(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力を与えるための操作部と、
複数の処置具が選択的に装着されるアーム部と、
前記操作部を含む画像である操作画像を取得する操作撮像部と、
患者の体内の画像を含む体内画像を取得する内視鏡と、
複数の動作モードを有し、複数の前記動作モードの１つを設定動作モードとして設定可能なモード制御部と、
前記操作部に与えられた前記入力および前記設定動作モードに基づいて前記アーム部を動作可能とする駆動部と、
前記設定動作モードに基づいて、少なくとも前記操作画像を用いて画像を合成して合成画像を作製する合成画像作製部と、
前記合成画像を表示する表示部と、
を備え、
前記動作モードは、前記操作部に与えられた前記入力に基づいて前記駆動部が前記アーム部を動作可能であって、前記合成画像作製部が前記操作画像および前記体内画像を含む前記合成画像を作製する駆動モードを有し、
複数の前記処置具は、
第一の識別部が設けられ、使用時に電気エネルギーを用いない電気不使用型処置具と、
前記第一の識別部とは異なる第二の識別部が設けられ、使用時に電気エネルギーを用いる電気使用型処置具と、を有し、
前記操作部は、前記電気使用型処置具に電気エネルギーを供給するか否かを切り替える電気エネルギー切り替え部を有し、
前記操作撮像部は、前記電気エネルギー切り替え部を含む画像である電気エネルギー切り替え画像を取得する電気エネルギー切り替え撮像部を有し、
前記操作画像は、前記電気エネルギー切り替え画像を含み、
前記アーム部に装着された前記処置具に前記第一の識別部及び前記第二の識別部のいずれが設けられているかを検出することで、前記アーム部に装着された前記処置具が前記電気不使用型処置具及び前記電気使用型処置具のいずれであるかを検出する識別部を備え、
前記駆動モードは、
前記アーム部を前記操作部にて動作する状態において、前記合成画像作製部が前記操作画像および前記体内画像を用いた前記合成画像を作製する駆動中通常処置具モードと、
前記合成画像作製部が前記体内画像および前記電気エネルギー切り替え画像を含む前記合成画像を作製する駆動中電気処置具モードと、
を有し、
前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記駆動中通常処置具モードと前記駆動中電気処置具モードとの間で切り替える駆動中電気モード切り替え部を備え、
前記識別部が、前記アーム部に装着された前記処置具に前記第二の識別部が設けられていることを検出したときに、前記駆動モードが前記駆動中通常処置具モードから前記駆動中電気処置具モードに切り替え可能になることを特徴とする手術支援装置。
【請求項２】
前記動作モードは、
前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態であって、前記合成画像作製部が前記操作画像を含む前記合成画像を作製するレディモードを有し、
前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記レディモードと前記駆動モードとの間で切り替えるモード切り替え部を備えることを特徴とする請求項１に記載の手術支援装置。
【請求項３】
前記アーム部を含む画像であるアーム画像を取得するアーム撮像部をさらに備え、
前記合成画像作製部は、前記アーム画像を用いて画像を合成して前記合成画像を作製することを特徴とする請求項２に記載の手術支援装置。
【請求項４】
前記レディモードは、
前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態で待機している待機状態とし、前記合成画像作製部が前記操作画像を含む前記合成画像を作製する待機モードと、
前記アーム部の位置を調節可能とし、前記合成画像作製部が前記操作画像および前記アーム画像を含む前記合成画像を作製する位置決めモードと、
を有し、
前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記待機モードと前記位置決めモードとの間で切り替える位置決め切り替え部を備えることを特徴とする請求項３に記載の手術支援装置。
【請求項５】
前記アーム部は前記処置具が着脱可能であり、
前記レディモードは、
前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態で待機している待機状態とし、前記合成画像作製部が前記操作画像を含む前記合成画像を作製する待機モードと、
前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態で、前記処置具を交換可能な状態において、前記合成画像作製部が前記操作画像、前記体内画像および前記アーム画像を含む前記合成画像を作製する待機中処置具交換モードと、
を有し、
前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記待機モードと前記待機中処置具交換モードとの間で切り替える待機中交換切り替え部を備えることを特徴とする請求項３に記載の手術支援装置。
【請求項６】
前記待機中処置具交換モードでは、前記合成画像作製部が前記アーム画像の縁部に前記操作画像および前記体内画像を配置した前記合成画像を作製することを特徴とする請求項５に記載の手術支援装置。
【請求項７】
前記レディモードは、
前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態で待機している待機状態とし、前記合成画像作製部が前記操作画像を含む前記合成画像を作製する待機モードと、
前記アーム部の動作を強制的に停止し、前記合成画像作製部が前記操作画像、前記体内画像および前記アーム画像を含む前記合成画像を作製する緊急停止モードと、
を有し、
前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記待機モードと前記緊急停止モードとの間で切り替える緊急停止切り替え部を備えることを特徴とする請求項３に記載の手術支援装置。
【請求項８】
前記アーム部は前記処置具が着脱可能であり、
前記駆動モードは、
前記アーム部を前記操作部にて動作する状態において、前記合成画像作製部が前記操作画像および前記体内画像を用いた前記合成画像を作製する駆動中通常処置具モードと、
前記アーム部が前記操作部にて動作可能な状態で、前記処置具を交換可能な状態において、前記合成画像作製部が前記操作画像、前記体内画像および前記アーム画像を含む前記合成画像を作製する駆動中処置具交換モードと、
を有し、
前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記駆動中通常処置具モードと前記駆動中処置具交換モードとの間で切り替える駆動中交換切り替え部を備えることを特徴とする請求項３から７のいずれか一項に記載の手術支援装置。
【請求項９】
前記駆動中処置具交換モードでは、前記合成画像作製部が前記体内画像の縁部に前記操作画像および前記アーム画像を配置した前記合成画像を作製することを特徴とする請求項８に記載の手術支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、術者が患者の手術を容易に行えるようにするために、様々な手術支援装置が開発されている。
例えば、特許文献１の手術用顕微鏡装置では、内視鏡を保持するスコープホルダーに操作スイッチが設けられている。この操作スイッチでスコープホルダーを介して装置の使用状態を検出し、顕微鏡観察視野（表示部）に内視像や内視鏡観察像を切り替えて表示することが開示されている。このように構成することにより、手術時間の短縮や術者の疲労軽減が図れ、また、術者が視線を動かすことなくスコープホルダーを移動できるという。
【０００３】
また、一般的に、アームやマニピュレータを用いたマスタスレーブ型の手術支援装置では、マスタ側のアームを操作する術者は操作台の前に座り、操作台に設けられた内視鏡からの画像を表示する没入型のモニター（表示部）を覗き込みながらアームを操作することによって、患者を処置するスレーブ側のアームを動作させている。
操作台には入力機器である複数のアームや、システムの動作モードを切り替えたり、アームに搭載された電気メスなどのエナジー処置具の出力を制御する複数のフットスイッチなどが設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のマスタスレーブ型の手術支援装置では、没入型のモニターを注視してしまうと、術者にはモニターに表示された患者の体内の画像しか見えなくなり、アームや患者の状態、フットスイッチの配置などが分かりにくくなる。この場合、術者がマスタ側のアームを握ろうとしても、アームが見えないため操作に時間がかかってしまう。
【０００６】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、術者が表示部を注視している場合でも操作部を操作しやすくした手術支援装置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】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の手術支援装置は、入力を与えるための操作部と、複数の処置具が選択的に装着されるアーム部と、前記操作部を含む画像である操作画像を取得する操作撮像部と、患者の体内の画像を含む体内画像を取得する内視鏡と、複数の動作モードを有し、複数の前記動作モードの１つを設定動作モードとして設定可能なモード制御部と、前記操作部に与えられた前記入力および前記設定動作モードに基づいて前記アーム部を動作可能とする駆動部と、前記設定動作モードに基づいて、少なくとも前記操作画像を用いて画像を合成して合成画像を作製する合成画像作製部と、前記合成画像を表示する表示部と、を備え、前記動作モードは、前記操作部に与えられた前記入力に基づいて前記駆動部が前記アーム部を動作可能であって、前記合成画像作製部が前記操作画像および前記体内画像を含む前記合成画像を作製する駆動モードを有し、複数の前記処置具は、第一の識別部が設けられ、使用時に電気エネルギーを用いない電気不使用型処置具と、前記第一の識別部とは異なる第二の識別部が設けられ、使用時に電気エネルギーを用いる電気使用型処置具と、を有し、前記操作部は、前記電気使用型処置具に電気エネルギーを供給するか否かを切り替える電気エネルギー切り替え部を有し、前記操作撮像部は、前記電気エネルギー切り替え部を含む画像である電気エネルギー切り替え画像を取得する電気エネルギー切り替え撮像部を有し、前記操作画像は、前記電気エネルギー切り替え画像を含み、前記アーム部に選択的に装着された前記処置具に前記第一の識別部及び前記第二の識別部のいずれが設けられているかを検出することで、前記アーム部に装着された前記処置具が前記電気不使用型処置具及び前記電気使用型処置具のいずれであるかを検出する識別部を備え、前記駆動モードは、前記アーム部を前記操作部にて動作する状態において、前記合成画像作製部が前記操作画像および前記体内画像を用いた前記合成画像を作製する駆動中通常処置具モードと、前記合成画像作製部が前記体内画像および前記電気エネルギー切り替え画像を含む前記合成画像を作製する駆動中電気処置具モードと、を有し、前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記駆動中通常処置具モードと前記駆動中電気処置具モードとの間で切り替える駆動中電気モード切り替え部を備え、前記識別部が、前記アーム部に装着された前記処置具に前記第二の識別部が設けられていることを検出したときに、前記駆動モードが前記駆動中通常処置具モードから前記駆動中電気処置具モードに切り替え可能になることを特徴としている。
【０００８】
また、上記の手術支援装置において、前記動作モードは、前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態であって、前記合成画像作製部が前記操作画像を含む前記合成画像を作製するレディモードを有し、前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記レディモードと前記駆動モードとの間で切り替えるモード切り替え部を備えることがより好ましい。
また、上記の手術支援装置において、前記アーム部を含む画像であるアーム画像を取得するアーム撮像部をさらに備え、前記合成画像作製部は、前記アーム画像を用いて画像を合成して前記合成画像を作製することがより好ましい。
【０００９】
また、上記の手術支援装置において、前記レディモードは、前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態で待機している待機状態とし、前記合成画像作製部が前記操作画像を含む前記合成画像を作製する待機モードと、前記アーム部の位置を調節可能とし、前記合成画像作製部が前記操作画像および前記アーム画像を含む前記合成画像を作製する位置決めモードと、を有し、前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記待機モードと前記位置決めモードとの間で切り替える位置決め切り替え部を備えることがより好ましい。
また、上記の手術支援装置において、前記アーム部は前記処置具が着脱可能であり、前記レディモードは、前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態で待機している待機状態とし、前記合成画像作製部が前記操作画像を含む前記合成画像を作製する待機モードと、前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態で、前記処置具を交換可能な状態において、前記合成画像作製部が前記操作画像、前記体内画像および前記アーム画像を含む前記合成画像を作製する待機中処置具交換モードと、を有し、前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記待機モードと前記待機中処置具交換モードとの間で切り替える待機中交換切り替え部を備えることがより好ましい。
【００１０】
また、上記の手術支援装置において、前記待機中処置具交換モードでは、前記合成画像作製部が前記アーム画像の縁部に前記操作画像および前記体内画像を配置した前記合成画像を作製することがより好ましい。
また、上記の手術支援装置において、前記レディモードは、前記アーム部が前記操作部にて動作可能となる前の状態で待機している待機状態とし、前記合成画像作製部が前記操作画像を含む前記合成画像を作製する待機モードと、前記アーム部の動作を強制的に停止し、前記合成画像作製部が前記操作画像、前記体内画像および前記アーム画像を含む前記合成画像を作製する緊急停止モードと、を有し、前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記待機モードと前記緊急停止モードとの間で切り替える緊急停止切り替え部を備えることがより好ましい。
【００１１】
また、上記の手術支援装置において、前記アーム部は前記処置具が着脱可能であり、前記駆動モードは、前記アーム部を前記操作部にて動作する状態において、前記合成画像作製部が前記操作画像および前記体内画像を用いた前記合成画像を作製する駆動中通常処置具モードと、前記アーム部が前記操作部にて動作可能な状態で、前記処置具を交換可能な状態において、前記合成画像作製部が前記操作画像、前記体内画像および前記アーム画像を含む前記合成画像を作製する駆動中処置具交換モードと、を有し、前記モード制御部に信号を送信することで、前記設定動作モードに設定される前記動作モードを前記駆動中通常処置具モードと前記駆動中処置具交換モードとの間で切り替える駆動中交換切り替え部を備えることがより好ましい。
また、上記の手術支援装置において、前記駆動中処置具交換モードでは、前記合成画像作製部が前記体内画像の縁部に前記操作画像および前記アーム画像を配置した前記合成画像を作製することがより好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の手術支援装置によれば、術者が表示部を注視している場合でも操作部を操作しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の手術支援装置を模式的に示す平面図である。
【図２】同手術支援装置のブロック図である。
【図３】同手術支援装置のモード制御回路における動作モードを説明する図である。
【図４】同手術支援装置のスレーブアームを説明する図である。
【図５】同手術支援装置の操作机周辺の斜視図である。
【図６】同手術支援装置の待機モードでディスプレイに表示される合成画像を説明する図である。
【図７】同手術支援装置の待機中処置具交換モードでディスプレイに表示される合成画像を説明する図である。
【図８】同手術支援装置のアーム位置決めモードでディスプレイに表示される合成画像を説明する図である。
【図９】同手術支援装置の緊急停止モードでディスプレイに表示される合成画像を説明する図である。
【図１０】同手術支援装置の通常処置具モードでディスプレイに表示される合成画像を説明する図である。
【図１１】同手術支援装置のエナジー処置具モードでディスプレイに表示される合成画像を説明する図である。
【図１２】同手術支援装置の駆動中処置具交換モードでディスプレイに表示される合成画像を説明する図である。
【図１３】同手術支援装置の内視鏡モードでディスプレイに表示される合成画像を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る手術支援装置の一実施形態を、図１から図１３を参照しながら説明する。以下では、手術支援装置がマスタスレーブ方式の手術支援装置である場合を例にとって説明する。マスタスレーブ方式の手術支援装置は、後述するマスタアーム１１Ａ、１１Ｂおよびスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを有し、術者が入力を与えるマスタアーム１１Ａ、１１Ｂの動作に追従させるようにしてスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを遠隔制御する装置である。
図１および図２に示すように、本手術支援装置１は、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂと、４つのスレーブアーム（アーム部）２１Ａ〜２１Ｄと、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを駆動可能なスレーブ制御回路（駆動部）３５と、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂを含む画像である操作画像を取得するマスタ手元カメラ４０と、患者Ｐの体内を観察可能な内視鏡４５と、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを含む画像であるアーム画像を取得するスレーブアーム俯瞰カメラ（アーム撮像部）５０と、複数の動作モードを有するモード制御回路（モード制御部）５５と、動作モードに応じて操作画像およびアーム画像などから合成画像を作製する画像処理回路（合成画像作製部）６０と、合成画像を表示するディスプレイ（表示部）６５とを備えている。
【００１６】
なお、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂは同一の構成であるため、符号の数字の部分を共通にして示す。スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄも、スレーブアーム２１Ｄの一部以外は同一の構成であるため、符号の数字の部分を共通にして、スレーブアーム２１Ａの構成についてはこの数字に英字「Ａ」を付加し、スレーブアーム２１Ｂの構成についてはこの数字に英字「Ｂ」を付加するなどのようにして示すことにする。
【００１７】
最初に、モード制御回路５５が有する各動作モードの構成について説明する。
図３に示すように、動作モードは、レディモードＭ１０および駆動モードＭ２０に大きく分けられる。レディモードＭ１０は、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄがマスタアーム１１Ａ、１１Ｂにて動作可能となる前の状態で待機している状態、すなわち、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂを操作してもスレーブ制御回路３５がスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを動作させないモードである。一方で、駆動モードＭ２０は、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂに与えられた入力に基づいてスレーブ制御回路３５がスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄのいくつかを追従して動作させるモードである。マスタアーム１１Ａ、１１Ｂにて動作するとは、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂの先端に設けられた把持部１２Ａ、１２Ｂ（図５参照。）を介してスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄに装着された処置具を動作する（例えば、処置具先端の一対の把持片の開閉。）ことも含む。
【００１８】
レディモードＭ１０内には、待機モードＭ１１、待機中処置具交換モードＭ１２、アーム位置決めモード（位置決めモード）Ｍ１３、および緊急停止モードＭ１４がある。一方で、駆動モードＭ２０内には、通常処置具モード（駆動中通常処置具モード）Ｍ２１、エナジー処置具モード（駆動中電気処置具モード）Ｍ２２、駆動中処置具交換モードＭ２３、および内視鏡モードＭ２４がある。
各モードの詳細については後述するが、各モード間の切り替えは、次のように行うことができる。まず、駆動モードＭ２０内のいずれのモードからもレディモードＭ１０内のいずれのモードに切り替えられるとともに、レディモードＭ１０内のいずれのモードからも駆動モードＭ２０内のいずれのモードに切り替えられる。
レディモードＭ１０内において、待機中処置具交換モードＭ１２とアーム位置決めモードＭ１３との間以外は、待機モードＭ１１、待機中処置具交換モードＭ１２、アーム位置決めモードＭ１３、および緊急停止モードＭ１４の間で設定動作モードを任意に切り替えられる。駆動モードＭ２０内においては、通常処置具モードＭ２１、エナジー処置具モードＭ２２、駆動中処置具交換モードＭ２３、および内視鏡モードＭ２４の間で設定動作モードを任意に切り替えられる。
【００１９】
図１および図２に戻り、説明を続ける。
患者Ｐは、手術台１０１上に載置された状態で観察・処置される。
手術台１０１の近傍には、前述のスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄが設置されている。
スレーブアーム２１Ａは、一般的には多自由度関節を有して構成されているが、以下では、説明を簡単にするために、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄの一部の要素に注目して説明する。すなわち、各スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄの関節を１つとして、図４に示すように、スレーブアーム２１Ａが、スレーブ制御回路３５の収容ケースに固定された基端側支持軸（基端側支持体）２２Ａと、先端側支持軸（先端側支持体）２３Ａと、基端側支持軸２２Ａおよび先端側支持軸２３Ａを接続する関節部２４Ａとを有しているとする。
先端側支持軸２３Ａの先端部には、先端側支持軸２３Ａの長手方向に直交する方向にスライド可能に保持部２６Ａが設けられていて、保持部２６Ａには挿通穴２７Ａが形成されている。挿通穴２７Ａ内には、一対のアーム側電極２８Ａが露出した状態で設けられている。この挿通穴２７Ａには、後述する把持鉗子Ｗ１０や高周波ナイフＷ２０などの処置具が着脱可能となっている。
【００２０】
処置具は、使用時に電気エネルギーを用いない把持鉗子Ｗ１０のような電気不使用型処置具と、使用時に電気エネルギーを用いる高周波ナイフＷ２０のような電気使用型処置具とに区分される。把持鉗子Ｗ１０には、電気抵抗（第一の識別部）Ｗ１１が一対の処置具側電極を露出した状態で設けられている。把持鉗子Ｗ１０の先端部には一対の把持片Ｗ１２が設けられている。
高周波ナイフＷ２０には、電気抵抗Ｗ１１とは抵抗値（電気的特性）が異なる電気抵抗（第二の識別部）Ｗ２１が一対の処置具側電極を露出した状態で設けられている。高周波ナイフＷ２０の先端部にはナイフＷ２２が設けられている。
【００２１】
挿通穴２７Ａに、把持鉗子Ｗ１０の基端部を装着したときに、保持部２６Ａのアーム側電極２８Ａと把持鉗子Ｗ１０の処置具側電極とが電気的に接続され、識別部１０２によりアーム側電極２８Ａ間に一定の電圧を印加することで、電気抵抗Ｗ１１の抵抗値が測定される。さらに、スレーブアーム２１Ａに内蔵された不図示の機構および動力部によりスレーブアーム２１Ａ側から操作することで、一対の把持片Ｗ１２を互いに接近させたり離間させたりする、いわゆる開閉操作ができるようになる。上述の動力部としては、例えば、サーボモータを用いることができる。
挿通穴２７Ａに、高周波ナイフＷ２０の基端部を装着したときに、保持部２６Ａのアーム側電極２８Ａと高周波ナイフＷ２０の処置具側電極とが電気的に接続され、識別部１０２により電気抵抗Ｗ２１の抵抗値が測定される。さらに、不図示の電極により、スレーブアーム２１Ａ側から高周波ナイフＷ２０に高周波電流（電気エネルギー）を供給することができるようになる。
このように、識別部１０２は、抵抗値を測定することで保持部２６Ａに装着された処置具が電気抵抗Ｗ１１および電気抵抗Ｗ２１のいずれかを有するかを検出することができる。識別部１０２は、検出した処置具の種類を知らせる信号をモード制御回路５５に送信する。
【００２２】
関節部２４Ａは、図示しない電磁クラッチおよび動力部などを有している。動力部としては、例えばインクリメンタルエンコーダや減速器等を備えたサーボ機構を有するモータ（サーボモータ）が用いることができる。関節部２４Ａにスレーブ制御回路３５から電気エネルギーを供給するとともに制御信号を送信することで、関節部２４Ａは基端側支持軸２２Ａおよび先端側支持軸２３Ａの相対的な配置角度θＡを所望の値に調節することができる。
スレーブ制御回路３５は、例えばＣＰＵや、制御プログラムなどを記憶したメモリなどを有して構成されている。また、スレーブ制御回路３５は、後述するように介助者（助手の医師や看護士）などが先端側支持軸２３Ａの位置を調節したときの配置角度θＡを検出することで、この調節された配置角度θＡをスレーブアーム２１Ａの初期位置としてメモリに記憶することができる。
なお、前述の内視鏡４５が着脱可能に取り付けられるスレーブアーム２１Ｄは、図示はしないが、保持部２６Ａ以外は、スレーブアーム２１Ａと同一の構成となっている。スレーブアーム２１Ｄの保持部は、内視鏡４５が取り付けられるように構成されている。
【００２３】
スレーブ制御回路３５は、スレーブアーム２１Ａに内蔵された前述の動力部の制御も行う。スレーブ制御回路３５は、後述するスレーブ切り替えスイッチ１０６の指定によりスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄの全部または一部を選択し、さらにモード制御回路５５で設定された設定動作モードに基づいて、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂに与えられた入力に追従して駆動させることができる。
【００２４】
スレーブ制御回路３５には、処置具交換スイッチ（待機中交換切り替え部、駆動中交換切り替え部）３６、位置決めスイッチ（位置決め切り替え部）３７、および緊急停止スイッチ（緊急停止切り替え部）３８が設けられている。図２に示すように、処置具交換スイッチ３６、位置決めスイッチ３７、および緊急停止スイッチ３８は、モード制御回路５５に接続されている。
処置具交換スイッチ３６を操作することで、モード制御回路５５に信号が送信される。モード制御回路５５は、この信号に基づいて、現在の設定動作モードがレディモードＭ１０内のいずれかのモードである場合には、設定動作モードを待機中処置具交換モードＭ１２に切り替える。また、現在の設定動作モードが駆動モードＭ２０内のいずれかのモードである場合には、設定動作モードを駆動中処置具交換モードＭ２３に切り替える。
位置決めスイッチ３７を操作することでモード制御回路５５に信号が送信され、設定動作モードがアーム位置決めモードＭ１３に切り替えられる。そして、緊急停止スイッチ３８を操作することでモード制御回路５５に信号が送信され、設定動作モードが緊急停止モードＭ１４に切り替えられる。
【００２５】
スレーブ制御回路３５は、スレーブアーム２１Ａの関節部２４Ａの配置角度θＡを調節することで、保持部２６Ａに装着された把持鉗子Ｗ１０などを手術台１０１上に載置された患者Ｐに対して位置決めすることができる。
前述のスレーブアーム俯瞰カメラ５０は、図１に示すように、このように駆動されるスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄ全体の画像が取得できるように、その視野範囲５１が設定されている。スレーブアーム俯瞰カメラ５０は、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄのみでなく、手術室全体を俯瞰するように設置されていてもよい。
【００２６】
マスタアーム１１Ａは、スレーブアーム２１Ａより小さく構成されているが、基本的にスレーブアーム２１Ａと同様の構成を有している。すなわち、一対の支持軸の間に、支持軸の配置角度を検出する、例えばインクリメンタルエンコーダなどのセンサが設けられた構成となっている。
前述のマスタ手元カメラ４０は、図５に示すように、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂの画像が取得できるように、その視野範囲４１が設定されている。
マスタアーム１１Ａ、１１Ｂの近傍には、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂで操作するスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを切り替えるためのスレーブ切り替えスイッチ１０６、内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５、モード切替え用フットスイッチ（モード切り替え部、駆動中電気モード切り替え部）１０７、エナジー処置具通電用フットスイッチ（電気エネルギー切り替え部）１０８、および前述のディスプレイ６５が配置されている。なお、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂ、内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５、モード切替え用フットスイッチ１０７、およびエナジー処置具通電用フットスイッチ１０８で、操作部を構成する。
【００２７】
図２に示すように、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂ、スレーブ切り替えスイッチ１０６、モード切替え用フットスイッチ１０７、およびエナジー処置具通電用フットスイッチ１０８は、入力処理回路１０９にそれぞれ接続されている。入力処理回路１０９は、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂ側からスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄ側に送信される信号用の配線をまとめるために用いられ、公知の構成を有している。マスタアーム１１Ａ、１１Ｂのセンサで検出した角度、スレーブ切り替えスイッチ１０６およびエナジー処置具通電用フットスイッチ１０８から送信される信号は、入力処理回路１０９を介してスレーブ制御回路３５に送信される。一方で、内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５およびモード切替え用フットスイッチ１０７から送信される信号は、入力処理回路１０９を介してモード制御回路５５に送信される。
【００２８】
スレーブ切り替えスイッチ１０６は、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄのうちスレーブ制御回路３５により動作させるものを設定することができる。
電源の投入直後は、設定動作モードは待機モードＭ１１になっているが、モード切替え用フットスイッチ１０７を操作することでモード切替え用フットスイッチ１０７からモード制御回路５５に信号が送信され、設定動作モードに設定される動作モードが待機モードＭ１１、通常処置具モードＭ２１、またはエナジー処置具モードＭ２２に切り替わる。内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５を操作すると、設定動作モードに設定される動作モードが内視鏡モードＭ２４に切り替わる。エナジー処置具通電用フットスイッチ１０８を操作することで、各スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃの保持部２６Ａ〜２１Ｃのうちスレーブ切り替えスイッチ１０６で選択されたものに装着された高周波ナイフＷ２０に、高周波電流を供給するか否かを切り替えたり、供給する高周波電流の大きさを調節したりすることができる。
【００２９】
ディスプレイ６５は、表示面６６が本体６７の外面より凹んだ没入型のものが用いられる。表示面６６には、液晶パネルなどを好適に用いることができる。ディスプレイ６５は、後述するように画像処理回路６０から送信される信号を不図示の回路で画像に変換して表示面６６に表示する。
モード切替え用フットスイッチ１０７および内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５を含む画像を取得するために、モード切替え用フットスイッチ１０７および内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５の上方にモード切替え用フットスイッチカメラ１１１が配置されている。同様に、エナジー処置具通電用フットスイッチ１０８を含む画像であるエナジー処置具通電用フットスイッチ画像（電気エネルギー切り替え画像）を取得するために、エナジー処置具通電用フットスイッチ１０８の上方にエナジー処置具通電用フットスイッチカメラ（電気エネルギー切り替え撮像部）１１２が配置されている。なお、マスタ手元カメラ４０およびエナジー処置具通電用フットスイッチカメラ１１２で、操作撮像部を構成する。
マスタアーム１１Ａ、１１Ｂ、スレーブ切り替えスイッチ１０６、および内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５は、操作机１１５の天板１１６上に配置されている。切替え用フットスイッチカメラ１１１およびエナジー処置具通電用フットスイッチカメラ１１２は天板１１６の下部に取り付けられ、マスタ手元カメラ４０は操作机１１５の不図示の支持台に取り付けられている。
【００３０】
内視鏡４５としては、図１に示す長尺の挿入部４６を有する公知の構成のものを適宜選択して用いることができる。挿入部４６の先端部には不図示の照明ユニットや撮像ユニットが備えられていて、挿入部４６を患者Ｐの体内に挿入することで、患者Ｐの体内の画像である体内画像を取得することができる。この例では、内視鏡４５はスレーブアーム２１Ｄに装着されている。
図２に示すように、マスタ手元カメラ４０、内視鏡４５、スレーブアーム俯瞰カメラ５０、モード切替え用フットスイッチカメラ１１１、およびエナジー処置具通電用フットスイッチカメラ１１２は画像処理回路６０に接続されていて、それぞれで取得した画像を画像処理回路６０に送信する。
画像処理回路６０は、公知の構成のものを用いることができる。画像処理回路６０は、モード制御回路５５で設定された設定動作モードに基づいて、マスタ手元カメラ４０などから送信される画像を並べたり重ねたりして合成画像を作製し、作製した合成画像の情報を信号に変換してディスプレイ６５に送信する。
なお、表示面６６に表示される画像において、図中、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄにおける内視鏡、処置具４５の位置と体内画像における処置具の位置は、正確にはあっていないが、これは説明を分かりやすくするためである。
【００３１】
次に、モード制御回路５５の各モードの詳細について説明する。最初に、レディモードＭ１０内の各モードについて説明する。レディモードＭ１０内の待機モードＭ１１、待機中処置具交換モードＭ１２、アーム位置決めモードＭ１３、および緊急停止モードＭ１４のいずれにおいても、表示面６６に操作画像Ｇ１１が表示される。
モード制御回路５５の設定動作モードが待機モードＭ１１であるとき、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄが操作部による操作にて動作可能となる前の状態で待機している待機状態となる。具体的には、スレーブ制御回路３５は設定動作モードに基づいて、関節部２４Ａ〜２４Ｃにより配置角度θＡ〜θＣを所定の角度としてスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃを固定する。さらに、画像処理回路６０は設定動作モードに基づいて、図６に示すように、マスタ手元カメラ４０で取得したマスタアーム１１Ａ、１１Ｂを含む操作画像Ｇ１１と、モード切替え用フットスイッチ１０７および内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５を含む画像であるモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を並べて配置した合成画像Ｇ１０を作製し、それを信号に変換して送信する。送信された信号はディスプレイ６５内の不図示の回路で変換され、表示面６６に合成画像Ｇ１０が表示される。
術者がマスタアーム１１Ａ、１１Ｂを自身の手で握っている場合には、その手Ｑ１が操作画像Ｇ１１中に表示される。また、術者がモード切替え用フットスイッチ１０７または内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５を自身の足で踏んでいる場合には、その足Ｑ２がモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２中に表示される。
設定動作モードが待機中処置具交換モードＭ１２であるとき、スレーブ制御回路３５は、関節部２４Ａ〜２４Ｃにより配置角度θＡ〜θＣを所定の角度としてスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃを固定する。さらに、画像処理回路６０は、図７に示すように、スレーブアーム俯瞰カメラ５０で取得したスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを含むアーム画像Ｇ１６の縁部に操作画像Ｇ１１、および内視鏡４５で取得した体内画像Ｇ１７を配置した合成画像Ｇ１５を作製し、作製した合成画像Ｇ１５は表示面６６に表示される。なお、図７、図８、図９、および図１２においては、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄは先端側のみを模式的に示している。
【００３２】
設定動作モードがアーム位置決めモードＭ１３であるとき、スレーブ制御回路３５は、関節部２４Ａ〜２４Ｃにより基端側支持軸２２Ａ〜２２Ｃを重力に対して支持するだけの支持力を作用させ、介助者などが先端側支持軸２３Ａ〜２３Ｃの位置を、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃを直接手動で動かすことによって調節可能とする。すなわち、関節部２４Ａ〜２４Ｃにより配置角度θＡ〜θＣを一定にするより弱い保持力を作用させる。さらに、画像処理回路６０は、図８に示すように、アーム画像Ｇ１６の縁部に操作画像Ｇ１１、体内画像Ｇ１７を配置した合成画像Ｇ２０を作製し、作製した合成画像Ｇ２０は表示面６６に表示される。
設定動作モードが緊急停止モードＭ１４であるとき、スレーブ制御回路３５は、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄの動作を強制的に停止する。具体的には、関節部２４Ａへの電気エネルギーの供給、および制御信号の送信を停止する。さらに、画像処理回路６０は、図９に示すように、体内画像Ｇ１７およびアーム画像Ｇ１６を並べた画像の縁部に操作画像Ｇ１１およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ２５を作製し、作製した合成画像Ｇ２５は表示面６６に表示される。
【００３３】
続いて、駆動モードＭ２０内の各モードについて説明する。駆動モードＭ２０内の通常処置具モードＭ２１、エナジー処置具モードＭ２２、駆動中処置具交換モードＭ２３、および内視鏡モードＭ２４のいずれにおいても、スレーブ制御回路３５はマスタアーム１１Ａ、１１Ｂに与えられた入力に基づいてスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄのうちの選択されたものを動作させ、表示面６６に体内画像が表示される。
設定動作モードが通常処置具モードＭ２１であるとき、画像処理回路６０は図１０に示すように、体内画像Ｇ３１の縁部に操作画像Ｇ１１およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ３０を作製し、作製した合成画像Ｇ３０は表示面６６に表示される。
設定動作モードがエナジー処置具モードＭ２２であるとき、画像処理回路６０は図１１に示すように、体内画像Ｇ３１の縁部に操作画像Ｇ１１、モード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２、およびエナジー処置具通電用フットスイッチカメラ１１２で取得したエナジー処置具通電用フットスイッチ画像Ｇ３６を配置した合成画像Ｇ３５を作製し、作製した合成画像Ｇ３５は表示面６６に表示される。
【００３４】
設定動作モードが駆動中処置具交換モードＭ２３であるとき、画像処理回路６０は図１２に示すように、体内画像Ｇ３１の縁部にアーム画像Ｇ１６およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ４０を作製し、作製した合成画像Ｇ４０は表示面６６に表示される。
設定動作モードが内視鏡モードＭ２４であるとき、画像処理回路６０は図１３に示すように、体内画像Ｇ３１の縁部にモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ４５を作製し、作製した合成画像Ｇ４５は表示面６６に表示される。
なお、手術支援装置１を起動したときには、設定動作モードは待機モードＭ１１に設定されているとする。
【００３５】
次に、以上のように構成された手術支援装置１の動作について説明する。
手術支援装置１を起動させると、設定動作モードが待機モードＭ１１になり、スレーブ制御回路３５によりスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃが固定され、画像処理回路６０により作製された図６に示す合成画像Ｇ１０がディスプレイ６５の表示面６６に表示される。
介助者Ａは、手術台１０１上に患者Ｐを寝かせ、消毒や麻酔などの適切な処置を行う。
術者Ｑは、操作机１１５の前に配置された不図示の椅子に座り、右手でマスタアーム１１Ａを把持し、左手でマスタアーム１１Ｂを把持する。顔をディスプレイ６５の表示面６６に対向させる。
表示面６６には操作画像Ｇ１１およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２が表示されているため、術者Ｑは表示面６６を注視しながらも、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂ、内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５、およびモード切替え用フットスイッチ１０７が操作されている状態を表示面６６で確認することができる。
【００３６】
介助者Ａが処置具交換スイッチ３６を押して設定動作モードを待機モードＭ１１から待機中処置具交換モードＭ１２に切り替えると、表示面６６には図７に示すスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄの画像を含む合成画像Ｇ１５が表示される。介助者Ａは、術者Ｑの指示に従い手技の内容に応じてスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃの保持部２６Ａ〜２６Ｃに、例えば把持鉗子Ｗ１０をそれぞれ装着する。術者Ｑは表示面６６により、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃに処置具が装着されたかを確認する。このとき、識別部１０２は、スレーブアーム２１Ｃに取り付けられた処置具の種類を認識する。
処置具が装着され処置具交換が終了すると、設定動作モードは待機モードＭ１１に切り替わる。この切り替えとしては、例えば、処置具装着部に処置具が装着されたことを検出する検出部を有しており、装着されたことを検出すると自動的に切り替わるのが好ましいが、視野範囲４１内に待機モードＭ１１に切り替わる処置具交換スイッチ３６などのスイッチを設けて、そのスイッチを押して切り替えてもよい。
【００３７】
介助者Ａが位置決めスイッチ３７を押して設定動作モードをアーム位置決めモードＭ１３に切り替えると、表示面６６には図８に示すスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄの画像を含む合成画像Ｇ２０が表示される。
介助者Ａはスレーブアーム２１Ａの先端側支持軸２３Ａを自らの力で移動させ、患者Ｐに挿入した図示しないトラカールなどから処置具や、内視鏡４５の挿入部４６を体内に導入する。表示面６６に先端側支持軸２３Ａを移動させる介助者Ａの画像が表示されることで、術者Ｑはスレーブアーム２１Ａの位置決めが適切に行われていることを確認する。
アームの位置決めが終了すると、設定動作モードは待機モードＭ１１に切り替わる。この切り替えとしては、例えば、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄに設けられたスイッチを押しながら位置決めし、位置決め後にスイッチを離すと自動的に切り替わるのが好ましいが、上述のように視野範囲４１内に待機モードＭ１１に切り替わる位置決めスイッチ３７などのスイッチを設けて、そのスイッチを押して切り替えてもよい。
【００３８】
手術支援装置１に何らかの緊急的な問題が発生した場合には、術者Ｑまたは介助者Ａは緊急停止スイッチ３８を押して緊急停止モードＭ１４に切り替える。これにより、関節部２４Ａ〜２４Ｄへの電気エネルギーの供給が停止さる。さらに、表示面６６には図９に示す体内画像Ｇ１７およびアーム画像Ｇ１６を含む合成画像Ｇ２５が表示される。
【００３９】
患者Ｐに対して実際に処置具で処置をする準備が整ったときに、術者Ｑはモード切替え用フットスイッチ１０７を足Ｑ２で押す。モード制御回路５５は、スレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃにエナジー処置具が装着された信号を受信していないときには、設定動作モードを通常処置具モードＭ２１に切り替える。すると、表示面６６には、図１０に示す体内画像Ｇ３１の縁部に操作画像Ｇ１１およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ３０が表示される。この体内画像Ｇ３１は、内視鏡４５の撮像ユニットで取得された画像である。
スレーブ切り替えスイッチ１０６を操作してスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄの中からマスタアーム１１Ａ、１１Ｂに追従させるスレーブアーム２１Ａ、２１Ｂを選択する。マスタアーム１１Ａ、１１Ｂを操作することで把持鉗子Ｗ１０を用いて患者Ｐに対して適切な処置を行う。この間、スレーブアーム２１Ｃ、２１Ｄは停止している。
表示面６６には体内画像Ｇ３１を含む合成画像Ｇ３０が表示されるため、術者Ｑは患者Ｐの体内の様子を合成画像Ｇ３０で確認しながら処置を行うことができる。
【００４０】
術者Ｑは高周波ナイフＷ２０を用いた処置を行いたいと判断すると、介助者Ａに指示し、介助者Ａは処置具交換スイッチ３６を押して設定動作モードを通常処置具モードＭ２１から駆動中処置具交換モードＭ２３に切り替える。すると、表示面６６には図１２に示す体内画像Ｇ３１の縁部にアーム画像Ｇ１６およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ４０が表示される。
介助者Ａは、現在停止中のスレーブアーム２１Ｃから把持鉗子Ｗ１０を取り外し、スレーブアーム２１Ｃの保持部２６Ｃに高周波ナイフＷ２０を装着する。術者Ｑは、表示面６６に表示されたスレーブアーム２１Ｃの画像で、スレーブアーム２１Ｃに適切な処置具が装着されたことを確認する。
【００４１】
識別部１０２は、スレーブアーム２１Ｃに高周波ナイフＷ２０が装着されたことを検出すると、スレーブ切り替えスイッチ１０６を操作することでエナジー処置具モードＭ２２に切り替可能となる。より詳しくは、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂに追従して操作可能となっているスレーブアームに高周波ナイフＷ２０が装着されたことを検出したときに、スレーブ切り替えスイッチ１０６を操作することでエナジー処置具モードＭ２２に切り替可能となる。
術者Ｑはスレーブ切り替えスイッチ１０６を操作してマスタアーム１１Ｂに追従して操作可能なスレーブアームをスレーブアーム２１Ｂからスレーブアーム２１Ｃに切り替える。このとき、スレーブアーム２１Ｃには高周波ナイフ２１Ｃが到着されていることは検出されているため、設定動作モードがエナジー処置具モードＭ２２に切り替わる。すると、表示面６６には、図１１に示す体内画像Ｇ３１の縁部に操作画像Ｇ１１、モード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２、およびエナジー処置具通電用フットスイッチ画像Ｇ３６を配置した合成画像Ｇ３５が表示される。
術者Ｑは、マスタアーム１１Ｂを操作して、高周波ナイフＷ２０を患部の近傍に配置する。
表示面６６に表示された合成画像Ｇ３５内の体内画像Ｇ３１およびエナジー処置具通電用フットスイッチ画像Ｇ３６を確認しつつ、エナジー処置具通電用フットスイッチ１０８を操作してスレーブアーム２１Ｃに装着された高周波ナイフＷ２０に高周波電流を供給して患部の切開を行う。
【００４２】
術者Ｑは、スレーブアーム２１Ｄに装着された内視鏡４５を動作させたいときに内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５を操作する。すると、設定動作モードが内視鏡モードＭ２４に切り替わり、表示面６６には、図１３に示す体内画像Ｇ３１の縁部にモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ４５が表示される。
このように、術者Ｑは、常に表示面６６を注視した状態で、介助者Ａに指示を出しながら、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂ、スレーブ切り替えスイッチ１０６、モード切替え用フットスイッチ１０７、およびエナジー処置具通電用フットスイッチ１０８などを操作して患者Ｐの処置を行う。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態の手術支援装置１によれば、レディモードＭ１０内のいずれのモードにおいてもディスプレイ６５には操作画像Ｇ１１が表示される。このため、術者Ｑがディスプレイ６５を注視している場合でも、ディスプレイ６５に表示された操作画像Ｇ１１によりマスタアーム１１Ａ、１１Ｂの位置を認識することができる。したがって、術者Ｑはマスタアーム１１Ａ、１１Ｂを探すのに要する時間を抑えることができる。
待機モードＭ１１では、操作画像Ｇ１１およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２が並べて表示されるため、術者Ｑがマスタアーム１１Ａ、１１Ｂ、内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５、およびモード切替え用フットスイッチ１０７を探すのに要する時間を抑えるとともに、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂ、内視鏡モード切替え用フットスイッチ１０５、およびモード切替え用フットスイッチ１０７を誤って操作するのを防止することができる。
位置決めスイッチ３７を操作して設定動作モードをアーム位置決めモードＭ１３に切り替えたときに、ディスプレイ６５に表示されたアーム画像Ｇ１６を確認することで、術者Ｑは緊急事態が発生したときに素早く対応することができる。
【００４４】
処置具交換スイッチ３６を操作することで、設定動作モードが待機中処置具交換モードＭ１２に切り替わる。ディスプレイ６５にスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを含むアーム画像Ｇ１６を表示することで、介助者Ａがスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄに着脱する処置具を、ディスプレイ６５を注視する術者Ｑが確認することができる。また、アーム画像Ｇ１６を確認することで、術者Ｑは緊急事態が発生したときに素早く対応することができる。
待機中処置具交換モードＭ１２では画像処理回路６０はアーム画像Ｇ１６の縁部に操作画像Ｇ１１および体内画像Ｇ１７を配置した合成画像Ｇ１５を作製する。したがって、ディスプレイ６５を注視する術者Ｑは、主にアーム画像Ｇ１６を観察しながらも、自身がマスタアーム１１Ａ、１１Ｂを握っている状態や内視鏡４５で取得した体内画像Ｇ１７を確認することができる。
【００４５】
緊急停止スイッチ３８を操作することで、設定動作モードが緊急停止モードＭ１４に切り替わる。緊急停止モードＭ１４では関節部２４Ａ〜２４Ｄへの電気エネルギーの供給が停止される。表示面６６には、体内画像Ｇ１７、アーム画像Ｇ１６、およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を含む合成画像Ｇ２５が表示される。術者Ｑは、患者Ｐの体内の画像、およびスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄの周囲の状況を確認することで、患者Ｐおよび手術支援装置１の安全を確認するとともに、緊急事態が発生したときに素早く対応することができる。
【００４６】
処置具交換スイッチ３６を操作することで、設定動作モードが駆動中処置具交換モードＭ２３に切り替わる。ディスプレイ６５には体内画像Ｇ３１だけでなくスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを含むアーム画像Ｇ１６も表示されるため、介助者Ａがスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄに着脱する処置具を、ディスプレイ６５を注視する術者Ｑが確認することができる。
駆動中処置具交換モードＭ２３では、体内画像Ｇ３１の縁部にアーム画像Ｇ１６およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ４０がディスプレイ６５に表示される。術者Ｑは主に体内画像Ｇ３１を観察しながらマスタアーム１１Ａ、１１Ｂを操作して処置をしながらも、アーム画像Ｇ１６でスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃに着脱される処置具を確認することができる。
【００４７】
高周波ナイフＷ２０が保持部２６Ａ〜２６Ｃに装着されたときにモード切替え用フットスイッチ１０７を操作することで、設定動作モードがエナジー処置具モードＭ２２に切り替わる。
エナジー処置具モードＭ２２では、体内画像Ｇ３１の縁部にエナジー処置具通電用フットスイッチ画像Ｇ３６が表示されるため、術者Ｑは主に体内画像Ｇ３１を観察しながらもエナジー処置具通電用フットスイッチ画像Ｇ３６を確認することができる。さらに、ディスプレイ６５にはモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２およびエナジー処置具通電用フットスイッチ画像Ｇ３６が表示される。このため、術者Ｑが複数のフットスイッチ１０７、１０８の中から目的のものを迷うことや、フットスイッチ１０７、１０８を誤って操作することを防止することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更なども含まれる。
たとえば、前記実施形態では、マスタアームおよびスレーブアームの数は、手術支援装置の仕様に応じて適宜設定可能である。
操作部はマスタアーム１１Ａ、１１Ｂであるとしたが、いわゆるジョイスティックなどの他の構成のものであってもよい。
【００４９】
前記実施形態では、待機中処置具交換モードＭ１２において画像処理回路６０は、アーム画像Ｇ１６の縁部に操作画像Ｇ１１および体内画像Ｇ１７を配置した合成画像Ｇ１５を作製した。しかし、待機中処置具交換モードＭ１２で作製される合成画像はこれに限ることなく、例えば、アーム画像Ｇ１６の縁部に操作画像Ｇ１１のみを配置した合成画像としてもよいし、互いに等しい大きさのアーム画像Ｇ１６、操作画像Ｇ１１および体内画像Ｇ１７を並べて合成画像を構成してもよい。
通常処置具モードＭ２１において画像処理回路６０は、体内画像Ｇ３１の縁部に操作画像Ｇ１１およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ３０を作製した。しかし、画像処理回路６０は体内画像Ｇ３１のみを用いた合成画像を作製して表示してもよい。
駆動中処置具交換モードＭ２３において画像処理回路６０は、体内画像Ｇ３１の縁部にアーム画像Ｇ１６およびモード切替え用フットスイッチ画像Ｇ１２を配置した合成画像Ｇ４０を作製したが、体内画像Ｇ３１およびアーム画像Ｇ１６を並べた合成画像を作製してもよい。
また、レディモードＭ１０だけでなく、駆動モードＭ２０内の各モードにおいても表示面６６に操作画像Ｇ１１が表示されるように設定してもよい。
駆動中処置具交換モードＭ２３や内視鏡モードＭ２４においても、エナジー処置具通電用フットスイッチ画像Ｇ３６が表示されるように設定してもよい。
【００５０】
前記実施形態では、第一の識別部、第二の識別部は互いに抵抗値の異なる電気抵抗であるとし、識別部が電気抵抗の抵抗値を検出できるとした。しかし、第一の識別部、第二の識別部、および識別部はこれに限ることなく、以下に説明する様々な構成とすることができる。
例えば、処置具にＮ対の処置具側電極を露出した状態に設け、対となるそれぞれの処置具側電極間に一定の抵抗値の電気抵抗が接続されているか否かのＮ対の処置具側電極全体としての接続状態を処置具の種類毎に変えておく。識別部側では、対となる処置具側電極間が電気抵抗を介して接続されていればＯＮ、絶縁されていればＯＦＦとして識別する。そして、Ｎ個のＯＮまたはＯＦＦの組み合わせで、２進法の要領で処置具の種類を識別する。
【００５１】
処置具の外面に凸部が設けられる設定場所をＮカ所設け、処置具の種類毎に、設定場所のそれぞれに凸部が設けられているか否かのＮカ所全体としての組み合わせ、すなわち、処置具の外形の形状を変える。各設定場所に凸部が設けられているか否かを識別部側に設けられたＮ個のスイッチで検出することで、処置具の種類を識別する。
また、識別部の別の構成としては、処置具にバーコードなどの識別情報を設け、この識別情報に含まれる情報を処置具の種類毎に変えておく。識別部側で識別情報を検出し情報を読み取ることで、処置具の種類を識別する。
【００５２】
前記実施形態では、待機モードＭ１１、待機中処置具交換モードＭ１２、アーム位置決めモードＭ１３、および緊急停止モードＭ１４の間、そして、通常処置具モードＭ２１、エナジー処置具モードＭ２２、駆動中処置具交換モードＭ２３、および内視鏡モードＭ２４の間は、待機中処置具交換モードＭ１２とアーム位置決めモードＭ１３との間以外は、設定動作モードをそれぞれ任意に切り替えられるとした。しかし、レディモードＭ１０内において、待機モードＭ１１と待機中処置具交換モードＭ１２との間、待機モードＭ１１とアーム位置決めモードＭ１３との間、待機モードＭ１１と緊急停止モードＭ１４との間でのみ設定動作モードを切り替えられるとしてもよい。駆動モードＭ２０内においても同様である。
レディモードＭ１０、駆動モードＭ２０においては、上記の全てモードがある場合に限るものではなく、装置構成によって適宜モードが設定される。たとえば、処置具がスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｃに交換できない構造（たとえば、スレーブアームと処置具が一体構造）の場合は、レディモードＭ１０、駆動モードＭ２０において処置具交換モードはなくてよい。また、エナジー処置具を用いない場合は、駆動モードＭ２０において、エナジー処置具モードＭ２２がなくてよい。レディモードＭ１０内に待機モードＭ１１が備えられていれば、その他のモードは適宜設定可能である。駆動モードＭ２０においても、通常処置具モードＭ２１がその他のモードは適宜設定可能である。
【００５３】
また、操作部の構成も、マスタアームに限らず、ジョイスティックでも良く、また上記したように手術支援装置の構成でエナジー処置具を用いない場合は、エナジー処置具通電用フットスイッチ等が無くて良く、手術支援装置の構成や設定されるモードの数等によって、適宜決定される。操作撮像部も同様に、手術支援装置の構成や設定されるモードの数等によって、適宜決定される。
【００５４】
電気不使用型処置具としては把持鉗子Ｗ１０以外にも、持針器やはさみなどの処置具を適宜選択して用いることができる。一方で、電気使用型処置具としては高周波ナイフＷ２０以外にも、超音波処置具やスネアなどを用いることができる。
本実施形態では、処置具交換スイッチ３６、位置決めスイッチ３７、緊急停止スイッチ３８が、図４に示すようにスレーブアームの基台に配設されているが、これらのスイッチ３６、３７、３８は、マスタ手元カメラ４０の視野範囲４１内となる位置に配設してもよいし、基台と視野範囲４１内となる位置との両方に配設してもよい。
【００５５】
前記実施形態では、スレーブアームの切り替えをスレーブ切り替えスイッチ１０６の操作で行うとした。しかし、これをモード切替え用フットスイッチ１０７で切替えられるとしても良い。例えば、レディモードＭ１０のときに、モード切替え用フットスイッチ１０７を短く押すと、マスタアーム１１Ａ、１１Ｂのそれぞれにスレーブアーム２１Ａ、２１Ｂが割り振られ、駆動モードＭ２０に遷移して、操作できるようになる。次に、モード切り替え用フットスイッチ１０７を短く押すと、マスタアーム１１Ａには、スレーブアーム２１Ｃが割り振られ、スレーブアーム２１Ａはその場に停止して、スレーブアーム２１Ｃが操作できるようになる。
マスタアーム１１Ａ、１１Ｂにどのスレーブアーム２１Ａ〜２１Ｄを割り振るかはあらかじめ設定しておく。駆動モードＭ２０からレディモードＭ１０に遷移するときは、モード切替え用フットスイッチ１０７を長押しする。この場合、モード制御回路５５にはタイマーが内蔵されていて、モード切替え用フットスイッチ１０７から信号が連続的に送信されている時間を計測することで、モード切替え用フットスイッチ１０７が、いわゆる長押しされているか、短押しされているかを認識する。
【符号の説明】
【００５６】
１    手術支援装置
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ  スレーブアーム（アーム部）
３５  スレーブ制御回路（駆動部）
３６  処置具交換スイッチ（待機中交換切り替え部、駆動中交換切り替え部）
３７  位置決めスイッチ（位置決め切り替え部）
３８  緊急停止スイッチ（緊急停止切り替え部）
４５  内視鏡
５０  スレーブアーム俯瞰カメラ（アーム撮像部）
５５  モード制御回路（モード制御部）
６０  画像処理回路（合成画像作製部）
６５  ディスプレイ（表示部）
１０７  モード切替え用フットスイッチ（モード切り替え部）
１０８  エナジー処置具通電用フットスイッチ（電気エネルギー切り替え部）
１１２  エナジー処置具通電用フットスイッチカメラ（電気エネルギー切り替え撮像部）
Ｇ１０、Ｇ１５、Ｇ２０、Ｇ２５、Ｇ３０、Ｇ３５、Ｇ３４、Ｇ４５  合成画像
Ｇ１１  操作画像
Ｇ１６  アーム画像
Ｇ１７、Ｇ３１  体内画像
Ｇ３６  エナジー処置具通電用フットスイッチ画像（電気エネルギー切り替え画像）
Ｍ１０  レディモード
Ｍ１１  待機モード
Ｍ１２  待機中処置具交換モード
Ｍ１３  アーム位置決めモード（位置決めモード）
Ｍ１４  緊急停止モード
Ｍ２０  駆動モード
Ｍ２１  通常処置具モード（駆動中通常処置具モード）
Ｍ２２  エナジー処置具モード（駆動中電気処置具モード）
Ｍ２３  駆動中処置具交換モード
Ｐ    患者
Ｗ１０  把持鉗子（電気不使用型処置具）
Ｗ２０  高周波ナイフ（電気使用型処置具）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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