JP2005081046A

JP2005081046A - 定位脳手術支援システム

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Publication number: JP2005081046A
Application number: JP2003319475A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Aoyanagi; 雅彦青柳
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2005-03-31
Anticipated expiration: 2023-09-11
Also published as: JP4711612B2

Abstract

【課題】手術目標点のＺ座標値、Ｘ座標軸およびＹ座標軸を簡単かつ正確に設定できるようにした定位脳手術支援システムを提供する。
【解決手段】ＣＴ画像データから頭部の領域を除去して複数点のマーカーを表示する全マーカー位置検出処理手段を設け、頭部の領域を除去することによって、マーカー群を判別するに際して頭部の領域での誤判定を防止することができ、しかも、この全マーカー位置検出処理手段は、ＣＴ画像１を所定のＣＴ値である二値化する二値化画像作成手段と、この二値化した画像から頭部に対応する部分を除去する頭部領域除去手段と、この頭部領域除去手段によって頭部に対応する部分を除去した画像から二値化処理をしてマーカーの各点を分離して各マーカー座標を算出するマーカー座標算出手段とを有して構成することによって、ＣＴ画像から頭部全体を精度良く除去して、マーカー群３ａ，３ｂを判別するに際して頭部２での誤判定を防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置などの画像診断装置を利用した定位脳手術支援システムに関する。

定位脳手術とは、患者の頭部に、ＸＹＺ軸の三次元座標目盛で細長い吸引管等の位置を設定可能な手術用環を取り付け、脳深部の手術目標点に対し三次元座標目標をもって吸引管等を手術目標点に到達させ処置する手術法である。この手術目標点の三次元座標目盛を決めるためには、手術用環に棒状マーカーを内蔵したゲージ板を取り付けておき、手術用環を患者の頭部に装着した状態で、Ｘ線ＣＴ装置で撮影を行い、頭部断層画像に写ったゲージ板に内臓の棒状マーカー像を利用して座標軸を特定し、脳内の腫瘍や出血位置などの手術目標点の三次元座標目盛を求めている。

従来の定位脳手術装置では、図８に示したようなＣＴ表示画像１を使って、手術目標点のＸ，Ｙ，Ｚ軸座標目盛を読み取る操作が必要である。求めたＸ，Ｙ，Ｚ座標目盛を定位脳手術装置に設定して吸引管等の器具の位置決めを行う。この座標目盛を求めるためにＣＴ画像１上で以下の操作を手動で行っていた。先ず、左右マーカーのそれぞれの中心部にある大きめのＸ軸マーカー１７ａ，１７ｂ間をマウスでドラッグして水平なＸ軸を設定する。次に、このＸ軸の中心を求めてその中心を通るようにマウスをドラッグして垂直なＹ軸を設定する。このＹ軸はＸ軸の垂直二等分線なので、Ｘ軸が決まれば自動的に決定することができる。このＸ軸とＹ軸の交点が手術用環の中心となる。その後、マウスをクリックして手術目標点３０を設定すると自動的にそのクリック位置、つまり手術目標点３０のＸ軸目盛とＹ軸目盛が表示される。さらに、左右のマーカー群の外側に位置した患者の体軸方向のＺ軸マーカー９ａ，１０ａ間およびＺ軸マーカー９ｂ，１０ｂ間をそれぞれ測定し、それらの平均値からＺ座標目盛も得ている。このＺ軸マーカー９ａ，１０ａ間およびＺ軸マーカー９ｂ，１０ｂ間の距離は、手術用環の中心から手術目標点のスライス面までの距離であり、この距離に応じてＺ軸マーカー間の距離が変化するように構成されている。このようにして手術目標点のＸ，Ｙ，Ｚ座標目盛全てを得ることができる。

しかしながら、上述したマーカー群の各点はＣＴ画像上で小さな点であるため、マウスで正確に位置を決定することが困難である。そこで、従来の定位脳手術支援システムでは、マーカーに対して大まかな関心領域ＲＯＩを手動で設定して、ＲＯＩの中からＣＴ値をもとにマーカーを探すということが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１７００７２号公報

しかしながら、従来の定位脳手術支援システムは、手動での座標設定の再現性が悪く、また小さなマーカーに対して手動の微妙なマウス移動でＲＯＩを設定しなければならず、手術目標点の正確性と煩雑さに問題があった。

本発明の目的は、Ｘ線ＣＴ装置等を使用して頭部手術用環のＸ座標軸の特定、ひいては手術目標点のＸ座標目盛、Ｙ座標目盛、Ｚ座標目盛の正確な取得ができるようにした定位脳手術支援システムを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、Ｘ軸とＺ軸に対応する複数の棒状マーカーを内蔵するゲージ板と、ＸＹＺ軸目盛を有する手術用環を患者の頭部に取り付けた状態で複数のＣＴスライス像データを取得し、このＣＴスライス像データの表示像としての頭部像と上記複数にマーカー像から上記目盛により患者の頭部内手術目標点を特定できるようにした定位脳手術支援システムにおいて、上記ＣＴスライス像データ毎に該データから頭部像に相当するデータを除去し上記複数のマーカー像に相当するデータのみを残して、この残存データのみを選択することで上記Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を上記表示像上に描画する処理装置を有し、この処理装置は、上記ＣＴスライス像データ毎に定まる上記手術目標点のＺ軸座標値を上記表示像上に表示し、かつ、上記手術目標点を上記Ｘ軸とＹ軸の表示された表示像上において指定することで、上記手術目標点のＸ軸座標値とＹ軸座標値も上記表示像上に表示することを特徴とする。

また請求項２に記載の本発明では、請求項１記載のものにおいて、上記処理装置は、事前に上記手術目標点の指定をしておくことでＸＹ座標決定直後に上記手術目標点のＸ軸座標値とＹ軸座標値を出力することを特徴とする。

さらに請求項３に記載の本発明では、Ｘ軸とＺ軸に対応する複数の棒状マーカーを内蔵するゲージ板と、ＸＹＺ軸目盛を有する手術用環を患者の頭部に取り付けた状態で、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線源から患者頭部を介して照射した透過Ｘ線を検出器で検出して複数のＣＴスライス像データを取得し、このＣＴスライス像データの表示像としての頭部像と上記複数にマーカー像から上記目盛により患者の頭部内手術目標点を特定できるようにした処理装置を有する定位脳手術支援システムにおいて、上記処理装置に、上記ＣＴスライス像データ毎に該データから頭部像に相当するデータを除去する頭部領域除去手段により上記複数のマーカー像に相当するデータのみを残すマーカー位置検出手段と、この残存データのみを選択することで上記Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を上記表示像上に描画するＺ座標値自動計算手段およびＸＹ座標軸自動設定手段とを設けたことを特徴とする。

さらに請求項４に記載の本発明では、請求項３記載のものにおいて、上記ＸＹ座標軸自動設定手段は、事前に上記手術目標点の指定をしておくことでＸＹ座標決定直後に上記手術目標点のＸ軸座標値とＹ軸座標値を出力することを特徴とする。

以上説明したように本発明の定位脳手術支援システムによれば、頭部の領域を除去する処理を行うことによって、マーカー群を判別するに際して頭部での誤判定を防止してマーカー群に関する信頼性の高い位置情報を得ることができ、手術目標点のＺ座標、Ｘ座標軸およびＹ座標軸を簡単かつ正確に設定することができる。

また請求項２に記載の本発明の定位脳手術支援システムによれば、事前に手術目標点の指定をしておくことでＸＹ座標決定直後に手術目標点のＸ軸座標値とＹ軸座標値の信頼性の高い出力情報を容易に確認することができる。

請求項３に記載の本発明の定位脳手術支援システムによれば、従来のＸ線ＣＴ装置の基本的な構成を変えることなく処理装置に種々の手段を付加するだけで、ゲージ板とＸＹＺ軸目盛を有する手術用環を取り付けた患者頭部に対してＸ線を照射すると、処理装置では検出器を介して取得したＣＴ画像データから頭部領域を除去して複数点のマーカー像のみを得ることができ、マーカー群を判別するに際して頭部領域の存在により生じる誤判定を防止してマーカー群の位置情報の信頼性を向上した定位脳手術支援システムを得ることができる。

請求項４に記載の本発明の定位脳手術支援システムによれば、従来のＸ線ＣＴ装置の基本的な構成を変えることなく処理装置に種々の手段を付加し、さらに事前に手術目標点の指定をしておくことで、ＸＹ座標決定直後に手術目標点のＸ軸座標値とＹ軸座標値の信頼性の高い出力情報を容易に確認することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による定位脳手術支援システムの概略構成を示す構成図である。
Ｘ線ＣＴ装置３１は、Ｘ線源およびこのＸ線源から患者に照射した透過Ｘ線を検出する検出器を有するスキャナ３２と、患者を載置する寝台３３と、検出器で検出したデータを処理する処理装置１２と、この処理装置１２によって再構成した画像等を表示可能な画像表示装置１１とを備えて構成されている。この処理装置１２は、詳細を後述する第一の二値化画像作成手段２０と、頭部領域除去手段２１と、マーカー座標算出手段２２とからなるマーカー位置検出手段１９と、Ｚ座標値自動計算手段２３と、ＸＹ座標軸自動設定手段２４とを備えている。寝台３３上の患者７の頭部には、Ｘ軸とＺ軸に対応する複数の棒状マーカー３を内蔵するゲージ板とＸＹＺ軸目盛を有する手術用環６が取り付けられている。

図２は、上述した定位脳手術支援システムの動作を示すフローチャートである。
このフローチャートは、患者の頭部の手術目標点の三次元座標を決めるため複数のマーカー棒を内蔵したのゲージ板を有する手術用環を患者頭部に取り付け、取り付けたまま患者の頭部をＸ線ＣＴ装置で撮影し、棒状のマーカー像と共に患者頭部を写した図１０に示したような表示画像を得た後の工程を示している。先ず、ステップＳ１では、ＣＴ画像データ内から全てのマーカーを検出してその位置を求めるマーカー位置検出処理を行う。このマーカー位置検出処理を行うマーカー位置検出手段１９は、ステップＳ２に示したようにＣＴ画像データを所定ＣＴ値の範囲とその他の範囲、例えばＣＴ値で−５００から＋１８００の範囲とその他の範囲とに二値化する第一の二値化画像作成手段２０と、ステップＳ３〜Ｓ５で示したように二値化した画像データから頭部に対応する部分を除去する頭部領域除去手段２１と、ステップＳ６およびＳ７で示したように頭部領域除去手段２１によって頭部に対応する部分を除去した画像データからさらに別の第二の二値化処理をして上記マーカーの各点を分離して各マーカー座標を算出するマーカー座標算出手段２２とを有している。

尚、このフローチャートの処理において、ＣＴ画像データに対して二値化や頭部領域除去などの処理を行っているが、これらはもっぱら内部的な処理に使用する画像を作成するものであって、画像表示装置１１に表示して作業者に示すための画像を作成するわけではないので、ＣＴ画像データまたはＣＴスライス像データと呼ぶ。画像表示装置１１に表示する画像は、図１０のような表示画像となる。

ステップＳ２では、マーカー位置検出手段１９の第一の二値化画像作成手段２０によって第一回目の二値化画像作成処理を行う。このときのＣＴ画像１のデータは、図３に簡略化して示すように患者の頭部２と、その両側のマーカー群３ａ，３ｂが含まれている。このＣＴ画像１のデータに対して予め設定した閾値範囲で二値化画像作成処理を行う。

例えば、この二値化画像作成手段２０による二値化画像作成処理は、ＣＴ画像データにおけるＣＴ値が−５００から＋１８００の範囲内の画素を一方の値１とし、この範囲外の画素を他方の値０とする。ここで、−５００から＋１８００のＣＴ値を一方の値となるように二値化すると、図３の右側に示すように二値化画像４内の左右のマーカー群３ａ，３ｂ内の各点が左右毎につながってしまうが、頭部２全体も一つの連続領域とすることができる。しかし、例えば＋５０から＋１８００のＣＴ値を一方の値となるように二値化すると、図３の左側に示すように二値化画像は左右のマーカー群３ａ，３ｂ内の各点を分離することができるが、頭部２の領域が上述した場合のように一つにならず、小領域が多数分離して残ってしまい、マーカー群３ａ，３ｂの各点と混同されやすくなり、この結果、誤検出が発生しやすくなる。

ＣＴ画像データから頭部２の領域のみを除去する目的で台地の二値化画像４を作成した後、ステップＳ３で頭部領域除去手段２１は、ステップＳ３で、再度マーカー群３ａ，３ｂの各点を分離する目的でラベリング処理を行う。このラベリング処理は、図４に示すように第一の二値化画像４に対して、連続領域毎に異なる数値（ラベル）を割り当ててラベリング画像５を得る。ここでは、左方のマーカー群３ａの連続領域に例えばラベル値１００、頭部２の連続領域にラベル値１０１、右方のマーカー群３ｂの連続領域にラベル値１０２をそれぞれ割り当てる。

頭部領域除去手段２１は、続くステップＳ４で連続領域面積算出処理を行う。この連続領域面積算出処理は、上述したラベリング画像５に対してラベリングした連続領域毎にそれぞれの面積（画素数）、つまり連続領域ごとの画素数を算出して、一つの連続領域についてそのラベル値と画素数を一組のデータとして連続領域数Ｎ個分を配列ＰＸ［ラベル値、画素数］に保存する。

頭部領域除去手段２１は、続くステップＳ５で最大領域削除処理を行う。この最大領域削除処理は、図３に示したＣＴ画像データと、図４に示したラベリング画像５と、連続領域数Ｎと、ステップＳ４で算出した連続領域ごとの画素数を用いて、連続した画素数が最も多い頭部２の連続領域を配列ＰＸ［ラベル値、画素数］の中から探し、そのラベル値Ｖを求める。また、ラベリング画像５からラベル値Ｖと一致する画素に対応するＣＴ画像データ上の画素を−１０００に置き換え、一方、一致しない画素はそのままコピーする。このとき、ＣＴ表示画像１は上書きせずに別途画像領域を確保し、加工後のＣＴ画像データを別途保持しておくようにする。

その後、マーカー座標算出手段２２は、先ずステップＳ６で第二の二値化画像作成処理を行う。この第二の二値化画像作成処理は、ステップＳ５での加工後のＣＴ画像データを用い、マーカー群３ａ，３ｂを抽出するために二値化処理を行う。このとき、例えば加工後のＣＴ画像におけるＣＴ値が＋５０から＋１８００の範囲内の画素を一方の単位１とし、この範囲外の画素を他方の単位０とする。第二の二値化画像作成処理によって図３に示したＣＴ画像１内から頭部２の領域を除去すると共に、左右のマーカー群３ａ，３ｂの各点をそれぞれ分離した新たな二値化画像を得ることができる。

次のステップＳ７でマーカー座標算出手段２２は、距離計測と座標決定の基準点を特定するためにマーカー中心座標算出処理を行う。このマーカー中心座標算出処理は、ステップＳ６での第二の二値化画像を用い、ラベリング処理によって行う。図５に示すように、第二の二値化画像６において各点の像連続領域毎に異なる数値（ラベル）を割り当ててラベリング画像７を得る。ここでは、左右のマーカー群３ａ，３ｂの各点に相当する一方の値１の各連続領域にラベル１１〜１６を割り当てる。続いて、ラベル１１〜１６を割り当てた各連続領域の中心座標を求める。この中心座標は、各連続領域の重心を中心点とする。これが三次元座標（ＸＹＺ軸座標）を決定する手順の第一である。また、その他に簡便なマーカー中心座標算出処理として、連続領域毎に対応するＣＴ画像の画素値を調べて、その領域内の最大値の画素の座標を中心点として算出してもよい。いずれにせよマーカーＭ個分の求めたマーカー中心座標Ｑは、Ｑ１［Ｘ１，Ｙ１］〜ＱＭ［ＸＭ，ＹＭ］まで存在することになり、配列として保存しておく。

上述したラベリング処理とは、つながっている画素（連続成分）内では同じラベル（番号）で、連続成分毎に異なるラベルを割り当てる処理である。このラベリング処理の手法は各種あるが一例を紹介する。先ず、ＣＴ画像を走査してラベルが付けられていない画素を見つけ、新しいラベルを付ける。次いで、この画素に連続しているすべての画素に同じラベルを付ける。この操作をラベル付けする画素がなくなるまで続けることにより、一つの連続成分に同じラベルが付けられる。その後、最初に戻って、まだラベルが付けられていない画素があれば、新しいラベルを付けて上述の処理を繰り返す。画像全体の走査が終わったら処理終了である。

次に、Ｚ座標軸自動計算手段２３は、図２に示したステップＳ８のＺ座標自動計算処理を行う。Ｚ軸マーカー自動検出の概念について説明する。図６に示すようにＣＴ画像データから頭部に相当する部分を除去し二値化画像にした状態で、この二値化画像を左上隅８から縦にスキャンし、二つのＺ軸マーカー９ａ，１０ａを検出したらスキャンを止める。この検出した二つのＺ軸マーカー９ａ，１０ａ間の距離がＺ座標軸である。右側についても右上隅からスキャンし、同様に二つのＺ軸マーカー９ｂ，１０ｂを検出する。実際には、図２に示したステップＳ７の処理で求めたマーカー座標の中から、最も左側にある二点と最も右側にある二点を選び出せば、Ｚ軸マーカー９ａ，１０ａおよびＺ軸マーカー９ｂ，１０ｂを検出したことになる。次に、左右のそれぞれのＺ軸マーカー９ａ，１０ａおよびＺ軸マーカー９ｂ，１０ｂ間の距離を算出し、その平均値を平均Ｚ座標値とする。この二点間距離は、画素サイズが画像付帯情報に記録されているので、それを元に計算で求めることができる。

次に、ＸＹ座標軸自動設定手段２４によって図２に示したステップＳ９のＸ座標軸およびＹ座標軸を自動設定する。このＸ座標軸およびＹ座標軸の自動設定処理では、全マーカーからステップＳ８で先に抽出したＺ座標マーカー９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂの四つの点を取り除き、残りのマーカーの中からＸ軸マーカーを抽出する。このＸ軸マーカーの抽出方法としては、マーカーの画素数で判別する方法や、マーカーの中央位置で判別する方法などがある。

マーカーの画素数すなわち面積で判別する方法では、図８に示すようにＸ軸マーカー１７ａ，１７ｂが他のマーカーより少し大きいという特徴があるので、左右のマーカー群から最も大きい面積のマーカーを探すことによってＸ軸マーカー１７ａ，１７ｂを抽出する。また、マーカーの中央位置で判別する方法では、左右のマーカー群において上下方向の中央に位置するマーカーがＸ軸マーカーであることを利用して、Ｘ軸マーカー１７ａ，１７ｂを抽出する。

いずれにせよ抽出した左右のＸ軸マーカー１７ａ，１７ｂ間を線で結べば、Ｘ軸線分が描画できる。このＸ軸線分の中点でＸ軸に直交する垂直二等分線がＹ軸となる。

このような定位脳手術支援システムによれば、ＣＴ画像データから頭部の領域を除去して複数点のマーカーを表示する全マーカー位置検出手段１９を設けたため、頭部の領域を除去することによって、マーカー群を判別するに際して頭部の領域での誤判定を防止することができ、図７のように全自動で手術目標のＺ座標値、Ｘ座標軸およびＹ座標軸を得ることができ、小さなマーカーをマウスで把むため手動で細かいマウス移動をする必要がないので、簡単かつ正確にＸ，Ｙ，Ｚ値を求めることができる。特に、全マーカー位置検出手段１９は、ＣＴ画像１のデータをＣＴ値で−５００から＋１８００の範囲とその他の画素とに二値化する第一の二値化画像作成手段２０と、この二値化した画像から頭部に対応する部分を除去する頭部領域除去手段２１と、この頭部領域除去手段２１によって頭部に対応する部分を除去した画像から第二の二値化処理をしてマーカーの各点を分離して各マーカー座標を算出するマーカー座標算出手段２２とを有して構成することによって、ＣＴ画像から頭部全体を精度良く除去して、マーカー群３ａ，３ｂを自動判別するに際して頭部２の像に起因する誤判定を防止することができる。

図７を参照してＣＴ画像を与えるだけで、自動的にＣＴ画像データ中からマーカーの位置を検出し、Ｚ軸マーカーを判別し、Ｚ軸マーカー間距離を計算して、そのスライスのＺ座標値を算出することができる。またＸ軸マーカーを自動検出し、Ｘ軸およびＹ軸も自動的に決定することができる。従って、最初にマウスで手術目標点３０を指定しておけば、その手術目標点３０のＸ，Ｙ，Ｚ座標値が自動的に算出され、計算結果を画面に表示することができるようになる。

次に、本発明の他の実施の形態による定位脳手術支援システムについて説明する。
この実施の形態における定位脳手術支援システムの動作は、図１に示したフローチャートと同じであり、ステップＳ８のＺ座標値自動計算処理およびステップＳ９のＸＹ座標軸自動設定処理の少なくともいずれか一方を全自動から半自動処理に変えた点で相違している。ここでは、ステップＳ９に示したＸＹ座標軸自動設定処理を半自動で行う場合を例示している。この例では、左右のマーカー群３ａ，３ｂの各点のみを表示したＣＴ表示画像上で、作業者がマウスカーソルを移動させて左方のマーカー群３ａのうちのＸ軸マーカー１７ａに近づけると、図９に示すようにマウスカーソル１８から最短距離にあるマーカー１７ａを赤色等で強調表示するマーカー強調表示手段を用いる。この強調表示はマウスカーソル１８が予め設定した一定距離以内に近づいたときに限って実行するように設定できる。

マーカーがどれか一つ選択されている状態で、赤色等で強調表示されたものがＸ軸マーカー１７ａであれば、作業者がマウスボタンをクリックすると、Ｘ軸マーカー１７ａとマウスカーソル１８の先端の間を表示線１８ａで結ぶ。次に、マウスを移動して右方のマーカー群３ｂにマウスカーソル１８を近づけると、マーカー強調表示手段はマウスカーソル１８から予め設定した一定距離以内になった最短距離のマーカーを判定し、先の場合と同様にそのマーカーを赤色等で強調表示する。この強調表示されたマーカーがＸ軸マーカー１７ｂであれば、作業者がマウスボタンをクリックすると、先に選択したＸ軸マーカー１７ａと現在選択されているＸ軸マーカー１７ｂ間を線で結ぶことができる。こうしてＸ軸を得ることができ、この垂直二等分線がＹ軸となる。尚、マーカー表示強調手段は、Ｘ軸マーカー１７ａ，１７ｂ強調表示する例について説明したが、これに限らず、マーカー強調表示手段はマーカー３ａ，３ｂ、軸マーカー９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ、その他のマーカーをも強調表示するようにしても良い。

このようなマーカー強調表示手段を用いることによって、マーカー群３ａ，３ｂが密接した点の集合であったとしても、所望のマーカーを強調表示することによって所望のマーカーを容易に選定し、間違った座標軸の設定を防ぐことができ、正しいＸ軸ひいてはＹ軸を引くことができる。

以上の説明では、患者の頭部に取り付けた手術用環を使用する定位脳手術支援システムとして説明したが、定位脳手術支援システムを組み込んだＸ線ＣＴ装置として構成し、このＸ線ＣＴ装置を用いて手術用環を患者の頭部に取り付けた状態で複数のＣＴスライス像データを取得する定位脳手術支援システムとしても適用できる。

本発明の一実施の形態による定位脳手術支援システムを示す概略構成図である。図１に示した定位脳手術支援システムの動作を示すフローチャートである図１に示した定位脳手術支援システムの二値化画像作成処理を示す画像の平面図である。図１に示した定位脳手術支援システムのラベリング処理を示すラベリング画像の平面図である。図１に示した定位脳手術支援システムのマーカー中心座標算出処理を示す画像の平面図である。図１に示した定位脳手術支援システムのＺ座標自動計算処理を示す二値化画像の平面図である。手術用環の座標系を示す説明図である。図１に示した定位脳手術支援システムのＸＹ座標軸自動設定処理を示す二値化画像の平面図である。本発明の他の実施の形態による定位脳手術支援システムのＸＹ座標軸設定処理を示す二値化画像の要部平面図である。手術用環を取り付けた頭部のＣＴ表示画像を示す平面図である。

符号の説明

１ＣＴ画像
２頭部
３，３ａ，３ｂマーカー群
４二値化画像
５ラベリング画像
６手術用環
７患者
９ａ，１０ａＺ軸マーカー
９ｂ，１０ｂＺ軸マーカー
１１画像表示装置
１２処理装置
１７ａ，１７ｂＸ軸マーカー
１８マウスカーソル
１８ａ表示線
１９マーカー位置検出手段
２０二値化画像作成手段
２１頭部領域除去手段
２２マーカー座標算出手段
２３Ｚ座標値自動計算手段
２４ＸＹ座標軸自動設定手段
３１Ｘ線ＣＴ装置
３２スキャナ
３３寝台

Claims

Ｘ軸とＺ軸に対応する複数の棒状マーカーを内蔵するゲージ板と、ＸＹＺ軸目盛を有する手術用環を患者の頭部に取り付けた状態で複数のＣＴスライス像データを取得し、このＣＴスライス像データの表示像としての頭部像と上記複数にマーカー像から上記目盛により患者の頭部内手術目標点を特定できるようにした定位脳手術支援システムにおいて、上記ＣＴスライス像データ毎に該データから頭部像に相当するデータを除去し上記複数のマーカー像に相当するデータのみを残して、この残存データのみを選択することで上記Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を上記表示像上に描画する処理装置を有し、この処理装置は、上記ＣＴスライス像データ毎に定まる上記手術目標点のＺ軸座標値を上記表示像上に表示し、かつ、上記手術目標点を上記Ｘ軸とＹ軸の表示された表示像上において指定することで、上記手術目標点のＸ軸座標値とＹ軸座標値も上記表示像上に表示することを特徴とする定位脳手術支援システム。
請求項１記載のものにおいて、上記処理装置は、事前に上記手術目標点の指定をしておくことでＸＹ座標決定直後に上記手術目標点のＸ軸座標値とＹ軸座標値を出力することを特徴とする定位脳手術支援システム。
Ｘ軸とＺ軸に対応する複数の棒状マーカーを内蔵するゲージ板と、ＸＹＺ軸目盛を有する手術用環を患者の頭部に取り付けた状態で、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線源から患者頭部を介して照射した透過Ｘ線を検出器で検出して複数のＣＴスライス像データを取得し、このＣＴスライス像データの表示像としての頭部像と上記複数にマーカー像から上記目盛により患者の頭部内手術目標点を特定できるようにした処理装置を有する定位脳手術支援システムにおいて、上記処理装置に、上記ＣＴスライス像データ毎に該データから頭部像に相当するデータを除去する頭部領域除去手段により上記複数のマーカー像に相当するデータのみを残すマーカー位置検出手段と、この残存データのみを選択することで上記Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を上記表示像上に描画するＺ座標値自動計算手段およびＸＹ座標軸自動設定手段とを設けたことを特徴とする定位脳手術支援システム。
請求項３記載のものにおいて、上記ＸＹ座標軸自動設定手段は、事前に上記手術目標点の指定をしておくことでＸＹ座標決定直後に上記手術目標点のＸ軸座標値とＹ軸座標値を出力することを特徴とする定位脳手術支援システム。