JP3050582B2 - 手術用顕微鏡 - Google Patents

手術用顕微鏡

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、蛍光観察と蛍光観察以外の観察を行なうこ
とのできる手術用顕微鏡に関する。
[従来の技術] 従来から、顕微鏡本体に通常照明光源を有する通常照
明光学系を設け、対物レンズを介して手術対象部位を観
察する手術用顕微鏡が知られている。通常照明光源とし
ては、例えば白色照明光源が用いられるが、白色照明光
源としては、ハロゲンランプ等が使用される。このハロ
ゲンランプの白色光により手術対象部位を照明し、手術
対象部位からの反射照明光を対物レンズを介して観察光
学系の接眼レンズに導き、その接眼レンズを覗いて手術
対象部位を拡大観察している。
ところで、手術対象部位の観察においては、蛍光観察
を行ないたい場合がある。
この蛍光観察を行なうため、通常照明光学系の光路に
エキサイタフィルターを挿脱可能に設けると共に、観察
光学系の光路にバリアフィルターを挿脱可能に設ける一
方、患者に蛍光剤を静注する。そして、エキサイタフィ
ルターを用いて特定波長の励起用照明光を取り出し、そ
の励起用照明光を対物レンズを介して手術対象部位に照
射し、励起用照明光に基づく蛍光をバリアフィルターを
介して接眼レンズに導き、蛍光観察を行なうことが考え
られる。
このような構成においては、白色照明光の一部の特定
波長の光を励起用照明光として用いることになるので、
励起用照明光の光量がきわめて少ないものとなる。従っ
て、蛍光輝度もそれに応じて低いものとなることから、
蛍光観察がきわめて困難である。そこで、蛍光剤を高輝
度で励起するために、白色照明光源の発光強度を高める
ことが必要となる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、白色照明光の内の特定波長のみを利用
することは、無駄な部分が多く効率的ではないのに加
え、ハロゲンランプ等では、放射強度が光源から50cm離
れたところで最大1.5(μW/cm2・nm)程度であり、必要
とする輝度を得ることは殆ど期待できないという問題点
がある。
一方、蛍光剤の濃度を上げて高輝度を得ることも考え
られるが、一般に蛍光剤は人体にとって何等かの影響が
出るおそれがあり、その濃度を高めた場合、非常に危険
となる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、蛍光剤の静注濃度を増加する
ことなく、且つ通常照明光源の発光強度をいたずらに高
めることなく、蛍光観察を可能とした手術用顕微鏡を提
供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明に係る手術用顕微鏡
は、 顕微鏡本体に手術対象部位を照明する照明光学系が設
けられた手術用顕微鏡において、前記照明光学系が、前
記手術対象部位の蛍光観察を行なうための励起用照明光
源を有する励起用照明光学系と、蛍光観察以外の観察を
行なうための通常照明光源を有する通常照明光学系とか
ら構成されていることを特徴としている。
[作用] 本発明に係る手術用顕微鏡によれば、蛍光観察の際に
は、光路共用ミラーにより、通常照明光源とは別個の励
起用照明光源に基づく励起用照明光が、通常照明光学系
と同一の光路を通って対物レンズに導かれ、手術対象部
位が照明される。
[実施例] 以下に、本発明に係る手術用顕微鏡の実施例を図面を
参照しつつ説明する。
第1図において、10は手術用顕微鏡であり、11は顕微
鏡本体である。顕微鏡本体11には、観察光学系20と照明
光学系30とが設けられており、照明光学系30は、蛍光観
察以外の観察を行なうための通常照明光学系30aと、蛍
光観察を行なうための励起用照明光学系30bとから構成
されている。
観察光学系20は、対物レンズ21、ズームレンズ22、ビ
ームスプリッター23、結像レンズ23a、正立プリズム2
4、菱形プリズム25、視野絞り26及び接眼レンズ27を有
している。接眼レンズ27は、メイン接眼部20aに設けら
れ、またビームスプリッター23は、サブ接眼部20bに設
けられている。観察者である術者は、メイン接眼部20a
或はサブ接眼部20bの何れかの接眼部から物面(例えば
患部)である手術対象部位Sを観察する。メイン接眼部
20aからの観察に際しては、菱形プリズム25により眼幅
調整ができる。
ズームレンズ22とビームスプリッター23との間には、
観察光路に対し挿脱可能にバリアフィルター28が設けら
れている。このバリアフィルター28は、蛍光観察の際に
は光路に挿入され、それ以外のときには光路から退避
(図中、破線で示す)させられ、蛍光観察時に、手術対
象部位Sにおいて発せられる蛍光から特定波長の光だけ
を取り出す。
通常照明光学系30aは、通常照明光源としてのハロゲ
ンランプ31を有しており、ハロゲンランプ31からの光束
は、照射用レンズ32を経て反射プリズム12に照射され、
反射プリズム12を介して対物レンズ21に導かれ、手術対
象部位Sに照射される。
励起用照明光学系30bは、励起用照明光源としての水
銀・キセノン(Hg−Xe)ランプ33を有しており、水銀・
キセノン(Hg−Xe)ランプ33からの光束は、ライトガイ
ド34を通り、エキサイタフィルター35、照射用レンズ36
を経てミラー37により反射され、反射プリズム12を介し
て対物レンズ21に導かれ、手術対象部位Sに照射され
る。水銀・キセノン(Hg−Xe)ランプ33の放射強度は、
光源から50cm離れたところで最大60(μW/cm2・nm)程
度あり、ハロゲンランプの略40倍である。
なお、励起用照明光源として、水銀・キセノン(Hg−
Xe)ランプ33の代わりに可視蛍光用光源を用いてもよ
い。
ミラー37は、通常照明光路に対して挿脱自在に設けら
れており、蛍光観察時には、実線の位置に配置される。
このミラー37により、通常照明光学系30aの光路と励起
用照明光学系30bの光路とを共通にすることができ、ハ
ロゲンランプ31と水銀・キセノン(Hg−Xe)ランプ33の
照明光をそれぞれ対物レンズ21に導くことができる。こ
のように、ミラー37は、光路共用ミラーとして機能す
る。
次に、本実施例に係る手術用顕微鏡の作用を説明す
る。
先ず、蛍光観察以外の観察である通常観察時には、ミ
ラー37は、通常照明光路から退避した状態(第1図破線
参照)にあり、ハロゲンランプ31からの白色光が、通常
照明光学系30a、反射プリズム12及び対物レンズ21を経
て、手術対象部位Sを照射する。このとき、バリアフィ
ルター28は、観察光路から退避した状態にある(第1図
破線参照)。術者は、照射された手術対象部位Sを観察
光学系20を介して観察する。
一方、蛍光観察時には、バリアフィルター28を観察光
路内に挿入する(第1図実線参照)と共に、ミラー37を
通常照明光路内に挿入する(第1図実線参照)。このた
め、水銀・キセノン(Hg−Xe)ランプ33からの励起用照
明光は、励起用照明光学系30b、反射プリズム12及び対
物レンズ21を経て、手術対象部位Sを照射する。励起用
照明光が照射されることにより、手術対象部位Sの蛍光
物質が励起されて蛍光を発し、この蛍光をバリアフィル
ター28を介して観察することにより、術者はコントラス
トの良い蛍光観察をすることができる。
なお、蛍光物質の吸収スペクトルによっては、水銀・
キセノン(Hg−Xe)ランプ33に換えてクリプトンレーザ
ーを励起用照明光源としてもよい。
また、第2図に、ミラー37の代わりにダイクロイック
ミラー38を光路共用ミラーとして用いた例を示す。蛍光
観察に使用する蛍光物質の吸収スペクトルが、可視領域
外にあるときは、ダイクロイックミラー38を通常照明光
路中に常在させてもよい。
第3図は、ダイクロイックミラーの透過率を示す特性
曲線図であり、線aは反射率、線bは透過率を示す。ダ
イクロイックミラー38は、波長が約400nm以上の光を透
過させ、約400nm以下の光を遮断する特性を有すること
から、蛍光観察時、ダイクロイックミラー38は励起用照
明光を透過させて反射プリズム12に導き、蛍光観察以外
の観察時、ダイクロイックミラー38は励起用照明光を反
射させて可視照明光のみを通過させ反射プリズム12に導
く。
そして、例えば蛍光剤HPDを静注することにより、48
時間経過後、蛍光剤HPDがガン細胞等の正常ではない細
胞に溜り、溜った蛍光剤HPDが、ダイクロイックミラー3
8で反射された励起用照明光を吸収し、蛍光を発する。
この場合、蛍光観察以外の観察と蛍光観察との切り替
えは、それぞれの照明光源のON・OFFにより行ってもよ
く、或は照明光路中に設けたシャッターにより行っても
よい。
上記構成により、ミラー37を駆動させる手段を設ける
必要がなくなり、なお一層のコンパクト化を図ることが
できる。更に、エキサイタフィルター35を固定させて常
在させることが可能となり、可動部を無くすことができ
ることから誤作動がなくなる。
以上、実施例について説明したが、本発明は、これに
限らず以下のものも含む。
上記実施例では、励起用照明光学系30bと通常照明光
学系30aとの光路を共通にする構成としたが、別光路と
すること、例えば、対物レンズ21の斜め下方に反射ミラ
ーを設けて、励起用照明光学系30bからの励起用照明光
をその反射ミラーにより反射させ、手術対象部位Sを照
明するようにしてもよい。
上記実施例では、可視蛍光の場合について説明した
が、赤外蛍光を発生させて、例えば、受像用TVモニター
により観察する構成とすることもできる。
[発明の効果] 本発明に係る手術用顕微鏡は、以上説明したように、
顕微鏡本体に手術対象部位を照明する照明光学系が設け
られた手術用顕微鏡において、前記照明光学系が、前記
手術対象部位の蛍光観察を行なうための励起用照明光源
を有する励起用照明光学系と、蛍光観察以外の観察を行
なうための通常照明光源を有する通常照明光学系とから
構成されていることを特徴としている。
このため、高輝度の励起用照明光に基づく蛍光観察を
行なうことができ、しかも手術操作に支障をきたすこと
のないコンパクト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る手術用顕微鏡の光学系を示す概
略配置図である。 第2図は、ダイクロイックミラーを用いた例の光学系を
示す概略配置図である。 第3図は、ダイクロイックミラーの特性曲線図である。 10……手術用顕微鏡 11……顕微鏡本体 30……照明光学系 30a……通常照明光学系 30b……励起用照明光学系 31……ハロゲンランプ(通常照明光源) 33……水銀・キセノンランプ(励起用照明光源) S……手術対象部位
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 19/00 G02B 21/00 - 21/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】顕微鏡本体に手術対象部位を照明する照明
    光学系が設けられた手術用顕微鏡において、 前記照明光学系が、前記手術対象部位の蛍光観察を行な
    うための励起用照明光源を有する励起用照明光学系と、
    蛍光観察以外の観察を行なうための通常照明光源を有す
    る通常照明光学系とから構成されていることを特徴とす
    る手術用顕微鏡。
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