JP2000139948A - 外科手術手順の計画方法及び装置 - Google Patents

外科手術手順の計画方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 患者のアナトミーの画像を取得する像形成装
置（１８）を含むトモグラフィックスキャナを提供す
る。 【解決手段】 関節付き腕のようなローカライザー（３
０）は、像形成装置に固定されているベース部分（４
２）と、該装置上に位置する患者の身体付近の種々の位
置へ選択的に移動可能な自由端とを含む。グリッド格子
のような案内デバイス（３６）が腕の自由端に取付けら
れている。ローカライザー（３０）に組合わされた位置
変換器（７６）が、ローカライザーの位置、従ってスキ
ャナ座標内の案内デバイスの位置に関する情報を生成す
る。複数のニードル案内を含む案内デバイスの位置が患
者のアナトミーの画像に対して表示され、この情報を使
用して操作員は、ブラキテラピーシードを所望のパター
ンで患者のアナトミーに対する位置に挿入するのを案内
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外科手術手順、特
に会話形式の画像案内によって外科手術を計画する分野
に関する。本発明は、特に前立腺のブラキテラピー（ b
rachytherapy ）の分野に特定の応用を有し、以下にこ
の特定の応用に関連して説明する。しかしながら、本発
明は広範な像形成装置、及び侵略が最小な定位（ステレ
オタクティック）手順、及び、例えば低温学、光活性化
概念、他の局所癌治療等を含む他の手術手順にも適用可
能であることを理解されたい。
【０００２】
【従来の技術】ブラキテラピーは、放射性シードを癌組
織内に挿入し、それによって癌細胞を攻撃する放射線療
法の一形状である。シードは、悪性組織内に、特定的に
選択されたパターンで分布させることが望ましい。一般
的にシードは、ホット（例えば、過放射）及びコールド
（例えば、放射不足）スポットを回避するために、一様
に分布させることが望ましい。更に、シードは、目標領
域外に配置すべきではない。
【０００３】前立腺ブラキテラピーの場合にシードを挿
入する一方法は、直腸を通しての超音波画像案内を含
む。このような手順の一つの欠点は、それが患者にとっ
て不快なことである。更に別の欠点は、術前の計画及び
視覚化情報が制限されることである。
【０００４】
【発明の概要】本発明によれば、患者のある領域に対す
る非侵略的なブラキテラピー手術手順を計画するため
に、患者のその領域のボリューメトリック画像データセ
ットを使用する方法が提供される。治療される患者の付
近の第１の位置に、複数の開口を有する手術計画案内デ
バイスが配置される。患者の領域のボリューメトリック
画像データセットが表示装置上に表示され、そのボリュ
ーメトリック画像データセット上に案内格子デバイスの
仮想表現が重畳され、患者のアナトミーに対する案内格
子の位置の視覚指示が与えられるようになっている。
【０００５】更に本発明によれば、複数の手術計画軌道
に沿って患者上の複数の入口点から患者内の複数の目標
点まで、患者内に複数の目的物を挿入するための手術手
順を計画する装置が提供される。本装置は、治療される
患者のある領域の画像ボリュームデータセットを格納し
ている第１のデバイスを含んでいる。複数の開口を有す
る手術計画グリッド格子が患者に対して第１の位置に配
置され、計画グリッド格子から患者を通って伸びる複数
の線形計画軌道が限定される。表示装置は、患者のその
領域の画像ボリュームデータセットを表示し、画像ボリ
ュームデータセット上には格子の仮想表現が重畳されて
患者のアナトミーに対するグリッド格子の位置の視覚画
像を与えるようになっている。これにより、グリッドを
目標器官上に物理的に中心を合わせることができ、次い
で仮想ニードルをその器官と整列させるために、または
患者内のクリティカルな構造を避けるために適切に回転
させたり、または調整すること可能になる。
【０００６】本発明は、患者のアナトミーを、１つ以上
の計画軌道と共に示す視覚化情報を使用して非侵略的な
術前計画を可能にする。
【０００７】計画方法及び装置は、視覚化情報に対する
手術案内デバイスの位置を決定するローカライザを含む
ことが好ましい。このようにすると、介在者はローカラ
イザ及び手術案内デバイスを患者に対してある範囲の位
置まで運動させ、ある範囲の計画軌道の複数のビューを
患者のアナトミーの仮想表現と共に表示装置上に表示さ
せることができる。
【０００８】以下に、添付図面を参照して本発明を遂行
する手法を詳細に説明する。
【０００９】図１に示す患者卓または支持具１０は、ベ
ース部分１４に対して縦方向に運動するように取付けら
れている患者支持表面１２を含んでいる。ベース部分１
４は患者支持表面１２を昇降させ、また患者支持表面を
縦方向に運動させる電動機を含んでいる。患者支持具の
高さ及び縦方向位置を表す電気信号を生成する位置エン
コーダも設けられている。調整可能な支持構造１７が、
患者支持具に取付けられている。
【００１０】ボリューメトリック像形成装置であること
が好ましい診断像形成装置１８は、患者支持表面１２上
の患者または対象をボリューメトリック像形成装置のボ
アー２０内へ、そしてそれを通して運動させることがで
きるように、患者卓と軸方向に整列して配置されてい
る。図示の実施の形態のボリューメトリック像形成装置
はＣＴスキャナであるが、本発明は磁気共鳴像形成装置
のような他の型のスキャナに拡張される。但し、この場
合、ＭＲに適合するニードル及び案内格子を使用しなけ
ればならない。図示の実施の形態におけるＣＴスキャナ
は、所定の面内を反復して円形走行するように取付けら
れているＸ線管を含んでいる。Ｘ線管は放射の扇状ビー
ムを、放射に対して半透明の材料のリング２２、患者支
持具１２、対象の関心領域を通して、Ｘ線管とは反対側
に位置決めされている放射検出器のリングまたは弧へ投
射する。Ｘ線管がその面内を回転すると一連のデータラ
インが生成され、これらのデータラインは、制御コンソ
ール２４内に含まれている再構成プロセッサによって少
なくともスライス画像に再構成される。制御コンソール
は、典型的には走査室付近の遮蔽室内に離して配置され
ている。好ましい実施の形態に関してより詳しく述べれ
ば、Ｘ線管が対象の周囲を回転するにつれて患者支持具
１２は縦方向に運動し、患者の選択されたボリュームを
らせん経路または一連のスライスに沿って走査するよう
になっている。Ｘ線管の位置は回転位置エンコーダによ
って監視され、患者支持具の縦方向位置は卓１０内の縦
方向位置エンコーダによって監視されている。再構成プ
ロセッサは、生成されたデータラインからボリューメト
リック画像表現を再構成する。制御コンソール２４は、
典型的に、１つ以上のモニタ２６と、キーボード、トラ
ックボール、マウス等のようなさまざまな標準操作員入
力デバイスを含んでいる。介在者制御コンソール２８
は、ＣＴスキャナの頂部のトラックによって頭上から支
持されている。
【００１１】好ましくは機械的無フレーム定位用腕アセ
ンブリ３０の形状のローカライザは、概要を図示してあ
るようにボリューメトリック診断像形成装置１８の頂部
に固定されている長円形トラックシステム３４上で運動
可能なキャリッジ３２によって頭上から支持されてい
る。キャリッジは担持している最小侵略の手術器具３６
を、介在者が準備（術前計画及び視覚化）のための、及
び手術手順を遂行するための監視位置及び配向に位置決
めできるように、長円トラック上の１つ以上の所定の固
定位置にロックできるようになっていることが好まし
い。複数の器具３６が腕アセンブリ３０上に交換可能な
ように取付け可能であることが好ましい。
【００１２】引き続き図１と、図３とを参照する。好ま
しい実施の形態の手術器具３６は、グリッド格子の形状
の案内デバイスである。グリッド格子３６は、ニードル
案内として役立つ離間した貫通開口３７の二次元アレイ
を含んでいる。詳述すれば、ブラキテラピーに使用され
るニードルが１つまたはそれ以上の開口内に選択的に挿
入され、開口によって案内されるようになっている。好
ましい実施の形態においては、グリッド格子はほぼ３ｃ
ｍ×３ｃｍであり、規則的に0.5ｃｍ間隔で離間したニ
ードル案内のアレイを担持している。
【００１３】全体的には、グリッド格子の位置及び配向
はローカライザの位置によって決定される。図示した本
発明の好ましい実施の形態においては、ローカライザ
は、機械的腕アセンブリ３０である。後述するようにし
て、スキャナ座標系における機械的腕アセンブリ３０の
位置、各腕継手の相対位置、及び長円トラックシステム
３４上のキャリッジ３２の位置から、画像ボリュームデ
ータセットに対する、及び患者に対するグリッド格子の
位置及び配向が決定される。
【００１４】図２に全体を示す関節腕アセンブリ３０は
複数の腕セグメントを含み、これらの腕セグメントはそ
れらの間の継手を形成しているピボット部材によって相
互接続されている。これにより、腕の自由端４０は、グ
リッド格子３６を患者支持具１２上のいろいろな所望位
置に、及び患者に対して位置決めし、必要に応じてさま
ざまな配向に選択的に運動できるようにする。ベース部
材４２は、適当な締付具、エポキシ等を使用してキャリ
ッジ３２にしっかりと接続されている。ベース継手４４
は、主支持部材４６をＡで示す方向に回転可能にする。
同様に、肩継手４８は上腕部材５０を運動不能なベース
端からＢで示す方向に回転可能にし、肘継手５２は下腕
部材５４をＣで示す方向に回転可能にし、前腕継手５６
はナックル部材５８をＤで示す方向に回転可能にし、そ
して最後にリスト継手６０はリスト部材６２をＥで示す
方向に回転可能にする。
【００１５】好ましくは光増分エンコーダである少なく
とも１つの位置リゾルバが機械的腕アセンブリ３０の各
継手に設けられ、以下の説明で明らかにする理由から、
腕の互いに他に対する増分運動及び回転を監視してい
る。光増分エンコーダは、公知の手法で、種々の腕部材
の互いに他に対する相対角度及び回転位置を表すフィー
ドバックパルスを生成する。フィードバックパルスは、
腕アセンブリの複数の部材を通って伸びる適当な配線ま
たは柔軟なシールドケーブルを通して像形成装置の制御
回路へ供給される。これにより、像形成装置の参照フレ
ーム及び像形成装置が入手したボリューメトリック画像
表現に対するリスト部材６２の位置及び配向を決定する
ことができる。
【００１６】案内格子３６の物理的寸法及び他のパラメ
ータは、先験的に公知である。案内格子３６は、独特な
識別信号をシステムに与えることが好ましい。像形成装
置の制御回路はこの識別信号を使用し、案内格子３６に
対応するいろいろな物理的寸法及び他の機能的パラメー
タを検索するためにルックアップテーブルを索引する。
これにより、物理的寸法及び他の機能的パラメータは、
リゾルバ及び／またはエンコーダによって測定された機
械的相互接続と共にＣＴスキャナに対する、従ってＣＴ
スキャナ像形成装置によって取得された画像に対する案
内格子３６の位置及び配向の正確な指示を与える。
【００１７】図４に示す器具座標回路７２は器具空間に
おける、好ましくは案内格子３６の座標系における案内
格子３６の位置及び軌道を決定する。器具座標回路７２
は、案内デバイス識別回路７４、及び機械的腕アセンブ
リ位置回路７６を含む。案内デバイス識別回路７４は、
案内格子３６からデバイス識別信号を受信し、寸法及び
機能的情報を検索するためにルックアップテーブル７８
を索引する。機械的腕アセンブリ位置回路７６は、機械
的腕アセンブリ３０上の増分リゾルバに接続されてい
て、器具空間における機械的腕の位置及び配向の変化を
表す信号を受信する。器具／計画スキャナ相関プロセッ
サ８０は、案内格子３６座標系とボリューメトリックス
キャナ１８座標系との間の相関、または変換を決定す
る。相関または変換は、通常は、三次元オフセット、角
度オフセットまたは回転、及びスケーリングによって記
述される。
【００１８】器具／患者卓相関プロセッサ８２は、類似
した数学、または上述したような公知の機械的関係を使
用して患者卓と手術器具との間の相関または変換を決定
する。
【００１９】患者卓内に配置されている卓リゾルバ８４
は、卓が昇降すると、及び患者支持具１２が軸方向に運
動すると、案内格子と患者卓との間の相関に垂直及び縦
方向オフセットを与える。器具／患者相関プロセッサ８
６は、案内格子システムと患者座標系との間の相関を決
定する。介在者は、患者上の３つ以上の点に手術器具を
配置することによって相関を再確認することができる。
これらの点は、鼻の尖端、骨の特徴的な点、ボリューメ
トリック像形成プロセス中に配置される基準マーカーな
どのような、容易に識別できるアナトミカル構造を含む
ことができる。
【００２０】患者支持具の運動の方程式は以下の通りで
ある。ｚ軸に沿う開口（スキャナ座標でｚ−０）からの
第１の画像（即ち、参照画像、患者支持具に沿う最大ｚ
値）の距離を、 Ｄmax z image from aperture＝（Ｐ［ｚ］max z image
pt support −Ｐ［ｚ］present pt support） とする。ここに、max z image from aperetureは開口か
らの最大ｚ画像、max zimage pt supportは患者支持具
最大ｚ画像、そしてpresent pt supportは現在の患者支
持具である。従って、患者支持具運動のための変換式
は、以下の通りである。 ローカライザチップ［ｚ］＝ローカライザチップ
scanner coord［ｚ］−Ｄmax z image from aperture 但し、Ｐ［ｚ］はｚ軸における患者支持具位置であり、
scanner coordはスキャナ座標である。ｙ軸に沿う患者
支持具の運動についても同じような方程式を書くことが
できる。
【００２１】もし参照画像が開口内にあれば、 Ｄmax z image from aperture＝０ であり、また ローカライザチップ［ｚ］＝ローカライザチップ
scanner coord［ｚ］ である。
【００２２】従って、もしローカライザが、スキャナ座
標内に参照画像と同一のｚ値を有していれば、 Ｄmax z image from aperture＝ローカライザチップ
scanner coord［ｚ］ であり、また ローカライザチップ［ｚ］＝０ であり、これは画像空間のｚ軸原点である。
【００２３】患者が患者支持具に対して著しく運動する
のを防ぐために、患者拘束メカニズム（図示してない）
を使用することができる。
【００２４】器具／ボリューメトリック画像座標系変換
プロセッサ８８は、案内格子３６から計画画像プロセッ
サ８０までの相関または変換を受信する。器具／ボリュ
ーメトリック画像プロセッサは、画像空間内の入力位置
及び配向座標を操作してそれらをボリューメトリックま
たは計画データ空間へ、またはその逆に変換する。ボリ
ューメトリックまたは計画データ空間内の案内格子の位
置を知ることによって、ボリューメトリック計画画像デ
ータ上に案内位置及び配向を重畳することができる。
【００２５】医療手順中、患者はボリューメトリック計
画スキャナ内に位置決めされ、ボリューメトリック画像
が生成される。ボリューメトリック画像は、ボリューメ
トリックまたは計画データメモリ９０内に格納される。
計画データを生成中の、特にスパイラルまたはスライス
データを生成するように卓が運動している時の患者卓の
位置は、患者卓座標系とボリューメトリック計画データ
とを相関させるようにボリューメトリック計画データと
共に格納される。操作員制御コンソール２４は、選択さ
れたスライス、投影画像、表面描画、または他の普通の
データの表示を生成して計画画像表示装置９４上に表示
させるように、ボリューム計画画像データメモリまたは
ビデオプロセッサ９２を制御する。計画画像表示装置
は、対応するサジッタル（ sagittal ）スライス、コロ
ナル（ coronal ）スライス、及び軸方向スライスを含
むことが好ましい。
【００２６】計画画像表示は手術手順の前に生成される
から、手術器具の計画運動は介在者制御コンソール２８
上の計画画像座標系内に表示することが好ましい。手術
器具の座標及び軌道は、器具から計画画像変換プロセッ
サ８８へ供給されて計画画像座標系に変換される。計画
画像座標系内の手術器具の位置及び軌道はビデオプロセ
ッサ９２へ送られ、ＣＴデータ表示上で格子位置及び軌
道が重畳される。
【００２７】より詳しく説明する。図５は、患者のアナ
トミーに対する案内格子の位置の指示を操作員に与える
ように、ボリューメトリック画像データに重畳された案
内格子の位置及び配向の幾つかの異なるビューを示して
いる。一実施の形態では、図５Ａ−Ｄの４つのビューが
操作員コンソール２６上に同時に表示される。物理的案
内格子の位置が変化すると、画像データに対する案内の
位置が相応に更新される。
【００２８】特に図５Ａ及び５Ｃを参照する。画像デー
タは案内格子の主面と共面の面内に表示され、格子３６
がその上に重畳されている。図５Ａにおいては、案内格
子の物理的位置に対応する参照または０深さに、画像デ
ータの平面部分２０２が表示されている。前立腺を含む
手順においては、これは一般的に、患者のアナトミーに
物理的に接触する位置である。図５Ｃにおいては、操作
員インタフェース２６を介して操作員が選択した仮想ニ
ードルの深さに対応していることが好ましい深さに、画
像データの平面部分２０６が表示されている。
【００２９】図５Ｂ及び５Ｄは、案内格子の主面と直交
し、且つ互いに直交し合う平面部分２０４、２０６を示
している。例えば、もし案内格子が横軸位置に配置され
ていれば、図５Ｂはコロナルビューを描いており、画像
データに対して「仮想ニードル」の列を表す格子の断面
が表示される。図５Ｄは、サジッタルビューを描いてお
り、画像データに対して「仮想ニードル」の行が表示さ
れる。もしグリッドが横面からずれて配向されていれ
ば、全てのビューはボリュームデータセットを通る傾斜
スライスを表すように再フォーマットされた多平面にな
る。
【００３０】引き続き図５Ａ−Ｄを参照する。操作員
は、ジョイスティックのようなデバイスを使用して案内
格子上の個々の開口を選択することができる。選択され
た開口に対応する仮想ニードル２００は、例えば、異な
る色のようなハイライトされた形状で表示させることが
できる。グリッドと直交するビュー（即ち、図５Ｂ及び
５Ｄのビュー）の交点は、仮想ニードル２００の中心に
ある。図５Ｂ、５Ｃ、及び５Ｄの画像は、仮想ニードル
２００のチップに対応する点において交差している。
【００３１】仮想ニードル２００の深さは、操作員イン
タフェースを通して調整される。仮想ニードルの深さが
調整されると、その位置は図５Ｂ、５Ｃ、及び５Ｄの各
ビューの画像データに対して調整されて示される。深さ
方向の仮想ニードルの長さはシステムによって計算さ
れ、操作員インタフェース上に表示されるか、または格
納される。操作員はこの距離を使用して、計画プロセス
の完了後に実際のニードルの挿入の深さをセットする。
【００３２】複数の仮想ニードルを連続して選択するこ
とができる。第１の開口（及び、従ってシード）に対応
する位置が決定されると、別の開口についてプロセスが
繰り返される。視覚化への援助として、複数のシードの
ための所望位置が決定されるまで、図５Ｂ、５Ｃ、及び
５Ｄの画像上に各シード毎の選択された位置を表示する
ことが望ましいかも知れない。
【００３３】動作を説明する。患者は画像化され、患者
のアナトミーに対応する画像データが生成される。操作
員は、案内格子をアナトミーに対して所望の位置及び配
向に位置決めする。所望の位置に達した案内格子は、調
整可能な支持構造１７に取付けることができる。所望の
開口を選択し、仮想ニードルの深さを調整して所望のニ
ードル深さを決定する。前立腺のブラキテラピーにおい
ては、直腸壁のような境を接する構造を探知し、所望の
深さを相応に調整することができる。
【００３４】所望の線量計画に従って、適切な開口を通
してブラキテラピーニードルを挿入する。ニードルを所
望の深さまで挿入し、シードを相応に装入する。検証Ｃ
Ｔスライスを取って線量分布を確認することができる。
検証走査の前に、案内格子を腕３０から取外し、補助支
持具１７に取付けることが好ましい。
【００３５】オプションとして、案内格子３６は、格子
３６を支持構造に取付けた後に、腕３０から取外すこと
ができる。これで、所望のニードルを腕３０に取付ける
ことができる。これで、患者のアナトミーに対するニー
ドルの位置の実時間指示を操作員に与えるために、ニー
ドルの実際の位置を画像データに重畳することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施の形態による、手術器具
を画像によって案内するための好ましい腕装置の形状の
ローカライザを含む無フレーム定位スキャナシステムの
概要図である。
【図２】本発明により形成された案内デバイスを担持す
る無フレーム機械的腕アセンブリの斜視図である。
【図３】機械的腕、案内格子、及び補助支持具の詳細図
である。
【図４】図１の装置で遂行される計画画像処理の概要図
である。
【図５Ａ】ボリューメトリック画像データ上に重畳され
たグリッド格子の視覚ディスプレイを示す図である。
【図５Ｂ】ボリューメトリック画像データ上に重畳され
たグリッド格子の別の視覚ディスプレイを示す図であ
る。
【図５Ｃ】ボリューメトリック画像データ上に重畳され
たグリッド格子の別の視覚ディスプレイを示す図であ
る。
【図５Ｄ】ボリューメトリック画像データ上に重畳され
たグリッド格子の更に別の視覚ディスプレイを示す図で
ある。
【符号の説明】
１０ 患者卓（支持具） １２ 患者支持表面 １４ ベース部分 １７ 支持構造 １８ 診断像形成装置 ２０ ボアー ２２ 放射に対して半透明なリング ２４ 制御コンソール ２６ モニター（表示装置） ２８ 介在者制御コンソール ３０ 腕アセンブリ ３２ キャリッジ ３４ トラック ３６ 手術器具 ３７ 貫通開口 ４０ 腕の自由端 ４２ ベース部材 ４４ ベース継手 ４６ 主支持部材 ４８ 肩継手 ５０ 上腕部材 ５２ 肘継手 ５４ 下腕部材 ５６ 前腕継手 ５８ ナックル部材 ６０ リスト継手 ６２ リスト部材 ７２ 器具座標回路 ７４ 案内デバイス識別回路 ７６ 腕アセンブリ位置回路 ７８ ルックアップテーブル ８０ 器具／計画スキャナ相関プロセッサ ８２ 器具／患者卓相関プロセッサ ８４ 卓レゾルバー ８６ 器具／患者相関プロセッサ ８８ 器具／画像座標系変換プロセッサ ９０ 計画画像データメモリ ９２ ビデオプロセッサ ９４ 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケニス アイ フリーマン アメリカ合衆国 オハイオ州 44224 ス トウエルム ドライヴ 3574 (72)発明者 バリー エル ワーナー アメリカ合衆国 ペンシルヴァニア州 19087 チエスターブルック ウィンザー コート ３

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 患者のある領域のボリューメトリック画
    像データセットを使用して上記患者の上記領域へのブラ
    キテラピー外科手術手順を計画する方法であって、 複数の開口を有する手術計画案内格子デバイス（３６）
    を、治療される上記患者付近の第１の位置に配置するス
    テップと、 上記患者の上記領域のボリューメトリック画像データセ
    ットを、上記ボリューメトリック画像データセット上に
    重畳された上記案内格子デバイスの仮想表現（３６、２
    ００）と共に表示装置（２８、９４）上に表示させ、上
    記患者のアナトミーに対する上記案内格子デバイスの位
    置の視覚指示を与えるようにするステップと、を含んで
    いることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 上記案内格子デバイス（３６’）の主面
    と共面で、且つ上記患者の上記領域に対する上記案内格
    子デバイスの物理的位置に対応している上記ボリューメ
    トリック画像データセットの第１の平面部分（２０２）
    を表示するステップと、 上記案内格子デバイスの上記主面と直交し、且つ上記患
    者の上記領域の第１の断面ビューに対応している上記ボ
    リューメトリック画像データセットの第２の平面部分
    （２０４）を、上記ボリューメトリック画像データセッ
    ト上に重畳された上記案内格子デバイスの第１の断面仮
    想表現（３６’）と共に表示するステップと、 上記案内格子デバイスの上記主面と、上記第２の平面部
    分とに直交し、且つ上記患者の上記領域の第２の断面ビ
    ューに対応している上記ボリューメトリック画像データ
    セットの第３の平面部分（２０８）を、上記ボリューメ
    トリック画像データセット上に重畳された上記案内格子
    デバイスの第２の断面仮想表現（３６’）と共に表示す
    るステップと、を更に含んでいる請求項１に記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 上記ボリューメトリック画像データセッ
    トを通って、上記複数の開口を有する手術計画案内格子
    デバイス（３６）の第１の開口から、上記ボリューメト
    リック画像データセット内の第１の仮想ニードル端点ま
    で伸びる第１の仮想ニードル線形計画軌道（２００）を
    限定するステップと、 上記第１の仮想ニードル線形計画軌道を、上記表示装置
    上に表示するステップと、 上記第１の仮想ニードル線形計画軌道（２００）の長さ
    を、上記ボリューメトリック画像データセットを通っ
    て、上記案内格子デバイスから、上記ボリューメトリッ
    ク画像データセット内の第２の仮想ニードル端点まで伸
    びるように調整するステップと、を更に含んでいる請求
    項１または請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 上記案内格子デバイスの主面と共面で、
    且つ上記患者の上記領域に対する上記案内格子の物理的
    位置に対応している上記ボリューメトリック画像データ
    セットの第１の平面部分（２０２）を表示するステップ
    と、 上記案内格子の上記主面と平行で、且つ上記第１の仮想
    ニードル計画軌道の長さを上記第１の仮想ニードル端点
    から上記第２の仮想ニードル端点まで伸びるように調整
    する上記ステップ中に上記第１の仮想ニードル端点の上
    記位置と一致する上記ボリューメトリック画像データセ
    ットの第２の平面部分（２０６）を表示するステップ
    と、を更に含んでいる請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 上記第１の仮想ニードル線形計画軌道を
    限定するステップは、 上記ボリューメトリック画像データセットを通って、上
    記案内格子デバイスによって形成される対応する複数の
    開口から、上記ボリューメトリック画像データセット内
    の対応する複数の仮想ニードル端点まで伸びる複数の仮
    想ニードル計画軌道（２００）を限定することを特徴と
    している請求項３または請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 上記表示ステップは、 上記案内格子デバイスの主面と直交し、且つ上記仮想ニ
    ードル線形計画軌道の第１のセットと共線である上記ボ
    リューメトリック画像データセットの第１の平面部分
    （２０４）を表示するステップと、 上記仮想ニードル線形計画軌道の第２のセットと共線
    で、且つ上記案内格子デバイスの主面と、ボリューメト
    リック画像データセットの上記第１の平面部分とに直交
    する上記ボリューメトリック画像データセットの第２の
    平面部分（２０８）を表示するするステップと、を含ん
    でいることを更に特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 複数の外科手術計画軌道に沿って、患者
    上の複数の入口点から上記患者内の複数の目標点まで、
    上記患者内へ複数の目的物を挿入するための外科手術手
    順を計画する装置であって、 治療される患者のある領域の画像ボリュームデータセッ
    トを格納している第１のデバイス（１８）と、 複数の開口を有する外科手術計画グリッド格子（３６）
    と、を備え、 上記計画グリッド格子（３６）は、上記計画グリッド格
    子から上記患者を通って伸びる複数の線形計画軌道を限
    定するために、上記患者に対して第１の位置に配置され
    るようになっており、 上記装置は更に、 上記患者の上記領域の上記画像ボリュームデータセット
    を、上記画像ボリュームデータセット上に重畳された上
    記グリッド格子の仮想表現（３６’）と共に表示して、
    上記患者のアナトミーに対する上記グリッド格子の位置
    の可視画像（２０２、２０４、２０６、２０８）を与え
    るようになっている表示装置（２８、９４）、を備えて
    いることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 上記表示装置は、 上記グリッド格子の主面と共面で、且つ上記患者の上記
    領域に対する上記グリッド格子の物理的位置に対応して
    いる上記画像ボリュームデータセットの第１の平面部分
    （２０２）を表示する手段と、 上記格子の主面と直交し、且つ上記患者の上記領域の第
    １の断面ビューに対応している上記画像ボリュームデー
    タセットの第２の平面部分（２０４）を、上記画像ボリ
    ュームデータセット上に重畳された上記グリッド格子の
    第１の断面仮想表現（３６’）と共に表示する手段と、 上記グリッド格子の上記主面と、上記２の平面部分とに
    直交し、且つ上記患者の上記領域の第２の断面ビューに
    対応している上記画像ボリュームデータセットの第３の
    平面部分（２０８）を、上記画像ボリュームデータセッ
    ト上に重畳された上記グリッド格子の第２の断面仮想表
    現と共に表示する手段と、を含んでいる請求項７に記載
    の装置。
  9. 【請求項９】 上記画像ボリュームデータセットに対す
    るグリッド格子（３６）の位置を決定するローカライジ
    ング手段（３０）を含み、 上記表示装置は、上記ローカライジング手段に応答して
    上記患者の上記領域の上記画像ボリュームデータセット
    を、上記画像ボリュームデータセット上に重畳された上
    記グリッド格子の上記仮想表現（３６’）と共に表示し
    て上記患者の上記アナトミーに対する上記グリッド格子
    の位置の上記仮想表現を与えるようになっている、請求
    項７または請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 上記ローカライジング手段（３０）
    は、第１の端が像形成装置（１８）に固定され、第２の
    自由端が上記グリッド格子（３６）を担持している機械
    的腕アセンブリを含み、 上記機械的腕アセンブリは選択的に運動可能であって、
    治療される上記患者に対して上記グリッド格子を複数の
    位置に選択的に保持するようになっている請求項８に記
    載の装置。
  11. 【請求項１１】 上記グリッド格子は、複数の開口を有
    する外科手術計画案内格子デバイス（３６）であって、
    上記画像ボリュームデータセットを通って、第１の開口
    から、上記画像ボリュームデータセット内の第１の仮想
    ニードル端点まで伸びる第１の仮想ニードル線形計画軌
    道（２００）を限定するようになっており、 上記装置は、上記第１の仮想ニードル線形計画軌道の長
    さを、上記画像ボリュームデータセットを通って、上記
    複数の開口を有する外科手術計画案内格子デバイスか
    ら、上記画像ボリュームデータセット内の第２の仮想ニ
    ードル端点まで伸びるように調整する手段を含んでいる
    請求項７乃至１０の何れか１つに記載の装置。
  12. 【請求項１２】 上記複数の開口を有する外科手術計画
    案内格子デバイス（３６）は、上記画像ボリュームデー
    タセットを通って、上記案内格子デバイスによって形成
    される対応する複数の開口から、上記画像ボリュームデ
    ータセット内の対応する複数の仮想ニードル端点まで伸
    びる複数の仮想ニードル計画軌道を限定し、 上記表示装置は、上記案内格子デバイスの主面と共面
    で、且つ上記患者の上記領域に対する上記案内格子デバ
    イス（３６）の物理的位置に対応している上記画像ボリ
    ュームデータセットの第１の平面部分（２０２）を表示
    するようになっており、 上記表示装置は、上記第１の仮想ニードル計画軌道の長
    さを上記第１の仮想ニードル端点から上記第２の仮想ニ
    ードル端点まで伸びるように調整中に上記第１の仮想ニ
    ードル端点の上記位置に一致する上記案内格子の上記主
    面セットと平行な上記画像ボリュームデータセットの第
    ２の平面部分（２０６）を表示するようになっており、 上記表示装置は、上記案内格子デバイス（３６’）の上
    記主面と直交し、且つ上記複数の仮想ニードル計画軌道
    の第１のセットと共線の上記画像ボリュームデータセッ
    トの第３の平面部分（２０４）を表示するようになって
    おり、 上記表示装置は、上記案内格子デバイスの上記主面と直
    交し、且つ上記複数の仮想ニードル計画軌道の第２のセ
    ットと共線の上記画像ボリュームデータセットの第４の
    平面部分（２０８）を表示するようになっている、請求
    項１１に記載の装置。
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