(57)【要約】【課題】本発明は、手術用カメラの表示映像の距離感を認識しやすくし、使い勝手を良くすることを目的とするものである。【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、被写体に対して左右両眼視差を持つ左右一対の撮像部１２ａ、１２ｂと、これら左右の撮像部１２ａ、１２ｂからの映像信号を合成して、表示部１３に立体映像を表示する表示制御部１４と、を備え、前記撮像部１２ａ、１２ｂからの映像信号より、処置具の先端位置と、この処置具の先端位置の延長方向を検出する処置具検出部１５と、この処置具検出部１５が検出した処置具の先端位置から、その先端位置の延長方向に存在する被写体までの距離情報を計算する立体映像距離計算部１６と、を設けるとともに、前記表示制御部１４は、前記立体映像距離計算部１６からの距離情報を、立体映像に合成して前記表示部１３に表示する構成とした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体に対して左右両眼視差を持つ左右一対の撮像部と、
これら左右の撮像部からの映像信号を合成して、表示部に立体映像を表示する表示制御部と、を備え、
前記撮像部からの映像信号より、処置具の先端位置と、この処置具の先端位置の延長方向を検出する処置具検出部と、
この処置具検出部が検出した処置具の先端位置から、その先端位置の延長方向に存在する被写体までの距離情報を計算する立体映像距離計算部と、を設けるとともに、前記表示制御部は、前記立体映像距離計算部からの距離情報を、立体映像に合成して前記表示部に表示する構成とした手術用カメラ。
【請求項２】
前記立体映像距離計算部は、前記処置具の先端位置から、その先端位置の延長方向に存在する被写体までの距離情報における、被写体の測定点の位置を検出し、前記表示制御部は、この被写体の測定点をマーキングして表示する構成とした請求項１に記載の手術用カメラ。
【請求項３】
前記立体映像距離計算部は、前記処置具の先端位置から、その先端位置の延長方向に存在する被写体までの距離情報における、被写体の測定点と、処置具の先端位置を結んだ直線位置を検出し、前記表示制御部は、この直線位置をマーキングして表示する構成とした請求項１または２に記載の手術用カメラ。
【請求項４】
前記立体映像距離通知部が計算する距離情報を、前記表示制御部に対して非表示設定とするよう設定する操作部を備えた請求項１から３のいずれか一つに記載の手術用カメラ。
【請求項５】
前記撮像部からの映像の拡大率を調整するズーム制御部を備え、前記立体映像距離計算部は、前記ズーム制御部が調整する映像の拡大率を基に、距離情報を計算する構成とした請求項１から４のいずれか一つに記載の手術用カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、手術の映像を立体的に表示する手術用カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの手術用カメラの構成は、以下のような構成となっていた。
【０００３】
すなわち、挿入部の先端部に被写体に対して左右両眼視差を持つ左右一対の撮像部と、これら左右の撮像部からの左右の映像信号を合成して表示部に立体映像を表示する表示制御部と、を備えた構成となっていた（例えば下記特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１０４１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来例における課題は、手術用カメラの表示映像の距離感を認識しづらく、使い勝手が悪いものであった。
【０００６】
すなわち上記従来例においては、表示部に表示された立体映像は、左右一対の撮像部の左右両眼視差の大きさや、表示部の大きさ、表示部と使用者との距離によって、立体映像の距離感が実際の距離と異なってしまい、その結果、例えば、手術中に手術顕微鏡や、内視鏡の立体的な表示映像を手術中にモニターする執刀医にとっては、手術する患部の距離感が認識しづらく、使い勝手が悪いものとなってしまう。
【０００７】
そこで本発明は、手術用カメラの表示映像の距離感を認識しやすくし、使い勝手の良いものにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そしてこの目的を達成するために本発明は、被写体に対して左右両眼視差を持つ左右一対の撮像部と、これら左右の撮像部からの映像信号を合成して、表示部に立体映像を表示する表示制御部と、を備え、前記撮像部からの映像信号より、処置具の先端位置と、この処置具の先端位置の延長方向を検出する処置具検出部と、この処置具検出部が検出した処置具の先端位置から、その先端位置の延長方向に存在する被写体までの距離情報を計算する立体映像距離計算部と、を設けるとともに、前記表示制御部は、前記立体映像距離計算部からの距離情報を、立体映像に合成して前記表示部に表示する構成とした。
【０００９】
これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明は、被写体に対して左右両眼視差を持つ左右一対の撮像部と、これら左右の撮像部からの映像信号を合成して、表示部に立体映像を表示する表示制御部と、を備え、前記撮像部からの映像信号より、処置具の先端位置と、この処置具の先端位置の延長方向を検出する処置具検出部と、この処置具検出部が検出した処置具の先端位置から、その先端位置の延長方向に存在する被写体までの距離情報を計算する立体映像距離計算部と、を設けるとともに、前記表示制御部は、前記立体映像距離計算部からの距離情報を、立体映像に合成して前記表示部に表示する構成としたものであるので、手術用カメラの表示映像の距離感を認識しやすくし、使い勝手の良いものにすることができる。
【００１１】
すなわち本発明においては、手術用カメラの立体表示映像に、この立体表示映像の距離情報を合成して表示可能としたので、手術用カメラの表示映像の距離感を認識しやすくし、使い勝手の良いものにすることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図
【図２】その表示画面の図
【図３】その表示画面の図
【図４】その表示画面の図
【図５】手術用カメラの機能ブロック図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を、手術用顕微鏡装置に適用した物を、添付図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態を示す図として、手術用カメラである手術用顕微鏡を用いて、内耳の手術を行っている状態を示している。
【００１５】
図１に示すように、執刀医１は、患者２を全身麻酔した後、この患者２の耳３が手術用顕微鏡４に対して動かないように患者２を固定した状態で手術を行う。
【００１６】
手術用顕微鏡４は、患者２の耳３の奥の内耳付近を拡大可能なように、耳３に接眼レンズ５を近づけた状態で固定されるが、この状態において、執刀医１は、処置具としての鉗子６を接眼レンズ５と耳３の間から鉗子を患部である耳３の奥の内耳付近まで挿入するので、接眼レンズ５と耳３の間は、この鉗子６が挿入可能な程度に離した状態にして固定される。
【００１７】
ここで、手術に使用する処置具としては、鉗子６、あるいは、ドリル、レーザメスなど、先端に処置手段と、手で保持するための把持部とを備えた長手方向に棒状の形状をしたものを想定している。
【００１８】
次に、手術用顕微鏡４の接眼レンズ５は、患部の映像を立体的に撮るために、左右一対のレンズによって構成されており、これらレンズ間に生じる左右の視差による映像を合成することで、患部の映像が立体的な映像として表示パネル７に映し出される。執刀医１は、この表示パネル７に映し出された映像を見ながら手術を行うのである。
【００１９】
では次に、この表示パネル７に映し出された映像についての説明を行う。
【００２０】
図２は、表示パネル７に映し出された患部を示す。本発明の実施の形態の手術例としては、人工内耳手術を一例として説明するが、この手術は、補聴器などを利用しても、ほとんど聞こえない、高度難聴者に対して、「聞こえ」ができるように、内耳に細い電極を挿入して、直接聴覚神経を刺激して音を感じることができるようにするための手術である。
【００２１】
実際の手術としては、耳の後ろを切開して孔を開け、その孔内の内耳を顕微鏡で拡大モニターしながら行う。
【００２２】
図２においては、耳孔内奥のうずまき状の内耳８に、鉗子６を用いて１２本の電極を挿入するため、執刀医１は、患部の距離感を正確に認識することが求められる。
【００２３】
しかしながら、この手術は、非常に小さな部位の手術になるために、実際に表示モニター７で見る映像は、拡大して映し出されるので、執刀医１は、鉗子６の先端の動きに対する距離感を、実際よりも大きく動いたように感じることになる。特に、手術を開始した直後においては、執刀医１は、自分の鉗子６の動きや、鉗子６と患部との距離感が、実際の距離に対して感覚的に合っていない場合が多く、このような場合においては、執刀医１は使い勝手が悪く感じてしまう。
【００２４】
次に、上述した鉗子６と患部との距離感を認識しやすくするための手段として、映像に
立体映像の距離情報を通知する手段を適用した表示映像を図３に示す。
【００２５】
図３には、鉗子６の先端位置６ａの延長方向に存在する被写体までの距離情報を、被写体の測定点のマーキング９と、鉗子６の先端位置６ａを結んだ直線１０と、鉗子６の先端位置６ａの延長方向に存在する被写体までの距離１１を立体映像に合成して表示パネル７に表示したものである。
【００２６】
このように鉗子６の先端６ａ、および、鉗子６の長手方向、すなわち、鉗子６が指し示す方向と関連づけて上述した距離情報９、１０、１１を立体映像上に配置可能とすることで、執刀医１は、鉗子６を操作して、距離情報９、１０、１１を見やすい位置に配置し、それを見ながら鉗子６を使用する際の距離感を認識することができるので、使い勝手が良くなるのである。
【００２７】
次に、この３次元座標軸は、執刀医１が見やすいと思う位置に固定して表示することも可能である。具体的には、執刀医１は、鉗子６の位置を手で操作しながら被写体の測定点９と、鉗子６の先端位置６ａを結んだ直線１０、をこの鉗子６の位置に合わせて表示させ、執刀医１が一番見やすいと思われる位置で、操作部としてのフットスイッチ（図示していない）を押して、被写体の測定点マーキング９と、鉗子６の先端位置６ａを結んだ直線１０、を固定し、その後、鉗子６を任意の位置に移動することもできる。
【００２８】
さらには、図４に示すように、鉗子６を手前方向（Ａ矢印方向）に移動した場合には、被写体の測定点マーキング９と、鉗子６の先端位置を結んだ直線１０と、鉗子６の先端位置６ａの延長方向に存在する被写体までの距離１１も鉗子６の位置に対して変更しながら表示されるので、執刀医１は、常に鉗子６と患部の距離感を認識することができるので、使い勝手が良くなるのである。
【００２９】
また、執刀医１は、手術用顕微鏡からの映像を調整した後、上述のように距離情報９、１０、１１をこの映像に合成し、映像の距離感を学習、認識するようになるが、その後、距離情報９、１０、１１が必要でなくなった際には、操作部としてのフットスイッチ（図示していない）を押して、距離情報９、１０、１１を非表示とすることが可能となるように構成されている。
【００３０】
なお、被写体の測定点マーキング９と、鉗子６の先端位置６ａを結んだ直線１０は、表示している場合も、患部を視認可能となるように、半透明のマーキング、および、ラインで生成して表示されている。
【００３１】
図５に、本発明の実施の形態における手術用顕微鏡の機能ブロック図を示す。
【００３２】
まず、左右一対の対物レンズ５を備え、被写体に対して左右両眼視差を持つ左右一対の撮像部１２ａ、１２ｂと、これら左右の撮像部１２ａ、１２ｂからの映像信号を合成して、表示部１３に立体映像を表示する表示制御部１４により、手術部位の映像を表示する構成となっている。
【００３３】
次に、処置具検出部１５は、撮像部１２ａ、１２ｂからの左右の映像信号を取り込み、この映像信号から鉗子を検出し、鉗子の先端位置と、この鉗子の先端位置の延長方向を検出する。
【００３４】
次に、立体映像距離計算部１６では、処置具検出部１５により検出された処置具の先端位置と、この処置具の先端位置の延長方向を取り込み、この処置具検出部１５が検出した鉗子の先端位置から、その先端位置の延長方向に存在する被写体までの距離情報を、撮像部１２ａ、１２ｂからの左右の映像信号より計算する。
【００３５】
この立体映像の距離の算出方法としては、視差画像から三角測量の原理を用いて、カメラから被写体までの距離を求めるステレオ画像法が知られており、２つの撮像部で撮影した画像２枚を用い、左右２枚の画像中の同一物体を見つけ、それぞれの画像上での位置の違いから、その対象までの距離を得るものである。この方法は、例えば、特許文献（特開２００１−１２９４４号公報）に記載されている周知のものであるから、説明の煩雑さを避けるために、これ以上の説明は行わない。
【００３６】
次に、立体映像距離計算部１６で計算された立体映像の距離情報を基に、立体映像距離通知部１７では、上述の距離情報９、１０、１１を生成し、表示制御部１４に対して距離情報９、１０、１１の距離情報と表示アドレスを受け渡す。表示制御部１４では、この距離情報９、１０、１１の情報を、立体映像に合成して表示部１３に表示する。
【００３７】
さらには、この距離情報９、１０、１１は、執刀医１が見やすいと思う位置に固定して表示することも可能である。
【００３８】
図４に示すように、執刀医１は、鉗子６の位置を手で操作しながら距離情報９、１０、１１をこの鉗子６の位置に合わせて表示させ、執刀医１が一番見やすいと思われる位置で、操作部１８としてのフットスイッチ（図示していない）を押すと、この操作部１８の指示を表示制御部１４が取り込み、表示制御部１４は、立体映像距離計算部１６に対して距離情報９、１０、１１を固定するよう指示する。
【００３９】
立体映像距離計算部１６では、このときの距離情報９、１０、１１を固定表示するように、距離情報９、１０、１１に関連した立体映像空間の距離情報を算出し、立体映像距離通知部１７では、その距離情報から距離情報９、１０、１１を生成し、表示制御部１４に受け渡すことになる。その後は、執刀医１は、鉗子６を、このように固定的に表示された距離情報９、１０、１１を参照しながら操作することが可能となるので、執刀医１は、鉗子６を用いて、見やすい位置に距離情報９、１０、１１を配置することができる。
【００４０】
さらには、執刀医１は、手術用顕微鏡からの映像を調整した後、上述のように距離情報９、１０、１１をこの映像に合成し、映像の距離感を学習、認識後は、操作部１８としてのフットスイッチ（図示していない）を押して、距離情報９、１０、１１を非表示とすることが可能となるように構成されているので、必要ない場合は、距離情報９、１０、１１を非表示とすることができる。
【００４１】
また、本実施形態の手術用顕微鏡は、撮像部１２ａ、１２ｂからの映像の拡大率を調整するズーム制御部１９を備えており、ズーム制御部１９は、映像の拡大率を立体映像距離計算部１６に受け渡し、立体映像距離計算部１６は、この映像の拡大率を基に、立体映像の距離を計算するので、映像の拡大率が変化しても、その拡大率に対応した距離感を表示することが可能となる。
【００４２】
以上のように、本発明の実施形態の手術用顕微鏡は、手術用顕微鏡の立体表示映像に、距離情報を合成して表示可能としたので、手術用顕微鏡の表示映像の距離感を、執刀医が認識しやすくすることができるので、使い勝手が良くなるのである。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように本発明は、被写体に対して左右両眼視差を持つ左右一対の撮像部と、これら左右の撮像部からの映像信号を合成して、表示部に立体映像を表示する表示制御部と、を備え、前記撮像部からの映像信号より、処置具の先端位置と、この処置具の先端位置の延長方向を検出する処置具検出部と、この処置具検出部が検出した処置具の先端位置から、その先端位置の延長方向に存在する被写体までの距離情報を計算する立体映像距離計算部と、を設けるとともに、前記表示制御部は、前記立体映像距離計算部からの距離情報を、立体映像に合成して前記表示部に表示する構成としたものであるので、手術用カメラの表示映像の距離感を認識しやすくし、使い勝手の良いものにすることができる。
【００４４】
すなわち本発明においては、手術用カメラの立体表示映像に、この立体表示映像の距離情報を合成して表示可能としたので、手術用カメラの表示映像の距離感を認識しやすくし、使い勝手の良いものにすることができるのである。
【００４５】
したがって、手術中の患部の映像を立体的に表示することが求められる手術顕微鏡等の手術用カメラへの適用が大いに期待されるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１  執刀医
２  患者
３  耳
４  手術用顕微鏡
５  接眼レンズ
６  鉗子
７  表示パネル
８  内耳
９  被写体の測定点マーキング
１０  処置具の先端位置と被写体の測定点を結んだ直線
１１  処置具の先端位置と被写体の測定点までの距離情報
１２ａ、１２ｂ  撮像部
１３  表示部
１４  表示制御部
１５  処置具検出部
１６  立体映像距離計算部
１７  立体映像距離通知部
１８  操作部
１９  ズーム制御部
【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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