JP5569711B2 - 手術支援システム - Google Patents
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Description
特許文献3には、手術ナビゲーション装置において、使用中の硬性内視鏡の光軸方向を3次元断層画像上に表示する技術が記載されている。
特許文献4には、患者の体内に挿入される内視鏡挿入部の先端から患者体内の術部までの距離を測定する距離測定手段(スポット光照射による三角測量法や超音波センサ等)を有する内視鏡を用いて、内視鏡で観察している場所を決定し、術前CT/MRI像に表示する技術が記載されている。
上記特許文献3および4では、3次元表面形状スキャナにより患者の3次元表面形状データおよび内視鏡の位置姿勢を取得する代わりに、患者と内視鏡に発光素子などのマーカーを取り付け、これらのマーカーの座標を位置センサにより検出することを行っている。しかしながらこのシステムでは3次元断層画像の取得を患者にマーカーをつけたまま実施したり、患者に取り付けたマーカーと患者の顔面における特徴点との関係を取得する必要があるため、患者に不便を強いることになったり、システムが複雑になってしまう。また、患者につけたマーカーの位置が変化すると合成の精度も悪くなってしまう。よって特許文献1および2に示された3次元表面形状スキャナを用いた手術支援システムは簡便さ、精度のよさの点で優れていると言える。
患者の3次元表面形状を測定し、3次元表面形状データを取得する3次元表面形状スキャナと、前記3次元表面形状スキャナからのデータを処理する演算装置と、を有する手術支援システムであって、
前記演算装置には、予め3次元断層スキャナによる測定により取得された前記患者の3次元内部形状データが記憶されており、
前記演算装置は、前記3次元内部形状データのうち骨格と皮膚表面との距離が小さい部位のデータと、前記部位に対応する前記3次元表面形状データとにより、前記3次元内部形状データと前記3次元表面形状データとの位置合わせを行う手段を有する、手術支援システム。
3次元表面形状スキャナによる測定により取得された3次元表面形状データと、3次元断層スキャナによる測定により取得された3次元内部形状データとの位置合わせをする方法であって、
前記3次元内部形状データのうち骨格と皮膚表面との距離が小さい部位のデータと、前記部位に対応する前記3次元表面形状データとにより、前記3次元内部形状データと前記3次元表面形状データとの位置合わせを行うステップを有する、位置合わせ方法。
3次元表面形状スキャナによる測定により取得された3次元表面形状データと、3次元断層スキャナによる測定により取得された3次元内部形状データとの位置合わせをするプログラムであって、
前記3次元内部形状データのうち骨格と皮膚表面との距離が小さい部位のデータと、前記部位に対応する前記3次元表面形状データとにより、前記3次元内部形状データと前記3次元表面形状データとの位置合わせを行うステップを有する、位置合わせプログラム。
位置合わせは、抽出された3次元内部形状データから得られる顔面形状と、3次元表面形状データから得られる顔面形状と、を片方のデータにおける顔面形状を座標軸の位置と向きを変化させることで動かしながらマッチングをして、双方のデータにおける顔面形状が最も一致するときの、座標軸の変化に相当する座標変換係数を算出し、算出した座標変換係数により3次元表面形状データまたは3次元内部形状データの座標変換を行うことにより行われる。
前記3次元表面形状データは前記3次元表面形状スキャナにより所定の時間間隔で随時取得され、前記3次元内部形状データと前記3次元表面形状データとの位置合わせ情報は随時更新される。
前記演算装置は、前記3次元内部形状データから骨格と皮膚表面との距離が小さい部位のデータを抽出する手段と、前記3次元表面形状スキャナにより取得された3次元表面形状データから、前記抽出された3次元内部形状データに対応する3次元表面形状データをマッチングにより検出することにより座標変換係数を算出する手段と、前記算出した座標変換係数により前記3次元内部形状データと前記3次元表面形状データとの位置合わせを行う手段とを有している。
層撮像装置30により取得されるCT画像のような2次元断層画像データから3次元形状を示す情報を構成する方法には、例えば特開2005−278992号公報に記載の方法を用いることができる。
S06〜S10は、手術中に所定の短い時間間隔で繰り返し行われ、リアルタイムに位置合わせ及びナビゲーション情報の表示装置50への表示が行われる。
Claims (4)
- 患者の3次元表面形状を測定し、3次元表面形状データを取得する3次元表面形状スキャナと、前記3次元表面形状スキャナからのデータを処理する演算装置と、を有する手術支援システムであって、
前記演算装置には、予め3次元断層スキャナによる測定により取得された前記患者の3次元内部形状データが記憶されており、
前記演算装置は、前記3次元内部形状データのうち患者の移動や患者への手術器具挿入によって皮膚の表面形状が実質的に変化しない程度に骨格と皮膚表面との距離が小さい部位のデータと、前記部位に対応する前記3次元表面形状データとにより、前記3次元内部形状データと前記3次元表面形状データとの位置合わせを行う手段を有している、手術支援システム。 - 前記3次元表面形状データは前記3次元表面形状スキャナにより所定の時間間隔で随時取得され、前記3次元内部形状データと前記3次元表面形状データとの位置合わせ情報は随時更新される、請求項1記載の手術支援システム。
- 前記演算装置は、前記3次元内部形状データから患者の移動や患者への手術器具挿入によって皮膚の表面形状が実質的に変化しない程度に骨格と皮膚表面との距離が小さい部位のデータを抽出する手段と、前記3次元表面形状スキャナにより取得された3次元表面形状データから、前記抽出された3次元内部形状データに対応する3次元表面形状データをマッチングにより検出することにより座標変換係数を算出する手段と、前記算出した座標変換係数により前記3次元内部形状データと前記3次元表面形状データとの位置合わせを行う手段とを有している、請求項1または2記載の手術支援システム。
- 3次元表面形状スキャナによる測定により取得された3次元表面形状データと、3次元断層スキャナによる測定により取得された3次元内部形状データとの位置合わせをするプログラムであって、
前記3次元内部形状データのうち患者の移動や患者への手術器具挿入によって皮膚の表面形状が実質的に変化しない程度に骨格と皮膚表面との距離が小さい部位のデータと、前記部位に対応する前記3次元表面形状データとにより、前記3次元内部形状データと前記3次元表面形状データとの位置合わせを行うステップを有する、位置合わせプログラム。
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US10643330B2 (en) * | 2017-04-21 | 2020-05-05 | Biosense Webster (Israel) Ltd. | Registration of an anatomical image with a position-tracking coordinate system based on proximity to bone tissue |
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US4506676A (en) | 1982-09-10 | 1985-03-26 | Duska Alois A | Radiographic localization technique |
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JPH02503519A (ja) | 1987-05-27 | 1990-10-25 | サージカル ナビゲーション テクノロジース インコーポレーティッド(アン アフィリエイティッド カンパニー オブ ソファマー ダンネク グループ インコーポレーティッド) | 外科手術を再生可能に光学的に表示するための方法及び装置 |
CA2260688A1 (en) | 1989-11-21 | 1991-05-21 | I.S.G. Technologies, Inc. | Probe-correlated viewing of anatomical image data |
US5107839A (en) | 1990-05-04 | 1992-04-28 | Pavel V. Houdek | Computer controlled stereotaxic radiotherapy system and method |
JPH0461848A (ja) * | 1990-06-30 | 1992-02-27 | Shimadzu Corp | 頭部多層精密モデル作成法 |
US6675040B1 (en) | 1991-01-28 | 2004-01-06 | Sherwood Services Ag | Optical object tracking system |
US5662111A (en) | 1991-01-28 | 1997-09-02 | Cosman; Eric R. | Process of stereotactic optical navigation |
US5517990A (en) | 1992-11-30 | 1996-05-21 | The Cleveland Clinic Foundation | Stereotaxy wand and tool guide |
EP0699050B1 (en) | 1993-04-26 | 2004-03-03 | St. Louis University | Indicating the position of a probe |
US5531520A (en) | 1994-09-01 | 1996-07-02 | Massachusetts Institute Of Technology | System and method of registration of three-dimensional data sets including anatomical body data |
US5999840A (en) * | 1994-09-01 | 1999-12-07 | Massachusetts Institute Of Technology | System and method of registration of three-dimensional data sets |
US5617857A (en) | 1995-06-06 | 1997-04-08 | Image Guided Technologies, Inc. | Imaging system having interactive medical instruments and methods |
JPH09173352A (ja) | 1995-12-25 | 1997-07-08 | Toshiba Medical Eng Co Ltd | 医用ナビゲーションシステム |
WO1998058593A2 (en) | 1997-06-23 | 1998-12-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Image guided surgery system |
US6285902B1 (en) | 1999-02-10 | 2001-09-04 | Surgical Insights, Inc. | Computer assisted targeting device for use in orthopaedic surgery |
JP2000350734A (ja) | 1999-06-10 | 2000-12-19 | Olympus Optical Co Ltd | 手術画像撮像表示装置 |
US6466815B1 (en) | 1999-03-30 | 2002-10-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Navigation apparatus and surgical operation image acquisition/display apparatus using the same |
JP4495803B2 (ja) * | 1999-08-30 | 2010-07-07 | 株式会社東芝 | 心内電気現象診断装置 |
JP4472085B2 (ja) | 2000-01-26 | 2010-06-02 | オリンパス株式会社 | 手術用ナビゲーションシステム |
JP2001293006A (ja) | 2000-04-11 | 2001-10-23 | Olympus Optical Co Ltd | 手術ナビゲーション装置 |
US6856826B2 (en) | 2000-04-28 | 2005-02-15 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Fluoroscopic tracking and visualization system |
US6484049B1 (en) | 2000-04-28 | 2002-11-19 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Fluoroscopic tracking and visualization system |
JP5030335B2 (ja) | 2001-03-06 | 2012-09-19 | オリンパス株式会社 | 医用画像表示装置 |
US6725079B2 (en) | 2001-06-20 | 2004-04-20 | Odin Medical Technologies, Ltd. | Dual pointer device and method for surgical navigation |
US6584339B2 (en) | 2001-06-27 | 2003-06-24 | Vanderbilt University | Method and apparatus for collecting and processing physical space data for use while performing image-guided surgery |
JP2003088508A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-25 | Hitachi Medical Corp | 手術支援システム |
US6741883B2 (en) | 2002-02-28 | 2004-05-25 | Houston Stereotactic Concepts, Inc. | Audible feedback from positional guidance systems |
JP3536097B2 (ja) | 2002-03-04 | 2004-06-07 | 和歌山大学長 | 周波数変調格子による格子投影形状計測方法及び装置 |
US7381183B2 (en) | 2003-04-21 | 2008-06-03 | Karl Storz Development Corp. | Method for capturing and displaying endoscopic maps |
CA2473963A1 (en) | 2003-07-14 | 2005-01-14 | Sunnybrook And Women's College Health Sciences Centre | Optical image-based position tracking for magnetic resonance imaging |
EP1691666B1 (en) | 2003-12-12 | 2012-05-30 | University of Washington | Catheterscope 3d guidance and interface system |
US9615772B2 (en) | 2004-02-20 | 2017-04-11 | Karl Storz Imaging, Inc. | Global endoscopic viewing indicator |
JP4630564B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-02-09 | 国立大学法人浜松医科大学 | 手術支援装置、方法及びプログラム |
JP4423421B2 (ja) | 2004-12-01 | 2010-03-03 | 国立大学法人浜松医科大学 | エバネッセントカテーテルシステム |
JP4836122B2 (ja) | 2006-02-09 | 2011-12-14 | 国立大学法人浜松医科大学 | 手術支援装置、方法及びプログラム |
WO2007114238A1 (ja) | 2006-03-30 | 2007-10-11 | National University Corporation Shizuoka University | 脳萎縮判定装置、脳萎縮判定方法及び脳萎縮判定プログラム |
ITMI20062211A1 (it) * | 2006-11-17 | 2008-05-18 | St Microelectronics Srl | Circuito e metodo per generare una tensione di riferimento in dispositivi di memoria a matrice di celle non volatili |
WO2008093517A1 (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | National University Corporation Hamamatsu University School Of Medicine | 手術支援情報表示装置、手術支援情報表示方法及び手術支援情報表示プログラム |
WO2008130361A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-10-30 | Medtronic, Inc. | Flexible array for use in navigated surgery |
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