JP2022002711A - 仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 - Google Patents
仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022002711A JP2022002711A JP2021147657A JP2021147657A JP2022002711A JP 2022002711 A JP2022002711 A JP 2022002711A JP 2021147657 A JP2021147657 A JP 2021147657A JP 2021147657 A JP2021147657 A JP 2021147657A JP 2022002711 A JP2022002711 A JP 2022002711A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target site
- localizer
- data
- image data
- virtual object
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims description 31
- 238000002432 robotic surgery Methods 0.000 claims description 9
- 239000012636 effector Substances 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 27
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 26
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 21
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 15
- 210000002303 tibia Anatomy 0.000 description 13
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 7
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- QQAHEGDXEXIQPR-UHFFFAOYSA-N 2-(ethylamino)-1-phenylpentan-1-one Chemical compound CCCC(NCC)C(=O)C1=CC=CC=C1 QQAHEGDXEXIQPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 102100032262 E2F-associated phosphoprotein Human genes 0.000 description 5
- 101710155837 E2F-associated phosphoprotein Proteins 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/30—Surgical robots
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/70—Manipulators specially adapted for use in surgery
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/06—Devices, other than using radiation, for detecting or locating foreign bodies ; determining position of probes within or on the body of the patient
- A61B5/065—Determining position of the probe employing exclusively positioning means located on or in the probe, e.g. using position sensors arranged on the probe
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/03—Automatic limiting or abutting means, e.g. for safety
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B90/361—Image-producing devices, e.g. surgical cameras
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00681—Aspects not otherwise provided for
- A61B2017/00734—Aspects not otherwise provided for battery operated
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2048—Tracking techniques using an accelerometer or inertia sensor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2051—Electromagnetic tracking systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2055—Optical tracking systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2063—Acoustic tracking systems, e.g. using ultrasound
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2046—Tracking techniques
- A61B2034/2065—Tracking using image or pattern recognition
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2068—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis using pointers, e.g. pointers having reference marks for determining coordinates of body points
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B34/00—Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
- A61B34/20—Surgical navigation systems; Devices for tracking or guiding surgical instruments, e.g. for frameless stereotaxis
- A61B2034/2072—Reference field transducer attached to an instrument or patient
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B2090/364—Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
- A61B2090/3937—Visible markers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/39—Markers, e.g. radio-opaque or breast lesions markers
- A61B2090/3937—Visible markers
- A61B2090/3945—Active visible markers, e.g. light emitting diodes
Abstract
Description
本出願は2015年12月31日に出願した米国特許仮出願第62/273,543号の
優先権の利益を主張するものであり、そのすべての開示内容は参照することにより本明細
書の一部をなすものとする。
本開示は、一般的に、仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科
手術を行うシステムおよび方法に関する。
のである。例えば、ナビゲーションシステムは、工業用途や、航空宇宙用途、医療用途で
使用されている。医療分野においては、ナビゲーションシステムは、外科医が患者の標的
部位に対して外科器具を正確に配置するのを支援する。通常、標的部位は、組織除去など
の何らかの形の治療を必要としている部位である。場合によっては、標的部位は、3Dモ
デルなどの仮想オブジェクトを使用してナビゲーションシステムにおいて規定される。そ
の場合、外科手術中に仮想オブジェクトの表現形をユーザに表示することにより、標的部
位に対する器具の治療端の位置をユーザが視覚的に捉えるのを支援することができる。例
えば、標的部位が患者の骨に関連する部位であってもよく、仮想オブジェクトが器具の治
療端によって除去すべき骨の体積を規定してもよい。
て、例えば除去すべき骨の体積などの、器具や標的部位に関連する位置データ、向きデー
タまたはその両方のデータが提供されている。通常、ローカライザは、トラッカを視野に
収めるように配置される。各トラッカは、器具や患者と一緒に動くように器具や患者に対
して固定される。患者に取り付けられるトラッカは、治療中の骨に対して取り付けられる
が、骨が硬質であるため、標的部位に対するトラッカの固定的な関係が維持される。そし
て、器具と患者に対してそれぞれ別個のトラッカを使用することによって、器具の治療端
が標的部位の内部に留まるように、治療端を正確に配置することが可能となる。
ることが多い。繊細な生体的構造は、弾力性や柔軟性を有しているためにトラッカからず
れてしまう場合があるため、従来のトラッカを用いて追跡することが難しい。同様に、開
創器などのツールも標的部位の近くに配置されることが多く、これらも外科手術中に避け
るべきものである。開創器などのツールは、患者の治療に使用する器具と同じ方法で追跡
することができるが、開創器などのツール用にトラッカを追加すれば、特に、ナビゲーシ
ョンシステムの追跡対象のオブジェクトの数が増えてしまうなどのため、ナビゲーション
システムのコストや複雑性の大幅な増大につながりかねない。したがって、現行の外科処
置では、標的部位の近くにあるかもしれない繊細な生体的構造や、追跡対象ではないツー
ルは、ユーザの責任において避けなければならない場合があり、従ってユーザはそれらを
避けるために多大な注意を払わなければならなかった。
物、あるいはその両方の識別に対処するナビゲーションシステムおよび方法が必要とされ
ている。
うための外科手術用ナビゲーションシステムが提供される。外科手術用ナビゲーションシ
ステムは、患者に取り付けられる患者トラッカを備えている。ローカライザは、患者トラ
ッカと協働して、標的部位に関連するローカライザデータを外科手術中に生成する。外科
手術用ナビゲーションシステムはまた、標的部位と標的部位の周囲の各面とに関連する画
像データを生成するビジョン装置も備えている。ローカライザおよびビジョン装置と通信
を行うナビゲーションコンピュータは、ローカライザデータと画像データとに基づいて、
標的部位の外側の避けるべき領域を特定するように構成されている。
行うためのロボット外科手術システムが提供される。ロボット外科手術システムは、ロボ
ット装置を備えている。ロボット装置には、標的部位を治療するためのエンドエフェクタ
が接続されている。ロボット外科手術システムはまた、患者に取り付けられる患者トラッ
カも備えている。ローカライザは、患者トラッカと協働して、標的部位に関連するローカ
ライザデータを外科手術中に生成する。ロボット外科手術システムは、標的部位と標的部
位の周囲の各面とに関連する画像データを生成するビジョン装置も備えている。ローカラ
イザおよびビジョン装置と通信を行うナビゲーションコンピュータは、ローカライザデー
タと画像データとに基づいて、標的部位の外側にある、外科手術中に避けるべき領域を特
定するように構成されている。ナビゲーションコンピュータは、ロボット装置が、避ける
べき領域を避けながら、標的部位に対してエンドエフェクタを移動させるように動作可能
となるようにロボット装置と通信を行う。
行う方法が提供される。本方法は、患者トラッカが患者に取り付けられている状態で、標
的部位に関連するローカライザデータを生成するステップを含んでいる。標的部位と標的
部位の周囲の各面とに関連する画像データも生成される。また、本方法は、ローカライザ
データと画像データとに基づいて、標的部位の外側にある、外科手術中に避けるべき領域
を特定するステップをさらに含んでいる。
ザを用いてローカライザデータを撮像し、ビジョン装置を用いて画像データを撮像するこ
とにより、ナビゲーションコンピュータは、標的部位の外側に位置する避けるべき領域を
特定することができる。よって、いくつかの実施形態では、上述のシステムおよび方法に
よって、他のシステムや方法では追跡が難しかった繊細な生体的構造や、トラッカが別途
取り付けられてはいない、標的部位の近くに配置されている他のツールを避けて、外科器
具を正確な場所に置くことができる。
りよく理解され、容易に理解されるであろう。
ム20が、医療施設の手術室などの外科環境にある状態を示している。図示の実施形態に
おいて、システム20は、機械加工ステーション24と、案内ステーション26とを備え
ている。案内ステーション26は、手術室内の様々なオブジェクト(対象物)の動きを追
跡するように設定されている。そのようなオブジェクトとしては、例えば、外科器具30
や、患者の大腿骨F、患者の脛骨Tなどが挙げられる。案内ステーション26は、それら
の相対的な位置および向きをユーザに表示する目的のため、そして場合によっては、標的
部位に対する外科器具30の動きを制御または制限する目的のために、これらのオブジェ
クトを追跡する。図1では、外科器具30を機械加工ステーション24の一部として示し
ている。しかしながら、他の実施形態では、ユーザが外科器具30を手に持って移動させ
る。
る。図示の実施形態では、大腿骨Fに関連する大腿骨標的部位TSが示されている。もち
ろん、脛骨Tの標的部位などの他のいくつかの標的部位も可能であり、それぞれの標的部
位が、各標的部位に固有の別個の仮想オブジェクトによって規定される。標的部位を表す
仮想オブジェクトは、ユーザによって術前に設定されてもよく、治療対象の物質の体積や
、外科器具30の軌道、外科器具30で切断する平面、穿孔する穴、などを規定するよう
に自動的に生成されてもよく、あるいはその両方を用いて設定されてもよい。図示の実施
形態では、仮想オブジェクトVB(図4を参照)は、大腿骨Fから除去すべき物質の体積
を規定する。場合によっては、仮想オブジェクトは、術中すなわち外科処置の最中に設定
されたり、再設定されたりする。なお、以下では、整形外科処置に関連して説明を行って
いるが、本明細書に記載のシステムおよび方法は、任意の種類の外科処置にも同様に適し
ていることを理解されたい。
カートアセンブリ32を備えている。ナビゲーションインターフェースは、ナビゲーショ
ンコンピュータ34と動作可能に通信を行う。ナビゲーションインターフェースは、滅菌
環境の外に設置するように適合された第1のディスプレイ36と、滅菌環境の中に位置す
るように適合された第2のディスプレイ38とを備えている。ディスプレイ36,38は
、ナビゲーションカートアセンブリ32に調整可能に取り付けられている。キーボードや
マウスなどの第1の入力装置40や第2の入力装置42を使用して、ナビゲーションコン
ピュータ34に情報を入力するか、あるいは、ナビゲーションコンピュータ34の何らか
の特性に対して他の選択や制御を行うことができる。なお、入力装置としては、タッチス
クリーン(図示せず)や音声駆動などの他の入力装置も考えられる。
では、ローカライザ44は光学ローカライザであり、ローカライザカメラユニット46を
備えている。ローカライザカメラユニット46は、1つ以上の光学位置センサ50を収容
する外部ケーシング48を有している。いくつかの実施形態では、少なくとも2つの光学
センサ50が使用され、好ましくは、3つ、4つまたはそれ以上の光学センサ50が使用
される。光学センサ50は、3つの別体の電荷結合素子(CCD)であってもよい。一実
施形態では、3つの1次元CCDが使用される。他の実施形態では、それぞれが1つまた
は2つ以上の別体のCCDを有する、複数の別体のローカライザカメラユニットを、手術
室内の各所に配置することもできることを理解されたい。CCDによって赤外線信号が検
出される。さらに、ローカライザ44が異なるモダリティを採用していてもよく、電磁ロ
ーカライザや、RFローカライザ、超音波ローカライザ、あるいはオブジェクトを追跡す
ることができる他の従来のローカライザであってもよい。
カを光学センサ50の(理想的には障害物がない)視野に収められるように光学センサ5
0が位置決めされる。いくつかの実施形態では、ローカライザカメラユニット46は、回
転ジョイントを中心に回転することによって、少なくとも1つの自由度で調整可能とされ
ている。他の実施形態では、ローカライザカメラユニット46は、約2つ以上の自由度で
調整可能とされている。
号を受信するローカライザカメラコントローラ52を備えている。ローカライザカメラコ
ントローラ52は、有線接続または無線接続(図示せず)のいずれかを介してナビゲーシ
ョンコンピュータ34と通信を行う。そのような接続の1つとして、高速通信およびアイ
ソクロナスリアルタイムデータ転送用のシリアルバスインターフェース規格であるIEE
E1394インターフェースを挙げることができる。接続には、企業独自のプロトコルを
使用することもできる。他の実施形態では、光学センサ50は、ナビゲーションコンピュ
ータ34と直接通信を行う。
、ナビゲーションコンピュータ34に送信される。ナビゲーションカートアセンブリ32
、ディスプレイ36,38、およびローカライザカメラユニット46は、2010年5月
25日に「Surgery System(外科手術システム)」の名称で発行されているMalackowski
他による米国特許第7725162号明細書に記載されているものと同様のものであって
もよい。なお、同文献は、参照することによって本明細書の一部をなすものとする。
必要な、ディスプレイ36,38と、中央処理装置(CPU)などのプロセッサ62と、
メモリ(図示せず)と、記憶装置(図示せず)とを有している。ナビゲーションコンピュ
ータ34には、以下に説明するようなソフトウェアがロードされる。このソフトウェアは
、ローカライザカメラユニット46から受信した信号を、追跡中のオブジェクトの位置お
よび向きを表すローカライザデータに変換するものである。
,56,58と協働して動作することができる。図示の実施形態では、1つのトラッカ5
4が患者の大腿骨Fにしっかりと貼り付けられ、別のトラッカ56が患者の脛骨Tにしっ
かりと貼り付けられている。すなわち、トラッカ54,56は、それぞれ骨の各部にしっ
かりと貼り付けられている。トラッカ54,56は、米国特許第7725162号明細書
に示される方法で、大腿骨Fおよび脛骨Tに取り付けることができる。なお、同文献は、
参照することによって本明細書の一部をなすものとする。また、トラッカ54,56を、
2014年1月16日に「navigation Systems and Methods for Indicating and Reduci
ng Line-of-Sight Errors(視線誤差を表示・低減するためのナビゲーションシステムお
よび方法)」の名称で出願されている米国特許出願公開第2014/0200621号に
示されているトラッカと同様に取り付けることもできる。同文献も、参照することによっ
て本明細書の一部をなすものとする。さらに別の実施形態では、トラッカ54,56を他
の生体構造に取り付けることもできる。
、製造時に外科器具30に内蔵してもよく、あるいは外科処置の準備の際に外科器具30
に別途取り付けてもよい。器具トラッカ58が追跡する外科器具30の治療端は、回転バ
ー(回転切削器)や電気アブレーション装置などであってもよい。
コンピュータ34を介して給電を受けるリードを有することもできる。なお、ナビゲーシ
ョンコンピュータ34は、ローカライザカメラユニット46と同様に、外部電力で給電さ
れるのが好ましい。
6に取り付けられている。マニピュレータ66は、ロボット装置またはロボットアームと
も呼ばれるものである。そのような装置は、「Surgical Manipulator Capable of Contro
lling a Surgical Instrument in Multiple Modes(複数のモードで外科器具を制御可能
な外科マニピュレータ)」の名称で発行されている米国特許第9119655号明細書に
示されている。同文献の開示内容は、参照することによって本明細書の一部をなすものと
する。なお、他の実施形態では、外科器具30は、その位置、向き、またはその両方をロ
ボットによって制約されるのではなく、手動操作されることを理解されたい。外科器具3
0は、医療処置や外科処置を行うのに有用な任意の外科器具(ツールとも呼ぶ)であって
もよい。外科器具30は、切削器具、電気外科器具、超音波器具、リーマ、インパクタ、
矢状鋸などの器具であってもよい。いくつかの実施形態では、複数の外科器具を使用して
患者の治療が行われ、それぞれがローカライザ44によって個別に追跡される。
て受信される。図示の実施形態では、トラッカ54,56,58は能動トラッカである。
この実施形態では、各トラッカ54,56,58は、光学センサ50に光信号を送信する
少なくとも3つの能動追跡素子(能動追跡マーカ)を有している。例えば、能動マーカは
、赤外線などの光を送信する発光ダイオード(LED)60であってもよい。光学センサ
50は、好ましくは100Hz以上、より好ましくは300Hz以上、最も好ましくは5
00Hz以上のサンプリングレートを有する。いくつかの実施形態では、光学センサ50
は、8000Hzのサンプリングレートを有する。サンプリングレートは、LED60か
ら順次発信される光信号を光学センサ50が受信する速度である。いくつかの実施形態で
は、LED60からの光信号は、各トラッカ54,56,58に対して異なる速度で発信
される。
トラッカコントローラ61は、対応するトラッカ54,56,58のハウジングに配置さ
れて、ナビゲーションコンピュータ34との間でデータを送受信するものである。一実施
形態では、トラッカコントローラ61は、ナビゲーションコンピュータ34との有線接続
を介して数メガバイト/秒程度でデータを送信する。他の実施形態では、無線接続を用い
ることもできる。これらの実施形態では、ナビゲーションコンピュータ34は、送受信機
(図示せず)を有して、トラッカコントローラからのデータを受信する。
らの光を反射する反射器などの受動マーカ(図示せず)を有していてもよい。反射された
光は、光学センサ50によって受信される。なお、能動構成あるいは受動構成については
、当該技術分野において公知である。
tical and Non-Optical Sensors(光学センサと非光学センサとを備えるナビゲーション
システム)」の名称で発行されているWuによる米国特許第9008757号明細書に示
されているトラッカなどのように、トラッカ54,56,58は、ジャイロセンサと加速
度センサとをさらに備えている。なお、同文献は、参照することによって本明細書の一部
をなすものとする。
ビゲーションプロセッサ62は、ナビゲーションコンピュータ34の動作を制御するため
の1つ以上のプロセッサを備えうることを理解されたい。これらのプロセッサは、任意の
種類のマイクロプロセッサまたはマルチプロセッサシステムであってもよい。いずれの実
施形態においても、「プロセッサ」という用語によって、実施形態の範囲を1つのプロセ
ッサに限定することは意図していない。
信号を受信し、ローカライザ44に対するトラッカ54,56,58のLED60の位置
に関する信号をナビゲーションプロセッサ62に出力する。受信した光学信号(いくつか
の実施形態では、これに加えて非光学信号)に基づいて、ナビゲーションプロセッサ62
は、三角測量法などの公知の手法によって、ローカライザ44に対するトラッカ54,5
6,58の相対的な位置および向きを示すデータを生成する。いくつかの実施形態では、
このデータは、ローカライザカメラコントローラ52によって生成され、ナビゲーション
コンピュータ34に送信される。
ドされる。ナビゲーションプロセッサ62は、トラッカ54,56,58の位置および向
きと、事前にロードされたデータとに基づいて、大腿骨標的部位TSなどの、外科器具3
0の治療端を当てるべき標的部位に対する治療端の位置(例えば、外科バーの重心など)
や、外科器具30の向きを決定する。いくつかの実施形態では、ナビゲーションプロセッ
サ62がこれらのデータをマニピュレータコントローラ64に転送する。これに対し、マ
ニピュレータコントローラ64は、これらのデータを使用して、「Surgical Manipulator
Capable of Controlling a Surgical Instrument in Multiple Modes(複数のモードで
外科器具を制御可能な外科マニピュレータ)」の名称で発行されている米国特許第911
9655号明細書に記載されているように、マニピュレータ66を制御することができる
。なお、同文献の開示内容は、参照することによって本明細書の一部をなすものとする。
一実施形態では、マニピュレータ66は、外科医が設定した仮想オブジェクトに対して制
御される。本明細書に記載の実施形態では、仮想オブジェクトVBは、外科器具30で除
去すべき大腿骨Fの物質の体積を規定するものである。従って、仮想オブジェクトVBに
よって、外科器具30の治療端(すなわち、外科器具の治療端に関連する別の仮想オブジ
ェクト)がその内部に留まるべき仮想境界が得られる。
信号を生成する。これらの画像信号は、ディスプレイ36,38に印加される。これらの
信号に基づいてディスプレイ36,38は、外科医やスタッフが、治療端の標的部位に対
する相対位置を仮想的に見ることを可能にする複数の画像を生成する。多くの場合、ある
時点における1つの標的部位に対する治療端の位置が、複数の画像で示される。例えば、
大腿骨Fと脛骨Tの両方を治療する外科処置の場合、大腿骨Fからの物質除去を行ってい
る間は、大腿骨標的部位TSと、大腿骨標的部位TSに対する外科器具30の治療端の相
対位置とを視覚的に表すことができる。同様に、ユーザが大腿骨Fからの物質の除去を終
えて、脛骨Tからの物質除去ができる状態になると、ディスプレイ36,38は、外科器
具30の治療端の、脛骨Tに関連する標的部位に対する位置のみを示すことができる。
参照して行われる。ローカライザ座標系LCLZは、原点と向き(x軸、y軸およびz軸
の集合)とを有している。処置中の目標の1つに、ローカライザ座標系LCLZを既知の
位置に保つことが挙げられる。ローカライザカメラユニット46に取り付けた加速度セン
サ(図示せず)を使用して、外科手術の担当者が不注意でローカライザカメラユニット4
6にぶつかってしまった場合に起こり得るような、ローカライザ座標系LCLZの突発的
な動きや予想外の動きを追跡することができる。
ブジェクトもまた、それぞれ固有の座標系を有する。例えば、トラッカ54,56,58
は、それぞれ、骨トラッカ座標系BTRK1、骨トラッカ座標系BTRK2、および器具
トラッカ座標系TLTRを有している。
ッカ54,56の位置を監視することによって、患者の大腿骨Fと脛骨Tの位置を監視す
る。大腿骨の座標系はFBONE、脛骨座標系はTBONEであり、それぞれ、骨トラッ
カ54,56がしっかりと取り付けられている骨の座標系である。
または構造の)術前画像などの、対象の生体構造の術前画像が生成される。これらの画像
は、患者の生体構造のMRIスキャン、放射線スキャン、又はコンピュータ断層撮影(C
T)スキャンによるものであってもよい。これらの画像を使用して、大腿骨Fおよび脛骨
Tの仮想モデル、外科器具30による治療の対象となる他の生体構造の仮想モデル、ある
いはそれら全ての仮想モデルなどの対象の生体構造の仮想モデルが構築される。多くの場
合、仮想モデルは、治療中の生体構造の全体あるいは治療対象の生体構造の少なくとも一
部を表すデータと、標的部位を規定する仮想オブジェクトを表すデータとを含む3Dモデ
ルである。図示の実施形態では、大腿骨の仮想モデルVMは、大腿骨Fの一部と仮想オブ
ジェクトVBとを表すモデルデータを含む3Dモデルである(図4を参照)。仮想オブジ
ェクトVBは、標的部位TSと、外科処置中に大腿骨Fから除去すべき物質の体積とを規
定している。仮想オブジェクトは、仮想モデル内で規定することができ、メッシュ面や、
CSG(constructive solid geometry)モデル、ボクセルで表現できるほか、他の仮想
オブジェクト表現技法を用いて表現することもできる。
て、大腿骨座標系FBONEと脛骨座標系TBONEとにマッピングされる。これらの術
前画像、仮想モデル、あるいはそのすべては、大腿骨座標系FBONEと脛骨座標系TB
ONEに対して固定される。術前画像を撮る代わりに、運動学的な検討や骨の追跡などの
方法によって手術室で治療計画を立案することもできる。また、同様の方法を用いて上述
の3D仮想モデルを生成することもできる。
者の骨にしっかりと貼り付けられる。座標系FBONEと座標系TBONEの姿勢(位置
および向き)は、それぞれ座標系BTRK1と座標系BTRK2とにマッピングされる。
一実施形態では、固有のトラッカPT(図1を参照)を有する、参照することによって本
明細書の一部をなすMalackowski他による米国特許第7725162号明細書に開示され
ているようなポインタ器具P(図1を参照)を使用して、大腿骨座標系FBONEと脛骨
座標系TBONEとを、骨トラッカ座標系BTRK1,BTRK2にそれぞれ登録する。
これらの骨とそのトラッカ54,56との間に固定的な関係を確立させると、大腿骨座標
系FBONEにおける大腿骨Fの位置および向きは骨トラッカ座標系BTRK1に、脛骨
座標系TBONEにおける脛骨Tの位置および向きは骨トラッカ座標系BTRK2にそれ
ぞれ変換され、ローカライザカメラユニット46は、トラッカ54,56を追跡すること
によって、大腿骨Fや脛骨Tを追跡することができる。姿勢を記述したこれらのデータは
、マニピュレータコントローラ64およびナビゲーションプロセッサ62と一体のメモリ
に格納される。
EAPPを有している。例えば、座標系EAPPの原点が、外科切削バーの重心を表して
もよい。処置が開始される前に、座標系EAPPの姿勢は、器具トラッカ座標系TLTR
の姿勢に対して固定される。これにより、これらの座標系EAPP,TLTRの互いに対
して相対的な姿勢が特定される。これらの姿勢を記述したデータは、マニピュレータコン
トローラ64およびナビゲーションプロセッサ62と一体のメモリに格納される。
34の一部とみなすことができるソフトウェアモジュールである。ローカライズエンジン
100のコンポーネントは、ナビゲーションプロセッサ62上で実行される。ローカライ
ズエンジン100は、マニピュレータコントローラ64、ナビゲーションプロセッサ62
、またはこれら両方の上で実行されてもよい。
スの信号と、いくつかの実施形態では、トラッカコントローラ(図示せず)からの非光学
ベースの信号とを入力として受信する。これらの信号に基づいて、ローカライズエンジン
100は、ローカライザ座標系LCLZにおける骨トラッカ座標系BTRK1,BTRK
2の姿勢を特定する。また、ローカライズエンジン100は、器具トラッカ58について
も同様の信号を受信し、これらの信号に基づいて、ローカライザ座標系LCLZにおける
器具トラッカ座標系TLTRの姿勢を特定する。
換器102に転送する。座標変換器102は、ナビゲーションプロセッサ62上で動作す
るソフトウェアモジュールである。座標変換器102は、術前画像と骨トラッカ54,5
6の関係、患者の各仮想モデルと骨トラッカ54,56の関係、あるいはこれらの関係を
すべて規定したデータを参照する。座標変換器102はまた、器具トラッカ58に対する
外科器具30の治療端の姿勢を示すデータを格納する。仮想オブジェクトと各仮想モデル
とが分かれている場合には、座標変換器102は仮想オブジェクトを規定するデータも参
照する。
する相対的な姿勢を示すデータを受信する。これらのデータと事前にロードされたデータ
とに基づいて、座標変換器102は、座標系EAPPと骨座標系FBONE,TBONE
のローカライザ座標系LCLZに対する相対的な位置および向きを示すデータを生成する
。
治療端の位置および向きを示すデータを生成する。これらのデータを表す画像信号は、デ
ィスプレイ36,38に転送され、外科医およびスタッフがこの情報を見ることが可能と
なる。特定の実施形態では、これらのデータを表す他の信号をマニピュレータコントロー
ラ64に転送して、マニピュレータ66を案内して、外科器具30がそれに応じた動きを
するように案内することができる。従って、このデータは、外科器具30の治療端の仮想
位置を示すものでもあり、上述の仮想モデルおよび仮想オブジェクトとは別個の仮想オブ
ジェクトとしてモデリングすることもできる。
いる。図示の実施形態では、ビジョン装置は、ローカライザカメラユニット46に取り付
けられている。他の実施形態では、ビジョン装置72は、ローカライザカメラユニット4
6が取り付けられている調整可能なアームとは別体の調整可能なアームに取り付けられ、
ローカライザカメラユニット46と離間して配置することができる。ビジョン装置72は
、好ましくは、障害物がない視野に標的部位を収めるように配置される。ビジョン装置7
2は、ナビゲーションコンピュータ34と動作可能に通信を行うビジョンコントローラ7
3を有している。ビジョン装置72は、リアルタイムに3D画像を撮像することができる
撮像装置またはデジタル撮像装置とも呼ばれるものである。適切なビジョン装置の一例と
しては、マイクロソフト社(Microsoft Corporation)から市販されているKinect SDKや
、これに類似するKinectモデルが挙げられる。他の実施形態では、ビジョン装置7
2は、レーザアレイまたはステレオカメラシステムを備えることができる。
を有している。画像センサの1つは、奥行き画像を識別するために使用される奥行き画像
センサ78であってもよい。他の画像センサは、カラー画像を生成するために使用される
カラー画像センサ79であってもよい。画像センサ78,79はいずれも、CMOSセン
サまたは他の適切なセンサの形態をとることができる。さらに、光を生成、発信して、奥
行き画像センサ78の視野内の各面に反射させるための光源80が、ハウジング76内に
支持されている。
座標系VIS(図3を参照)に対する視野内の各面の距離を特定する。一実施形態では、
光源80が赤外線を発信し、ビジョンコントローラ73が、赤外線が視野内の各面に反射
されて奥行き画像センサ78に戻るまでに要する時間を特定する。この処理を複数回繰り
返すことにより、ビジョン装置72からビジョン装置72の視野内の各面までの距離を特
定し、点群(point cloud)202を生成することができる(図4を参照)。
2を表す信号、データ、またはその両方を受信する。ナビゲーションコンピュータ34に
は、画像生成モジュールを含んでいる画像ソフトウェアがロードされ、該画像ソフトウェ
アがナビゲーションプロセッサ62によって実行されることにより、ビジョン装置72の
視野に基づいた点群202が生成される。点群202は、ビジョン座標系VIS上に生成
される。点群202は、ビジョン装置72の視野内の各面に対応する、ビジョン座標系V
IS内の画像データ点の集合である。これらの画像データ点は、xyz座標によって規定
される。点群202は、画像データファイルとして保存(格納)することができる。
像センサ78,79の光学センサ50に対する位置や、光学センサ50の画像センサ78
,79に対する位置が既知のものとなり、固定化されるため、ビジョン座標系VISのロ
ーカライザ座標系LCLZへの登録が容易になることを理解されたい。製造時にビジョン
装置72をローカライザ44に対して較正して、ビジョン装置72がローカライザ44と
同一の座標系に対するデータを生成するように設定することができるため、座標変換器1
02によって、ビジョン座標系VISをローカライザ座標系LCLZに変換する必要がな
くなる。
実施形態においては、ビジョン装置72が、ハウジング76に固く取り付けられたトラッ
カ(図示せず)を有していてもよく、これによりビジョン座標系VISとローカライザ座
標系LCLZとの間に確固たる関係を構築することができる。例えば、座標変換器102
に、該トラッカの座標系とビジョン座標系VISとの間の関係を規定するデータを予めロ
ードしておき、座標変換器102は、このデータを使用し、ローカライザ座標系LCLZ
内の該トラッカの位置に基づいて、ビジョン座標系VISをローカライザ座標系LCLZ
に変換することができる。
位および標的部位の周囲の各面の画像を収集する。図示の実施形態では、ビジョン装置7
2は、ビジョン装置72の視野内にある標的部位TSおよび標的部位TSの周囲の各面の
画像を収集する。ナビゲーションコンピュータ34は、ビジョンコントローラ73と協働
して、標的部位TSと標的部位TSの周囲の各面とに関連する画像データを規定する、標
的部位TSおよび標的部位TSの周囲の各面の点群202を生成する。
コンピュータ34は、ローカライザ44と協働して、ローカライザ座標系LCLZにおけ
る標的部位を規定する仮想モデルおよび仮想オブジェクトの位置および向きを特定する。
図示の実施形態では、ナビゲーションコンピュータ34は、ローカライザ44と協働して
、ローカライザ座標系LCLZにおける、大腿骨Fの仮想モデルVMの位置および向きお
よび仮想オブジェクトVBの位置および向きを特定する。このローカライザデータは、仮
想モデルVMおよび仮想オブジェクトVBを規定するモデルデータを含んでいる。場合に
よっては、モデルデータには、仮想モデルVMに関連する点群の形態のデータ点と、仮想
オブジェクトVBに関連する別の点群の形態のデータ点とが含まれる。
1(図1を参照)を実行する。データマージモジュール101は、(ローカライザデータ
と画像データとが共通の座標系上に配置されるか、あるいは共通の座標系に変換されるか
すると直ちに)これらローカライザデータと画像データとをマージしてマージデータを生
成するソフトウェアモジュールである。このマージデータは、標的部位TSの外側にある
、外科手術中に避けるべき領域Rを規定する第2の仮想オブジェクトVRを表す。図4で
は、このようなデータのマージを矢印で示している。図示の実施形態では、第2の仮想オ
ブジェクトVRを表すマージデータは、(1)標的部位TSの外側にある、外科器具30
が避けるべき骨に関連するデータ点204と、(2)標的部位TSの外側にある、外科器
具30が避けるべき露出した軟組織に関連するデータ点206と、(3)外科器具30が
避けるべき開創器に関連するデータ点208と、(4)標的部位TSの外側にある患者の
皮膚に関連するデータ点210とを含んでいてもよい。
内のデータポイントのうち、ローカライザデータと画像データとのマージ後に仮想オブジ
ェクトVBの外側に座標が位置しているすべてのデータポイントを含んでいる。場合によ
っては、軟組織や他の繊細な生体的構造が少なくとも部分的に標的部位TSにかかってい
る場合など、外科器具30の治療端が標的部位TSに到達するまでの経路が、完全に開か
れた状態にはなっていない場合がある。そのような場合には、標的部位TSの外側の目に
見える全ての面を第2の仮想オブジェクトVRの一部として規定することは、特に有利で
あり得る。これにより、標的部位TSの外側に位置するすべての繊細な生体的構造や器具
などを、外科器具30が避けることが可能になるためである。
ナビゲーションプロセッサ62によって処理されて、その表現形がディスプレイ38,3
9上に表示され、ユーザに示される。これによりユーザは、領域Rに対する外科器具30
の位置および向きを視覚的に捉えることができる。場合によっては、避けるべき領域Rを
仮想的に規定するデータ点を、メッシュ面や、CSGモデル、ボクセル、あるいは様々な
仮想オブジェクト表現技法を用いて表現した他の種類の仮想オブジェクトなどに変換する
こともできる。さらに、ナビゲーションプロセッサ62が、第2の仮想オブジェクトVR
のサイズ、従って領域Rの範囲を自動で限定して、標的部位TSから所定の距離までとな
るようにすることができる。あるいは、ユーザが、第2仮想オブジェクトVRの外周を規
定するなどの方法で、第2仮想オブジェクトVRを手動で修正することもできる。
力性や柔軟性を有するものがあり、そのような弾力性や柔軟性が原因で、外科処置の間に
、第2の仮想オブジェクトVRの(例えば、サイズ、形状、位置などの)構成が変化する
場合がある。さらに、開創器を調節したり、ビジョン装置72の視野の中に追加のツール
や機器を入れたり出したりすることによっても、領域Rは変化し得る。つまり、避けるべ
き領域Rは動的な性質を有しており、絶えず変化する可能性があるが、本明細書に記載の
ナビゲーション技法を用いれば、第2の仮想オブジェクトVRが、新たな画像データおよ
びローカライザデータのデータセットで(例えば所定の頻度で)絶えず更新されるため、
外科手術中に避けるべき領域Rに変化があったとしても、ユーザは領域Rを避けることで
きる。
タコントローラ64に送信して、外科器具30の治療端の侵入が阻止される「飛行禁止(
no−fly)」ゾーンとして扱うこともできる。これにより、マニピュレータ66が自
律モードで動作する場合に、マニピュレータ66は、領域Rを避けるように外科器具30
の位置決めを制御して、標的部位TSの近くに位置する、軟組織や骨などの温存すべき繊
細な生体的構造や、開創器や吸引チューブなどのツールなどを避けることができる。
る。ステップ300では、外科医または他の医療従事者が、患者の外科手術計画を立案す
る。外科手術計画は、行うべき外科処置や施すべき治療を規定するものである。多くの場
合、この外科手術計画は、MRIスキャンまたはCTスキャンによる撮像画像などの術前
画像を患者の生体的構造の3D仮想モデルVMに変換したものに基づいて立案される。さ
らに、外科処置の間に治療すべき標的部位TSを規定する仮想オブジェクトVBも生成さ
れ、外科手術計画の一部として3D仮想モデルVMと関連付けられる。
Sにおいて治療を施すべき物質の目標体積を規定した仮想オブジェクトVBとに関連する
データが、ナビゲーションコンピュータ34に転送されて、ナビゲーションコンピュータ
34に格納される。
は、ローカライザ座標系LCLZにおける仮想モデルVMと仮想オブジェクトVBの位置
および向きに関連するデータを含んでいる。ナビゲーション中の各時間ステップごとに、
対応するローカライザデータおよび画像データが得られるように、ステップ306では、
同時に画像データも生成される。この画像データは、標的部位TSの各面や標的部位TS
以外の部分の各面を含む、ビジョン装置72の視野内にある各面の位置および向きを構成
する点群202を含むものである。
1は、ローカライザデータおよび画像データを評価する。具体的には、データマージモジ
ュール101は、(例えば、点群202などの)画像データに由来するデータ点を、(例
えば、仮想オブジェクトVBのデータ点などの)ローカライザデータに由来するデータ点
とマージする。そして、ステップ310では、データマージモジュール101は、画像デ
ータに由来するデータ点のうち、仮想オブジェクトVBの外側にあるすべてのデータ点を
識別する。識別されたこの残余データセットによって、避けるべき領域Rが生成され、領
域Rは、外科器具30が避けるべき第2の仮想オブジェクトVRとしてナビゲーションコ
ンピュータ34内のメモリに保存される。ステップ312では、ユーザは外科器具30を
手動またはロボットで操作して、領域Rを避けながら目標体積の組織を標的部位から除去
する。これらのステップ304〜312は、例えば、標的部位TSから全ての組織が除去
されるまでなど、外科処置が完了するまで、ナビゲーション中の各処理時間ステップごと
に繰り返される。これにより、本方法は、外科処置の間に生じる領域Rの変化に対応する
ことができる。
マージするシステムおよび方法を用いることにより、領域Rのような避けるべき領域を規
定する仮想オブジェクト以外の、他の種類の仮想オブジェクトも同様に生成できることを
理解されたい。例えば、ローカライザデータと画像データとをマージして、除去すべき物
質の体積、外科器具30の所望の軌道などの、標的部位を規定する仮想オブジェクトを生
成することもできる。また、他の目的のために、画像データとローカライザデータとをマ
ージすることも可能である。
コードが埋め込まれた1つ以上のコンピュータ可読媒体という形で実施されるコンピュー
タプログラム製品の形態をとることができる。本明細書に記載の方法を実行するための命
令またはコードを含むコンピュータソフトウェアは、(例えば、ROM、固定メモリ、着
脱式メモリなどの)関連メモリデバイスの1つ以上に格納しておき、利用準備が整えば、
(例えばRAMに)一部または全体をロードして、CPUが実行してもよい。そのような
ソフトウェアとしては、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを挙げ
ることができるが、これらに限定されない。
包括的に説明することを意図したものではなく、また本発明を特定の形態に限定すること
を意図したものでもない。上述の記載において使用した用語は、限定的なものではなく記
述的なものであることを意図している。また、上述の教示に基づいて多くの変更及び変形
が可能であり、上述において具体的に記載したものとは異なる方法によって本発明を実施
することも可能である。
なお、本願の出願当初の開示事項を維持するために、本願の出願当初の請求項1〜15の記載内容を以下に追加する。
(請求項1)
外科手術用ナビゲーションシステムであって、
患者に取り付けられるように構成されたトラッカと、
前記トラッカと協働して、前記患者の、仮想オブジェクトによって規定された標的部位に関連するローカライザデータを生成するように構成されたローカライザと、
前記標的部位と前記標的部位の周囲の各面とに関連する画像データを生成するように構成されたビジョン装置と、
前記ローカライザおよび前記ビジョン装置に接続されているナビゲーションコンピュータであって、前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避けるべき領域を特定するナビゲーションコンピュータと
を備えてなる、外科手術用ナビゲーションシステム。
(請求項2)
前記ナビゲーションコンピュータが、前記ローカライザデータおよび前記画像データを分析することによって、前記避けるべき領域を特定するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
(請求項3)
前記ナビゲーションコンピュータが、前記避けるべき領域を規定する第2の仮想オブジェクトを生成するように構成されている、請求項1または2に記載のシステム。
(請求項4)
前記ナビゲーションコンピュータが、前記ローカライザデータと前記画像データとを共通の座標系上で組み合わせるように構成された座標変換モジュールを有している、請求項1〜3のいずれか1項に記載のシステム。
(請求項5)
前記ナビゲーションコンピュータが、前記共通の座標系上の前記画像データおよび前記ローカライザデータを評価し、前記画像データと前記ローカライザデータとをマージしてマージデータを生成することによって前記避けるべき領域を特定するように構成されているデータマージモジュールを有している、請求項4に記載のシステム。
(請求項6)
前記ナビゲーションコンピュータが、前記マージデータの少なくとも一部を選択して、前記標的部位の外側にある、前記標的部位の周囲の各面を表す前記避けるべき領域を規定するように構成されている、請求項5に記載のシステム。
(請求項7)
前記ビジョン装置が生成する前記画像データが、前記標的部位の外側にある、前記標的部位の周囲の各面のうちの少なくとも一部の3次元マップを含んでいる、請求項1〜6のいずれか1項に記載のシステム。
(請求項8)
前記3次元マップが、点群、範囲マップ、平面、線および単点のうちの1つ以上を含んでいる、請求項7に記載のシステム。
(請求項9)
ロボット外科手術システムであって、
ロボット装置と、
前記ロボット装置に接続されたエンドエフェクタと、
患者に取り付けられるように構成されたトラッカと、
前記トラッカと協働して、前記患者の、仮想オブジェクトによって規定された標的部位に関連するローカライザデータを生成するように構成されたローカライザと、
前記標的部位と前記標的部位の周囲の各面とに関連する画像データを生成するように構成されたビジョン装置と、
前記ローカライザおよび前記ビジョン装置に接続されているナビゲーションコンピュータであって、前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避けるべき領域を特定するように構成されたナビゲーションコンピュータと
を備えてなり、
前記ロボット装置が、前記避けるべき領域を避けながら、前記標的部位に対して前記エンドエフェクタを移動させるように動作可能となるように、前記ナビゲーションコンピュータが前記ロボット装置に接続されている、ロボット外科手術システム。
(請求項10)
患者に取り付けられたトラッカと、ローカライザと、ビジョン装置と、ナビゲーションコンピュータとを備えている外科手術用システムを操作する方法であって、
前記患者の、仮想オブジェクトによって規定された標的部位に関連するローカライザデータを生成し、
前記標的部位と前記標的部位の周囲の各面とに関連する画像データを生成し、
前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避けるべき領域を特定する
ことを含んでなる、外科手術用システムを操作する方法。
(請求項11)
前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避けるべき領域を特定するステップが、前記避けるべき領域を規定する第2の仮想オブジェクトを生成することを含んでいる、請求項10に記載の方法。
(請求項12)
前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避けるべき領域を特定するステップが、前記ローカライザデータと前記画像データとを共通の座標系上で組み合わせることを含んでいる、請求項10または11に記載の方法。
(請求項13)
前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避けるべき領域を特定することが、
前記共通の座標系上の前記ローカライザデータおよび前記画像データを評価し、
前記画像データと前記ローカライザデータとをマージしてマージデータを生成し、
前記マージデータの少なくとも一部を選択して、前記標的部位の外側にある、前記標的部位の周囲の各面を表す前記避けるべき領域を規定する
ことを含んでいる、請求項12に記載の方法。
(請求項14)
前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避けるべき領域を特定することが、前記標的部位の外側にある、前記標的部位の周囲の各面のうちの少なくとも一部の3次元マップを生成することを含んでいる、請求項10〜13のいずれか1項に記載の方法。
(請求項15)
前記標的部位の外側にある、前記標的部位の周囲の各面のうちの少なくとも一部の3次元マップを生成することが、点群、範囲マップ、平面、線および単点のうちの1つ以上を生成することを含んでいる、請求項14に記載の方法。
Claims (15)
- 外科手術用ナビゲーションシステムであって、
患者に取り付けられるように構成されたトラッカと、
前記トラッカと協働して、前記患者の、仮想オブジェクトによって規定された標的部位
に関連するローカライザデータを生成するように構成されたローカライザと、
前記標的部位と前記標的部位の周囲の各面とに関連する画像データを生成するように構
成されたビジョン装置と、
前記ローカライザおよび前記ビジョン装置に接続されているナビゲーションコンピュー
タであって、前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外
側の避けるべき領域を特定するナビゲーションコンピュータと
を備えてなる、外科手術用ナビゲーションシステム。 - 前記ナビゲーションコンピュータが、前記ローカライザデータおよび前記画像データを
分析することによって、前記避けるべき領域を特定するように構成されている、請求項1
に記載のシステム。 - 前記ナビゲーションコンピュータが、前記避けるべき領域を規定する第2の仮想オブジ
ェクトを生成するように構成されている、請求項1または2に記載のシステム。 - 前記ナビゲーションコンピュータが、前記ローカライザデータと前記画像データとを共
通の座標系上で組み合わせるように構成された座標変換モジュールを有している、請求項
1〜3のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記ナビゲーションコンピュータが、前記共通の座標系上の前記画像データおよび前記
ローカライザデータを評価し、前記画像データと前記ローカライザデータとをマージして
マージデータを生成することによって前記避けるべき領域を特定するように構成されてい
るデータマージモジュールを有している、請求項4に記載のシステム。 - 前記ナビゲーションコンピュータが、前記マージデータの少なくとも一部を選択して、
前記標的部位の外側にある、前記標的部位の周囲の各面を表す前記避けるべき領域を規定
するように構成されている、請求項5に記載のシステム。 - 前記ビジョン装置が生成する前記画像データが、前記標的部位の外側にある、前記標的
部位の周囲の各面のうちの少なくとも一部の3次元マップを含んでいる、請求項1〜6の
いずれか1項に記載のシステム。 - 前記3次元マップが、点群、範囲マップ、平面、線および単点のうちの1つ以上を含ん
でいる、請求項7に記載のシステム。 - ロボット外科手術システムであって、
ロボット装置と、
前記ロボット装置に接続されたエンドエフェクタと、
患者に取り付けられるように構成されたトラッカと、
前記トラッカと協働して、前記患者の、仮想オブジェクトによって規定された標的部位
に関連するローカライザデータを生成するように構成されたローカライザと、
前記標的部位と前記標的部位の周囲の各面とに関連する画像データを生成するように構
成されたビジョン装置と、
前記ローカライザおよび前記ビジョン装置に接続されているナビゲーションコンピュー
タであって、前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外
側の避けるべき領域を特定するように構成されたナビゲーションコンピュータと
を備えてなり、
前記ロボット装置が、前記避けるべき領域を避けながら、前記標的部位に対して前記エ
ンドエフェクタを移動させるように動作可能となるように、前記ナビゲーションコンピュ
ータが前記ロボット装置に接続されている、ロボット外科手術システム。 - 患者に取り付けられたトラッカと、ローカライザと、ビジョン装置と、ナビゲーション
コンピュータとを備えている外科手術用システムを操作する方法であって、
前記患者の、仮想オブジェクトによって規定された標的部位に関連するローカライザデ
ータを生成し、
前記標的部位と前記標的部位の周囲の各面とに関連する画像データを生成し、
前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避ける
べき領域を特定する
ことを含んでなる、外科手術用システムを操作する方法。 - 前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避ける
べき領域を特定するステップが、前記避けるべき領域を規定する第2の仮想オブジェクト
を生成することを含んでいる、請求項10に記載の方法。 - 前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避ける
べき領域を特定するステップが、前記ローカライザデータと前記画像データとを共通の座
標系上で組み合わせることを含んでいる、請求項10または11に記載の方法。 - 前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避ける
べき領域を特定することが、
前記共通の座標系上の前記ローカライザデータおよび前記画像データを評価し、
前記画像データと前記ローカライザデータとをマージしてマージデータを生成し、
前記マージデータの少なくとも一部を選択して、前記標的部位の外側にある、前記標的
部位の周囲の各面を表す前記避けるべき領域を規定する
ことを含んでいる、請求項12に記載の方法。 - 前記ローカライザデータと前記画像データとに基づいて、前記標的部位の外側の避ける
べき領域を特定することが、前記標的部位の外側にある、前記標的部位の周囲の各面のう
ちの少なくとも一部の3次元マップを生成することを含んでいる、請求項10〜13のい
ずれか1項に記載の方法。 - 前記標的部位の外側にある、前記標的部位の周囲の各面のうちの少なくとも一部の3次
元マップを生成することが、点群、範囲マップ、平面、線および単点のうちの1つ以上を
生成することを含んでいる、請求項14に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201562273543P | 2015-12-31 | 2015-12-31 | |
US62/273,543 | 2015-12-31 | ||
JP2018534657A JP6944939B2 (ja) | 2015-12-31 | 2016-12-29 | 仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018534657A Division JP6944939B2 (ja) | 2015-12-31 | 2016-12-29 | 仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022002711A true JP2022002711A (ja) | 2022-01-11 |
Family
ID=57861267
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018534657A Active JP6944939B2 (ja) | 2015-12-31 | 2016-12-29 | 仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 |
JP2021147657A Pending JP2022002711A (ja) | 2015-12-31 | 2021-09-10 | 仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018534657A Active JP6944939B2 (ja) | 2015-12-31 | 2016-12-29 | 仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US10667868B2 (ja) |
EP (2) | EP3397188B1 (ja) |
JP (2) | JP6944939B2 (ja) |
KR (1) | KR20180099702A (ja) |
CN (2) | CN113925610A (ja) |
AU (2) | AU2016380277B2 (ja) |
CA (1) | CA3009787A1 (ja) |
WO (1) | WO2017117369A1 (ja) |
Families Citing this family (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA3009787A1 (en) | 2015-12-31 | 2017-07-06 | Stryker Corporation | System and methods for performing surgery on a patient at a target site defined by a virtual object |
AU2017269937B2 (en) | 2016-05-23 | 2022-06-16 | Mako Surgical Corp. | Systems and methods for identifying and tracking physical objects during a robotic surgical procedure |
EP3375399B1 (en) | 2016-10-05 | 2022-05-25 | NuVasive, Inc. | Surgical navigation system |
CN111417354B (zh) * | 2016-10-25 | 2023-12-12 | 莫比乌斯成像公司 | 用于机器人辅助手术的方法及系统 |
EP3545675A4 (en) | 2016-11-24 | 2020-07-01 | The University of Washington | CAPTURE AND RESTITUTION OF LIGHT FIELD FOR HEADSETS |
US11432898B2 (en) * | 2017-03-14 | 2022-09-06 | Intellijoint Surgical Inc. | Tracing platforms and intra-operative systems and methods using same |
CN108294825B (zh) * | 2017-12-26 | 2019-08-02 | 刘洋 | 用于手术导航的配准系统及方法 |
CN108309450B (zh) * | 2017-12-27 | 2021-04-27 | 刘洋 | 用于手术导航的定位配准系统及方法 |
DE102019004235B4 (de) | 2018-07-16 | 2024-01-18 | Mako Surgical Corp. | System und verfahren zur bildbasierten registrierung und kalibrierung |
US11684426B2 (en) * | 2018-08-31 | 2023-06-27 | Orthosoft Ulc | System and method for tracking bones |
US10925593B2 (en) | 2019-02-12 | 2021-02-23 | Edward Rustamzadeh | Lateral retractor system for minimizing muscle damage in spinal surgery |
US20220031298A2 (en) | 2019-02-12 | 2022-02-03 | Edward Rustamzadeh | Lateral retractor system for minimizing muscle damage in spinal surgery |
US10363023B1 (en) | 2019-02-12 | 2019-07-30 | Edward Rustamzadeh | Lateral retractor system for minimizing muscle damage in spinal surgery |
US10624623B1 (en) * | 2019-02-12 | 2020-04-21 | Edward Rustamzadeh | Lateral retractor system for minimizing muscle damage in spinal surgery |
US11246582B2 (en) | 2019-02-12 | 2022-02-15 | Edward Rustamzadeh | Dual-motion rotation and retraction system for minimizing muscle damage in spinal surgery |
US10631842B1 (en) | 2019-02-12 | 2020-04-28 | Edward Rustamzadeh | Lateral retraction system for minimizing muscle damage in spinal surgery |
EP3993725A1 (en) * | 2019-07-03 | 2022-05-11 | Stryker Corporation | Obstacle avoidance techniques for surgical navigation |
KR102274167B1 (ko) * | 2019-09-05 | 2021-07-12 | 큐렉소 주식회사 | 로봇의 위치 가이드 장치, 이의 방법 및 이를 포함하는 시스템 |
US11612440B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-03-28 | Nuvasive, Inc. | Surgical instrument tracking devices and related methods |
CN110711031B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-11-23 | 武汉联影智融医疗科技有限公司 | 手术导航系统、坐标系配准系统、方法、设备和介质 |
CN111265299B (zh) * | 2020-02-19 | 2023-08-18 | 上海理工大学 | 基于光纤形状传感的手术导航系统 |
CN116096322A (zh) * | 2020-09-04 | 2023-05-09 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 用于辅助将手术器械放置到对象中的系统和方法 |
US11295460B1 (en) | 2021-01-04 | 2022-04-05 | Proprio, Inc. | Methods and systems for registering preoperative image data to intraoperative image data of a scene, such as a surgical scene |
US11819302B2 (en) | 2021-03-31 | 2023-11-21 | Moon Surgical Sas | Co-manipulation surgical system having user guided stage control |
US11832909B2 (en) | 2021-03-31 | 2023-12-05 | Moon Surgical Sas | Co-manipulation surgical system having actuatable setup joints |
US11812938B2 (en) | 2021-03-31 | 2023-11-14 | Moon Surgical Sas | Co-manipulation surgical system having a coupling mechanism removeably attachable to surgical instruments |
AU2022247392A1 (en) | 2021-03-31 | 2023-09-28 | Moon Surgical Sas | Co-manipulation surgical system for use with surgical instruments for performing laparoscopic surgery |
US11844583B2 (en) | 2021-03-31 | 2023-12-19 | Moon Surgical Sas | Co-manipulation surgical system having an instrument centering mode for automatic scope movements |
USD1002842S1 (en) | 2021-06-29 | 2023-10-24 | Edward Rustamzadeh | Combination surgical spinal dilator and retractor system |
CN113476141B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-02-10 | 苏州微创畅行机器人有限公司 | 位姿控制方法及其适用的光学导航系统、手术机器人系统 |
US20240065783A1 (en) | 2022-08-26 | 2024-02-29 | Mako Surgical Corp. | Selectively Automated Robotic Surgical System |
US11839442B1 (en) | 2023-01-09 | 2023-12-12 | Moon Surgical Sas | Co-manipulation surgical system for use with surgical instruments for performing laparoscopic surgery while estimating hold force |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008538184A (ja) * | 2005-02-22 | 2008-10-16 | マコ サージカル コーポレーション | 触覚誘導システムおよび方法 |
WO2011134083A1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Ryerson University | System and methods for intraoperative guidance feedback |
US20140276943A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Stryker Corporation | Systems and Methods for Establishing Virtual Constraint Boundaries |
JP2019501718A (ja) * | 2015-12-31 | 2019-01-24 | ストライカー・コーポレイション | 仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 |
Family Cites Families (293)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1066786A (en) * | 1911-10-11 | 1913-07-08 | Charles C Bielitz | Locking device for telephones. |
US4962463A (en) | 1988-07-01 | 1990-10-09 | Digital Equipment Corporation | Video imaging device with image altering controls and related method |
US6347240B1 (en) | 1990-10-19 | 2002-02-12 | St. Louis University | System and method for use in displaying images of a body part |
US5662111A (en) | 1991-01-28 | 1997-09-02 | Cosman; Eric R. | Process of stereotactic optical navigation |
US6405072B1 (en) | 1991-01-28 | 2002-06-11 | Sherwood Services Ag | Apparatus and method for determining a location of an anatomical target with reference to a medical apparatus |
US6675040B1 (en) | 1991-01-28 | 2004-01-06 | Sherwood Services Ag | Optical object tracking system |
US5279309A (en) | 1991-06-13 | 1994-01-18 | International Business Machines Corporation | Signaling device and method for monitoring positions in a surgical operation |
US6788999B2 (en) | 1992-01-21 | 2004-09-07 | Sri International, Inc. | Surgical system |
US6963792B1 (en) | 1992-01-21 | 2005-11-08 | Sri International | Surgical method |
US5603318A (en) | 1992-04-21 | 1997-02-18 | University Of Utah Research Foundation | Apparatus and method for photogrammetric surgical localization |
US5517990A (en) | 1992-11-30 | 1996-05-21 | The Cleveland Clinic Foundation | Stereotaxy wand and tool guide |
DE4304571A1 (de) | 1993-02-16 | 1994-08-18 | Mdc Med Diagnostic Computing | Verfahren zur Planung und Kontrolle eines chirurgischen Eingriffs |
US5623582A (en) | 1994-07-14 | 1997-04-22 | Immersion Human Interface Corporation | Computer interface or control input device for laparoscopic surgical instrument and other elongated mechanical objects |
US5584796A (en) | 1994-08-10 | 1996-12-17 | Cohen; Barry J. | Apparatus and method for retracting and viewing bodily tissues on remote display device |
ATE252349T1 (de) | 1994-09-15 | 2003-11-15 | Visualization Technology Inc | System zur positionserfassung mittels einer an einem patientenkopf angebrachten referenzeinheit zur anwendung im medizinischen gebiet |
US6646541B1 (en) | 1996-06-24 | 2003-11-11 | Computer Motion, Inc. | General purpose distributed operating room control system |
US5695501A (en) | 1994-09-30 | 1997-12-09 | Ohio Medical Instrument Company, Inc. | Apparatus for neurosurgical stereotactic procedures |
US5891157A (en) | 1994-09-30 | 1999-04-06 | Ohio Medical Instrument Company, Inc. | Apparatus for surgical stereotactic procedures |
US6978166B2 (en) | 1994-10-07 | 2005-12-20 | Saint Louis University | System for use in displaying images of a body part |
US5765561A (en) | 1994-10-07 | 1998-06-16 | Medical Media Systems | Video-based surgical targeting system |
AU3950595A (en) | 1994-10-07 | 1996-05-06 | St. Louis University | Surgical navigation systems including reference and localization frames |
US5882206A (en) | 1995-03-29 | 1999-03-16 | Gillio; Robert G. | Virtual surgery system |
US5649956A (en) | 1995-06-07 | 1997-07-22 | Sri International | System and method for releasably holding a surgical instrument |
US5814038A (en) | 1995-06-07 | 1998-09-29 | Sri International | Surgical manipulator for a telerobotic system |
WO1997000649A1 (en) | 1995-06-20 | 1997-01-09 | Wan Sing Ng | Articulated arm for medical procedures |
JPH0970780A (ja) | 1995-09-06 | 1997-03-18 | Fanuc Ltd | ロボットのツール形状補正方式 |
DE19639615C5 (de) | 1996-09-26 | 2008-11-06 | Brainlab Ag | Reflektorenreferenzierungssystem für chirurgische und medizinische Instrumente |
US6351659B1 (en) | 1995-09-28 | 2002-02-26 | Brainlab Med. Computersysteme Gmbh | Neuro-navigation system |
US5682886A (en) | 1995-12-26 | 1997-11-04 | Musculographics Inc | Computer-assisted surgical system |
US6436107B1 (en) | 1996-02-20 | 2002-08-20 | Computer Motion, Inc. | Method and apparatus for performing minimally invasive surgical procedures |
US5855583A (en) | 1996-02-20 | 1999-01-05 | Computer Motion, Inc. | Method and apparatus for performing minimally invasive cardiac procedures |
US6699177B1 (en) | 1996-02-20 | 2004-03-02 | Computer Motion, Inc. | Method and apparatus for performing minimally invasive surgical procedures |
US6063095A (en) | 1996-02-20 | 2000-05-16 | Computer Motion, Inc. | Method and apparatus for performing minimally invasive surgical procedures |
US5971976A (en) | 1996-02-20 | 1999-10-26 | Computer Motion, Inc. | Motion minimization and compensation system for use in surgical procedures |
US5952796A (en) | 1996-02-23 | 1999-09-14 | Colgate; James E. | Cobots |
AU737810B2 (en) | 1996-03-21 | 2001-08-30 | Usnr/Kockums Cancar Company | Position-based integrated motion controlled curve sawing |
US6017354A (en) | 1996-08-15 | 2000-01-25 | Stryker Corporation | Integrated system for powered surgical tools |
US6024576A (en) | 1996-09-06 | 2000-02-15 | Immersion Corporation | Hemispherical, high bandwidth mechanical interface for computer systems |
US6331116B1 (en) | 1996-09-16 | 2001-12-18 | The Research Foundation Of State University Of New York | System and method for performing a three-dimensional virtual segmentation and examination |
US5824085A (en) | 1996-09-30 | 1998-10-20 | Integrated Surgical Systems, Inc. | System and method for cavity generation for surgical planning and initial placement of a bone prosthesis |
US6205411B1 (en) | 1997-02-21 | 2001-03-20 | Carnegie Mellon University | Computer-assisted surgery planner and intra-operative guidance system |
US5880976A (en) | 1997-02-21 | 1999-03-09 | Carnegie Mellon University | Apparatus and method for facilitating the implantation of artificial components in joints |
DE29704393U1 (de) | 1997-03-11 | 1997-07-17 | Aesculap Ag | Vorrichtung zur präoperativen Bestimmung der Positionsdaten von Endoprothesenteilen |
US6097168A (en) | 1997-08-25 | 2000-08-01 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Position control apparatus and method of the same, numerical control program preparation apparatus and method of the same, and methods of controlling numerical control machine tool |
JPH11156672A (ja) | 1997-08-25 | 1999-06-15 | Yoshiaki Kakino | 数値制御装置及びこれを備えた工作機械 |
US6330837B1 (en) | 1997-08-28 | 2001-12-18 | Microdexterity Systems, Inc. | Parallel mechanism |
US6434507B1 (en) | 1997-09-05 | 2002-08-13 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Medical instrument and method for use with computer-assisted image guided surgery |
US6021343A (en) | 1997-11-20 | 2000-02-01 | Surgical Navigation Technologies | Image guided awl/tap/screwdriver |
EP1035953B1 (de) | 1997-12-06 | 2003-08-06 | Elan Schaltelemente GmbH & Co. KG | Überwachungs- und steuergerät sowie verfahren zur überwachung einer technischen anlage mit erhöhten sicherheitsanforderungen, insbesondere eines handhabungsgerätes |
US6228089B1 (en) | 1997-12-19 | 2001-05-08 | Depuy International Limited | Device for positioning and guiding a surgical instrument during orthopaedic interventions |
WO1999037220A1 (en) | 1998-01-23 | 1999-07-29 | Sm Scienzia Machinale S.R.L. | Orthopaedic surgery apparatus for guiding a tool and for supporting a limb |
US6810281B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-10-26 | Endovia Medical, Inc. | Medical mapping system |
US6692485B1 (en) | 1998-02-24 | 2004-02-17 | Endovia Medical, Inc. | Articulated apparatus for telemanipulator system |
DE19814630B4 (de) | 1998-03-26 | 2011-09-29 | Carl Zeiss | Verfahren und Vorrichtung zum handgesteuerten Führen eines Werkzeuges in einem vorgegebenen Bewegungsbereich |
US6157873A (en) | 1998-04-09 | 2000-12-05 | Motoman, Inc. | Robot programming system and method |
US6233504B1 (en) | 1998-04-16 | 2001-05-15 | California Institute Of Technology | Tool actuation and force feedback on robot-assisted microsurgery system |
DE69919157T2 (de) | 1998-05-28 | 2005-08-11 | Orthosoft, Inc., Montreal | Interaktives und rechnerunterstüztes chirurgisches system |
US6421048B1 (en) | 1998-07-17 | 2002-07-16 | Sensable Technologies, Inc. | Systems and methods for interacting with virtual objects in a haptic virtual reality environment |
US6117143A (en) | 1998-09-11 | 2000-09-12 | Hybex Surgical Specialties, Inc. | Apparatus for frameless stereotactic surgery |
US6311100B1 (en) | 1998-09-14 | 2001-10-30 | Mass. Institute Of Technology | Tool path generator for computer aided manufacturing |
US6033415A (en) | 1998-09-14 | 2000-03-07 | Integrated Surgical Systems | System and method for performing image directed robotic orthopaedic procedures without a fiducial reference system |
DE19846687C2 (de) | 1998-10-09 | 2001-07-26 | Auer Dorothee | Chirurgische Hilfsvorrichtung zur Verwendung beim Ausführen von medizinischen Eingriffen und Verfahren zum Erzeugen eines Bildes im Rahmen von medizinischen Eingriffen |
US6195618B1 (en) | 1998-10-15 | 2001-02-27 | Microscribe, Llc | Component position verification using a probe apparatus |
US6704694B1 (en) | 1998-10-16 | 2004-03-09 | Massachusetts Institute Of Technology | Ray based interaction system |
DE19848765C2 (de) | 1998-10-22 | 2000-12-21 | Brainlab Med Computersyst Gmbh | Positionsverifizierung in Kamerabildern |
WO2000028882A2 (en) | 1998-11-18 | 2000-05-25 | Microdexterity Systems, Inc. | Medical manipulator for use with an imaging device |
US6468265B1 (en) | 1998-11-20 | 2002-10-22 | Intuitive Surgical, Inc. | Performing cardiac surgery without cardioplegia |
DE69918569T2 (de) | 1998-11-23 | 2005-03-24 | Microdexterity Systems Inc., Memphis | Chirurgischer manipulator |
US6522906B1 (en) | 1998-12-08 | 2003-02-18 | Intuitive Surgical, Inc. | 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 |
US6322567B1 (en) | 1998-12-14 | 2001-11-27 | Integrated Surgical Systems, Inc. | Bone motion tracking system |
US6430434B1 (en) | 1998-12-14 | 2002-08-06 | Integrated Surgical Systems, Inc. | Method for determining the location and orientation of a bone for computer-assisted orthopedic procedures using intraoperatively attached markers |
US6466815B1 (en) | 1999-03-30 | 2002-10-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Navigation apparatus and surgical operation image acquisition/display apparatus using the same |
DE19914455B4 (de) | 1999-03-30 | 2005-07-14 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung der Bewegung eines Organs oder Therapiegebiets eines Patienten sowie hierfür geeignetes System |
DE19915060A1 (de) | 1999-04-01 | 2000-11-02 | Erbe Elektromedizin | Chirurgisches Instrument |
US7084867B1 (en) | 1999-04-02 | 2006-08-01 | Massachusetts Institute Of Technology | Haptic interface system for collision detection and applications therefore |
US8229549B2 (en) | 2004-07-09 | 2012-07-24 | Tyco Healthcare Group Lp | Surgical imaging device |
IL130835A0 (en) | 1999-07-07 | 2001-01-28 | Mdc Ltd | Concentrically expansible needle retractor |
US6304050B1 (en) | 1999-07-19 | 2001-10-16 | Steven B. Skaar | Means and method of robot control relative to an arbitrary surface using camera-space manipulation |
DE19946948A1 (de) | 1999-09-30 | 2001-04-05 | Philips Corp Intellectual Pty | Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Position eines medizinischen Instruments |
US7366562B2 (en) | 2003-10-17 | 2008-04-29 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation |
US7747312B2 (en) | 2000-01-04 | 2010-06-29 | George Mason Intellectual Properties, Inc. | System and method for automatic shape registration and instrument tracking |
US20010034530A1 (en) | 2000-01-27 | 2001-10-25 | Malackowski Donald W. | Surgery system |
DE10004764A1 (de) | 2000-02-03 | 2001-08-09 | Philips Corp Intellectual Pty | Verfahren zur Positionsbestimmung eines medizinischen Instruments |
WO2001062173A2 (en) | 2000-02-25 | 2001-08-30 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Methods and apparatuses for maintaining a trajectory in sterotaxi for tracking a target inside a body |
JP2003528688A (ja) | 2000-03-30 | 2003-09-30 | シビヨン, インコーポレイテッド | 内視鏡を較正するための装置および方法 |
US6535756B1 (en) | 2000-04-07 | 2003-03-18 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Trajectory storage apparatus and method for surgical navigation system |
US6711432B1 (en) | 2000-10-23 | 2004-03-23 | Carnegie Mellon University | Computer-aided orthopedic surgery |
US6336931B1 (en) | 2000-05-17 | 2002-01-08 | Yeh-Liang Hsu | Automatic bone drilling apparatus for surgery operation |
GB0015683D0 (en) | 2000-06-28 | 2000-08-16 | Depuy Int Ltd | Apparatus for positioning a surgical instrument |
US6837892B2 (en) | 2000-07-24 | 2005-01-04 | Mazor Surgical Technologies Ltd. | Miniature bone-mounted surgical robot |
US6494882B1 (en) | 2000-07-25 | 2002-12-17 | Verimetra, Inc. | Cutting instrument having integrated sensors |
US6902560B1 (en) | 2000-07-27 | 2005-06-07 | Intuitive Surgical, Inc. | Roll-pitch-roll surgical tool |
AU2001292836A1 (en) | 2000-09-23 | 2002-04-02 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Endoscopic targeting method and system |
DE10047698A1 (de) | 2000-09-25 | 2002-04-11 | Zeiss Carl | Medizinisches Therapie- und/oder Diagnosegerät mit einer Positionserfassungseinrichtung |
JP4014792B2 (ja) | 2000-09-29 | 2007-11-28 | 株式会社東芝 | マニピュレータ |
US6757416B2 (en) | 2000-12-04 | 2004-06-29 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Display of patient image data |
US6676669B2 (en) | 2001-01-16 | 2004-01-13 | Microdexterity Systems, Inc. | Surgical manipulator |
US7892243B2 (en) | 2001-01-16 | 2011-02-22 | Microdexterity Systems, Inc. | Surgical manipulator |
ES2304430T3 (es) | 2001-01-29 | 2008-10-16 | The Acrobot Company Limited | Robots con limitacion activa. |
US6951538B2 (en) | 2001-01-29 | 2005-10-04 | Depuy Spine, Inc. | Retractor and method for spinal pedicle screw placement |
US6929606B2 (en) | 2001-01-29 | 2005-08-16 | Depuy Spine, Inc. | Retractor and method for spinal pedicle screw placement |
US7043961B2 (en) | 2001-01-30 | 2006-05-16 | Z-Kat, Inc. | Tool calibrator and tracker system |
US6514259B2 (en) | 2001-02-02 | 2003-02-04 | Carnegie Mellon University | Probe and associated system and method for facilitating planar osteotomy during arthoplasty |
US20030135204A1 (en) | 2001-02-15 | 2003-07-17 | Endo Via Medical, Inc. | Robotically controlled medical instrument with a flexible section |
DE10108547B4 (de) | 2001-02-22 | 2006-04-20 | Siemens Ag | Operationssystem zur Steuerung chirurgischer Instrumente auf Basis von intra-operativen Röngtenbildern |
CA2439249C (en) | 2001-02-27 | 2011-04-12 | Smith & Nephew, Inc. | Total knee arthroplasty systems |
DE10110093A1 (de) | 2001-03-02 | 2002-09-26 | Juergen Wahrburg | Vorrichtung zum Anzeigen der räumlichen Position eines chirurgischen Instruments während einer Operation |
DE50214535D1 (de) | 2001-03-26 | 2010-08-26 | All Of Innovation Ges Mit Besc | Verfahren und gerätesystem zum materialabtrag oder zur materialbearbeitung |
US7056123B2 (en) | 2001-07-16 | 2006-06-06 | Immersion Corporation | Interface apparatus with cable-driven force feedback and grounded actuators |
US6728599B2 (en) | 2001-09-07 | 2004-04-27 | Computer Motion, Inc. | Modularity system for computer assisted surgery |
US6785572B2 (en) | 2001-11-21 | 2004-08-31 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Tactile feedback and display in a CT image guided robotic system for interventional procedures |
US6793653B2 (en) | 2001-12-08 | 2004-09-21 | Computer Motion, Inc. | Multifunctional handle for a medical robotic system |
EP1327421B1 (de) | 2001-12-18 | 2004-03-10 | BrainLAB AG | Projektion von Patientenbilddaten aus Durchleuchtungs- bzw. Schichtbilderfassungsverfahren auf Videobilder |
US6815659B2 (en) | 2002-01-14 | 2004-11-09 | Palantyr Research, Llc | Optical system and method of making same |
US6947786B2 (en) | 2002-02-28 | 2005-09-20 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method and apparatus for perspective inversion |
US8095200B2 (en) | 2002-03-06 | 2012-01-10 | Mako Surgical Corp. | System and method for using a haptic device as an input device |
US8010180B2 (en) | 2002-03-06 | 2011-08-30 | Mako Surgical Corp. | Haptic guidance system and method |
US7831292B2 (en) | 2002-03-06 | 2010-11-09 | Mako Surgical Corp. | Guidance system and method for surgical procedures with improved feedback |
US9155544B2 (en) | 2002-03-20 | 2015-10-13 | P Tech, Llc | Robotic systems and methods |
US8983776B2 (en) | 2002-03-28 | 2015-03-17 | Jason A. Dean | Programmable robotic apparatus |
US20030187431A1 (en) | 2002-03-29 | 2003-10-02 | Simonson Robert E. | Apparatus and method for targeting for surgical procedures |
US6757582B2 (en) | 2002-05-03 | 2004-06-29 | Carnegie Mellon University | Methods and systems to control a shaping tool |
US7055789B2 (en) | 2002-05-14 | 2006-06-06 | Automation Tool Company | Articulating tool arm with positional feedback |
JP4439393B2 (ja) | 2002-06-17 | 2010-03-24 | メイザー サージカル テクノロジーズ リミテッド | 整形外科的インサートと併用するロボット |
AU2003245758A1 (en) | 2002-06-21 | 2004-01-06 | Cedara Software Corp. | Computer assisted system and method for minimal invasive hip, uni knee and total knee replacement |
JP2005532890A (ja) | 2002-07-18 | 2005-11-04 | ミネソタ サイエンティフィック, インコーポレイテッド | 膝関節を交換するための方法および装置 |
EP1531749A2 (en) | 2002-08-13 | 2005-05-25 | Microbotics Corporation | Microsurgical robot system |
US6892090B2 (en) | 2002-08-19 | 2005-05-10 | Surgical Navigation Technologies, Inc. | Method and apparatus for virtual endoscopy |
DE10239673A1 (de) | 2002-08-26 | 2004-03-11 | Markus Schwarz | Vorrichtung zur Bearbeitung von Teilen |
US7166114B2 (en) | 2002-09-18 | 2007-01-23 | Stryker Leibinger Gmbh & Co Kg | Method and system for calibrating a surgical tool and adapter thereof |
ATE424776T1 (de) | 2002-10-04 | 2009-03-15 | Orthosoft Inc | Computergestützte hüftersatz chirurgie |
US7660623B2 (en) | 2003-01-30 | 2010-02-09 | Medtronic Navigation, Inc. | Six degree of freedom alignment display for medical procedures |
US7492930B2 (en) | 2003-02-04 | 2009-02-17 | Aesculap Ag | Method and apparatus for capturing information associated with a surgical procedure performed using a localization device |
WO2004069036A2 (en) | 2003-02-04 | 2004-08-19 | Z-Kat, Inc. | Computer-assisted knee replacement apparatus and method |
JP3993546B2 (ja) | 2003-09-08 | 2007-10-17 | オリンパス株式会社 | 被検体内導入装置および無線型被検体内情報取得システム |
US20050054895A1 (en) | 2003-09-09 | 2005-03-10 | Hoeg Hans David | Method for using variable direction of view endoscopy in conjunction with image guided surgical systems |
JP3708097B2 (ja) | 2003-10-08 | 2005-10-19 | ファナック株式会社 | ロボットの手動送り装置 |
US7840253B2 (en) | 2003-10-17 | 2010-11-23 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for surgical navigation |
US7466303B2 (en) | 2004-02-10 | 2008-12-16 | Sunnybrook Health Sciences Center | Device and process for manipulating real and virtual objects in three-dimensional space |
US7990374B2 (en) | 2004-06-29 | 2011-08-02 | Sensable Technologies, Inc. | Apparatus and methods for haptic rendering using data in a graphics pipeline |
US7772541B2 (en) | 2004-07-16 | 2010-08-10 | Luna Innnovations Incorporated | Fiber optic position and/or shape sensing based on rayleigh scatter |
US7440793B2 (en) | 2004-07-22 | 2008-10-21 | Sunita Chauhan | Apparatus and method for removing abnormal tissue |
DE102004042489B4 (de) | 2004-08-31 | 2012-03-29 | Siemens Ag | Medizinische Untersuchungs- oder Behandlungseinrichtung mit dazugehörigem Verfahren |
SE529122C2 (sv) | 2004-09-24 | 2007-05-02 | Jokab Safety Ab | Skyddsanordning för områdesbegränsning och övervakning |
JP3950883B2 (ja) | 2004-10-06 | 2007-08-01 | キヤノン株式会社 | 電子写真画像形成装置 |
US9216015B2 (en) | 2004-10-28 | 2015-12-22 | Vycor Medical, Inc. | Apparatus and methods for performing brain surgery |
US9002432B2 (en) | 2004-11-15 | 2015-04-07 | Brainlab Ag | Method and device for calibrating a medical instrument |
US7561733B2 (en) | 2004-11-15 | 2009-07-14 | BrainLAG AG | Patient registration with video image assistance |
DE102004057933A1 (de) | 2004-12-01 | 2006-06-08 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und eine Vorrichtung zum Navigieren und Positionieren eines Gegenstands relativ zu einem Patienten |
WO2006063156A1 (en) | 2004-12-09 | 2006-06-15 | Stryker Corporation | Wireless system for providing instrument and implant data to a surgical navigation unit |
JP4528136B2 (ja) | 2005-01-11 | 2010-08-18 | 株式会社日立製作所 | 手術装置 |
EP1835855B1 (en) | 2005-01-11 | 2017-04-05 | Volcano Corporation | Vascular image co-registration |
US20060176242A1 (en) | 2005-02-08 | 2006-08-10 | Blue Belt Technologies, Inc. | Augmented reality device and method |
US7967742B2 (en) | 2005-02-14 | 2011-06-28 | Karl Storz Imaging, Inc. | Method for using variable direction of view endoscopy in conjunction with image guided surgical systems |
JP2008535551A (ja) | 2005-04-01 | 2008-09-04 | サターン バイオメディカル システムズ インコーポレイテッド | ビデオ開創器 |
US9421019B2 (en) | 2005-04-07 | 2016-08-23 | Omnilife Science, Inc. | Robotic guide assembly for use in computer-aided surgery |
US9492240B2 (en) | 2009-06-16 | 2016-11-15 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Virtual measurement tool for minimally invasive surgery |
US8073528B2 (en) | 2007-09-30 | 2011-12-06 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Tool tracking systems, methods and computer products for image guided surgery |
US10555775B2 (en) | 2005-05-16 | 2020-02-11 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Methods and system for performing 3-D tool tracking by fusion of sensor and/or camera derived data during minimally invasive robotic surgery |
EP1919389A2 (de) | 2005-06-09 | 2008-05-14 | IFE Industrielle Forschung und Entwicklung GmbH | Vorrichtung zum berührungslosen ermitteln und vermessen einer raumposition und/oder einer raumorientierung von körpern |
US20060287583A1 (en) | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Pool Cover Corporation | Surgical access instruments for use with delicate tissues |
DE102005028746B4 (de) | 2005-06-21 | 2018-02-22 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zum Ermitteln der Position und Orientierung eines Objekts, insbesondere eines Katheters, aus zweidimonsionalen Röntgenbildern |
EP1919390B1 (en) | 2005-08-05 | 2012-12-19 | DePuy Orthopädie GmbH | Computer assisted surgery system |
US7835784B2 (en) | 2005-09-21 | 2010-11-16 | Medtronic Navigation, Inc. | Method and apparatus for positioning a reference frame |
US20070135686A1 (en) | 2005-12-14 | 2007-06-14 | Pruitt John C Jr | Tools and methods for epicardial access |
WO2007111749A2 (en) | 2005-12-20 | 2007-10-04 | Intuitive Surgical, Inc. | Method for handling an operator command exceeding a medical device state limitation in a medical robotic system |
DE102005062445A1 (de) | 2005-12-27 | 2007-07-05 | Siemens Ag | Verfahren zum Erzeugen eines Röntgenbildes |
RU2434578C2 (ru) | 2006-03-31 | 2011-11-27 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | Устройство для компенсации локальной погрешности в электромагнитных системах слежения |
EP1854425A1 (de) | 2006-05-11 | 2007-11-14 | BrainLAB AG | Medizintechnische Positionsbestimmung mit redundanten Positionserfassungseinrichtungen und Prioritätsgewichtung für die Positionserfassungseinrichtungen |
EP2023811B1 (en) | 2006-05-17 | 2018-08-08 | NuVasive, Inc. | Surgical trajectory monitoring system |
AU2007254159B2 (en) | 2006-05-19 | 2013-07-04 | Mako Surgical Corp. | System and method for verifying calibration of a surgical device |
EP2018606B1 (en) | 2006-05-19 | 2019-02-20 | Mako Surgical Corp. | A method and apparatus for controlling a haptic device |
US8560047B2 (en) | 2006-06-16 | 2013-10-15 | Board Of Regents Of The University Of Nebraska | Method and apparatus for computer aided surgery |
US20090192523A1 (en) | 2006-06-29 | 2009-07-30 | Intuitive Surgical, 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 |
US20080021283A1 (en) | 2006-07-24 | 2008-01-24 | Joseph Kuranda | Apparatus and method for retracting tissue of a patient during an orthopaedic surgical procedure |
US8231610B2 (en) | 2006-09-06 | 2012-07-31 | National Cancer Center | Robotic surgical system for laparoscopic surgery |
US8343048B2 (en) | 2006-10-31 | 2013-01-01 | Lanx, Inc. | Retractor system |
DE102006051919B4 (de) | 2006-10-31 | 2016-09-01 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zum Bereitstellen eines 3D-Röntgenbilddatensatzes des Herzens eines Patienten |
US20080108912A1 (en) | 2006-11-07 | 2008-05-08 | General Electric Company | System and method for measurement of clinical parameters of the knee for use during knee replacement surgery |
EP2126646B1 (en) | 2006-12-27 | 2012-08-22 | Mako Surgical Corp. | Apparatus and method for providing an adjustable positive stop in space |
US20080183068A1 (en) | 2007-01-25 | 2008-07-31 | Warsaw Orthopedic, Inc. | Integrated Visualization of Surgical Navigational and Neural Monitoring Information |
US7987001B2 (en) | 2007-01-25 | 2011-07-26 | Warsaw Orthopedic, Inc. | Surgical navigational and neuromonitoring instrument |
EP1952779B1 (de) | 2007-02-01 | 2012-04-04 | BrainLAB AG | Medizintechnische Instrumenten-Identifizierung |
US9179984B2 (en) | 2007-02-19 | 2015-11-10 | Medtronic Navigation, Inc. | Multi-configuration tracking array and related method |
EP2143038A4 (en) | 2007-02-20 | 2011-01-26 | Philip L Gildenberg | VIDEOSTEREREOTAXY- AND AUDIOSTEREOTAXY-ASSISTED SURGICAL PROCEDURES AND METHODS |
US7950306B2 (en) | 2007-02-23 | 2011-05-31 | Microdexterity Systems, Inc. | Manipulator |
US8554368B2 (en) | 2007-04-16 | 2013-10-08 | Tim Fielding | Frame mapping and force feedback methods, devices and systems |
EP1990021B1 (de) | 2007-05-09 | 2011-07-06 | BrainLAB AG | Medizinisches Instrument mit separater Sendereinheit zur Ansteuerung einer behandlungsunterstützenden Software, sowie Instrumentensystem |
US8655429B2 (en) | 2007-06-29 | 2014-02-18 | Accuray Incorporated | Robotic arm for a radiation treatment system |
US20090024140A1 (en) | 2007-07-20 | 2009-01-22 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Surgical feedback system |
WO2009045827A2 (en) | 2007-09-30 | 2009-04-09 | Intuitive Surgical, Inc. | Methods and systems for tool locating and tool tracking robotic instruments in robotic surgical systems |
WO2009059330A2 (en) | 2007-11-01 | 2009-05-07 | University Of Utah Research Foundation | Integrated surgical cutting system |
US20090157059A1 (en) | 2007-12-14 | 2009-06-18 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Surgical instrument navigation system |
GB0800835D0 (en) | 2008-01-17 | 2008-02-27 | Cardioprec Ltd | Retractor |
WO2010008846A2 (en) | 2008-06-23 | 2010-01-21 | John Richard Dein | Intra-operative system for identifying and tracking surgical sharp objects, instruments, and sponges |
US8382372B2 (en) | 2008-07-09 | 2013-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Medical apparatus |
US9717403B2 (en) | 2008-12-05 | 2017-08-01 | Jeffrey B. Kleiner | Method and apparatus for performing retro peritoneal dissection |
KR101049507B1 (ko) | 2009-02-27 | 2011-07-15 | 한국과학기술원 | 영상유도수술시스템 및 그 제어방법 |
EP2236104B1 (de) | 2009-03-31 | 2013-06-19 | BrainLAB AG | Medizintechnische Navigations-Bildausgabe mit virtuellen Primärbildern und realen Sekundärbildern |
JP5562583B2 (ja) | 2009-06-24 | 2014-07-30 | カール シュトルツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト | 医療用ロボットシステム |
WO2011021192A1 (en) | 2009-08-17 | 2011-02-24 | Mazor Surgical Technologies Ltd. | Device for improving the accuracy of manual operations |
DE102009043069A1 (de) | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Visualisierungsverfahren und Bildgebungssystem |
KR101598774B1 (ko) | 2009-10-01 | 2016-03-02 | (주)미래컴퍼니 | 수술용 영상 처리 장치 및 그 방법 |
US10045882B2 (en) | 2009-10-30 | 2018-08-14 | The Johns Hopkins University | Surgical instrument and systems with integrated optical sensor |
US20120059378A1 (en) | 2009-11-25 | 2012-03-08 | James David Farrell | Efficient Sculpting System |
US8694075B2 (en) | 2009-12-21 | 2014-04-08 | General Electric Company | Intra-operative registration for navigated surgical procedures |
EP2526377A4 (en) | 2010-01-19 | 2014-03-12 | Orthosoft Inc | TRACKING SYSTEM AND METHOD |
US8954132B2 (en) | 2010-02-12 | 2015-02-10 | Jean P. HUBSCHMAN | Methods and systems for guiding an emission to a target |
US8974380B2 (en) | 2010-02-24 | 2015-03-10 | Meni-Med Ltd | Surgical retractor |
US9901405B2 (en) | 2010-03-02 | 2018-02-27 | Orthosoft Inc. | MEMS-based method and system for tracking a femoral frame of reference |
EP2547278B2 (en) | 2010-03-17 | 2019-10-23 | Brainlab AG | Flow control in computer-assisted surgery based on marker positions |
US9341704B2 (en) | 2010-04-13 | 2016-05-17 | Frederic Picard | Methods and systems for object tracking |
JP2013524952A (ja) | 2010-04-22 | 2013-06-20 | ブルー ベルト テクノロジーズ,エル エル シー | 再構成可能なナビゲートされる外科用器具のトラッキング装置 |
WO2011133927A2 (en) | 2010-04-22 | 2011-10-27 | Blue Belt Technologies, Llc | Navigated freehand surgical tool and kit |
US8945140B2 (en) | 2010-06-18 | 2015-02-03 | Vantage Surgical Systems, Inc. | Surgical procedures using instrument to boundary spacing information extracted from real-time diagnostic scan data |
EP2600788B1 (en) | 2010-08-02 | 2023-07-26 | The Johns Hopkins University | Tool exchange interface and control algorithm for cooperative surgical robots |
US9314306B2 (en) | 2010-09-17 | 2016-04-19 | Hansen Medical, Inc. | Systems and methods for manipulating an elongate member |
US8679125B2 (en) | 2010-09-22 | 2014-03-25 | Biomet Manufacturing, Llc | Robotic guided femoral head reshaping |
US8657809B2 (en) | 2010-09-29 | 2014-02-25 | Stryker Leibinger Gmbh & Co., Kg | Surgical navigation system |
US9119655B2 (en) | 2012-08-03 | 2015-09-01 | Stryker Corporation | Surgical manipulator capable of controlling a surgical instrument in multiple modes |
US20120190965A1 (en) | 2011-01-24 | 2012-07-26 | Shawn Schaerer | MR Compatible Stereoscopic Viewing Device for use in the Bore of an MR Magnet |
US9381085B2 (en) | 2011-06-23 | 2016-07-05 | Stryker Corporation | Prosthetic implant and method of implantation |
US8498744B2 (en) | 2011-06-30 | 2013-07-30 | Mako Surgical Corporation | Surgical robotic systems with manual and haptic and/or active control modes |
US9188973B2 (en) | 2011-07-08 | 2015-11-17 | Restoration Robotics, Inc. | Calibration and transformation of a camera system's coordinate system |
ES2550078T3 (es) | 2011-07-22 | 2015-11-04 | Stryker Corporation | Soporte para una extremidad del cuerpo con múltiples posiciones |
US9204939B2 (en) | 2011-08-21 | 2015-12-08 | M.S.T. Medical Surgery Technologies Ltd. | Device and method for assisting laparoscopic surgery—rule based approach |
EP3656317A1 (en) | 2011-09-02 | 2020-05-27 | Stryker Corporation | Surgical system including an instrument and method for using the instrument |
US9060794B2 (en) | 2011-10-18 | 2015-06-23 | Mako Surgical Corp. | System and method for robotic surgery |
US20160345917A1 (en) | 2011-10-28 | 2016-12-01 | Navigate Surgical Technologies, Inc. | Method for making a three-dimensionally trackable apparatus |
US9510771B1 (en) | 2011-10-28 | 2016-12-06 | Nuvasive, Inc. | Systems and methods for performing spine surgery |
EP2822445B1 (en) | 2012-03-07 | 2021-05-05 | TransEnterix Europe Sàrl | Overall endoscopic control system |
US9642606B2 (en) | 2012-06-27 | 2017-05-09 | Camplex, Inc. | Surgical visualization system |
US9629523B2 (en) | 2012-06-27 | 2017-04-25 | Camplex, Inc. | Binocular viewing assembly for a surgical visualization system |
US9220570B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-12-29 | Children's National Medical Center | Automated surgical and interventional procedures |
EP2879608B1 (en) | 2012-08-03 | 2020-03-18 | Stryker Corporation | Systems for robotic surgery |
US9008757B2 (en) | 2012-09-26 | 2015-04-14 | Stryker Corporation | Navigation system including optical and non-optical sensors |
US10178368B2 (en) | 2012-10-23 | 2019-01-08 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Stereo imaging system with automatic disparity adjustment for displaying close range objects |
US10470687B2 (en) | 2012-12-07 | 2019-11-12 | University Of Houston | Surgical procedure management systems and methods |
JP6243441B2 (ja) | 2012-12-17 | 2017-12-06 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 静止全体ビューを持つマイクロマニピュレータ制御ローカルビュー |
US10398449B2 (en) | 2012-12-21 | 2019-09-03 | Mako Surgical Corp. | Systems and methods for haptic control of a surgical tool |
WO2014102561A1 (en) | 2012-12-26 | 2014-07-03 | Verathon Medical (Canada) Ulc | Video retractor |
EP4309613A3 (en) | 2013-01-16 | 2024-03-06 | Stryker Corporation | Navigation systems for indicating line-of-sight errors |
US10039474B2 (en) | 2013-01-28 | 2018-08-07 | The Johns Hopkins University | System for tracking microsurgical instrumentation |
US20140221822A1 (en) | 2013-02-04 | 2014-08-07 | The Cleveland Clinic Foundation | Instrument depth tracking for oct-guided procedures |
US9782159B2 (en) | 2013-03-13 | 2017-10-10 | Camplex, Inc. | Surgical visualization systems |
US9827054B2 (en) | 2014-03-14 | 2017-11-28 | Synaptive Medical (Barbados) Inc. | Intelligent positioning system and methods therefore |
CA2929702C (en) | 2013-03-15 | 2023-03-07 | Synaptive Medical (Barbados) Inc. | Systems and methods for navigation and simulation of minimally invasive therapy |
CA2896381C (en) | 2013-03-15 | 2017-01-10 | Synaptive Medical (Barbados) Inc. | Intelligent positioning system and methods therefore |
US9629595B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-04-25 | Hansen Medical, Inc. | Systems and methods for localizing, tracking and/or controlling medical instruments |
WO2015003727A1 (en) | 2013-07-08 | 2015-01-15 | Brainlab Ag | Single-marker navigation |
US9283048B2 (en) | 2013-10-04 | 2016-03-15 | KB Medical SA | Apparatus and systems for precise guidance of surgical tools |
US8880151B1 (en) | 2013-11-27 | 2014-11-04 | Clear Guide Medical, Llc | Surgical needle for a surgical system with optical recognition |
JP6890971B2 (ja) * | 2013-12-09 | 2021-06-18 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | モデルベースセグメンテーションを用いた像撮像誘導 |
EP3087424A4 (en) | 2013-12-23 | 2017-09-27 | Camplex, Inc. | Surgical visualization systems |
US10154882B2 (en) | 2014-03-24 | 2018-12-18 | University Of Houston System | Global laparoscopy positioning systems and methods |
KR20150128049A (ko) * | 2014-05-08 | 2015-11-18 | 삼성전자주식회사 | 수술 로봇 및 그 제어방법 |
EP3443925B1 (en) * | 2014-05-14 | 2021-02-24 | Stryker European Holdings I, LLC | Processor arrangement for tracking the position of a work target |
DE102014007909A1 (de) | 2014-05-27 | 2015-12-03 | Carl Zeiss Meditec Ag | Chirurgisches Mikroskop |
DE102014007908A1 (de) | 2014-05-27 | 2015-12-03 | Carl Zeiss Meditec Ag | Chirurgie-System |
US10405844B2 (en) | 2014-07-16 | 2019-09-10 | Shaw P. Wan | Surgical retractor with light |
EP3177212B1 (en) | 2014-08-05 | 2019-11-27 | D'Urso, Paul S. | Surgical access retractor |
CN115252126A (zh) | 2014-09-08 | 2022-11-01 | 皇家飞利浦有限公司 | 用于矫形术中的器械跟踪的光学形状感测 |
US9402691B2 (en) | 2014-09-16 | 2016-08-02 | X-Nav Technologies, LLC | System for determining and tracking movement during a medical procedure |
US9833254B1 (en) | 2014-10-03 | 2017-12-05 | Verily Life Sciences Llc | Controlled dissection of biological tissue |
WO2016083275A1 (en) | 2014-11-27 | 2016-06-02 | Koninklijke Philips N.V. | Apparatus for determining positions of an interventional instrument in a projection image |
CN107209003B (zh) | 2015-02-13 | 2020-12-18 | 思想外科有限公司 | 用于机器人校准和监测的激光测量仪 |
US20160278864A1 (en) | 2015-03-19 | 2016-09-29 | Medtronic Navigation, Inc. | Apparatus And Method For Instrument And Gesture Based Image Guided Surgery |
US11045257B2 (en) | 2015-06-22 | 2021-06-29 | Synaptive Medical Inc. | System and method for mapping navigation space to patient space in a medical procedure |
CN108024806B (zh) | 2015-07-21 | 2022-07-01 | 3D集成公司 | 套管组装套件、套管针组装套件、套筒组件、微创手术系统及其方法 |
EP3359012B1 (en) | 2015-10-09 | 2022-08-24 | 3DIntegrated ApS | A laparoscopic tool system for minimally invasive surgery |
US10786319B2 (en) | 2015-12-29 | 2020-09-29 | Koninklijke Philips N.V. | System, control unit and method for control of a surgical robot |
US10864050B2 (en) | 2016-02-26 | 2020-12-15 | Think Surgical, Inc. | Method and system for guiding user positioning of a robot |
EP3429475B1 (en) | 2016-03-13 | 2021-12-15 | Vuze Medical Ltd. | Apparatus for use with skeletal procedures |
US10413366B2 (en) | 2016-03-16 | 2019-09-17 | Synaptive Medical (Bardbados) Inc. | Trajectory guidance alignment system and methods |
EP3449859A4 (en) | 2016-04-28 | 2019-05-15 | Sony Corporation | CONTROL DEVICE, CONTROL PROCEDURE AND SURGICAL SYSTEM |
IL245560B1 (en) | 2016-05-09 | 2024-01-01 | Elbit Systems Ltd | Optical coherence tomography (OCT) images are localized for surgical procedures in ophthalmology |
AU2017269937B2 (en) | 2016-05-23 | 2022-06-16 | Mako Surgical Corp. | Systems and methods for identifying and tracking physical objects during a robotic surgical procedure |
US10973585B2 (en) | 2016-09-21 | 2021-04-13 | Alcon Inc. | Systems and methods for tracking the orientation of surgical tools |
US20180116732A1 (en) | 2016-10-18 | 2018-05-03 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Real-time Three Dimensional Display of Flexible Needles Using Augmented Reality |
DE102016223841A1 (de) | 2016-11-30 | 2018-05-30 | Siemens Healthcare Gmbh | Berechnen eines Kalibrierungsparameters eines Roboterwerkzeugs |
JP2018114280A (ja) | 2017-01-18 | 2018-07-26 | ケービー メディカル エスアー | ロボット外科用システムのための汎用器具ガイド、外科用器具システム、及びそれらの使用方法 |
CA2957977C (en) | 2017-02-15 | 2019-03-26 | Synaptive Medical (Barbados) Inc. | Sensored surgical tool and surgical intraoperative tracking and imaging system incorporating same |
CA3053633A1 (en) | 2017-02-22 | 2018-08-30 | Orthosoft Inc. | Bone and tool tracking in robotized computer-assisted surgery |
US20170209225A1 (en) | 2017-04-10 | 2017-07-27 | Danling Wu | Stereotactic medical procedure using sequential references and system thereof |
EP3391810A1 (fr) | 2017-04-19 | 2018-10-24 | Dental Monitoring | Dispositif de prise de vues dentaire |
US10624702B2 (en) | 2017-04-28 | 2020-04-21 | Medtronic Navigation, Inc. | Automatic identification of instruments |
US10022192B1 (en) | 2017-06-23 | 2018-07-17 | Auris Health, Inc. | Automatically-initialized robotic systems for navigation of luminal networks |
EP3641686A4 (en) | 2017-06-23 | 2021-03-24 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | SYSTEMS AND PROCEDURES FOR NAVIGATION TO A DESTINATION DURING A MEDICAL OPERATION |
EP3441977A1 (de) | 2017-08-08 | 2019-02-13 | Siemens Healthcare GmbH | Verfahren und system zur unterstützung von medizinischem personal |
US10506991B2 (en) | 2017-08-31 | 2019-12-17 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Displaying position and optical axis of an endoscope in an anatomical image |
WO2019070729A1 (en) | 2017-10-02 | 2019-04-11 | Mcginley Engineered Solutions, Llc | SURGICAL INSTRUMENT FOR AIDING REAL-TIME NAVIGATION |
EP3691545A4 (en) | 2017-10-04 | 2022-02-16 | Mobius Imaging, LLC | SYSTEMS AND METHODS FOR PERFORMING SIDE ACCESS SPINAL SURGERY |
-
2016
- 2016-12-29 CA CA3009787A patent/CA3009787A1/en not_active Abandoned
- 2016-12-29 JP JP2018534657A patent/JP6944939B2/ja active Active
- 2016-12-29 EP EP16829205.0A patent/EP3397188B1/en active Active
- 2016-12-29 WO PCT/US2016/069152 patent/WO2017117369A1/en active Application Filing
- 2016-12-29 KR KR1020187018701A patent/KR20180099702A/ko not_active Application Discontinuation
- 2016-12-29 EP EP20192993.2A patent/EP3777749A3/en active Pending
- 2016-12-29 CN CN202111252571.0A patent/CN113925610A/zh active Pending
- 2016-12-29 US US15/393,876 patent/US10667868B2/en active Active
- 2016-12-29 CN CN201680077037.1A patent/CN108472096B/zh active Active
- 2016-12-29 AU AU2016380277A patent/AU2016380277B2/en active Active
-
2020
- 2020-05-21 US US16/880,335 patent/US11103315B2/en active Active
-
2021
- 2021-07-15 US US17/376,594 patent/US11806089B2/en active Active
- 2021-09-10 JP JP2021147657A patent/JP2022002711A/ja active Pending
-
2022
- 2022-03-15 AU AU2022201768A patent/AU2022201768B2/en active Active
-
2023
- 2023-09-20 US US18/370,435 patent/US20240000518A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008538184A (ja) * | 2005-02-22 | 2008-10-16 | マコ サージカル コーポレーション | 触覚誘導システムおよび方法 |
WO2011134083A1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | Ryerson University | System and methods for intraoperative guidance feedback |
US20140276943A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Stryker Corporation | Systems and Methods for Establishing Virtual Constraint Boundaries |
JP2019501718A (ja) * | 2015-12-31 | 2019-01-24 | ストライカー・コーポレイション | 仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2022201768A1 (en) | 2022-04-07 |
US20170189125A1 (en) | 2017-07-06 |
AU2022201768B2 (en) | 2024-02-15 |
US20210338341A1 (en) | 2021-11-04 |
CN108472096B (zh) | 2021-11-16 |
CA3009787A1 (en) | 2017-07-06 |
EP3777749A3 (en) | 2021-07-21 |
US10667868B2 (en) | 2020-06-02 |
CN113925610A (zh) | 2022-01-14 |
WO2017117369A1 (en) | 2017-07-06 |
AU2016380277A1 (en) | 2018-07-12 |
KR20180099702A (ko) | 2018-09-05 |
US20240000518A1 (en) | 2024-01-04 |
JP6944939B2 (ja) | 2021-10-06 |
US20200281663A1 (en) | 2020-09-10 |
EP3397188B1 (en) | 2020-09-09 |
US11806089B2 (en) | 2023-11-07 |
JP2019501718A (ja) | 2019-01-24 |
EP3777749A2 (en) | 2021-02-17 |
CN108472096A (zh) | 2018-08-31 |
EP3397188A1 (en) | 2018-11-07 |
AU2016380277B2 (en) | 2021-12-16 |
US11103315B2 (en) | 2021-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6944939B2 (ja) | 仮想オブジェクトにより規定される患者の標的部位に対して外科手術を行うシステムおよび方法 | |
US11937881B2 (en) | Systems and methods for identifying and tracking physical objects during a robotic surgical procedure | |
US11844574B2 (en) | Patient-specific preoperative planning simulation techniques | |
US11806090B2 (en) | System and method for image based registration and calibration | |
US20240156543A1 (en) | Systems And Methods For Identifying And Tracking Physical Objects During A Robotic Surgical Procedure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210929 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210929 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220930 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220930 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230407 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230706 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230906 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20231117 |