(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
術部を観察するための内視鏡と、
体表から体内に挿入される筒状のシースと、
前記内視鏡を移動可能に支持する移動支持装置と、
前記内視鏡が前記シース内に設定された所定の空間領域内に存在するか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させる動作を制御する制御手段と
を備え、
前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡の移動を停止させるように制御を行い、前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させるように制御を行うことを特徴とする内視鏡手術システム。
【請求項２】
術部を観察するための内視鏡と、
体表から体内に挿入される筒状のシースと、
前記内視鏡を移動可能に支持する移動支持装置と、
前記内視鏡が前記シース内に設定された所定の空間領域内に存在するか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させる動作を制御する制御手段と
を備え、
前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡の移動を停止させるように制御を行い、前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記検出手段はさらに、前記内視鏡が前記所定の空間領域よりも広い第２の空間領域に存在するか否かを検出し、前記内視鏡が前記第２の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡を低速で移動させるように制御を行い、前記内視鏡が前記第２の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡を高速で移動させるように制御を行うことを特徴とする内視鏡手術システム。
【請求項３】
術部を観察するための内視鏡と、
体表から体内に挿入される筒状のシースと、
前記内視鏡を移動可能に支持する移動支持装置と、
前記内視鏡が前記シース内に設定された所定の空間領域内に存在するか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させる動作を制御する制御手段と
を備え、
前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡の移動を停止させるように制御を行い、前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記検出手段はさらに、前記内視鏡が前記所定の空間領域よりも広い第２の空間領域に存在するか否かを検出し、前記内視鏡が前記第２の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させるように制御を行い、前記内視鏡が前記第２の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡の移動力量を重くするような制御を行うことを特徴とする内視鏡手術システム。
【請求項４】
前記検出手段は、前記移動支持装置または前記シースに設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の内視鏡手術システム。
【請求項５】
前記移動支持装置は、各々が固定、解除可能な少なくとも１つの関節を備え、前記関節を介して前記内視鏡を移動または停止させることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の内視鏡手術システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内視鏡手術システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、外科分野特に脳神経外科等では、手術をより低侵襲に行なうために、内視鏡による観察が行なわれている。
【０００３】
また、頭蓋内で術部を処置するための作業空間を確保するために、図１５に示すようなシースを用いた内視鏡手術が行なわれている。この手術では、頭蓋骨に開けた小さな穴を通して、円筒状のシース１００を頭蓋内に挿入し、このシース１００内の空間に内視鏡１０１や術具１０２を挿入して手術するものである。このようなシース１００を用いた内視鏡手術において、内視鏡は一般的には、内視鏡支持装置に接続して使用されている。この内視鏡支持装置の例は、例えば実用新案登録第３００５４００号や米国特許第５６９５５００号に開示されている。
【０００４】
実用新案登録第３００５４００号では、内視鏡支持装置の固定、解除をおこない、内視鏡を自在に移動、固定可能にするものである。また、米国特許第５６９５５００号では、術部に対して規定した位置以上に術具が移動すると、ブレーキをロックし当該術具を固定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実用新案登録第３００５４００号においては、シースを組み合せて使用する場合、内視鏡の挿入部は、光学系が内蔵されているため、内視鏡をシースに強く接触させると光学系が破損し、光学性能の劣化を招くという問題があった。また、内視鏡の先端が術部に接触すると、光学系に血液等が付着し観察性能を低下させてしまう問題があった。
【０００６】
これにより術者は、内視鏡とシースおよび内視鏡の先端と術部の位置関係に常に注意を払う必要があり、大きな疲労を招くとともに、手術時間の延長につながっていた。
【０００７】
一方、米国特許第５６９５５００号においては、患者の術部生体の情報により内視鏡の移動範囲を制御するため、システムが大掛かりであり、内視鏡の移動を容易に行なえない。
【０００８】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、内視鏡の接触について注意を払う必要がなく、内視鏡の移動すなわち視野の移動が容易に行える簡便な内視鏡手術システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る内視鏡手術システムは、術部を観察するための内視鏡と、体表から体内に挿入される筒状のシースと、前記内視鏡を移動可能に支持する移動支持装置と、前記内視鏡が前記シース内に設定された所定の空間領域内に存在するか否かを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させる動作を制御する制御手段とを備え、前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡の移動を停止させるように制御を行い、前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させるように制御を行う。
【００１０】
また、本発明の第２の態様に係る内視鏡手術システムは、術部を観察するための内視鏡と、体表から体内に挿入される筒状のシースと、前記内視鏡を移動可能に支持する移動支持装置と、前記内視鏡が前記シース内に設定された所定の空間領域内に存在するか否かを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させる動作を制御する制御手段とを備え、前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡の移動を停止させるように制御を行い、前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記検出手段はさらに、前記内視鏡が前記所定の空間領域よりも広い第２の空間領域に存在するか否かを検出し、前記内視鏡が前記第２の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡を低速で移動させるように制御を行い、前記内視鏡が前記第２の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡を高速で移動させるように制御を行う。
【００１１】
また、本発明の第３の態様に係る内視鏡手術システムは、術部を観察するための内視鏡と、体表から体内に挿入される筒状のシースと、前記内視鏡を移動可能に支持する移動支持装置と、前記内視鏡が前記シース内に設定された所定の空間領域内に存在するか否かを検出する検出手段と、前記検出手段による検出結果に基づいて、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させる動作を制御する制御手段とを備え、前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡の移動を停止させるように制御を行い、前記検出手段により前記内視鏡が前記所定の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記検出手段はさらに、前記内視鏡が前記所定の空間領域よりも広い第２の空間領域に存在するか否かを検出し、前記内視鏡が前記第２の空間領域内に存在しないことが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡を移動させるように制御を行い、前記内視鏡が前記第２の空間領域内に存在することが検出された場合に、前記制御手段は、前記移動支持装置が前記内視鏡の移動力量を重くするような制御を行う。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
（構成）
図１は第１実施形態の構成を示す概略図である。患者５０はベッド１により支持されている。ベッドサイド１ａには本実施形態の移動支持装置２が接続されている。この移動支持装置２の先端には内視鏡３が接続されている。患者５０の頭部にはシース４が挿入されている。前記移動支持装置２にはコントロールボックス５が電気的に接続されている。
【００１４】
図２は上記した移動支持装置２の具体的な構成を説明するための図である。６はベッドサイド１ａのレールに固定可能なベッド固定部であり、その上方には、順に、関節７、支柱８、関節９、アーム１０、関節１１、アーム１２が接続されている。関節７はベッド固定部６に対し支柱８を鉛直軸Ｏ１まわりに回動可能、かつ固定可能に電磁ブレーキ１３ａを備えている。関節９は支柱８に対し、アーム１０を紙面に垂直な軸Ｏ２まわりに回動可能、かつ固定可能に電磁ブレーキ１３ｂを備えている。関節１１はアーム１０に対し、アーム１２を紙面に垂直な軸Ｏ３まわりに回動可能、かつ固定可能に電磁ブレーキ１３ｃを備えている。
【００１５】
回転軸Ｏ２，Ｏ３は鉛直軸Ｏ１と直交しかつ互いに平行である。
【００１６】
各電磁ブレーキ１３ａ，１３ｂ，１３ｃは通電時に固定が解除される負作動式ブレーキであり、後述のブレーキ駆動回路１５に接続されている。
【００１７】
アーム１２の先端にはブロック体１６が一体的に接続されている。１７は球体であり、ブロック体１６に対し転動可能に保持されかつ、ブロック体１６に一体的に接続されたソレノイド１８の動作により固定、解除可能である。ソレノイド１８は通電時に球体１７の固定を解除する構成であり、後述のソレノイド駆動回路３０に接続されている。
【００１８】
１９は球体１７の下方に一体的に接続され内視鏡３を保持する保持筒である。保持筒１９の外周には、押しボタン式のスイッチ２０が配設されている。スイッチ２０は後述のスイッチ入力回路に接続されている。
【００１９】
内視鏡３は先端に図示しない対物レンズ、ＣＣＤ（固体撮像素子）、照明光学系を備え、術部を撮像し図示しないＴＶモニターに表示する。内視鏡３の挿入部３ａには、挿入部３ａに対し距離Ｑ１の間隔を保ち２個のＴＶカメラ２１ａ，２１ｂが支持腕２２により接続されている。図中Ｒ１はＴＶカメラ２１ａとＴＶカメラ２１ｂを結ぶ直線に対する内視鏡３の先端の距離である。
【００２０】
シース４は軸Ｏ２１を中心とした円筒状をしており、円筒状のフランジ４ａを備えている。フランジ４ａには、４つのＬＥＤ２３ａ〜２３ｄが所定の位置関係で設置されている。この位置関係は図３に示すように中心軸Ｏ２１を中心とした半径Ｔ１をもつ円の円周を４等分した位置である。図３中Ｄ１はシース４の内径、Ｓ１はＬＥＤ２３ａ〜２３ｄ設置面からのシース４の長さを示している。Ｄ２は軸Ｏ２１を中心とするＤ１より小径の円の直径である。ＣはＤ１とＤ２をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒状の領域である。
【００２１】
図４は、上記したコントロールボックス５の電気的構成について説明するための図である。
【００２２】
ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂは各々ＴＶコントロールユニット２４ａ，２４ｂを介し、位置検出手段である計測回路２６に接続される。ＬＥＤ２３ａ〜２３ｄはＬＥＤ駆動装置２５を介して計測回路２６に接続される。
【００２３】
ブレーキ駆動回路１５は、前述の電磁ブレーキ１３ａ，１３ｂ，１３ｃに接続される。また、ソレノイド１８はソレノイド駆動回路３０に接続される。
【００２４】
演算回路２７は、前記計測回路２６、ブレーキ駆動回路１５、ソレノイド駆動回路３０、およびスイッチ入力回路２８に接続されている。スイッチ入力回路２８は前記スイッチ２０に接続されている。
【００２５】
ここで演算回路２７は、メモリを備え、以下の３つの情報が記憶されている。
【００２６】
▲１▼シース４のＬＥＤ２３ａ〜２３ｄを基準とした、シース４の中心Ｏ２１の位置、シース４の内径Ｄ１、長さＳ１。
【００２７】
▲２▼ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂの位置を基準とした、内視鏡挿入部３ａの中心軸Ｏ２０の位置および内視鏡の挿入部３ａの外径ｄ、ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂと内視鏡先端間の距離Ｒ１。
【００２８】
▲３▼図３に示す、シース４の内径Ｄ１とＤ２をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒領域Ｃの立体的情報。（Ｄ２は図示しない入力装置により任意に設定可能である）
３１はリセットスイッチであり、入力回路３２を介して演算回路２７に接続されている。
【００２９】
（作用）
スイッチ２０が押されていない状態では、各電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド１８が固定されており、関節７，９，１１および球体１７も固定されている。すなわち内視鏡３は移動支持装置２により空間的に固定支持されている。
【００３０】
術者がスイッチ２０を押すと、スイッチ入力回路２８を介して演算回路２７に信号を出力する。これにより演算回路２７は、計測回路２６からの情報を入力し、演算を行い所定の信号をブレーキ駆動回路１５に出力する。
【００３１】
このときの作用を以下に説明する。計測回路２６からの指示により、ＬＥＤ駆動回路２５からの信号を受けて所定のタイミングでＬＥＤ２３ａ〜２３ｄが発光する。ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂはＬＥＤ２３ａ〜２３ｄを撮像し、ＴＶカメラコントローラ２４ａ，２４ｂを介し計測回路２６に映像信号を出力する。計測回路２６は、この情報をもとに、ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂに対するＬＥＤ２３ａ〜２３ｂの空間的位置を算出し、演算回路２７に情報を出力する。
【００３２】
演算回路２７はこの情報をもとに図５に従った処理を行なう。すなわち、演算回路２７は、ＴＶカメラ２１ａ，２１ｂとＬＥＤ２３ａ〜２３ｄの位置情報と、予め記憶されている前述の内視鏡３、シース４の情報により、シース４に対する内視鏡３の位置を演算し（ステップＳ１）、内視鏡３の先端がシース４の先端から突出しているか否かを判断する（ステップＳ３）。ここでの判断結果がＮＯの場合にはさらに、少なくとも内視鏡３の一部が図３に示す設定範囲である領域Ｃに含まれるか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００３３】
ステップＳ３において、内視鏡３の先端がシース４の先端から突出していないと判断され（ステップＳ３の判断がＮＯ）、かつ、少なくとも内視鏡３の一部が図３に示す設定範囲である領域Ｃに含まれない（ステップＳ５の判断がＮＯ）と判断された場合、演算回路２７はブレーキ駆動回路１５およびソレノイド駆動回路３０に信号を出力し、各電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド１８の制動を解除する（ステップＳ７）。
【００３４】
これにより関節７，９，１１および球体１７が可動となり、内視鏡３は３次元的に移動、傾斜可能となる。
【００３５】
一方、内視鏡３をシース４内で移動させることにより、内視鏡３の先端がシース４の先端より突出する場合（ステップＳ３の判断がＹＥＳ）、または、少なくとも内視鏡３の一部が図３に示す設定範囲である領域Ｃに含まれる場合（ステップＳ５の判断がＹＥＳ）、演算回路２７はブレーキ駆動回路１５およびソレノイド駆動回路３０への信号出力を停止し（ステップＳ４、Ｓ６）、各電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド１８を固定する。
【００３６】
これにより関節７，９，１１および球体１７が固定され、内視鏡３が移動支持装置２により空間的に固定される。
【００３７】
この作用により、内視鏡３をシース４内で移動させる時、内視鏡３がシース４の内径Ｄ１に近接する領域であるＣに入ると、移動支持装置２により内視鏡３の移動が強制的に停止される。
【００３８】
この内視鏡３の強制的な固定状態を解除する場合は、リセットスイッチ３１を押す。これにより入力回路３２を介して演算回路２７に信号が出力され、内視鏡３が領域Ｃから外れるまでの間、演算回路２７はブレーキ駆動回路１５およびソレノイド駆動回路３０への信号を出力し、各電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド１８の制動を解除する。これにより関節７，９，１１および球体１７が可動となり、内視鏡３は一時的に３次元的に移動、傾斜可能となる。
【００３９】
（効果）
上記した第１実施形態によれば、スイッチ２０を押すことにより、関節７，９，１１および球体１７が可動となり、内視鏡３を手動で操作できるため、目的位置にすばやく内視鏡３が移動できる。
【００４０】
また、内視鏡３がシース４に接近すると強制的に内視鏡３の移動を停止するため、シース４への内視鏡３の接触を確実に防止できる。
【００４１】
（第２実施形態）
（構成）
図６は、本発明の第２実施形態の構成を説明するための図である。架台４０は、床面に対してキャスター４１により移動可能である。上下伸縮アーム４２は、架台４０に対して鉛直軸Ｏ３０と平行にアクチュエータ４６ａより伸縮可能である。旋回アーム４３は、上下伸縮アーム４２に対して、アクチュエータ４６ｂにより鉛直軸Ｏ３０まわりに旋回可能である。屈曲アーム４４は、旋回アーム４３上部に一体的に接続されＬ字形状をしたアームである。水平伸縮アーム４５は、屈曲アーム４４に対して、アクチュエータ４６ｃにより水平軸Ｏ３２と平行に伸縮可能である。
【００４２】
水平移動手段４７は、水平伸縮アーム４５の先端に一体的に接続され、内視鏡３を水平面内で移動可能である。この水平移動手段４７は、水平伸縮アーム４５の先端に一体的に接続されたガイド体４７ａと、前記ガイド体４７ａに対し図中矢印Ａ方向（紙面左右方向）にアクチュエータ４７ｂの駆動により移動可能な第１移動体４７ｃと、前記第１移動体４７ｃに対し図中矢印Ｂ方向（紙面垂直方向）にアクチュエータ４７ｄの駆動により移動可能な第２移動体４７ｅとからなる。
【００４３】
接続体４８は、第２移動体４７ｅの下部に一体的に接続され、下方に球体４９を転動可能に保持している。球体４９の下部には、第１実施形態と同様の内視鏡３が接続筒５０を介して一体的に接続されている。
【００４４】
内視鏡３の挿入部３ａには、挿入部３ａに対し所定の間隔を保ち２個の超音波受信手段５１ａ，５１ｂが支持腕２２により接続されている。図中Ｒ１は超音波受信手段５１ａ，５１ｂを結ぶ直線に対する内視鏡３の先端の距離である。超音波受信手段５１ａ，５１ｂは後述の超音波計測装置５５に接続されている。
【００４５】
ジョイスティック１５３は、前記水平移動手段４７および、上下伸縮アーム４２を動作させるための入力手段であり、図中の矢印の６方向の入力が可能である。ジョイスティック１５３は後述の入力回路５９に接続されている。
【００４６】
以下に図７を参照してシース５２の詳細な構成について説明する。シース５２は中心軸Ｏ２１を中心とした円筒状をしており、円筒状のフランジ５２ａを備えている。フランジ５２ａには、４つの超音波発信手段５３ａ〜５３ｄが所定の位置関係で設置されている。この位置関係は中心軸Ｏ２１を中心とし半径Ｔ１をもつ円の円周を４等分した位置である。支持腕６１は、シース５２の内周に延出しており、先端に球体６２を転動可能に支持している。球体６２には、貫通穴６２ａが形成され、内視鏡３が嵌挿されている。
【００４７】
図８はシース５２の内部空間を表した図である。図中Ｄ１はシース４の内径、Ｓ１は超音波発信手段５３ａ〜５３ｄ設置面からのシース５２の長さを示している。Ｄ２は軸Ｏ２１を中心とするＤ１より小径の円の直径である。Ｄ３は軸Ｏ２１を中心とするＤ２より小径の円の直径である。ＣはＤ１とＤ２をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒状の領域である。ＥはＤ２とＤ３をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒状の領域である。
【００４８】
次に図９を参照して入力回路５４を含めた電気的構成について説明する。２個の超音波受信手段５１ａ，５１ｂが接続された超音波計測装置５５は、演算回路５７に接続されている。また、４つの超音波発信手段５３ａ〜５３ｄが接続された超音波駆動装置５６は、演算回路５７に接続されている。
【００４９】
アクチュエータ４６ａ，４７ｂ，４７ｄは、それぞれアクチュエータ駆動回路５８ａ〜５８ｃを介し、演算回路５７に接続されている。
【００５０】
演算回路５７は各アクチュエータ駆動回路５８ａ〜５８ｃに駆動（２種）、停止の信号を出力する。
【００５１】
アクチュエータ駆動回路５８ａ〜５８ｃは、演算回路５７からの信号に従い、アクチュエータ４６ａ，４７ｂ，４７ｄの駆動速度を高速、低速２段階に切り換えて出力が可能である。
【００５２】
ジョイスティック１５３は、入力回路５４を介して演算回路５７に接続されている。
【００５３】
前述の全てのアクチュエータはモータである。
【００５４】
演算回路５７はメモリを備え、以下の３つの情報が記憶されている。
【００５５】
▲１▼シース５２の超音波発信手段５３ａ〜５３ｄを基準とした、シース５２の中心Ｏ２１の位置、シース５２の内径Ｄ１、長さＳ１。
【００５６】
▲２▼超音波受信手段５１ａ，５１ｂの位置を基準とした、内視鏡挿入部３ａの中心軸Ｏ２０の位置および内視鏡挿入部３ａの外径ｄ、超音波受信手段ａ，ｂと内視鏡先端間の距離Ｒ１。
【００５７】
▲３▼図８に示す、シース４の内径Ｄ１とＤ２をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒領域Ｃの立体的情報。（Ｄ２は任意に設定可能）
▲４▼図８に示す、Ｄ２とＤ３をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒領域Ｅの立体的情報。（Ｄ３は任意に設定可能）
（作用）
術者がジョイスティック１５３を操作すると、操作方向に応じた信号が入力回路５４から演算回路５７に出力される。これにより演算回路５７からの指示により超音波駆動装置５６からの信号を受けて超音波発信手段５３ａ〜５３ｄが超音波を発する。超音波受信手段５１ａ，５１ｂは超音波発信手段５３ａ〜５３ｄによる超音波を受信し超音波計測装置５５に信号を出力する。超音波計測装置５５は、この情報をもとに、超音波受信手段５１ａ，５１ｂに対する超音波発信手段５３ａ〜５３ｄの空間的位置を算出し、演算回路５７に情報を出力する。
【００５８】
演算回路５７は、この情報に基づき図１０に従った処理を行なう。すなわち、演算回路５７は、超音波受信手段５１ａ，５１ｂに対する超音波発信手段５３ａ〜５３ｄの位置情報と、予め記憶されている前述の内視鏡３、シース５２の情報により、シース５２に対する内視鏡３の位置を演算し（ステップＳ２０）、内視鏡３の先端がシース４の先端から突出しているか否かを判断する（ステップＳ２２）。ここでの判断結果がＮＯの場合にはさらに、少なくとも、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲である領域ＣおよびＥに含まれる否かを判断する（ステップＳ２４、Ｓ２６）。
【００５９】
ステップＳ２２において、内視鏡３の先端がシースから突出していないと判断され（ステップＳ２２の判断がＮＯ）、かつ、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲である領域ＣおよびＥに含まれない（ステップＳ２４、Ｓ２６の判断がＮＯ）と判断された場合、演算回路５７は各アクチュエータ駆動回路５８ａ〜５８ｃに信号を出力し、各アクチュエータ４６ａ，４７ｂ，４７ｄを高速で駆動させる（ステップＳ２８）。
【００６０】
ここでジョイスティック１５３の操作による具体的な動作を説明する。ジョイスティック１５３の傾斜および、押し引きにより、この入力に対応したアクチュエータが所定の方向に駆動する。
【００６１】
例えばアクチュエータ４６ａが駆動されると上下伸縮アーム４２が上下動し、内視鏡３がシース５２に対し進退する。
【００６２】
また、アクチュエータ４７ｂが駆動されると、アクチュエータ４７ａに対しアクチュエータ４７ｃが紙面左右方向に移動する。これにより内視鏡３がシース５２の球体６２の中心点を支点として球体４９を中心に傾斜する。
【００６３】
また、アクチュエータ４７ｄが駆動されると、アクチュエータ４７ｃに対しアクチュエータ４７ｅが紙面垂直方向に移動する。
【００６４】
同様に内視鏡３がシース５２の球体６２の中心点を支点として球体４９を中心に傾斜する。
【００６５】
さらに内視鏡３をシース５２内で移動させることにより、内視鏡３の先端がシース５２の先端から術部側に突出していない場合（ステップＳ２２の判断がＮＯ）で、かつ、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲である領域Ｅのみに含まれる場合（ステップＳ２４の判断がＮＯ、ステップＳ２６の判断がＹＥＳ）、演算回路５７は各アクチュエータ駆動回路５８ａ〜５８ｃに信号を出力し、各アクチュエータ４６ａ，４７ｂ，４６ｄを低速で駆動する（ステップＳ２７）。
【００６６】
さらに内視鏡３の移動を続け、内視鏡３の先端がシース５２の先端から術部側に突出している場合（ステップＳ２２の判断がＹＥＳ）、または、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲である領域Ｃに含まれる場合（ステップＳ２４の判断がＹＥＳ）、演算回路５７は各アクチュエータ駆動回路５８ａ〜５８ｃへの信号出力を停止し、各アクチュエータ４６ａ，４７ｂ，４６ｄを強制的に停止させる（ステップＳ２３、Ｓ２５）。これにより内視鏡３の移動が停止する。
【００６７】
この内視鏡３の強制的な固定状態を解除する場合は、図示しないリセットスイッチを押すと、第一実施形態と同様に内視鏡３が領域Ｃから外れるまでの間、一時的に内視鏡３が移動可能となる。
【００６８】
（効果）
上記した第２実施形態によれば、内視鏡３がジョイスティック１５３により操作可能であるため、術者は内視鏡３を直接手で把持して操作する必要がない。例えばジョイスティック１５３を足で操作するフットスイッチに搭載すれば、術者は手術作業を中断することなく内視鏡３の移動が可能となる。
【００６９】
また、内視鏡３がシース５２に接近したことを内視鏡３の移動速度を変化させて術者に知らせるため、術者は予め意識しながら内視鏡３を操作可能となり、内視鏡３が急に移動停止し、手術が中断することがない。
【００７０】
（第３実施形態）
（構成）
本実施形態は第１実施形態と電気的構成のみが異なり、これに関して説明する。同様の部分は同一の番号を付して、説明は省略する。
【００７１】
図１１に従い電気的構成を説明する。図中７０は演算回路であり、第１実施形態に加えて以下の点が異なる。
【００７２】
▲１▼第２実施形態の図８に示す、Ｄ２とＤ３をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒領域Ｅの立体的情報を記憶している。（Ｄ３は任意に設定可能）
▲２▼演算回路７０はブレーキ駆動回路７１およびソレノイド駆動回路７２に接続されており、固定、解除、半固定の３つの情報を出力する。
【００７３】
▲３▼ブレーキ駆動回路７１およびソレノイド駆動回路７２は、半固定状態では、電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃ及びソレノイド１８に図１２に示すようなパルス状の電圧を供給する。これにより電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃ、ソレノイド１８は半固定状態となる。
【００７４】
（作用）
第１実施形態と異なる部分についてのみ図１３を参照してその作用を説明する。ここでは、第１実施形態と比較してステップＳ５’及び６’が追加されている。内視鏡３をシース４内で移動させることにより、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲である領域Ｅのみに含まれる場合（ステップＳ５’の判断がＹＥＳ）、演算回路７０はブレーキ駆動回路７１、ソレノイド駆動回路７２に半固定の信号を出力する。これによりブレーキ駆動回路７１、ソレノイド駆動回路７２はそれぞれ電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド１８にパルス状の電圧を供給し、半固定状態にする（ステップＳ６’）。これにより関節７，９，１１および球体１７が半固定状態となり、内視鏡３の移動力量が重くなる。
【００７５】
さらに内視鏡３の移動を続け、内視鏡３の先端がシース４より突出する場合（ステップＳ３の判断がＹＥＳ）、または、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲である領域Ｃに含まれる場合（ステップＳ５の判断がＹＥＳ）には、演算回路７０はブレーキ駆動回路７１、ソレノイド駆動回路７２への信号出力を停止し、電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド１８を強制的に固定させる（ステップＳ４）。これにより内視鏡３の移動が固定される。
【００７６】
（効果）
上記した第３実施形態によれば、第１実施形態に対して、内視鏡３がシース４に接近すると、内視鏡３を移動させる操作力を変化させて術者に知らせるため、術者は予め意識しながら内視鏡３を操作可能となり、内視鏡が急に移動停止し、手術が中断することがない。
【００７７】
（第４実施形態）
（構成）
本実施形態は第１実施形態と電気的構成のみ異なり、これに関して説明する。同様の部分は同一の番号を付して、説明は省略する。
【００７８】
図１４に従い電気的構成を説明する。図中７４は演算回路であり、第１実施形態に加えて以下の点が異なる。
【００７９】
▲１▼第２実施形態の図８に示す、Ｄ２とＤ３をそれぞれ外径、内径とする長さＳ１の円筒領域Ｅの立体的情報を記憶している。（Ｄ３は任意に設定可能）
▲２▼演算回路７４は、スピーカー７５にスピーカ駆動回路７６を介して接続され、計測回路２６からの情報により、スピーカ駆動回路７６に信号を出力する。
【００８０】
（作用）
第１実施形態と異なる作用についてのみ説明する。本作用は、図１３のフローチャートの「ブレーキ、ソレノイド半固定」の処理（ステップＳ６’）を「スピーカーから発音」の処理に変更したものである。
【００８１】
内視鏡３をシース内で移動させることにより、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲である領域Ｅのみに含まれる場合（ステップＳ５’の判断がＹＥＳ）、演算回路７４は、スピーカ駆動回路７６に信号を出力し、スピーカー７５から音を発生させる。
【００８２】
さらに内視鏡３の移動を続け、内視鏡３の先端がシース４より突出する場合（ステップＳ３の判断がＹＥＳ）、または、少なくとも内視鏡３の一部が図８に示す設定範囲である領域Ｃに含まれる場合（ステップＳ５の判断がＹＥＳ）は、第１実施形態と同様に電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃおよびソレノイド１８を強制的に固定し（ステップＳ４）、内視鏡３の移動を固定する。
【００８３】
（効果）
上記した第４実施形態によれば、第３実施形態に対して、内視鏡３のシース４に対する接近を音にて術者に知らせるため、簡単な構成で実現できる。
【００８４】
なお、上記した具体的実施形態から以下のような構成の発明が抽出される。
【００８５】
［付記項］
（１）術部を観察するための内視鏡と、
体表から体内に挿入される筒状のシースと、
前記内視鏡を移動可能に支持する移動支持装置と、
前記内視鏡と前記シースの相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記相対位置検出手段での検出結果に基づいて所定の演算を行い、前記移動支持装置の動作状態を変化させる演算手段と
を備えたことを特徴とする内視鏡手術システム。
【００８６】
（２）前記移動支持装置は、各々が固定、解除が可能な少なくとも１つの関節を備え、この関節を介して前記内視鏡を移動または固定することを特徴とする（１）記載の内視鏡手術システム。
【００８７】
（３）前記移動支持装置は、少なくとも１つの駆動手段を備え、前記駆動手段の動作により、前記内視鏡を移動または停止させることを特徴とする（１）記載の内視鏡手術システム。
【００８８】
（４）前記相対位置検出手段は、光学的位置計測手段であることを特徴とする（１）〜（３）記載の内視鏡手術システム。
【００８９】
（５）前記相対位置検出手段は超音波を用いて位置検出を行なうことを特徴とする（１）〜（３）記載の内視鏡手術システム。
【００９０】
（６）前記演算手段は、前記シース内の所定の空間領域に対する内視鏡の位置を演算し、前記関節の固定、解除状態を変化させることを特徴とする（２）記載の内視鏡手術装置。
【００９１】
（７）前記演算手段は、前記シース内の所定の空間領域に対する内視鏡の位置を演算し、前記駆動手段の駆動状態を変化させることを特徴とする（３）記載の内視鏡手術システム。
【００９２】
（８）前記演算手段は、前記シース内の所定の空間領域に対する内視鏡の位置を演算し、音を発することを特徴とする（１）〜（５）記載の内視鏡手術システム。
【００９３】
（９）前記所定の空間領域は複数であることを特徴とする（６）〜（８）記載の内視鏡手術システム。
【００９４】
（１０）前記演算手段は（６）〜（８）の少なくとも２つの構成を組合せたことを特徴とする（６）〜（８）記載の内視鏡手術システム。
【００９５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、内視鏡と組み合わせて使用されるシースを基準として、内視鏡の位置を検出し、移動支持装置の動作状態を変化させるため、システムが簡便でありながら、内視鏡がシースや術部に接触することを防止することが可能になる。これにより、術者は内視鏡の位置を気にせず操作が可能となり、手術中の疲労軽減、手術時間の短縮につながる。
【００９６】
また、請求項２に記載の発明によれば、内視鏡を手動で移動固定が可能であり、目的位置にすばやく内視鏡が移動できる。請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらに手術時間の短縮が図れる。
【００９７】
また、請求項３に記載の発明によれば、電動で内視鏡を移動させるため、請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらに術者の疲労軽減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す移動支持装置２の具体的な構成を説明するための図である。
【図３】４つのＬＥＤ２３ａ〜２３ｄが所定の位置関係で設置されているようすを示す図である。
【図４】コントロールボックス５の電気的構成について説明するための図である。
【図５】本発明の第１実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態の構成を説明するための図である。
【図７】シース５２の詳細な構成について説明するための図である。
【図８】シース５２の内部空間を表した図である。
【図９】コントロールボックス５４を含めた電気的構成について説明するための図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態の構成を説明するための図である。
【図１２】電磁ブレーキ１３ａ〜１３ｃ及びソレノイド１８に供給されるパルス状の電圧を示す図である。
【図１３】本発明の第３実施形態の作用を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の第４実施形態の構成を説明するための図である。
【図１５】従来の内視鏡手術について説明するための図である。
【符号の説明】
１  ベッド
１ａ  ベッドサイド
２  移動支持装置
３  内視鏡
３ａ  挿入部
４  シース
４ａ  フランジ
５  コントロールボックス
６  ベッド固定部
７  関節
８  支柱
９  関節
１０  アーム
１１  関節
１２  アーム
１３ａ  電磁ブレーキ
１３ｂ  電磁ブレーキ
１３ｃ  電気ブレーキ
１５  ブレーキ駆動回路
１６  ブロック体
１７  球体
１８  ソレノイド
１９  保持筒
２０  スイッチ
２１ａ、２１ｂ  ＴＶカメラ
２２  支持腕
２３ａ〜２３ｄ  ＬＥＤ
２４ａ〜２４ｂ  ＴＶコントロールユニット
２５  ＬＥＤ駆動装置
２６  計測回路
２７  演算回路
２８  スイッチ入力回路
３０  ソレノイド駆動回路
３１  リセットスイッチ
３２  入力回路
【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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【図１５】
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