JP2001293006A - 手術ナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、使用者が表示される画像と現在の視
点との位置姿勢関係を容易に把握することができる手術
ナビゲーション装置を提供する。 【解決手段】本発明の一態様によると、被検体に処置な
どを行う手術具と、前記被検体および前記手術具の３次
元位置姿勢を計測する３次元位置姿勢計測手段と、前記
被検体の断層像情報を記憶する記憶手段と、前記３次元
位置姿勢計測手段により計測された前記被検体および前
記手術具の３次元位置姿勢に基づいて、前記記憶手段に
記憶された前記被検体の断層像情報から所望の断層像を
抽出する断層像抽出手段と、前記３次元位置姿勢計測手
段により計測された前記手術具の３次元位置姿勢を前記
断層像抽出手段により抽出された断層像上に投影した画
像を付加する投影像付加手段と、前記投影像付加手段に
より出力された画像を表示する画像表示手段を有する手
術ナビゲーション装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手術ナビゲーショ
ン装置に係り、特に、外科手術等に用いる手術ナビゲー
ション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、外科手術等における低侵襲手術
では、大きく切開する手術に比べて術野が制限されるの
で、術者は治療部位と手術具との位置関係を直接的に把
握できなくなる。

【０００３】このような問題に対して、従来から様々な
手術ナビゲーションシステムが導入されている。

【０００４】例えば、「実時間透視図表示による内視鏡
手術ナビゲーションシステム」（日本バーチャルリアリ
ティ学会第２回大会論文集，ｐｐ．１０７−１１０，１
９９７）では、既存の多くの手術ナビゲーションシステ
ムで採用されている方式として、断層像上に手術具の現
在位置を十字状カーソルで表示するナビゲーション方法
を紹介している。

【０００５】この方法は、まず、患者の断層像情報と手
術具の先端位置から三方向（アキシアル方向、コロナル
方向、サジタル方向）の断層像を選択または生成する。

【０００６】図１４は、この三方向の断層像上に手術具
先端を表わす十字状カーソルを付加して表示する様子を
示している。

【０００７】術者は、それぞれの断層像上に付加された
十字状カーソルの位置関係から、手術具の３次元位置を
認識する。

【０００８】また、上記「実時間透視図表示による内視
鏡手術ナビゲーションシステム」では、それ自身が提案
する手法として、「透視図」によるナビゲーションが説
明されている。

【０００９】この方法では、事前もしくはリアルタイム
に取得した断層像情報から患部や患者皮膚面等の表示す
る部位を抽出したポリゴン等で構成された三次元物体
（患者皮膚面や患部等）が透視図として表示されてお
り、同時に硬性鏡を表わす円柱と硬性鏡の観察方向およ
び回転の様子を示すための「視円錐」も表示される。

【００１０】図１５は、このナビゲーション表示の例を
示している。

【００１１】また、「三次元画像表示装置」（特開平１
１−１１０５８８号公報）では、被検体の３次元的な断
層像情報内部に視点を設定し、その視点から得ることが
できる画像と、断層像上での視点位置を認識可能にする
ガイド画像とを表示するようにしている。

【００１２】この方法により、使用者は内視鏡的画像を
得ることができるとともに、ガイド画像によってその内
視鏡的画像の視点が観察対象の内部のどの位置にあるか
を把握することができる。

【００１３】また、「画像表示方法および画像表示装
置」（特開２０００−４８１６８号公報）では、被検体
の３次元的な断層像情報から、３次元組織の内部空間の
壁面をその内部空間中の視点から見た如き画像を作成
し、表示している。

【００１４】この画像として、超広角な直視鏡で見た如
き画像や側視鏡で全周を見回した如き画像を作成し表示
することにより、使用者が広い範囲を１画面で視認可能
になる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１７の
（ａ），（ｂ）に示すように、硬性鏡には、挿入軸と異
なる方向を見るための側視鏡と呼ばれるものがある。

【００１６】図１７の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それ
ぞれ、直視硬性鏡、３０度側視硬性鏡、７０度側視硬性
鏡を示している。

【００１７】この側視鏡では、観察方向と挿入方向が異
なるため、術者は硬性鏡の観察方向と硬性鏡の挿入方向
とを常に意識し、操作を行う必要がある。

【００１８】このことは、術者にとって大きな負担とな
っている。

【００１９】上記「実時間透視図表示による内視鏡手術
ナビゲーションシステム」で、従来技術として紹介され
ている三方向の断層像上に手術具先端を表わす十字状カ
ーソルを付加し表示する方法では、内視鏡先端の位置が
表示できるのみであるので、内視鏡の姿勢（挿入方向）
や観察方向を認識することは、術者の勘を頼りにしてい
た。

【００２０】また、上記「実時間透視図表示による内視
鏡手術ナビゲーションシステム」で提案されている「透
視図」では、事前もしくはリアルタイムに取得した断層
像情報から患部や患者皮膚面等の表示する部位を抽出す
る必要がある。

【００２１】このように断層像情報から表示する部位を
抽出する必要があるということは、断層像情報には含ま
れるが「透視図」には表示されない部分が存在すること
を意味する。

【００２２】このため「透視図」では、術者が状況判断
をするのに必要な情報が欠落してしまい、モニタ上に表
示されない恐れが常に存在する。

【００２３】また、上記「三次元画像表示装置」による
発明では、視点が観察対象の内部のどの位置にあるかを
表示するのみであるので、実際の機器を用いたシミュレ
ーションや手術等で必要となる機器の姿勢や機器の姿勢
と光軸方向との関連等を把握することができない。

【００２４】また、上記「画像表示方法および画像表示
装置」による発明では内部空間中の視点からの画像のみ
が表示されるため、使用者は、断層像情報として得られ
ている組織全体における視点の位置、視野中心線方向、
視野角を把握することが困難である。

【００２５】このため、使用者は、表示される画像と現
在の視点との位置姿勢関係を把握することが困難とな
る。

【００２６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、使用者が、手術具の被検体に対する位置関係と姿
勢関係とを同時に容易に把握することが可能になるとと
もに、正確な状況判断をするための断層像情報も同時に
確実に把握することができる手術ナビゲーション装置を
提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、（１） 被検体に処置などを行う
手術具と、前記被検体および前記手術具の３次元位置姿
勢を計測する３次元位置姿勢計測手段と、前記被検体の
断層像情報を記憶する記憶手段と、前記３次元位置姿勢
計測手段により計測された前記被検体および前記手術具
の３次元位置姿勢に基づいて、前記記憶手段に記憶され
た前記被検体の断層像情報から所望の断層像を抽出する
断層像抽出手段と、前記３次元位置姿勢計測手段により
計測された前記手術具の３次元位置姿勢を前記断層像抽
出手段により抽出された断層像上に投影した画像を付加
する投影像付加手段と、前記投影像付加手段により出力
された画像を表示する画像表示手段を有することを特徴
とする手術ナビゲーション装置が提供される。

【００２８】（対応する発明の実施の形態）この発明に
関する実施の形態は、後述する第１の実施の形態と、第
２の実施の形態とが対応する。

【００２９】上記構成要素中の手術具は、第１の実施の
形態では硬性鏡３が該当し、第２の実施の形態では手術
用顕微鏡５０が該当するが、軟性鏡や処置具、吸引管等
を含むものとする。

【００３０】また、上記構成要素中の３次元位置姿勢計
測手段は、これらの各実施の形態では、センシングプレ
ート２、センシングプレート４、センサ情報記憶部５、
センサ制御部６、画像撮影方式のセンサアセンブリ７よ
り構成されるが、光学式に限らず磁気式、機械式等その
他の３次元位置姿勢計測方法によるものも含むものとす
る。

【００３１】また、上記構成要素中の記憶手段は、これ
らの各実施の形態ではナビゲーション情報記憶部９が該
当する。

【００３２】また、上記構成要素中の断層像抽出手段
は、これらの各実施の形態ではナビゲーション制御部８
が該当する。

【００３３】また、上記構成要素中の投影像付加手段
は、これらの各実施の形態ではナビゲーション制御部８
が該当する。

【００３４】また、上記構成要素中の画像表示手段は、
これらの各実施の形態ではモニタ１３が該当する。

【００３５】（作用）上記構成において、３次元位置姿
勢計測手段は、手術具および被検体の３次元位置姿勢を
計測し、この結果を断層像抽出手段へ送信する。

【００３６】この断層像抽出手段では、記憶手段に記憶
されている被検体の断層像情報と、３次元位置姿勢計測
手段から送信される手術具および被検体の３次元位置姿
勢情報とに基づいて断層像を抽出し、投影像付加手段へ
送信する。

【００３７】この投影像付加手段では、断層像抽出手段
によって送信された断層像に対して手術具の投影像を、
その３次元位置姿勢情報に基づいて付加し、画像表示手
段へ送信する。

【００３８】この画像表示手段では、投影像付加手段に
よって送信された手術具の投影像が付加されている断層
像を表示する。

【００３９】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（２） 前記投影像付加手段は、前記手術具
の作用軸の投影像を前記断層像抽出手段により抽出され
た断層像上に付加することを特徴とする（１）に記載の
手術ナビゲーション装置が提供される。

【００４０】（対応する発明の実施の形態）この発明に
関する実施の形態は、第１の実施の形態と、第２の実施
の形態とが対応する。

【００４１】上記構成要素中の手術具の作用軸は、第１
の実施の形態では硬性鏡３の光軸２３が該当し、第２の
実施の形態では手術用顕微鏡５０の光軸５１が該当する
が、水等を噴射する器具の噴射方向や図１６に示すよう
に先端に突起や窪み等の方向性を有する器具の方向等を
含むものとする。

【００４２】「作用軸」という用語は、本明細書では内
視鏡や顕微鏡、レーザー装置等における光軸や、水等を
噴射する器具における噴射方向や、図１６に示すような
先端に突起や窪み等の方向性を有する器具における突起
や窪みの方向を指し示す軸を意味しているものと定義す
る。

【００４３】（作用）上記構成において、手術ナビゲー
ション装置は、画像表示手段に、手術具の作用軸の投影
像が付加されている被検体の断層像を表示する。

【００４４】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（３） 前記手術具は、さらに前記被検体の
画像を撮影する手段を有し、前記投影像付加手段は、前
記手術具の合焦点位置情報を前記断層像抽出手段により
抽出された断層像上に付加することを特徴とする（１）
または（２）に記載の手術ナビゲーション装置が提供さ
れる。

【００４５】（対応する発明の実施の形態）この発明に
関する実施の形態は、第１の実施の形態と、第２の実施
の形態とが対応する。

【００４６】上記構成要素中の手術具の合焦点位置情報
は、第１の実施の形態では硬性鏡３の合焦点２２を境に
太さが変化している線分３６、３７が該当し、第２の実
施の形態では手術用顕微鏡５０の合焦点５５を終点とす
る光軸５１の投影像６０が該当するが、合焦点を投影し
た位置を指し示す記号等を含むものとする。

【００４７】（作用）上記構成において、手術ナビゲー
ション装置は、画像表示手段に、手術具の合焦点の位置
情報が投影されている被検体の断層像を表示する。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。

【００４９】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態による手術ナビゲーション装置の構成を
示す図である。

【００５０】この発明の第１の実施の形態による手術ナ
ビゲーション装置は、次のように構成されている。

【００５１】すなわち、図１では、手術台上に、被検体
１が仰向けの状態で寝ているものとしている。

【００５２】そして、この被検体１の頭部には、赤外線
ＬＥＤを三角形状に配置したセンシングプレート２がテ
ープにて固定されている。

【００５３】また、硬性鏡３には、赤外線ＬＥＤを三角
形状に配置したセンシングプレート４が固定されてい
る。

【００５４】これらセンシングプレート２、およびセン
シングプレート４上において、配置された赤外線ＬＥＤ
同士の位置関係が変化することはない。

【００５５】また、センシングプレート２上で定義され
た座標系ｐ、およびセンシングプレート４上で定義され
た座標系ｅに対して、各赤外線ＬＥＤが配置された位置
は事前に計測されており、ＬＥＤ定義データとしてセン
サ情報記憶部５に蓄えられている。

【００５６】このセンサ情報記憶部５は、センサ制御部
６に接続されている。

【００５７】前記センシングプレート２、およびセンシ
ングプレート４が計測範囲内に位置するように、画像撮
影方式のセンサアセンブリ７が配置されている。

【００５８】前記センサ制御部６には、センシングプレ
ート２、およびセンシングプレート４とセンサアセンブ
リ７が接続されていることにより、３次元位置姿勢計測
手段を構成している。

【００５９】この３次元位置姿勢計測手段によって得ら
れる３次元位置姿勢情報は、センサ制御部６よりナビゲ
ーション制御部８に渡される。

【００６０】また、被検体１の断層像情報は、例えば、
アキシアル方向の２５６［ｐｉｘｅｌ］×２５６［ｐｉ
ｘｅｌ］の断層像を垂直方向へ積層化することにより、
２５６［ｐｉｘｅｌ］×２５６［ｐｉｘｅｌ］×２５６
［ｐｉｘｅｌ］の３次元ボリュームデータとして３次元
再構成され、ナビゲーション情報記憶部９に断層像デー
タ１０として記憶されている。

【００６１】なお、本実施の形態では１［ｐｌｘｅｌ］
の大きさは、１ｍｍになっているものとする。

【００６２】また、被検体１の耳や目等の身体上の特徴
点や、被検体１に取り付けたマーカ等の座標値が、断層
像データ１０に対して定義されるオブジェクト座標系ｍ
上でモデルデータ１１として、ナビゲーション情報記憶
部９に記憶されている。

【００６３】図２に示すように、被検体１のデータと被
検体１自身は、耳や目等の身体上の特徴点や、被検体１
に取り付けたマーカ等のオブジェクト座標系ｍ上の座標
値モデルデータ１１と、これに対応する特徴点のセンシ
ングプレート２で規定される座標系ｐ上の座標値を計測
し、座標変換行列ｍＨｐ１４を算出することで関連づけ
られている。

【００６４】この座標変換行列ｍＨｐ１４は、ナビゲー
ション情報記憶部９に記憶されている。

【００６５】座標変換行列とは、図３に示すように、３
次元空間での回転動作を表す３行３列の回転成分Ｒと、
３次元空間での並進動作を表す３行１列の並進成分Ｔ
と、定数成分で構成される４行４列の行列である。

【００６６】また、図４に示すように、硬性鏡３の光学
系を表現するカメラモデルで使用される座標系ｃからセ
ンシングプレート４で規定される座標系ｅへの座標変換
行列ｅＨｃ１５が求められている。

【００６７】なお、硬性鏡３の光学系を表現するカメラ
モデルで使用される座標系ｃの原点は、硬性鏡３の先端
に一致しており、硬性鏡３の光軸をカメラ座標系ｃのＺ
軸としている。

【００６８】この座標変換行列ｅＨｃ１５は、ナビゲー
ション情報記憶部９に記憶されている。

【００６９】また、硬性鏡３の後端２０の位置および硬
性鏡３の挿入部直径が、カメラ座標系ｃに対して設定さ
れ、ナビゲーション情制記憶部９に記憶されている。

【００７０】また、硬性鏡３の先端２１から合焦点２２
までの距離および画角が、ナビゲーション情報記憶部９
に記憶されている。

【００７１】ここで、硬性鏡３の先端２１から合焦点２
２までの距離は、カメラ座標系ｃのＺ軸上の点の座標値
として表現される。

【００７２】次に、この発明の第１の実施形態による手
術ナビゲーション装置の作用を説明する。

【００７３】本手術ナビゲーション装置の動作中、３次
元位置姿勢計測手段の構成要素であるセンサ制御部６
は、センシングプレート２、およびセンシングプレート
４上の各赤外線ＬＥＤを順番に発光させ、センサアセン
ブリ７はこれら赤外線ＬＥＤが発光している状態を映像
として捉える。

【００７４】センサ制御部６では、赤外線ＬＥＤを発光
させたタイミングとセンサアセンブリ７より得た映像を
用いて、各赤外線ＬＥＤの３次元位置を算出する。

【００７５】各赤外線ＬＥＤの３次元位置とセンサ情報
記憶部５に記憶されたＬＥＤ定義データを用いて、セン
シングプレート２、およびセンシングプレート４の３次
元位置姿勢を算出する。

【００７６】さらに、センシングプレート２、およびセ
ンシングプレート４の３次元位置姿勢を、センシングプ
レート４に対するセンシングプレート２の相対的な位置
姿勢へと変換し、座標変換行列ｐＨｅ１７を得る。

【００７７】図５に示すように、ナビゲーション制御部
８では、座標変換行列ｅＨｃ１５、座標変換行列ｐＨｅ
１７、座標変換行列ｍＨｐ１４を用いて、ナビゲーショ
ン情報記憶部９に記憶された硬性鏡３の後端２０の位置
をオブジェクト座標系ｍ上の座標値へ変換する。

【００７８】また、同時に、カメラ座標系ｃの原点に一
致する硬性鏡３の先端２１の位置も、座標変換行列ｐＨ
ｅ１７、座標変換行列ｍＨｐ１４を用いて、オブジェク
ト座標系ｍ上の座標値へ変換する。

【００７９】また、ナビゲーション制御部８では、オブ
ジェクト座標系ｍ上の座標値へ変換された硬性鏡３の先
端２１の位置を用いてモニタ１３上で表示する三方向の
断層像を抽出する。

【００８０】図６は、このようにオブジェクト座標系ｍ
上の座標値へ変換された硬性鏡３の先端２１の位置を用
いてモニタ１３上で表示する三方向の断層像を抽出する
手順を説明するための図である。

【００８１】ナビゲーション情報記憶部９には、３次元
再構成された被検体１の断層像データ１０が記憶されて
いる。

【００８２】この断層像データ１０には、オブジェクト
座標系ｍが定義されており、ナビゲーション制御部８
は、オブジェクト座標系ｍ上の座標値へ変換された硬性
鏡３の先端２１の位置を含むオブジェクト座標系ｍのＸ
Ｙ平面をアキシアル断面３０、ＹＺ平面をサジタル断面
３１、ＺＸ平面をコロナル断面３２として抽出する。

【００８３】例えば、オブジェクト座標系ｍ上の座標値
へ変換された硬性鏡３の先端２１の位置が（１２４，２
１１，８８）のときには、Ｚ＝８８のＸＹ平面がアキシ
アル断面３０であり、Ｘ＝１２４のＹＺ平面がサジタル
断面３１であり、Ｙ＝２１１のＺＸ平面がコロナル断面
３２である。

【００８４】次に、オブジェクト座標系ｍ上の座標値へ
変換された硬性鏡３の先端２１の位置と後端２０の位置
から、硬性鏡３の投影像をナビゲーション制御部８で生
成した三方向の断層像アキシアル断面３０、サジタル断
面３１、コロナル断面３２ヘ付加する手順を図６を用い
て説明する。

【００８５】ここで、硬性鏡３の投影像は、先端２１の
位置と後端２０の位置とを結ぶ直線で表現される。

【００８６】この直線の太さは、ナビゲーション情報記
憶部９に記憶されている硬性鏡３の直径から決定され
る。

【００８７】例えば、オブジェクト座標系ｍ上の座標値
へ変換された硬性鏡３の先端２１の位置が（１２４，２
１１，８８）で、後端２０の位置が（１３２，９２，３
４）で、硬性鏡３の直径が４ｍｍのとき、アキシアル断
面３０上には、ＸＹ座標へ硬性鏡３の先端２１が投影さ
れた位置（１２４，２１１）と硬性鏡３の後端２０が投
影された位置（１３２，９２）とを結んだ太さ４［ｐｉ
ｘｅｌ］の直線３３が付加され、サジタル断面３１上に
は、ＹＺ座標へ硬性鏡３の先端２１が投影された位置
（２１１，８８）と硬性鏡３の後端２０が投影された位
置（９２，３４）とを結んだ太さ４［ｐｉｘｅｌ］の直
線３４が付加され、コロナル断面３２上には、ＺＸ座標
へ硬性鏡３の先端２１が投影された位置（８８，１２
４）と硬性鏡３の後端２０が投影された位置（３４，１
３２）とを結んだ太さ４［ｐｉｘｅｌ］の直線３５が付
加される。

【００８８】次に、硬性鏡３の光軸２３をナビゲーショ
ン制御部８で生成した三方向の断層像アキシアル断面３
０、サジタル断面３１、コロナル断面３２へ付加する手
順を説明する。

【００８９】図７は、例として、アキシアル断面３０へ
硬性鏡３の光軸２３を付加する方法を示している。

【００９０】まず、図５に示すように、光軸上に存在す
る合焦点２２の位置を、座標変換行列ｅＨｃ１５、座標
変換行列ｐＨｅ１７、座標変換行列ｍＨｐ１４を用いて
オブジェクト座標系ｍ上の座標値へ変換する。

【００９１】この場合、光軸を硬性鏡３の先端２１から
伸びる直線で表現するが、この直線は、合焦点２２の位
置を境に太さが変化する。

【００９２】例えば、硬性鏡３の先端２１の位置が（１
２４，２１１，８８）で、合焦点２２の位置が（１４
０，２４０，１０２）のとき、アキシアル断面３０上に
は硬性鏡３の先端２１が投影された位置（１２４，２１
１）と合焦点２２が投影された位置とを結ぶ太さ３［ｐ
ｉｘｅｌ］の直線３６と、合焦点２２が投影された位置
から更に伸びる太さ１［ｐｉｘｅｌ］の直線３７とが生
成される。

【００９３】次に、硬性鏡３の画角をナビゲーション制
御部８で生成した三方向の断層像アキシアル断面３０、
サジタル断面３１、コロナル断面３２へ付加する手順を
図８、および図９を用いて説明する。

【００９４】図８、および図９は、例として、硬性鏡３
の画角をアキシアル断面３０へ付加する方法を示してい
る。

【００９５】硬性鏡３の画角は、断層像上では、硬性鏡
３の先端２１から伸びる２本の直線３８として表現され
る。

【００９６】この直線３８に挟まれている部分が、硬性
鏡３の視野範囲を表現している。

【００９７】この硬性鏡３の視野範囲は、硬性鏡３の先
端２１を頂点とする円錐４０で表現される。

【００９８】この円錐４０の底面４１を、合焦点２２の
位置を含む光軸に垂直な平面上に設定する。

【００９９】投影する断面３０と平行で、この円錐４０
の底面４１の中心（合焦点２２）を通る平面４２と円錐
４０の底面４１との交線４３の両端４４、４５が、断面
３０に投影されたときの位置は、以下の式より算出され
る。

【０１００】この場合、端点４４の投影位置４６を（ｕ
ｒ１，ｖｒ１）とし、端点４５の投影位置４７を（ｕｒ
２，ｖｒ２）とし、硬性鏡３の先端２１の投影位置を
（ｕ０，ｖ０）とし、合焦点２２のカメラ座標系ｃ上で
の位置を（０，０，ｆ）とし、合焦点２２の投影位置４
８を（ｕｇ，ｖｇ）とし、画角をφとする。

【０１０１】ｕｒ１＝ｕ０−（ｆｘｂ）／ｔａｎφ， ｖｒ１＝ｖ０＋（ｆｘａ）／ｔａｎφ， ｕｒ１＝ｕ０＋（ｆｘｂ）／ｔａｎφ， ｖｒ１＝ｖ０−（ｆｘａ）／ｔａｎφ ただし、

【０１０２】

【数１】

【０１０３】硬性鏡３の先端２１と、端点４４が投影さ
れた点４６、および端点４５が投影された点４７とを結
んだ線が、それぞれ、硬性鏡３の画角φを表現する直線
３８になる。

【０１０４】ナビゲーション制御部８は、以上の硬性鏡
３の投影像、硬性鏡３の光軸２３、硬性鏡３の画角φを
表現する直線３８を断層像に付加した画像を出力する。

【０１０５】モニタ１３は、図１０に示すように、ナビ
ゲーション制御部８より出力された情報を表示する。

【０１０６】術者は、モニタ１３上に表示された硬性鏡
３の先端位置を含む三方向の断層像アキシアル断面３
０、サジタル断面３１、コロナル断面３２と、これに付
加された硬性鏡３の投影像、硬性鏡３の光軸２３、硬性
鏡３の画角φを表現する直線３８とを同時に見ながら硬
性鏡３を操作し、手術を行う。

【０１０７】次に、この発明の第１の実施の形態による
手術ナビゲーション装置の効果を説明する。

【０１０８】本手術ナビゲーション装置では、硬性鏡３
の先端位置を含む被検体１の三方向の断層像として、ア
キシアル断面３０、サジタル断面３１、コロナル断面３
２と、これに付加された硬性鏡３の投影像、硬性鏡３の
光軸２３、硬性鏡３の画角φを表現する直線３８とを同
時に観察可能であるので、術者は硬性鏡３が被検体１の
内部のどこに位置し、どの方向を向いており、どの範囲
を観察しているかを同時に容易に把握することができ
る。

【０１０９】つまり、側視鏡のように挿入方向と観察方
向が異なる硬性鏡であっても、術者は、被検体１に対す
る硬性鏡３の挿入方向と観察方向を容易に把握し、確実
な操作を行うことができる。

【０１１０】また、本手術ナビゲーション装置では、硬
性鏡３の光軸は合焦点位置を境に描画する線の太さが変
化しているので、術者は、焦点があっている位置を容易
に把握することができる。

【０１１１】また、本手術ナビゲーション装置では、断
層像上に情報を付加しているので、断層像自身が持つ情
報を欠くことなく呈示することができる。

【０１１２】このことは、本手術ナビゲーション装置
が、術者に対して確実な状況判断を行うための判断材料
を欠落させることなく提供していることを意味する。

【０１１３】この結果、術者は、安全且つ確実に手術を
行うことができる。

【０１１４】なお、この発明の第１の実施の形態の各構
成は、当然、各種の変形、変更が可能である。

【０１１５】例えば、３次元位置姿勢計測手段は本実施
の形態の光学式に限定されることなく、磁気式や機械式
などどのような形態であってもよい。

【０１１６】また、硬性鏡３を軟性鏡、多関節鏡、ある
いは手術用顕微鏡へ置き換えて手術を行うことにも対応
可能である。

【０１１７】また、硬性鏡３は観察機能を有さない処置
具に置き換えても良い。

【０１１８】例えば、水等を噴射する器具である場合に
は、本実施の形態の硬性鏡３の光軸が水等の噴射方向へ
置き換えられる。

【０１１９】また、本実施の形態において、ナビゲーシ
ョンの対象となる手術具は、複数であってもよく、つま
り、硬性鏡３と同時に複数の処置具が用いられる場合も
含むものとする。

【０１２０】また、モニタ１３はＨＭＤなどの映像提示
装置へ置き換えることができる。

【０１２１】また、硬性鏡３の先端を含むように抽出し
た断層像ではなく、硬性鏡３の合焦点を含むように抽出
した断層像や合焦点もしくは硬性鏡３の先端より事前に
設定した距離だけ先の点を含むよう抽出した断層像や断
層像情報に対して事前に固定的に設定した位置で抽出し
た断層像に対して硬性鏡３の投影像や硬性鏡３の光軸２
３、画角を表す直線３８を付加してもよい。

【０１２２】また、断層像は、三方向に限定されるもの
ではなく、一方向以上であれば何方向であっても構わな
い。

【０１２３】また、断層像の抽出方向は、本実施の形態
のように断層像情報に設定された軸に垂直な平面に限定
されることはなく、自由に設定することが可能である。

【０１２４】例えば、光軸を含む２断層像と、これらに
直交し合焦点を通る断層像を抽出してもよく、また、抽
出した断層像は直交していなくてもよい。

【０１２５】また、硬性鏡３の光軸２３を表す直線３
６、３７は合焦点２２で線の太さを変化させるのではな
く、色や線種を変化させてもよい。

【０１２６】また、線の太さや色、線種を変化させず、
合焦点位置に図１１に示すような記号３９を付加する表
現であってもよい。

【０１２７】（第２の実施の形態）第２の実施の形態
は、上述した第１の実施の形態に対して、図１に示した
硬性鏡３を手術用顕微鏡５０（図１２参照）へ置き換え
るとともに、この手術用顕微鏡５０を制御する顕微鏡制
御部（図示せず）を加えた構成になっており、その他の
構成は図１に示した第１の実施の形態と同様である。

【０１２８】従って、以下では、第２の実施の形態につ
いて、第１の実施の形態と異なる部分についてのみ説明
するものとする。

【０１２９】この第２の実施の形態では、図１に示した
赤外線ＬＥＤを三角形状に配置したセンシングプレート
４は、手術用顕微鏡５０に固定されている。

【０１３０】図１２に示すように、手術用顕微鏡５０の
光学系を表現するカメラモデルで使用される座標系ｃか
らセンシングプレート４で規定される座標系ｅへの座標
変換行列ｅＨｃ１５が求められている。

【０１３１】なお、手術用顕微鏡５０の光学系を表現す
るカメラモデルで使用される座標系ｃの原点は、手術用
顕微鏡５０の光軸５１の上方、例えば、鏡筒部５２の下
端５３から１２００ｍｍ上方に位置しており、手術用顕
微鏡５０の光軸５１をカメラ座標系ｃのＺ軸としてい
る。

【０１３２】座標変換行列ｅＨｃ１５は、図１に示した
ナビゲーション情報記憶部９に記憶されている。

【０１３３】また、手術用顕微鏡５０の鏡筒部５２の上
端５４の位置および下端５３の位置がカメラ座標系に対
して設定され、図１に示したナビゲーション情報記憶部
９に記憶されているものとする。

【０１３４】また、手術用顕微鏡５０のカメラ座標系ｃ
の原点から合焦点５５までの距離および画角を図１に示
したナビゲーション制御部８へ送信する図示しない顕微
鏡制御部は、手術用顕微鏡５０とナビゲーション制御部
８との間に、両者を繋ぐ形で接続されている。

【０１３５】次に、この発明の第２の実施の形態による
手術ナビゲーション装置の作用を説明する。

【０１３６】本手術ナビゲーション装置は、第１の実施
の形態のそれと同様の手順で、３次元位置姿勢計測手段
よりセンシングプレート４に対するセンシングプレート
２の相対的な位置姿勢を表す座標変換行列ｐＨｅ１７を
得る。

【０１３７】顕微鏡制御部は、手術用顕微鏡５０のカメ
ラ座標系ｃの原点から合焦点５５までの距離および画角
をナビゲーション制御部８へ送信する。

【０１３８】カメラ座標系ｃの原点から合焦点５５まで
の距離は、カメラ座標系ｃのＺ軸上の点の座標値として
表現される。

【０１３９】ナビゲーション制御部８では、座標変換行
列ｅＨｃ１５、座標変換行列ｐＨｅ１７、座標変換行列
ｍＨｐ１４を用いて、ナビゲーション情報記憶部９に記
憶されている手術用顕微鏡５０の鏡筒部５２の上端５４
および下端５３の位置をオブジェクト座標系ｍ上の座標
値へ変換する。

【０１４０】また、ナビゲーション制御部８では、座標
変換行列ｅＨｃ１５、座標変換行列ｐＨｅ１７、座標変
換行列ｍＨｐ１４を用いて、顕微鏡制御部より送信され
たカメラ座標系ｃでの合焦点５５の位置をオブジェクト
座標系ｍ上の座標値へ変換する。

【０１４１】また、ナビゲーション制御部８では、オブ
ジェクト座標系ｍ上の座標値へ変換された手術顕微鏡５
０の合焦点５５の位置を用いて、モニタ１３上で表示す
る三方向の断層像アキシアル断面３０、サジタル断面３
１、コロナル断面３２を抽出する。

【０１４２】この手順は、第１の実施の形態における硬
性鏡３の先端２１を含む三方向の断層像アキシアル断面
３０、サジタル断面３１、コロナル断面３２を抽出する
手順のうち、硬性鏡３の先端２１を手術用顕微鏡５０の
合焦点５５に置き換えたものである。

【０１４３】次に、オブジェクト座標ｍ上の座標値へ変
換された手術用顕微鏡５０の鏡筒部５２の上端５４の位
置と下端５３の位置から生成される手術用顕微鏡５０の
位置と姿勢を示す鏡筒部の投影像と光軸５１の投影像と
をナビゲーション制御部８で生成した三方向の断層像ア
キシアル断面３０、サジタル断面３１、コロナル断面３
２へ付加する。

【０１４４】この手順は、第１の実施の形態における硬
性鏡３の先端２１および後端２０を三方向の断層像アキ
シアル断面３０、サジタル断面３１、コロナル断面３２
へ付加する手順のうち、硬性鏡３の先端２１を手術用顕
微鏡５０の鏡筒部５２の下端５３に置き換え、硬性鏡３
の後端２０を手術用顕微鏡５０の鏡筒部５２の上端５４
に置き換えたものである。

【０１４５】なお、鏡筒部５２の直径は、第１の実施の
形態における硬性鏡３の挿入直径の値を、予め、設定さ
れた値に置き換えたものであり、例えば、本実施の形態
では、１０［ｐｉｘｅｌ］としている。

【０１４６】図１３に示すように、手術用顕微鏡５０の
鏡筒部５２の投影像は、鏡筒部５２の上端５４と下端５
３とを結ぶ直線６２で表現され、手術用顕微鏡５０の光
軸は手術用顕微鏡５０の鏡筒部５２の下端５３と合焦点
５５とを結ぶ直線６０で表現される。

【０１４７】図１３では、手術用顕微鏡５０の鏡筒部５
２の投影像は、鏡筒部５２の３次元的位置の関係からコ
ロナル断面３２上のみに付加されている。

【０１４８】手術用顕微鏡５０の画角は、カメラ座標系
の原点から伸びる２本の直線６１で表現され、ナビゲー
ション制御部８で生成した三方向の断層像アキシアル断
面３０、サジタル断面３１、コロナル断面３２へ付加さ
れる。

【０１４９】この手順は、第１の実施の形態における硬
性鏡３の画角をナビゲーション制御部８で生成した三方
向の断層像アキシアル断面３０、サジタル断面３１、コ
ロナル断面３２へ付加する手順のうち、硬性鏡３の先端
２１をカメラ座標系の原点に置き換えたものである。

【０１５０】ナビゲーション制御部８は、以上の手術用
顕微鏡５０の鏡筒部５２の投影像、手術用顕微鏡５０の
光軸５１、手術用顕微鏡５０の合焦点５５、手術用顕微
鏡５０の画角を表現する直線６１が付加された断層像を
出力する。

【０１５１】モニタ１３は、図１３に示すように、ナビ
ゲーション制御部８より出力された情報を表示する。

【０１５２】なお本実施の形態では、カメラ座標系の原
点は断層像の表示範囲外になっており、且つ、ほぼ平行
投影に近い光学系になっているので、三方向の断層像ア
キシアル断面３０、サジタル断面３１、コロナル断面３
２へ付加される画角を表す２本の直線は、あたかも２本
の平行線であるかのように見える。

【０１５３】術者は、モニタ１３上に表示された手術用
顕微鏡５０の合焦点５５の位置を含む三方向の断層像ア
キシアル断面３０、サジタル断面３１、コロナル断面３
２と、これに付加された手術用顕微鏡５０の鏡筒部５２
の投影像、手術用顕微鏡５０の光軸５１、手術用顕微鏡
５０の合焦点５５、手術用顕微鏡５０の画角を表現する
直線６１とを同時に見ながら手術用顕微鏡５０を操作
し、手術を行う。

【０１５４】次に、この発明の第２の実施形態による手
術ナビゲーション装置の効果を説明する。

【０１５５】本手術ナビゲーション装置では、手術用顕
微鏡５０の合焦点５５の位置を含む被検体１の三方向の
断層像アキシアル断面３０、サジタル断面３１、コロナ
ル断面３２と、これに付加された手術用顕微鏡５０の鏡
筒部５２の投影像、手術用顕微鏡５０の光軸５１、手術
用顕微鏡５０の合焦点５５、手術用顕微鏡５０の画角を
表現する直線６１とを同時に観祭可能であるので、術者
は、手術用顕微鏡５０が観察している被検体１の内部の
位置、方向および範囲を同時に容易に把握することがで
きる。

【０１５６】特に、手術用顕微鏡５０の合焦点５５が断
層像へ投影された光軸６０の端点として明確に表示され
ているので、術者は、手術用顕微鏡５０の焦点を確実に
所望の部位へ合わせることができる。

【０１５７】また、本手術ナビゲーション装置では、断
層像上に情報を付加しているので、断層像自身が持つ情
報を欠くことなく呈示することができる。

【０１５８】このことは、本手術ナビゲーション装置
が、術者に対して確実な状況判断を行うための判断材料
を欠落させることなく提供していることを意味する。

【０１５９】この結果、術者は、安全且つ確実に手術を
行うことができる。

【０１６０】なお、この発明の第２の実施形態の各構成
は、当然、各種の変形、変更が可能である。

【０１６１】例えば、３次元位置姿勢計測手段は、本実
施の形態の光学式に限定されることなく、磁気式や機械
式などのどのような形態であってもよい。

【０１６２】また、手術用顕微鏡５０を硬性鏡、軟性
鏡、あるいは多関節鏡へ置き換えて手術を行うことにも
対応可能である。

【０１６３】また、手術用顕微鏡５０は観察機能を有さ
ない処置具に置き換えてもよい。

【０１６４】また、ナビゲーションの対象となる手術具
は複数であってもよく、つまり、本実施の形態において
は、手術用顕微鏡５０と同時に内視鏡や複数の処置具が
用いられる場合も含むものとする。

【０１６５】また、モニタ１３はＨＭＤなどの映像提示
装置へ置き換えることができる。

【０１６６】また、手術用顕微鏡５０の合焦点５５を含
むように抽出した断層像ではなく、合焦点もしくは硬性
鏡３の先端より事前に設定した距離だけ先の点を含むよ
う抽出した断層像や断層像情報に対して事前に固定的に
設定した位置で抽出した断層像に対して手術用顕微鏡５
０の鏡筒部５２の投影像や手術用顕微鏡５０の光軸５
１、画角を表す直線６１等を付加してもよい。

【０１６７】また、断層像は三方向に限定されるもので
はなく、一方向以上であれば何方向であっても構わな
い。

【０１６８】また、断層像の抽出方向は、本実施の形態
のように断層像情報に設定された軸に垂直な平面に限定
されることはなく、自由に設定することができる。

【０１６９】例えば、光軸を含む２断層像とこれらに直
交し合焦点を通る断層像を抽出してもよく、また、抽出
した断層像は直交していなくてもよい。

【０１７０】また、手術用顕微鏡５０の光軸５１を表す
直線６０は合焦点５５を終端とするのではなく、合焦点
５５を境に線の太さや色、線種を変化させ、光軸そのも
のは表示領域を通過する長さの直線として表現してもよ
い。

【０１７１】また、線の太さや色、線種を変化させず、
合焦点位置に図１１に示すような記号３９を付加する表
現であってもよい。

【０１７２】そして、上述したような実施の形態で示し
た本明細書には、特許請求の範囲に示した請求項１乃至
３以外にも、以下に付記１乃至付記３として示すような
発明が含まれている。

【０１７３】（付記１） 前記手術具の画角を表す投影
像を前記断層像抽出手段により抽出された断層像に付加
することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
載の手術ナビゲーション装置。

【０１７４】（対応する発明の実施の形態）この発明に
関する実施の形態は、第１の実施の形態と、第２の実施
の形態とが対応する。

【０１７５】上記構成要素中の手術具の画角を表わす投
影像は、第１の実施の形態では硬性鏡３の先端２１から
伸びる２本の直線３８が該当し、第２の実施の形態では
手術用顕微鏡５０のカメラ座標系ｃの原点から伸びる２
本の直線６１が該当する。

【０１７６】（作用効果）上記構成において、手術ナビ
ゲーション装置は、画像表示手段に、手術具の画角を表
わす、例えば、錐状の領域の投影像が付加されている被
検体の断層像を表示するので、使用者は手術具によって
観察している範囲を容易に把握することが可能になる。

【０１７７】（付記２） 前記断層像抽出手段は、前記
記憶装置に記憶された断層像情報から複数の断層像を抽
出するともに、前記画像表示手段は、前記断層像抽出手
段によって抽出される複数の断層像を表示することを特
徴とする請求項１ないし３および付記１のいずれかに記
載の手術ナビゲーション装置。

【０１７８】（対応する発明の実施の形態）この発明に
関する実施の形態は、第１の実施の形態と、第２の実施
の形態とが対応する。

【０１７９】上記構成要素中の複数の断層像は、これら
の実施の形態ではアキシアル断面３０、サジタル断面３
１、コロナル断面３２が該当するが、任意の数、任意の
位置、方向での断層像を含むものとする。

【０１８０】（作用効果）上記構成において、手術ナビ
ゲーション装置は、断層像抽出手段が記憶装置に記憶さ
れた断層像情報から複数の断層像情報を抽出し、これら
の複数の断層像情報が画像表示手段によって表示される
ので、複数の断層像の位置関係から容易に手術具の３次
元位置姿勢を把握することが可能になる。

【０１８１】（付記３） 前記断層像抽出手段は、前記
手術具の３次元位置姿勢情報から求められた前記手術具
の先端位置に対応した前記被検体の断層像を抽出するこ
とを特徴とする請求項１に記載の手術ナビゲーション装
置。

【０１８２】（対応する発明の実施の形態）この発明に
関する実施の形態は、第１の実施の形態と、第２の実施
の形態とが対応する。

【０１８３】（作用効果）上記構成において、手術ナビ
ゲーション装置は、断層像抽出手段が手術具の先端位置
に対応した被検体の断層像を抽出するので、容易に手術
具と被検体の３次元位置姿勢を把握することが可能にな
る。

【０１８４】

【発明の効果】従って、以上説明したように、請求項１
に記載の本発明によれば、画像表示手段に手術具の投影
像が付加されている被検体の断層像を表示するので、使
用者は手術具の被検体に対する位置関係と姿勢関係とを
同時に容易に把握することが可能になるとともに、断層
像情報へ手術具の投影像が付加されているので、表示さ
れる断層像情報が欠落することがないため、使用者は正
確な状況判断をするための断層像情報も同時に確実に把
握することができる手術ナビゲーション装置を提供する
ことができる。

【０１８５】また、以上説明したように、請求項２に記
載の本発明によれば、画像表示手段に手術具の作用軸の
投影像が付加されている被検体の断層像を表示するの
で、使用者は手術具が被検体に対して作用する軸の方向
を容易に把握することが可能になる手術ナビゲーション
装置を提供することができる。

【０１８６】また、以上説明したように、請求項３に記
載の本発明によれば、画像表示手段に手術具の合焦点の
位置情報が投影されている被検体の断層像を表示するの
で、使用者は手術具の合焦点位置を容易に把握すること
が可能になる手術ナビゲーション装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態による手術
ナビゲーション装置の構成を示す図である。

【図２】図２は、図１の被検体１のデータと被検体１自
身は、耳や目等の身体上の特徴点や、被検体１に取り付
けたマーカ等のオブジェクト座標系ｍ上の座標値モデル
データ１１と、これに対応する特徴点のセンシングプレ
ート２で規定される座標系ｐ上の座標値を計測し、座標
変換行列ｍＨｐ１４を算出することで関連づけられてい
ることを示す図である。

【図３】図３は、座標変換行列が、３次元空間での回転
動作を表す３行３列の回転成分Ｒと、３次元空間での並
進動作を表す３行１列の並進成分Ｔと、定数成分で構成
される４行４列の行列であることを示す図である。

【図４】図４は、図１の硬性鏡３の光学系を表現するカ
メラモデルで使用される座標系ｃからセンシングプレー
ト４で規定される座標系ｅへの座標変換行列ｅＨｃ１５
が求められていることを示す図である。

【図５】図５は、図１のナビゲーション制御部８におい
て、座標変換行列ｅＨｃ１５、座標変換行列ｐＨｅ１
７、座標変換行列ｍＨｐ１４を用いて、硬性鏡３の先端
２１の位置、ナビゲーション情報記憶部９に記憶された
硬性鏡３の後端２０の位置及び硬性鏡３の合焦点２２の
位置をオブジェクト座標系ｍ上の座標値へ変換すること
を示す図である。

【図６】図６は、図１のナビゲーション制御部８におい
て、オブジェクト座標系ｍ上の座標値へ変換された硬性
鏡３の先端２１の位置を用いてモニタ１３上で表示する
三方向の断層像を抽出する手順を説明するための図であ
る。

【図７】図７は、硬性鏡３の光軸２３をナビゲーション
制御部８で生成した三方向の断層像アキシアル断面３
０、サジタル断面３１、コロナル断面３２へ付加する手
順の説明の例として、アキシアル断面３０へ硬性鏡３の
光軸２３を付加する方法を示す図である。

【図８】図８は、硬性鏡３の画角をナビゲーション制御
部８で生成した三方向の断層像アキシアル断面３０、サ
ジタル断面３１、コロナル断面３２へ付加する手順の説
明の例としてアキシアル断面３０へ付加する方法を示す
図である。

【図９】図９は、硬性鏡３の画角をナビゲーション制御
部８で生成した三方向の断層像アキシアル断面３０、サ
ジタル断面３１、コロナル断面３２へ付加する手順の説
明の例としてアキシアル断面３０へ付加する方法を示す
図である。

【図１０】図１０は、モニタ１３によって、ナビゲーシ
ョン制御部８より出力された情報を表示する様子を示す
図である。

【図１１】図１１は、本発明の第１の実施の形態の変形
例として、硬性鏡３の光軸２３を表す直線３６、３７は
合焦点２２で線の太さや色、線種を変化させず、合焦点
位置に記号３９を付加する場合を示す図である。

【図１２】図１２は、本発明の第２の実施の形態におい
て用いる手術用顕微鏡５０の光学系を表現するカメラモ
デルで使用される座標系ｃからセンシングプレート４で
規定される座標系ｅへの座標変換行列ｅＨｃ１５が求め
られていることを示す図である。

【図１３】図１３は、本発明の第２の実施の形態におい
て用いる手術用顕微鏡５０の鏡筒部５２の投影像が、鏡
筒部５２の上端５４と下端５３とを結ぶ直線６２で表現
され、手術用顕微鏡５０の光軸が、手術用顕微鏡５０の
鏡筒部５２の下端５３と合焦点５５とを結ぶ直線６０で
表現され、手術用顕微鏡５０の画角が、直線６１で表現
されることを示す図である。

【図１４】図１４は、従来の技術による「実時間透視図
表示による内視鏡手術ナビゲーションシステム」におい
て、三方向の断層像上に手術具先端を表わす十字状カー
ソルを付加して表示する様子を示す図である。

【図１５】図１５は、従来の技術による「実時間透視図
表示による内視鏡手術ナビゲーションシステム」におい
て、「透視図」によるナビゲーション表示の例を示す図
である。

【図１６】図１６は、先端に突起等の方向性を有する器
具を示す図である。

【図１７】図１７の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞ
れ、従来の技術による直視硬性鏡、３０度側視硬性鏡、
７０度側視硬性鏡を示す図である。

【符号の説明】

１…被検体、 ２…センシングプレート、 ３…硬性鏡、 ４…センシングプレート、 ５…センサ情報記憶部、 ６…センサ制御部、 ７…センサアセンブリ、 ８…ナビゲーション制御部、 ９…ナビゲーション情報記憶部、 １０…断層像データ、 １１…モデルデータ、 １４…座標変換行列ｍＨｐ、 １５…座標変換行列ｅＨｃ、 １７…座標変換行列ｐＨｅ、 ２０…硬性鏡３の後端、 ２１…硬性鏡３の先端、 ２２…硬性鏡３合焦点、 ２３…硬性鏡３の光軸、 ３０…アキシアル断面、 ３１…サジタル断面、 ３２…コロナル断面、 ３３，３４，３５，３８…直線、 ３９…記号、 ４０…円錐、 ４１…円錐４０の底面、 ４２…底面の４１の中心（合焦点２２）を通る平面、 ４３…平面４２と円錐４０の底面４１との交線、 ４４，４５…交線４３の両端、 ４６…端点４４の投影位置、 ４７…端点４５の投影位置、 ４８…合焦点２２の投影位置、 ５０…手術用顕微鏡、 ５１…手術用顕微鏡５０の光軸、 ５２…手術用顕微鏡５０の鏡筒部、 ５３…鏡筒部５２の下端、 ５４…鏡筒部５２の上端、 ５５…カメラ座標系ｃでの合焦点、 ６０，６１，６２…直線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴▲崎▼ 隆男 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5B057 AA07 CA08 CA13 CB08 CB12 CE08 DA07 5L096 AA09 BA06 FA69

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に処置などを行う手術具と、 前記被検体および前記手術具の３次元位置姿勢を計測す
   る３次元位置姿勢計測手段と、 断層像情報を記憶する記憶手段と、 前記３次元位置姿勢計測手段により計測された前記被検
   体および前記手術具の３次元位置姿勢に基づいて、前記
   記憶手段に記憶された前記被検体の断層像情報から所望
   の断層像を抽出する断層像抽出手段と、 前記３次元位置姿勢計測手段により計測された前記手術
   具の３次元位置姿勢を前記断層像抽出手段により抽出さ
   れた断層像上に投影した画像を付加する投影像付加手段
   と、 前記投影像付加手段により出力された画像を表示する画
   像表示手段を有することを特徴とする手術ナビゲーショ
   ン装置。
2. 【請求項２】 前記投影像付加手段は、前記手術具の作
   用軸の投影像を前記断層像抽出手段により抽出された断
   層像上に付加することを特徴とする請求項１に記載の手
   術ナビゲーション装置。
3. 【請求項３】 前記手術具は、さらに前記被検体の画像
   を撮影する手段を有し、 前記投影像付加手段は、前記手術具の合焦点位置情報を
   前記断層像抽出手段により抽出された断層像上に付加す
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の手術ナビ
   ゲーション装置。