(57)【要約】【課題】患者の処置部位近傍にデイスプレイを配置し、楽な姿勢で効率よく手術を行う。【解決手段】術者２は所望の位置に液晶ディスプレイ９を移動させて処置部位を観察する。アーム１１を動かして、液晶ディスプレイ９を動かした場合に、システムカート１の重心位置が変化するが、キャスタ１６は、前記重心から床面に対して鉛直に伸ばした線が、このキャスタ１６で囲まれた領域内に入るような位置に取り付けられている。【選択図】  図１
2004261363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察器具と、
前記観察器具により得られる観察部の情報を表示可能な表示手段と、
前記表示手段を制御可能な制御手段と、
前記制御手段を据置可能な据置部と、
前記据置部に設けられ、前記表示手段を所定の範囲内で移動自在に保持する保持手段と、
前記据置部に設けられ、前記表示手段が前記所定の範囲内で移動したときに前記据置部の重心位置を保持可能に前記据置部を支持する支持手段と
を備えたことを特徴とする手術システム。
【請求項２】
観察器具と、
手術機器を載せたシステムカートと、
前記観察器具により得られる観察部の情報を表示可能な表示手段と、
一端が前記システムカートに取り付けられ、他端に前記表示手段が取り付けられた伸縮自在なアームと
を備えたことを特徴とする手術システム。
【請求項３】
前記アームに、少なくとも２つ以上の関節が備えられている
ことを特徴とする請求項２に記載の手術システム。
【請求項４】
前記アームの可動範囲が５０ｃｍ以上あること
ことを特徴とする請求項２に記載の手術システム。
【請求項５】
前記アームを最大限に伸ばした場合の、前記システムカート全体の重心位置から床面に対して鉛直に伸ばした線が前記システムカートの接地部材で囲まれた領域内に入るように、前記接地部材を配置した
ことを特徴とする請求項２に記載の手術システム。
【請求項６】
前記システムカートの接地部材に設けられた重量測定手段と、
前記重量測定手段による測定結果から重心位置を計算する制御手段と、
転倒の危険性を発する警告手段と
を備え、
前記警告手段は、前記制御手段で計算した結果、所定の閾値を外れる場合に、警告を発する
ことを特徴とする請求項２に記載の手術システム。
【請求項７】
前記システムカートの接地部材に設けられた重量測定手段と、
前記重量測定手段による測定結果から重心位置を計算する制御手段と、
前記アームの関節を固定するロック手段と
を備え、
前記制御手段で計算した結果、所定の閾値を外れた場合に、前記ロック手段により前記アームの関節を固定する
ことを特徴とする請求項２に記載の手術システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の医療機器を用い外科手術を行う外科システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、患者への侵襲を小さくし、身体に対する負担を小さくするために、開腹することなく治療処置を行う内視鏡外科手術が行われている。
【０００３】
例えば、腹腔鏡手術は、患者の体表から、観察用の内視鏡を体腔内に導くトラカールと、処置具を体腔内の処置部位に導くトラカールとを腹部に穿刺し、内視鏡を介して撮影した画像をＣＲＴ等のディスプレイに表示して、術者はこれを見ながら手術を進める。
【０００４】
また、経尿道的前立腺切除術においては、尿道から内視鏡と電極を挿入して、内視鏡で捉えた画像をディスプレイに表示し、術者はこの表示を見ながら電極を用いて前立腺を切除して行く。
【０００５】
上記内視鏡外科手術を可能とする内視鏡システム構成機器カートが例えば特開平６−２４５８９５号公報に開示され、また、ディスプレイによる診断を容易にする診察ベッド等が例えば特開平９−１８２７１３号公報に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２４５８９５号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平９−１８２７１３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−２４５８９５号公報に示される装置では、ディスプレイは処置部位（患者）から離して配置される。このため、術者は身体を捻りながら（特に首を捻りながら）不自然な姿勢でディスプレイを観察することになる。この結果、術者が手技に慣れるまでの間、手術の効率が悪くなったり、また、術者の疲労が増大するといった問題があった。
【０００９】
また、特開平９−１８２７１３号公報では、画像モニタ（ディスプレイ）を、診察ベッドまたは術者用椅子に配して、処置部位（患者頭部）の近傍で画像を見られるようにしている。しかし、このシステムを内視鏡外科手術においては、次の問題点が挙げられる。
【００１０】
まず、手術を開始するまでに患者に麻酔を導入するために、色々な処置を行う必要がある。このため、手術台（ベッド）にディスプレイが取り付けられていると作業がし難くなる。
【００１１】
また、内視鏡像は、ビデオプロセッサユニットを用いて画像処理されてディスプレイに出力されるが、このビデオプロセッサユニットは通常、光源装置等の手術機器が乗せられたカートに配置される。このため、内視鏡→カート→手術台の経路で信号線が引き回されて、手術室内が乱雑になってしまうと共に、信号線に引っ掛かり、断線させてしまう恐れもある。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、患者の処置部位近傍にデイスプレイを配置し、楽な姿勢で効率よく手術を行うことのできる手術システムを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の手術システムは、観察器具と、前記観察器具により得られる観察部の情報を表示可能な表示手段と、前記表示手段を制御可能な制御手段と、前記制御手段を据置可能な据置部と、前記据置部に設けられ前記表示手段を所定の範囲内で移動自在に保持する保持手段と、前記据置部に設けられ前記表示手段が前記所定の範囲内で移動したときに前記据置部の重心位置を保持可能に前記据置部を支持する支持手段とを備えて構成される。
【００１４】
本発明の請求項２の手術システムは、観察器具と、手術機器を載せたシステムカートと、前記観察器具により得られる観察部の情報を表示可能な表示手段と、一端が前記システムカートに取り付けられ、他端に前記表示手段が取り付けられた伸縮自在なアームとを備えて構成される。
【００１５】
【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の形態について述べる。
【００１６】
第１の実施の形態：
図１ないし図３は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１はシステムカートを用いた経尿道的前立腺切除術の様子を示す図、図２は図１のシステムカートの第１の変形例を示す図、図３は図１のシステムカートの第１の変形例を示す図である。
【００１７】
図１は手術室中の経尿道的前立腺切除術の様子を示しており、図１中、符号１は本実施の形態のシステムカート、符号２は術者、符号３は患者、符号４はベッドを示す。
【００１８】
システムカート１には、電気メス５、ビデオプロセッサユニット６、光源装置７、ビデオレコーダ８が搭載されている。
【００１９】
また、符号９は液晶ディスプレイであり、図示しない信号線によって、ビデオプロセッサユニット６の映像信号出力端子と接続されている。液晶ディスプレイ９は、４つの関節１０ａ〜１０ｄを持つアーム１１によって保持されている。液晶ディスプレイ９の可動範囲は、システムカート１を中心として、例えば概略半径１．５ｍである。
【００２０】
アーム１１の内部には、液晶ディスプレイ９とビデオプロセッサユニット６とを接続している前記信号線（図示せず）が収納されると共に、図示しないコイルバネやガススプリング等の弾性部材が設けられており、液晶ディスプレイ９の重量を支えるようになっている。
【００２１】
なお、アーム１１には関節１０ａ〜１０ｄを用いたが、スライドレール等の摺動部材を用いて伸縮させても良い。
【００２２】
符号１２はレゼクトスコープであり、尿道内を観察するための内視鏡と、前立腺切除用の電極から構成されている。レゼクトスコープ１２には図示しないＣＣＤが取り付けられ、このＣＣＤの信号線は、ビデオプロセッサユニット６の映像信号入力端子に接続される。
【００２３】
符号１３は、環流液が注入されたバッグで、チューブ１４を介してレゼクトスコープ１２の環流液用コネクタに接続されている。このバッグ１３はポール１５に取り付けられており、ポール１５の高さを調節することで環流量を調整することができる。
【００２４】
符号２１は庇で、環流液がこぼれた場合に手術機器に掛からないようにするために設けられる。
【００２５】
符号１６はシステムカート１に取り付けられたキャスタで、本実施の形態ではシステムカート１の底部４隅に４個設けられている。
【００２６】
アーム１１を動かして、液晶ディスプレイ９を動かした場合に、システムカート１の重心位置が変化するが、キャスタ１６は、前記重心から床面に対して鉛直に伸ばした線が、このキャスタ１６で囲まれた領域内に入るような位置に取り付けられている。
【００２７】
このような構成により、術者２は所望の位置に液晶ディスプレイ９を移動させて処置部位を観察する。
【００２８】
このように本実施の形態では、術者正面の患者の処置部位近傍に液晶ディスプレイ９を配置できるので、術者は楽な姿勢で効率よく手術が行える。また、手術機器を搭載したシステムカート１に液晶ディスプレイ９を設置したので、整然とした配線の引き回しを実現できる。
【００２９】
なお、本実施の形態では、術者用のディスプレイに関して記述したが、この術者用のディスプレイの裏側に反対向きに液晶ディスプレイを追加すれば、患者からも内視鏡嫌が確認でき便利である。更には、液晶ディスプレイに変えてプロジェクタ（映像投射装置）を用いて、プロジェクタをシステムカートに搭載したり、天井に吊り下げて、アーム１１にスクリーンを取り付けると、アーム１１の軽量化が可能になると共に、内視鏡像の大きさを調節することができる。
【００３０】
また、図２に示すように、キャスタ１６をシステムカート１から放射方向に移動可能に設けてもよく、４つのキャスタ１６により囲まれる領域を広げることが可能となる。さらに、図３に示すように、システムカート１から重心移動する側に脚部１７を設けてもよい。
【００３１】
図２及び図３のいずれの場合においても、システムカート１の重量が変わったときに（複数種の制御機器）にも対応可能で汎用性がある。アーム１１を伸ばすことのできる領域の範囲をシステムカート１の重量に左右されず、より広い範囲でアーム１１が移動可能となる。さらに、非使用時にはキャスタ１６により囲まれる領域を狭くすることで、システムカート１の小型化が可能となる。
【００３２】
第２の実施の形態：
図４ないし図６は本発明の第２の実施の形態に係わり、図４はシステムカートの重心移動を説明する正面図、図５は図４のシステムカーの重心移動を説明する平面図、図６は図４の制御装置の作用を説明するフローチャートである。
【００３３】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００３４】
第２の実施の形態は、システム全体の重心位置を測定して転倒の危険性がある場合に、警告を発する事に特徴がある。
【００３５】
図４において、符号１７は各キャスタ１６に設けられた重量センサであり、信号線（図示せず）を介して制御装置１８に電気的に接続される。
【００３６】
図４及び図５において、符号１９ａ〜１９ｃはシステムカート１の重心の位置を示す。１９ａは液晶ディスプレイ９をシステムカート１の中心に置いた場合の重心位置、１９ｂは液晶ディスプレイ９を図４中の９’の位置まで動かした場合の重心位置である。
【００３７】
また、符号１９ｃは更にアーム１１を伸ばして液晶ディスプレイ９を動かした場合の重心位置であり、４つのキャスタ１６で囲まれる領域から外れているために、システムカート１は転倒してしまう重心位置である。
【００３８】
図４において、符号２０は電磁クラッチを示し、制御装置１８に電気的に接続されている。
【００３９】
次に、本実施の形態の作用を、図６を用いて説明する。
制御装置１８の電源を投入すると、ステップＳ１で計測が開始される。次にステップＳ２で各重量センサ１７の出力値を読み込む。ステップＳ３で４つの各重量センサ１７の出力値を合計してシステムカート全体の重量を求める。
【００４０】
次にステップＳ４でこの値を４で除算して、１個のキヤスタ当りの基準値を計算する。ステップＳ５では各重量センサーで測定した値を前記基準値で除算する。ステップＳ６ではステップＳ５での計算結果が閥値以下かどうかを判断する。例えばこの閥値を１０％として具体例を説明する。
【００４１】
ステップＳ３でシステムカート１全体の重量が１００Ｋｇと計算した場合、ステップＳ４での計算でキヤスター１個当りの重量は２５Ｋｇとなり、これを基準値とする。
【００４２】
次にある一つのキヤスタに掛かる荷重が２．４ｋｇだったとすると、ステップＳ５の計算によって２．４÷２５＝９．６％となり閥値以下となるので、これ以上重心位置がシステムカートの外側に移動すると転倒の危険性が高いと判断して、ステップＳ６よりステップＳ８に移行し、ステップＳ８で警告を発すると共に、アーム１１の電磁クラッチ２０をロックしてアーム１１を操作できないようにする。
【００４３】
また、ステップＳ６で閥値と比較した結果が１０％より大きい場合は、ステップＳ６よりステップＳ７に移行し、ステップＳ７で警告と電磁クラッチ２０のロックを解除する。この後、ステップＳ２に戻って再び重量センサ１７の値を読み込む。
【００４４】
このように本実施の形態では、第１の実施の形態の効果に加え、液晶ディスプレイ９を移動した場合にも、システムカート１の転倒を確実に防止できる。
【００４５】
第３の実施の形態：
図７ないし図９は本発明の第３の実施の形態に係わり、図７はシステムカートの構成を示す外観図、図８は図７のシステムカートの縦断面を示す縦断面図、図９は図７のシステムカートの変形例の構成を示す外観図である。
【００４６】
図７及び図８に示すように、本実施の形態のシステムカート１０１は、カート本体部１０２と、アーム部１０３とからなり、カート本体部１０２には電気メス１０４、ビデオプロセッサユニット１０５、光源装置１０６、ビデオレコーダ１０７が搭載されている。
【００４７】
液晶ディスプレイ１０８は３つの関節１０９を持つアーム１１０によって保持されている。液晶ディスプレイ１０８には信号線１１１が接続し、前記アーム１１０の内部を配線され、アームの端部１１２からカート本体部１０２内に伸びてビデオプロセッサユニット１０５の映像出力端子に接続される。
【００４８】
各関節１０９には、アーム１１０の角度を検出する角度センサ１１３が設けられており、その信号線１１４はアーム１１０内部を配線され、制御ユニット１１５に接続されている。
【００４９】
レゼクトスコープ１１６は、尿道内を観察するための内視鏡と、前立腺切除用の電極から構成されている。レゼクトスコープ１１６には図示しないＣＣＤが取り付けられ、このＣＣＤの信号線１１７はビデオプロセッサユニット１０５の映像信号入力端子に接続される。
【００５０】
またレゼクトスコープ１１６には光源ケーブル１１８が接続され、光源ケーブル１１８の他端は光源装置１０６のコネクタに接続されている。前立腺切除用の電極の信号線１１９は電気メス１０４の出力端子に接続される。上記信号線１１７、１１９および光源ケーブル１１８の略中間部は、アーム１１０に設けられたフック１２０にまとめて架け下げられる。
【００５１】
カート本体部１０２には３段の棚１２１が設けられている。各棚１２１はそれぞれ、カート前面に対抗して所定の仰角を持って設けられている。各棚１２１の最奥部にはストッパ１２２が設けれており、棚１２１に置かれる機器が奥にずれ落ちることを防いでいる。
【００５２】
本実施の形態では、術者が所望の位置に液晶ディスプレイ１０８を移動させると、このとき制御ユニット１１５は、各角度センサ１１３からの信号に基づいて、システムカート１０１の重心位置を計算する。
【００５３】
例えば、カート本体部１０２と各機器の総重量をＷ０、各アーム１１０の長さをＬ１〜Ｌ４、その重量をＷ１〜Ｗ４、各関節１０９の角度をＴ１〜Ｔ３、液晶ディスプレイ１０８の重量をＷｍとすると、各アーム１１０の重心位置Ｇ１〜Ｇ４および液晶ディスプレイ１０８の重心位置Ｇｍは、カート本体部１０２の重心位置を原点として、以下のように計算できる。
【００５４】
【数１】
2004261363.tif 000003
ここから、システムカート１０１の重心位置Ｇが次のように求まる。
【００５５】
【数２】
2004261363.tif 000004
この重心位置Ｇのｘ座標が、予め４つのキャスタの位置から安全率を持って決められた閾値を超えた場合には、転倒の危険があるとして警告を発する。
【００５６】
このように本実施の形態では、液晶ディスプレイ１０８を移動した場合にも、システムカート１０１の転倒を防止できる。
【００５７】
また棚１２１が仰角を持って設けられているため、低い位置にある機器の操作が容易である。またアーム１１０に設けたフック１２０によって、信号線やケーブルが絡まりあうことが無い。さらに信号線やケーブルを引っ張ってしまい、液晶ディスプレイ１０８の位置を意図せずに動かしてしまった場合でも、転倒の事前に警告されるので危険が回避できる。
【００５８】
本実施の形態においては、各機器を前面に対して仰角を持つように棚を設置したが、完全に上方を向くように棚とストツパを設けることも操作性向上には有効である。あるいは図９に示すように、各機器の設置される棚１２３をコンテナ式とし、回動自在なヒンジ１２４で接続して所望の角度に向けられるように構成しても良い。このとき、回動中心は各コンテナの重心位置にあることが望ましい。
【００５９】
第４の実施の形態：
図１０は本発明の第４の実施の形態に係るシステムカートの構成を示す外観図である。
【００６０】
第４の実施の形態は、第３の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００６１】
図１０に示すように、本実施の形態のシステムカート１２５は、アーム部１２６と、カート本体部１２７と、それを支持するキャスタ部１２８とからなり、カート本体部１２７とキャスタ部１２８は、鉛直方向に伸縮自在なスライダ式アーム１２９によって接続されている。キャスタ部１２８には図示しないアクチュエータが内蔵されており、スライダ１２９を伸縮する。
【００６２】
カート本体部１２７にはリモートコントローラ１３０が設けられ、信号線１３１は制御ユニット１１５に接続されている。リモートコントローラ１３０にはアップ操作ボタン１３２およびダウン操作ボタン１３３が設けられている。制御ユニット１１５はリモートコントローラ１３０からの信号に基づいてアクチュエータを以下のように駆動する。
【００６３】
つまりアップ操作ボタン１３２を押している間、信号がアクチュエータに送られて前記スライダ１２９が伸びるよう駆動される。逆にダウン操作ボタン１３３を押している間、前記スライダ１２９が縮むように駆動される。
【００６４】
前記スライダ１２９にはその伸縮量を測定する距離センサ（図示せず）が設けられている。その他の構成は第３の実施の形態と同様である。
【００６５】
本実施の形態においては、看護婦らがカート本体部に搭載された機器を操作する場合に、リモートコントローラ１３０のアップ操作ボタン１３２およびダウン操作ボタン１３３を操作し、カート本体部１２７を上下させ適当な位置に移動する。このとき、システムカート１２５の重心位置は、カート本体部１２７が上下動するに応じて変化する。制御ユニット１１５は前記距離センサの信号と、各関節に設けられた角度センサの信号から重心位置を計算し、閾値を超えた場合には警告を発し、スライダの移動を停止する。
【００６６】
このように本実施の形態では、第３の実施の形態の効果に加え、操作を行う場合に機器の高さを所望の位置に移動できるため、操作性が向上する。また、その場合でも重心の位置が高くなることによってシステムカートが転倒することを防げる効果もある。
【００６７】
なお、本実施の形態では、リモートコントローラ１３０は、カート本体部１２７の位置を設定するものであるが、液晶ディスプレイ１０８の位置を設定操作するものでも良い。この場合、アーム１１０の各ヒンジ部にはモーターが設けられ、リモートコントローラ１３０の設定に応じて角度を調整する様に構成される。また、この場合、リモートコントローラ１３０はジョイスティックやフットスイッチを用いても良いし、音声認識によるコントロールや、術者の視線を検出して、これを追尾するように液晶ディスプレイ１０８を動かしても良い。
【００６８】
ここで、図１１は各実施の形態における液晶ディスプレイ９（液晶ディスプレイ１０８）の構成例を表している。
【００６９】
リモコン１３４はビデオプロセッサユニット６（ビデオプロセッサユニット１０５）を操作するもので、図示しない信号線でビデオプロセッサユニット６（ビデオプロセッサユニット１０５）に接続されている。リモコン１３４は各種滅菌手段に対応した部品で構成する。ビデオプロセッサユニット６（ビデオプロセッサユニット１０５）に接続信号線（図示せず）は第３の実施の形態の信号線１１７などと同様にアームに設けられたフック１２０に架下げてもよく、アーム内部に内包されてもよい。リモコン１３４と信号線１３８は着脱自在とする。
【００７０】
図１２はリモコン１３４の外観を表したものである。リモコン１３４はスイッチ１３５、ハンドル１３６、液晶ディスプレイ固定部１３７を備えており、図１１に示すように液晶ディスプレイ９を液晶ディスプレイ固定部１３７に固定することができる。
【００７１】
図１１及び図１２に示した構成の液晶ディスプレイ９では、術者はリモコン１３４のハンドル１３６を掴んで液晶ディスプレイ９を所望の位置に移動させる。また、術者はリモコン１３４のスイッチ１３５を使ってビデオプロセッサユニット６を操作する。
【００７２】
したがって、手術装置の操作部と液晶ディスプレイのハンドルを一体化したことで、術者は効率よく手術が行える。
【００７３】
なお、図１１及び図１２において、リモコン１３４はビデオプロセッサユニット６を操作するものであるが、電気メス５，光源装置７及びその他の手術装置を設定・操作できるものであれば、より使い勝手がよい。
【００７４】
また、リモコン１３４の取付位置を液晶ディスプレイ９としたが、システムカート１に取り付けられてもよく、この場合ナース等の介護者からの設定・操作が容易になる。
【００７５】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、患者の処置部位近傍にデイスプレイを配置し、楽な姿勢で効率よく手術を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るシステムカートを用いた経尿道的前立腺切除術の様子を示す図
【図２】図１のシステムカートの第１の変形例を示す図
【図３】図１のシステムカートの第１の変形例を示す図
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るシステムカートの重心移動を説明する正面図
【図５】図４のシステムカートの重心移動を説明する平面図
【図６】図４の制御装置の作用を説明するフローチャート
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るシステムカートの構成を示す外観図
【図８】図７のシステムカートの縦断面を示す縦断面図
【図９】図７のシステムカートの変形例の構成を示す外観図
【図１０】第４の実施の形態に係るシステムカートの構成を示す外観図
【図１１】本発明の各実施の形態の液晶ディスプレイの構成の一例を示す図
【図１２】図１１のリモコンの外観を示す図
【符号の説明】
１…システムカート
２…術者
３…患者
４…ベッド
５…電気メス
６…ビデオプロセッサユニット
７…光源装置
８…ビデオレコーダ
９…液晶ディスプレイ
１０ａ〜１０ｄ…関節
１１…アーム
１２…レゼクトスコープ
１３…バッグ
１４…チューブ
１５…ポール
１６…キャスタ
【図１】
2004261363.tif 000005
【図２】
2004261363.tif 000006
【図３】
2004261363.tif 000007
【図４】
2004261363.tif 000008
【図５】
2004261363.tif 000009
【図６】
2004261363.tif 000010
【図７】
2004261363.tif 000011
【図８】
2004261363.tif 000012
【図９】
2004261363.tif 000013
【図１０】
2004261363.tif 000014
【図１１】
2004261363.tif 000015
【図１２】
2004261363.tif 000016