JP2001104333A - Surgery support device - Google Patents

Surgery support device

Info

Publication number
JP2001104333A
JP2001104333A JP28698299A JP28698299A JP2001104333A JP 2001104333 A JP2001104333 A JP 2001104333A JP 28698299 A JP28698299 A JP 28698299A JP 28698299 A JP28698299 A JP 28698299A JP 2001104333 A JP2001104333 A JP 2001104333A
Authority
JP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
surgical
surgery
instrument
support
means
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.)
Pending
Application number
JP28698299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsugiko Shose
Kazutoshi Suga
Fujio Tajima
亜子 庄勢
不二夫 田島
和俊 菅
Original Assignee
Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surgery support device providing mental stability during surgery to prevent breaking of the support device and errors in the operation and selection of a surgical instrument.
SOLUTION: The surgery support device provided with the surgical instrument and supporting surgery conducted with reference to picked up images of an affected part has: a manipulator capable of manipulating the surgical instrument; a surgical instrument operating means 1 controlling the manipulator; a surgical instrument sensor information measuring means 15 for measuring information from a sensor installed on the surgical instrument; a surgery support image generating means 8 for generating surgery support images on the basis of the sensor information measured; an affected part image pickup means 6; an image control means 9 for controlling and synthesizing each image; and an image display means 7 for displaying the images controlled. The surgery support images show the movable ranges of the surgical instrument and the manipulator capable of operating the surgical instrument.
COPYRIGHT: (C)2001,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、手術等を支援するための手術支援装置に関する。 The present invention relates to relates to surgery supporting system for supporting surgical like.

【0002】 [0002]

【従来の技術】近年、患者に対する侵襲(手術等の際に患者に与える身体的な負担)が少ないという理由から、 In recent years, for the reason that invasive (physical burden on the patient during surgery, etc.) is small relative to the patient,
内視鏡画像などの身体内部の画像情報を使用する手術が普及しており、微細なマニピュレータを使用して手術を行う方法が開発されている。 Surgery using image information within the body, such as endoscopic images have been spread, a method of performing surgery using a fine manipulators have been developed.

【0003】しかし、内視鏡画像のみからでは画面奥行き方向の距離や術野の位置の把握が難しい。 [0003] However, only from the endoscopic image difficult to grasp the position of the screen depth direction of the distance and the surgical field. そこで、手術を支援するための画像情報を作成して内視鏡画像上に重ね合わせる表示手段を用いて手術を支援する装置が開発されている。 Therefore, a device to support the operation by using a display means for superimposing on the endoscopic image by creating an image information for supporting the operation has been developed.

【0004】このような技術は、たとえば特開平9−1 [0004] Such techniques, for example, JP-A-9-1
9441号公報、特開平8−215211号公報などに開示されている。 9441 JP, are disclosed in, JP-A-8-215211 JP. 特開平9−19441号公報では、撮像した患部の画像上に対象部位の立体形状を表す3次元画像を作成し、位置整合して合成する手法が開示されている(従来技術1という)。 In JP-A 9-19441, JP-create a 3-dimensional image representing a three-dimensional shape of a target site on the affected area of ​​the image captured, method of synthesis is disclosed in alignment (called prior art 1). また、特開平8−2152 In addition, JP-A-8-2152
11号公報では、撮像した患部の画像情報と手術器具とが患部に及ぼす応力、手術器具と患部との相対関係、手術器具の動作方向を表す画像情報を合成する手法が紹介されている(従来技術2という)。 In 11 JP, stress and the imaged diseased image information and the surgical instrument on the affected area, the surgical instrument and the relationship between the affected area, methods for synthesizing the image information indicating the direction of movement of the surgical instrument is introduced (prior that technology 2).

【0005】 [0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術1及び2では、手術器具の可動範囲に関する情報の明示がない。 [SUMMARY OF THE INVENTION] However, the in the prior art 1 and 2, there is no explicit information about the movable range of the surgical instrument. そのため、術者(医師など)は手術器具の可動限界が分からなかった。 Therefore, the operator (such as a physician) did not know the movable limit of the surgical instrument. また、手術対象部位への接近方法や手術器具の選択を誤まらないようにすることに対しては、配慮されていなかった。 Further, with respect to that, not to Mara erroneous selection of approach methods and surgical instruments to a surgical target site, were not taken into consideration. さらに、上記従来技術1 Furthermore, the prior art 1
及び2では、手術支援画像が撮像した患部の画像を隠すという点に対して考慮されていなかった。 And the 2, operation support image has not been considered for the point of hiding an image of the diseased part captured.

【0006】本発明の目的は、手術器具の可動範囲に関する情報を明示することによって術者が手術器具の可動限界が分かるようにし、これによって術中の精神的安定が得られる手術支援装置を提供することにある。 An object of the present invention, the operator by explicit information regarding the movable range of the surgical instrument as the movable limit of the surgical instrument is known, thereby providing operation support apparatus mental stability is obtained intraoperative It lies in the fact. 本発明の他の目的は、操作限界を明示することにより、操作術者が限界を超える力を入力して装置を破壊することから防止できる手術支援装置を提供することにある。 Another object of the present invention, by explicit operating limits to provide an operation support device capable of preventing the possible operation surgeon destroy device to input force exceeding the limit.

【0007】本発明のさらに他の目的は、手術器具の動作方向を明示することで誤った操作をすることを防止できる手術支援装置を提供することにある。 It is a further object of the present invention is to provide an operation support device which can prevent the operation of erroneous by explicit direction of movement of the surgical instrument. 本発明のさらに他の目的は、術者が操作限界を把握することで接近方法及び手術器具の選択を誤ることを防止できる手術支援装置を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide an operation support device which can prevent the wrong choice of approach methods and surgical instruments by the surgeon to grasp the operating limits.

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】本発明の手術支援装置に係る発明の構成は、患部撮像画像を参考にして手術を行う際に手術を支援する手術支援装置において、先端が手術器具を操作可能なマニピュレータと、このマニピュレータを制御する手術器具操作手段と、手術器具に設置したセンサからの情報を計測する手術器具センサ情報計測手段と、計測されたセンサ情報を基に、手術支援画像を作成する手術支援画像作成手段と、患部画像撮像手段と、各画像を制御して合成する画像制御手段と、制御された画像を表示する画像表示手段とを有し、前記手術支援画像は、手術器具と手術器具を操作可能なマニピュレータの可動範囲を示すものである。 Means for Solving the Problems The configuration of the invention according to the operation support apparatus of the present invention, in the operation support apparatus for supporting surgery when performing an operation with the affected area captured image as a reference, the tip can operate the surgical instrument and manipulator, a surgical instrument operation means for controlling the manipulator, based on a surgical instrument sensor information measuring means, the sensor information measured for measuring the information from the installed sensors to the surgical instrument, to create an operation support image and operation support image creating device includes a diseased part image pickup means, and an image control means for combining controls each image, and image display means for displaying the controlled image, the operation support image, a surgical instrument It shows the movable range of operable manipulators surgical instruments.

【0009】そして、好ましくは、前記手術器具を操作可能なマニピュレータは、先端が手術器具の形状をしているマニピュレータであることを特徴とする請求項1に記載の手術支援装置。 [0009] Then, preferably, the operable manipulators surgical instruments, surgical operation supporting apparatus according to claim 1, wherein the tip is a manipulator in the shape of a surgical instrument.

【0010】また好ましくは、前記手術器具を操作可能なマニピュレータは、先端で手術器具を把持可能なマニピュレータであることを特徴とする請求項1に記載の手術支援装置。 [0010] Preferably, the surgical operable manipulator instrument, surgery supporting system according to claim 1, characterized in that the grippable manipulator Surgical Instruments tip.

【0011】さらにまた、好ましくは、前記手術支援画像は、手術器具と手術器具を操作可能なマニピュレータの限界ときに限界を表示するものである。 [0011] Furthermore, preferably, the surgical assistant image is to display the limit when the limit of operable manipulators surgical instruments and the surgical instrument.

【0012】さらにまた、好ましくは、前記手術支援画における手術器具の動作情報は、撮像された患部画像における手術器具の画像上に重ねて表示するものである。 [0012] Furthermore, preferably, the operation information of the surgical instrument in the surgical operation supporting image is to displayed superimposed on the image of the surgical instrument in the captured affected area images.

【0013】さらにまた、好ましくは、前記手術支援画像における手術器具の動作情報は、手術対象の画像を避けて表示するものである。 [0013] Furthermore, preferably, the operation information of the surgical instrument in the surgical assistant image is to display to avoid the image of the surgical object.

【0014】さらにまた、好ましくは、前記手術支援画像における手術器具と手術対象までの相対距離の情報は、手術器具の動きに応じて表示方法を変化させるものである。 [0014] Furthermore, preferably, the information of the relative distance of the to the surgical target and the surgical instruments at a surgical assistant image is one which changes a display method in accordance with the movement of the surgical instrument. さらにまた、好ましくは、前記手術器具の物体に対する把持力は、マニピュレータ画像に重ねてインジケータで表示するものである。 Furthermore, preferably, the gripping force with respect to the object of the surgical instrument is to display an indicator superimposed on the manipulator image.

【0015】さらにまた、好ましくは、前記手術器具の関節における屈曲角度は、マニピュレータ画像に重ねてマークで表示し、手術器具の関節が曲がっていないときは、手術器具先端は手術器具の延長方向に向き、角度の増加に応じて回転させるものである。 [0015] Furthermore, preferably, the bending angle at the joint of the surgical instrument, displays the mark superimposed on the manipulator image, when the joint of the surgical instrument is not bent, the surgical instrument tip in the extending direction of the surgical instrument orientation, it is intended to rotate in accordance with an increase in angle.

【0016】さらにまた、好ましくは、前記手術器具全体の回転方向は、回転角度表示でマニピュレータ画像に重ねて表示し、目盛は手術器具の回転に応じて回転させるものである。 [0016] Furthermore, preferably, the rotation direction of the entire surgical instrument, displays superimposed on the manipulator image rotation angle display, scale is intended to rotate in response to rotation of the surgical instrument.

【0017】さらにまた、好ましくは、前記手術器具の先端から手術器具延長方向の脳表までの距離表示は、手術器具が画面に対して所定以上の角度で曲がっているときは、所定距離毎に半径の違う同心円で表示し、円の数で距離が分かるようにするものである。 [0017] Furthermore, preferably, the distance display from the tip of the surgical instrument to the brain surface of the surgical instrument extending direction, when the surgical instrument is bent at a predetermined angle or more with respect to the screen, for each predetermined distance displays concentric with different radii, it is desirable to make the distance seen by the number of circles.

【0018】さらにまた、好ましくは、前記手術器具の画面垂直方向に対する角度が所定以上のときには、端点を手術器具の先端と手術器具延長方向の脳表に合わせて、所定距離毎に手術器具の指す方向と垂直方向に目盛りを付して表示するものである。 [0018] Furthermore, preferably, when the angle to the vertical direction of the screen of the surgical instrument is equal to or larger than a predetermined, position the end points to the brain surface of the tip and the surgical instrument extending direction of the surgical instrument, pointed surgical instruments for every predetermined distance it is for displaying subjected ticks on and vertically.

【0019】 [0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to the drawings. 図1ないし図7は、本発明の第一の実施例に係る手術支援装置の説明図で、図1は、手術支援装置の手術時の使用状況を示したものである。 1 to 7 are explanatory diagrams of the operation support device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 shows the usage time of surgery surgery supporting system. 図2 Figure 2
は、手術支援装置の構成及び制御作用について示したものである。 Is a diagram illustrating the structure and control the action of the operation support apparatus. 図3は、マニピュレータの外観図である。 Figure 3 is an external view of the manipulator. 図4は、手術支援画像の一実施例を示したものである。 Figure 4 is a diagram showing an example of the operation support image. 図5は、手術支援画像の合成の説明図である。 Figure 5 is an illustration of the synthesis of the operation support image.

【0020】図1において、手術器具をマニピュレータ(ロボット腕)を使用して操作する場合を想定している。 [0020] In FIG. 1, it is assumed that to operate the surgical instrument using a manipulator (robot arm). 1は手術器具操作手段で、操作レバーが使用され、 1 is a surgical instrument operation unit, the operating lever is used,
手術器具及びマニピュレータの動作を操作するためのもので、術者2がこれを操作する。 Used to operate the operation of surgical instruments and manipulators, the surgeon 2 to operate it. 3は手術器具制御手段で、図示操作卓内に内蔵されている。 3 is a surgical instrument control means, is incorporated in the illustrated operation the console. 4はマニピュレータで、微細な手術器具使用を操作するためのものであり、自身も微細に製作されている。 4 is a manipulator is used to operate the use fine surgical instruments themselves are also manufactured finely. 5は患者で、頭部開口部位にマニピュレータ4が位置している。 5 patients, the manipulator 4 to the head opening portion is located. 6は患部画像撮像手段、7は画像表示手段、8は手術支援画像作成手段、9は画像制御手段、10は生態内部情報計測手段である。 Affected area imaging unit 6, the image display means 7, the operation support image creation unit 8, 9 is the image control means, 10 is ecological internal information measurement unit.

【0021】術者2は、患者5の小さな開口部位よりマニピュレータ4を挿入し、画像表示手段7の画像を参考にしながら、手術器具操作手段1によって手術器具操作情報11(図2参照、詳細は後述する)を手術器具制御手段3に入力する。 The surgeon 2 inserts the manipulator 4 smaller opening region of the patient 5, while the image of the image display unit 7 as a reference, the surgical instrument operation information 11 (see FIG. 2 by a surgical instrument operating unit 1, details enter a later-described) to the surgical instrument control means 3. 手術器具制御手段3は入力された手術器具操作情報11を手術器具制御情報12(図2参照、詳細は後述する)に変換し、マニピュレータ4に出力してマニピュレータ4及び手術器具の動作を制御する。 The surgical instrument control unit 3 is converted to surgery the surgical instrument manipulation information 11 input device control information 12 (see FIG. 2, the details will be described later), and outputs to the manipulator 4 for controlling the operation of the manipulator 4 and surgical instruments .

【0022】図2により、手術支援装置の構成及び制御作用を、さらに詳しく説明する。 [0022] The FIG. 2, the configuration and control action of surgery supporting system will be described in more detail.

【0023】手術支援装置は、マニピュレータ4及び手術器具の両方を操作するための手術器具操作情報11を出力する手術器具操作手段1と、この手術器具操作情報11を基に、マニピュレータ4及び手術器具の両方を制御するための手術器具制御情報12を出力する手術器具制御手段3と、手術器具の動作を計測して手術器具センサ情報14を出力する手術器具センサ情報計測手段15 The surgical operation supporting apparatus, a surgical instrument operation unit 1 for outputting a surgical instrument manipulation information 11 for operating both of the manipulator 4 and surgical instruments, on the basis of the surgical instrument operation information 11, the manipulator 4 and surgical instruments the surgical instrument control means 3 for outputting a surgical instrument control information 12 for controlling both, the surgical instrument sensor information measuring means for outputting a surgical instrument sensor information 14 by measuring the operation of the surgical instrument 15
と、手術器具制御情報12と手術器具センサ情報14とから手術支援画像を作成する手術支援画像作成手段8 If, operation support image creating means for creating an operation assistant image from the surgical instrument control information 12 surgical instrument sensor information 14. 8
と、患部画像を撮像して画像情報16を出力する患部画像撮像手段6と、生体内部情報を計測して生体内部画像情報17または画像情報16を出力する画像生体内部情報計測手段10と、入力されたいくつかの画像情報16 When a diseased part image pickup means 6 for outputting the image information 16 by capturing the affected area image, an image in vivo data measuring means 10 for outputting the living body image information 17 or the image information 16 by measuring the in vivo data, input some of the image information 16, which is
を制御して制御画像情報18を出力する画像制御手段9 Image control unit 9 for outputting a control to control image information 18
と、制御画像情報18を表示する画像表示手段7とを備えている。 If, and an image display unit 7 for displaying a control image information 18.

【0024】さらに、個々の構成手段及び情報内容について説明する。 Furthermore, a description for each configuration means and information content. 患部画像撮像手段6は、内視鏡、電子顕微鏡、CCDカメラまたはその他の画像撮像装置にて患部の画像を撮像する手段である。 Affected area imaging unit 6, an endoscope, an electron microscope, means for capturing an image of the diseased part by the CCD camera or other imaging apparatus. 画像表示手段7は、C Image display means 7, C
RT、ヘッド・マウント・ディスプレイまたはその他の画像表示装置に画像情報を表示する手段、または患者上に直接画像情報を表示する手段である。 RT, the head mount display or other means for displaying the image information to the image display device, or a means for displaying the direct image information on the patient.

【0025】手術支援画像作成手段8は、マニピュレータ4を制御する手術器具制御情報12及び手術器具センサ情報14が入力され、これら入力情報を数値と画像とに変換して画像情報を出力する手段である。 The operation support image creation unit 8, the surgical instrument control information 12 and the surgical instrument sensor information 14 for controlling the manipulator 4 is inputted, converts them input information to the number and image means for outputting the image information is there. また、後述する生体内部情報計測手段10から生体内部画像情報1 Also, living body image information 1 from the in vivo data measuring means 10 to be described later
7が入力され、重要臓器の画像、手術対象臓器の画像を抽出してマーキングした画像情報16を出力する手段である。 7 is input, vital organs of the image, a means for outputting the image information 16 which is marked by extracting an image of the surgical target organ.

【0026】画像制御手段9は、入力された画像情報1 The image control unit 9, the image information 1 input
6から表示画像を抽出し大きさを加工した後に、位置整合して合成する手段である。 After processing the extracted magnitude of the displayed image from 6, a means for synthesizing and alignment. この際、患部画像撮像手段6において撮像した患部の画像を隠さないように配慮され、患部画像以外の位置に画像情報を表示する。 At this time, care is taken so as not to hide the image of the affected area captured in diseased image pickup means 6, for displaying image information in a position other than the affected part image.

【0027】生体内部情報計測手段10は、磁気共鳴診断装置(MRI)、X線コンピュ−タ断層撮影装置(C The living body information measuring means 10, a magnetic resonance imaging apparatus (MRI), X-ray computer - data tomograph (C
T)画像、超音波画像、核医学診断装置(RI)またはその他の断層像を撮像する手段である。 T) the image is an ultrasound image, it means for imaging nuclear medicine diagnosis apparatus (RI) or other tomographic image.

【0028】手術支援画像を作成する際の入力情報の一つであるマニピュレータ4を制御する手術器具制御情報12とは、マニピュレータ4の初期状態からの回転角度変位、回転可能な角度、回転角度の限界時における警告、初期状態からの関節の屈曲角度変位、関節の屈曲可能な角度(関節で曲がる角度)、関節の屈曲角度の限界時における警告、初期状態からの並進移動距離(先端方向に進んだ距離)、マニピュレータ4同士の衝突時の警告などの情報である。 [0028] The surgical instrument control information 12 for controlling the manipulator 4, which is one of input information for creating an operation support image, from the initial state of the manipulator 4 rotational angular displacement, rotatable angle, the rotation angle of the warning at limit, the bending angular displacement of the joint from the initial state, the bendable angle of the joint (the angle articulating), warning of the bending angle of the joint at the time limit, the routine proceeds to translation distance (tip direction from the initial state distance), which is information such as the warning at the time of collision of the manipulator 4 with each other. これらの画像情報16を作成して画像制御手段9に入力し、さらに制御画像情報18を画像表示手段7に入力して表示される。 Create these image information 16 inputted to the image control unit 9 and displayed by further inputting control image information 18 to the image display unit 7.

【0029】手術支援画像を作成する際の入力情報の他の一つである手術器具センサ情報14とは、手術器具と手術器具軸方向延長線上の患部との距離、手術器具先端の接触、手術器具先端にかかる応力などの情報である。 The surgery is another one of the input information is the surgical instrument sensor information 14 for creating the support image, the distance between the diseased part of the surgical instrument axis direction extension line and the surgical instrument, surgical instrument tip contact, surgery stress applied to the instrument tip is information such as.

【0030】図3は、マニピュレータの一実施例を示すもので、マニピュレータ4は円筒状のガイドマニピュレータ19の中から突き出ており、手術を行うことが可能な状態になっている。 [0030] Figure 3 shows one embodiment of the manipulator, the manipulator 4 protrudes out of the cylindrical guide manipulator 19, and is operative capable of performing state.

【0031】図4は手術支援画像の一実施例を示すもので、先端が手術器具を操作可能な3本のマニピュレータ4(4A、4B、4C)を用いて手術を行っているところを想定している。 [0031] Figure 4 assumes the place doing surgery using a shows one embodiment of a surgical assist image, manipulator tip of the three operable surgical instruments 4 (4A, 4B, 4C) ing.

【0032】手術を支援するための画像を制御して表示するため、手術支援画像作成手段8、患部画像撮像手段6、生体内部情報計測手段10、画像制御手段9、画像表示手段7などが組み合わせて構成される。 [0032] To display controls the image to assist surgery, operation support image creation unit 8, diseased image pickup means 6, in vivo data measuring means 10, image control unit 9, an image display unit 7 is combined composed of Te.

【0033】合成画像401は、ガイドマニピュレータ19に搭載されている患部画像撮像手段6で撮像された内視鏡画像上に、手術支援画像作成手段8で作成された情報を位置整合して重ね合わせている。 [0033] Synthetic image 401 is on the endoscopic image captured by the diseased part image pickup means 6 mounted on the guide manipulator 19, superimposed by alignment information created by the operation support image creation unit 8 ing. このとき、位置整合は手術器具制御手段3によって出力された手術器具制御情報12を参考にして行う。 At this time, alignment is performed by reference to the surgical instrument control information 12 output by the surgical instrument control means 3. または、画像処理によって行う。 Or performed by the image processing. 生体内部情報計測手段10で撮像された超音波画像402などで患部の画像と重ね合わせた場合に見にくくなる画像は、撮像した患部の画像を隠す範囲を最小限に押さえ、術者2ができるだけ視線を動かさずに見ることができる場所、たとえば左上部等の画面端に表示する。 Image hardly seen when in such vivo data captured by the measuring means 10 ultrasound image 402 superimposed with the affected area of ​​the image, minimizing the extent to hide the image of the affected part captured, surgeon 2 possible sight place where you can see without moving the, for example, displayed on the screen edge, such as the upper left. 同様の理由により、術野における手術器具の位置を模式図で表したナビゲーション画像403は、たとえば右上部等の画面端に表示する。 For the same reason, a navigation image 403 representing the position of the surgical instrument in the operative field by the schematic diagram, for example, displays on the screen edge, such as the upper right. ナビゲーション画像4 Navigation image 4
03は、生体内部情報計測手段10で撮像されたMRI 03, captured by the in vivo data measuring means 10 MRI
やCT等の画像を基に、手術支援画像作成手段8で作成される。 Based on the image and CT, etc., it is created by the operation support image creation unit 8. 超音波画像402やナビゲーション画像403 Ultrasound image 402 and the navigation image 403
は、ウィンドウの大きさ、表示場所、表示、非表示を変更可能にされている。 A window of size, display location, display, and is to be changed to non-display.

【0034】図5で示す合成画像401は、手術支援画像作成手段8で作成された画像を画像制御手段9で位置整合して重ね合わせた一実施例を示したものである。 The combined image 401 shown in FIG. 5 is a diagram illustrating an example superimposed by alignment images created by the operation support image generation unit 8 in the image control unit 9. すなわち、臓器に関する手術支援画像413は、手術支援画像作成手段8、生体内部情報計測手段10、画像制御手段9によって作成され、同様に、手術器具に関する手術支援画像414は、手術支援画像作成手段8、画像制御手段9によって作成され、また、患部画像415は、 That is, the operation support image 413 relating to organs, surgical operation supporting image creation unit 8, in vivo data measuring means 10, is created by the image control unit 9, similarly, the operation support image 414 relates to surgical instruments, surgical operation supporting image creation unit 8 , created by the image control unit 9, also affected area image 415,
患部画像撮像手段6、画像制御手段9によって作成され、それぞれ画像表示手段7に合成されて表示される。 Diseased image pickup means 6, created by the image control unit 9 and displayed are respectively combined with the image display unit 7.

【0035】図4で示す合成画像401のうち、40 [0035] Among the synthetic image 401 shown in FIG. 4, 40
4、405、412は、臓器に関する画像であって図5 4,405,412 is an image related to organ 5
で示す手術支援画像413上の画像であり、臓器に関する手術支援画像の例を示すものである。 An image of the surgical operation supporting image 413 shown in, illustrates an example of the operation support image related organs. それぞれ、生体内部情報計測手段10で得られた画像情報より重要臓器404、手術対象臓器405を抽出してマーキングする画像、手術器具の軸方向延長線上の脳表(脳表面)を起点とした手術対象臓器405の方向を示すナビゲーション画像情報412を示している。 Each vivo data measuring means 10 vital organs from the image information obtained by 404, the image to be marked by extracting surgical target organ 405, surgery starting from the brain surface in the axial direction an extension of the surgical instrument (brain surface) shows a navigation image information 412 indicating the direction of the target organ 405.

【0036】手術器具に関する手術支援画像は、手術器具センサ情報計測手段15、手術支援画像作成手段8、 The operation support image about the surgical instrument, surgical instrument sensor information measurement unit 15, the operation support image creation unit 8,
画像制御手段9、画像表示手段7、手術器具制御手段1 Image control unit 9, the image display unit 7, surgical instrument control means 1
3によって作成される。 3 is created by. 合成画像401のうち、後述する406ないし411は、手術器具に関する画像であって図5で示す手術支援画像414上の画像であり、手術器具情報を表示する手術支援画像の一実施例を示すものである。 Of the composite image 401, 411 to 406 do not will be described later, an image related to the surgical instrument is an image of the surgical operation supporting image 414 shown in FIG. 5, shows one embodiment of the operation support image for displaying surgical instrument information it is.

【0037】手術器具に関する手術支援画像は、手術器具制御情報12、手術器具センサ情報14を基に作成される。 The operation support image about the surgical instrument, surgical instrument control information 12 is created based on the surgical instrument sensor information 14. また、手術器具に関する手術支援画像は、患部の画像を隠す範囲を最小限にし、術者がなるべく視線を動かさずに手術できる位置に分かりやすく表示される。 In addition, surgery support image on the surgical instruments, to minimize the extent to hide the image of the affected area, the operator is displayed in an easy-to-understand in a position where it can surgery as much as possible without moving the line of sight.

【0038】以下に、それぞれの情報表示について説明する。 [0038] The following is a description of each of the information display. 手術器具の物体に対する把持力は、把持力インジケータ406に表示される。 Gripping force on the object of the surgical instrument is displayed on the gripping force indicator 406. 物体に接触したときに一つ目のインジケータが緑に点灯し、把持力の強さに応じてインジケータのレベルが上がり、把持可能な強さになったときにインジケータ全体の色がに変わる。 The first indicator will turn green when in contact with an object, the level indicator rises according to the strength of the gripping force, the color of the entire indicator changes to when it is graspable strength. 把持力インジケータ406は、後述する回転角度表示や屈曲角度表示に比べて必要頻度が低いのでマニピュレータ4(4 Gripping force indicator 406 is lower must frequently than the rotation angle display and bending angle display to be described later manipulator 4 (4
A、4B、4C)の根元側に表示している。 A, 4B, are displayed on the root side of 4C).

【0039】手術器具の関節における屈曲角度は、マニピュレータ4(4A、4B、4C)の中央部に表示される。 The bending angle at the joint of the surgical instrument manipulator 4 (4A, 4B, 4C) is displayed in the center of. 関節の屈曲角度は、屈曲角度表示407に示すように、円内に矢印(マーク)で表示される。 Bending angle of the joint, as shown in the bending angle indicator 407, they are indicated by arrows (mark) in a circle. 矢印の傾斜が、屈曲の方向及び屈曲角度の度合いを示している。 The inclination of the arrow indicates the degree of direction and the bending angle of the bent. 手術器具の関節が曲がっていないときは、手術器具先端は手術器具の延長方向に向いている。 When the joint of the surgical instrument is not bent, the surgical instrument distal end is oriented in the extending direction of the surgical instrument. したがって、表示において関節の屈曲角度が0°(度)のときは、矢印の方向は手術器具の延長方向に向いており、角度の増加に応じて時計と反対方向に回転する。 Therefore, when the bending angle of the joint in the display of the 0 ° (degree), the direction of the arrow is oriented in the extending direction of the surgical instrument, rotate in opposite directions and clock in response to an increase of the angle.

【0040】手術器具全体の回転方向は、回転角度表示408に表示される。 The direction of rotation of the entire surgical instrument is displayed on the rotational angle indicator 408. 目盛は手術器具の回転に応じて回転し、右ネジ方向に回転するときを正、逆方向に回転するときを負の数字で回転限界まで20°ごとに表示される。 Scale rotates in response to rotation of the surgical instrument is displayed when rotating in the right screw direction positive, for each 20 ° to the rotation limit in negative numbers when to rotate in opposite directions. 回転角度数は目盛りの真ん中の数字を読む。 Rotation angle number of read the numbers in the middle of the scale. 回転角度は必要頻度が高いため、術者2が視線を動かさずに見えるように、また患部の画像を邪魔しないように手術器具の先端側に表示される。 Since the angle of rotation required frequent, surgeon 2 to look like without moving the line of sight, and is displayed on the front end side of the surgical instrument so as not to disturb the image of the affected part.

【0041】手術器具の先端から手術器具延長方向の脳表までの距離表示は、たとえば定規のような目盛の表示方法では画面垂直方向の距離が分かりにくく、このため関節を画面垂直方向に曲げているときには、距離を表示することができない。 The distance display from the tip of the surgical instrument to the brain surface of the surgical instrument extending direction, for example obscure the distance of the screen vertical direction in the display method of the scale, such as a ruler, by bending Therefore joint vertical direction of the screen when you are, it is impossible to display the distance. また、角度によって目盛が重なってしまう。 In addition, it overlaps the scale depending on the angle. そのため、手術器具が画面に対して所定以上の角度で曲がっているときは、角度が変わってもそれに応じて脳表との相対距離が表示できるように、第一距離表示409(マニピュレータ4A)のように所定距離毎に半径の違う同心円で表示し、円の数で距離が分かるようにする。 Therefore, when the surgical instrument is bent at an angle of a predetermined amount or more with respect to the screen, even if the angle is changed accordingly so that it can be displayed relative distance between the brain surface, the first distance display 409 (manipulators 4A) displays concentric with different radii at predetermined distance so, so that the distance can be known by the number of circles. このとき、×印で表す円の中心は手術器具の延長方向であって、かつ脳表でもある。 At this time, the center of the circle represented by × mark is an extension direction of the surgical instrument, and also a brain surface. 手術器具の画面垂直方向に対する角度が所定以上のときには、定規のような目盛の振り方の方が分かりやすく、目盛同士が重なったりすることもないため、第二距離表示410(マニピュレータ4B)のように端点を手術器具(406で示す)の先端と手術器具延長方向の脳表に合わせて、所定距離毎に手術器具の指す方向と垂直方向に目盛りを付して表す。 When the angle with respect to the vertical direction of the screen of the surgical instrument is more than the predetermined is scale easily it is to understand the shaked, such as a ruler, since nor or overlapping scales each other, as in the second distance display 410 (manipulator 4B) to fit on the tip and the surgical instrument extending direction of the brain surface of the end point surgical instrument (indicated by 406), representing subjected ticks on and vertically pointed surgical instruments for every predetermined distance. このとき、手術器具の先端と重なる目盛りの始点部分の長さを長くし、手術器具延長方向の脳表を×印で表す。 In this case, to increase the length of the start point of the scale marks overlapping with the tip of the surgical instrument representing the brain surface of the surgical instrument extending direction × mark.

【0042】回転角度、関節の屈曲角度、並進距離が限界のとき、または他の手術器具との衝突の可能性があるときには、術者2が手術器具操作手段1に必要以上の力を加えないように警告文字411の「首振限界!」(マニピュレータ4A)、または「並進限界!」(マニピュレータ4C)のように示される。 The rotation angle, bending angle of the joint, when the translation distance is critical, or when there is a possibility of collision with other surgical instruments, the surgeon 2 does not exert a force of more than necessary surgical instruments operating means 1 "head-shaking limit!" warning letter 411 as (manipulator 4A), or "translational limit!" is shown as (manipulator 4C).

【0043】図6は、手術器具情報に関する手術支援画像の他の実施例を、画像制御手段6によって他の画像情報と位置整合して重ね合わせたもので、先端が手術器具を操作可能な3本のマニピュレータを用いて手術を行なっているところを想定している。 [0043] Figure 6 is another embodiment of the operation support image about the surgical instrument information, the image control unit 6 a superposition and alignment with other image information, the tip can be operated surgical instruments 3 it is assumed the place doing the surgery using the present of the manipulator.

【0044】手術器具情報は、マニピュレータの初期状態からの回転角度変位、回転可能な角度、回転角度の限界時における警告、初期状態からの関節の屈曲角度変位、関節の屈曲可能な角度(関節で曲がる角度)、関節の屈曲角度の限界時における警告、初期状態からの並進移動距離(先端方向に進んだ距離)、マニピュレータ同士の衝突時の警告などの手術器具制御情報12と、手術器具と手術器具軸方向延長線上の患部との距離、手術器具先端の接触、手術器具先端にかかる応力などの手術器具センサ情報14が測定される。 The surgical instrument information, the rotation angle displacement from the initial state of the manipulator, the rotatable angle, a warning when the limit of the rotation angle, the bending angular displacement of the joint from the initial state, in bendable angles (joint joints bending angle), a warning when the limit of flexion of the joint, translation distance from the initial state (a distance advanced in the distal direction), and surgical instrument control information 12, such as a warning at the time of collision of the manipulator each other surgery surgical instruments the distance between the diseased part on the instrument axis direction extension line, the contact of the surgical instrument tip, the surgical instrument sensor information 14 such as the stress applied to the surgical instrument tip is measured.

【0045】把持力インジケータ406は、なるべく撮像した患部の画像を隠さないようにマニピュレータの画像上の根元側に、軸に対して垂直に表示する。 The gripping force indicator 406 on the root side of the image of the manipulator so as not to hide the image of the affected part as much as possible the captured and displayed perpendicular to the axis. また、把持力インジケータ406は、手術器具が並進した(先端方向に移動した)距離が分かるように、回転角度や屈曲角度の表示が手術器具の移動に伴って移動するのに対して、固定した位置に表示する。 Also, the gripping force indicator 406, the surgical instrument is translated as seen (tip was moved in the direction) distance, the display of the rotation angle and the bending angle relative to move along with the movement of the surgical instrument, and fixed It is displayed at the position. 手術器具の関節における屈曲角度は、回転角度範囲501の把持力インジケータ406に対する傾き(手術器具の根元の軸に対する傾き)で表示する。 Bending angles in the joints of the surgical instrument is displayed in the tilt (inclination with respect to the base of the shaft of the surgical instrument) for gripping force indicator 406 in the rotation angle range 501. 常に回転角度範囲501の楕円短軸の方向が先端方向を表しているように、屈曲角度が0°のときは回転角度範囲501の楕円短軸と把持力インジケータ406の方向を同一とし、屈曲角度が90°のときは回転角度範囲501の楕円長軸と把持力インジケータ406の方向とを同一とする。 Always as the direction of the ellipse minor axis of the rotation angle range 501 represents a distal direction, when the bending angle is 0 ° to the direction of the gripping force indicator 406 and ellipse minor axis of the rotation angle range 501 the same, the bending angle There is the case of 90 ° to the direction of the gripping force indicator 406 with elliptical long axis of the rotation angle range 501 identical.

【0046】手術器具の回転可能範囲は、回転角度範囲501に表示する。 The rotatable range of the surgical instrument is displayed in the rotation angle range 501. 回転角度範囲501は常に手術器具先端側(付近)に表示し、初期状態において楕円短軸方向かつ画像中心方向の楕円状の点を0°とし、左右回転可能範囲を色で塗り分けて表示する。 Rotation angle range 501 is always displayed on the surgical instrument distal end side (near), the point elliptical ellipse minor axis direction and image center direction is 0 ° in the initial state, displaying the right and left rotatable range painted in color . 図の右側の手術器具は±45°回転可能な場合を想定している。 Right of the surgical instrument of figure assumes a case possible ± 45 ° rotation. 回転角度の限界にきた時には、塗り分けた色を初期状態とは別の色に変化する。 When came to the limit of the rotation angle is changed to another color is a color painted initial state. また、回転角度を回転角度範囲501上に矢印502にて表示する。 Also displays by an arrow 502 the rotation angle on the rotation angle range 501. この表示により、術者は回転限界までの余裕が一目で分かる。 The display, the operator can see at a glance can afford to misfire limit.

【0047】並進移動した距離は、常に先端部位に表示している回転角度範囲501と画像端固定部位に表示している把持力インジケータ406との間の距離によって表示する。 The distance translates always displayed by the distance between the gripping force indicator 406 that displays the rotation angle range 501 and the image end fixing portion being displayed on the tip section.

【0048】手術器具に関する手術支援画像は、術野の画像を妨げないためになるべく手術器具の画像上、または内視鏡画像外のモニタ上に表示する。 The operation support image about the surgical instrument, the image of the possible surgical instrument in order to not interfere with the image of the operative field, or display the endoscopic image outside on the monitor.

【0049】図7は、手術器具情報に関する手術支援画像のさらに他の実施例を、画像制御手段9で他の画像情報と位置整合して重ね合わせたもので、先端が手術器具を操作可能な3本のマニピュレータを用いて手術を行っているところを想定している。 [0049] Figure 7 is a further embodiment of the operation support image about the surgical instrument information, which was by the image control unit 9 superposed in alignment with the other image information, the tip can be operated surgical instruments using three of the manipulator is assumed the place that is doing the surgery. 手術器具センサ情報14 Surgical instrument sensor information 14
は、撮像した患部の画像を隠さないように、内視鏡画像外に表示される。 So as not hidden image of the diseased part obtained by imaging is displayed on the outside of the endoscope image. ここでは、手術器具センサ情報14から選択したいくつかのセンサに関して、簡単に表示できる形態で内視鏡画像外に表示している。 Here, for some sensors selected from the surgical instrument sensor information 14 are displayed on the endoscope image outside the form that can be easily displayed.

【0050】以下図8、図9を参照して本発明の第二の実施例を説明する。 [0050] Hereinafter with reference to FIGS. 8 and 9 illustrating a second embodiment of the present invention. 図8は、手術支援装置の他の実施例を示す図である。 Figure 8 is a diagram showing another embodiment of the operation support apparatus. 図9は図8にて示した手術支援装置の他の実施例に対応した構成図である。 Figure 9 is a block diagram corresponding to another embodiment of the operation support device shown in FIG. 図8、図9では、 8, 9,
術者が手術器具情報計測機能を持つ手術器具601を使用して手術を行う場合を想定している。 Operator is assumed to perform an operation using the surgical instrument 601 having a surgical instrument information measurement function.

【0051】手術は、手術器具センサ情報計測手段1 [0051] surgery, surgical instruments sensor information measuring means 1
5、手術支援画像作成手段8、患部画像撮像手段6、生体内部情報計測手段10、画像制御手段9、画像表示手段7を使用して行う。 5, operation support image creation unit 8, diseased image pickup means 6, in vivo data measuring means 10, image control unit 9 is performed using the image display unit 7.

【0052】術者2は、患者5に小さな開口部から患部画像撮像手段6と手術器具情報計測機能を持つ手術器具601とを挿入し、画像表示手段7の画像を参考にして手術を行う。 [0052] surgeon 2 inserts a surgical instrument 601 having a surgical instrument information measurement function and diseased image pickup means 6 from a small opening in the patient 5, perform an operation to the image in the image display unit 7 as a reference.

【0053】手術器具情報計測機能を持つ手術器具60 [0053] The surgical instrument having a surgical instrument information measurement function 60
1を使用して手術を行う場合の手術支援画像は、マニピュレータ4を使用して手術を行う場合と同様の画像を使用することが可能である。 Surgical support image for performing surgery using 1, it is possible to use the same image as when performing surgery using the manipulator 4. ただし、手術器具601に関する手術支援画像において、関節の屈曲角度表示40 However, the surgery support image about the surgical instrument 601, the joint bending angle indicator 40
7、回転角度表示408、または同等のマニピュレータ特有の動きに関する情報を除く。 7, except for the information related to the rotation angle display 408 or equivalent manipulator specific movement.

【0054】以上説明したように、本実施例によれば以下の効果が得られる。 [0054] As described above, the following advantages are provided according to the present embodiment. 第一に、手術器具の可動範囲に関する情報を明示することによって術者が手術器具の可動限界が分かるようにし、これによって術中の精神的安定が得られる。 First, the surgeon by explicit information regarding the movable range of the surgical instrument as the movable limit of the surgical instrument is known, whereby mental stability intraoperative obtained. 第二に、操作限界を明示することにより、 Secondly, by explicit operating limits,
術者が操作限界を超える力を入力して支援装置を破壊することから防止できる。 Operator to input force exceeding the operation limit can be prevented from destroying the support device. 第三に、手術器具の動作方向を明示することで、手術器具の誤った操作をすることを防止できる。 Third, by explicitly operation direction of the surgical instrument, it is possible to prevent the erroneous operation of the surgical instrument. 第四に、術者が操作限界を把握することで接近方法及び手術器具の選択を誤ることを防止できる。 Fourth, it is possible to prevent erroneous selection of the approach method and surgical instruments by the surgeon to grasp the operating limits.

【0055】 [0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、 As described in the foregoing, according to the present invention,
手術器具の可動範囲に関する情報を明示することによって術者が手術器具の可動限界が分かるようにし、これによって術中の精神的安定が得られる。 As surgeon understood movable limit of the surgical instrument by explicit information regarding the movable range of the surgical instrument, whereby mental stability intraoperative obtained. また、操作限界を明示することにより、術者が操作限界を超える力を入力して支援装置を破壊することから防止できる。 Further, by explicitly operating limits can prevent from destroying the support device operator to input force exceeding the operating limits. さらにまた、手術器具の動作方向を明示することで、手術器具の誤った操作をすることを防止できる。 Furthermore, by explicit direction of movement of the surgical instrument, it is possible to prevent the erroneous operation of the surgical instrument. さらにまた、術者が操作限界を把握することで接近方法及び手術器具の選択を誤ることを防止できる。 Furthermore, it is possible to prevent the wrong choice of approach methods and surgical instruments by the surgeon to grasp the operating limits.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の手術支援装置に係る第一の実施例の使用時の説明図である。 1 is an illustration when using the first embodiment of the operation support apparatus of the present invention. .

【図2】図1の実施例の構成及び制御作用の説明図である。 Figure 2 is an illustration of a structure and control the action of the embodiment of FIG.

【図3】ガイドマニピュレータの構造図である。 FIG. 3 is a structural view of the guide manipulator.

【図4】手術支援画像の一実施例を示す図である。 4 is a diagram showing an embodiment of the operation support image.

【図5】手術支援画像の画像合成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing an image synthesis of surgery support image. .

【図6】手術支援画像の他の実施例を、画像情報と位置整合して重ね合わせたものである。 [6] Another embodiment of the operation support image is a superposition and alignment with the image information.

【図7】手術支援画像のさらに他の実施例を、画像情報と位置整合して重ね合わせたもので。 7 a further embodiment of the operation support image, a superposition and alignment with the image information.

【図8】本発明の手術支援装置に係る第二の実施例の使用時の説明図である。 8 is an explanatory view of the use of a second embodiment of the operation support apparatus of the present invention.

【図9】図8の実施例の構成及び制御作用の説明図である。 9 is an explanatory view of a configuration and control operation of the embodiment of FIG.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…手術器具操作手段 2…術者 3…手術器具制御手段 4…マニピュレータ 5…患者 6…患部画像撮像手段 7…画像表示手段 8…手術支援画像作成手段 9…画像制御手段 10…生体内部情報計測手段 11…手術器具操作情報 12…手術器具制御情報 14…手術器具センサ情報 15…手術器具センサ情報計測手段 16…画像情報 17…生体内部画像情報 18…制御画像情報 19…ガイドマニピュレータ 401…合成画像 402…超音波画像 403…ナビゲーション画像 404…重要臓器 405…手術対象臓器 406…把持力インジケータ 407…関節の屈曲角度表示 408…回転角度表示 409…第一距離表示 410…第二距離表示 411…警告文字 412…ナビゲーション画像情報 413…臓器に関する手術支援画像 41 1 ... surgical instrument operating unit 2 ... surgeon 3 ... surgical instrument control means 4 ... manipulator 5 ... patient 6 ... diseased part image pickup means 7 ... image display unit 8 ... operation support image creating means 9 ... image control means 10 ... vivo data measuring means 11 ... surgical instrument manipulation information 12 ... surgical instrument control information 14 ... surgical instrument sensor information 15 ... surgical instrument sensor information measurement unit 16 ... image information 17 ... living body image information 18 ... control the image information 19 ... guide manipulator 401 ... synthesis image 402 ... ultrasonic image 403 ... navigation image 404 ... vital organs 405 ... bent surgical target organ 406 ... clamping force indicator 407 ... joint angle display 408 ... rotational angle indicator 409 ... first distance display 410 ... second distance display 411 ... warning letters 412 ... surgery support image 41 relates to a navigation image information 413 ... organ 4…手術器具に関する手術支援画像 415…患部画像 416…手術器具 501…回転角度範囲 601…手術器具の情報計測機能を持つ手術器具 4 ... surgical instrument having information measuring function of the surgical support image 415 ... affected area image 416 ... surgical instrument 501 ... rotation angle range 601 ... surgical instrument about the surgical instrument

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅 和俊 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Fターム(参考) 3F059 AA10 BA08 CA08 DA05 DA09 DB01 DB09 DE06 EA01 EA06 FA03 FB22 FC13 FC14 4C061 JJ11 JJ17 JJ19 WW04 WW10 5C054 CC02 CF05 CG08 FA09 FE11 HA12 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of the continuation (72) inventor, but Kazutoshi Tsuchiura, Ibaraki Prefecture Kandatsu-cho address 502 CO., LTD Date falling Mfg mechanical Engineering Research Laboratory within the F-term (reference) 3F059 AA10 BA08 CA08 DA05 DA09 DB01 DB09 DE06 EA01 EA06 FA03 FB22 FC13 FC14 4C061 JJ11 JJ17 JJ19 WW04 WW10 5C054 CC02 CF05 CG08 FA09 FE11 HA12

Claims (12)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 手術器具を備え、患部撮像画像を参考にして手術を行う際に手術を支援する手術支援装置において、 前記手術器具を操作可能なマニピュレータと、 このマニピュレータを制御する手術器具操作手段と、 前記手術器具に設置したセンサからの情報を計測する手術器具センサ情報計測手段と、 計測されたセンサ情報を基に、手術支援画像を作成する手術支援画像作成手段と、 患部画像撮像手段と、 各画像を制御して合成する画像制御手段と、 制御された画像を表示する画像表示手段とを有し、 前記手術支援画像は、手術器具と手術器具を操作可能なマニピュレータの可動範囲を示すことを特徴とする手術支援装置。 [Claim 1 further comprising a surgical instrument, the surgical support apparatus for supporting a surgical when performing surgery to the affected area captured image as a reference, the manipulator can be operated with the surgical instrument, surgical instrument operating means for controlling the manipulator When the surgical instrument sensor information measuring means for measuring information from the installation the sensor to the surgical instrument, on the basis of the sensor information measured, and operation support image generating means for generating an operation assistant image, and the affected area image pickup means has an image control means for combining controls each image, and image display means for displaying the controlled image, the surgical assistant image represents the moving range of the operable manipulators surgical instruments and the surgical instrument surgery supporting system, characterized in that.
  2. 【請求項2】 前記手術器具を操作可能なマニピュレータは、先端が手術器具の形状をしているマニピュレータであることを特徴とする請求項1に記載の手術支援装置。 2. A possible operating the surgical instrument manipulator, surgery supporting system according to claim 1, wherein the tip is a manipulator in the shape of a surgical instrument.
  3. 【請求項3】 前記手術器具を操作可能なマニピュレータは、先端で手術器具を把持可能なマニピュレータであることを特徴とする請求項1に記載の手術支援装置。 Wherein the surgical operation can manipulator instrument, surgery supporting system according to claim 1, characterized in that the grippable manipulator Surgical Instruments tip.
  4. 【請求項4】 前記手術支援画像は、手術器具と手術器具を操作可能なマニピュレータが限界のときに限界を表示することを特徴とする請求項1に記載の手術支援装置。 Wherein said operation support image, surgery supporting system according to claim 1, operable manipulators surgical instruments and the surgical instrument and displaying the limit when the limit.
  5. 【請求項5】 前記手術支援画像における手術器具の動作情報は、撮像された患部画像における手術器具の画像上に重ねて表示することを特徴とする請求項1に記載の手術支援装置。 Operation information 5. surgical instrument in the surgical operation supporting image, surgery supporting system according to claim 1, characterized in that the displayed superimposed on the image of the surgical instrument in the captured affected area images.
  6. 【請求項6】 前記手術支援画像における手術器具の動作情報は、手術対象の画像を避けて表示することを特徴とする請求項1に記載の手術支援装置。 6. The operation information of the surgical instrument in the surgical operation supporting image, surgery supporting system according to claim 1, characterized in that display to avoid the image of the surgical object.
  7. 【請求項7】 前記手術支援画像における手術器具と手術対象までの相対距離の情報は、手術器具の動きに応じて表示方法を変化させることを特徴とする請求項1に記載の手術支援装置。 7. Information of the relative distance to the surgical assisted surgery target and the surgical instrument in the image, surgery supporting system according to claim 1, wherein the changing the display method in accordance with the movement of the surgical instrument.
  8. 【請求項8】 前記手術器具の物体に対する把持力は、 8. gripping force on the object of the surgical instrument,
    マニピュレータ画像に重ねてインジケータで表示することを特徴とする請求項5に記載の手術支援装置。 Surgery supporting system according to claim 5, characterized in that the display in the indicator superimposed on the manipulator image.
  9. 【請求項9】 前記手術器具の関節における屈曲角度は、マニピュレータ画像に重ねてマークで表示し、手術器具の関節が曲がっていないときは、手術器具先端は手術器具の延長方向に向き、角度の増加に応じて回転させることを特徴とする請求項5に記載の手術支援装置。 9. bending angles in the joints of the surgical instrument, displays the mark superimposed on the manipulator image, when the joints of the surgical instrument is not bent, the surgical instrument distal end faces in the extension direction of the surgical instrument, the angle of surgery supporting system according to claim 5, characterized in that rotate in response to the increase.
  10. 【請求項10】 前記手術器具全体の回転方向は、回転角度表示でマニピュレータ画像に重ねて表示し、目盛は手術器具の回転に応じて回転させることを特徴とする請求項3に記載の手術支援装置。 10. A rotational direction of the entire surgical instrument, displays superimposed on the manipulator image rotation angle display, scale operation support according to claim 3, characterized in that rotate according to the rotation of the surgical instrument apparatus.
  11. 【請求項11】 前記手術器具の先端から手術器具延長方向の脳表までの距離表示は、手術器具が画面に対して所定以上の角度で曲がっているときは、所定距離毎に半径の違う同心円で表示し、円の数で距離が分かるようにすることを特徴とする請求項5に記載の手術支援装置。 11. distance display from the tip of the surgical instrument to the brain surface of the surgical instrument extending direction, when the surgical instrument is bent at a predetermined angle or more with respect to the screen different, radii for each predetermined distance concentric in displays, surgery supporting system according to claim 5, characterized in that as the distance is found by the number of circles.
  12. 【請求項12】 前記手術器具の画面垂直方向に対する角度が所定以上のときには、端点を手術器具の先端と手術器具延長方向の脳表に合わせて、所定距離毎に手術器具の指す方向と垂直方向に目盛りを付して表示することを特徴とする請求項5に記載の手術支援装置。 12. When the angle with respect to the vertical direction of the screen of the surgical instrument is equal to or larger than a predetermined, position the brain surface of the tip and the surgical instrument extending direction of the surgical instrument of the endpoints, and vertical directions indicated by the surgical instrument at predetermined distance surgery supporting system according to claim 5, wherein the displaying subjected ticks on.
JP28698299A 1999-10-07 1999-10-07 Surgery support device Pending JP2001104333A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28698299A JP2001104333A (en) 1999-10-07 1999-10-07 Surgery support device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28698299A JP2001104333A (en) 1999-10-07 1999-10-07 Surgery support device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001104333A true true JP2001104333A (en) 2001-04-17

Family

ID=17711495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28698299A Pending JP2001104333A (en) 1999-10-07 1999-10-07 Surgery support device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001104333A (en)

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012183308A (en) * 2011-03-03 2012-09-27 Imris Inc Fluorescent display device of mr compatibility for use in mr magnet bore
US8556803B2 (en) 2007-12-28 2013-10-15 Olympus Medical Systems Corp. Medical apparatus system
JP2014071658A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Nippon Koden Corp Operation support system
WO2014065154A1 (en) * 2012-10-22 2014-05-01 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Display device, medical device, display method and program
US8753262B2 (en) 2003-07-29 2014-06-17 Hoya Corporation Internal treatment apparatus having circumferential side holes
WO2014104088A1 (en) 2012-12-25 2014-07-03 川崎重工業株式会社 Surgical robot
DE10249674B4 (en) * 2002-10-24 2014-12-24 Carl Zeiss Meditec Ag Surgical instrument for cutting, ablating, or aspiration of material in an area of ​​operation
JP2015066021A (en) * 2013-09-27 2015-04-13 エフ・エーシステムエンジニアリング株式会社 Three-dimensional navigation image generation device
US9084623B2 (en) 2009-08-15 2015-07-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Controller assisted reconfiguration of an articulated instrument during movement into and out of an entry guide
US9089256B2 (en) 2008-06-27 2015-07-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing an auxiliary view including range of motion limitations for articulatable instruments extending out of a distal end of an entry guide
US9101397B2 (en) 1999-04-07 2015-08-11 Intuitive Surgical Operations, Inc. Real-time generation of three-dimensional ultrasound image using a two-dimensional ultrasound transducer in a robotic system
US9138129B2 (en) 2007-06-13 2015-09-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for moving a plurality of articulated instruments in tandem back towards an entry guide
US9333042B2 (en) 2007-06-13 2016-05-10 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system with coupled control modes
US9345387B2 (en) 2006-06-13 2016-05-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. Preventing instrument/tissue collisions
WO2016136613A1 (en) * 2015-02-26 2016-09-01 オリンパス株式会社 Manipulator system
US9469034B2 (en) 2007-06-13 2016-10-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for switching modes of a robotic system
US9492927B2 (en) 2009-08-15 2016-11-15 Intuitive Surgical Operations, Inc. Application of force feedback on an input device to urge its operator to command an articulated instrument to a preferred pose
US9516996B2 (en) 2008-06-27 2016-12-13 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing computer generated auxiliary views of a camera instrument for controlling the position and orienting of its tip
US9622826B2 (en) 2010-02-12 2017-04-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing sensory feedback indicating a difference between a commanded state and a preferred pose of an articulated instrument
US9718190B2 (en) 2006-06-29 2017-08-01 Intuitive Surgical Operations, Inc. Tool position and identification indicator displayed in a boundary area of a computer display screen
US9789608B2 (en) 2006-06-29 2017-10-17 Intuitive Surgical Operations, Inc. Synthetic representation of a surgical robot
US9788909B2 (en) 2006-06-29 2017-10-17 Intuitive Surgical Operations, Inc Synthetic representation of a surgical instrument
US10008017B2 (en) 2013-02-15 2018-06-26 Intuitive Surgical Operations, Inc. Rendering tool information as graphic overlays on displayed images of tools

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9101397B2 (en) 1999-04-07 2015-08-11 Intuitive Surgical Operations, Inc. Real-time generation of three-dimensional ultrasound image using a two-dimensional ultrasound transducer in a robotic system
US9232984B2 (en) 1999-04-07 2016-01-12 Intuitive Surgical Operations, Inc. Real-time generation of three-dimensional ultrasound image using a two-dimensional ultrasound transducer in a robotic system
DE10249674B4 (en) * 2002-10-24 2014-12-24 Carl Zeiss Meditec Ag Surgical instrument for cutting, ablating, or aspiration of material in an area of ​​operation
US8753262B2 (en) 2003-07-29 2014-06-17 Hoya Corporation Internal treatment apparatus having circumferential side holes
US9345387B2 (en) 2006-06-13 2016-05-24 Intuitive Surgical Operations, Inc. Preventing instrument/tissue collisions
US9788909B2 (en) 2006-06-29 2017-10-17 Intuitive Surgical Operations, Inc Synthetic representation of a surgical instrument
US9801690B2 (en) 2006-06-29 2017-10-31 Intuitive Surgical Operations, Inc. Synthetic representation of a surgical instrument
US9718190B2 (en) 2006-06-29 2017-08-01 Intuitive Surgical Operations, Inc. Tool position and identification indicator displayed in a boundary area of a computer display screen
US9789608B2 (en) 2006-06-29 2017-10-17 Intuitive Surgical Operations, Inc. Synthetic representation of a surgical robot
US9901408B2 (en) 2007-06-13 2018-02-27 Intuitive Surgical Operations, Inc. Preventing instrument/tissue collisions
US9333042B2 (en) 2007-06-13 2016-05-10 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system with coupled control modes
US9469034B2 (en) 2007-06-13 2016-10-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for switching modes of a robotic system
US9138129B2 (en) 2007-06-13 2015-09-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for moving a plurality of articulated instruments in tandem back towards an entry guide
US9629520B2 (en) 2007-06-13 2017-04-25 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for moving an articulated instrument back towards an entry guide while automatically reconfiguring the articulated instrument for retraction into the entry guide
US8556803B2 (en) 2007-12-28 2013-10-15 Olympus Medical Systems Corp. Medical apparatus system
US9717563B2 (en) 2008-06-27 2017-08-01 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing an auxilary view including range of motion limitations for articulatable instruments extending out of a distal end of an entry guide
US9516996B2 (en) 2008-06-27 2016-12-13 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing computer generated auxiliary views of a camera instrument for controlling the position and orienting of its tip
US9089256B2 (en) 2008-06-27 2015-07-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing an auxiliary view including range of motion limitations for articulatable instruments extending out of a distal end of an entry guide
US9084623B2 (en) 2009-08-15 2015-07-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Controller assisted reconfiguration of an articulated instrument during movement into and out of an entry guide
US9956044B2 (en) 2009-08-15 2018-05-01 Intuitive Surgical Operations, Inc. Controller assisted reconfiguration of an articulated instrument during movement into and out of an entry guide
US9492927B2 (en) 2009-08-15 2016-11-15 Intuitive Surgical Operations, Inc. Application of force feedback on an input device to urge its operator to command an articulated instrument to a preferred pose
US9622826B2 (en) 2010-02-12 2017-04-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing sensory feedback indicating a difference between a commanded state and a preferred pose of an articulated instrument
JP2012183308A (en) * 2011-03-03 2012-09-27 Imris Inc Fluorescent display device of mr compatibility for use in mr magnet bore
JP2014071658A (en) * 2012-09-28 2014-04-21 Nippon Koden Corp Operation support system
JP2014083156A (en) * 2012-10-22 2014-05-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Display device, medical device, display method and program
US9826889B2 (en) 2012-10-22 2017-11-28 Shiga University Of Medical Science Display device, medical device, display method and program
WO2014065154A1 (en) * 2012-10-22 2014-05-01 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Display device, medical device, display method and program
WO2014104088A1 (en) 2012-12-25 2014-07-03 川崎重工業株式会社 Surgical robot
KR101740168B1 (en) 2012-12-25 2017-05-25 가와사끼 쥬고교 가부시끼 가이샤 Surgical robot
JPWO2014104088A1 (en) * 2012-12-25 2017-01-12 川崎重工業株式会社 Surgical robot
US10008017B2 (en) 2013-02-15 2018-06-26 Intuitive Surgical Operations, Inc. Rendering tool information as graphic overlays on displayed images of tools
JP2015066021A (en) * 2013-09-27 2015-04-13 エフ・エーシステムエンジニアリング株式会社 Three-dimensional navigation image generation device
JPWO2016136613A1 (en) * 2015-02-26 2017-04-27 オリンパス株式会社 Manipulator system
WO2016136613A1 (en) * 2015-02-26 2016-09-01 オリンパス株式会社 Manipulator system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Adams et al. Computer-assisted surgery
US6607488B1 (en) Medical diagnostic ultrasound system and method for scanning plane orientation
US6902528B1 (en) Method and apparatus for magnetically controlling endoscopes in body lumens and cavities
Reinhardt A Ten-Year Review
US20030220541A1 (en) Devices and methods for presenting and regulating auxiliary information on an image display of a telesurgical system to assist an operator in performing a surgical procedure
US6241657B1 (en) Anatomical visualization system
US20110075912A1 (en) Visualization Method and Imaging System
US7302288B1 (en) Tool position indicator
US20070225553A1 (en) Systems and Methods for Intraoperative Targeting
US20070250078A1 (en) Surgical manipulator
US20020133174A1 (en) Surgical manipulator
US6120465A (en) Virtual probe for a stereotactic digitizer for use in surgery
US6895268B1 (en) Medical workstation, imaging system, and method for mixing two images
US6690964B2 (en) Method and device for visualization of positions and orientation of intracorporeally guided instruments during a surgical intervention
US20070021738A1 (en) Laparoscopic ultrasound robotic surgical system
US20020077544A1 (en) Endoscopic targeting method and system
US6035228A (en) Frameless stereotactic arm apparatus and method of using same
Sutherland et al. An image-guided magnetic resonance-compatible surgical robot
US8213693B1 (en) System and method to track and navigate a tool through an imaged subject
US6996430B1 (en) Method and system for displaying cross-sectional images of a body
US20040077939A1 (en) Device and method for controlling surgical instruments
JP2007029232A (en) System for supporting endoscopic operation
US20050187432A1 (en) Global endoscopic viewing indicator
US7466303B2 (en) Device and process for manipulating real and virtual objects in three-dimensional space
JP2002112998A (en) Ultrasonic puncture supporting apparatus