【手続補正書】
【提出日】平成19年4月2日(2007.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体腔内で術部を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段で撮像される画像を表示する表示手段と、
前記表示手段を移動および傾斜可能に支持する表示手段支持装置と、
前記撮像手段を移動可能に支持する撮像手段支持装置と、
前記表示手段の空間的位置を検出する表示位置計測手段と、
前記撮像手段支持装置を駆動させる支持装置駆動手段と、
前記表示位置計測手段からの情報に基づいて前記支持装置駆動手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする医療システム。
【請求項２】
前記表示手段支持装置は、
複数のアームが少なくとも３軸回りに回動可能に接続されて成るアーム機構と、
前記複数のアームの回動を固定および解除可能な制動手段と、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の医療システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載された医療システムは、体腔内で術部を撮影する撮像手段と、前記撮像手段で撮像される画像を表示する表示手段と、前記表示手段を移動および傾斜可能に支持する表示手段支持装置と、前記撮像手段を移動可能に支持する撮像手段支持装置と、前記表示手段の空間的位置を検出する表示位置計測手段と、前記撮像手段支持装置を駆動させる支持装置駆動手段と、前記表示位置計測手段からの情報に基づいて前記支持装置駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
支持ユニット４の詳細が図３に示されている。図示のように、支持ユニット４はベース１６を有している。ベース１６は、キャスタ１７により床面に対して移動可能であるとともに、ストッパ装置１８により床面に対して固定可能である。また、ベース１６には支柱１９が固定されている。支柱１９の上端部には、上下アーム２２が軸Ｏａに沿って伸縮可能に接続されている。上下アーム２２の上端には、旋回アーム２３が軸Ｏａを中心に回動可能に接続されている。旋回アーム２３の上端にはブロック２４が一体的に接続されている。また、このブロック２４には、軸Ｏａと直交する軸Ｏｂに沿って伸縮可能に伸縮アーム２５が接続されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
スイッチユニット５は、水平設定スイッチ６４ｅと、上下設定スイッチ６４ｆと、これらのスイッチ６４ｅ，６４ｆにそれぞれ接続された入力制御装置４０と、ジョイスティックスイッチ４６とを有している。また、ジョイスティックスイッチ４６は駆動回路４２ｂ，４２ｃに接続されている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
術者がスイッチユニット５の上下設定スイッチ６４ｆを押すと、超音波センサ４９から術部５２に向けて超音波が発振される。術部５２から反射された超音波は超音波センサ４９に受信され、この受信に伴う信号が超音波駆動計測装置５０に出力される。超音波駆動計測装置５０は、この信号により撮像ユニット３の先端と術部５２との間の距離を算出し、その算出結果（距離情報）を演算装置３８に出力する。演算装置３８は、この距離情報を図示しないメモリに設定された閾値と比較演算し、閾値と距離情報とが同一になるまでデータ変換回路３９に信号を出力して、駆動回路４２ａを介してモータ２０ａを回転させる。これにより、撮像ユニット３の先端と術部５２との間の距離が予め設定された所定の値になるまで上下アーム２２が下降する。上下アーム２２の下降中に、術者は左右の手で撮像ユニット３とトラカール４７とをそれぞれ把持しながら撮像ユニット３をすべり軸受け３０の中心点Ｐを中心に傾動させて、撮像ユニット３の先端部をトラカール４７に挿入する。上下アーム２２の下降は、撮像ユニット３の先端と術部５２との間の距離が所定の値になった時点で停止される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
撮像ユニット６０はその先端に対物レンズ６５を有している。対物レンズ６５とＣＣＤ１４との間には、変倍手段を構成するズームレンズ６６と結像レンズ６７とが配されている。ズームレンズ６６は図示しないモータを内蔵したレンズ駆動ユニット６８によって駆動され、これによって、結像レンズ６７によりＣＣＤ１４に結像される術部の像が変倍される。レンズ駆動ユニット６８には、倍率検出用のズームエンコーダ９２が配設されている。ズームエンコーダ９２は後述するパルス変換装置１０５（図１０参照）に接続され、レンズ駆動ユニット６８は後述するレンズ駆動回路９９ａを介して後述するデータ変換回路８４に接続されている。支持筒１１の先端には第１の実施形態と同様の図示しない超音波センサが配設されている。また、撮像ユニット６０の焦点面の中心点が図７中にＲで示されている。なお、その他の構成は第１の実施形態の撮像ユニット３と同様である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
手術台１のステー８１には固定部材８１ａが固定されている。固定部材８１ａの上端部には回転アーム８２が軸Ｏｋ回りに回動可能に支持されている。回転アーム８２の上端部には第１アーム８３が軸Ｏｋと直交する軸Ｏｌ回りに回動可能に支持されている。第１アーム８３の上端部には第２アーム８３ａが軸Ｏｌと平行な軸Ｏｍ回りに回動可能に支持されている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
第２アーム８３ａの先端側はＬ字形に屈曲しており、その屈曲した部分の下端部には第１傾斜アーム８５が軸Ｏｍと直交する軸Ｏｎ回りに回動可能に接続されている。第１傾斜アーム８５の下端には第２傾斜アーム８６が軸Ｏｎと直交する軸Ｏｏ回りに回動可能に接続されている。第２傾斜アーム８６の下端にはスライド筒８７が軸Ｏｏと直交する軸Ｏｐ回りに回動可能に接続されている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
図中、８８ｋ〜８８ｐはそれぞれ、回転アーム８２、第１アーム８３、第２アーム８３ａ、第１傾斜アーム８５、第２傾斜アーム８６、スライド筒８７の回動位置を固定し且つその固定の解除が可能な電磁ブレーキであり、８９ｋ〜８９ｑはそれぞれ、回転アーム８２、第１アーム８３、第２アーム８３ａ、第１傾斜アーム８５、第２傾斜アーム８６、スライド筒８７の回転角度を検出する検出手段としてのエンコーダである。電磁ブレーキ８８ｋ〜８８ｍはそれぞれ後述するブレーキ駆動回路１０３ａ（図１０参照）に接続され、電磁ブレーキ８８ｎ〜８８ｐはそれぞれ後述するブレーキ駆動回路１０３ｂ（図１０参照）に接続され、また、エンコーダ８９ｋ〜８９ｐはそれぞれ後述するパルス変換装置１０２（図１０参照）に接続されている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
３５および３７はそれぞれ第１の実施形態と同様の相対位置検出手段およびＡ／Ｄ変換器であり説明は省略する。４２は第１の実施形態と同様の術部間距離計測手段であり説明は省略する。９５は超音波駆動計測装置５０およびＡ／Ｄ変換器３７、データ変換回路８４、後述のパルス変換装置９３，１０２，１０５，１１９、後述のスイッチユニット６４、後述の表示装置ロック手段１０１に接続された演算装置である。データ変換回路８４は演算装置９５とブレーキ駆動回路１０３ａ〜１０３ｃ、駆動回路１００ｄ〜１００ｉ、レンズ駆動回路９９ａに接続されている。この演算装置９５とデータ変換回路８４により制御手段９６が構成されている。９７は支持装置駆動手段であり、モータ７５ｄ〜７５ｉとこれらにそれぞれ接続された駆動回路１００ｄ〜１００ｉより構成されている。これら駆動回路１００ｄ〜１００ｉはデータ変換回路８４に接続されている。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
６４はスイッチユニットであり、リセットスイッチ６４ａは演算装置９５に、移動スイッチ６４ｂはブレーキ駆動回路１０３ａ，１０３ｂおよび演算装置９５に、ズームスイッチ６４ｃはブレーキ駆動回路１０３ｃおよび演算装置９５に、観察角度傾斜スイッチ６４ｄはブレーキ駆動回路１０３ｂおよび演算装置９５に接続されている。水平設定スイッチ６４ｅ、上下設定スイッチ６４ｆは第一実施形態と同様に入力制御装置４０を介して演算装置９５に接続されている。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
９９ａはデータ変換回路８４に接続され、レンズ駆動ユニット６８に信号を出力するレンズ駆動回路である。これらレンズ駆動ユニット６８とレンズ駆動回路９９ａによりズーム駆動手段１０８は構成されている。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
医師がスイッチユニット６４の水平設定スイッチ６４ｅを押すと、第一実施形態と同様の相対位置計測手段３５および演算装置９５によって、ＬＥＤ３１のＴＶカメラ２７に対する水平面（ＸＹ平面）内の位置が算出され、演算装置９５により算出された信号は、データ変換回路８４により所定の信号に変換され、支持装置駆動手段９７の駆動回路１００ｄ，１００ｅ，１００ｆを介して、モータ７５ｄ，７５ｅ，７５ｆを所定方向に所定量回転させる。これにより、支持ユニット６１の第１アーム７２、第２アーム７３、第３アーム７４が回動し、すべり軸受け３０の中心点ＰがＬＥＤ３１の鉛直上に来るように位置決めされる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
次に、撮像ユニット６０の撮像倍率の変更の作用について説明する。本実施形態では、液晶モニタを軸Ｏｐ方向に移動させると、ズームが可能でありその作用を説明する。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
ズームスイッチ６４ｃを押すと表示手段支持装置６３の電磁ブレーキ９１の固定が解除され、スライド筒８７に対しガイド筒９０が軸Ｏｐ方向に移動可能になる。すなわち、液晶モニタ６２は軸Ｏｐ方向にスライド可能となり、これとともにエンコーダ１０９はスライド筒８７とガイド筒９０の間隔に対応したパルスを出力し、パルス変換装置１１９を介して演算装置９５に入力される。これと同時に演算装置９５にはズーム倍率検出手段１０７のズームエンコーダ９２からの信号がパルス変換装置１０５を介して入力される。演算装置９５はこの２つの入力信号に従い演算し、データ変換回路８４を介してレンズ駆動回路９９ａにスライド筒８７とガイド筒９０の間隔に対応した制御信号を出力する。これによりレンズ駆動ユニット６８の図示しないモータが回転し、ズームレンズ６６を移動させることにより、ズーム変倍が行なわれる。本実施形態では、液晶モニタ６２を術部に近づける方向に移動させると、逆の作用により電磁ブレーキ９１が固定されるため、液晶モニタ６２の位置が固定されるとともにズーム変倍も停止する。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
図１１に示されるように、本実施形態の内視鏡手術システムは、患者２を支える手術台１を備えている。１１０は腹腔内に挿入され術部を撮像する撮像ユニット、１１１は手術台１近傍に配設され撮像ユニット１１０を３次元的に移動可能に支持している撮像手段支持装置である支持ユニット、１１２は撮像ユニット１１０内の後述の２つのＣＣＤ１２６ａ，１２６ｂにＴＶケーブル１１３ａ，１１３ｂにより接続されたＴＶコントロールユニット１１４ａ，１１４ｂを介して３Ｄコンバータ１１５に接続され、撮像ユニット１１０により撮像される術部の画像を立体的に表示する表示手段である３Ｄモニタ、１１６は３Ｄモニタ１１２の位置を検出する後述の表示位置計測手段であるモニタ位置検出手段１０６を備えるとともに３Ｄモニタ１１２を自在に移動固定可能な表示手段支持装置である。１１７は３Ｄモニタ１１２に接続された後述のスイッチ（入力装置）ユニットである。また、１３０は後述のデジタイザ（光学式位置検出装置）、８，９は第１の実施形態と同様の光源装置およびライトガイドである。また、１１８はトラカールであり、後述の複数のＬＥＤが配設されている。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
１２７は天井であり、第２の実施形態の表示手段支持装置の固定部材８１ａから先側が１８０度上下に反転した状態で固定されている。天井１２７には第一実施形態の固定部材８１ａの形状を変更した固定部材１３４を介して接続されている。また第２の実施形態で軸Ｏｋ〜Ｏｐまわりの回動を検出するエンコーダは接続されていない。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
１４０はＡ／Ｄ変換器３７、データ変換回路８４，パルス変換装置９３，１０５，１１９後述の入力制御装置４０、リセットスイッチ６４ａ、移動スイッチ６４ｂ、ズームスイッチ６４ｃ、観察角度傾斜スイッチ６４ｄ、物体間距離設定スイッチ６４ｇ、計測装置１４１に接続された演算装置である。データ変換回路８４はレンズ駆動回路９９ａ、駆動回路１００ｄ〜１００ｉ、ブレーキ駆動回路１０３ａ〜１０３ｃに接続されている。この演算装置１４０とデータ変換回路３９により制御手段１４４が構成されている。９７は支持装置駆動手段であり、第２の実施形態と同様であり説明は省略する。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
１１７はスイッチユニットであり、リセットスイッチ６４ａは演算装置１４０に、移動スイッチ６４ｂはブレーキ駆動回路１０３ａ，１０３ｂおよび演算装置１４０に、ズームスイッチ６４ｃはブレーキ駆動回路１０３ｃおよび演算装置１４０に、観察角度傾斜スイッチ６４ｄはブレーキ駆動回路１０３ｂおよび演算装置１４０に接続されている。水平設定スイッチ６４ｅ、上下設定スイッチ６４ｆは第２の実施形態と同様に入力制御装置４０を介して演算装置１４０に接続されている。物体間距離設定スイッチ６４ｇはダイヤル式のトリマーからなるスイッチであり、演算装置１４０に接続されている。演算装置１４０にはこの物体間距離設定スイッチ６４ｇからの信号を記憶するメモリ回路を備えている。１０４は第２の実施形態と同様のレンズ駆動手段であり説明は省略する。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
さらに演算装置１４０は、トラカール１１８とすべり軸受け３０の中心点Ｐの相対的位置関係を算出する。この信号は、データ変換回路８４により所定の信号に変換され、支持装置駆動手段９７の駆動回路１００ｄ，１００ｅ，１００ｆを介して、モータ７５ｄ，７５ｅ，７５ｆを所定方向に所定量回転させる。これにより、支持ユニット１１１の第１アーム７２、第２アーム７３、第３アーム７４が回動し、すべり軸受け３０の中心点ＰがＬＥＤ３１の鉛直上に来るように位置決めされる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
演算装置１４０は、メモリされた基準位置座標と比較演算処理をおこない、以下第２の実施形態と同様に支持ユニット１１１が駆動し撮像ユニット１１０の先端部が３Ｄモニタ１１２と同一の動きをする。この作用により、術者が３Ｄモニタ１１２を傾斜させた方向に対応する術部の画像が、３Ｄモニタ１１２上に表示される。撮影倍率の変更および観察点を中心とした観察角度の変更については第２の実施形態と同様であり説明は省略する。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１９】
作用は、ＬＥＤ１６２から発せられた光線は、ダイクロイックミラー１６１ｂを透過し、第１反射ミラー１２３ｂにて反射され、ズームレンズ１２２ｂ、対物レンズ１２０を透過し、術部５２に到達する。術部５２で反射された光は、逆に対物レンズ１２０、ズームレンズ１２２ａを透過し、第１反射ミラー１２３ａにて反射され、ダイクロイックミラー１６１ａを透過し、ラインセンサ１６３に撮像される。計測装置１６４は、術部から反射されたＬＥＤ１６２の光がラインセンサ１６３に受光される位置情報に基づき、対物レンズ１２０，しいては撮像ユニット１１０の先端から術部までの距離を算出し、演算装置１４０に出力をおこなうものである。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２０】
第３の実施形態に対する効果としては、第３実施形態のようにＣＣＤ１２６ａ，１２６ｂにより撮像された画像の位置ずれを用いていないため、焦点ずれによる映像信号の劣化の影響を受けず、広範囲の距離計測が可能である。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2001275931.tif 000001
【手続補正３０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2001275931.tif 000002
【手続補正３１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2001275931.tif 000003
【手続補正３２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2001275931.tif 000004