JP3237522U - 三次元頭蓋脳位置決め操作ツール - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な設備は、必要がなく、簡単的なツールにより操作でき、精度を影響しない前提で位置決め操作の複雑程度を大幅に低減させ、位置決めコストを低下させる、三次元頭蓋脳位置決め操作ツールを提供する。【解決手段】三次元頭蓋脳位置決め操作ツール及び使用方法は、ＣＴ及びＭＲ画像に基づく測定方法、マーキング定規及び弓形案内装置を含み、画像測定方法は、病巣の三次元座標位置を測定することに用いられ、マーキング定規は、病気になる身体に標的の投影マーキングをプロットすることに用いられ、弓形案内装置は、投影マーキングを利用して病巣の位置決めを完了することに用いられ、対応するソフトウェアにより、患者の病巣のＣＴ又はＭＲ画像を空間立体座標系として構築し、病巣の空間立体座標系における位置により病巣を位置決めする。【選択図】図１

Description

本考案は医療の人体体表のマーキング・位置決め分野に関し、より具体的に、三次元頭蓋
脳位置決め操作ツールに関する。

従来の位置決め方法は、主に手動穿刺、簡単な装置による補助案内、伝統的なフレーム付
きの位置決め固定装置、神経ナビゲーション又は手術ロボット等の方法を含み、手動穿刺
方法は簡単なツールによって手動で線を引き、経験によって位置決めし、その利点は便利
で、速いということであり、その欠点は、精度が悪く、エラー率が高く、人的要因の影響
を大きく受けるということであり、伝統的なフレーム付きの位置決め固定装置及び神経ナ
ビゲーションシステムは、最大の利点が、位置決め精度が高いが、操作過程が非常に複雑
であり、把握されにくく、そして、設備が高価であり、現在、上記の２つの方法に加えて
、さらに脳外科手術専用の手術ロボットがあり、例えば、フランスのＭｅｄｔｅｃｈＳＡ
会社が開発したＲＯＳＡ及び中国製のＲｅｍｅｂｏｔロボットが挙げられる。その利点は
、精度が高く、スマートであるということであるが、価格が高すぎて普及しにくい。

上記方法の主な欠陥は、以下の通りである。１．標的測定及びマーキングは、非常に粗く
、或いはその過程は、非常に複雑である。２．位置決め操作は、経験に依存し、或いは複
雑な設備に依存し、便利性、精度及び費用対効果を同時に考慮することができない。

従来の技術において、標的測定は、非常に粗く、或いはその過程は、非常に複雑であると
いう問題に対して、本考案は、以下の新しい方法を採用する。人体体表を利用して解剖学
的標識を弁別でき、解剖学的座標系と画像座標系を対応させ、原点の位置及び座標軸の方
向が相互に対応する２つの統一な測定座標系（横方向がＸ方向であり、縦方向がＹ方向で
あり、上下方向がＺ方向である）を設置し、画像的には、画像測定座標系と称され、人体
的には、解剖的測定座標系と称され、このようにして、画像的測定と人体的測定を組み合
わせることができる。頭部とっては、両側の眼窩外耳孔線（即ち、外耳道と眼球中点との
接続線）を通過する平面を、測定座標系の水平面とし、正中矢状面を測定座標系の矢状面
とし、両側の外耳道を通過して上記の２つの平面に垂直する冠状面を測定座標系の冠状面
とする。このような画像的座標系及び解剖学的座標系は、一致し、頭蓋脳空間における各
点は、２つの三次元座標系において、同じかつ唯一の三次元座標値に対応する。新しい三
次元座標系を用い、画像的座標と解剖的座標を統合し、ＣＴ及びＭＲ画像の特徴を利用し
てソフトウェアによる標的の自動測定を実現できる新たな方法を設計し、ベースリングの
取り付け、ＣＴ又はＭＲの確認、Ｍａｒｋｅｒの貼り付け、ＤＩＣＯＭ画像データのコピ
ー等の面倒な過程を回避し、画像測定をより簡単で迅速にする。

頭部のマーキングが不便である問題に対して、本考案は、専門に設計されるマーキング定
規により、標的の体表における投影位置を快速にマーキングすることができる。

位置決め操作が経験に依存し、或いは複雑な設備に依存する問題に対して、本考案の三次
元案内装置は、構造が簡単で、取り付けやすく、複数種の機能を有し、手術領域に影響を
与えず、大部分の頭蓋脳位置決め機能を達成でき、精度に影響を与えることなく位置決め
操作の複雑さを大幅に軽減させることができる。

本考案は、複数の段階から手術前準備及び手術中の操作時間を減少させ、操作がより科学
的であり、位置決めがより正確であり、時間を節約し、手術のコストを削減し、手術の治
療効果を向上させる。

上記問題を解決するために、本考案は、以下の技術案を採用する。

標的測定の技術案
ステップ：
１．断層画像において、まず、縮尺を利用して二次元座標系（参照座標）を設定し、この
座標の原点がこの縮尺におけるいずれかの点（始点又は終点であることが好ましい）であ
り、それぞれの断層における座標原点が一致すべきである。座標の目盛りがこの縮尺と同
様に、実際の長さ（通常、１ｃｍ）を示す。
２．両側の外耳道と水晶体を表示する１枚の軸方向ＣＴ又はＭＲＩ像を選択し、両側の外
耳道の接続線（Ｘ軸）の中点を特定し、この点（画像測定座標原点）の縮尺による参照座
標における二次元座標値を測定する。この点を原点として参照座標を構築し、縦軸（Ｙ軸
）が頭部の中央サジタル線と一致する（通常、直上・直下であり、傾斜すると、相応的に
回転する必要があり、かつ回転角度∠ωを記録する）。
３．他枚の目標標的が位置する断層層面を選択し、同じ方法により、縮尺の位置及び目盛
りに基づいて参照座標を構築し、上記ステップにより得られた測定座標原点の座標値を該
層の参照座標に標記し、この位置を該層面の原点として、さらに画像測定座標を構築し、
この二次元座標の目盛りが参照座標と同じであり、縦軸方向が同様に頭部の中央サジタル
線と一致し、回転角度が同様に∠ωである。
４．この時、この画像測定座標には、画像におけるいずれかの点の座標を位置決めするこ
とができ、この点の横座標（Ｘ）、縦座標（Ｙ）、及び病変長軸の座標に対する角度を測
定することができる。
５．層厚及び目標標的層面の基準線平面に対する層数に基づいて基準線層面までの距離（
Ｚ）を算出することができる。
６．最後、頭蓋内におけるいずれかの点に対して、三次元座標値（Ｘ／Ｙ／Ｚ）を特定す
ることができる。

実際応用は、ソフトウェアにより自動化測定を行うことができ、以下のステップに分かれ
る。
ステップ１、ＣＴ又はＭＲ画像データを撮像し、外耳道と眼球水晶体を表示する走査層面
（参照層面）を選択し、ソフトウェアにより、１つの縮尺を仮想し、手動又は自動識別方
式により画像データにおける縮尺の長さ及び位置に合わせさせ、それにより画像の拡大・
縮小割合が得られると共に、画像データにおける縮尺位置を参照物とする。このようにし
て、画像データの抽出を実現し、次に座標位置決め及び長さ測定の作業を行うことができ
る。
ステップ２、手動又はソフトウェア自動識別機能により両側の外耳道中点の接続線及び中
央サジタル線をプロットし、位置が特定された後に十字交差線を形成し、この十字交差線
の交点を測定座標の原点とし、ソフトウェアにより、この点と、参照座標選択ステップ（
１）において参照物とされる縮尺（参照座標）との間の相対位置座標を測定する。画像が
回転すると、十字交差線を回転して補正することができ、かつソフトウェアにより回転角
度を記録する。
ステップ３、位置決め対象である病巣が位置する走査面（同一回の撮像画像を使用でき、
或いは新に撮像する）、同様に、再びソフトウェアによる仮想な縮尺を表示し、手動又は
自動識別機能により現在の画像データにおける縮尺の位置に合わせされ、その後に、相対
座標特定ステップ（２）において記録される十字交差線の交点の参照座標における二次元
座標及び十字交差線の回転角度により、ソフトウェアが演算し、交点座標値を中心として
自動的に二次元座標を生成し、この時に生成される二次元座標は、測定座標であり、この
測定座標の標的層面における位置と上記の十字交差線の参照層面における位置とは一致す
る。
ステップ４、ステップ（３）において生成される二次元測定座標を利用し、標的層面にお
けるいずれかの点の位置を測定でき、いずれかの位置をクリックすると、その二次元座標
値を表示することができる。
ステップ５、この点に達するために通過する経路の方向を測定するために、目標点を始点
として１本の直線を引き、ソフトウェアによりこの線と２つの座標線との角度を測定する
ことができる。

マーキング定規の技術案
外耳道により標的位置の体表マーキングを行うことができる。前記マーキング定規は、固
定マーキング定規と折り畳み可能なマーキング定規を含む。前記固定マーキング定規は、
固定水平定規を含み、前記固定水平定規の一端には固定Ｚ軸尺が固定して接続され、かつ
固定Ｚ軸尺と固定水平定規とは、相互に垂直し、前記固定Ｚ軸尺及び固定水平定規には、
共に目盛りが刻印され、前記固定Ｚ軸尺と固定水平定規との接続箇所は、固定Ｚ軸尺と固
定水平定規の零目盛り端であり、前記固定水平定規には、メインスライドブロックが套接
され、かつ固定水平定規とメインスライドブロックとは配合し、前記メインスライドブロ
ックは、外力作用で固定水平定規にゆっくりと移動でき、メインスライドブロックが２つ
の耳栓を有し、外耳道を塞ぐことにより頭部を位置決めすることができる。

さらに、前記マーキング定規は、折り畳み可能なマーキング定規を選択することができ、
前記折り畳み可能なマーキング定規は、折り畳み可能な水平定規を含み、前記折り畳み可
能な水平定規の一端には折り畳み可能なＺ軸定規が接続され、かつ折り畳み可能なＺ軸定
規と折り畳み可能な水平定規とは相互に垂直し、前記折り畳み可能なＺ軸定規及び折り畳
み可能な水平定規には、共に目盛りが設けられ、前記折り畳み可能なＺ軸定規と折り畳み
可能な水平定規との接続箇所は折り畳み可能なＺ軸定規と折り畳み可能な水平定規の零目
盛り端であり、前記折り畳み可能なＺ軸定規の折り畳み可能な水平定規に近接する一端に
は、Ｌ型溝が開設され、前記折り畳み可能な水平定規の折り畳み可能なＺ軸定規に近接す
る一端には一対の三角定規が固定して接続され、２つの前記三角定規がそれぞれ、折り畳
み可能なＺ軸定規の両側に位置し、２つの前記三角定規間には、接続軸が固定して接続さ
れ、かつ接続軸がＬ型溝を貫通し、前記折り畳み可能なＺ軸定規と折り畳み可能な水平定
規とは、Ｌ型溝及び接続軸により可動的に接続される。操作者は、日常に携帯しやすく、
マーキング定規は、その体積が非常に大きく、意外に衝突してマーキング定規を損害する
ことを回避する。

三次元案内装置の技術案
前記四半分弓案内装置は、第１四半分弓案内装置を含み、前記第１四半分弓案内装置は、
第１メイン固定フレームと第１サブ固定フレームを含み、前記第１メイン固定フレームに
は、第１サブ固定フレームにマッチングするメイン四角形空き溝が開設され、かつ第１サ
ブ固定フレームがメイン四角形空き溝に挿入され、前記第１メイン固定フレームの上端に
はメイン貫通孔溝が開設され、前記メイン貫通孔溝にはメインノブが挿入され、前記第１
サブ固定フレームの上端にはメインノブにマッチングするメイン鋸歯ブロックが固定して
接続され、かつ第１メイン固定フレームと第１サブ固定フレームとの間は、メインノブと
メイン鋸歯ブロックにより固定して接続され、前記第１メイン固定フレーム及び第１サブ
固定フレームの下端には、共にメインネイルが固定して接続され、前記第１メイン固定フ
レームの側壁にはメイン接続ブロックが固定して接続され、前記メイン接続ブロックの第
１メイン固定フレームから離れる一端にはメイン四半分弓が固定して接続され、前記メイ
ン四半分弓には位置決めブロックがスライドして接続され、前記メイン四半分弓にはメイ
ン零度中点が刻印される。

さらに、前記四半分弓案内装置は、第２四半分弓案内装置を選択することができ、前記第
２四半分弓案内装置は、第２メイン固定フレームと第２サブ固定フレームと含み、前記第
２メイン固定フレームには、第２サブ固定フレームにマッチングするサブ四角形孔溝が開
設され、かつ第２サブ固定フレームがサブ四角形孔溝に挿入され、前記第２メイン固定フ
レームの上端にはサブ貫通孔溝が開設され、前記第２メイン固定フレームの上端にはサブ
ノブが挿入され、かつサブノブがサブ貫通孔溝を貫通し、前記第２サブ固定フレームの上
端にはサブノブにマッチングするサブ鋸歯ブロックが固定して接続され、前記第２メイン
固定フレーム及び第２サブ固定フレームの下端には、それぞれ、短いネイル及び長いネイ
ルが固定して接続され、前記長いネイルにはスライド接続ブロックがスライドして接続さ
れ、かつスライド接続ブロックが長いネイルの短いネイルから離れる一端に位置し、前記
スライド接続ブロックにはサブ四半分弓が固定して接続され、前記サブ四半分弓には位置
決めブロックがスライドして接続され、前記サブ四半分弓にはサブ零度中点が刻印され、
目標標的の位置決め作業を補助的に行うことができる。

また、三次元頭蓋脳位置決め操作ツールによれば、メイン四半分弓とサブ四半分弓は、さ
らに、それぞれ、第１半円弓と第２半円弓構成を採用することができ、メイン四半分弓及
びサブ四半分弓は、半円弓に変更する以外に、ほかの構成は、四半分弓案内装置と同じで
ある。

さらに、前記メイン四半分弓、サブ四半分弓及び半円弓は、必要に応じて、内径１６０ｍ
ｍ～３００ｍｍ、外径２２０ｍｍ～４００ｍｍであり、前記メイン四半分弓、サブ四半分
弓及び半円弓の幅は、２０ｍｍ～５０ｍｍであるように設計でき、異なる体型の患者に適
応する。

さらに、前記メイン四半分弓、サブ四半分弓及び半円弓の材質は、金属や、プラスチック
、高分子材料などであってもよい。

さらに、前記位置決めブロックの一端には回動シュートが開設され、前記位置決めブロッ
クは、回動シュートによりメイン四半分弓、サブ四半分弓及び半円弓にスライドして接続
され、前記位置決めブロックの回動シュートから離れる一端には挿入溝が開設されて、操
作者は、メイン四半分弓、サブ四半分弓及び半円弓に位置決めブロックをスライドさせや
すい。

さらに、前記位置決めブロック挿入溝には、案内通路を挿入できる以外に、延長レバーを
挿入することもでき、前記延長レバーは、Ｌ型レバー体を含み、前記Ｌ型レバー体は、本
体部と延伸部を含み、前記Ｌ型レバー体の延伸部には挿入ブロックが固定して接続され、
前記挿入ブロックには位置決め孔が開設され、かつ位置決め孔の軸心とＬ型レバー体の本
体部とは平行し、本体部の長さは、１０～１５ｃｍであり、断面が台形であり、位置決め
ブロックにおける挿入溝に挿入することができ、本体部の上面には目盛りがあり、穿刺の
深度に対応することができ、延伸部が３～５ｃｍである。

さらに、前記位置決め孔には、相互にマッチングする一対の案内通路が挿入され、前記案
内通路の一端には制限ストッパーが固定して接続され、２つの前記案内通路は、完全な案
内通路を構成して案内し、Ｌ型レバー体の本体部は、位置決めブロックにおける挿入溝に
挿入され、必要に応じて深度を調節することができ、位置決め孔には、一対の案内通路が
挿入され、案内通路の通路中心が半円弓の円心に合わせ、延長レバーは、位置決めブロッ
クと共に半円弓にスライドすることができ、その方向がいつも四半分弓又は半円弓の円心
に合わせる。

さらに、前記案内通路は複数種の型番を有し、異なる型番の前記案内通路の内部に開設さ
れる半円柱状溝の直径が異なり、異なるサイズの穿刺管の直径にマッチングすることがで
きる。

さらに、その使用方法は、以下の通りである。
Ｓ１、ＣＴやＭＲ画像データを撮像し、かつ撮像された画像データをコンピュータ又はほ
かの処理端末に伝送し、かつデータを対応する処理ソフトウェアに伝送する。

その具体的なステップは、以下の通りである。
（１）参照座標選択
外耳道と眼球水晶体を表示する走査層面（参照層面）を選択し、ソフトウェアにより、１
つの縮尺を仮想し、手動又は自動識別方式により画像データにおける縮尺の長さ及び位置
に合わせさせ、それにより画像の拡大・縮小割合が得られると共に、画像データにおける
縮尺位置を参照物とする。
（２）相対座標特定
手動又はソフトウェア自動識別機能により両側の外耳道中点の接続線及び中央サジタル線
をプロットし、位置が特定された後に十字交差線を形成し、この十字交差線の交点を測定
座標の原点とし、ソフトウェアにより、この点と、参照座標選択ステップ（一）において
参照物とされる縮尺（参照座標）との間の相対位置座標を測定し、特に、画像が回転する
と、十字交差線を回転して補正することができ、かつソフトウェアにより回転角度を記録
する。
（３）病巣二次元座標特定
位置決め対象である病巣が位置する走査面（同一回の撮像画像を使用でき、或いは新に撮
像する）、同様に、再びソフトウェアによる仮想な縮尺を表示し、手動又は自動識別機能
により現在の画像データにおける縮尺の位置に合わせされ、その後に、相対座標特定ステ
ップ（２）において記録される十字交差線の交点の参照座標における二次元座標及び十字
交差線の回転角度により、ソフトウェアが演算し、交点座標値を中心として自動的に二次
元座標を生成し、この時に生成される二次元座標は、測定座標であり、この測定座標の標
的層面における位置と上記の十字交差線の参照層面における位置とは一致する。
（４）病巣二次元座標値特定
病巣二次元座標特定ステップ（３）において生成される二次元測定座標を利用し、標的層
面におけるいずれかの点の位置を測定でき、いずれかの位置をクリックすると、その二次
元座標値を表示することができる。
Ｓ２、人体体表におけるマーキング
先ず、体表に、走査基準線（通常、眼窩外耳孔線：外耳道と眼球中点の接続線）をプロッ
トし、その後に、マーキング定規により２つの頭皮の投影点、頭部の正中線及び傍の平行
線をマーキングする。
Ｓ３、目標標的位置決め
四半分弓案内装置により、穿刺点を特定する。

既存技術に比べて、本考案は、以下のメリットを有する。
本考案は、以下の有益な効果を有する。
１．新しい三次元座標系を用い、画像的座標と解剖的座標を統合する。
２．ＣＴ及びＭＲ画像の特徴を利用してソフトウェアによる標的の自動測定を実現できる
新たな方法を設計する。ベースリングの取り付け、ＣＴ又はＭＲの確認、Ｍａｒｋｅｒの
貼り付け、ＤＩＣＯＭ画像データのコピー等の面倒な過程を回避し、画像測定をより簡単
で迅速にする。
３．専門に設計されるマーキング定規により、標的の体表における投影位置を快速にマー
キングすることができる。
４．三次元案内装置は、構造が簡単で、取り付けやすく、複数種の機能を有し、手術領域
に影響を与えず、大部分の頭蓋脳位置決め機能を達成できる。
５．複数の段階から手術前準備及び手術中の操作時間を減少させ、操作がより科学的であ
り、位置決めがより正確である。
６．精度を影響しない前提で位置決め操作の複雑程度を大幅に低減させ、時間を節約し、
手術のコストを削減し、手術の治療効果を向上させる。

図１は、本考案に係る第１四半分弓案内装置の正面図である。 図２は、本考案に係る第１四半分弓案内装置の側面断面図である。 図３は、本考案に係る第２四半分弓案内装置の正面図である。 図４は、本考案に係る第２四半分弓の第１ブラケットと第２ブラケットとの接続箇所の正面断面図である。 図５は、図４における位置決めネイルの断面図である。 図６は、本考案に係る弓形案内装置における位置決めスライドブロックの構成模式図である。 図７は、本考案に係る四半分弓案内装置の案内通路の構成模式図である。 図８は、本考案に係る延長レバーの正面図である。 図９は、本考案に係る延長レバーが既存の弓形案内装置に挿入される時の構成模式図である。 図１０は、本考案に係る第１半円形弓案内装置の正面図である。 図１１は、本考案に係る第２半円形弓案内装置の正面図である。 図１２は、本考案に係る折り畳み不可なマーキング定規の正面図である。 図１３は、本考案に係る折り畳み可能なマーキング定規の正面図である。 図１４は、本考案の別の実施例に係る折り畳み可能なマーキング定規の正面図である。 図１５は、本考案の別の実施例に係る折り畳み可能なマーキング定規の上面図である。 図１６は、本考案に係る基準座標構築の模式図である。 図１７は、本考案に係る目標座標構築の模式図である、 図１８は、本考案の別の実施例に係る折り畳み可能なマーキング定規の応用場面模式図である。 図１９は、別の方向の使用状態模式図である。 図２０は、本考案に係る第１半円形弓案内装置が頭蓋脳位置決めに応用される使用模式図である。 図２１は、本考案に係る第２半円形弓案内装置が頭蓋脳位置決めに応用される使用模式図である。

以下、本考案の実施例における図面を参照しながら、本考案の実施例における技術案を明
瞭、完全に説明する。明らかに、説明する実施例は、本考案の一部の実施例のみであり、
すべての実施例ではない。本考案における実施例に基づいて、当業者が創意工夫をしない
前提で得られたすべてのほかの実施例は、いずれも本考案の保護範囲に含まれる。

本考案の説明では、「上」、「下」、「内」、「外」、「頂端／底端」などの用語が指示
される方位又は位置関係は、図面に示される方位又は位置関係に基づくものであり、本考
案を説明し、説明を簡易化させるもののみであり、その装置又は素子が必ず特定の方位を
有し、特定の方位で構成して操作することを指示し又は暗示するのではないので、本考案
に対する制限として理解すべきではない。また、「第１」、「第２」という用語は、説明
するためのもののみであり、相対的な重要性を指示又は暗示しない。

本考案の説明において、特に、明確に規定し又は限定しない限り、「装着」、「設けられ
る」、「套設／套接」、「接続」などの用語は、広義的に理解すべきであり、例えば、「
接続」は、 固定的接続や、取り外し可能な接続、一体になることであってもよく、機械
的接続、電気的接続、直接接続、中間媒体を介した間接的接続、２つの素子内部の連通で
あってもよく。当業者にとっては、具体的な情況に応じて、上記用語の本考案における具
体的な意味を理解することができる。

実施例１：
三次元頭蓋脳位置決め操作ツールは、その使用方法が以下の通りである。

Ｓ１、ＣＴやＭＲ画像データを撮像し、かつ撮像された画像データをコンピュータ又はほ
かの処理端末に伝送し、かつデータを対応する処理ソフトウェアに伝送する。

その具体的なステップは、以下の通りである。
（１）参照座標選択
図１６に示すように、外耳道と眼球水晶体を表示する走査層面（参照層面）を選択し、ソ
フトウェアにより、１つの縮尺を仮想し、手動又は自動識別方式により画像データにおけ
る縮尺の長さ及び位置に合わせさせ、それにより画像の拡大・縮小割合が得られると共に
、画像データにおける縮尺位置を参照物とする。
（２）相対座標特定
図１７に示すように、手動又はソフトウェア自動識別機能により両側の外耳道中点の接続
線及び中央サジタル線をプロットし、位置が特定された後に十字交差線を形成し、この十
字交差線の交点を測定座標の原点とし、ソフトウェアにより、この点と、参照座標選択ス
テップ（１）において参照物とされる縮尺（参照座標）との間の相対位置座標を測定し、
特に、画像が回転すると、十字交差線を回転して補正することができ、かつソフトウェア
により回転角度を記録する。
（３）病巣二次元座標特定
図１７に示すように、位置決め対象である病巣が位置する走査面（同一回の撮像画像を使
用でき、或いは新に撮像する）、同様に、再びソフトウェアによる仮想な縮尺を表示し、
手動又は自動識別機能により現在の画像データにおける縮尺の位置に合わせされ、その後
に、相対座標特定ステップ（２）において記録される十字交差線の交点の参照座標におけ
る二次元座標及び十字交差線の回転角度により、ソフトウェアが演算し、交点座標値を中
心として自動的に二次元座標を生成し、この時に生成される二次元座標は、測定座標であ
り、この測定座標の標的層面における位置と上記の十字交差線の参照層面における位置と
は一致する。
（４）病巣二次元座標値特定
病巣二次元座標特定ステップ（３）において生成される二次元測定座標を利用し、標的層
面におけるいずれかの点の位置を測定でき、いずれかの位置をクリックすると、その二次
元座標値を表示することができる。

Ｓ２、人体体表におけるマーキング
先ず、体表に、走査基準線（通常、眼窩外耳孔線：外耳道と眼球中点の接続線）をプロッ
トし、その後に、マーキング定規により２つの頭皮の投影点、頭部の正中線及び傍の平行
線をマーキングする。

図１２に示すように、マーキング定規は、固定マーキング定規であってもよく、Ｌ型であ
り、かつ固定Ｚ軸定規３０１と固定水平定規３０２とは、相互に垂直し、固定水平定規３
０２には、メインスライドブロック３０３がスライドして接続され、メインスライドブロ
ック３０３の両側には、それぞれ、１つの耳栓部を有し、耳の穴を塞ぐことに用いられ、
かつ耳栓部の中心点が２本の相互に垂直する目盛り線の交点に位置し、メインスライドブ
ロック３０３が角部に押されると、耳栓の中心位置は、固定Ｚ軸定規３０１と固定水平定
規３０２とが相互に垂直する目盛り線の交点に位置し、特に、固定水平定規３０２がＹ辺
であり、固定Ｚ軸定規３０１がＺ辺である。

それと同時に、マーキング定規は、同様に折り畳み可能なマーキング定規を選択すること
ができ、図１３に示すように、折り畳み可能なＺ軸定規４０１は、Ｚ辺であり、折り畳み
可能な水平定規４０２は、Ｙ辺であり、折り畳み可能なマーキング定規が開けられる時に
、開口により２本の辺が垂直状態を保持することができ、かつ２本の辺における目盛りの
始端位置が重合する。

この２種のマーキング定規の使用方法は、略類似し、ＣＴ又はＭＲ画像により両側の外耳
道と眼球中点の接続線を基準線としてプロットし、Ａｐｐソフトウェアにより与えられた
座標値のＹ値に基づいて、耳栓を相応する目盛りにスライドさせ、その後に、耳栓を一側
の外耳道に塞ぎ、耳栓が位置する辺が基準線に平行するように調整し、さらに、画像デー
タに基づいて標的層面の参考層面までの距離をＺ値として、別の辺の相応する目盛り箇所
に対応する位置に、マーキングペンにより点状にマーキングし、頭部の両側のマーキング
方法は、同じであり、この時に、頭皮に２つの点がマーキングされ、この２つの点は、標
的の頭皮における投影であり、定規により頭部の正中線及び傍のＸ方向である平行線をプ
ロットする。

Ｓ３、目標標的の位置決め
四半分弓案内装置により、穿刺点を特定する。

図１～１１に示すように、四半分弓案内装置は、第１四半分弓案内装置であってもよく、
２本のメインネイル１０３をそれぞれ、頭部両側の２つのマーキング点に合わせ、２つの
アームを近接させ、第１メイン固定フレーム１０１と第１サブ固定フレーム１０２を頭部
に固定し、メイン接続ブロック１０４を軸心としてメイン四半分弓１０５を左右回動させ
、それにより、メイン零度中点１０７を正中線の傍の線に合わせ、メインノブ１０６によ
りメイン四半分弓１０５の位置を固定し、この時に位置決めブロック２１１の位置決め方
向は、始終に環状弓の中心、標的位置を指し、深度が環状弓の半径である。

同様に、操作者は、第２四半分弓案内装置を目標標的の位置決め装置として選択すること
ができ、短いネイル２０３と長いネイル２０４を、それぞれ頭部両側の２つのマーキング
点に合わせ、２つのアームを近接させ、第２メイン固定フレーム２０１と第２サブ固定フ
レーム２０２を頭部に固定し、長いネイル２０４の方向に沿ってサブ四半分弓２１０を左
右移動させ、サブ零度中点２１２を正中線の傍の線に合わせ、位置決めブロック２１１に
より穿刺を位置決めし、位置決め方向が始終に環状弓の中心、標的位置を指し、深度が環
状弓の半径である。。

位置決め作業が完了した後に、挿入溝７へ一対の適合な案内通路８を挿入し、かつ案内通
路８の半円柱状溝に適当なサイズの案内通路８を挿入し、かつ適当的に挿入溝７の四半分
弓における位置を調節し、案内通路８に最適な挿入角度を有させ、操作者は、サンプルし
て生検しやすい。

図１０に示すように、第１半円形弓案内装置を採用して案内することができ、この第１半
円形弓案内装置と第１四半分弓案内装置との相違点は、１つのメイン四半分弓１０５を増
加するということであり、２つのメイン四半分弓１０５は、メイン零度中点１０７に対し
て対称であり、ほかの構成は、第１四半分弓案内装置と同じである。目標標的位置決め装
置にとっては、図１１に示すように、第２半円形弓案内装置を採用して位置決めすること
ができ、この第２半円形弓案内装置と第２四半分弓案内装置との相違点は、１つのサブ四
半分弓２１０を増加するということであり、２つのサブ四半分弓２１０は、サブ零度中点
２１２に対して対称し、ほかの構成は、第２四半分弓案内装置と同じである。図５に示す
ように、位置決めネイルは、長いネイル２０４と短いネイル２０３に分かれ、長いネイル
２０４を例とし、長いネイル２０４は、ネイル本体２０４２、ネイル本体２０４２の一端
に位置する回転頭２０４１を含み、このネイル本体２０４２の表面には、幾つかのスライ
ド歯２０４２を有し、長いネイル２０４は、上壁２０４７、該上壁２０４７に嵌め込まれ
る位置決め柱２０４５を含み、位置決め柱２０４５の一端が固定歯２０４４を有し、位置
決め柱２０４５の他端がリセット装置２０４６に接続され、リセット装置２０４６は、弾
性変形することができ、一方、スライド歯２０４２が位置決めする方向へ移動することを
許可し、かつ位置決め柱２０４５により固定され、リセット装置２０４６がリセットされ
た後に、スライド歯２０４２が位置決めする方向から離れることを許可し、それにより、
長いネイル２０４の正確位置決めを実現する。本実施例において、回転頭２０４１を回転
することにより、まず、快速に粗く位置決めし、その後に、ゆっくりと正確的に位置決め
し、位置決め効率を大幅に向上する。図９に示すよううに、本実施例において、延長レバ
ー１０の端部は、台形を呈し、その形状が位置決めブロック２１１の内部の係合溝と一致
し、延長レバー１０の位置決めの正確性を保証することができる。図１４～１５及び図１
８～１９に示すように、折り畳み可能なマーキング定規を提供し、図１２に示す折り畳み
可能なマーキング定規との主な相違点は、接続軸４０５だけで折り畳み可能なＺ軸定規４
０１と折り畳み可能な水平定規４０２を接続するということであり、折り畳み可能なＺ軸
定規４０１は、当該接続軸４０５周りに０～９０°回転でき、図１５に示すように、折り
畳み可能な水平定規４０２の両側には、それぞれ、１つの耳栓４０２１を含み、使用する
時、病気になる耳部を参照基準面とし、快速に耳栓４０２１と病気になる耳部とを合わせ
て、マーキング定規の正確的な位置決めを実現する。図１２に示すマーキング定規と比べ
て、構成を簡易化させ、操作がより便利になる。図１８～２１に示すように、マーキング
定規により、病気になる身体に標的の投影マーキングをプロットし、第１半円形弓案内装
置及び第２半円形弓案内装置により、投影マーキングを利用して病巣の位置決めを完了し
、快速、正確的に位置決め操作を完了し、位置決めコストを大幅に低下させる。

以上、本考案の好ましい具体的な実施形態であるが、本考案の保護範囲は、それに限定さ
れていない。当業者が、本考案が掲示される技術範囲に、本考案の技術案及びその改良構
想に基づいて行った同等置換又は変更は、いずれも、本考案の保護範囲に含まれる。

１０１：第１メイン固定フレーム、１０２：第１サブ固定フレーム、１０３：メインネイ
ル、１０４：メイン接続ブロック、１０５：メイン四半分弓、１０６：メインノブ、１０
７：メイン零度中点、２０１：第２メイン固定フレーム、２０２：第２サブ固定フレーム
、２０３：短いネイル、２０４：長いネイル、２０５：サブ四角形孔溝、２０６：サブ貫
通孔溝、２０７：サブノブ、２０８：サブ鋸歯ブロック、２０９：スライド接続ブロック
、２１０：サブ四半分弓、２１１：位置決めブロック、２１２：サブ零度中点、３０１：
固定Ｚ軸定規、３０２：固定水平定規、３０３：メインスライドブロック、４０１：折り
畳み可能なＺ軸定規、４０２：折り畳み可能な水平定規、４０３：Ｌ型溝、４０４：三角
定規、４０５：接続軸、６：回動シュート、７：挿入溝、８：案内通路、９：制限ストッ
パー、１０：延長レバー、１００１：Ｌ型レバー体、１００２：挿入ブロック、１００３
：位置決め孔。

Claims (12)

1. 三次元頭蓋脳位置決め操作ツールであって、
   少なくとも四半分弓案内装置を含み、前記四半分弓案内装置は、第１四半分弓案内装置を
   含み、前記第１四半分弓案内装置は、第１メイン固定フレーム（１０１）と第１サブ固定
   フレーム（１０２）を含み、前記第１メイン固定フレーム（１０１）には、第１サブ固定
   フレーム（１０２）にマッチングするメイン四角形空き溝が開設され、かつ第１サブ固定
   フレーム（１０２）がメイン四角形空き溝に挿入され、前記第１メイン固定フレーム（１
   ０１）の上端にはメイン貫通孔溝が開設され、前記メイン貫通孔溝にはメインノブ（１０
   ６）が挿入され、前記第１サブ固定フレーム（１０２）の上端にはメインノブ（１０６）
   にマッチングするメイン鋸歯ブロックが固定して接続され、かつ第１メイン固定フレーム
   （１０１）と第１サブ固定フレーム（１０２）との間は、メインノブ（１０６）とメイン
   鋸歯ブロックにより固定して接続され、前記第１メイン固定フレーム（１０１）及び第１
   サブ固定フレーム（１０２）の下端には、共にメインネイル（１０３）が固定して接続さ
   れ、前記第１メイン固定フレーム（１０１）の側壁にはメイン接続ブロック（１０４）が
   固定して接続され、前記メイン接続ブロック（１０４）の第１メイン固定フレーム（１０
   １）から離れる一端にはメイン四半分弓（１０５）が固定して接続され、前記メイン四半
   分弓（１０５）には位置決めブロック（２１１）がスライドして接続され、前記メイン四
   半分弓（１０５）にはメイン零度中点（１０７）が刻印されることを特徴とする三次元頭
   蓋脳位置決め操作ツール。
2. 前記四半分弓案内装置は、第２四半分弓案内装置を選択することができ、前記第２四半分
   弓案内装置は、第２メイン固定フレーム（２０１）と第２サブ固定フレーム（２０２）と
   含み、前記第２メイン固定フレーム（２０１）には、第２サブ固定フレーム（２０２）に
   マッチングするサブ四角形孔溝（２０５）が開設され、かつ第２サブ固定フレーム（２０
   ２）がサブ四角形孔溝（２０５）に挿入され、前記第２メイン固定フレーム（２０１）の
   上端にはサブ貫通孔溝（２０６）が開設され、前記第２メイン固定フレーム（２０１）の
   上端にはサブノブ（２０７）が挿入され、かつサブノブ（２０７）がサブ貫通孔溝（２０
   ６）を貫通し、前記第２サブ固定フレーム（２０２）の上端にはサブノブ（２０７）にマ
   ッチングするサブ鋸歯ブロック（２０８）が固定して接続され、前記第２メイン固定フレ
   ーム（２０１）及び第２サブ固定フレーム（２０２）の下端には、それぞれ、短いネイル
   （２０３）及び長いネイル（２０４）が固定して接続され、前記長いネイル（２０４）に
   はスライド接続ブロック（２０９）がスライドして接続され、かつスライド接続ブロック
   （２０９）が長いネイル（２０４）の短いネイル（２０３）から離れる一端に位置し、前
   記スライド接続ブロック（２０９）にはサブ四半分弓（２１０）が固定して接続され、前
   記サブ四半分弓（２１０）には位置決めブロック（２１１）がスライドして接続され、前
   記サブ四半分弓（２１０）にはサブ零度中点（２１２）が刻印され、長いネイル（２０４
   ）及び固定フレーム（２０２）は、直接的に挿入され、かつねじ込み・ねじ戻し可能であ
   り、かつ単に外から内へ一方向へ挿入可能であるように接続され、挿入する時に、固定フ
   レーム（２０２）の内壁に固定して接続される弾性を有する鋸歯状装置により内から外へ
   移動することを制限し、鋸歯が弧形のねじ状を呈し、鋸歯の横断面が直角台形を呈し、メ
   インネイルにおける、断面が直角台形であるねじに対応し、メインネイルを制限して一方
   向にロックされると共に、めねじとして機能し、メインネイルにおけるねじに対応し、相
   互に回転できることを特徴とする請求項１に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作ツール。
3. 前記メイン四半分弓は、第１半円弓構成を採用することができ、前記サブ四半分弓は、第
   ２半円弓構成を採用することができ、メイン四半分弓（１０５）及びサブ四半分弓（２１
   ０）は、半円弓に変更する以外に、ほかの構成は、四半分弓案内装置と同じであることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作ツール。
4. 前記メイン四半分弓（１０５）、サブ四半分弓（２１０）及び半円弓は、必要に応じて、
   内径１６０ｍｍ～３００ｍｍ、外径２２０ｍｍ～４００ｍｍであり、前記メイン四半分弓
   （１０５）、サブ四半分弓（２１０）及び半円弓の幅は、２０ｍｍ～５０ｍｍであるよう
   に設計でき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三次元頭蓋脳位置決
   め操作ツール。
5. 前記位置決めブロック（２１１）の一端には回動シュート（６）が開設され、前記位置決
   めブロック（２１１）は、回動シュート（６）によりメイン四半分弓（１０５）又はサブ
   四半分弓（２１０）及び半円弓にスライドして接続され、前記位置決めブロック（２１１
   ）の回動シュート（６）から離れる一端には挿入溝（７）が開設されて案内通路（８）を
   挿入することに用いられることを特徴とする請求項１に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作
   ツール。
6. 前記挿入溝（７）には延長レバー（１０）が挿入可能であり、前記延長レバー（１０）は
   、Ｌ型レバー体（１００１）を含み、前記Ｌ型レバー体（１００１）は、本体部と延伸部
   を含み、前記Ｌ型レバー体（１００１）の延伸部には挿入ブロック（１００２）が固定し
   て接続され、前記挿入ブロック（１００２）には位置決め孔（１００３）が開設され、か
   つ位置決め孔（１００３）の軸心とＬ型レバー体（１００１）の本体部とは平行すること
   を特徴とする請求項５に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作ツール。
7. 前記位置決め装置（２１１）及び挿入ブロック（１００２）には、相互にマッチングする
   一対の案内通路（８）が挿入され、前記案内通路（８）の一端には制限ストッパー（９）
   が固定して接続されることを特徴とする請求項５に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作ツー
   ル。
8. 前記半円柱状溝内には案内通路（８）が挿入され、前記案内通路（８）は複数種の型番を
   有し、異なる型番の前記案内通路（８）の内部に開設される半円柱状溝の直径が異なるこ
   とを特徴とする請求項７に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作ツール、其特征在于：
9. 前記構成の材質は、金属や、プラスチック、高分子材料であってもよいことを特徴とする
   請求項１～３のいずれか一項に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作ツール
10. マーキング定規をさらに含み、前記マーキング定規は、固定マーキング定規を含み、前記
    固定マーキング定規は、固定水平定規（３０２）を含み、前記固定水平定規（３０２）の
    一端には固定Ｚ軸定規（３０１）が固定して接続され、かつ固定Ｚ軸定規（３０１）と固
    定水平定規（３０２）とは相互に垂直し、前記固定Ｚ軸定規（３０１）及び固定水平定規
    （３０２）には、共に目盛りが刻印され、前記固定Ｚ軸定規（３０１）と固定水平定規（
    ３０２）との接続箇所は、固定Ｚ軸定規（３０１）と固定水平定規（３０２）の零目盛り
    端であり、前記固定水平定規（３０２）にはメインスライドブロック（３０３）が套接さ
    れ、かつ固定水平定規（３０２）とメインスライドブロック（３０３）とが配合し、前記
    メインスライドブロック（３０３）は、外力作用で固定水平定規（３０２）にゆっくりと
    移動でき、メインスライドブロックが対称する２つの耳栓（４０２１）を有することを特
    徴とする請求項１に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作ツール。
11. 前記マーキング定規は、折り畳み可能なマーキング定規を選択することができ、前記折
    り畳み可能なマーキング定規は、折り畳み可能な水平定規（４０２）を含み、前記折り畳
    み可能な水平定規（４０２）の一端には折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）が接続され、
    かつ折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）と折り畳み可能な水平定規（４０２）とは相互に
    垂直し、前記折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）及び折り畳み可能な水平定規（４０２）
    には、共に目盛りが設けられ、前記折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）と折り畳み可能な
    水平定規（４０２）との接続箇所は折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）と折り畳み可能な
    水平定規（４０２）の零目盛り端であり、前記折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）の折り
    畳み可能な水平定規（４０２）に近接する一端には、Ｌ型溝（４０３）が開設され、前記
    折り畳み可能な水平定規（４０２）の折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）に近接する一端
    には一対の三角定規（４０４）が固定して接続され、２つの前記三角定規（４０４）がそ
    れぞれ折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）の両側に位置し、２つの前記三角定規（４０４
    ）間には接続軸（４０５）が固定して接続され、かつ接続軸（４０５）がＬ型溝（４０３
    ）を貫通し、前記折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）と折り畳み可能な水平定規（４０２
    ）とは、Ｌ型溝（４０３）及び接続軸（４０５）により可動的に接続されることを特徴と
    する請求項１０に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作ツール。
12. 前記マーキング定規は、折り畳み可能な水平定規（４０２）、折り畳み可能なＺ軸定規（
    ４０１）及びスライドブロック（３０３）を含み、前記折り畳み可能な水平定規（４０２
    ）と折り畳み可能なＺ軸定規（４０１）は、接続軸（４０５）により接続され、前記折り
    畳み可能なＺ軸定規（４０１）は、接続軸（４０５）周りに０～９０°回転でき、前記ス
    ライドブロック（３０３）は、対称する２つの耳栓（４０２１）を有し、２つの耳栓（４
    ０２１）は、それぞれ、折り畳み可能な水平定規（４０２）の両側に位置することを特徴
    とする請求項１１に記載の三次元頭蓋脳位置決め操作ツール。

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