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SYSTEM FOR MONITORING SURGICAL SITE AND METHOD FOR MONITORING SURGICAL SITE

Foreign code F180009443
File No. (S2016-1186-N0)
Posted date Jul 24, 2018
Country WIPO
International application number 2017JP026242
International publication number WO 2018061423
Date of international filing Jul 20, 2017
Date of international publication Apr 5, 2018
Priority data
  • P2016-192395 (Sep 30, 2016) JP
Title SYSTEM FOR MONITORING SURGICAL SITE AND METHOD FOR MONITORING SURGICAL SITE
Abstract The purpose of the present invention is to enable, even in an endoscopic operation, an operation upon a specific operation site while monitoring the overall surgical site, such as an organ. An artificial magnetic field is generated such that a surgical site of a patient is positioned within a generated three-dimensional artificial magnetic field space. A plurality of magnetic sensors are respectively mounted in a plurality of predetermined locations of the surgical site of the patient. Data of a 3-D image of the surgical site and position information of the mounting locations of the magnetic sensors with respect to the surgical site are stored in a storage unit as position information of the mounting locations with respect to the 3-D image of the surgical site. On the basis of the stored 3-D image data and the position information of the mounting locations of the magnetic sensors with respect to the 3-D image of the surgical site, and output information from the plurality of magnetic sensors, a control unit displays the 3-D image of the surgical site of the patient upon a display screen of a monitor unit so as to correspond to the state of the presence of the surgical site within the artificial magnetic field space.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
In recent years in surgical procedures, surgery accurately, in addition, in order to be performed in a short period of time, the sensor technology of the television monitor and an auxiliary image has been often used. Patent Document 1 (US patent specification No.6,633,773B1) is, for example such as a heart organ surface of a rearrangement of the disclosed invention is related to the surgery. In this Patent Document 1, the lower the operating table on which an electromagnet for generating the artificial magnetic field to arrange the (coil), a patient's organ of as a target, the reference for the particular location associated with surgery may be provided a magnetic sensor, the position is displayed on the monitor screen.
In addition, in Patent Document 1, the surgical tool tip of the catheter as the magnetic sensor may be installed in advance, the catheter is inserted up to the body of a patient when organ, the magnetic sensor detects the position of a distal end, the detected position on the monitor screen can display the image. Then, the physician performing surgery, in the monitor screen, and the reference position of the magnetic mounted on the tip of the catheter while checking the position of magnetic sensors, magnetic sensors rely on the position of the reference, the catheter is inserted to the position of the organ, and such that the surgery required.
According to the invention of this Patent Document 1, the physician, relying on the position of the magnetic sensor to the reference, the catheter accurately, in addition, in a relatively short time, to the position of the target organ can be inserted is very convenient.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
患者の手術対象部位が、生成した3次元の人工磁場空間内に配置されるように人工磁場を生成する人工磁場生成装置と、
前記患者の前記手術対象部位の予め定められた複数の場所のそれぞれに装着され、前記装着された場所の前記人工磁場空間内の位置を検出するための複数の磁気センサと、
前記複数の磁気センサからの出力情報を互いに識別可能に取得する表示制御装置と、
を備え、
前記表示制御装置は、
表示画面を備えるモニター部と、
前記患者の手術対象部位の3D画像のデータを記憶すると共に、前記磁気センサの前記患者の前記手術対象部位に対する装着場所の位置情報を、前記手術対象部位の前記3D画像に対する装着場所の位置情報として記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記3D画像のデータと、前記磁気センサの前記手術対象部位の前記3D画像に対する装着場所の位置情報と、前記複数の磁気センサの出力情報に基づいて、前記モニター部の表示画面に、前記患者の手術対象部位の3D画像を、前記患者の前記手術対象部位の前記人工磁場空間内における存在状態に対応するように表示画面に表示するように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする手術対象部位モニターシステム。
[請求項2]
前記表示制御装置の前記制御部は、
前記磁気センサが装着された場所の前記人工磁場空間内の位置が変化したときには、その検出した位置の変化に応じて、前記表示画面に表示されている前記患者の手術対象部位の画像を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項3]
前記手術は、低侵襲手術である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項4]
前記患者の手術対象部位は臓器である
ことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項5]
前記表示制御装置は、前記複数の前記磁気センサのそれぞれの前記出力情報を接続線を介して取得ための複数個の端子を備え、
前記表示制御装置は、前記複数の磁気センサのそれぞれの出力情報を、前記複数個の端子のいずれの端子を通じて受け取ったかにより、互いに識別可能に取得する
ことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項6]
前記複数の前記磁気センサと、前記表示制御装置とは無線で接続されており、前記磁気センサのそれぞれは、自センサを識別する識別情報を、前記出力情報に付加して送信し、
前記表示制御装置は、前記複数の磁気センサのそれぞれの出力情報を、前記識別情報により、互いに識別可能に取得する
ことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項7]
前記表示制御装置は、前記人工磁場生成装置で生成される前記人工磁場空間の各位置と、当該位置における磁場の強さ及び磁場の向きとの対応テーブルを備え、
前記制御部は、前記磁気センサの出力情報から磁場の強さ及び磁場の向きとを検出し、その検出結果により前記対応テーブルを参照することで、対応する前記人工磁場空間における前記磁気センサの位置を検出する
ことを特徴とする請求項1~請求項6のいずれかに記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項8]
前記表示制御装置は、前記患者の前記手術対象部位に装着された前記磁気センサの既定座標軸方向と、前記人工磁場空間の3次元座標軸方向とのずれを校正するための校正用データを取得するためのキャリブレーションを行う機能を備え、
前記制御部は、前記校正用データを用いて、前記磁気センサの前記人工磁場空間内での出力情報を校正する
ことを特徴とする請求項1~請求項7のいずれかに記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項9]
前記キャリブレーションは、前記患者の前記手術対象部位に装着された前記磁気センサに対して、前記人工磁場生成装置による前記人工磁場空間を停止した状態で、磁場の向きが所定の方向で互いに平行な磁場を印加し、その時の前記磁気センサの出力を校正用データとして記憶することにより行い、
前記制御部は、前記記憶した校正用データを用いて、前記磁気センサの前記人工磁場空間内での出力情報を校正する
ことを特徴とする請求項8に記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項10]
前記平行な磁場は、地球磁場である
ことを特徴とする請求項9に記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項11]
前記平行な磁場は、人工磁場である
ことを特徴とする請求項9に記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項12]
前記キャリブレーションは、手術台に載せられた前記患者の前記手術対象部位に装着された前記磁気センサの既定座標軸方向からのずれをマグネティックジャイロセンサーを用いて検出することで行う
ことを特徴とする請求項8に記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項13]
前記人工磁場生成装置は、前記手術対象部位の位置における磁場の強さと磁場の向きとが互いに異なる複数通りの人工磁場空間を、切り替えて生成し、
前記表示制御装置は、前記複数通りの人工磁場空間のそれぞれにおける前記磁気センサの出力情報に基づいて、前記磁気センサの前記人工磁場空間における位置を算出する
ことを特徴とする請求項1~請求項12のいずれかに記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項14]
前記人工磁場空間の前記複数の前記磁気センサが配設されている空間部分に対して、前記患者の外部から外部磁界を印加する手段を設けた
ことを特徴とする請求項1~請求項13のいずれかに記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項15]
手術用具の先端に装着された磁気センサが前記表示制御装置に接続され、前記表示制御装置では、前記手術用具の先端に装着された前記磁気センサの出力情報と、前記手術対象部位に装着あれた複数の磁気センサの出力情報とは識別可能に構成されており、
前記表示制御装置は、前記手術用具の先端に装着された磁気センサに基づいて、前記患者の前記手術対象部位の前記3D画像に対する前記手術用具の先端の位置を、前記表示画面に表示する
ことを特徴とする請求項1~請求項14のいずれかに記載の手術対象部位モニターシステム。
[請求項16]
人工磁場生成装置が、予め定められた複数の場所のそれぞれに磁気センサが装着された患者の前記手術対象部位が、生成した3次元の人工磁場空間内に配置されるように人工磁場を生成する人工磁場生成工程と、
複数の前記磁気センサからの出力情報を互いに識別可能に取得する表示制御装置が、記憶部に記憶されている前記患者の手術対象部位の3D画像のデータ、及び前記手術対象部位の前記3D画像に対する装着場所の位置情報として記憶されている前記磁気センサの前記患者の前記手術対象部位に対する装着場所の位置情報と、前記複数の前記磁気センサの出力情報とに基づいて、モニター部の表示画面に、前記患者の手術対象部位の3D画像を、前記患者の前記手術対象部位の前記人工磁場空間内における存在状態に対応するように表示画面に表示する第1の表示制御工程と、
を有することを特徴とする手術対象部位モニター方法。
[請求項17]
前記表示制御装置が、前記磁気センサが装着された場所の前記人工磁場空間内の位置が変化したことを検出したときに、その検出した位置の変化に応じて、前記表示画面に表示されている前記患者の手術対象部位の3D画像を変化させるように制御する第2の表示制御工程を有する
ことを特徴とする請求項16に記載の手術対象部位モニター方法
[請求項18]
人工磁場生成工程で前記人工磁場空間を生成するに先立ち、前記患者の前記手術対象部位に装着された前記磁気センサの既定座標軸方向と、前記人工磁場空間の3次元座標軸方向とのずれを校正するための校正用データを取得するためのキャリブレーション工程を有し、
前記キャリブレーション工程で取得した前記校正用データを用いて、前記磁気センサの前記人工磁場空間内での出力情報を校正する
ことを特徴とする請求項16または請求項17に記載の手術対象部位モニター方法。
[請求項19]
手術用具の先端に装着された磁気センサが前記表示制御装置に接続され、前記表示制御装置では、前記手術用具の先端に装着された前記磁気センサの出力情報と、前記手術対象部位に装着されている前記複数の前記磁気センサの出力情報とは識別可能に構成されており、
前記表示制御装置は、前記手術用具の先端に装着された前記磁気センサに基づいて、前記患者の前記手術対象部位の前記3D画像に対する前記手術用具の先端の位置を、前記表示画面に表示する第3の表示制御工程を有する
ことを特徴とする請求項16~請求項18のいずれかに記載の手術対象部位モニター方法。
[請求項20]
患者の手術対象部位が、生成した3次元の人工磁場空間内に配置されるように人工磁場を生成する人工磁場生成装置と、前記患者の前記手術対象部位の予め定められた複数の場所にそれぞれ装着され、前記装着された場所の前記人工磁場空間内の位置を検出するための複数の磁気センサと、前記複数の磁気センサからの出力情報を互いに識別可能に取得する表示制御装置とを備える手術対象部位モニターシステムにおける前記表示制御装置が備えるコンピュータに、
前記患者の手術対象部位の3D画像のデータと共に、前記磁気センサの前記患者の前記手術対象部位に対する装着場所の位置情報が、前記3D画像の前記手術対象部位に対する装着場所の位置情報として記憶されている記憶部に記憶されている前記3D画像のデータと、前記1以上の磁気センサの出力情報に基づいて、モニター部の表示画面に、前記患者の手術対象部位の3D画像を、前記患者の前記手術対象部位の前記人工磁場空間内における存在状態に対応するように表示画面に表示する第1の表示制御工程を実行させるためのプログラム。
[請求項21]
請求項20に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータに、さらに、
前記磁気センサが装着された場所の前記人工磁場空間内の位置が変化したことを検出したときに、その検出した位置の変化に応じて、前記表示画面に表示されている前記患者の手術対象部位の3D画像を変化させるように制御する第2の表示制御工程を実行させる
ことを特徴とするプログラム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • NATIONAL INSTITUTE OF ADVANCED INDUSTRIAL SCIENCE AND TECHNOLOGY
  • UNIVERSITY OF TSUKUBA
  • Inventor
  • LU Jian
  • MAEDA Ryutaro
  • ZHANG Lan
  • HIROSHIMA Hiroshi
  • OHKOHCHI Nobuhiro
  • KURATA Masanao
  • OKUDA Youichi
IPC(International Patent Classification)
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