JP2019502460A - 脊柱の領域、並びに、胸郭、骨盤又は頭部の隣接領域における、外科手術処置中の術中画像制御ナビゲーション装置 - Google Patents
脊柱の領域、並びに、胸郭、骨盤又は頭部の隣接領域における、外科手術処置中の術中画像制御ナビゲーション装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (20)
- 脊柱(3)の領域、及び/又は胸郭、骨盤(5)若しくは頭部(4)の隣接領域における、外科手術処置中の術中画像制御ナビゲーション装置(1)であって、
X線ベースではない複数の検出デバイス(11〜17)であって、各々が、脊柱(3)の領域、及び/又は胸郭、骨盤若しくは頭部の隣接領域における、手術が施される少なくとも1つの対象(2)の周囲に分散されるように配置され、手術が施される前記対象(2)の少なくとも1つの小領域の少なくとも外輪郭に関する情報と、前記検出デバイス(11〜17)のそれぞれに対する前記小領域の位置に関する情報とを含む、画像データ及び位置データをそれぞれ術中にリアルタイムで取り込むように構成されている、検出デバイス(11〜17)と、
固定基準系(30)に対する前記検出デバイス(11〜17)のそれぞれのポジションに関するデータをリアルタイムに決定するように構成されている、ポジション決定デバイス(20)と、
前記検出デバイス(11〜17)及び前記ポジション決定デバイス(20)と作動的に接続されているデータ処理デバイス(40)であって、前記検出デバイス(11〜17)のそれぞれの画像データ及び位置データと、前記ポジション決定デバイス(20)のそれぞれのポジションデータとに基づいて、前記固定基準系(30)を基準とする、手術が施される前記対象(2)のバーチャルな、好ましくは3次元のリアルタイム画像(41)を生成するように構成されている、データ処理デバイス(40)と、
前記バーチャルリアルタイム画像(41)を表示する、前記データ処理デバイス(40)と作動的に接続されている、画像表示デバイス(50)と
を備え、
前記複数の検出デバイス(13〜17)のうちの少なくとも1つは、体内に面する、手術が施される前記対象(2)の少なくとも1つの小領域の少なくとも外輪郭に関する情報を含む画像データを取り込むために、体内に配置されるように構成されている少なくとも1つの検出手段(13.1〜17.1)を備えることを特徴とする、外科手術処置中の術中画像制御ナビゲーション装置(1)。 - 前記データ処理デバイス(40)は、前記検出デバイス(13〜17)の前記画像データに、手術が施される前記対象の術前に取得された画像データを重ね合わせ、
それにより、前記検出デバイス(13〜17)の前記画像データに重ね合わされた、前記術前に取得された画像データに基づいて、前記固定基準系を基準とする、手術が施される前記対象の前記バーチャルリアルタイム画像を生成するように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の装置(1)。 - 体内に配置することができる前記少なくとも1つの検出手段(13.1〜17.1)を備える前記少なくとも1つの検出デバイス(13〜17)は、超音波ベースの検出デバイス、又はテラヘルツ放射線に基づく検出デバイスであることを特徴とする、請求項1又は2に記載の装置(1)。
- 前記少なくとも1つの検出デバイス(13〜17)における、体内に配置することができる前記少なくとも1つの検出手段(13.1〜17.1)は、予め形成されている体腔、特に、鼻、口、咽頭腔、食道、気管、消化管、膀胱を介して、又は血管を介して、体内に導入されるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置(1)。
- 前記少なくとも1つの検出デバイス(13〜17)における、体内に配置することができる前記少なくとも1つの検出手段(13.1〜17.1)は、組織内、たとえば傍脊椎組織又は殿筋の筋肉組織内に、及び/又は脂肪組織、たとえば硬膜外腔内に、手術により導入されるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の装置(1)。
- 前記複数の検出デバイス(11、12)のうちの少なくとも1つ、及び/又は前記複数の検出デバイス(11、12)の少なくとも1つにおける少なくとも1つの検出手段(11.1、12.1)は、体外に面している、手術が施される前記対象(2)の小領域の少なくとも外輪郭に関する情報を含む画像データを取り込むために、体外に配置されるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の装置(1)。
- 体外に配置することができる前記少なくとも1つの検出デバイス(11、12)、及び/又は体外に配置することができる前記少なくとも1つの検出手段(11.1、12.1)は、超音波ベースの検出デバイス、又は光学輪郭スキャナ、又はテラヘルツ放射線に基づく検出デバイスであることを特徴とする、請求項6に記載の装置(1)。
- 少なくとも1つの手術器具(60)を備え、
前記ポジション決定デバイス(20)はさらに、前記固定基準系(30)に対する前記少なくとも1つの手術器具(60)のポジションに関するデータをリアルタイムに決定するように構成され、
前記データ処理ユニット(40)はさらに、前記手術器具(60)及びその位置を表す標識を前記バーチャルリアルタイム画像(41)内に重ね合わせるように構成されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装置(1)。 - 前記複数の検出デバイス(11〜17)のうちの少なくとも1つ、及び/又は前記複数の検出デバイス(11〜17)のうちの少なくとも1つにおける少なくとも1つの検出手段(11.1〜17.1)は、手術器具(60)に配置されるように構成され、
特に、前記複数の検出デバイス(11〜17)のうちの少なくとも1つ、及び/又は前記複数の検出デバイス(11〜17)のうちの少なくとも1つにおける少なくとも1つの検出手段(11.1〜17.1)は、前記手術器具(60)に配置されることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項、特に請求項8に記載の装置(1)。 - 前記データ処理デバイス(40)は、前記検出デバイス(11〜17)のうちの少なくとも1つの画像データ、位置データ、及び/又はポジションデータの決定を一時的に失敗した場合、位置データ及びポジションデータの決定が機能している状態でこの検出デバイス(11〜17)によって初期の時点で取り込まれた前記画像データに基づいて、前記バーチャルリアルタイム画像(41)において、この検出デバイス(11〜17)によって取り込まれる、手術が施される前記対象(2)の小領域を生成するように構成されており、
初期の時点で取り込まれた前記対応する小領域の前記画像データは、残りの検出デバイス(11〜17)によって取り込まれる他の小領域の現位置にリアルタイムで適合されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置(1)。 - 前記処理デバイス(40)は、検出デバイス(11〜17)の位置データ及び/又はポジションデータの決定を一時的に失敗した場合、現時点で取り込まれている画像データに基づいて、前記バーチャルリアルタイム画像(41)において、この検出デバイス(11〜17)によって取り込まれる、手術が施される前記対象(2)の前記小領域を生成するように構成されており、
前記対応する小領域の前記現時点で取り込まれている画像データは、残りの検出デバイス(11〜17)によって取り込まれた他の小領域の現位置にリアルタイムで適合されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の装置(1)。 - 手術が施される前記対象(2)の少なくとも1つの小領域の外輪郭及び内部構造に関する情報を含む画像データを、術中にリアルタイムに取り込むように構成された、少なくとも1つのX線ベースの検出デバイスをさらに備え、
前記データ処理デバイス(40)は、前記X線ベースの検出デバイスに作動的に接続され、前記X線ベースではない前記検出デバイス(13〜17)の前記画像データに前記X線ベースの検出デバイスの前記画像データを重ね合わせ、それにより、互いに重ね合わされた前記画像データに基づいて、手術が施される前記対象の外輪郭及び内部構造に関する情報を含む、前記固定基準系を基準とする、手術が施される前記対象の前記バーチャルリアルタイム画像を生成するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の装置(1)。 - 少なくとも1つのX線ベースの検出デバイスであって、手術が施される前記対象(2)の少なくとも1つの小領域の外輪郭及び内部構造に関する情報と、前記X線ベースの検出デバイスに対する前記小領域の位置に関する情報とを含む、画像データ及び位置データを、術中にリアルタイムで取り込むように構成された、少なくとも1つのX線ベースの検出デバイスをさらに備え、
前記ポジション決定デバイス(20)はさらに、前記固定基準系(30)に対する前記X線ベースの検出デバイスのポジションに関するデータをリアルタイムに決定するように構成され、
前記データ処理デバイス(40)はさらに、前記X線ベースの検出デバイスと作動的に接続され、前記非X線ベースの検出デバイス(11〜17)のそれぞれの画像データ及び位置データと、前記X線ベースの検出デバイスの画像データ及び位置データと、前記ポジション決定デバイス(20)のそれぞれのポジションデータとに基づいて、前記固定基準系(30)を基準とする、手術が施される前記対象(2)のバーチャルな、好ましくは3次元のリアルタイム画像(41)を生成するように構成され、その画像が、手術が施される前記対象の外輪郭及び内部構造に関する情報を含むことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の装置(1)。 - 前記検出デバイス(13〜17)は、互いに通信するように構成されており、特に、好ましくは前記固定基準系(30)に対する、それらのそれぞれのポジション及び/又は位置に関する情報を交換するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の装置(1)。
- 前記複数の検出デバイス(13〜17)のうちの少なくとも1つ、特に、前記検出デバイス(13〜17)のうちの少なくとも1つにおける少なくとも1つの検出手段(13.1〜17.1)は、少なくとも1つの他の検出デバイス(13〜17)のポジション及び/若しくは位置、又は前記少なくとも1つの他の検出デバイス(13〜17)のそれぞれの検出手段(13.1〜17.1)のそれ自体に対する、好ましくはそれによって前記固定基準系(30)に対する前記ポジション決定デバイス(20)にも関する、ポジション及び/又は位置をそれぞれ決定するように構成されていることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の装置(1)。
- 脊柱の領域、及び/又は胸郭、骨盤若しくは頭部の隣接領域における、外科手術処置中の術中画像制御ナビゲーション装置であって、
少なくとも1つの検出デバイスであって、手術が施される対象の少なくとも1つの小領域の少なくとも外輪郭に関する情報と、X線ベースの検出デバイスに対する前記小領域の位置に関する情報とを含む、画像データ及び位置データを、術中にリアルタイムで取り込むように構成されている、検出デバイスと、
固定基準系に対する前記少なくとも1つの検出デバイスのポジションに関するデータをリアルタイムに決定するように構成されている、ポジション決定デバイスと、
前記少なくとも1つの検出デバイス及び前記位置決定デバイスと作動的に接続されているデータ処理システムであって、前記少なくとも1つの検出デバイスの前記画像データと、手術が施される前記対象の術前に取得された画像データとを重ね合わせて、前記検出デバイスの前記画像データに重ね合わされた前記術前に取得された画像データに基づいて、前記固定基準系を基準とする、手術が施される前記対象のバーチャルリアルタイム画像を生成するように構成されている、データ処理デバイスと、
前記バーチャルリアルタイム画像を表示するように、前記データ処理デバイスと作動的に接続されている、画像表示デバイスと
を備え、
前記少なくとも1つの検出デバイスは、体内に面する、手術が施される前記対象の少なくとも1つの小領域の少なくとも外輪郭に関する情報を含む画像データを取り込むために、体内に配置されるように構成されている少なくとも1つの検出手段を備えることを特徴とする、外科手術処置中の術中画像制御ナビゲーション装置。 - 体内に配置することができる前記少なくとも1つの検出手段を備える前記少なくとも1つの検出デバイスは、超音波ベースの検出デバイス、又はテラヘルツ放射線に基づく検出デバイスであることを特徴とする、請求項16に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの検出デバイスにおける、体内に配置することができる前記少なくとも1つの検出手段は、予め形成されている体腔、特に、鼻、口、咽頭腔、食道、気管、消化管、膀胱を介して、又は血管を介して、体内に導入されるように構成されていることを特徴とする、請求項16又は17に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの検出デバイスにおける、体内に配置することができる前記少なくとも1つの検出手段は、組織内、たとえば傍脊椎組織又は殿筋の筋肉組織内に、及び/又は脂肪組織、たとえば硬膜外腔内に、手術によって導入されるように構成されていることを特徴とする、請求項16〜18のいずれか一項に記載の装置。
- 少なくとも1つの手術器具を備え、
前記ポジション決定デバイスはさらに、前記固定基準系に対する前記少なくとも1つの手術器具のポジションに関するデータをリアルタイムに決定するように構成され、
前記データ処理ユニットはさらに、前記手術器具及びその位置を表す標識を前記バーチャルリアルタイム画像内に重ね合わせるように構成されていることを特徴とする、請求項16〜19のいずれか一項に記載の装置。
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