JP3482690B2 - Surgical instrument position display device - Google Patents

Surgical instrument position display device

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JP3482690B2
JP3482690B2 JP14252294A JP14252294A JP3482690B2 JP 3482690 B2 JP3482690 B2 JP 3482690B2 JP 14252294 A JP14252294 A JP 14252294A JP 14252294 A JP14252294 A JP 14252294A JP 3482690 B2 JP3482690 B2 JP 3482690B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、手術ナビゲーション
システムとも呼ばれ、外科手術や生体サンプル採取のた
めに被検体内に吸引管などの手術器具を差し入れた際
に、その手術器具が被検体内のどの位置にあるかを表示
する装置に係り、特に、手術前に収集したX線CT像、
MRI像、あるいはX線透視画像上に術中の手術器具の
位置を重ね合わせ表示し、その手術器具の位置情報を
「記録」してファイル(位置情報ファイル)を作成し、
作成されたファイルの中から所望する位置情報を含む位
置情報ファイルを選択してこれを「再生」する、前記
「記録」および「再生」の機能を有する手術器具の位置
表示装置に関する。 【0002】 【従来の技術】予め収集しておいた断層像に、術中の手
術器具の位置を重ね合わせ表示する手術器具の位置表示
装置としては、例えば、以下に示すようなものがある。 (1)NEURO-NAVIGATOR(「Three Dimensional Digitize
r(Neuronavigator):New Equipment Computed Tomograph
y-Guided Stereotaxic Surgery」:E.Watanabeet al.:Su
rg Neurol 1987;27:p543-p547) (2)「医療用三次元定位装置」(特開平03−106
359号公報) (3)「定位脳手術支援装置」(特開平03−2670
54号公報) (4)「体内三次元位置表示装置」(特開平03−28
4253号公報) 【0003】これらの装置では、術後に検討を行うため
に、術中の手術器具のある時点での位置やある時間内の
位置(軌跡)を「記録」したり、記録した手術器具の位
置を「再生」して表示する機能が実用的に必要とされて
おり、この機能は例えば以下のように構成される。 【0004】機能が「記録」である場合には、手術器具
の位置を順次検出する位置検出手段からの位置情報に基
づいて、画像選択手段が被検体の関心部位の位置ごとに
断層像の画像データを記憶する画像記憶手段から画像デ
ータを選択する。そして選択された画像データ上の、前
記位置情報の示す位置に、手術器具の所定パターンを合
成して表示するとともに、位置情報記憶手段は、位置情
報を前記選択された画像データと関連付け、これを位置
情報ファイルとして適宜のファイル名で自動的に格納す
る。ファイル名としては、例えば、画像データのファイ
ル名に記録の順序に応じて追番を付加する。さらにこの
とき手術器具の位置情報の「記録」を開始した時刻と、
これを終了したときの時刻との時間情報が位置情報ファ
イルに書き込まれる。 【0005】そして、機能が「再生」である場合には、
位置情報記憶手段に記憶された全ての位置情報ファイル
のファイル名とともに時間情報が表示され、この中から
所望の手術器具の位置情報を含む位置情報ファイルを選
択する。位置情報ファイルが選択されると、位置情報記
憶手段がこのファイルに書き込まれた手術器具の位置情
報を順次に画像選択手段と画像合成手段に出力する。こ
れによってその位置情報に応じた画像データが画像記憶
手段から選択され、この画像データ上に手術器具の位置
が順次に重ね合わせ表示される。この表示を見て、術者
は術後の検討を行うようにする。 【0006】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、「記録」を行う際には手術器具の位置
情報とともに時間情報(記録の開始時刻と終了時刻)だ
けしか位置情報ファイルに書き込まれないので、「再
生」を行うためのファイル選択時に、適宜に付与された
ファイル名と時間情報とに基づいて所望の手術器具の位
置情報を含む位置情報ファイルを選択するのは非常に困
難である。例えば、頭部の腫瘍摘出手術では、「アプロ
ーチ検討」、「開頭」、「硬膜切除」、「腫瘍到達」、
「摘出完了」などの手術の過程があるが、これらのうち
特定の過程に対応する手術器具の位置情報を含む位置情
報ファイルを選択するのは非常に困難である。特に、手
術が例えば24時間にも及ぶ場合には、その手術器具の
位置情報は膨大な量となり、結果、この位置情報は膨大
な数の位置情報ファイルや、同一位置情報ファイルの論
理的に分割された膨大な数の領域(論理領域)に分散す
る。このような場合には、所望の手術過程に対応する手
術器具の位置情報を含む位置情報ファイルや、位置情報
ファイル中の所望の手術過程に対応する手術器具の位置
情報が格納された論理領域を、画像データのファイル名
とこれに付加された記録の順序に応じた追番や記録の開
始/終了時刻に基づいて捜し出すのは非常に困難であ
る。 【0007】さらにファイルの選択後、位置情報ファイ
ルに書き込まれている位置情報に基づいて、手術器具の
位置情報を順次に断層像に重ね合わせ表示しても、手術
器具の位置情報だけしか表示されない。したがって、こ
の再生表示した手術器具の位置が手術のどの過程でのも
のかが不明瞭であり、この再生表示を見ながら詳細に術
後の検討を行うのは困難であるという問題点がある。 【0008】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、第1の目的は所望の手術の過程に対
応する手術器具の位置情報を含む位置情報ファイルの選
択が容易にできることにあり、第2の目的は選択した位
置情報ファイルに基づいて手術の詳細な検討を行うこと
ができる手術器具の位置表示装置を提供することを目的
とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明に係る手術器具の位置表示装置は、被検体
の関心部位の位置ごとに断層像の画像データを予め記憶
する画像記憶手段と、手術器具の位置を所定の周期で順
次検出して位置情報を出力する位置検出手段と、前記位
置情報に基づいて前記画像記憶手段から画像データを順
次選択する画像選択手段と、前記選択された画像上の、
前記位置情報の示す位置に、手術器具の位置を示す所定
パターンを重ね合わせる画像合成手段と、前記画像合成
手段によって合成された画像を表示する表示手段とを備
え、前記手術器具の位置情報を「記録」してファイル
(位置情報ファイル)を作成し、作成されたファイルの
中から所望する位置情報を含む位置情報ファイルを選択
してこれを「再生」する、前記「記録」および「再生」
の機能を有する手術器具の位置表示装置において、
(a)「開頭」,「硬膜切除」などの手術の過程を示す
用語(インデックス)を入力するインデックス入力手段
と、(b)前記インデックス入力手段からのインデック
スと、このインデックスが入力されたときの時刻とをイ
ンデックス情報として記憶するインデックス情報記憶手
段と、(c)前記機能が「記録」である場合には、前記
位置検出手段からの位置情報を前記選択された画像デー
タと関連付けるとともに、前記位置情報を前記インデッ
クス情報記憶手段に記憶されているインデックス情報と
関連付け、これを位置情報ファイルとして適宜のファイ
ル名で格納し、機能が「再生」である場合には、選択さ
れた位置情報ファイルの位置情報を前記画像選択手段お
よび前記画像合成手段に順次に出力する位置情報記憶手
段と、(d)前記機能が「再生」である場合には、前記
位置情報記憶手段に格納されている全ての位置情報ファ
イルのファイル名とともに、各位置情報ファイルに関連
付けられたインデックス情報を前記表示手段に出力し、
これらの中から選択された位置情報ファイルの位置情報
が前記位置情報記憶手段によって前記画像選択手段およ
び前記画像合成手段に順次に出力されるとともに、前記
位置情報に関連したインデックス情報を前記表示手段に
出力したり、前記インデックス情報の時刻と前記位置検
出手段の所定の検出周期に基づいて各位置情報に応じた
時刻や経過時間を前記表示手段に出力するインデックス
操作手段と、を備えたことを特徴とするものである。 【0010】 【作用】この発明の作用は次のとおりである。位置検出
手段からの手術器具の位置情報に基づいて、画像選択手
段は画像記憶手段に記憶されている被検体の関心部位の
断層像の画像データを選択する。この選択された画像上
の、前記位置情報の示す位置に、手術器具の位置を示す
所定パターンを画像合成手段が重ね合わせて表示手段に
表示する。 【0011】術者は、インデックス入力手段を介して
「開頭」,「硬膜切除」などの手術の過程を示す用語
(インデックス)を入力する。この入力されたインデッ
クスは、入力されたときの時刻とともインデックス情報
としてインデックス情報記憶手段に記憶される。機能が
「記録」である場合には、位置情報記憶手段が位置検出
手段からの位置情報を選択された画像データと関連付け
るとともに、前記位置上方をインデックス記憶手段に格
納されているインデックス情報と関連付けて、これを位
置情報ファイルとして適宜のファイル名で格納する。 【0012】そして機能が「再生」である場合には、位
置情報記憶手段に格納されている全ての位置情報ファイ
ルのファイル名とともに、各位置情報ファイルに関連付
けられたインデックス情報がインデックス操作手段によ
って表示手段に表示される。このように位置情報ファイ
ルに関連付けられたインデックス情報、すなわち、手術
の過程を示す用語とその入力時刻が位置情報ファイル名
とともに表示されるので、術者は、このインデックス情
報から所望の位置情報を含む位置情報ファイルを容易に
見つけることができる。 【0013】さらに、位置情報ファイルを選択すると、
位置情報記憶手段は選択された位置情報ファイルの位置
情報を画像選択手段および画像合成手段に順次に出力す
る。これとともにインデックス操作手段は、前記位置情
報に関連付けられたインデックス情報を表示手段に出力
したり、インデックス情報の時刻と位置検出手段の所定
の検出周期に基づいて各位置情報に応じた時刻やインデ
ックスが入力された時刻からの経過時間を表示手段に出
力する。このように位置情報に関連付けられたインデッ
クス情報が位置情報ととも表示手段に表示されるので、
位置情報の示す手術の過程やその過程のなかでの経過時
間を知ることができる。 【0014】 【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図1は、この発明に係る手術器具の位置表示
装置の一実施例の概略構成を示す図である。 【0015】図中、符号1は被検体Mが載せられた手術
台である。符号2は、手術中に術者によって被検体Mに
差し入れられる手術器具である。手術台1上には3次元
方向にそれぞれ磁界を発生させる磁気ソース3aが、被
検体Mとの相対位置が変化しないように配備されてい
る。なお、この磁気ソース3aは被検体M自身に取付け
固定されてもよい。手術器具2には磁気ソース3aから
発生された3次元の磁界を検出する磁気センサ3bが取
付けられている。 【0016】図2に示すように、磁気ソース3aは、3
次元方向X,Y,Zにそれぞれ磁界を発生させる3つの
コイル3aX,3aY,3aZから構成されている。磁気ソー
ス3aは駆動回路4に接続され、この駆動回路4から交
流電流を与えられることにより3次元の磁界Hを発生す
る。磁気センサ3bも同様に、互いに直交した3つのコ
イル3bX,3bY,3bZから構成されている。磁気センサ
3bは、検出回路5に接続されている。この検出回路5
は、各コイル3bX,3bY,3bZからの検出信号を増幅し
て、適宜のデジタル信号に変換した位置データを出力す
る。磁気ソース3a、磁気センサ3b、駆動回路4、検
出回路5、および後述する位置算出部7は、この発明に
おける位置検出手段に相当する。 【0017】画像処理コンピュータ6は、主として手術
器具2の先端部の位置算出、位置情報に応じた画像の選
択、選択された画像上への手術器具2のパターンの合成
を行うものである。その内部構成を機能的に大別する
と、位置算出部7、画像選択部8、画像合成部9とな
る。 【0018】位置算出部7は、検出回路5からの位置デ
ータに基づいて磁気センサ3bの3次元位置および方向
を算出するとともに、手術器具2の大きさや形状からそ
の先端部の位置を含む位置情報を所定の周期で算出す
る。なお、上述した磁気ソース3aおよび磁気センサ3
bを使って磁気センサ3bの3次元位置および方向を算
出する手法は、例えば、特開平3−267054号によ
って知られているので、ここでの説明は省略する。 【0019】画像選択部8は、位置算出部7からの位置
情報(手術器具2の先端部の位置を含む位置情報)に基
づき、画像メモリ10から所要の断層像の画像データを
選択するもので、この発明における画像選択手段に相当
する。画像メモリ10は、被検体Mの関心部位ごとに関
心部位の断層像の画像データを記憶するものであり、こ
の発明における画像記憶手段に相当する。 【0020】画像合成部9は、画像選択部8によって選
択された画像上の、位置算出部7によって求められた位
置情報の示す位置に手術器具2の位置を示す所定パター
ンを重ね合わせる。画像合成部9は、この発明における
画像合成手段に相当する。画像合成部9で合成された画
像は、この発明における表示手段に相当するモニタ20
に与えられる。 【0021】インデックス入力部25は、キーボード等
によって構成され、術者などが「開頭」,「硬膜切除」
などの手術の過程を示す用語(インデックス)を入力す
るためのものである。インデックス入力部25は、この
発明におけるインデックス入力手段に相当する。またイ
ンデックス入力部25は、キーボードの他に、予めイン
デックスを貼り付けたり、あるいは表示した入力キーを
備えた入力パッドで構成してもよい。さらに予め種々の
インデックスを記憶するメモリを備えて、このメモリ中
のインデックスを表示させて選択するように構成しても
よい。 【0022】インデックスメモリ12は、インデックス
入力部25から入力されたインデックスと、このインデ
ックスが入力されたときの時刻とをインデックス情報と
して記憶する。インデックスメモリ12は、この発明に
おけるインデックス情報記憶手段に相当する。 【0023】位置情報メモリ14は以下の機能を有す
る。図示しない機能選択部から入力された機能が「記
録」である場合には、位置算出部7からの位置情報を画
像選択部8によって選択された画像データと関連付ける
とともに、前記位置情報をインデックスメモリ12に記
憶されているインデックス情報と関連付け、これを位置
情報ファイルとして適宜のファイル名で格納する。さら
に、機能が「再生」である場合には、選択された位置情
報ファイルの位置情報を画像選択部8および画像合成部
9に順次に出力する。位置情報メモリ14は、この発明
における位置情報記憶手段に相当する。 【0024】上述した画像メモリ10、インデックスメ
モリ12、位置情報メモリ14は、例えば、ハードディ
スク装置などの外部記憶装置15内に、各々論理的に独
立して記憶領域を確保されて構成されている。 【0025】インデックス操作部30は、機能が「再
生」である場合には、位置情報メモリ14に格納されて
いる全ての位置情報ファイルのファイル名とともに、各
位置情報ファイルに関連付けられたインデックス情報を
モニタ20に出力する。そして選択された位置情報ファ
イルの位置情報が位置情報メモリ14によって画像選択
部8および画像合成部9に順次に出力されるとともに、
前記位置情報に関連したインデックス情報をモニタ20
に出力したり、インデックス情報の時刻と位置算出部7
の所定周期に基づいて各位置情報に応じた時刻や経過時
間をモニタ20に出力する。インデックス操作部30
は、この発明におけるインデックス操作手段に相当す
る。 【0026】次に図3ないし図5を参照して、断層像の
収集について説明する。図3に示すように、手術台1に
載置された被検体Mの関心部位付近(この例では頭部)
の体表面の4か所にマーカーP1 ,P2 ,P3 ,P4
貼り付ける。そして、被検体Mの関心部位を含む領域内
の、複数のスライス面S1 〜Sn の断層像を各マーカー
1 ,P2 ,P3 ,P4 とともにX線CT装置などによ
り撮影する。このようにして得られた断層像I1 〜In
の模式図を図4に示す。この断層像I1 〜In は、被検
体ごとや関心部位ごとに撮影され、その後適宜の固有の
ファイル名を付与されて画像ファイルとして画像メモリ
10に格納される。この状態を図5の模式図に示す。こ
のように画像ファイルFF1〜FFnは、被検体ごとや関心
部位ごとに識別可能なように各々に固有のファイル名を
付与されて画像メモリ10に格納される。 【0027】断層像の収集が完了した後、キャリブレー
ションを行う。キャリブレーションは、断層像を収集し
た装置(X線CT装置)固有の空間座標(CT座標系)
によって表されている画像メモリ10中の断層像の画像
データを、手術器具の位置表示装置の実空間座標に対応
付ける作業である。このキャリブレーションは、以下の
ように行われる。 【0028】まず、画像ファイル名(画像ファイル
F1)を指定し、その後に手術器具2の先端部で関心部
位に取付けられたマーカーP1 〜P4 を一つずつ指示す
るとともに、図示しないキーボードなどの入力手段でこ
のときの手術器具2の先端部の位置情報を位置算出部7
に記憶させる。そして、位置算出部7に記憶されたマー
カーP1 〜P4 に対応する手術器具2の先端部の実空間
座標と、画像メモリ10のCT座標系でのマーカーP1
〜P4 の固有空間座標とを対応付ける。さらに画像メモ
リ10に記憶されている各断層像I1 〜In の固有空間
座標を実空間座標で書き換える。 【0029】このようなキャリブレーションを行った後
に被検体Mの手術を行う。以下の説明においては、被検
体Mの『頭部腫瘍摘出手術』を例に採る。この手術は
「開頭」,「硬膜切除」,「腫瘍到達」,「腫瘍摘出」
の手術の過程からなる。 【0030】図6を参照する。この図は、断層像と手術
器具2の位置が重ね合わせられてモニタ20に表示され
た状態を示す模式図である。 【0031】「開頭」手術器具2によって被検体Mの関
心部位を開頭する。この開頭を行う前に、予めインデッ
クス入力部25から“開頭”というインデックスを入力
する。この入力されたインデックス“開頭”は、インデ
ックスが入力されたときの時刻(ここでは10:00:00とす
る)とともにインデックス情報としてインデックスメモ
リ12に適宜のファイル名で記憶される(図7参照)。
ここでは、インデックス情報ファイルFI1のファイル名
としては、例えば、「III」が付されたとする。 【0032】そして術者によって「記録」機能が指示さ
れると、位置算出部7からの手術器具2の位置情報は、
画像選択部8および画像合成部9に出力されるととも
に、位置情報メモリ14に格納される。そして画像選択
部8は、位置情報に応じた断層像を画像メモリ10から
選択し、この断層像を画像合成部9に出力する。画像合
成部9は、選択された画像上の、位置情報の示す位置
に、手術器具2の位置を示す所定パターンPを重ね合わ
せる。この合成された画像は、モニタ20に表示される
ので、術者はこれを見ながら手術を行う。手術器具2
は、術者によってその先端部の位置が図6(a)に示す
ように、断層像I1 上での位置L1 〜L3 を移動された
とする。 【0033】位置情報メモリ14に作成される位置情報
ファイルは、画像メモリ10中の画像ファイルに関連付
けられる(図7参照)。この関連付けは、画像ファイル
F1のファイル名に適宜の追番を付加したファイル名を
位置情報ファイル名とすることによって行われる。例え
ば、画像ファイルFF1のファイル名が「AAA」である
場合は、位置情報ファイルFL1のファイル名はこれに二
桁の追番を付加して「AAA01」とする。この位置情
報ファイルFL1は、さらにインデックスメモリ12中の
インデックス情報ファイルFI1と関連付けられる。関連
付けは、現在のインデックス情報ファイルFI1の最新の
インデックス情報を対象に行われ、例えば、インデック
ス情報ファイルFI1のファイル名(「III」)に、こ
のファイル中の最新のインデックス情報が第何番目であ
るかを示す数値(インデックス値“01”)が付加され
たインデックス名によって行われる。このインデックス
名の後に手術器具2の位置L1 〜L3 に相当する位置情
報が書き込まれる。 【0034】「硬膜切除」次に、手術器具2によって被
検体Mの開頭部位の硬膜を切除する。この切除を行う前
に、予めインデックス入力部25から“硬膜切除”とい
うインデックスを入力する。インデックスメモリ12の
インデックス情報ファイルFI1には、インデックス“開
頭”,時刻“10:00:00”のインデックス情報の次にイン
デックス“硬膜切除”,時刻“10:30:00”のインデック
ス情報が追加される(図8参照)。手術器具2は、術者
によってその先端部の位置が図6(b)に示すように、
断層像I2 上での位置L4 〜L6 を移動されたとする。
なお、図中の符号Tは腫瘍を示す。 【0035】位置情報メモリ14の位置情報ファイルF
L1には、インデックス情報ファイルFI1のファイル名に
インデックス値“02”が付加されたインデックス名
(「III02」)が追加されるとともに、これ以降に
手術器具2の位置L4 〜L6 に相当する位置情報が追加
される(図8参照)。 【0036】以下、上述したように「腫瘍到達」,「腫
瘍摘出」の手術過程により位置情報メモリ14とインデ
ックスメモリ12の内容は次のような内容となる。 【0037】「腫瘍到達」図6(c)に示すように手術
器具2は、断層像I2 上での位置L7 〜L9 を移動され
る。この過程により、位置情報ファイルFL1には、図9
に示すようにインデックス名(「III03」)と位置
7 〜L9 に相当する位置情報が追加され、インデック
スメモリ12のインデックス情報ファイルFI1には“腫
瘍到達”,時刻“11:10:00”のインデックス情報が追加
される。 【0038】「腫瘍摘出」図6(d)に示すように手術
器具2は、断層像I2 上での位置L10〜L12を移動され
る。この過程によって位置情報ファイルFL1には、図1
0に示すようにインデックス名(「III04」)と位
置L10〜L12に相当する位置情報が追加され、インデッ
クスメモリ12のインデックス情報ファイルFI1には
“腫瘍摘出”,時刻“11:40:00”のインデックス情報が
追加される。 【0039】以上の過程によって手術が完了した後に手
術の検討を行う。この検討を行う際には、まず、検討を
行う手術の一過程における手術器具の位置情報を含む位
置情報ファイルを選択する。 【0040】まず「再生」機能が選択され、これによっ
てインデックス操作部30は、位置情報メモリ14に記
憶されている全ての位置情報ファイルのファイル名をモ
ニタ20に出力するとともに、各位置情報ファイルに関
連するインデックス情報をインデックスメモリ12から
読み出してモニタ20に出力する。このときのモニタ2
0の模式図を図11に示す。 【0041】具体的には、ファイル名「AAA01」の
位置情報ファイルFL1のインデックス情報として、位置
情報ファイルのインデックス名に付加された二桁のイン
デックス値を除くインデックス情報ファイル名(「II
I」)のファイルFI1に格納されているインデックス情
報を全て表示する。ここでは術中に入力された「開
頭」,「硬膜切除」,「腫瘍到達」,「腫瘍摘出」のイ
ンデックスとともに、これらが入力された時刻が表示さ
れる。このように位置情報ファイル名とともにこれに関
連付けられたインデックス情報、すなわち、手術の過程
を示すインデックスとその入力時刻がモニタ20に表示
されるので、所望の位置情報を含む位置情報ファイルを
容易に見つけることができる。 【0042】ここでファイル名「AAA01」の位置情
報ファイルFL1を選択すると、これに格納されている位
置情報が、順次に画像選択部8および画像合成部9に出
力される。出力される位置情報に応じて、画像選択部8
は、位置情報ファイルFL1のファイル名(「AAA0
1」)に付加された二桁の追番を除くファイル名(「A
AA」)の画像ファイルFF1を画像メモリ10から選択
し、この中から位置情報に応じた断層像データI1 を画
像合成部9に出力する。画像合成部9は、この断層像デ
ータI1 からなる画像上の、位置情報の示す位置に、手
術器具2の位置を示す所定パターンPを重ね合わせてモ
ニタ20に出力する(図12(a))。 【0043】これとともにモニタ20の合成画像の下方
には、位置情報に応じたインデックス情報が表示され
る。具体的には、インデックス操作部30が位置情報フ
ァイルFL1のインデックス名に基づいてインデックスメ
モリ12中のインデックス情報ファイルFI1(「II
I」)を選択し、インデックス値に対応するインデック
ス情報をモニタ20に出力する。ここでは位置情報L1
に応じた位置に手術器具2の所定パターンPがモニタ2
0に表示されるとともに、インデックス名(「III0
1」)に応じたインデックス“開頭”と時刻“10:00:0
0”が表示される(図12(a))。 【0044】次に位置情報L2 が出力されると、これに
応じた位置に手術器具2の所定パターンPが表示される
とともにインデックス“開頭”と時刻“10:00:03”が表
示される(図12(b))。この時刻は、位置算出部7
の位置算出の周期が「3秒」である場合を示しており、
インデックス情報の時刻を基準に位置情報ファイルFL1
における位置情報の格納順序に基づいて、インデックス
操作部30によって算出されてモニタ20に出力されて
いる。 【0045】上記のように順次に位置情報に基づく手術
器具2の所定パターンPが重ね合わせ表示されるととも
に、位置情報に関連するインデックス情報が表示され、
位置情報ファイルFL1の次のインデックス名に達する
と、モニタ20の表示は次のようになる。位置情報L4
に応じた位置に手術器具2の所定パターンPが表示され
るとともに、インデックス“硬膜切除”と時刻“10:30:
00”が表示される(図12(c))。 【0046】このようにして手術中の手術器具2の位置
を記録した位置情報ファイルの位置情報に基づく手術器
具2の所定パターンPと、その位置情報に関連付けられ
たインデックス情報がモニタ20に順次に表示されるの
で、位置情報の示す手術における過程やその過程の時刻
および経過時間を知ることができる。したがって、術後
に手術の詳細な検討を行うことができる。 【0047】なお、位置算出部7の位置算出周期に基づ
いて、インデックス操作部30がインデックス情報の時
刻を基準にして各位置情報での経過時間を算出し、この
経過時間をインデックスとともにモニタ20に表示する
ようにしてもよい。 【0048】なお、上記実施例では手術の全過程におけ
る手術器具の位置情報を、単一の位置情報ファイルFL1
に記録したが、手術の過程ごとに位置情報ファイルを作
成してこれに一過程での手術器具の位置情報を記録する
ようにしてもよい。この複数個の位置情報ファイルを作
成した状態の模式図を図13に示す。このように手術の
各過程に対応する複数個の位置情報ファイルFL1〜FL4
(ファイル名は「AAA01〜AAA04」とする)
は、一つのインデックス情報ファイルFI1と関連付けら
れている。さらに、これらの複数個の位置情報ファイル
ではインデックス操作部30が、位置情報メモリ14に
記憶されている全ての位置情報ファイルのファイル名を
モニタ20に出力するとともに、各位置情報ファイルに
関連するインデックス情報をインデックスメモリ12か
ら読み出してモニタ20に出力する。このときのモニタ
20の模式図を図14に示す。 【0049】このように手術の一過程ごとに位置情報フ
ァイルを作成すると、ファイル毎に手術の一過程が対応
するので、所望の手術の過程での手術器具の位置情報を
迅速に表示させることができ、術後の手術の検討が行い
易くなる。 【0050】また、位置情報ファイルの位置情報とイン
デックス情報との関連付けは、インデックス情報ファイ
ルのファイル名とインデックス情報が格納されている格
納番号とで表されるインデックス名で行ったが、これに
限定されることなく種々の変形実施が可能である。例え
ば、インデックス情報は、入力されるごとに単一のイン
デックス情報ファイルに格納されるようにしてインデッ
クス情報ファイル名で関連付けを行うようにしてもよ
い。 【0051】また、上記実施例では磁気ソース3aおよ
び磁気センサ3b等を用いて手術器具2の位置を検出し
たが、この発明はこれに限定されることなく、例えば、
手術器具2を多関節のアームの先端に取付け、各関節部
分でアームの角度を検出することにより、手術器具2の
先端位置を検出するように構成してもよい。 【0052】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、各位置情報ファイルに関連付けられたイン
デックス情報がインデックス操作手段によって表示手段
に表示され、手術の過程を示す用語とその入力時刻が位
置情報ファイル名とともに表示されるので、術者は、こ
のインデックス情報に基づいて所望の位置情報を含む位
置情報ファイルを容易に見つけることができる。 【0053】さらに、位置情報ファイルを選択すると、
位置情報ファイルの位置情報に応じた画像上の位置に手
術器具の所定パターンが表示されるとともに、インデッ
クス操作手段が、前記位置情報に関連付けられたインデ
ックス情報を表示手段に出力したり、インデックス情報
の時刻と位置検出手段の所定周期に基づいて各位置情報
に応じた時刻やインデックスが入力された時刻からの経
過時間を表示手段に出力するので、位置情報の示す手術
の過程やその過程のなかでの経過時間を知ることができ
る。結果、手術の中の複数の過程の時間的な前後関係
や、一過程の中のどのような場面であるかを正確に把握
することができるので、手術の詳細な検討を行うことが
できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to surgical navigation.
It is also known as a system for surgery and biological sampling.
When a surgical instrument such as a suction tube is inserted into the subject
Shows where in the subject the surgical instrument is located
X-ray CT images collected before surgery,
Intraoperative surgical instruments on MRI or X-ray fluoroscopic images
The position is superimposed and displayed, and the position information of the surgical instrument is displayed.
"Record" to create a file (location information file)
The location containing the desired location information from the created file
Select the location information file and "play" it.
Position of surgical instruments with "record" and "replay" functions
It relates to a display device. [0002] 2. Description of the Related Art Intraoperative hands are added to tomographic images collected in advance.
Surgical instrument position display that superimposes and displays surgical instrument positions
Examples of the apparatus include the following. (1) NEURO-NAVIGATOR (“Three Dimensional Digitize
r (Neuronavigator): New Equipment Computed Tomograph
y-Guided Stereotaxic Surgery '': E. Watanabeet al .: Su
rg Neurol 1987; 27: p543-p547) (2) “Medical three-dimensional localization device” (Japanese Patent Laid-Open No. 03-106)
No. 359) (3) “Stereotactic brain surgery support device” (Japanese Patent Laid-Open No. 03-2670)
No. 54) (4) "3D position display device in the body" (JP-A-03-28)
No. 4253) [0003] In these devices, postoperative examination is required.
In addition, the position of the surgical instrument during the operation at a certain point in time or within a certain time
The position (trajectory) is "recorded" or the position of the recorded surgical instrument
Function to play back and display
This function is configured, for example, as follows. When the function is “recording”, the surgical instrument
Based on the position information from the position detecting means for sequentially detecting the positions of
Then, the image selecting means is used for each position of the region of interest of the subject.
Image data is stored in the image storage means for storing the image data of the tomographic image.
Select the data. And the previous on the selected image data
The predetermined pattern of the surgical instrument is registered at the position indicated by the position information.
The position information storage means stores the position information.
Information is associated with the selected image data and
Automatically store as an information file with an appropriate file name
You. For example, the file name of the image data
An additional number is added to the file name according to the order of recording. Furthermore this
The time when the “recording” of the position information of the surgical instrument was started,
The time information at the end of this process is
File. If the function is "play",
All location information files stored in the location information storage means
The time information is displayed along with the file name of
Select a location information file containing the location information of the desired surgical instrument.
Select. When a location information file is selected, the location information
The location information of the surgical instruments written in this file
The information is sequentially output to the image selecting means and the image synthesizing means. This
As a result, image data corresponding to the position information is stored in the image.
The position of the surgical instrument on this image data
Are sequentially superimposed and displayed. Looking at this display, the surgeon
Should be examined postoperatively. [0006] However, this is not the case.
In the case of the conventional example having such a configuration, the following problem occurs.
is there. In other words, when performing “recording”, the position of the surgical instrument
Time information (record start time and end time) along with the information
Is written to the location information file.
Appropriately added when selecting a file to perform "raw"
The position of the desired surgical instrument based on the file name and the time information
It is very difficult to select a location information file containing location information.
It is difficult. For example, in tumor removal surgery for the head,
Study, craniotomy, duraectomy, tumor reach,
There are surgical procedures such as "complete extraction".
Location information including location information of surgical instruments corresponding to specific processes
It is very difficult to select a report file. Especially the hands
If the surgery lasts as long as 24 hours, for example,
The location information is enormous, and as a result, this location information is enormous.
Of a large number of location information files or the same location information file
Distributed over a huge number of logically divided areas (logical areas)
You. In such cases, a procedure corresponding to the desired surgical procedure is performed.
A location information file containing location information of surgical instruments, and location information
Position of the surgical instrument in the file corresponding to the desired surgical procedure
The logical area where the information is stored is assigned to the file name of the image data.
And the numbering and opening of records in accordance with the
Very difficult to find based on start / end time
You. [0007] Further, after selecting the file, the location information file
Based on the location information written on the
Even if the position information is sequentially superimposed on the tomographic image and displayed,
Only the location information of the device is displayed. Therefore,
The position of the surgical instrument regenerated and displayed in any stage of the surgery
It is unclear whether the operation is detailed while watching this playback display.
There is a problem that it is difficult to make a later study. The present invention has been made in view of such circumstances.
The primary purpose is to address the desired course of surgery.
Select a location information file containing the location information of the corresponding surgical instrument
The second purpose is to make the selection easier.
To conduct a detailed study of the surgery based on the placement information file
To provide a surgical instrument position display device
And [0009] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides such a device.
In order to achieve the purpose, the following configuration is adopted. Sand
The surgical instrument position display device according to the present invention is
Pre-stores image data of tomographic images for each position of interest
Image storage means to be operated and the positions of surgical instruments in a predetermined cycle.
Position detecting means for detecting next and outputting position information;
Image data from the image storage means based on the location information.
Image selecting means for selecting next, and on the selected image,
A position indicating the position of the surgical instrument at the position indicated by the position information
Image synthesizing means for superimposing a pattern;
Display means for displaying an image synthesized by the means.
For example, the location information of the surgical instrument is "recorded" and saved in a file.
(Location information file) and create a file
Select the location information file containing the desired location information from among them
And then "play" this "record" and "play"
In a position display device of a surgical instrument having a function of
(A) Shows the process of surgery, such as "craniotomy" and "dural resection"
Index input means for inputting terms (index)
And (b) an index from the index input means.
And the time when this index was entered.
Index information storage that stores as index information
And (c) if the function is “record”,
The position information from the position detecting means is stored in the selected image data.
As well as the location information.
Index information stored in the index information storage means and
Link and use this as a location information file
File name, and if the function is "Play", select
The location information of the location information file is stored in the
And a position information storage means for sequentially outputting to the image synthesizing means.
And (d) if the function is "play",
All location information files stored in the location information storage
Related to each location information file along with the file name of the file
Outputting the attached index information to the display means,
Location information of the location information file selected from these
Is stored in the position information storage means,
And sequentially output to the image synthesizing means,
Index information related to location information is displayed on the display means.
Output and the time of the index information and the position
According to each position information based on the predetermined detection cycle of the output means
Index for outputting time and elapsed time to the display means
And operating means. [0010] The operation of the present invention is as follows. Position detection
Means for selecting an image based on the position information of the surgical instrument from the means.
The column indicates the region of interest of the subject stored in the image storage means.
Select the image data of the tomographic image. On this selected image
At the position indicated by the position information indicates the position of the surgical instrument
A predetermined pattern is superimposed by the image synthesizing means on the display means.
indicate. [0011] The operator can use the index input means.
Terms that indicate the process of surgery, such as "craniotomy" or "duraectomy"
(Index). This entered index
Index and the time when it was entered along with index information
Is stored in the index information storage means. Function
In the case of "record", the position information storage means detects the position.
Associating location information from a means with selected image data
And the upper part of the position is stored in the index storage means.
This is associated with the stored index information and
It is stored with an appropriate file name as the location information file. If the function is "play",
Location information files stored in the location information storage means.
Associated with each location information file along with the file name of the file
Index information obtained by the index operation means.
Is displayed on the display means. Thus, the location information file
Index information associated with the
Term indicating the process and the input time is the location information file name
Is displayed along with the index information.
Information file containing the desired location information
Can be found. Further, when a position information file is selected,
The location information storage means stores the location of the selected location information file.
Information is sequentially output to the image selecting means and the image synthesizing means.
You. At the same time, the index operation means
Outputs the index information associated with the report to the display means
Or the time of the index information and the predetermined
Time and index according to each position information based on the
Display the elapsed time from the time the
Power. The index associated with location information in this way
Information is displayed on the display along with the location information.
During the operation process indicated by the location information and during the process
You can know the time. [0014] BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
explain. FIG. 1 shows a position display of a surgical instrument according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment of the device. In the figure, reference numeral 1 denotes an operation on which a subject M is mounted.
It is a stand. Reference numeral 2 indicates the subject M during the operation by the operator.
Surgical instruments to be inserted. 3D on operating table 1
The magnetic sources 3a for generating magnetic fields in the directions
It is arranged so that the relative position with respect to the sample M does not change.
You. The magnetic source 3a is attached to the subject M itself.
It may be fixed. The surgical instrument 2 has a magnetic source 3a
The magnetic sensor 3b for detecting the generated three-dimensional magnetic field
It is attached. As shown in FIG. 2, the magnetic source 3a
Three magnetic fields that generate magnetic fields in the X, Y, and Z directions
Coil 3aX, 3aY, 3aZIt is composed of Magnetic saw
The switch 3a is connected to the driving circuit 4 and the driving circuit 4
Generates a three-dimensional magnetic field H when given a current
You. Similarly, the magnetic sensor 3b has three cores orthogonal to each other.
Il 3bX, 3bY, 3bZIt is composed of Magnetic sensor
3b is connected to the detection circuit 5. This detection circuit 5
Is for each coil 3bX, 3bY, 3bZAmplification of the detection signal from
Output the position data converted to an appropriate digital signal.
You. The magnetic source 3a, the magnetic sensor 3b, the drive circuit 4,
The output circuit 5 and the position calculation unit 7 described later
Corresponding to position detection means. The image processing computer 6 mainly operates
Calculation of the position of the tip of the instrument 2 and selection of an image according to the position information
Synthesis of the pattern of the surgical instrument 2 on the selected image
Is what you do. Functionally divide the internal structure
And a position calculation unit 7, an image selection unit 8, and an image synthesis unit 9.
You. The position calculation section 7 receives the position data from the detection circuit 5.
3D position and direction of the magnetic sensor 3b based on the data
Is calculated, and based on the size and shape of the surgical instrument 2,
Position information including the position of the tip of the
You. The magnetic source 3a and the magnetic sensor 3 described above are used.
b to calculate the three-dimensional position and direction of the magnetic sensor 3b
For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Therefore, the description is omitted here. The image selecting section 8 receives the position from the position calculating section 7.
Information (position information including the position of the distal end of the surgical instrument 2)
Then, the image data of the required tomographic image is stored in the image memory 10.
To be selected, corresponding to the image selection means in the present invention.
I do. The image memory 10 stores information on each region of interest of the subject M.
It stores image data of tomographic images of the heart part.
The invention corresponds to the image storage means in the invention. The image synthesizing section 9 is selected by the image selecting section 8.
The position calculated by the position calculation unit 7 on the selected image
A predetermined pattern indicating the position of the surgical instrument 2 at the position indicated by the placement information
Layer. The image synthesizing unit 9 according to the present invention
It corresponds to an image combining means. The image synthesized by the image synthesizing unit 9
The image is displayed on the monitor 20 corresponding to the display means in the present invention.
Given to. The index input unit 25 includes a keyboard or the like.
"Craniotomy", "dural resection"
Enter terms (index) indicating the process of surgery, such as
It is for. The index input unit 25
It corresponds to the index input means in the invention. In addition
The index input unit 25 includes an index in advance in addition to the keyboard.
Paste the dex or input key displayed
You may comprise with the input pad provided. In addition, various
With a memory for storing the index,
Even if it is configured to display and select the index of
Good. The index memory 12 stores an index
The index input from the input unit 25 and the index
The time when the index was input and the index information
And memorize. The index memory 12 is used in the present invention.
It corresponds to an index information storage unit in the present embodiment. The position information memory 14 has the following functions.
You. The function input from the function selector (not shown)
In the case of “record”, the position information from the position calculation unit 7 is displayed.
Associating with the image data selected by the image selection unit 8
At the same time, the position information is recorded in the index memory 12.
Associate it with the remembered index information and position it
Store as an information file with an appropriate file name. Further
If the function is "Play",
The position information of the report file is stored in the image selecting unit 8 and the image synthesizing unit.
9 sequentially. The position information memory 14 is used in the present invention.
Corresponds to the position information storage means. The image memory 10 and the index
The memory 12 and the position information memory 14 include, for example, a hard disk drive.
Each logical storage unit is stored in the external storage device 15 such as a disk device.
The storage area is set up vertically. The index operation unit 30 has a function
If it is "raw", it is stored in the position information memory 14
Along with the file names of all location information files
Index information associated with the location information file
Output to the monitor 20. And the selected location information file
File position information is selected by the position information memory 14
Output to the unit 8 and the image synthesizing unit 9 sequentially,
Monitor 20 monitors index information related to the position information.
Or the time and position calculation unit 7 of the index information.
Time and elapsed time according to each position information based on the predetermined cycle of
The interval is output to the monitor 20. Index operation unit 30
Corresponds to the index operation means in the present invention.
You. Next, referring to FIG. 3 to FIG.
The collection will be described. As shown in FIG.
Around the site of interest of the placed subject M (in this example, the head)
Markers P at four places on the body surface1, PTwo, PThree, PFourTo
paste. Then, in the region including the site of interest of the subject M
Multiple slice planes S1~ SnTomographic image of each marker
P1, PTwo, PThree, PFourWith X-ray CT equipment
Shooting. The tomographic image I thus obtained1~ In
Is schematically shown in FIG. This tomographic image I1~ InIs the subject
Photographed for each body and each region of interest, then
Image memory with file name assigned as image file
10 is stored. This state is shown in the schematic diagram of FIG. This
Like image file FF1~ FFnIs the subject and interest
Assign a unique file name to each part so that it can be identified
The image data is provided and stored in the image memory 10. After the acquisition of the tomographic image is completed,
Perform an action. Calibration collects tomographic images
Coordinates (CT coordinate system) specific to the device (X-ray CT device)
Image of the tomographic image in the image memory 10 represented by
The data corresponds to the real space coordinates of the surgical instrument position display device
It is a work to attach. This calibration is
Is done as follows. First, an image file name (image file
FF1), And then the area of interest at the tip of the surgical instrument 2
Marker P attached to the position1~ PFourIndicate one by one
And input means such as a keyboard (not shown).
The position information of the distal end of the surgical instrument 2 at the time of
To memorize. Then, the marker stored in the position calculation unit 7 is
Car P1~ PFourSpace at the tip of surgical instrument 2 corresponding to
Coordinates and the marker P in the CT coordinate system of the image memory 101
~ PFourIs associated with the eigenspace coordinates. Further image notes
Each tomographic image I stored in the library 101~ InEigenspace of
Rewrite the coordinates with real space coordinates. After performing such a calibration
First, the subject M is operated on. In the following description,
Take the "head tumor removal surgery" of the body M as an example. This surgery
“Craniotomy”, “Duraectomy”, “Tumor reach”, “Tumor removal”
The process of surgery. Referring to FIG. This figure shows a tomogram and surgery
The position of the device 2 is superimposed and displayed on the monitor 20.
FIG. The "craniotomy" surgical instrument 2 is used to
Craniotomy of the heart. Before performing this craniotomy,
Input the index “open” from the input box 25
I do. The entered index “open” is the index
Time when the box was entered (here, 10:00:00
Index memo together with index information
It is stored in the file 12 with an appropriate file name (see FIG. 7).
Here, the index information file FI1File name
For example, it is assumed that “III” is added. Then, the "record" function is instructed by the operator.
Then, the position information of the surgical instrument 2 from the position calculation unit 7 is
Output to the image selection unit 8 and the image synthesis unit 9
Is stored in the position information memory 14. And image selection
The unit 8 stores a tomographic image corresponding to the position information from the image memory 10.
The selected tomographic image is output to the image synthesizing unit 9. Image
The component 9 is configured to determine the position indicated by the position information on the selected image.
And a predetermined pattern P indicating the position of the surgical instrument 2
Let The synthesized image is displayed on the monitor 20.
Therefore, the surgeon performs an operation while watching this. Surgical instrument 2
The position of the distal end portion is shown in FIG.
So, tomographic image I1Position L above1~ LThreeWas moved
And Position information created in the position information memory 14
The file is associated with the image file in the image memory 10.
(See FIG. 7). This association is
FF1File name with an appropriate number added to the file name of
This is performed by using the position information file name. example
If the image file FF1File name is "AAA"
In the case, the location information file FL1The file name of this
An additional number of digits is added to make “AAA01”. This location
Report File FL1Is further stored in the index memory 12
Index information file FI1Associated with Relation
The current index information file FI1The latest
Performed on index information, for example, index
Information file FI1In the file name ("III")
What is the latest index information in the file
Is added (index value “01”)
This is done by index name. This index
The name L of the surgical instrument 2 after the name1~ LThreePositional equivalent to
Information is written. "Duraectomy" Next, the surgical instrument 2
The dura at the craniotomy site of the specimen M is excised. Before performing this resection
In advance, "dural resection" is called from the index input unit 25 in advance.
Enter the index. Index memory 12
Index information file FI1The index “open
Index after index “10:00:00”
Dex "dural resection", time index "10:30:00"
Is added (see FIG. 8). Surgical instrument 2 is an operator
As a result, as shown in FIG.
Tomographic image ITwoPosition L aboveFour~ L6Is moved.
In addition, the code | symbol T in a figure shows a tumor. The position information file F in the position information memory 14
L1Contains the index information file FI1To the file name
Index name with index value “02” added
(“III02”) was added.
Position L of surgical instrument 2Four~ L6Adds location information equivalent to
(See FIG. 8). Hereinafter, as described above, "tumor reaching" and "tumor"
The location information memory 14 and index
The contents of the memory 12 are as follows. "Tumor arrival" Surgery as shown in FIG.
Instrument 2 is a tomographic image ITwoPosition L above7~ L9Is moved
You. By this process, the location information file FL1Figure 9
Index name ("III03") and position as shown in
L7~ L9Is added, and the index
Index information file F in the memory 12I1The "tumor
Index information of "Arrival" and time "11:10:00" is added.
Is done. [Tumor extraction] Surgery as shown in FIG.
Instrument 2 is a tomographic image ITwoPosition L aboveTen~ L12Is moved
You. By this process, the location information file FL1Figure 1
0 and the index name ("III04")
LTen~ L12Location information equivalent to
Information file F in the index memory 12I1To
Index information of “tumor extraction” and time “11:40:00”
Will be added. After the operation is completed by the above steps,
Consider surgery. When conducting this review, first consider
Position including position information of surgical instrument in one process of operation to be performed
Select the location information file. First, the "play" function is selected, and
The index operation unit 30 stores the information in the position information memory 14.
The file names of all the location information files
To the location information file,
Consecutive index information from index memory 12
It is read and output to the monitor 20. Monitor 2 at this time
FIG. 11 shows a schematic diagram of the zero. Specifically, the file name "AAA01"
Location information file FL1Position information as index information
The two-digit number added to the index name of the information file
Index information file name excluding the index value ("II
I ") file FI1Index information stored in
Display all information. Here, the "open"
Head, duraectomy, tumor reach, tumor removal
The time when these were entered is displayed along with the index.
It is. Thus, along with the location information file name,
Linked index information, that is, the operation process
Index and its input time are displayed on the monitor 20
The location information file containing the desired location information.
Can be easily found. Here, the location information of the file name "AAA01"
Report File FL1When you select, the
The position information is sequentially output to the image selecting unit 8 and the image synthesizing unit 9.
Is forced. The image selection unit 8 according to the output position information
Is the location information file FL1File name ("AAA0
1 ”) except for the two-digit number added to the file name (“ A
AA ") image file FF1Select from image memory 10
And tomographic image data I corresponding to the position information1Drawing
Output to the image synthesizing unit 9. The image synthesizing unit 9 outputs the tomographic image data.
Data I1Hand on the position indicated by the position information on the image
A predetermined pattern P indicating the position of the surgical instrument 2 is superimposed on the
The data is output to the monitor 20 (FIG. 12A). At the same time, the lower part of the composite image on the monitor 20
Displays the index information according to the location information.
You. More specifically, the index operation unit 30 operates the position information file.
File FL1Index name based on the index name
Index information file F in the memory 12I1("II
I ") and select the index corresponding to the index value
Output to the monitor 20. Here, the position information L1
The predetermined pattern P of the surgical instrument 2 is displayed at the position corresponding to
0 and the index name ("III0
1)) and the index “open” and the time “10: 00: 0”
"0" is displayed (FIG. 12A). Next, position information LTwoIs output,
A predetermined pattern P of the surgical instrument 2 is displayed at a corresponding position.
Along with the index “open” and the time “10:00:03”
(FIG. 12B). At this time, the position calculation unit 7
Shows a case where the period of the position calculation of is 3 seconds.
Position information file F based on the time of index informationL1
Index based on the storage order of location information in
Calculated by the operation unit 30 and output to the monitor 20
I have. Surgery based on position information sequentially as described above
With the predetermined pattern P of the appliance 2 being superimposed and displayed
Shows index information related to location information,
Location information file FL1Reaches next index name in
And the display on the monitor 20 is as follows. Location information LFour
The predetermined pattern P of the surgical instrument 2 is displayed at a position corresponding to
And the index “dura excision” and time “10:30:
00 "is displayed (FIG. 12C). Thus, the position of the surgical instrument 2 during the operation
Surgical device based on the location information in the location information file that stores the information
Associated with the predetermined pattern P of the tool 2 and its position information
Index information is sequentially displayed on the monitor 20.
Then, the process in the surgery indicated by the position information and the time of the process
And the elapsed time. Therefore, after surgery
Detailed examination of the operation can be performed. It should be noted that, based on the position calculation cycle of the position calculation unit 7,
And the index operation unit 30 is the index information
The elapsed time at each position information is calculated based on the time
Display the elapsed time together with the index on the monitor 20
You may do so. Note that, in the above embodiment, the entire operation
The location information of the surgical instruments is stored in a single location information file F.L1
But a location information file was created for each surgical procedure.
To record the position information of surgical instruments in one process
You may do so. Create multiple location information files
FIG. 13 is a schematic diagram showing the state in which the process is completed. Like this
A plurality of location information files F corresponding to each processL1~ FL4
(File name is "AAA01-AAA04")
Is one index information file FI1Associated with
Have been. Furthermore, these plurality of location information files
Then, the index operation unit 30 stores the
Enter the file names of all the stored location information files.
Output to the monitor 20 and to each position information file
Relevant index information in index memory 12
And outputs it to the monitor 20. Monitor at this time
FIG. 14 shows a schematic diagram of No. 20. As described above, the position information file is provided for each step of the operation.
Create a file and one operation corresponds to each file
Information on the position of surgical instruments during the desired surgery.
It can be displayed quickly, and post-operative surgery can be considered.
It will be easier. Further, the position information of the position information file and the
Index information is linked to the index information file.
File that stores the file name and index information of
I went with the index name represented by the delivery number and this
Various modifications can be made without limitation. example
In other words, the index information is
Index information file.
May be associated with the user information file name.
No. In the above embodiment, the magnetic sources 3a and
And the position of the surgical instrument 2 using the magnetic sensor 3b and the like.
However, the present invention is not limited to this, for example,
Attach the surgical instrument 2 to the tip of the multi-joint arm,
By detecting the angle of the arm in minutes, the surgical instrument 2
You may comprise so that a tip position may be detected. [0052] As is clear from the above description,
According to the description, the information associated with each location
Index information is displayed by index operation means
The term indicating the surgical procedure and the input time
Is displayed together with the file name of the
Based on the index information of
The location information file can be easily found. Further, when a position information file is selected,
Move to the position on the image corresponding to the location information in the location information file.
The specified pattern of the surgical instrument is displayed and the index is displayed.
The index operation means, the index associated with the position information.
Output index information to display means, index information
Location information based on the time of the
The time from the time corresponding to the
Since the overtime is output to the display means, the operation indicated by the position information
Process and the elapsed time in the process.
You. As a result, the temporal context of multiple steps in the surgery
And what kind of scene it is in one process
So you can do a detailed review of the surgery
it can.

【図面の簡単な説明】 【図1】実施例に係る手術器具の位置表示装置の概略構
成を示す図である。 【図2】磁気ソースおよび磁気センサの説明図である。 【図3】断層像の収集の説明に関する図である。 【図4】収集された断層像の模式図である。 【図5】画像メモリへの画像ファイルの格納状態を示す
模式図である。 【図6】モニタに表示される合成画像の模式図である。 【図7】各ファイルの関連付けを示す模式図である。 【図8】各ファイルの関連付けを示す模式図である。 【図9】各ファイルの関連付けを示す模式図である。 【図10】各ファイルの関連付けを示す模式図である。 【図11】位置情報ファイルの選択時におけるモニタの
模式図である。 【図12】再生時にモニタに表示される合成画像および
インデックス情報の模式図である。 【図13】各ファイルの関連付けの変形例を示す模式図
である。 【図14】位置情報ファイルの選択時におけるモニタの
模式図である。 【符号の説明】 1 … 手術台 2 … 手術器具 3a … 磁気ソース 3b … 磁気センサ 4 … 駆動回路 5 … 検出回路 6 … 画像処理コンピュータ 7 … 位置算出部 8 … 画像選択部 9 … 画像合成部 10 … 画像メモリ 12 … インデックスメモリ 14 … 位置情報メモリ 15 … 外部記憶装置 20 … モニタ 25 … インデックス入力部 30 … インデックス操作部
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a position display device of a surgical instrument according to an embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of a magnetic source and a magnetic sensor. FIG. 3 is a diagram related to description of acquisition of a tomographic image. FIG. 4 is a schematic diagram of a collected tomographic image. FIG. 5 is a schematic diagram showing a storage state of an image file in an image memory. FIG. 6 is a schematic diagram of a composite image displayed on a monitor. FIG. 7 is a schematic diagram showing the association of each file. FIG. 8 is a schematic diagram showing the association of each file. FIG. 9 is a schematic diagram showing the association of each file. FIG. 10 is a schematic diagram showing the association of each file. FIG. 11 is a schematic diagram of a monitor when a position information file is selected. FIG. 12 is a schematic diagram of a composite image and index information displayed on a monitor during reproduction. FIG. 13 is a schematic diagram showing a modification of the association of each file. FIG. 14 is a schematic diagram of a monitor when a position information file is selected. [Description of Signs] 1 ... Operating table 2 ... Surgical instrument 3a ... Magnetic source 3b ... Magnetic sensor 4 ... Driving circuit 5 ... Detection circuit 6 ... Image processing computer 7 ... Position calculation unit 8 ... Image selection unit 9 ... Image synthesis unit 10 ... Image memory 12 ... Index memory 14 ... Position information memory 15 ... External storage device 20 ... Monitor 25 ... Index input unit 30 ... Index operation unit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 被検体の関心部位の位置ごとに断層像の
画像データを予め記憶する画像記憶手段と、手術器具の
位置を所定の周期で順次検出して位置情報を出力する位
置検出手段と、前記位置情報に基づいて前記画像記憶手
段から画像データを順次選択する画像選択手段と、前記
選択された画像上の、前記位置情報の示す位置に、手術
器具の位置を示す所定パターンを重ね合わせる画像合成
手段と、前記画像合成手段によって合成された画像を表
示する表示手段とを備え、前記手術器具の位置情報を
「記録」してファイル(位置情報ファイル)を作成し、
作成されたファイルの中から所望する位置情報を含む位
置情報ファイルを選択してこれを「再生」する、前記
「記録」および「再生」の機能を有する手術器具の位置
表示装置において、(a)「開頭」,「硬膜切除」など
の手術の過程を示す用語(インデックス)を入力するイ
ンデックス入力手段と、(b)前記インデックス入力手
段からのインデックスと、このインデックスが入力され
たときの時刻とをインデックス情報として記憶するイン
デックス情報記憶手段と、(c)前記機能が「記録」で
ある場合には、前記位置検出手段からの位置情報を前記
選択された画像データと関連付けるとともに、前記位置
情報を前記インデックス情報記憶手段に記憶されている
インデックス情報と関連付け、これを位置情報ファイル
として適宜のファイル名で格納し、機能が「再生」であ
る場合には、選択された位置情報ファイルの位置情報を
前記画像選択手段および前記画像合成手段に順次に出力
する位置情報記憶手段と、(d)前記機能が「再生」で
ある場合には、前記位置情報記憶手段に格納されている
全ての位置情報ファイルのファイル名とともに、各位置
情報ファイルに関連付けられたインデックス情報を前記
表示手段に出力し、これらの中から選択された位置情報
ファイルの位置情報が前記位置情報記憶手段によって前
記画像選択手段および前記画像合成手段に順次に出力さ
れるとともに、前記位置情報に関連したインデックス情
報を前記表示手段に出力したり、前記インデックス情報
の時刻と前記位置検出手段の所定の検出周期に基づいて
各位置情報に応じた時刻や経過時間を前記表示手段に出
力するインデックス操作手段と、を備えたことを特徴と
する手術器具の位置表示装置。
(57) [Claims 1] An image storage means for preliminarily storing image data of a tomographic image for each position of a site of interest of a subject, and a position of a surgical instrument is sequentially detected at a predetermined cycle. Position detecting means for outputting position information, image selecting means for sequentially selecting image data from the image storage means based on the position information, and a surgical instrument at a position indicated by the position information on the selected image. Image synthesizing means for superimposing a predetermined pattern indicating the position of the surgical instrument, and display means for displaying an image synthesized by the image synthesizing means. To create
A position display device for a surgical instrument having the functions of "recording" and "reproduction", wherein a position information file containing desired position information is selected from the created files and "reproduced" is selected. Index input means for inputting a term (index) indicating an operation process such as "craniotomy" or "dural resection"; (b) an index from the index input means; a time when the index is input; And (c) when the function is “recording”, associates the position information from the position detection unit with the selected image data, and stores the position information in the selected image data. It is associated with the index information stored in the index information storage means, and this is used as an appropriate file as a position information file. A position information storage unit for sequentially outputting position information of the selected position information file to the image selecting unit and the image synthesizing unit when the function is “playback”; When the function is “playback”, the index information associated with each position information file is output to the display unit together with the file names of all the position information files stored in the position information storage unit. The position information of the position information file selected from among the position information file is sequentially output to the image selecting means and the image synthesizing means by the position information storage means, and the index information related to the position information is output to the display means. Or a time or an elapsed time corresponding to each position information based on the time of the index information and a predetermined detection cycle of the position detection means. Position display of the surgical instrument, characterized in that and an indexing means for outputting the serial display means.
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