する必要があるため、内視鏡画像が表示されているモニタから目を離さなければならず、処置が中断していた。また、処置具の手元側にハンドスイッチを設ければモニタから目をそらすことはないが、この処置具手元側のスペースは限られているため、各機能ごとにスイッチを設けると逆に操作性を悪くしてしまうという問題点がある。
【００７７】
（付記項１〜７の目的） 処置具手元側に設けられた、視野変換を行なうためハンドスイッチによって、高周波焼灼装置やレーザ装置等の処置装置の出力を制御することによって、視野変換−患部組織処置を単一のスイッチによって操作性よく行なうことのできる内視鏡手術システムの提供。
【００７８】
（付記項１〜７の効果） 処置具手元側に設けられた視野変換を行なうためのハンドスイッチによって、視野変換動作と高周波焼灼装置や医用レーザ装置等の処置装置とを制御可能であるため、視野変換−患部組織処置という一連の動作を、単一のスイッチにより行なえるため、操作性を向上することができる。
【００７９】
【発明の効果】
本発明によれば、視野移動制御手段に処置装置の動作指令を行なう処置装置制御部を設けたので、視野移動制御手段による視野変換動作と、処置装置による患部組織の処置という一連の動作を、単一の操作により行なえるため、操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示すもので、（Ａ）は内視鏡装置全体の概略構成図、（Ｂ）は内視鏡装置のモニタ画面の表示状態を示す平面図。
【図２】 （Ａ）は第１の実施の形態の内視鏡装置の鉗子追尾装置の概略構成図、（Ｂ）は鉗子追尾装置の追尾指令位置検出回路の概略構成図。
【図３】 第１の実施の形態の内視鏡装置の鉗子追尾装置の動作を説明するためのフローチャート。
【図４】 本発明の第２の実施の形態の内視鏡装置全体の概略構成図。
【図５】 本発明の第３の実施の形態を示すもので、（Ａ）は内視鏡装置全体の概略構成図、（Ｂ）は内視鏡装置のモニタ画面の表示状態を示す平面図。
【図６】 第３の実施の形態の要部の概略構成図。
【図７】 本発明の第４の実施の形態を示すもので、（Ａ）は第４の実施の形態の超音波手術装置のハンドピースを示す斜視図、（Ｂ）は超音波手術装置全体の概略構成図。
【図８】 第４の実施の形態の超音波手術装置の動作を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１ 内視鏡
４ ＴＶカメラ
６ ＣＣＤ（撮像手段）
７ ズームレンズ（変倍光学系）
８ ＣＣＤ移動機構（撮像範囲移動手段）
９ ズームレンズ移動機構（変倍光学系移動手段）
１０ 鉗子追尾装置（視野移動制御手段）
１２ 高周波電気メス本体（処置装置）
１３ 表示モニタ
１４ 鉗子（処置具）
１５ 色標識部（色標識手段）
１６ ハンドスイッチ
１８ 追尾指令位置検出回路（位置検出手段）
２１ スイッチ入力回路（処置装置制御部）

Claims (1)

1. 患者の体腔内に挿入される内視鏡と、
   上記内視鏡の観察像を撮像する撮像手段と、上記観撮像の変倍を行なう変倍光学系と、上記撮像手段の撮像範囲を移動させる撮像範囲移動手段と、上記変倍光学系を移動させる変倍光学系移動手段とを備えたＴＶカメラと、
   上記内視鏡とは別の場所から上記患者の体腔内に挿入され、かつ先端に色標識手段を備えた処置具と、
   上記色標識手段の内視鏡画像中の位置を検出する位置検出手段と、
   上記変倍光学系移動手段を制御し、かつ上記位置検出手段で検出された位置に基づいて上記撮像範囲移動手段の動作を制御する視野移動制御手段と、
   上記処置具に接続され、体腔内で患部組織の処置を行なう処置装置とを具備し、
   上記視野移動制御手段に上記処置装置の動作指令を行なう処置装置制御部を設けたことを特徴とする内視鏡手術システム。

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