JPH03106359A

JPH03106359A - 医療用三次元定位装置

Info

Publication number: JPH03106359A
Application number: JP1242027A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Ota; 大田　浩右; Takaaki Takizawa; 滝澤　貴昭; Giichi Nakamura; 義一中村; Katsushige Nakamura; 勝重中村
Original assignee: SHIYOUWAKAI OTA KINEN BIYOUIN; Mitaka Kohki Co Ltd
Current assignee: SHIYOUWAKAI OTA KINEN BIYOUIN; Mitaka Kohki Co Ltd
Priority date: 1989-09-20
Filing date: 1989-09-20
Publication date: 1991-05-02
Also published as: DE69024151T3; KR930009310B1; KR910005823A; JPH0555141B2; DE69024151D1; EP0419070B1; ES2081940T5; DE69024151T2; CA2024148A1; ES2081940T3; EP0419070B2; EP0419070A1; CA2024148C

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】〈産業上の利用分野〉この発明は医療用三次元定位装置、特に脳外科手術に好
適な医療用三次元定位装置に関する。

く従来の技術〉ＣＴスキャンやＭＨＩスキャン等の装置（以下、単にＣ
Ｔ，ＭＲＩと称す）の普及を契機として脳神経外科は大
き゛な転機を迎えた。すなわち、これまでの頭蓋単純撮
影や脳血管撮影などの画像診断法に代わって、現在では
コンピュータによる解析を経た三次元的な画像診断法が
脳外科手術の主体になった。

く発明が解決しようとする課題〉しかしながら、このようなＣＴやＭＲＩを利用した画像
診断法にあっては、ターゲットである病巣の位置を三次
元的に得られるだけであり、その得られた位置情報を実
際に手術する患者の頭部に再現することはできなかった
。尚、ＣＴ等の画像上で指定された任意の位置を再現す
るために、各種ＣＴ誘導型定位脳手術装置等も現在開発
されつつあるが、再現の正確性の面で必ずしも満足のい
くものでなかった。

また、現在開発されつつあるこのような各種ＣＴ誘導型
定位脳手術装置の再現性が仮に正確であったとしても、
開頭を伴う脳外科手術独自の別の問題が残ることとなる
。すなわち、開頭手術を行う場合、仮にターゲットであ
る病巣の位置を患者の頭部表面において正確に特定でき
たとしても、すぐにその特定位置を開頭する訳にはいか
ない場合がある。つまり、開頭しようとする頭蓋骨と病
巣との間に触れてはいけない特別大事な神経組織が存在
しているような場合は、たとえその開頭位置が病巣に対
する最短位置であったとしてもその位置を開頭すること
はできず、病巣からの距離がたとえ遠くなったとしても
前記神経組織と干渉しない別の位置を開頭し、そこから
病巣ヘアプローチしなければならなかった。ところが、
従来のＣＴ誘導型定位脳手術装置等の場合は、前記の如
きアプローチ方向の変更に伴う操作性が大変悪く、最適
な開頭位置を探すための操作が大変面倒であった。

この発明はこのような従来の技術に着目してなされたも
のであり、ＣＴやＭＲＩにより三次元的に捉えた病巣の
位置情報を実際の手術に正確に再現することができると
共に、最適な開頭位置を探す際の操作が簡単な医療用三
次元定位装置を提供せんとするものである。

く課題を解決するための手段〉この発明に係る医療用三次元定位装置は、上記の目的を
達成するために、第１回転軸を中心にして回動する第１
アームに、前記第１回動軸に直交する第２回転軸を中心
にして回動する第２アームを取付け、且つ該第２アーム
に前記第１回転軸と同軸化し得る方向性及び位置を有し
且つ第１回転軸と第２回転軸との交点に対して進退動自
在な方針部を取付けたアームユニットを、支持ユニット
により前後・左右・上下の任意位置へ移動・位置決め自
在に支持すると共に、前記アームユニットにおけ、る第
１回動軸と第２回動軸の交点の位置ならびに該交点に対
する方針部の先端位置を、各々位置検出器にて検出自在
としたものである。

く作　用〉第１アーム及び第２アームをそれぞれ勝手に回動させた
としても、第１回動軸と第２回動軸の交点は不動であり
、方針部の先端もこの交点を必ず指向する。従って、ア
ームユニット全体を支持ユニットにより移動し、アーム
ユニットにおける前記交点を患者頭部の病巣位置に位置
決めさせれば、方針部の先端は常にその病巣を指向する
。すなわち、方針部をどのような位置に移動させたとし
ても、その方針部の先端が指す方向Ｑ先には病巣が存在
していることとなるので、ＣＴやＭＲＩで得られた画像
写真を参照しつつ、病巣への最適なアブローチ角（開頭
位置）を簡単に選ぶことができる。

また、アームユニットにおける第１回動軸と第２回動軸
の交点の位置ならびに該交点に対する方針部の先端位置
を各々位置検出器にて検出しているので、この位置検出
器から得られた情報と、ＣＴやＭＲＩにより得られた病
巣の位置情報を、それぞれコンピュータ画面等でモニタ
ーしながら合致させれば、ＣＴやＭＲＩにより得られた
三次元的位置情報を、アームユニットを介して実際の手
術における患者の頭部へ正確に再現することができる。

また、方針部の代わりにエコープローベ等を取付けるこ
とにより、病巣の位置確認をリアルタイムで行うことが
できる。

く実施　例〉以下この発明に係る好適な実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図〜第８図はこの発明の一実施例を示す図である。

この発明に係る医療用三次元定位装置１は、患者の頭部
Ｋに対してセットするアームユニット２と、このアーム
ユニット２を任意位置へ支持するための支持ユニット３
とから成る。そしてこの医療用三次元定位装置１は、コ
ンピュータＭＣに接続してある。

まず、支持ユニット３を先に説明する。４はベース部で
、キャスタ５にて移動運搬できると共に、四隅に設けた
固定ネジ６によりフロアへ位置固定することもできる。

７は支柱で、前記ベース部４の中央に立設してある。こ
の支柱７は、前後に備えられたペダル部８を踏むことに
より、ベース部４に対し１８０°の正確な反転を行うこ
とができる。そして、この支柱７の上部には、前後方向
Ｚに沿う縦型平行リンク９が支点ｌＯでもって回動自在
に組付けられている。この縦型平行リンク９は、支持ユ
ニット３に主として「上下移動機能」を与えるために設
けられているものである。そして、この縦型平行リンク
９の支柱７に対する前記支点ｌＯには、電磁クラッチＣ
１と「位置検出器」としてのロータリエンコーダＨ＋　
とが取付けてあり、縦型平行リンク９の支柱７に対する
位置固定を電磁クラッチＣ，にて行なえると共に、この
縦型平行リンク９の変形に伴う回動量をロータリエンコ
ーダＨ１にて検出できるようになっている。この医療用
三次元定位装置で用いられている電磁クラッチ０１等は
全て通電時フリーとなるものであり、電源を遮断した場
合だけメカスプリングにて自動的にロックされるように
なっている。

従って、停電その他の原因により電源が不意に遮断され
るような状況になったとしても、縦型平行リンク９等は
位置固定（ロック）されたままの状態であり、安全上好
ましい。

この縦型平行リンク９の一端には、この縦型平行リンク
９と同じ方向性（即ち、前後方向Ｚ）の第１横型平行リ
ンクｌｌａが回動自在に接続されており、他端には計器
部ｌ２を一部に備えたカウンタウェイトＷ１が接続され
ている。このカウンタウェイトＷ＋は、縦型平行リンク
９にかかる全ての重量とのバランスを保っている。従っ
て、この縦型平行リンク９を変形させる場合も大きな力
を要せず、小さい力でもって容易に変形させることがで
きる。そして、このカウンタウェイトＷ１の反対側に接
続されている前記第１横型平行リンクｌｌａは、支持ユ
ニット３に主として「左右移動機能」を与えるためのも
のであり、この第１横型平行リンクｌｌａと縦型平行リ
ンク９との接続点にも、前記と同様の電磁クラッチＣ２
とロータリエンコーダＨ２が取付けてある。

そして、この第１横型平行リンクｌｌａの一端には該第
ｌ横型平行リンクｌｌａと直交する方向性（即ち、左右
方向）を有する第２横型平行リンクｌｌｂが回動自在に
接続されている。この第２横型平行リンクｌｌｂは支持
ユニット３に主として「前後移動機能」を与えるための
ものであり、この第２横型平行リンクｌｌｂと第１横型
平行リンクｌｌａとの接続点にも、前記と同様の電磁ク
ラッチＣ，とロータリエンコーダＨ３が取付けてある。

そしてこの第２横型平行リンクｌｌｂの一端が、この支
持ユニット３全体における先端部ｌ４となるものであり
、この先端部１４を前記各平行リンク９、ｌｌａ，ｌｌ
ｂの変形具合に応じて上下・左右・前後の任意位置へ移
動できることとなる。

この支持ユニット３の先端部ｌ４に取付けられているの
がアームユニット２である。このアームユニット２゛は
、前記先端部ｌ４に設定した水平な第１回動軸Ｐ１を中
心にして回動自在に取付けられている第１アームｌ５と
、該第１アーム１５の先端ｌ６に設定され、且つ前記第
１回動軸Ｐ１と直交する垂直な第２回動軸Ｐ２を中心に
して回動自在に取付けられている第２アーム１７と、該
第２アームｌ７の先端ｌ８に取付けられ、前記第１回動
軸Ｐ１と同軸化し得る方向性及び位置を有し且つ第１回
動軸Ｐ１と第２回動軸Ｐ２との交点Ｓに対して進退動自
在な方針部ｌ９とを備えている。

また、第１アーム１５及び第２アームｌ７のそれぞれの
他端側には大小のカウンタウェイトＷ２、Ｗｓが設けて
あり、各々先端側の重量とのバランスがとられている。

従って、第１アーム１５及び第２アームｌ７の回動を小
さい力でもって行うことができるし、どの回動位置でも
停止させることｑｌ０ができる。また、第１アームｌ５及び第２アームｌ７を
それぞれ回動させることにより、第２アーム１７の先端
ｌ８に設けた方針部１９を、交点Ｓに対して「球面運動
」させることができる。そして、第１ア〒ム１５の先端
部１４に対する回動支点部分、及び第２アーム１７の第
１アーム１５に対する回動支点部分にもそれぞれ電磁ク
ラッチＣ４、Ｃ５及びロータリエンコーダＨ，、Ｈ５が
取付けられており、第１アーム１５及び第２アームｌ７
の位置固定を行えると共に、第１・第２アームｌ５、ｌ
７の回動方向θ、φでの回動量を検出することができる
。

第２アーム１７の先端には直線状のラック部２０が取付
けてあり、このラック部２０に対して、取外し自在なホ
ルダー２１が係合してあり、ツマミ部２２を回転するこ
とにより、ホルダー２１がラック部２０の長手方向に沿
って進退動するようになっている。また、このホルダー
２１，は一部２１ａがヒンジ２３−を中心にして開くよ
うになっており、このホルダー２１内に、方針部１９の
角型胴部２４を完全に位置決めした状態でセットできる
ようになっている。この角型胴部２４をホルダ−２１内
にセットした時点で、・角型胴部２４に取付けられてい
る方針２５の先端２５ａは、前記第１回動軸Ｐ１と第２
回動軸Ｐ２との交点Ｓを必ず指向する。そして、前記ホ
ルダー２１を進退動させるツマミ部２２にもロータリエ
ンコーダＨＩｌが取付けられており、方針部ｌ９の移動
量を検出し、前記第１回動軸Ｐ．と第２回動軸Ｐ２との
交点Ｓと方針２５の先端２５ａとの間の距離ｌを知るこ
とができるようになっている。前述の如く、ホルダー２
１がラック部２０から取外し自在であり、且つ方針部１
９がホルダー２１から取外し自在であるので、それらホ
ルダー２ｌ及び方針部ｌ９の滅菌処理を簡単に行うこと
ができる。

そして、以上説明した各電磁クラッチＣ１〜Ｃ５及びロ
ータリエンコーダＨ１〜Ｈ６は、全て前記カウンタウェ
イトＷ１に備えた計器部ｌ２に接続されている。この計
器部ｌ２の表面には、前記第１回動軸Ｐ１と第２回動軸
Ｐ２の交点Ｓの上下１ｌ方向Ｙでの位置、左右方向Ｘでの位置、前後方向２での
位置、交点Ｓに対する方針２５の回動方向θにおける角
度位置、同じく回動方向φにおける角度位置の５つのデ
ータに対応したスイッチボタンＳＷ１〜ＳＷｓが設けて
ある。すなわち、上下方向Ｙに対応するスイッチボタン
ｓｗ１は縦型平行リンク９の電磁クラッチｃ１と接続し
てあり、このスイッチポタンＳ　Ｗ　＋を押してＯＮ状
態としたときのみ、電磁クラッチＣ＋は通電状態（フリ
ー状態）となり得る。同様に、スイッチボタンＳＷ２は
第１横型平行リンクｌｌａの電磁クラッチＣ２と、スイ
ッチポタンＳＷｓは第２横型平行リンクｌｌｂの電磁ク
ラッチｃ３と、スイッチボタンＳＷ４は第１アームｌ５
の電磁クラッチｃ４と、スイッチボタンＳＷｓは第２ア
ーム１７の電磁クラッチＣ５と、それぞれ対応している
。従って、例えばスイッチボタンＳ　Ｗ　＋だけをＯＮ
にし、その他のスイッチポタンＳＷ２〜ＳＷｓを全てＯ
ＦＦにすると、スイッチボタンｓｗ１に対応する縦型平
行リンク９の電磁クラッチｃ１がフリーとなｌ２ることかでき、他の電磁クラッチＣ２〜Ｃｓは全てロッ
ク状態となるので、アームユニット２における交点Ｓに
主として上下移動だけを行なわせることができる。この
ようにスイッチポタンｓｗｌ〜ＳＷ５を選択的にＯＮ−
ＯＦＦとすることにより、各平行リンク９、ｌｌａ，ｌ
ｌｂ或いは各アーム１５、１７の中から、希望するもの
だけを可動状態とし、他を停止状態とすることができる
。

そして、更に第２アーム１７の側面には、３つの手元ス
イッチボタンＴＳ１、ＴＳ２と１つのセットボタンＳＢ
が設けられている。この２つの手元スイッチボタンＴＳ
，　、ＴＳ２のうち、手元スイッチポタンＴＳ，は前記
支持ユニッ，ト３側における電磁クラッチＣ１〜Ｃ３に
対応するものであり、手元スイッチボタンＴＳ２はアー
ムユニット２側における電磁クラッチＣ４及びＣ５に対
応するものである。従って、手元スイッチボタンＴＳ１
をＯＮにすれば、原則として支持ユニット３における全
ての電磁クラッチＣ１〜Ｃ，が通電してフリーとなり支
持ユニット３を移動させることがｌ３ｌ４できるが、但し計器部ｌ２でＯＦＦとされているスイッ
チボタンＳＷ１〜ＳＷ３に該当する電磁クラッチは例外
的に通電しない。残りの手元スイッチボタンＴ　Ｓ　２
の機能も同様で、計器部１２でＯＦＦにされているスイ
ッチポタンＳＷ４、ＳＷ５に該当するものを除き、アー
ムユニット２における全ての電磁クラッチＣ４〜Ｃ５が
原則として通電し、フリーとなるようになっている。そ
して、セットボタン．ＳＢは方針２５の先端２５ａの位
置情報を入力するためのものである。

また、計器部ｌ２にはコンピュータＭＣが接続してあり
、各ロータリエンコーダＨ１〜Ｈ６からの情報を解析し
て数値化し、モニター画面にディスプレイできるように
なっている。また、前記説明した各ロータリエンコーダ
Ｈ１〜Ｈ６は、全て平行リンク９、ｌｌａ，ｌｌｂ等の
回動軸に直結してあるので誤差が少なく、正確な検出を
行なえるものである。

次に、この医療用三次元定位装置の使用方法を説明する
。まず、患者の頭部Ｋを固定治具により固定し、頭部Ｋ
の表面の任意位置に３点のマークＭ，　、Ｍ２、Ｍｓを
設定する。尚、このマークＭ、Ｍ２　、Ｍｓは３点に限
定されるものではなく、場合によっては４点以上の場合
もある。そして、患者に設定したこれら３点のマークＭ
＋　、Ｍｔ、Ｍ８の位置にそれぞれ、ＣＴ又はＭＲＩに
て描出され得る材質製（例えば金属製）の小球（図示せ
ず）を１個づつテープにて予め付けておく。そして、患
者の頭部Ｋを既知のＣＴ又はＭＲＩにセットし、頭部Ｋ
のスライス画像写真を予め撮っておく。このスライス画
像写真を撮った時点で、３点のマークＭ１、Ｍ２、Ｍ３
から頭部Ｋの原点Ｇの位置が決定され、同時にこの原点
Ｇに対する病巣Ｔの三次元的位置情報も計算により求め
られる。

すなわち、原点Ｇに対する三次元的座標位置（　ｘ　＋
ｙ，ｚ）や、あるいは原点Ｇからのθ方向及びφ方向で
の各角度（この角度を一応αとする）を知ることができ
る。原点Ｇは、第５図の如く、マークＭ１とマークＭ３
とを結ぶ線と、残りのマークＭ２を含む前記線の直交線
との交点である。

ｌ５このようにして、ＣＴ又はＭＲＩにより画像写真を撮ら
れ、そして、原点Ｇが決定された後に、患者は３点のマ
ークＭ．，Ｍ２、Ｍ．から金属小球を外され、図示せぬ
固定治具により頭部Ｋを固定されたまま手術室へ運ばれ
る。固定治具により頭部Ｋが固定されていることから、
水平（フロア）に対する頭部Ｋの傾き状態は、前記ＣＴ
又はＭＨＩにより画像写真を撮った状態と同じ状態が再
現されている。そして、患者の頭部Ｋを医療用三次元定
位装置１のアームユニット２に対して適当にセットする
。次いで、第１アームｌ５及び第２アームｌ７を回動さ
せることにより方針２５の先端２５ａを各マークＭＩＸ
Ｍｔ　、Ｍ＊に合わせ、そしてセットボタンＳＢを押し
て、各マークＭ１、Ｍ２、Ｍ８の位置をコンピュータＭ
Ｃに覚えこませる。この場合、患者の頭部Ｋはアームユ
ニット２に対して適当な位置にセットしてあるだけなの
で、方針２５の先端２５ａが指向している交点Ｓと、前
記マークＭ，　、Ｍ２、Ｍｓから求められる原点Ｇとは
位置が相違している（第６図参照）。

１６そこで、第２アームｌ７の側面に設定されている手元ス
イッチポタンＴＳ，を押し、支持ユニット３の全ての電
磁クラッチＣＩ−Ｃ３をフリーにして、アームユニット
２を上下Ｙ・左右Ｘ・前後２方向へと移動させ、アーム
ユニット２の交点Ｓを頭部Ｋの原点Ｇに合致させる。

そして、次に病巣Ｔの位置を探す訳であるが、まず、Ｃ
Ｔ又はＭＨＩにて得られた合威角度方向角度αから病巣
Ｔ位置を求める「角度方式」について第７図を用いて簡
単に説明する。すなわち、コンピュータＭＣのモニター
画面には方針２５の原点Ｇに対するθ方向及びφ方向で
の角度が表示されるので、この表示された角度を、先に
ＣＴ又はＭＲＩにて得た角度αと合致させる。その時点
で、方針２５の指向している先に病巣Ｔが存在すること
となる。但し、この「角度方式」では病巣Ｔに対するア
プローチ角の変更を容易に行えないので、次に第８図を
用いて「座標方式」による病巣Ｔの探し方を説明する。

まず、アームユニット２の交点Ｓを原点Ｇ位置１７ｌ８から、頭部Ｋ内の病巣Ｔに移動させるべく、アームユニ
ット２全体を支持ユニット３により、ＣＴ又はＭＲＩか
ら得られた病巣Ｔの三次元座標（　ｘ　＋ｙ．　　ｚ）
に基づいて移動させる。すなわち、手元スイッチボタン
ＴＳ．を押し、支持ユニット３の各電磁クラッチＣ，〜
Ｃ３をフリーにして、コンピュータＭＣのモニター画面
上に表示されている現在の交点Ｓの位置を表す三次元座
標数値が、ＣＴ又はＭＲＩから得られた病巣Ｔの位置を
表す先の座標位置（ｘ，　　Ｖ＋　　ｚ）と合致するま
で、支持ユニット３によりアームユニット２全体を移動
させる。

このようにしてアームユニット２の交点Ｓを病巣Ｔに合
致させた時点で、方針２５はどのようなアプローチ角を
とろうとも、常に病巣Ｔ（交点Ｓ）を指向するので、方
針２５に沿った方向で開頭すれば必ず病巣Ｔに到達する
。しかも、方針２５の先端２５ａと頭部Ｋとの位置関係
を表すエンコーダＨ６からの情報により頭部Ｋの表面か
らどれ位の深さ位置に病巣Ｔが位置しているかも知るこ
とができる。このような機能を備えていることにより、
病巣Ｔに対する手術のアプローチ角を任意に且つ容易に
選定することができる。例えば、第８図に示されている
如く、符号Ａ１で示したアプローチ角でもって開頭すれ
ば、病巣Ｔを最短距離で捉えることができるが、その場
合の開頭位置と病巣Ｔとの間に大事な神経組織Ｅなどが
存在しているようなときはその神経組織を傷つけてしま
うおそれがあるので、たとえ最短距離であってもそこを
開頭する訳にはいかない。従って、このアプローチ角Ａ
１以外の、例えばアプローチ角Ａ２等から開頭を行う必
要がある。このようにして最適アプローチ角を探す場合
、先にＣＴ又はＭＲＩで撮っておいた頭部の画像写真を
参照しつつ行えば大変便利である。そして、いったん開
頭位置が決定されたら、この医療用三次元定位装置１は
不要となるので、支持ユニット２のペダル部８を踏み、
支持ユニット３を支柱７を中心に１８０°だけ正確に反
転させる。そして、前記決定した位置に対して開頭手術
を施す。尚、手術をいったん開１９２０？した後に、もう一度病巣Ｔの位置を再確認したりする
場合は、再度ペダル部８を踏んで１８０°回転させて戻
し、アームユニット２を患者の頭部Ｋに再度セットする
ことができる。この時の頭部Ｋに対するアームユニット
２の位置は■完全に元の状態に再現されるし、操作が大
変容易である。従って、前回のデータにもとづいて、再
度開頭位置等の再確認を行うことができる。　　　　　
　■尚、以上の説明において、アームユニット２の交点
Ｓをいったん頭部Ｋの原点Ｇに合わせ、それからアーム
ユニット２の交点Ｓを病巣Ｔに合わせる例を示したが、
コンピュータＭＣの解析により、最初の交点Ｓと病巣Ｔ
との位置関係が認識できれば、交点Ｓをいったん原点Ｇ
に合わせずにダイレクトに病巣Ｔへ合致させるようにし
ても良い。

また、第１アームｌ５を支持する支持ユニット３は、こ
の実施例のように縦型平行リンク９と横型平行リンクｌ
ｌａ，ｌｌｂとを組合わせることにより構成してもよい
が、既知のロボットアームやｘ−ｙ−ｚ方向へ直線的に
動く移動装置等を利用しても良い。

更に「位置検出器」として、エンコーダＨ１〜Ｈ６を例
にしたが、ポテンショメータその他であっても良い。

第９図はこの発明の他の実施例を示す図である。

尚、先の実施例と同一の部分には同一符号を用い、重複
説明は省略する。この実施例では、先の実施例で示した
第２アーム１７のホルダー２ｌに対し、方針部ｌ９に代
えてエコープローベ２６を取付けたものである。このエ
コープローベ２６の先端からは超音波が扇状の広がりで
もって発せられ、超音波を当てた部分のエコー画面を得
ることができる。従って、いったん頭部Ｋを開頭した後
に、この開頭部分２７に対してエコープローベ２６の先
端を当てることにより、開頭後における頭部の内圧の変
化等により、万一病巣ＴがＴ，へ位置変化を起こしたよ
うな場合でも、その病巣Ｔ１の位置をこのエコープロー
ベ２６にて確実に捉え直すことができる。

尚、以上の説明において、方針部ｌ９の代わり２１２２にエコープローベ２６を取付ける例を示したが、エコー
プローベ２６の他にも、各種センサーや、穿頭生検や定
位的な電極の植込み等に用いることができる各種治療器
具、又は顕微鏡等の光学機器などを取付けることもでき
る。

〈発明の効果〉この発明に係る医療用三次元定位装置は、以上説明して
きた如き内容のものであって、アームユニットにおける
第１回動軸と第２回動軸の交点が不動なので、方針部の
先端はこの交点を必ず指向する。従って、アームユニッ
ト全体を支持ユニットにより移動し、アームユニットに
おける前記交点を患者頭部の病巣位置に位置決めさせれ
ば、方針部の先端は常にその病巣を指向するので、この
病巣への最適アプローチ各（開頭位置）を選ぶ際の操作
が大変容易である。

また、アームユニットにおける第１回動軸と第２回動軸
の交点の位置ならびに該交点に対する方針部の先端位置
を各々位置検出器にて検出しているので、この位置検出
器からの情報を数値化してコンピュータ画面にてモニタ
ーし、ＣＴやＭＲＩにより三次元的に捉えたターゲット
（病巣）の位置情報と合致させることにより、それらＣ
ＴやＭＲＩにより得られた三次元的位置情報を実際の手
術における患者の頭部へ正確に再現することができる。

また、この発明の実施例によれば、以下のような種々の
効果がある。

支持ユニットにおける縦型平行リンクや各アームの他端
にカウンタウェイトをそれぞれ設けたので、支持ユニッ
トや各アームは全体的に重量バランスが保たれ、操作各
平行リンクやアームを動かすのに大きな力を要せず、敏
速で且つ安全な操作を行うことができる。

ペダルを踏むだけで、支持ユニット全体を１８０°だけ
正確に回動させることができるので、アプローチ角決定
後は反転して手術の邪魔にならないようにしておけるし
、また支持ユニットを元の状態に戻した際に、アームユ
ニットの交点の位置を反転前の位置に完全に再現できる
。

２３ホルダーや方針部が取外し自在なので、ガス滅菌等が容
易である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る医療用三次元定位装
置を示す全体側面図、第２図は前記医療用三次元定位装置を示す全体平面図、第３図はアームユニットを示す斜視図、第４図は第３図
中矢示■方向から見た方針部近辺の斜視図、第５図は原点及び病巣の位置を表す患者頭部の分解斜視
図、第６図はマークと原点との関係を示す頭部断面図、第７図は角度方式により病巣の位置を求める場合を示す
頭部断面図、第８図は座標方式により病巣の位置を求める場合を示す
頭部断面図、そして第９図はこの発明の他の実施例を示す頭部断面図である
。ｌ２　　・−・３９　　・・・・１１ａ　　　・・・・１ｌｂ　　　・・・・ｌ　５　　・・・・ｌ　７　　・・・・ｌ９２６　　・・・・Ｋ　・０１　〜Ｃ５Ｈ１　〜Ｈ６Ｐ１　・−・・Ｐ２　・・・・Ｓ　・・・・Ｇ　・・・− ＴＳＷ１　〜ＳＷ５ＴＳ１　、ＴＳ２　・−・− ２４医療用三次元定位装置アームユニット支持ユニット縦型平行リンク第１横型平行リンク第２横型平行リンク第１アーム第２アーム方針部エコープローベ頭部電磁クラッチロータリエンコーダ第１回動軸第２回動軸交点頭部の原点病巣スイッチボタン手元スイッチボタン２５２６ＳＢセットボタンＭ，〜Ｍ３マーク第７図第８図２５エコーフ０ローベ２６

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１回転軸を中心にして回動する第１アームに、
前記第１回動軸に直交する第２回転軸を中心にして回動
する第２アームを取付け、且つ該第２アームに前記第１
回転軸と同軸化し得る方向性及び位置を有し且つ第１回
転軸と第２回転軸との交点に対して進退動自在な方針部
を取付けたアームユニットを、支持ユニットにより前後
・左右・上下の任意位置へ移動・位置決め自在に支持す
ると共に、前記アームユニットにおける第１回動軸と第
２回動軸の交点の位置ならびに該交点に対する方針部の
先端位置を、各々位置検出器にて検出自在としたことを
特徴とする医療用三次元定位装置。
（２）支持ユニットが、縦型平行リンクと横型平行リン
クとの組合わせである請求項（１）記載の医療用三次元
定位装置。
（３）位置検出器が、エンコーダである請求項（１）又
は（２）記載の医療用三次元定位装置。
（４）方針部に代えてエコープローベを取付けた請求項
（１）〜（３）のいずれかに記載の医療用三次元定位装
置。
（５）方針部に代えて、各種センサーや治療器具、又は
光学機器を取付けた請求項（１）〜（３）のいずれかに
記載の医療用三次元定位装置。