| 【発明の名称】 |
画像支援式作業対象処理装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】ヨアヒム・ルーベル
【氏名】マルティン・ペルツァー
【氏名】ミヒャエル・カシュケ
【氏名】アルフィズ・マケフィクス
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| 【要約】 |
【課題】改善された作業対象画像支援処理装置を提供する。
【解決手段】頭部運動が自由な状態において瞬間的作業対象（３）および作業対象データユニット（７）の作業対象データを同時に視覚的に把握できるよう表示ユニット（５）を構成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 作業対象データユニット（７；１０７）と、作業対象データユニット（７；１０７）の作業対象データを表示する表示ユニット（５；１０５）とを有し、画像支援のもとで作業対象（３；１０３）を処理する装置（１；１０１）において、表示ユニット（５；１０５）が、頭部運動が自由な状態において、瞬間的作業対象（３；１０３）および作業対象データユニット（７；１０７）の作業対象データを同時に視覚的に把握できることを特徴とする装置（１；１０１）。
【請求項２】 表示ユニット（５；１０５）によって表示された作業対象データが、作業対象（３；１０３）の断層像を含むことを特徴とする請求項１の装置（１；１０１）。
【請求項３】 表示ユニット（５；１０５）によって表示された作業対象データが、作業対象（３；１０３）の陰影像を含むことを特徴とする請求項１または２の装置（１；１０１）。
【請求項４】 作業対象が、手術すべき患者（３；１０３）であり、表示ユニット（５；１０５）によって表示された作業対象データが、Ｃ−アーク像を含むことを特徴とする請求項１−３のいずれかに記載の装置（１；１０１）。
【請求項５】 表示ユニット（５；１０５）によって表示された作業対象データが、作業対象データから形成され作業対象（３；１０３）の瞬間的表面形状に対応する画像を含むことを特徴とする請求項１−４のいずれかに記載の装置（１；１０１）。
【請求項６】 表示ユニット（５；１０５）によって表示された作業対象データが、作業対象（３；１０３）の部分構造の輪郭を含むことを特徴とする請求項１−５のいずれかに記載の装置（１；１０１）。
【請求項７】 表示ユニット（５；１０５）によって表示された作業対象データが、カラーコーディングされていることを特徴とする請求項１−６のいずれかに記載の装置（１；１０１）。
【請求項８】 表示ユニット（５；１０５）が作業対象データを立体像として表示することを特徴とする請求項１−７のいずれかに記載の装置（１；１０１）。
【請求項９】 表示ユニット（５；１０５）が、頭部に支持されていることを特徴とする請求項１−８のいずれかに記載の装置（１）。
【請求項１０】 位置検知ユニット（１１）が、作業対象（３）および頭部に支持された表示ユニット（５）の位置を検知することを特徴とする請求項９の装置（１）。
【請求項１１】 表示ユニット（１０５）に、受像ユニット（１１５）が配してあり、表示ユニット（１０５）が、受像ユニット（１１５）から供給された作業対象（１０３）の瞬間画像を作業対象データとともに表示することを特徴とする請求項１−９のいずれかに記載の装置（１０１）。
【請求項１２】 受像ユニット（１１５）から供給された作業対象（１０３）の瞬間画像が立体的であり、表示ユニット（１０５）が作業対象（１０３）の瞬間画像を立体的に表示することを特徴とする請求項１１の装置（１０１）。
【請求項１３】 位置検知ユニット（１１）が、受像ユニット（１１５）と作業対象（１０３）の相対位置を検知することを特徴とすることを特徴とする請求項１０または１１の装置（１０１）。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、作業対象データユニットと、作業対象データユニットの作業対象データを表示する表示ユニットとを有し、画像支援のもとで作業対象を処理する装置作業対象を画像支援で処理する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の作業対象画像支援処理装置は米国特許第５３８３４５４号（Ｂｕｃｈｏｌｚ）から公知である。この公知の装置の場合、作業対象は、手術すべき患者であり、あらかじめ作成したその診断データ（例えば、ＣＴ−データおよびＭＲＩ−データ）が作業対象データユニットに記憶されている。作業対象の処理中、すなわち、手術中、作業対象データとして、ＣＴ−断層像またはＭＲＩ−断層像を、外科機器を象徴するマークと一緒にモニタ上に表示する。この場合、外科機器および患者の相対位置を検知する検知ユニットによって、モニタにおいて確認される断層像中のマークの位置は、外科機器および患者の相対位置に対応する。
【０００３】米国特許第４７２２０５６号（Ｒｏｂｅｒｔｓら）には、表示ユニットが手術顕微鏡である形式の同種の画像支援外科学用装置が記載されている。手術顕微鏡および患者の相対位置を検知する位置検知ユニットにもとづき、上記手術顕微鏡の視界には、ＣＴ−断層像のモニタ像を投影し、患者の瞬間的像に位置正しく重畳させることができる。
【０００４】本出願人のドイツ特許公開第１９６４０９０７号にも、当該のＯＰ状態に適合する断層像を、あらかじめ形成したナビゲーション計画データを補足して、患者の瞬間像に重畳させることができる手術顕微鏡を有する同種の画像支援外科学用装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述の種類の改善された作業対象画像支援処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、作業対象データユニットと、作業対象データユニットの作業対象データを表示する表示ユニットとを有し、画像支援のもとで作業対象を処理する装置であり、表示ユニットが、頭部運動が自由な状態において、瞬間的作業対象および作業対象データユニットの作業対象データを同時に視覚的に把握できるようにしたことを特徴とする。頭部運動が自由な状態において、瞬間的作業対象および作業対象データユニットの作業対象データを同時に視覚的に把握できる表示ユニットによって、作業対象の処理担当者は、その頭部を本質的に自由に移動させることでき、しかも、常に、作業対象データに含まれる情報の供給を受けることができる。
【０００７】特に外科手術の適用例について、術前に且つ術中に形成できる補足情報を手術創の実際の画像と重畳させることによって、外科医は、手術精度を向上するとともに、部分的にまたは完全に隠蔽された構造のこのように実現された補足の立体的表示によってより高度の安全性を与える本質的な補足情報を得る。
【０００８】すなわち、本発明の有利な実施態様の場合、表示ユニットによって表示された作業対象データは、作業対象または患者の断層像または陰影像またはＣ−アーク像（C-Bogen Bilder）を含む。
【０００９】更に、表示ユニットによって表示された作業対象データは、作業対象データから形成され作業対象の瞬間的表面構造に対応する画像を含み、かくして、重畳画像は、作業対象の平らでない表面に完全に適合させることができる。
【００１０】作業対象の処理を更に容易にするため、表示ユニットによって表示された作業対象データは、作業対象の部分構造の輪郭を含むことができる。この場合、部分構造は、作業対象の瞬間的表面の下方にあってもよい。
【００１１】表示ユニットによって表示された作業対象データがカラーコーディングされていれば、コントラストを向上でき、補足情報をグラフ表示できる。
【００１２】作業対象データを立体像として表示する表示ユニットによって、作業対象データを自然の目視印象と同様に表示できる。
【００１３】表示ユニットは、頭部に支持されており、すなわち、例えば、透視性の、いわゆる“ヘッド・マウンテッド・ディスプレー”または偏向可能なレーザ光束によって作業対象データを外科医の網膜に直接に描くユニットである。この場合、更に、位置検知ユニットで作業対象および頭部に支持された表示ユニットの相対位置を検知すれば、作業対象データが、作業対象データの大きさおよび位置に関して、頭部支持表示ユニットを介してまたは頭部支持表示ユニットに沿って見られる実際の作業対象に適合されるよう、常に、外科医の距離および注視方向に依存して作業対象データを形成できる。
【００１４】しかも、表示ユニットに受像ユニットを配することができる。この場合、表示ユニットは、受像ユニットから供給された作業対象の瞬間画像を作業対象データとともに表示する。この有利な実施態様の場合、補助手段によって、作業対象の瞬間画像と作業対象データを形成できる。かくして、しかも、作業対象の瞬間画像も処理（例えば、拡大）できる。この場合、表示ユニットは、例えば、適性な注視高さにまたは患者と術者との間に設置されたモニタまたは平面画像スクリーンである。
【００１５】この実施態様の場合、作業対象と作業対象データを位置的に正しく重畳させるために、位置検知ユニットが受像ユニットおよび作業対象の相対位置を検知することが必要である。
【００１６】
【発明の実施の形態】添付の図面を参照して、以下に、本発明の実施形態を説明する。図１に、作業対象が患者３である外科手術を例として作業対象を画像支援で処理する装置１を示した。この場合、患者関連データ、特に、画像データが、作業対象データユニット７からデータ線路９を介して透視性のヘッド・マウンテッド・ディスプレー５として構成され外科医４に装着された表示ユニットに供給される。表示ユニットによって表示された作業対象データは、作業対象または患者の断層像または陰影像またはＣ−アーク像（C-Bogen Bilder）を含む。
【００１７】位置検知ユニット１１は、患者３と表示ユニット５の相対位置を検知する。適切な位置検知ユニットは、上述の公報以外に、例えば、米国特許第５９２０３９５号またはヨーロッパ特許第０５０１９９３号に開示されている。
【００１８】検知された位置情報は、データ線路１３を介して、患者の断層像，ｅｔｃ．の表示を上記相対位置に適合させる作業対象データユニット７に供給される。
【００１９】図２に、本発明に係る他の画像支援式外科用装置１０１を示した。図１の要素に対応する装置１０１の要素には、図１の符号に１００を加えた符号を付した。
【００２０】装置１０１は、天井に支持した表示ユニットとしての立体的平面画像スクリーン１０５および関節動架台１１７に上記表示ユニットに関連させて設置したカメラ１１５に関して、図１に示した装置とは異なる。
【００２１】カメラ１１５によって撮影された患者１０３の画像は、データ線路１１３を介して作業対象データユニットに伝送される。カメラ１１５および患者１０３の相対位置および相対方向を求めるため、データ線路１１３を介して、更に、架台１１７のヒンジの角度情報を患者１０３の画像とともに伝送する。これに適する架台は、例えば、ヨーロッパ特許第０５５４７１１号に記載されている。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９１０３５９９１
【氏名又は名称】カール・ツアイス・スティフツング
【氏名又は名称原語表記】ＣＡＲＬ ＺＥＩＳＳ
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| 【出願日】 |
平成１２年８月２８日（２０００．８．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６４６２１
【弁理士】
【氏名又は名称】山川 政樹
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３７２５９（Ｐ２００１−１３７２５９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２２日（２００１．５．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２５６７８１（Ｐ２０００−２５６７８１） |
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