FI117986B - Menetelmä ja järjestelmä navigoimiseksi tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa - Google Patents
Menetelmä ja järjestelmä navigoimiseksi tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa Download PDFInfo
- Publication number
- FI117986B FI117986B FI20030910A FI20030910A FI117986B FI 117986 B FI117986 B FI 117986B FI 20030910 A FI20030910 A FI 20030910A FI 20030910 A FI20030910 A FI 20030910A FI 117986 B FI117986 B FI 117986B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- orientation
- view
- medical
- pointing device
- medical image
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 claims description 25
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 7
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 4
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 4
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 1
- 235000009499 Vanilla fragrans Nutrition 0.000 description 1
- 244000263375 Vanilla tahitensis Species 0.000 description 1
- 235000012036 Vanilla tahitensis Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001839 endoscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009432 framing Methods 0.000 description 1
- 238000007917 intracranial administration Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 238000000968 medical method and process Methods 0.000 description 1
- 238000002483 medication Methods 0.000 description 1
- 238000002406 microsurgery Methods 0.000 description 1
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/7475—User input or interface means, e.g. keyboard, pointing device, joystick
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
- A61B5/7425—Displaying combinations of multiple images regardless of image source, e.g. displaying a reference anatomical image with a live image
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Processing Or Creating Images (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Description
117986
Menetelmä ja järjestelmä navigoimiseksi tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa
Ala
Keksinnön kohteena on järjestelmä ja menetelmä navigoida tosiai-5 kaisesti lääketieteellisessä kuvamallissa kolmiulotteisessa työtilassa.
Tausta Lääketieteellinen diagnoosi ja kirurginen suunnittelu käsittävät tyypillisesti potilaasta otettujen kaksiulotteisen kuvien tutkimista esimerkiksi valaistun valopöydän päällä tai tietokoneen näytöllä. Kaksiulotteiset kuvat ovat 10 esimerkiksi MRI (magnetic resonance imagingj-leikekuvia potilaassa olevasta kohdealueesta. MRI:a käytetään visualisoimaan tiettyjä menetelmiä kuten aivo-kirurgiaa. Kaksiulotteisia leikekuvia tutkitaan rutiininomaisesti diagnoosin tai hoitojen suunnittelun suorittamiseksi. Potilaan kohdealueen ymmärtäminen perustuen kaksiulotteisiin leikekuviin on kuitenkin aikaa vievä ja vaikea prosessi. 15 Yksi syy tähän on se, että visualisointi on kaksiulotteinen prosessi, kun taas varsinainen kirurginen prosessi on kolmiulotteinen.
Ihmiskehoon kohdistuvat minimaalisesti invasiiviset hoidot kasvattavat suosiotaan. Hoito voidaan suunnitella visualisoimalla hoidettava alue virtuaalisen todellisuuden visualisoinnin keinoin. Tunnetut minimaalisesti invasiivi-20 set kirurgiset prosessit ovat usein visuaalisesti ohjattuja mutta sellaiset mene-·:··· telmät eivät usein mahdollista kohdekudoksen tai elimen sisäistä visualisointia.
Intuitiivinen tosiaikainen kudosten kolmiulotteinen visualisointi mahdollistaisi • * t .···. hoidon tarkan ohjaamisen.
• · Järjestelmät, joissa tieto esitetään renderoituina komiulotteisina ku- • · 25 vina ovat osoittautuneet sopiviksi edustamaan suuria määriä tietoa ja/tai mo-*···* nimutkaista tietoa tehokkaalla ja kompaktilla tavalla. Käyttäjät voivat usein hel pommin ymmärtää esityksiä, jotka on tuotettu sellaisilla tiedon visualisointijär-i *" jestelmillä kuin muilla tavanomaisilla esityksillä. Käyttäjän näkökohta visuali- • t · sointijärjestelmissä on se näkökohta, johon 3D kuvamallin kolmiulotteinen esi- .·.: 30 tys on renderoitu. Renderointijärjestelmä vastaa käyttäjän syötteeseen muut- .···[ taakseen haluttua näkökohtaa sen mukaisesti. Kun käyttäjän syöttää uuden • · näkökohdan sijainnin ja/tai etäisyyden, renderointijärjestelmä renderoi näky-: män uudelleen sen mukaisesti. Kun käytetään tosiaikaista tai lähes tosiaikaista *:"ϊ renderointi, käyttäjän voi päivittää näkökohtaa ja tutkia tulosta välittömästi.
2 117986
Tunnetut visualisointijärjestelmät lääketieteellisille kuvamalleille ovat kuitenkin epämukavia käyttäjille. Käyttäjä ei voi navigoida kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin läpi syöttölaitteen yksinkertaisia liikkeitä käyttämällä. Tarvitaan käyttäjäystävällisempiä tosiaikaisia navigointijärjestelmiä kolmiulot-5 teisille lääketieteellisille kuvamalleille.
Lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on toteuttaa parannettu menetelmä ja järjestelmä navigoida tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa. Keksinnön mukaisessa menetelmässä näytetään lääketieteellisen kuva-10 mallin orientaationäkymä näytössä; säädetään sijaintia näytettävässä lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymässä perustuen havaittuun osoitinväli-neen liikkeeseen suhteessa työpintaan navigointipisteen valitsemiseksi; pyöritetään näytettyä orientaationäkymää näytössä samalla, kun sijaintia orientaationäkymässä säädetään perustuen havaittuun osoitinvälineen liikkeeseen 15 suhteessa työpintaan; lukitaan vallitseva sijainti orientaationäkymässä navi-gointipisteeksi perustuen osoitinvälineeltä havaittuun ohjauskomentoon; näytetään navigointipisteeseen suhteessa oleva sisänäkymä lääketieteelliseen kuvamalliin, kun navigointipiste on lukittu; ja säädetään kuvasuuntaa lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymään perustuen havaittuihin osoitinvälineen orientaa-20 tion muutoksiin suhteessa työpintaan.
• · ·
Keksinnön kohteena on myös järjestelmä navigoida tosiaikaisesti *:**: kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa, järjestelmän käsittäessä oh- jausyksikön ohjaamaan järjestelmän toimintoja, työpinnalla operoitavan ja oh-jausyksikköön liitetyn osoitinvälineen, ja ohjausyksikköön liitetyn näytön, joka ·*» 25 ohjausyksikkö on sovitettu: näyttämään lääketieteellisen kuvamallin orientaa- .···. tionäkymä näytössä; säätämään sijaintia näytettävässä lääketieteellisen kuva- • · mallin orientaationäkymässä perustuen havaittuun osoitinvälineen liikkeeseen .. suhteessa työpintaan navigointipisteen valitsemiseksi; pyörittämään näytettyä • · orientaationäkymää näytössä samalla, kun sijaintia orientaationäkymässä sää- * * *··* 30 detään perustuen havaittuun osoitinvälineen liikkeeseen suhteessa työpintaan; :*·.· lukitsemaan vallitseva sijainti orientaationäkymässä navigointipisteeksi perus- • · tuen osoitinvälineeltä havaittuun ohjauskomentoon; näyttämään navigointipisteeseen suhteessa oleva sisänäkymä lääketieteelliseen kuvamalliin, kun navi- * · · : ·[ gointipiste on lukittu; ja säätämään kuvasuuntaa lääketieteellisen kuvamallin 35 sisänäkymään perustuen havaittuihin osoitinvälineen orientaation muutoksiin suhteessa työpintaan.
3 117986
Keksinnön edullisia suoritusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan useita etuja. Kolmiulotteisten lääketieteellisten kuvamallien tarkastelu tulee yk-5 sinkertaiseksi. Voidaan tutkia suuri määrä tietoa hyvin tehokkaasti. Kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa olevien yksityiskohtien navigoiminen on mahdollista käyttäjäystävällisellä tavalla ja jopa ilman potilaan läsnäoloa.
Kuvioluettelo
Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh-10 teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa kuvio 1 esittää esimerkkiä kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa navigoimista varten olevan järjestelmän rakenteesta, kuvio 2 esittää toista esimerkkiä kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa navigoimista varten olevan järjestelmän rakenteesta, 15 kuvio 3 esittää esimerkkiä menetelmästä navigoida komiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa, kuviot 4A ja 4B esittävät esimerkkiä implementoida menetelmä navigoida komiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa, ja kuviot 5 ja 6 esittävät muita esimerkkiä navigointimenetelmän imple-20 mentoinnista.
··· • · * · * *
Suoritusmuotojen kuvaus
Viitaten kuvioihin 1 ja 2, tutkitaan esimerkkejä järjestelmistä, joissa • .··*. keksinnön suoritusmuotoja voidaan soveltaa. Kuviot 1 ja 2 havainnollistavat • · kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa navigoimista varten olevan • * 25 järjestelmän rakennetta. Suoritusmuodot eivät kuitenkaan ole rajoittuneita näis- • · ***** sä esimerkeissä kuvattuihin järjestelmiin; päinvastoin alan ammattilainen pys tyy soveltamaan keksinnöllistä ratkaisua myös muihin järjestelmiin.
ϊ’·* Kuvioissa 1 ja 2 esitetty järjestelmä 100 navigoida tosiaikaisesti koi- • · * miulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa käsittää ohjausyksikön 102, .*! ϊ 30 näytön 104, osoitinvälineen 106 ja muistin 108.
.···.* Ohjausyksikkö 102 on liitetty näyttöön 104, osoitinvälineeseen 106 * · ja muistiin 108. Ohjausyksiköllä 102 tarkoitetaan järjestelmän 100 toimintaa 1 • · · i V ohjaavia lohkoja, ja se on nykyisin yleensä toteutettu prosessorina ja ohjelmis- "**: töinä mutta myös erilaiset laitteistototeutukset ovat mahdollisia, esimerkiksi 35 erillisistä logiikkakomponenteista rakennettu piiri tai yksi tai useampia asiakas- / 117986 4 kohtaisia integroituja piirejä (Application-Specific Integrated Circuit, ASIC). Näiden toteutusten sekamuoto on myös mahdollinen. Ohjausyksiköllä 102 on sisäänpääsy muistiin 108 järjestelmän toimintojen suoritusten aikana.
Näyttö 104 on tyypillisesti värinäyttö. Eräässä suoritusmuodossa 5 näyttö 104 on toteutettu kosketuspinnalla, joka siten muodostaa kosketusnäytön. Kosketusnäytössä kontaktipinta on esimerkiksi näytön 104 päällä. Ohjaus-yksikkö 102 esittää kuvia näytöllä 104.
Osoitinväline 106 käsittää välineet, joiden avulla käyttäjä voi käyttää järjestelmää 100. Lisäksi järjestelmässä 100 voi olla muita käyttöliittymäosia, 10 kuten näppäimistö tai hiiri. Kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa osoitinväline 106 on esimerkiksi kynä, ohjainsauva, piirtokärki tai ohjauspallo, joka tuottaa syöttösignaalit ohjausyksikölle 102. Syöttösignaalit ovat tietoa esimerkiksi osoitinvälineen 106 orientaatiosta. Myös tietoa osoitinlaitteen 106 sijainnista ja orientaatiosta, kuten kallistuskulmasta ja paineesta toimitetaan ohjausyksikölle 15 102. Kuviossa 2 esitetyssä suoritusmuodossa osoitinväline 106 käsittää osoi- tuspöydän 106A ja kynän 106B. Osoituspöytä 106A on esimerkiksi graafinen osoituspöytä. Sellainen graafinen osoituspöytä voi olla esimerkiksi Intuos 2 grafiikkapöytä, joka sisältää kallistusherkän kynän, jota valmistaa Wacom Co, Ltd. Eräässä suoritusmuodossa osoituspöytä 106A voi olla kosketusherkkä 20 grafiikkapöytä ja kynä 106B langaton kynä. Osoituspöytä 106A tuottaa ohjausyksikölle 102 tosiaikaista kynän 106B kärjen sijaintitietoa osoituspöydän 106A pinnalla. Myös tietoa kynän 106B kallistuksesta, orientaatiosta ja paineesta toi- * mitetaan ohjausyksikölle 102 osoituspöydän 106A ja kynän 106B toimesta.
.**:**: Lääketieteellinen kuvamalli on tallennettu esimerkiksi järjestelmän :***: 25 muistiin 108. Järjestelmän muisti 108 voi käsittää muistilohkoja 110-116, joihin • * * ·**.*. erilainen data tallennetaan. Muistilohkot 110-116 käsittävät esimerkiksi edelli- • · • * .··*. sistä istunnoista tallennettua huomautuksilla varustettua dataa, orientaationa- * · kymätietoa, 3D-lääketieteellisiä kuvadatasettejä ja edustavia työskentelyn tu- loksia, kuten tietoa optimaalisesta kirurgisesta leikkauslinjasta. On mahdollista, ·*..;* 30 että lääketieteellinen kuvamalli luodaan järjestelmässä olevista kaksiulotteisis- ’** ta lääketieteellisistä leikekuvista. Kaksiulotteiset lääketieteelliset leikekuvat tai * kolmiulotteiset lääketieteelliset kuvamallit siirretään järjestelmään käyttämällä ·“*: tunnettuja tekniikoita esimerkiksi toisesta järjestelmästä, kuten PACS (Picture • · ·
Archiving, Communications System) tai laitteesta. Kolmiulotteinen lääketieteel-• · * ^ : \ 35 linen kuvamalli luodaan esimerkiksi kaksiulotteisista MRI-lääketieteellisistä lei kekuvista. On mahdollista että potilaan kohdealueen useita MRI-leikekuvia 5 117986 saadaan tietyin aikavälein. MRI-leikekuvat otetaan siten, että katetaan potilaan koko tutkittava kohdealue. Tuloksena muodostetaan pino kaksiulotteisia leike-kuvia siten kehystäen kohdealueen koko kolmiulotteisen tilavuuden.
Ohjausyksikkö 102 on sovitettu näyttämään kolmiulotteisen lääketie-5 teellisen kuvamallin orientaationäkymän näytössä 104. Orientaationäkymä on esimerkiksi lääketieteellisen kuvamallin pintanäkymä. Sitten säädetään lääketieteellisestä kuvamallista esitettävään orientaationäkymään liittyvää sijaintia osoitinvälineen 106 kohdistuksen perusteella. Osoitinväline 106 on esimerkiksi kynä 106B ja osoituspöytä 106A osoitinlaitteen 106 kohdistuksen tarkoittaessa 10 tällöin kynän 106B kärjen 103 sijaintia, kynän 106B orientaatiota tai kynän 106B kallistuskulmaa osoituspöydän 106A pinnalla. Näytettävään lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymään liittyvä sijainti on näkökohta tai piste, josta käyttäjä haluaa aloittaa navigoimisen kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa. Osoitinlaitteen 106 kohdistuksilla voidaan näkökohtaa malliin 15 pyörittää aiheuttaen siten kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin pyörimisen horisontaalisesti näytössä 104. Kynän 106B kallistaminen suhteessa osoi-tuspöytään 106A voi esimerkiksi aiheuttaa kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymän pyörimisen vertikaalisesti näytössä 104. Pyörimisen nopeus ja määrä riippuu esimerkiksi kynän 106B kallistuskulmasta.
20 Sen jälkeen kun sijainti on säädetty, ohjausyksikkö 102 on edelleen sovitettu näyttämään sisänäkymän sijainnista kolmiulotteiseen lääketieteelli- • · * seen kuvamalliin. Lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymä käsittää yhden tai useampia lääketieteellisiä leikekuvia tai muita rekonstruktioita kuten nähtynä :T: valitusta sijainnista. Yksi tai useampia lääketieteellisiä kuvarekonstruktioita :'“r 25 renderoidaan suhteessa lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymään.
·*.*. Kun tietty lukumäärä lääketieteellisiä kuvamallirekonstruktioita esitetään sisä- .**\ näkymänä, luodaan vaikutelma navigoimisesta kolmiulotteisen lääketieteellisen • · kuvamallin läpi. Näkymän suuntaa kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymään säädetään osoitinlaitteen 106 orientaation perusteella. Osoitin-
*..]* 30 laitteen 106 kallistuskulma on esimerkiksi kynän 106B ja osoituspöydän 106A
* * *·;·* välissä. Lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymä pysyy paikallaan, kun i\: näkymän suuntaa lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymään säädetään osoi- :***: tinlaitteen 106.
• · ·
Eräässä suoritusmuodossa on toteutettavissa se, että sisänäkymä • ** 35 kolmiulotteiseen lääketieteelliseen kuvamalliin etenee syvemmälle lääketieteel liseen kuvamalliin riippuen osoitinlaitteeseen 106 kohdistuvasta paineesta.
6 117986
Osoitinlaitteen 106 ollessa kynä 106B ja osoituspöytä 106A, sisänäkymä lääketieteelliseen kuvamalliin voi edetä syvemmälle lääketieteelliseen kuvamalliin riippuen kynän 106B ja osoituspöydän 106A välisestä paineesta. Navigoinnin alussa sisänäkymään näytetään esimerkiksi vain ensimmäiset muutamat lää-5 ketieteelliset leikekuvat lähellä kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin pintaa. Myös kun kynän 106B kärkeä 103 painetaan osoituspöydän 106A pintaa vasten, tai vaihtoehtoisesti käytetään ylimääräistä säätövälinettä 105, kuten ohjainsauvaa tai kynän 106B sormipyöräsäädintä, muuttuu sisänäkymä esimerkiksi siten, että näytetään sen sijaan lääketieteellisiä leikkeitä syvemmällä 10 kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa. Kynään 106B integroitu säätöväline 105 voi toimia kynän 106B orientaatiosta ja liikkeistä riippumattomasti. Säätövälineellä 105 voidaan säätää kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin erilaisia parametreja, kuten syvyyttä, kontrastia, läpinäkyvyyttä ja/tai kynnysarvoja itsenäisesti kynän 106B orientaatiosta riippumatta. Esimerkiksi 15 sormipyöräsäätimen kääntämistä voidaan käyttää säätämään näkökohtaa sisänäkymään haluttuun syvyyteen ja pysymään siinä syvyydessä kynän 106B liikkeistä riippumatta.
Esitetyt lääketieteelliset kuvarekonstruktiot tai leikkeet sisänäkymäs-tä ovat esimerkiksi kaksiulotteisia. Näytössä 104 esitettävien lääketieteellisten 20 kuvarekonstruktioiden orientaatiot ovat suhteessa esimerkiksi kynän akseliin. Lääketieteellisten kuvarekonstruktioiden orientaatiot valitaan esimerkiksi osoi- ··· tinlaitteen 106 tai muun käyttöliittymäosan avulla.
·:**: Kuvio 3 esittää esimerkkiä menetelmästä navigoida kolmiulotteises- :T: sa lääketieteellisessä kuvamallissa. Katkoviivat havainnollistavat vaihtoehtoista • :"*· 25 menetelmäaskelta. Menetelmä alkaa 300:ssa, jossa navigointijärjestelmä on * » · käyttövalmiina. Haluttu kolmiulotteinen lääketieteellinen kuvamalli valitaan ja .··*, 3Q2:ssa esitetään kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin orientaationäky- *·* * * mä näytössä.
.. 304:ssä ohjausyksikkö havaitsee osoitinvälineen liikkeen ja/tai ori- • · 30 entaation. Jos osoitinväline on kynä ja osoituspöytä, silloin havaitaan kynä kär- * · '·»* jen liikkuminen osoituspöydän pinnalla ja kynän kallistuskulma suhteessa osoi- ,·*·.: tuspöydän pintaan.
• · .***. 306:ssa säädetään kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin ori- * · entaationäkymään suhteessa olevaa sijaintia. Säätäminen suoritetaan osoitin- • · · : ·' 35 välineen avulla. Kolmiulotteista lääketieteellistä kuvamallia pyöritetään verti- kaalisesti, horisontaalisesti ja/tai lateraalisesti osoitinvälineen avulla. Jos osoi- 7 117986 tinväline on kynä ja osoituspöytä, silloin kynän kallistaminen suhteessa osoi-tuspöytään aiheuttaisi esimerkiksi sen, että näkökohta kolmiulotteiseen lääketieteelliseen kuvamalliin pyörisi lateraalisesti tai vertikaalisesti. Kynän kärjen liikkuminen osoituspöydän pinnalla aiheuttaisi puolestaan esimerkiksi kolmi-5 ulotteisen lääketieteellisen kuvamallin pyörimisen horisontaalisesti.
Referenssipisteen valitseminen 308:ssa on vaihtoehtoinen menetelmä erässä keksinnön suoritusmuodossa. Referenssipiste esitetään kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymässä näytössä. Kun osoi-tinvälinettä liikutetaan tai kallistetaan, myös referenssipiste muuttaa sijaintiaan 10 kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymässä. Referenssi-piste voidaan esittää näytössä olevalla kursorilla tai vastaavalla. Kun referenssipiste on halutussa kohdassa esimerkiksi mahdollisella hoitoalueella, valitaan referenssipiste toimimaan navigointipisteenä. Osoitinvälineeseen perustuen ohjausyksikkö esimerkiksi havaitsee navigointipisteen valinnan.
15 Kun haluttu kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin orientaatio on valittu, ohjausyksikkö havaitsee 310:ssä navigointitilaan siirtymisen. Navi-gointitilaan siirtyminen havaitaan perustuen syöttöön esimerkiksi osoitinväli-neeltä. Jos navigointitilaan siirtymistä ei havaita, voidaan suorittaa 304 ja 306. Kun navigointitilaan siirtyminen havaitaan perustuen esimerkiksi osoitinväli-20 neen painikkeen painamiseen, siirrytään 312:sta. 312.ssa esitetään näytössä kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymä. Kolmiulotteisen lääke- ··· tieteellisen kuvamallin sisänäkymä käsittää esimerkiksi yhden tai useampia *:* ‘ lääketieteellisiä kuvarekonstruktioita ja sisänäkymä lääketieteelliseen kuvamal- :T: liin esitetään suhteessa navigointipisteen sijaintiin. Näytössä esitettävien lää- .***. 25 ketieteellisten kuvarekonstruktioiden lukumäärä voidaan esimerkiksi ennalta • · * määritellä navigointijärjestelmän asetuksissa. On myös mahdollista, että näy- ,···, tössä esitettävien lääketieteellisten kuvarekonstruktioiden lukumäärää muute- • · taan itse navigoinnin aikana.
.. 314:ssa säädetään näkymän suuntaa kolmiulotteisen lääketieteelli- • · :,,7 30 sen kuvamallin sisänäkymään osoitinvälineen perusteella havaitun orientaation * · ’···* perusteella. Osoitinvälineen orientaatio voi perustua esimerkiksi kynän ja osoi- :*·.· tuspöydän välillä havaittuun kallistuskulmaan ja suuntaan. Osoitinvälineen kai- • · .··*. listaminen aiheuttaa esimerkiksi yhden tai useamman esitettävän lääketieteelli- sen leikekuvan orientaation muuttumisen. Kallistuskulma määritetään esimer- • · t : ·] 35 kiksi osoitinvälineen orientaation perusteella. Osoitinvälineen ollessa kynä ja * " osoituspöytä silloin kallistuskulma olisi esimerkiksi kynän ja osoituspöydän vä- 8 117986
Iillä. On myös mahdollista että esitetään useampia lääketieteellisiä kuvarekon-struktioita syvemmällä kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa, kun havaitaan painetta vasten osoitinlaitteen. Esimerkiksi navigointijärjestelmän käyttäjä voi painaa kynän kärkeä osoituspöydän pintaa vasten ja siten aiheut-5 taa toisten lääketieteellisten kuvarekonstruktioiden ilmaantumisen näkyviin näytössä eri syvyyksissä kuin aikaisemmin näytetyt lääketieteelliset leikekuvat.
Eräässä suoritusmuodossa on mahdollista, että lääketieteellinen kuvamalli käsittää yhden tai useampia lääketieteellisiä leikekuvia ja näkymän suunnan säätäminen lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymään käsittää lää-10 ketieteellisten leikekuvien renderoimisen suhteessa esitettävän lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymään suhteessa olevaan sijaintiin. Lääketieteelliset leikekuvat voidaan muodostaa esimerkiksi kaksiulotteisesta kuvadatasta.
Renderoidut lääketieteelliset leikekuvat orientoidaan esimerkiksi suhteessa osoitinvälineen havaittuun orientaatioon. Keksinnön eräässä suoritusmuodos-15 sa renderoidut lääketieteelliset leikekuvat ovat ortogonaalisia tasoja, esimerkiksi kolme tasoa, yhden tasoista ollessa kohtisuorassa osoitinlaitteen havaittuun orientaatioon suhteessa orientoidun akselin kanssa.
Jos ohjausyksikkö 316:ssa havaitsee navigoinnin loppumisen, siirrytään 318:sta jossa navigointi loppuu. Muulloin voidaan toistaa 310 ja 312. On 20 myös mahdollista että navigoidessaan käyttäjä haluaa säätää esitettävään orientaationäkymään suhteessa olevaa sijaintia uudelleen. Tämä on mahdollista esimerkiksi tilanteessa, jossa käyttäjä, kuten neurokirurgi, huomaa navigointiti-····· lan aikana, että 306:ssa valittua lääketieteellisen kuvamallin orientaationäky- mään suhteessa olevaa sijaintia tulisi muuttaa. Jos lääketieteellinen kuvamalli • ,···. 25 havainnollistaa esimerkiksi potilaan aivoja, joissa on kasvain, voi kirurgi haluta ;v. etsiä optimaalista lähestymistietä kasvaimen luo kirurgisen operaation suunnit- • · telemista varten. Seuraavaksi 320:stä siirrytään 302:een, 304:een ja 306:een, *·*·* joissa orientaationäkymän orientaatiota säädetään ja sitten takaisin 312:sta ja 314.sta, joissa suoritetaan varsinainen navigointi.
: *** 30 Käyttäjä voi säätää esitettävään orientaatioon suhteessa olevaa si- ti» jaintia useita kertoja navigoinnin aikana löytääkseen optimaalisen näkymän na- vigoimista varten. Potilaan aivot käsittävät esimerkiksi useita tärkeitä neurolo- .··*. gisia keskuksia, joita on vältettävä. Myös aivoja ympäröivä ja sen sisäinen kai- > • · lonsisäinen tila on täynnä nestetilavuuksia, jotka ovat täynnä kirkasta aivoydin-: 35 nestettä. On mahdollista liikkua näiden tilojen sisällä pisteestä pisteeseen käyt- tämällä useita kirurgisia tekniikoita sisältäen mikrokirurgian ja endoskopian.
9 117986
Yllä kuvattu menetelmä mahdollistaa yksinkertaisen tavan intuitiivisesti suunnitella näitä monimutkaisia kirurgisia operaatioita.
On mahdollista, että käyttäjä säätää näytettävää orientaationäky-mää antamalla signaaleja syöttölaitteen avulla ja käyttää toista syöttölaitetta, 5 kuten kynäosoitinlaitteen, navigoimiseen. Siten voidaan käyttää useita erilaisia syöttölaitteita kontrolloimaan navigointimenetelmää. Käyttäjä voi säätää esitettävää orientaationäkymään milloin vain, jopa samaan aikaan navigointitilan aikana.
Kuviot 4A ja 4B esittävät esimerkkejä toteuttaa menetelmä kolmi-10 ulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa navigoimiseksi. Kuvio 4A esittää esimerkin kuinka valita referenssipiste 401A ja navigointipiste 401B näytöllä esitettävästä kolmiulotteisen lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymästä 400. Kuviossa 4B havainnollistetaan kuinka osoitinvälinettä 106B voidaan liikuttaa pitkin osoituspöydän 106A pintaa. Nuolet 402 ja 403 havainnollistavat 15 sitä kuinka osoitusvälinettä 106B voidaan kallistaa suhteessa osoituspöytään 106A. Osoitinvälinettä 106B voidaan liikuttaa pitkin osoituspöydän 106A pintaa esimerkiksi mihin tahansa haluttuihin suuntiin.
Samalla kun osoitinvälinettä 106B kohdistetaan osoituspöydän pinnalla esimerkiksi liikuttamalla tai kallistamalla, liikkuu referenssipiste 401A sen 20 mukaisesti kolmiulotteisen kuvamallin orientaationäkymässä. Kun haluttu kohta löydetään, lukitaan tämä kohta navigointipisteeksi 401B, Kuviossa 4A katkovii-:"\* vanuoli havainnollistaa reittiä, jota pitkin referenssipiste 401A on kulkenut en- ····· nen navigointipisteen 401B lukitsemista. Siten kun osoitinvälinettä 106B koh- distetaan esimerkiksi kallistamalla, esitetään sisänäkymä perustuen osoitinvä- .···. 25 lineen 106B kohdistukseen.
• ·
Kuvio 5 havainnollistaa esimerkkejä näytöllä 104 esitettävistä sisä- *,,! näkymistä. Osoitinväline 106B esitetään katkoviivoin koska tyypillisesti sitä ei • · ***** esitetä lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymässä. On kuitenkin myös mah dollista että näytöllä 104 esitetään myös osoitinvälinettä edustava symboli. Ku- : *** 30 viossa 5 näytetään valittu navigointipiste 401B lääketieteellisen kuvamallin ori- • · · entaationäkymässä 400. Suurpiirteinen ympyräkuvio havainnollistaa näytössä 104 esitettävää lääketieteellistä leikekuvaa 600. Lääketieteellisen leikekuvan * * * ,·.·] 600 ympärillä oleva kehys 500 selventää lääketieteellisen leikekuvan 600 ori- • · "* entaatiota suhteessa lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymään 400.
• · * : *,· 35 Kuviossa 5 esitetään toinen sisänäkymäikkuna 502, jossa esitetään "**i kehykset 504, 506, 508 ja lääketieteelliset leikekuvat 510, 512, 514 eri näkö- 10 117986 kohdista. Sisänäkymäikkuna 502 muodostuu ortogonaalisista leikkeistä 510, 512, 514 osoitinlaitteen 106B akselin suuntaisesti ja sen poikki. Lääketieteellisissä leikekuvissa 510, 512, 514 on myös näytetty navigointipisteen 401B paikka kussakin leikkeessä 510, 512, 514. Navigointipisteestä 401B lähtevät viivat 5 kehyksissä 504 ja 506 ovat siten osoitinvälineen akselin jatkumoita 3D lääketieteellisen kuvamallin sisällä. Lääketieteelliset leikekuvat 510 ja 512 kehyksissä 504 ja 506 ovat ortogonaalisia leikkeitä osoitinlaitteen akselin suuntaisesti. Tässä esimerkissä lääketieteellinen leikekuva 514 kehyksessä 508 on leike-kohtisuorassa osoitinvälineen 106B akselin suhteen ja lääketieteellisen leike-10 kuvan 514 syvyyttä voidaan säätää käyttämällä esimerkiksi sormisäätöpyörää kuten on yllä kuvattu. Kuvion 5 esimerkinomaisessa suoritusmuodossa lääketieteellinen leikekuva 514 on sama lääketieteellinen leikekuva 600, joka on esitetty näytössä 104 vasemmalla puolella.
Kuviossa 6 on havainnollistettu kuinka osoitinlaitteen liike voi aiheut-15 taa lääketieteellisen leikekuvan orientaation muuttumisen näytössä suhteessa lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymään 400. Aluksi osoitinlaitteen sijaintia havainnollistetaan katkoviivoin, jotka on numeroitu 1061. Lääketieteellinen leikekuva 600 ja katkoviivoin merkitty kehys 500 havainnollistavat leikkeen 600 ja kehyksen 500 orientaatiota, kun osoitinvälineen sijainti on 20 1061:ssä. Nuoli 604 esittää kuinka osoitinvälineen sijainti muuttuu 1061:stä 1062:een. Tässä esimerkissä osoitinvälinettä kallistetaan ylöspäin. Osoitinväli-neen liike aiheuttaa lääketieteellisen leikekuvan 600 ja kehyksen 500 orientaa-··· · tioiden muuttumisen. Lääketieteellisen leikekuvan 602 ja kehyksen 502 uudet orientaatiot esitetään jatkuvilla viivoilla. Siten osoitinvälineen liikuttaminen ai- .···. 25 heuttaa sen, että lääketieteellinen leikekuva muuttaa orientaatiotaan suhtees- • · ;‘”4 sa lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymään 400.
Kuvioissa 5 ja 6 esitettiin yksi lääketieteellinen leikekuva suhteessa • · ***** lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymään esimerkkinä. On kuitenkin mahdollista, että näytöllä esitetään samanaikaisesti useampia kuin yksi lääke- : ’** 30 tieteellinen leikekuva tai lääketieteellinen kuvarekonstruointisetti, kun navigoi- ··* daan 3D lääketieteellisessä kuvamallissa. Lääketieteellisten leikekuvien tai re- : konstruointien lukumäärä voidaan ennalta märitellä järjestelmän käyttäjän toi- .**·[ mesta tai muuttaa varsinaisen navigoinnin aikana. Keksinnön suoritusmuodos- • · *" sa on myös sellainen mahdollista, että näytöllä esitetään joitakin lääketieteelli- * · * i V 35 siä leikekuvia käyttäen esimerkiksi erilaisia suodatus- tai näyttöparametreja ""· kuin muiden lääketieteellisten leikekuvien kohdalla.
117986 11
Eräässä suoritusmuodossa on myös mahdollista, että mitä tahansa tietoa, joka liittyy navigoitavaan kolmiulotteiseen lääketieteelliseen kuvamalliin, tallennetaan järjestelmän muistiin. Sellainen tieto voi käsittää yhden tai useampia kuvia, audiota, videota, huomautuksin varustettua dataa tai mitä tahansa 5 edellisten yhdistelmiä. Siten tieto voi käsittää lääketieteellisiä leikekuvia tai re-konstruointisettejä mistä tahansa halutuista näkökohdista ja näihin kuviin liittyvää huomautuksia sisältävää dataa. Käyttäjä, kuten kirurgi, voi haluta tallentaa sellaista tietoa milloin vain navigoidessaan kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa. On mahdollista tallentaa koko navigointi-istunto sisältäen kilo rurgin lääketieteellisessä kuvamallissa navigoidessaan tekemiä huomautus-merkintöjä tärkeistä kohdista. Tallenne voi käsittää videota, liikettä tai esityspa-rametreja tai mitä tahansa parametreja, joita tarvitaan rekonstruoimaan täydellinen navigointi-istunto myöhemmin. Siten järjestelmän käyttäjä voi tehdä kattavia tallenteita navigointi-istunnoista ja käyttää tallenteita milloin tahansa myö-15 hemmin, erityisesti esimerkiksi myöhemmän kirurgisen suunnitteluistunnon aikana potilaan läsnä ollessa.
Menetelmä mahdollistaa mahdollisuuden neuroradiologisiin konferensseihin, joita voidaan käyttää proseduurien, kuten kasvaimen lähestymisen tai kasvaimen ympärillä tapahtuvan työskentelyn, suunnitteluun. Kirurginen 20 suunnittelu voidaan suorittaa navigoinnin aikana sen luonnollisena osana esimerkiksi neurokirurgin konsultoidessa neuroradiologia. Navigoinnin aikana tal-lennettuun tietoon voidaan palata myöhemmin ja esittää useissa kliinisissä yh- • · · teyksissä sisältäen neurokonsultaation, kirurgisen suunnittelun ja potilaan va- listamisen. Myös muut osapuolet, kuten tiettyjen lääketieteellisten alueiden ,···. 25 asiantuntijat, voivat myöhemmin lisätä huomautuksia tallennettuun tietoon. Tai- • · 4 lennettu tieto voidaan tulostaa tai tallentaa osana potilaan lääketieteellistä his-toriaa koskevia arkistoja. Tämä mahdollistaa sen, että esimerkiksi potilaalle tai • · *···1 vakuutusyhtiölle on helppo näyttää mitä tahansa oleellista tietoa yksittäistä po tilasta koskevista lääketieteellisistä prosesseista. Voidaan esimerkiksi tallentaa a· : 1·· 30 mitkä tahansa riskitekijät tai komplikaatiot, jotka voivat liittyä yksittäisiin pro- sesseihin. Navigointimenetelmään liittyvä tallennettu tieto voi myös käsittää tie- .·[ ; toa potilaan suostumuksesta ottaa tiettyjä riskejä tai tiettyihin prosesseihin liit- • · · .
1./ tyviä komplikaatioita. Tietoa ja navigointimenetelmää voidaan myös helposti käyttää koulutuksellisiin tarkoituksiin.
·· · • · · • · • · 12 117986 ;
Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.
··· • « * 1 • · · ··2·' * · *··
* 1 I
* « · • · · • · I' • · **· • 1 · • · · • · • · f m 1 · • * · • 1 • · • ·· * *·· * « • · ··· • · * 1 · • · · • · ··· • · * · * 1 1 1 · • 1 · ...
• · 2 * 1 * • · 1 1 · • ·
Claims (33)
1. Menetelmä navigoida tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa, menetelmän käsittäessä: näytetään lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymä näytössä; 5 säädetään sijaintia näytettävässä lääketieteellisen kuvamallin orien- taationäkymässä perustuen havaittuun osoitinvälineen liikkeeseen suhteessa työpintaan navigointipisteen valitsemiseksi; pyöritetään näytettyä orientaationäkymää näytössä samalla, kun sijaintia orientaationäkymässä säädetään perustuen havaittuun osoitinvälineen 10 liikkeeseen suhteessa työpintaan; lukitaan vallitseva sijainti orientaationäkymässä navigointipisteeksi perustuen osoitinvälineeltä havaittuun ohjauskomentoon; näytetään navigointipisteeseen suhteessa oleva sisänäkymä lääketieteelliseen kuvamalliin, kun navigointipiste on lukittu; ja 15 säädetään kuvasuuntaa lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymään perustuen havaittuihin osoitinvälineen orientaation muutoksiin suhteessa työ-pintaan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, missä orientaatio-näkymä on lääketieteellisen kuvamallin pintanäkymä.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, missä osoitinväline ... on kynä, piirtokärki tai kynämäinen instrumentti ja työpinta on osoituspöytä.
• · *···* 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, missä havaitut ori- *··*«- * ' entaation muutokset, joita käytetään näkymän suunnan säätämisessä lääketie- * · · : teellisen kuvamallin sisänäkymään käsittävät havaitut kallistuskulman muutok- • · · 25 sen, ja kynän ja osoituspöydän välisen orientaation muutoksen.
{**’: 5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, joka menetelmä kä- sittää edelleen havaitaan osoitusvälineen liike suhteessa työpintaan perustuen «·· kynän kärjen sijainnin muutoksiin osoituspöydän pinnalla.
:·. 6. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, joka menetelmä kä- • · * ]···. 30 sittää edelleen havaitaan osoitinvälineen liike suhteessa työtasoon perustuen • · kynän kallistuskulman muutoksien perusteella suhteessa osoituspöydän pin-taan.
7. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, joka menetelmä kä- :·!·. sittää edelleen edetään lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymässä syvemmäl- • * 35 le lääketieteelliseen malliin riippuen kynän ja osoituspöydän välisestä painees- • · ta. 14 117986
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, missä osoitinväline käsittää säätövälineen ja menetelmä käsittää edelleen säädetään lääketieteellisen kuvamallin erilaisia parametreja säätövälineen toimesta.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, joka menetelmä kä-5 sittää edelleen säädetään parametreja osoitinvälineen orientaatiosta riippumatta säätövälineen toimesta.
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, missä säätöväli-neellä säädettäviä parametreja käytetään etenemään sisänäkymässä syvemmälle lääketieteelliseen kuvamalliin tai säätämään lääketieteellisen kuvamallin 10 läpinäkyvyyttä, kontrastia ja/tai raja-arvoa.
11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, missä lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymä käsittää yhden tai useampia lääketieteellisiä lei-kekuvia tai muita rekonstruointeja ja näkymän suunnan säätäminen lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymään käsittää lääketieteellisten leikekuvien ren- 15 deroimisen suhteessa lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymään suhteessa olevaan navigointipisteeseen.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, joka menetelmä käsittää edelleen muodostetaan yksi tai useampia lääketieteellisiä leikekuvia kaksiulotteisesta kuvadatasta.
13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, joka menetelmä käsittää edelleen orientoidaan renderoidut lääketieteelliset leikekuvat tai muut ··· •‘..z rekonstruktiot suhteessa osoitinvälineen havaittuun orientaatioon suhteessa työpintaan.
: 14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, missä renderoi- 25 dut lääketieteelliset leikekuvat ovat kolme ortogonaalista tasoa, yhden tasoista ollessa kohtisuorassa havaitun osoitinvälineen orientaation suhteessa orientoi- • * .*··. tuun akseliin verrattuna. • ·
13 117986
15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, missä sijainnin ..t säätäminen näytetyssä lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymässä kä- 30 sittää pyöritetään samanaikaisesti näkökohtaa lääketieteellisen kuvamallin ori- * * **;·* entaationäkymään näytössä.
16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, joka menetelmä käsittää edelleen tallennetaan navigoituun kolmiulotteiseen lääketieteelliseen * · · kuvamalliin liittyvää tietoa muistiin. * * » • · • · ·····' • * 15 117986
17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, missä tallennettu tieto käsittää yhden tai useampia kuvia, audiota, videota, huomautuksin varustettua dataa tai mitä tahansa edellisten yhdistelmiä.
18. Järjestelmä navigoida tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketie-5 teellisessä kuvamallissa, järjestelmän käsittäessä ohjausyksikön ohjaamaan järjestelmän toimintoja, työpinnalla operoitavan ja ohjausyksikköön liitetyn osoitinvälineen, ja ohjausyksikköön liitetyn näytön, joka ohjausyksikkö on sovitettu: näyttämään lääketieteellisen kuvamallin orientaationäkymä näytös- 10 sä; säätämään sijaintia näytettävässä lääketieteellisen kuvamallin orien-taationäkymässä perustuen havaittuun osoitinvälineen liikkeeseen suhteessa työpintaan navigointipisteen valitsemiseksi; pyörittämään näytettyä orientaationäkymää näytössä samalla, kun 15 sijaintia orientaationäkymässä säädetään perustuen havaittuun osoitinvälineen liikkeeseen suhteessa työpintaan; lukitsemaan vallitseva sijainti orientaationäkymässä navigointipis-teeksi perustuen osoitinvälineeltä havaittuun ohjauskomentoon; näyttämään navigointipisteeseen suhteessa oleva sisänäkymä lää-20 ketieteelliseen kuvamalliin, kun navigointipiste on lukittu; ja säätämään kuvasuuntaa lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymään perustuen havaittuihin osoitinvälineen orientaation muutoksiin suhteessa työ-pintaan.
19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, missä orientaatio-25 näkymä on lääketieteellisen kuvamallin pintanäkymä. * · · ;*v;
20. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, missä osoitinväli- • · .*·*. ne käsittää kynän, piirtokärjen tai kynämäisen instrumentin ja työpinta on osoi- tuspöytä ;.t
21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen järjestelmä, missä ohjausyk- 30 sikkö on sovitettu säätämään näkymän suuntaa lääketieteellisen kuvamallin si- * · **;·' sänäkymään perustuen havaittuihin kynän ja osoituspöydän välisiin orientaati- on muutoksiin, orientaation ollessa kynän ja osoituspöydän välinen kallistus- :***: kulma ja suunta. * * ·
22. Patenttivaatimuksen 20 mukainen järjestelmä, missä ohjausyk- : \ ' 35 sikkö on sovitettu havaitsemaan osoitusvälineen liike suhteessa työpintaan pe rustuen kynän kärjen sijainnin muutoksiin osoituspöydän pinnalla. 16 117986
23. Patenttivaatimuksen 20 mukainen järjestelmä, missä ohjausyksikkö on sovitettu havaitsemaan osoitinvälineen liike suhteessa työtasoon perustuen kynän kallistuskulman muutoksien perusteella suhteessa osoituspöy-dän pintaan.
24. Patenttivaatimuksen 20 mukainen järjestelmä, missä ohjausyk sikkö on sovitettu etenemään lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymässä syvemmälle lääketieteelliseen malliin riippuen kynän ja osoituspöydän välisestä paineesta.
25. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, missä osoitinväli-10 ne käsittää säätövälineen ja ohjausyksikkö on sovitettu säätämään lääketieteellisen kuvamallin erilaisia parametreja säätövälineen toimesta.
26. Patenttivaatimuksen 25 mukainen järjestelmä, missä ohjausyksikkö on sovitettu säätämään parametreja osoitinvälineen orientaatiosta riippumatta säätövälineen toimesta.
27. Patenttivaatimuksen 25 mukainen järjestelmä, missä säätöväli- neellä säädettäviä parametreja käytetään etenemään sisänäkymässä syvemmälle lääketieteelliseen kuvamalliin tai säätämään lääketieteellisen kuvamallin läpinäkyvyyttä, kontrastia ja/tai raja-arvoa.
28. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, missä lääketie-20 teellisen kuvamallin sisänäkymä käsittää yhden tai useampia lääketieteellisiä leikekuvia tai muita rekonstruointeja ja ohjausyksikkö on sovitettu säätämään ··· näkymän suuntaa lääketieteellisen kuvamallin sisänäkymään renderoimalla *"*·* lääketieteellisiä leikekuvia suhteessa lääketieteellisen kuvamallin orientaatio- näkymään. *“*: 25
29. Patenttivaatimuksen 28 mukainen järjestelmä, missä ohjausyk- *· sikkö on sovitettu orientoimaan renderoidut lääketieteelliset leikekuvat tai muut • · ,···. rekonstruktiot suhteessa osoitinvälineen havaittuun orientaatioon. • ·
30. Patenttivaatimuksen 28 mukainen järjestelmä, missä renderoi- .. dut lääketieteelliset leikekuvat ovat kolme ortogonaalista tasoa, yhden tasoista • · •*t.7 30 ollessa kohtisuorassa havaitun osoitinvälineen orientaation suhteessa orientoi- • · *···* tuun akseliin verrattuna.
31. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, missä ohjausyk- * · sikkö on sovitettu säätämään sijaintia pyörittämällä näkökohtaa lääketieteelli- • * * sen kuvamallin orientaationäkymään näytössä. • · · • · • · ····· · 17 117986
32. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestelmä, joka järjestelmä käsittää edelleen muistin ja missä ohjausyksikkö on sovitettu tallentamaan navigoituun kolmiulotteiseen lääketieteelliseen kuvamalliin liittyvää tietoa muistiin.
33. Patenttivaatimuksen 32 mukainen järjestelmä, missä tallennettu 5 tieto käsittää yhden tai useampia kuvia, audiota, videota, huomautuksin varustettua dataa tai mitä tahansa edellisten yhdistelmiä. • · · • · · 1 * • · · a a # Φ a a a · · a 1 a a • aa a a • · a a a • · 1 • aa • a • · • aa • · · Ma ·· • a • a a a Ml • 1 • a laa a • · • a · • aa a a i aa • 1 • a • a · • s • a a • aa • a • a • • i 117986 18
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20030910A FI117986B (fi) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Menetelmä ja järjestelmä navigoimiseksi tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa |
| PCT/FI2004/000371 WO2004111826A1 (en) | 2003-06-17 | 2004-06-16 | Method and system for navigating in real time in three-dimensional medical image model |
| EP04742114A EP1671221A1 (en) | 2003-06-17 | 2004-06-16 | Method and system for navigating in real time in three-dimensional medical image model |
| US10/561,241 US20070032720A1 (en) | 2003-06-17 | 2004-06-16 | Method and system for navigating in real time in three-dimensional medical image model |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20030910A FI117986B (fi) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Menetelmä ja järjestelmä navigoimiseksi tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa |
| FI20030910 | 2003-06-17 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20030910A0 FI20030910A0 (fi) | 2003-06-17 |
| FI20030910A FI20030910A (fi) | 2004-12-18 |
| FI117986B true FI117986B (fi) | 2007-05-15 |
Family
ID=8566269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20030910A FI117986B (fi) | 2003-06-17 | 2003-06-17 | Menetelmä ja järjestelmä navigoimiseksi tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070032720A1 (fi) |
| EP (1) | EP1671221A1 (fi) |
| FI (1) | FI117986B (fi) |
| WO (1) | WO2004111826A1 (fi) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7889227B2 (en) * | 2005-09-15 | 2011-02-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Intuitive user interface for endoscopic view visualization |
| DE102006015349A1 (de) * | 2006-04-03 | 2007-10-11 | Siemens Ag | Medizinisches Navigations- und Ortungssystem enthaltend ein Bediensystem und Verfahren zur Bedienung |
| US8179396B2 (en) * | 2006-08-02 | 2012-05-15 | General Electric Company | System and methods for rule-based volume rendition and navigation |
| GB0700470D0 (en) * | 2007-01-10 | 2007-02-21 | Cambridge Entpr Ltd | Apparatus and method for acquiring sectional images |
| US8160325B2 (en) * | 2008-10-08 | 2012-04-17 | Fujifilm Medical Systems Usa, Inc. | Method and system for surgical planning |
| US8160326B2 (en) | 2008-10-08 | 2012-04-17 | Fujifilm Medical Systems Usa, Inc. | Method and system for surgical modeling |
| EP2465023B1 (en) | 2009-08-10 | 2018-12-05 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for moving a cursor on a screen |
| GB2477347A (en) * | 2010-02-01 | 2011-08-03 | Cambridge Entpr Ltd | A Hand Operated Controller |
| WO2011121375A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Nokia Corporation | Apparatuses, methods and computer programs for a virtual stylus |
| US9451197B1 (en) | 2010-04-12 | 2016-09-20 | UV Networks, Inc. | Cloud-based system using video compression for interactive applications |
| US8856827B1 (en) * | 2010-04-12 | 2014-10-07 | UV Networks, Inc. | System for conveying and reproducing images for interactive applications |
| JP5765913B2 (ja) * | 2010-10-14 | 2015-08-19 | 株式会社東芝 | 医用画像診断装置及び医用画像処理方法 |
| JP5846777B2 (ja) * | 2011-06-28 | 2016-01-20 | 株式会社東芝 | 医用画像処理装置 |
| CA2794898C (en) | 2011-11-10 | 2019-10-29 | Victor Yang | Method of rendering and manipulating anatomical images on mobile computing device |
| JP6171452B2 (ja) * | 2013-03-25 | 2017-08-02 | セイコーエプソン株式会社 | 画像処理装置、プロジェクターおよび画像処理方法 |
| US11188285B2 (en) | 2014-07-02 | 2021-11-30 | Covidien Lp | Intelligent display |
| US10915185B2 (en) * | 2016-10-31 | 2021-02-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Generating a three-dimensional image using tilt angle of a digital pen |
| US11612345B2 (en) * | 2018-03-15 | 2023-03-28 | Ricoh Company, Ltd. | Input device, measurement system, and computer-readable medium |
| KR20200115889A (ko) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 삼성전자주식회사 | 전자 펜을 통한 사용자 입력에 기초하여 동작을 실행하는 전자 디바이스 및 그 동작 방법 |
| WO2023165527A1 (zh) * | 2022-03-01 | 2023-09-07 | 丹阳慧创医疗设备有限公司 | 用于近红外脑功能成像装置的定位方法、设备及存储介质 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590573B1 (en) * | 1983-05-09 | 2003-07-08 | David Michael Geshwind | Interactive computer system for creating three-dimensional image information and for converting two-dimensional image information for three-dimensional display systems |
| JP2501293B2 (ja) * | 1992-10-29 | 1996-05-29 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | 入力装置への圧力の表示方法及びシステム |
| US6115028A (en) * | 1996-08-22 | 2000-09-05 | Silicon Graphics, Inc. | Three dimensional input system using tilt |
| DE59805342D1 (de) * | 1997-10-30 | 2002-10-02 | Baldeweg Ag Dr | Verfahren und vorrichtung zur bearbeitung von bildobjekten |
| US6737591B1 (en) * | 1999-05-25 | 2004-05-18 | Silverbrook Research Pty Ltd | Orientation sensing device |
| US6288704B1 (en) * | 1999-06-08 | 2001-09-11 | Vega, Vista, Inc. | Motion detection and tracking system to control navigation and display of object viewers |
| JP4421016B2 (ja) * | 1999-07-01 | 2010-02-24 | 東芝医用システムエンジニアリング株式会社 | 医用画像処理装置 |
| US6607488B1 (en) * | 2000-03-02 | 2003-08-19 | Acuson Corporation | Medical diagnostic ultrasound system and method for scanning plane orientation |
| US7450749B2 (en) * | 2001-07-06 | 2008-11-11 | Koninklijke Electronics N.V. | Image processing method for interacting with a 3-D surface represented in a 3-D image |
| US7230621B2 (en) * | 2002-02-19 | 2007-06-12 | Adams Jr William O | Three-dimensional imaging system and methods |
| US7133054B2 (en) * | 2004-03-17 | 2006-11-07 | Seadragon Software, Inc. | Methods and apparatus for navigating an image |
| US20050065424A1 (en) * | 2003-06-06 | 2005-03-24 | Ge Medical Systems Information Technologies, Inc. | Method and system for volumemetric navigation supporting radiological reading in medical imaging systems |
| US8542219B2 (en) * | 2004-01-30 | 2013-09-24 | Electronic Scripting Products, Inc. | Processing pose data derived from the pose of an elongate object |
| EP2289452A3 (en) * | 2005-06-06 | 2015-12-30 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Laparoscopic ultrasound robotic surgical system |
| US8081165B2 (en) * | 2005-08-30 | 2011-12-20 | Jesterrad, Inc. | Multi-functional navigational device and method |
| US20070083099A1 (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Henderson Stephen W | Path related three dimensional medical imaging |
-
2003
- 2003-06-17 FI FI20030910A patent/FI117986B/fi active IP Right Grant
-
2004
- 2004-06-16 WO PCT/FI2004/000371 patent/WO2004111826A1/en not_active Application Discontinuation
- 2004-06-16 EP EP04742114A patent/EP1671221A1/en not_active Withdrawn
- 2004-06-16 US US10/561,241 patent/US20070032720A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004111826A1 (en) | 2004-12-23 |
| US20070032720A1 (en) | 2007-02-08 |
| FI20030910A (fi) | 2004-12-18 |
| EP1671221A1 (en) | 2006-06-21 |
| FI20030910A0 (fi) | 2003-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI117986B (fi) | Menetelmä ja järjestelmä navigoimiseksi tosiaikaisesti kolmiulotteisessa lääketieteellisessä kuvamallissa | |
| US20240138918A1 (en) | Systems and methods for augmented reality guidance | |
| US10937544B2 (en) | Medical imaging apparatus for displaying x-ray images of different types | |
| US7061484B2 (en) | User-interface and method for curved multi-planar reformatting of three-dimensional volume data sets | |
| Cutolo et al. | A new head-mounted display-based augmented reality system in neurosurgical oncology: a study on phantom | |
| Rosenthal et al. | Augmented reality guidance for needle biopsies: an initial randomized, controlled trial in phantoms | |
| Robb | The biomedical imaging resource at Mayo Clinic | |
| Bichlmeier et al. | Contextual anatomic mimesis hybrid in-situ visualization method for improving multi-sensory depth perception in medical augmented reality | |
| Sielhorst et al. | An augmented reality delivery simulator for medical training | |
| CN112740285A (zh) | 在虚拟环境中对医学图像的叠加和操纵 | |
| JP5683065B2 (ja) | 容積式位置揃えのための改良型システム及び方法 | |
| JP5427179B2 (ja) | 解剖学的データの視覚化 | |
| US8754906B2 (en) | Diagnosis assisting system, diagnosis assisting method, and computer readable recording medium having diagnosis assisting program recorded thereon | |
| US20120278759A1 (en) | Integration system for medical instruments with remote control | |
| US20070237369A1 (en) | Method for displaying a number of images as well as an imaging system for executing the method | |
| CN113645896A (zh) | 手术计划、手术导航和成像用*** | |
| Serra et al. | The Brain Bench: virtual tools for stereotactic frame neurosurgery | |
| CN114391158A (zh) | 用于在虚拟多用户协作中分析医学图像数据的方法、计算机程序、用户接口和*** | |
| Kratz et al. | GPU-based high-quality volume rendering for virtual environments | |
| De Paolis et al. | Visualization and interaction systems for surgical planning | |
| US20220409300A1 (en) | Systems and methods for providing surgical assistance based on operational context | |
| Drouin et al. | Interaction in augmented reality image-guided surgery | |
| Stauder et al. | A user-centered and workflow-aware unified display for the operating room | |
| Vogt et al. | Augmented reality system for MR-guided interventions: Phantom studies and first animal test | |
| WO2008127202A1 (en) | Apparatus and method for manipulating a three-dimensional object/volume |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 117986 Country of ref document: FI |