(57)【要約】【課題】  種々の術式や患部に対応することができ、内視鏡下手術を広く適用することが可能な撮像装置、表示システムおよび手術システムを提供する。【解決手段】  撮像装置１０は、体腔を撮像することが可能に構成されており、撮像素子１１と、開口部材１２と、光学部材１３と、固定部材１４と、を有する。開口部材１２は、体表５から腹腔２まで延びる筒状部分１２０を含む。光学部材１３は、腹腔２内で反射された光が入射され、その入射光を撮像素子１１まで導く部材である。固定部材１４は、光学部材１３および撮像素子１１の少なくとも一方を開口部材１２に固定する部材である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔を撮像する撮像装置であって、
撮像素子と、
体表から前記体腔まで延びる筒状部分を含む開口部材と、
前記体腔から入射された入射光を前記撮像素子まで導く光学部材であって、少なくとも一部が前記筒状部分の内部空間に位置する光学部材と、
前記光学部材および前記撮像素子の少なくとも一方を前記開口部材に固定するとともに、前記体腔の気密性を保持する固定部材と、を備える、撮像装置。
【請求項２】
前記光学部材の前記少なくとも一部は、前記筒状部分の内部空間のうち体壁の厚みの範囲内に位置している、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光学部材は、前記筒状部分の内部空間において体壁の厚み方向に移動可能な可動部分を含む、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記体腔に光を出射する光源をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１つに記載に撮像装置。
【請求項５】
前記光源は、少なくとも一部が前記筒状部分の内部空間に位置する、請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記光源の前記少なくとも一部は、前記筒状部分の内部空間において前記体壁の厚み方向に移動可能である、請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記開口部材は、前記筒状部分の体表側端部から周方向外方に向かって延びる第１フランジ部分をさらに含み、
前記固定部材は、前記筒状部分および前記第１フランジ部分の少なくとも一部を覆っている、請求項１〜６のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項８】
前記筒状部分は、前記体腔に向かうにつれて内径が大きくなる、請求項１〜７のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項９】
前記開口部材は、前記筒状部分の体腔側端部から周方向外方に向かって延びる第２フランジ部分をさらに含む、請求項１〜８のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の撮像装置と、
前記撮像装置で撮像された画像の少なくとも一部を表示する表示装置と、を備える、表示システム。
【請求項１１】
前記表示装置は、
前記撮像装置で撮像された前記画像の全部または一部を表示する第１表示部と、
前記画像のうち前記第１表示部で表示されている領域の一部の領域を表示する第２表示部と、を有する、請求項１０に記載の表示システム。
【請求項１２】
前記表示装置は、前記一部の領域を指定する領域指定部をさらに含む、請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の表示システムと、
前記体腔に挿入される処置具と、を備える手術システム。
【請求項１４】
前記処置具は、前記撮像装置とは異なる部位から前記体腔に挿入される、請求項１３に記載の手術システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体腔を撮像する撮像装置、表示システムおよび手術システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
外科手術による患者への負担を軽減する低侵襲な手術方法として、内視鏡下手術が行われている。内視鏡下手術では、体壁を数ｃｍ切開して体腔内を観察する内視鏡および治療処置のための処置具を体腔内に挿入し、術者は、内視鏡で撮像された画像を見ながら、処置を行う。内視鏡の観察範囲は、数ｍｍ〜数ｃｍ程度であり、術者が確認することができるのは、処置具の先端部分と患部の周辺に限られる。この方法では、内視鏡を移動させながら処置することが多く、その場合に、執刀する術者と助手以外に内視鏡を移動させるスコピスト（医師）が必要となる。それ故、内視鏡下手術が行われる際、術野周辺には、少なくとも執刀する術者、助手、スコピストが介在しており、限られたスペースで混み合った状態で手術を行っている。
【０００３】
また、通常の腹腔鏡であれば、視野が処置具の先端部分と患部の周辺とに限定されるため、患部以外の箇所からの出血などの発見が遅れる場合がある。それらを解決する手段として、体壁にカメラを固定する方法があるが、従来技術として特許文献１に記載の通り、体腔内を広範囲に撮像することを目的として体壁内側に撮像手段を固定する内視鏡システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３０７２２４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、特許文献１に記載の撮像手段は、例えば光学部材の先端が曇ったり、汚れが付着した際、光学部材の先端の曇りまたは汚れを除去するために、体壁から撮像部を取り外すことが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態である、撮像装置は、
体腔を撮像する撮像装置であって、
撮像素子と、
体表から前記体腔まで延びる筒状部分を含む開口部材と、
前記体腔から入射された入射光を前記撮像素子まで導く光学部材であって、少なくとも一部が前記筒状部分の内部空間に位置する光学部材と、
前記光学部材および前記撮像素子の少なくとも一方を前記開口部材に固定するとともに、前記体腔の気密性を保持する固定部材と、を有する。
【０００７】
また本発明の一実施形態である、表示システムは、上記の撮像装置と、前記撮像装置で撮像された画像の少なくとも一部を表示する表示装置と、を備える。
また本発明の一実施形態である、手術システムは、上記の表示システムと、前記体腔に挿入される処置具と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一実施形態である、撮像装置によれば、光学部材および撮像素子の少なくとも一方を、開口部材を介して体壁に固定することで体腔内の広範囲の視野を提供することができる。また、筒状部分によって体壁が開口した状態で保持され、筒状部分の内部空間に少なくとも一部が位置する光学部材を、体壁へ取り付けおよび取り外しすることが比較的容易となる。
【０００９】
本発明の一実施形態である、表示システムおよび手術システムによれば、光学部材および撮像素子の少なくとも一方の体壁への取り付けおよび取り外しが容易な撮像装置を用いることで、使い勝手の良いシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る手術システムを示す模式図である。
【図２】撮像装置の近傍を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】撮像装置の他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図４】撮像装置のさらに他の実施形態を示す拡大断面図である。
【図５】撮像装置のさらに他の実施形態を示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る撮像装置、表示システムおよび手術システムについて、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に説明する各図面において同じ構成部材には同じ符号を付すものとする。また、各部材の大きさや部材同士の間の距離などは模式的に図示しており、現実のものとは縮尺などが異なる場合がある。なお、以下の実施形態は例示であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る手術システムを示す模式図である。手術システムＳは、表示システム１００と、体腔に挿入される処置具４と、を備える。本実施形態の手術システムＳは、内視鏡下手術において、使用される手術システムである。内視鏡下手術は、体腔内の手術として、主に腹腔鏡下手術と胸腔鏡下手術とを含み、本実施形態の手術システムＳは、いずれの術式においても適用可能である。体腔の具体例として腹腔および胸腔を含み、体壁の具体例として腹壁および胸壁を含む。また、脳室内における脳外科手術など腹腔および胸腔以外の術式であっても、手術システムＳを適用することはできる。
【００１３】
以下では、本実施形態の手術システムＳを、腹腔鏡下手術に使用した場合を例にして説明する。本実施形態以降の他の実施形態においては、特に記載した場合を除いて、腹腔鏡下手術に使用した場合を例にしており、腹腔は体腔の一例であり、腹壁は体壁の一例である。詳細については後述するが、本実施形態の表示システム１００は、腹腔鏡に相当するものであり、腹腔を撮像する撮像装置１０と、撮像装置１０で撮像された画像の少なくとも一部を表示する表示装置５０と、を備える。撮像装置１０が腹腔内を撮像し、その撮像した画像を表示装置５０に表示させる。
【００１４】
腹腔鏡下手術では、腹壁１の内側であって内臓との間の空間である腹腔２が、図示しない気腹針によって例えば二酸化炭素ガスを送り込むことにより膨脹（気腹）させられた状態が保持される。この腹腔２内には腹壁１を穿刺貫通するトラカール（ｔｒｏｃａｒ）３を通じて術式に必要とされる各種の処置具４が挿入される。臍部近傍の腹壁を切開し、その切開創に、本実施形態の撮像装置１０を固定する。腹腔が膨張した状態では、凡そ臍部が頂点位置にあり、この臍部の位置に撮像装置１０を固定することで、上方から腹腔内を俯瞰して広範囲を撮像することができる。なお、撮像装置１０の固定位置は、臍部近傍に限定されるものではなく、手術システムＳが使用される術式などに応じて適切な位置に切開創を形成し、撮像装置１０を固定してもよい。撮像装置１０は、固定位置に固定した状態で使用され、処置具４は、この撮像装置１０の固定位置とは異なる位置において、腹腔２内に挿入される。
【００１５】
本実施形態の手術システムＳで使用されるトラカール３および処置具４は、従来公知のものを使用することができる。トラカール３は、各術式において必要な処置具４に応じて１または複数用いることができる。処置具４についても、例えば、患部を把持するための把持鉗子、患部組織の切開および止血などを行う超音波凝固切開装置（超音波メス）など、各術式に応じて必要な処置具４を使用すればよい。
【００１６】
本実施形態の表示システム１００は、上記のように撮像装置１０と、表示装置５０と、を備える。撮像装置１０で撮像された画像の表示装置５０への表示制御は、表示制御部６０が行う。本実施形態では、表示装置５０は、２つのディスプレイ装置である第１表示部５１および第２表示部５２を有する。第１表示部５１は、撮像装置１０で撮像された画像の全部または一部を表示する。第２表示部５２は、撮像装置１０で撮像された画像のうち第１表示部５１で表示されている領域の一部の領域Ｐが拡大された拡大画像を表示する。
【００１７】
表示制御部６０は、例えば、筐体内に配置されたＣＰＵ（中央演算処理装置）および記憶部などで構成されており、記憶部に記憶された画像表示プログラムに従って、第１表示部５１および第２表示部５２にそれぞれ画像を表示させる。撮像装置１０で取得された画像データが、表示制御部６０に入力されると、第１表示部５１の表示画面などに応じて、入力された画像データの全部または、外周部分などをトリミングして切り出した一部の画像を第１表示部５１に、腹腔内を示す全体画像（広角画像）として表示させる。
【００１８】
第２表示部５２には、第１表示部５１で表示されている領域の一部の領域Ｐの画像が表示される。第２表示部５２に表示される画像は、一部の領域Ｐが拡大された拡大画像であっても、一部の領域Ｐが縮小された縮小画像であっても、一部の領域Ｐの等倍画像であってもよい。以下では、拡大画像が表示される場合について説明するが、縮小画像であっても等倍画像であっても同様である。この第２表示部５２に表示される拡大画像には、例えば、手術の対象となる患部が含まれている。手術を執刀する術者および助手は、主に第２表示部５２に表示される拡大画像を見ながら、処置具４を操作して、患部に対して切除など必要な処置を行う。
【００１９】
一方、第１表示部５１には、腹腔内全体を示す画像が表示されている。術者および助手は、患部付近を、第２表示部５２に表示された拡大画像で確認しつつ、腹腔内全体を、第１表示部５１に表示された全体画像で確認しながら手術を行うことができる。たとえば、手術中に、患部から離れた部位で出血などの異常が発生した場合、第２表示部５２に表示された患部周辺の画像だけでは、発生した異常に気付くことが難しい。本実施形態のように、腹腔内の全体画像を第１表示部５１で確認することで、術者および助手は、発生した異常に早急に気付くことができ、適切な処置を行うことができる。
【００２０】
術式によっては、第２表示部５２に表示される拡大画像は、固定された領域であってもよいが、手術の進行に伴って、拡大すべき領域Ｐの位置を、第１表示部５１で表示されている画像内で変更することが必要となる場合もある。従来の内視鏡下手術では、医師であるスコピストが、内視鏡を適宜移動させて、撮像位置を変更している。本実施形態では、表示装置５０が、第１表示部５１に表示された画像から拡大する領域Ｐを指定する領域指定部５３を有していてもよい。領域指定部５３は、例えば、タッチパネルおよびペンタブレット以外にマウスやジョイスティックなど各種の座標入力装置によって実現できる。例えば、タッチパネルは、腹腔内の全体画像またはそのうちの広域画像を表示する第１表示部５１の表示画面に重ねて配置すればよい。
【００２１】
操作者は、領域指定部５３を操作することによって、第１表示部５１に現在表示されている画像に対して、第２表示部５２で拡大して表示したい領域Ｐの座標を座標入力装置によって指定することが可能となる。特にタッチパネルでは、操作者がタッチ操作をするだけで直感的に座標を入力することができる。手術の進行状態を見ながら、操作者は、第１表示部５１に表示されている画像の一部の領域を領域指定部５３によって指定する。表示制御部６０は、指定された領域の部分を、第１表示部５１に表示されている画像から切り出し、切り出した画像に拡大処理を施して第２表示部５２の表示画面全体に拡大画像として表示させる。これによって、スコピストによる内視鏡の操作と同じことを、タッチパネル操作によって実現することができる。この操作者は、内視鏡を操作することはないので、必ずしも医師である必要はなく、看護士や他の手術補助者などが操作者となることも可能となる。また、本実施形態の手術システムＳを用いた場合、操作者は、領域指定部５３の近傍、タッチパネルの例であれば第１表示部５１の近傍に位置すればよく、スコピストのように、内視鏡の操作のために患者の横に位置する必要がないので、手術中に術者および助手の動きを制限することがない。
【００２２】
本実施形態では、表示装置５０が、第１表示部５１と第２表示部５２の２台のディスプレイ装置を備える構成としたが、これに限らず、全体画像（広域画像）を表示する第１表示部５１に相当するディスプレイ装置を複数台設置してもよく、拡大画像を表示する第２表示部５２に相当するディスプレイ装置を複数台設定してもよい。それぞれを複数台設置することで、表示されている画像をより多くの人が視認して確認することができる。第２表示部５２を複数設置する場合は、第１表示部５１に表示されている画像のうち拡大させる領域Ｐを、領域指定部５３によって複数箇所指定し、第２表示部５２ごとに表示させる領域を異ならせることもできる。また、領域指定部５３も複数設置し、複数人によって操作可能としてもよい。１つの画像を複数台のディスプレイ装置に表示させる制御は、公知のマルチディスプレイ制御を表示制御部６０で実行すればよい。
【００２３】
第２表示部５２にタッチパネルなどの座標入力装置を設け、第２表示部５２に表示されている画像に対して領域を指定し、拡大処理または縮小処理を施して必要な画像を表示させることもできる。第１表示部５１に表示されている全体画像のうち、第２表示部５２に表示されている領域を除く領域において、例えば、局所的に急激な変化が生じた領域を画像処理によって検出し、出血など何らかの異常が発生したものとして、第２表示部５２に異常発生を示す警告メッセージを表示させるようにしてもよい。第２表示部５２に表示されている領域を除く領域において、例えば、他の部分とは異なる色調の領域を画像処理によって検出し、ガーゼなど手術器具の体内放置のおそれがあるとして、第２表示部５２に器具放置を示す警告メッセージを表示させるようにしてもよい。
【００２４】
表示装置５０と表示制御部６０との画像データ通信は、信号ケーブルなどを介した有線接続によるものであってもよく、たとえばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信方式を利用した無線接続によるものであってもよい。また、表示制御部６０が、第１表示部５１に表示させるべき全体画像の画像データの出力と第２表示部５２に表示させるべき拡大画像の画像データの出力とを切り替えることによって、１つのディスプレイ装置で第１表示部５１および第２表示部５２を兼用する構成であってもよい。
【００２５】
図２は、撮像装置の近傍を拡大して示す拡大断面図である。撮像装置１０は、撮像素子１１と、開口部材１２と、光学部材１３と、固定部材１４と、を有する。撮像素子１１は、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの半導体素子で実現され、被写体（腹腔）からの反射光を受光して画像データを生成するものであればよい。本実施形態では、腹腔内の全体または広域を撮像するとともに、撮像された画像の領域の一部に拡大処理を施すので、撮像素子１１としては、より高解像度（いわゆる、４Ｋおよび８Ｋなど）の素子を用いるのがよいが、これに限るものではない。撮像する腹腔の大きさ、拡大すべき患部の大きさなどに応じて好適な解像度の撮像素子１１を用いればよい。撮像素子１１で生成された画像データは、表示制御部６０へと送信される。撮像素子１１と表示制御部６０との画像データ通信は、表示装置５０と表示制御部６０との画像データ通信と同様に有線接続であっても無線接続であってもよい。
【００２６】
開口部材１２は、体表５から腹腔２まで延びる筒状部分１２０を含む。筒状部分１２０は、その体表側端部１２１が体表５と略同じ位置にあり、そこから腹腔２向かって筒状に延びていればよく、体腔側端部１２２が、腹腔２内に位置する必要は無い。体腔側端部１２２は、腹腔２内に位置していてもよく、腹壁１の厚み内に位置していてもよい。筒状部分１２０は、例えば、腹壁の切開創または自然開口部を拡張して、体表５の外部から腹腔２内に連通するような空間（ポートとも呼ばれる）を確保するものであればよい。本実施形態の筒状部分は、軸線に直交する横断面形状が、軸線方向に沿って変化せず一定の直筒状であり、横断面形状が円形の直円筒状、横断面形状が多角形の直角筒状などであってもよく、横断面形状は限定されない。
【００２７】
光学部材１３は、腹腔２内で反射された光が入射され、その入射光を撮像素子１１まで導く部材である。光学部材１３は、その少なくとも一部が筒状部分１２０の内部空間に位置している。光学部材１３は、例えば、光学レンズ群が鏡筒内に配置された構成、先端に集光レンズなどが装着された光ファイバを含む構成などで実現可能である。本実施形態では、光学部材１３の先端１３１、すなわち被写体である腹腔２内で反射された光が入射する部分が、筒状部分１２０の内部空間に位置している。光学部材１３の先端１３１位置は、筒状部分１２０の内部空間内であれば、体表５寄りであっても腹腔２寄りであってもよく、撮像すべき画像に応じて先端１３１位置を設定することもできる。ここで、例えば、光学部材１３の先端１３１を、腹腔２内に位置させてもよい。
【００２８】
このように、開口部材１２は、光学部材１３に、より多くの光が入射されるように、筒状部分１２０によって腹壁１の厚み部分において、十分な空間を確保するための部材である。したがって、筒状部分１２０を少なくとも有していれば、開口部材１２としての機能が発揮される。一方、筒状部分１２０によって、体表５の外部と腹腔２内とが連通するので、気腹のために腹腔２内に充満された二酸化炭素ガスが外部に漏れ出すおそれがある。後述の固定部材１４によって、腹腔２の気密性を保持し、気腹の状態が維持されるようになっている。
【００２９】
本実施形態では、開口部材１２は、さらに、筒状部分１２０の体表側端部１２１から周方向外方に向かって延びる第１フランジ部分１２３および筒状部分１２０の体腔側端部１２２から周方向外方に向かって延びる第２フランジ部分１２４を含んでいるが、これらは、開口部材１２の必須の構成ではない。第１フランジ部分１２３は、例えば、円環状を有しており、体表５と密着するように位置していてもよい。また、第２フランジ部分１２４は、例えば、円環状を有しており、腹壁１の内面と密着するように位置していてもよい。
【００３０】
第１フランジ部分１２３は、例えば、筒状部分１２０を体表５側に保持し、筒状部分１２０が、腹壁１の厚み方向に、特に腹腔２に向かう方向に移動してその位置がずれてしまうことを抑制することができる。さらに、第１フランジ部分１２３が、体表５と密着することで、筒状部分１２０の外周面と腹壁１との隙間から気腹のための二酸化炭素ガスが漏れ出すことを抑制するシール機能も発揮させることができる。
【００３１】
第２フランジ部分１２４は、例えば、筒状部分１２０を腹腔２側に保持し、筒状部分１２０が、腹壁１の厚み方向に、特に体表５に向かう方向に移動してその位置がずれてしまうことを抑制することができる。さらに、第２フランジ部分１２４が、腹壁１の内面と密着することで、筒状部分１２０の外周面と腹壁１との隙間から気腹のための二酸化炭素ガスが漏れ出すことを抑制するシール機能も発揮させることができる。
【００３２】
開口部材１２の材料は、腹壁１と直接接触すること、開口部材１２自体にも腹壁１との間で気密性を有することが好ましいことなどを考慮して、例えば、シリコーン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリオキシメチレン、ポリイソプレン、ポリＬ乳酸、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリパリレン、環状ポリオレフィン等の高分子材料などを用いることができる。開口部材１２を長時間使用する場合などは、腹壁１への影響を考慮して、シリコーン樹脂、ポリエチレンなどの生体適合性材料で構成される開口部材１２を使用してもよい。筒状部分１２０と、第１フランジ部分１２３と、第２フランジ部分１２４とは、同じ材料で一体的に形成されたものであってもよく、それぞれが異なる材料で形成されたものであってもよい。
【００３３】
固定部材１４は、光学部材１３および撮像素子１１の少なくとも一方を開口部材１２に固定する部材である。また、固定部材１４は、腹腔２の気密性を保持するように構成されている。固定部材１４は、光学部材１３を保持する保持部分１４０と、保持部分１４０に連なり、開口部材１２と接続して、光学部材１３を保持部分１４０ごと開口部材１２に固定する接続部分１４１と、腹腔２の気密性を保持するためのシール部分１４２と、を含む。保持部分１４０は、例えば、光学部材１３を取り囲むリング状の部材である。接続部分１４１は、例えば、保持部分１４０をさらに取り囲む大径の円環板状の部材であり、筒状部分１２０を覆うようにして開口部材１２に接続されている。なお、本実施形態では、開口部材１２が、第１フランジ部分１２３を含んでおり、接続部分１４１は、筒状部分１２０の体表側端部１２１に接続するとともに、第１フランジ部分１２３も覆うように開口部材１２に接続されている。シール部分１４２は、Ｏ（オー）リングなどのシール部材を含み、光学部材１３と保持部分１４０との接触部分における気密性、その他の部分における気密性のために設けられる。また、生体接着剤、粘着剤などによって固定部材１４と光学部材１３とを接着固定したり、開口部材１２と腹壁１とを接着固定したりすることで、さらに気密性を向上させることもできる。撮像素子１１は、例えば、本実施形態では、光学部材１３を進行してきた光を受光できるように、光学部材１３の光軸上であって先端１３１とは反対側の位置に、光学部材１３と一体的に固定される。撮像素子１１の位置は、光学部材１３を進行してきた光を受光できる位置であれば、筒状部分１２０の内部空間内であっても、内部空間外であってもよい。撮像素子１１および光学部材１３は、固定部材１４からの取り外しおよび固定部材１４への装着を容易に行うことができる。
【００３４】
このように、固定部材１４によって、光学部材１３を開口部材１２に固定するとともに、開口部材１２の開口を塞いで腹腔からの二酸化炭素ガスの漏れを抑制することができる。固定部材１４は、腹壁１と直接接触する部分は少ないが、光学部材１３を固定するための剛性、機械的強度を有するものであれば、上記の開口部材１２の材料と同様の材料を使用することも可能であり、さらに、剛性、機械的強度を高くするために金属材料およびセラミック材料などを使用することも可能である。
【００３５】
光学部材１３は、固定部材１４のみによって腹壁１に固定することも可能であるが、さらに、手術室内の機材の一部、例えば支柱１６などから延びるアーム部材１５と光学部材１３とを接続して、さらに安定して光学部材１３を固定するようにしてもよい。
【００３６】
上記のように構成された本実施形態の撮像装置は、光学部材１３および撮像素子１１の少なくとも一方を、開口部材１２を介して体壁に固定することで腹腔内において広範囲の視野を提供することができる。また、開口部材１２の筒状部分１２０によって、腹壁１の切開創または自然開口部が開口した状態で保持され、筒状部分１２０の内部空間が、体表５から腹腔２内への連通空間として確保される。それ故、筒状部分１２０の内部空間に少なくとも一部が位置する光学部材１３を、腹壁１へ取り付けおよび取り外しすることが比較的容易となる。これにより、例えば、光学部材１３の先端が曇ったり汚れが付着した際に、光学部材１３を取り外して、光学部材１３の先端を拭いたり水などで洗浄することによって、曇りや汚れを除去することができる。そして、曇りや汚れを除去した光学部材１３を再度腹壁１へ取り付けることができる。
【００３７】
図３は、撮像装置の他の実施形態を示す拡大断面図である。本実施形態は、光学部材１３の構成が、上記の実施形態と異なっており、その他の構成は同様であるので、詳細な説明は省略する。具体的には、光学部材１３が、筒状部分１２０の内部空間において腹壁１の厚み方向に移動可能な可動部分１３２を含む。可動部分１３２は、公知のズームレンズに類似する構成を利用することができる。すなわち、鏡筒の一部と、レンズの一部とが、光軸方向に沿って移動可能な構成となっていればよい。可動部分１３２を腹壁１の厚み方向に移動させる機構は、例えば、操作者がダイヤルを回転させる、レバーを操作するなど手動式によるものであってもよく、スイッチのオン／オフ操作でモータの回転を利用する電動式によるものであってもよい。
【００３８】
手動式または電動式などにより可動部分１３２を腹壁１の厚み方向に移動させることで、光学部材１３の先端１３１位置を変化させることができる。先端１３１位置が変化すると、光学部材１３に入射する入射光が変化するので、腹腔２内の撮像可能な領域を変化させることができる。また、焦点位置を変化させることもできる。なお、光学部材１３の先端１３１位置は、筒状部分１２０の内部空間内での移動に限定されず、腹腔２内に位置するまで移動可能としてもよい。
【００３９】
図４は、撮像装置のさらに他の実施形態を示す拡大断面図である。本実施形態は、開口部材１２の構成が、上記の実施形態と異なっており、その他の構成は同様であるので、詳細な説明は省略する。具体的には、開口部材１２の筒状部分１２０Ａが、上記の実施形態のような直筒状ではなく、腹腔に向かうにつれて内径が大きくなる錐台形状、テーパー形状である。錐台形状は、円錐台であっても角錐台であってもよい。本実施形態では、体表側端部１２１から体腔側端部１２２まで連続的に内径が大きくなる形状であるが、体表側端部１２１を含む一部が直筒状であり、これに連なり、体腔側端部１２２を含む残部が、内径が大きくなるような錐台形状である構成であってもよい。
【００４０】
このような筒状部分１２０Ａを用いることで、筒状部分１２０の体表側端部１２１の開口面積よりも体腔側端部１２２の開口面積が広がっている。直筒状に比べて、光学部材１３には、腹腔２内のさらに広範囲な部分からの反射光が入射されるので、さらに広角な撮像画像を得ることができる。
【００４１】
図５は、撮像装置のさらに他の実施形態を示す拡大断面図である。本実施形態は、光源７０をさらに備える構成が、上記の実施形態と異なっており、その他の構成は同様であるので、詳細な説明は省略する。具体的には、光源７０は、腹腔２に光を出射するものである。光源７０から出射された光は、腹腔２の各部位表面で反射され、反射光が、光学部材１３に入射される。光源７０を備えることにより、反射光の光量、すなわち光学部材１３の入射光の光量が多くなる。入射光の光量が多いほど撮像素子１１で撮像された画像に含まれる情報量が多くなり、第１表示部５１および第２表示部５２に表示された腹腔２内画像および拡大画像の視認性が向上する。光源７０は、少なくとも一部が筒状部分１２０の内部空間に位置する。このような位置とすることで、腹腔２に出射される光量をさらに多くすることができる。
【００４２】
光源７０は、光学部材１３とは独立して、例えば、固定部材１４に固定されていてもよく、光学部材１３の先端１３１に設けられていてもよい。光学部材１３の先端１３１に設ける場合は、光学部材１３に入射される入射光を阻害しないように、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子を環状に配置したリングライトを用いることができる。
【００４３】
さらに、光学部材１３が、可動部分１３２を含む構成である場合に、その先端１３１に光源７０を設けることで、可動部分１３２の移動に伴って、光源７０を、筒状部分１２０の内部空間において腹壁１の厚み方向に移動可能とすることができる。なお、可動部分１３２と独立して、光源７０のみを筒状部分１２０の内部空間において移動可能な構成としてもよい。
【００４４】
上記の各実施形態では、撮像素子１１が、光学部材１３と同様にして固定部材１４により固定されている構成である。これに代えて、光学部材１３に入射される入射光を光ファイバなどによって搬送することができれば、撮像素子１１を固定部材１４によって固定することなく、患者から離れた位置で受光するような構成としてもよい。たとえば、撮像素子１１を表示制御部６０と同じ筐体内に配置するようにし、固定部材１４に固定された光学部材１３から光ファイバで筐体まで入射光を搬送してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１      腹壁
２      腹腔
３      トラカール
４      処置具
１０    撮像装置
１１    撮像素子
１２    開口部材
１３    光学部材
１４    固定部材
１５    アーム部材
１６    支柱
５０    表示装置
５１    第１表示部
５２    第２表示部
５３    領域指定部
６０    表示制御部
７０    光源
１００  表示システム
１２０  筒状部分
１２０Ａ  筒状部分
１２１  体表側端部
１２２  体腔側端部
１２３  第１フランジ部分
１２４  第２フランジ部分
１３１  先端
１３２  可動部分
１４０  保持部分
１４１  接続部分
１４２  シール部分
Ｓ      手術システム
【図１】
2019130005.tif 000003
【図２】
2019130005.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2019130005.tif 000007