JP2002209876A - 指令プロトコルを伴う統合透視外科手術用ナビゲーション・撮影ワークステーション - Google Patents
指令プロトコルを伴う統合透視外科手術用ナビゲーション・撮影ワークステーションInfo
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】撮影システムと通信するための標準の又は一貫
した通信プロトコルを厳守した手術ナビゲーションシス
テムを提供する。 【解決手段】統合撮影・ナビゲーションワークステーシ
ョン（１０２）は、Ｘ線検出器の出力に基づく透視撮影
と、座標系に関する外科手術用器械（１２２）の位置及
びＸ線検出器の位置のナビゲーション追跡とを実行する
少なくとも１つのプロセッサ（２１０）を含む。統合撮
影・ナビゲーションワークステーション（１０２）は、
センサからの外科手術用器械追跡信号を受信する入力部
（１１４）と、センサからの検出器追跡信号を受信する
入力部（１２６）と、器械を重ね合わせて表示しつつ透
視画像を表示する表示装置（１３２）とを更に含む。特
に、透視画像に関して表示される器械の１つ又は複数の
関係（例えば、座標位置及び回転）は、外科手術用器械
（１２２）と患者との関係に相当する。
した通信プロトコルを厳守した手術ナビゲーションシス
テムを提供する。 【解決手段】統合撮影・ナビゲーションワークステーシ
ョン（１０２）は、Ｘ線検出器の出力に基づく透視撮影
と、座標系に関する外科手術用器械（１２２）の位置及
びＸ線検出器の位置のナビゲーション追跡とを実行する
少なくとも１つのプロセッサ（２１０）を含む。統合撮
影・ナビゲーションワークステーション（１０２）は、
センサからの外科手術用器械追跡信号を受信する入力部
（１１４）と、センサからの検出器追跡信号を受信する
入力部（１２６）と、器械を重ね合わせて表示しつつ透
視画像を表示する表示装置（１３２）とを更に含む。特
に、透視画像に関して表示される器械の１つ又は複数の
関係（例えば、座標位置及び回転）は、外科手術用器械
（１２２）と患者との関係に相当する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明の好ましい実施例は外
科手術用ナビゲーションシステム及びナビゲーション技
法に関する。特に、本発明の好ましい実施例は統合外科
手術用ナビゲーションシステム・透視Ｘ線システムに関
する。
科手術用ナビゲーションシステム及びナビゲーション技
法に関する。特に、本発明の好ましい実施例は統合外科
手術用ナビゲーションシステム・透視Ｘ線システムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線、ＣＡＴ（コンピュータ軸方向断層
撮影）、ＭＲＩ（磁気共鳴撮影）及び超音波を含めた医
療用撮影技法は十分に確立されている。これらの技法は
検査を担当する医師に後の詳細な検討や診断に有益な高
分解能画像を提供する。しかし、近年になって、手術中
患者の人体構造をより高画質で可視化するために、手術
前の画像を使用する外科手術用ナビゲーション技法が提
案された。この目的のために、手術中、外科医に対し
て、外科手術用器具を画像の正確な場所に重ね合わせて
表示しつつ、手術前の画像を１枚又は複数枚表示する。
撮影）、ＭＲＩ（磁気共鳴撮影）及び超音波を含めた医
療用撮影技法は十分に確立されている。これらの技法は
検査を担当する医師に後の詳細な検討や診断に有益な高
分解能画像を提供する。しかし、近年になって、手術中
患者の人体構造をより高画質で可視化するために、手術
前の画像を使用する外科手術用ナビゲーション技法が提
案された。この目的のために、手術中、外科医に対し
て、外科手術用器具を画像の正確な場所に重ね合わせて
表示しつつ、手術前の画像を１枚又は複数枚表示する。
【０００３】外科手術中に手術前の画像を使用すること
と関連するナビゲーションの試みは、患者に関する既知
の座標系を確立すること、その座標系の中に手術前画像
を正しく重ね合わせること、及び座標系に沿った外科手
術用器具の動きを追跡することを含む。従来、このよう
な試みに適応しようとしたナビゲーションシステムは、
別個の独立した撮影システムに接続されるべき別個の独
立したアドオンシステムとして開発されていた。アドオ
ンナビゲーションシステムは別個のナビゲーションユニ
ットとして設計されており、一般に、撮影システムと通
信するための標準の又は一貫した通信プロトコルを厳守
してはいなかった。
と関連するナビゲーションの試みは、患者に関する既知
の座標系を確立すること、その座標系の中に手術前画像
を正しく重ね合わせること、及び座標系に沿った外科手
術用器具の動きを追跡することを含む。従来、このよう
な試みに適応しようとしたナビゲーションシステムは、
別個の独立した撮影システムに接続されるべき別個の独
立したアドオンシステムとして開発されていた。アドオ
ンナビゲーションシステムは別個のナビゲーションユニ
ットとして設計されており、一般に、撮影システムと通
信するための標準の又は一貫した通信プロトコルを厳守
してはいなかった。
【０００４】その結果、従来のナビゲーションシステム
は、１）（既に過密になっている手術室環境において）
追加のフロアスペースを極めて広く必要とし、２）撮影
システムへの高速デジタルデータ転送を支援せず、且つ
３）撮影システムとの間に双方向指令・制御インタフェ
ースを有していなかった。撮影システムとの間に双方向
指令・制御インタフェースが欠落しているため、ナビゲ
ーションシステムからの位置情報を画像が収集された時
点に実際に対応させるように保証することは不可能とは
言えないまでも、困難である。その結果、例えば透視を
実行するＣアーム型Ｘ線システムにおいては、Ｃアーム
が動くときに追跡誤差が発生する。この追跡誤差は、画
像収集が終了した時点と、ナビゲーション情報が獲得さ
れた時点との時間間隔中に発生する。外科手術中のナビ
ゲーションにおいては、どのような追跡誤差も望ましく
ない。
は、１）（既に過密になっている手術室環境において）
追加のフロアスペースを極めて広く必要とし、２）撮影
システムへの高速デジタルデータ転送を支援せず、且つ
３）撮影システムとの間に双方向指令・制御インタフェ
ースを有していなかった。撮影システムとの間に双方向
指令・制御インタフェースが欠落しているため、ナビゲ
ーションシステムからの位置情報を画像が収集された時
点に実際に対応させるように保証することは不可能とは
言えないまでも、困難である。その結果、例えば透視を
実行するＣアーム型Ｘ線システムにおいては、Ｃアーム
が動くときに追跡誤差が発生する。この追跡誤差は、画
像収集が終了した時点と、ナビゲーション情報が獲得さ
れた時点との時間間隔中に発生する。外科手術中のナビ
ゲーションにおいては、どのような追跡誤差も望ましく
ない。
【０００５】更に、従来の撮影システムの外部出力ポー
トは一般にＮＴＳＣ又はＰＡＬビデオ出力に限定されて
いた。ＮＴＳＣ又はＰＡＬビデオ出力は、Ｘ線検出器か
ら読み出される元のデジタル画像（例えば、１０２４×
１０２４画像）と比較して、分解能及びダイナミックレ
ンジの即時減少を示す。このため、別個のシステムであ
る従来のナビゲーションシステムは、撮影システムの出
力ポートに接続するフレームグラバの使用に限定されて
おり、後の外科手術用ナビゲーションに際してより分解
能の低い画像しか収集できなかった。更に、撮影システ
ムとナビゲーションシステムとの間で画像を転送するた
めにＤＩＣＯＭを使用した場合、ＤＩＣＯＭオーバヘッ
ドは、スループットを１２秒に画像１枚程度にまで低く
限定していた。
トは一般にＮＴＳＣ又はＰＡＬビデオ出力に限定されて
いた。ＮＴＳＣ又はＰＡＬビデオ出力は、Ｘ線検出器か
ら読み出される元のデジタル画像（例えば、１０２４×
１０２４画像）と比較して、分解能及びダイナミックレ
ンジの即時減少を示す。このため、別個のシステムであ
る従来のナビゲーションシステムは、撮影システムの出
力ポートに接続するフレームグラバの使用に限定されて
おり、後の外科手術用ナビゲーションに際してより分解
能の低い画像しか収集できなかった。更に、撮影システ
ムとナビゲーションシステムとの間で画像を転送するた
めにＤＩＣＯＭを使用した場合、ＤＩＣＯＭオーバヘッ
ドは、スループットを１２秒に画像１枚程度にまで低く
限定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した問題及び
従来より生じていたその他の問題に対処する透視外科手
術用ナビゲーション方法及び装置が長い間必要とされて
きた。
従来より生じていたその他の問題に対処する透視外科手
術用ナビゲーション方法及び装置が長い間必要とされて
きた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい一実施
例は医療診断用撮影システムを提供する。医療診断用撮
影システムはＸ線源及びＸ線検出器と、外科手術用器械
及びＸ線検出器の少なくとも一方の位置を追跡する複数
のセンサと、統合撮影・ナビゲーションワークステーシ
ョンとを含む。統合撮影・ナビゲーションワークステー
ションは、Ｘ線検出器の出力に基づく透視撮影と、座標
系に関する外科手術用器械の位置及びＸ線検出器の位置
のナビゲーション追跡とを実行する少なくとも１つのプ
ロセッサを含む。統合撮影・ナビゲーションワークステ
ーションは、センサからの外科手術用器械追跡信号を受
信する入力部と、センサからの検出器追跡信号を受信す
る入力部と、器械を重ね合わせて表示しつつ透視画像を
表示する表示装置とを更に含む。特に、透視画像に関し
て表示される器械の１つ又は複数の関係（例えば、座標
位置及び回転）は、外科手術用器械と患者との関係に相
当する。
例は医療診断用撮影システムを提供する。医療診断用撮
影システムはＸ線源及びＸ線検出器と、外科手術用器械
及びＸ線検出器の少なくとも一方の位置を追跡する複数
のセンサと、統合撮影・ナビゲーションワークステーシ
ョンとを含む。統合撮影・ナビゲーションワークステー
ションは、Ｘ線検出器の出力に基づく透視撮影と、座標
系に関する外科手術用器械の位置及びＸ線検出器の位置
のナビゲーション追跡とを実行する少なくとも１つのプ
ロセッサを含む。統合撮影・ナビゲーションワークステ
ーションは、センサからの外科手術用器械追跡信号を受
信する入力部と、センサからの検出器追跡信号を受信す
る入力部と、器械を重ね合わせて表示しつつ透視画像を
表示する表示装置とを更に含む。特に、透視画像に関し
て表示される器械の１つ又は複数の関係（例えば、座標
位置及び回転）は、外科手術用器械と患者との関係に相
当する。
【０００８】本発明の別の好ましい実施例は診断用撮影
システムの通信プロトコルを提供する。通信プロトコル
は医療撮影サブシステムと、医療ナビゲーションサブシ
ステムとの間で双方向通信を実現する。通信プロトコル
はナビゲーションサブシステムから撮影サブシステムへ
の１組のメッセージと、撮影サブシステムからナビゲー
ションサブシステムへの１組のメッセージとを含む。撮
影サブシステムからナビゲーションサブシステムへのメ
ッセージは、撮影開始メッセージ及び撮影終了メッセー
ジを含む。メッセージはPing応答時間メッセージ、シス
テム構成メッセージ、ファイル要求メッセージ、画像要
求メッセージ及び画像応答メッセージなどを更に含んで
いても良い。
システムの通信プロトコルを提供する。通信プロトコル
は医療撮影サブシステムと、医療ナビゲーションサブシ
ステムとの間で双方向通信を実現する。通信プロトコル
はナビゲーションサブシステムから撮影サブシステムへ
の１組のメッセージと、撮影サブシステムからナビゲー
ションサブシステムへの１組のメッセージとを含む。撮
影サブシステムからナビゲーションサブシステムへのメ
ッセージは、撮影開始メッセージ及び撮影終了メッセー
ジを含む。メッセージはPing応答時間メッセージ、シス
テム構成メッセージ、ファイル要求メッセージ、画像要
求メッセージ及び画像応答メッセージなどを更に含んで
いても良い。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、医療診断用撮影システム
１００のブロック線図を示す。撮影システム１００は統
合撮影・ナビゲーションワークステーション１０２を含
む。ワークステーション１０２はナビゲーションサブシ
ステム１０４と、撮影サブシステム１０６（図１には透
視撮影サブシステムとして示されている）とを含む。ナ
ビゲーションサブシステム１０４はナビゲーションコン
ピュータ１０８と、トラッカモジュール１１０とを含
み、撮影サブシステムは撮影コンピュータ１１２を含
む。
１００のブロック線図を示す。撮影システム１００は統
合撮影・ナビゲーションワークステーション１０２を含
む。ワークステーション１０２はナビゲーションサブシ
ステム１０４と、撮影サブシステム１０６（図１には透
視撮影サブシステムとして示されている）とを含む。ナ
ビゲーションサブシステム１０４はナビゲーションコン
ピュータ１０８と、トラッカモジュール１１０とを含
み、撮影サブシステムは撮影コンピュータ１１２を含
む。
【００１０】撮影システム１００はワークステーション
外科手術用器具追跡センサ入力ポート１１４と、ワーク
ステーションＸ線検出器装着部追跡センサ入力ポート１
１６と、ワークステーション動的基準フレーム送信器制
御出力ポート１１８と、ワークステーションＸ線露光出
力ポート１２０（フットスイッチ起動露光モジュール１
３２と通信する）とを更に含む。Ｘ線検出器装着部はＣ
アーム１３０にあるイメージ増倍管（又は固体フラット
パネル検出器）に接続している。器具センサ入力ポート
１１４は、撮影システム１００を医療用（例えば、外科
手術用）器具１２２の器具場所センサ１２３に結合す
る。医療用器具は、例えば、米国特許第５,８７３,８２
２号に開示されているような吸引装置、整形外科手術用
ドリル、錐、プローブなどであれば良い。送信器制御出
力ポート１１８は撮影システム１００を場所送信器１２
４に接続する。検出器追跡センサ入力ポート１１６によ
り、撮影システムは、画像Ｘ線検出器の位置を検出する
Ｘ線検出器位置センサ１２６からの追跡信号入力を受信
することができる。Ｘ線露光出力ポート１２０により、
撮影システム１００は露光モジュール１３２と通信する
ことができると共に、撮影システム１００はＸ線検出器
からの画像を読み取ることができる。露光モジュール１
３２は、医師がフットスイッチの起動によりＸ線露光制
御を実行できるようにする。
外科手術用器具追跡センサ入力ポート１１４と、ワーク
ステーションＸ線検出器装着部追跡センサ入力ポート１
１６と、ワークステーション動的基準フレーム送信器制
御出力ポート１１８と、ワークステーションＸ線露光出
力ポート１２０（フットスイッチ起動露光モジュール１
３２と通信する）とを更に含む。Ｘ線検出器装着部はＣ
アーム１３０にあるイメージ増倍管（又は固体フラット
パネル検出器）に接続している。器具センサ入力ポート
１１４は、撮影システム１００を医療用（例えば、外科
手術用）器具１２２の器具場所センサ１２３に結合す
る。医療用器具は、例えば、米国特許第５,８７３,８２
２号に開示されているような吸引装置、整形外科手術用
ドリル、錐、プローブなどであれば良い。送信器制御出
力ポート１１８は撮影システム１００を場所送信器１２
４に接続する。検出器追跡センサ入力ポート１１６によ
り、撮影システムは、画像Ｘ線検出器の位置を検出する
Ｘ線検出器位置センサ１２６からの追跡信号入力を受信
することができる。Ｘ線露光出力ポート１２０により、
撮影システム１００は露光モジュール１３２と通信する
ことができると共に、撮影システム１００はＸ線検出器
からの画像を読み取ることができる。露光モジュール１
３２は、医師がフットスイッチの起動によりＸ線露光制
御を実行できるようにする。
【００１１】撮影システム１００は、ナビゲーションサ
ブシステム１０４により出力される画像を表示するナビ
ゲーション表示装置１３２（可動表示装置アームに装着
されている）と、撮影サブシステム１０６により出力さ
れる画像を表示する撮影表示装置１３４とを更に含む。
ナビゲーションサブシステム１０４、撮影サブシステム
１０６及び表示装置１３２、１３４は自立可動カートシ
ステムに配置されるのが好ましい。
ブシステム１０４により出力される画像を表示するナビ
ゲーション表示装置１３２（可動表示装置アームに装着
されている）と、撮影サブシステム１０６により出力さ
れる画像を表示する撮影表示装置１３４とを更に含む。
ナビゲーションサブシステム１０４、撮影サブシステム
１０６及び表示装置１３２、１３４は自立可動カートシ
ステムに配置されるのが好ましい。
【００１２】センサ１２３及び１２６は、センサの場所
を表すパルス信号を出力する。トラッカモジュール１１
０は検出器追跡センサ入力ポート１１６及び器具追跡セ
ンサ入力ポート１１４を介して受信される場所パルスか
ら、通常は場所送信器１２４と関連し、患者の人体構造
を参照して表される所定の座標系を使用して座標の判定
を実行する。座標は、例えば、X、Y及びZの各場所と、
ロール角、ピッチ角及びヨー角を含んでいれば良い。
を表すパルス信号を出力する。トラッカモジュール１１
０は検出器追跡センサ入力ポート１１６及び器具追跡セ
ンサ入力ポート１１４を介して受信される場所パルスか
ら、通常は場所送信器１２４と関連し、患者の人体構造
を参照して表される所定の座標系を使用して座標の判定
を実行する。座標は、例えば、X、Y及びZの各場所と、
ロール角、ピッチ角及びヨー角を含んでいれば良い。
【００１３】この目的のために、場所送信器１２４は、
例えば、３つの互いに直交して配置された磁気ダイポー
ル（例えば、電流ループ又は電磁石）を含む磁界発生器
として実現されれば良い。各々のダイポールにより発生
される磁界は位相、周波数、時分割多重化などに関して
互いに識別可能である。例えば、本明細書に全体の内容
を参考として取り入れている米国特許第４,０５４,８８
１号に一般的に説明されているように、それらの磁界の
近磁界特性を座標判定に利用しても良い。場所送信器１
２４の別の実施例では、超音波又は光の界を採用しても
良い。あるいは、信号の三角化に基づいて、１つの座標
判定系で２つ以上の場所送信器１２４を使用しても良
い。バーモント州コルチェスターのPolhemus, Incorpor
ated製造の３SpaceR FastrakTMシステムを含めた市販の
位置検出装置を使用しても良い。
例えば、３つの互いに直交して配置された磁気ダイポー
ル（例えば、電流ループ又は電磁石）を含む磁界発生器
として実現されれば良い。各々のダイポールにより発生
される磁界は位相、周波数、時分割多重化などに関して
互いに識別可能である。例えば、本明細書に全体の内容
を参考として取り入れている米国特許第４,０５４,８８
１号に一般的に説明されているように、それらの磁界の
近磁界特性を座標判定に利用しても良い。場所送信器１
２４の別の実施例では、超音波又は光の界を採用しても
良い。あるいは、信号の三角化に基づいて、１つの座標
判定系で２つ以上の場所送信器１２４を使用しても良
い。バーモント州コルチェスターのPolhemus, Incorpor
ated製造の３SpaceR FastrakTMシステムを含めた市販の
位置検出装置を使用しても良い。
【００１４】場所検出器及び関連する受信センサを使用
する座標判定の詳細については、米国特許第５,８７３,
８２２号を参照。
する座標判定の詳細については、米国特許第５,８７３,
８２２号を参照。
【００１５】次に図２を参照すると、図２は、統合透視
外科手術用ナビゲーション・撮影ワークステーション２
００のブロック線図を示す。ワークステーション２００
はナビゲーションコンピュータ１０８と、撮影コンピュ
ータ１１２とを含む。ナビゲーションコンピュータはナ
ビゲーションプロセッサ２０２と、プログラム／データ
メモリ２０４と、ナビゲーションネットワークインタフ
ェース２０６とを含む。ナビゲーションネットワークイ
ンタフェース２０６は高速デジタル通信インタフェース
（例えば、毎秒２枚以上の１０２４×１０２４×１６画
像）を実現する。円形のブランキングウィンドウに従っ
て画像を約９８０×９８０分解能までクロップしても良
い。言い換えれば、ナビゲーションコンピュータ１０８
は、ＮＴＳＣ又はＰＡＬ画像グラバ、あるいはＮＴＳＣ
又はＰＡＬフォーマットへの変換の必要なく、又は関連
する分解能及びダイナミックレンジの損失なく、撮影コ
ンピュータ１１２から直接に全分解能デジタル画像を受
信する。ナビゲーションネットワークインタフェース２
０６は、例えば、１００BaseTイーサネットネットワー
クカードであっても良い。ナビゲーションコンピュータ
は無停電電源（ＵＰＳ）によってSolaris２.６を稼動さ
せるSun UltraSparc１０として実現されるのが好まし
い。ナビゲーションコンピュータ１０８に、パケットを
他の宛先へ送り出すための第２のネットワークインタフ
ェース２０８を設けても良い。
外科手術用ナビゲーション・撮影ワークステーション２
００のブロック線図を示す。ワークステーション２００
はナビゲーションコンピュータ１０８と、撮影コンピュ
ータ１１２とを含む。ナビゲーションコンピュータはナ
ビゲーションプロセッサ２０２と、プログラム／データ
メモリ２０４と、ナビゲーションネットワークインタフ
ェース２０６とを含む。ナビゲーションネットワークイ
ンタフェース２０６は高速デジタル通信インタフェース
（例えば、毎秒２枚以上の１０２４×１０２４×１６画
像）を実現する。円形のブランキングウィンドウに従っ
て画像を約９８０×９８０分解能までクロップしても良
い。言い換えれば、ナビゲーションコンピュータ１０８
は、ＮＴＳＣ又はＰＡＬ画像グラバ、あるいはＮＴＳＣ
又はＰＡＬフォーマットへの変換の必要なく、又は関連
する分解能及びダイナミックレンジの損失なく、撮影コ
ンピュータ１１２から直接に全分解能デジタル画像を受
信する。ナビゲーションネットワークインタフェース２
０６は、例えば、１００BaseTイーサネットネットワー
クカードであっても良い。ナビゲーションコンピュータ
は無停電電源（ＵＰＳ）によってSolaris２.６を稼動さ
せるSun UltraSparc１０として実現されるのが好まし
い。ナビゲーションコンピュータ１０８に、パケットを
他の宛先へ送り出すための第２のネットワークインタフ
ェース２０８を設けても良い。
【００１６】撮影コンピュータ１１２は撮影プロセッサ
２１０と、プログラム／データメモリ２１２と、撮影ネ
ットワークインタフェース２１４とを含む。撮影コンピ
ュータ１１２は、Intel x８６プラットフォーム、例え
ば、３２〜１２８メガバイトのメモリを有するPentium
TMプロセッサ利用のPCとして実現されるのが好ましい。
撮影ネットワークインタフェース２１４はナビゲーショ
ンネットワークインタフェース２０６に対しコンパチブ
ルであり、且つ一般にナビゲーションネットワークイン
タフェース２０６と同様に実現される。ネットワークイ
ンタフェース２０６、２０８、２１４は高速デジタル通
信バスとして使用されるのみならず、撮影コンピュータ
１１２とナビゲーションコンピュータ１０８がその機能
を協調させる（特に、以下に説明するように画像収集を
座標判定と協調させる）ために使用できる指令・制御バ
スとしても使用される。
２１０と、プログラム／データメモリ２１２と、撮影ネ
ットワークインタフェース２１４とを含む。撮影コンピ
ュータ１１２は、Intel x８６プラットフォーム、例え
ば、３２〜１２８メガバイトのメモリを有するPentium
TMプロセッサ利用のPCとして実現されるのが好ましい。
撮影ネットワークインタフェース２１４はナビゲーショ
ンネットワークインタフェース２０６に対しコンパチブ
ルであり、且つ一般にナビゲーションネットワークイン
タフェース２０６と同様に実現される。ネットワークイ
ンタフェース２０６、２０８、２１４は高速デジタル通
信バスとして使用されるのみならず、撮影コンピュータ
１１２とナビゲーションコンピュータ１０８がその機能
を協調させる（特に、以下に説明するように画像収集を
座標判定と協調させる）ために使用できる指令・制御バ
スとしても使用される。
【００１７】尚、器具構成の更新は撮影コンピュータ１
１２のフロッピー（登録商標）ディスク（又はその他の
記憶媒体又はＴＦＰＴプロトコル）インタフェースを使
用して実行されても良い。更に、オペレーティングシス
テム及びアプリケーションソフトウェアは、キーボード
及びマウスの制御を伴うＣＤＲＯＭインタフェースを使
用して実現されても良い。オペレーティングシステム及
びアプリケーションソフトウェアの更新は、FTP、telne
t、Sun SparcTM pkgadd指令などを使用して撮影ネット
ワークインタフェース２１４を介して実現されれば良
い。ネットワークインタフェース２０６、２０８及び２
１４に割り当てられるネットワークアドレスは、例え
ば、telnet、viエディタ、ifconfigなどを使用して同様
に再構成されても良い。
１２のフロッピー（登録商標）ディスク（又はその他の
記憶媒体又はＴＦＰＴプロトコル）インタフェースを使
用して実行されても良い。更に、オペレーティングシス
テム及びアプリケーションソフトウェアは、キーボード
及びマウスの制御を伴うＣＤＲＯＭインタフェースを使
用して実現されても良い。オペレーティングシステム及
びアプリケーションソフトウェアの更新は、FTP、telne
t、Sun SparcTM pkgadd指令などを使用して撮影ネット
ワークインタフェース２１４を介して実現されれば良
い。ネットワークインタフェース２０６、２０８及び２
１４に割り当てられるネットワークアドレスは、例え
ば、telnet、viエディタ、ifconfigなどを使用して同様
に再構成されても良い。
【００１８】図２に示すワークステーション２００は、
撮影コンピュータ１１２とナビゲーションコンピュータ
１０８とを通信させるための専用ネットワークを提供す
る。撮影コンピュータ１１２とナビゲーションコンピュ
ータ１０８は、ＴＣＰ／ＩＰを介してソケットベース指
令プロトコルを使用して通信するのが好ましい。この専
用ネットワークは、専用ネットワークに厳密に割り当て
られ（例えば、１９２.１６８.０.０／２４）且つ一般
にインターネットを介して経路指定されないインターネ
ットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てられる。従
って、出荷される各々のワークステーション２００は、
希望に応じて、同一の内部ネットワークアドレスを使用
することができる。また、撮影コンピュータ１１２から
のＤＩＣＯＭイーサネットトラヒックがナビゲーション
コンピュータ１０８を通過しても良く、ナビゲーション
コンピュータ１０８はこのＤＩＣＯＭトラヒックを第２
のネットワークインタフェース２０８へ送り出す。
撮影コンピュータ１１２とナビゲーションコンピュータ
１０８とを通信させるための専用ネットワークを提供す
る。撮影コンピュータ１１２とナビゲーションコンピュ
ータ１０８は、ＴＣＰ／ＩＰを介してソケットベース指
令プロトコルを使用して通信するのが好ましい。この専
用ネットワークは、専用ネットワークに厳密に割り当て
られ（例えば、１９２.１６８.０.０／２４）且つ一般
にインターネットを介して経路指定されないインターネ
ットプロトコル（ＩＰ）アドレスを割り当てられる。従
って、出荷される各々のワークステーション２００は、
希望に応じて、同一の内部ネットワークアドレスを使用
することができる。また、撮影コンピュータ１１２から
のＤＩＣＯＭイーサネットトラヒックがナビゲーション
コンピュータ１０８を通過しても良く、ナビゲーション
コンピュータ１０８はこのＤＩＣＯＭトラヒックを第２
のネットワークインタフェース２０８へ送り出す。
【００１９】ワークステーション２００は、ワークステ
ーション２００から入力されるパケットのＩＰアドレス
をシステムに割り当てられたホストＩＰアドレスに変換
するために、ナビゲーションコンピュータ１０８でネッ
トワークアドレストランスレーション（ＮＡＴ）を使用
することにより外部ネットワークをアクセスしても良
い。更に、不必要な外部ネットワークトラヒックがナビ
ゲーションコンピュータとワークステーションとの間の
専用ネットワークに到達するのを防止するために、ＩＰ
フィルタによってファイヤウォールを実現しても良い。
このファイヤウォールは、例えば、Ping指令、tracerou
te指令、FTP指令及びtelnet指令を除いて外部ネットワ
ークからの全ての到着トラヒックを阻止するように構成
されていても良い。加えて、外部出発開始トラヒックは
要求された接続の持続時間中に限り許容される。
ーション２００から入力されるパケットのＩＰアドレス
をシステムに割り当てられたホストＩＰアドレスに変換
するために、ナビゲーションコンピュータ１０８でネッ
トワークアドレストランスレーション（ＮＡＴ）を使用
することにより外部ネットワークをアクセスしても良
い。更に、不必要な外部ネットワークトラヒックがナビ
ゲーションコンピュータとワークステーションとの間の
専用ネットワークに到達するのを防止するために、ＩＰ
フィルタによってファイヤウォールを実現しても良い。
このファイヤウォールは、例えば、Ping指令、tracerou
te指令、FTP指令及びtelnet指令を除いて外部ネットワ
ークからの全ての到着トラヒックを阻止するように構成
されていても良い。加えて、外部出発開始トラヒックは
要求された接続の持続時間中に限り許容される。
【００２０】一実施例では、ワークステーション２００
は、撮影コンピュータ１１２の場合、ＩＰアドレスを
「network.１」（例えば、１９２.１６８.０.１）に設
定し、且つネットマスクを２５５.２５５.２５５.０に
設定する。また、ワークステーション２００はデフォル
トルートを「network.２」（例えば、ナビゲーションコ
ンピュータ１０８に割り当てられた１９２.１６８.０.
２）に設定する。言い換えれば、ナビゲーションネット
ワークインタフェース２０６は「network２」のＩＰア
ドレス、すなわち、１９２.１６８.０.２を割り当てら
れるのが好ましい。（外部ネットワークに接続する）第
２のネットワークインタフェース２０８は、第三者によ
り指定されるＩＰアドレスを割り当てられる。撮影ネッ
トワークインタフェース２１４は１９２.１６８.０.１
のＩＰアドレスを割り当てられるのが好ましく、これが
第三者指定のＩＰアドレスとの間で変換される。
は、撮影コンピュータ１１２の場合、ＩＰアドレスを
「network.１」（例えば、１９２.１６８.０.１）に設
定し、且つネットマスクを２５５.２５５.２５５.０に
設定する。また、ワークステーション２００はデフォル
トルートを「network.２」（例えば、ナビゲーションコ
ンピュータ１０８に割り当てられた１９２.１６８.０.
２）に設定する。言い換えれば、ナビゲーションネット
ワークインタフェース２０６は「network２」のＩＰア
ドレス、すなわち、１９２.１６８.０.２を割り当てら
れるのが好ましい。（外部ネットワークに接続する）第
２のネットワークインタフェース２０８は、第三者によ
り指定されるＩＰアドレスを割り当てられる。撮影ネッ
トワークインタフェース２１４は１９２.１６８.０.１
のＩＰアドレスを割り当てられるのが好ましく、これが
第三者指定のＩＰアドレスとの間で変換される。
【００２１】ブートアップ時及び変更時、ワークステー
ション２００は、ホストＩＰアドレス及びサブネットマ
スク、ゲートウェイアドレス（例えば、ＤＩＣＯＭスト
ア、プリント及び問い合わせ画面から獲得される）、日
付及び時間、言語構成（例えば、英語、フランス語、ド
イツ語、スペイン語又はイタリア語）をナビゲーション
コンピュータ１０８へ送信するのが好ましい。
ション２００は、ホストＩＰアドレス及びサブネットマ
スク、ゲートウェイアドレス（例えば、ＤＩＣＯＭスト
ア、プリント及び問い合わせ画面から獲得される）、日
付及び時間、言語構成（例えば、英語、フランス語、ド
イツ語、スペイン語又はイタリア語）をナビゲーション
コンピュータ１０８へ送信するのが好ましい。
【００２２】動作中、撮影コンピュータ１１２はネット
ワークインタフェース２０６及び２１４を介する接続２
１５をネットワークプロトコル指令及びネットワークプ
ロトコル応答を求めて同期して監視する。例えば、撮影
コンピュータ１１２は撮影コンピュータ１１２とナビゲ
ーションコンピュータ１０８との接続を検査するための
Ping要求と、（例えば、左側表示画像を患者情報を伴わ
ずに撮影コンピュータ１１２から転送することを要求す
るための）Request Image要求と、Request Configurati
on要求とに応答すれば良い。一般に、撮影コンピュータ
１１２は、接続を検査するためのPing指令と、例えば、
生Ｘ線露光周期を明示するためのImaging Begin指令及
びImaging End指令と、現在患者が有効ではなくなった
ことをナビゲーションコンピュータ１０８に報知するた
めのNew Exam指令と、現在患者情報を更新するためのUp
date Patient指令とを含めて、ネットワークプロトコル
指令をナビゲーションコンピュータ１０８へ非同期的に
送信する。このため、撮影コンピュータ１１２からの応
答は所定のタイミング源に対して同期的に生成される
が、元来の指令は非同期的に送信されても良い。更に、
撮影コンピュータ１１２は、適切なファイルを検索し且
つそれをナビゲーションコンピュータ１０８へ送り出す
ことにより、File Transfer指令及びFile Transfer応答
を監視する。
ワークインタフェース２０６及び２１４を介する接続２
１５をネットワークプロトコル指令及びネットワークプ
ロトコル応答を求めて同期して監視する。例えば、撮影
コンピュータ１１２は撮影コンピュータ１１２とナビゲ
ーションコンピュータ１０８との接続を検査するための
Ping要求と、（例えば、左側表示画像を患者情報を伴わ
ずに撮影コンピュータ１１２から転送することを要求す
るための）Request Image要求と、Request Configurati
on要求とに応答すれば良い。一般に、撮影コンピュータ
１１２は、接続を検査するためのPing指令と、例えば、
生Ｘ線露光周期を明示するためのImaging Begin指令及
びImaging End指令と、現在患者が有効ではなくなった
ことをナビゲーションコンピュータ１０８に報知するた
めのNew Exam指令と、現在患者情報を更新するためのUp
date Patient指令とを含めて、ネットワークプロトコル
指令をナビゲーションコンピュータ１０８へ非同期的に
送信する。このため、撮影コンピュータ１１２からの応
答は所定のタイミング源に対して同期的に生成される
が、元来の指令は非同期的に送信されても良い。更に、
撮影コンピュータ１１２は、適切なファイルを検索し且
つそれをナビゲーションコンピュータ１０８へ送り出す
ことにより、File Transfer指令及びFile Transfer応答
を監視する。
【００２３】一般に、ナビゲーションコンピュータ１０
８が専用ネットワークにあるとき、撮影コンピュータ１
１２がブートした後、ナビゲーションコンピュータ１０
８を通信のために利用することは何秒かの間（例えば、
９０秒間）不可能である。この期間中、撮影コンピュー
タ１１２は「Navigation Computer not responding,Pow
er Off, wait１０seconds, then Power On（ナビゲーシ
ョンコンピュータは応答しません。電源を切り、１０秒
間待ち、その後、電源を入れて下さい）」のようなエラ
ーメッセージを表示しても良い。接続が成立した後に撮
影コンピュータ１１２とナビゲーションコンピュータ１
０８との通信が遮断されると、例えば、２秒後に撮影コ
ンピュータ１１２は時間切れとなり、ナビゲーションコ
ンピュータ１０８と撮影コンピュータ１１２との接続を
閉鎖して、「Communication Failure with Navigation
Computer（ナビゲーションコンピュータとの通信に障害
が起きました）」などのエラーメッセージを表示しても
良い。
８が専用ネットワークにあるとき、撮影コンピュータ１
１２がブートした後、ナビゲーションコンピュータ１０
８を通信のために利用することは何秒かの間（例えば、
９０秒間）不可能である。この期間中、撮影コンピュー
タ１１２は「Navigation Computer not responding,Pow
er Off, wait１０seconds, then Power On（ナビゲーシ
ョンコンピュータは応答しません。電源を切り、１０秒
間待ち、その後、電源を入れて下さい）」のようなエラ
ーメッセージを表示しても良い。接続が成立した後に撮
影コンピュータ１１２とナビゲーションコンピュータ１
０８との通信が遮断されると、例えば、２秒後に撮影コ
ンピュータ１１２は時間切れとなり、ナビゲーションコ
ンピュータ１０８と撮影コンピュータ１１２との接続を
閉鎖して、「Communication Failure with Navigation
Computer（ナビゲーションコンピュータとの通信に障害
が起きました）」などのエラーメッセージを表示しても
良い。
【００２４】ナビゲーションコンピュータ１０８と撮影
コンピュータ１１２は異なるパワーダウンストラテジを
有しているのが好ましい。撮影コンピュータ１１２は、
オペレーティングシステムにシャットダウンを通知せず
に交流電力を除去することにより、いつでもパワーダウ
ンできる。これに対し、ナビゲーションコンピュータ１
０８は、交流電力の除去前にシャットダウン手続きを実
行するのが好ましい。この目的のために、ナビゲーショ
ンコンピュータ１０８がシャットダウンしている間にバ
ッテリーのバックアップにより電力を保持するために無
停電電源（ＵＰＳ）を使用する。ＵＰＳは直列ポート
に、ナビゲーションコンピュータ１０８に電力損失を報
知するために使用される電力状態を提供する。
コンピュータ１１２は異なるパワーダウンストラテジを
有しているのが好ましい。撮影コンピュータ１１２は、
オペレーティングシステムにシャットダウンを通知せず
に交流電力を除去することにより、いつでもパワーダウ
ンできる。これに対し、ナビゲーションコンピュータ１
０８は、交流電力の除去前にシャットダウン手続きを実
行するのが好ましい。この目的のために、ナビゲーショ
ンコンピュータ１０８がシャットダウンしている間にバ
ッテリーのバックアップにより電力を保持するために無
停電電源（ＵＰＳ）を使用する。ＵＰＳは直列ポート
に、ナビゲーションコンピュータ１０８に電力損失を報
知するために使用される電力状態を提供する。
【００２５】一般に、ナビゲーションコンピュータ１０
８は撮影コンピュータ１１２と同時にブートされ、ＵＰ
Ｓバックグラウンド（例えば、デーモン）プロセスは、
撮影コンピュータ１１２のパワースイッチ状態を含め
て、電力損失を知るために直列ポートを監視する。電力
損失信号を受信すると、ナビゲーションコンピュータ１
０８はオペレーティングシステムのシャットダウンを開
始し、その後、ナビゲーションコンピュータ１０８はオ
フされる。
８は撮影コンピュータ１１２と同時にブートされ、ＵＰ
Ｓバックグラウンド（例えば、デーモン）プロセスは、
撮影コンピュータ１１２のパワースイッチ状態を含め
て、電力損失を知るために直列ポートを監視する。電力
損失信号を受信すると、ナビゲーションコンピュータ１
０８はオペレーティングシステムのシャットダウンを開
始し、その後、ナビゲーションコンピュータ１０８はオ
フされる。
【００２６】ナビゲーションコンピュータ１０８と撮影
コンピュータ１１２は、ナビゲーションソフトウェアと
撮影ソフトウェアの双方を実行する単一のプロセッサを
使用して実現されても良い。あるいは、１組のプロセッ
サにナビゲーションソフトウェアと撮影ソフトウェアを
実行させるために、対称多重処理オペレーティングシス
テム（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ（登録商標））の
協調の下で、マルチプロセッサシステムを使用しても良
い。しかし、以下に説明するように、ナビゲーションコ
ンピュータ１０８と撮影コンピュータ１１２は、ネット
ワークインタフェース２０６、２１４と共に結合し且つ
後述する診断用撮影システムの通信プロトコルによって
通信する複数の別個の処理装置として実現されても良
い。
コンピュータ１１２は、ナビゲーションソフトウェアと
撮影ソフトウェアの双方を実行する単一のプロセッサを
使用して実現されても良い。あるいは、１組のプロセッ
サにナビゲーションソフトウェアと撮影ソフトウェアを
実行させるために、対称多重処理オペレーティングシス
テム（例えば、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ（登録商標））の
協調の下で、マルチプロセッサシステムを使用しても良
い。しかし、以下に説明するように、ナビゲーションコ
ンピュータ１０８と撮影コンピュータ１１２は、ネット
ワークインタフェース２０６、２１４と共に結合し且つ
後述する診断用撮影システムの通信プロトコルによって
通信する複数の別個の処理装置として実現されても良
い。
【００２７】次に図３を参照すると、図３は、医療診断
用撮影システム１００と共に使用できるＣアーム装置１
０の一例を示す。装置１０は、内周部１４及び外周部１
６と、背面凸型部分４０とを有し、互いに向かい合う上
方末端部１８ａ及び下方末端部１８ｂを終端部とするＣ
アーム１２を含む。Ｃアーム１２は一様な円状のＣ字形
であるのが好ましいが、弓形のどのような部材から構成
されていても良い。
用撮影システム１００と共に使用できるＣアーム装置１
０の一例を示す。装置１０は、内周部１４及び外周部１
６と、背面凸型部分４０とを有し、互いに向かい合う上
方末端部１８ａ及び下方末端部１８ｂを終端部とするＣ
アーム１２を含む。Ｃアーム１２は一様な円状のＣ字形
であるのが好ましいが、弓形のどのような部材から構成
されていても良い。
【００２８】Ｃアーム１２は、全体を図中符号２０で示
される構造のような支持手段により懸垂位置に保持され
ている。構造２０は、車輪付き台座２４に装着された支
持アーム２２を含む。支持アーム２２は、支持アーム２
２とＣアーム１２との間の軸受けアセンブリにより、あ
るいは支持アーム２２自体が台座２４に関して回転自在
に装着されていることにより、側方回転軸３０に関して
Ｃアーム１２を回転運動させる。装置１０には、軸６０
に関して回転運動させるための回転機構が更に設けられ
ていても良い。
される構造のような支持手段により懸垂位置に保持され
ている。構造２０は、車輪付き台座２４に装着された支
持アーム２２を含む。支持アーム２２は、支持アーム２
２とＣアーム１２との間の軸受けアセンブリにより、あ
るいは支持アーム２２自体が台座２４に関して回転自在
に装着されていることにより、側方回転軸３０に関して
Ｃアーム１２を回転運動させる。装置１０には、軸６０
に関して回転運動させるための回転機構が更に設けられ
ていても良い。
【００２９】車輪付き台座２４により、Ｃアーム１２を
第１の場所から第２の場所へ搬送することができる。す
なわち、台座の車輪は、支持構造２０に結合し、支持ア
ーム２２及びＣアーム１２を第１の場所から第２の場所
へ搬送するための搬送手段として機能する。多くの場
合、Ｘ線機器を１つの部屋から別の部屋へ便利良く移動
させることができると非常に好都合である。車輪付き台
座２４によって装置１０は移動自在であるため、例え
ば、病院の多数の異なる部屋に入院している患者が装置
をより利用しやすくなるという利点が得られる。
第１の場所から第２の場所へ搬送することができる。す
なわち、台座の車輪は、支持構造２０に結合し、支持ア
ーム２２及びＣアーム１２を第１の場所から第２の場所
へ搬送するための搬送手段として機能する。多くの場
合、Ｘ線機器を１つの部屋から別の部屋へ便利良く移動
させることができると非常に好都合である。車輪付き台
座２４によって装置１０は移動自在であるため、例え
ば、病院の多数の異なる部屋に入院している患者が装置
をより利用しやすくなるという利点が得られる。
【００３０】支持アーム２２はＣアーム１２の外周部１
６に摺動自在に装着されており、支持構造２０は、Ｃア
ーム１２を軌道回転軸２６に関して選択された位置まで
選択的に摺動軌道運動させることができるようにするた
めに必要な構造と機構を含む。この軸２６はＣアーム１
２の湾曲の中心及び側方回転軸３０と一致しているのが
好ましい。摺動軌道運動によって、Ｃアーム１２は支持
アーム２２への装着部２８の様々な摺動ポイントを通っ
て動くことが理解されるであろう。実際には、支持アー
ムは本質的には１つの点でＣアームに装着されているの
ではなく、ある面積をもつ領域２９にわたって装着され
ているが、「ポイント」は広い領域であっても良く、あ
るいは狭い場所であっても良いことが理解されるであろ
う。支持構造２０は、側方回転軸３０に関して支持アー
ム２２を選択された側方位置まで選択自在な量ずつ側方
へ回転させるための、当該技術では知られている機構を
更に含む。摺動軌道運動と、側方回転との組み合わせに
よって、Ｃアームを２つの自由度をもって、すなわち、
２つの互いに垂直な軸に関して操作することが可能にな
る。その結果、Ｃアーム１２の可動性にある種の球面特
性が与えられる。摺動軌道運動と側方回転は、Ｃアーム
に結合されたＸ線源３２をＣアームが表面上を移動自在
である想像上の球体の下半分の半球上に位置するほぼど
のような緯度／経度ポイントへも移動させることができ
る。
６に摺動自在に装着されており、支持構造２０は、Ｃア
ーム１２を軌道回転軸２６に関して選択された位置まで
選択的に摺動軌道運動させることができるようにするた
めに必要な構造と機構を含む。この軸２６はＣアーム１
２の湾曲の中心及び側方回転軸３０と一致しているのが
好ましい。摺動軌道運動によって、Ｃアーム１２は支持
アーム２２への装着部２８の様々な摺動ポイントを通っ
て動くことが理解されるであろう。実際には、支持アー
ムは本質的には１つの点でＣアームに装着されているの
ではなく、ある面積をもつ領域２９にわたって装着され
ているが、「ポイント」は広い領域であっても良く、あ
るいは狭い場所であっても良いことが理解されるであろ
う。支持構造２０は、側方回転軸３０に関して支持アー
ム２２を選択された側方位置まで選択自在な量ずつ側方
へ回転させるための、当該技術では知られている機構を
更に含む。摺動軌道運動と、側方回転との組み合わせに
よって、Ｃアームを２つの自由度をもって、すなわち、
２つの互いに垂直な軸に関して操作することが可能にな
る。その結果、Ｃアーム１２の可動性にある種の球面特
性が与えられる。摺動軌道運動と側方回転は、Ｃアーム
に結合されたＸ線源３２をＣアームが表面上を移動自在
である想像上の球体の下半分の半球上に位置するほぼど
のような緯度／経度ポイントへも移動させることができ
る。
【００３１】装置１０は、Ｘ線診断技術の分野では一般
に知られているようにＣアーム１２の互いに対向する場
所に装着されたＸ線源３２と受像部３４とを含む。Ｘ線
検出器位置センサ１２６は、一般に、受像部３４のカメ
ラアセンブリの内部に配置されている（受像部３４は、
受像部がもたらす画像糸巻き形歪み効果及びその他の効
果を補正するために使用される位置合わせ標準などを更
に含んでいても良い）。Ｘ線源３２及び受像部３４（後
部３４ａと、電源３４ｂとを含む）を合わせてＸ線源／
受像部３２／３４と呼んでも良い。受像部３４はイメー
ジ増倍管などであれば良い。Ｃアームの軌道操作及び側
方回転操作により、Ｃアーム１２の自由空間３６の内部
に配置された患者の身体の幅及び身長に関してＸ線源／
受像部３２／３４を選択的に位置決めすることができ
る。Ｃアームの摺動軌道運動は、Ｘ線源／受像部３２／
３４をそれぞれ対応する弓形運動経路に沿って移動させ
る。受像部３４はＣアーム１２の内周部１４に固着され
ているのが好ましく、Ｘ線源３２も内周部１４に固着さ
れている。高電圧ケーブルアセンブリ５０はＸ線源／受
像部３２／３４に電力を供給する。
に知られているようにＣアーム１２の互いに対向する場
所に装着されたＸ線源３２と受像部３４とを含む。Ｘ線
検出器位置センサ１２６は、一般に、受像部３４のカメ
ラアセンブリの内部に配置されている（受像部３４は、
受像部がもたらす画像糸巻き形歪み効果及びその他の効
果を補正するために使用される位置合わせ標準などを更
に含んでいても良い）。Ｘ線源３２及び受像部３４（後
部３４ａと、電源３４ｂとを含む）を合わせてＸ線源／
受像部３２／３４と呼んでも良い。受像部３４はイメー
ジ増倍管などであれば良い。Ｃアームの軌道操作及び側
方回転操作により、Ｃアーム１２の自由空間３６の内部
に配置された患者の身体の幅及び身長に関してＸ線源／
受像部３２／３４を選択的に位置決めすることができ
る。Ｃアームの摺動軌道運動は、Ｘ線源／受像部３２／
３４をそれぞれ対応する弓形運動経路に沿って移動させ
る。受像部３４はＣアーム１２の内周部１４に固着され
ているのが好ましく、Ｘ線源３２も内周部１４に固着さ
れている。高電圧ケーブルアセンブリ５０はＸ線源／受
像部３２／３４に電力を供給する。
【００３２】受像部３４とＣアーム１２の装着位置の関
係上、Ｃアーム１２がほぼどの位置にあっても、側方回
転軸３０はＣアーム１２が支持アーム２２に装着されて
いる箇所２８とほぼ一致する。このため、支持アーム２
２が回転しても、アームに偏心側方モーメント作用が加
わることはないので、より安定した、バランスの良い支
持構造が得られる。好ましい一実施例では、Ｃアーム１
２のどの位置に対してもＣアーム１２の質量中心は軸３
０と一致する。
係上、Ｃアーム１２がほぼどの位置にあっても、側方回
転軸３０はＣアーム１２が支持アーム２２に装着されて
いる箇所２８とほぼ一致する。このため、支持アーム２
２が回転しても、アームに偏心側方モーメント作用が加
わることはないので、より安定した、バランスの良い支
持構造が得られる。好ましい一実施例では、Ｃアーム１
２のどの位置に対してもＣアーム１２の質量中心は軸３
０と一致する。
【００３３】Ｃアームのもう１つの面は、受像部３４の
電源３４ｂの位置である。電源３４ｂをＣアームの開口
部に向かって配置することにより、受像部３４とＸ線源
３２とを湾曲中心２６に対してより近接するように移動
させることができるため、距離４６が短縮され、その結
果、装置１０全体のバランスが改善される。整列線４８
と、軸２６及び３０の交点との距離４６を保つことによ
り、バランスは向上する。整列線４８はＸ線源３２によ
り発生される中心ビームと、受像部３４との整列を表
す。また、Ｘ線源／受像部３２／３４の間に所望の距離
４４を設けることにより、装置全体の高さを大きく増す
ことなくＣアーム１２に対してより大きなＣ字形を使用
できるようになるという点にも注意する。
電源３４ｂの位置である。電源３４ｂをＣアームの開口
部に向かって配置することにより、受像部３４とＸ線源
３２とを湾曲中心２６に対してより近接するように移動
させることができるため、距離４６が短縮され、その結
果、装置１０全体のバランスが改善される。整列線４８
と、軸２６及び３０の交点との距離４６を保つことによ
り、バランスは向上する。整列線４８はＸ線源３２によ
り発生される中心ビームと、受像部３４との整列を表
す。また、Ｘ線源／受像部３２／３４の間に所望の距離
４４を設けることにより、装置全体の高さを大きく増す
ことなくＣアーム１２に対してより大きなＣ字形を使用
できるようになるという点にも注意する。
【００３４】診断用撮影システムの通信プロトコルは、
撮影コンピュータ１１２とナビゲーションコンピュータ
１０８との間で両方通信を実現するように定義される。
表１は、ナビゲーションコンピュータ１０８から撮影コ
ンピュータ１１２への通信について規定されたメッセー
ジを示す。
撮影コンピュータ１１２とナビゲーションコンピュータ
１０８との間で両方通信を実現するように定義される。
表１は、ナビゲーションコンピュータ１０８から撮影コ
ンピュータ１１２への通信について規定されたメッセー
ジを示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】表２は、撮影コンピュータ１１２からナビ
ゲーションコンピュータ１０８への通信について規定さ
れたメッセージを示す。
ゲーションコンピュータ１０８への通信について規定さ
れたメッセージを示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】図４に関して説明すると、図４は、診断用
撮影システムの通信プロトコルメッセージフォーマット
４００を示す。メッセージフォーマット４００は、好ま
しくは双方向接続指向ＴＣＰ利用データ転送プロトコル
を実現するために、診断用撮影システムプロトコルと共
に使用される。（例えば、ポート８５００を監視するこ
とにより）接続が受け入れられ、成立すると、クライア
ント（すなわち、メッセージ送信側）スレッドと、サー
バ（すなわち、メッセージ受信側）スレッドは接続を開
いたままに保持する。サーバスレッドは、実行すべき指
令を指示する次のメッセージを待ってブロックする（す
なわち、他のアクションを実行せずに待機又はループす
る）のが好ましい。次に、サーバは指令を実行し、応答
メッセージ（データを含むこともある）をクライアント
に戻す。サーバは次のメッセージを待ちつつループし続
ける。
撮影システムの通信プロトコルメッセージフォーマット
４００を示す。メッセージフォーマット４００は、好ま
しくは双方向接続指向ＴＣＰ利用データ転送プロトコル
を実現するために、診断用撮影システムプロトコルと共
に使用される。（例えば、ポート８５００を監視するこ
とにより）接続が受け入れられ、成立すると、クライア
ント（すなわち、メッセージ送信側）スレッドと、サー
バ（すなわち、メッセージ受信側）スレッドは接続を開
いたままに保持する。サーバスレッドは、実行すべき指
令を指示する次のメッセージを待ってブロックする（す
なわち、他のアクションを実行せずに待機又はループす
る）のが好ましい。次に、サーバは指令を実行し、応答
メッセージ（データを含むこともある）をクライアント
に戻す。サーバは次のメッセージを待ちつつループし続
ける。
【００３９】一般に、通信プロトコルは一度に１つの特
定のメッセージを処理する。すなわち、特定のメッセー
ジが送信される時点で、送信側は送信されたメッセージ
対応する応答メッセージが受信されるまで他のメッセー
ジを一切送信しない。メッセージフォーマット４００は
固定長ヘッダ４０２と、それに続く、メッセージ（もし
あれば）と関連するデータセクション４０４とを含む。
最初のメッセージと応答には同じメッセージヘッダフォ
ーマット４００が使用される。
定のメッセージを処理する。すなわち、特定のメッセー
ジが送信される時点で、送信側は送信されたメッセージ
対応する応答メッセージが受信されるまで他のメッセー
ジを一切送信しない。メッセージフォーマット４００は
固定長ヘッダ４０２と、それに続く、メッセージ（もし
あれば）と関連するデータセクション４０４とを含む。
最初のメッセージと応答には同じメッセージヘッダフォ
ーマット４００が使用される。
【００４０】図４には、１バイトコードフィールド４０
６と、１バイトタイプフィールド４０８と、１バイトフ
ラグフィールド４１０と、１バイト状態フィールド４１
２とが示されている。また、４バイトデータ長フィール
ド４１４も規定されている。コードフィールド４０６と
タイプフィールド４０８は下記のメッセージごとに定義
される。フラグフィールド４１０は、一般に、応答フラ
グとしてビット０を使用し（１：応答、０：それ以
外）、要求フラグとしてビット１を使用し（１：データ
要求、０：それ以外）、エンディアン標識としてビット
２を使用する（１：大、０：小）。状態フィールド４１
２は状態コード（以下に更に詳細に説明する）を規定す
る。例えば、（０：OK、非０：ERROR）などである。デ
ータ長フィールド４１４はデータセクション４０４で続
くべき符号なし４バイト長さのデータを提供する。
６と、１バイトタイプフィールド４０８と、１バイトフ
ラグフィールド４１０と、１バイト状態フィールド４１
２とが示されている。また、４バイトデータ長フィール
ド４１４も規定されている。コードフィールド４０６と
タイプフィールド４０８は下記のメッセージごとに定義
される。フラグフィールド４１０は、一般に、応答フラ
グとしてビット０を使用し（１：応答、０：それ以
外）、要求フラグとしてビット１を使用し（１：データ
要求、０：それ以外）、エンディアン標識としてビット
２を使用する（１：大、０：小）。状態フィールド４１
２は状態コード（以下に更に詳細に説明する）を規定す
る。例えば、（０：OK、非０：ERROR）などである。デ
ータ長フィールド４１４はデータセクション４０４で続
くべき符号なし４バイト長さのデータを提供する。
【００４１】メッセージヘッダ４０２のコードフィール
ド４０６は、撮影コンピュータとナビゲーションコンピ
ュータの双方に共通するメッセージコードを表現する。
タイプフィールド４０８は、メッセージコードの変形で
ある型を表現する。フラグフィールド４１０は、メッセ
ージごとにとるべき必要なアクションを解決するために
撮影コンピュータ及びナビゲーションコンピュータによ
り使用されるメッセージフラグを表現する。データの送
信とデータの要求との関係の特定のケースを図５及び図
６にそれぞれ示す。メッセージが受信されるたびに、戻
されるメッセージは送信メッセージと同一のコードを有
するのが好ましく、また、フラグは１増分されるのが好
ましい（応答フラグはハイにセットされる）。状態フィ
ールド４１２は応答によりエラー状態を指示するために
使用される。データ長フィールド４１４はヘッダに続く
データの長さを指定する。
ド４０６は、撮影コンピュータとナビゲーションコンピ
ュータの双方に共通するメッセージコードを表現する。
タイプフィールド４０８は、メッセージコードの変形で
ある型を表現する。フラグフィールド４１０は、メッセ
ージごとにとるべき必要なアクションを解決するために
撮影コンピュータ及びナビゲーションコンピュータによ
り使用されるメッセージフラグを表現する。データの送
信とデータの要求との関係の特定のケースを図５及び図
６にそれぞれ示す。メッセージが受信されるたびに、戻
されるメッセージは送信メッセージと同一のコードを有
するのが好ましく、また、フラグは１増分されるのが好
ましい（応答フラグはハイにセットされる）。状態フィ
ールド４１２は応答によりエラー状態を指示するために
使用される。データ長フィールド４１４はヘッダに続く
データの長さを指定する。
【００４２】データ長フィールド４１４は符号化ビッグ
エンディアン（最初に最上位バイト、最後に最下位バイ
トによって符号化された）又はリトルエンディアン（最
初に最下位バイト、最後に最上位バイトによって符号化
された）である。エンディアンフラグ（フラグフィール
ド４１０のビット２）は、メッセージの残り部分につい
て使用されるエンディアン符号化を指定する。これはメ
ッセージヘッダ４０２のデータ長フィールド４１４と、
メッセージ４００のデータフィールド４０４の１バイト
を超える全てのフィールドとを含む。エンディアンフラ
グを使用することにより、１つの画像中で１バイトより
大きな各画素をバイトスワッピングすることなく、特定
の機械に固有の「エンディアン」で画像データを送信で
きる。
エンディアン（最初に最上位バイト、最後に最下位バイ
トによって符号化された）又はリトルエンディアン（最
初に最下位バイト、最後に最上位バイトによって符号化
された）である。エンディアンフラグ（フラグフィール
ド４１０のビット２）は、メッセージの残り部分につい
て使用されるエンディアン符号化を指定する。これはメ
ッセージヘッダ４０２のデータ長フィールド４１４と、
メッセージ４００のデータフィールド４０４の１バイト
を超える全てのフィールドとを含む。エンディアンフラ
グを使用することにより、１つの画像中で１バイトより
大きな各画素をバイトスワッピングすることなく、特定
の機械に固有の「エンディアン」で画像データを送信で
きる。
【００４３】次に図５に関して簡単に説明すると、図５
は、診断用撮影システムの通信プロトコルに従ってデー
タを送信するときの流れ図５００を示す。ステップ５０
２では、送信側は（ヘッダフォーマット４００に従って
ヘッダをフォーマッティングした後に）受信側へデータ
を送信する。（メッセージが聞こえるのを待っている）
受信側はステップ５０４でデータを受信する。ステップ
５０６で、受信側は適切な応答（先に述べたようにフラ
グフィールドがセットされた状態で、ヘッダフォーマッ
ト４００に従ってフォーマッティングされている）を送
信側へ送信することにより応答する。ステップ５０８
で、送信側は応答を受信し、受信側により設定された状
態を検査する。
は、診断用撮影システムの通信プロトコルに従ってデー
タを送信するときの流れ図５００を示す。ステップ５０
２では、送信側は（ヘッダフォーマット４００に従って
ヘッダをフォーマッティングした後に）受信側へデータ
を送信する。（メッセージが聞こえるのを待っている）
受信側はステップ５０４でデータを受信する。ステップ
５０６で、受信側は適切な応答（先に述べたようにフラ
グフィールドがセットされた状態で、ヘッダフォーマッ
ト４００に従ってフォーマッティングされている）を送
信側へ送信することにより応答する。ステップ５０８
で、送信側は応答を受信し、受信側により設定された状
態を検査する。
【００４４】同様に、図６には、診断用撮影システムの
通信プロトコルに従ってデータを受信するときの流れ図
６００が示されている。ステップ６０２で、送信側は
（ヘッダフォーマット４００に従ってヘッダをフォーマ
ッティングした後に）データ要求メッセージを受信側へ
送信する。受信側はステップ６０４でメッセージを受信
し、ステップ５０８で、要求されたデータを検索し且つ
（データと共に）適切な応答メッセージ（先に述べたよ
うにフラグフィールドがセットされた状態で、ヘッダフ
ォーマット４００に従ってフォーマッティングされてい
る）を送信側へ送信することにより応答する。ステップ
５０８で、送信側は応答メッセージを受信し、応答メッ
セージの中で提供されているデータを処理するか、又は
他の方法で使用する。
通信プロトコルに従ってデータを受信するときの流れ図
６００が示されている。ステップ６０２で、送信側は
（ヘッダフォーマット４００に従ってヘッダをフォーマ
ッティングした後に）データ要求メッセージを受信側へ
送信する。受信側はステップ６０４でメッセージを受信
し、ステップ５０８で、要求されたデータを検索し且つ
（データと共に）適切な応答メッセージ（先に述べたよ
うにフラグフィールドがセットされた状態で、ヘッダフ
ォーマット４００に従ってフォーマッティングされてい
る）を送信側へ送信することにより応答する。ステップ
５０８で、送信側は応答メッセージを受信し、応答メッ
セージの中で提供されているデータを処理するか、又は
他の方法で使用する。
【００４５】メッセージは以下の表３に示すようなEven
t（事象）、Update Patient（患者更新）、Request Ima
ge（画像要求）及びRequest Configuration（構成要
求）の４つの一般的区分に分類される。
t（事象）、Update Patient（患者更新）、Request Ima
ge（画像要求）及びRequest Configuration（構成要
求）の４つの一般的区分に分類される。
【００４６】
【表３】
【００４７】以下に、この通信プロトコルと共に使用す
るためのメッセージの例を示す。尚、メッセージの初め
の８バイト（０〜７）は図４に示すようなヘッダ（コー
ド、タイプ、フラグ、状態及びデータ長）を構成する。
るためのメッセージの例を示す。尚、メッセージの初め
の８バイト（０〜７）は図４に示すようなヘッダ（コー
ド、タイプ、フラグ、状態及びデータ長）を構成する。
【００４８】名称：Event（事象） 記述：peerへ事象を送信する メッセージ方向：双方向 データフォーマット：以下を参照 ヘッダ： バイト０：コード（１） バイト１：タイプ（表４を参照）
【００４９】
【表４】
【００５０】バイト２：フラグ（初期=０、応答=１） バイト３：状態（０） バイト４〜７：データ長（０） データ：なし 名称：Update Patient（患者更新） 記述：患者データをナビゲーションコンピュータへ送信
する メッセージ方向：撮影コンピュータからナビゲーション
コンピュータへデータフォーマット：第１のバイトが後
続すべきフィールドの長さであるような患者フィールド
の連結。患者フィールドは、例えば、患者名、生年月
日、性別、患者ＩＤ、医師名、手続き及び登録番号の順
序でグループ分けされている。
する メッセージ方向：撮影コンピュータからナビゲーション
コンピュータへデータフォーマット：第１のバイトが後
続すべきフィールドの長さであるような患者フィールド
の連結。患者フィールドは、例えば、患者名、生年月
日、性別、患者ＩＤ、医師名、手続き及び登録番号の順
序でグループ分けされている。
【００５１】名前の符号化はＤＩＣＯＭ規格第５部第
６.２章のValue Representationで使用されている符号
化であっても良い。例えば、「Jane Doe」という患者名
は図７に示すように送信されるであろう。
６.２章のValue Representationで使用されている符号
化であっても良い。例えば、「Jane Doe」という患者名
は図７に示すように送信されるであろう。
【００５２】ヘッダ： バイト０：コード（２） バイト１：タイプ（０） バイト２：フラグ（初期=０、応答=１） バイト３：状態（初期=０、応答=表５を参照）
【００５３】
【表５】
【００５４】バイト４〜７：データ長（初期=バイト単
位のデータペイロードサイズ、応答=０） データ（初期メッセージのみ）： バイト８〜終わりまで：患者フィールドの連結 各フィールドは長さを指示するバイトが前置されたASCI
I文字のストリングであるのが好ましい： 患者名：このフィールドはa）姓、b）個人名、c）ミド
ルネームの順序で配置される３つの要素から構成されて
いる。これらの要素は挿入記号「＾」の文字により区切
られる。内部のナル要素は区切り文字を必要とする。区
切り文字を含めて後続するナル要素を省略しても良い。
位のデータペイロードサイズ、応答=０） データ（初期メッセージのみ）： バイト８〜終わりまで：患者フィールドの連結 各フィールドは長さを指示するバイトが前置されたASCI
I文字のストリングであるのが好ましい： 患者名：このフィールドはa）姓、b）個人名、c）ミド
ルネームの順序で配置される３つの要素から構成されて
いる。これらの要素は挿入記号「＾」の文字により区切
られる。内部のナル要素は区切り文字を必要とする。区
切り文字を含めて後続するナル要素を省略しても良い。
【００５５】生年月日、例えば、テキストストリング 性別、例えば、テキストストリング（通常は「Ｍ」又は
「Ｆ」） 患者ＩＤ、例えば、テキストストリング 医師名、例えば、患者名と同じ符号化を使用 手続き、例えば、テキストストリング 登録番号、例えば、テキストストリング 名称：Request Image（and Reply）（画像（及び応答）
要求） 記述：ワークステーションコンピュータから画像を要求
する メッセージ方向：ナビゲーションコンピュータから撮影
コンピュータへ データフォーマット：無効画像（テストパターン、呼び
出し画像、又はスワップ）は応答メッセージ状態のエラ
ーにより通知される。データは続いていない。
「Ｆ」） 患者ＩＤ、例えば、テキストストリング 医師名、例えば、患者名と同じ符号化を使用 手続き、例えば、テキストストリング 登録番号、例えば、テキストストリング 名称：Request Image（and Reply）（画像（及び応答）
要求） 記述：ワークステーションコンピュータから画像を要求
する メッセージ方向：ナビゲーションコンピュータから撮影
コンピュータへ データフォーマット：無効画像（テストパターン、呼び
出し画像、又はスワップ）は応答メッセージ状態のエラ
ーにより通知される。データは続いていない。
【００５６】有効画像はデータぺイロードと共に戻され
る。
る。
【００５７】ヘッダ： バイト０：コード（３） バイト１：タイプ（表６を参照）
【００５８】
【表６】
【００５９】バイト２：フラグ（初期=２、応答=３） バイト３：状態（初期=０、応答=表７を参照）
【００６０】
【表７】
【００６１】バイト４〜７：データ長（初期＝０、応答
＝バイト単位のデータペイロードサイズ） データ（応答のみ）： バイト８〜９：画像ヘッダ長−ここ、すなわち、バイト
８から画像データへオフセット。画像データの異なる整
列が必要とされない限り、通常、値は１２である。（１
６ビット符号なし整数） バイト１０〜１１：画素数により表される画像幅（１６
ビット符号なし整数） バイト１２〜１３：画素数により表される画像高さ（１
６ビット符号なし整数） バイト１４：割り当てられた画素当たりのバイト数、通
常は１又は２（８ビット符号なし整数） バイト１５：格納された画素当たりのビット数、ビット
０でＬＳＢをとる（８ビット符号なし整数） バイト１６：画像特徴を指定する画像フラグ ビット０：否定（１：イエス、０：ノー） ビット１：サブトラクション（１：イエス、０：ノー） ビット２：逆方向フリップ（１：イエス、０：ノー） ビット３：上下反転フリップ（１：イエス、０：ノー） ビット４〜５：倍率モード（１０：２×、０１：１×、００：標 準） ビット６〜７：予備 バイト１７：予備 バイト１８〜１９：回転角度０〜３６０（１６ビット符
号なし整数）回転変換の前にフリップを適用する バイト開始−終了：画像データ − 開始はヘッダ長（バ
イト８〜９）から判定される 画像データ長さは、画像の幅、高さ及び割り当てられた
画素当たりのバイト数を乗算することにより判定される 名称：Request Configuration（and Reply）（構成（及
び応答）要求） 記述：ワークステーションから構成情報を要求する メッセージ方向：ナビゲーションコンピュータから撮影
コンピュータへ データフォーマット：以下を参照 ヘッダ： バイト０：コード（４） バイト１：タイプ（０） バイト２：フラグ（初期＝２、応答＝３） バイト３：状態（初期＝０、応答＝表８を参照）
＝バイト単位のデータペイロードサイズ） データ（応答のみ）： バイト８〜９：画像ヘッダ長−ここ、すなわち、バイト
８から画像データへオフセット。画像データの異なる整
列が必要とされない限り、通常、値は１２である。（１
６ビット符号なし整数） バイト１０〜１１：画素数により表される画像幅（１６
ビット符号なし整数） バイト１２〜１３：画素数により表される画像高さ（１
６ビット符号なし整数） バイト１４：割り当てられた画素当たりのバイト数、通
常は１又は２（８ビット符号なし整数） バイト１５：格納された画素当たりのビット数、ビット
０でＬＳＢをとる（８ビット符号なし整数） バイト１６：画像特徴を指定する画像フラグ ビット０：否定（１：イエス、０：ノー） ビット１：サブトラクション（１：イエス、０：ノー） ビット２：逆方向フリップ（１：イエス、０：ノー） ビット３：上下反転フリップ（１：イエス、０：ノー） ビット４〜５：倍率モード（１０：２×、０１：１×、００：標 準） ビット６〜７：予備 バイト１７：予備 バイト１８〜１９：回転角度０〜３６０（１６ビット符
号なし整数）回転変換の前にフリップを適用する バイト開始−終了：画像データ − 開始はヘッダ長（バ
イト８〜９）から判定される 画像データ長さは、画像の幅、高さ及び割り当てられた
画素当たりのバイト数を乗算することにより判定される 名称：Request Configuration（and Reply）（構成（及
び応答）要求） 記述：ワークステーションから構成情報を要求する メッセージ方向：ナビゲーションコンピュータから撮影
コンピュータへ データフォーマット：以下を参照 ヘッダ： バイト０：コード（４） バイト１：タイプ（０） バイト２：フラグ（初期＝２、応答＝３） バイト３：状態（初期＝０、応答＝表８を参照）
【００６２】
【表８】
【００６３】バイト４〜７：データ長（初期＝０、応答
＝バイト単位のデータペイロードサイズ） データ（応答のみ）： バイト８〜終わりまで：構成フィールドの連結 各フィールドは長さを示すバイトが前置きされたASCII
文字のストリングであるのが好ましい。組み合わされる
全てのデータフィールドは合わせて５１２バイトを超え
ない。
＝バイト単位のデータペイロードサイズ） データ（応答のみ）： バイト８〜終わりまで：構成フィールドの連結 各フィールドは長さを示すバイトが前置きされたASCII
文字のストリングであるのが好ましい。組み合わされる
全てのデータフィールドは合わせて５１２バイトを超え
ない。
【００６４】システム − （例えば、「９８００」） イメージ増倍管直径 − （例えば、「９」又は「１
２」） ソフトウェアバージョン − （例えば、「PN180130−08
＿7.1.2」）ソフトウェアバージョンは下線「＿」文字
により区切られた２つの数を含むのが好ましい。
２」） ソフトウェアバージョン − （例えば、「PN180130−08
＿7.1.2」）ソフトウェアバージョンは下線「＿」文字
により区切られた２つの数を含むのが好ましい。
【００６５】第１の数はソフトウェアのOEC部品番号（P
N180130−08）である。「＿」の後の第２の数はバージ
ョン（7.1.2）である。
N180130−08）である。「＿」の後の第２の数はバージ
ョン（7.1.2）である。
【００６６】Ｘ線検出器（例えば、イメージ増倍管）の
現在倍率モードを通信するために、倍率モードメッセー
ジも定義される。この目的のために、例として、倍率モ
ードは、１２インチイメージ増倍管の場合は１２イン
チ、９インチ及び６インチの倍率モードのうち１つ、９
インチイメージ増倍管の場合には９インチ、６インチ及
び４.５インチの倍率モードのうち１つを指定すれば良
い。このため、本発明の撮影システムでは、いくつかの
異なる倍率モードでナビゲーションを実行することがで
きる。
現在倍率モードを通信するために、倍率モードメッセー
ジも定義される。この目的のために、例として、倍率モ
ードは、１２インチイメージ増倍管の場合は１２イン
チ、９インチ及び６インチの倍率モードのうち１つ、９
インチイメージ増倍管の場合には９インチ、６インチ及
び４.５インチの倍率モードのうち１つを指定すれば良
い。このため、本発明の撮影システムでは、いくつかの
異なる倍率モードでナビゲーションを実行することがで
きる。
【００６７】特に、画像収集と座標判定を同期させるた
めにImage End（画像終わり）メッセージを使用でき
る。ネットワークインタフェース２０６、２０８、２１
４を介して提供される指令及び制御情報によって、撮影
コンピュータ１１２は画像収集が完了したばかりである
ことをナビゲーションコンピュータ１０８に報知するこ
とができる。その時点で、ナビゲーションコンピュータ
１０８は、Ｘ線検出器追跡センサ入力ポート１１６から
座標情報を獲得して、Ｃアーム１３０の動きに介入せず
且つ関連する場所誤差を発生せずに画像の場所を指定で
きる。
めにImage End（画像終わり）メッセージを使用でき
る。ネットワークインタフェース２０６、２０８、２１
４を介して提供される指令及び制御情報によって、撮影
コンピュータ１１２は画像収集が完了したばかりである
ことをナビゲーションコンピュータ１０８に報知するこ
とができる。その時点で、ナビゲーションコンピュータ
１０８は、Ｘ線検出器追跡センサ入力ポート１１６から
座標情報を獲得して、Ｃアーム１３０の動きに介入せず
且つ関連する場所誤差を発生せずに画像の場所を指定で
きる。
【００６８】従って、本発明の統合透視外科手術用ナビ
ゲーション・撮影ワークステーションはナビゲーション
サブシステムと撮影サブシステムとの間に高速デジタル
通信インタフェースを構成するのみならず、双方向指令
・制御インタフェースをも構成する。その結果、全分解
能デジタル画像が高速で転送され、ナビゲーションシス
テムは撮影システムと協調して、外科手術用器具を正確
に追跡し続ける。更に、本発明の指令プロトコルは、ど
のような支援撮影システムとも通信するためにどのよう
な支援ナビゲーションシステムでも使用できる標準通信
プロトコルを提供する。「アドオン」型システムにより
要求される追加構成要素（例えば、カート、モニタ、モ
ニタアーム、電源、ケーブル類など）は不要であるの
で、手術室環境の過密度は低減される。
ゲーション・撮影ワークステーションはナビゲーション
サブシステムと撮影サブシステムとの間に高速デジタル
通信インタフェースを構成するのみならず、双方向指令
・制御インタフェースをも構成する。その結果、全分解
能デジタル画像が高速で転送され、ナビゲーションシス
テムは撮影システムと協調して、外科手術用器具を正確
に追跡し続ける。更に、本発明の指令プロトコルは、ど
のような支援撮影システムとも通信するためにどのよう
な支援ナビゲーションシステムでも使用できる標準通信
プロトコルを提供する。「アドオン」型システムにより
要求される追加構成要素（例えば、カート、モニタ、モ
ニタアーム、電源、ケーブル類など）は不要であるの
で、手術室環境の過密度は低減される。
【００６９】本発明を好ましい一実施例を参照しながら
説明したが、本発明の範囲から逸脱せずに様々な変更を
実施でき且つ等価の構成を代用できることは当業者には
理解されるであろう。更に、本発明の範囲から逸脱する
ことなく特定の過程、構造又は材料を本発明の教示に適
応させるために数多くの変形を実施できる。従って、本
発明は開示した特定の実施例には限定されず、本発明は
特許請求の範囲の範囲内に入るあらゆる実施例を包含す
るものとする。
説明したが、本発明の範囲から逸脱せずに様々な変更を
実施でき且つ等価の構成を代用できることは当業者には
理解されるであろう。更に、本発明の範囲から逸脱する
ことなく特定の過程、構造又は材料を本発明の教示に適
応させるために数多くの変形を実施できる。従って、本
発明は開示した特定の実施例には限定されず、本発明は
特許請求の範囲の範囲内に入るあらゆる実施例を包含す
るものとする。
【図１】 医療診断用撮影システムの高レベルブロック
線図。
線図。
【図２】 統合透視外科手術用ナビゲーション・撮影ワ
ークステーションのブロック線図。
ークステーションのブロック線図。
【図３】 統合透視外科手術用ナビゲーションに使用で
きるＣアームの一例を示す図。
きるＣアームの一例を示す図。
【図４】 診断用撮影システムの通信プロトコルメッセ
ージフォーマットを示す図。
ージフォーマットを示す図。
【図５】 診断用撮影システムの通信プロトコルに従っ
てデータを送信するための流れ図。
てデータを送信するための流れ図。
【図６】 診断用撮影システムの通信プロトコルに従っ
てデータを受信するための流れ図。
てデータを受信するための流れ図。
【図７】 「Jane Doe」の患者名をナビゲーションコン
ピュータへ送信するためのフォーマットを示す図。
ピュータへ送信するためのフォーマットを示す図。
１００…医療診断用撮影システム、１０２…統合撮影・
ナビゲーションワークステーション、１０４…ナビゲー
ションサブシステム、１０６…撮影サブシステム、１０
８…ナビゲーションコンピュータ、１１２…撮影コンピ
ュータ、１１４…ワークステーション外科手術用器具追
跡センサ入力ポート、１１６…ワークステーションＸ線
検出器装着部追跡センサ入力ポート、１２２…医療用器
具、１２３…器具場所センサ、１２６…Ｘ線検出器位置
センサ、１３０…Ｃアーム、１３２…ナビゲーション表
示装置、１３４…撮影表示装置、２００…統合撮影・ナ
ビゲーションワークステーション、２０２…ナビゲーシ
ョンプロセッサ、２０６…ナビゲーションネットワーク
インタフェース、２０８…ネットワークインタフェー
ス、２１０…撮影プロセッサ、２１４…撮影ネットワー
クインタフェース、４００…通信プロトコルメッセージ
フォーマット、４０２…固定長ヘッダ、４０４…データ
セクション
ナビゲーションワークステーション、１０４…ナビゲー
ションサブシステム、１０６…撮影サブシステム、１０
８…ナビゲーションコンピュータ、１１２…撮影コンピ
ュータ、１１４…ワークステーション外科手術用器具追
跡センサ入力ポート、１１６…ワークステーションＸ線
検出器装着部追跡センサ入力ポート、１２２…医療用器
具、１２３…器具場所センサ、１２６…Ｘ線検出器位置
センサ、１３０…Ｃアーム、１３２…ナビゲーション表
示装置、１３４…撮影表示装置、２００…統合撮影・ナ
ビゲーションワークステーション、２０２…ナビゲーシ
ョンプロセッサ、２０６…ナビゲーションネットワーク
インタフェース、２０８…ネットワークインタフェー
ス、２１０…撮影プロセッサ、２１４…撮影ネットワー
クインタフェース、４００…通信プロトコルメッセージ
フォーマット、４０２…固定長ヘッダ、４０４…データ
セクション
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バリー・ケイス・ハノーバー アメリカ合衆国、ユタ州、ソルト・レイ ク・シティー、シェルウッド・ドライブ、 2597番 (72)発明者 ラリー・イー・ハラウッド アメリカ合衆国、ユタ州、サンディー、イ ースト・ブルック・レーン、2472番 (72)発明者 グレゴリー・スコット・ロイド アメリカ合衆国、アイダホ州、ボイス、ウ エスト・ミードリスト・ドライブ、12545 番 Ｆターム(参考） 4C093 AA01 CA30 CA35 FF37 FH06 FH10
Claims (31)
- 【請求項１】 Ｘ線源及びＸ線検出器と、 外科手術用器械（１２２）及び前記Ｘ線検出器の少なく
とも一方の位置を追跡するセンサ（１２３、１２６）
と、 前記Ｘ線検出器の出力に基づく透視撮影と、座標系に関
する外科手術用器械（１２２）の位置及びＸ線検出器の
位置のナビゲーション追跡とを実行する少なくとも１つ
のプロセッサ（２１０）を含む統合撮影・ナビゲーショ
ンワークステーション（１０２）とを具備し、前記ワー
クステーションは、 前記センサからの外科手術用器械追跡信号を受信する入
力部（１１４）と、 前記センサからの検出器追跡信号を受信する入力部（１
１６）と、 透視画像に関する外科手術用器械の関係を外科手術用器
械と患者との関係に対応させて、外科手術用器械を透視
画像に重ね合わせて表示する表示装置（１３２）とを具
備する医療診断用撮影システム。 - 【請求項２】 前記統合撮影・ナビゲーションワークス
テーション（１０２）は、透視画像撮影を実行する透視
撮影プロセッサ（２１０）と、ナビゲーション追跡を実
行するナビゲーションプロセッサ（２０２）とを具備す
る請求項１記載の医療診断用撮影システム。 - 【請求項３】 前記透視撮影プロセッサと前記ナビゲー
ションプロセッサとを結合するデジタル通信インタフェ
ース（２０６）を更に具備する請求項２記載の医療診断
用撮影システム。 - 【請求項４】 前記デジタル通信インタフェース（２０
６）はイーサネット（登録商標）通信インタフェースで
ある請求項３記載の医療診断用撮影システム。 - 【請求項５】 前記デジタル通信インタフェース（２０
６）は少なくとも１０BaseTスループットを支援する請
求項４記載の医療診断用撮影システム。 - 【請求項６】 前記デジタル通信インタフェース（２０
６）は少なくとも１００BaseTスループットを支援する
請求項４記載の医療診断用撮影システム。 - 【請求項７】 透視撮影プロセッサ（２１０）と、透視
用ネットワークインタフェース（２１４）とを具備する
透視撮影サブシステムを更に含み、且つナビゲーション
プロセッサ（２０２）と、ナビゲーションネットワーク
インタフェース（２０６）とを具備するナビゲーション
サブシステムを含む請求項２記載の医療診断用撮影シス
テム。 - 【請求項８】 前記透視用ネットワークインタフェース
（２１４）に割り当てられる透視撮影サブシステムネッ
トワークアドレスと、前記ナビゲーションネットワーク
インタフェース（２０６）に割り当てられるナビゲーシ
ョンサブシステムネットワークアドレスとを更に具備す
る請求項７記載の医療診断用撮影システム。 - 【請求項９】 前記撮影サブシステムネットワークアド
レス及び前記ナビゲーションサブシステムネットワーク
アドレスは専用ネットワークアドレスである請求項８記
載の医療診断用撮影システム。 - 【請求項１０】 前記統合撮影・ナビゲーションワーク
ステーション（１０２）は、透視撮影とナビゲーション
追跡の双方を実行するために単一のプロセッサを含む請
求項１記載の医療診断用撮影システム。 - 【請求項１１】 前記統合撮影・ナビゲーションワーク
ステーション（１０２）は、透視撮影とナビゲーション
追跡の双方を実行するマルチプロセッサシステムを含む
請求項１記載の医療診断用撮影システム。 - 【請求項１２】 医療診断用撮影システムにおいて、医
療撮影サブシステム（１０６）と医療ナビゲーションサ
ブシステム（１０４）との間で双方向通信を実行させる
ための通信プロトコルであって、 前記ナビゲーションサブシステムから前記撮影サブシス
テムへの複数のメッセージ（４００）と、 撮影サブシステムからナビゲーションサブシステムへの
メッセージの中に含まれ、画像収集をナビゲーション座
標の判定と同期させる撮影開始メッセージ及び撮影終了
メッセージとを具備する通信プロトコル。 - 【請求項１３】 前記通信プロトコルは、Ｘ線検出器の
倍率モードを指定する倍率モードメッセージを含む請求
項１３記載の通信プロトコル。 - 【請求項１４】 倍率モードは１２インチのイメージ増
倍管の場合は１２インチ、９インチ及び６インチの倍率
モードのうち１つを指定し、９インチのイメージ増倍管
の場合には９インチ、６インチ及び４.５インチの倍率
モードのうち１つを指定する請求項１３記載の通信プロ
トコル。 - 【請求項１５】 前記ナビゲーションサブシステムから
撮影サブシステムへのメッセージ（４００）は画像要求
メッセージを含み、前記撮影サブシステムからナビゲー
ションサブシステムへのメッセージは画像応答メッセー
ジを含み、且つ前記画像応答メッセージは画像幅、画像
高さ及び画素データを含む請求項１２記載の通信プロト
コル。 - 【請求項１６】 前記画像応答メッセージは画素当たり
バイト数、視野及び画像回転を更に含む請求項１５記載
の通信プロトコル。 - 【請求項１７】 前記ナビゲーションサブシステムから
撮影サブシステムへのメッセージ（４００）及び前記撮
影サブシステムからナビゲーションサブシステムへのメ
ッセージ（４００）の少なくとも一方はPing応答時間メ
ッセージを含む請求項１２記載の通信プロトコル。 - 【請求項１８】 前記ナビゲーションサブシステムから
撮影サブシステムへのメッセージ（４００）はシステム
構成要求メッセージを含む請求項１２記載の通信プロト
コル。 - 【請求項１９】 前記撮影サブシステムからナビゲーシ
ョンサブシステムへのメッセージ（４００）はシステム
構成応答メッセージを含む請求項１２記載の通信プロト
コル。 - 【請求項２０】 前記システム構成応答メッセージはシ
ステムモデル及びソフトウェア改訂を含む請求項１９記
載の通信プロトコル。 - 【請求項２１】 前記ナビゲーションサブシステムから
撮影サブシステムへのメッセージ（４００）は、転送す
べきファイル名を指定するファイル要求メッセージを含
む請求項１２記載の通信プロトコル。 - 【請求項２２】 前記撮影サブシステムからナビゲーシ
ョンサブシステムへのメッセージ（４００）は、ファイ
ル名により識別されるファイルからの応答データを伴う
ファイル応答メッセージを含む請求項２１記載の通信プ
ロトコル。 - 【請求項２３】 前記撮影サブシステムからナビゲーシ
ョンサブシステムへのメッセージ（４００）は、少なく
とも患者名と、性別と、患者ＩＤとを指定する患者情報
メッセージを含む請求項１２記載の通信プロトコル。 - 【請求項２４】 前記撮影サブシステムからナビゲーシ
ョンサブシステムへのメッセージ（４００）はナビゲー
ションサブシステムネットワークアドレス選択メッセー
ジを含む請求項１２記載の通信プロトコル。 - 【請求項２５】 双方向診断用撮影システムの医療撮影
サブシステム（１０６）と医療ナビゲーションサブシス
テム（１０４）との間で通信を実行する方法において、 ナビゲーションサブシステムでナビゲーションサブシス
テムから撮影サブシステムへの複数のメッセージ（４０
０）を実現する過程と、 撮影サブシステムで、撮影サブシステムからナビゲーシ
ョンサブシステムへのメッセージ（４００）に含まれ、
画像収集をナビゲーション座標の判定と同期させる撮影
開始メッセージ及び撮影終了メッセージを実現する過程
と、 複数のナビゲーションサブシステムから撮影サブシステ
ムへのメッセージ（４００）及び撮影サブシステムから
ナビゲーションサブシステムへのメッセージ（４００）
に共通する所定のメッセージヘッダフォーマット（４０
２）に従って前記撮影終了メッセージをフォーマッティ
ングする過程と、 前記撮影終了メッセージを前記撮影サブシステム（１０
６）から前記ナビゲーションサブシステム（１０４）へ
送信する過程から成る方法。 - 【請求項２６】 前記送信する過程は、高速ネットワー
ク接続を介して送信することから成る請求項２５記載の
方法。 - 【請求項２７】 前記送信する過程は、イーサネットネ
ットワーク接続を介して送信することから成る請求項２
６記載の方法。 - 【請求項２８】 前記送信する過程は、ＴＣＰ／ＩＰプ
ロトコルに従って送信することから成る請求項２５記載
の方法。 - 【請求項２９】 所定のメッセージヘッダフォーマット
（４０２）に従って画像要求メッセージをフォーマッテ
ィングする過程と、 前記画像要求メッセージを前記撮影サブシステムから前
記ナビゲーションサブシステム（１０４）へ送信する過
程と、 所定のメッセージヘッダフォーマット（４０２）に従っ
て画像応答メッセージをフォーマッティングする過程
と、 前記画像応答メッセージを画像データと共に前記撮影サ
ブシステム（１０６）から前記ナビゲーションサブシス
テム（１０４）へ送信する過程とを更に含む請求項２５
記載の方法。 - 【請求項３０】 前記送信する過程は、前記ナビゲーシ
ョンサブシステム（１０４）と前記撮影サブシステム
（１０６）との間で専用ネットワークを介して送信する
ことから成る請求項２５記載の方法。 - 【請求項３１】 Ｘ線検出器の倍率モードを指定する倍
率モードメッセージを送信する過程を更に含む請求項２
５記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/649071 | 2000-08-26 | ||
| US09/649,071 US6823207B1 (en) | 2000-08-26 | 2000-08-26 | Integrated fluoroscopic surgical navigation and imaging workstation with command protocol |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002209876A true JP2002209876A (ja) | 2002-07-30 |
| JP2002209876A5 JP2002209876A5 (ja) | 2008-10-02 |
| JP5337335B2 JP5337335B2 (ja) | 2013-11-06 |
Family
ID=24603337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001249846A Expired - Lifetime JP5337335B2 (ja) | 2000-08-26 | 2001-08-21 | 指令プロトコルを伴う統合透視外科手術用ナビゲーション・撮影ワークステーション |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6823207B1 (ja) |
| EP (1) | EP1181897A3 (ja) |
| JP (1) | JP5337335B2 (ja) |
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