【手続補正書】
【提出日】平成23年9月15日(2011.9.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外科手術の間、対象物を追跡するためのコンピュータ支援手術システムであり、前記システムは、
前記対象物の第１部分に固定されるよう適合された第１の追跡可能装置であり、第１幾何学的パターンに配置される第１の複数の光学素子を有する第１の追跡可能装置、
前記対象物の第２部分に固定されるよう適合された第２の追跡可能装置であり、第２幾何学的パターンに配置された第２の複数の光学素子を有する第２の追跡可能装置、
第１および第２の追跡可能装置は、組み合わされた幾何学的パターンを前記第１の追跡可能装置および前記第２の追跡可能装置の光学素子の少なくとも一部の組み合わせから決定するように、前記第１および第２の追跡可能装置が、重複方向範囲において、少なくとも部分的に検出可能であるような方法で、前記対象物に別個に固定され、
前記第１、第２、および組み合わされた幾何学的パターンのうちの何れか一つ追跡されたものの追跡データを検知するための検知ユニット、
前記幾何学的パターンの既知のパターンデータから、前記第１、第２および組み合わされた幾何学的パターンのうち追跡されているものを特定するパターン識別部、および、
前記幾何学的パターンのうち前記特定されたものの追跡データと、前記幾何学的パターンのうち前記特定されたものおよび前記対象物の間の既知の空間的な関係との関数として、前記対象物の位置および方向を演算する位置および方向演算部を備えたコンピュータ支援手術システム。
【請求項２】
請求項１に記載のコンピュータ支援手術システムにおいて、
二次的な第１および二次的な第２の複数の光学素子が、他の重複方向範囲において、少なくとも検知可能となるように、前記第１の追跡可能装置は、二次的な第１幾何学パターンに配置された二次的な複数の第１光学素子を有し、前記第２追跡可能装置は、二次的な第２幾何学パターンに配置された二次的な複数の第２光学素子を有し、二次的な幾何学的パターンの組合せが、前記二次的な第１および前記二次的な第２の複数の光学素子中の少なくとも光学素子の一部の組合せから決定されることを特徴とするコンピュータ支援手術システム。
【請求項３】
請求項１に記載のコンピュータ支援手術システムにおいて、
前記第１の複数の光学素子は、前記第１幾何学的パターンを第１の三角形のパターンとして決定する３個の光学素子を含み、
前記第２の複数の光学素子は、前記第２幾何学的パターンを第２の三角形のパターンとして決定する３個の光学素子を含むことを特徴とするコンピュータ支援手術システム。
【請求項４】
請求項１に記載のコンピュータ支援手術システムにおいて、
前記組み合わされた幾何学的パターンならびに少なくとも前記第１および前記第２幾何学的パターンの１つが同時に特定された場合、前記パターン識別部は、前記組み合わされた幾何学的パターンを優先することを特徴とするコンピュータ支援手術システム。
【請求項５】
請求項１に記載のコンピュータ支援手術システムにおいて、
前記パターン識別部は、データベースから前記第１および第２幾何学的パターンに関する前記既知のパターンデータを受信することを特徴とするコンピュータ支援手術システム。
【請求項６】
請求項５に記載のコンピュータ支援手術システムにおいて、
前記パターン識別部は、原位置において較正された前記組み合わされた幾何学的パターンに係る前記既知のパターンデータを受信することを特徴とするコンピュータ支援手術システム。
【請求項７】
請求項１に記載のコンピュータ支援手術システムにおいて、
前記第１の追跡可能装置と前記第２の追跡可能装置は、コンピュータ支援手術の間、外科手術器械に固定されて前記外科手術器械を追跡することを特徴とするコンピュータ支援手術システム。
【請求項８】
請求項１に記載のコンピュータ支援手術システムにおいて、
前記第１の追跡可能装置と前記第２の追跡可能装置は、コンピュータ支援手術の間、骨エレメントに固定されて前記骨を追跡することを特徴とするコンピュータ支援手術システム。
【請求項９】
請求項１に記載のコンピュータ支援手術システムにおいて、
前記組み合わされた幾何学的パターンは、前記光学素子を前記３個よりも多く有していることを特徴とするコンピュータ支援手術システム。
【請求項１０】
コンピュータ支援手術の間、対象物を追跡するための方法であって、前記方法は、
第１幾何学的パターンに配置される第１の複数の光学素子を有する第１の追跡可能装置と、第２幾何学的パターンに配置される第２の複数の光学素子を有する第２の追跡可能装置とを用意し、
前記第１および第２の追跡可能装置の少なくともいくつかの光学素子が、所与の方向範囲において検出可能であるような方法で、前記対象物の第１部分および第２部分に前記第１の追跡可能装置と前記第２の追跡可能装置とを別個に固定し、
所与の方向範囲において可視的である前記第１および前記第２の追跡可能装置の光学素子の組合せによる組み合わされた幾何学的パターンを決定し、
前記第１、前記第２および前記組み合わされた幾何学的パターンのいずれか追跡されているものの追跡データを検知し、
前記幾何学的パターンの既知のパターンデータから、前記第１、前記第２および前記組み合わされた幾何学的パターンのうち追跡されているものを特定し、
前記幾何学的パターンのうち前記特定されたものの前記追跡データと、前記幾何学的パターンのうち前記特定されたものおよび前記対象物との間の既知の空間的な関係とから、前記対象物の位置および方向を演算することを含むコンピュータ支援手術方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
追跡される前記幾何学的パターンの特定は、少なくとも２個の前記幾何学的パターンが同時に検知された場合、前記第１および前記第２幾何学的パターンのいずれよりも、前記組み合わされた幾何学的パターンの特定を優先することを含む方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法において、
前記組み合わされた幾何学的パターンの決定には、３個よりも多い光学素子から、前記組み合わされた幾何学的パターンを決定することを含む方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法において、
前記第１の追跡可能装置および前記第２の追跡可能装置を固定することには、外科手術器械に前記第１の追跡可能装置および前記第２の追跡可能装置を固定することを含む方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法において、
前記第１の追跡可能装置および前記第２の追跡可能装置を固定することには、骨部に前記第１の追跡可能装置および前記第２の追跡可能装置を固定することを含む方法。
【請求項１５】
請求項１０〜１４に記載のいずれかの方法において、
前記骨部に前記第１の追跡可能装置および前記第２の追跡可能装置を固定することには、骨部模型または検体に前記第１の追跡可能装置および前記第２の追跡可能装置を固定することを含む方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【図１Ａ】図１Ａは、第１の実施形態に係るそれぞれの幾何学的パターンをそれぞれ有する１組の追跡可能装置を示す対象物の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、双方の追跡可能装置によって決定される幾何学的パターンを付した図１Ａの対象物の概略図である。
【図２】図２は、第２の実施形態において使用される、他の追跡可能装置の斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、第２の実施の形態に係る幾何学的パターンを決定する図２の２個の追跡可能装置の概略図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第２の実施の形態に係る幾何学的パターンを決定する図２の２個の追跡可能装置の概略図である。
【図４】図４は、図１Ａおよび図１Ｂならびに図２の追跡可能装置を使用するコンピュータ支援手術（ＣＡＳ）システムである。
【図５】図５は、ＣＡＳの間、対象物を追跡するための方法を図示するフローチャートである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第２の実施の形態によれば、コンピュータ支援手術の間、対象物を追跡するための方法が提供され、前記方法は、第１幾何学的パターンに配置される第１の複数の光学素子を有する第１の追跡可能装置と、第２幾何学的パターンに配置される第２の複数の光学素子を有する第２の追跡可能装置とを用意し、前記第１および第２の追跡可能装置の少なくともいくつかの光学素子が、所与の方向範囲において検出可能であるような方法で、前記対象物の第１部分および第２部分に前記第１の追跡可能装置と前記第２の追跡可能装置とを別個に固定し、所与の方向範囲において可視的である前記第１および前記第２の追跡可能装置の光学素子の組合せによる組み合わされた幾何学的パターンを決定し、前記第１、前記第２および前記組み合わされた幾何学的パターンのいずれか追跡されているものの追跡データを検知し、前記幾何学的パターンの既知のパターンデータから、前記第１、前記第２および前記組み合わされた幾何学的パターンのうち追跡されているものを特定し、前記幾何学的パターンのうち前記特定されたものの前記追跡データと、前記幾何学的パターンのうち前記特定されたものおよび前記対象物との間の既知の空間的な関係とから、前記対象物の位置および方向を演算することを含む。