JP2001245880A - 医療器具の位置判定方法 - Google Patents

医療器具の位置判定方法

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JP2001245880A JP2001025380A JP2001025380A JP2001245880A JP 2001245880 A JP2001245880 A JP 2001245880A JP 2001025380 A JP2001025380 A JP 2001025380A JP 2001025380 A JP2001025380 A JP 2001025380A JP 2001245880 A JP2001245880 A JP 2001245880A
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ツィルカ ヴァルデマー
Jorg Sabczynski
サブツィンスキ イェルグ
Jurgen Weese
ヴィーゼ ユールゲン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、検査対象物の３次元画像データセ
ットにおいて検査対象物の中に部分的に導入された医療
器具の高精度かつ低価格の位置判定方法の提供を目的と
する。 【解決手段】 本発明の方法は、Ｘ線像及びＸ線像の空
間位置と医療器具の空間位置とを獲得し、Ｘ線像と３次
元データセットの空間的相関関係を判定し、空間的相関
関係を用いて、医療器具の空間位置を３次元画像データ
セットに関する位置に変換する。これにより、手術前と
手術中に獲得された画像情報を含む情報が形成され、医
療器具の瞬時位置がその画像中に再生される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象物の３次
元画像データセットにおいて検査対象物の中に部分的に
導入された医療器具の位置判定方法と、この位置判定方
法を実施する装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】２次元画像データセットにおいて医療器
具の位置を判定する方法及び装置は、欧州特許公開明細
書EP 857 461 A2に記載されている。この文献では、た
とえば、患者のような検査されるべき対象物、すなわ
ち、検査対象物の検査ゾーンのＸ線像は、Ｃ型アーム式
Ｘ線装置を用いて手術中に獲得される。一方、検査対象
物、或いは、患者台、並びに、医療器具のＸ線装置に関
する相対的な位置は、光学式位置測定装置を用いて同時
に測定される。医療器具の位置は、次に、獲得された１
枚以上のＸ線像に関して相対的な位置に変換されるの
で、対応した瞬時位置が１枚以上のＸ線像に常に再生さ
れ得る。この種の方法は、患者の処置中に医者のための
位置案内手段として使用される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の方法
は、手術中の３次元画像情報を位置案内のため利用でき
ないという問題点がある。介入処置は手術前の３次元画
像データセットに基づいて計画され得るが、手術中には
２次元Ｘ線像しか獲得することができず、医療器具の位
置は、このような手術中に獲得された２次元Ｘ線像だけ
で判定され、表示される。
【０００４】医療器具の位置が手術前に獲得された３次
元画像データセットに関して相対的な位置へ変換される
ように手術中に判定される方法は公知である。しかし、
３次元画像データセットの獲得中に、患者は、手術前に
特殊なマーカーが付けられる。この特殊なマーカーは、
３次元画像データセットに再生され、空間位置を判定す
るため手術の直前に特殊なポインタが近づけられる。手
術中に測定された医療機器の空間位置は、空間座標及び
３次元画像座標がわかっているこのようなマーカーを利
用して３次元画像データセットに関して相対的な位置に
変換され得る。しかし、このような方法は、患者の体に
関する瞬時画像情報が使用されず、一方、介入処置中の
体が手術前の３次元画像データセットの獲得中における
体の状態に対して規則的に変化するという問題点があ
る。
【０００５】したがって、本発明は、検査対象物の３次
元画像データセットにおいて検査対象物の中に部分的に
導入された医療器具の位置判定方法であって、上記の問
題点を解決し、できるだけ費用をかけずに非常に高い精
度を達成することができる位置判定方法の提供を目的と
する。
【０００６】さらに、本発明は、このような位置判定方
法を実施するため適した装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
本発明の位置判定方法である。請求項９に係る発明は、
本発明の位置判定方法を実施する装置である。
【０００８】本発明は、手術中の２次元Ｘ線像が手術中
に測定された医療機器の位置を通常手術前に獲得されて
いる３次元画像データセットに関して相対的な位置へ変
換するため有利に使用されるという認識に基づいてい
る。本発明によれば、このため、医療器具の位置だけで
はなく、Ｘ線像の空間位置が手術中に測定される。適当
な位置合わせ法を用いることにより、Ｘ線像と３次元画
像データセットの間の空間的相関関係が続いて判定さ
れ、３次元画像データセットの準空間位置が得られる。
この準空間位置がわかることによって、医療器具の空間
位置は直前に獲得されているので、医療器具の３次元画
像データセットに関する相対的な位置を簡単に判定する
ことができる。かくして、本発明は、画像データセット
の獲得中に、再生され、手術の直前に再度位置合わせさ
れるべき特殊なマーカーを患者に付けなくても、３次元
画像データセットにおける医療器具の位置を簡単に判定
することができる。さらに、患者の体に関する正確な情
報を与える手術中に獲得された画像データが処理され、
位置の判定精度が改良される。
【０００９】請求項２に記載された本発明の有利な態様
は、Ｘ線像の空間位置を判定する従来の手段を利用す
る。この手段は、医療器具の空間位置を判定するために
も使用され得る。この目的のため使用される位置測定装
置は多様な形態で構成される。たとえば、位置測定装置
には、たとえば、光学式発光ダイオード、赤外線ダイオ
ード、又は、電磁発信器のような対応したマーカーの３
次元位置を判定することができる光学式カメラ、赤外線
カメラ及び／又は電磁検出器が含まれる。
【００１０】請求項３乃至５に係る発明は、Ｘ線像と３
次元画像データセットの間の空間的相関関係を決定する
別の可能な形態を表す。このため、全体的な３次元画像
データセット、或いは、画像データセット内の一つ以上
のサブ容積部、個別の対象物、若しくは、構造体、又
は、画像データセットの個々のボクセルは、Ｘ線像と比
較され、或いは、Ｘ線像内で探索される。この操作は、
好ましくは、繰り返し実行される。このような有利な比
較方法は請求項５に記載され、また、明示的に引用さ
れ、開示内容が本願明細書に組み入れられる欧州公開特
許明細書EP 880 109A2により公知である。擬似射影像
は、このようにして、３次元画像データセットから形成
され、Ｘ線像と比較され、擬似射影像を形成する基礎と
なるパラメータ、たとえば、映像化スケール、射影方向
などは、擬似射影像とＸ線像ができる限り一致するまで
繰り返し変更される。Ｘ線像と３次元画像データセット
の間の空間的相関関係はかくして見つけられる。
【００１１】請求項６に係る発明によれば、本発明の方
法は、手術中に継続的に実行できるように構成されるの
で、患者の処置中に医者のための位置案内ツールとして
使用され、体及び医療器具の位置に関する瞬時的情報を
継続的に送出することが可能である。
【００１２】請求項７に係る本発明の有利な態様によれ
ば、３次元画像データセットは、医療器具の位置若しく
は医療器具自体が再生される画像を獲得するため使用さ
れる。この方法は、手術中に付き添っている医者を補助
するためにも使用される。たとえば、３次元画像データ
セットから形成された断層画像又は射影画像のような種
々の画像が形成され、たとえば、手術前に獲得された画
像データ及び手術中に獲得された画像データ、脈管系、
若しくは、手術前に判定された位置案内計画からの合成
画像手術中に使用されるＸ線装置を用いて形成すること
ができない種々の画像が形成される。
【００１３】請求項８に係る発明は、３次元画像データ
セットが任意の映像装置を用いて手術前に獲得され、Ｘ
線透視装置、たとえば、Ｃ型アーム方式Ｘ線装置が手術
中に使用される点で特に有利である。その結果として、
種々の映像化様式からの異なる情報内容を含む画像が処
置中の医者へ手術中に提示される。
【００１４】請求項９に係る発明によれば、本発明の装
置は、本発明の方法を特に有利に実施するために好適で
あり、Ｘ線装置と、位置測定装置と、演算ユニットとを
含む。
【００１５】以下、添付図面を参照して本発明を詳細に
説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１には、外科的介入の前に患者
３のコンピュータ断層写真の系列を生成するため利用さ
れるコンピュータ断層撮影装置１が示されている。断層
写真は、患者の身長方向の軸と垂直に広がる平行断面を
表す。このようなコンピュータ断層写真は、患者３の検
査ゾーンの３次元再生用の３次元画像データセットを形
成する。たとえば、後の段で実行されるべき外科的介入
は、この画像データセットに基づいて綿密に計画され
る。
【００１７】介入中に、手術台４に載せられた患者３の
２次元Ｘ線像は、Ｘ線装置２を用いて継続的に獲得され
る。このまて、Ｃ型アーム方式Ｘ線装置が本例の場合に
使用される。このＸ線装置は、Ｘ線源６と、Ｃ型アーム
に搭載され、スタンド８（図示しない）によって支えら
れたＸ線検出器７とを含む。Ｃ型アームは、水平軸周り
に矢印９の方向で旋回可能である。Ｘ線検出器７は、ア
ナログ・デジタル変換器１１を介して、演算ユニット２
０に接続された画像メモリ１２へ出力信号を出力する。
Ｘ線装置２は制御ユニット１０によって制御される。
【００１８】検査ゾーンの側に向かってスタンドに配置
された２台の赤外線ＣＣＤカメラ１４を具備した位置測
定装置１３がさらに設けられる。カメラに対応して設計
された赤外線発光ダイオードの空間位置は、この赤外線
ＣＣＤカメラ１４を用いて判定され得る。介入中に使用
され、本例の場合には、生検針である医療器具１６の位
置を判定するため、患者から突き出た生検針１６の端部
には、３個のこのような赤外線発光ダイオード１７が正
確な位置に設けられる。Ｘ線装置２の位置、或いは、Ｘ
線装置２の映像用幾何的構造を判定するため、手術時の
Ｘ線像の書く特注に、赤外線発光ダイオードの三つ組１
８及び１９が、Ｘ線源６及びＸ線検出器７に夫々設置さ
れる。獲得されたＸ線像の空間位置は、上述の如く判定
された映像用幾何的構造、すなわち、患者３に対するＸ
線像の位置から判定される。この計算及び判定された位
置の保存は、位置計算ユニット１５で行われ、その結果
は演算ユニット２０へ渡される。
【００１９】演算ユニット２０は、手術中に獲得された
Ｘ線像及び測定された位置だけではなく、コンピュータ
断層撮影装置１によって手術前に獲得された画像データ
を受け取る。これらのデータから、演算ユニット２０
は、後述する比較方法を用いて、２次元Ｘ線像と３次元
画像データセットの間の空間的相関関係を判定する。こ
の相関関係ルールの判定後、医療器具１６の空間位置は
３次元画像データセットに関して相対的な位置へ変換さ
れ、一つ以上の画像が３次元画像データセット及び／又
は手術中に獲得されたＸ線像から形成され、形成された
画像はモニター２１に表示され、医療器具の位置がその
画像中に再生される。
【００２０】図２には、フローチャートの形式で位置判
定方法の手順が示されている。手術前に実行される手順
１０１において、３次元画像データセットＣＴは、コン
ピュータ断層撮影装置１を用いて獲得される。この画像
データセットＣＴは、検査されるべき容積部内の吸収率
分布の３次元表現である。この容積部から、後で行われ
る介入のための特定の着目領域を定めるサブ容積部ＣＴ
pが選択される。この選択は、手動で行ってもよく、あ
るいは、セグメンテーションによって自動的に行っても
よい。
【００２１】手術中に実行される後続の手順１０２、１
０３及び１０４は、所望の時間間隔で、或いは、介入中
の所与の時点で、継続的に、或いは、繰り返し実行され
る。手順１０２の間に、２次元Ｘ線像Ｉrと、映像用幾
何構造の位置と、医療器具の位置とが同時に判定され
る。次に、手順１０３において、Ｘ線像Ｉrと、３次元
画像データセット中の全体容積部ＣＴ又はサブ容積部Ｃ
Ｔpとの間の相関関係ルールが判定される。最後に、手
順１０４において、３次元画像データセット中の全体容
積部ＣＴ又はサブ容積部ＣＴpにおける医療器具の位置
を判定するため、相関関係ルールが使用され、可能であ
れば、適当な画像が形成される。
【００２２】次に、図３を参照して相関関係ルールを判
定する比較方法を詳細に説明する。３次元画像データセ
ットＣＴは、コンピュータ断層撮影装置によって獲得獲
得された複数の断層画像ＣＴ１，ＣＴ２，．．．，ＣＴ
Ｘから形成される。この画像データセットＣＴから、後
の介入に関連したサブ容積部ＣＴpが選択される。この
サブ容積部ＣＴpは、たとえば、本実施例の場合には、
脊柱を表す。
【００２３】ＣＴデータセットによって表現された患者
の画像、特にセグメント化された脊柱の画像と、この脊
柱の空間位置との間の空間変換若しくは相関関係は、手
術中に獲得されたＸ線像Ｉrを用いて判定される。この
ため、擬似射影像Ｉpがサブ容積部ＣＴpから形成され
る。この擬似射影像Ｉpの強度は、Ｘ線像Ｉrの強度と対
応する必要がある。サブ容積部ＣＴpから擬似射影像Ｉp
までの射影が行われた射影点の位置は、Ｘ線照射中のＸ
線検出器に関して相対的なＸ線源の位置（又は、Ｘ線源
が放出したＸ線の焦点）に対応する。一般的に説明する
と、射影点及び射影方向に関して選択されたサブ容積部
ＣＴpの初期位置は、Ｘ線像獲得時のＸ線源及びＸ線検
出器に対する実際のサブ容積部の位置及び方向と対応し
ない。したがって、サブ容積部ＣＴpのこれらの射影パ
ラメータは、Ｘ線像Ｉrと擬似射影像Ｉpの間の差から獲
得された差画像Ｉdができるだけ良好な脊柱ＣＴpの画像
を生ずるまで、射影点と射影像Ｉpの平面とに関して変
化する。できるだけ良好な脊柱の画像が生成されるの
は、擬似射影像Ｉpの基礎となる脊柱ＣＴpの位置及び方
向がＸ線源及びＸ線検出器に関する実際の脊柱の位置及
び方向と対応するときである。この方法のより詳細な説
明については、上述の引用文献EP 880 109 A2を参照の
こと。
【００２４】上記の方法によれば、Ｘ線ビームの方向と
直交した２方向について、Ｘ線像Ｉ rと３次元画像デー
タセットＣＴとの間で相関関係を非常に正確に判定する
ことができる。しかし、このような判定は、中心ビーム
の方向に関しては、実質的に余り正確ではない。この状
況は、第１のＸ線像のために使用されたビーム路と直交
した方向に延びるビーム路で第２のＸ線像を形成し、こ
の第２のＸ線像を用いて比較方法を実施することにより
改良される。
【００２５】本発明は、一例として記載された上記の実
施例に限定されない。３次元画像データセットは、別の
映像システムを用いて獲得してもよい。さらに、手術中
に使用されるＸ線装置及び位置測定装置は、必要な機能
性が実現されるならば、異なる構造を備えていてもよ
い。判定方法、特に、３次元画像データセットと２次元
Ｘ線像の間の相関関係の判定方法の手順の厳密な構成
は、全く異なる構成でも構わない。上述の比較方法は、
このような相関関係を判定するための一例に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による装置の概略構成図である。
【図２】本発明の方法の手順を説明するフローチャート
である。
【図３】本発明による比較方法のフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１ コンピュータ断層撮影装置 ２ Ｘ線装置 ３ 患者 ４ 手術台 ６ Ｘ線源 ７ Ｘ線検出器 ８ スタンド ９ 旋回方向 １１ アナログ／デジタル変換器 １２ 画像メモリ １３ 位置測定装置 １４ ＣＣＤカメラ １５ 位置計算ユニット １６ 医療器具 １７，１８，１９ 発光ダイオード ２０ 演算ユニット ２１ モニター
フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 イェルグ サブツィンスキ ドイツ連邦共和国，22846 ノルダーシュ テット，フランツ−シュレック−ヴェーク 21 (72)発明者 ユールゲン ヴィーゼ ドイツ連邦共和国，24558 ヘンシュテッ ト−ウルツブルク，トレーゲンネルク 20

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 検査対象物の３次元画像データセットに
    おいて検査対象物の中に部分的に導入された医療器具の
    位置を判定する方法であって、 Ｘ線装置を用いて検査対象物の２次元Ｘ線像を獲得する
    手順と、 上記２次元Ｘ線像の空間位置及び医療器具の空間位置を
    判定する手順と、 上記２次元Ｘ線像と上記３次元画像データセットの間の
    空間的相関関係を判定する手順と、 上記２次元Ｘ線像と上記３次元画像データセットの間の
    空間的相関関係に基づいて、上記医療器具の空間位置か
    ら上記３次元画像データセットにおける上記医療器具の
    位置を判定する手順と、を有する方法。
  2. 【請求項２】 上記２次元Ｘ線像の空間内の空間位置
    は、上記Ｘ線装置のＸ線源の空間位置及びＸ線検出器の
    空間位置が位置測定装置を用いて判定されることにより
    判定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 上記２次元Ｘ線像と上記３次元画像デー
    タセットの間の空間的相関関係は、比較方法を用いて判
    定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 比較方法にしたがって、上記３次元画像
    データセットのサブ容積部は上記２次元Ｘ線像と比較さ
    れ、相関関係ルールが繰り返し判定されることを特徴と
    する請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 比較方法にしたがって、擬似射影像が上
    記３次元画像データセットの少なくとも一つのデータサ
    ブセットから判定され、 上記擬似射影像は上記２次元Ｘ線像と比較され、 上記擬似射影像を判定する基礎をなすパラメータは、上
    記擬似射影像と上記２次元Ｘ線像との間に最適な対応関
    係が得られるまで、繰り返し変更されることを特徴とす
    る請求項３又は４記載の方法。
  6. 【請求項６】 手術中に継続的に実行されることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 上記３次元画像データセットから形成さ
    れた画像は表示され、上記医療器具の位置又は上記医療
    器具自体が上記表示された画像で再生されることを特徴
    とする請求項１記載の方法。
  8. 【請求項８】 上記２次元Ｘ線像はＸ線透視装置を用い
    て獲得され、 上記３次元画像データセットは、コンピュータ断層撮影
    装置、磁気共鳴断層撮影装置、超音波装置又はＸ線装置
    を用いて手術前に獲得される、ことを特徴とする請求項
    １記載の方法。
  9. 【請求項９】 検査対象物の３次元画像データセットに
    おいて検査対象物の中に部分的に導入された医療器具の
    位置を判定する装置であって、 検査対象物の２次元Ｘ線像を獲得するＸ線装置と、 上記２次元Ｘ線像の空間位置及び医療器具の空間位置を
    測定する位置測定装置と、 上記２次元Ｘ線像と上記３次元画像データセットの間の
    空間的相関関係を判定し、上記２次元Ｘ線像と上記３次
    元画像データセットの間の空間的相関関係を用いて、上
    記医療器具の空間位置から上記３次元画像データセット
    における上記医療器具の位置を判定する演算ユニット
    と、を有する装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006509554A (ja) * 2002-12-11 2006-03-23 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 校正手段を持つｃ−アームｘ線装置
JP2007526788A (ja) * 2003-07-10 2007-09-20 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 解剖学的構造において器具を操作する装置及び方法
JP2011050621A (ja) * 2009-09-03 2011-03-17 Hitachi Medical Corp Ｘ線ナビゲーション装置
JP2013542768A (ja) * 2010-10-08 2013-11-28 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 動的な器具追跡のための一体化されたセンサを持つ柔軟な綱
JP2015504721A (ja) * 2012-01-03 2015-02-16 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ ポジション決定装置

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070134603A9 (en) * 2000-10-26 2007-06-14 Yasuhiro Yoshioka Photothermographic material
DE10114099B4 (de) * 2001-03-22 2005-06-16 Siemens Ag Verfahren zum Detektieren der dreidimensionalen Position eines in einen Körperbereich eingeführten medizinischen Untersuchungsinstruments, insbesondere eines in ein Gefäß eingeführten Katheters
WO2002085212A2 (en) * 2001-04-10 2002-10-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. A fluoroscopy intervention method with a cone-beam
DE10151438A1 (de) * 2001-10-18 2003-01-16 Siemens Ag Verfahren zur intraoperativen 3D-Bildgebung
DE10210646A1 (de) * 2002-03-11 2003-10-09 Siemens Ag Verfahren zur Bilddarstellung eines in einen Untersuchungsbereich eines Patienten eingebrachten medizinischen Instruments
US20050059887A1 (en) * 2003-09-16 2005-03-17 Hassan Mostafavi Localization of a target using in vivo markers
US20050059879A1 (en) * 2003-09-16 2005-03-17 Robert Sutherland Localization of a sensor device in a body
US7771436B2 (en) * 2003-12-10 2010-08-10 Stryker Leibinger Gmbh & Co. Kg. Surgical navigation tracker, system and method
US8126224B2 (en) * 2004-02-03 2012-02-28 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and apparatus for instrument tracking on a scrolling series of 2D fluoroscopic images
US7403811B2 (en) * 2004-03-01 2008-07-22 Scimed Life Systems, Inc. Method of catheter tracking using image information
EP1751712A2 (en) * 2004-05-14 2007-02-14 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Information enhanced image guided interventions
US7831294B2 (en) * 2004-10-07 2010-11-09 Stereotaxis, Inc. System and method of surgical imagining with anatomical overlay for navigation of surgical devices
US20060116576A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Scimed Life Systems, Inc. System and use thereof to provide indication of proximity between catheter and location of interest in 3-D space
US7831073B2 (en) * 2005-06-29 2010-11-09 Accuray Incorporated Precision registration of X-ray images to cone-beam CT scan for image-guided radiation treatment
DE102005044338A1 (de) * 2005-09-16 2007-03-22 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zur Lokalisation eines in ein Untersuchungsobjekt mindestens teilweise eingeführten, medizinischen Instruments
DE102005044405A1 (de) * 2005-09-16 2007-03-22 Siemens Ag Verfahren zur bildlichen Darstellung eines in ein Untersuchungsobjekt mindestens teilweise eingeführten, medizinischen Instruments
DE102006049575A1 (de) * 2006-10-20 2008-04-24 Siemens Ag Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Objekts in bis zu drei Dimensionen mittels Röntgenstrahlen in zueinander verschiedenen Erfassungsrichtungen
DE102006049576A1 (de) * 2006-10-20 2008-04-30 Siemens Ag Erfassungvorrichtung zum Erfassen eines Objekts mittels Röntgenstrahlen mit einer virtuellen Erfassungsebene und Verfahren
US20080118116A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-22 General Electric Company Systems and methods for tracking a surgical instrument and for conveying tracking information via a network
US20080119712A1 (en) * 2006-11-20 2008-05-22 General Electric Company Systems and Methods for Automated Image Registration
DE102007009177B4 (de) * 2007-02-26 2015-09-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zu dreidimensionalen Lokalisation eines Instruments für einen interventionellen Eingriff sowie zugehörige Einrichtung
WO2009156918A1 (en) * 2008-06-25 2009-12-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Device and method for localizing an object of interest in a subject
US8491599B2 (en) * 2008-12-19 2013-07-23 Lower Extremity Innovations, Llc Apparatus and method for aiming a surgical tool
US8708561B2 (en) 2009-03-20 2014-04-29 Orthoscan, Inc. Mobile imaging apparatus
RU2012148549A (ru) * 2010-04-15 2014-05-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Совмещение изображений с помощью прибора для комбинирования изображений с трубчатыми структурами
WO2012082799A1 (en) 2010-12-13 2012-06-21 Orthoscan, Inc. Mobile fluoroscopic imaging system
US9921712B2 (en) 2010-12-29 2018-03-20 Mako Surgical Corp. System and method for providing substantially stable control of a surgical tool
US9119655B2 (en) 2012-08-03 2015-09-01 Stryker Corporation Surgical manipulator capable of controlling a surgical instrument in multiple modes
CN102204846B (zh) * 2011-04-22 2012-10-31 重庆伟渡医疗设备股份有限公司 一种医学成像部件位置改变后对其快速精确定标的方法
US9510771B1 (en) 2011-10-28 2016-12-06 Nuvasive, Inc. Systems and methods for performing spine surgery
US9498182B2 (en) * 2012-05-22 2016-11-22 Covidien Lp Systems and methods for planning and navigation
US9820818B2 (en) 2012-08-03 2017-11-21 Stryker Corporation System and method for controlling a surgical manipulator based on implant parameters
CN112932672A (zh) 2012-08-03 2021-06-11 史赛克公司 用于机器人外科手术的***和方法
US9226796B2 (en) 2012-08-03 2016-01-05 Stryker Corporation Method for detecting a disturbance as an energy applicator of a surgical instrument traverses a cutting path
KR102101435B1 (ko) 2013-03-13 2020-04-17 스트리커 코포레이션 수술 절차들을 위한 준비시 수술실에 대상들을 배치하는 시스템
AU2014248758B2 (en) 2013-03-13 2018-04-12 Stryker Corporation System for establishing virtual constraint boundaries
US9848922B2 (en) 2013-10-09 2017-12-26 Nuvasive, Inc. Systems and methods for performing spine surgery
DE102014219436A1 (de) * 2014-09-25 2016-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Mobiles Röntgengerät
GB2533632B (en) * 2014-12-24 2018-01-03 Gen Electric Method and system for obtaining low dose tomosynthesis and material decomposition images
WO2017009398A1 (en) * 2015-07-16 2017-01-19 Koninklijke Philips N.V. Device for remote fluoroscopy, nearby fluoroscopy and radiology
EP3355769A4 (en) * 2015-09-28 2020-02-05 Montefiore Medical Center METHODS AND DEVICES FOR PEROPERATORY VIEWING OF 3D PATIENT SURFACE IMAGES
WO2017117369A1 (en) 2015-12-31 2017-07-06 Stryker Corporation System and methods for performing surgery on a patient at a target site defined by a virtual object
DE102016212467A1 (de) * 2016-07-08 2018-01-11 Siemens Healthcare Gmbh Bewegungssteuerung für mobile Röntgeneinrichtung
EP3554414A1 (en) 2016-12-16 2019-10-23 MAKO Surgical Corp. Techniques for modifying tool operation in a surgical robotic system based on comparing actual and commanded states of the tool relative to a surgical site
WO2020100065A1 (en) * 2018-11-18 2020-05-22 Trig Medical Ltd. Spatial registration method for imaging devices
CN112543623A (zh) * 2019-07-22 2021-03-23 京东方科技集团股份有限公司 手术机器人***及其控制方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3814246A1 (de) * 1988-04-27 1989-11-09 Siemens Ag Medizinische untersuchungsanlage mit einer bilderzeugungsvorrichtung
US5251635A (en) * 1991-09-03 1993-10-12 General Electric Company Stereoscopic X-ray fluoroscopy system using radiofrequency fields
FR2694881B1 (fr) * 1992-07-31 1996-09-06 Univ Joseph Fourier Procede de determination de la position d'un organe.
GB9624399D0 (en) * 1996-11-23 1997-01-08 Marconi Gec Ltd Device for use with nuclear magnetic resonance imaging apparatus
DE19703556A1 (de) 1997-01-31 1998-08-06 Philips Patentverwaltung Verfahren und Anordnung zur Positionsbestimmung bei der Röntgenbildgebung
DE19705600A1 (de) * 1997-02-14 1998-08-20 Philips Patentverwaltung Verfahren zur Ermittlung der Transformation zwischen einem Objekt und seiner dreidimensionalen Darstellung und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE19807884C2 (de) * 1998-02-25 2003-07-24 Achim Schweikard Verfahren zur Kalibrierung einer Aufnahmevorrichtung zur Bestimmung von räumlichen Koordinaten anatomischer Zielobjekte und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP3743594B2 (ja) * 1998-03-11 2006-02-08 株式会社モリタ製作所 Ｃｔ撮影装置
US6236704B1 (en) * 1999-06-30 2001-05-22 Siemens Corporate Research, Inc. Method and apparatus using a virtual detector for three-dimensional reconstruction from x-ray images

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006509554A (ja) * 2002-12-11 2006-03-23 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 校正手段を持つｃ−アームｘ線装置
JP2007526788A (ja) * 2003-07-10 2007-09-20 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 解剖学的構造において器具を操作する装置及び方法
JP2011050621A (ja) * 2009-09-03 2011-03-17 Hitachi Medical Corp Ｘ線ナビゲーション装置
JP2013542768A (ja) * 2010-10-08 2013-11-28 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 動的な器具追跡のための一体化されたセンサを持つ柔軟な綱
JP2015504721A (ja) * 2012-01-03 2015-02-16 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ ポジション決定装置

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Publication number Publication date
US6542770B2 (en) 2003-04-01
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EP1121900A3 (de) 2003-06-04
US20010027263A1 (en) 2001-10-04

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