JP4056791B2 - Fracture reduction guidance system - Google Patents

Fracture reduction guidance system Download PDF

Info

Publication number
JP4056791B2
JP4056791B2 JP2002147185A JP2002147185A JP4056791B2 JP 4056791 B2 JP4056791 B2 JP 4056791B2 JP 2002147185 A JP2002147185 A JP 2002147185A JP 2002147185 A JP2002147185 A JP 2002147185A JP 4056791 B2 JP4056791 B2 JP 4056791B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fracture
reduction
bone
position
movement
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002147185A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003339725A (en
Inventor
義和 中島
嘉伸 佐藤
義浩 古結
進一 田村
策雄 米延
伸彦 菅野
誠 鮫島
Original Assignee
策雄 米延
伸彦 菅野
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 策雄 米延, 伸彦 菅野 filed Critical 策雄 米延
Priority to JP2002147185A priority Critical patent/JP4056791B2/en
Publication of JP2003339725A publication Critical patent/JP2003339725A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4056791B2 publication Critical patent/JP4056791B2/en
Application status is Expired - Fee Related legal-status Critical
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/56Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor
    • A61B17/58Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like
    • A61B17/60Surgical instruments or methods for treatment of bones or joints; Devices specially adapted therefor for osteosynthesis, e.g. bone plates, screws, setting implements or the like for external osteosynthesis, e.g. distractors, contractors
    • A61B17/66Alignment, compression or distraction mechanisms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B34/00Computer-aided surgery; Manipulators or robots specially adapted for use in surgery
    • A61B34/10Computer-aided planning, simulation or modelling of surgical operations

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、骨折した患部における骨片ずれを修復する骨折整復誘導装に関する。 The present invention relates to fracture reduction inducing equipment to repair bone fragments displacement in fractured affected area.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
人体の骨折患部の治療は、患者をベッドに寝かせた状態で、患者の骨折患部を複数回X線撮影(例えば、上下、左右の撮影)して骨片のずれを確認した後、牽引することで骨折患部を整復し、骨折患部の整復位置が適正かどうかを再度X線撮影して確認している。 Treatment of human fractures affected area, in a state of lying the patient in bed, multiple X-ray imaging the fracture affected area of ​​the patient (e.g., up and down, right and left photographing) and after confirming the deviation of bone pieces, be towed in the fracture affected area reduction, reduction position of the fracture affected part is checking to shoot properly whether the re-X-ray.
【0003】 [0003]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
ところが、従来の骨折整復治療では、骨折患部のX線撮影画像に基づいて術者が骨折患部を牽引して適正な接合位置に整復するものであるが、骨折した骨片の牽引方向や牽引力等は定量性がなく、各術者の経験によるところが大きい。 However, in the conventional fracture reduction treatment, but the operator on the basis of the X-ray image of the fracture affected area is that repositioning the proper joining position by pulling the fracture affected part, fractured releasing direction and pulling force or the like of the bone fragments there is no quantitative properties, largely due to the experience of each operator. また術者の肉体労働を強いていることになる。 Also it means that a strong physical labor of the operator. そのため、術者の技量によって骨折治療の完治期間にずれが生じてしまうという問題がある。 Therefore, there is a problem that deviation in the complete cure period fracture treatment occurs by the surgeon skill. 更に、X線撮影を頻繁に行うため、患者及び術者に対する被爆の問題がある。 Furthermore, in order to perform X-ray imaging frequently, there is the exposure to the patient and operator problems.
【0004】 [0004]
本発明はこのような問題を解決するものであり、骨折整復治療における定量性を確保して整復作業の作業性及び作業効率の向上を図った骨折整復誘導装を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide a fracture reduction induction equipment with improved workability and working efficiency of the reduction work to ensure quantitative properties in fracture reduction treatment .
【0005】 [0005]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
上述の目的を達成するための請求項1の発明の骨折整復誘導装置は、骨折患部を撮影する骨折患部撮影手段と、該骨折患部撮影手段が撮影した撮影画像に基づいて骨折断端の接合位置を指定して骨折位置から該接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定する整復シミュレーション設定手段と、前記骨折患部における一方の骨片に保持して移動可能な骨片移動手段と、前記整復シミュレーション設定手段が設定した骨片の移動軌跡及び移動量に基づいて前記骨片移動手段の移動順序、移動量、移動方向を設定する制御量設定手段とを具えた骨折整復誘導装置において、前記骨折患部撮影手段として3次元の画像が合成可能な X線透視装置を用い 、該X線透視装置にマーカを付けて該マーカの3次元位置を計測する3次元計測装置を設け、 Fracture reduction induction device of the invention of claim 1 for achieving the above object, a fracture affected area photographing means for photographing a fracture affected area, the joining position of the fractured limb based on the captured image the fracture affected area imaging means photographed and reduction simulation setting means and, one of the bone the bone fragments which is movable while holding the piece moving means in said fractures affected area for setting a movement trajectory and a movement amount of the bone pieces to the joint position of the specified to fracture position, moving order of the bone piece moving unit based on the movement trajectory and the movement amount of bone fragments the reduction simulation setting means has set, the amount of movement, the fracture reduction induced device with a control amount setting means for setting a direction of movement, the fracture affected part using a 3-dimensional image is synthesizable X-ray fluoroscopy apparatus as an imaging means, it provided a three-dimensional measurement apparatus for measuring a three-dimensional position of the marker with a marker on the X-ray fluoroscope, 記骨折患部に対して複数箇所の3次元撮影画像と前記マーカの3次元位置・方向座標により整復に必要な範囲の骨全体の画像に作成する画像処理手段を設け、更に、前記骨片移動手段が保持した一方の骨片にマーカを付ける骨片マーカ付着手段と、該骨片マーカ付着手段が付けたマーカの3次元位置を計測する3次元計測装置とを設け、前記制御量設定手段は、該3次元計測装置が測定したマーカの移動軌跡及び移動量と、前記整復シミュレーション設定手段が設定した骨片の移動軌跡及び移動量との誤差を検出し、この誤差が所定値を越えたときには前記骨片移動手段の補正量を設定することを特徴とする。 Serial provided an image processing means for creating the image of the entire bone extent necessary reduction by a three-dimensional position and orientation coordinates of the three-dimensional photographic image with the marker at a plurality of positions with respect to the fracture affected area, further, the bone piece moving means a bone marker attachment means but attaching a marker to the bone on one holding, provided a three-dimensional and measuring device for measuring a three-dimensional position of the marker with the bone piece marker attachment means, wherein the control amount setting means, detecting an error between the movement trajectory and the movement amount of the movement trajectory and the movement amount of the marker in which the three-dimensional measurement apparatus was measured, bone fragments the reduction simulation setting means has set, said when this error exceeds a predetermined value and sets a correction amount of a bone piece moving means.
【0007】 [0007]
請求項の発明の骨折整復誘導装置では、前記画像処理手段は作成した骨折患部の3次元画像に基づいて骨片の分離を行って各骨片の3次元画像を作成し、前記整復シミュレーション設定手段は、該骨片の3次元画像に基づいて骨折断端の接合位置を指定することを特徴としている。 In fracture reduction induction device of the invention of claim 2, wherein the image processing means creates a 3-dimensional image of each bone fragment by performing separation of bone fragments on the basis of the three-dimensional image of the fracture affected area created, the reduction simulation settings means is characterized by specifying the joining position of the fractured limb based on the three-dimensional image of the bone pieces.
【0008】 [0008]
請求項の発明の骨折整復誘導装置では、前記整復シミュレーション設定手段は、前記骨折患部撮影手段が撮影した撮影画像と予め記憶した骨正常位置とを比較して前記骨折断端の接合位置を指定することを特徴としている。 The fracture reduction induction device of the invention of claim 3, wherein the reduction simulation setting means specifies the bonding positions of the fractured limb is compared with the bone normal position in which the fracture affected area imaging means previously stored and the photographed image photographed It is characterized in that.
【0010】 [0010]
請求項の発明の骨折整復誘導装置では、前記整復シミュレーション設定手段は、術者の手に装着されるデータグローブを有し、該術者は前記骨折患部撮影手段が撮影した撮影画像に基づいて該データグローブを操作して骨折断端の接合位置を指定して骨折位置から該接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定することを特徴としている。 The fracture reduction induction device of the invention of claim 4, wherein the reduction simulation setting means has a data glove which is attached to the hand of the operator,該術person based on the captured image the fracture affected area imaging means photographed It is characterized by setting the movement trajectory and a movement amount of the bone fragments from the fracture position to specify the joining position of the fractured limb by operating the data glove to the joint position.
【0011】 [0011]
請求項の発明の骨折整復誘導装置では、前記整復シミュレーション設定手段と前記制御量設定手段との間でデータを送受信可能なデータ送受信機を設けたことを特徴としている。 In fracture reduction induction device of the invention of claim 5 is characterized in that the data with the reduction simulation setting means and the control amount setting means provided capable of transmitting and receiving data transceiver.
【0018】 [0018]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
【0019】 [0019]
図1に本発明の第1実施形態に係る骨折整復誘導装置の概略構成、図2に本実施形態の骨折整復誘導装置による整復方法を表すフローチャート、図3乃至図5に本実施形態の骨折整復誘導装置により整復方法を表す概略を示す。 Schematic configuration of the first according to the embodiment fracture reducing induction system of the present invention in FIG. 1, a flowchart representing the reduction method according fracture reduction induction device of the present embodiment in FIG. 2, fracture reduction of this embodiment in FIGS. 3 to 5 It shows a schematic representing a reduction method by induction device.
【0020】 [0020]
本実施形態の骨折整復誘導装置は、図1に示すように、骨折患部を撮影する骨折患部撮影手段としての3次元画像が合成可能なX線透視装置11と、骨折した骨片に付ける骨片マーカ12aと、X線透視装置11に付ける装置マーカ12bと、この骨片マーカ12aと装置マーカ12bの3次元位置を計測する3次元計測装置13と、X線透視装置11で合成された骨片の3次元画像を用いて3次元計測装置13が計測したマーカの3次元位置から骨片の3次元位置を推定し、整復シミュレーション及び整復制御量を出力する整復誘導装置18と、骨折患部における一方の骨片に保持して移動可能な骨片移動手段としての牽引装置15とから構成されている。 Fracture reduction induction device of the present embodiment, as shown in FIG. 1, a three-dimensional image synthesizable X-ray fluoroscopy device 11 as the fracture diseased photographing means for photographing a fracture affected area, bone fragments to be given to the fractured bone pieces the marker 12a, the device marker 12b to attach the X-ray fluoroscope 11, a three-dimensional measuring device 13 for measuring a three-dimensional position of the bone fragments marker 12a and device marker 12b, bone fragments synthesized in the X-ray fluoroscope 11 three-dimensional measurement device 13 using the three-dimensional image to estimate the three-dimensional position of the bone fragments from the three-dimensional position of the marker measured in a reduction induction device 18 for outputting a reduction simulation and reduction control amount, one at the fracture affected area and a traction device 15 serving as a movable bone fragment moving means and holding the bone fragments. この整復誘導装置18は骨片の3次元画像に基づいて骨折断端の接合位置を指定して骨折位置から接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定する整復シミュレーション設定装置16と、この整復シミュレーション設定装置16が設定した骨片の移動軌跡及び移動量に基づいて牽引装置15の位置・姿勢操作量を設定する制御量設定装置17とから構成されている。 The reduction induction device 18 and the reduction simulation setting device 16 for setting a movement trajectory and a movement amount of the bone fragments from the fracture position to specify the joining position of the fractured limb based on the three-dimensional image of the bone pieces to the joining position, and a control amount setting unit 17 for setting the position and orientation operation amount of the traction device 15 on the basis of the moving track and the moving amount of the bone fragments the reduction simulation setting device 16 is set.
【0021】 [0021]
X線透視装置11は、例えば、骨折患部としての大腿部の外周部に位置してリング形状をなすC字形アームであって、大腿部の周方向に回動自在であると共に、長手方向に移動可能であり、骨折患部を複数の位置や角度からX線撮影可能となっており、3次元画像を生成する。 X-ray fluoroscopy device 11, for example, a C-arm having a ring shape positioned on the outer peripheral portion of the thigh of the fracture affected area, as well as a rotatable in the circumferential direction of the thigh, longitudinal movement is possible, the fracture has a X-ray photographable from a plurality of positions and angles of the affected area, to generate a three-dimensional image. 骨片マーカ12aは、骨折患部にて骨折した側の骨片に刻設すると共に、皮膚に皮膚マーカを貼着するものである。 Bone marker 12a is configured to engraved on bone on the side fractured at fractures affected area is for attaching a skin marker to the skin. 装置マーカ12bは、X線透視装置11に付設するものである。 Device marker 12b is to attached to the X-ray fluoroscope 11. 3次元計測装置13は、この骨片マーカ12aの3次元位置と装置マーカ12bの3次元位置を計測するものである。 The three-dimensional measurement device 13 is for measuring the three-dimensional position of the three-dimensional position and device markers 12b of the bone fragments marker 12a.
【0022】 [0022]
X線透視装置11で骨折患部周辺を、位置を変えて複数箇所撮影するが、X線透視装置11の位置は装置マーカ12bを3次元計測装置13で計測されて画像処理装置14に入力される。 Peripheral fractures affected area with X-ray fluoroscopy device 11, although a plurality of locations to change the shooting position, the position of the X-ray fluoroscopy device 11 is inputted are measured device marker 12b in the three-dimensional measuring device 13 to the image processing apparatus 14 . この画像処理装置14は、X線透視装置11からの骨折患部周辺の複数箇所の3次元画像により手術する骨部全体を合成する。 The image processing apparatus 14 combines the entire bone part for surgery by a three-dimensional image of a plurality of locations around the fracture diseased part from the X-ray fluoroscope 11. また、画像処理装置14は、3次元計測装置13が計測した各マーカの3次元位置(3次元座標)から骨片の3次元位置を推定する。 The image processing device 14 estimates the three-dimensional position of the bone fragments from the three-dimensional position of each marker three-dimensional measurement device 13 is measured (three-dimensional coordinates).
【0023】 [0023]
整復シミュレーション設定装置16は、X線透視装置11が撮影した撮影画像に基づいて画像処理装置14が作成した骨片の3次元画像から骨折断端の接合位置を指定し、骨片がずれた骨折位置から骨片が適正に接触する接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定するものである。 The reduction simulation setting device 16, to specify the joining position of the fractured limb from a three-dimensional image of the bone piece the image processing apparatus 14 has been created based on captured image X-ray fluoroscopy device 11 is taken, displaced bone piece fractures it is for setting the movement trajectory and a movement amount of the bone pieces to the joining position in which the bone pieces properly contact from the position. この場合、骨片の適正な接合位置は、骨折していない側の大腿部のX線撮影画像や平均的な骨の接合形状とのマッチングにより行うことが望ましい。 In this case, the proper joint position of the bone fragments, it is preferable to perform the matching between the fracture to the side of the thigh of the X-ray image and not the average bone joint shape.
【0024】 [0024]
制御量設定装置17は、整復シミュレーション設定装置16が設定した骨片の移動軌跡及び移動量に基づいて牽引装置15の位置・姿勢の操作量を演算することで、実際の骨折患部にて牽引装置15が保持した骨片をずれた骨折位置から適正な接合位置まで移動指示するものである。 Control amount setting unit 17, by calculating the operation amount of the position and orientation of the retraction device 15 based on the movement trajectory and the movement amount of bone fragments is reduction simulation setting device 16 has been set, the traction device with the actual fracture affected area 15 is for moving instruction to the proper bonding position from the fractured position shifted bone fragments were retained. この場合、制御量設定装置17は、3次元計測装置13が計測した各マーカの3次元位置に基づいて画像処理装置14が推定した骨片の実移動軌跡及び実移動量と、整復シミュレーション設定装置16が設定した骨片の移動軌跡及び移動量との誤差を検出し、この誤差が減少するように牽引装置15を補正制御する。 In this case, control amount setting unit 17, the three-dimensional measuring device 13 and the actual moving locus and the actual moving amount of the bone fragments the image processing apparatus 14 is estimated based on the three-dimensional position of each marker measured, reduction simulation setting apparatus 16 detects an error between the movement trajectory and the movement amount of bone that has been set is corrected control the traction device 15 so that this error is reduced.
【0025】 [0025]
そして、牽引装置15は、ベッドに横になった患者の骨折した足に履かせて保持するブーツと、このブーツを6自由度(3次元方向への直線移動、3次元方向に沿った軸回りの回動)の移動動作を可能とする移動機構とを有しており、骨片を6自由度の方向に牽引可能となっている。 The traction device 15 includes a boot for holding by wearing the broken leg of a patient lying on the bed, the linear movement of the boot 6 degrees of freedom (the three-dimensional direction, around the axis along the three dimensions It has a moving mechanism that enables movement of the rotation), and can tow in the direction of six degrees of freedom of the bone fragments.
【0026】 [0026]
ここで、本実施形態の骨折整復誘導装置による骨折整復方法について、図2に記載したフローチャートと図3乃至図5に記載した骨折患部の概略に基づいて詳細に説明する。 Here, the fracture reduction method according fracture reduction induction device of the present embodiment will be described in detail with reference to schematic fractures affected area as described in the flowchart and FIGS. 3 to 5 described in FIG.
【0027】 [0027]
図2に示すフローチャートにて、ステップS1では、X線透視装置11を用いて大腿部の周方向に回動すると共に長手方向に移動し、骨折患部を異なる位置でX線撮影を行い、図3(a)に示すように、複数の3次元画像A,B,C,Dを取得する。 The flowchart shown in FIG. 2, in step S1, moves in the longitudinal direction while turning in the circumferential direction of the thigh with the X-ray fluoroscope 11 performs X-ray imaging the fracture affected area in different positions, Fig. as shown in 3 (a), to obtain a plurality of three-dimensional images a, B, C, and D. ステップS2では、3次元画像A,B,C,Dに対応する装置マーカ12bの位置データを用いて、図3(b)に示すように、術部全体が把握できるように骨折患部周辺の3次元画像を作成する。 In step S2, 3-dimensional images A, B, C, using the position data of the device marker 12b corresponding to D, Fig. 3 as shown in (b), 3 near the fracture affected area so that the entire operative unit can be grasped to create a dimension image. そして、ステップS3では、図3(c)に示すように、この骨折患部周辺の3次元画像に基づいて、骨折した各骨片ごとの分離を行って各骨片(骨折の断端)の3次元画像を作成する。 Then, in step S3, as shown in FIG. 3 (c), based on the 3-dimensional image near the fracture affected area, 3 of the bone fragment by performing a separation of each bone piece fractured (stump fracture) to create a dimension image.
【0028】 [0028]
ステップS4にて、整復シミュレーション設定装置16は、画像処理装置14が作成した分離骨片の3次元画像にて、図4(a)に示すように、骨片の適正な接合位置を指定するが、この場合、予め骨折していない側の大腿部のX線撮影画像を取得し、骨折患部の分離骨片に対応する3次元画像を記憶しておき、骨折していない大腿部の3次元画像に基づいて、骨折した大腿部における骨片の接合位置を指定する。 In step S4, the reduction simulation setting device 16, in 3-dimensional images of separation bone fragments the image processing apparatus 14 creates, as shown in FIG. 4 (a), but specifies the proper bonding position of the bone fragments in this case, to get the X-ray image of the thigh of the side not previously fractured stores the 3-dimensional image corresponding to the separation bone fractures affected area, 3 femoral not fractured based on the dimension image, specifies the bonding positions of the bone fragments at the fracture was thigh. そして、図4(b)に示すように、3次元画像上で骨片を指定した接合位置までシミュレーション移動することで骨折患部の整復状態を確認し、移動軌跡及び移動量を設定する。 Then, as shown in FIG. 4 (b), the reduction state of the fracture affected area by simulating the movement to the joining position specified bone fragments were confirmed on the 3-dimensional image, it sets a movement locus and the movement amount. 予め骨折していない側の大腿部のX線画像が得られない場合、図4(c)に示すように、骨折断端に接合位置(a,b,c)、(a′,b′,c′)を設定し、この接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定し、この移動軌跡及び移動量に基づいて骨片のシミュレーション移動し、骨片の整復状態を確認することもできる。 When the X-ray image of the thigh on the side not in advance fracture can not be obtained, as shown in FIG. 4 (c), the joining position fracture stump (a, b, c), (a ', b' , that set the c '), sets the movement trajectory and a movement amount of the bone pieces to the joining position, this movement trajectory and on the basis of the movement amount simulated movement of the bone fragments, confirming the reduction state of the bone fragments It can also be.
【0029】 [0029]
このように整復シミュレーション設定装置16にて、接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量が設定されたら、ステップS5にて、制御量設定装置 17は、牽引装置15による制御量、即ち、骨片の移動軌跡及び移動量に対応したブーツにおける6方向の移動順序、移動量、移動速度等を換算する。 At Thus reduction simulation setting device 16, when the movement trajectory and a movement amount of the bone fragments to the joining position is set, at step S5, control amount setting unit 17, a control amount by the pulling device 15, i.e., bone movement order of six directions in the boot corresponding to the movement track and the movement amount of pieces, amount of movement, converting the movement speed or the like. そして、ステップS6にて、牽引装置15は、図5(a)(b)に示すように、ブーツを設定した移動順序、移動量、移動方向等に基づいて移動されて骨片をずれた骨折位置から適正な接合位置まで移動する。 Then, in step S6, the traction device 15, offset as shown in FIG. 5 (a) (b), moving the set order with the boot, the movement amount, the bone fragments are moved based on the moving direction and the like fractures It moved to proper bonding position from the position. なお、牽引装置15は自動で駆動される必要はなく、手動で操作してもよい。 Incidentally, the traction device 15 need not be driven automatically, or may be manually operated.
【0030】 [0030]
この場合、予め骨片マーカ12 aが刻設されると共に皮膚にマーカが貼着され、ステップS7にて、3次元計測装置13が各マーカの3次元位置を計測している。 In this case, the marker is adhered to the skin along with advance bone marker 12 a is engraved, in step S7, the three-dimensional measuring device 13 measures the three-dimensional position of each marker. そして、ステップS8では、3次元計測装置13が計測した各マーカの3次元位置に基づいて画像処理装置14が推定した骨片の実移動軌跡及び実移動量と、整復シミュレーション設定装置16が設定した骨片の移動軌跡及び移動量とを比較し、牽引装置15の作動によって移動する骨片が指定した軌跡上にあるかどうかをリアルタイムで判定している。 In step S8, the actual movement locus and the actual moving amount of the bone fragments the image processing apparatus 14 is estimated based on the three-dimensional position of each marker three-dimensional measurement device 13 is measured, and set reduction simulation setting device 16 compares the movement trajectory and the movement amount of bone fragments, are determined in real time whether on the trajectory bone specifies moved by actuation of the traction device 15.
【0031】 [0031]
従って、ステップS8にて、骨片の実移動軌跡と骨片の設定移動軌跡とを比較し、その誤差が所定値を越えたときには牽引装置15の作動によって移動する骨片が指定した軌跡上にないと判定し、ステップS9にてこの誤差が減少するように牽引装置15を位置補正し、ステップS6に戻る。 Thus, in step S8, is compared with the set movement locus of the actual movement locus and bone fragments of the bone pieces, the error is on the locus bone fragments to move by the operation of the traction device 15 is specified when exceeds a predetermined value determined not, the traction device 15 so that this error is reduced position correction in step S9, the flow returns to step S6. 一方、骨片の実移動軌跡と骨片の設定移動軌跡との誤差が所定値以内であれば、移動する骨片が指定した軌跡上にあると判定し、ステップS10に移行する。 On the other hand, if it is within a predetermined value error between the set movement locus of the actual movement locus and bone fragments of the bone pieces, determines that the bone pieces to be moved is on the specified trajectory, the process proceeds to step S10. ここに、ステップS9の位置補正は制御量設定装置17にて実施される。 Here, the position correction of the step S9 is performed by the control amount setting unit 17.
【0032】 [0032]
このステップS10では、骨片の実移動軌跡及び実移動量と、骨片の設定移動軌跡及び設定移動量とを比較し、牽引装置15の作動によって移動する骨片が指定した接合位置に移動したかどうかを判定する。 In step S10, the actual movement locus and the actual moving amount of the bone fragments is compared with the set movement locus, and setting the amount of movement of the bone fragments, and moved to the joining position of the bone fragments has been designated to be moved by the operation of the traction device 15 determines whether or not the. このステップS10で、骨片の実移動軌跡及び実移動量と、骨片の設定移動軌跡及び設定移動量とが一致していなければ、骨片がまだ指定した接合位置に移動していないものと判定し、ステップS6に戻って処理を繰り返す。 In this step S10, the actual movement locus and the actual moving amount of the bone fragments, must match and the setting movement trajectory and set the amount of movement of the bone fragments, and that the bone piece is not moved yet to the specified joining position determined, the process returns to step S6.
【0033】 [0033]
一方、骨片の実移動軌跡及び実移動量と設定移動軌跡及び設定移動量とが一致していれば、骨片が指定した接合位置に移動したものと判定する。 On the other hand, if the match with the actual moving locus and the actual moving amount as set movement locus and the set amount of movement of the bone fragments, determines that moved to the bonding position where the bone fragments has been specified. そして、ステップS11にて、X線透視装置11により骨折患部を撮影し、ステップS12で、骨片が所定の接合位置に移動して適正に整復されているかどうかを判定し、骨片が所定の接合位置に移動せずに適正に整復されていなければ、ステップS4に戻って全ての処理を繰り返す一方、骨片が所定の接合位置に移動して適正に整復されていることが確認されたら整復作業を完了する。 Then, at step S11, the fracture affected area taken by X-ray fluoroscopy device 11, in step S12, to determine whether the bone fragments are properly repositioned by moving to a predetermined bonding position, the bone pieces in a predetermined if not properly reduction without moving the bonding position, while repeating all the processing returns to step S4, it is confirmed that the bone piece is properly repositioned by moving to a predetermined bonding position After reduction to complete the work. そして、図示しないが、骨折患部の手術やギブスによる固定などの適切な処置を行う。 Then, although not shown, appropriate measures such as fixing with surgery or Gibbs fracture affected area.
【0034】 [0034]
このように本実施形態の骨折整復誘導装置にあっては、X線透視装置11により骨折患部を撮影し、骨片の3次元画像を作成し、画像処理装置14が撮影した複数の3次元撮影画像を座標変換して手術する骨全体に合成し、整復シミュレーション設定装置16が作成した骨片の3次元画像に基づいて骨折断端の接合位置を指定して骨折位置から接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定し、制御量設定装置17は骨片の移動軌跡及び移動量に基づいて牽引装置15の操作量、操作方向を設定し、これに基づいて牽引装置15を駆動して骨折患部を整復するようにしている。 Thus In the fracture reduction induction device of the present embodiment, the fracture affected area taken by X-ray fluoroscopy device 11, to create a three-dimensional image of the bone pieces, a plurality of three-dimensional imaging of the image processing apparatus 14 have taken synthesizing an image on the entire bone surgery by performing coordinate transformation, bone pieces to the joining position from the fractured position to specify the joining position of the fractured limb based on the three-dimensional image of the bone fragments is reduction simulation setting device 16 created set the movement trajectory and the movement amount, the control amount setting device 17 the amount of operation of the traction device 15 on the basis of the moving track and the moving amount of the bone fragments, to set the operating direction, the pulling device 15 is driven based on this so that to reduce the fracture affected area Te.
【0035】 [0035]
従って、骨片を予め設定した移動軌跡及び移動量に基づいて牽引装置15により接合位置まで移動して整復するため、骨折した骨片の牽引方向や牽引力は定量的なものとなり、術者の経験に拘らずほぼ一定な技量となり、骨折治療の完治期間にずれが生じることはなく、その結果、骨折整復治療における定量性を確保して整復作業の作業性及び作業効率を向上できる。 Therefore, in order to reposition moved to the joining position by the traction device 15 on the basis of the movement trajectory and a movement amount setting bone fragments advance, pull direction or traction of the fractured bone pieces become one quantitative, surgeon's experience nearly constant workmanship regardless, never deviation occurs in the complete cure period fracture treatment, as a result, the workability can be improved and work efficiency reduction work to ensure quantitative properties in fracture reduction treatment.
【0036】 [0036]
また、骨片マーカ12aが骨片に刻設されると共に皮膚にマーカを貼着し、3次元計測装置13が計測した各マーカの3次元位置に基づいて推定した骨片の実移動軌跡及び実移動量と、整復シミュレーション設定装置16が設定した骨片の実移動軌跡及び実移動量とを比較し、両者の誤差が減少するように牽引装置15を補正制御しており、骨片の移動を常時監視して早期に修正することができる。 Moreover, the bone fragments markers 12a is adhered to the marker to the skin while being engraved on the bone piece, three-dimensional measurement device 13 is actual movement locus and the actual bone fragments were estimated based on the three-dimensional position of each marker measured a moving amount, comparing the actual moving locus and the actual moving amount of the bone fragments is reduction simulation setting device 16 to set, the traction device 15 as both the error is reduced and corrected control, the movement of the bone fragments can be corrected at an early stage constantly monitors. 更に、患者及び術者に対してX線透視装置11の使用回数を減少することで、X線被爆を防止することができる。 Furthermore, by reducing the number of uses of the X-ray fluoroscopic apparatus 11 to the patient and surgeon, it is possible to prevent the X-ray exposure.
【0037】 [0037]
図6乃至図8に本発明の第2〜4実施形態に係る骨折整復誘導装置の概略構成を示す。 6 to show a schematic configuration of a fracture reducing induction apparatus according to the second to fourth embodiments of the present invention in FIG. なお、前述した実施形態で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 Incidentally, the descriptions thereof will be omitted by like reference numerals denote members having the same functions as those explained in the embodiments described above.
【0038】 [0038]
第2実施形態の骨折整復誘導装置において、図6に示すように、整復シミュレーション設定装置21は、X線透視装置11が撮影した撮影画像に基づいて画像処理装置14が作成した骨片の3次元画像を映し出すディスプレイ22と、術者の手に装着されるデータグローブ23と、このデータグローブ23の作動を検出する各種センサ類24と、この各種センサ類24の出力に基づいて骨片の移動位置を推定する演算装置25とを有している。 In fracture reduction induction device of the second embodiment, as shown in FIG. 6, reduction simulation setting device 21, X-rays fluoroscope 11 is a three-dimensional bone image processing apparatus 14 has been created based on photographed images photographed a display 22 for displaying an image, a data glove 23 to be attached to the hand of the surgeon, and various sensors 24 for detecting the operation of the data glove 23, the movement position of the bone fragments on the basis of the output of the various sensors 24 and an arithmetic unit 25 for estimating the. なお、この各種センサ類24は磁気センサあるいは光学センサであって、データグローブ23の6自由度(3次元方向への直線移動、3次元方向に沿った軸回りの回動)の移動動作を検出できるセンサであればどれでもよい。 Incidentally, the various sensors 24 is a magnetic sensor or optical sensor, (linear movement of the three-dimensional directions, about the axis of rotation along the three-dimensional directions) 6 degree of freedom data glove 23 detects the movement of the be any as long as a sensor that can be.
【0039】 [0039]
従って、この整復シミュレーション設定装置21では、ディスプレイ22に骨折患部における骨片の3次元画像が映し出された状態で、術者がデータグローブ23を操作、つまり、骨片を保持していると仮定して骨折断端の接合位置まで移動させると、センサ類24がこのデータグローブ23の移動軌跡及び移動量を検出し、演算装置25がこの移動軌跡及び移動量に基づいて骨片の移動位置を推定し、ディスプレイ22に表示される。 Therefore, in the reduction simulation setting device 21, in a state where the three-dimensional image is displayed in the bone fragments at the fracture affected area on the display 22, the surgeon manipulates the data glove 23, that is, assume that holds the bone fragments moving to the joining position of the fractured limb Te, sensors 24 detect the movement trajectory and a movement amount of the data glove 23, the arithmetic unit 25 estimates a movement position of the bone fragments on the basis of the moving track and the moving amount and, it is displayed on the display 22. そして、術者が骨片を骨折位置から適正な接合位置まで移動させたときの骨片の移動軌跡及び移動量を、骨折位置から接合位置までの骨片の設定移動軌跡及び設定移動量として設定する。 Then, the movement trajectory and a movement amount of the bone fragments when the operator moves the bone fragment to a proper joining position from the fracture position, set as the set movement locus, and setting the amount of movement of the bone fragments to the joining position from the fractured position to.
【0040】 [0040]
そして、整復シミュレーション設定装置21にて、接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量が設定されたら、前述の実施形態と同様に、制御量設定装置17が牽引装置15による操作量、即ち、骨片の移動軌跡及び移動量に対応した牽引装置15の6方向の移動順序、移動量、移動方向等を換算し、これに基づいて牽引装置15を駆動して骨片をずれた骨折位置から適正な接合位置まで移動する。 Then, in reduction simulation setting device 21, when the movement trajectory and a movement amount of the bone fragments to the joining position is set, similarly to the embodiment described above, control amount setting unit 17 by the operation amount by the pulling device 15, i.e., 6 the direction of movement sequence of the traction device 15 corresponding to the movement track and the movement amount of bone pieces, amount of movement, converting the movement direction or the like, from the fractured position shifted bone fragments by driving the traction device 15 based on this move to the proper junction position.
【0041】 [0041]
このように本実施形態の骨折整復誘導装置にあっては、整復シミュレーション設定装置21にて、術者がデータグローブ23を操作して骨片を骨折位置から適正な接合位置まで移動させて設定移動軌跡及び設定移動量を設定している。 Thus In the fracture reduction induction device of the present embodiment, in reduction simulation setting device 21, the operator set by moving the moving bone fragments by manipulating the data glove 23 to the proper joining position from the fracture position It has set the trajectory and the set amount of movement. 従って、骨片の接合位置を適正に設定することができ、整復作業の作業性及び作業効率を向上できる。 Therefore, it is possible to properly set the joint position of the bone piece, the workability can be improved and work efficiency of the reduction process.
【0042】 [0042]
第3実施形態の骨折整復誘導装置では、図7に示すように、第2実施形態で説明した演算装置25と整復誘導装置18とをデータ送受信装置31,32に接続し、両者間でデータの送受信を可能としている。 The fracture reduction guidance device of the third embodiment, as shown in FIG. 7, connects the reduction guiding device 18 and computing device 25 described in the second embodiment the data transceiver 31, data between them thereby making it possible to send and receive.
【0043】 [0043]
従って、患者がいる病院に熟練の術者が不在であるときは、X線透視装置11が撮影した撮影画像に基づいて画像処理装置14が作成した骨片の3次元画像を熟練の術者がいる病院にデータ送受信装置31,32を用いて送信する。 Thus, when the surgeon's skill to the hospital there are patient is absent, the operator's skill a three-dimensional image of the bone piece the image processing apparatus 14 has been created based on captured image X-ray fluoroscopy apparatus 11 has photographed transmitted using data transceiver 31, 32 to the hospital where there. 熟練の術者は受信したデータをディスプレイ22に表示しながらデータグローブ23を操作し、骨片を骨折位置から適正な接合位置まで移動させて設定移動軌跡及び設定移動量を設定する。 Skilled operator manipulates the data glove 23 while displaying the received data on the display 22, sets the set movement locus, and set the movement amount by moving the bone pieces to the proper joining position from the fracture position. そして、骨片の設定移動軌跡及び設定移動量を患者がいる病院にデータ送受信装置31,32を用いて送信すると、制御量設定装置17による操作量、即ち、骨片の移動軌跡及び移動量に対応した6方向の移動順序、移動量、移動方向等を換算し、これに基づいて牽引装置15を駆動して骨片をずれた骨折位置から適正な接合位置まで移動する。 Then, the setting movement trajectory and set the amount of movement of the bone fragments and send using the data transceiver 31, 32 to the hospital where the patient is, the operation amount of the control amount setting unit 17, i.e., the movement trajectory and the movement amount of bone fragments moving order of the corresponding 6 direction, the moving amount, in terms of the moving direction or the like, by driving the traction unit 15 moves to the proper bonding position from the fractured position shifted bone fragments on the basis of this.
【0044】 [0044]
このように本実施形態の骨折整復誘導装置にあっては、骨片の3次元画像や骨片の設定移動軌跡及び設定移動量をデータ送受信装置31,32により送受信可能とすることで、熟練の術者が不在である遠隔地などの病院であっても、骨折患部を適正に修復することができる。 Thus In the fracture reduction induction device of the present embodiment, by making it possible to transmit and receive the setting movement trajectory and sets the moving amount of 3-dimensional images and bone fragments of the bone pieces by the data transmitting and receiving devices 31 and 32, the skilled also the operator a hospital, such as remote locations is absent, it is possible to properly repair the fracture affected area.
【0045】 [0045]
第4実施形態の骨折整復誘導装置では、図8に示すように、第1実施形態で説明した制御量設定装置17に音声指示装置41を接続している。 The fracture reduction induction device of the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, connects the audio indication device 41 to the control amount setting unit 17 described in the first embodiment.
【0046】 [0046]
従って、制御量設定装置17が牽引装置15を駆動制御して骨片をずれた骨折位置から適正な接合位置まで移動しているとき、骨片の実移動軌跡及び実移動量と設定移動軌跡及び設定移動量とに誤差が発生したときには、音声指示装置41から制御量設定装置17に音声で指示を送ることで、骨片の修正移動を早期に実行することができ、また、不測の事態には牽引装置15を緊急停止することができる。 Therefore, when the control amount setting device 17 is moved to the proper bonding position from the fractured position shifted bone fragments by controlling driving the traction device 15, a set movement locus and the actual moving locus and the actual moving amount of the bone fragment when error and setting the moving amount has occurred, by sending an instruction by voice control amount setting unit 17 from the audio indication device 41, it is possible to take corrective movement of the bone fragments at an early stage, and contingencies it can urgently stop the traction device 15. なお、第3実施形態で説明したように、音声指示装置41と整復誘導装置18とをデータ送受信装置31,32に接続し、遠隔地より熟練の術者が音声で指示する方法も可能である。 As described in the third embodiment, connects the audio indication device 41 and the reduction guiding device 18 to the data transceiver 31 and 32, a method of operator skill than remote instructs a voice is also possible .
【0047】 [0047]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項1の発明の骨折整復誘導装置によれば、骨折患部を撮影する骨折患部撮影手段と、撮影した撮影画像に基づいて骨折断端の接合位置を指定して骨折位置から接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定する整復シミュレーション設定手段と、骨折患部における一方の骨片に保持して移動可能な骨片移動手段と、整復シミュレーション設定手段が設定した骨片の移動軌跡及び移動量に基づいて骨片移動手段の移動順序、移動量、移動方向を設定する制御量設定手段とを設けたので、骨片を予め設定した移動軌跡及び移動量に基づいて接合位置まで移動して整復することとなり、骨折した骨片の移動方向や移動力は定量的なものとなり、術者の経験に拘らずほぼ一定な技量となり、骨折治 As described above, according to the fracture reduction induction device of the invention of claim 1 as described in detail in embodiments, and fractures affected area photographing means for photographing a fracture affected area, the joining position of the fractured limb based on the captured photographic image and reduction simulation setting means for setting a movement trajectory and a movement amount of bone from the specified to fracture position to the joining position, a movable bone fragment moving means held in one of the bone fragments at the fracture affected area, reduction simulation settings movement order of the bone fragments moving means on the basis of the moving track and the moving amount of the unit is set bone fragments, the amount of movement, is provided with the control amount setting means for setting a moving direction, the moving trajectory and sets the bone piece beforehand will be reduction moved to the joining position based on the movement amount, the movement direction and movement force of the fractured bone pieces become one quantitative, becomes almost constant workmanship regardless surgeon's experience, fracture Osamu の完治期間にずれが生じることはなく、その結果、骨折整復治療における定量性を確保して整復作業の作業性及び作業効率を向上することができるだけでなく、骨折患部撮影手段として3次元の画像が合成可能な X線透視装置を用い 、このX線透視装置にマーカを付けて3次元位置を計測する3次元計測装置を設け、骨折患部に対して複数箇所の3次元撮影画像とマーカの3次元位置・方向座標により整復に必要な範囲の骨全体の画像に作成する画像処理手段を設けたので、患者の術部全体を把握することで骨折の様子を適切に認識することができ、しかも、骨片移動手段が保持した一方の骨片にマーカを付ける骨片マーカ付着手段と、骨片マーカ付着手段が付けたマーカの3次元位置を計測する3次元計測装置とを設け、制御量設定手段 Rather than the deviation occurs in the cure period, as a result, not only can improve the workability and working efficiency of the reduction work to ensure quantitative properties in fracture reduction treatment, a three-dimensional image as a fracture diseased photographing means There used synthesizable X-ray fluoroscopy apparatus, a three-dimensional measurement apparatus for measuring a three-dimensional position with a marker on the X-ray fluoroscopic apparatus provided, a three-dimensional photographic image and the marker at a plurality of locations with respect to the fracture affected part 3 since there is provided an image processing means for creating a dimension position and orientation coordinates on the image of the entire bone in the range required for reduction can be appropriately recognize the state of fracture by grasping the entire operative part of the patient, yet a bone marker attachment means for attaching the marker to one bone fragment of the bone moving means is held, and a three-dimensional measurement apparatus for measuring a three-dimensional position of the marker with the bone marker attachment means is provided, the control amount setting means 、3次元計測装置が測定したマーカの移動軌跡及び移動量と、整復シミュレーション設定手段が設定した骨片の移動軌跡及び移動量との誤差を検出し、この誤差が所定値を越えたときには骨片移動手段の補正量を設定するので、骨片移動手段による骨片移動ルートの逸脱を早期に検出して適切な骨片の移動制御を可能とすることができる Detects a movement trajectory and the movement amount of markers 3-dimensional measuring apparatus to measure the error between the movement trajectory and a movement amount of a bone piece is set reduction simulation setting means, the bone pieces when this error exceeds a predetermined value since setting the correction amount of the moving means, it is possible to detect deviations of bone movement route by bone piece moving means early to allow movement control of appropriate bone fragments.
【0049】 [0049]
請求項の発明の骨折整復誘導装置によれば、画像処理手段は骨折患部の3次元画像に基づいて骨片の分離を行って各骨片の3次元画像を作成し、整復シミュレーション設定手段は骨片の3次元画像に基づいて骨折断端の接合位置を指定するので、簡単な制御により骨片の整合位置を設定することができる。 According to fracture reduction induction device of the invention of claim 2, the image processing means performs separation of the bone fragments on the basis of the three-dimensional image of the fracture affected area to create a three-dimensional image of the bone fragments, repositioning simulation setting means since specifying the joining position of the fractured limb based on the three-dimensional image of the bone fragments, it is possible to set the alignment position of the bone fragments by simple control.
【0050】 [0050]
請求項の発明の骨折整復誘導装置によれば、整復シミュレーション設定手段は骨折患部撮影手段が撮影した撮影画像と予め記憶した骨正常位置とを比較して骨折断端の接合位置を指定するので、簡単な制御により骨片の整合位置を適切に設定することができる。 According to fracture reduction induction device of the invention of claim 3, since the reduction simulation setting means specifies the bonding positions of the fractured limb is compared with a previously stored bone normal position and the photographed image which is fractured diseased photographing means taken , it is possible to appropriately set the alignment position of the bone fragments by simple control.
【0052】 [0052]
請求項の発明の骨折整復誘導装置によれば、整復シミュレーション設定手段は術者の手に装着されるデータグローブを有し、術者は骨折患部撮影手段が撮影した撮影画像に基づいてデータグローブを操作して骨折断端の接合位置を指定して骨折位置から接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定するので、骨片の接合位置を適正に設定することができ、整復作業の作業性及び作業効率を向上できる。 According to fracture reduction induction device of the invention of claim 4, reduction simulation setting means includes a data glove which is attached to the hand of the operator, the operator data glove based on the captured image fracture diseased photographing means taken since specifying the joining position of the fractured limb is operated to set the movement trajectory and a movement amount of the bone fragments to the joining position from the fractured position, it can be set to proper bonding position of the bone fragments, repositioning work the workability can be improved and work efficiency.
【0053】 [0053]
請求項の発明の骨折整復誘導装置によれば、整復シミュレーション設定手段と制御量設定手段との間でデータを送受信可能なデータ送受信機を設けたので、熟練の術者が不在である遠隔地などの病院であっても、骨折患部を適正に修復することができる。 According to fracture reduction induction device of the invention of claim 5, since the data provided can transmit and receive data transceiver between the reduction simulation setting means and the controlled variable setting means, remote skilled operator is absent even in the hospital, such as, it is possible to properly repair the fracture affected area.
【0054】 [0054]
請求項の発明の骨折整復誘導装置によれば、制御量設定手段に音声指示装置を接続したので、骨片移動手段による骨片移動ルートの逸脱に対して早期に骨片の移動修正を可能とすることができる。 According to fracture reduction induction device of the invention of claim 7, since the connecting voice instruction device to the control amount setting means, early allowing movement correction of bone fragments with respect to deviations of the bone pieces moving route by bone piece moving means it can be.
【0055】 [0055]
請求項の発明の骨折整復誘導装置によれば、制御量設定手段と音声指示装置との間でデータを送受信可能なデータ送受信装置を設けたので、遠隔地より熟練の術者が音声で指示することができる。 According to fracture reduction induction device of the invention of claim 8, it is provided with the data transceiver which can transmit and receive data between the control amount setting means and the voice instruction device, operator skill than remote instructed by voice can do.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の第1実施形態に係る骨折整復誘導装置の概略構成図である。 1 is a schematic diagram of a fracture reducing induction apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本実施形態の骨折整復誘導装置による整復方法を表すフローチャートである。 2 is a flowchart showing a reduction process according fracture reduction induction device of the present embodiment.
【図3】本実施形態の骨折整復誘導装置により整復方法を表す概略図である。 It is a schematic view showing a reduction method by [3] fracture reduction induction device of the present embodiment.
【図4】本実施形態の骨折整復誘導装置により整復方法を表す概略図である。 It is a schematic view showing a reduction method by [4] fracture reduction induction device of the present embodiment.
【図5】本実施形態の骨折整復誘導装置により整復方法を表す概略図である。 It is a schematic view showing a reduction method by [5] fracture reduction induction device of the present embodiment.
【図6】本発明の第2実施形態に係る骨折整復誘導装置の概略構成図である。 6 is a schematic diagram of a fracture reducing induction device according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3実施形態に係る骨折整復誘導装置の概略構成図である。 7 is a schematic diagram of a fracture reducing induction apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4実施形態に係る骨折整復誘導装置の概略構成図である。 8 is a schematic diagram of a fracture reducing induction apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
11 X線透視装置(骨折患部撮影手段) 11 X-ray fluoroscopic apparatus (fractures affected area imaging means)
12 骨片マーカ付着装置13 3次元計測装置14 画像処理装置15 牽引装置(骨片移動手段) 12 bone marker attaching unit 13 three-dimensional measuring device 14 an image processing apparatus 15 traction devices (bone moving means)
16,21 整復シミュレーション設定手段17 制御量設定装置22 ディスプレイ23 データグローブ24 演算装置31,32 データ送受信装置41 音声指示装置 16,21 reduction simulation setting means 17 control amount setting device 22 displays 23 the data glove 24 computing devices 31 and 32 data transceiver 41 audio instruction device

Claims (5)

  1. 骨折患部を撮影する骨折患部撮影手段と、該骨折患部撮影手段が撮影した撮影画像に基づいて骨折断端の接合位置を指定して骨折位置から該接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定する整復シミュレーション設定手段と、前記骨折患部における一方の骨片に保持して移動可能な骨片移動手段と、前記整復シミュレーション設定手段が設定した骨片の移動軌跡及び移動量に基づいて前記骨片移動手段の移動順序、移動量、移動方向を設定する制御量設定手段とを具えた骨折整復誘導装置において、前記骨折患部撮影手段として3次元の画像が合成可能な X線透視装置を用い 、該X線透視装置にマーカを付けて該マーカの3次元位置を計測する3次元計測装置を設け、前記骨折患部に対して複数箇所の3次元撮影画像と前記マーカの3次 And fracture affected area photographing means for photographing a fracture affected area, movement trajectory and the movement amount of bone fragments from the fracture position to specify the joining position of the fractured limb based on the captured image the fracture affected area imaging means has captured until the joint position and reduction simulation setting means for setting, on the basis of the moving track and the moving amount of the movable bone fragment moving means, the bone pieces the reduction simulation setting means is set and held in one of the bone fragments in the fracture affected area movement sequence, the amount of movement of the bone fragments moving means, the fracture reduction induced device with a control amount setting means for setting a moving direction, a three-dimensional image using the synthesizable X-ray fluoroscopy apparatus as the fracture affected area imaging means , with the marker on the X-ray fluoroscope is provided a three-dimensional measurement apparatus for measuring a three-dimensional position of the marker, the third-order three-dimensional photographic image of the plurality of locations with respect to the fracture affected area the marker 位置・方向座標により整復に必要な範囲の骨全体の画像に作成する画像処理手段を設け、更に、前記骨片移動手段が保持した一方の骨片にマーカを付ける骨片マーカ付着手段と、該骨片マーカ付着手段が付けたマーカの3次元位置を計測する3次元計測装置とを設け、前記制御量設定手段は、該3次元計測装置が測定したマーカの移動軌跡及び移動量と、前記整復シミュレーション設定手段が設定した骨片の移動軌跡及び移動量との誤差を検出し、この誤差が所定値を越えたときには前記骨片移動手段の補正量を設定することを特徴とする骨折整復誘導装置。 An image processing means for generating the position-direction coordinate on the image of the entire bone in the range required for reduction is provided, further, the bone marker attachment means for attaching the marker to the bone fragments while the bone fragment moving means is held, the the three-dimensional measurement device and measuring the three-dimensional position of the marker with the bone marker attachment means is provided, wherein the control amount setting means includes a movement trajectory and a movement amount of the marker in which the three-dimensional measurement apparatus was measured, the reduction detecting an error between the movement trajectory and the movement amount of bone fragments simulation setting means has set, fracture reduction induction device this error when it exceeds a predetermined value and sets the correction amount of the bone piece moving means .
  2. 請求項1において、前記画像処理手段は作成した骨折患部の3次元画像に基づいて骨片の分離を行って各骨片の3次元画像を作成し、前記整復シミュレーション設定手段は、該骨片の3次元画像に基づいて骨折断端の接合位置を指定することを特徴とする骨折整復誘導装置。 According to claim 1, wherein the image processing means creates a 3-dimensional image of each bone fragment by performing separation of bone fragments on the basis of the three-dimensional image of the fracture affected area created, the reduction simulation setting means, the bone pieces fracture reduction induced apparatus characterized by specifying the joining position of the fractured limb based on the three-dimensional image.
  3. 請求項1において、前記整復シミュレーション設定手段は、前記骨折患部撮影手段が撮影した撮影画像と予め記憶した骨正常位置とを比較して前記骨折断端の接合位置を指定することを特徴とする骨折整復誘導装置。 According to claim 1, wherein the reduction simulation setting means, characterized in that the fracture affected area imaging unit specifies the bonding positions of the fractured limb is compared with a previously stored bone normal position and the photographed image photographed fracture reduction guidance system.
  4. 請求項1において、前記整復シミュレーション設定手段は、術者の手に装着されるデータグローブを有し、該術者は前記骨折患部撮影手段が撮影した撮影画像に基づいて該データグローブを操作して骨折断端の接合位置を指定して骨折位置から該接合位置までの骨片の移動軌跡及び移動量を設定することを特徴とする骨折整復誘導装置。 According to claim 1, wherein the reduction simulation setting means has a data glove which is attached to the hand of the operator, 該術 operates the said data glove based on the captured image the fracture affected area imaging means photographed fracture reduction guiding apparatus and sets the movement trajectory and a movement amount of the bone pieces to the joint position from the fractured position to specify the joining position of the fractured limb.
  5. 請求項において、前記整復シミュレーション設定手段と前記制御量設定手段との間でデータを送受信可能なデータ送受信機を設けたことを特徴とする骨折整復誘導装置。 According to claim 4, fracture reduction inductive device characterized by the data with the reduction simulation setting means and the control amount setting means provided capable of transmitting and receiving data transceiver.
JP2002147185A 2002-05-22 2002-05-22 Fracture reduction guidance system Expired - Fee Related JP4056791B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002147185A JP4056791B2 (en) 2002-05-22 2002-05-22 Fracture reduction guidance system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002147185A JP4056791B2 (en) 2002-05-22 2002-05-22 Fracture reduction guidance system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003339725A JP2003339725A (en) 2003-12-02
JP4056791B2 true JP4056791B2 (en) 2008-03-05

Family

ID=29766465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002147185A Expired - Fee Related JP4056791B2 (en) 2002-05-22 2002-05-22 Fracture reduction guidance system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4056791B2 (en)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8944070B2 (en) 1999-04-07 2015-02-03 Intuitive Surgical Operations, Inc. Non-force reflecting method for providing tool force information to a user of a telesurgical system
AU2005206203A1 (en) * 2004-01-22 2005-08-04 Smith & Nephew, Inc. Methods, systems, and apparatuses for providing patient-mounted surgical navigational sensors
FR2880791B1 (en) 2005-01-18 2007-04-06 Perception Raisonnement Action Method and computer-assisted device for the reduction of fracture
US8398541B2 (en) 2006-06-06 2013-03-19 Intuitive Surgical Operations, Inc. Interactive user interfaces for robotic minimally invasive surgical systems
JP4999012B2 (en) * 2005-06-06 2012-08-15 インチュイティブ サージカル,インコーポレイテッド Laparoscopic ultrasound robotic surgical system
US8620473B2 (en) 2007-06-13 2013-12-31 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system with coupled control modes
US9469034B2 (en) 2007-06-13 2016-10-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for switching modes of a robotic system
US9138129B2 (en) 2007-06-13 2015-09-22 Intuitive Surgical Operations, Inc. Method and system for moving a plurality of articulated instruments in tandem back towards an entry guide
CN104688349B (en) 2006-06-13 2017-05-10 直观外科手术操作公司 Minimally invasive surgery system
US20090192523A1 (en) 2006-06-29 2009-07-30 Intuitive Surgical, Inc. Synthetic representation of a surgical instrument
US9789608B2 (en) 2006-06-29 2017-10-17 Intuitive Surgical Operations, Inc. Synthetic representation of a surgical robot
US10008017B2 (en) 2006-06-29 2018-06-26 Intuitive Surgical Operations, Inc. Rendering tool information as graphic overlays on displayed images of tools
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
US8864652B2 (en) 2008-06-27 2014-10-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing computer generated auxiliary views of a camera instrument for controlling the positioning and orienting of its tip
US10258425B2 (en) 2008-06-27 2019-04-16 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing an auxiliary view of articulatable instruments extending out of a distal end of an entry guide
US9089256B2 (en) 2008-06-27 2015-07-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing an auxiliary view including range of motion limitations for articulatable instruments extending out of a distal end of an entry guide
US9084623B2 (en) 2009-08-15 2015-07-21 Intuitive Surgical Operations, Inc. Controller assisted reconfiguration of an articulated instrument during movement into and out of an entry guide
US9492927B2 (en) 2009-08-15 2016-11-15 Intuitive Surgical Operations, Inc. Application of force feedback on an input device to urge its operator to command an articulated instrument to a preferred pose
US8918211B2 (en) 2010-02-12 2014-12-23 Intuitive Surgical Operations, Inc. Medical robotic system providing sensory feedback indicating a difference between a commanded state and a preferred pose of an articulated instrument
KR101214849B1 (en) 2011-06-10 2012-12-24 한국과학기술원 Position of the bone for use in joint surgery using a robot having a cutting arm re-search device, with the re-search method where re-search of a bone using the system, joint surgery robot and the joint surgery robot for which the re-search device, joint surgery
KR101373066B1 (en) 2012-05-02 2014-03-11 조선대학교산학협력단 Robot system for dental implantology and dental implantology procedure using the same
US20150227679A1 (en) * 2012-07-12 2015-08-13 Ao Technology Ag Method for generating a graphical 3d computer model of at least one anatomical structure in a selectable pre-, intra-, or postoperative status
KR101433242B1 (en) * 2012-11-16 2014-08-25 경북대학교 산학협력단 Reduction surgical robot and method for driving control thereof
WO2014200016A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-18 Tanji Atsushi Surgical assistance system, surgical assistance device, surgical assistance method, surgical assistance program, and information processing device
CN103690183B (en) * 2014-01-14 2017-01-04 四川聚能核技术工程有限公司 Limb fracture system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003339725A (en) 2003-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hofstetter et al. Computer-assisted fluoroscopy-based reduction of femoral fractures and antetorsion correction
JP6396987B2 (en) Ultra-sophisticated surgical system
US6725080B2 (en) Multiple cannula image guided tool for image guided procedures
US6434416B1 (en) Surgical microscope
JP3608448B2 (en) Treatment device
JP5946784B2 (en) Surgical visualization methods, systems and devices, and device operation
JP5675621B2 (en) The method of operating a medical robotic system and the medical robotic system
CA2796094C (en) Orthopedic fixation with imagery analysis
US7203277B2 (en) Visualization device and method for combined patient and object image data
US8123675B2 (en) System and method for augmentation of endoscopic surgery
KR101720047B1 (en) Virtual measurement tools for minimally invasive surgery
EP1800616B1 (en) Computer assisted surgery system with light source
JP5583123B2 (en) Medical robotic system providing an auxiliary field of view of the articulable instrument extending from entry guide the distal end
EP3385039A1 (en) Synthetic representation of a surgical robot
US9572548B2 (en) Registration of anatomical data sets
US20130166070A1 (en) Obtaining force information in a minimally invasive surgical procedure
CN102711586B (en) Method and system for automatically maintaining an operator selected roll orientation at a distal tip of a robotic endoscope
US20060015030A1 (en) Method for placing multiple implants during a surgery using a computer aided surgery system
Pott et al. Today's state of the art in surgical robotics
CN103142309B (en) Auxiliary image display and manipulation on computer display in medical robotic system
JP4754215B2 (en) Instrumentation of computer-assisted knee arthroplasty, systems, and methods
US9801690B2 (en) Synthetic representation of a surgical instrument
US20070038065A1 (en) Operation of a remote medical navigation system using ultrasound image
JP4439393B2 (en) Robot used in conjunction with orthopedic inserts
KR101557383B1 (en) Guided dental implantation system, associated device and method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050512

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20050519

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20050519

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20050519

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20061220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061226

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070223

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070904

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071102

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071212

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101221

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111221

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121221

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131221

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees