(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線ＣＴ装置又はＭＲＩ装置で被検体を撮像する際、実際の空間に対しての被検体の位置と、被検体と前記撮像装置により得られた画像の位置関係を計測するために被検体に固定される位置計測用マーカにおいて、
光を発する発光手段を設けたことを特徴とする位置計測用マーカ。
【請求項２】
Ｘ線ＣＴ装置又はＭＲＩ装置で被検体を撮像する際、実際の空間に対しての被検体の位置と、被検体と前記撮像装置により得られた画像の位置関係を計測するために被検体に固定される位置計測用マーカにおいて、
光を反射する光反射手段を設けたことを特徴とする位置計測用マーカ。
【請求項３】
Ｘ線ＣＴ装置又はＭＲＩ装置で被検体を撮像する際、被検体の位置と、被検体と前記撮像装置により得られた画像の位置関係を計測するために被検体に固定される位置計測用マーカにおいて、
Ｘ線ＣＴ装置又はＭＲＩ装置で検知されるためのマーカ部が、光を発する発光手段と付け替え可能であることを特徴とする、診断又は手術用の位置計測用マーカ。
【請求項４】
Ｘ線ＣＴ装置又はＭＲＩ装置で被検体を撮像する際、被検体の位置と、被検体と前記撮像装置により得られた画像の位置関係を計測するために被検体に固定される位置計測用マーカにおいて、
Ｘ線ＣＴ装置又はＭＲＩ装置で検知されるためのマーカ部が、光を反射する光反射手段と付け替え可能であることを特徴とする、診断又は手術用の位置計測用マーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置で被検体を撮像する際、被検体の位置と、被検体と撮像装置により得られた画像の位置関係を計測するために用いられる位置計測用マーカに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複数の撮像機器で被検体をイメージングするマルチモダリティよって被検体の診断や手術が行われるようになっている。
【０００３】
マルチモダリティを用いた診断、手術では、被検体の位置や、相互の画像の位置合わせや、被検体を撮像した画像の位置関係を求めるために位置計測用マーカ（フィデューシャルマーカ）が用いられている。
【０００４】
このような位置計測用マーカを図３に示す。図３に示すように従来の位置計測用マーカ１１０は、一方の端部に油脂１１０ａを備えた棒状のものであり、他方の端部が骨に嵌合または螺合されるか、皮膚に貼り付けられている。尚、図３に示した位置計測用マーカ１１０は、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置共用であるが、一方の端部にアルミニウムの球を備えたＣＴ用マーカや、一方の端部に位置測定用プローブが挿入される凹部を備えた手術用マーカ（いずれも図示せず）も開発されている。
【０００５】
また、図４に示すように、一方の端部に雌ねじ部１２０ａを有する棒状のマーカ取付台１２０の他方の端部を骨に嵌合または螺合しておき、この雌ねじ部１２０ａと対応する雄ねじ部を有するマーカ部を螺合した位置計測用マーカも開発されている。この場合、例えば一方の端部に油脂１３０ａを有するＭＲＩ用マーカ部１３０、一方の端部にアルミニウムの球１４０ａを有するＣＴ用マーカ部１４０、一方の端部に凹部１５０ａを有する手術用マーカ部１５０を作製しておけば、それらを付け換えることで用途に合わせてマーカの種類を換えることができる。
【０００６】
位置計測用マーカ１１０を用いて、被検体の位置と、Ｘ線ＣＴ装置とＭＲＩ装置の相互の画像の位置合わせと、これらの画像の位置関係を求める場合、被検体に位置計測用マーカ１１０を取付けた状態で被検体をＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置で撮影し、得られた画像中の位置計測用マーカ１１０を基準にして演算が行われる。
【０００７】
また手術においては、図５に示すように、マーカ取付台１２０を被検体の骨の所定位置に螺合し、このマーカ取付台１２０に手術用マーカ部１５０を螺合したものの凹部１５０ａに、位置計測用プローブ１６０の先端を当接した状態で複数の位置計測カメラ１７０を用いて位置計測用プローブ１６０に設けられた発光手段１６０ａを撮像する（もしくはマーカの種類を変えることができない前記手術用マーカを被検体の骨の所定位置に嵌合または螺合し、その凹部に図５に示した場合と同様に位置計測用プローブ１６０の先端を当接した状態で複数の位置計測カメラ１７０を用いて位置計測用プローブ１６０に設けられた発光手段１６０ａを撮像する）。そして位置計測カメラ１７０により撮像された発光手段１６０ａの光を基準にして位置計測用プローブ１６０の位置と向きを計測し、これを基にして被検体の位置を計測する。
【０００８】
また、ここでは光学的に被検体の位置を計測する例を説明したが、超音波を発生する超音波発生手段を備えた位置計測用プローブを前記凹部に当接させ、音響的に被検体の位置を計測するようにしたものも提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、位置計測用マーカの位置（被検体の位置）は±０．５（mm）程度の精度で計測したいが、位置計測用マーカの凹部に位置計測用プローブを当接する従来のものでは、位置計測用プローブを凹部に当接させる際、位置計測用プローブの先端を操作者が肉眼で確認するために位置計測用プローブを傾斜させるが、位置計測用プローブを傾斜させると、凹部の中心に当接させたつもりでも実際には凹部の中心に当接していない場合があり、被検体の位置（位置計測用マーカの位置）を正確に計測することができない場合があった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、被検体の位置と、この被検体を撮像する撮像装置により得られた画像の位置関係を正確に計測させることが可能な位置計測用マーカを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の発明は、Ｘ線ＣＴ装置又はＭＲＩ装置で被検体を撮像する際、実際の空間に対しての被検体の位置と、被検体と前記撮像装置により得られた画像の位置関係を計測するために被検体に固定される位置計測用マーカにおいて、光を発する発光手段を設けたことことを要旨とする。
【００１２】
請求項１記載の位置計測用マーカにあっては、被検体に固定される位置計測用のマーカに、光を発する発光手段を設けている。このため、単体若しくは複数の撮像装置で被検体を撮像する際、この発光手段から発光させる光を基にすることにより、被検体の位置と、前記撮像装置により得られた画像の位置関係を正確に計測させることができる。
【００１３】
また、請求項２記載の発明は、Ｘ線ＣＴ装置又はＭＲＩ装置で被検体を撮像する際、実際の空間に対しての被検体の位置と、被検体と前記撮像装置により得られた画像の位置関係を計測するために被検体に固定される位置計測用マーカにおいて、光を反射する発反射手段を設けたことを要旨とする。
【００１４】
請求項２記載の位置計測用マーカにあっては、被検体に固定される位置計測用のマーカに、光を反射する光反射手段を設けている。このため、単体若しくは複数の撮像装置で被検体を撮像する際、この光反射手段により反射される光を基にすることにより、被検体の位置と、前記撮像装置により得られた画像の位置関係を正確に計測させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係る位置計測用マーカの第１実施形態を示した図である。尚、図中、図５で示したものと同一のものは同一の記号を付して詳細な説明を省略した。
図１に示すように、第１実施形態の位置計測用マーカ１０は、一方の端部に光を発する発光手段１０ａ、例えば電球、ＬＥＤ、光ファイバを備えた棒状のものであり、他方の端部が骨に嵌合または螺合される（図１に示す例では嵌合されている）。
また、発光手段１０ａは、ケーブルを介して電源２０と電気的に接続され、この電源２０によって供給される電力により光を発する。
【００１６】
第１実施形態の位置計測用マーカ１０を用いて被検体の位置を計測する場合、まず、位置計測用マーカ１０を被検体の骨の所定位置に嵌合または螺合する。そして、発光手段１０ａと電源２０をケーブルを介して電気的に接続する。その後、電源２０の図示しないスイッチをＯＮする。これにより位置計測用マーカ１０の発光手段１０ａは発光する。
【００１７】
この状態で、位置計測カメラ１７０を用いて位置計測用マーカ１０の発光手段１０ａの光を撮像する。そして位置計測カメラ１７０により撮像された発光手段１０ａの光を基準にして位置計測用マーカ１０の位置を計測し、これを基にして被検体の位置と、この被検体を撮像する撮像装置（図示せず）により得られた画像の位置関係を計測する。
【００１８】
このように、第１実施形態の位置計測用マーカ１０では、光を発する発光手段１０ａを設けたので、発光手段１０ａから発光された光を位置計測カメラ１７０を用いて撮像し、この撮像された光を基準にして計測された位置計測用マーカ１０の位置を基にすれば、被検体の位置と、前記撮像装置により得られた画像の位置関係を正確に計測させることが可能となる。
【００１９】
図２は、本発明に係る位置計測用マーカの第２実施形態を示した図である。尚、図中、図１、図４で示したものと同一のものは同一の記号を付して詳細な説明を省略した。
【００２０】
第２実施形態の位置計測用マーカは、図４に示した従来のマーカ取付台１２０の雌ねじ部１２０ａに螺合されて成り、マーカ取付台１２０の雌ねじ部１２０ａに螺合される図２（ａ）に示すようなマーカ部３０の雄ねじ部と対向する側に発光手段３０ａ、例えば電球、ＬＥＤ、光ファイバを設けたものである。この発光手段３０ａも第１実施形態の位置計測用マーカの発光手段１０ａと同様、図２（ｂ）に示すようにケーブルを介して電源２０と電気的に接続され、この電源２０によって供給される電力により光を発する。
【００２１】
第２実施形態の位置計測用マーカを用いて被検体の位置を計測する場合、まず、マーカ取付台１２０の雌ねじ部１２０ａと対向する側を被検体の骨の所定位置に嵌合または螺合する。そしてこの雌ねじ部１２０ａにマーカ３０を図２（ｂ）に示すように螺合した後、発光手段３０ａと電源２０をケーブルを介して電気的に接続する。その後、電源２０の図示しないスイッチをＯＮする。これによりマーカ部３０の発光手段３０ａは発光する。以後、第１実施形態の位置計測用マーカ１０を用いた場合と同様にして位置計測カメラを用いてマーカ部３０の発光手段３０ａの光を撮像する。そして前記位置計測カメラにより撮像された発光手段３０ａの光を基準にしてマーカ部３０の位置を計測し、これを基にして被検体の位置と、この被検体を撮像する撮像装置（図示せず）により得られた画像の位置関係を計測する。
【００２２】
このように、第２実施形態の位置計測用マーカでは、光を発する発光手段３０ａをマーカ取付台１２０に螺合可能なマーカ部３０に設けたので、発光手段３０ａから発光された光を位置計測カメラを用いて撮像し、この撮像された光を基準にして計測されたマーカ部３０の位置を基にすれば、被検体の位置と、撮像装置により得られた画像の位置関係を正確に計測させることが可能となる。
【００２３】
またこの場合、マーカ取付台１２０に螺合されているマーカ部３０を、図４に示したようなＭＲＩ用マーカ部１３０、ＣＴ用マーカ部１４０等の他のマーカ部に交換することも可能となる。
【００２４】
尚、上記の実施形態では位置計測用マーカ１０に設けられた発光手段１０ａ、マーカ部３０に設けられた発光手段３０ａから直接発光させているが、本発明はこれに限定されること無く、位置計測用マーカ１０に設けられた発光手段１０ａ、マーカ部３０に設けられた発光手段３０ａに換えて、反射体（光反射手段）を設け、この反射体に外部の光源から光を当てて光を反射させるようにしても良い。
【００２５】
また、上記の実施形態では発光手段１０ａ、発光手段３０ａは、被検体の皮膚から露出させているが、本発明はこれに限定されること無く、被検体内に埋め込むようにしても良い。この場合、被検体内に発光手段１０ａ、発光手段３０ａを埋め込んでも、光が被検体外に発光されるように発光手段１０ａ、発光手段３０ａの光量を増加させる。
【００２６】
さらに、第１実施形態の位置計測用マーカ１０、第２実施形態の位置計測用マーカを手術中に術野の開創部内の重要な組織等に取付けておけば、その位置の変化を正確に測定することも可能となる。
さらに、第１実施形態の位置計測用マーカ１０、第２実施形態の位置計測用マーカでは、被検体として人体を例にして説明したが本発明はこれに限定されること無く、被検体として人体に固定された物や、物体等、いずれにも適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明は、被検体に固定される位置計測用のマーカに、光を発する発光手段を設けているので、撮像装置で被検体を撮像する際、この発光手段から発光させる光を基にすることにより、被検体の位置と、前記撮像装置により得られた画像の位置関係を正確に計測させることができる。
【００２８】
また、請求項２記載の発明は、被検体に固定される位置計測用のマーカに、光を反射する光反射手段を設けているので、撮像装置で被検体を撮像する際、この光反射手段により反射される光を基にすることにより、被検体の位置と、前記撮像装置により得られた画像の位置関係を正確に計測させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る位置計測用マーカの第１実施形態を示した断面図である。
【図２】本発明に係る位置計測用マーカの第２実施形態を示した断面図である。
【図３】従来の位置計測用マーカを示した断面図である。
【図４】マーカ部を交換可能な従来の位置計測用マーカを示した断面図である。
【図５】図４に示した位置計測用マーカを用いて被検体の位置を計測する場合の状態を示した断面図である。
【符号の説明】
１０  位置計測用マーカ
１０ａ，３０ａ  発光手段
２０  電源
１２０  マーカ取付台
１７０  位置計測カメラ
【図１】
0003810023.tif 000002
【図２】
0003810023.tif 000003
【図３】
0003810023.tif 000004
【図４】
0003810023.tif 000005
【図５】
0003810023.tif 000006