JPH01274744A

JPH01274744A - 三次元手術支援装置

Info

Publication number: JPH01274744A
Application number: JP63105860A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kojima; 小島　龍也; Yasuzo Shudo; 安造周藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1989-11-02
Also published as: JPH0440019B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は三次元画像を処理して手術時の支援を行うよう
にした装置に関するものである。

（従来の技術及び発明が解決すべき課題）例えば整形科
医が生体の骨の手術をする場合、その骨の目的部位表面
を削り取る必要がある。従来は直接骨に切削部材を使っ
て削り取って行くことが行われていたが、削り過ぎて中
心部に位置する神経層を傷付けてしまうと神経をマヒさ
せてしまうという問題が起る。

ところで最近では、被検体の目的部位を含む透視像やス
ライス像を表示して、これらの表示像に基づいて例えば
骨の表面とのその中の神経層との間の位置関係を観察し
、そのときの削り取る深さを目測し、その後に実際の手
術を行えるようにした手術支援装置が考えられている。

しかしながら、前記支援装置にあっては、透視像によっ
てもスライス像によっても目的部位、例えば骨の表面の
キズ等を認識することが困難であるため、前記骨の表面
から内部の神経層までの距離は予測できても正確な位置
と削り取る深さを知ることはできなかった。このため、
削り残しや削り過ぎがどうしても生じてしまうという問
題があつた。

本発明は前記課題を解決するために為されたものでおり
、被検体の目的部位を切削手術する場合に切削すべき位
置と深さを予め正確に知ることができる三次元手術支援
装置を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）前記目的を達成するために本発明は、被検体の目的部位
を含む範囲の複数のスライ画像を作成する手段と、該ス
ライス画像に基づいて前記目的部位を含む範囲の三次元
画像を作成する手段と、該三次元画像と前記複数のスラ
イス画像とを対応付けて同一画面上に表示する手段と、
前記三次元表示画像上に切削位置マークを設定する手段
と、前記三次元表示画像上におけるマーク設定位置に該
当する画像部分を順次削り取ると共に、削り取られた状
態を表示されているスライス画像上にも反映させる画像
切削手段とを設けたものである。

（作　用）三次元画像によって目的部位の全体の様子を知ることが
できるのでキズのある位置を容易に判断でき、また、マ
ークを指定して三次元画像とスライス画像の双方に切削
状態を表示するため切削深さを確実に知ることができ、
実際の手術のための支援装置として最適なものとなる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。

同図において１は例えばＸ線ＣＴ装置等のデータ収集手
段であり、被検体の断層像データを収集する。２はスラ
イス画像作成手段であり前記断層像データからスライス
画像データを作成し格納している。３は例えばボクセル
法等により前記スライス画像データに基づいて三次元画
像データを作成し、格納している。４は表示制御手段で
あり、前記スライス画像及び三次元画像を表示手段５に
表示すると共に、後述する画像切削手段７によって指定
された切削位置の座標に基づく前記スライス画像及び三
次元画像の切削状態の表示をも制御するようになってい
る。５は前記各画像を表示する表示手段でおる。６は操
作パネル上に設けられて表示画像上にマークを設定する
マーク設定手段である。７は前記マーク設定手段により
設定されたマークの位置に対応する座標を計算すると共
にこの座標に対応する画像を順次切削する画像切削手段
である。８は前記各ブロックの制御を司る制御手段（例
えばＣＰＵ）である。

次に前記装置の作用を説明する。

前記スライス画像作成手段２によって作成されたスライ
ス画像及び前記三次元画像作成手段３によって作成され
た三次元画像は表示制御手段４を介して表示手段５に同
時表示される。この表示態様を第２図に示す。第２図に
おいてＰが三次元画像であり、Ｓｔ　、Ｓ２　、Ｓ３　
、Ｓ４・・・Ｓｎがそれぞれスライス画像である。

そして、前記マーク設定手段６によって画像上にマーク
Ｍ１を設定すると、このマークＭ１が三次元画像と、そ
れに対応する座標位置におけるスライス画像上に表示さ
れる。尚、各スライス画像中の円形領域０１　、０２　
、０３　、０４　、・・・は神経層を示している。その
後、マーク設定手段６を操作してマークの位置を移動さ
せると共に画像切削手段７を動作させると、マーク移動
領域が切削され、その切削状態が三次元画像及びスライ
ス画像の両方に表示される。この様子を第３図（ａ）。

（ｂ）に示す。同図（ａ）は骨の三次元画像の一部を示
すものであり同図（ｂ）はスライス画像を示すものであ
る。同図（ａ）におけるＧｏがキズの部分であり、しか
もこの範囲を切削するようにマークを移動させたとする
と、対応する座標に含まれる複数のスライス画像Ｓ３乃
至Ｓ６に亘って切削状ＦＭ　Ｇ　３乃至Ｇ６が表示され
ることになる。

この切削状態の表示は必ずしもその領域を削り取ったよ
うな表示にする必要はなく、他の部位と異ならせた色と
したり黒く塗りつぶすような表示としてもよい。

このようにして得られた画像上で例えばスライス画像の
切削距離をスケールで測定するか、あるいは計算回路に
よって計算することによって実際に切削する位置と、切
削深さを確実に知ることができる。この結果に基づいて
切削手術を行えば従来の欠点は除去できる。

尚、三次元画像上で目的部位のキズの状態が十分に判別
できないときは、三次元画像を回転させればよい。この
回転に伴って、スライス画像も回転することになる。

ここで、前記三次元画像とスライス画像との対応関係を
第４図を用いて説明する。

第４図（ａ）は三次元画像を示すものであり、被検体部
位Ｐの幅方向をＸ、法線方向をｙ、深さ方向を２とする
座標を示している。点Ｐ１の座標はＸｏ　、　ｙｏ　、
Ｚｏで示される。そして、同図（ｂ）に示すように法線
方向（ｙ方向）にＶｏ　。

Ｖｉ　、　”１／２・・・の如く順次スライス面を移動
させると、同図（Ｃ）の如くそれぞれＸ方向と２方向に
二次元面を持つスライス画像Ｓ１乃至Ｓ６が得られる。

三次元画像を法線を中心に回転させるとそれに対応付け
られたスライス画像も回転した画像となる。従って、画
像切削も各画像に関連させて行うことができる。

［発明の効果］以上詳述した本発明によれば、三次元画像と、それに対
応するスライス画像の双方に切削状態を表示しているの
で切削位置とその深さを正確に知ることができ、手術計
画に最適な三次元手術支援装置を提供することができる
。特に、切削深さが複数のスライス画像上で認識できる
ため、最大切削距離と最小切削距離の判別が容易に行え
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
表示態様を示す図、第３図（ａ）、（ｂ）は本発明の作
用を示すための三次元画像及びスライス画像説明図、第
４図（ａ＞、（ｂ）、（ｃ）は三次元画像とスライス画
像の座標の対応関係を示す図である。１・・・データ収集手段、２・・・スライス画像作成手段、３・・・三次元画像作成手段、４・・・表示制御手段、
５・・・表示手段、６・・・マーク設定手段、７・・・
画像切削手段。第１図７、ＧＯ第　　３　　図（ＣＩ）マｙ　　　　　（ｂ）第４図 ×　　　　　　　　Ｘ（Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

　被検体の目的部位を含む範囲の複数のスライ画像を作
成する手段と、該スライス画像に基づいて前記目的部位
を含む範囲の三次元画像を作成する手段と、該三次元画
像と前記複数のスライス画像とを対応付けて同一画面上
に表示する手段と、前記三次元表示画像上に切削位置マ
ークを設定する手段と、前記三次元表示画像上における
マーク設定位置に該当する画像部分を順次削り取ると共
に、削り取られた状態を表示されているスライス画像上
にも反映させる画像切削手段とを設けたことを特徴とす
る三次元手術支援装置。