[发明专利]手术辅助装置以及手术辅助程序

权利要求书

1.一种手术辅助装置，在观察内窥镜图像的同时使用切削用手术器具来进行的手术中，显示根据断层图像信息生成的三维模拟图像的同时进行导航，该手术辅助装置具备：

断层图像信息获取部，获取患者的断层图像信息；

存储器，与所述断层图像信息获取部相连接，保存所述断层图像信息的体素信息；

体绘制运算部，与所述存储器相连接，基于所述体素信息，在与视线垂直的方向上对体素信息进行采样；

内窥镜/手术器具位置检测部，依次检测所述内窥镜以及所述手术器具的三维位置；

配准运算部，对由所述体绘制运算部生成的三维图像的坐标、和在所述内窥镜/手术器具位置检测部中检测的所述内窥镜及所述手术器具的坐标进行坐标合并；

模拟部，在由所述体绘制运算部生成的三维图像上将预定被虚拟地切削的手术的切削部分相关联到所述体素信息上后存储于所述存储器中；

距离计算部，计算出所述三维图像上的所述手术器具的处理部与所述存储器所保存的表示所述切削部分的所述体素信息之间的距离；以及

导航部，使用所述手术器具在手术中的坐标来显示所述三维图像上的所述手术器具的所述处理部，与手术中显示的内窥镜图像一起显示所述处理部与所述存储器所保存的表示所述切削部分的所述体素信息之间的距离。

2.根据权利要求1所述的手术辅助装置，其中，

所述模拟部在进行手术前的切削时，检测对象部位的深度并运算出不连续性或者深度的变化程度，在变化程度超过了规定阈值的情况下，中止切削或者不更新切削数据。

3.根据权利要求1或2所述的手术辅助装置，其中，

所述导航部利用多点模型，对所述三维图像上的所述手术器具的处理部进行建模。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的手术辅助装置，其中，

所述导航部使用设为对所述手术中的手术器具进行了切削的部分进行表示的体素信息的方向分量的向量，作为所述距离的向量。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的手术辅助装置，其中，

所述导航部从所述切削部分开始按等距离来变更体素的颜色后进行显示。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的手术辅助装置，其中，

所述配准运算部将所述内窥镜以及所述手术器具的坐标和所述三维图像的坐标进行坐标合并后，确认坐标合并的精度，在该精度超过了规定范围的情况下，对坐标合并的偏差进行校正。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的手术辅助装置，其中，

所述导航部设定由所述体绘制运算部生成且由所述内窥镜所获取的第1显示区域、和在实际的手术中因所述手术器具而导致显示受限的第2显示区域，并显示该第1显示区域和该第2显示区域。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的手术辅助装置，其中，

该手术辅助装置还具备显示所述三维图像、表示所述手术器具的前端的图像以及所述距离的显示部。

9.一种手术辅助程序，在观察内窥镜图像的同时使用切削用手术器具进行的手术中，显示根据断层图像信息生成的三维模拟图像的同时进行导航，该手术辅助程序使计算机执行具备以下步骤的手术辅助方法，该手术辅助方法具备：

获取患者的断层图像信息的步骤；

保存所述断层图像信息的体素信息的步骤；

基于所述体素信息，在与视线垂直的方向上对体素信息进行采样的步骤；

依次检测所述内窥镜以及手术器具的三维位置的步骤；

对所述三维图像的坐标与所述内窥镜及所述手术器具的坐标进行坐标合并的步骤；

在所述三维图像上将预定被虚拟地切削的手术的切削部分相关联到所述体素信息上后存储在存储器中的步骤；

计算出所述三维图像上的所述手术器具的处理部与所述存储器所保存的表示所述切削部分的所述体素信息之间的距离的步骤；以及

使用所述手术器具在手术中的坐标来显示所述三维图像上的所述手术器具的所述处理部，与手术中显示的内窥镜图像一起显示所述处理部与所述存储器所保存的表示所述切削部分的所述体素信息之间的距离。

10.一种手术辅助装置，在观察内窥镜图像的同时使用切削用手术器具进行的手术中，显示根据断层图像信息生成的三维模拟图像的同时进行导航，该手术辅助装置具备：

模拟部，在与视线垂直的方向上对患者的断层图像信息的体素信息进行采样而生成的三维图像上，将预定被虚拟地切削的手术的切削部分相关联到所述体素信息上后进行存储；以及

导航部，计算出所述三维图像上的所述手术器具的处理部与存储器所保存的表示所述切削部分的所述体素信息之间的距离，使用所述手术器具在手术中的坐标来显示所述三维图像上的所述手术器具的所述处理部，并与手术中显示的内窥镜图像一起显示所述处理部与表示所述切削部分的所述体素信息之间的距离。