JP3482690B2

JP3482690B2 - 手術器具の位置表示装置

Info

Publication number: JP3482690B2
Application number: JP14252294A
Authority: JP
Inventors: 昇一岡村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1994-05-31
Publication date: 2003-12-22
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: JPH07323035A

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】この発明は、手術ナビゲーション
システムとも呼ばれ、外科手術や生体サンプル採取のた
めに被検体内に吸引管などの手術器具を差し入れた際
に、その手術器具が被検体内のどの位置にあるかを表示
する装置に係り、特に、手術前に収集したＸ線ＣＴ像、
ＭＲＩ像、あるいはＸ線透視画像上に術中の手術器具の
位置を重ね合わせ表示し、その手術器具の位置情報を
「記録」してファイル（位置情報ファイル）を作成し、
作成されたファイルの中から所望する位置情報を含む位
置情報ファイルを選択してこれを「再生」する、前記
「記録」および「再生」の機能を有する手術器具の位置
表示装置に関する。【０００２】【従来の技術】予め収集しておいた断層像に、術中の手
術器具の位置を重ね合わせ表示する手術器具の位置表示
装置としては、例えば、以下に示すようなものがある。（１）NEURO-NAVIGATOR(「Three Dimensional Digitize
r(Neuronavigator):New Equipment Computed Tomograph
y-Guided Stereotaxic Surgery」:E.Watanabeet al.:Su
rg Neurol 1987;27:p543-p547) （２）「医療用三次元定位装置」（特開平０３−１０６
３５９号公報）（３）「定位脳手術支援装置」（特開平０３−２６７０
５４号公報）（４）「体内三次元位置表示装置」（特開平０３−２８
４２５３号公報）【０００３】これらの装置では、術後に検討を行うため
に、術中の手術器具のある時点での位置やある時間内の
位置（軌跡）を「記録」したり、記録した手術器具の位
置を「再生」して表示する機能が実用的に必要とされて
おり、この機能は例えば以下のように構成される。【０００４】機能が「記録」である場合には、手術器具
の位置を順次検出する位置検出手段からの位置情報に基
づいて、画像選択手段が被検体の関心部位の位置ごとに
断層像の画像データを記憶する画像記憶手段から画像デ
ータを選択する。そして選択された画像データ上の、前
記位置情報の示す位置に、手術器具の所定パターンを合
成して表示するとともに、位置情報記憶手段は、位置情
報を前記選択された画像データと関連付け、これを位置
情報ファイルとして適宜のファイル名で自動的に格納す
る。ファイル名としては、例えば、画像データのファイ
ル名に記録の順序に応じて追番を付加する。さらにこの
とき手術器具の位置情報の「記録」を開始した時刻と、
これを終了したときの時刻との時間情報が位置情報ファ
イルに書き込まれる。【０００５】そして、機能が「再生」である場合には、
位置情報記憶手段に記憶された全ての位置情報ファイル
のファイル名とともに時間情報が表示され、この中から
所望の手術器具の位置情報を含む位置情報ファイルを選
択する。位置情報ファイルが選択されると、位置情報記
憶手段がこのファイルに書き込まれた手術器具の位置情
報を順次に画像選択手段と画像合成手段に出力する。こ
れによってその位置情報に応じた画像データが画像記憶
手段から選択され、この画像データ上に手術器具の位置
が順次に重ね合わせ表示される。この表示を見て、術者
は術後の検討を行うようにする。【０００６】【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、「記録」を行う際には手術器具の位置
情報とともに時間情報（記録の開始時刻と終了時刻）だ
けしか位置情報ファイルに書き込まれないので、「再
生」を行うためのファイル選択時に、適宜に付与された
ファイル名と時間情報とに基づいて所望の手術器具の位
置情報を含む位置情報ファイルを選択するのは非常に困
難である。例えば、頭部の腫瘍摘出手術では、「アプロ
ーチ検討」、「開頭」、「硬膜切除」、「腫瘍到達」、
「摘出完了」などの手術の過程があるが、これらのうち
特定の過程に対応する手術器具の位置情報を含む位置情
報ファイルを選択するのは非常に困難である。特に、手
術が例えば２４時間にも及ぶ場合には、その手術器具の
位置情報は膨大な量となり、結果、この位置情報は膨大
な数の位置情報ファイルや、同一位置情報ファイルの論
理的に分割された膨大な数の領域（論理領域）に分散す
る。このような場合には、所望の手術過程に対応する手
術器具の位置情報を含む位置情報ファイルや、位置情報
ファイル中の所望の手術過程に対応する手術器具の位置
情報が格納された論理領域を、画像データのファイル名
とこれに付加された記録の順序に応じた追番や記録の開
始／終了時刻に基づいて捜し出すのは非常に困難であ
る。【０００７】さらにファイルの選択後、位置情報ファイ
ルに書き込まれている位置情報に基づいて、手術器具の
位置情報を順次に断層像に重ね合わせ表示しても、手術
器具の位置情報だけしか表示されない。したがって、こ
の再生表示した手術器具の位置が手術のどの過程でのも
のかが不明瞭であり、この再生表示を見ながら詳細に術
後の検討を行うのは困難であるという問題点がある。【０００８】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、第１の目的は所望の手術の過程に対
応する手術器具の位置情報を含む位置情報ファイルの選
択が容易にできることにあり、第２の目的は選択した位
置情報ファイルに基づいて手術の詳細な検討を行うこと
ができる手術器具の位置表示装置を提供することを目的
とする。【０００９】【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明に係る手術器具の位置表示装置は、被検体
の関心部位の位置ごとに断層像の画像データを予め記憶
する画像記憶手段と、手術器具の位置を所定の周期で順
次検出して位置情報を出力する位置検出手段と、前記位
置情報に基づいて前記画像記憶手段から画像データを順
次選択する画像選択手段と、前記選択された画像上の、
前記位置情報の示す位置に、手術器具の位置を示す所定
パターンを重ね合わせる画像合成手段と、前記画像合成
手段によって合成された画像を表示する表示手段とを備
え、前記手術器具の位置情報を「記録」してファイル
（位置情報ファイル）を作成し、作成されたファイルの
中から所望する位置情報を含む位置情報ファイルを選択
してこれを「再生」する、前記「記録」および「再生」
の機能を有する手術器具の位置表示装置において、
（ａ）「開頭」，「硬膜切除」などの手術の過程を示す
用語（インデックス）を入力するインデックス入力手段
と、（ｂ）前記インデックス入力手段からのインデック
スと、このインデックスが入力されたときの時刻とをイ
ンデックス情報として記憶するインデックス情報記憶手
段と、（ｃ）前記機能が「記録」である場合には、前記
位置検出手段からの位置情報を前記選択された画像デー
タと関連付けるとともに、前記位置情報を前記インデッ
クス情報記憶手段に記憶されているインデックス情報と
関連付け、これを位置情報ファイルとして適宜のファイ
ル名で格納し、機能が「再生」である場合には、選択さ
れた位置情報ファイルの位置情報を前記画像選択手段お
よび前記画像合成手段に順次に出力する位置情報記憶手
段と、（ｄ）前記機能が「再生」である場合には、前記
位置情報記憶手段に格納されている全ての位置情報ファ
イルのファイル名とともに、各位置情報ファイルに関連
付けられたインデックス情報を前記表示手段に出力し、
これらの中から選択された位置情報ファイルの位置情報
が前記位置情報記憶手段によって前記画像選択手段およ
び前記画像合成手段に順次に出力されるとともに、前記
位置情報に関連したインデックス情報を前記表示手段に
出力したり、前記インデックス情報の時刻と前記位置検
出手段の所定の検出周期に基づいて各位置情報に応じた
時刻や経過時間を前記表示手段に出力するインデックス
操作手段と、を備えたことを特徴とするものである。【００１０】【作用】この発明の作用は次のとおりである。位置検出
手段からの手術器具の位置情報に基づいて、画像選択手
段は画像記憶手段に記憶されている被検体の関心部位の
断層像の画像データを選択する。この選択された画像上
の、前記位置情報の示す位置に、手術器具の位置を示す
所定パターンを画像合成手段が重ね合わせて表示手段に
表示する。【００１１】術者は、インデックス入力手段を介して
「開頭」，「硬膜切除」などの手術の過程を示す用語
（インデックス）を入力する。この入力されたインデッ
クスは、入力されたときの時刻とともインデックス情報
としてインデックス情報記憶手段に記憶される。機能が
「記録」である場合には、位置情報記憶手段が位置検出
手段からの位置情報を選択された画像データと関連付け
るとともに、前記位置上方をインデックス記憶手段に格
納されているインデックス情報と関連付けて、これを位
置情報ファイルとして適宜のファイル名で格納する。【００１２】そして機能が「再生」である場合には、位
置情報記憶手段に格納されている全ての位置情報ファイ
ルのファイル名とともに、各位置情報ファイルに関連付
けられたインデックス情報がインデックス操作手段によ
って表示手段に表示される。このように位置情報ファイ
ルに関連付けられたインデックス情報、すなわち、手術
の過程を示す用語とその入力時刻が位置情報ファイル名
とともに表示されるので、術者は、このインデックス情
報から所望の位置情報を含む位置情報ファイルを容易に
見つけることができる。【００１３】さらに、位置情報ファイルを選択すると、
位置情報記憶手段は選択された位置情報ファイルの位置
情報を画像選択手段および画像合成手段に順次に出力す
る。これとともにインデックス操作手段は、前記位置情
報に関連付けられたインデックス情報を表示手段に出力
したり、インデックス情報の時刻と位置検出手段の所定
の検出周期に基づいて各位置情報に応じた時刻やインデ
ックスが入力された時刻からの経過時間を表示手段に出
力する。このように位置情報に関連付けられたインデッ
クス情報が位置情報ととも表示手段に表示されるので、
位置情報の示す手術の過程やその過程のなかでの経過時
間を知ることができる。【００１４】【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は、この発明に係る手術器具の位置表示
装置の一実施例の概略構成を示す図である。【００１５】図中、符号１は被検体Ｍが載せられた手術
台である。符号２は、手術中に術者によって被検体Ｍに
差し入れられる手術器具である。手術台１上には３次元
方向にそれぞれ磁界を発生させる磁気ソース３ａが、被
検体Ｍとの相対位置が変化しないように配備されてい
る。なお、この磁気ソース３ａは被検体Ｍ自身に取付け
固定されてもよい。手術器具２には磁気ソース３ａから
発生された３次元の磁界を検出する磁気センサ３ｂが取
付けられている。【００１６】図２に示すように、磁気ソース３ａは、３
次元方向Ｘ，Ｙ，Ｚにそれぞれ磁界を発生させる３つの
コイル３_aX，３_aY，３_aZから構成されている。磁気ソー
ス３ａは駆動回路４に接続され、この駆動回路４から交
流電流を与えられることにより３次元の磁界Ｈを発生す
る。磁気センサ３ｂも同様に、互いに直交した３つのコ
イル３_bX，３_bY，３_bZから構成されている。磁気センサ
３ｂは、検出回路５に接続されている。この検出回路５
は、各コイル３_bX，３_bY，３_bZからの検出信号を増幅し
て、適宜のデジタル信号に変換した位置データを出力す
る。磁気ソース３ａ、磁気センサ３ｂ、駆動回路４、検
出回路５、および後述する位置算出部７は、この発明に
おける位置検出手段に相当する。【００１７】画像処理コンピュータ６は、主として手術
器具２の先端部の位置算出、位置情報に応じた画像の選
択、選択された画像上への手術器具２のパターンの合成
を行うものである。その内部構成を機能的に大別する
と、位置算出部７、画像選択部８、画像合成部９とな
る。【００１８】位置算出部７は、検出回路５からの位置デ
ータに基づいて磁気センサ３ｂの３次元位置および方向
を算出するとともに、手術器具２の大きさや形状からそ
の先端部の位置を含む位置情報を所定の周期で算出す
る。なお、上述した磁気ソース３ａおよび磁気センサ３
ｂを使って磁気センサ３ｂの３次元位置および方向を算
出する手法は、例えば、特開平３−２６７０５４号によ
って知られているので、ここでの説明は省略する。【００１９】画像選択部８は、位置算出部７からの位置
情報（手術器具２の先端部の位置を含む位置情報）に基
づき、画像メモリ１０から所要の断層像の画像データを
選択するもので、この発明における画像選択手段に相当
する。画像メモリ１０は、被検体Ｍの関心部位ごとに関
心部位の断層像の画像データを記憶するものであり、こ
の発明における画像記憶手段に相当する。【００２０】画像合成部９は、画像選択部８によって選
択された画像上の、位置算出部７によって求められた位
置情報の示す位置に手術器具２の位置を示す所定パター
ンを重ね合わせる。画像合成部９は、この発明における
画像合成手段に相当する。画像合成部９で合成された画
像は、この発明における表示手段に相当するモニタ２０
に与えられる。【００２１】インデックス入力部２５は、キーボード等
によって構成され、術者などが「開頭」，「硬膜切除」
などの手術の過程を示す用語（インデックス）を入力す
るためのものである。インデックス入力部２５は、この
発明におけるインデックス入力手段に相当する。またイ
ンデックス入力部２５は、キーボードの他に、予めイン
デックスを貼り付けたり、あるいは表示した入力キーを
備えた入力パッドで構成してもよい。さらに予め種々の
インデックスを記憶するメモリを備えて、このメモリ中
のインデックスを表示させて選択するように構成しても
よい。【００２２】インデックスメモリ１２は、インデックス
入力部２５から入力されたインデックスと、このインデ
ックスが入力されたときの時刻とをインデックス情報と
して記憶する。インデックスメモリ１２は、この発明に
おけるインデックス情報記憶手段に相当する。【００２３】位置情報メモリ１４は以下の機能を有す
る。図示しない機能選択部から入力された機能が「記
録」である場合には、位置算出部７からの位置情報を画
像選択部８によって選択された画像データと関連付ける
とともに、前記位置情報をインデックスメモリ１２に記
憶されているインデックス情報と関連付け、これを位置
情報ファイルとして適宜のファイル名で格納する。さら
に、機能が「再生」である場合には、選択された位置情
報ファイルの位置情報を画像選択部８および画像合成部
９に順次に出力する。位置情報メモリ１４は、この発明
における位置情報記憶手段に相当する。【００２４】上述した画像メモリ１０、インデックスメ
モリ１２、位置情報メモリ１４は、例えば、ハードディ
スク装置などの外部記憶装置１５内に、各々論理的に独
立して記憶領域を確保されて構成されている。【００２５】インデックス操作部３０は、機能が「再
生」である場合には、位置情報メモリ１４に格納されて
いる全ての位置情報ファイルのファイル名とともに、各
位置情報ファイルに関連付けられたインデックス情報を
モニタ２０に出力する。そして選択された位置情報ファ
イルの位置情報が位置情報メモリ１４によって画像選択
部８および画像合成部９に順次に出力されるとともに、
前記位置情報に関連したインデックス情報をモニタ２０
に出力したり、インデックス情報の時刻と位置算出部７
の所定周期に基づいて各位置情報に応じた時刻や経過時
間をモニタ２０に出力する。インデックス操作部３０
は、この発明におけるインデックス操作手段に相当す
る。【００２６】次に図３ないし図５を参照して、断層像の
収集について説明する。図３に示すように、手術台１に
載置された被検体Ｍの関心部位付近（この例では頭部）
の体表面の４か所にマーカーＰ₁，Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄を
貼り付ける。そして、被検体Ｍの関心部位を含む領域内
の、複数のスライス面Ｓ₁〜Ｓ_nの断層像を各マーカー
Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄とともにＸ線ＣＴ装置などによ
り撮影する。このようにして得られた断層像Ｉ₁〜Ｉ_n
の模式図を図４に示す。この断層像Ｉ₁〜Ｉ_nは、被検
体ごとや関心部位ごとに撮影され、その後適宜の固有の
ファイル名を付与されて画像ファイルとして画像メモリ
１０に格納される。この状態を図５の模式図に示す。こ
のように画像ファイルＦ_F1〜Ｆ_Fnは、被検体ごとや関心
部位ごとに識別可能なように各々に固有のファイル名を
付与されて画像メモリ１０に格納される。【００２７】断層像の収集が完了した後、キャリブレー
ションを行う。キャリブレーションは、断層像を収集し
た装置（Ｘ線ＣＴ装置）固有の空間座標（ＣＴ座標系）
によって表されている画像メモリ１０中の断層像の画像
データを、手術器具の位置表示装置の実空間座標に対応
付ける作業である。このキャリブレーションは、以下の
ように行われる。【００２８】まず、画像ファイル名（画像ファイル
Ｆ_F1）を指定し、その後に手術器具２の先端部で関心部
位に取付けられたマーカーＰ₁〜Ｐ₄を一つずつ指示す
るとともに、図示しないキーボードなどの入力手段でこ
のときの手術器具２の先端部の位置情報を位置算出部７
に記憶させる。そして、位置算出部７に記憶されたマー
カーＰ₁〜Ｐ₄に対応する手術器具２の先端部の実空間
座標と、画像メモリ１０のＣＴ座標系でのマーカーＰ₁
〜Ｐ₄の固有空間座標とを対応付ける。さらに画像メモ
リ１０に記憶されている各断層像Ｉ₁〜Ｉ_nの固有空間
座標を実空間座標で書き換える。【００２９】このようなキャリブレーションを行った後
に被検体Ｍの手術を行う。以下の説明においては、被検
体Ｍの『頭部腫瘍摘出手術』を例に採る。この手術は
「開頭」，「硬膜切除」，「腫瘍到達」，「腫瘍摘出」
の手術の過程からなる。【００３０】図６を参照する。この図は、断層像と手術
器具２の位置が重ね合わせられてモニタ２０に表示され
た状態を示す模式図である。【００３１】「開頭」手術器具２によって被検体Ｍの関
心部位を開頭する。この開頭を行う前に、予めインデッ
クス入力部２５から“開頭”というインデックスを入力
する。この入力されたインデックス“開頭”は、インデ
ックスが入力されたときの時刻（ここでは10:00:00とす
る）とともにインデックス情報としてインデックスメモ
リ１２に適宜のファイル名で記憶される（図７参照）。
ここでは、インデックス情報ファイルＦ_I1のファイル名
としては、例えば、「ＩＩＩ」が付されたとする。【００３２】そして術者によって「記録」機能が指示さ
れると、位置算出部７からの手術器具２の位置情報は、
画像選択部８および画像合成部９に出力されるととも
に、位置情報メモリ１４に格納される。そして画像選択
部８は、位置情報に応じた断層像を画像メモリ１０から
選択し、この断層像を画像合成部９に出力する。画像合
成部９は、選択された画像上の、位置情報の示す位置
に、手術器具２の位置を示す所定パターンＰを重ね合わ
せる。この合成された画像は、モニタ２０に表示される
ので、術者はこれを見ながら手術を行う。手術器具２
は、術者によってその先端部の位置が図６（ａ）に示す
ように、断層像Ｉ₁上での位置Ｌ₁〜Ｌ₃を移動された
とする。【００３３】位置情報メモリ１４に作成される位置情報
ファイルは、画像メモリ１０中の画像ファイルに関連付
けられる（図７参照）。この関連付けは、画像ファイル
Ｆ_F1のファイル名に適宜の追番を付加したファイル名を
位置情報ファイル名とすることによって行われる。例え
ば、画像ファイルＦ_F1のファイル名が「ＡＡＡ」である
場合は、位置情報ファイルＦ_L1のファイル名はこれに二
桁の追番を付加して「ＡＡＡ０１」とする。この位置情
報ファイルＦ_L1は、さらにインデックスメモリ１２中の
インデックス情報ファイルＦ_I1と関連付けられる。関連
付けは、現在のインデックス情報ファイルＦ_I1の最新の
インデックス情報を対象に行われ、例えば、インデック
ス情報ファイルＦ_I1のファイル名（「ＩＩＩ」）に、こ
のファイル中の最新のインデックス情報が第何番目であ
るかを示す数値（インデックス値“０１”）が付加され
たインデックス名によって行われる。このインデックス
名の後に手術器具２の位置Ｌ₁〜Ｌ₃に相当する位置情
報が書き込まれる。【００３４】「硬膜切除」次に、手術器具２によって被
検体Ｍの開頭部位の硬膜を切除する。この切除を行う前
に、予めインデックス入力部２５から“硬膜切除”とい
うインデックスを入力する。インデックスメモリ１２の
インデックス情報ファイルＦ_I1には、インデックス“開
頭”，時刻“10:00:00”のインデックス情報の次にイン
デックス“硬膜切除”，時刻“10:30:00”のインデック
ス情報が追加される（図８参照）。手術器具２は、術者
によってその先端部の位置が図６（ｂ）に示すように、
断層像Ｉ₂上での位置Ｌ₄〜Ｌ₆を移動されたとする。
なお、図中の符号Ｔは腫瘍を示す。【００３５】位置情報メモリ１４の位置情報ファイルＦ
_L1には、インデックス情報ファイルＦ_I1のファイル名に
インデックス値“０２”が付加されたインデックス名
（「ＩＩＩ０２」）が追加されるとともに、これ以降に
手術器具２の位置Ｌ₄〜Ｌ₆に相当する位置情報が追加
される（図８参照）。【００３６】以下、上述したように「腫瘍到達」，「腫
瘍摘出」の手術過程により位置情報メモリ１４とインデ
ックスメモリ１２の内容は次のような内容となる。【００３７】「腫瘍到達」図６（ｃ）に示すように手術
器具２は、断層像Ｉ₂上での位置Ｌ₇〜Ｌ₉を移動され
る。この過程により、位置情報ファイルＦ_L1には、図９
に示すようにインデックス名（「ＩＩＩ０３」）と位置
Ｌ₇〜Ｌ₉に相当する位置情報が追加され、インデック
スメモリ１２のインデックス情報ファイルＦ_I1には“腫
瘍到達”，時刻“11:10:00”のインデックス情報が追加
される。【００３８】「腫瘍摘出」図６（ｄ）に示すように手術
器具２は、断層像Ｉ₂上での位置Ｌ₁₀〜Ｌ₁₂を移動され
る。この過程によって位置情報ファイルＦ_L1には、図１
０に示すようにインデックス名（「ＩＩＩ０４」）と位
置Ｌ₁₀〜Ｌ₁₂に相当する位置情報が追加され、インデッ
クスメモリ１２のインデックス情報ファイルＦ_I1には
“腫瘍摘出”，時刻“11:40:00”のインデックス情報が
追加される。【００３９】以上の過程によって手術が完了した後に手
術の検討を行う。この検討を行う際には、まず、検討を
行う手術の一過程における手術器具の位置情報を含む位
置情報ファイルを選択する。【００４０】まず「再生」機能が選択され、これによっ
てインデックス操作部３０は、位置情報メモリ１４に記
憶されている全ての位置情報ファイルのファイル名をモ
ニタ２０に出力するとともに、各位置情報ファイルに関
連するインデックス情報をインデックスメモリ１２から
読み出してモニタ２０に出力する。このときのモニタ２
０の模式図を図１１に示す。【００４１】具体的には、ファイル名「ＡＡＡ０１」の
位置情報ファイルＦ_L1のインデックス情報として、位置
情報ファイルのインデックス名に付加された二桁のイン
デックス値を除くインデックス情報ファイル名（「ＩＩ
Ｉ」）のファイルＦ_I1に格納されているインデックス情
報を全て表示する。ここでは術中に入力された「開
頭」，「硬膜切除」，「腫瘍到達」，「腫瘍摘出」のイ
ンデックスとともに、これらが入力された時刻が表示さ
れる。このように位置情報ファイル名とともにこれに関
連付けられたインデックス情報、すなわち、手術の過程
を示すインデックスとその入力時刻がモニタ２０に表示
されるので、所望の位置情報を含む位置情報ファイルを
容易に見つけることができる。【００４２】ここでファイル名「ＡＡＡ０１」の位置情
報ファイルＦ_L1を選択すると、これに格納されている位
置情報が、順次に画像選択部８および画像合成部９に出
力される。出力される位置情報に応じて、画像選択部８
は、位置情報ファイルＦ_L1のファイル名（「ＡＡＡ０
１」）に付加された二桁の追番を除くファイル名（「Ａ
ＡＡ」）の画像ファイルＦ_F1を画像メモリ１０から選択
し、この中から位置情報に応じた断層像データＩ₁を画
像合成部９に出力する。画像合成部９は、この断層像デ
ータＩ₁からなる画像上の、位置情報の示す位置に、手
術器具２の位置を示す所定パターンＰを重ね合わせてモ
ニタ２０に出力する（図１２（ａ））。【００４３】これとともにモニタ２０の合成画像の下方
には、位置情報に応じたインデックス情報が表示され
る。具体的には、インデックス操作部３０が位置情報フ
ァイルＦ_L1のインデックス名に基づいてインデックスメ
モリ１２中のインデックス情報ファイルＦ_I1（「ＩＩ
Ｉ」）を選択し、インデックス値に対応するインデック
ス情報をモニタ２０に出力する。ここでは位置情報Ｌ₁
に応じた位置に手術器具２の所定パターンＰがモニタ２
０に表示されるとともに、インデックス名（「ＩＩＩ０
１」）に応じたインデックス“開頭”と時刻“10:00:0
0”が表示される（図１２（ａ））。【００４４】次に位置情報Ｌ₂が出力されると、これに
応じた位置に手術器具２の所定パターンＰが表示される
とともにインデックス“開頭”と時刻“10:00:03”が表
示される（図１２（ｂ））。この時刻は、位置算出部７
の位置算出の周期が「３秒」である場合を示しており、
インデックス情報の時刻を基準に位置情報ファイルＦ_L1
における位置情報の格納順序に基づいて、インデックス
操作部３０によって算出されてモニタ２０に出力されて
いる。【００４５】上記のように順次に位置情報に基づく手術
器具２の所定パターンＰが重ね合わせ表示されるととも
に、位置情報に関連するインデックス情報が表示され、
位置情報ファイルＦ_L1の次のインデックス名に達する
と、モニタ２０の表示は次のようになる。位置情報Ｌ₄
に応じた位置に手術器具２の所定パターンＰが表示され
るとともに、インデックス“硬膜切除”と時刻“10:30:
00”が表示される（図１２（ｃ））。【００４６】このようにして手術中の手術器具２の位置
を記録した位置情報ファイルの位置情報に基づく手術器
具２の所定パターンＰと、その位置情報に関連付けられ
たインデックス情報がモニタ２０に順次に表示されるの
で、位置情報の示す手術における過程やその過程の時刻
および経過時間を知ることができる。したがって、術後
に手術の詳細な検討を行うことができる。【００４７】なお、位置算出部７の位置算出周期に基づ
いて、インデックス操作部３０がインデックス情報の時
刻を基準にして各位置情報での経過時間を算出し、この
経過時間をインデックスとともにモニタ２０に表示する
ようにしてもよい。【００４８】なお、上記実施例では手術の全過程におけ
る手術器具の位置情報を、単一の位置情報ファイルＦ_L1
に記録したが、手術の過程ごとに位置情報ファイルを作
成してこれに一過程での手術器具の位置情報を記録する
ようにしてもよい。この複数個の位置情報ファイルを作
成した状態の模式図を図１３に示す。このように手術の
各過程に対応する複数個の位置情報ファイルＦ_L1〜Ｆ_L4
（ファイル名は「ＡＡＡ０１〜ＡＡＡ０４」とする）
は、一つのインデックス情報ファイルＦ_I1と関連付けら
れている。さらに、これらの複数個の位置情報ファイル
ではインデックス操作部３０が、位置情報メモリ１４に
記憶されている全ての位置情報ファイルのファイル名を
モニタ２０に出力するとともに、各位置情報ファイルに
関連するインデックス情報をインデックスメモリ１２か
ら読み出してモニタ２０に出力する。このときのモニタ
２０の模式図を図１４に示す。【００４９】このように手術の一過程ごとに位置情報フ
ァイルを作成すると、ファイル毎に手術の一過程が対応
するので、所望の手術の過程での手術器具の位置情報を
迅速に表示させることができ、術後の手術の検討が行い
易くなる。【００５０】また、位置情報ファイルの位置情報とイン
デックス情報との関連付けは、インデックス情報ファイ
ルのファイル名とインデックス情報が格納されている格
納番号とで表されるインデックス名で行ったが、これに
限定されることなく種々の変形実施が可能である。例え
ば、インデックス情報は、入力されるごとに単一のイン
デックス情報ファイルに格納されるようにしてインデッ
クス情報ファイル名で関連付けを行うようにしてもよ
い。【００５１】また、上記実施例では磁気ソース３ａおよ
び磁気センサ３ｂ等を用いて手術器具２の位置を検出し
たが、この発明はこれに限定されることなく、例えば、
手術器具２を多関節のアームの先端に取付け、各関節部
分でアームの角度を検出することにより、手術器具２の
先端位置を検出するように構成してもよい。【００５２】【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、各位置情報ファイルに関連付けられたイン
デックス情報がインデックス操作手段によって表示手段
に表示され、手術の過程を示す用語とその入力時刻が位
置情報ファイル名とともに表示されるので、術者は、こ
のインデックス情報に基づいて所望の位置情報を含む位
置情報ファイルを容易に見つけることができる。【００５３】さらに、位置情報ファイルを選択すると、
位置情報ファイルの位置情報に応じた画像上の位置に手
術器具の所定パターンが表示されるとともに、インデッ
クス操作手段が、前記位置情報に関連付けられたインデ
ックス情報を表示手段に出力したり、インデックス情報
の時刻と位置検出手段の所定周期に基づいて各位置情報
に応じた時刻やインデックスが入力された時刻からの経
過時間を表示手段に出力するので、位置情報の示す手術
の過程やその過程のなかでの経過時間を知ることができ
る。結果、手術の中の複数の過程の時間的な前後関係
や、一過程の中のどのような場面であるかを正確に把握
することができるので、手術の詳細な検討を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】【図１】実施例に係る手術器具の位置表示装置の概略構
成を示す図である。【図２】磁気ソースおよび磁気センサの説明図である。【図３】断層像の収集の説明に関する図である。【図４】収集された断層像の模式図である。【図５】画像メモリへの画像ファイルの格納状態を示す
模式図である。【図６】モニタに表示される合成画像の模式図である。【図７】各ファイルの関連付けを示す模式図である。【図８】各ファイルの関連付けを示す模式図である。【図９】各ファイルの関連付けを示す模式図である。【図１０】各ファイルの関連付けを示す模式図である。【図１１】位置情報ファイルの選択時におけるモニタの
模式図である。【図１２】再生時にモニタに表示される合成画像および
インデックス情報の模式図である。【図１３】各ファイルの関連付けの変形例を示す模式図
である。【図１４】位置情報ファイルの選択時におけるモニタの
模式図である。【符号の説明】１ … 手術台２ … 手術器具３ａ … 磁気ソース３ｂ … 磁気センサ４ … 駆動回路５ … 検出回路６ … 画像処理コンピュータ７ … 位置算出部８ … 画像選択部９ … 画像合成部１０ … 画像メモリ１２ … インデックスメモリ１４ … 位置情報メモリ１５ … 外部記憶装置２０ … モニタ２５ … インデックス入力部３０ … インデックス操作部

Claims

(57)【特許請求の範囲】【請求項１】被検体の関心部位の位置ごとに断層像の
画像データを予め記憶する画像記憶手段と、手術器具の
位置を所定の周期で順次検出して位置情報を出力する位
置検出手段と、前記位置情報に基づいて前記画像記憶手
段から画像データを順次選択する画像選択手段と、前記
選択された画像上の、前記位置情報の示す位置に、手術
器具の位置を示す所定パターンを重ね合わせる画像合成
手段と、前記画像合成手段によって合成された画像を表
示する表示手段とを備え、前記手術器具の位置情報を
「記録」してファイル（位置情報ファイル）を作成し、
作成されたファイルの中から所望する位置情報を含む位
置情報ファイルを選択してこれを「再生」する、前記
「記録」および「再生」の機能を有する手術器具の位置
表示装置において、（ａ）「開頭」，「硬膜切除」など
の手術の過程を示す用語（インデックス）を入力するイ
ンデックス入力手段と、（ｂ）前記インデックス入力手
段からのインデックスと、このインデックスが入力され
たときの時刻とをインデックス情報として記憶するイン
デックス情報記憶手段と、（ｃ）前記機能が「記録」で
ある場合には、前記位置検出手段からの位置情報を前記
選択された画像データと関連付けるとともに、前記位置
情報を前記インデックス情報記憶手段に記憶されている
インデックス情報と関連付け、これを位置情報ファイル
として適宜のファイル名で格納し、機能が「再生」であ
る場合には、選択された位置情報ファイルの位置情報を
前記画像選択手段および前記画像合成手段に順次に出力
する位置情報記憶手段と、（ｄ）前記機能が「再生」で
ある場合には、前記位置情報記憶手段に格納されている
全ての位置情報ファイルのファイル名とともに、各位置
情報ファイルに関連付けられたインデックス情報を前記
表示手段に出力し、これらの中から選択された位置情報
ファイルの位置情報が前記位置情報記憶手段によって前
記画像選択手段および前記画像合成手段に順次に出力さ
れるとともに、前記位置情報に関連したインデックス情
報を前記表示手段に出力したり、前記インデックス情報
の時刻と前記位置検出手段の所定の検出周期に基づいて
各位置情報に応じた時刻や経過時間を前記表示手段に出
力するインデックス操作手段と、を備えたことを特徴と
する手術器具の位置表示装置。