发明名称 引导系统和用于该系统之探针
摘要 一种可供在一限定区域中进行手术之外科医生执持的探针乃被推荐。该医生系使用一影像式导引系统,其具有一头戴式半透明显示器可显示该病人的电脑生成影像叠覆在该病人的真实影像上。该探针的位置会被该系统所追,并可被该医生所看见。该电脑生成影像包含一直线由该探针沿其纵轴延伸。该医生可控制该直线的伸长量,而给该系统一深入该病人的距离之信号。被该使用者所见到的影像将会据此来改变,而可引导或模拟一手术。
申请公布号 TW572748 申请公布日期 2004.01.21
申请号 TW091112821 申请日期 2002.06.12
申请人 容积互动股份有限公司 发明人 雷夫A 卡克罗
分类号 A61B1/05;A61B6/03 主分类号 A61B1/05
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种可供在一限定的三维区域中进行操作之使 用者所使用的引导系统,该系统包括:一资料处理 装置,可产生该操作标的之影像;一显示器,可对使 用者显示与该标的共同标示的影像;一探针,具有 一纵轴并具有可被该使用者所看见的一位置;以及 一追单元,可藉该系统来追该探针的位置并将 该位置传送至该资料处理装置, 该资料处理装置经设置为可依据一平行于该探针 之纵轴延伸的直线来产生该影像,该直线具有一伸 长量,该伸长量系依据由使用者所控制之一伸长量 控制装置的输出来控制;以及 该资料处理装置依据该直线的控制量来进一步受 控制,以修正该操作标的之影像。2.如申请专利范 围第1项之系统,其中该显示器经设置为可产生重 叠在该标的上之该操作标的之影像。3.如申请专 利范围第1或2项之系统,其中该资料处理装置经设 置为可显示该标的之一截面,该截面系在藉控制该 直线伸长量所选定之该标的内部的一平面中。4. 如申请专利范围第1或2项之系统,其中该资料处理 装置系经设置为可修正该电脑生成影像来模拟使 用者在该标的上所进行的操作,该模拟操作系由控 制该直线的伸长量来控制。5.如申请专利范围第4 项之系统,其中该模拟操作包括除去该电脑生成影 像的一部份至该病患中由该直线伸长量所指示之 该标的内部之一深度处。6.一种可供在一限定的 三维区域中进行操作之使用者所使用的引导系统, 该系统包括: 一资料处理装置,用于产生与该标的共同标示之该 操作标的之一影像; 一显示器,用于对该使用者显示该影像; 一探针,具有可被该使用者所看见之一位置;以及 一追单元,可藉该系统来追该探针的位置并将 该位置传送至该资料处理装置; 该资料处理装置经设置为可修正该影像来呈现操 作标的之实体形状的变化,该修正系依据该探针被 追的位置来决定。7.如申请专利范围第6项之系 统,其中该资料处理装置经设置为可产生重叠在该 标的上之该操作标的之影像。8.如申请专利范围 第6或7项之系统,其中该影像之修正系模拟该操作 标的之一部份的移除,该部份系由探针的位置来决 定。9.如申请专利范围第1或6项之系统,其中该显 示器系可戴在一使用者的头上,该使用者能透过该 显示器来观看该操作标的,使之可看到叠覆在该操 作标的之真实影像上的电脑生成影像;该追单元 会监测该显示器的位置且将所监视的位置传送至 该处理装置,该处理装置经设置为可依据该显示器 的位置来修正该电脑生成影像以保持该电脑生成 影像与该真实影像在标示上立体地吻合。10.如申 请专利范围第1或6项之系统,其中该显示器系可安 装在一显微镜上,令使用者能够透过该显示器来观 看显微镜影像,使之可看到该电脑生成影像叠覆在 该显微镜影像上,该追单元监测该显微镜的位置 并将该位置传送至该处理装置,该处理装置经设置 为可依据该显微镜的位置来修正该电脑生成影像 以保持该电脑生成影像与该真实影像在标示上立 体地吻合。11.一种用于修正一影像引导系统对一 使用者所显示之影像的方法,该系统包括:一资料 处理装置,可产生一操作标的之影像,该影像与该 标的呈共同标示;一显示器,可对该使用者显示该 影像;一探针,具有一纵轴以及可被使用者所看见 之一位置;以及一追单元,可藉该系统来追该 探针的位置并将该位置传送至该资料处理装置;该 方法包含: 令该资料处理装置依据平行于该探针纵轴所延伸 的一直线来产生该影像; 令使用者利用一伸长量控制装置来控制该具有一 伸长量之直线的伸长量,以及 令该资料处理装置依据该直线之经控制的伸长量 来修正该操作标的之影像。12.如申请专利范围第 11项之方法,其中该资料处理步骤会产生重叠于该 标的上之该操作标的之影像。13.如申请专利范围 第11或12项之方法,其中该资料处理装置会修正该 影像来显示该标的之一截面,该截面系由控制该直 线的伸长量所选定之该标的内的一平面。14.如申 请专利范围第13项之方法,其中该资料处理装置会 修正该电脑生成影像以模拟使用者在该标的上所 进行的操作,该模拟操作系由控制该直线的伸长量 来控制。15.如申请专利范围第14项之方法,其中该 模拟操作包括与一病患中由该直线之伸长量所指 示之一深度一致之电脑生成影像之部份的移除。 16.一种用于修正一影像引导系统对一使用者所显 示之影像的方法,其中该系统包括: 一资料处理装置,可用于产生与该标的共同标示之 该操作标的之一影像; 一显示器,用于对该使用者显示该影像;一探针,具 有能被使用者所看见之一位置;以及 一追单元,可藉该系统来追该探针的位置并将 该位置传送至该资料处理装置; 且该方法包括: 该资料处理装置可修正该影像来呈现该操作标的 之实体形状的变化,该修正系依据该探针被追的 位置来决定。17.如申请专利范围第16项之方法,其 中该资料处理装置的资料处理会产生重叠在该标 的上之该操作标的之影像。18.如申请专利范围第 16或17项之方法,其中该资料处理装置会修正模拟 该操作标的之一部份之移除的影像,该移除部份系 由该探针的位置来决定。19.如申请专利范围第11 或16项之方法,其中该显示器系戴在一使用者的头 上,该使用者能透过该显示器来观看该操作标的, 使之可看到叠覆在该操作标的之真实影像上的电 脑生成影像;该追单元会监测该显示器的位置且 将所监视的位置传送至该处理装置,该处理装置会 依据该显示器的位置来修正该电脑生成影像以保 持该电脑生成影像与该真实影像在标示上立体地 吻合。20.如申请专利范围第11或16项之方法,其中 该显示器系可安装在一显微镜上,令使用者能够透 过该显示器来观看显微镜影像,使之可看到该电脑 生成影像叠覆在该显微镜影像上,该追单元监测 该显微镜的位置并将该位置传送至该处理装置,该 处理装置依据该显微镜的位置来修正该电脑生成 影像以使该电脑生成影像与该真实影像在标示上 保持立体地吻合。图式简单说明: 第1图示出本发明之一实施例的系统使用于外科手 术中; 第2图示出该实施例中的虚拟界限盒及探针与该虚 拟控制面板的关系; 第3图示出该实施例所产生的控制面板; 第4图示出该实施例中以腕部动作来控制远处面板 上之按钮的概念; 第5图示出在该实施例中使用虚拟之可延伸探针来 作为一引导工具;及 第6a~6c图示在一使用该实施例的虚拟手术中使用 虚拟的可延伸钻头。
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