JPS62270148A - コンピユ−タ断層撮影スキヤナ−の利用により、患者の頭骨内部の対象部位に対して外科的処置を行なう装置 - Google Patents

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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は１．コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナー
を用いて、患者の頭骨内部の対象部位に対して外科的処
置を行なう装置に関する。

〔従来の技術〕

ＣＴ技術は、およそ１９７２年に開発され、かつ、神経
放射線学的な調べを行なうためのＸ線診断装置を含んで
いる。

根深い脳の病変を正確に探れるよう、ＣＴに対し、各種
の技術および装置類が提供されてきた９例えば、ＣＴス
キャンは、ガイダンス用に使われたり、また、ステレオ
タフティック（ｓｔａｒｅｏｔａｃｔｉｃ）な技術と組
み合わせて使用される。本願出願人による米国特許第４
，４６３，７５８号明細書には、ステレオタフティック
・フレームが開示されている。

〔発明が解決しようする問題点〕

一般に、ステレオタフティック技術では、３つの座標、
即ち、Ｘ座標（横方向）、Ｙ座標（前後の距離）、およ
びＺ座枠（基準線からの垂直方向の高さ）の計算が必要
であり１面倒である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によるステレオタフティック装置によれば、探針
ホルダー、および弓形部材の回転軸は、対象部位と同じ
Ｃ７面に置かれており、かつ１位置決めレーザー光を使
用しているので、２座標（走査の基準線から対象部位ま
での距離）を計算する必要がなくなる。

また、本発明による装置を使用することにより、コンピ
ュータの特別なプログラムを組むとか、計算をするとか
、特別な図表を作ったりしないで、単一両像から、Ｘ座
標およびＹ／ｍ標を直接測り取ることができる。

〔発明の目的〕

本発明の第１の目的は、優れたステレオタフティック装
置を提供することである。

□゛：　　　　　　　患者の頭骨内部の対象部位に対し
、外科的処置を本発明の第２の目的は、　ＣＴスキャナ
ーを用いて、行なうことができる装置を提供することで
ある。

本発明の第３の目的は、　ＣＴステレオタキシスへの面
接近を利用することにより、対象部位が位置しているＣ
Ｔ両画像同一垂直面内にある一つの而で、座標を測定し
うるようにした上述のような形式の装置を提供すること
である。

本発明の第４の目的は、探針ホルダーの中心と円形アタ
ッチメントとが、ＣＴスキャナーの垂直方向位置決め光
を使いながら、２つの要素を、対象部位と同一の面で゛
、整列させうる同じ面内で並べられるようにした上述形
式の装置を提供することである。

本発明の第５の目的は、頭骨内部の対象部位に。

横方向の位置から接近しうるようになっている上述形式
の装置を提供することである。

本発明の第６の目的は、可動式頭部ホルダーを備え、こ
の頭部ホルダーが、人工物の入りそうなあらゆる可能性
を排除するべく、ＣＴスキャナーの面から、ある位置へ
選択的に動きうるようにした、上述形式の装置を提供す
ることである。

本発明の第７の目的は、底台の頂面を利用し、かつ、当
該装置をあらゆるＣＴスキャナーと一緒に使用できるよ
う、基準マーカーとして、底台に中央マーカーを設けた
上述形式の装置を提供することである。

本発明の第８の目的は、核磁気共鳴（ＮＭＩＩ）スキャ
ナーと併用しうる上記型式の装置を提供することである
。

本発明の第９の目的は、ＣＴスキャナーのテーブルから
簡単に取り外せるようにした上記型式の装置を提供する
ことである。

以上述べた目的および他の目的は、以下の説明により、
当業者であれば、明白になるはずである。

〔発明の要約〕

本発明の装置により、コンピュータ断層撮影スキャナー
を利用し、患者の頭骨内部の対象部位に対して外科的処
置を行なうことができる。

この装置は、スキャナーのテーブルの頂面に着脱可能に
取り付けうる底台を有している。

底台は、対向する側部、ならびに、第１および第２の端
部を備え、かつ、前記対向側部には目盛が設けられてい
る。底台の片方の端部には、中央マーカーが設けられて
いる。

垂直方向に配置される支持部材は、対向する底台の側部
に、それぞれ、長手方向に選択的な！ｌ！ＩＪきができ
るように取り付けられ、かつ、支持部材には、位置決め
目盛が設けられている。

弓形部材支持部は、支持部材の上で、垂直方向に動きつ
るように取り付けられ、かつ、弓形部材キャリヤの下端
部が、回転できるように取り付けられている。

弓形部材は、横方向に動きうるように、弓形部材キャリ
ヤーの上端に取り付けられ、かつ、探針ホルダーが、可
動式に取り付けられている。

〔実　施　例〕

以下１本発明の好適実施例を、添付の図面を参照して詳
細に説明する。

符号（１０）で示されている本発明による装置は、ＣＴ
スキャナーのテーブルの頂面に取り外し可能に装着でき
るアタッチメント（１４）に取り付けうる底台（１２）
を備えている。符号（１６）は、患者の頭部を示す。

底台（１２）は、対向する端部（１８）　（２０）、お
よび対向する側部（２２）（２４）を有している。各側
部（２２）（２４）には、それぞれ、位置決め目盛（２
６）が設けられている。各側部（２２）　（２４）には
、　’ｒｈ￥　（２８）　（３０）が形成されており、
これらの溝には、支持部材（３４）（３４’）の下端部
から内方に伸びる突出部（３２）が、滑動しうるように
嵌入される。

ピニオン（３８）は、支持部材（３４）の孔（４０）に
回動可能に取り付けられ、かつ支持部材の外端部に取り
付けられるつまみ（４２）を有している。ピニオン（３
８）の内方端は、ラック（４４）と係合するようになっ
ている。

ねじ（４６）は、支持部材（３４）の下端部に螺入され
、必要に応じ、支持部材を、底台の側部に対し所定の位
置で保持させるため、底台の側部と係合する。

図面から明らかなように、支持部材（３４）の片側には
、溝（５０）　（５２）同士の間に位置するラック（４
８）が設けられている。第１図から明らかなように、支
持部材（３４）の横方向側面には、位は決め目盛が設け
られている。

支持部材（３４’）にもピニオン（３８’　）を回動可
能に取り付けることができる孔（４０’）が設けられて
おり、ピニオン（３８’）の内方端は、ラック（４４’
）と係合する。

ピニオン（３ｇ’）の外方端には、つまみ（４２’）が
取り付けられ、それによって、ピニオンを回転できる。

図面から明らかなように、支持部材（３４’　）には、
溝（５０’　）（５２’　）同士の間に位置するラック
（４８″）が設けられている。支持部材（３４’）の側
面には、目盛（５４）と対応する目盛が設けられている
。

支持部材（３４）（３４’）には、それぞれ、弓形部材
支持部（５６）　（５６’　）が、進択的に垂直方向へ
勅きうるように取り付けられている。

弓形部材の支持部（５６）（５６″）は、全く同一のも
のであるため、詳細な説明は、符号に「ダッシュ」が付
されていないものについてのみ行ない、「ダッシュ」が
付されている方の説明は省略する。

弓形部材支持部（５６）は、図面に示されているように
、垂直方向へ動くことができるように支持部材（３４）
に取り付けられる下方部、即ち円形アタッチメント（５
８）を含んでいる。

ピニオン（６０）は、孔（６２）に回転可能なように取
り付けられ、かつ、このピニオン（６０）に固着される
つまみ（６４）を動かすことにより、ピニオン（６０）
を回転させることができるとともに、下方部（５８）を
支持部材（３４）に対して垂直方向へ動かすことができ
るように、ラック（４８）と係合しうるようになってい
る。

下方部（５８）は、肩部（６８）　（７０）のところで
終結している半円形状四部（６６）を含んでいる。

下方部（５８）の横方向側部には、垂直目盛（７４）と
ともに位置決め目盛（７２）が打たれており、この垂直
目盛（７４）は、半円形状凹部（６６）に枢着される弓
形部材支持部の上方部の回転中心軸と一致する凹部（６
６）の中心を支持するようになっている。

弓形部材担持部（５６）の上方部（７６）は、それから
内方へ伸びる円筒状部（７８）を備え、かつ、この円筒
状部（７８）は、凹部（６６）に嵌着され、そこで、キ
ャップ部材（８０）によって保持される。

キャップ部材（８０）は、溝（８４）に対して取り外し
できるように装着されるリップ（８２）と、キャップ用
ねじ（８８）を取り付けるための開口（８６）を有して
いる。

キャップ用ねしく８８）の螺刻された下方端は、下方部
（５８）に設けられている螺刻された開口（９０）に螺
入される。

ねじ（９２）は、必要に応じ、支持部（３４）に対する
所定の位置で弓形部材支持部をしつかり保持できるよう
、支持部（３４）と係合させるべく、下方部（５８）に
設けた開口（９４）に螺入される。

弓形部材キャリヤー（９６）は、頂部（９８）と、その
両端から下方へ伸びる脚部（１００）　（１０２）とか
らなっている。頂部（９８）に形成されている溝（１０
６）　（１０８）の間には、ラック・セグメント（１０
４）が取り付けられる。

頂部（９８）の−側には、第１図に示すような位置決め
目盛（１１０）がつけられている。

脚部（１００）（１０２）の下端部は、それぞれ、ねじ
（１１１）によって上方部（７６）　（７６’　）に固
着される。

図面から明らかなように、脚部（１００）　（１０２）
は、弓形部材支持部の上方部と下方部との間における回
転軸と、支持部材（３４）　（３４’　）との間の上方
部（７６）（７６’）に、それぞれ固着される。

弓形部材（１１２）は、図面に示されているように、！
ＦＩＪきうろようにして弓形部材キャリヤー（９６）に
取り付けられる。

ピニオン（１１４）は、回転できるように、弓形部材（
１１２）の裏側までねじ込まれ、かつ、ラック・セグメ
ント（１０４）と係合するようになっているため、ピニ
オン（１１４）を回転することにより、弓形部材を、弓
形部材キャリヤーに対して横方向へ動かすことができる
。

弓形部材（１１２）の上面には、「０」を中心にして。

いずれかの側への角度変位が分かる目盛が付されている
。

支持部（１１８）は、選択的動きができるように、弓形
部材（１１２）に設けられた溝（１２０）に取り付けら
れ、かつ、第３図に示す如く、選択的動きができるよう
にして弓形部材に取り付けられる探針ホルダー（１２２
）を有している。

ねじ（１２４）　（１２６）は、必要に応じ、支持部（
１１８）に対し探針ホルダー（１２２）を所定の位置で
しつかり保持させることができるよう、支持部（１１８
）と係合させるべく、探針ホルダー（１２２）の支持部
（１２１１）に螺入される。

探針ホルダー（１２２）には、それを貫通する円筒状孔
（１３０）が穿設され、この孔（１３０）には、側面に
形成される垂直方向にＨ隔したノツチ（１３４）を有す
るカラー（１３２）が挿入される。

ノツチ（１３４）と係合しうるよう、ピニオン（１３６
）を探針ホルダー（１２２）の開口（１３ｇ）に取り付
ける。

つまみ（１４０）を回すことによって、カラー（１３２
）を。

探針ホルダーに対し上下させることができる。

探針ホルダー用シリンダ（１４２）は、カラー（１３２
）に嵌挿され、かつ、シリンダの内部には、探針（１４
６）を受容しうる細長い孔（１４４）が形成される。

孔（１４４）は、弓形部材ホルダーが、完全に垂直方向
になっている際、この孔（１４４）の軸線、つまり探針
（１４６）が、弓形部材支持部の上方部と下方部との間
における回転軸と交差するように、弓形部材に対し横方
向へオフセットされる。

従って、弓形部材支持部の角度がどのように変わっても
、孔（１４４）の軸線は、弓形部材支持部の上方部と下
方部との間における回転軸と同一面内にあることになる
。

第１図に示すように、底台（１２）には、選択的に長手
方向へ動きうる頭部ホルダー（１４ｇ）が取り付けられ
ている。この頭部ホルダー（１４８）は、患者の頭部と
係合させるため、ホルダーより内方へ伸びるねじ（ｔＳ
Ｏ）を有している。

ねじ（１５２）は、必要に応じ、底台（１２）に対する
所定の位置で、頭部ホルダー（１４８）をしっかり保持
できるよう、底台（１２）と係合させるべく、頭部ホル
ダー（１／１８）の下端部に螺入される。

第１図から明らかな如く、底台（１２）には、　ＣＴス
キャンが行なわれる際、後段で詳述するように、所望の
３１１１定が行なわれているかを目で確認できる中央マ
ーカー（１５４）が設けられている。

使用時、底台（１２）は、ねじ（１５６）によりアタッ
チメント（１４）に固着される。このアタッチメント（
１４）は、ＣＴスキャンテーブルの頂百に置かれる。

通常、最初に、装置から弓形部材キャリヤーを取り外す
ため、キャップ部材（ｇｏ）　（ａｏ’　）を下方円形
アタッチメント（５８）　（５８”）から取り外すこと
ができるようになっているねじ（８８）　（８８’　）
の取り外しを行なう。

次に、弓形部材キャリヤー（９６）および上方部（７６
）　（７６’　）を弓形部材支持部（５６）　（５６’
　）から取り外す。

底台がＣＴ子テーブル長手方向と完全に平行となるよう
にして、患者の頭部を頭部ホルダー（１４８）を見るこ
とができれば、頭部ホルダー（１４ｇ）に設置し、対象
部位のＣＴ撮影を行なう。

もし、対象部位に絞られた０７画像中に１頭部ホルダー
（１４８）を他の場所へ移動させ１人工物を避けさせる
ことができる。

ピン（１５０）を患者の頭部に固定し、対象部位のＣ７
面における別の画像が撮影される。

次に、ＣＴスキャナーの位置決めレザー光を照射し、弓
形部材支持部の下方円形アタッチメント（５ｇ）　（５
８’　）が、位置決めレーザー光と垂直目盛（７４）と
が合致するような位置になるまで、支持部材（３４）　
（３４’　）を、底台の長手方向へ動かして行く。

対象部位が絞られている単一のＣＴ両画像ら、Ｘ座標お
よびＹ座標の値をａｌｌする。

スキャナーのカーソルを用い、中央マーカー（１５４）
から対象部位までの垂直圧はを劃って、これをＸ座標の
値とし、底台の頂面から対象部位までの距離を測って、
これをＹ座標の値とする。

Ｙ軸の調整は、弓形部材支持部（５６）　（５６’　）
を所望の高さまで動かすことによって行なわれる。

Ｙ軸の調整は、弓形部材の中間部をＸＰ！ｆ、標の値に
等しい距雅まで動かすことによって行なわれる。

これらの調整を行なった後、弓形部材キャリヤー（９６
）を、弓形部材支持部（５６）　（５６’　）のところ
へ戻す。

そこで、弓形部材キャリヤー（９６）をあらゆる所望の
角度に動かすことができ、かつ、弓形部材キャリヤー（
９６）に設けられている探針ホルダー（１２２）を、頭
部のあらゆる場所における対象部位に届くよう、あらゆ
る所望の角度で動かすことができる。

患者がＣＴスキャン室へ連れて行かれる前に、バー・ホ
ール（ｂｕｒｒ　ｈｏｌｇ）は、安全で、しかも対象部
位にできるだけ近いと思われるあらゆる適宜の場所に置
かれる。また、ツイスト・ドリル・ホール（ｔｗｉｓｔ
　ｄｒｉｌｌ　ｈｏｌｅ）は、ＣＴ室内か、測定を行な
った後に置かれる。

次に、患者は、装置と一体にして繰作室へ運ばれ、かつ
、操作室の中で、バー・ホールが置かれ、対象部位が近
づけられる。

生検（ｂｉｏｐｓｙ）を行なう際、探針は、いろいろな
深さでの腫瘍試料を採取するため、深さを変えて動かさ
れる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、各種
の計算をしたり、特別のコンピュータプログラムを組む
必要なく、外科的処置を行なうことができるので、既述
の目的はす入で達成できる。

また、本発明による装置は、横方向に置かれた対象部位
へも、簡単に届くようにすることができる。

本発明によれば、Ｚ座標を計算、即ち測る必要がなく、
かつ、座標を計算するための中間フレーム、即ちシミュ
レーターの必要がなくなる。

本発明による装置は、　ＣＴｉ１ｍ像をとる前とか、そ
の最中とか、その後にも使用でき、かつ、ＮＭＲ装置や
、各種の身体用スキャナーと併用できる。

従って、本発明の装置により、少なくとも既述の目的は
すべて達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による装置の斜視図である。 第２図は、本発明による装置の各部を分解し、相互の関
係を示す斜視図である。 第３図は、探針ホルダーおよび弓形部材の各部を分解し
て示す斜視図である。 第４図は、本発明による装置の一方の側からみた端面図
である。患者の頭部を破線で示す。 （１０）装置　　　　　　　（１２）底台（１４）アタ
ッチメンＩ−（１６）頭部（１８）　（２０）端部　　
　　　（２２）　（２４）側部（２６）位置決め目盛　
　　（２８）　（３０）溝（３２）突出部　　　　　　
（３４）　（３４’　）支持部材（３８）ピニオン　　
　　　（４０）　（４０’　）孔（４２）　（４２’　
）つまみ　　　　（４４）ラック（４６）ねじ　　　　
　　　（４８）　（４８’　）ラック（５０）（５２）
溝　　　　　　（５０’　）　（５２’　）溝（５４）
目ＦＡ　　　　　　　　（５６）（５６″）支持部（５
８）円形アタッチメント （６０）ピニオン　　　　　（６２）孔（６４）つまみ
　　　　　　（６６）半円形状凹部（６８）　（７０）
周部　　　　　　（７２）目盛（７４）目盛　　　　　
　　（７６）　（７６’　）上方部（７８）円筒状部　
　　　　（８０）　（８０’　）キャップ部材（８２）
リップ　　　　　　（８４）溝（８６）開口 （８８）　（８ｇ’　）キャップ用ねじ（９０）開口　
　　　　　　（９２）ねじ（９４）開口　　　　　　　
（９６）弓形部材キャリヤー（９８）頂部　　　　　　
　（１００）　（１０２）脚部（＋０４）ラック・セグ
メント （１０６）　（１０８）溝　　　　　（１１０）目盛（
１１１）ねじ　　　　　　　（１１２）弓形部材（１１
４）ピニオン　　　　　（１１６）目盛（１１８）支持
部　　　　　（１２０）溝（１２２）探針ホルダー　　
（１２４）　（１２６）ねじ（１２８）支持部 （１３０）円筒状孔　　　　　（１３２）カラー（１３
４）ノツチ　　　　　　（１３６）ピニオン（１３８）
開口（１４０）−）まみ （１４２）シリンダ　　　　（１／１４）孔（１４６）
探針　　　　　　（１４８）頭部ホルダー（１５０）ね
じ　　　　　　　（１５２）ねじ（１５４）中央マーカ
ー　　　（１５６）ねじＦＩＧ、　１

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）対向する側部、ならびに、第１および第２の端部
   を有する底台と、 前記底台を、スキャナーのテーブルに設置するための手
   段と、 前記対向する底台の側部に、それぞれ、長手方向に選択
   的な動きができるよう、垂直方向に配置されている支持
   部材と、 選択的に垂直方向へ動きうるように、前記各支持部材に
   取り付けられている弓形部材支持部と、選択的に回転し
   うるように、前記弓形部材支持部に取り付けられ、かつ
   、この支持部から上方へ伸びている弓形部材キャリヤー
   と、 選択的に動きうるように、前記弓形部材キャリヤーの頂
   部に取り付けられている弓形部材と、選択的に動きうる
   ように、前記弓形部材に取り付けられ、かつ、細長い探
   針などを受容しうる円筒状孔を備えている探針ホルダー とを備え、 前記底台の側部には、当該底台に対する前記支持部材の
   長手方向の位置を示すべく、目盛が設けられており、 前記弓形部材キャリヤーは、上端部および下端部を有す
   る第１および第２の離隔脚部と、前記脚部の上端部同士
   の間にかけて伸びている頂部とからなり、かつ、前記脚
   部の下方端は、回転しうるように弓形部材支持部に取り
   付けられており、前記脚部と前記弓形部材支持部との間
   の回動連結部は、前記支持部材から前記底台の一端の方
   へ、縦方向にオフセットしうるようになっており、前記
   脚部は、前記回動連結部から、縦方向へオフセットしう
   るようになっており、 前記弓形部材支持部の少なくとも一つは、前記回動連結
   部の軸回転を示すための垂直の目盛を備え、 前記探針ホルダーに開けられている円筒状孔は、その長
   手方向の軸が、前記脚部と前記弓形部材支持部との間の
   前記回動連結部の中心軸と交差するような位置関係にな
   っており、かつ、 前記底台は、その一端に、中央マーカーを備え、かつ当
   該底台に取り付けられる頭部ホルダーを備えていること
   を特徴とする、コンピュータ断層撮影スキャナーの利用
   により、患者の頭骨内部の対象部位に対して外科的処置
   を行なう装置。
2. （２）頭部ホルダーが、縦方向へ選択的に動きうるよう
   にして、底台に取り付けられていることを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項に記載のコンピュータ断層撮影
   スキャナーの利用により、患者の頭骨内部の対象部位に
   対して外科的処置を行なう装置。
3. （３）脚部の側部に、弓形部材支持部を位置決めするの
   に役立つよう、目盛がもうけられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項に記載のコンピュータ断層
   撮影スキャナーの利用により、患者の頭骨内部の対象部
   位に対して外科的処置を行なう装置。
4. （４）弓形部材キャリヤーが、着脱可能に弓形部材支持
   部に取り付けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項に記載のコンピュータ断層撮影スキャナー
   の利用により、患者の頭骨内部の対象部位に対して外科
   的処置を行なう装置。
5. （５）弓形部材キャリヤーの頂部に、弓形部材を前記弓
   形部材キャリヤーに対して位置決めするのに役立つよう
   な目盛が設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第（１）項に記載のコンピュータ断層撮影スキャナー
   の利用により、患者の頭骨内部の対象部位に対して外科
   的処置を行なう装置。
6. （６）弓形部材に、探針ホルダーを当該弓形部材に対し
   て位置決めするのに役立つような、目盛が設けられてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（５）項に記載の
   コンピュータ断層撮影スキャナーの利用により、患者の
   頭骨内部の対象部位に対して外科的処置を行なう装置。
7. （７）弓形部材支持部が、ラックおよびピニオンにより
   、可動式に支持部材に取り付けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項に記載のコンピュータ断
   層撮影スキャナーの利用により、患者の頭骨内部の対象
   部位に対して外科的処置を行なう装置。
8. （８）支持部材が、ラックおよびピニオンにより、可動
   式に底台に取り付けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項に記載のコンピュータ断層撮影スキ
   ャナーの利用により、患者の頭骨内部の対象部位に対し
   て外科的処置を行なう装置。
9. （９）弓形部材が、ラックおよびピニオンにより、可動
   式に頂部に取り付けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項に記載のコンピュータ断層撮影スキ
   ャナーの利用により、患者の頭骨内部の対象部位に対し
   て外科的処置を行なう装置。