JP2017524464A - 手術部位におけるプローブの位置を判定する方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
k1が回転方向の数量(半分の解像度で、一般は720)
k2が垂直板の公称プローブ方向に対する振れ方向の数量(半分の解像度±10度の範囲で、一般は40)。
k3が垂直板の公称プローブ方向に対する俯仰方向の数量(半分の解像度±10度の範囲で、一般は40)。
102 全域情報装置
104 局所領域情報装置
106 演算装置
108 操作装置
110 モニタリング装置
112 プローブ
114 センサー
116 ロボットアーム
118 表示装置
120 警報装置
202 手術装置
204 センサー
206 二次元画像
300 三次元画像
302 始点
304 ボクセル
400 二次元画像
402 始点
404 体積画像
406 始点
408 二次元画像
410 始点
700 スライス画像
701 軟部組織
703 頭蓋骨
705 基底部
707 プローブ軸
710 超音波画像
725 領域
730 領域
800 スライス画像
810 超音波画像
820 超音波画像
900 システム
1000 コンピュータプログラム製品
1002 信号搬送媒体
1004 コマンド
1006 通信媒体
1008 コンピュータ読み取り可能な記録媒体
1010 記録媒体
Claims (24)
- 複数の参考構造で手術部位におけるプローブの位置を判定する方法であって、
前記プローブが前記手術部位に入る前に生成した、及び第1の座標システムと相関する前記手術部位の三次元画像を受信することと、
前記プローブの前記手術部位における位置から生成した、及び第2の座標システムと相関する第1の二次元画像を受信することと、
前記第1の二次元画像に基づいて前記複数の参考構造の定位を取得することで、一組の許容されるプローブ姿勢パラメータを得ることと、
前記一組の許容されるプローブ姿勢パラメータに基づき、前記三次元画像から第2の二次元画像をキャプチャすることと、
前記第1の二次元画像とキャプチャした前記第2の二次元画像の相関性を計算することで、前記第2の座標システムで表す前記プローブの該位置を、関連の前記三次元画像の前記第1の座標システムで表す位置までマッピングすることと、
を含むことを特徴とする手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。 - 前記定位の取得は、
第一組のプローブ姿勢パラメータ及び第一組の検索パラメータを設定するステップと、
前記第一組のプローブ姿勢パラメータ及び前記第一組の検索パラメータに基づいて前記第1の二次元画像においての前記複数の参考構造の中の1番目を検索するステップと、
前記第一組のプローブ姿勢パラメータが前記第1の二次元画像で描いた前記複数の参考構造の中の前記1番目と、前記三次元画像で描いた前記複数の参考構造の中の前記1番目とを一致すると判定させるか否かを判断するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。 - 前記第1の二次元画像においての前記複数の参考構造の中の2番目を検索するための第二組の検索パラメータを設定することを特徴とする請求項2に記載の手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。
- 前記相関性の計算は、
前記第1の二次元画像から組織を表す第一組のピクセルを選択するステップと、
キャプチャした前記第2の二次元画像から組織を表す第二組のピクセルを選択するステップと、
前記第一組のピクセル及び前記第二組のピクセルに基づいて前記相関性を計算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。 - 前記相関性を計算する前、帯域通過型空間フィルタを前記第1の二次元画像に応用することを特徴とする請求項1に記載の手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。
- 前記相関性を計算する前、帯域通過型空間フィルタをキャプチャした前記第2の二次元画像に応用することを特徴とする請求項1に記載の手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。
- 前記第2の二次元画像をキャプチャする前、帯域通過型空間フィルタを前記三次元画像に応用することを特徴とする請求項1に記載の手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。
- 前記相関性を計算する前、前記第1の二次元画像においてのスペックルノイズをろ過し、除去することを特徴とする請求項1に記載の手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。
- 前記プローブは、前記手術部位の中で直線移動することに制限されることを特徴とする請求項1に記載の手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。
- 前記プローブは、前記手術部位の中で自体の軸線を中心として回転することに制限されることを特徴とする請求項1に記載の手術部位におけるプローブの位置を判定する方法。
- 複数の参考構造により手術部位におけるプローブの位置を判定する方法に用いられる一組の実行可能なコマンドを含む過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体であって、
前記一組のコマンドが演算装置で実行された時、前記演算装置が、
前記プローブが前記手術部位に入る前に生成した、及び第1の座標システムと相関する前記手術部位の三次元画像を受信させ、
前記プローブの前記手術部位における位置から生成した、及び第2の座標システムと相関する第1の二次元画像を受信させ、
前記第1の二次元画像に基づいて前記複数の参考構造の定位を取得することで、一組の許容されるプローブ姿勢パラメータを得させ、
前記一組の許容されるプローブ姿勢パラメータに基づき、前記三次元画像から第2の二次元画像をキャプチャさせ、
前記第1の二次元画像とキャプチャした前記第2の二次元画像の相関性を計算することで、前記第2の座標システムで表す前記プローブの該位置を関連の前記三次元画像の前記第1の座標システムで表す位置までマッピングさせることを特徴とする過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。 - 前記定位の取得は、
第一組のプローブ姿勢パラメータ及び第一組の検索パラメータを設定するステップと、
前記第一組のプローブ姿勢パラメータ及び前記第一組の検索パラメータに基づいて前記第1の二次元画像においての前記複数の参考構造の中の1番目を検索するステップと、
前記第一組のプローブ姿勢パラメータが前記第1の二次元画像で描いた前記複数の参考構造の中の前記1番目と、前記三次元画像で描いた前記複数の参考構造の中の前記1番目とを一致すると判定させるか否かを判定するステップと、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。 - 一組のコマンドが演算装置で実行された時、前記演算装置に前記第1の二次元画像においての前記複数の参考構造内の2番目を検索するための第二組の検索パラメータを設定させる一組の実行可能なコマンドを更に含むことを特徴とする請求項12に記載の過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。
- 前記相関性の計算は、
前記第1の二次元画像から組織を表す第一組のピクセルを選択するステップと、
キャプチャした前記第2の二次元画像から組織を表す第二組のピクセルを選択するステップと、
前記第一組のピクセル及び前記第二組のピクセルに基づいて前記相関性を計算するステップと、
を含むことを特徴とする請求項11に記載の過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。 - 一組のコマンドが演算装置で実行された時、前記演算装置に前記相関性を計算する前、帯域通過型空間フィルタを前記第1の二次元画像に応用させる一組の実行可能なコマンドを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。
- 一組のコマンドが演算装置で実行された時、前記演算装置に前記相関性を計算する前、帯域通過型空間フィルタをキャプチャした前記第2の二次元画像に応用させる一組の実行可能なコマンドを更に含むことを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。
- 一組のコマンドが演算装置で実行された時、前記演算装置に前記第2の二次元画像をキャプチャする前、帯域通過型空間フィルタを前記三次元画像に応用させる一組の実行可能なコマンドを更に含むことをを特徴とする請求項11に記載の過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。
- 一組のコマンドが演算装置で実行された時、前記演算装置に前記相関性を計算する前、前記第1の二次元画像内のスペックルノイズをろ過し、除去させる一組の実行可能なコマンドを更に含むことを特徴とする請求項11に記載の過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。
- 前記プローブは、前記手術部位の中で直線移動することに制限されることを特徴とする請求項11に記載の過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。
- 前記プローブは、前記手術部位の中で自体の軸線を中心として回転することに制限されることを特徴とする請求項11に記載の過渡的でない機器の読み取り可能な記憶媒体。
- 複数の参考構造で手術部位におけるプローブの位置を判定するシステムであって、以下の部分、
プロセッサと、
第1対応表及び第2対応表と、
一組の実行可能なコマンドを包括するメモリと、を含み
前記一組の実行可能なコマンドが該プロセッサで実行された時、前記プロセッサに、
手術操作の間に前記プローブが前記手術部位における位置から生成した第1の二次元画像、及び手術操作前の前記手術部位の三次元画像によって、前記複数の参考構造の定位を取得させることで、一組の許容されるプローブ姿勢パラメータを得て、また前記三次元画像が第1の座標システムと相関し、前記第1の二次元画像が第2の座標システムと相関し、
前記一組の許容されるプローブ姿勢パラメータに基づき、前記三次元画像から前記第2の二次元画像をキャプチャさせ、
前記第1対応表を利用して前記第1の二次元画像から第一組のピクセルを選出させ、
前記第1対応表と前記第2対応表を利用すると共に前記一組の許容されるプローブ姿勢パラメータのいずれか1つに基づき、キャプチャした前記第2の二次元画像から第二組のピクセルを選出させ、
前記第一組のピクセルと前記第二組のピクセルの相関性を計算することで、前記第2の座標システムで表す前記プローブの前記位置を関連の前記三次元画像の前記第1の座標システムで表す位置までマッピングさせることを特徴とするシステム。 - 前記メモリは、別途の実行可能なコマンドを包括し、前記コマンドが前記プロセッサで実行された時、前記プロセッサに、前記相関性を計算する前、前記第二組のピクセル内の骨格を表すピクセルを排除させることを特徴とする請求項21に記載の複数の参考構造で手術部位におけるプローブの位置を判定するシステム。
- 前記第1対応表は、前記第一組のピクセルのメモリアドレスリストを含み、前記リストがラスタスキャン順序に従うことを特徴とする請求項21に記載の複数の参考構造で手術部位におけるプローブの位置を判定するシステム。
- 前記一組の許容されるプローブ姿勢パラメータ内の少なくとも若干のパラメータは、前記第2対応表に入力されることを特徴とする請求項21に記載の複数の参考構造で手術部位におけるプローブの位置を判定するシステム。
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