JP2017515617A5 - - Google Patents

Claims (24)

1. 標的器具の視点から解剖学的構造の三次元画像を視覚化するシステムであって、
   定量的三次元（Ｑ３Ｄ）内視鏡の視野内のシーンを撮像するよう配置されるＱ３Ｄ内視鏡と、
   少なくとも１つのプロセッサとを含み、
   該プロセッサは、
   前記Ｑ３Ｄ内視鏡によって撮像される前記シーンのＱ３Ｄモデルを決定し、
   前記シーン内の少なくとも１つの標的器具を特定し、
   前記シーン内の少なくとも１つの組織構造を特定し、
   前記内視鏡の視野から前記少なくとも１つの標的器具の仮想の視野への幾何学的変換を決定し、且つ
   少なくとも部分的に前記幾何学的変換に基づき、前記少なくとも１つの標的器具の前記仮想の視野から提示されるような前記Ｑ３Ｄモデル内の前記少なくとも１つの組織構造の三次元（３Ｄ）ビューを生成するように、
   構成される、
   システム。
2. 当該システムは、前記３Ｄビューを表示する３Ｄディスプレイを含む、請求項１に記載のシステム。
3. 当該システムは、少なくとも部分的に、前記３Ｄビューに基づき、定量的測定値を表示する、ビューアを含む、請求項１に記載のシステム。
4. 当該システムは、使用者が器具のセットから前記少なくとも１つの器具を選択するのを可能にする制御入力デバイスを含む、請求項１に記載のシステム。
5. 手術器具を操作するシステムであって、
   その視野内のシーンを撮像するよう配置される定量的三次元（Ｑ３Ｄ）内視鏡と、
   少なくとも１つのプロセッサとを含み、
   該プロセッサは、
   前記Ｑ３Ｄ内視鏡によって撮像される前記シーンのＱ３Ｄモデルを創り、
   前記シーン内の第１の標的を特定し、
   前記シーン内の第２の標的を特定し、且つ
   前記第１の標的又は前記第２の標的のうちの少なくとも１つと関連付けられるＱ３Ｄ飛行禁止ゾーンを決定するように、
   構成される、
   システム。
6. 前記プロセッサは、
   少なくとも部分的に前記Ｑ３Ｄモデルに基づき、前記Ｑ３Ｄ飛行禁止ゾーンが侵害されたか否かを決定し、且つ
   前記Ｑ３Ｄ飛行禁止ゾーンが侵害されたという決定に応答して出力信号を提供するように、
   構成される、
   請求項５に記載のシステム。
7. 前記Ｑ３Ｄ飛行禁止ゾーンが侵害されたか否かの前記決定は、少なくとも部分的に、閾距離よりも少ない前記第１の標的と前記第２の標的との間の最も近い距離に基づく、請求項５に記載のシステム。
8. 前記プロセッサは、少なくとも部分的に、前記出力信号に応答して、警報をもたらす、請求項６に記載のシステム。
9. 前記第１の標的は、手術器具を含み、
   前記Ｑ３Ｄ飛行禁止ゾーンは、前記第１の標的と関係づけられ、
   前記プロセッサは、前記第１の標的と前記第２の標的との間の距離が、前記第２の標的が前記Ｑ３Ｄ飛行禁止ゾーン内にあるよう、十分に小さいか否かを決定するように、構成される、
   請求項５に記載のシステム。
10. 前記第１の標的は、解剖学的構造を含み、
    前記第２の標的は、手術器具を含み、
    前記Ｑ３Ｄ飛行禁止ゾーンは、前記第１の標的と関連付けられ、
    前記プロセッサは、前記第１の標的と前記第２の標的との間の距離が、前記第２の標的が前記Ｑ３Ｄ飛行禁止ゾーン内にあるよう、十分に小さいか否かを決定するように、構成される、
    請求項５に記載のシステム。
11. 手術器具を操作するシステムであって、
    その視野内のシーンを撮像するよう配置される定量的三次元（Ｑ３Ｄ）内視鏡と、
    少なくとも１つのプロセッサとを含み、
    該プロセッサは、
    前記Ｑ３Ｄ内視鏡によって撮像されるシーンのＱ３Ｄモデルを決定し、
    前記撮像されるシーン内の少なくとも１つの器具を特定し、且つ
    少なくとも部分的に、前記特定される器具が従う従前の経路からの外挿及び前記特定される器具の仮想の延長のうちの少なくとも１つに基づき、前記特定される器具の予測経路を決定するように、
    構成される、
    システム。
12. 当該システムは、使用者が器具のセットから前記少なくとも１つの器具を選択するのを可能にする入力を含む、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記プロセッサは、１つ又はそれよりも多くの異なる時点の各々で前記Ｑ３Ｄモデル内の前記特定される器具の１つ又はそれよりも多くの３Ｄ姿勢から前記従前の経路を決定するように、更に構成される、請求項１１に記載のシステム。
14. 前記プロセッサは、
    多数のときの各々で前記Ｑ３Ｄ内視鏡によって撮像されるシーンのＱ３Ｄモデルを決定し、
    前記多数のときの各々で前記撮像されるシーン内の前記少なくとも１つの器具の位置を決定し、且つ
    前記多数のときの各々で前記撮像されるシーン内の前記少なくとも１つの器具の前記決定される位置に基づき前記従前の経路を決定するように、
    更に構成される、
    請求項１１に記載のシステム。
15. 前記特定される器具の仮想の延長に基づき前記特定される器具の予測経路を決定することは、
    前記Ｑ３Ｄモデル内の前記特定される器具の３Ｄ姿勢を決定することを更に含む、
    請求項１１に記載のシステム。
16. 前記プロセッサは、使用者が前記１つ又はそれよりも多くの時点を選択するのを可能にする入力を含む、請求項１１に記載のシステム。
17. 前記プロセッサは、
    前記撮像されるシーン内の解剖学的構造を特定し、且つ
    前記予測経路が前記解剖学的構造と交差する前記Ｑ３Ｄモデル内の場所を決定するように、
    更に構成される、
    請求項１１に記載のシステム。
18. 前記プロセッサは、使用者が前記器具と前記撮像されるシーン内の解剖学的構造との間の所望の接触場所を選択するのを可能にする入力を含む、請求項１１に記載のシステム。
19. 前記プロセッサは、
    少なくとも部分的に前記予測経路に基づき前記特定される器具の３Ｄ仮想延長画像を生成するように、
    更に構成される、
    請求項１１に記載のシステム。
20. 当該システムは、前記予測経路、前記解剖学的構造との交差、前記所望の接触場所、及び前記特定される器具の３Ｄ表現のうちの１つ又はそれよりも多くを表示する、３Ｄディスプレイを含む、請求項１８に記載のシステム。
21. 手術シーン内の手術器具を特定するシステムであって、
    その視野内のシーンを撮像するよう配置されるＱ３Ｄ内視鏡と、
    少なくとも１つのプロセッサとを含み、
    該プロセッサは、
    前記Ｑ３Ｄ内視鏡によって撮像される前記シーンのＱ３Ｄモデルを決定し、
    前記シーン内の少なくとも１つの標的器具を特定し、且つ
    前記シーンの仮想３Ｄ表現内の前記特定される標的器具の場所を示す前記シーンの前記仮想３Ｄ表現内の視覚的マークを生成するように、
    構成される、
    システム。
22. 前記少なくとも１つのプロセッサは、
    標的器具構造形状情報を前記Ｑ３Ｄモデルから抽出される形状情報と照合することによって前記Ｑ３Ｄモデル内の標的器具を特定するように、
    構成される、
    請求項２１に記載のシステム。
23. 前記少なくとも１つのプロセッサは、
    前記標的器具が前記Ｑ３Ｄ内視鏡の視野内で動くときに、前記シーンの前記仮想３Ｄ表現内の前記特定される標的器具の場所をトラッキングする、前記シーンの前記仮想３Ｄ表現内の前記視覚的マークを生成するように、
    構成される、
    請求項２１に記載のシステム。
24. 当該システムは、前記手術器具、前記シーンの前記３Ｄ表現、又は前記視覚的マークを表示する、３Ｄディスプレイを含む、請求項２１に記載のシステム。