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DEVICE FOR DISPLAYING ASSISTANCE INFORMATION FOR SURGICAL OPERATION, METHOD FOR DISPLAYING ASSISTANCE INFORMATION FOR SURGICAL OPERATION, AND PROGRAM FOR DISPLAYING ASSISTANCE INFORMATION FOR SURGICAL OPERATION

Foreign code F110002612
File No. S2008-0808-N0
Posted date Mar 29, 2011
Country WIPO
International application number 2008JP050139
International publication number WO 2008/093517
Date of international filing Jan 9, 2008
Date of international publication Aug 7, 2008
Priority data
  • P2007-022077 (Jan 31, 2007) JP
Title DEVICE FOR DISPLAYING ASSISTANCE INFORMATION FOR SURGICAL OPERATION, METHOD FOR DISPLAYING ASSISTANCE INFORMATION FOR SURGICAL OPERATION, AND PROGRAM FOR DISPLAYING ASSISTANCE INFORMATION FOR SURGICAL OPERATION
Abstract A device for displaying assistance information for surgical operation, which, without newly employing a special endoscope, accurately displays which portion of a patient a portion being imaged by an endoscope corresponds to. The device (1) for displaying assistance information for surgical operation has an endoscope (11), a marker ball (12) positioned and fixed to the endoscope (11), a CT device (30) for acquiring information representing the shape of a patient (60), an imaging device (20) for imaging the surface of the patient (60) and the marker ball (12), a surface-shape calculation section (43) for calculating, from an image, information representing the shape of the surface of the patient (60), a coordinate-axis matching section (44) for matching the shape of the patient surface, which is calculated from the shape and image of the patient surface obtained by the CT device (30), and the shape of the patient surface calculated from the image, an endoscope-optical-axis calculation section (45) for calculating coordinates of the marker ball (12) from the image and calculating a half line representing the optical axis in the imaging direction of the endoscope, an intersection point calculation section (45) for calculating the intersection point between the half line and a surface that forms the inside of the patient (60), and an output section (47) for outputting information on the shape of the patient (60) with information representing the intersection point overlaid on the information.
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】患者の内部に挿入されて当該内部を撮像する内視鏡と、第1の座標軸上における、前記内視鏡が挿入される前記患者の内部を構成する面及び当該患者の表面の三次元形状を示す情報を取得する患者形状取得手段と、前記患者に前記内視鏡が差し込まれるときに、前記患者の表面を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記患者の表面の画像から、第2の座標軸上における当該患者の表面の三次元形状を示す情報を算出する表面形状算出手段と、前記患者形状取得手段により取得された前記患者の表面の三次元形状を示す情報と前記表面形状算出手段により算出された前記患者の表面の三次元形状を示す情報とをマッチングして、前記第1の座標軸と前記第2の座標軸とを一致させる座標軸一致手段と、前記撮像手段により撮像された画像から、前記座標軸一致手段により前記第1の座標軸に一致された前記第2の座標軸上における前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線を算出する内視鏡光軸算出手段と、前記内視鏡光軸算出手段により算出された前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線と前記患者形状取得手段により取得された三次元形状を示す情報に係る前記患者の内部を構成する面との交点を算出する交点算出手段と、前記交点算出手段により算出された交点を示す情報を、前記患者形状取得手段により取得された前記患者の内部を構成する面を示す情報に重畳して出力する出力手段と、を備える手術支援情報表示装置。

【請求項2】前記内視鏡の撮像方向に対して予め定められた相対的な位置関係の位置に固定されて設けられるマーカを更に備え、前記撮像手段は、前記患者に前記内視鏡が差し込まれるときに、前記患者の表面と共に前記マーカを撮像し、前記内視鏡光軸算出手段は、前記撮像手段により撮像された前記マーカの画像から、前記座標軸一致手段により前記第1の座標軸に一致された前記第2の座標軸上における、前記マーカの三次元座標を算出して、当該マーカと前記内視鏡の撮像方向との前記位置関係から前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線を算出する、ことを特徴とする手術支援情報表示装置。

【請求項3】第1の座標軸上における、患者の内部に挿入されて当該内部を撮像する内視鏡が挿入される患者の内部を構成する面及び当該患者の表面の三次元形状を示す情報を取得する患者形状取得手段と、前記患者に前記内視鏡が差し込まれるときに撮像された前記患者の表面の画像を取得する表面画像取得手段と、前記表面画像取得手段により取得された前記患者の表面の画像から、第2の座標軸上における当該患者の表面の三次元形状を示す情報を算出する表面形状算出手段と、前記患者形状取得手段により取得された前記患者の表面の三次元形状を示す情報と前記表面形状算出手段により算出された前記患者の表面の三次元形状を示す情報とをマッチングして、前記第1の座標軸と前記第2の座標軸とを一致させる座標軸一致手段と、前記表面画像取得手段により取得された画像から、前記座標軸一致手段により前記第1の座標軸に一致された前記第2の座標軸上における前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線を算出する内視鏡光軸算出手段と、前記内視鏡光軸算出手段により算出された前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線と前記患者形状取得手段により取得された三次元形状を示す情報に係る前記患者の内部を構成する面との交点を算出する交点算出手段と、前記交点算出手段により算出された交点を示す情報を、前記患者形状取得手段により取得された前記患者の内部を構成する面を示す情報に重畳して出力する出力手段と、を備える手術支援情報表示装置。

【請求項4】前記交点算出手段は、前記患者の内部を構成する面をポリゴンデータにして、当該ポリゴンデータを構成する各面と前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線との交点を算出することを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載の手術支援情報表示装置。

【請求項5】前記出力手段は、前記内視鏡により撮像された画像に前記交点に対応する箇所を示す情報を重畳させた画像を併せて出力することを特徴とする請求項1~4の何れか一項に記載の手術支援情報表示装置。

【請求項6】前記撮像手段は、前記形状算出手段により用いられる画像を撮像する場合と前記内視鏡光軸算出手段により用いられる画像を撮像する場合とで撮像条件を切り替えることを特徴とする請求項1~5の何れか一項に記載の手術支援情報表示装置。

【請求項7】第1の座標軸上における、患者の内部に挿入されて当該内部を撮像する内視鏡が挿入される患者の内部を構成する面及び当該患者の表面の三次元形状を示す情報を取得する患者形状取得ステップと、前記患者に前記内視鏡が差し込まれるときに撮像された前記患者の表面の画像を取得する表面画像取得ステップと、前記表面画像取得ステップにおいて取得された前記患者の表面の画像から、第2の座標軸上における当該患者の表面の三次元形状を示す情報を算出する表面形状算出ステップと、前記患者形状取得ステップにおいて取得された前記患者の表面の三次元形状を示す情報と前記表面形状算出ステップにおいて算出された前記患者の表面の三次元形状を示す情報とをマッチングして、前記第1の座標軸と前記第2の座標軸とを一致させる座標軸一致ステップと、前記表面画像取得ステップにおいて取得された画像から、前記座標軸一致ステップにおいて前記第1の座標軸に一致された前記第2の座標軸上における前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線を算出する内視鏡光軸算出ステップと、前記内視鏡光軸算出ステップにおいて算出された前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線と前記患者形状取得ステップにおいて取得された三次元形状を示す情報に係る前記患者の内部を構成する面との交点を算出する交点算出ステップと、前記交点算出ステップにおいて算出された交点を示す情報を、前記患者形状取得ステップにおいて取得された前記患者の内部を構成する面を示す情報に重畳して出力する出力手段と、を含む手術支援情報表示方法。

【請求項8】第1の座標軸上における、患者の内部に挿入されて当該内部を撮像する内視鏡が挿入される患者の内部を構成する面及び当該患者の表面の三次元形状を示す情報を取得する患者形状取得機能と、前記患者に前記内視鏡が差し込まれるときに撮像された前記患者の表面の画像を取得する表面画像取得機能と、前記表面画像取得機能により取得された前記患者の表面の画像から、第2の座標軸上における当該患者の表面の三次元形状を示す情報を算出する表面形状算出機能と、前記患者形状取得機能により取得された前記患者の表面の三次元形状を示す情報と前記表面形状算出機能により算出された前記患者の表面の三次元形状を示す情報とをマッチングして、前記第1の座標軸と前記第2の座標軸とを一致させる座標軸一致機能と、前記表面画像取得機能により取得された画像から、前記座標軸一致機能により前記第1の座標軸に一致された前記第2の座標軸上における前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線を算出する内視鏡光軸算出機能と、前記内視鏡光軸算出機能により算出された前記内視鏡の撮像方向である光軸を示す半直線と前記患者形状取得機能により取得された三次元形状を示す情報に係る前記患者の内部を構成する面との交点を算出する交点算出機能と、前記交点算出機能により算出された交点を示す情報を、前記患者形状取得機能により取得された前記患者の内部を構成する面を示す情報に重畳して出力する出力機能と、をコンピュータに実行させる手術支援情報表示プログラム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION HAMAMATSU UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE
  • Inventor
  • YAMAMOTO, Seiji
  • TERAKAWA, Susumu
  • TAKAYA, Masanori
IPC(International Patent Classification)
Specified countries AE(UTILITY MODEL),AG,AL(UTILITY MODEL),AM(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),AO,AT(UTILITY MODEL),AU,AZ(UTILITY MODEL),BA,BB,BG(UTILITY MODEL),BH,BR(UTILITY MODEL),BW(UTILITY MODEL),BY(UTILITY MODEL),BZ(UTILITY MODEL),CA,CH,CN(UTILITY MODEL),CO(UTILITY MODEL),CR(UTILITY MODEL),CU(INVENTOR'S CERTIFICATE),CZ(UTILITY MODEL),DE(UTILITY MODEL),DK(UTILITY MODEL),DM(UTILITY MODEL),DO(UTILITY MODEL),DZ,EC(UTILITY MODEL),EE(UTILITY MODEL),EG(UTILITY MODEL),ES(UTILITY MODEL),FI(UTILITY MODEL),GB,GD,GE(UTILITY MODEL),GH,GM,GT,HN,HR(CONSENSUAL PATENT),HU(UTILITY MODEL),ID,IL,IN,IS,JP(UTILITY MODEL),KE(UTILITY MODEL),KG(UTILITY MODEL),KM,KN,KP(INVENTOR'S CERTIFICATE)(UTILITY MODEL),KR(UTILITY MODEL),KZ(PROVISIONAL PATENT)(UTILITY MODEL),LA,LC,LK,LR,LS(UTILITY MODEL),LT,LU,LY,MA,MD(UTILITY MODEL),ME(PETTY PATENT),MG,MK,MN,MW,MX(UTILITY MODEL),MY(UTILITY-INNOVATION),MZ(UTILITY MODEL),NA,NG,NI(UTILITY MODEL),NO,NZ,OM,PG,PH(UTILITY MODEL),PL(UTILITY MODEL),PT(UTILITY MODEL),RO,RS(PETTY PATENT),RU(UTILITY MODEL),SC,SD,SE,SG,SK(UTILITY MODEL),SL(UTILITY MODEL),SM,SV(UTILITY MODEL),SY,TJ(UTILITY MODEL),TM(PROVISIONAL PATENT),TN,TR(UTILITY MODEL),TT(UTILITY CERTIFICATE),TZ,UA(UTILITY MODEL),UG(UTILITY CERTIFICATE),US,UZ(UTILITY MODEL),VC(UTILITY CERTIFICATE),VN,ZA,ZM,ZW,EP(AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MT,NL,NO,PL,PT,RO,SE,SI,SK,TR),OA(BF(UTILITY MODEL),BJ(UTILITY MODEL),CF(UTILITY MODEL),CG(UTILITY MODEL),CI(UTILITY MODEL),CM(UTILITY MODEL),GA(UTILITY MODEL),GN(UTILITY MODEL),GQ(UTILITY MODEL),GW(UTILITY MODEL),ML(UTILITY MODEL),MR(UTILITY MODEL),NE(UTILITY MODEL),SN(UTILITY MODEL),TD(UTILITY MODEL),TG(UTILITY MODEL)),AP(BW,GH,GM,KE,LS,MW,MZ,NA,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM)
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