(57)【要約】【課題】  各種機器の機能または設定値を変更するための遠隔操作を、滅菌域においても手軽に行うことが可能で、かつ誤検出を起こさない医療用遠隔操作装置を提供すること。【解決手段】  医療用遠隔操作装置本体と、本体に対して脱着可能な操作プレートとを備え、本体が、内視鏡システムに対する操作コマンドに対応する操作コマンドパターンを投影する手段と、操作プレートが取り付けられた状態において、操作プレート上に投影された操作コマンドパターンへの指示を検知する手段と、検知された操作コマンドパターンへの指示に対応する操作コマンドを、内視鏡システムに対して出力する手段とを備え、また、操作プレートが、本体に取り付けられた状態において、投影される操作コマンドパターンを投影することが可能な投影面と、検知する手段が設置される側とは反対側に、操作コマンドバターンを指示するための操作面とを備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数の医療用電子機器からなる内視鏡システムを遠隔操作するための医療用遠隔操作装置であって、
医療用遠隔操作装置本体と、
操作プレートと、
を備え、
前記医療用遠隔操作装置本体は、
前記内視鏡システムに対する操作コマンドに対応する操作コマンドパターンを投影する操作コマンド投影手段と、
前記操作プレートが取り付けられた状態において、前記操作プレート上に投影された操作コマンドパターンへの指示を検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された操作コマンドパターンへの指示に対応する操作コマンドを、前記内視鏡システムに対して出力する出力手段と、
を備え、
前記操作プレートは、
前記医療用遠隔操作装置本体に取り付けられた状態において、前記操作コマンド投影手段によって投影される操作コマンドパターンを投影することが可能な投影面と、
前記医療用遠隔操作装置本体に取り付けられた状態において、前記検知手段が設置される側とは反対側に、前記操作コマンドバターンを指示するための操作面とを備える、
ことを特徴とする医療用遠隔操作装置。
【請求項２】
前記投影面は、前記検知手段が設置された側とは反対側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の医療用遠隔操作装置。
【請求項３】
前記投影面は、前記検知手段が設置された側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の医療用遠隔操作装置。
【請求項４】
前記検知手段は、
前記操作コマンド投影手段から操作コマンドパターンとして出力された伝送信号が前記操作面上に位置した物体に反射した反射信号を受信する信号受信部を備え、
前記操作プレートは、前記伝送信号を透過させることが可能な部材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の医療用遠隔操作装置。
【請求項５】
前記操作プレートは、透明または半透明であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の医療用遠隔操作装置。
【請求項６】
前記投影面は、ハーフミラーであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の医療用遠隔操作装置。
【請求項７】
前記操作プレートは、滅菌可能な部材で構成され、前記医療用遠隔操作装置本体に対して脱着可能であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の医療用遠隔操作装置。
【請求項８】
前記検知手段は、前記操作面上に翳された物体の３次元位置情報を検出することにより、前記３次元位置情報の近傍に表示された操作コマンドパターンに対応する操作コマンドを検知することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の医療用遠隔操作装置。
【請求項９】
前記滅菌可能な部材は、ステンレススチール、アルミニウム、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、またはシリコン樹脂であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の医療用遠隔操作装置。
【請求項１０】
前記医療用遠隔操作装置本体は、
前記操作プレートが取り付けられた状態において、前記操作プレートに照射される前記操作コマンドパターンを形成する光線以外の光線を遮蔽するための遮蔽部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の医療用遠隔操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡装置、およびその他の医療用装置、医療器具等を備える内視鏡システムを遠隔操作するための医療用遠隔操作装置に関し、特に各種機器の機能または設定値を変更するための遠隔操作を、滅菌域においても手軽に行うことが可能な医療用遠隔操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療用内視鏡システムは、内視鏡装置をはじめ様々な医療用装置や医療器具を備えている。一般的な内視鏡システムでは、観察を行うための内視鏡装置、内視鏡装置に接続されるカメラヘッド、カメラヘッドで撮像した画像信号を処理する内視鏡用カメラ装置、被写体へ照明光を供給する光源装置、被写体画像を表示するモニタなどを備えており、被検部位へ内視鏡装置を挿入し、光源装置からの照明光を被写体へ照射して内視鏡装置で被写体の光学像を得て、カメラヘッドで撮像した被写体像の画像信号を内視鏡用カメラ装置で信号処理してモニタに被写体画像を映し出すようになっている。このような内視鏡システムにより、体腔内等の観察、検査が行われる。
【０００３】
近年では内視鏡装置を用いた外科手術なども行われており、この内視鏡下外科手術では、前述の装置に加えて、腹腔内を膨張させるために用いる気腹装置、手技を行うための処置装置である生体組織を切除する高周波焼灼装置などを手術機器として用いて、内視鏡装置で被処置部位を観察しながら各種処置がなされている。
【０００４】
また、これら複数の各種装置を備えた内視鏡システムにおいて、複数の装置を容易に操作、制御することができ、内視鏡システムの操作力性を向上させるため、術者が滅菌域で各種装置の設定状態を確認するための表示手段として液晶パネルなどの表示パネルや、術者が滅菌域で操作し各種装置の機能または設定値を変更するための遠隔操作手段としてリモコン（リモートコントローラ）などの医療用遠隔操作装置、さらには術者の指示に従ってナース等の補助者が非滅菌域で操作し各種装置の機能または設定値を変更するための各機器の操作スイッチをタッチパネルに設けた集中操作パネル、各種装置を音声で操作するためのマイク等を備えている。
【０００５】
このような内視鏡システムにおいては、術者が滅菌域で操作する装置および器具等に対して、手術後に洗浄処理やオートクレーブに代表される滅菌処理を施している。各種装置の機能または設定値を変更するための医療用遠隔操作装置に対しても滅菌処理を施す必要がある。
【０００６】
ところが、医療用遠隔操作装置は、コネクタ、配線等を含む電子機器を使用しており、このような医療用遠隔操作装置に滅菌処理を施すことが出来るようにするために、電子機器として採用できる素材、部品を限定して用いていた。
通常の医療用遠隔操作装置は、耐水性および耐熱性に優れているとは言えず、洗浄処理やオートクレーブ等の滅菌処理を施すことが困難である。このように滅菌耐性を確保できない場合には、ドレープに代表される滅菌カバーを医療用遠隔操作装置に取り付けることにより、医療用遠隔操作装置自体を滅菌処理しなくとも済むようにしている。例えば、従来の滅菌域用リモコンは、単なる箱状のケースからコントローラ等に電気的に接続するためのケーブルが引き出されている構成をとっており、その箱を滅菌あるいは滅菌ドレープをかぶせて使用していたが、この滅菌ドレープは、事前の準備が煩雑な上に高価で１度しか使用できないため、ランニングコストが高価になってしまう。
【０００７】
これを解決するために、滅菌可能なプレートに対して操作コマンドパターンを投影し、その操作コマンドパターンを指し示すように翳された物体（ユーザの指等）を赤外線センサーで検出することにより、コマンドを出力する仮想入力装置が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】米国特許第６６１４４２２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述のような仮想入力装置は、操作コマンドパターンを投影する投影装置とその操作コマンドパターンが投影されるプレートとの間にユーザの指が翳される構造になっているため、誤検出を起こさないように複雑な検出アルゴリズムが必要であった。
また、上述のような仮想入力装置は、赤外線センサーによってユーザの指を検出する構成をとっているため、室内の照明光や自然光中に含まれる赤外線をも検出してしまう可能性があり、やはり誤検出を起こす可能性が高いという問題点があった。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、各種機器の機能または設定値を変更するための遠隔操作を、滅菌域においても手軽に行うことが可能で、かつ誤検出を起こさない医療用遠隔操作装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明の医療用遠隔操作装置は、１つまたは複数の医療用電子機器からなる内視鏡システムを遠隔操作するための医療用遠隔操作装置であって、医療用遠隔操作装置本体と、操作プレートとを備える。そして、上記医療用遠隔操作装置本体が、上記内視鏡システムに対する操作コマンドに対応する操作コマンドパターンを投影する操作コマンド投影手段と、上記操作プレートが取り付けられた状態において、上記操作プレート上に投影された操作コマンドパターンへの指示を検知する検知手段と、上記検知手段によって検知された操作コマンドパターンへの指示に対応する操作コマンドを、上記内視鏡システムに対して出力する出力手段とを備え、また、上記操作プレートが、上記医療用遠隔操作装置本体に取り付けられた状態において、上記操作コマンド投影手段によって投影される操作コマンドパターンを投影することが可能な投影面と、上記医療用遠隔操作装置本体に取り付けられた状態において、上記検知手段が設置される側とは反対側に、上記操作コマンドバターンを指示するための操作面とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の医療用遠隔操作装置は、上記投影面が、上記検知手段が設置された側とは反対側に設けられることが望ましい。
また、本発明の医療用遠隔操作装置は、上記投影面が、上記検知手段が設置された側に設けられることが望ましい。
【００１２】
また、本発明の医療用遠隔操作装置は、上記検知手段が、上記操作コマンド投影手段から操作コマンドパターンとして出力された伝送信号が上記操作面上に位置した物体に反射した反射信号を受信する信号受信部を備え、上記操作プレートが、上記伝送信号を透過させることが可能な部材で構成されていることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の医療用遠隔操作装置は、上記操作プレートが、透明または半透明であることが望ましい。
また、本発明の医療用遠隔操作装置は、上記投影面が、ハーフミラーであることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の医療用遠隔操作装置は、上記操作プレートが、滅菌可能な部材で構成され、上記医療用遠隔操作装置本体に対して脱着可能であることが望ましい。
また、本発明の医療用遠隔操作装置は、上記検知手段が、上記操作面上に翳された物体の３次元位置情報を検出することにより、上記３次元位置情報の近傍に表示された操作コマンドパターンに対応する操作コマンドを検知することが望ましい。
【００１５】
また、本発明の医療用遠隔操作装置は、上記滅菌可能な部材が、ステンレススチール、アルミニウム等の金属や、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、またはシリコン樹脂であることが望ましい。
また、本発明の医療用遠隔操作装置は、上記医療用遠隔操作装置本体が、上記操作プレートが取り付けられた状態において、上記操作プレートに照射される上記操作コマンドパターンを形成する光線以外の光線を遮蔽するための遮蔽部をさらに備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各種機器の機能または設定値を変更するための遠隔操作を、誤検出を起こさずに滅菌域においても手軽に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
図１は、本発明にかかる医療用遠隔操作装置が遠隔操作する内視鏡システムの全体構成を示す図である。
図１において、内視鏡システム１は、第１の内視鏡手術システム２および第２の内視鏡手術システム４により構成されている。
【００１８】
第１の内視鏡手術システム２は、第１の内視鏡表示パネル２１、第１の集中表示パネル２２、看護婦などが遠隔的に操作する操作パネル２３、集中制御システムとしての第１の第１のシステムコントローラ２４、ＶＴＲ２５、第１の内視鏡カメラ装置２６、第１の光源装置２７、気腹装置２８、および電気メス装置（高周波焼灼装置）２９を備えており、第１の医療用カート３０の上に搭載されている。そして、それぞれの内視鏡周辺機器は、図示しないシリアルインターフェイスケーブルで上記第１のシステムコントローラ２４に接続されて、双方向の通信を行えるようになっている。
【００１９】
第１の内視鏡カメラ装置２６には内視鏡カメラヘッド３１が接続され、第１の光源装置２７には第１のライトガイド３２が接続されており、これら内視鏡カメラヘッド３１および第１のライトガイド３２は、第１の内視鏡３３に接続されている。上記気腹装置２８にはガスボンベ３４が接続され、気腹装置２８から患者３に伸びた気腹チューブ３５により、患者３の腹腔内に二酸化炭素ガスが供給されるようになっている。
【００２０】
第１の内視鏡カメラ装置２６は、第１の内視鏡３３で得られた画像を内視鏡カメラヘッド３１内のズームレンズによって拡大し、その一部分を撮像素子によって捕らえ、撮像素子をその平面方向に移動させて撮像部位を変えることで第１の内視鏡表示パネル２１に表示させることで、第１の内視鏡３３の視野を変換している。さらに、ズームレンズを移動させることにより、観察像の変倍、すなわち内視鏡像の拡大／縮小観察を行うことができる。
【００２１】
一方、第２の内視鏡手術システム４は、第２の内視鏡表示パネル４１、第２の集中表示パネル４２、第２のシステムコントローラ４３、第２の内視鏡カメラ装置４４、第２の光源装置４５、超音波診断装置４６、画像処理装置４７を備えており、第２の医療用カート４８の上に搭載されている。そして、それぞれの内視鏡周辺機器は、図示しないシリアルインターフェイスケーブルで上記第２のシステムコントローラ４３に接続されて、双方向の通信を行えるようになっている。
【００２２】
第２の内視鏡カメラ装置４４には内視鏡カメラヘッド４９が接続され、第２の光源装置４５には第２のライトガイド５０が接続されており、これら内視鏡カメラヘッド４９および第２のライトガイド５０は、第２の内視鏡５１に接続されている。
そして、上記第１のシステムコントローラ２４と上記第２のシステムコントローラ４３とは、システムインターフェイスケーブル５で接続されて双方向の通信を行えるようになっている。
【００２３】
このような内視鏡システム１において、上記操作パネル２３は、液晶ディスプレイ等の表示部と、この表示部の上に一体的に設けられたタッチセンサとにより構成され、各装置の状態表示や、操作スイッチなどを設定画面として表示する表示機能とともに、タッチセンサの所定領域を触れることで操作スイッチによる操作機能を有している。この遠隔的な操作により、看護婦は、第１の内視鏡手術システム２が備える各内視鏡周辺機器のみならず、第１のシステムコントローラ２４を介して内視鏡周辺機器の操作を直接行うのと同等の操作を行うことができるようになっている。
【００２４】
また、滅菌領域にある手術用ベッド６の脇には、術者が頻繁に使用する１つまたは複数の医療用電子機器である内視鏡周辺機器を、集中的に遠隔操作するための遠隔操作手段としての術者用リモコン７が備えてある。この術者用リモコン７は、頻繁に使用する内視鏡周辺機器の設定や操作及び、内視鏡画像の視野の変更を、滅菌領域に居ながらにして術者自身が自在に行うためのものである。
【００２５】
図２は、本発明にかかる医療用遠隔操作装置を適用した術者用リモコンの概要を説明するための図である。
図２において、術者用リモコン７は、術者が操作しやすいように、キャスター付きの支柱の上に設置されている。そして、この術者用リモコン７は、リモコン本体７１と操作プレート７２とを備えている。
【００２６】
リモコン本体７１は、操作コマンド投影装置７３と、検知装置７４と、操作プレート７２を取り付けるための取り付け部７７と、不図示の出力装置とを備えている。操作コマンド投影装置７３は、図１を用いて説明したような内視鏡システム１に対する操作コマンドに対応する操作コマンドパターン７２１を、操作プレート７２へ投影する。検知装置７４は、上記操作プレート７２がリモコン本体７１に取り付けられた状態において、上記操作プレート７２上に投影された操作コマンドパターン７２１へのユーザの指示を検知する。取り付け部７７は、操作コマンド投影装置７３によって操作コマンドパターン７２１が投影される際に、操作コマンドパターン７２１が投影可能な位置に投影されるように操作プレート７２を取り付ける。そして、出力装置は、上記検知装置７４によって検知された操作コマンドパターン７２１への指示に対応する操作コマンドを、上記内視鏡システム１を構成する各内視鏡周辺機器に対して出力する。もちろん、第１のシステムコントローラ２４、第２のシステムコントローラ４３に出力し、第１のシステムコントローラ２４、第２のシステムコントローラ４３を介してもよい。
【００２７】
一方、上記操作プレート７２は、上記リモコン本体７１に取り付けられた状態において、上記操作コマンド投影装置７３によって投影される操作コマンドパターン７２１を投影することが可能な投影面と、同じく上記リモコン本体７１に取り付けられた状態において、上記検知装置７４が設置される側とは反対側に、上記操作コマンドバターンを指示するための操作面とを備える。そして、好ましくは上記操作プレート７２は、全体的に透明または半透明であり、可視光線を透過することが可能となっている。この場合、上記投影面は、ハーフミラーとなっており、投影された操作コマンドパターン７２１の一部を反射することが可能である。
【００２８】
また、操作プレート７２の投影面に操作コマンドパターン７２１を投影する代わりに、予め操作コマンドパターン７２１を印刷あるいは刻印等することにより表示するようにすることもできる。この場合、操作コマンドパターン投影装置７３は、操作コマンドパターン７２１を投影する代わりに、操作を検出する可視光線、赤外線等を含む光線を発射するだけでよい。
【００２９】
図３は、操作プレートが脱着可能な術者用リモコンの概要を説明するための図である。
図３に示したように、操作プレート７２は、リモコン本体７１に対して脱着可能となっている。
操作プレート７２の投影面に操作コマンドパターン７２１を投影する代わりに、予め操作コマンドパターン７２１を印刷あるいは刻印等することにより表示した場合、操作プレート７２がリモコン本体７１に対して脱着可能となっていれば、異なる種類の操作プレート７２を交換して取り付けることが可能となる。この場合、操作プレート７２は、どのような種類の操作プレート７２であるのか、言い換えればどのような操作コマンドパターン７２１を有しているのかを識別するための操作プレート識別タグ７５を備えている。そして、リモコン本体７１が備えた操作プレート識別装置７６によって、操作プレート７２を識別する。
【００３０】
図４は、操作プレートにおける操作コマンドの表示例および識別の手法を説明するため図である。
図４において、操作プレート７２の表面である操作面上には、内視鏡周辺装置を操作するための操作コマンドに対応する複数の操作コマンドパターン７２１が印刷あるいはエッチング等の彫刻処理で刻印されることにより表示されている。
【００３１】
図４に示した例においては、カメラ操作のための「画面スタンバイ」「画面強調」「ホワイトバランス」の３種類の操作コマンドに対応する操作コマンドパターン７２１が表示され、画像操作のための「レリーズ」「フリーズ」「録画」の３種類の操作コマンドに対応する操作コマンドパターン７２１が表示され、気腹器操作のための「圧力Ｄｏｗｎ」「圧力Ｕｐ」「送気Ｏｎ／Ｏｆｆ」の３種類の操作コマンドに対応する操作コマンドパターン７２１が表示されている。
【００３２】
そして、上述してきたように操作プレート７２は、リモコン本体７１に脱着可能に取り付けられるため、異なる内容の操作コマンドパターン７２１を配したものを複数種類用意することが可能となる。すなわち、異なる操作プレート７２を交換してリモコン本体７１に取り付けることにより、ユーザ（術者や術補助者）のニーズ、医療行為（手術の内容）の違いに対応した術者用リモコン７を構築することが可能となる。そのためには、それぞれの操作プレート７２がどのような内容の操作コマンドパターン７２１を配したものであるのかを識別する必要がある。そのために操作プレート７２は、どのような種類の操作プレート７２であるのか、言い換えればどのような操作コマンドパターン７２１を有しているのかを識別するための操作プレート識別タグ７５を備えている。図４に示した操作プレート識別タグ７５は、格子状に配列された白および黒の矩形によって操作プレート７２を識別することが可能となっているが、これに限らず太さの異なる黒線の並びであってもよい。
【００３３】
また、この操作プレート７２は、ステンレススチールやアルミニウム等の金属、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、またはシリコン樹脂等の部材で出来ており、コネクタや配線等の電子機器を備えていないため、オートクレーブ等の滅菌処理が可能となっている。
【００３４】
なお、操作プレート７２の表面である操作面上には、内視鏡周辺装置を操作するための操作コマンドに対応する複数の操作コマンドパターン７２１が印刷あるいはエッチング等の彫刻処理で刻印されることにより表示されているとしたが、可視光線にて表示するようにしてもよい（後述の図５についても同様）。
【００３５】
図５は、操作プレートの識別の他の手法を説明するため図である。
図５において、操作プレート７２は、操作プレート７２がどのような内容の操作コマンドパターン７２１を配したものであるのかを識別するための突起形状や鍵状の凹凸形状等の形状を有した操作プレート識別ドグ７２２を備えている。図５に示した例では、操作プレート識別ドグ７２２は、３つの突起を形成しているが、これらの突起の数、位置、大きさ等により、操作プレート識別ドグ７２２を識別することが可能となる。
【００３６】
図６は、図５に示した操作プレートの検出の原理を説明するための図である。
図６において、操作プレート７２は、操作プレート７２がどのような内容の操作コマンドパターン７２１を配したものであるのかを識別するための操作プレート識別ドグ７２２として２つの突起を形成している。また、リモコン本体７１は、操作プレート識別ドグ７２２を検出するための切り欠き部７１１を有し、操作プレート７２の脱着を認識するとともに、操作プレート７２がどのような内容の操作コマンドパターン７２１を配したものであるのかを識別する。例えば、切り欠き部７１１に近接センサー、光電センサー、シーソースイッチ等を備えることにより、操作コマンドパターン７２１を識別する。
【００３７】
図７は、本発明にかかる医療用遠隔操作装置を適用した術者用リモコンを説明するための側面図である。
図７において、リモコン本体７１は、操作コマンド投影装置７３、検知装置７４を備え、脱着可能な操作プレート７２を装着している。操作プレート７２の操作面上には、操作コマンドに対応する操作コマンドパターン７２１が投影、あるいは印刷、刻印等されることにより表示されている。
【００３８】
検知装置７４は、操作コマンド投影装置７３から操作コマンドパターンとして出力された伝送信号である光の反射光を受光することにより、操作プレート７２の操作面上に翳された物体の３次元位置情報を検出し、上記３次元位置情報の近傍に表示された操作コマンドパターン７２１に対応する操作コマンドを検知する。この場合、操作プレート７２は、上記伝送信号を透過させることが可能な部材で構成されている。
【００３９】
図７に示した例では、操作コマンド投影装置７３から操作コマンドパターンとして出力された第１のコマンドパターン発射光線７３１は、操作プレート７２の操作面上に翳されたユーザの指８０で反射し、第１のコマンドパターン反射光線７３２となって検知装置７４によって検知される。しかしながら、同様に操作コマンド投影装置７３から操作コマンドパターンとして出力された第２のコマンドパターン発射光線７３３および第３のコマンドパターン発射光線７３４は、上記伝送信号を透過させることが可能な部材で構成されている操作プレート７２を透過するため、第２のコマンドパターン発射光線７３３および第３のコマンドパターン発射光線７３４の反射光が検知装置７４によって検知されることはない。
【００４０】
この検知装置７４は、中央演算ユニット（ＣＰＵ）並びに関連の読取り専用メモリー（ＲＯＭ）およびランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）を備えた信号処理ユニットを含んでいる。ＲＯＭの中には、ＣＰＵによって実行されるソフトウェアルーチンが格納されており、３次元位置情報が受信されると内視鏡周辺機器への装置入力として直接適合したコマンドデータに変換されるようになっている。そして、この検知装置７４は、特定の波長の光を放出し、走査される対象、例えばユーザの指８０で反射した反射光のエネルギー飛行時間を算出する。
【００４１】
検知装置７４は、ユーザが操作プレート７２上に表示された操作コマンドパターン７２１を「タイプ打ち」する際、ユーザの指８０を監視している。具体的には、コマンドパターン投影装置７３から発光された赤外線等の光線が、操作プレート７２上の操作コマンドパターン７２１を翳しているユーザの指８０に反射し、その反射光を受光することにより指８０についての３次元位置情報を検出する。
【００４２】
中央演算ユニットＣＰＵによって実行されるソフトウェアは、入力されてくる３次元情報を処理し、３次元空間内のユーザの手および指８０の位置を認識する。好ましくはこのソフトウェアルーチンは、Ｚ軸の不連続性を調べることにより、ユーザの指８０の輪郭を同定する。指８０がキー（操作コマンドパターン７２１）を「タイプ打ち」すると、このソフトウェアルーチンは、光学的に取得されたデータを調べ、指８０のＹ軸速度を計算する。このような垂直方向の指８０の運動が停止した際に、指８０の座標（Ｚ，Ｘ）から押されている仮想的な操作コマンドが同定される。
【００４３】
次に、図８および図９を用いて、検知装置７４により操作コマンドの指示を検知する流れを説明する。
図８は、操作コマンドの指示の検知の流れを説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、初期値として変数Ｎに１を代入し、ステップＳ２において、操作プレート７２上にあらかじめ定めた１番目からｎ番目までの位置のうち１番目の位置に向けて、操作コマンド投影装置７３から操作コマンドパターンを投影する。
【００４４】
次に、ステップＳ３において、検知装置７４が反射光を受光したか否かを判断する。すなわち、図７を用いて説明したように、検知装置７４が、操作コマンド投影装置７３から操作コマンドパターンとして出力された伝送信号である光の反射光を受光したか否かを判断する。
【００４５】
ステップＳ３で反射光を受光した場合は、ステップＳ４において、１番目の位置の操作コマンドパターンが指示された（１番目の操作コマンドが押された）と判断し、ステップＳ５において、データを送信する。すなわち、操作プレート７２の操作面上に翳されたユーザの指８０の近傍に表示された操作コマンドパターン７２１に対応する操作コマンドを、内視鏡周辺装置へ送信する。
【００４６】
一方、ステップＳ３で反射光を受信しなかった場合は、ステップＳ６において、Ｎを１インクリメントし（ＮにＮ＋１を代入し）、ステップＳ７において、Ｎが操作プレート７２上にあらかじめ定めた操作コマンドパターン７２１の数ｎより大きいか否かを判断し、大きくない場合（ステップＳ７：Ｎｏ）は、ステップＳ２以降を繰り返し、大きい場合、すなわち、操作プレート７２上にあらかじめ定めた操作コマンドパターン７２１のｎ個を一通り判断したら、処理を終了する。この処理を逐次繰り返すことにより、ユーザの指８０が順次指示する操作コマンドを検知することができる。
【００４７】
図９は、操作コマンドの指示の検知のタイミングを説明するためのタイムチャートである。
図９に示した例では、操作プレート７２上にあらかじめ定めた１番目からｎ番目までの操作コマンドパターン７２１の位置のうち、４番目の位置にユーザの指８０があるものとする。
【００４８】
まず、時刻ｔ１からｔ２にかけて、最初に操作コマンド投影装置７３から１番目の位置の操作コマンドパターン７２１が投影されるものの、この１番目の位置にはユーザの指８０がないため、検知装置７４は反射光を受光しない。次に、時刻ｔ２からｔ３にかけて、操作コマンド投影装置７３から２番目の位置の操作コマンドパターン７２１が投影されるが、１番目と同様ユーザの指８０がないため、検知装置７４は反射光を受光しない。３番目も同様である。
【００４９】
そして、時刻ｔ４からｔ５にかけて、操作コマンド投影装置７３から４番目の位置の操作コマンドパターン７２１が投影されると、検知装置７４は反射光を受光する。
次に、図１０および図１１を用いて、操作面および投影面について説明する。
図１０は、操作面と投影面とが互いに操作プレートの反対側の面である場合を説明するための図である。
【００５０】
図１０において、操作コマンド投影装置７３によって投影される操作コマンドパターン７２１を投影することが可能な投影面は、操作プレート７２がリモコン本体７１に取り付けられた状態で、検知装置７４が設置される側にある。そして、操作コマンドバターン７２１を指示するための操作面は、検知装置７４が設置される側と反対側にある。すなわち、操作面と投影面とが互いに操作プレート７２の反対側の面となる。
【００５１】
この操作プレート７２は、操作コマンド投影装置７３から出力された操作コマンドパターン７２１としての伝送信号を透過させることが可能な、例えば、透明あるいは半透明な部材で構成されているので、投影面はハーフミラーとなっている。
図１１は、操作面と投影面とが操作プレートの同じ側の面である場合を説明するための図である。
【００５２】
図１１において、操作コマンド投影装置７３によって投影される操作コマンドパターン７２１を投影することが可能な投影面は、操作プレート７２がリモコン本体７１に取り付けられた状態で、検知装置７４が設置される側の反対側にある。そして、操作コマンドバターン７２１を指示するための操作面は、図１０に示した例と同様に、検知装置７４が設置される側と反対側にある。よって、操作面と投影面とは操作プレートの同じ側の面にある。
【００５３】
この操作プレート７２も、図１０に示した例と同様、操作コマンド投影装置７３から出力された操作コマンドパターン７２１としての伝送信号を透過させることが可能な、例えば、透明あるいは半透明な部材で構成されているので、投影面はハーフミラーとなっている。
【００５４】
次に、図１２および図１３を用いて、リモコン本体７１および第１のシステムコントローラ２４の機能について説明する。
図１２は、リモコン本体の機能ブロック図である。
図１２において、リモコン本体７１は、発射手段８２、受光手段８３、検知手段８４、演算処理手段８５、ＲＯＭ８６、ＲＡＭ８７、通信手段８８を備える。
【００５５】
発射手段８２は、内視鏡システム１に対する操作コマンドに対応する操作コマンドパターン７２１として出力された伝送信号である光を、操作プレート７２へ向けて発射し、受光手段８３は、発射手段８２から発射され、ユーザの指８０に反射した光を受信する。
検知手段８４は、操作プレート７２を識別するために、操作プレート７２が備える操作プレート識別タグ７５を検知する。
【００５６】
演算処理手段８５は、発射手段８２からどのような操作コマンドパターン７２１を発射するのかを決定したり、受光手段８３が反射光を受光するタイミングを計ったり、どの操作コマンドパターン７２１が指示されたのかを判別したりするための演算処理を実行する。この演算手段８５は、好ましくは中央処理装置（ＣＰＵ）であるが、これに限らずプログラマブルなロジックであってもよいし、デジタルシグナルプロセッサであってもよい。
【００５７】
そして、ＲＯＭ８６には、この演算処理手段８５が実行するプログラムが格納されており、ＲＡＭ８７は、ワーキングメモリとして機能する。
通信手段８８は、演算処理手段８５によって判別された操作コマンドパターン７２１に対応する操作コマンドを、第１のシステムコントローラ２４もしくは第２のシステムコントローラ４３又は各種内視鏡周辺装置へ送信する。
【００５８】
図１３は、第１のシステムコントローラの機能ブロック図である。
図１３において、第１のシステムコントローラ２４は、通信手段９２、演算処理手段９３、ＲＯＭ９４、ＲＡＭ９５、Ｅｔｅｒｎｅｔ−Ｉ／Ｆ９６、ＵＳＢ−Ｉ／Ｆ９７、ＲＳ２３２Ｃ−Ｉ／Ｆ９８、パラレル−Ｉ／Ｆ９９を備える。
【００５９】
通信手段９２は、図１２を用いて説明したリモコン本体７１が備える通信手段８８により送信された操作コマンドを受信し、演算処理手段９３は、その受信した操作コマンドがどの内視鏡周辺装置に対してどのような操作コマンドであるのかを判別する。
ＲＯＭ９４には、上記演算処理手段９３により実行されるプログラムが格納されており、ＲＡＭ９５は、ワーキングメモリとして機能する。
【００６０】
そして、どの内視鏡周辺装置に対するどのような操作コマンドであるのかが判別されると、目的とする（判別された）内視鏡周辺装置、例えば内視鏡周辺装置Ａ１００、内視鏡周辺装置Ｂ１０１、内視鏡周辺装置Ｃ１０２、あるいは内視鏡周辺装置Ｄ１０３に対して、Ｅｔｅｒｎｅｔ−Ｉ／Ｆ９６およびＥｔｅｒｎｅｔ−Ｉ／Ｆ１０５を介して、ＵＳＢ−Ｉ／Ｆ９７およびＵＳＢ−Ｉ／Ｆ１０６を介して、ＲＳ２３２Ｃ−Ｉ／Ｆ９８およびＲＳ２３２Ｃ−Ｉ／Ｆ１０７を介して、あるいはパラレル−Ｉ／Ｆ９９およびパラレル−Ｉ／Ｆ１０８を介して、その操作コマンドを送信する。
【００６１】
次に、術者用リモコンの変形例について説明する。
図１４は、本発明にかかる医療用遠隔操作装置を適用した術者用リモコンの変形例を説明するための図である。
図１４において、リモコン本体７１は、操作プレート７２がリモコン本体７１に取り付けられた状態において、上記操作プレート７２に照射される上記操作コマンドパターン７２１を形成する光線以外の光線を遮蔽するための遮蔽部７７を備えている。
【００６２】
この遮蔽部７７は、図１乃至図１３を用いて説明してきた各リモコン７が備えることが可能である。
以上、１つまたは複数の医療用電子機器である内視鏡周辺機器を集中的に遠隔操作するための遠隔操作手段としての医療用遠隔操作装置（術者用リモコン）について説明してきた。
【００６３】
上述してきたように、これらの医療用遠隔操作装置は、操作コマンドに対応する操作コマンドパターンがリモコン本体に脱着可能であることが特徴の１つとなっている。すなわち、異なる内容の操作コマンドパターンを配した操作プレートを複数種類用意することが可能となる。
【００６４】
このことは、複数種類の異なる操作プレートに対応した医療用遠隔操作装置あるいは内視鏡システムを実現する必要があることを意味する。そのためには、医療用遠隔操作装置あるいは内視鏡システムにおいて、複数種類の異なる操作プレートに対応して内視鏡周辺装置を遠隔操作することが出来るようにソフトウェアをカスタマイズすればよい。カスタマイズの手法としては、周知のソフトウェアのカスタマイズを利用すればよい。
【００６５】
以上本発明の実施の形態を図面を用いて説明してきたが、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。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明にかかる医療用遠隔操作装置が遠隔操作する内視鏡システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明にかかる医療用遠隔操作装置を適用した術者用リモコンの概要を説明するための図である。
【図３】操作プレートが脱着可能な術者用リモコンの概要を説明するための図である。
【図４】操作プレートにおける操作コマンドの表示例および識別の手法を説明するため図である。
【図５】操作プレートの識別の他の手法を説明するため図である。
【図６】図５に示した操作プレートの検出の原理を説明するための図である。
【図７】本発明にかかる医療用遠隔操作装置を適用した術者用リモコンを説明するための側面図である。
【図８】操作コマンドの指示の検知の流れを説明するためのフローチャートである。
【図９】操作コマンドの指示の検知のタイミングを説明するためのタイムチャートである。
【図１０】操作面と投影面とが互いに操作プレートの反対側の面である場合を説明するための図である。
【図１１】操作面と投影面とが操作プレートの同じ側の面である場合を説明するための図である。
【図１２】リモコン本体の機能ブロック図である。
【図１３】第１のシステムコントローラの機能ブロック図である。
【図１４】本発明にかかる医療用遠隔操作装置を適用した術者用リモコンの変形例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６７】
１        内視鏡システム
２        第１の内視鏡手術システム
３        患者
４        第２の内視鏡手術システム
５        システムインターフェイスケーブル
６        手術用ベッド
７        術者用リモコン
２１      第１の内視鏡表示パネル
２２      第１の集中表示パネル
２３      操作パネル
２４      第１のシステムコントローラ
２５      ＶＴＲ
２６      第１の内視鏡カメラ装置
２７      第１の光源装置
２８      気腹装置
２９      電気メス装置
３０      第１の医療用カート
３１      内視鏡カメラヘッド
３２      第１のライトガイド
３３      第１の内視鏡
３４      ガスボンベ
３５      気腹チューブ
４１      第２の内視鏡表示パネル
４２      第２の集中表示パネル
４３      第２のシステムコントローラ
４４      第２の内視鏡カメラ装置
４５      第２の光源装置
４６      超音波診断装置
４７      画像処理装置
４８      第２の医療用カート
４９      内視鏡カメラヘッド
５０      第２のライトガイド
５１      第２の内視鏡
７１      リモコン本体
７２      操作プレート
７３      操作コマンド投影装置
７４      検知装置
７５      操作プレート識別タグ
７６      操作プレート識別装置
７７      取り付け部
８０      指
８２      発射手段
８３      受光手段
８４      検知手段
８５      演算処理手段
８６      ＲＯＭ
８７      ＲＡＭ
８８      通信手段
９２      通信手段
９３      演算処理手段
９４      ＲＯＭ
９５      ＲＡＭ
９６      Ｅｔｅｒｎｅｔ−Ｉ／Ｆ
９７      ＵＳＢ−Ｉ／Ｆ
９８      ＲＳ２３２Ｃ−Ｉ／Ｆ
９９      パラレル−Ｉ／Ｆ
１００    内視鏡周辺装置Ａ
１０１    内視鏡周辺装置Ｂ
１０２    内視鏡周辺装置Ｃ
１０３    内視鏡周辺装置Ｄ
１０５    Ｅｔｅｒｎｅｔ−Ｉ／Ｆ
１０６    ＵＳＢ−Ｉ／Ｆ
１０７    ＲＳ２３２Ｃ−Ｉ／Ｆ
１０８    パラレル−Ｉ／Ｆ
７１１    切り欠き部
７２１    操作コマンドパターン
７２２    操作プレート識別ドグ
７３１    第１のコマンドパターン発射光線
７３２    第１のコマンドパターン反射光線
７３３    第２のコマンドパターン発射光線
７３４    第３のコマンドパターン発射光線
【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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【図１４】
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