【手続補正書】
【提出日】平成15年6月17日(2003.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】腫瘍形成による脳領域の変位を求め、該変位をディスプレイに表示する装置


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
腫瘍形成による脳領域の変位を求め、定位脳手術アトラスを使用して該変位をディスプレイに表示する装置において、
スタート状態では位置ベクトル（ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒｎ）によって表される個所にあり該個所に現在では腫瘍（３）が存在する、脳領域の質点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐｎ）毎に、既知の物理的な関係、例えばフックの法則を用いて、２つのパラメタｂ，ｃによって一義的に決定される変位ベクトルｕ(ｒ)を求める手段が設けられており、ここで前記パラメタｂ，ｃは境界条件と、腫瘍の大きさと、腫瘍の種類とによって導き出され、
また、続いて前記変位ベクトルｕ(ｒ)を数学的に計算して、脳領域の質点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐｎ）毎に、前記変位による新たな位置ベクトル（ｒ１１，ｒ２２，ｒ３３，ｒｎｎ）を求める手段が設けられており、ならびに
続いて腫瘍（３）の像と、前記新たな位置ベクトル（ｒ１１，ｒ２２，ｒ３３，ｒｎｎ）を有し腫瘍形成によって発生し求められた前記変位とを定位脳手術アトラスに挿入し、これによって前記の変位した質点（Ｐ１１，Ｐ２２，Ｐ３３，Ｐｎｎ）によって特徴付けて脳領域を実際の位置に写像する手段が設けられていることを特徴とする、
脳領域の変位を求め、該変位をディスプレイに表示する装置。
【請求項２】
スタート状態では位置ベクトル（ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒｎ）によって表される個所にあり該個所に現在では腫瘍（３）が存在する、脳領域の質点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐｎ）毎に、既知の物理的な関係、例えばフックの法則を用いて、２つのパラメタｂ，ｃによって一義的に決定される変位ベクトルｕ(ｒ)を求める前記手段により、
腫瘍（３）の像、例えば腫瘍の大きさから、また腫瘍形成による該腫瘍（３）の周囲への影響を付加的に評価することを介し、最大影響域を求めることによって前記のパラメタｂ，ｃを求める、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
スタート状態では位置ベクトル（ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒｎ）によって表される個所にあり該個所に現在では腫瘍（３）が存在する、脳領域の質点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐｎ）毎に、既知の物理的な関係、例えばフックの法則を用いて、２つのパラメタｂ，ｃによって一義的に決定される変位ベクトルｕ(ｒ)を求め、さらに腫瘍（３）の像、例えば腫瘍の大きさから、また腫瘍形成による該腫瘍（３）の周囲への影響を付加的に評価することを介し、最大影響域を求めることによって前記のパラメタｂ，ｃを求める前記手段により、前記最大影響域によって特徴付けられる、腫瘍形成による腫瘍（３）への影響を、経験的に求められた関係から、腫瘍の種類と、腫瘍の大きさと、別の固有の患者データとに依存して求める、
請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
画像認識手段を用いて前記パラメタｂ，ｃを求める、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
脳領域の質点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐｎ）毎に前記変位ベクトルｕ(ｒ)を、
関係式ｕｒ ＝ ｃｒ+ｂｒ-２
によって求める、
請求項１に記載の装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
説明
本発明は、腫瘍形成による個々の脳領域の変位を求め、この変位をディスプレイに表示する装置に関し、これによって最適な手術のプランニングを保証しようとするものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本発明の課題は、装置を提供して、この方法によって腫瘍形成による脳領域の変位を求め、これを定位脳手術アトラスとの相関によってディスプレイに表示できるようにすることである。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
この課題は、本発明により、請求項１の特徴部分に記載された特徴的構成を有する手段を備えた装置によって解決され、ここでは手段を用いて、スタート状態では所定の個所に位置しており、この個所には現在では脳腫瘍がある脳領域毎に変位ベクトルが求められる。ここでは成長した腫瘍により、これを包囲する細胞組織が押しのけられる。これによって腫瘍の周囲において同時に脳の変形が発生する。この変形の数学的なモデリングはベクトル関数によって可能である。脳における脳領域の質点の位置は、あらかじめ設定された座標系における位置ベクトルによって表すことができる。腫瘍が成長することによって、この質点はその位置を変える。この位置変化はベクトル関数によって表すことができる。この場合に変位した各質点は、新たな位置ベクトルによって示される。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
以下では本発明を実施例に基づき詳しく説明する。添付の図面において、
図１は、個々の脳領域に対する変位ベクトルを示す概略図である。
図２は、本発明の装置における手段を示す概略ブロック図である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
所属の図１は、脳２に発生した腫瘍３を有する頭蓋骨１を概略的に示している。相応する質点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐｎによって表される脳領域は、腫瘍成長により、位置ベクトルｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒｎによって表された元々の位置から、位置ベクトルｒ１１，ｒ２２，ｒ３３，ｒｎｎを有するそれぞれの新しい位置に位置が変化している。この位置変化は、ベクトル関数ｕ(ｒ)によって捉えることができる。固定の質点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐｎに対してｕ(ｒ)は変位ベクトルとも称される。この場合、変位した質点Ｐ１１は、新たな位置ベクトルｒ１１ ＝ ｒ１＋ｕ(ｒ１)によって与えられる。質点Ｐ１に対する変位ベクトルは、十分な精度でつぎの形式、
ｕ(ｒ１) ＝ ｕ(０)＋ｒ１Φ(０)
によって表され、ここでΦは歪テンソルを表す。この歪テンソルは対称であり、表現Φ ＝ grad ｕによって表される。腫瘍の形成によってこれを包囲する組織構造では力学的な平衡状態が崩れてしまう。細胞組織には内部的な圧力が生じており、これは反作用として変形を発生させる。したがって歪テンソルΦの他に圧力テンソルΨも重要である。腫瘍３の中央から有限の距離にありかつこの腫瘍の最大影響域によって定まる平衡状態においては全内部圧力の合力はゼロになり、すなわちdivΨ ＝ ０である。歪テンソルと圧力テンソルとの関係はフックの法則から得られる。それによれば、


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】
個々の脳領域に対する変位ベクトルを示す概略図である。
【図２】
本発明の装置における手段を示す概略ブロック図である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図２】
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