本發(fā)明涉及從照明光的返回光中取得與血管相關(guān)聯(lián)的信息的醫(yī)療裝置、醫(yī)療裝置的工作方法。
背景技術(shù):
例如在腹腔鏡手術(shù)中,避免手術(shù)中出血是基本的用戶需求(無法掌握血管的存在而進行盲切的話風(fēng)險較大)。但是,在無法很好地把持血管的狀態(tài)下,即使是止血能力優(yōu)異的設(shè)備也無法發(fā)揮充分的血管密封能力。因此,在血管行進不清楚的情況下,需要慎重地剝離組織。
以下對幾個臨床例子進行說明。
橫結(jié)腸的靜脈豐富,血管行進變化種類繁多。而且,在橫結(jié)腸手術(shù)中,一旦出血就很難止血,止血需要時間。因此,在手術(shù)中如何能夠不出血地切開橫結(jié)腸的周圍是關(guān)鍵。
并且,在腸系膜內(nèi)的脂肪組織較厚的部分,很難確定血管。因此,在手術(shù)時進行以下這樣的細致的手術(shù):將設(shè)備(包含能量設(shè)備)慎重地抵接著脂肪進行移動,尖銳或遲鈍地剝離脂肪以使血管露出,由此確定血管。因此,從確保安全性的觀點來看,在內(nèi)窺鏡的觀察視野下確認例如中結(jié)腸動脈、腸系膜下動脈或者從這些動脈分支的分支血管等比較粗的血管如何行進很重要。
從這些例子也可知,能夠在視覺上識別血管對手術(shù)的安全化和簡便化貢獻很大。
因此,以往公開有搭載了使用激光等光來檢測血管的功能的設(shè)備。
例如,在wo2013/134411號公報中公開了搭載有使用激光等光來檢測血管的功能的設(shè)備。具體而言,記載了以下等內(nèi)容:包含激光多普勒速度儀;如果檢測到直徑大于閾值的血管則產(chǎn)生警報信號;生成警報顯示;設(shè)備前端的led能夠進行點亮/閃光發(fā)光/顏色變更;根據(jù)檢測值而停止能量施放(進行接通/切斷控制中的切斷控制)。
期望不僅取得上述wo2013/134411號公報所記載那樣的信息,還取得與血管有關(guān)的更詳細的信息從而進一步提高安全性和簡便性。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于,提供能夠取得與血管有關(guān)的更詳細的信息從而提高醫(yī)療的安全性和簡便性的醫(yī)療裝置、醫(yī)療裝置的工作方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
用于解決課題的手段
本發(fā)明的某個方式的醫(yī)療裝置具有:照明部,其與被插入到被檢體的體腔內(nèi)的插入物連接,照射用于檢測所述被檢體的血管的照明光;檢測部,其對所述照明部所照射的所述照明光從來自所述被檢體的體腔內(nèi)返回的返回光進行檢測;計算部,其根據(jù)所述檢測部的檢測結(jié)果來計算所述血管中的血球的散射信息和所述血管中的血液的吸收信息中的至少一方;判定部,其根據(jù)所述計算部的計算結(jié)果來判定所述血管的特征;以及通知部,其根據(jù)由所述判定部判定的所述血管的特征而進行通知。
本發(fā)明的某個方式的醫(yī)療裝置的工作方法是具有以下步驟的方法:與被插入到被檢體的體腔內(nèi)的插入物連接的照明部照射用于檢測所述被檢體的血管的照明光;檢測部對所述照明部所照射的所述照明光從所述被檢體的體腔內(nèi)返回的返回光進行檢測;計算部根據(jù)所述檢測部的檢測結(jié)果來計算所述血管中的血球的散射信息和所述血管中的血液的吸收信息中的至少一方;判定部根據(jù)所述計算部的計算結(jié)果來判定所述血管的特征;以及通知部根據(jù)由所述判定部判定的所述血管的特征而進行通知。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2是示出本發(fā)明的實施方式的切開設(shè)備的前端部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖3是示出本發(fā)明的實施方式的醫(yī)療裝置的作用的流程圖。
圖4是示出本發(fā)明的實施方式中的頻譜由于搏動而隨時間變動的情形的線圖。
圖5是示出本發(fā)明的實施方式中的頻譜根據(jù)血管的粗度而不同的例子的線圖。
圖6是示出本發(fā)明的實施方式中的頻譜根據(jù)血管的深度而不同的例子的線圖。
圖7是示出本發(fā)明的實施方式中的切開設(shè)備的手柄部附近的與血管的粗度的判定有關(guān)的操作部件的配置例的圖。
圖8是示出本發(fā)明的實施方式中的切開設(shè)備的手柄部附近的與動脈/靜脈的判定有關(guān)的操作部件的配置例的圖。
圖9是示出本發(fā)明的實施方式中的平均頻譜根據(jù)血管僅是動脈、僅是靜脈、還是動脈和靜脈而不同的情形的線圖。
圖10是示出本發(fā)明的實施方式中的由搏動引起的動脈的頻譜的時間變動的例子的線圖。
圖11是示出本發(fā)明的實施方式中的存在靜脈和動脈時的吸光度的線圖。
圖12是對比示出本發(fā)明的實施方式中的僅存在動脈時的吸光度和存在靜脈和動脈時的吸光度的線圖。
圖13是將本發(fā)明的實施方式中的靜脈血和動脈血的吸收光譜的波長依賴性與血紅蛋白hb和氧合血紅蛋白hbo2的吸收光譜的波長依賴性一同示出的線圖。
圖14是示出本發(fā)明的實施方式中的檢測到動脈(或者動脈和靜脈伴行)而從引導(dǎo)用激光源向被檢體照射例如綠色的引導(dǎo)光時的監(jiān)視器顯示的例子的圖。
圖15是示出本發(fā)明的實施方式中的檢測到靜脈而從引導(dǎo)用激光源向被檢體照射藍色的引導(dǎo)光時的監(jiān)視器顯示的例子的圖。
圖16是示出本發(fā)明的實施方式中的使用三波長照射型的激光光源作為血管檢測用激光光源的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖17是示出本發(fā)明的實施方式中的在切開設(shè)備的手柄部附近配置有設(shè)定目標(biāo)血管的深度的操作部件的例子的圖。
圖18是示出本發(fā)明的實施方式中的向動脈照射綠色的引導(dǎo)光、向靜脈照射藍色的引導(dǎo)光而且血管的粗度越大使藍色或綠色的飽和度越高的例子的圖。
圖19是示出本發(fā)明的實施方式中的將沿著動脈多次照射綠色的引導(dǎo)光并且沿著靜脈多次照射藍色的引導(dǎo)光而取得的圖像疊加來顯示動脈和靜脈的例子的左側(cè)視圖。
圖20是示出本發(fā)明的實施方式中的將沿著動脈多次照射綠色的引導(dǎo)光并且沿著靜脈多次照射藍色的引導(dǎo)光而取得的圖像疊加來顯示動脈和靜脈的例子的主視圖。
圖21是示出本發(fā)明的實施方式中的將沿著動脈多次照射綠色的引導(dǎo)光并且沿著靜脈多次照射藍色的引導(dǎo)光而取得的圖像疊加來顯示動脈和靜脈的例子的俯視圖。
圖22是示出本發(fā)明的實施方式中的由于膽固醇等導(dǎo)致在血管中產(chǎn)生動脈硬化的區(qū)域從而血流的流速發(fā)生變化的例子的圖。
圖23是示出本發(fā)明的實施方式中的使用不同顏色的引導(dǎo)光對血流相對較快的動脈硬化部分和血流相對較慢的動脈硬化以外的部分進行顏色區(qū)分的例子的圖。
圖24是示出本發(fā)明的實施方式中的腦動脈產(chǎn)生腦動脈瘤并在腦動脈瘤內(nèi)產(chǎn)生了血流的情形的圖。
圖25是示出本發(fā)明的實施方式中的使用不同顏色的引導(dǎo)光對血流相對較慢的腦動脈瘤部分和血流相對較快的腦動脈瘤以外的部分進行顏色區(qū)分的例子的圖。
圖26是示出本發(fā)明的實施方式中的對腦動脈瘤進行夾閉處置而使腦動脈瘤內(nèi)的血流停止的情形的圖。
圖27是示出本發(fā)明的實施方式中的使用引導(dǎo)光對通過夾閉處置而使血流停止的腦動脈瘤部分和血流相對較快的腦動脈瘤以外的部分進行顏色區(qū)分的例子的圖。
圖28是示出本發(fā)明的實施方式中的對腦動脈瘤以外的腦動脈進行了夾閉處置從而在腦動脈中產(chǎn)生血流被阻礙的部分的情形的圖。
圖29是示出本發(fā)明的實施方式中的使用引導(dǎo)光對通過夾閉處置而使血流停止的腦動脈瘤部分和血流被阻礙的腦動脈與血流相對較快的血流沒有被阻礙的腦動脈進行顏色區(qū)分的例子的圖。
圖30是示出本發(fā)明的實施方式中的由于對腦動脈瘤的夾閉處置不充分因此在腦動脈瘤內(nèi)殘留有血流的情形的圖。
圖31是示出本發(fā)明的實施方式中的使用引導(dǎo)光對由于不充分的夾閉處理而殘留有較慢的血流的腦動脈瘤部分和血流相對較快的腦動脈瘤以外的部分進行顏色區(qū)分的例子的圖。
圖32是示出本發(fā)明的實施方式中的切開設(shè)備的手柄部附近的用于振蕩出檢測用激光的操作部件的配置的一例的圖。
圖33是示出本發(fā)明的實施方式中的沿軸向從切開設(shè)備的前端部輸出檢測用激光的例子的圖。
圖34是示出本發(fā)明的實施方式中的從切開設(shè)備的前端部的下爪朝向上爪輸出檢測用激光的例子的圖。
具體實施方式
以下參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[實施方式]
圖1至圖34是示出本發(fā)明的實施方式的圖。
[醫(yī)療裝置]
首先,參照圖1~圖6對醫(yī)療裝置進行說明。
這里,圖1是示出醫(yī)療裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。
本實施方式的醫(yī)療裝置例如具有切開設(shè)備1、電源裝置2、光箱體3以及信號處理裝置4。
切開設(shè)備1是被插入到被檢體的體腔內(nèi)的插入物,是通過對被檢體施加熱、光、電流等能量而能夠切開被檢體的組織的處置設(shè)備(能量設(shè)備),而且該切開設(shè)備1具有根據(jù)需要來密封被檢體的處置功能(例如,基于電阻加熱能量的密封功能)。并且,切開設(shè)備1優(yōu)選是能夠以血管密封能力不同的多個動作模式(例如高頻電灼(hf)或超聲波凝固切開(us)等動作模式)進行動作的處置設(shè)備。
該切開設(shè)備1具有:插入部10,其被插入于被檢體;處置部11,其設(shè)置于該插入部10的前端部;以及手柄部12,其用于對切開設(shè)備1進行操作。而且該切開設(shè)備1從基端側(cè)朝向處置部11側(cè)的前端部貫穿插入有光纖30。
這里,圖2是示出切開設(shè)備1的前端部的結(jié)構(gòu)的立體圖。
在切開設(shè)備1的插入部10的前端部例如設(shè)置有處置部11,該處置部11具有用于夾入被檢體進行處置的上爪11a和下爪11b(例如,參照圖33、圖34),在該處置部11的附近以前端露出(即,能夠朝向被檢體照射激光)的方式配置有光纖30。
電源裝置2向切開設(shè)備1提供處置用的能量。
光箱體3與上述的光纖30的基端側(cè)連接,向光纖30提供激光。具體而言,光箱體3具有血管檢測用激光光源31、引導(dǎo)用激光光源32以及光檢測器33。
血管檢測用激光光源31是照射用于檢測被檢體的血管的照明光(檢測用激光)的照明部。該血管檢測用激光光源31構(gòu)成為產(chǎn)生至少一種波長的激光的半導(dǎo)體光源裝置,所產(chǎn)生的激光作為用于血管檢測的檢測用激光從光纖30的前端(因此,配置有光纖30的前端的切開設(shè)備1的前端部)向被檢體照射。
引導(dǎo)用激光光源32是根據(jù)由后述那樣的作為判定部的血管特征判定電路42判定的血管的特征而進行通知的通知部。具體而言,引導(dǎo)用激光光源32產(chǎn)生作為通知光的引導(dǎo)用激光(適當(dāng)?shù)胤Q為引導(dǎo)光),該引導(dǎo)用激光用于進行與血管的特征對應(yīng)的顏色區(qū)分引導(dǎo)。該引導(dǎo)光也經(jīng)由光纖30向被檢體照射。因此,引導(dǎo)用激光光源32也是能夠選擇性地產(chǎn)生第一波長的通知光(例如,藍色的光)和與第一波長不同的第二波長的通知光(例如,綠色的光)的發(fā)光部,其中,該第一波長的通知光用于對被檢體中的包含被照明光照射的照射區(qū)域在內(nèi)的照射附近區(qū)域進行照射,該第二波長的通知光用于對照射附近區(qū)域進行照射。
光檢測器33是對作為照明部的血管檢測用激光光源31所照射的檢測用激光從被檢體的體腔內(nèi)返回的返回光(反射光)進行檢測的檢測部。
信號處理裝置4對光箱體3所照射的檢測用激光和來自被檢體的返回光進行分析,推斷被檢體的血管的特征,進而根據(jù)所推斷的血管的特征對光箱體3所照射的引導(dǎo)光進行控制。具體而言,信號處理裝置4具有光學(xué)特性處理電路41、血管特征判定電路42以及引導(dǎo)光振蕩信號發(fā)送部43。
光學(xué)特性處理電路41是根據(jù)光檢測器33所輸出的檢測信號而計算血管中的血球(具體而言,包含血紅蛋白在內(nèi)的紅血球)的散射信息(與血流速度、搏動等信息有關(guān)的多普勒頻譜(以下,簡稱為頻譜))和血管中的血液的吸收信息中的至少一方的計算部。
具體而言,光學(xué)特性處理電路41對光檢測器33所輸出的檢測信號進行頻率分析并計算頻譜,通過計算頻譜的面積(頻譜的強度的積分值)或頻譜的斜率、亦或頻譜的平均頻率,而能夠計算出與血管中的血球流動的速度有關(guān)的信息。
血管特征判定電路42是如下的判定部:根據(jù)上述的光學(xué)特性處理電路41所計算出的信息來判定有無血管,并且在判定為存在血管的情況下,作為血管的特征(血管的性狀等),進一步對血管的粗度、血管是動脈還是靜脈、以及血管的深度中的至少一個進行判定。
另外,信息取得部構(gòu)成為包含光檢測器33、光學(xué)特性處理電路41以及血管特征判定電路42,該信息取得部對照明部所照射的照明光從被檢體返回的返回光的光譜進行檢測,根據(jù)光譜取得血管的粗度信息、血管的深度信息、以及表示血管是動脈還是靜脈的血管的種類信息中的至少一個,作為照明光照射到被檢體的照射區(qū)域中的血管的特征。
引導(dǎo)光振蕩信號發(fā)送部43是如下的控制部:在由作為判定部的血管特征判定電路42判定的血管的特征是第一特征的情況下,對發(fā)光部進行控制使得發(fā)出第一波長的通知光來作為第一通知方法,在由血管特征判定電路42判定的血管的特征是與第一特征不同的第二特征的情況下,對發(fā)光部進行控制使得發(fā)出第二波長的通知光來作為與第一通知方法不同的第二通知方法。具體而言,引導(dǎo)光振蕩信號發(fā)送部43根據(jù)由血管特征判定電路42判定的血管的特征,將用于振蕩出引導(dǎo)光的觸發(fā)信號發(fā)送給光箱體3的引導(dǎo)用激光光源32。
另外,除了圖1所示的結(jié)構(gòu)以外,為了觀察被檢體還配置有作為被插入到被檢體的體腔內(nèi)的插入物的例如腹腔鏡(laparoscopy)等內(nèi)窺鏡和用于觀察內(nèi)窺鏡圖像和各種信息的監(jiān)視器等,針對該內(nèi)容進行以下的說明。
接下來,圖3是示出醫(yī)療裝置的作用的流程圖。
當(dāng)從未圖示的主控制處理進入到該處理時,從血管檢測用激光光源31振蕩出檢測用激光,該檢測用激光像圖1的箭頭a1所示那樣經(jīng)由光纖30向切開設(shè)備1的前端側(cè)傳送從而朝向被檢體照射。而且,從光纖30的前端接受來自被檢體的返回光,該返回光像箭頭a2所示那樣經(jīng)由光纖30被傳送給光箱體3,由光檢測器33進行檢測而生成檢測信號(步驟s1)。
光檢測器33所生成的檢測信號像箭頭a3所示那樣從光箱體3被發(fā)送給信號處理裝置4(步驟s2)。
在接收到檢測信號的信號處理裝置4中,光學(xué)特性處理電路41根據(jù)檢測信號而計算血管中的血球(具體而言,包含血紅蛋白在內(nèi)的紅血球)的散射信息(與血流速度、搏動等信息有關(guān)的頻譜)和血管中的血液的吸收信息中的至少一方,并將計算結(jié)果發(fā)送給血管特征判定電路42(步驟s3)。
血管特征判定電路42根據(jù)從光學(xué)特性處理電路41接收到的信息來判定是否檢測到血管(步驟s4)。
這里,在沒有檢測到血管的情況下,信號處理裝置4將沒有檢測到血管的情況像箭頭a4所示那樣發(fā)送給光箱體3。由此,返回到上述的步驟s1,光箱體3從血管檢測用激光光源31振蕩出檢測用激光,該檢測用激光像箭頭a5所示那樣經(jīng)由光纖30向切開設(shè)備1的前端側(cè)傳送從而朝向被檢體照射。而且,像上述那樣繼續(xù)進行血管的檢測。
并且,在步驟s4中檢測到血管的情況下,血管特征判定電路42進一步執(zhí)行以下判定中的至少一個判定:根據(jù)由搏動引起的頻譜的時間變動(參照圖4)和血液的吸收信息中的至少一方,判定血管是動脈還是靜脈(步驟s5);根據(jù)頻譜的平均頻率來判定血管的粗度(參照圖5)(步驟s6);以及根據(jù)頻譜的積分值來判定血管的深度(參照圖6)(步驟s7)。
這里,圖4是示出由搏動引起的頻譜的時間變動的情形的線圖,圖5是示出頻譜根據(jù)血管的粗度而不同的例子的線圖,圖6是示出頻譜根據(jù)血管的深度而不同的例子的線圖。
如圖4所示,在血管是動脈的情況下,頻譜隨時間而變化,另一方面,在血管是靜脈的情況下,不產(chǎn)生動脈那樣的顯著的頻譜隨時間的變化。因此,能夠根據(jù)有無頻譜隨時間的變化來判定血管是動脈還是靜脈。
因此,信號處理裝置4作為具有以下部分的處理器發(fā)揮功能:輸入部,其被輸入表示來自具有血管的被檢體的光的頻譜的信息;變動監(jiān)視部,其對輸入給輸入部的表示頻譜的信息的時間變動進行監(jiān)視,在時間變動超過了規(guī)定的閾值的情況下,檢測為超過閾值;以及輸出部,其在由變動監(jiān)視部檢測到超過閾值的情況下,輸出表示血管是動脈的信息,在沒有檢測到超過閾值的情況下,輸出表示血管是靜脈的信息。
并且,如圖5所示,在血管較細的情況下血流速度較慢,因此頻譜的對數(shù)強度隨著頻率變高而快速降低,而在血管較粗的情況下血流速度較快,因此頻譜的對數(shù)強度隨著頻率而降低的程度更緩慢。因此,這里,通過計算頻譜的例如平均值來判定血管的粗度。
而且,如圖6所示,在相同頻率下,深度較淺的血管的頻譜的對數(shù)強度比深度較深的血管高。因此,這里通過計算頻譜的積分值來判定血管的深度。
這樣,血管特征判定電路42根據(jù)上述各判定結(jié)果來判定在檢測用激光的照射區(qū)域內(nèi)是否存在血管和血管的特征(粗度、深度、動脈/靜脈)(步驟s8)。
而且,引導(dǎo)光振蕩信號發(fā)送部43根據(jù)由血管特征判定電路42判定的血管的特征(粗度、深度、動脈/靜脈),將用于振蕩出引導(dǎo)光的觸發(fā)信號(另外,在判定為沒有血管的情況下不發(fā)送該觸發(fā)信號)像箭頭a4所示那樣發(fā)送給光箱體3的引導(dǎo)用激光光源32。由此,從引導(dǎo)用激光光源32發(fā)送與血管的特征對應(yīng)的引導(dǎo)光,向作為目標(biāo)的血管(目標(biāo)血管)照射(步驟s9)。而且,光箱體3接受來自信號處理裝置的血管的特征的判定結(jié)果,向電源裝置2輸出箭頭a6所示那樣的控制信號。由此,電源裝置2將要輸出給切開設(shè)備1的電力像箭頭a7所示那樣變更成與血管的特征對應(yīng)的電力。
然后,返回到未圖示的主控制處理,在要繼續(xù)進行血管檢測的情況下從主控制處理再次進入到該處理中。
[血管的粗度的判定]
接下來,圖7是示出切開設(shè)備1的手柄部12附近的與血管的粗度的判定有關(guān)的操作部件的配置例的圖。
手柄部12是進行切開被檢體的組織的操作的操作部,是利用鉸鏈機構(gòu)使各自具有指環(huán)的第一手柄12a和第二手柄12b開閉而進行操作的構(gòu)造。在第一手柄12a的基端部的插入方向側(cè)設(shè)置有第一按鈕部13,在第一手柄12a的前端部的第二手柄12b側(cè)設(shè)置有第二按鈕部14,在支承第一手柄12a和第二手柄12b的主體的比第二手柄12b靠身邊側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有第一滑動部15,在支承第一手柄12a和第二手柄12b的主體的上表面上設(shè)置有第二滑動部16。
該第一按鈕部13、第二按鈕部14、第一滑動部15以及第二滑動部16設(shè)置在對手柄部12進行操作的手能夠操作的位置,無需設(shè)置所有,只要設(shè)置至少一個即可。而且,該第一按鈕部13、第二按鈕部14、第一滑動部15以及第二滑動部16例如被用作設(shè)定目標(biāo)血管的粗度的操作部。
在該情況下,例如,根據(jù)需要,將表示血管的粗度的標(biāo)識“1mm”、“3mm”、“5mm”與“thickness”(粗度)的文字一同記載于第一滑動部15和第二滑動部16。而且,醫(yī)療裝置例如被設(shè)定為通過使用手術(shù)人員的拇指上下滑動第一滑動部15(或者使用手術(shù)人員的食指前后滑動第二滑動部16)以與任意標(biāo)識的位置一致而對標(biāo)識所指定的粗度的血管(或者,標(biāo)識所指定的粗度(血管直徑的閾值)以上的粗度的血管)進行檢測。
并且,也可以設(shè)定為通過按壓第一按鈕部13或第二按鈕部14而對規(guī)定的粗度的血管進行檢測。
因此,第一按鈕部13、第二按鈕部14、第一滑動部15以及第二滑動部16配置于作為操作部的手柄部12,是能夠變更信息取得部所取得的血管的粗度信息的閾值的閾值切換部。
而且,在通過引導(dǎo)用激光光源32向像上述那樣粗度被檢測到的血管照射引導(dǎo)光而進行引導(dǎo)顯示的情況下,例如像以下那樣進行。
在血管較粗的情況下(例如:直徑2mm以上),向被檢體照射綠色的引導(dǎo)光,在血管較細的情況下(例如:直徑不到2mm),向被檢體照射藍色的引導(dǎo)光。并且,僅在血管較粗的情況下,可以向被檢體照射綠色的引導(dǎo)光,也可以以閃爍的方式向被檢體照射綠色的引導(dǎo)光從而進行閃爍顯示。
還可以改變引導(dǎo)用激光光源32內(nèi)的綠色激光光源與藍色激光光源的發(fā)光比例而進行與血管的粗度對應(yīng)的顏色區(qū)分顯示。作為具體例子,是以下等方法:向較粗的血管照射綠色的引導(dǎo)光,向中等粗度的血管照射藍綠色的引導(dǎo)光,向較細的血管照射藍色的引導(dǎo)光而進行顏色區(qū)分顯示。
此外,作為醫(yī)療裝置整體,與通過對手柄部12等進行操作而從存在目標(biāo)血管的血管切換為其他血管聯(lián)動地更新以下等設(shè)定:變更用于取得信號處理結(jié)果的閾值;變更信號處理中的累計處理的次數(shù)或判定步驟(例如,在目標(biāo)血管較細時增多累計次數(shù)或判定步驟等);以及根據(jù)信號處理結(jié)果而增大/減小從電源裝置2提供給切開設(shè)備1的電力(例如,激光光源輸出)進行變更。
并且,在血管較粗的情況下出血時的風(fēng)險比血管較細的情況高。因此,在切開設(shè)備1具有血管密封能力和切開能力雙方的情況下,可以在檢測到較粗的血管時將電源裝置2自動設(shè)定成兼顧血管密封能力和切開能力的模式,在檢測到較細的血管或者沒有檢測到血管時將電源裝置2自動設(shè)定成重視切開能力的模式。在該情況下,信號處理裝置4和光箱體3中的至少一方作為控制部發(fā)揮功能,該控制部根據(jù)由作為判定部的血管特征判定電路42判定的血管的特征,進行控制使得切換處置設(shè)備的動作模式。而且,由此能夠不依賴于手術(shù)人員的判斷而有效地進行處置。
[血管的種類(動脈/靜脈)的判定]
參照圖8~圖15對血管的種類(動脈/靜脈)的判定進行說明。
接下來,圖8是示出切開設(shè)備1的手柄部12附近的與動脈/靜脈的判定有關(guān)的操作部件的配置例的圖。
關(guān)于動脈/靜脈的判定,例如使用第一滑動部15和第二滑動部16作為用于設(shè)定目標(biāo)血管的特征的閾值的操作部件,第一按鈕部13和第二按鈕部14用于產(chǎn)生使電源裝置2施加電力的觸發(fā)信號(但是,也可以將第一按鈕部13和第二按鈕部14中的至少一方用作用于設(shè)定目標(biāo)血管的特征的閾值的操作部件)。因此,作為用于設(shè)定目標(biāo)血管的特征的閾值的操作部件,不需要設(shè)置第一滑動部15和第二滑動部16雙方,只要設(shè)置至少一個即可。
在該情況下,例如在第一滑動部15和第二滑動部16處記載有表示血管的種類的標(biāo)識“vein”(靜脈)、“artery”(動脈)。而且,醫(yī)療裝置例如被設(shè)定為通過使用手術(shù)人員的拇指上下滑動第一滑動部15(或者使用手術(shù)人員的食指前后滑動第二滑動部16)以與任意標(biāo)識的位置一致而對標(biāo)識所指定的種類的血管進行檢測。這里,在第一滑動部15或第二滑動部16被滑動到“vein”的位置的情況下,檢測對象被設(shè)定為靜脈,在被滑動到“artery”的位置的情況下,檢測對象被設(shè)定為動脈(或者動脈和靜脈伴行)。因此,所設(shè)定的檢測對象以外的血管被從檢測對象中排除。
這樣,第一滑動部15和第二滑動部16配置于作為操作部的手柄部12,是能夠變更信息取得部所取得的血管的種類信息的閾值的閾值切換部。
這里,目標(biāo)血管的行進狀態(tài)具有(1)動脈單體行進、(2)靜脈單體行進、(3)動脈靜脈伴行這三種圖案。
因此,也可以是,不僅檢測(1)或者(2),還在“vein”與“artery”的標(biāo)識之間追加例如“vein+artery”的標(biāo)識而僅檢測(3)。
圖9是示出平均頻譜根據(jù)血管僅是動脈、僅是靜脈、還是動脈和靜脈而不同的情形的線圖。
如圖9所示,頻譜的平均頻率產(chǎn)生了以下的關(guān)系:
靜脈單體<動脈靜脈伴行<動脈單體。
因此,能夠根據(jù)平均頻率來判定目標(biāo)血管僅是動脈、僅是靜脈、還是動脈和靜脈。而且,根據(jù)判定結(jié)果來變更從電源裝置2提供給切開設(shè)備1的電力。
另一方面,在只要判定檢測對象是動脈(或者,動脈和靜脈伴行)或僅是靜脈即可的情況下,例如像圖10所示那樣進行。
這里,圖10是示出由搏動引起的動脈的頻譜的時間變動的例子的線圖。
目標(biāo)血管是動脈(或者,動脈和靜脈伴行)還是靜脈的判定是根據(jù)是否存在由搏動引起的頻譜的時間變動而進行的。關(guān)于動脈(或者,動脈和靜脈伴行時),如圖10所示,頻譜與搏動聯(lián)動地上下變動。另一方面,由于靜脈沒有搏動,因此不會產(chǎn)生由搏動引起的頻譜的上下變動。
因此,可以對頻譜的時間變動進行檢測,在檢測到的情況下判定為是動脈(或者,動脈和靜脈伴行),在沒有檢測到的情況下判定為是靜脈。具體而言,血管特征判定電路42例如計算平均頻率,在計算出的平均頻率隨時間而變動的情況下判定為是動脈(或者,動脈和靜脈伴行),在沒有變動的情況下判定為是靜脈。
另外,也可以根據(jù)由搏動引起的吸光度的時間變動特性來進行動脈(或者,動脈和靜脈伴行)和靜脈的判定。
這里,圖11是示出存在靜脈和動脈時的吸光度的線圖。
關(guān)于動脈,由于被光照射的區(qū)域的體積根據(jù)搏動而變化,因此吸光度隨時間而變動(參照圖11的波形a),而關(guān)于靜脈,由于沒有搏動,因此吸光度不會隨時間而變動(參照圖11的波形b)。
因此,能夠在取得了與吸光度有關(guān)的波形a時判定為目標(biāo)血管是動脈單體或是動脈和靜脈伴行。并且,能夠在取得了與吸光度有關(guān)的波形b時判定為目標(biāo)血管是靜脈單體。
另外,也可以根據(jù)表示吸光度的時間特性的曲線圖的基線的高度來判定目標(biāo)血管是動脈單體或者是動脈和靜脈伴行。
這里,圖12是對比示出僅存在動脈時的吸光度和存在靜脈和動脈時的吸光度的線圖。
對目標(biāo)血管是動脈單體時和目標(biāo)血管是動脈和靜脈伴行時進行比較時,如圖12所示,比起目標(biāo)血管是動脈單體時,在目標(biāo)血管是動脈和靜脈伴行時基線高出靜脈血的吸光度的部分(另外,以無論是哪種情況噪聲成分都相同的方式疊加)。因此,只要根據(jù)基線的高度來判定動脈單體或動脈和靜脈伴行即可。
而且,還可以根據(jù)來自被檢體的返回光的光譜反射光強度來判定動脈和靜脈。
這里,圖13是將靜脈血和動脈血的吸收光譜的波長依賴性與血紅蛋白hb和氧合血紅蛋白hbo2的吸收光譜的波長依賴性一同示出的線圖。
在該圖13中,假設(shè)動脈血的hbo2與hb之比為hbo2:hb=95:5、靜脈血的hbo2與hb之比為hbo2:hb=70:30進行建模而示出吸收光譜的波長依賴性。
為了進行光譜分析,需要使檢測用激光的波長為多波長,因此此時使血管檢測用激光光源31構(gòu)成為具有例如分別照射670nm、785nm、940nm這三種波長的檢測用激光的三種半導(dǎo)體激光光源。
此時,如圖13所示,動脈血對670nm波長的檢測用激光的吸收比對其他波長(785nm和940nm)的檢測用激光的吸收低。而且,對于785nm波長的檢測用激光,動脈和靜脈的吸收特性大致相等,而對于670nm波長的檢測用激光,靜脈吸收特性比動脈吸收特性大。
因此,例如首先使用785nm波長的檢測用激光進行激光多普勒檢測以判定是否存在血管。
這里在判定為存在血管的情況下,進一步照射例如670nm波長的檢測用激光。而且,計算在785nm波長下檢測到的反射光強度i(785nm)與在670nm的波長下檢測到的反射光強度i(670nm)之比i(670nm)/i(785nm)。
在這樣計算出的比i(670nm)/i(785nm)大于規(guī)定的閾值的情況下,判定為目標(biāo)血管是動脈。
另外,這里使用670nm波長的檢測用激光,但也可以取而代之,使用940nm波長的檢測用激光。在該情況下,對于940nm波長的檢測用激光,靜脈的吸收特性比動脈的吸收特性小。因此,這里在反射光強度之比i(940nm)/i(785nm)小于其他規(guī)定的閾值的情況下,只要判定為目標(biāo)血管是動脈即可。
并且,與所判定的血管的種類對應(yīng)的從電源裝置2提供給切開設(shè)備1的電力的變更例如像以下那樣進行。
首先,靜脈比動脈難以進行密封。因此,在判定為目標(biāo)血管是靜脈的情況下,光箱體3以提高從電源裝置2提供給切開設(shè)備1的電力而使切開設(shè)備1能夠發(fā)揮更高的密封能力(能夠更可靠地進行密封)的方式自動設(shè)定電源裝置2。由此,能夠不依賴于手術(shù)人員的判斷而有效地進行處置(參照與圖1所示的箭頭a6、a7相關(guān)聯(lián)的圖3的步驟s9的說明)。
而且,與所判定的血管的種類對應(yīng)的引導(dǎo)光的照射例如像圖14和圖15所示那樣進行。這里,圖14是示出檢測到動脈(或者動脈和靜脈伴行)而從引導(dǎo)用激光光源32向被檢體照射例如綠色的引導(dǎo)光時的監(jiān)視器顯示的例子的圖,圖15是示出檢測到靜脈而從引導(dǎo)用激光光源32向被檢體照射藍色的引導(dǎo)光時的監(jiān)視器顯示的例子的圖。
如圖14的內(nèi)窺鏡圖像ei所示,在檢測到動脈(或者動脈和靜脈伴行)時,從引導(dǎo)用激光光源32向被檢體照射例如綠色(或者,紅色~品紅色(mg))(這里,引導(dǎo)光的顏色使用不會被被檢體顏色掩蓋的色調(diào)的顏色)的引導(dǎo)光(圖14)。由此,在內(nèi)窺鏡圖像ei中檢測用激光的照射區(qū)域slr被作為綠色(或者,紅色~品紅色(mg))的區(qū)域來觀察。
另一方面,如圖15的內(nèi)窺鏡圖像ei所示,在檢測到靜脈時,從引導(dǎo)用激光光源32向被檢體照射藍色(該引導(dǎo)光的顏色與上述同樣地也使用不會被被檢體顏色掩蓋的色調(diào)的顏色)的引導(dǎo)光(圖15)。由此,在內(nèi)窺鏡圖像ei中檢測用激光的照射區(qū)域slr被作為藍色的區(qū)域來觀察。
這樣,進行了與所判定的血管的種類對應(yīng)的顏色區(qū)分顯示。
另外,這里根據(jù)目標(biāo)血管是動脈(或者動脈和靜脈伴行)或者是靜脈而進行顏色區(qū)分,但也可以改變引導(dǎo)用激光光源32內(nèi)的例如綠色激光光源與藍色激光光源的發(fā)光比例而進行與血管的種類對應(yīng)的顏色區(qū)分顯示。作為具體例子,是以下等方法:向動脈照射綠色的引導(dǎo)光,向動脈和靜脈的伴行照射藍綠色的引導(dǎo)光,向靜脈照射藍色的引導(dǎo)光而進行顏色區(qū)分顯示。
[血管的深度的判定]
參照圖16和圖17對血管的深度的判定進行說明。
而且,如果具有組織內(nèi)部的血管的3d信息,則容易制定如何進行切開較好這樣的治療方針。因此,使用激光多普勒測量技術(shù)來掌握血管距離組織表面的大體的深度位置(行進圖案)是有用的。
因此,例如使檢測用激光的波長為多波長,根據(jù)各波長的光的反射光強度來檢測血管深度(但是,也可以使用單一波長的檢測用激光來檢測血管深度)。
這里,圖16是示出使用三波長照射型的激光光源作為血管檢測用激光光源31的結(jié)構(gòu)例的圖。
在圖16所示的例子中,血管檢測用激光光源31例如具有振蕩出670nm的檢測用激光的第一激光光源31a、振蕩出785nm的檢測用激光的第二激光光源31b以及振蕩出940nm的檢測用激光的第三激光光源31c這三種半導(dǎo)體激光光源。這些激光光源31a、31b、31c和引導(dǎo)用激光光源32都經(jīng)由光纖30向被檢體照射激光。而且,返回光是經(jīng)由光纖30由光檢測器33進行檢測的。
一般來說,光的波長越長,光到達組織深部的到達度就越高。因此,例如,當(dāng)在670nm、785nm以及940nm下全部取得了較高的反射光強度的多普勒信號的情況下,判定為血管存在于活體組織的比較淺的部分。
另外,當(dāng)在670nm下取得了較低的反射光強度的多普勒信號并且在785nm和940nm下取得了較高的反射光強度的多普勒信號的情況下,判定為血管存在于活體組織的中等深度。
并且,當(dāng)僅在940nm下取得了較高的反射光強度的信號的情況下,判定為血管存在于活體組織的深部。
而且,根據(jù)血管的深度的判定結(jié)果而改變從引導(dǎo)用激光光源32照射的引導(dǎo)光的顏色。例如,按照以下那樣的方式改變引導(dǎo)光的顏色:在血管存在于較淺的部位的情況下照射紅色~品紅色(mg)的引導(dǎo)光,在血管存在于中等深度的情況下照射綠色的引導(dǎo)光,在血管存在于較深的部位的情況下照射藍色的引導(dǎo)光。
另外,也可以改變引導(dǎo)用激光光源32內(nèi)的例如綠色激光光源與藍色激光光源的發(fā)光比例而進行與血管的深度對應(yīng)的顏色區(qū)分顯示。作為具體例子,是以下等方法:向較淺的血管照射綠色的引導(dǎo)光,向中等深度的血管照射藍綠色的引導(dǎo)光,向較深的血管照射藍色的引導(dǎo)光而進行顏色區(qū)分顯示。
接下來,圖17是示出在切開設(shè)備1的手柄部12附近配置有設(shè)定目標(biāo)血管的深度的操作部件的例子的圖。
關(guān)于目標(biāo)血管的深度的判定,例如使用第一滑動部15和第二滑動部16作為用于設(shè)定目標(biāo)血管的特征的閾值的操作部件,第一按鈕部13和第二按鈕部14用于產(chǎn)生使電源裝置2施加電力的觸發(fā)信號(但是,也可以將第一按鈕部13和第二按鈕部14中的至少一方用作用于設(shè)定目標(biāo)血管的特征的閾值的操作部件)。因此,作為用于設(shè)定目標(biāo)血管的特征的閾值的操作部件,不需要設(shè)置第一滑動部15和第二滑動部16雙方,只要設(shè)置至少一個即可。
在該情況下,例如根據(jù)需要而在第一滑動部15和第二滑動部16處與“depth”(深度)的文字一同記載有表示血管的深度的標(biāo)識“1mm”、“3mm”、“5mm”。而且,醫(yī)療裝置被設(shè)定為例如通過使用手術(shù)人員的拇指上下滑動第一滑動部15(或者使用手術(shù)人員的食指前后滑動第二滑動部16)以與任意標(biāo)識的位置一致而對標(biāo)識所指定的深度的血管(或者,標(biāo)識所指定的深度(深度的閾值)以上的深度的血管)進行檢測。
另外,作為表示血管的深度的標(biāo)識,不限于上述那樣的表示深度的數(shù)字,例如也可以使用“deep”(深)、“middle”(中)、“shallow”(淺)等文字。
因此,第一滑動部15和第二滑動部16配置于作為操作部的手柄部12,是能夠變更信息取得部所取得的血管的深度信息的閾值的閾值切換部。
而且,在通過引導(dǎo)用激光光源32向像上述那樣深度被檢測到的血管照射引導(dǎo)光而進行引導(dǎo)顯示的情況下,例如像以下那樣進行。
在根據(jù)血流速度而檢測到的血管存在于較深處的情況(例如:深度(depth)≥4mm的情況)下,從激光光源向被檢體照射綠色的引導(dǎo)光。另一方面,在血管存在于比較淺的區(qū)域情況(例如:深度(depth)<4mm的情況)下,從激光光源向被檢體照射藍色的引導(dǎo)光。
而且,醫(yī)療裝置被設(shè)定為在想要檢測更深的血管的情況下,手術(shù)人員對手柄部12等進行操作以產(chǎn)生觸發(fā)信號,由此從內(nèi)設(shè)于血管檢測用激光光源31的波長更長的激光光源(例如:940nm的ld光源)振蕩出檢測用激光。
[使用引導(dǎo)光的檢測血管的顯示方法]
參照圖18~圖21對使用引導(dǎo)光的檢測血管的顯示方法進行說明。
上述那樣檢測到的血管的特征即血管的粗度、血管的種類(動脈/靜脈)以及血管的深度是使用引導(dǎo)光像以下的圖18~圖21所示那樣被確定并顯示的。
首先,圖18是示出向動脈照射綠色的引導(dǎo)光、向靜脈照射藍色的引導(dǎo)光而且血管的粗度越大使藍色或綠色的飽和度越高的例子的圖。
作為引導(dǎo)光使用的光優(yōu)選的是活體組織(實質(zhì)組織、脂肪組織)的反射率較低的波段的光,具體而言是藍色~綠色的光。因此,向動脈照射綠色的引導(dǎo)光,向靜脈照射藍色的引導(dǎo)光(此時,也可以像上述那樣改變綠色光與藍色光的發(fā)光比例而對“動脈單體行進”、“靜脈單體行進”、“動脈靜脈伴行”這三種圖案進行顏色區(qū)分顯示)。由此,在對引導(dǎo)光所照射的血管進行觀察時,例如,手術(shù)人員可知如果是綠色則是動脈,如果是藍色則是靜脈(或者如果是藍綠色則是動脈和靜脈伴行)。
此時,還可以像圖18所示那樣根據(jù)血管的粗度而改變引導(dǎo)光的飽和度。該引導(dǎo)光的飽和度的變化例如是通過改變激光光源的發(fā)光強度而進行的。作為具體的應(yīng)用例,也可以是,血管越粗,引導(dǎo)光的飽和度越高。因此,引導(dǎo)光振蕩信號發(fā)送部43根據(jù)第一或第二特征的程度對發(fā)光部進行控制使得改變第一或第二波長的通知光的能量密度。由此,在對引導(dǎo)光所照射的血管進行觀察時,手術(shù)人員能夠根據(jù)飽和度而識別動脈或靜脈的粗度。
除此之外,也可以是,手術(shù)人員也能夠使用引導(dǎo)光來識別血管的深度。例如,在血管較深的情況下照射普通的引導(dǎo)光,在血管較深的情況(例如,血管比4mm深的情況)下使引導(dǎo)光閃爍(即,作為脈沖光)進行照射等。而且,還可以根據(jù)深度而改變閃爍速度(脈沖周期)。例如,血管越深,使閃爍速度越快等(在血管存在于較深處時,手術(shù)人員無法對其存在進行視覺確認,因此通過使激光閃爍來引起注意)。在該情況下,引導(dǎo)光振蕩信號發(fā)送部43根據(jù)第一或第二特征的程度對發(fā)光部進行控制使得將第一或第二波長的通知光作為脈沖光并且改變脈沖周期。
并且,引導(dǎo)光的光斑尺寸大于檢測用激光的光斑尺寸。作為具體例子,引導(dǎo)光的光斑尺寸例如是直徑3.0mm,檢測用激光的光斑尺寸例如是直徑0.3mm。
而且,也可以是,通過對多次點照射引導(dǎo)光而取得的圖像進行圖像處理并合成而進行例如圖19~圖21所示那樣的立體顯示(3d顯示)。
這里,圖19是示出將沿著動脈多次照射綠色的引導(dǎo)光并且沿著靜脈多次照射藍色的引導(dǎo)光而取得的圖像疊加來顯示動脈和靜脈的例子的左側(cè)視圖,圖20是示出將沿著動脈多次照射綠色的引導(dǎo)光并且沿著靜脈多次照射藍色的引導(dǎo)光而取得的圖像疊加來顯示動脈和靜脈的例子的主視圖,圖21是示出將沿著動脈多次照射綠色的引導(dǎo)光并且沿著靜脈多次照射藍色的引導(dǎo)光而取得的圖像疊加來顯示動脈和靜脈的例子的俯視圖。
在該圖19~圖21中通過三視圖而示出了立體地(以3d模擬的方式)顯示血管的例子。對該三視圖中的圖19所示的左側(cè)視圖和圖20所示的主視圖進行觀察,手術(shù)人員能夠掌握血管以距離組織表面何種程度的深度行進、在深度方向上產(chǎn)生了怎樣的變化。并且,對圖20所示的主視圖和圖21所示的俯視圖進行觀察,手術(shù)人員能夠掌握動脈和靜脈保持著怎樣的間隔伴行。而且,通過對任意附圖進行觀察都能夠掌握動脈和靜脈的粗度。
并且,關(guān)于檢測到的血管的特征,不限于使用引導(dǎo)光進行引導(dǎo)顯示,也可以取而代之或者在此基礎(chǔ)上,在監(jiān)視器上通過文字或圖形等來顯示血管的特征(血管的種類、粗度以及深度等)。舉例說,是以下等方法:在作為血管的特征而檢測到了血管的種類是動脈的情況下,在監(jiān)視器上顯示為“artery”(動脈)。在該情況下,監(jiān)視器作為通知部發(fā)揮功能。還可以是,通過聲音等來告知血管的特征(血管的種類、粗度以及深度等)。在該情況下,醫(yī)療裝置具有發(fā)出聲音的揚聲器等,該揚聲器等作為通知部發(fā)揮功能。
[針對動脈硬化的應(yīng)用例]
參照圖22和圖23對針對動脈硬化的應(yīng)用例進行說明。
首先,圖22是示出由于膽固醇等導(dǎo)致在血管中產(chǎn)生動脈硬化的區(qū)域從而血流的流速發(fā)生變化的例子的圖。
例如,如果膽固醇等在動脈內(nèi)積累,則有時會產(chǎn)生動脈硬化。在這樣的動脈硬化的區(qū)域,由于管腔局部狹窄,因此如圖22所示,與沒有動脈硬化的周圍相比,動脈硬化部分的血流速度變快。因此,只要通過進行激光多普勒檢測來測定血流速度就能夠掌握動脈硬化區(qū)域。
因此,實時地檢測動脈的血流速度,并像圖23所示那樣實時地向動脈照射與檢測到的血流速度對應(yīng)的顏色的引導(dǎo)光。這里,圖23是示出使用不同顏色的引導(dǎo)光對血流相對較快的部分rbf(動脈硬化部分)和血流相對較慢的部分rbs(動脈硬化以外的部分)進行顏色區(qū)分的例子的圖。
作為顏色區(qū)分的具體例子,舉出了向與動脈硬化對應(yīng)的部分rbf照射紅色~品紅色(mg)或綠色的引導(dǎo)光、向動脈的動脈硬化以外的部分rbs照射藍色的引導(dǎo)光的例子。這里,引導(dǎo)光的顏色使用不會被被檢體顏色掩蓋的色調(diào)的顏色。另外,由于引導(dǎo)光不照射血管以外的區(qū)域(背景組織bg),因此在例如腹腔鏡(laparoscopy)等內(nèi)窺鏡觀察下血管以外的區(qū)域被顯示為普通光觀察的色調(diào)。
由此,通過觀察內(nèi)窺鏡圖像ei,能夠?qū)崟r地識別產(chǎn)生了動脈硬化的區(qū)域,從而能夠盡早發(fā)現(xiàn)動脈硬化癥。
[針對腦動脈瘤的應(yīng)用例]
參照圖24~圖31對針對腦動脈瘤的應(yīng)用例進行說明。
首先,圖24是示出腦動脈產(chǎn)生了腦動脈瘤并在腦動脈瘤內(nèi)產(chǎn)生了血流的情形的圖。
如果腦動脈產(chǎn)生腦動脈瘤,則有時會出現(xiàn)血流滯留在腦動脈瘤內(nèi)等血流與周邊的腦動脈相比發(fā)生變化的情況。因此,只要通過進行激光多普勒檢測來測定血流速度就能夠掌握腦動脈瘤。
因此,實時地檢測腦動脈的血流速度,并像圖25所示那樣實時地向腦動脈照射與檢測到的血流速度對應(yīng)的顏色的引導(dǎo)光。這里,圖25是示出使用不同顏色的引導(dǎo)光對血流相對較慢的部分rbs(腦動脈瘤部分)和血流相對較快的部分rbf(腦動脈瘤以外的部分)進行顏色區(qū)分的例子的圖。
作為顏色區(qū)分的具體例子,舉出了向與腦動脈瘤對應(yīng)的血流相對較慢的部分rbs照射藍色的引導(dǎo)光、向與腦動脈瘤以外的腦動脈對應(yīng)的血流相對較快的部分rbf照射紅色~品紅色(mg)或綠色的引導(dǎo)光的例子。這里,引導(dǎo)光的顏色使用不會被被檢體顏色掩蓋的色調(diào)的顏色。
由此,通過觀察內(nèi)窺鏡圖像ei,能夠?qū)崟r地識別產(chǎn)生了腦動脈瘤的區(qū)域。
并且,通過激光多普勒檢測而進行的血流速度的測定和與血流速度對應(yīng)的引導(dǎo)光的照射也能夠用于判定腦動脈瘤治療的效果。
圖26是示出對腦動脈瘤進行夾閉處置而使腦動脈瘤內(nèi)的血流停止的情形的圖。
在利用夾子進行的腦動脈瘤治療(夾閉處置)成功了的情況下,腦動脈瘤內(nèi)的血流停止,而腦動脈的血流沒有變化。因此,如圖27的內(nèi)窺鏡圖像ei所示,不向與腦動脈瘤對應(yīng)的血流停止的部分rbn照射引導(dǎo)光(即,顯示為普通光觀察的色調(diào)),向血流相對快的腦動脈的部分rbf照射紅色~品紅色(mg)或綠色的照明光。這里,圖27是示出使用引導(dǎo)光對通過夾閉處置而使血流停止的部分rbn(腦動脈瘤部分)和血流相對較快的部分rbf(腦動脈瘤以外的部分)進行顏色區(qū)分的例子的圖。
因此,手術(shù)人員在對圖25所示那樣的腦動脈瘤的部分rbs進行了夾閉處置后觀察到圖27所示那樣的內(nèi)窺鏡圖像ei的情況下,能夠識別出夾閉處置成功了從而結(jié)束治療。
接著,圖28是示出對腦動脈瘤以外的腦動脈進行了夾閉處置從而在腦動脈中產(chǎn)生了血流被阻礙的部分的情形的圖。
在不僅對腦動脈瘤進行了夾閉還對例如腦動脈進行了夾閉的情況下,產(chǎn)生了腦動脈的血流被阻礙的狀態(tài)。
在該情況下,在夾閉處置前是圖25所示那樣的引導(dǎo)顯示,而在夾閉處置后,變化成圖29所示那樣以觀察范圍內(nèi)的夾子位置為中心而動脈的一部分或全部沒有被照射引導(dǎo)光的引導(dǎo)顯示。這里,圖29是示出使用引導(dǎo)光對通過夾閉處置而使血流停止的部分rbn(腦動脈瘤部分和血流被阻礙的腦動脈)和血流相對較快的部分rbf(血流沒有被阻礙的腦動脈)進行顏色區(qū)分的例子的圖。
因此,手術(shù)人員在對圖25所示那樣的腦動脈瘤的部分rbs進行了夾閉處置后觀察到圖29所示那樣的內(nèi)窺鏡圖像ei的情況下,判斷為夾閉處置失敗,只要再次進行夾閉處置即可。
而且,圖30是示出由于對腦動脈瘤的夾閉處置不充分因此在腦動脈瘤內(nèi)殘留有血流的情形的圖。
在對腦動脈瘤的夾閉處置不充分而在腦動脈瘤內(nèi)殘留有血流的情況下,像圖31的腦動脈瘤的部分rbs’所示那樣還被照射引導(dǎo)光(但是,在根據(jù)血流速度而改變飽和度的情況下,會出現(xiàn)飽和度不同)。這里,圖31是示出使用引導(dǎo)光對由于不充分的夾閉處置而殘留了較慢的血流的部分rbs’(腦動脈瘤部分)和血流相對較快的部分rbf(腦動脈瘤以外的部分)進行顏色區(qū)分的例子的圖。
因此,手術(shù)人員在對圖25所示那樣的腦動脈瘤的部分rbs進行了夾閉處置后觀察到圖31所示那樣的內(nèi)窺鏡圖像ei的情況下,判斷為夾閉處置不充分,只要再次進行夾閉處置即可。
另外,以往通過超聲波多普勒來檢測腦動脈瘤,但要想將超聲波傳遞給被檢體,需要使超聲波探針與被檢體接觸。與此相對,在通過激光多普勒來檢測腦動脈瘤的本技術(shù)中,使用檢測用激光,因此能夠非接觸地將光送給被檢體進行觀察,操作性比使用超聲波的以往技術(shù)優(yōu)異。
[檢測用激光]
參照圖32~圖34對檢測用激光的振蕩操作和照射方向進行說明。
首先,圖32是示出切開設(shè)備的手柄部附近的用于振蕩出檢測用激光的操作部件的配置的一例的圖。
在手柄部12中,在第一手柄12a的基端部的插入方向側(cè)設(shè)置有第一按鈕部13,在第一手柄12a的前端部的第二手柄12b側(cè)設(shè)置有第二按鈕部14,在支承第一手柄12a和第二手柄12b的主體的比第二手柄12b靠身邊側(cè)的側(cè)面上設(shè)置有第一操作部17,在支承第一手柄12a和第二手柄12b的主體的上表面上設(shè)置有第二操作部18。第一操作部17構(gòu)成為旋轉(zhuǎn)操作式的撥盤部17a或者按壓操作式的按壓部17b等。并且,第二操作部18例如構(gòu)成為按壓操作式的按壓部。
而且,構(gòu)成為通過對圖32所示的撥盤部17a、按壓部17b、第二操作部18、第一按鈕部13中的任意部件進行操作而從血管檢測用激光光源31振蕩出檢測用激光。另外,也可以是,通過手術(shù)人員踩腳踏開關(guān)而與上述同樣地也從血管檢測用激光光源31振蕩出檢測用激光。
并且,也可以是與圖33所示那樣的切開設(shè)備1的插入部10的軸向平行地輸出從光纖30的前端照射的檢測用激光(或引導(dǎo)光)的結(jié)構(gòu)?;蛘?,也可以像圖34所示那樣構(gòu)成為在構(gòu)成作為把持部的處置部11的下爪11b處配置有光反射物體19a并且在上爪11a處配置有光檢測器19b,從下爪11b向上爪11a發(fā)送檢測用激光(或引導(dǎo)光)而接受光。
這里,圖33是示出沿軸向從切開設(shè)備的前端部輸出檢測用激光的例子的圖,圖34是示出從切開設(shè)備的前端部的下爪朝向上爪輸出檢測用激光的例子的圖。
根據(jù)這樣的實施方式,由于向手術(shù)人員實時地提供與血管有關(guān)的更詳細的信息(即不僅是與血管的存在有關(guān)的信息,還有與血管的粗度、深度以及動脈/靜脈有關(guān)的信息),因此能夠提高腹腔鏡手術(shù)等的醫(yī)療的安全性和簡便性。
此時,在照射與血管的特征對應(yīng)的引導(dǎo)用激光的情況下,由于能夠在內(nèi)窺鏡圖像中視覺上識別哪個血管具有怎樣的特征,因此對手術(shù)人員來說提高了便利性,還能夠進一步提高安全性。
而且,由于將所取得的信息反饋給電源裝置2而進行切開設(shè)備1的最佳的輸出設(shè)定,因此能夠進一步提高腹腔鏡手術(shù)等的醫(yī)療的安全性和簡便性。
由于例如在進行腹腔鏡手術(shù)的過程中,不僅能實時地將存在難以目視的血管的情況通知給手術(shù)人員,還能夠?qū)崟r地通知血管的特征(血管的種類、粗度以及深度等),因此與以往相比,手術(shù)中出血的頻率降低,能夠進行安全的腹腔鏡手術(shù)。
并且,能夠通過有無脈動(搏動)而區(qū)分例如膽囊動脈和膽囊管?;蛘?,能夠更容易地發(fā)現(xiàn)由于在行進中存在變化而難以被發(fā)現(xiàn)的中結(jié)腸動脈。
而且,由于能夠通過手柄部12的操作部來變更要檢測的血管的粗度,因此能夠調(diào)節(jié)為例如不將毛細血管作為檢測對象。這樣的閾值的變更功能對毛細血管豐富的肝臟和脾臟表現(xiàn)出明顯的效果。
由于根據(jù)血管特征判定電路42所確定的血管的特征而對電源裝置2進行反饋控制,因此能夠不需要手術(shù)人員的手動設(shè)定而將電源裝置2的輸出最佳化。
另外,也可以將上述的各部分構(gòu)成為電路。而且,只要能夠?qū)崿F(xiàn)相同的功能,任意電路可以以單一電路的形式安裝,也可以以組合多個電路而成的電路的形式安裝。而且,任意的電路不限于構(gòu)成為用于實現(xiàn)作為目的的功能的專用電路,也可以是通過使通用電路執(zhí)行處理程序而實現(xiàn)作為目的的功能的結(jié)構(gòu)。
并且,在上述內(nèi)容中主要對醫(yī)療裝置進行了說明,但也可以是使醫(yī)療裝置像上述那樣工作的醫(yī)療裝置的工作方法,還可以是用于使計算機進行與醫(yī)療裝置相同的處理的處理程序、記錄該處理程序并且能夠由計算機進行讀取的非臨時性的記錄介質(zhì)等。
而且,本發(fā)明不限于上述實施方式,能夠在實施階段在不脫離其主旨的范圍內(nèi)對結(jié)構(gòu)要素進行變形并將其具體化。并且,通過適當(dāng)組合上述實施方式所公開的多個結(jié)構(gòu)要素,能夠形成各種發(fā)明方式。例如,也可以從實施方式所示的所有結(jié)構(gòu)要素中刪除幾個結(jié)構(gòu)要素。還可以適當(dāng)組合不同的實施方式中的結(jié)構(gòu)要素。這樣,當(dāng)然能夠在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進行各種變形和應(yīng)用。
[附記]
根據(jù)以上詳細描述那樣的本發(fā)明的上述實施方式,能夠得到以下那樣的結(jié)構(gòu)。
(附記項a1)一種醫(yī)療設(shè)備,其特征在于,該醫(yī)療設(shè)備具有:
處置設(shè)備,其具有進行切開被檢體的組織的操作的操作部;
照明部,其照射用于檢測所述被檢體的血管的照明光;
信息取得部,其對所述照明部所照射的所述照明光從所述被檢體返回的返回光的光譜進行檢測,根據(jù)所述光譜來取得照射區(qū)域中的作為所述血管的特征的所述血管的粗度信息,其中,所述照射區(qū)域是指所述被檢體被所述照明光照射的區(qū)域;以及
閾值切換部,其配置于所述操作部,能夠變更所述信息取得部所取得的所述血管的粗度信息的閾值。
(附記項a2)一種醫(yī)療設(shè)備,其特征在于,該醫(yī)療設(shè)備具有:
處置設(shè)備,其具有進行切開被檢體的組織的操作的操作部;
照明部,其照射用于檢測所述被檢體的血管的照明光;
信息取得部,其對所述照明部所照射的所述照明光從所述被檢體返回的返回光的光譜進行檢測,根據(jù)所述光譜來取得照射區(qū)域中的作為所述血管的特征的所述血管的深度信息,其中,所述照射區(qū)域是指所述被檢體被所述照明光照射的區(qū)域;以及
閾值切換部,其配置于所述操作部,能夠變更所述信息取得部所取得的所述血管的深度信息的閾值。
(附記項a3)一種醫(yī)療設(shè)備,其特征在于,該醫(yī)療設(shè)備具有:
處置設(shè)備,其具有進行切開被檢體的組織的操作的操作部;
照明部,其照射用于檢測所述被檢體的血管的照明光;
信息取得部,其對所述照明部所照射的所述照明光從所述被檢體返回的返回光的光譜進行檢測,根據(jù)所述光譜來取得照射區(qū)域中的作為所述血管的特征的表示所述血管是動脈還是靜脈的所述血管的種類信息,其中,所述照射區(qū)域是指所述被檢體被所述照明光照射的區(qū)域;以及
閾值切換部,其配置于所述操作部,能夠變更所述信息取得部所取得的所述血管的種類信息的閾值。
(附記項a4)一種醫(yī)療設(shè)備,其特征在于,該醫(yī)療設(shè)備具有:
處置設(shè)備,其具有進行切開被檢體的組織的操作的操作部;
照明部,其照射用于檢測所述被檢體的血管的照明光;
信息取得部,其對所述照明部所照射的所述照明光從所述被檢體返回的返回光的光譜進行檢測,根據(jù)所述光譜來取得照射區(qū)域中的作為所述血管的特征的所述血管的粗度信息、所述血管的深度信息以及表示所述血管是動脈還是靜脈的所述血管的種類信息中的至少一個,其中,所述照射區(qū)域是指所述被檢體被所述照明光照射的區(qū)域;以及
閾值切換部,其配置于所述操作部,能夠變更所述信息取得部所取得的所述血管的特征的閾值,
所述閾值切換部將所述信息取得部所取得的所述血管的特征從第一特征切換為與所述第一特征不完全相同的第二特征,其中,所述第一特征包含所述血管的粗度信息、所述血管的深度信息以及所述血管的種類信息中的至少一個特征,所述第二特征包含所述血管的粗度信息、所述血管的深度信息以及所述血管的種類信息中的至少一個特征。
(附記項a5)根據(jù)附記項a1~a4中的任意一項所述的處置設(shè)備,其特征在于,
所述操作部具有手柄部,該手柄部用于供操作所述處置設(shè)備的手進行保持,
所述閾值切換部被設(shè)置于對所述手柄部進行保持的手能夠操作的位置。
(附記項b1)一種處理器,其特征在于,該處理器具有:
輸入部,其被輸入表示來自具有血管的被檢體的光的頻譜的信息;
變動監(jiān)視部,其監(jiān)視輸入給所述輸入部的表示所述頻譜的信息的時間變動,在所述時間變動超過了規(guī)定的閾值的情況下,檢測為超過閾值;以及
輸出部,其在所述變動監(jiān)視部檢測到超過所述閾值的情況下,輸出表示所述血管是動脈的信息,在沒有檢測到超過所述閾值的情況下,輸出表示所述血管是靜脈的信息。
本申請是以2015年4月21日在日本申請的日本特愿2015-86977號作為優(yōu)先權(quán)主張的基礎(chǔ)而申請的,上述的公開內(nèi)容被引用于本申請說明書、權(quán)利要求書以及附圖。