JPS6320548B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、医療における手術等の治療行為に対
して事前にＸ線を用いて行われる断層撮影の写真
をブラウン管デイスプレイ上に写しだし、その写
真をもとに治療を進める際の手術位置がどこにあ
るかを知るため、パンタグラフ式位置検出器を用
いて手術位置、即ち該検出器の先端接触部の位置
を検出し、ブラウン管上のＸ線写真の上にプロツ
トして表示することを可能とした手術位置検出装
置に関する。

（従来の技術） 従来の手術等の医療行為においては、事前にＸ
線を用いて行う断層撮影写真をもとにドクターは
手術位置を勘にたよつて対比させつつ治療を行う
ことしか出来なかつたもので、特に脳外科手術等
の精密な手術を施す必要がある場合には手術ミス
の原因ともなり、人命に直接拘わる問題だけに緊
急なる改善が叫ばれていたものであつた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明者は、このような問題点を解決するため
に研究を重ねた結果本発明を完成したものであ
る。本発明の目的は、事前に行つたＸ線断層撮影
の写真をブラウン管上にデイスプレイし、その写
真をもとに行われる手術位置、即ちパンタグラフ
式位置検出器の先端接触部の位置をＸ線写真のど
の位置なのかを連続的に検出し同時にブラウン管
上にプロツトすることを可能とすることによつ
て、従来の勘にたよつていた手術位置が実際のク
ランケのどの位置にあたるかを正確に知ることが
でき、それだけ手術の精度が向上し手術ミスを遥
かに軽減することを可能とした手術位置検出装置
を提供することである。

（問題を解決するための手段） 本発明の第一の要旨は、手術部位のＸ線断層写
真と、該Ｘ線写真をブラウン管上に表示するデイ
スプレイ装置と、先端接触部を手術位置に当接す
ることによつて手術位置の座標を検出するパンタ
グラフ式位置検出器と、該パンタグラフ式位置検
出器によつて検出された座標位置を該ブラウン管
上に表示された該Ｘ線写真上にプロツトする手段
と、を有することを特徴とする手術位置検出装置
に存する。

本発明の第二の要旨は、(a)手術部位のＸ線断層
写真と、(b)該Ｘ線写真をブラウン管上に表示する
デイスプレイ装置と、(c)基端部に設けられた基端
アームと中間部に設けられた中間アームと先端部
に設けられた接触アームとを有し、各アームの角
度を検出する角度センサーを各アームの基端部に
設け、該接触アームの先端接触部を手術位置に当
接することによつて手術位置の座標を検出するパ
ンタグラフ式位置検出器と、(d)該パンタグラフ式
位置検出器によつて検出された座標位置を該ブラ
ウン管上に表示された該Ｘ線写真上にプロツトす
る手段とを有し、手術位置に移動がある場合に該
３個の角度センサーによつて連続的に先端部の接
触アーム先端の座標を算出し該ブラウン管上の該
Ｘ線写真上にプロツトすることを特徴とする手術
位置検出装置に存する。

（作用） クランケを一定の位置に固定し、事前に撮影し
たＸ線写真の座標とパンタグラフ式位置検出器の
先端の接触アームの動作座標が一致するようにセ
ツトしておく。該接触アームを治療の必要とされ
る位置（手術位置）へドクターが、ブラウン管上
に写し出されたＸ線断層撮影写真を見ながら移動
する。その接触アームの移動に合わせて検出され
た座標から算出された座標がブラウン管上にプロ
ツトされてゆき、Ｘ線写真上の位置とクランケに
対する実際の接触アームの移動位置が一つのブラ
ウン管上に表示され、それをドクターが確認して
必要な手術を施すこととなる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて
説明する。

この実施例では人間の頭部の手術を行う場合を
例として説明を行うが、この実施例に限定される
ものでないことはいうまでもない。図面中、１は
Ｘ線断層撮影写真の正面写真１４をカメラ４を介
してコンピユータ５から出力された像をブラウン
管デイスプレイ装置に表示しているデイスプレイ
であり、２はＸ線断層撮影写真の側面写真１５を
カメラ４を介してコンピユータ５から出力して表
示しているデイスプレイである。３はデイスプレ
イコントローラでデイスプレイの内容を切り換え
る装置である。５はデータ処理と断層撮影写真記
憶用コンピユータである。１１及び１２はクラン
ケ１６の位置を決める位置決めハンドルで、固定
台１３に取りつけられている。

しかして、２０はパンタグラフ式位置検出器で
該固定台１３に回動可能に取りつけられている。
該パンタグラフ式位置検出器２０は、基端アーム
１８、中間アーム１７及び接触アーム１９を有
し、各アームの基端部には角度センサー８，７及
び６がそれぞれ設けられている。各アーム１８，
１７，１９はそれぞれ回動可能とされており、各
アーム１８，１７，１９の回動角度は各角度セン
サー８，７，６によつて検知される。各角度セン
サー８，７，６はコンピユータ５と接続されてお
り、検知した角度情報はコンピユータ５に入力さ
れる。９は該接触アーム１９の先端接触部で、ク
ランケ１６に当接するものである。

該コンピユータ５は、各角度センサー８，７，
６から入力された角度情報にもとづいて該先端接
触部９の座標を算出し、えられた座標をブラウン
管デイスプレイ装置にプロツトして表示する。ま
た、該コンピユータ５はTVカメラ４と接続され
るとともにデイスプレイコントローラ３を介して
デイスプレイ装置と接続されており、TVカメラ
４によつて撮影されたＸ線断層写真を記憶し、デ
イスプレイ装置に必要に応じてデイスプレイする
ことができる。

以下に具体的使用例を説明する。

事前に撮影したＸ線断層撮影写真の前面写真１
４と側面写真１５の二枚の写真をカメラ４を使用
してコンピユータ５に記憶させる。次に、この断
層撮影したクランケ１６を固定台１３にセツトす
る。

そして、ブラウン管デイスプレイ装置に先に記
憶した断層撮影写真の前面写真１４をデイスプレ
イ１し、該接触アーム１９の先端接触部９をクラ
ンケ１６の側頭部にセツトし、当該デイスプレイ
１を見ながら固定台１３に付いているハンドル１
２を使用してデイスプレイ１の矢印Ｂが側頭部を
示す位置に固定する。

次に該先端接触部９を点線でしめされる位置１
０に移動し、セツトしてデイスプレイ装置の内容
をデイスプレイコントロール３を切り換えてコン
ピユータ５に記憶されているＸ線断層写真の側面
写真１５をデイスプレイ２のようにデイスプレイ
する。正面の座標を合わせた時と同様にデイスプ
レイ２の矢印Ａに示す点が先端接触部９が移動し
てセツトされた点１０と同じ場所を示すようにハ
ンドル１１を使用してクランケ１６の位置へ移動
する。

この二つの位置決めをする事によつて断層撮影
写真１４，１５とクランケ１６の座標はブラウン
管上で一致した点となつてデイスプレイされる。

該パンタグラフ式位置検出器２０の先端接触部
９の移動する座標は、角度センサー６，７，８に
よつて検出された角度の信号をコンピユータ５に
入力し連続的に計算し、その結果が矢印としてデ
イスプレイ１及び２のＡ，Ｂで示すようにデイス
プレイされる。

検出器６，７，８のそれぞれの出力信号は、第
２図のようになりＡ相、Ｂ相のどちらが先行して
いるかと、パルス数を知ることにより回転方向と
移動量を知ることができる。

第３図は、二つの角度を知ることにより座標を
求めることができることの基本原理を示す図面で
ある。

その基本原理の計算例は下記のようになる。ア
ーム長ａ、ｂは決められている。

角度α、βは角度センサーによつて検出され
る。

β＝θ＋ｇ ｇ＝90−α β＝θ＋90−α θ＝α＋β−90 OA＝ａ cosα AC＝ａ sinα DB＝ｂ sinθ BC＝ｂ cosθ Ｘ＝ａ cosα＋ｂ sinθ ＝ａ cosα＋ｂ sin（α＋β−90） Ｙ＝ａ sinα−ｂ cosθ ＝ａ sinα−ｂ cos（α＋β−90） したがつて、接触アーム１９の先端接触部９の
座標は、角度α、βを検出することにより決定さ
れる。

先端接触部９はどの位置に移動してもその動き
は、連続的にサンプリングされ、矢印Ａ，Ｂは移
動量に比例してブラウン管上のＸ線写真のデイス
プレイ上を移動する。

また、側面のＸ線写真１５と正面のＸ線写真１
４の断層撮影写真は、デイスプレイコントロール
３をドクターが切り換えてデイスプレイすること
ができる。

このように、現在の先端接触部９の位置が正確
にデイスプレイされるため、ポイントＣ，Ｄで示
す位置が要治療個所又は手術位置である場合、そ
こまでの距離が一目で確認できるものである。

（発明の効果） 以上述べたごとく、本発明によれば、事前に行
つたＸ線断層撮影の写真をブラウン管上にデイス
プレイし、その写真をもとに行われる手術位置、
即ちパンタグラフ式位置検出器の先端接触アーム
先端の位置をＸ線写真のどの位置なのかを連続的
に検出し同時にブラウン管上にプロツトすること
が可能となるから、従来の勘にたよつていた手術
位置又は要治療個所が実際のクランケのどの位置
にあたるかを正確に知ることができ、それだけ手
術の精度が向上し手術ミスを遥かに軽減すること
が可能となるという大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の具体的使用例を示す説明
図、第２図は角度を検出するための角度センサー
から出力される信号波形を示す図面及び第３図は
先端接触部の座標を検出するための基本原理を示
す説明図である。 １，２……デイスプレイ、３……デイスプレイ
コントローラ、４……カメラ、５……コンピユー
タ、６，７及び８……角度センサー、９……先端
接触部、１１，１２……クランケ位置決めハンド
ル、１３……固定台、１４，１５……Ｘ線断層撮
影写真、１６……クランケ、１７……中間アー
ム、１８……基端アーム、１９……接触アーム、
２０……パンタグラフ式位置検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 手術部位のＸ線断層写真と、該Ｘ線写真をブ
   ラウン管上に表示するデイスプレイ装置と、先端
   接触部を手術位置に当接することによつて手術位
   置の座標を検出するパンタグラフ式位置検出器
   と、該パンタグラフ式位置検出器によつて検出さ
   れた座標位置を該ブラウン管上に表示された該Ｘ
   線写真上にプロツトする手段と、を有することを
   特徴とする手術位置検出装置。 ２ (a) 手術部位のＸ線断層写真と、 (b) 該Ｘ線写真をブラウン管上に表示するデイス
   プレイ装置と、 (c) 基端部に設けられた基端アームと中間部に設
   けられた中間アームと先端部に設けられた接触
   アームとを有し、各アームの角度を検出する角
   度センサーを各アームの基端部に設け、該接触
   アームの先端接触部を手術位置に当接すること
   によつて手術位置の座標を検出するパンタグラ
   フ式位置検出器と、 (d) 該パンタグラフ式位置検出器によつて検出さ
   れた座標位置を該ブラウン管上に表示された該
   Ｘ線写真上にプロツトする手段と、 を有し、 手術位置に移動がある場合に該３個の角度センサ
   ーによつて連続的に先端接触部の座標を算出し該
   ブラウン管上の該Ｘ線写真上にプロツトすること
   を特徴とする手術位置検出装置。