JP4785114B2 - Marker holder and motion detection system of the living tissue using the same - Google Patents

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Description

本発明は、マーカ保持具及びこれを用いた生体組織の動作検出システムに係り、更に詳しくは、心臓等の生体組織の手術時に、当該生体組織の表面の動きを正確に把握することに寄与するマーカ保持具及びこれを用いた生体組織の動作検出システムに関する。 The present invention relates to a motion detection system of the living tissue using markers holder and which, more particularly, at the time of surgery of a biological tissue such as the heart contributes to accurately grasp the movement of the surface of the living body tissue marker holder and a motion detection system of the living tissue using the same.

人体の心臓の周囲には、冠動脈と呼ばれる動脈が張り巡らされており、この冠動脈が動脈硬化等によって狭窄、閉塞すると、心筋梗塞と呼ばれる心筋壊死が発生する。 Around the human heart, which run throughout the artery called coronary, the coronary artery stenosis by arteriosclerosis, when closed, myocardial necrosis called myocardial infarction occurs. このような冠動脈の狭窄、閉塞に対する治療としては、狭窄、閉塞した血管部位を迂回するように冠動脈の別経路を新たに確保する冠動脈バイパス手術が行われている。 Such coronary stenosis, the treatment for occlusion, stenosis, coronary artery bypass surgery to newly secure a different route coronary to bypass the vascular site is being carried out of closing. この手術の際には、血管の切断や吻合を行い易くするために患者の心臓を一旦停止させ、患者の血液の循環状態を維持する人工心肺装置が使われることが多い。 During this surgery, in order to facilitate the cutting or anastomosis of blood vessels temporarily stop the patient's heart, heart-lung machine to maintain circulation state of the patient's blood is often used. ところが、この人工心肺装置を使用することにより、術後の心機能低下や血流の変化に伴う脳障害等が発生する場合があるため、人工心肺装置を使わずに前記手術を行うことが望ましい。 However, by using the heart-lung machine, for brain disorders such as caused by changes in the post-operative cardiac dysfunction and blood flow may occur, it is desirable to perform the surgery without a heart-lung machine . しかしながら、このときは心臓が拍動状態にあり、心筋に張り巡らされた冠動脈に対する切断や吻合等の作業が行い難い。 However, this time located in the heart beat status, it is hardly performed work cutting or anastomotic like for coronary which run throughout the myocardium. そのため、心臓スタビライザと呼ばれる器具を心臓表面に当てることにより、術部付近の心臓表面の動きを規制しながら、切断や吻合等が行われている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, by applying an instrument called a heart stabilizer on the surface of the heart, while restricting the movement of the heart surface near the operative site, cutting or anastomotic like is being performed (for example, see Patent Document 1).
特開2003−61966号公報 JP 2003-61966 JP

しかしながら、前記スタビライザを心臓表面に当てて手術を行う場合、心臓の動きを強制的に抑制するものであるから、患者の心臓に対する負担が大きくなり、あまり好ましい方法とは言えない。 However, when performing surgery the stabilizer against the heart surface, since it is intended to forcibly suppress the movement of the heart, it increases the burden on the patient's heart, not very preferable method.

そこで、人間の手では、前記スタビライザを使用せずに心臓を拍動させたまま前述の冠動脈バイパス手術等の心疾患手術を行うことが不可能に近いことから、メスや内視鏡等の術具をロボットアームに保持させ、当該ロボットアームが心臓表面の動きに合わせて動作する手術ロボットが要請されている。 Therefore, in the human hand, operative from it nearly impossible to perform a cardiac surgery, such as coronary artery bypass surgery above while keeping beating heart, female or an endoscope or the like without using the stabilizer ingredients was held to the robot arm, surgical robot to which the robotic arm is operated in accordance with the movement of the heart surface is demanded. ここで、ロボットアームの動作を制御するには、術部付近の心臓表面の動きを正確に把握しなければならならない。 Here, in order to control the operation of the robot arm has to have to know exactly the movement of the heart surface near the operative site.

本発明は、このような事情に鑑みて案出されたものであり、その目的は、ロボットを使った手術中に、心臓等の生体組織の動きを簡単な構成で正確に把握でき、ロボットの動作制御に寄与することができるマーカ保持具及びこれを用いた生体組織の動作検出システムを提供することにある。 The present invention has been devised in view of these circumstances, and its object is during surgery using a robot, you can accurately grasp the movement of the living body tissue such as the heart with a simple configuration, the robot to provide a motion detection system of the living tissue using markers holders and this can contribute to the operation control.

(1)前記目的を達成するため、本発明は、生体組織の動きを検出するためのマーカを保持するマーカ保持具であって、 (1) To achieve the above object, the present invention provides a marker holder for holding a marker for detecting the movement of the living body tissue,
生体の内外間に配置される少なくとも三本の支柱と、当該各支柱の両端側にそれぞれ接続されたジョイント部材と、前記各支柱の上端側の各ジョイント部材に接続されるとともに、前記マーカが保持されるマーカ保持部材と、前記各支柱の下端側の各ジョイント部材に接続されるとともに、前記生体組織の表面に吸着可能な吸着部材とを備え、 At least three struts are disposed between the inside and the outside of the living body, said a joint member connected respectively to both ends of each strut, is connected to the each joint member on the upper end side of each post, the marker is held the marker holding member being said is connected to the respective joint members of the lower end of each post, and a suction capable suction member on the surface of the body tissue,
前記ジョイント部材は、前記各支柱に対し、周方向ほぼ全域に相対回転可能に設けられ、 The joint member, the for each strut, in the circumferential direction substantially the entire area relatively rotatably provided on,
前記各支柱は、前記吸着部材の動きに追従して、前記マーカ保持部材を前記吸着部材とほぼ同一の姿勢に維持するように配置される 、という構成を採っている。 Wherein each strut, in accordance with a movement of the suction member, wherein the marker holding member arranged so as to maintain substantially the same orientation as the suction member, and employs a configuration that.

(2)ここで、前記支柱は、ほぼ一定位置に保持されるポートに支持され、当該ポートは、前記支柱の横方向の動きを一定範囲で許容可能に設けられる、という構成を採ることが好ましい。 (2) where the strut is supported on the port which is held substantially constant position, the corresponding port, it is preferable to employ a configuration that acceptably provided, in a range of lateral movement of said strut .

(3)また、本発明は、前記マーカ保持具を用いて、生体組織の動きを検出する生体組織の動作検出システムであって、 (3) Further, the present invention, the marker holder with, a motion detection system of the living tissue to detect movement of the body tissue,
前記マーカの動きを認識して当該マーカの三次元座標を計測する三次元位置計測装置と、この三次元位置計測装置で計測されたマーカの三次元座標から、前記吸着部材の位置及び姿勢を演算で求める演算装置とを備える、という構成を採っている。 A three-dimensional position measuring device for measuring three-dimensional coordinates of the marker by recognizing the movement of the marker, from the three-dimensional coordinates of the markers measured by the three-dimensional position measuring device, calculates the position and orientation of the suction member and a computing device for determining by, adopts a configuration that.

(4)ここで、前記マーカは、前記マーカ保持部材の三箇所以上に設けられるとともに、体外側に表出する前記支柱の上下二箇所以上に設けられる、という構成を採ることが好ましい。 Here (4), wherein the marker is provided in an over three locations of the marker holding member is provided on the upper and lower positions than the struts exposed outside the body side, it is preferable to adopt a configuration that.

なお、本特許請求の範囲並びに本明細書において、マーカ保持具の説明で使用される「上」、「下」は、特に明示しない限り、図1に示されたマーカ保持具の状態における「上」、「下」を意味する。 Incidentally, in the scope and the specification of the present claims, "upper" used in the description of the marker holder, "lower", unless otherwise specified, "top in the state of the marker holder shown in FIG. 1 "means" down ".

本発明によれば、心臓等の生体組織の表面に吸着部材を固定すると、生体組織の動きに応じて吸着部材が動き、当該吸着部材とほぼ同一の姿勢でマーカ保持部材が動くことになる。 According to the present invention, when fixing the suction member on the surface of the body tissue such as the heart, the suction member moves in response to movement of the living body tissue, so that the marker holding member moves at substantially the same position with the suction member. このため、マーカ保持部材のマーカの位置を測定し、当該マーカ保持部材の姿勢を求めることで、その姿勢を下方に平行移動させた吸着部材つまり生体組織表面の位置及び姿勢を演算で簡単に求めることができる。 Thus, by measuring the position of the marker in the marker holding member, by obtaining the orientation of the marker holding member easily determine the position and orientation of the suction member or biological tissue surface is moved parallel to its posture downward by the operation be able to. つまり、簡単な機構からなるマーカ保持具と、そのマーカの位置を計測する三次元位置計測装置と、その計測値から生体組織表面の位置及び姿勢を求める演算装置により、生体組織の動きを確実に把握することができ、生体組織を撮像した超音波画像やMRI画像等からの画像処理を使って生体組織の動きを求めるよりも、簡単な構成で生体組織の動きを確実に把握することができる。 That is, the marker holder made simple mechanism, and a three-dimensional position measuring device for measuring the position of the marker, the calculation device for determining the position and orientation of the biological tissue surface from the measured value, to ensure the movement of the living body tissue can be grasped, the biological tissue using the image processing from the ultrasound image and MRI image or the like captured than obtaining a motion of the living tissue, can certainly understand the motion of the biological tissue with a simple structure . このように求められた生体組織表面のデータは、術具や内視鏡を保持するロボットアームの動作制御に寄与できる。 The data as the obtained biological tissue surface can contribute to the operation control of the robot arm holding the surgical instrument and the endoscope.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 It will be described below with reference to the accompanying drawings embodiments of the present invention.

図1には、本実施例に係る生体組織の動作検出システムの構成図が示されている。 FIG 1 shows a configuration diagram of a motion detection system of the living tissue according to this embodiment. この図において、動作検出システム10は、赤外線を照射可能に設けられたマーカ11と、このマーカ11を保持するマーカ保持具12と、マーカ11からの赤外線の検出により前記マーカ11の三次元座標を検出する三次元位置計測装置13と、この三次元位置計測装置13で検出されたマーカ11の位置からマーカ保持具12の下端側の位置及び姿勢を求める演算装置14とを備えて構成されている。 In this figure, motion detection system 10 includes a marker 11 provided to be irradiated with infrared rays, the marker holder 12 for holding the marker 11, the three-dimensional coordinates of the marker 11 by infrared detection of the marker 11 a three-dimensional position measuring device 13 for detecting is configured by an arithmetic unit 14 for determining the position and orientation of the lower end of the marker holder 12 from the position of the marker 11 detected by the three-dimensional position measuring apparatus 13 .

前記マーカ11は、赤外線発光ダイオードからなり、後述するように、マーカ保持具12の複数個所に固定配置されている。 The marker 11 is made of an infrared light emitting diode, as will be described later, it is fixedly arranged at a plurality of locations of the marker holder 12.

前記マーカ保持具12は、上下方向に延びる三本の支柱16と、これら各支柱16の上下両端側にそれぞれ接続されたジョイント部材17と、各ジョイント部材17の上下両端側にそれぞれ接続された上側ブロック18及び下側ブロック19と、上側ブロック18の上端側に固定されるとともに、三個のマーカ11が保持されたマーカ保持部材20と、下側ブロック19の下端側に固定されるとともに、心臓Hの表面に吸着可能な吸着部材22とを備えて構成されている。 The upper the marker holder 12 is provided with three struts 16 extending in the vertical direction, that these and the joint member 17 connected respectively to the upper and lower both ends of each strut 16 are connected to the upper and lower end sides of the joint member 17 block 18 and lower block 19, is fixed to the upper end of the upper block 18, the three markers holding member 20 which marker 11 is held, is fixed to the lower end of the lower block 19, cardiac It is constituted by a suction capable suction member 22 to the H surfaces.

前記各支柱16は、それぞれ同一の外径及び長さを有する丸棒状に設けられるとともに、それぞれ相対移動可能に設けられており、人体の開胸部位Vに対して内外に貫通する方向に配置されている。 Wherein each strut 16 is provided in a round rod shape, each having the same outer diameter and length, respectively provided relatively movably, it is disposed in a direction penetrating through the human body of the thoracotomy site V ing. ここで、各支柱16は、体外側に表出する部分がリング状のポート24に挿通されて支持されている。 Here, each strut 16, a portion of exposed outside the body side is supported by being inserted into a ring-shaped port 24. このポート24は、各支柱16が径方向(横方向)の動きを一定範囲で許容する内径に設定されており、アーム部材25によってほぼ一定位置に保持されている。 The port 24 is set to the inside diameter each strut 16 to allow movement in the radial direction (lateral direction) within a certain range, it is held substantially constant position by the arm member 25. なお、ポート24は、人体の皮膚部分に穴を開け、当該穴内に暫定的に取り付けてもよい。 Note that port 24 is pierced human skin portion may be attached provisionally to the hole. また、各支柱16には、ポート24よりも上方位置となる上下二箇所位置に前記マーカ11が固定されている。 Further, each strut 16, the marker 11 is fixed to two upper and lower positions spaced to the position above the ports 24.

前記ジョイント部材17は、各支柱16に対し、周方向全域の回転を許容するユニバーサルジョイントにより構成されている。 The joint member 17, for each strut 16 is constituted by a universal joint for allowing rotation of the whole circumference.

前記マーカ保持部材20は、上側ブロック18に対して起立配置されたほぼ方形状の平板により構成され、当該平板の三箇所にマーカ11が配置されている。 The marker holding member 20 is made of a generally square shape of a flat plate which is erected disposed against the upper block 18, the marker 11 is disposed in three positions of the flat plate. 具体的に、マーカ11は、それら中心が図1中左下隅の第1位置Oと、同図中左上隅の第2位置αと、同図中右下隅の第3位置βとにそれぞれ設けられている。 Specifically, the marker 11, which centers the first position O of the lower left corner in FIG. 1, and a second position α of the upper left corner in the figure, respectively provided in the β third position in the drawing in the lower right corner ing. ここで、第1位置Oと第2位置αとを結ぶ直線Oαと、第1位置Oと第3位置βとを結ぶ直線Oβとは、相互に直交するようになっている。 Here, the straight line Oα connecting first position O and the second position alpha, and the first position O and the straight line Oβ connecting the third position beta, so that the mutually orthogonal. なお、マーカ11は、図1中右上隅に更に設ける等、更に増やして配置してもよく、このようにすれば、三次元位置計測装置13による測定精度を更に向上させることができる。 Incidentally, the marker 11, such as further provided in the upper right corner in FIG. 1, may be disposed further increased, In this way, it is possible to further improve the measurement accuracy of the three-dimensional position measurement device 13.

前記吸着部材22は、ほぼ馬蹄形状に設けられ、図示しない吸引ポンプからの陰圧により心臓Hの表面に密着固定される公知の部材が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、素材の特性等により心臓Hの表面に吸着可能なものであれば何でもよい。 The suction member 22 is provided substantially in a horseshoe shape, one is known member that is closely fixed to the surface of the heart H by negative pressure from a suction pump (not shown) is used, the present invention is not limited to this rather, it is anything that can be adsorbed on the surface of the heart H by characteristics of the material.

以上の構成のマーカ保持具12は、心臓Hの表面に吸着部材22が吸着固定された状態で、体外から体内に向かって延びるように各支柱16が配置され、体外側にて、ポート24に各支柱16が挿通されてマーカ保持部材20が最上部側に配置される。 Marker holder 12 of the above configuration, in a state where the suction member 22 on the surface of the heart H is adsorbed fixed, each post 16 is positioned to extend from outside the body towards the body, in the extracorporeal to the port 24 each strut 16 marker holding member 20 is inserted is positioned at the top side. この状態で心臓Hが拍動すると、このときの心臓Hの表面の動きに追従して吸着部材22が動き、三本の支柱16及びジョイント部材17の作用により、吸着部材22に固定された下側ブロック19と、マーカ保持部材20に固定された上側ブロック18とがほぼ同一の姿勢で動くことになる。 When the heart H in this state beats, the suction member 22 moves to follow the movement of the surface of the heart H in this case, by the action of the three posts 16 and the joint member 17, the lower fixed to the suction member 22 the side block 19, so that the upper block 18 fixed to the marker holding member 20 is moved in substantially the same attitude. 従って、マーカ保持部材20の姿勢を求めることにより、当該マーカ保持部材20と吸着部材22との離間距離は一定なので、吸着部材22の位置及び姿勢、つまり、当該吸着部材22が固定された心臓Hの表面部分の位置及び姿勢を経時的に求めることが可能となる。 Therefore, by determining the orientation of the marker holding member 20, since the distance between the suction member 22 and the marker holding member 20 is constant, the position and orientation of the suction member 22, i.e., the heart H of the suction member 22 is fixed position and orientation of the surface portion becomes possible over time determination of the.

前記三次元位置計測装置13は、各マーカ11から発光された赤外線を受光する受光部を備え、当該赤外線の照射をマーカ11の動きに合わせて追跡することにより、各マーカ11の三次元座標を検出可能な公知構造となっている。 The three-dimensional position measuring apparatus 13 is provided with a light receiving portion for receiving infrared rays emitted from each of the markers 11, by tracking combined irradiation of the infrared motion of the marker 11, the three-dimensional coordinates of each marker 11 and it has a detectable known structure. この構造については、本発明の要旨ではないため、詳細な説明を省略する。 This structure is not a gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. なお、三次元位置計測装置13としては、各マーカ11が設けられた部位の三次元座標を検出できる限りにおいて、種々の原理や構造の装置を用いることも可能である。 As the three-dimensional position measuring apparatus 13, as long as capable of detecting the three-dimensional coordinates of sites each marker 11 is provided, it is possible to use a device of various principles and structure.

前記演算装置14は、ソフトウェア及び/又はハードウェアによって構成され、プロセッサ等、複数のプログラムモジュール及び/又は処理回路が組み込まれたコンピュータにより成り立っている。 The arithmetic unit 14 is constituted by software and / or hardware, processor, etc., a plurality of program modules and / or processing circuit is composed by a computer incorporated in. この演算装置14では、三次元位置計測装置13の測定値、すなわち各マーカ11の三次元座標から、次の手順で、心臓Hの表面に固定された吸着部材22の位置及び姿勢を求めるようになっている。 In the arithmetic unit 14, the measured value of the three-dimensional position measuring apparatus 13, i.e. from the three-dimensional coordinates of each marker 11, the following procedure, to determine the position and orientation of the suction member 22 fixed to the surface of the heart H going on.

先ず、以下の手順により、吸着部材22の姿勢が求められる。 First, by the following procedure is required orientation of the suction member 22.

先ず、三次元計測装置13の座標系(カメラ座標系O−xyz)をマーカ保持部材20の座標系(物体座標系O−αβγ)に変換する。 First converts three-dimensional measuring device 13 coordinate system (camera coordinate system O-xyz) to the coordinate system of the marker holding member 20 (the object coordinate system O-αβγ).
ここで、カメラ座標系における前記第1位置O、第2位置α、第3位置βの各マーカ11の座標を、 Here, the first position O in the camera coordinate system, a second position alpha, the coordinates of each marker 11 in the third position beta,
と仮定する。 Assume that.
この際、第1位置Oを物体座標系の原点とし、物体座標系での各位置を、前記第1位置O´、第2位置α´、第3位置β´とすると、 In this case, the first position O as the origin of the object coordinate system, the positions on the object coordinate system, the first position O', second position [alpha] ', when the third position .beta.',
となる。 To become. 但し、ここでのT は、 However, T 0 of here,
である。 It is.

そして、以下の逆回転行列式を用い、マーカ保持部材20の姿勢、すなわち、カメラ座標系の座標軸と物体座標系の座標軸のロール角、ピッチ角、ヨー角の差を逆算する。 Then, using the following inverse rotation matrix type, orientation of the marker holding member 20, i.e., the roll angle, pitch angle of the axes and axes of the object coordinate system of the camera coordinate system, calculated back the difference between the yaw angle.

先ず、点α´について、ロール角θ は、次式(1)で求められる。 First, the point [alpha] ', roll angle theta z is obtained by the following equation (1).

次に、θ =0(y α´ =0)となるように物体座標系をZ軸周りに回転する。 Then, θ z = 0 become as the object coordinate system (y α'= 0) is rotated about the Z axis. このとき、 At this time,
但し、 However,
ここで、ヨー角θ は、次式(2)で求められる。 Here, the yaw angle theta y is obtained by the following equation (2).

次に、θ =0(z α´´ =0)となるように物体座標系をy軸周りに回転する。 Next, theta y = 0 and becomes as the object coordinate system (z α'' = 0) to rotate about the y-axis. このとき、 At this time,
但し、 However,
以上の計算により、α軸とx軸が一致する。 By the above calculation, alpha axis and x axis coincides.

以上と同様の手順を点β´についても行う。 It does also point β'the same procedure as above.
但し、 However,
これにより、ピッチ角θ は、次式(3)で求められる。 Accordingly, the pitch angle theta x is obtained by the following equation (3).
ここで、 here,
より、β軸とy軸、γ軸とz軸が一致する。 More, beta axis and y-axis, gamma-axis and z-axis coincide.
以上、式(1)〜(3)を使ってマーカ保持部材20の姿勢が算出され、これは、前述したマーカ保持具12の構造より、吸着部材22の姿勢と同一となる。 Above, orientation of the marker holding member 20 is calculated using equation (1) to (3), which, from the structure of the marker holder 12 described above, the same as the attitude of the suction member 22.

次いで、支柱16に設けられた上下二箇所のマーカ11の三次元座標を使って、以下の手順により、吸着部材22の位置が求められる。 Then, using the three-dimensional coordinates of the markers 11 of the upper and lower two locations provided in the column 16, by the following procedure is required position of the suction member 22.

図2には支柱16に設けられたマーカ11,11が模式的に表され、各点の三次元座標が記されている。 Markers 11, 11 provided on the struts 16 is represented schematically in FIG. 2, the three-dimensional coordinates of each point are described. この図において、下端側の点Pが吸着部材22の中央部分の点である。 In this figure, P point on the lower end side is a point of the central portion of the suction member 22.

図2を参照すると、吸着部材22の座標P(x,y,z)は、次式により求められる。 Referring to FIG. 2, coordinates P of the suction member 22 (x, y, z) is obtained by the following equation.

従って、このような実施例によれば、比較的簡単な構造のマーカ保持具12を使って、心臓Hの表面の動き、すなわち、その位置及び姿勢の変化を簡単に求めることができるという効果を得る。 Therefore, according to this embodiment, by using the marker holder 12 of relatively simple structure, movement of the surface of the heart H, i.e., the effect that it is possible to determine the change in the position and orientation easily obtain.

なお、前記実施例では、マーカ保持具12の支柱16を3本で構成したが、下側ブロック19の動きに対応して、上下両側のブロック18,19の姿勢を同一に保持できる限りにおいて、支柱16の本数を更に調整することも可能である。 In the above embodiment has been constructed struts 16 of the marker holder 12 at three, corresponding to the movement of the lower block 19, as long as capable of holding the posture of the upper and lower sides of the block 18 and 19 to the same, it is also possible to further adjust the number of struts 16.

また、前記実施例では、心臓Hの表面の動きを検出しているが、本発明は、これに限らず、呼吸に連動して動く他の臓器、例えば、肝臓や胃等の他の臓器や生体組織に適用することも可能であり、また、他の動物の臓器等の生体組織に適用可能である。 Further, in the embodiments, and detects the movement of the surface of the heart H, the present invention is not limited to this, other organs that moves in conjunction with the breathing, for example, Ya other organs such as liver and stomach it is also possible to apply to the living body tissue, also applicable to a living tissue such as an organ of the other animals.

その他、本発明における装置各部の構成は図示構成例に限定されるものではなく、実質的に同様の作用を奏する限りにおいて、種々の変更が可能である。 Other configuration of each part of the device of the present invention is not limited to the example illustrated configuration, as long as to achieve the substantially similar effects, and various modifications are possible.

本実施例に係る動作検出システムの構成を表す概略斜視図。 Schematic perspective view showing the configuration of a motion detection system according to the present embodiment. 吸着部材の位置を求める際に用いるマーカ及び吸着部材の各座標及びマーカの高さを示す図。 Shows the coordinates and height of the markers of the marker and the suction member used to obtain the position of the suction member.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 動作検出システム 11 マーカ 12 マーカ保持具 13 三次元位置計測装置 14 演算装置 16 支柱 17 ジョイント部材 20 マーカ保持部材 22 吸着部材 H 心臓 10 motion detection system 11 marker 12 marker holder 13 three-dimensional position measuring apparatus 14 arithmetic unit 16 strut 17 joint member 20 marker holding member 22 suction member H heart

Claims (4)

  1. 生体組織の動きを検出するためのマーカを保持するマーカ保持具であって、 A marker holder for holding a marker for detecting the movement of the living body tissue,
    生体の内外間に配置される少なくとも三本の支柱と、当該各支柱の両端側にそれぞれ接続されたジョイント部材と、前記各支柱の上端側の各ジョイント部材に接続されるとともに、前記マーカが保持されるマーカ保持部材と、前記各支柱の下端側の各ジョイント部材に接続されるとともに、前記生体組織の表面に吸着可能な吸着部材とを備え、 At least three struts are disposed between the inside and the outside of the living body, said a joint member connected respectively to both ends of each strut, is connected to the each joint member on the upper end side of each post, the marker is held the marker holding member being said is connected to the respective joint members of the lower end of each post, and a suction capable suction member on the surface of the body tissue,
    前記ジョイント部材は、前記各支柱に対し、周方向ほぼ全域に相対回転可能に設けられ、 The joint member, the for each strut, in the circumferential direction substantially the entire area relatively rotatably provided on,
    前記各支柱は、前記吸着部材の動きに追従して、前記マーカ保持部材を前記吸着部材とほぼ同一の姿勢に維持するように配置されていることを特徴とするマーカ保持具。 Wherein each strut, in accordance with a movement of the suction member, the marker holder, characterized in that it is arranged to maintain the marker holding member to substantially the same position with the suction member.
  2. 前記支柱は、ほぼ一定位置に保持されるポートに支持され、当該ポートは、前記支柱の横方向の動きを一定範囲で許容可能に設けられていることを特徴とする請求項1記載のマーカ保持具。 The strut is supported on a port that is held substantially constant position, the port marker retention of claim 1, wherein the provided acceptable within a certain range in the horizontal direction of movement of said strut ingredients.
  3. 請求項1又は2に記載されたマーカ保持具を用いて、生体組織の動きを検出する生体組織の動作検出システムであって、 Using by marker holder according to claim 1 or 2, a motion detection system of the living tissue to detect movement of the body tissue,
    前記マーカの動きを認識して当該マーカの三次元座標を計測する三次元位置計測装置と、この三次元位置計測装置で計測されたマーカの三次元座標から、前記吸着部材の位置及び姿勢を演算で求める演算装置とを備えたことを特徴とする生体組織の動作検出システム。 A three-dimensional position measuring device for measuring three-dimensional coordinates of the marker by recognizing the movement of the marker, from the three-dimensional coordinates of the markers measured by the three-dimensional position measuring device, calculates the position and orientation of the suction member motion detection system of the living tissue, characterized by comprising an arithmetic unit for obtaining at.
  4. 前記マーカは、前記マーカ保持部材の三箇所以上に設けられるとともに、体外側に表出する前記支柱の上下二箇所以上に設けられることを特徴とする請求項3記載の生体組織の動作検出システム。 The marker is the conjunction provided three or more locations of the marker holding member, motion detection system of claim 3, wherein the biological tissue, characterized in that provided in the upper and lower positions than the struts exposed outside the body side.
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