(57)【要約】【課題】顕微鏡部の大型化を抑制しつつ、顕微鏡部回転時のケーブルの干渉を抑制することができる医療用観察システムを提供すること。【解決手段】顕微鏡部と、顕微鏡部を該顕微鏡部の光軸方向と平行な第１軸のまわりに回動可能に保持する第１関節部、および、該第１関節部を保持し、前記顕微鏡部の光軸方向と異なる方向に延びる第１アーム部を有する支持部と、支持部の内部に挿通され、照明光を顕微鏡部に導光するライトガイドケーブルと、ライトガイドケーブルを結束する結束部と、を備え、ライトガイドケーブルは、第１の区域にて少なくとも一部が第１軸に沿って配設され、第２の区域にて前記第１軸と異なる方向に延伸し、結束部は、第２の区域にて前記ライトガイドケーブルを結束する。【選択図】図１
2020157043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顕微鏡部と、
前記顕微鏡部を該顕微鏡部の光軸方向と平行な第１軸のまわりに回動可能に保持する第１関節部、および、該第１関節部を保持し、前記顕微鏡部の光軸方向と異なる方向に延びる第１アーム部を有する支持部と、
前記支持部の内部に挿通され、照明光を前記顕微鏡部に導光するライトガイドケーブルと、
前記ライトガイドケーブルを結束する結束部と、
を備え、
前記ライトガイドケーブルは、第１の区域にて少なくとも一部が前記第１軸に沿って配設され、第２の区域にて前記第１軸と異なる方向に延伸し、
前記結束部は、前記第２の区域にて前記ライトガイドケーブルを結束する、
医療用観察システム。
【請求項２】
前記顕微鏡部は、被観察体の微小部位を拡大して撮像することによって撮像信号を出力し、
前記顕微鏡部が出力した前記撮像信号に信号処理を施して表示用の画像データを生成する制御装置と、
前記顕微鏡部と前記制御装置とを接続し、前記支持部の内部に挿通され、前記撮像信号を伝送する信号ケーブルと、
をさらに備え、
前記結束部は、前記第２の区域にて前記信号ケーブル、および前記ライトガイドケーブルを結束する、
請求項１に記載の医療用観察システム。
【請求項３】
複数の前記ライトガイドケーブルと、
複数の前記信号ケーブルと、
を備え、
前記結束部は、前記第２の区域において、複数の前記ライトガイドケーブル、および複数の前記信号ケーブルを結束する、
請求項２に記載の医療用観察システム。
【請求項４】
前記第１の区域を挟んで前記第２の区域とは反対側の第３の区域において、複数の前記ライトガイドケーブルを結束する第２の結束部と、
前記第３の区域において、複数の前記信号ケーブルを結束する第３の結束部と、
を備える請求項３に記載の医療用観察システム。
【請求項５】
前記ライトガイドケーブルの径は、前記信号ケーブルの径よりも大きく、
前記ライトガイドケーブルにおける一端側と他端側との結束部間の長さは、前記信号ケーブルにおける一端側と他端側との結束部間の長さよりも長い、
請求項４に記載の医療用観察システム。
【請求項６】
前記第２の区域は、前記第１アーム部を含み、
前記結束部は、前記第１アーム部に配置される、
請求項１に記載の医療用観察システム。
【請求項７】
前記第１関節部は、
前記ライトガイドケーブルを挿通する中空の軸部、
を有し、
前記結束部は、前記第１軸からの距離が前記軸部の内径の１／２よりも遠い位置に配置される、
請求項１に記載の医療用観察システム。
【請求項８】
前記第１関節部は、前記顕微鏡部を３６０°以上回転させる、
請求項１に記載の医療用観察システム。
【請求項９】
前記第１関節部は、
前記ライトガイドケーブルを挿通する中空の軸部、
を有し、
前記結束部から前記第２の結束部までの前記ライトガイドケーブルの距離は、前記軸部の内径の４倍以上である、
請求項４に記載の医療用観察システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被観察体の微小部位を観察する医療用観察システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被観察体である患者の脳や心臓等における微小部位の手術を行う際に該微小部位を観察するための医療用観察システムとして、該微小部位を拡大する拡大光学系や撮像素子を有する顕微鏡部を備えた光学式の顕微鏡システムが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この顕微鏡システムを用いて手術を行う際、医師等の術者（ユーザ）は、顕微鏡部を移動させて所望の位置に配置して、術部を観察しながら手術を行う。
【０００３】
特許文献１が開示する顕微鏡システムでは、顕微鏡部が円柱状をなし、その内部に撮像素子と接続する複数の細線同軸ケーブルからなるケーブル群や、顕微鏡部の先端に照明光を導光するライトガイドが挿通される。特許文献１では、撮像素子に接続するケーブル群が、顕微鏡部の回転軸上に設けられた二つの結束部によって結束されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−５９４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように、回転軸上でケーブル群等を結束すると、顕微鏡部の回転時にケーブル群の捻れが発生する。ケーブル群が捻れた際にケーブル群が結束部間で引っ張られ、他の部品と干渉してケーブルや部品が損傷するおそれがある。その対策として、他の部品との干渉がないように、顕微鏡部の高さ方向（ここでは回転軸方向）に、引っ張り分に相当するケーブルの配設空間を顕微鏡部内に確保することが挙げられるが、顕微鏡部等がその空間分だけ大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、顕微鏡部の大型化を抑制しつつ、顕微鏡部回転時のケーブルの干渉を抑制することができる医療用観察システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる医療用観察システムは、顕微鏡部と、前記顕微鏡部を該顕微鏡部の光軸方向と平行な第１軸のまわりに回動可能に保持する第１関節部、および、該第１関節部を保持し、前記顕微鏡部の光軸方向と異なる方向に延びる第１アーム部を有する支持部と、前記支持部の内部に挿通され、照明光を前記顕微鏡部に導光するライトガイドケーブルと、前記ライトガイドケーブルを結束する結束部と、を備え、前記ライトガイドケーブルは、第１の区域にて少なくとも一部が前記第１軸に沿って配設され、第２の区域にて前記第１軸と異なる方向に延伸し、前記結束部は、前記第２の区域にて前記ライトガイドケーブルを結束することを特徴とする。
【０００８】
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記顕微鏡部は、被観察体の微小部位を拡大して撮像することによって撮像信号を出力し、前記顕微鏡部が出力した前記撮像信号に信号処理を施して表示用の画像データを生成する制御装置と、前記顕微鏡部と前記制御装置とを接続し、前記支持部の内部に挿通され、前記撮像信号を伝送する信号ケーブルと、をさらに備え、前記結束部は、前記第２の区域にて前記信号ケーブル、および前記ライトガイドケーブルを結束することを特徴とする。
【０００９】
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記発明において、複数の前記ライトガイドケーブルと、複数の前記信号ケーブルと、を備え、前記結束部は、前記第２の区域において、複数の前記ライトガイドケーブル、および複数の前記信号ケーブルを結束することを特徴とする。
【００１０】
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記第１の区域を挟んで前記第２の区域とは反対側の第３の区域において、複数の前記ライトガイドケーブルを結束する第２の結束部と、前記第３の区域において、複数の前記信号ケーブルを結束する第３の結束部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記ライトガイドケーブルの径は、前記信号ケーブルの径よりも大きく、前記ライトガイドケーブルにおける一端側と他端側との結束部間の長さは、前記信号ケーブルにおける一端側と他端側との結束部間の長さよりも長いことを特徴とする。
【００１２】
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記第２の区域は、前記第１アーム部を含み、前記結束部は、前記第１アーム部に配置されることを特徴とする。
【００１３】
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記第１関節部は、前記ライトガイドケーブルを挿通する中空の軸部、を有し、前記結束部は、前記第１軸からの距離が前記軸部の内径の１／２よりも遠い位置に配置されることを特徴とする。
【００１４】
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記第１関節部は、前記顕微鏡部を３６０°以上回転させることを特徴とする。
【００１５】
また、本開示にかかる医療用観察システムは、上記発明において、前記第１関節部は、  前記ライトガイドケーブルを挿通する中空の軸部、を有し、前記結束部から前記第２の結束部までの前記ライトガイドケーブルの距離は、前記軸部の内径の４倍以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本開示によれば、顕微鏡部の大型化を抑制しつつ、顕微鏡部回転時のケーブルの干渉を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本開示の一実施の形態に係る医療用観察システムの外観構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本開示の一実施の形態に係る医療用観察装置の顕微鏡部とその周辺の構成を示す拡大斜視図である。
【図３】図３は、図２の矢視Ａ方向の部分断面図である。
【図４】図４は、本開示の一実施の形態に係る医療用観察装置の顕微鏡部におけるバインド位置を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の一実施の形態に係る医療用観察システムを用いて行われる手術の状況を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）を説明する。なお、図面はあくまで模式的なものであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合がある。
【００１９】
（実施の形態）
図１は、一実施の形態に係る医療用観察システムの構成を示す図である。同図に示す医療用観察システム１は、被観察体の微細構造を拡大して撮像する顕微鏡としての機能を有する医療用観察装置（以下、観察装置という）２と、医療用観察システム１の動作を統括して制御する制御装置３と、観察装置２が撮像した画像を表示する表示装置４とを備える。
【００２０】
観察装置２は、床面上を移動可能なベース部５と、ベース部５に支持される支持部６と、支持部６の先端に設けられて被観察体の微小部位を拡大して撮像する柱状の顕微鏡部７と、を備える。また、観察装置２には、光ファイバ等によって構成されたライトガイドケーブル８２、８３を介して観察装置２に照明光を供給する光源装置８が接続される。
【００２１】
観察装置２において、例えば、制御部と顕微鏡部７との間の信号伝送を行うための信号ケーブル（細線同軸ケーブル）を含む伝送ケーブルや、光源装置８から顕微鏡部７までの照明光の導光を行うためのライトガイドケーブル等を含むケーブル群が、ベース部５から顕微鏡部７にわたって配設されている。ケーブル群は、支持部６に沿って配設されている。細線同軸ケーブルは、ライトガイドケーブルよりも径が細いケーブルである。
【００２２】
支持部６は、第１関節部１１、第１アーム部２１、第２関節部１２、第２アーム部２２、第３関節部１３、第３アーム部２３、第４関節部１４、第４アーム部２４、第５関節部１５、第５アーム部２５、および第６関節部１６を有する。
【００２３】
支持部６は、２つのアーム部および２つのアーム部の一方（先端側）を他方（基端側）に対して回動可能に連結する関節部からなる組を４組有する。この４組は、具体的には、（第１アーム部２１、第２関節部１２、第２アーム部２２）、（第２アーム部２２、第３関節部１３、第３アーム部２３）、（第３アーム部２３、第４関節部１４、第４アーム部２４）、（第４アーム部２４、第５関節部１５、第５アーム部２５）である。
【００２４】
第１関節部１１は、先端側で顕微鏡部７を回動可能に保持するとともに、基端側で第１アーム部２１の先端部に固定された状態で第１アーム部２１に保持される。第１関節部１１は円筒状をなし、高さ方向の中心軸である第１軸Ｏ1のまわりに回動可能に顕微鏡部７を保持する。第１アーム部２１は、第１関節部１１の側面から第１軸Ｏ1と直交する方向に延びる形状をなす。第１関節部１１のより詳細な構成は、後述する。なお、第１関節部１１は、顕微鏡部７を、第１軸Ｏ1のまわりに３６０°以上回転可能とすることが好ましい。３６０°以上回転可能とすることによって、術者が観察装置２に対してどの位置にいても、その立ち位置に応じて撮像部７２の撮像方向を術者の観察方向に合致させることができる。第１関節部１１を４００°以上回転可能な構成とすることがより好ましい。回転角を４００°以上とすれば、どの回転角からであっても、回転方向を制限されずに回転角の調整が可能となる。
【００２５】
第２関節部１２は、先端側で第１アーム部２１を回動可能に保持するとともに、基端側で第２アーム部２２の先端部に固定された状態で第２アーム部２２に保持される。第２関節部１２は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第１軸Ｏ1と直交する軸である第２軸Ｏ2のまわりに回動可能に第１アーム部２１を保持する。第２アーム部２２は略Ｌ字状をなし、Ｌ字の縦線部分の端部で第２関節部１２に連結する。
【００２６】
第３関節部１３は、先端側で第２アーム部２２のＬ字の横線部分を回動可能に保持するとともに、基端側で第３アーム部２３の先端部に固定された状態で第３アーム部２３に保持される。第３関節部１３は、円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第２軸Ｏ2と直交する軸であり、かつ第２アーム部２２が延びる方向と平行な軸である第３軸Ｏ3のまわりに回動可能に第２アーム部２２を保持する。第３アーム部２３は先端側が円筒状をなしており、基端側に先端側の円筒の高さ方向と直交する方向に貫通する孔部が形成されている。第３関節部１３は、この孔部を介して第４関節部１４に回動可能に保持される。
【００２７】
第４関節部１４は、先端側で第３アーム部２３を回動可能に保持するとともに、基端側で第４アーム部２４に固定された状態で第４アーム部２４に保持される。第４関節部１４は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第３軸Ｏ3と直交する軸である第４軸Ｏ4のまわりに回動可能に第３アーム部２３を保持する。
【００２８】
第５関節部１５は、先端側で第４アーム部２４を回動可能に保持するとともに、基端側で第５アーム部２５に固定して取り付けられる。第５関節部１５は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第４軸Ｏ4と平行な軸である第５軸Ｏ5のまわりに第４アーム部２４を回動可能に保持する。第５アーム部２５は、Ｌ字状をなす部分と、Ｌ字の横線部分から下方へ延びる棒状の部分とからなる。第５関節部１５は、基端側で第５アーム部２５のＬ字の縦線部分の端部に取り付けられる。
【００２９】
第６関節部１６は、先端側で第５アーム部２５を回動可能に保持するとともに、基端側でベース部５の上面に固定して取り付けられる。第６関節部１６は円筒状をなしており、高さ方向の中心軸であって第５軸Ｏ5と直交する軸である第６軸Ｏ6のまわりに第５アーム部２５を回動可能に保持する。第６関節部１６の先端側には、第５アーム部２５の棒状の部分の基端部が取り付けられる。
【００３０】
以上説明した構成を有する支持部６は、顕微鏡部７における並進３自由度および回転３自由度の計６自由度の動きを実現する。
【００３１】
第１関節部１１〜第６関節部１６は、顕微鏡部７および第１アーム部２１〜第５アーム部２５の回動をそれぞれ禁止する電磁ブレーキを有する。各電磁ブレーキは、顕微鏡部７に設けられるアーム操作スイッチ７３（後述）が押下された状態で解除され、顕微鏡部７および第１アーム部２１〜第５アーム部２５の回動を許容する。なお、電磁ブレーキの代わりにエアブレーキを適用してもよい。
【００３２】
図２は、観察装置２の顕微鏡部７とその周辺の構成を示す拡大斜視図である。図３は、図２の矢視Ａ方向の部分断面図である。以下、図２および図３を参照して、顕微鏡部７の構成を説明する。
【００３３】
顕微鏡部７は、円筒状をなす筒状部７１と、筒状部７１の中空部に設けられ、被観察体の像を拡大して撮像する撮像部７２と、第１関節部１１〜第６関節部１６における電磁ブレーキを解除して各関節部の回動を許容する操作入力を受け付けるアーム操作スイッチ７３と、撮像部７２における拡大倍率および被観察体までの焦点距離を変更可能な十字レバー７４と、撮像部７２の上部の周囲に形成され、第１関節部１１に嵌入される上カバー７５と、上カバー７５から第１軸Ｏ1に沿って延びる中空円筒状の軸部７６とを有する。
【００３４】
筒状部７１は、第１関節部１１よりも径が小さい円筒状をなしており、下端部の開口面には、撮像部７２を保護するカバーガラスが設けられている（図示せず）。なお、筒状部７１の形状は円筒状に限られるわけではなく、例えば高さ方向と直交する断面が楕円または多角形であるような筒状をなしていてもよい。
【００３５】
撮像部７２は、光軸が第１軸Ｏ1と一致するようにそれぞれ配置される複数のレンズを有し、被観察体からの光を集光して結像する光学系７２１と、光学系７２１が集光した光を受光して光電変換することによって撮像信号をそれぞれ生成する２つの撮像素子７２２、７２３とを有する。なお、図２では、光学系７２１が有する複数のレンズを収容する筒状の筐体のみを記載している。
【００３６】
光学系７２１は、十字レバー７４の操作に応じて被観察体像の拡大倍率および被観察体までの焦点距離を変更可能である。
【００３７】
撮像素子７２２、７２３は、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）またはＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）を用いてそれぞれ構成される。撮像素子７２２、７２３は、３次元画像生成用の撮像信号として、互いに視差を有する２つの撮像信号を生成する。これらの撮像信号は、デジタル信号として撮像素子７２２、７２３からそれぞれ出力される。
【００３８】
アーム操作スイッチ７３は、押しボタン式のスイッチである。ユーザがアーム操作スイッチ７３を押下している間、第１関節部１１〜第６関節部１６の電磁ブレーキが解除される。アーム操作スイッチ７３は、顕微鏡部７の操作時にユーザが向かい合う側面と反対側の側面、換言すると顕微鏡部７の操作時にユーザの死角となる側面に設けられる。アーム操作スイッチ７３は、観察装置２に対する操作入力を受け付ける操作入力部の一部をなす。
【００３９】
十字レバー７４は、筒状部７１の高さ方向および該高さ方向と直交する周方向に沿って操作可能である。十字レバー７４は、筒状部７１の側面であって筒状部７１の高さ方向に沿ってアーム操作スイッチ７３の下方の側面に設けられる。十字レバー７４も、アーム操作スイッチ７３と同様に、観察装置２に対する操作入力を受け付ける操作入力部の一部をなす。
【００４０】
図２に示す位置から筒状部７１の高さ方向に沿って十字レバー７４を操作すると拡大倍率が変更され、図２に示す位置から筒状部７１の周方向に沿って十字レバー７４を操作すると被観察体までの焦点距離が変更される。例えば、筒状部７１の高さ方向に沿って十字レバー７４を上方へ動かすと拡大倍率が大きくなり、筒状部７１の高さ方向に沿って十字レバー７４を下方へ動かすと拡大倍率が小さくなる。また、筒状部７１の周方向に沿って十字レバー７４を時計回りに動かすと被観察体までの焦点距離が遠くなり、筒状部７１の周方向に沿って十字レバー７４を反時計回りに動かすと被観察体までの焦点距離が近くなる。なお、十字レバー７４の移動方向と操作の割り当ては、ここで説明したものに限られるわけではない。
【００４１】
上カバー７５は、円筒部７５１と、円筒部７５１の上端部に設けられ、円筒部７５１と同径の中空円盤部７５２とを有する。中空円盤部７５２には、第１軸Ｏ1に沿って延び、中空円盤部７５２の中空部７５２ａと連通する中空部７６ａが形成された円筒状の軸部７６が取り付けられる。
【００４２】
次に、図３を参照して、第１関節部１１の要部の構成を説明する。第１関節部１１は、上端部が有底の円筒状をなし、顕微鏡部７の上カバー７５を内周に嵌入する外郭１１１と、顕微鏡部７の軸部７６を回動可能に軸支する軸支部１１２と、外郭１１１に固定され、軸支部１１２の外周を固定して保持する保持部１１３とを有する。外郭１１１は第１アーム部２１の外郭２１１に固定して接続される。外郭１１１の外郭２１１との接続部分には、貫通孔１１１ａが形成されている。この貫通孔１１１ａは、外郭２１１に形成された貫通孔２１１ａと連通している。なお、図３では、電磁ブレーキ等の構成を省略している。
【００４３】
観察装置２の先端部は、外郭１１１をケーブル群の配設分のみとして高さを抑え、外郭２１１が傾斜しているため、ユーザが顕微鏡部７を操作した際に、ユーザの視野に入りにくくなる。したがって、観察装置２の先端部がユーザの視野に占める割合を小さくして、ユーザの視野の妨げとなるのを防止することができる。
【００４４】
観察装置２では、ユーザが顕微鏡部７を自然に握ったままアーム操作スイッチ７３を押下して支持部６を操作することができる。特に、アーム操作スイッチ７３が、顕微鏡部７の側面のうちユーザの死角となる側面（ユーザが向い合う側面と反対側の側面）に設けられるため、ユーザは顕微鏡部７を手で握った状態で、顕微鏡部７を回転したり傾斜させたりしても、アーム操作スイッチ７３を押し続ける操作や、アーム操作スイッチ７３を押したり離したりする操作を違和感なく行うことができる。
【００４５】
また、観察装置２では、アーム操作スイッチ７３を備えたグリップ部を別に設ける必要がなく、顕微鏡部７を小型に構成できるため、ユーザの視界を十分に確保することができる。
【００４６】
さらに、観察装置２では、ユーザが顕微鏡部７の周囲を手で握るため、光学系７２１の光軸の位置すなわち撮像視野の方向を直感的に認識することができ、顕微鏡部７を所望の位置へ容易に移動させることができ、操作性に優れている。
【００４７】
次に、撮像部７２が出力する撮像信号を伝送する構成について、図３を参照して説明する。撮像素子７２２、７２３からは、撮像信号を伝送する伝送手段である複数の細線同軸ケーブル８１１がそれぞれ延びており、全体でケーブル群８１を構成している。ケーブル群８１は、軸部７６の中空部７６ａを通過する。ケーブル群８１は、軸部７６の両端側の外部で結束部９１、９３によってそれぞれ結束されている。このため、ケーブル群８１は、結束部９１と結束部９３との間で束状をなす。ケーブル群８１の束状部分は、その一部が、中空部７６ａにおいて第１軸Ｏ1に沿って配設されている。また、ケーブル群８１は、外郭１１１の貫通孔１１１ａおよび外郭２１１の貫通孔２１１ａを介して、第１関節部１１から第１アーム部２１に延びる。ここで、結束部９２は第２の結束部、結束部９１は第３の結束部に相当する。
【００４８】
また、ベース部５からは、外郭１１１の貫通孔１１１ａおよび外郭２１１の貫通孔２１１ａを介して二本のライトガイドケーブル（ライトガイドケーブル８２、８３）が延びており、ケーブル群８１と同様に、軸部７６の中空部７６ａを通過する。ライトガイドケーブル８２、８３は、軸部７６の両端側の外部で結束部９２、９３によってそれぞれ結束されている。このため、ライトガイドケーブル８２、８３の束状部分は、その一部が、中空部７６ａにおいて第１軸Ｏ1に沿って配設されている。また、ライトガイドケーブル８２、８３は、結束部９２を経由して、撮像部７２の外周に沿って顕微鏡部７の先端まで延びる。ライトガイドケーブル８２、８３によって導光された照明光は、顕微鏡部７の先端面から外部、例えば第１軸Ｏ1方向に出射される。
本実施の形態では、中空部７６ａにおいて、ケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３の少なくとも一部が第１軸Ｏ1に沿って配設されている。
また、結束部９３は、第１アーム部２１内に設けられ、第１軸Ｏ1から離れた位置でケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３を結束している。なお、ケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３を単にケーブルということがある。
ここで、貫通孔１１１ａ、２１１ａの開口の大きさは、ケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３を束ねた周回方向の長さよりも大きい。すなわち、ケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３は、貫通孔１１１ａ、２１１ａにおいて挿通位置を変化可能である。
【００４９】
次に、ケーブル群８１と、ライトガイドケーブル８２、８３との結束部によるバインド位置について図４を参照して説明する。図４は、一実施の形態に係る医療用観察装置の顕微鏡部におけるバインド位置を説明する図である。本実施の形態では、各結束部（結束部９１〜９３）は、ケーブル配設経路において第１軸Ｏ1を含まない部分、例えば、中空部７６ａから延出し、屈曲した後の経路上に設けられる。図４には、ライトガイドケーブルが通過し得る経路の一例を示す。例えば、ベース部５側から第２関節部１２〜第６関節部１６を経由して第１関節部１１に進入するライトガイドケーブルの経路として、ライトガイドケーブルが延伸方向（第１軸Ｏ1）に対して直交する方向に折れ曲がって中空部７６ａに進入する経路Ｌ1、延伸方向（第１軸Ｏ1）に対して鋭角をなして折れ曲がって中空部７６ａに進入する経路Ｌ2、延伸方向（第１軸Ｏ1）に対して鈍角をなして折れ曲がって中空部７６ａに進入する経路Ｌ3が挙げられる。ライトガイドケーブルは、中空部７６ａを通過後、撮像素子７２２、７２３（図３、４では、撮像素子７２３のみ図示）を避けるように屈曲する。
【００５０】
上述した経路Ｌ1〜Ｌ3において、中空部７６ａ通過前のバインド位置は、各経路においてケーブルの少なくとも一部が第１軸Ｏ1に沿って配設される第１の区域Ｒ10から外れ、各経路におけるケーブルが第１軸Ｏ1方向とは異なる方向に延びる第２の区域Ｒ21に設定される。第２の区域Ｒ21は、軸部７６の一部と、第１アーム部２１とを含む。一方、中空部７６ａ通過後のバインド位置は、第１の区域Ｒ10から外れ、各経路におけるケーブルが第１軸Ｏ1方向とは異なる方向に延びる第３の区域Ｒ22に設定される。すなわち、結束部９３は、ケーブルが第１軸Ｏ1に沿って配設さない、第１軸Ｏ1方向とは異なる方向に延びる経路上（第２の区域）に設けられる。本実施の形態では、結束部９３は第１アーム部に配置されるものとして説明する。また、結束部９１、９２は、ケーブルが第１軸Ｏ1に沿って配設さない、第１軸Ｏ1方向とは異なる方向に延びる経路上であって、第１の区域を挟んで第２の区域とは反対側の第３の区域に設けられる。
なお、第２の区域Ｒ21および第３の区域Ｒ22は、第１軸Ｏ1を中心軸とする中空の放射状をなす領域である。ここでの中空領域は、第１の区域Ｒ10に相当する。例えば、第３の区域Ｒ22は、軸部７６と撮像素子７２３との間に形成される中空放射状の領域である。
ここで、結束部９３が第１軸Ｏ1から離れた位置に設けられ、ケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３を束ねた周回方向の長さよりも大きい開口の貫通孔１１１ａ、２１１ａとすることによって、顕微鏡部７の回転によってライトガイドケーブルが引っ張られた際に変位する分のケーブルの長さや、その変位を許容する空間が確保され、ケーブルと周囲の部材との干渉を抑制できる。このため、貫通孔１１１ａ、２１１ａの開口は大きく、結束部９３は、第１軸Ｏ1から離れた位置に設けられることが好ましい。例えば、結束部９３は、第１軸Ｏ1からの距離が、軸部７６の内径の１／２に相当する距離よりも離れた位置に配置される。
【００５１】
なお、ライトガイドケーブル８２、８３における一端側（結束部９２）と他端側（結束部９３）との結束部間の長さは、ケーブル群８１における一端側（結束部９１）と他端側（結束部９３）との結束部間の長さよりも長いことが、捻れトルクを低減する点で好ましい。また、第１関節部１１が顕微鏡部７を３６０°以上回転可能である場合、結束部９２から結束部９３までの距離を、ケーブル群８１が挿通される軸部７６の内径（ここでは中空部７６ａの径）の４倍以上とすることが、ケーブル群８１の干渉を抑制する点で好ましい。ここでの「結束部間の長さ」とは、結束部によって結束されるケーブルのうち、所定のケーブルの結束部間で延びる長さをさす。所定のケーブルは、例えば、結束部間で延びる長さが最大のケーブル、または最小のケーブルである。また、結束されるケーブル群ごとの結束部間の長さの平均長さであってもよい。
【００５２】
引き続き、医療用観察システム１の構成を説明する。
制御装置３は、観察装置２が出力した撮像信号を受信し、この撮像信号に所定の信号処理を施すことによって表示用の３次元画像データを生成する。制御装置３は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を用いて構成される。なお、制御装置３をベース部５の内部に設置して観察装置２と一体化してもよい。
【００５３】
表示装置４は、制御装置３が生成した３次元画像データを制御装置３から受信し、該３次元画像データに対応する３次元画像を表示する。このような表示装置４は、液晶または有機ＥＬ（Electro  Luminescence）からなる表示パネルを備える。
【００５４】
次に、以上の構成を有する医療用観察システム１を用いて行われる手術の概要を説明する。図５は、医療用観察システム１を用いた手術の状況を模式的に示す図である。具体的には、図５は、ユーザである術者２０１が被観察体である患者２０２の頭部を手術している状況を模式的に示す図である。術者２０１は、３次元画像用の眼鏡３０１を装着して表示装置４が表示する３次元画像を目視しながら、顕微鏡部７のアーム操作スイッチ７３を押下した状態で顕微鏡部７を把持して所望の位置まで移動させ、顕微鏡部７の撮像視野を決定した後、アーム操作スイッチ７３から指を離す。これにより、第１関節部１１〜第６関節部１６では電磁ブレーキが動作し、顕微鏡部７の撮像視野が固定される。その後、術者２０１は、拡大倍率および被観察体までの焦点距離の調整等を行う。表示装置４は３次元画像を表示するため、術者２０１は３次元画像を通して術部を立体的に把握することができる。
【００５５】
術者２０１が顕微鏡部７を把持しやすく、かつ術者２０１が表示装置４または患者２０２の術部を見る際の視界の妨げとならないようにするには、例えば筒状部７１の外径が４０〜７０ｍｍ程度であり、顕微鏡部７の焦点位置と顕微鏡部７の下端との距離が１５０〜６００ｍｍ程度であり、顕微鏡部７と第１関節部１１を合わせた高さが１００〜２２０ｍｍ程度であればより好ましい。
【００５６】
以上説明した本実施の形態では、束状のケーブル群８１、束状のライトガイドケーブル８２、８３を、これらケーブルが第１軸Ｏ1に沿って配設される第１の区域外、かつ、ケーブルが第１軸Ｏ1方向とは異なる方向に延びる経路上（第２の区域）において、結束部９１〜９３によってそれぞれ結束するようにして、顕微鏡部７の第１軸Ｏ1のまわりの回転によってケーブルが引っ張られた際に変位する分の、第１軸Ｏ1と結束部との間のケーブル長を確保している。また、実施の形態では、ケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３が貫通する貫通孔１１１ａ、２１１ａの開口の大きさを、ケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３を束ねた周回方向の長さよりも大きくしているため、引っ張り時のケーブルの変位に対して、第１関節部１１における干渉回避用の空間を大きくとることができる。実施の形態によれば、顕微鏡部回転時のケーブルの干渉を抑制することができる。
【００５７】
また、本実施の形態によれば、結束部９１、９２が、ケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３の、第１軸Ｏ1方向に対して異なる方向に延びる部分を結束するようにしたので、結束によってケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３が第１軸Ｏ1方向に延びることが抑制され、その結果、ケーブル群における第１軸Ｏ1方向の高さを抑えることができる。これによって、第１軸Ｏ1方向におけるケーブル配設スペースが削減され、第１関節部１１の第１軸Ｏ1方向への大型化を抑制することができる。第１関節部１１の第１軸Ｏ1方向への大型化を抑制することによって、第１関節部１１がユーザの視界の妨げになることが抑制される。
【００５８】
また、本実施の形態によれば、ケーブル群８１やライトガイドケーブル８２、８３が支持部６の内部に配設されているため、ケーブル群８１やライトガイドケーブル８２、８３が支持部６の外部を引き回される場合と比較して、ユーザの視界の妨げにならず、ユーザの視界を十分に広く確保することができる。ところで、本実施の形態において、観察装置２の滅菌状態を保持するために、観察装置２の表面を覆うように滅菌ドレープを設けることも考えられる。滅菌ドレープを適用する場合には、ケーブル群８１やライトガイドケーブル８２、８３が支持部６の外部に露出していると、観察装置２の各部の外径がさらに大きくなり、ユーザと表示装置４との間の視野の妨げとなってユーザによる観察を困難にしてしまう。これに対して、本実施の形態では、ケーブル群８１やライトガイドケーブル８２、８３が支持部６の内部に配設されているため、滅菌ドレープを適用する場合であっても、ユーザの視野を十分に確保することができる。
【００５９】
また、本実施の形態によれば、ユーザは顕微鏡部７を手で握って把持するため、光学系７２１の光軸の方向または顕微鏡部７の撮像視野を直感的に認識することができ、顕微鏡部７を所望の位置へ容易に移動させることができる。この点は、従来の手術用顕微鏡のように、操作信号入力用のスイッチが設けられたグリップが光学系の光軸から離れていて光軸方向を直感的に認識することができない場合と比較して、非常に有利な効果の１つである。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、支持部６を複数のアーム部と関節部を連結して構成しているため、従来のようなリンク機構と比べて簡易な構成で顕微鏡部７の多様な動きを実現することができる。
【００６１】
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は、上述した実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、支持部６は、２つのアーム部および該２つのアーム部の一方を他方に対して回動可能に連結する関節部からなる組を少なくとも１組有していればよい。
【００６２】
なお、上述した実施の形態では、中空部７６ａ（第１軸Ｏ1との交差箇所）を介して両側において、第１軸Ｏ1とは非交差の位置でケーブルを結束する例を説明したが、少なくとも一方において、第１軸Ｏ1とは非交差の位置でケーブルが結束されていれば、上述した効果を得ることができる。例えば、第１アーム部２１側において、第１軸Ｏ1とは非交差の結束部９３によって結束するとともに、顕微鏡部７側において、第１軸Ｏ1と交差する位置、例えば中空部７６ａの開口近傍であって、ケーブルが第１軸Ｏ1方向に延びる位置を結束する構成としてもよい。
【００６３】
また、上述した実施の形態では、結束部９３が、第１アーム部２１に設けられている例を説明したが、第２の区域、かつ引っ張りに応じたケーブル長が確保できれば、結束部９３を第１関節部１１に設けてもよい。
【００６４】
また、上述した実施の形態では、結束部９３が、ケーブル群８１およびライトガイドケーブル８２、８３を一括して結束する例を説明したが、ケーブル群８１と、ライトガイドケーブル８２、８３とをそれぞれ別の結束部によって結束してもよい。この際、上述した結束部の配設位置等の条件は、少なくともライトガイドケーブルを結束する結束部において満たされていれば、効果を得ることができる。
【００６５】
また、上述した実施の形態では、複数の素線同軸ケーブル（ケーブル群８１）やライトガイドケーブルがそれぞれ複数本設けられている構成を例に説明したが、素線同軸ケーブル、ライトガイドは、一本以上設けられていればよい。
【００６６】
また、上述した実施の形態では、第１関節部１１におけるケーブル群の結束について説明したが、第３関節部１３や第６関節１６等、ケーブルの延伸方向と、関節の回転軸（第３軸Ｏ3、第６軸Ｏ6）とが平行である箇所に適用してもよい。
【００６７】
また、撮像部７２は、撮像素子を１つまたは３つ以上有する構成としてもよい。このうち、撮像部７２が撮像素子を１つだけ有する場合、表示装置４は２次元画像を表示することとなる。
【００６８】
また、筒状部７１に設ける操作入力部は上述したものに限られるわけではない。例えば、拡大倍率変更用の操作部と、被観察体までの焦点距離変更用の操作部とを別に設けてもよい。
【００６９】
また、医療用観察装置を、設置場所の天井から吊り下げて配置する構成としてもよい。
【００７０】
このように、本発明は、特許請求の範囲に記載した技術的思想を逸脱しない範囲内において、さまざまな実施の形態等を含み得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる医療用観察システムは、顕微鏡部の大型化を抑制しつつ、顕微鏡部回転時のケーブルの干渉を抑制するのに有用である。
【符号の説明】
【００７２】
１  医療用観察システム
２  医療用観察装置
３  制御装置
４  表示装置
５  ベース部
６  支持部
７  顕微鏡部
８  光源装置
１１  第１関節部
１２  第２関節部
１３  第３関節部
１４  第４関節部
１５  第５関節部
１６  第６関節部
２１  第１アーム部
２２  第２アーム部
２３  第３アーム部
２４  第４アーム部
２５  第５アーム部
７１  筒状部
７２  撮像部
７３  アーム操作スイッチ
７４  十字レバー
７５  上カバー
７６  軸部
７６ａ、７５２ａ  中空部
８１  ケーブル群
８２、８３  ライトガイドケーブル
９１、９２、９３  結束部
１１１、２１１  外郭
１１１ａ、２１１ａ  貫通孔
１１２  軸支部
１１３  保持部
７２１  光学系
７２２、７２３  撮像素子
７５１  円筒部
７５２  中空円盤部
【図１】
2020157043.tif 000003
【図２】
2020157043.tif 000004
【図３】
2020157043.tif 000005
【図４】
2020157043.tif 000006
【図５】
2020157043.tif 000007