JP2013090761A - 立体視内視鏡装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鼻孔内への挿入が可能で、取り扱いが容易な立体内視鏡を提供する。
【解決手段】本発明に係る立体内視鏡は、棒状に形成された第１の挿入部材と、棒状に形成された第２の挿入部材と、前記第１の挿入部材の一端部に対物レンズが設けられた第１の光学系と、前記第２の挿入部材の一端部に対物レンズが設けられた第２の光学系と、前記第１及び第２の挿入部材の一端部同士を取り外し可能に連結する連結手段と、を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、立体視内視鏡装置に関する。

下垂体領域に対する外科治療は、経蝶形骨洞到達法の開発により低侵襲で、安全性の高い治療として確立されてきた。従来、この手術法は開頭術において用いられる手術用顕微鏡を用いて行われてきたが、近年、顕微鏡の欠点（視野角が狭い）を補うために内視鏡による下垂体手術が発達している。顕微鏡は、通常の手術手技が応用でき、立体視が可能であるものの、視野角が狭く、術野近傍で死角が多く、さらに対物レンズと術野との距離が大きいという問題がある。一方、内視鏡手術は、視野角が広く、死角が少なく、しかも術野に近接しているために画像が鮮明であるという利点がある。内視鏡手術は今後発展が予想される手術法であるが、立体視が出来ないという短所を有している。これに対して、例えば、特許文献１、２では、２台のカメラあるいは２本の内視鏡を、視差角を生ずる角度で設置し、２つの光軸の視差を利用して３Ｄ立体画像が得られる内視鏡が提案されている。さらに、近年、２本の光軸を１本の内視鏡内に収めた３Ｄ立体内視鏡も開発されている。

特開平５-３４１２０６号公報 特開平７-２０３８８号公報

しかしながら、２本の内視鏡によって立体視を行うためには、それぞれの内視鏡の視差角および焦点を正確に合わせる必要がある。そのため、体外であらかじめ一定の角度を調整して固定するか調整できる装置を付ける必要があり、実際に体内において使用できるものではなかった。これに対して、上記のように１本の内視鏡内に２本の光軸を持った３Ｄ立体内視鏡を用いれば、角度の調整などが不要になるが、３Ｄ立体画像を得るためには２本の光軸の視差が必要なことから、相当な太さとなり、経鼻内視鏡のように細い鼻孔を通すものには不向きであった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、鼻孔内への挿入が可能で、取り扱いが容易な立体内視鏡装置を提供することを目的とする。

本発明は、鼻孔から挿入して用いられ、頭部内を撮影する立体内視鏡装置であって、第１の挿入部材と、第２の挿入部材と、前記第１の挿入部材の一端部に対物レンズが設けられた第１の光学系と、前記第２の挿入部材の一端部に対物レンズが設けられた第２の光学系と、前記第１及び第２の挿入部材の一端部同士を取り外し可能に連結する連結手段と、を備えている。

この構成によれば、第１及び第２の挿入部材の一端部を着脱自在に連結する連結手段を有しているため、例えば、下垂体外科手術を行う際に、第１及び第２の挿入部材をそれぞれ鼻孔に挿入した後に、鼻孔内で両者を連結手段により連結することができる。このとき、各挿入部材には、対物レンズを備えた光学系が一つずつ設けられているため、挿入部材の太さを小さくすることができる。これにより、内径が小さい鼻孔にも容易に挿入することができる。このように、本発明においては、鼻孔内に光学系を有する２つの挿入部材を挿入し、内部で連結するため、各光学系の視差による立体画像を形成することができる。その結果、外科手術を効果的に行うことができる。

上記連結手段は、第１及び第２の挿入部材のなす角を変更可能に構成することができる。これにより、鼻孔の大きさや形状の相違に対応することができる。

上記立体内視鏡装置において、第１及び第２の挿入部材の他端部同士を、所定の角度に保持するように互いに固定する固定手段をさらに設けることができる。このような固定手段を設けると、鼻孔の内部で連結手段によって連結した両挿入部材を、鼻孔の外部でも固定することができるため、両者を一体的に保持することができる。したがって、両挿入部材を適切な視差角で固定でき、内視鏡としての取り扱いが容易になる。

上記連結手段は、種々の構成にすることができるが、例えば、第１及び第２の挿入部材を磁力によって接続可能に構成することができる。この構成により、両挿入部材を容易に連結することができる。特に、下垂体外科手術を行う際に、第１及び第２の挿入部材をそれぞれ鼻孔に挿入すると、挿入部材の先端が見えないため、両者を正確に連結するのが難しいが、上記のように、両挿入部材を磁力により連結するように構成すると、両者が近接したときに磁力によって引き合って連結させることができるため、挿入部材の一端部が視認し難い場合でも、これらを簡単に連結することができる。磁力による連結を行うには、連結手段において、第１及び第２の挿入部材側の少なくとも一方にマグネットを設ければよい。

また、上記連結手段は、第１及び第２挿入部材側の一方に、他方の挿入部材に対して凸の円弧状の当接面を有するように構成することができる。この構成によれば、両挿入部材が円弧状の当接面を介して連結するため、両挿入部材がなす角度を自由に変更することができる。

本発明に係る立体内視鏡装置によれば、鼻孔内への挿入が可能で、取り扱いを容易に行うことができる。

本実施形態に係る立体視内視鏡装置の概略構成図である。 図１の先端部の拡大平面図である。 連結手段の他の例を示す側面図（ａ）、及び正面図（ｂ）である。 連結手段の他の例を示す側面図（ａ）、及び正面図（ｂ）である。 連結手段の他の例を示す側面図（ａ）、及び正面図（ｂ）である。 連結手段の他の例を示す側面図（ａ）、及び正面図（ｂ）である。 固定手段の他の例を示す斜視図ある。

以下、本発明に係る立体視内視鏡装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１はこの立体視内視鏡装置の概略構成図である。なお、以下の説明における軸方向及び径方向は、各挿入部材の軸方向、及びこれに垂直な径方向を示している。

図１に示すように、本実施形態に係る立体視内視鏡装置は、下垂体領域に対する外科治療に用いられるものであり、鼻孔から挿入されて、体内の立体画像を撮影するものである。具体的には、棒状に形成されて各鼻孔内に挿入される一対の挿入部材、つまり第１挿入部材１及び第２挿入部材２を備えており、これらは硬性鏡によって構成されている。また、各挿入部材１，２の先端には、両者を取り外し可能に連結する連結部材１１，２１がそれぞれ設けられている。一方、各挿入部材１，２の後端側には、各挿入部材１，２を所定の角度に保持する固定部材３が設けられている。また、各挿入部材１，２には、光源装置４から供給される照明光を伝送し、被写体に照射光を照射するライトガイド１４，２４が内蔵されている。光源装置４としては、発光ダイオードなどを発光素子とし、これを直接変調したものや、あるいは音響光学素子などの外部変調素子によって発光素子の出力光を変調したものを使用することができる。ライトガイド１４，２４は、例えば、入力光に対して高い透過率を示す材料を用いることができ、複数の微細なプラスチックやガラス製のファイバ束によって形成されるイメージファイバを用いることができる。

また、各挿入部材１，２には、撮影用の光学系が内蔵されている。この光学系は、挿入部材１，２の先端に設けられた対物レンズ１３，２３と、この対物レンズ１３，２３で結像された被写体の結像画像を伝達するイメージガイド１２，２２と、を備えている。イメージガイド１２，２２は、ライトガイド１４，２４と同様にイメージファイバで構成することができる。そして、各挿入部材１，２の後端部には、ＴＶカメラヘッド１５，２５が装着されており、各ＴＶカメラヘッド１５，２５は、信号ケーブル１６，２６を介して三次元カメラコントロールユニット５に接続されている。また、この三次元カメラコントロールユニット５にはモニタ６が接続されている。この構成により、対物レンズにより結像された被写体の像は、イメージガイド１２，２２を介してＴＶカメラヘッド１５，２５で撮影される。そして、ＴＶカメラヘッド１５，２５で撮影された視差を有する被写体の画像信号は、三次元カメラコントロールユニット５で信号処理され、モニタ６において立体感のある三次元画像として表示される。

次に、連結部材１１，２１について、図２を参照しつつ説明する。図２は連結部材１１，２１の拡大平面図である。同図に示すように、各挿入部材１，２の先端の側面には、凹部１０、２０が形成されており、各連結部材１１，２１は、矩形状のマグネット１１１，２１１、及びこのマグネット１１１，２１１と挿入部材１，２の凹部１０、２０との間で両者を連結する複数のバネ１１２，２１２で構成されている。そして、各挿入部材１，２はマグネット１１１，２１１が互いに接着されることで、互いの先端が連結される。このとき、マグネット１１１，２１１はバネ１１２，２１２を介して挿入部材１，２に取り付けられているため、両挿入部材１，２は連結されたままで、角度を自由に変更することができる。このとき、両挿入部材１，２における対物レンズ１３，２３間の距離Ｘを、５〜１５ｍｍとすることが好ましく、少なくとも８〜１０ｍｍとすることがさらに好ましい。なお、マグネット１１１，２１１と挿入部材１，２との連結は、上記のようなバネ１１２，２１２以外に、ゴムなどの弾性部材を用いることもできる。

一方、鼻孔の外部には、両挿入部材１，２を固定する固定部材３が取り付けられている。この固定部材３は、挿入部材１，２が所望の角度になったときに取り付けられて、その角度を保持したまま、両挿入部材１，２を固定するものとすることができる。あるいは、特開平５−３４１２０６号公報に開示されているように、例えば、両挿入部材１，２を固定した状態で、その角度を自由に変更するような機構を設けることもできる。なお、上述した連結部材１１，２１と、固定部３のとの距離は、少なくとも６５ｍｍ以上離れていることが好ましい。

次に、上記のように構成された立体内視鏡装置の使用方法について説明する。まず、公知の方法で、鼻中隔の一部を切除し、両鼻腔を連通させる。次に、各挿入部材１，２のライトガイド１４，２４に、光源装置４から照射光を伝達する。次に、第１挿入部材１を一方の鼻孔から挿入し、先端を連通した鼻腔内に配置する。続いて、第２挿入部材２を他方の鼻孔から挿入し、既に鼻腔内にある第１挿入部材１の連結部材１１と、第２挿入部材２の連結部材２１とを連結する。このとき、両連結部材１１，２１は、マグネット１１１，２１１によって互いに引き合って連結される。続いて、両挿入部材１，２のなす角度を調整し、各光学系の光軸の交点が被写体上に配置されるようにする。これに続いて、鼻孔外で両挿入部材１，２を固定部材３によって固定し、両者１，２を一体的に保持する。この状態で、各挿入部材１，２からは被写体に対して照射光が照射され、両挿入部材１，２の光学系で得られた視差のある被写体の像が、ＴＶカメラヘッド１５，２５で撮影される。そして、その画像は三次元カメラコントロールユニット５で信号処理され、モニタ６に表示される。これにより、術者は被写体を立体視することができ、これに基づいて、手術を行うことができる。

以上のように、本実施形態によれば、２つの挿入部材１，２の先端部を着脱自在に連結し、且つ両者のなす角度を調整することができる連結部材１１，２１を有しているため、下垂体外科手術を行う際に、各挿入部材１，２をそれぞれ鼻孔に挿入した後に、鼻孔内で両者を連結部材１１，２１により連結することができる。このとき、各挿入部材１，２には、対物レンズ１３，２３を備えた光学系が一つずつ設けられているため、挿入部材１，２の太さを小さくすることができる。これにより、内径が小さい鼻孔にも容易に挿入することができる。さらに、両挿入部材１，２は、連結部材１１，２１によって所定の角度で連結できることから、各光学系の視差による立体画像を形成することができ、外科手術を効果的に行うことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、挿入部材１，２は、上述したものに限定されるものではなく、公知の硬性鏡を用いることができる。すなわち、被写体を撮影可能な対物レンズを有する光学系が内蔵されているものであれば、特には限定されない。また、上記実施形態では、各挿入部材１，２の後端部の途中からライトガイド１４，２４と光源装置４とを接続しているが、ライトガイド１４，２４を各ＴＶカメラヘッド１５，２５まで延長し、ここから光源装置４に接続することもできる。

また、上記実施形態では、連結部材１１，２１を用いて両挿入部材１，２を連結しているが、これに限定されず、挿入部材１，２の一端部同士を取り外し可能に連結できる連結手段であれば、特には限定されない。例えば、両挿入部材１，２を連結する連結手段としては、上記実施形態以外に図３から図６に示すように構成することができる。

図３に示す例では、第１挿入部材１の先端側面に、金属製の凸部材１１３を取り付けている。この凸部材１１３には、径方向外方に凸で、且つ軸方向に延びる円弧状の当接面１１３１が形成されている。一方、第２挿入部材２の先端側面には、軸方向に延びる平面視矩形状の受け部材２１３が設けられており、その周囲を囲むように周縁部材２１４が配置されている。この周縁部材２１４は、プラスチック等の非金属製またはアルミニウムなどの材料で形成することが好ましい。そして、受け部材２１３にはマグネットが内蔵されている。また、周縁部材２１４は、受け部材２１３よりも径方向外方へ突出しており、周縁部材２１４に対して受け部材２１３が凹をなすように構成されている。受け部材２１３の平面視の大きさは、凸部材１１３よりもやや大きくなっており、後述するように、周縁部材２１４の内部に凸部材１１３が嵌まるようになっている。

上記のような構成により、両挿入部材１，２を近接させると、凸部材１１３が受け部材２１３のマグネットにより引きつけられ、両者が連結される。このとき、凸部材１１３は周縁部材２１４の内部にはまり込むため、第１挿入部材１は軸方向及び径方向の動きが規制される。また、周縁部材２１４を非金属材料で構成すると、凸部材１１３は周縁部材２１４に引きつけられることなく、スムーズに受け部材２１３と連結される。そして、凸部材１１３には円弧状の当接面１１３１が形成されているため、この円弧に沿って、両挿入部材１，２は角度を変更可能となっている。なお、マグネットは、受け部材２１３または凸部材１１３の少なくとも一方に配置されていればよい。また、受け部材２１３と周縁部材２１４とを金属材料または非金属材料で一体的に形成することもできる。非金属材料で形成する場合には、受け部材２１３の内部にマグネットや金属材料を埋め込むことで、凸部材１１３との連結が可能となる。

続いて、図４の例について説明する。この例では、第２挿入部材２の先端側面に、断面円弧状の凹面２１５１を有する受け部材２１５を取り付けている。凹面２１５１は、第１挿入部材１の外周面に対応した形状をなしており、径方向内方に凸の円弧状に形成されている。また、受け部材２１５にはマグネットが内蔵されており、金属製の第１挿入部材１の外周面と連結可能となっている。そして、受け部材２１５の凹面２１５１は、第１挿入部材１と第２挿入部材２とが所定の角度をなすように、軸方向に傾斜している。この角度は適宜変更できる。このような構成により、両挿入部材１，２を近接させると、第１挿入部材１が受け部材２１５のマグネットにより引きつけられ、両挿入部材１，２が連結される。このとき、連結部材２１５には、上述した凹面２１５１が形成されているため、第１挿入部材１は軸方向には移動可能であるが、径方向の移動は規制される。また、マグネットによる連結であるため、各挿入部材１，２の後端部側で角度を調節すると、若干の調整であれば、第１挿入部材１が第２挿入部材２に対して角度を変更しつつ、連結状態を保持することができる。なお、第１挿入部材１の外周面が金属で形成されない場合には、第１挿入部材１の外周面に、例えば、金属製のプレートなどを配置すればよい。

次に、図５の例について説明する。図５に示す例では、第１挿入部材１の先端側面に、金属製の凸部材１１５を取り付けている。この凸部材１１５には、径方向外方に凸で、且つ軸方向に延びる円弧状の当接面１１５１が形成されている。さらに、当接面１１５１の中央には、径方向外方に突出する円形状の突起１１６が形成されている。一方、第２挿入部材２の先端側面には、軸方向に延びる平面視矩形状の受け部材２１６が設けられており、径方向外方の平坦面の中央には、上述した突起１１６を受ける凹部２１６１が形成されている。また、受け部材２１６には凹部２１６１の近傍にマグネットが内蔵されている。このような構成により、両挿入部材１，２を近接させると、凸部材１１５が受け部材２１６のマグネットにより引きつけられ、両者が連結される。このとき、凸部材１１５の突起１１６が受け部材２１６の凹部２１６１に嵌まり込むため、第１挿入部材１は軸方向及び径方向の動きが規制される。また、凸部材１１５には円弧状の当接面１１５１が形成されているため、この円弧に沿って、両挿入部材１，２は角度を変更可能となっている。

続いて、図６の例について説明する。図６に示す例では、第１挿入部材１の先端側面に、板状の連結部材１１７が固定されている。この連結部材１１７は、径方向に突出する延長片１１７１と、この延長片１１７１の先端から軸方向の後端側へ延びる係止片１１７２とで側面視Ｌ字型に形成されており、例えば、金属などで形成することにより、撓むようになっている。一方、第２挿入部材２の先端側面には、軸方向に延びる平面視矩形状の受け部材２１７が設けられており、先端面には、上述した連結部材１１７の係止片１１７２を受け入れる凹部２１７１が形成されている。このような構成により、両挿入部材１，２を近接させ、連結部材１１７の係止片１１７２を受け部材の凹部２１７１に嵌め込むことで、両挿入部材１，２を連結することができる。これにより、第１挿入部材１は軸方向及び径方向の動きが規制される。また、連結部材１１７は、板状に形成され、且つ上記のように撓むため、両挿入部材１，２の角度を調整することが可能である。したがって、第１挿入部材１が第２挿入部材２に対して角度を変更しつつ、連結状態を保持することができる。なお、上述した各例の連結手段では、両挿入部材１，２の先端の間の距離がほぼ一定となるため、立体映像を形成するのに適している。

次に、図１で示した固定部材３の他の例について説明する。上記実施形態では、各挿入部材１，２の後端部の途中に固定部材３を取り付けているが、各ＴＶカメラヘッド１５，２５に固定部材を取り付けることもできる。例えば、図７に示すように、第２挿入部材２側のＴＶカメラヘッド２５に円弧状に形成された固定プレート８を取り付け、第１挿入部材１側に延びるように配置する。一方、第１挿入部材１のＴＶカメラヘッド１５の側端面には、固定プレート８が嵌まるような円弧状の溝１５１を形成しておく。こうして、固定プレート８を溝１５１に沿って移動させると、両ＴＶカメラヘッド１５，２５を近接離間させることができるとともに、両者の角度を調整することができる。そして、図示を省略するが、公知の方法で固定プレート８を溝１５１に固定すれば、両ＴＶカメラヘッド１５，２５間の距離を固定することができる。なお、固定プレート８及び溝１５１を設ける位置は、特には限定されず、例えば、溝の代わりにＴＶカメラヘッド１５の側面に、固定プレート８の挿入穴を形成することもできる。

１ 第１挿入部材
１１ 対物レンズ（第１の光学系）
１１３、１１５ 凸部材（固定手段）
１１７ 連結部材（固定手段）
１２ イメージガイド（第１の光学系）
１３ 連結部材（連結手段）
１５１ 溝（固定手段）
２ 第２挿入部材
２１ 対物レンズ（第２の光学系）
２１３，２１５，２１６，２１７ 受け部材（固定手段）
２２ イメージガイド（第２の光学系）
２３ 連結部材（連結手段）
３ 固定部材（固定手段）
８ 固定プレート（固定手段）

Claims (5)

1. 鼻孔から挿入して用いられ、頭部内を撮影する立体内視鏡装置であって、
   棒状に形成された第１の挿入部材と、
   棒状に形成された第２の挿入部材と、
   前記第１の挿入部材の一端部に対物レンズが設けられた第１の光学系と、
   前記第２の挿入部材の一端部に対物レンズが設けられた第２の光学系と、
   前記第１及び第２の挿入部材の一端部同士を取り外し可能に連結する連結手段と、
   を備えている、立体内視鏡装置。
2. 前記連結手段は、前記第１及び第２の挿入部材のなす角を変更可能に構成されている、請求項１に記載の立体内視鏡装置。
3. 前記第１及び第２の挿入部材の他端部側同士を、所定の角度に保持するように互いに固定する固定手段をさらに備えている、請求項１また２に記載の立体内視鏡装置。
4. 前記連結手段は、前記第１及び第２の挿入部材を磁力によって接続可能に構成されている、請求項１から３のいずれかに記載の立体内視鏡装置。
5. 前記連結手段は、前記第１及び第２挿入部材側の一方に、他方の挿入部材に対して凸の円弧状の当接面を有する、請求項１から４のいずれかに記載の立体内視鏡装置。
   
   

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