ES2329742B1 - VISUALIZATION SYSTEM, ESPECIALLY FOR SURGICAL INTERVENTIONS GUIDED BY IMAGES. - Google Patents
VISUALIZATION SYSTEM, ESPECIALLY FOR SURGICAL INTERVENTIONS GUIDED BY IMAGES. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2329742B1 ES2329742B1 ES200601866A ES200601866A ES2329742B1 ES 2329742 B1 ES2329742 B1 ES 2329742B1 ES 200601866 A ES200601866 A ES 200601866A ES 200601866 A ES200601866 A ES 200601866A ES 2329742 B1 ES2329742 B1 ES 2329742B1
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- images
- scanning device
- optics
- signal
- captured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
- A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
-
- G02B27/2228—
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/34—Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers
Abstract
Sistema de visualización, en especial para intervenciones quirúrgicas guiadas por imágenes.Display system, especially for image-guided surgical interventions.
Comprende un dispositivo de exploración (2) susceptible de ser introducido en una zona interna a visualizar de una persona, animal, u objeto, y se caracteriza por el hecho de que el dispositivo de exploración (2) incluye dos ópticas, y un sensor de proximidad, estando dicho dispositivo de exploración (2) conectado a unos medios electrónicos (3, 4) que captan y transforman la señal recibida, proporcionando una señal de salida analógica o digital a unos medios de proyección (5) que proyectan disociadamente las imágenes captadas por cada óptica sobre una pantalla externa (6) para uno o más usuarios, y unas gafas estereoscópicas (7), una por cada usuario, para visualizar en dicha pantalla (6) las imágenes en tres dimensiones que están siendo captadas en tiempo real.It includes a scanning device (2) capable of being introduced in an internal area to be displayed a person, animal, or object, and is characterized by the fact that the scanning device (2) includes two optics, and a sensor of proximity, said scanning device (2) connected to electronic means (3, 4) that capture and transform the received signal, providing an analog output signal or digital to projection means (5) that project dissociatedly the images captured by each optician on a external display (6) for one or more users, and glasses stereoscopic (7), one for each user, to visualize in said screen (6) the three-dimensional images that are being captured in real time.
Se obtiene una visión de profundidad de los objetos captados mediante imágenes en tiempo real, pudiendo participar varias personasa la vez.You get a depth view of the objects captured by real-time images, being able to Participate several people at once.
Description
Sistema de visualización, en especial para intervenciones quirúrgicas guiadas por imágenes.Display system, especially for image-guided surgical interventions.
La presente invención se refiere a un sistema de visualización, en especial para intervenciones quirúrgicas guiadas por imágenes.The present invention relates to a system of visualization, especially for guided surgical interventions by images.
Son conocidos sistemas de visualización que comprenden una sonda de exploración provista de una óptica susceptible de ser introducida en el cuerpo del paciente mientras el médico está realizando la correspondiente intervención quirúrgica. Dicha óptica está conectada a un dispositivo que convierte la señal analógica captada por la óptica a una señal digital, de modo que las imágenes en dos dimensiones recibidas por la óptica pueden ser visualizadas en una pantalla. De esta manera, el médico puede ver a través de la pantalla una imágenes en dos dimensiones correspondientes a la zona interna del paciente que está siendo intervenido quirúrgicamente.They are known display systems that comprise a scanning probe provided with an optic liable to be introduced into the patient's body while the doctor is performing the corresponding intervention surgical Said optics is connected to a device that converts the analog signal captured by the optics to a signal digital, so that the two-dimensional images received by The optics can be displayed on a screen. In this way, the doctor can see two images on the screen dimensions corresponding to the patient's internal area that He is undergoing surgery.
No obstante, este sistema tiene el inconveniente de que al tratarse de imágenes en dos dimensiones, no es posible visualizar la dimensión de profundidad, lo que dificulta y ralentiza la intervención quirúrgica.However, this system has the drawback that since they are two-dimensional images, it is not possible visualize the depth dimension, which makes it difficult and slows the surgical intervention.
También son conocidos sistemas de visualización que comprenden un dispositivo provisto de un brazo robótico que incluye un dispositivo que simula los movimientos de una mano, muñeca y dedos humanos, incluyendo más grados de libertad con una pluralidad de herramientas quirúrgicas, pudiendo el médico escoger aquella o aquellas necesarias en cada momento.Display systems are also known. comprising a device provided with a robotic arm that It includes a device that simulates the movements of one hand, human wrist and fingers, including more degrees of freedom with a plurality of surgical tools, the doctor being able to choose that or those necessary at all times.
En este caso, el médico encargado de realizar la intervención quirúrgica está situado en una consola emplazada a pocos metros del paciente, incluyendo dicha consola unos mandos a través de los cuales el médico puede controlar el citado brazo robótico.In this case, the doctor in charge of performing the surgical intervention is located in a console located at few meters from the patient, said console including some controls through which the doctor can control the said arm robotic
El brazo robótico también incluye una sonda provista de dos cámaras digitales que es introducida en la zona del cuerpo del paciente a intervenir quirúrgicamente. Estas cámaras proporcionan una visión en tres dimensiones que es enviada a un dispositivo visualizador adecuado dispuesto en la consola. De este modo, el médico puede llevar a cabo la intervención quirúrgica desde la consola controlando con gran precisión el brazo robótico a través de los mandos, a la vez que visualiza en todo momento la zona interna del cuerpo del paciente que está interviniendo.The robotic arm also includes a probe provided with two digital cameras that is introduced in the area of Patient's body to intervene surgically. These cameras they provide a vision in three dimensions that is sent to a suitable display device arranged in the console. Of this mode, the doctor can perform the surgical intervention from the console controlling the robotic arm with great precision to through the controls, while displaying at all times the internal area of the patient's body that is intervening.
Este sistema permite visualizar la dimensión de profundidad en una imagen real. Aunque, por otra parte, se trata de un sistema similar a un casco de realidad virtual, con pérdida de visión periférica y para un solo observador.This system allows to visualize the dimension of depth in a real image. Although, on the other hand, it is about a system similar to a virtual reality helmet, with loss of peripheral vision and for a single observer.
El objetivo del sistema de visualización, en especial para intervenciones quirúrgicas guiadas por imágenes de la presente invención es solventar los inconvenientes que presentan los dispositivos conocidos en la técnica, proporcionando una serie de ventajas que se describirán a continuación.The purpose of the display system, in special for image-guided surgical interventions of the The present invention is to solve the drawbacks they present the devices known in the art, providing a series of advantages that will be described below.
El sistema de visualización, en especial para intervenciones quirúrgicas guiadas por imágenes, de la presente invención es del tipo que comprende un dispositivo de exploración susceptible de ser introducido en una zona interna a visualizar de una persona, animal, u objeto, y se caracteriza por el hecho de que el dispositivo de exploración incluye dos ópticas, y un sensor de proximidad, estando dicho dispositivo de exploración conectado a unos medios electrónicos que captan y transforman la señal recibida, proporcionando una señal de salida analógica o digital a unos medios de proyección que proyectan disociadamente las imágenes captadas por cada óptica sobre una pantalla externa para uno o más usuarios, y unas gafas estereoscópicas, una por cada usuario, para visualizar en dicha pantalla las imágenes en tres dimensiones que están siendo captadas en tiempo real.The display system, especially for image-guided surgical interventions, of the present invention is of the type comprising a scanning device capable of being introduced in an internal area to be displayed a person, animal, or object, and is characterized by the fact that The scanning device includes two optics, and a sensor proximity, said scanning device being connected to electronic means that capture and transform the signal received, providing an analog or digital output signal to projection means that dissociatedly project the images captured by each optician on an external screen for one or more users, and stereoscopic glasses, one for each user, to display on the screen the images in three dimensions that They are being captured in real time.
El sistema de visualización de la presente invención presenta las siguientes ventajas:The display system of this The invention has the following advantages:
- --
- Se obtiene una visión de profundidad de los objetos captados mediante imágenes en tiempo real, o diferido según necesidades del usuario. Por tanto, a diferencia de otros sistemas del estado de la técnica, no se trata de objetos modelados en tres dimensiones, ni simulación por software de imágenes originales en dos dimensiones, y además, el vídeo no está pre-grabado ni renderizado.Be get a depth view of the objects captured by Real-time images, or deferred according to user needs. Therefore, unlike other prior art systems, it's not about objects modeled in three dimensions, nor simulation by two-dimensional original image software, and also, the video is not pre-recorded or rendering
- --
- Permite la participación de varias personas a la vez, cada una con unas gafas estereoscópicas, observando la pantalla externa.It allows the participation of several people at the same time, each with stereoscopic glasses, Looking at the external screen.
- --
- El usuario puede llevar puestas las gafas estereoscópicas para visualizar el vídeo, así como para ver directamente los objetos que tiene delante o en las manos.He user can wear stereoscopic glasses to view the video, as well as to directly see the objects that It has in front or in the hands.
- --
- El usuario puede trabajar con el sistema de visualización de la invención, permitiendo adaptarse o complementarse al entorno tecnológico o de espacio.He user can work with the display system of the invention, allowing to adapt or complement the environment Technological or space.
- --
- La pantalla exterior, que es el soporte donde se proyectan las imágenes, puede ser del tamaño y altura adecuadas según las necesidades.The exterior screen, which is the support where the images, can be of the appropriate size and height according to the needs
Según una realización de la presente invención, los medios electrónicos comprenden un dispositivo óptico-electrónico que recibe la señal procedente de ambas ópticas proporcionando una señal de imágenes, y un dispositivo conversor analógico-digital o digital-analógico que transforma dicha señal en imágenes adecuadas, según necesidades del sistema de visualización.According to an embodiment of the present invention, electronic media comprise a device optical-electronic that receives the signal from both optics providing an image signal, and a analog-digital converter device or digital-analog that transforms said signal into adequate images, according to system needs display.
Ventajosamente, los medios de proyección incluyen dos proyectores, estando cada proyector asociado respectivamente a una de las ópticas. Por tanto, cada proyector plasma imágenes diferentes sobre la pantalla, de tal manera que una vez el usuario se ha colocado las gafas estereoscópicas es capaz de visualizar imágenes en tres dimensiones.Advantageously, the projection means include two projectors, with each projector associated respectively to one of the optics. Therefore, each projector it captures different images on the screen, in such a way that a Once the user has placed the stereoscopic glasses is able to View images in three dimensions.
También existe la posibilidad de proyectar las imágenes mediante monitor estereoscópico o auto-estereoscópico (incluso sin necesidad de gafas especiales) que permitan la visualización de imágenes en tres dimensiones.There is also the possibility of projecting images using stereoscopic monitor or self-stereoscopic (even without glasses special) that allow the display of images in three dimensions.
Preferentemente, la zona interna a visualizar es una zona interna de un paciente que está siendo intervenido quirúrgicamente por al menos un médico.Preferably, the internal area to be displayed is an internal area of a patient who is undergoing surgery surgically by at least one doctor.
El área principal de aplicación del sistema de la invención es la medicina, principalmente en cirugía abierta, laparoscopia, artroscopia, oftalmología, etc, y como soporte en operaciones robotizadas.The main application area of the system the invention is medicine, mainly in open surgery, laparoscopy, arthroscopy, ophthalmology, etc., and as a support in robotic operations
No obstante, el sistema de visualización también puede aplicarse a otras áreas tales como industria, educación, entrenamiento, deportes, etc. En la industria se obtiene una mayor y mejor accesibilidad a espacios reducidos; una precisión mejorada; y un efectivo trabajo grupal. En educación se consigue un entrenamiento/rapidez en la curva de aprendizaje; una mejor comprensión de conceptos, funcionamientos, técnicas, etc; una calidad en la presentación de conferencias; mayor atractivo en aplicaciones lúdicas; captación de movimientos en los deportes; clases, etc.However, the display system also It can be applied to other areas such as industry, education, training, sports, etc. In the industry you get a higher and better accessibility to small spaces; improved accuracy; and effective group work. In education you get a training / speed in the learning curve; a better understanding of concepts, operations, techniques, etc; a quality in the presentation of conferences; greatest attraction in recreational applications; movement capture in sports; classes, etc.
Con el fin de facilitar la descripción de cuanto se ha expuesto anteriormente se adjuntan unos dibujos en los que, esquemáticamente y tan sólo a título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de realización del sistema de visualización, en especial para intervenciones quirúrgicas guiadas por imágenes de la invención, en los cuales la única figura es una vista esquemática en planta del sistema de visualización mostrando sus componentes.In order to facilitate the description of how much It has been exposed above are attached some drawings in which, schematically and only by way of non-limiting example, represents a practical case of realization of the system of visualization, especially for guided surgical interventions by images of the invention, in which the only figure is a schematic plan view of the display system showing it's components.
Tal como se puede apreciar en la figura, el sistema de visualización 1 de la invención comprende un dispositivo de exploración 2 susceptible de ser introducido dentro del cuerpo de un paciente que va a ser intervenido quirúrgicamente, incluyendo dicho dispositivo de exploración 2 dos ópticas y un sensor de proximidad para obtener mayor precisión.As can be seen in the figure, the display system 1 of the invention comprises a device scan 2 that can be introduced into the body of a patient who is going to have surgery, including said two optical scanning device 2 and a sensor proximity for greater accuracy.
El sistema 1 también comprende un dispositivo óptico-electrónico 3 que recibe la señal procedente de ambas ópticas proporcionando una señal de imágenes, un dispositivo conversor 4 que transforma dicha señal en imágenes adecuadas, que son enviadas a dos proyectores 5 que reciben dicha señal y proyectan disociadamente las imágenes captadas por cada óptica sobre una pantalla externa 6, y al menos unas gafas estereoscópicas 7, una para cada usuario, para visualizar en dicha pantalla 6 las imágenes en tres dimensiones que están siendo captadas en tiempo real.System 1 also comprises a device optical-electronic 3 that receives the signal from of both optics providing an image signal, a converter device 4 that transforms said signal into images suitable, which are sent to two projectors 5 that receive said signal and dissociatively project the images captured by each optics on an external display 6, and at least some glasses stereoscopic 7, one for each user, to visualize in said screen 6 the three-dimensional images that are being captured in real time.
De esta manera, el médico o médicos 8 provistos de sendas gafas estereoscópicas 7 pueden llevar a cabo con eficacia la intervención quirúrgica mientras van observando las imágenes en tres dimensiones plasmadas en la pantalla 6, ya que se obtiene una visión de profundidad de los objetos captados por ambas ópticas en tiempo real.In this way, the doctor or doctors 8 provided of stereoscopic glasses 7 can effectively carry out the surgical intervention while observing the images in three dimensions embodied in the screen 6, since you get a depth vision of the objects captured by both optics in real time.
Tal como se ha mencionado, además de la aplicación médica, el sistema de visualización de la invención puede aplicarse a otras áreas tales como la industria, educación, entrenamiento, deporte, etc.As mentioned, in addition to the Medical application, the display system of the invention It can be applied to other areas such as industry, education, training, sport, etc.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200601866A ES2329742B1 (en) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | VISUALIZATION SYSTEM, ESPECIALLY FOR SURGICAL INTERVENTIONS GUIDED BY IMAGES. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200601866A ES2329742B1 (en) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | VISUALIZATION SYSTEM, ESPECIALLY FOR SURGICAL INTERVENTIONS GUIDED BY IMAGES. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2329742A1 ES2329742A1 (en) | 2009-11-30 |
| ES2329742B1 true ES2329742B1 (en) | 2010-08-30 |
Family
ID=41297157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200601866A Withdrawn - After Issue ES2329742B1 (en) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | VISUALIZATION SYSTEM, ESPECIALLY FOR SURGICAL INTERVENTIONS GUIDED BY IMAGES. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2329742B1 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2269290A (en) * | 1992-07-18 | 1994-02-02 | Microsurgical Equipment Ltd | Three dimensional polarised viewing systems |
| US5743846A (en) * | 1994-03-17 | 1998-04-28 | Olympus Optical Co., Ltd. | Stereoscopic endoscope objective lens system having a plurality of front lens groups and one common rear lens group |
| JP3905393B2 (en) * | 2002-02-07 | 2007-04-18 | オリンパス株式会社 | Surgical device |
| CN2532808Y (en) * | 2002-03-14 | 2003-01-29 | 王晶 | Crack stereo eye lens interface of digital endoscope |
-
2006
- 2006-07-13 ES ES200601866A patent/ES2329742B1/en not_active Withdrawn - After Issue
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2329742A1 (en) | 2009-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Usta et al. | An assessment of the new generation three-dimensional high definition laparoscopic vision system on surgical skills: a randomized prospective study | |
| US11373550B2 (en) | Augmented reality training system | |
| CN102036616B (en) | Three-dimensional digital magnifier operation supporting system | |
| Lusch et al. | Evaluation of the impact of three-dimensional vision on laparoscopic performance | |
| Storz et al. | 3D HD versus 2D HD: surgical task efficiency in standardised phantom tasks | |
| Bro-Nielsen et al. | Preop [TM] Endoscopic Simulator: A PC-Based Immersive Training System for Bronchoscopy | |
| US8690581B2 (en) | Opthalmoscope simulator | |
| MXPA06011083A (en) | 3d entity digital magnifying glass system having 3d visual instruction function. | |
| Patel et al. | Is it worth revisiting laparoscopic three-dimensional visualization? A validated assessment | |
| ES2882792T3 (en) | Display device of a digital image | |
| US11950968B2 (en) | Surgical augmented reality | |
| Mathew et al. | Role of immersive (XR) technologies in improving healthcare competencies: a review | |
| Jayender et al. | A novel mixed reality navigation system for laparoscopy surgery | |
| HRP20230098T1 (en) | Laparoscopic simulator | |
| ES2329742B1 (en) | VISUALIZATION SYSTEM, ESPECIALLY FOR SURGICAL INTERVENTIONS GUIDED BY IMAGES. | |
| DeLucia et al. | Toward the improvement of image-guided interventions for minimally invasive surgery: Three factors that affect performance | |
| Bayonat et al. | Shoulder arthroscopy training system with force feedback | |
| Schurr et al. | Human sense of vision: a guide to future endoscopic imaging systems | |
| Zhenzhu et al. | Feasibility study of the low-cost motion tracking system for assessing endoscope holding skills | |
| Jayaraman et al. | Novel hands-free pointer improves instruction efficiency in laparoscopic surgery | |
| Martins et al. | White box: low cost box for laparoscopic training | |
| Zhang | Improvement of Medical Clinical Teaching by VR Medical Surgical Helmet | |
| Lee et al. | Influence of dynamic shadowing on 2D and 3D laparoscopic visualization under visible light and infrared light | |
| BE1020673A3 (en) | DEVICE AND TRAINING AND EVALUATION METHOD FOR ENDOSCOPIC SURGERY. | |
| Yamauchi et al. | An endoscopic sinus surgery training system for assessment of surgical skill |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20091130 Kind code of ref document: A1 |
|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2329742B1 Country of ref document: ES |
|
| FA2A | Application withdrawn |
Effective date: 20110208 |