TW201817397A - 植入物環景影像檢視方法及其系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種植入物環景影像檢視方法，其用以檢視植入物圖像與被植入體圖像之相對位置。在植入物圖像之新增步驟中移動控制游標點選選單上之新增植入物項目於畫面中產生植入物圖像。透過植入物圖像位置調整步驟可操作控制游標調整植入物圖像之位置，並將植入物圖像從起始位置移至畫面中之目標位置。環景影像檢視步驟可依據植入物圖像所在之目標位置為中心軸旋轉被植入體圖像一角度以供檢視，角度可為180度。藉此，利用椎體繞著骨釘為軸旋轉，能讓醫師評估骨釘是否超出骨頭，並確認椎體與骨釘之間精確的相對位置。

Description

植入物環景影像檢視方法及其系統

本發明是關於一種植入物影像檢視方法及其系統，特別是關於一種植入物環景影像檢視方法及其系統。

在一般醫療機構中，外科手術之術前規劃已成為基本之課題，許多手術都需要相當高的精確度以及豐富的臨床經驗，若稍有誤差，就可能會造成被植入體的傷損。

在傳統的手術過程中，醫師於術前藉由二維影像的檢例作為病情的診斷與手術治療計畫的基礎。然而，每一病人的解剖位置不盡相同。所以手術順利、成功與否端賴醫師本身專業的判斷與豐富的臨床經驗，但也顯現手術的不確定性與困難性。以骨釘植入手術為例，由於植入物(骨釘)、被植入體(椎體)以及脊髓神經毗鄰而居，若彼此間的距離沒有規劃妥當，極可能在手術過程中傷害到脊椎神經而造成嚴重的神經缺損，故容易因人為判斷失誤而造成額外的風險。

由此可知，目前市場上缺乏一種安全性高、方便性高以及可精確地檢視與判斷的植入物環景影像檢視方法及其系統，故相關業者均在尋求其解決之道。

因此，本發明之植入物環景影像檢視方法及其系統可利用椎體繞著植入的骨釘為軸旋轉，能讓醫師評估骨釘是否超出骨頭，並確認椎體與骨釘之間精確的相對位置。

依據本發明一態樣之一實施方式提供一種植入物環景影像檢視方法，其用以檢視一植入物圖像與一被植入體圖像之相對位置。植入物環景影像檢視方法包含術前規劃界面呈現步驟、植入物圖像新增步驟、植入物圖像位置調整步驟以及環景影像檢視步驟。其中術前規劃界面呈現步驟係顯示至少一畫面、選單及控制游標，畫面呈現被植入體圖像。植入物圖像新增步驟係移動控制游標點選選單之一新增植入物項目而於畫面中產生一植入物圖像，此植入物圖像位於一起始位置。再者，植入物圖像位置調整步驟係操作控制游標調整植入物圖像之位置，並將植入物圖像從起始位置移至畫面中之一目標位置。此外，環景影像檢視步驟係依據植入物圖像所在之目標位置為一中心軸旋轉被植入體圖像一角度以供檢視，角度大於0度且小於等於180度。

藉此，本發明之植入物環景影像檢視方法利用被植入體圖像環繞著植入物圖像並以其為中心軸旋轉180度，能夠讓醫師評估骨釘是否超出骨頭，並確認椎體與骨釘之間精確的相對位置，進而在術前做適地當修正以訂定出正確且安全的置入路徑與位置。

前述實施方式之其他實施例如下：前述植入物圖像可為骨釘影像，被植入體圖像可為椎體影像，而角度大於180度且小於等於360度。另外，前述植入物環景影像檢視方法可包含畫面亮度調整步驟，此畫面亮度調整步驟係驅動控制游標於畫面中移動，以調整畫面之亮度。再者，前述術前規劃界面呈現步驟可顯示複數畫面，這些畫面包含橫截面與矢截面，其中橫截面具有一橫截面二維座標系。而矢截面則具有一矢截面二維座標系，此橫截面二維座標系與矢截面二維座標系正交形成一三維空間座標系。此外，前述植入物環景影像檢視方法可包含一植入物圖像同動步驟，此植入物圖像同動步驟係操作控制游標點選選單之新增植入物項目，藉以令橫截面與矢截面分別產生一橫截面植入物圖像與一矢截面植入物圖像。當橫截面植入物圖像移動時，矢截面植入物圖像同步位移。當矢截面植入物圖像移動時，橫截面植入物圖像同步位移。另外，在前述植入物圖像位置調整步驟中，植入物圖像可包含一植入物中間標誌點與一非中間區域。控制游標受控點選植入物中間標誌點或非中間區域，且植入物圖像位置調整步驟包含植入物圖像拖曳步驟與植入物圖像旋轉步驟。 其中植入物圖像拖曳步驟係操作控制游標點選植入物中間標誌點並拖曳，藉以令畫面中的植入物圖像與控制游標同步位移。至於植入物圖像旋轉步驟則是操作控制游標點選非中間區域並移動，藉以令畫面中的植入物圖像以植入物中間標誌點為旋轉中心轉動。再者，在前述植入物圖像旋轉步驟中，當控制游標受控點選非中間區域時，畫面中的植入物圖像由一第一顏色改變成一第二顏色，第一顏色與第二顏色相異。此外，前述植入物環景影像檢視方法可包含一植入物多種尺寸之圖像調整步驟，此植入物多種尺寸之圖像調整步驟係操作控制游標點選選單中之一植入物尺寸項目。植入物尺寸項目包含複數個植入物直徑與複數個植入物長度，當控制游標點選植入物尺寸項目之後，畫面顯示對應尺寸之植入物圖像。另外，前述環景影像檢視步驟可包含一座標系轉換步驟與一角度選擇步驟，其中座標系轉換步驟係依據植入物圖像所在之目標位置為中心軸建立一植入物座標系，然後依據植入物座標系對應轉換被植入體圖像而產生一重建被植入體圖像座標系。而角度選擇步驟係將重建被植入體圖像座標系之被植入體圖像繞中心軸旋轉一角度。再者，前述術前規劃界面呈現步驟可顯示複數個畫面，而環景影像檢視步驟可顯示植入物圖像、被植入體圖像及角度於另一畫面上。

依據本發明另一態樣之一實施方式提供一種植入物環景影像檢視系統，其包含一顯示器與一控制處理單元。顯示器顯示畫面、選單及控制游標，且畫面呈現被植 入體圖像。控制處理單元訊號連接顯示器，控制處理單元包含植入物圖像新增模組、植入物圖像位置調整模組以及環景影像檢視模組。其中植入物圖像新增模組用以移動控制游標點選選單之新增植入物項目而於畫面產生植入物圖像。植入物圖像位於起始位置。此外，植入物圖像位置調整模組訊號連接植入物圖像新增模組，植入物圖像位置調整模組用以操作控制游標調整植入物圖像之位置，並將植入物圖像從起始位置移至畫面中之目標位置。至於環景影像檢視模組則訊號連接植入物圖像位置調整模組，環景影像檢視模組用以依據植入物圖像所在之目標位置為中心軸旋轉被植入體圖像一角度，此角度大於0度且小於等於180度。

藉此，本發明之植入物環景影像檢視系統搭配特定的植入物環景影像檢視方法，可以將被植入體圖像環繞著植入物圖像，並以其為中心軸旋轉來加以檢視，不但能夠讓醫師評估骨釘是否超出骨頭，並確認椎體與骨釘之間精確的相對位置，還可在術前做適地當修正以訂定出正確且安全的置入路徑與位置。

前述實施方式之其他實施例如下：前述植入物圖像可為骨釘影像，被植入體圖像可為椎體影像，而角度大於180度且小於等於360度。另外，前述控制處理單元可包含畫面亮度調整模組，此畫面亮度調整模組訊號連接植入物圖像新增模組與顯示器，畫面亮度調整模組用以驅動控制游標於畫面中移動，以調整畫面之亮度。再者，前 述顯示器可顯示複數個畫面，這些畫面包含一橫截面與一矢截面。其中橫截面具有一橫截面二維座標系。而矢截面則具有一矢截面二維座標系，橫截面二維座標系與矢截面二維座標系正交形成一三維空間座標系。此外，前述控制處理單元可包含一植入物圖像同動模組，此植入物圖像同動模組訊號連接植入物圖像位置調整模組，且植入物圖像同動模組用以操作控制游標點選選單之新增植入物項目，藉以令橫截面與矢截面分別產生一橫截面植入物圖像與一矢截面植入物圖像。當橫截面植入物圖像移動時，矢截面植入物圖像同步位移。同理，當矢截面植入物圖像移動時，橫截面植入物圖像同步位移。另外，前述植入物圖像可包含一植入物中間標誌點與一非中間區域，而控制游標受控點選植入物中間標誌點或非中間區域，且植入物圖像位置調整模組包含一植入物圖像拖曳模組與一植入物圖像旋轉模組。其中植入物圖像拖曳模組用以操作控制游標點選植入物中間標誌點並拖曳，藉以令畫面中的植入物圖像與控制游標同步位移。而植入物圖像旋轉模組則用以操作控制游標點選非中間區域並移動，藉以令畫面中的植入物圖像以植入物中間標誌點為旋轉中心轉動。再者，當前述控制游標受控點選非中間區域時，畫面中的植入物圖像由一第一顏色改變成另一第二顏色，且第一顏色與第二顏色相異。此外，前述控制處理單元可包含一植入物多種尺寸之圖像調整模組，此植入物多種尺寸之圖像調整模組訊號連接環景影像檢視模組，且植入物多種尺寸之圖像調整模 組用以操作控制游標點選選單中之一植入物尺寸項目。植入物尺寸項目包含複數個植入物直徑與複數個植入物長度，當控制游標點選植入物尺寸項目之後，畫面顯示對應尺寸之植入物圖像。另外，前述環景影像檢視模組可包含一座標系轉換模組與一角度選擇模組，其中座標系轉換模組用以依據植入物圖像所在之目標位置為中心軸建立一植入物座標系，然後依據植入物座標系對應轉換被植入體圖像而產生一重建被植入體圖像座標系。而角度選擇模組則訊號連接座標系轉換模組，角度選擇模組用以將重建被植入體圖像座標系之被植入體圖像繞中心軸旋轉一角度。再者，前述顯示器可顯示複數個畫面，而環景影像檢視模組可顯示植入物圖像、被植入體圖像及角度於另一畫面上。

100、100a‧‧‧植入物環景影像檢視方法

200、200a‧‧‧植入物環景影像檢視系統

300‧‧‧顯示器

310、310a‧‧‧畫面

312‧‧‧橫截面

314‧‧‧矢截面

320‧‧‧選單

321‧‧‧匯出骨釘資料項目

322‧‧‧匯入骨釘資料項目

323‧‧‧新增骨釘項目

324‧‧‧刪除骨釘項目

325‧‧‧骨釘直徑項目

326‧‧‧骨釘長度項目

327‧‧‧環景影像檢視項目

330‧‧‧控制游標

340‧‧‧被植入體圖像

350‧‧‧植入物圖像

400、400a‧‧‧控制處理單元

410‧‧‧畫面亮度調整模組

420‧‧‧植入物圖像新增模組

S11、S21‧‧‧術前規劃界面呈現步驟

S12、S23‧‧‧植入物圖像新增步驟

S13、S24‧‧‧植入物圖像位置調整步驟

S14、S27‧‧‧環景影像檢視步驟

S22‧‧‧畫面亮度調整步驟

S242‧‧‧植入物圖像拖曳步驟

S244‧‧‧植入物圖像旋轉步驟

S25‧‧‧植入物圖像同動步驟

S26‧‧‧植入物多種尺寸之圖像調整步驟

S272‧‧‧座標系轉換步驟

S274‧‧‧角度選擇步驟

x、y、z‧‧‧參數

P1‧‧‧起始位置

P2‧‧‧目標位置

θ‧‧‧角度

430‧‧‧植入物圖像位置調整模組

432‧‧‧植入物圖像拖曳模組

434‧‧‧植入物圖像旋轉模組

440‧‧‧植入物圖像同動模組

450‧‧‧植入物多種尺寸之圖像調整模組

460‧‧‧環景影像檢視模組

462‧‧‧座標系轉換模組

464‧‧‧角度選擇模組

第1A圖係繪示本發明一實施例的植入物環景影像檢視方法的流程示意圖。

第1B圖係繪示本發明一實施例的植入物環景影像檢視系統的方塊示意圖。

第2A圖係繪示本發明另一實施例的植入物環景影像檢視方法的流程示意圖。

第2B圖係繪示本發明另一實施例的植入物環景影像檢視系統的方塊示意圖。

第3圖係繪示本發明第一實施例的顯示器所呈現的介面示 意圖。

第4圖係繪示本發明第二實施例的顯示器所呈現的介面示意圖。

第5圖係繪示本發明第三實施例的顯示器所呈現的介面示意圖。

第6A圖係繪示本發明第四實施例的顯示器所呈現的介面示意圖。

第6B圖係繪示本發明第五實施例的顯示器所呈現的介面示意圖。

第7圖係繪示本發明第六實施例的顯示器所呈現的介面示意圖。

以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之；並且重複之元件將可能使用相同的編號表示之。

請一併參閱第1A、1B及3~7圖，第1A圖係繪示本發明一實施例的植入物環景影像檢視方法100的流程示意圖。第1B圖係繪示本發明一實施例的植入物環景影像檢視系統200的方塊示意圖。第3圖係繪示本發明第 一實施例的顯示器300所呈現的介面示意圖，其代表植入物圖像350新增的示意圖，且植入物圖像350位於起始位置P1上。第4圖係繪示本發明第二實施例的顯示器300所呈現的介面示意圖，其代表將植入物圖像350從起始位置P1移至目標位置P2上。第5圖係繪示本發明第三實施例的顯示器300所呈現的介面示意圖，其代表植入物圖像350可受控旋轉。第6A圖係繪示本發明第四實施例的顯示器300所呈現的介面示意圖，其代表植入物直徑可依據所需點選。第6B圖係繪示本發明第五實施例的顯示器300所呈現的介面示意圖，其代表植入物長度可依據所需點選。第7圖係繪示本發明第六實施例的顯示器300所呈現的介面示意圖，其代表植入物與被植入體可環景影像檢視。如圖所示，植入物環景影像檢視方法100搭配植入物環景影像檢視系統200係用以檢視植入物圖像350與被植入體圖像340之相對位置。其中植入物環景影像檢視方法100包含術前規劃界面呈現步驟S11、植入物圖像新增步驟S12、植入物圖像位置調整步驟S13以及環景影像檢視步驟S14。

術前規劃界面呈現步驟S11係利用螢幕顯示畫面310、選單320及控制游標330，且畫面310一開始呈現被植入體圖像340，如第3圖所示。本實施例之植入物為骨釘，植入物圖像350為骨釘影像。被植入體為椎體，被植入體圖像340為椎體影像。

植入物圖像新增步驟S12係移動控制游標330點選選單320之新增植入物項目而於畫面310中產生一植入物圖像350，此植入物圖像350位於起始位置P1，如第3圖所示。本實施例之新增植入物項目為第3圖的新增骨釘項目323，當使用者控制游標330點選新增骨釘項目323後，畫面310的正中央會產生植入物圖像350，而系統會將此正中央的位置設定為起始位置P1，其三維座標(x,y,z)為(0,0,0)。

植入物圖像位置調整步驟S13係操作控制游標330調整植入物圖像350之位置，並將植入物圖像350從起始位置P1移至畫面310中之目標位置P2，如第4圖與第5圖所示。

環景影像檢視步驟S14係依據植入物圖像350所在之目標位置P2為中心軸自動旋轉被植入體圖像340一角度θ以供檢視，角度θ大於0度且小於等於180度，如第7圖所示。本實施例之角度θ等於180度，若就植入物而言，其等同於檢視了一半圓區域之狀況。然而，由於植入物為長條圓柱狀之骨釘，其另一半圓區域(180~360度)之狀況其實會對稱前半圓區域(0~180度)之狀況。因此，當角度θ由0度連續環繞至180度時，醫師即可透過環景影像檢視來評估骨釘是否觸碰到椎體。藉此，本發明利用被植入體圖像340(如椎體影像)繞著植入物圖像350(如骨釘影像)為中心軸旋轉180度，能夠讓醫師評估骨釘是否超出骨頭，並確認椎體與骨 釘之間精確的相對位置，進而在術前做適地當修正以訂定出正確且安全的置入路徑與位置。

此外，植入物環景影像檢視系統200使用前述之植入物環景影像檢視方法100來檢視植入物周遭的狀況以及被植入體與植入物之相對關係。植入物環景影像檢視系統200為特定的醫療輔助檢視裝置，其包含顯示器300與控制處理單元400。

顯示器300顯示畫面310、選單320及控制游標330，且畫面310可呈現被植入體圖像340與植入物圖像350。控制游標330不限定控制之形式，其可為一般滑鼠、觸控螢幕、聲控或者其他非接觸體感偵測裝置來控制操作顯示器300所呈現的內容物。

控制處理單元400訊號連接顯示器300，控制處理單元400包含植入物圖像新增模組420、植入物圖像位置調整模組430以及環景影像檢視模組460。其中植入物圖像新增模組420用以移動控制游標330點選選單320之新增植入物項目而於畫面310產生植入物圖像350。植入物圖像350位於起始位置P1。此外，植入物圖像位置調整模組430訊號連接植入物圖像新增模組420，植入物圖像位置調整模組430用以操作控制游標330調整植入物圖像350之位置，並將植入物圖像350從起始位置P1移至畫面310中之目標位置P2。另外，環景影像檢視模組460訊號連接植入物圖像位置調整模組430，環景影像檢視模組460用以依據植入物圖像350所在之目標位置 P2為中心軸旋轉被植入體圖像340一角度θ，此角度θ大於0度且小於等於180度。本實施例之角度θ等於180度，如同環景影像檢視步驟S14中所述。當然，角度θ可大於180度且小於等於360度，端看使用者之需求；換句話說，角度θ可從0度至360度環景全部檢視。藉此，本發明可利用被植入體圖像340繞著植入物圖像350為中心軸旋轉一圈，能夠讓使醫師完整地評估骨釘是否超出骨頭或椎體，並確認椎體與骨釘之間精確的相對位置。

請一併參閱第2A、2B及3~7圖，第2A圖係繪示本發明另一實施例的植入物環景影像檢視方法100a的流程示意圖。第2B圖係繪示本發明另一實施例的植入物環景影像檢視系統200a的方塊示意圖。如圖所示，植入物環景影像檢視方法100a係搭配植入物環景影像檢視系統200a來實現，以檢視植入物圖像350與被植入體圖像340之相對位置。其中植入物環景影像檢視方法100a包含術前規劃界面呈現步驟S21、畫面亮度調整步驟S22、植入物圖像新增步驟S23、植入物圖像位置調整步驟S24、植入物圖像同動步驟S25、植入物多種尺寸之圖像調整步驟S26以及環景影像檢視步驟S27。

術前規劃界面呈現步驟S21係利用螢幕顯示二個畫面310、一個選單320及一個控制游標330，且畫面310一開始呈現被植入體圖像340。詳細地說，二個畫面310分別為橫截面312(transverse plane)與矢截面314(sagittal plane)，橫截面312與矢截面314是由 電腦斷層掃描(Computerized Tomography；CT)或核磁共振攝影(亦稱磁振造影，Magnetic Resonance Imaging；MRI)所得到之圖像。橫截面312具有一橫截面二維座標系，矢截面314具有一矢截面二維座標系，橫截面二維座標系與矢截面二維座標系會正交形成一三維空間座標系。而被植入體(如椎體)與植入物(如骨釘)位於此三維空間座標系的三維座標可顯示於畫面310中呈現以供使用者檢視。另外，選單320包含匯出骨釘資料項目321、匯入骨釘資料項目322、新增骨釘項目323、刪除骨釘項目324、骨釘直徑項目325、骨釘長度項目326以及環景影像檢視項目327。其中匯出骨釘資料項目321代表點選之後會將骨釘參數(如骨釘直徑與骨釘長度)轉成一資料檔並儲存於硬碟或資料庫中。匯入骨釘資料項目322代表點選之後可從硬碟或資料庫中讀取已存在之骨釘參數資料檔。新增骨釘項目323代表點選之後可在畫面310中產生一個新的骨釘影像，亦即新增一個植入物圖像350。刪除骨釘項目324代表點選之後可將畫面310中存在的一個植入物圖像350刪除。骨釘直徑項目325與骨釘長度項目326分別顯示植入物的直徑與長度，亦即骨釘直徑與骨釘長度，骨釘直徑項目325或骨釘長度項目326點選之後會出現下拉式選單，其呈現多種不同大小的數值以供選擇。至於環景影像檢視項目327則代表點選之後螢幕會呈現另一畫面310a，並在另一畫面310a中顯示被植入體圖像340以植入物圖像350為中心軸旋轉，且此旋轉的 角度θ由0~180度連續地展現。旋轉的方式可選擇自動或手動，而且畫面310a會依據一特定的旋轉間隔與角度間隔展現。同樣地，旋轉間隔與角度間隔都可以依需求自由設定或修改。

畫面亮度調整步驟S22係驅動控制游標330於畫面310中移動，以調整畫面310之亮度。詳細地說，螢幕顯示的畫面310包含橫截面312與矢截面314，當控制游標330(即滑鼠游標)位於橫截面312中且使用者按壓滑鼠的左鍵並移動時，橫截面312所呈現的亮度會隨之改變。再者，此亮度的增減會對應滑鼠游標在橫截面二維座標系中的滑移方向。若由左向右滑移或者由下向上滑移，則亮度增加；反之，若由右向左滑移或者由上向下滑移，則亮度減低。藉此，本發明透過簡易操控可以迅速且有效地調整畫面310之亮度。

植入物圖像新增步驟S23係移動控制游標330點選選單320之新增植入物項目而於畫面310中產生一植入物圖像350，此植入物圖像350位於起始位置P1。詳細地說，第3圖之畫面310包含橫截面312與矢截面314，當使用者控制游標330點選新增骨釘項目323後，橫截面312與矢截面314的正中央會分別同時產生植入物圖像350，且橫截面312與矢截面314的正中央位置均設定為起始位置P1，其三維座標(x,y,z)為(0,0,0)，植入物圖像350的中心位置與起始位置P1重疊。此外，本實施例之被植入體為椎體，被植入體圖像 340為椎體影像。植入物為骨釘，植入物圖像350為骨釘影像。此骨釘影像具有骨釘直徑與骨釘長度，其分別對應選單320的骨釘直徑項目325與骨釘長度項目326。由於橫截面312平行於XY平面，而矢截面314平行於YZ平面，因此在橫截面312中移動植入物圖像350時，植入物圖像350的中心位置之三維座標(x,y,z)中參數x、y會隨之變動，而參數z固定數值而維持不變。同理，在矢截面314中移動植入物圖像350時，植入物圖像350的中心位置之三維座標(x,y,z)中參數y、z會隨之變動，而參數x固定數值而維持不變。另外值得一提的是，植入物圖像350的中心位置座標可以顯示在畫面310中，亦即植入物圖像350的中心位置座標可同時顯示在橫截面312與矢截面314之中，讓使用者能夠了解目前植入物圖像350相對於空間中的所在位置。

植入物圖像位置調整步驟S24係操作控制游標330調整植入物圖像350之位置，並將植入物圖像350從起始位置P1移至畫面310中之目標位置P2。詳細地說，植入物圖像350包含植入物中間標誌點與非中間區域，控制游標330受控點選植入物中間標誌點或非中間區域。而植入物圖像位置調整步驟S24包含植入物圖像拖曳步驟S242與植入物圖像旋轉步驟S244。當控制游標330受使用者控制而點選植入物中間標誌點時，系統會執行植入物圖像拖曳步驟S242，此植入物圖像拖曳步驟S242係操作控制游標330點選植入物中間標誌點並拖曳，藉以令 畫面310中的植入物圖像350與控制游標330同步位移，如第4圖所示。由於畫面310分為橫截面312與矢截面314，無論是橫截面312的植入物圖像350或者是矢截面314的植入物圖像350，均可受控制游標330點選而拖曳。換句話說，當控制游標330位於植入物中間標誌點上且使用者按壓滑鼠的左鍵並移動時，植入物圖像350會與控制游標330同步位移而如同拖曳。另外，當控制游標330受使用者控制而點選非中間區域時，系統會執行植入物圖像旋轉步驟S244，此植入物圖像旋轉步驟S244係操作控制游標330點選非中間區域並移動，藉以令畫面310中的植入物圖像350以植入物中間標誌點為旋轉中心轉動，如第5圖所示。而值得一提的是，植入物圖像拖曳步驟S242與植入物圖像旋轉步驟S244不會同時執行。此外，在植入物圖像旋轉步驟S244中，當控制游標330受控點選非中間區域時，畫面310中的植入物圖像350由第一顏色改變成第二顏色，第一顏色與第二顏色相異。本實施例之第一顏色為青色，第二顏色為紅色，透過點選時顏色的大幅變異，能夠讓使用者迅速辨識出現階段的操作模式為旋轉植入物圖像350。

植入物圖像同動步驟S25係伴隨著植入物圖像位置調整步驟S24一併發生。當螢幕只顯示一個畫面310時，系統不會執行植入物圖像同動步驟S25；當螢幕顯示多個畫面310時(如橫截面312與矢截面314)，系統會執行植入物圖像同動步驟S25。植入物圖像同動步驟 S25係操作控制游標330點選選單320之新增植入物項目，藉以令橫截面312與矢截面314分別產生一橫截面植入物圖像與一矢截面植入物圖像。換句話說，橫截面植入物圖像代表橫截面312中的植入物圖像350；矢截面植入物圖像則代表矢截面314中的植入物圖像350。當橫截面植入物圖像受控制游標330點選並在橫截面312中移動時，矢截面植入物圖像在矢截面314中同步位移，而且相對應位置的被植入體圖像340於矢截面314裡亦會即時地改變並同步呈現；同理，當矢截面植入物圖像受控制游標330點選並在矢截面314中移動時，橫截面植入物圖像會在橫截面312中同步位移，而且相對應位置的被植入體圖像340於橫截面312裡亦會即時地改變並同步呈現。藉此，本發明利用植入物圖像同動步驟S25結合植入物圖像位置調整步驟S24，讓使用者可以迅速且確實地將植入物圖像350拖曳到欲規劃植入的目標位置P2上，同時透過旋轉將植入物圖像350調整至適當的傾斜角度，以利後續之觀察與檢視。

植入物多種尺寸之圖像調整步驟S26係操作控制游標330點選選單320中之植入物尺寸項目，此植入物尺寸項目包含複數個植入物直徑與複數個植入物長度。當控制游標330點選植入物尺寸項目並選定所要的植入物直徑與植入物長度之後，畫面310顯示對應尺寸之植入物圖像350。詳細地說，植入物尺寸項目包含骨釘直徑項目325與骨釘長度項目326，骨釘直徑項目325與骨釘長度 項目326分別顯示植入物的直徑與長度，亦即骨釘直徑與骨釘長度，骨釘直徑項目325與骨釘長度項目326點選之後會呈現多種不同大小的數值以供選擇。本實施例之骨釘直徑項目325點選之後會呈現3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm及6.0mm，且骨釘長度項目326點選之後會呈現30.0mm、40.0mm、50.0mm、60.0mm及70.0mm，如第6A及6B圖所示。當然，這些數值大小與間隔都可以依需求自由設定或修改。藉此，本發明藉由植入物多種尺寸之圖像調整步驟S26之彈性選擇，可應付各式各樣的病患狀況與醫療需求。此外，設定或修改好的數值大小與間隔可以透過選單320的匯出骨釘資料項目321將骨釘參數轉成一資料檔並存入硬碟或資料庫，未來需要時可直接將其匯入而無須再多做植入物多種尺寸之圖像調整步驟S26，可大幅增加術前規劃之效率。

環景影像檢視步驟S27係操作控制游標330點選選單320中之環景影像檢視項目327，然後系統會依據植入物圖像350所在之目標位置P2為中心軸自動旋轉被植入體圖像340一角度θ以供檢視，此角度θ大於0度且小於等於180度。詳細地說，環景影像檢視步驟S27包含座標系轉換步驟S272與角度選擇步驟S274。當控制游標330點選環景影像檢視項目327之後，系統會先執行座標系轉換步驟S272，接著再執行角度選擇步驟S274。其中座標系轉換步驟S272係依據植入物圖像350所在之目 標位置P2為中心軸建立一植入物座標系，然後依據植入物座標系對應轉換被植入體圖像340而產生一重建被植入體圖像座標系。再者，角度選擇步驟S274係將重建被植入體圖像座標系之被植入體圖像340繞中心軸旋轉一角度θ。當角度θ由0度連續環繞至180度時，醫師即可透過環景影像檢視來評估骨釘是否觸碰到椎體。此外，環景影像檢視步驟S27顯示植入物圖像350、被植入體圖像340及角度θ於另一畫面310a上，以供使用者檢視，如第7圖所示。使用者可選擇想要的旋轉方式，旋轉方式可選擇自動或手動，其中“自動”代表畫面310a會依據一特定的旋轉間隔(如20ms)連續顯示每一個角度θ(如角度θ從1度至180度且角度間隔為1度)的植入物圖像350及被植入體圖像340。“手動”則代表使用者需自行手動操作控制游標330來選擇想要檢視的角度θ。藉此，本發明透過被植入體圖像340(如椎體影像)繞著植入物圖像350(如骨釘影像)為中心軸旋轉180度或360度，能夠讓使醫師藉由不同的視角觀察評估骨釘是否超出骨頭，並確認椎體與骨釘之間精確的相對位置，進而在術前做適地當修正以訂定出正確且安全的置入路徑與位置。

請一併參閱第1B、2B及3~7圖，在第2B圖中，植入物環景影像檢視系統200a包含顯示器300與控制處理單元400a。其中控制處理單元400a包含畫面亮度調整模組410、植入物圖像新增模組420、植入物圖像位置調整模組430、植入物圖像同動模組440、植入物多種 尺寸之圖像調整模組450以及環景影像檢視模組460。其中顯示器300、控制處理單元400a的植入物圖像新增模組420與第1B圖之對應方塊相同，故均不再贅述。特別的是，控制處理單元400a更包含畫面亮度調整模組410、植入物圖像同動模組440以及植入物多種尺寸之圖像調整模組450。而且植入物圖像位置調整模組430包含植入物圖像拖曳模組432與植入物圖像旋轉模組434，環景影像檢視模組460包含座標系轉換模組462與角度選擇模組464。

畫面亮度調整模組410訊號連接植入物圖像新增模組420與顯示器300，畫面亮度調整模組410用以驅動控制游標330於畫面310中移動，以調整畫面310之亮度。

植入物圖像位置調整模組430訊號連接植入物圖像新增模組420，其植入物圖像拖曳模組432用以操作控制游標330點選植入物中間標誌點並拖曳，藉以令畫面310中的植入物圖像350與控制游標330同步位移。此外，植入物圖像旋轉模組434用以操作控制游標330點選非中間區域並移動，藉以令畫面310中的植入物圖像350以植入物中間標誌點為旋轉中心轉動。

植入物圖像同動模組440訊號連接植入物圖像位置調整模組430，且植入物圖像同動模組440用以操作控制游標330點選選單320之新增植入物項目，藉以令橫截面312與矢截面314分別產生一橫截面植入物圖像與 一矢截面植入物圖像。當橫截面植入物圖像移動時，矢截面植入物圖像同步位移；當矢截面植入物圖像移動時，橫截面植入物圖像亦同步位移。

植入物多種尺寸之圖像調整模組450訊號連接植入物圖像同動模組440，且植入物多種尺寸之圖像調整模組450用以操作控制游標330點選選單320中之植入物尺寸項目，此植入物尺寸項目包含多個植入物直徑與多個植入物長度。當控制游標330點選植入物尺寸項目之後，畫面310顯示對應尺寸之植入物圖像350。

環景影像檢視模組460包含座標系轉換模組462與角度選擇模組464。其中座標系轉換模組462訊號連接植入物多種尺寸之圖像調整模組450，座標系轉換模組462用以依據植入物圖像350所在之目標位置P2為中心軸建立一植入物座標系，然後依據植入物座標系對應轉換被植入體圖像340而產生一重建被植入體圖像座標系。另外，角度選擇模組464訊號連接座標系轉換模組462，且角度選擇模組464用以將重建被植入體圖像座標系之被植入體圖像340繞中心軸旋轉一角度θ。此角度θ大於0度且小於等於180度，而較佳實施例之角度θ等於180度，其代表角度θ從0~180度環繞植入物圖像350而旋轉半周。至於最佳實施例之角度θ則為360度，其代表角度θ從0~360度環繞植入物圖像350而旋轉一周，可完整地檢視觀察植入物圖像350與被植入體圖像340之間的相對位置關係。另值得一提的是，角度θ從180~360度的椎體 影像與角度θ從0~180度的椎體影像剛好反向對稱，故在環繞半周的角度θ等於180度之條件下，已足夠讓醫師觀察評估出骨釘是否超出骨頭或椎體，並確認椎體與骨釘之間精確的相對位置。若位置不正確或椎體與骨釘距離過近，可透過在術前做適地當修正以訂定出正確且安全的置入路徑與位置。

由上述實施方式可知，本發明具有下列優點：其一，利用被植入體圖像環繞著植入物圖像並以其為中心軸旋轉180度或360度，能夠讓醫師評估骨釘是否超出骨頭，並確認椎體與骨釘之間精確的相對位置，進而在術前做適地當修正以訂定出正確且安全的置入路徑與位置。其二，角度的旋轉方式可選擇自動或手動，而且旋轉間隔與角度間隔都可以依需求自由設定或修改。其三，透過點選時顏色的變異，能夠讓使用者迅速辨識出現階段的操作模式。其四，利用植入物圖像同動步驟結合植入物圖像位置調整步驟，讓使用者可以迅速且確實地將植入物圖像拖曳到欲規劃植入的目標位置上，同時透過旋轉將植入物圖像調整至適當的傾斜角度，以利後續之觀察與檢視。其五，藉由植入物多種尺寸之圖像調整步驟的彈性選擇，可應付各式各樣的病患狀況與醫療需求。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (20)

1. 一種植入物環景影像檢視方法，用以檢視一植入物圖像與一被植入體圖像之相對位置，該植入物環景影像檢視方法包含：一術前規劃界面呈現步驟，係顯示至少一畫面、一選單及一控制游標，該畫面呈現該被植入體圖像；一植入物圖像新增步驟，係移動該控制游標點選該選單之一新增植入物項目而於該畫面產生該植入物圖像，該植入物圖像位於一起始位置；一植入物圖像位置調整步驟，係操作該控制游標調整該植入物圖像之位置，並將該植入物圖像從該起始位置移至該畫面中之一目標位置；以及一環景影像檢視步驟，係依據該植入物圖像所在之該目標位置為一中心軸旋轉該被植入體圖像一角度以供檢視，該角度大於0度且小於等於180度。
2. 如申請專利範圍第1項所述之植入物環景影像檢視方法，其中該植入物圖像為骨釘影像，該被植入體圖像為椎體影像，而該角度大於180度且小於等於360度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之植入物環景影像檢視方法，更包含：一畫面亮度調整步驟，係驅動該控制游標於該畫面中移動，以調整該畫面之亮度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之植入物環景影像檢視方法，其中該術前規劃界面呈現步驟係顯示複數該畫面，該些畫面包含：一橫截面，具有一橫截面二維座標系；及一矢截面，具有一矢截面二維座標系，該橫截面二維座標系與該矢截面二維座標系正交形成一三維空間座標系。
5. 如申請專利範圍第4項所述之植入物環景影像檢視方法，更包含：一植入物圖像同動步驟，係操作該控制游標點選該選單之該新增植入物項目，藉以令該橫截面與該矢截面分別產生一橫截面植入物圖像與一矢截面植入物圖像；其中，當該橫截面植入物圖像移動時，該矢截面植入物圖像同步位移；及當該矢截面植入物圖像移動時，該橫截面植入物圖像同步位移。
6. 如申請專利範圍第1項所述之植入物環景影像檢視方法，其中在該植入物圖像位置調整步驟中，該植入物圖像包含一植入物中間標誌點與一非中間區域，該控制游標受控點選該植入物中間標誌點或該非中間區域，且該植入物圖像位置調整步驟包含： 一植入物圖像拖曳步驟，係操作該控制游標點選該植入物中間標誌點並拖曳，藉以令該畫面中的該植入物圖像與該控制游標同步位移；及一植入物圖像旋轉步驟，係操作該控制游標點選該非中間區域並移動，藉以令該畫面中的該植入物圖像以該植入物中間標誌點為旋轉中心轉動。
7. 如申請專利範圍第6項所述之植入物環景影像檢視方法，其中在該植入物圖像旋轉步驟中，當該控制游標受控點選該非中間區域時，該畫面中該植入物圖像由一第一顏色改變成一第二顏色，該第一顏色與該第二顏色相異。
8. 如申請專利範圍第1項所述之植入物環景影像檢視方法，更包含：一植入物多種尺寸之圖像調整步驟，係操作該控制游標點選該選單中之一植入物尺寸項目，該植入物尺寸項目包含複數植入物直徑與複數植入物長度，當該控制游標點選該植入物尺寸項目之後，該畫面顯示對應尺寸之該植入物圖像。
9. 如申請專利範圍第1項所述之植入物環景影像檢視方法，其中該環景影像檢視步驟包含：一座標系轉換步驟，係依據該植入物圖像所在之該目標位置為該中心軸建立一植入物座標系，然後依據該植入 物座標系對應轉換該被植入體圖像而產生一重建被植入體圖像座標系；及一角度選擇步驟，係將該重建被植入體圖像座標系之該被植入體圖像繞該中心軸旋轉一角度。
10. 如申請專利範圍第1項所述之植入物環景影像檢視方法，其中，該術前規劃界面呈現步驟係顯示複數該畫面；及該環景影像檢視步驟係顯示該植入物圖像、該被植入體圖像及該角度於另一該畫面上。
11. 一種使用申請專利範圍第1項所述之植入物環景影像檢視方法的植入物環景影像檢視系統，包含：一顯示器，顯示該畫面、該選單及該控制游標，該畫面呈現該被植入體圖像；以及一控制處理單元，訊號連接該顯示器，該控制處理單元包含：一植入物圖像新增模組，用以移動該控制游標點選該選單之該新增植入物項目而於該畫面產生該植入物圖像，該植入物圖像位於該起始位置；一植入物圖像位置調整模組，訊號連接該植入物圖像新增模組，該植入物圖像位置調整模組用以操作該控制游標調整該植入物圖像之位置，並將該植入物圖像從該起始位置移至該畫面中之該目標位置；及 一環景影像檢視模組，訊號連接該植入物圖像位置調整模組，該環景影像檢視模組用以依據該植入物圖像所在之該目標位置為該中心軸旋轉該被植入體圖像該角度，該角度大於0度且小於等於180度。
12. 如申請專利範圍第11項所述之植入物環景影像檢視系統，其中該植入物圖像為骨釘影像，該被植入體圖像為椎體影像，而該角度大於180度且小於等於360度。
13. 如申請專利範圍第11項所述之植入物環景影像檢視系統，其中該控制處理單元更包含：一畫面亮度調整模組，訊號連接該植入物圖像新增模組與該顯示器，該畫面亮度調整模組用以驅動該控制游標於該畫面中移動，以調整該畫面之亮度。
14. 如申請專利範圍第11項所述之植入物環景影像檢視系統，其中該顯示器顯示複數該畫面，該些畫面包含：一橫截面，具有一橫截面二維座標系；及一矢截面，具有一矢截面二維座標系，該橫截面二維座標系與該矢截面二維座標系正交形成一三維空間座標系。
15. 如申請專利範圍第14項所述之植入物環景影像檢視系統，其中該控制處理單元更包含：一植入物圖像同動模組，訊號連接該植入物圖像位置調整模組，該植入物圖像同動模組用以操作該控制游標點選該選單之該新增植入物項目，藉以令該橫截面與該矢截面分別產生一橫截面植入物圖像與一矢截面植入物圖像；其中，當該橫截面植入物圖像移動時，該矢截面植入物圖像同步位移；及當該矢截面植入物圖像移動時，該橫截面植入物圖像同步位移。
16. 如申請專利範圍第11項所述之植入物環景影像檢視系統，其中該植入物圖像包含一植入物中間標誌點與一非中間區域，該控制游標受控點選該植入物中間標誌點或該非中間區域，且該植入物圖像位置調整模組包含：一植入物圖像拖曳模組，用以操作該控制游標點選該植入物中間標誌點並拖曳，藉以令該畫面中的該植入物圖像與該控制游標同步位移；及一植入物圖像旋轉模組，用以操作該控制游標點選該非中間區域並移動，藉以令該畫面中的該植入物圖像以該植入物中間標誌點為旋轉中心轉動。
17. 如申請專利範圍第16項所述之植入物環景影像檢視系統，其中， 當該控制游標受控點選該非中間區域時，該畫面中該植入物圖像由一第一顏色改變成一第二顏色，該第一顏色與該第二顏色相異。
18. 如申請專利範圍第11項所述之植入物環景影像檢視系統，其中該控制處理單元更包含：一植入物多種尺寸之圖像調整模組，訊號連接該環景影像檢視模組，該植入物多種尺寸之圖像調整模組用以操作該控制游標點選該選單中之一植入物尺寸項目，該植入物尺寸項目包含複數植入物直徑與複數植入物長度，當該控制游標點選該植入物尺寸項目之後，該畫面顯示對應尺寸之該植入物圖像。
19. 如申請專利範圍第11項所述之植入物環景影像檢視系統，其中該環景影像檢視模組包含：一座標系轉換模組，用以依據該植入物圖像所在之該目標位置為該中心軸建立一植入物座標系，然後依據該植入物座標系對應轉換該被植入體圖像而產生一重建被植入體圖像座標系；及一角度選擇模組，訊號連接該座標系轉換模組，該角度選擇模組用以將該重建被植入體圖像座標系之該被植入體圖像繞該中心軸旋轉一角度。
20. 如申請專利範圍第11項所述之植入物環景影像檢視系統，其中， 該顯示器顯示複數該畫面；及該環景影像檢視模組顯示該植入物圖像、該被植入體圖像及該角度於另一該畫面上。