JP2000189441A - 医療技術的装置 - Google Patents

医療技術的装置

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JP2000189441A
JP2000189441A JP26063999A JP26063999A JP2000189441A JP 2000189441 A JP2000189441 A JP 2000189441A JP 26063999 A JP26063999 A JP 26063999A JP 26063999 A JP26063999 A JP 26063999A JP 2000189441 A JP2000189441 A JP 2000189441A
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JP26063999A
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Lutz Guendel
ギュンデル ルッツ
Gerd Wessels
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    • G06T2210/41—Medical

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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Endoscopes (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 使用者に検査対象物の検査または処置のため
の可能なかぎり多くの、像技術的な情報を提供する。 【解決手段】 手術前の撮像手段による対象物２の検査
によって得られ、計算ユニット１に供給される対象物信
号に基づいて、多次元の像データセットを計算するため
の少なくとも１つの計算ユニットと、計算ユニットの後
に接続されており、多次元の像データセットから計算ユ
ニットを介して計算された仮想的な多次元の像を画像と
して表示するための表示装置４と、計算ユニットに対応
付けられており、制御され、表示装置により表示される
窓６を発生するための窓発生器５と、計算ユニットに対
応付けられており表示装置における制御可能な窓の、制
御装置９を介して制御される仮想の場所に相応して多次
元の像データセットに基づいて像出力を制御するための
制御装置とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１つの
手術前の撮像手段による対象物の検査に基づいて得ら
れ、計算ユニットに供給される対象物信号に基づいて、
多次元の像データセットを計算するための少なくとも１
つの計算ユニットを有する医療技術的装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】計算ユニットの後に接続されている表示
装置に、多次元の像データセットから計算ユニットを介
して計算された仮想の多次元の像が表示される。このよ
うな医療技術的装置はＸ線、超音波、磁気共鳴またはそ
の他の撮像装置として構成されていてよく、またそのよ
うな装置として知られている。特別なコンピュータトモ
グラフィおよび磁気共鳴装置では、制御可能な、表示装
置により表示可能な窓を発生するための窓発生器が知ら
れている。これらの窓は拡大またはこの窓のなかのＶｏ
ｘｅｌ値の検査に関して関心のある範囲を際立たせるた
めの役割をする。こうして、たとえば骨またはその他の
組織の密度が決定される。
【０００３】さらに内視鏡および腹腔鏡による撮像手段
であって、直接におよび／または表示装置を介して表示
可能な現実の像を得るために、体内または手術中の撮像
に使用される撮像手段は知られている。さらに検査対象
物は内視鏡および／または腹腔鏡により処置および／ま
たは検査される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載されている種類の医療技術的装置を、応用者に検
査対象物の検査または処置のための可能なかぎり多く
の、特に像技術的な情報が提供されるように構成するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、請求項１により解決される。
【０００６】本発明の利点は、計算ユニットに、表示装
置における制御可能な窓の、制御装置を介して制御され
る仮想の場所に相応して多次元の像データセットに基づ
いて像出力を制御するための制御装置が対応付けられて
いることである。こうして、仮想の多次元の像から取り
出された情報とならんで、窓の制御から仮想の場所に関
係して生ずる情報も取り出される。本発明によれば、そ
の結果として、たとえば二次元の像を表示装置に表示
し、またたとえば三次元の像データセットが存在する際
には、窓をたとえば像の“奥”に移し、こうして二次元
の像の外側に位置する像情報も生ずるようにすることが
可能である。
【０００７】計算ユニットが多次元の像データセット
を、少なくとも手術前の撮像手段および別の撮像手段に
よる対象物の検査に基づいて得られて計算ユニットに供
給される対象物信号に基づいて計算し、また像表示が、
手術前の撮像手段および別の撮像手段により得られた対
象物信号に基づいて窓のなかに、表示装置における制御
可能な窓の、制御装置を介して制御される仮想の場所に
相応して行われることは特に有利である。こうしてたと
えば、手術前に得られた対象物信号からの情報とならん
で追加的に別の撮像手段により得られた情報を窓のなか
に挿入することが可能である。こうしてたとえば手術前
の撮像手段としてのＸ線像のなかに、磁気共鳴、超音
波、内視鏡または腹腔鏡法により得られた像情報が窓の
なかに表示される。
【０００８】少なくとも２つの相異なる手術前の撮像デ
ータを、多次元の像データセットを発生するために、対
象物の検査の際に利用できるようにすると有利である。
なぜならば、こうして相異なる像情報が検査者の利用に
供されるからである。
【０００９】各々の手術前の撮像データに対して、計算
ユニットを介してそれぞれ多次元の像データセットが作
成可能であること、および／または多次元の像データセ
ットが計算ユニットを介して別の多次元の像データセッ
トに結合可能であること、および／または多次元の像デ
ータセットに基づいてそれぞれ仮想の多次元の像または
結合された仮想の多次元の像が表示装置に表示可能であ
ることは有利である。検査者に与えられる情報が単一の
撮像データにくらべて高められている。特にたとえば臓
器または血管の空間的な深さおよび／または位置決定が
可能であるように、多次元の像データセットおよび像が
三次元であることは特に有利である。
【００１０】多くの窓が制御装置を介して制御可能であ
り、またそのつどの窓の各々の仮想の場所に相応する像
出力が多次元の像データセットに基づいて行われるなら
ば、仮想の像中の関心のある範囲または関心のある個所
が相異なる方向から観察可能である。
【００１１】制御可能な窓内での情報の拡大表示は、像
出力が別の表示範囲における制御可能な窓の、制御装置
を介して制御可能な仮想の場所に対応しているならば有
利に実現可能である。
【００１２】仮想の三次元の像出力が、仮想のチャネル
または多くの仮想のチャネルによる窓の制御に相応して
行われるならば、情報が窓のなかのチャネルの正面だけ
でなく、その縁範囲においても検査者に可視的に利用可
能である。
【００１３】制御可能な窓の空間的な方位を検査者に対
して一層良好に表示可能にするために、計算ユニットを
介し多次元の像データセットに基づいて検査される対象
物の仮想の三次元の像が作成されること、そして制御可
能な窓の仮想の場所が表示装置における仮想の三次元の
像のなかに表示可能であることは有利である。このこと
は特に、制御可能な窓の仮想のチャネルが、検査される
対象物の仮想の三次元の像中に表示されるときにも当て
はまる。なぜならば、こうしてチャネルの経過が検査者
に対して可視的になるからである。
【００１４】計算ユニットに、表示装置における少なく
とも１つの仮想の器具の表示を発生するための器具表示
ユニットが対応付けられており、そして制御装置を介し
て器具表示ユニットに仮想の三次元の像のなかの仮想の
場所に関する仮想の器具の表示を制御するため作用する
ならば、たとえば対象物の計画された検査または処置の
際の器具の扱いを予め計画できる。
【００１５】仮想の器具の制御に相応する信号が発生さ
れ、これらの信号が計算ユニットに対応付けられている
制御可能なロボット腕に供給され、そして仮想の器具の
制御に相応するロボット腕の制御が行われるならば、本
発明による医療技術的装置を用いて対象物をロボット腕
により処置または検査することが可能となる。
【００１６】計算ユニットに少なくとも１つの手術中の
撮像手段により発生される対象物信号を供給し、そして
表示装置に現実の像として表せば、検査者または処置者
は少なくとも１つの手術前の撮像手段の情報だけでな
く、処置または検査の場所および個所において直接かつ
中間介在なしに発生される像情報も与えられる。こうし
てたとえば、手術中の撮像手段により、たとえば物理
的、特に光学的および／または音響的信号および／また
は輻射の電気的変換に基づいて得られた補足的な情報を
表示装置において検査者または処置者の利用に供するこ
とができて有利である。このことは特に、内視鏡または
腹腔鏡が応用されるときに当てはまる。
【００１７】内視鏡および／または腹腔鏡が手術中の撮
像手段および／または検査および／または処置器具とし
て応用されるならば、これらを現実の場所検出のための
手段を有するものとして構成し、そして表示装置におい
て内視鏡および／または腹腔鏡の現実の場所に相応して
仮想の三次元の像のなかに場所標識を発生するための場
所発生器を設けるのが望ましい。なぜならば、こうして
常に現実の位置が表示装置における仮想の、好ましくは
三次元の像のなかに表示可能であるからである。それに
補足して、内視鏡、腹腔鏡および／または器具の位置変
更経路が場所発生器（１５）から発生可能なチャネルと
して仮想の三次元の像のなかに表示可能とすると有利で
ある。
【００１８】診断書作成および特に処置計画のために、
仮想および／または現実の像のなかで標識された少なく
とも２つの個所（Ｓ１、Ｓ２）の空間座標（ｘ、ｙ、
ｚ）および／または間隔（Ａ）を決定するための手段を
設けることは有利である。こうしてたとえば器具と血管
との間の間隔または検査すべき対象物と隣の組織または
臓器との間の間隔が決定され、または空間的な位置が定
義される。
【００１９】制御装置に、窓のなかの少なくとも１つの
Ｖｏｘｅｌの値を評価するための評価装置が対応付けら
れており、この評価装置が、Ｖｏｘｅｌ値が予め設定可
能な範囲のなかまたは外側および／または予め設定され
た値の下および／または上に位置しているときに信号を
発生するならば、たとえば処置計画の際に、そのＶｏｘ
ｅｌ値がたとえば予め設定可能な範囲を定義する血管ま
たは臓器を通り抜けないように導かれている処置チャネ
ルが定義される。そのために窓のなかの複数のＶｏｘｅ
ｌが利用されることは好ましく、それによって特に処置
チャネルの直径も定義可能である。その際に評価装置の
信号に基づいて窓の方向が規定された制御を許容または
禁止することは有利である。窓はこうして、チャネル
が、意図に反して臓器または血管を通り抜ける危険が生
じない対象物範囲のなかでのみ導かれる。
【００２０】現実および／または仮想の多次元の像のな
かの第１および第２の個所または場所の間を接続する線
の発生のための手段が設けられているならば、たとえば
対象の身体のなかに器具を導入するための計画された導
入開口（第１の個所）と、検査または処置すべき範囲
（第２の個所）との間を接続し、たとえば器具を導入す
るためのチャネルを表示する接続線が引かれる。これと
結び付いて、接続線が第１の個所から出発して少なくと
も１つの予め設定可能なＶｏｘｅｌ値を考慮に入れて第
２の個所へ向かうように計算することは特に有利であ
る。なぜならば、こうして再び、チャネルが意図に反し
て臓器または血管を通り抜ける危険が生じないからであ
る。第２の個所が現実の場所検出のための手段により定
義可能であれば、たとえば内視鏡または腹腔鏡が位置し
ている個所から出発して、接続線により定義され、また
別の器具に対する導入補助としての役割をするチャネル
が検査対象物の外側の表面へ向けて計算される。
【００２１】しかし本発明の範囲内で、計算ユニット
は、少なくともＶｏｘｅｌ値を考慮に入れて、第３の個
所を、これが第１の個所に可能なかぎり近いように、計
算する。表示装置に接続線を表示することにより、こう
して、第１の個所に相応する対象物のなかの所望の開始
個所から出発して、その付近に臓器または血管の損傷の
有無に応じて一層好適な第３の個所が定義される。
【００２２】検査および／または処置器具に器具場所信
号を発生するための器具ロケーション手段が対応付けら
れており、器具場所信号が計算ユニットに供給可能であ
り、また計算ユニットを介して、器具が接続線の上でま
たはそれから偏位して移されるときに信号が発生される
ならば、この信号により、検査および／または処置器具
が予め計算された最適な処置チャネルの上で対象物のな
かの処置または検査すべき個所へ導かれるかどうかが追
跡される。多くの検査および／または処置器具を使用す
る必要があるときには、多くの第１および／または第２
および／または第３の個所または場所を予め設定可能ま
たは計算可能とするのが有利である。
【００２３】内視鏡および腹腔鏡にたとえば超音波法と
して構成されている撮像手段が対応付けられているなら
ば、現実の光学的な像信号とならんで、検査または処置
の際に超音波法の撮像信号も検査者または処置者に対す
る別の情報を供給可能である。
【００２４】
【実施例】本発明の他の利点および詳細は、従属請求項
と結び付けての図面による実施例の以下の説明から明ら
かになる。
【００２５】図１は、本発明による医療技術的装置の実
施例を原理図で示す。この医療技術的装置は少なくとも
１つの手術前の撮像手段による対象物２の検査に基づい
て得られ、計算ユニット１に供給される対象物信号に基
づいて、像データセット、好ましくは多次元の像データ
セットを計算するための少なくとも１つの計算ユニット
１を有する。手術前の撮像手段の対象物信号は、たとえ
ばコンピュータトモグラフ、Ｘ線装置、超音波装置およ
び／または磁気共鳴装置として構成されていてよい撮像
装置３により得られる。計算ユニット１の後に、像デー
タセットから計算ユニット１を介して計算可能な仮想の
多次元の像として表示が可能であるように表示装置４が
接続されている。計算ユニット１にはさらに、制御可能
な表示装置４により表示される窓６を発生するための役
割をする窓発生器５が対応付けられている（図２）。窓
６はたとえばジョイスティックを介して、またはたとえ
ばキーボードとして構成されている入力装置を介して制
御される。計算ユニット１にはさらに、メモリ１０のな
かに記憶されている像データセットにアクセスし、また
計算ユニット１を介して表示装置４における制御可能な
窓６の、制御装置９を介して制御される仮想の場所に相
応して像出力を行わせる制御装置９が対応付けられてい
る。
【００２６】本発明の範囲内で対象物信号は、少なくと
も１つの手術前の撮像手段および少なくとも１つの別の
撮像手段により得られ、その際に別の撮像手段により得
られた対象物信号が窓６のなかに、表示装置４における
制御可能な窓６の制御装置９を介して制御される仮想の
場所に、相応した像として出力することが望ましい。像
出力が手術前の撮像手段または別の撮像手段により得ら
れた対象物信号への切換により行われることは特に好ま
しい。このことは特に、対象物２が少なくとも２つの異
なる手術前の撮像手段またはそれと異なる別の撮像手段
により検査されるときに有意義である。
【００２７】本発明の範囲内で、各々の手術前の撮像手
段および各々の別の撮像手段に対してそれぞれ多次元の
像データセットをメモリ１０のなかに記憶し、および／
またはこれらの方法により得られた対象物信号を別の多
次元の像データセットに計算ユニット１を介して結び付
けることが可能である。こうして、多次元の像データセ
ットに基づいて、それぞれ仮想の多次元の像または結び
付けられた仮想の多次元の像を表示装置に表示すること
が可能である（図３）。
【００２８】対象物２の臓器の空間的な位置を可能なか
ぎり良好にそれらの相対的な配置で表示できるように、
多次元の像データセットおよび少なくとも一方の仮想の
多次元の像が三次元であること、または三次元に表示さ
れることは有利である（図４）。
【００２９】図面からわかるように、複数の窓６が制御
装置９を介して制御され、その際にそのつどの窓６の各
々の仮想の場所に相応する像出力が多次元の像データセ
ットに基づいて行われる。こうして対象物２の検査また
は処置すべき範囲が異なる方向から仮想の三次元の像の
なかで観察される。本発明の範囲内で計算ユニット１
に、たとえば像出力を窓６の制御に相応して発生する別
の表示装置１１が対応付けられていてよい。しかし表示
装置４に、そのために相応の表示範囲が対応付けられて
もよい。別の表示装置１１を設ける場合には、窓６の像
情報がより大きい面の上に表示されるという利点が得ら
れる。さらに、像出力を窓６の制御に相応して、仮想の
チャネル１２に従って仮想の三次元の像のなかで行うこ
とは有利である。なぜならば、こうして構造がチャネル
１２の“壁”に表示され、また検査者により認識される
からである。もちろん複数の仮想のチャネル１２も、そ
れぞれ窓６の制御に相応して表示装置６または別の表示
装置１１に表示される。
【００３０】さらに図１からわかるように、計算ユニッ
ト１に器具発生ユニット１３が対応付けられており、そ
れに基づき計算ユニット１と結び付いて少なくとも１つ
の仮想の器具の表示（図５）が表示装置４において行わ
れる。仮想の器具が表示装置４において制御装置９によ
り制御可能であることは好ましく、このことはたとえば
ジョイスティック７、入力装置９、タッチスクリーン２
１および／または音声入力装置２２により行われる。仮
想の器具はこうして仮想の三次元像中の、たとえば処置
または検査が行われるべき個所にもたらされる。仮想の
器具の制御に相応する信号が発生され、またこれらが計
算ユニット１を介して制御可能なロボット腕１４に供給
されるならば、対象物２の処置または検査が空間的に離
れた場所で行える。すなわち遠隔診断または処置が可能
である。特にミクロ外科学では、また義歯学でも、この
ようなロボット腕１４は有利に使用できる。なぜなら
ば、それらは高い精度の処置を可能にし、さらに処置者
または検査者の身体的な負担を軽減できるからである。
しかしロボット腕１４は器具保持腕としても構成され
る。その際に制御パラメータは計算ユニット１に接続さ
れている表示装置４を介して取り出される。
【００３１】計算ユニット１には、手術中の撮像手段に
より発生される対象物信号も供給される。これらの対象
物信号は同じく表示装置４または別の表示装置１１にお
いて表示可能であり、また検査者または処置者に追加的
な現実の像情報を提供する。物理的、特に光学的および
／または音響的信号および／または輻射の電気的変換に
基づく手術中の撮像手段を使用することは特に有利であ
る。手術中の撮像手段として、特に内視鏡および／また
は腹腔鏡および／または超音波法は、特にこうして発生
される現実の像および仮想の多次元の像が計算ユニット
１を介して表示装置４または別の表示装置１１において
表示および／または組み合わされときに適している。本
発明の範囲内で現実の像は、たとえば図示されていない
追加的な表示装置の上にも表示できる。
【００３２】取扱者または検査者が対象物２のなかの内
視鏡および／または腹腔鏡および／または超音波装置お
よび／または器具の場所的配置に関する情報を有する、
または与えられるように、計算ユニット１に現実の場所
検出のための手段２４が対応付けられており、これらの
手段が内視鏡および／または腹腔鏡および／または器具
２３を場所に関する輻射減衰、超音波、光学的、磁気的
および／または電気的影響に基づいて検出する。場所発
生器１５を介して場所標識ＯＭが表示装置４において内
視鏡および／または腹腔鏡および／または超音波装置お
よび／または器具２３の現実の場所に相応して仮想の三
次元像のなかに発生することは好ましい（図６）。実際
に内視鏡および／または腹腔鏡および／または器具２３
の導入チャネルが仮想の三次元の像のなかで追跡可能な
ように（図６）、場所発生器１５を介して場所だけでな
く、接続線ＶＬを発生するための手段１６と共同して内
視鏡および／または腹腔鏡および／または超音波装置お
よび／または器具２３の位置変更経路ＶＷも場所発生器
１５により発生されるチャネルまたは線として仮想の三
次元の像のなかに表示される。場所標識ＯＭが表示装置
４または表示装置１１に場所表示窓として表示され、ま
たこの場所表示窓のなかに内視鏡および／または腹腔鏡
の相応の現実の像が表示されるならば、取扱者または検
査者に仮想の三次元の像からの内視鏡および／または腹
腔鏡の空間的な配置とならんで場所情報だけでなく場所
の現実の像も表示される（図７）。
【００３３】さらに、空間な状況および／または対象物
の状況のデータ的な決定も可能であるように、計算ユニ
ット１に空間座標２０（Ｘ、Ｙ、Ｚ）および／または仮
想および／または現実の像を標識できる２つの個所また
は場所の間隔Ａを決定するための手段が対応付けられて
いることは有利である（図８）。たとえばこうして内視
鏡および／または腹腔鏡および／または超音波装置の導
入チャネルが長さに関して予め決定され、またはその時
点で測定される。同じく関心のある範囲の大きさが求め
られ、また器具２３から臓器または血管までの間隔が決
定される。
【００３４】内視鏡および／または腹腔鏡および／また
は超音波装置および／またはその他の器具２３による手
術を計画するため、制御装置９に窓６のなかの少なくと
も１つのＶｏｘｅｌ Ｖ１〜ＶＮの値を評価するための
評価装置１７が対応付けられており、この評価装置が、
Ｖｏｘｅｌ値Ｗが予め設定可能な範囲のなかまたは外側
および／または予め設定可能なＶｏｘｅｌのしきい値Ｗ
ｓｗの下および／または上および／または等しい値に位
置しているときに、信号を発生することは有利である
（図９、１０）。こうしてたとえば窓６の変更が、窓６
のなかのＶｏｘｅｌ ＶｘのＶｏｘｅｌ値Ｗが予め設定
された範囲Ｗｙ−ｚのなかに位置していないときにのみ
１つの方向について許容される。同じくこの位置変更
を、窓６のなかのＶｏｘｅｌ ＶｘのＶｏｘｅｌ値Ｗが
予め設定されたＶｏｘｅｌしきい値Ｗｓｗの下および／
または上および／または等しい値に位置しているときに
のみ許容することが可能である。本発明の範囲内で、た
だ予め決定されたＶｏｘｅｌ値Ｗが窓６のなかで特に考
慮される。本発明による医療技術的装置のこの実施例に
基づいて窓６の制御、従ってまた手術チャネルの指示ま
たは計画が、たとえば血管を切断したり臓器を貫通した
りすることなしに可能である。しかし、少なくともその
ために望ましい個所が選定または計算される。たとえば
臓器または血管のＶｏｘｅｌ値Ｗが解っているならば、
臓器または血管のＶｏｘｅｌ値範囲が予め設定可能な範
囲Ｗｙ−ｚとして計算ユニット１に入力装置８を介して
入力される。さらに、この予め設定可能な値範囲中の窓
６の位置変更を行ってはならないとの指示がなされる。
同じく、下側のＶｏｘｅｌ値および上側のＶｏｘｅｌ値
を入力し、またこれらの値よりも下側または上側のＶｏ
ｘｅｌ範囲のなかでのみ窓６の位置変更を許容すること
が可能である。代替的に、臓器または血管のＶｏｘｅｌ
値範囲の外側に位置するＶｏｘｅｌ値範囲も予め設定さ
れる。その場合には窓６の位置変更は、この範囲または
これらの範囲のなかでのみ許容されており、または可能
である。さらに、許容されていない範囲のなかへの窓６
の位置変更の際には、警告信号ＷＳが計算ユニット１を
介してたとえば表示装置４に発生され、または音響的な
信号も発生される。
【００３５】手術の計画のために、計算ユニット１に仮
想の多次元の像のなかの第１および第２の個所Ｓ１、Ｓ
２または第１および第２の場所の間の接続線ＶＬを発生
するための手段１６が対応付けられていることは有利で
ある（図１１）。接続線ＶＬはこうして可能な手術チャ
ネルを表示する。特に好ましい実施例では、既に説明し
たように、手術チャネルが予め設定されるように、可能
なかぎり血管または臓器を傷つけおよび／または貫通し
なくて済むように、計算ユニット１を介して接続線ＶＬ
が、たとえば対象物のなかに内視鏡および／または腹腔
鏡および／または超音波装置および／または器具２３を
導入するための計画された導入個所を定義する第１の個
所Ｓ１から出発して、少なくとも１つの予め設定可能な
Ｖｏｘｅｌ値Ｗを考慮に入れて、関心のある範囲または
関心のある個所を定義する第２の個所Ｓ２へ向けて計算
する。第１の個所Ｓ１は、たとえば仮想の多次元の像の
なかに標識を設定することにより定義する。同じく第２
の個所Ｓ２は別の標識の設定により、または現実の場所
検出のための手段２４により定義可能である。計算ユニ
ット１を介していま、少なくとも１つのＶｏｘｅｌ値Ｗ
を考慮に入れて、接続線ＶＬが計算可能であり、また表
示装置４における仮想の多次元の像のなかに表示可能で
ある。しかし、計算ユニット１により、少なくとも１つ
のＶｏｘｅｌ値Ｗを考慮に入れて、またたとえば検査す
べき範囲または検査すべき対象物を標識する第２の個所
Ｓ２から出発して、所望の手術個所を表示する第１の個
所Ｓ１に可能なかぎり近い第３の個所Ｓ３も計算できる
ようにすることは好ましい。こうして計算された接続線
ＶＬを同じく表示装置４に表示することは好ましい。臓
器や血管に関する情報に基づいて、こうして最良の手術
個所または最良の手術場所が予め決定できる。本発明の
範囲内で、複数の第１および／または第２および／また
は第３の個所または場所が予め設定可能および／または
計算可能であることは自明である。こうして、計算ユニ
ット１により計算された個所Ｓ３に基づいてジョイステ
ィック７および／または入力装置９および／またはタッ
チスクリーン２１および／または音声入力装置２２を介
して第１の場所が選ばれ、また最適化アルゴリズムが新
たに開始される。
【００３６】内視鏡および腹腔鏡に撮像手段が対応付け
られているならば、それから出発する光学的な現実の像
だけでなく、撮像手段から発生された像信号も表示され
る。ここに超音波法を使用することは特に有利である。
【００３７】本発明の範囲内で計算ユニット１に、表示
装置４、１１に表示可能な対象物に関するデータが記憶
されているデータメモリ１８が対応付けられてもよい。
取扱者または検査者が検査すべき対象物２の生理学的状
態に関する情報も得ることができるように、生理学的信
号を検出するための手段１９を設ける。生理学的信号と
しては、特にＥＫＧ信号、呼吸信号、血圧信号、温度信
号などがデータとして、または光学的にも、分離した表
示装置に、または計算ユニット１を介して表示装置４ま
たは別の表示装置１１に表示される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による医療技術的装置の原理図。
【図２】図１による医療技術的装置の表示装置における
像表示。
【図３】図１による医療技術的装置の表示装置における
像表示。
【図４】図１による医療技術的装置の表示装置における
像表示。
【図５】図１による医療技術的装置の表示装置における
像表示。
【図６】図１による医療技術的装置の表示装置における
像表示。
【図７】図１による医療技術的装置の表示装置における
像表示。
【図８】図１による医療技術的装置の表示装置における
像表示。
【図９】図１による医療技術的装置の表示装置における
像表示。
【図１０】図１による医療技術的装置の評価装置のブロ
ック図。
【図１１】図１による医療技術的装置の表示装置におけ
る像表示。
【符号の説明】
１ 計算ユニット ２ 対象物 ３ 撮像装置 ４ 表示装置 ５ 窓発生器 ６ 窓 ７ ジョイスティック ８ 入力装置 ９ 制御装置 １０ 像データに対するメモリ １１ 別の表示装置 １２ 仮想のチャネル １３ 器具表示ユニット １４ ロボット腕 １５ 場所発生器 １６ 接続線を発生するための手段 １７ 評価装置 １８ データメモリ １９ 生理学的信号を検出するための手段 ２０ 空間座標を決定するための手段 ２１ タッチスクリーン ２２ 音声入力 ２３ 器具 ２４ 実際の場所検出のための手段 Ａ 間隔 ＯＭ 場所標識 Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 個所 ＶＬ 接続線 ＶＭ 位置変更経路 Ｖ１ 〜ＶＮ Ｖｏｘｅｌ Ｗ Ｖｏｘｅｌ値 Ｗｙ - ｚ 範囲 ＷＳ 警告信号 Ｘ，Ｙ，Ｚ 空間座標
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ０６Ｆ 15/42 Ｘ Ｈ０４Ｎ 7/18 15/62 ３９０Ｄ (72)発明者 ゲルト ウェッセルス ドイツ連邦共和国 91090 エッフェルト リッヒ アダム−クラフト−シュトラーセ １

Claims (42)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 医療技術的装置において、 少なくとも１つの手術前の撮像手段による対象物（２）
    の検査に基づいて得られ、計算ユニット（１）に供給さ
    れる対象物信号に基づいて、多次元の像データセットを
    計算するための少なくとも１つの計算ユニット（１）
    と、 計算ユニット（１）の後に接続されており、多次元の像
    データセットから計算ユニット（１）を介して計算され
    た仮想的な多次元の像を画像として表示するための表示
    装置（４）と、 計算ユニット（１）に対応付けられており、制御可能か
    つ表示装置（４）により表示可能な窓（６）を発生する
    ための窓発生器（５）と、 計算ユニット（１）に対応付けられており、表示装置
    （４）における制御可能な窓（６）の、制御装置（９）
    を介して制御される仮想の場所に相応して多次元の像デ
    ータセットに基づいて像出力を制御するための制御装置
    （９）とを有することを特徴とする医療技術的装置。
  2. 【請求項２】 計算ユニット（１）が多次元の像データ
    セットを、少なくとも１つの手術前の撮像手段および別
    の撮像手段による対象物（２）の検査に基づいて得られ
    て計算ユニット（１）に供給される対象物信号に基づい
    て計算し、そして像表示が、手術前の撮像手段および別
    の撮像手段により得られた対象物信号に基づいて窓
    （６）のなかに、表示装置（４）における制御可能な窓
    （６）の、制御装置（９）を介して制御される仮想の場
    所に相応して行われることを特徴とする請求項１記載の
    医療技術的装置。
  3. 【請求項３】 少なくとも１つの多次元の像データセッ
    トが少なくとも２つの相異なる手術前の撮像手段による
    対象物（２）の検査に基づいて発生されることを特徴と
    する請求項１または２記載の医療技術的装置。
  4. 【請求項４】 各々の手術前の撮像手段に対して計算ユ
    ニット（１）を介してそれぞれ多次元の像データセット
    が作成されることを特徴とする請求項３記載の医療技術
    的装置。
  5. 【請求項５】 多次元の像データセットが計算ユニット
    （１）を介して別の多次元の像データセットに結合され
    ることを特徴とする請求項５記載の医療技術的装置。
  6. 【請求項６】 多次元の像データセットに基づいてそれ
    ぞれ仮想の多次元の像または結合された仮想の多次元の
    像が表示装置（４）に表示されることを特徴とする請求
    項３ないし５の１つに記載の医療技術的装置。
  7. 【請求項７】 多次元の像データセットおよび像が三次
    元であることを特徴とする請求項１ないし６の１つに記
    載の医療技術的装置。
  8. 【請求項８】 多くの窓（６）が制御装置（９）を介し
    て制御され、そしてそのつどの窓（６）の各々の仮想の
    場所に相応する像出力が多次元の像データセットに基づ
    いて行われることを特徴とする請求項１ないし７の１つ
    に記載の医療技術的装置。
  9. 【請求項９】 像出力が別の表示範囲（１１）における
    制御可能な窓（６）の、制御装置（９）を介して制御さ
    れる仮想の場所に相応して行われることを特徴とする請
    求項１ないし８の１つに記載の医療技術的装置。
  10. 【請求項１０】 仮想の三次元の像出力が仮想のチャネ
    ル（１２）による窓（６）の制御に相応して行われるこ
    とを特徴とする請求項１ないし９の１つに記載の医療技
    術的装置。
  11. 【請求項１１】 仮想の三次元の像出力がそれぞれ仮想
    のチャネル（１２）による各々の窓（６）の制御に相応
    して行われることを特徴とする請求項１ないし１０の１
    つに記載の医療技術的装置。
  12. 【請求項１２】 窓（６）および／または仮想のチャネ
    ル（１２）の形状が制御装置（９）を介して変更される
    ことを特徴とする請求項１ないし１１の１つに記載の医
    療技術的装置。
  13. 【請求項１３】 計算ユニット（１）を介して多次元の
    像データセットに基づいて、検査される対象物（２）の
    仮想の三次元の像が、そして制御可能な窓（６）の仮想
    の場所が表示装置（４）における仮想の三次元の像のな
    かに表示されることを特徴とする請求項１ないし１２の
    １つに記載の医療技術的装置。
  14. 【請求項１４】 計算ユニット（１）を介して多次元の
    像データセットに基づいて、検査される対象物（２）の
    仮想の三次元の像が、また制御可能な窓（６）の仮想の
    チャネル（１２）が表示装置（４）における仮想の三次
    元の像のなかに表示されることを特徴とする請求項１な
    いし１３の１つに記載の医療技術的装置。
  15. 【請求項１５】 計算ユニット（１）に表示装置（９）
    における少なくとも１つの仮想の器具の表示を行わせる
    ための器具表示ユニット（１３）が対応付けられてお
    り、そして前記計算ユニット（１）が制御装置（９）を
    介して仮想の三次元の像のなかの仮想の場所において仮
    想の器具の表示を制御するため器具表示ユニット（１
    ３）を動作させることを特徴とする請求項１ないし１４
    の１つに記載の医療技術的装置。
  16. 【請求項１６】 仮想の器具の制御に相応する信号が発
    生され、これらの信号が計算ユニット（１）に対応付け
    られている制御可能なロボット腕（１４）に供給され、
    そして仮想の器具の制御に相応するロボット腕（１４）
    の制御が行われることを特徴とする請求項１５記載の医
    療技術的装置。
  17. 【請求項１７】 計算ユニット（１）に少なくとも１つ
    の手術中の撮像手段により発生された対象物信号が供給
    され、そして表示装置（４、１１）に現実の像として表
    示されることを特徴とする請求項１ないし１６の１つに
    記載の医療技術的装置。
  18. 【請求項１８】 手術中の撮像手段が物理的、特に光学
    的および／または音響的信号および／または輻射の電気
    的変換により行われることを特徴とする請求項１７記載
    の医療技術的装置。
  19. 【請求項１９】 多次元の像データセットに基づいて発
    生された少なくとも１つの仮想の多次元像および少なく
    とも１つの現実の像が計算ユニット（１）を介して表示
    装置（４、１１）において組み合わせられることを特徴
    とする請求項１７または１８記載の医療技術的装置。
  20. 【請求項２０】 表示装置（４、１１）に仮想および／
    または現実の像を表示するため多くの表示範囲が対応付
    けられることを特徴とする請求項１ないし１９の１つに
    記載の医療技術的装置。
  21. 【請求項２１】 少なくとも１つの仮想の像が表示装置
    （４、１１）の表示範囲に、また現実の像が別の表示範
    囲に表示されることを特徴とする請求項２０記載の医療
    技術的装置。
  22. 【請求項２２】 手術中の撮像手段が内視鏡おおよび／
    または腹腔鏡による撮像手段および／または超音波法に
    基づいていることを特徴とする請求項１７ないし２１の
    １つに記載の医療技術的装置。
  23. 【請求項２３】 内視鏡および／または腹腔鏡による撮
    像手段おおよび／または超音波装置の現実の場所を検出
    するための手段（２４）と、 表示装置（４、１１）において内視鏡および／または腹
    腔鏡の現実の場所に相応して仮想の三次元の像のなかに
    場所標識（ＯＭ）を発生するための場所発生器（１５）
    とを有することを特徴とする請求項２２記載の医療技術
    的装置。
  24. 【請求項２４】 場所標識（ＯＭ）が仮想の三次元の像
    のなかに表示されることを特徴とする請求項２３記載の
    医療技術的装置。
  25. 【請求項２５】 内視鏡および／または腹腔鏡の位置変
    更経路（ＶＷ）が場所発生器（１５）で発生されたチャ
    ネルとして仮想の三次元の像のなかに表示されることを
    特徴とする請求項２３または２４記載の医療技術的装
    置。
  26. 【請求項２６】 場所標識（ＯＭ）が場所窓として指示
    され、また相応の現実の像が表示されることを特徴とす
    る請求項２３ないし２５の１つに記載の医療技術的装
    置。
  27. 【請求項２７】 器具（２３）の現実の場所検出（２
    ４）のための手段と、 表示装置（４、１１）において器具の現実の場所に相応
    して仮想の三次元の像のなかに場所標識（ＯＭ）を発生
    するための場所発生器（１５）とを有することを特徴と
    する請求項１ないし２６の１つに記載の医療技術的装
    置。
  28. 【請求項２８】 計算ユニット（１）にデータメモリ
    （１８）が対応付けられており、そのなかに対象物に関
    するデータが記憶されており、そして対象物に関するデ
    ータが表示装置（４、１１）において表示されることを
    特徴とする請求項１ないし２７の１つに記載の医療技術
    的装置。
  29. 【請求項２９】 特に生きている対象物（２）の生理学
    的な信号を検出するための手段（１９）が設けられてお
    り、そしてこれらの信号またはそれから導き出されたデ
    ータまたは信号が表示装置において表示されることを特
    徴とする請求項１ないし２８の１つに記載の医療技術的
    装置。
  30. 【請求項３０】 仮想および／または現実の像のなかで
    標識された少なくとも２つの個所（Ｓ１、Ｓ２）の空間
    座標（ｘ、ｙ、ｚ）および／または間隔（Ａ）を決定す
    るための手段を有することを特徴とする請求項１ないし
    ２９の１つに記載の医療技術的装置。
  31. 【請求項３１】 個所（Ｓ１、Ｓ２）が仮想および／ま
    たは現実の場所または範囲であることを特徴とする請求
    項３０記載の医療技術的装置。
  32. 【請求項３２】 制御装置（９）に、窓（６）のなかの
    少なくとも１つのＶｏｘｅｌを値（Ｗ）に関して評価す
    るための評価装置（１７）が対応付けられており、この
    評価装置が、Ｖｏｘｅｌ値（Ｗ）が予め設定可能な範囲
    （Ｗｙ−ｚ）のなかまたは外側および／または予め設定
    可能な値（Ｗ）の下および／または上に位置していると
    きに、信号を発生することを特徴とする請求項１ないし
    ３１の１つに記載の医療技術的装置。
  33. 【請求項３３】 この信号に基づいて、窓（６）の方向
    と結びついた制御が許容または禁止されることを特徴と
    する請求項３２記載の医療技術的装置。
  34. 【請求項３４】 現実および／または仮想の多次元の像
    のなかの第１および第２の個所（Ｓ１、Ｓ２）または場
    所の間の接続線（ＶＬ）を発生するための手段を有する
    ことを特徴とする請求項１ないし３３の１つに記載の医
    療技術的装置。
  35. 【請求項３５】 接続線（ＶＬ）が第１の個所（Ｓ１）
    または場所から出発して少なくとも１つの予め設定可能
    なＶｏｘｅｌ値を考慮に入れて第２の個所（Ｓ２）また
    は場所へ向けて計算されることを特徴とする請求項３４
    記載の医療技術的装置。
  36. 【請求項３６】 第２の個所（Ｓ２）または場所が、現
    実の場所を検出するための手段（２４）により定義され
    ることを特徴とする請求項３０ないし３５の１つに記載
    の医療技術的装置。
  37. 【請求項３７】 第１の個所（Ｓ１）または場所が計算
    ユニット（１）により少なくともＶｏｘｅｌ値（Ｗ）を
    考慮に入れて計算され、そして接続線（ＶＬ）が指示さ
    れることを特徴とする請求項３０ないし３６の１つに記
    載の医療技術的装置。
  38. 【請求項３８】 計算ユニット（１）が少なくとも１つ
    のＶｏｘｅｌ値（Ｗ）を考慮に入れて第３の個所（Ｓ
    ３）または場所を、これが第１の個所（Ｓ１）または場
    所に可能なかぎり近いように、計算し、そして接続線
    （ＶＬ）を表示することを特徴とする請求項３０ないし
    ３７の１つに記載の医療技術的装置。
  39. 【請求項３９】 多くの第１および／または第２および
    ／または第３の個所または場所が予め設定または計算さ
    れることを特徴とする請求項３０ないし３８の１つに記
    載の医療技術的装置。
  40. 【請求項４０】 検査および／または処置器具に器具場
    所信号を発生するための器具ロケーション手段が対応付
    けられており、 器具場所信号が計算ユニット（１）に供給され、そして
    計算ユニット（１）を介して、器具（２３）が接続線
    （ＶＬ）の上でまたはそれから偏位して移されるとき
    に、信号（ＷＳ）が発生することを特徴とする請求項３
    ４ないし３９の１つに記載の医療技術的装置。
  41. 【請求項４１】 内視鏡および／または腹腔鏡に撮像手
    段が対応付けられていることを特徴とする請求項２３な
    いし４０の１つに記載の医療技術的装置。
  42. 【請求項４２】 撮像手段が超音波装置として構成され
    ていることを特徴とする請求項２３ないし４０の１つに
    記載の医療技術的装置。
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